本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)名稱： 課題名稱： 大腳盆注塑模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)II目 錄中文摘要及關(guān)鍵詞 .IV英文摘要及關(guān)鍵詞 .V第 1 章 引言11.1 國(guó)內(nèi)國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展的研究現(xiàn)狀.11.1.1 國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平 11.1.2 國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平 21.2 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì).31.2.1 在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) .31.2.2 快速原型制造（RPM ）及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展會(huì)更好 31.2.3 高速銑將得到更廣泛的使用 31.2.4 模具的高速掃描和數(shù)字化系統(tǒng)將得到更好的利用 .31.2.5 超精加工及復(fù)合加工將得到發(fā)展 41.2.6 熱流道技術(shù)將被推廣 4第 2 章 塑料成型工藝性分析52.1 塑件分析.52.2 注射成型過程及工藝參數(shù).52.3 PE 的性能分析 .6第 3 章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式83.1 分型面位置的確定.83.2 確定型腔數(shù)量和排列方式.103.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定.10第 4 章 注射機(jī)型號(hào)的確定124.1 所需注射量的計(jì)算.124.2 注射機(jī)型號(hào)的選定.124.3 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核.12第 5 章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)165.1 主流道的設(shè)計(jì).16大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)III5.2 冷料穴的設(shè)計(jì).185.3 分流道的設(shè)計(jì).185.4 澆口的設(shè)計(jì).205.5 澆注系統(tǒng)的平衡.215.6 澆注系統(tǒng)凝料體積的計(jì)算.215.7 澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計(jì)算.215.8 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核.21第 6 章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算246.1 定模部分的型芯與型腔.246.2 動(dòng)模部分的型芯.266.3 成型零件的強(qiáng)度及支撐板厚度校核.27第 7 章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用29第 8 章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)31第 9 章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)33第 10 章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35第 11 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3611.1 冷卻系統(tǒng).3611.2 加熱系統(tǒng).37總結(jié)39參考文獻(xiàn)40大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)IV中文摘要及關(guān)鍵詞摘 要：模具是工藝生產(chǎn)的主要裝備，塑料注塑模具是現(xiàn)在所有塑料模具中使用最廣的模具，能夠成型復(fù)雜的高精度的塑料制品。以下介紹了熱流道模具的應(yīng)用生產(chǎn)和其是如何工作的，注塑模具軟件的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)生產(chǎn)在注塑模具的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的越來越重要的作用。本文中針對(duì)大腳盆注塑模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析，設(shè)計(jì)了一套塑料注塑模具，并對(duì)模具以及主要零件進(jìn)行了 CAD 繪圖。關(guān)鍵詞：注塑模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)V英文摘要及關(guān)鍵詞Abstract: The mould is the main equipment of production process, plastic injection mold the mold is now most widely used in all plastic mold, forming complex and high precision plastic products. The following describes the application of hot runner mold production and how it works, role in the development of injection mould computer aided design software and design of production in the production of injection mold is becoming more and more important in the.This paper according to the fixed mold making a reasonable design structure, including molding parts and components design, gating system design, demould mechanism design, the design of the cooling system. According to the analysis, a set of plastic injection mold design and mold and the main parts of the CAD drawing.Keywords:ejection mechanism of injection mould, gating system, cooling system大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)1第 1 章 引言模具是工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的重要標(biāo)志水平的措施。多品種的模具產(chǎn)品，主要集中在沖壓模具，塑料模具和壓鑄模具的基礎(chǔ)。在中國(guó)的模具工業(yè)產(chǎn)值，占沖壓模具，塑料模具，33％，6％，壓鑄模具的50％，其他類型的模具占11％。表面模具產(chǎn)品的應(yīng)用非常廣泛，汽車，摩托車零部件，電視機(jī)，電冰箱，洗衣機(jī)，空調(diào)，輪胎等工業(yè)產(chǎn)品和塑料制品都需要模具成型。模具產(chǎn)品具有高精度，高復(fù)雜性，高一致性，高生產(chǎn)率和低能量供應(yīng)，引起重視各界對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)。模具起著國(guó)民經(jīng)濟(jì)[1]重要的作用。1.1 國(guó)內(nèi)國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展的研究現(xiàn)狀1.1.1 國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的重要標(biāo)志水平的措施。