1、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院模具CAD/CAM課程名稱模具設(shè)計院 系： 機械電子工程學(xué)院專 業(yè)： 材料成型及控制工程姓 名：學(xué) 號：_指導(dǎo)教師：完成時間 2012年12月10日一14日目錄1 原始數(shù)據(jù)及資料1.1 課程設(shè)計任務(wù)1.2 完成的工作量2 對設(shè)計課題的分析2.1 選擇并分析原材料的工藝特性和成型性能2.2 分型面位置的確定確定型腔數(shù)量和排列方式3 設(shè)計計算3.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.2 成型零件的設(shè)計4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 準(zhǔn)備工作4.2 創(chuàng)建模具模型4.3 設(shè)置收縮率4.4 設(shè)置分型面4.5 分割體積塊4.6 產(chǎn)生凸模、凹模零件4.7 設(shè)計澆道系統(tǒng)4.8 設(shè)計完成后所產(chǎn)生的零件5 設(shè)計小結(jié)6 參考

2、文獻(xiàn):原始數(shù)據(jù)及資料圖一：零件cad圖1 .課程設(shè)計任務(wù)根據(jù)完成時間 2012年12月10日一14日指導(dǎo)書提供的CADS及相關(guān)參數(shù)，用UG6.0來進行其注塑模具成形部分的設(shè)計 (型腔、型芯等)。2 .完成的工作量1、設(shè)計說明書一份，包括課程設(shè)計目的，本人的設(shè)計任務(wù)，設(shè)計步驟，結(jié)論, 心得體會和建議；2、上交完成的零件模型和模具相關(guān) UG6.0文件(電子文檔)。二：對設(shè)計課題的分析I、選擇并分析原材料的工藝特性和成型性能；件的使用要求塑料制件主要是根據(jù)使用要求進行設(shè)計，由于塑件有特殊的機械性能，因 此設(shè)計塑件時必須充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點，補償其缺點，在滿足使用要 求的前提下，塑件的形狀盡可能地做

3、到簡化模具結(jié)構(gòu)，符合成型工藝特點, 在設(shè)計時必須考慮：(1)塑件的物理機械性能，如強度、剛性、韌性、彈性、吸水性等；(2)塑料的成型工藝性，如流動性；(3)塑料形狀應(yīng)有利于充模流動、排氣、補縮，同時能適應(yīng)高效冷卻硬化(熱 塑性塑料)或快速受熱固化(熱固性塑料)；(4)塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異；(5)模具總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度；(6)模具零件的形狀及制造工藝。除此之外，還應(yīng)考慮塑件設(shè)計原則：(7)在滿足性能和使用條件下，盡可能使結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻、連接可靠、安 裝使用方便。(8)結(jié)構(gòu)合理，用簡單的加工方法就能完成模具的制作。(9)減小成型加工后的輔助加工。塑件材料的

4、選擇與成型特性因為此零件要求有較高的強度，因此選擇 PP作為其原料。材料性能：聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑，吹塑，真空熱成型，涂覆，旋轉(zhuǎn)成型，熔接，電鍍和發(fā)泡等，并可在金屬表面噴涂。其中 注塑成型的比例大，注塑溫度在 180200之間，注塑壓力在68.6137.2Mpa。模 具溫度為4060C。預(yù)干燥溫度在80c左右。應(yīng)避免PP長時間與金屬壁接觸。 聚丙烯的二次加工性很好，其印刷性比聚乙烯好，照相凸版，膠版，平凸版等 印刷方法均可使用，要獲得良好的耐熱，耐油，耐水等要求的印刷性能，須經(jīng) 電暈放電處理等再行印刷。PP的注塑模工藝條件：a) 干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理。

5、b) 熔化溫度：220275G注意不要超過275co 模具溫度：4080G建議使用50。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。c) 注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品 表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口 ：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是 47mm建議使用通體為圓形的注入口和流 道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是11.5mm但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半； 最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。 PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。d) n、分型面位置的確定根據(jù)塑料結(jié)

6、構(gòu)形式，分型面選在如下圖所示:圖二：分型面位置圖田、確定型腔數(shù)量和排列方式1)型腔數(shù)量的確定該塑料精度要求不同，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式，考慮到模具制造費用，設(shè) 備運轉(zhuǎn)費用低一些初定一模八腔的模具形式.2)模具結(jié)構(gòu)形式的確定分析可知，本模具采用一模八腔，雙列直排，推件桿推出，流道采用平衡式，澆口采用潛伏式澆 口,采用雙分型面，結(jié)構(gòu)形式采用派生模.三.設(shè)計計算I .澆注系統(tǒng)的設(shè)計1.主流道設(shè)計1) .主流道尺寸根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為d二注射機噴嘴尺寸+(0.5 01)=2+1=3mm主流道球面半徑為SR=噴嘴球面半徑 +(1 2)=12+2=14mm2) .主流道襯套形