西方國(guó)家為了適應(yīng)各種工業(yè)產(chǎn)品，更新快，競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)形勢(shì)，生產(chǎn)周期的加強(qiáng)短，精度高，壽命長(zhǎng)，模具產(chǎn)品的研究和開發(fā)成本在過去十年的低，日本，美國(guó)和其他發(fā)達(dá)國(guó)家的國(guó)外先進(jìn)的模具技術(shù)水平的代表一直是該國(guó)的快速發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）在模具的設(shè)計(jì)和制造已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于的CAD / CAM / CAE技術(shù)。模具CAD/ CAM/ CAE技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助制造，計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高模具設(shè)計(jì)，制造的標(biāo)準(zhǔn)和分析測(cè)試水平的水平。以縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量和精度，降低產(chǎn)品成本的目的。模具生產(chǎn)的一次革命。目前，國(guó)外已普遍采用的技術(shù)。中國(guó)目前有許多這種技術(shù)的企業(yè)應(yīng)用的，但在一般情況下，應(yīng)用表面不是很常見的。（2）快速原型（RPM）的技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。RPM是激光，光學(xué)掃描，先進(jìn)的新材料，計(jì)算機(jī)，該技術(shù)的高科技數(shù)控綜合應(yīng)用放棄制造業(yè)變革的傳統(tǒng)加工方法是一大突破。與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比，這種技術(shù)的模制應(yīng)用具有周期短，成本低，精度高，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，是一類模具制造技術(shù)更顯著總體經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)已在汽車，航空航天，家電，船舶，醫(yī)療等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。國(guó)外大公司如通用汽車，福特汽車，法拉利，豐田，麥道公司等公司都在積極利用這一技大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)2術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造。在中國(guó)，一些公司都集中在使用RPM技術(shù)模具設(shè)計(jì)與制造的模具產(chǎn)品，并收到了良好的效果。但是，大多數(shù)企業(yè)并沒有使用該技術(shù)。（3）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度高。模具模具標(biāo)準(zhǔn)化包括產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，材料標(biāo)準(zhǔn)，加工標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的模具。應(yīng)用模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件的標(biāo)準(zhǔn)化可以極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低產(chǎn)品成本。因此，高度的模具發(fā)達(dá)國(guó)家，一般約80％的標(biāo)準(zhǔn)化的，而模具業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化程度還比較低，一般在35％左右。（4）模具發(fā)展迅速敏捷制造系統(tǒng)。敏捷制造是受市場(chǎng)變化和客戶個(gè)性化的需求為導(dǎo)向，動(dòng)態(tài)變化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中不可預(yù)知的生存和謀求發(fā)展的能力;競(jìng)爭(zhēng)是一個(gè)新的操作系統(tǒng)，它不局限于一個(gè)企業(yè)，還可以通過虛擬企業(yè)組織生產(chǎn)，使企業(yè)可以重新設(shè)計(jì)和開發(fā)由激進(jìn)組織，整合新技術(shù)制造業(yè)，信息，管理等領(lǐng)域的新的營(yíng)銷策略實(shí)現(xiàn)敏捷制造。目前，先進(jìn)的模具敏捷制造的快速發(fā)展的國(guó)家。這也是中國(guó)的模具行業(yè)，近期的發(fā)展目標(biāo)。此外，高速銑削技術(shù)，超精加工及復(fù)合加工技術(shù)，熱流道技術(shù)在先進(jìn)國(guó)家得到了很好的應(yīng)用。這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了模具產(chǎn)品在這些國(guó)家的質(zhì)量，準(zhǔn)確性?？s短生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。1.1.2 國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平近年來，中國(guó)的模具技術(shù)已取得的進(jìn)展顯著，有了很大的提高。大型，精密，復(fù)雜，高效，壽命的模具，并在一個(gè)新的臺(tái)階長(zhǎng)。大型，復(fù)雜模具在汽車覆蓋件模具為中國(guó)的主要汽車模具企業(yè)的代表，已能生產(chǎn)一些汽車覆蓋件模具，反映制造技術(shù)水平高，多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面大大增加，從電機(jī)，電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件，電子槍零件，空調(diào)器散熱片等家電零件模具。塑料模具已能生產(chǎn)34英寸和48英寸的大屏幕背投電視電視塑殼模具，6.5公斤容量洗衣機(jī)全套塑料模具及汽車保險(xiǎn)缸和整體儀表板等塑料模具的。塑料模具熱流道技術(shù)的成熟度，氣體輔助注塑技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用。壓鑄件方面已能生產(chǎn)整個(gè)扶梯梯級(jí)壓鑄模以及汽車變速箱的汽車壓鑄模具，模具質(zhì)量后，模具壽命提高顯著，模具的交貨時(shí)間縮短。模具CAD/ CAM/ CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛的應(yīng)用，并具有自主版權(quán)的模具CAD/ CAM/ CAE軟件的開發(fā)。更廣泛地使用模具標(biāo)準(zhǔn)件品種已經(jīng)擴(kuò)大。高品質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有很大的進(jìn)步，但還不大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)3足以面對(duì)廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)鋼材模具鋼失敗，不是一個(gè)系列，各種精美的材料，產(chǎn)品，所以要解決。生產(chǎn)的模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件的標(biāo)準(zhǔn)化有了很大的提高，但標(biāo)準(zhǔn)化程度總體仍然偏低，標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)規(guī)模并不大，物種尚待開發(fā)，質(zhì)量有待提高，模具修復(fù)技術(shù)也有所提升，除了電刷外模修復(fù)，以及各種脈沖焊機(jī)，修復(fù)更好的引進(jìn)和開發(fā)。1.2 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多，更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該與這些要求相適應(yīng)。1.2.1 在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)模具CAD/ CAM/ CAE技術(shù)的一個(gè)飛躍模具技術(shù)的發(fā)展，整體P CAD/ CAM/ CAE技術(shù)的條件已基本成熟。由于模具CAD/ CAM技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)比較成熟的共性技術(shù)，近年來，模具CAD/ CAM技術(shù)的硬件和軟件的價(jià)格已經(jīng)降低的范圍內(nèi)，中小企業(yè)普遍接受。1.2.2 快速原型制造（RPM ）及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展會(huì)更好快速原型技術(shù)是基于形成一個(gè)想法新穎離散/堆積，根據(jù)該部件的 CAD模型快速自動(dòng)化復(fù)雜的三維固體（模型）和制造。約1/4的PRM技術(shù)可用于直接或間接地，模具制造，從概念來設(shè)計(jì)制造的模具，僅需要對(duì)常規(guī)的加工方法的1/3 和成本的時(shí)間。1.2.3 高速銑將得到更廣泛的使用國(guó)外高速銑削主軸高達(dá)40kr/分鐘?600kr/ min的速度，快速進(jìn)給速度可以達(dá)到30?80米/分鐘，高達(dá)2.5克加速度，時(shí)間的刀可提高到 1?2秒。極大地改善表面粗糙度Ra≤lμm，采用高速銑削能縮短模具制造周期，降低產(chǎn)品成本的處理效率和可用性。1.2.4 模具的高速掃描和數(shù)字化系統(tǒng)將得到更好的利用高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)，它提供了從模型或?qū)嵨?，以所需要的模型，大大降低了模具的制造周期的發(fā)展的許多功能的期望的掃描過程中，以及一些快速掃描系統(tǒng)可以快速安裝在現(xiàn)有的數(shù)控銑床和加工中心。達(dá)3米/ 分的高速掃描儀的掃描速度。大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)41.2.5 超精加工及復(fù)合加工將得到發(fā)展隨著精度和模具的大型，超精密加工技術(shù)，在lμm和收藏家，化學(xué)，超聲波，激光技術(shù)集成與復(fù)合加工方向發(fā)展將得到發(fā)展。兩種或兩種以上的復(fù)合加工技術(shù)在模具制造在未來雙方的技術(shù)特點(diǎn)也有廣闊的前景。1.2.6 熱流道技術(shù)將被推廣由于模具熱流道技術(shù)的結(jié)果可以提高生產(chǎn)率和質(zhì)量的部分，各部分可大幅節(jié)省原材料和能源節(jié)約。國(guó)外熱流道技術(shù)發(fā)展迅速，塑料模具不得不花一半的熱流道技術(shù)，有的廠甚至超過80％，近年來已開始推廣使用國(guó)產(chǎn)，但總體還沒有達(dá)到10％。1.2.7模具將繼續(xù)加大標(biāo)準(zhǔn)化程度模具是提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，用我們的模具標(biāo)準(zhǔn)件覆蓋率估計(jì)已達(dá)到35％。發(fā)達(dá)國(guó)家一般在80％，為了適應(yīng)模具行業(yè)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化必然會(huì)加強(qiáng)模具，模具將進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)和銷售也將問世。大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)5第 2 章 塑料成型工藝性分析2.1 塑件分析該塑件為大腳盆，如圖 2-1 所示，圖2-1 塑件零件圖該塑件為大腳盆,所用材料為 PP,無顏色要求,生產(chǎn)批量為中批量。由塑件圖分析可知,精度未注,采用一般經(jīng)濟(jì)級(jí)精度 6 級(jí)。所用塑料為聚丙烯,該塑料流動(dòng)性好,注射充型流動(dòng)平穩(wěn),塑件外設(shè)置有脫模斜度,脫模斜度為 30′-1°2.2 注射成型過程及工藝參數(shù)聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有 0. 90--“0. 91g/rm，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0.01%，分子量約 8 萬-15 萬。成型性好，但因收縮率大(為 1%~2.5%）.厚壁制品易凹陷，對(duì)一些尺寸精度較高零件，還難于達(dá)到要求，制品表面光澤好，易于著色。聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。聚丙烯力學(xué)性能的絕對(duì)值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強(qiáng)度僅可達(dá)到 30 MPa 或稍高的水平等規(guī)指數(shù)較大的聚丙烯具有較高的拉伸強(qiáng)度，但隨等規(guī)指數(shù)的提高，材料的沖擊強(qiáng)度有所下降，但下降至某一數(shù)值后不再變化。溫度和加載速率對(duì)聚丙烯的韌性影響很大。當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時(shí)，沖擊破壞大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)6呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度呈脆性斷裂，且沖擊強(qiáng)度值大幅度下降。提高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度上升。聚丙烯具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞性，其制品在常溫下可彎折 106 次而不損壞。但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強(qiáng)度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠。表2-1 PP注射工藝參數(shù)注射成型機(jī)類型 螺桿式 轉(zhuǎn)速 （ 30~60）r/min料筒溫度后段 160~170℃中段 200~220前段 180~200噴嘴溫度 250~260℃模具溫度 40~80℃ 噴嘴形式 直通式注射壓力 70~120Mpa 保壓力 50~60MPa注射時(shí)間 0~5s 成型周期 40~120s保壓時(shí)間 20~60s 冷卻時(shí)間 15~50s注：源自參考文獻(xiàn) [1]中的表 4-182.3 PE 的性能分析聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在 100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150℃也不變形。脆化溫度為-35℃，在低于-35℃會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。對(duì)于聚丙烯玻璃化溫度的報(bào)道值有一 18qC, OqC, 5℃等，這也是由于人們采用不同試樣，其中所含晶相與無定形相的比例不同，使分子鏈中無定形部分鏈長(zhǎng)不同所致。聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯約提高 40 一 50%，約為 164 一 170℃, 100%等規(guī)度聚丙烯熔點(diǎn)為 176℃。化學(xué)穩(wěn)定性聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。它有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電氣絕緣制品。大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)7它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等?？闺妷?、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)8第 3 章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式3.1 分型面位置的確定在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該考慮成型時(shí)分型面的形狀數(shù)量，否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量工藝，操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。