7、式本設(shè)計雖是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設(shè) 計成分體式，主流道長度取40mmg等于定模板的厚度，見圖,襯套如圖，材料采用 T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC-57HRC.圖三：主流道襯套3) .主流道凝料體積2_33Qi -dn2Z 502.4mm3 0.5cm344) .主流道剪切速率校核由經(jīng)驗公式3.3QvR33.3 7.0902937 5000qV Q主 q分 件 0.8 8 0.44 2.7727.092cm3(3 5)2mm主流道剪切速率偏小，主要是注射量小，噴嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致2.分流道尺寸1) .分流道布置形式分流道應(yīng)能滿足良

8、好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng) 分流道均衡的分配到各個型腔.因此采用平衡分流道，如圖.2) .分流道長度第一級分流道L1=50mm,第二級分流道L2=10mm第三級分流道L3=15.5mm.3) .分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積(1) .形狀及截面尺寸為了便于機械加工及凝料脫模，體設(shè)計的分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形 狀采用加工工藝性比較好的梯形截面，梯形截面以塑料熔體及流動阻力均不大，一般采用以下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸，即：B 0.2654JM 支 1.996mm根據(jù)參2考文獻(xiàn) 取B=4mrH B 2.67mm取H 3mm分流道截面形狀如圖 3圖四：分流道截

9、面形狀從理論上L2,L3分流道可比L1截面小10%,但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便，在分型 面上的分流道采用一樣的截面.(2) .凝料體積分流道長度 L=50+10*2+15.5*4=264mm-4 3c分流道截面積A 3 10.5mm凝料體積 q分 264 10.5 2772mm3 2.772cm34)分流道剪切速率校核采用經(jīng)當(dāng)公式r駕1.08 103R3在 5 1025 103之間，剪切速率校核合格式中，式中,t=注射時間，取1sA 梯形面積0.105cm2C 梯形周長1.3cm5 ).分流道表面粗造度分流道表面粗造度R要求很低，一般取0.8-1.6 um即可，在此取，如圖所 示.6 .澆口的

10、設(shè)計根據(jù)外部特征，外觀表面質(zhì)量要求較高，應(yīng)看不到明顯的澆口痕跡，采用潛伏式 澆口，在開模時對澆口自行剪斷，幾乎看不到澆口的痕跡.1)潛伏式澆口尺寸的確定由經(jīng)驗公式得，d nC4 A 0.98mm式中 A dh r2 2069.456mm2n=塑料材料系數(shù)取0.6C=塑件壁厚的函數(shù)值取0.242澆口截面形狀如圖所示，澆口先取，然后在試模時再調(diào)整.2)澆口剪速率的校核由點澆口的經(jīng)驗公式得4qr 3 61244.488s R3剪切速率的校核合格.7 .冷料穴的設(shè)計(1)主流道冷料穴如圖所示，采半球形，并采用球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動模固定板上，開模 時利用凝料對球頭的包緊力使主流道凝料從主流道襯

11、套中脫出.2).公流道冷料穴在分流道端部加長5mm作分流道冷料穴.1.3,成型零件的設(shè)計模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件.在本設(shè)計中成型零件就是成型外面的凹模，成型內(nèi)表面的凸模.各類成型零件的尺寸設(shè)計1 .凹模（型腔）塑件四周就一個整體，且無螺紋和其它外部特征，可用整體式，而且加簡單，成 本低圖五：凹模2 .凸模（型芯）塑件凸模四周就一個整體，且無螺紋和其它外部特征，可用整體式，而且加簡 單，成本低圖六：凸模四.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件如下圖圖七：零件圖I、準(zhǔn)備工作：啟動UG 新建一個文件，名稱自定。如下圖EE則事yi帶模型的繪制口、創(chuàng)建模具模型三、打開注塑模向?qū)c擊分型一區(qū)域設(shè)計一

12、MPV初始化如圖:點擊設(shè)置區(qū)域顏色如圖:選擇拉伸命令，創(chuàng)建分型面分型面創(chuàng)建完后，進行定義區(qū)域，如圖區(qū)域縫合，如圖創(chuàng)建方塊，如圖創(chuàng)建方塊完畢后，進行修剪體打開圖層設(shè)置，把分型面等圖層關(guān)閉，如圖:最后完成的開模模擬分解圖如下:-Hi 3VII、設(shè)計澆道系統(tǒng)澆道系統(tǒng)設(shè)計參照設(shè)計部分VIII、設(shè)計完成后所產(chǎn)生的零件模具設(shè)計完成后應(yīng)該有如下文件（包括最初設(shè)計的零件）板屏*板陽丹山480 KBLOQ KE五.設(shè)計小結(jié)由于塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，我運用了求差法直接分模，而不是利用常規(guī)的 moldward里的注塑模向?qū)нM行分模。實踐證明這種方法簡單有效，節(jié)省了大量的 時間，這說明了模具設(shè)計的靈活與多變，以后進行模具設(shè)計時要根據(jù)實際情況進 行模具設(shè)計。通過這次設(shè)計我對本學(xué)期所學(xué)的塑料成型模具課程又進行了一 次全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際設(shè)計中去，達(dá)到了理論與實際相結(jié) 合的目的。但由于缺乏實際生產(chǎn)制造的實踐經(jīng)驗，設(shè)計中難免有與實際條件不相 符的地方。這要在今后的設(shè)計工作中逐步吸取經(jīng)驗，不斷改進。在這次設(shè)計中， 我鞏固了模具設(shè)計的專業(yè)