1) 分型面的選擇原則 [1]：(1) 分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，選擇分型面應(yīng)盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模;(2) 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整;(3) 分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度;(4) 分型面選擇應(yīng)有利于排氣;(5) 分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工;(6) 分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的規(guī)格2) 分型面的選擇方案(1) 分型面選擇方案。分型面與開模方向垂直圖3-1 選擇分型面大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)93.2 確定型腔數(shù)量和排列方式該塑件為小型塑件，精度要求不高，又是中等批量生產(chǎn)， ?？紤]到模具制造費(fèi)用、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低一些，初定為一模一腔的模具形式。如圖 3-2 所示。圖3-2 型腔的排列3.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面分析中可知，本模具擬采用一模四腔，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用側(cè)澆口，定模不需要設(shè)置分型面，動(dòng)模部分需要一塊型芯固定板和支撐板，因此基本上確定模具結(jié)構(gòu)形式為 A4 型帶推件板的單分型面注射模。大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)10第 4 章 注射機(jī)型號(hào)的確定4.1 所需注射量的計(jì)算1) 塑件質(zhì)量、體積計(jì)算對(duì)于該設(shè)計(jì)，提供了塑件圖樣，據(jù)此建立塑件模型并對(duì)此模型用建模分析得：塑件體積 3164.8cmV?塑件質(zhì)量 g902.7.10????2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的 0.6 倍估算，由于該模具采用一模一腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 3210.684.56Vcm???3) 該模具一次注射所需塑料體積 30124573.29V??4.2 注射機(jī)型號(hào)的選定根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為 XS-ZY-1250，型臥式注射機(jī)，查表 [2]其主要技術(shù)參數(shù)見表 4-1。表4-1 XS-ZY-1250型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)額定注射量 125cm3 鎖模力 900KN螺桿直徑 42mm 拉桿內(nèi)間距 1260×1360mm額定注射壓力 150MPa 最大開模行程 300mm注射時(shí)間 1.8s 最大模具厚度 300mm塑化能力 50kg/h 最小模具厚度 200mm螺桿轉(zhuǎn)速 10～140r/min 定位孔直徑 100mm?噴嘴球半徑 SR12mm 噴嘴孔直徑 4mm合模方式 液壓-機(jī)械注：該注射機(jī)由上海塑料機(jī)械廠生產(chǎn)4.3 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核1) 型腔數(shù)量的校核大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)11(1) 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 njgVK??式中 K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，結(jié)晶型塑料一般取 0.8；注射機(jī)允許的最大注射量， =125cm3；gVg澆注系統(tǒng)所需要的塑件體積， =20.736 cm3；j j單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積， =8.64g； n nV上式中 左邊=4; 右邊 = 滿足要求17.964.832015???(2) 由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 12mKMtn??式中 K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，結(jié)晶型塑料一般取 0.8；M 注射機(jī)的額定塑化量，該注射機(jī)為 50kg/h=13.89g/s；t 成型周期，因塑件小，壁厚不大，取 50s；m1 單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積，取 ；gm64.81?m2 澆注系統(tǒng)所需塑件質(zhì)量和體積，取 。10?上式中 左邊=4; 右邊 = 9.664.8.59.130???滿足要求2) 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核(1) 注射量的校核注射量以容積表示，最大注射容積為3max 75.91275.0cmV???式中 模具型腔和流道的最大容積；maxVV 指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積，該注射機(jī)為 125cm3;大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)12注射系數(shù)，取 0.75~0.85，無定型塑料取 0.85，結(jié)晶型塑料取 0.75，該a處取 0.75。倘若實(shí)際注射量過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑件在料筒中停留的時(shí)間就會(huì)過長(zhǎng)。所以最小注射容積 。故每次注射的實(shí)際3min 25.125.0. cmV???注射容積 應(yīng)滿足 ，而 ，符合要求。V? ax0in?396c?(2) 鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大推力 ，其大小推T等于制件澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應(yīng)小于注射機(jī)額定的鎖模力 ，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑合T料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的推力 ：推0kpApAT??????平 均推式中 型腔內(nèi)塑料熔體沿注射機(jī)軸向的推力；推A 塑料與澆注系統(tǒng)在分型面上積投影面積；型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力，一般是注射壓力的 30%~50%，PE 流動(dòng)性平 均p好，所薄壁容器類，取型腔平均壓力為 50Mpa；型腔內(nèi)塑料熔體的壓力；注射壓力；0pK 壓力損失系數(shù)，可在 0.2~0.4 的范圍內(nèi)選取，此處選 0.4。上式左邊=50A 60A=右邊，符合要求。?(3) 最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 （見表 3-1） ，應(yīng)該大MPa150max?于注射成型是所需調(diào)用的注射壓力 ，即0P0maxPk??式中 安全系數(shù)，常取 。4.1~25.??k注射成型是所需調(diào)用的注射壓力0實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力 為 70~120Mpa,由于選用的是螺桿式注0P大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)13射機(jī),其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,同時(shí) PE 流動(dòng)性好,因此注射壓力 選用 90 0PMpa。代值計(jì)算:左邊=150MPa 右邊= Ma140~5.2904.1~25.??符合要求。3) 安裝尺寸校核(1) 噴嘴尺寸主流道的小端直徑 D 大于注射機(jī)噴嘴 ，通常為○ 1 dmd)1~5.0(??對(duì)于該模具 ，取 ，符合要求。md4主流道入口的凹球面半徑 應(yīng)大于注射機(jī)注射機(jī)噴嘴球半徑 SR，通常為○ 2 0SR)2~1(0??對(duì)于該模具 SR=12mm，取 ，符合要求。m3(2) 最大與最小模具厚度模具厚度 H 應(yīng)滿足 axminH?式中 ，20min?30ax?而該套模具厚度 ，符合要求。m26053425???4) 開模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核(1) 開模行程的校核 mH)10~5(21??式中 H 注射機(jī)動(dòng)模板的開模行程，取 300mm，見表 3-1；塑件推出行程，取 22.5mm；1包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度為 80mm2其值為 ，符合要求m5.12~.07)1~5(.80???(2) 推出機(jī)構(gòu)的校核該塑件的推出行程為 220mm 小于注射的機(jī)推出行程，符合要求。大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)14第 5 章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對(duì)塑料質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴和澆口。5.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道置于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。1) 主流道尺寸(1) 主流道小端直徑 )1~5.0(41~5.0???）（注 射 機(jī) 噴 嘴 直 徑d。取 mD(2) 主流道球面半徑 ）（）（注 射 機(jī) 噴 嘴 球 頭 半 徑 2~1210SR。取 SR30?(3) 球面配合高度 。mh5~3取(4) 主流道長(zhǎng)度由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該塑料制件的結(jié)構(gòu)決定取 L=80mm (5) 主流道大端直徑)2~1(4.82tan05tan2 ????????? ??， 取為半 錐 角mLdD。取 D5(6) 澆口套總長(zhǎng) 。h8020?2) 主流道襯套的形式大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)15主流道小端入口處與注射機(jī)反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)。因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，采用碳素工具鋼 T10A 熱處理硬度為 50HRC~55HRC，如圖5-1 所示。圖5-1 主流道襯套由于該模具主流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-2 所示。圖5-2 定位圈大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)163) 主流道襯套的固定主流道襯套的固定形式如圖 5-3 所示。5-3 主流道襯套的固定形式5.2 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的作用是貯存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端有時(shí)也設(shè)冷料穴。同時(shí)冷料穴兼有分模時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)。本設(shè)計(jì)采用推板脫模機(jī)構(gòu)，由于 PE 的彈性很強(qiáng)，故采用溝形頭冷料穴，結(jié)構(gòu)如圖 5-4 所示。圖54 冷料穴圖 5.3 分流道的設(shè)計(jì)1) 分流道的布置形式在分型面上與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的形式，但應(yīng)遵循兩個(gè)方面的大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)17原則：一是排列緊湊，縮小模板尺寸，二是流程盡量短，鎖模力均勻。該流道布置采用平衡式2) 分流道的長(zhǎng)度長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，結(jié)合模具尺寸結(jié)構(gòu)，取分流道長(zhǎng)度 L = 30mm3) 分流道形狀及尺寸圓形分流道截面積雖然效率高，但其是以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才利于凝料脫出，因而其加工工藝性不佳，不予采用。許多模具設(shè)計(jì)采用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失，流動(dòng)阻力均不大，一般采用如下公式（參考文獻(xiàn) [3]公式5-5，5-6）可確定截面尺寸，即 4265.0LmB??H3/?式中 B 梯形大底面的寬度(mm)m 塑件質(zhì)量(g)L 分流道的長(zhǎng)度(mm)H 梯形高度注：上述公式的適用范圍，塑件厚度在 3mm 以下，質(zhì)量小于 200g，且 B 的計(jì)算結(jié)果在 3.2-9.5mm 才合理。由于 ，不在適用范圍，需自行mLmB 15.2709.2645.02654.04?????設(shè)計(jì)。分流道設(shè)計(jì)為梯形，由參考文獻(xiàn) [2]中圖 9.2-12（分流道直徑尺寸曲線一）和參考文獻(xiàn) [3]中（常用分流道形狀及尺寸）取得分流道直徑 ，考慮到分流道長(zhǎng)度系D1.4??數(shù) ，所以修正后分流道直徑為 ，圓整為 4.5mm。梯形斜角1.?Lf mfL5通常取 ，此處取 ；底部圓角 R=1mm~3mm，取 R=1mm。其截面形狀及尺寸?0~5?6如圖 5-5 所示。圖5-5 分流道截面形狀及尺寸大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)184) 分流道表面粗糙度分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取 ，這可增加對(duì)外層塑m?2.5-1 Ra?料熔體流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻塑料皮層固定形成絕熱層，有利于保溫。此處取 Ra。m?5.1?5) 分流道與澆口連接形式分流道與澆口采用斜向與圓弧連接，這樣有利于塑料的流動(dòng)與填充，防止塑料流動(dòng)產(chǎn)生反壓力，消耗動(dòng)能。5.4 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度，補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸、位置對(duì)塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。1) 類型及位置的確定該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時(shí)從所提供塑件圖樣中可看出，在底部 ?36的圓周上設(shè)置澆口比較合適。類型選用常用的側(cè)澆口，這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活選擇進(jìn)料位置。2) 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算矩形側(cè)澆口的大小由其厚度，寬度和長(zhǎng)度決定（參考文獻(xiàn) [1]式 6-5，6-6）h = ntb = 30An式中 h 側(cè)澆口厚度（mm）b 側(cè)澆口寬度（mm）t 塑件壁厚（mm）n 與塑料品種有關(guān)的系數(shù)，查文獻(xiàn) [1]表 6-4 得 n = 0.7A 塑件外表面積（mm 2）代入數(shù)據(jù)得 h = 0.7×2.5 = 1.75mm。mAnb37.10467.3???澆口長(zhǎng)度取 L = 1.0mm大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)195.5 澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于該模具，從主流道到各個(gè)型腔和分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸相同，各個(gè)澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。5.6 澆注系統(tǒng)凝料體積的計(jì)算1) 主流道與主流道冷料井凝料體積 3322 261541.41054 mhV ?????????????? ???冷推主2) 分流道凝料體積 317825.218m?）（梯3) 澆口凝料體積很小，可取為 0。澆V4)澆注系統(tǒng)凝料體積 331.4cmV???澆梯主總該值遠(yuǎn)小于前面對(duì)澆注系統(tǒng)凝料體積的估算，所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項(xiàng)計(jì)算與校核符合要求，不需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。5.7 澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計(jì)算1) 流過澆口的體積 364.8cmVG?塑2) 流過分流道的體積 395.12.R??梯塑3) 流過主流道的體積 34.4cmVRs?主5.8 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核1) 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾矢鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)澆注系統(tǒng)各段的 取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。??大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)20(1) 主澆道 131205~????sss??(2) 分澆道 12?R?(3) 澆口 150??sG??(4) 其他澆口 1413~????2) 確定體積流量1) 主澆道體積流量 sq主流道體積體積流率并不大，取 1302???ss?? scmRss /.245.433??2) 澆口體積流量 Gq側(cè)澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾?代入得140??s?? scmwhG /4.8608.6222 ??3) 注射時(shí)間的計(jì)算(1) 模具充模時(shí)間 sqVts08.23.475?(2) 單個(gè)型腔充模時(shí)間 sqtG1.64.87(3) 注射時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式求得注射時(shí)間 sttGs45.13/2/???根據(jù)文獻(xiàn)[3]中表 3.3-5 可知 注射機(jī)最短注射時(shí)間，所選時(shí)間合理。?4) 校核各處剪切速率大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)21(1) 澆口剪切速率，基本合理。14223 0.18.067?????swhVG??(2) 分流道剪切速率，合理。1233.64 ?sRqn???式中 ，scmtVqR/06.85.1492?4.0?LAn(3) 主流道剪切速率，基本合理。1333 057.24.08. ???sRqss???式中 ， 。24.0?nsRcmtV/6?大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)22第 6 章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算6.1 定模部分的型芯與型腔由于該塑件圓筒內(nèi)的中間有一凸臺(tái)，故需要在動(dòng)，定模部分同時(shí)設(shè)置型芯。取凸臺(tái)向小內(nèi)徑的一面為動(dòng)，定模兩型芯的接觸表面。該模具的型腔開設(shè)在定模上。成型零部件工作尺寸計(jì)算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計(jì)為便于計(jì)算采用平均值法。塑件尺寸按經(jīng)濟(jì)級(jí) 6 級(jí)計(jì)算。 （公式參考文獻(xiàn) [1]7-7，7-9，7-11，7-13，7-14）1) 型腔尺寸的計(jì)算（見圖 5-1）(1) 采用整體式型腔 (2) 尺寸的計(jì)算。其中塑件尺寸按入體原則查文獻(xiàn) [1]表 3-2（SJ1372-1987 公差數(shù)值表）式中 塑件的平均收縮率，PE 為 2.0%；cpS塑件的尺寸公差，見上塑件尺寸公差值；?模具成型零件制造誤差，該塑件 為小型塑件，取 。? ??31?修正系數(shù)，對(duì)于中、小塑件， ， ，則得：x 3/??z?6/c型腔徑向尺寸 ： ZscpmLSL??????01]4)[(同理，型腔高度尺寸： ZscpH??0132○ 1 ??173.03/52.001 488.]43)[( ??? ???????????????ZscpmHS?○ 2 147.03/4.0022 93192.])[( ????Zscp?○ 3 ??173.03/52.0011 4.]43)[( ??? ???????????????ZscpsDS?○ 4 16.03/48.0022 25.1])[( ????Zscps ?○ 5 ??147.03/4.0033 923.]4)1[( ??? ???????????????ZscpsS?大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)232) 定模上型芯Ⅰ尺寸的計(jì)算（見圖 5-2）(1) 采用臺(tái)肩固定的形式，上底面用定模座板壓緊。(2) 尺寸的計(jì)算。其中塑件尺寸按入體原則查文獻(xiàn) [1]表 3-2（SJ 1372-1987 公差數(shù)值表）塑件尺寸 ， ， ， ，4.012???sd40.152??sh24.013??sl4.019?sl標(biāo)注制造公差后得文獻(xiàn)[1]公式 7-8，7-12 ：0])[(ZxlSlscpm????式中 塑件的平均收縮率，PE 為 2.0%；cpS塑件的尺寸公差，見上塑件尺寸公差值；?模具成型零件制造誤差，該塑件 為小型塑件，取 。? ??31?修正系數(shù)，對(duì)于中、小塑件， ， ，則得：x 3/??z?6/c型芯徑向尺寸： 0]4)1[(ZscpmlSl ????同理，型芯高度尺寸： 032Zscphh???○ 1 ??0147.3/4.001 521.]43)[( ??? ?????????????ZscpmdSd?○ 2 013.3/40.011 8625]2)[( ?????Zscphh?○ 3 ??18.3/24.0011 3.1]43)[( ?? ?????????????ZscpmlSl ?○ 4 0147.3/4.0022 992.])[( ?????Zscpll ?大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)24圖6-1 型芯Ⅰ的形狀和尺寸6.2 動(dòng)模部分的型芯動(dòng)模上型芯Ⅱ尺寸的計(jì)算（見圖 5-3）1) 采用臺(tái)肩固定的形式，下底面用型芯固定板壓緊。2) 尺寸的計(jì)算。其中塑件尺寸按入體原則查文獻(xiàn) [1]表 3-2（SJ1372-1987 公差數(shù)值表）塑件尺寸 ， ， ， ，48.02???sd4.0321???sd4.02???sd40.215??sh，8.0354?sh2.h標(biāo)注制造公差后得文獻(xiàn)[1]公式 7-8，7-12 ： 0])1[(ZxlSlscpm????式中 塑件的平均收縮率，PE 為 2.0%；cpS塑件的尺寸公差，見上塑件尺寸公差值；?模具成型零件制造誤差，該塑件 為小型塑件，取 。? ??31?修正系數(shù)，對(duì)于中、小塑件， ， ，則得：x 3/??z?6/c型芯徑向尺寸： 0]4)1[(ZscpmlSl ????同理，型芯高度尺寸： 032Zscphh???大腳盆注塑模具設(shè)計(jì)25○ 1 ??016.03/48.022 92328.1]43)[( ??? ??????????????ZscpmdSd?○ 2 0147.03/4.033 5.])[( ????Zscp?○ 3 ??0147.03/4.044 22.1])1[( ??? ??????????????ZscpmdSd?○ 4 013.03/4.022 535.]3)[( ????Zscphh?○ 5 ??093.03/28.033 7.42.1])1[( ??? ??????????????ZscpmdS?○ 6 08.03/24.044 3.]2)[( ????Zscph?6.3 成型零件的強(qiáng)度及支撐板厚度校核1) 型腔壁厚的校核該型腔側(cè)壁厚,因其直接為定模板,可按整體式圓形型腔，由公式 7-48[1]??HprhS??式中 p 型腔內(nèi)壓力.MPa,一般為 20-50MPa,取 40 MPar 型腔內(nèi)半徑,為 33mmh 型腔深度, 為 38mm[σ] 型腔材料的許用壓力 ，一般中碳剛為 160MPaH 型腔外壁高度 為 35mmmS96.8351604??考慮到導(dǎo)柱的長(zhǎng)度和安裝尺寸,預(yù)定的 10mm 顯然滿足上述尺寸,完全可以滿足強(qiáng)度和剛度條件2) 型腔底板厚度的校核該型腔為整體式圓形行腔，按強(qiáng)度條件分析，由于最大應(yīng)力發(fā)生在周邊，所需底板厚度為（公式原自參考文獻(xiàn) [1]7-57）.本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書題 目 ＿腳盆注塑模設(shè)計(jì)＿＿＿＿學(xué)生姓名 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿學(xué) 號(hào) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿專業(yè)班級(jí) ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指導(dǎo)老師 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿年 月 日設(shè)計(jì)題目 腳盆注塑模設(shè)計(jì)課題目的、意義及相關(guān)研究動(dòng)態(tài)：課題目的、意義：模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都要依據(jù)模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的要求越來越迫切，精度要求越來越高結(jié)構(gòu)要求也越來越復(fù)雜。模具已廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器產(chǎn)品、電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 [10]伴隨著十六屆五中全會(huì)的召開， “提高自主創(chuàng)新能力” 被提升到了國(guó)民經(jīng)濟(jì) 發(fā)展更高的戰(zhàn)略高度。 國(guó)家、社會(huì)和企業(yè)都已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到，中國(guó)制造業(yè)未來 的發(fā)展必須依靠自[4]主創(chuàng)新，走創(chuàng)業(yè)之路。 近幾年，中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持持續(xù)增長(zhǎng)。 雖然中國(guó)模具[6]工業(yè)在過去 十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的 差距。 例如， 精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。 因此我們不僅 要好好的[5]加強(qiáng)模具技能的訓(xùn)練，以達(dá)到熟能生巧的本領(lǐng)，而且更重要的是必須 學(xué)習(xí)系統(tǒng)的注塑知識(shí)，和注塑與熱處理過程，使每個(gè)模具工作者都能系統(tǒng)有效 的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，以期促進(jìn)注塑工藝的推廣應(yīng)用。 [5]相關(guān)研究動(dòng)態(tài)：在過去 25 年里，中國(guó)逐漸完成了從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，由于開放型經(jīng)濟(jì)吸引了大量的私企和外企。2006 年中國(guó)的塑料年銷量 3800 萬噸以上，與歐盟相當(dāng)。目前，中國(guó)塑料加工行業(yè)在亞洲處于領(lǐng)導(dǎo)地位。注塑加工行業(yè)是比較活躍的一部分，占聚合物需求總量的 30％，并且保持 8％的年增長(zhǎng)率。 [4]注塑產(chǎn)品主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娮釉O(shè)備、電腦、IT 產(chǎn)品外殼部件、手機(jī)、CD/DVD、家用物品和汽車部件等。生活日用品的出口和包裝、建材、汽車等旺盛需求將導(dǎo)致注塑制品的穩(wěn)步增長(zhǎng)。在中國(guó)所有的塑料加工廠中，注塑廠家占 70％左右，這個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字包括了大量的小企業(yè)和國(guó)有企業(yè)。中國(guó)已經(jīng)成為僅次于美國(guó)的塑料生產(chǎn)大國(guó)、消費(fèi)大國(guó)、原料進(jìn)口大國(guó)、制品出口大國(guó)，但不是綜合強(qiáng)國(guó)。2005 年中國(guó)塑料行業(yè)企業(yè)數(shù)量超過 6.5 萬家，其中規(guī)模以上企業(yè) 11726 個(gè)。塑料制品出口量從 2001 年的 535.8 萬噸增至 2005 年的1228.5 萬噸，年均增長(zhǎng) 23.1%。 [7]預(yù)計(jì) 2015 年塑料制品總產(chǎn)量翻一番，達(dá)到 5000 萬噸。塑料加工工業(yè)良好的發(fā)展前景仍將是我國(guó)塑料機(jī)械制造工業(yè)高速發(fā)展的原動(dòng)力。 中國(guó)因具有較低勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)吸引了大量的海外投資，從而使經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)，制品中心也從亞洲、北美、歐洲等成本高的地區(qū)轉(zhuǎn)移到中國(guó)。目前這種趨勢(shì)在汽車和電子領(lǐng)域表現(xiàn)尤為明顯。 [8]國(guó)內(nèi)模具技術(shù)與國(guó)外的差距(1)產(chǎn)需矛盾工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對(duì)模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，目前滿足率只能達(dá)到 70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，除少量標(biāo)準(zhǔn)件外購(gòu)?fù)?，大部分工作量均需模具廠去完成。 加工企業(yè)管理的體制上的約[9]束，造成 模具制造周期長(zhǎng)，不能適應(yīng)市場(chǎng)要求。二是設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)落后，如模具CAD/CAM 技術(shù)采用不普遍，加工設(shè)備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長(zhǎng)?？傊?，是拖了機(jī)電、 輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。(2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)等方面模具按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為十大類，其中注塑模、塑料模占模具用量的主要部分。按產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前注塑占 50%-60%，塑料模占 25-30。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家對(duì)發(fā)展塑料模很重視，塑料 模比例一般占 30%-40%。 國(guó)內(nèi)模具中，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具比較低，[1]約占 20%左右，國(guó)外為 50%以上。我國(guó)模具生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，主要生產(chǎn)模具能力集中在各主機(jī)廠的 模具分廠( 或車間)內(nèi)，模具商品化率低，模具自產(chǎn)自用比例高達(dá) 70%以上。國(guó)外，70%以上 是商品化的。 [3](3) 產(chǎn)品水平衡量模具產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、模具的使用壽命和制造周期等。國(guó)內(nèi)外模具產(chǎn)品水平仍有很大差距。 [9](4)工藝裝備水平我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)已可提供比較成套的高精度模具加工設(shè)備，如：加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控仿形銑床、電加工機(jī)床、座標(biāo)磨床、光曲磨床、三座標(biāo)測(cè)量機(jī)等。但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，機(jī)床剛性，穩(wěn)定性，可靠性，刀具和附件的配套性方面和國(guó)外相比，仍有較大差距 。[1](5) 模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)專家認(rèn)為，我國(guó)模具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了注塑成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù) 。通過這種多功能的模具生產(chǎn)[2]出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質(zhì)塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，今后在不同領(lǐng)域?qū)⒌玫桨l(fā)展和應(yīng)用。課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處：1、 對(duì)實(shí)體進(jìn)行測(cè)量，自行設(shè)計(jì)出腳盆的三維及 CAD 二維模型2、 塑件成型工藝性（產(chǎn)品原材料、結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面質(zhì)量的）分析；3、 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量（包括初選注射機(jī)型號(hào)） ；4、 塑件注射工藝參數(shù)的確定；5、 利用三維軟件生成模具的開模效果圖6、 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核（1）確定分型面及型腔數(shù)目以及排列方式（2）選擇合適的模架（3）澆注系統(tǒng)和澆口位置及澆口形式的確定（4）冷卻系統(tǒng)的選定（5）脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（6）側(cè)向抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7、出模具三維總裝圖、二維裝配圖及各重要零件的 CAD 圖8、完成設(shè)計(jì)說明書研究方法、設(shè)計(jì)方案：一對(duì)于模具的基本方案是：1．對(duì)腳盆進(jìn)行測(cè)繪，然后對(duì)腳盆進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。2．注塑機(jī)的選擇，由于機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量等各項(xiàng)要求，綜合考慮采用臥式注塑機(jī)。二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)所給設(shè)計(jì)將型腔對(duì)稱放置， 。將分流道對(duì)稱設(shè)置，分流道截面采用圓形截面，澆口采用側(cè)澆口，利用分型面或配合間隙排氣。2．成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于塑件左右對(duì)稱，造出型腔。3．合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)使用導(dǎo)柱四根，同時(shí)與導(dǎo)套配合，既能夠?qū)?，又能夠定位?．側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)由于塑件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用分型。5.注塑模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)型芯使用噴流式冷卻回路，凹模使用多層水道。三、零件圖的繪制在對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本的設(shè)計(jì)后，首先要對(duì)腳盆進(jìn)行三維圖以及零件圖的繪制，以為后一部的加工提供必要的尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。四、對(duì)模具進(jìn)行模具的CAD設(shè)計(jì)在對(duì)模具進(jìn)行基本設(shè)計(jì)之后，就要進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在得到正確的數(shù)據(jù)后，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，可得到簡(jiǎn)單又優(yōu)良的設(shè)計(jì)。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)完成之后，得到了模具的三維圖。同時(shí)生成所有零件的圖紙。再通過AutoCAD將圖紙?jiān)佼嫵鰜恚M(jìn)行必要的線型和尺寸標(biāo)注。完成以上的工作之后，還要進(jìn)行注射模具的制造工藝設(shè)計(jì),在完成所有的設(shè)計(jì)之后進(jìn)行設(shè)計(jì)說明書的撰寫。完成期限和預(yù)期進(jìn)度：1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研階段：（第 1-2 周）：課題調(diào)研及文獻(xiàn)檢索、完成英文翻譯。2 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告階段：（第 3-4 周）：完成開題報(bào)告。3 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段：（第 5-12 周）：（1） 塑件的工藝分析及注塑工藝參數(shù)確定。 （第 5 周）（2） 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （第 6-8 周）（3） 繪制注塑模具總裝配圖及零件圖。 （第 9-10 周）（4） 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 （第 11-12 周）4 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：（第 13-15 周）主要參考資料：[1]劉少達(dá)，我國(guó)塑料模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[A]. 2004,3.[2] LIMT,CORNEY J,RITCHIE J M,et al.Optimizing tool selection[J]．International Joumal of Producion Re,2001,39(6):1239-1256.[3]宋滿倉(cāng)，注塑模具設(shè)計(jì)與制作標(biāo)準(zhǔn)化體系的研究[J].大連理工大學(xué).2005,5.[4] 我國(guó)塑料模具行業(yè)的發(fā)展方向淺談,中國(guó)金屬加工.[5]中國(guó)塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向,中國(guó)數(shù)控車床.[6]羅百輝，中國(guó)模具產(chǎn)業(yè):技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展中的問題解決之道[M].2009.1[7]黃澤森.熱流道注射模流道板設(shè)計(jì),2006,5.[8]洪慎章.近代塑料的應(yīng)用現(xiàn)狀及注射模的發(fā)展方向,上海交大 ,2000,30.[9]周持興.木塑復(fù)合材料制備技術(shù)的研究進(jìn)展[J].上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，2007，8.[10]許洪斌，樊澤新。塑料注射成型工藝及模具[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.10 .[11][德]E.林納 P.恩格.注射成型模具設(shè)計(jì) 108 例（第二版）[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社[12] 朱鵬程, 姜麗軍. 先進(jìn)的熱流道塑料模具技術(shù)[J]. 科技論壇，2008：85～87指導(dǎo)教師意見：簽名： 年 月 日開 題 報(bào) 告 會(huì) 紀(jì) 要時(shí) 間地 點(diǎn)姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱）與會(huì)人員會(huì)議記錄摘要：第一部分：學(xué)生自述課題的具體內(nèi)容第二部分：教師提問，學(xué)生回答（一般 2---3 個(gè)問題）第三部分：總結(jié)（經(jīng)討論，該生前期準(zhǔn)備充分，方案基本正確可行，同意開題）此處必須手寫（看完請(qǐng)刪除）會(huì)議主持人：記 錄 人：年 月 日教研室意見 教研室主任簽名： 年 月 日