学 院 姓 名 题 目 制造科学与工程学院 王超 过滤罩注射模设计 专业班级 学 号 机械0802 20085513 题目类型 设计开发 一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 国内外研究现状： 生产需求状况： 作此选题的主要目的： 作此选题的意义： 通过对选题的了解和分析，能够在指导老师的指导下独立完成该设计。培养自学能力和对于自学知识的应用能力，并且在设计中学习知识的同时不断增强自己的自信心，使自己有信心和能力独立完成该项任务。通过这次毕业设计的综合训练使自己能在毕业后尽快的投入到今后的工作和研究中去。 参考文献： 二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程 设计内容： 1分析过滤罩结构 该塑件是由PA1010经过注射成型所得到的过滤罩, 塑件是圆柱和球面的组合，侧壁有6排336个个内大外小（1.8/1.5mm）的方孔，过滤罩顶部有151个1.8mm的过滤孔，这是设计成型过程中需要解决的难点和重点。 在解决顶部的151个1.8mm的过滤孔，需要采用151个1.8mm的小型芯，在主型芯上要制造出相应的孔来使小型芯和主型芯配合，再者圆形的侧壁上的过滤孔为外小内大的方孔如图1所示，由于脱模的斜度比较小大约为4°，PA1010塑料可允许的理论变形比较大，可以采用镶嵌小型芯的强制脱模的侧向抽芯方式。总体模具的结构由于需要侧向分型的强制脱模，故型腔只能采用组合式的，即瓣合模来完成此功能。 2PA1010注塑成型工艺的参数制定 基于PA1010的材料性能和塑件工艺分析，现制定工艺参数如表1所示。 由表1可以得出模具温度为40~80℃，注射压力为70～100Mpa，喷嘴温度应达到190 ～220℃。 3注塑机的选择 注塑机的选取原则有：①模具总的注射量不得超过注塑机的最大注射量的4/5，可以采用容量或质量表示，本设计采用容量；②模具型腔压力和塑件浇注系统在分型面上投影面积乘积应小于注塑机的最大锁模力。根据以上的条件计算出模具的最大注射量为45.97cm，3所以注塑机的最大注射量应大于45.97/0.8=57.5cm。注塑机的最大锁模力应大于P腔×F=50×π× 672/4=176.2kN。鉴于以上的数据，选择注塑机XS-ZY-125（卧式），主要参数如表2所示 从上可以看出注塑机的注射容量为104cm，大于模具总的注射量，锁模力为900kN，注射压力为143MPa，均符合要求。 4主要型芯、型腔尺寸的计算 塑件可能产生的最大误差δ为各种误差的总和： 塑件的公差Δ应大于或等于各种因素引起的积累误差之和δ，即Δ≥δ，模具制造公差δz，模具的磨损δc和成型收缩的波动δs是影响塑件公差的主要因素。 成型零件的尺寸计算主要采用平均值法和极限值法。 （1） 型腔直径按平均收缩率计算。 计算得型腔尺寸为φ62.08mm，符合要求。 （2） 型芯直径按平均收缩率计算。 计算得型芯直径为φ59.70mm，满足要求。 （3） 型腔深度按平均收缩率计算。得型腔深为h=30.76mm。 （4） 型芯高度按平均收缩率计算。得型芯高度为22.69mm。 （5） 计算小孔中心距。按平均收缩率和极限尺寸计算时，其尺寸都用下的公式: 计算得模具孔间隙为3.64mm，符合要求。 5冷却系统 计算计算由于型腔采用的是瓣合模，冷却水道只有设置在型芯上了，采用双流道，从模板支撑板内经过。 6脱模结构 脱模机构采用的是弹簧的一次分型，然后就是斜导柱带动滑块的侧向强制脱模，最后是推板推动推杆和推件板一起把塑件推出。 7相关校核 （1）锁模力的校核。 就是锁模时接触压应力的校核计算，首先对注塑动、定模板的接触应力进行校核，大多数的注塑机模板都是铸钢件，铸钢件的屈服强度约为386MPa，由于接触压力在模板上产生压痕或凹陷，难以修复，因此将安全系数ns取得很大，一般为7。 许用应力为 根据此确定模板与模具间的最小接触面积。对定模板与模具的接触面积尚需扣除定位孔的圆面积，理论上当模具尺寸较小不能承受最大锁模力时，可降低机器的锁模力操作。 本设计中使用的注塑机型号为选用 XS-ZY-125（卧式），它的锁模力为900kN，模具与机器定模板接触面外轮廓尺寸322mm，定位孔直径为100mm。 允许锁模力为接触面积与许用应力之乘积： 对模具内模板之间的压应力也应进行校核，这些模板的许用应力应根据所采用钢材种类确定。 （2）开模行程校核。 由于注射模为双分型注射模，校核主要有以下的 依据：式中 Sk——注塑机的最大开模距离，mm Hm——模具的闭合高度，mm H1——塑料脱模（推出距离）距离，mm H2——塑件高度，包括浇注系统在内，mm α——定模板和浇口板之间的分离距离，mm 在 本 设 计 模 具 中 ，Sk=345mm；H m=230mm；H1=32mm；H2=30.5mm；α=28mm 所以校核符合要求。 （3）推杆的应力校核。 式中 σ——推杆应力（N/cm2），σs——推杆钢材的屈服极限强度（N/cm2）。一 般中碳钢σs=32,000N/cm2的构件进行校核，全部合格。 8 模具的总体设计图 同理对其他 从图2可以看出，斜导柱、主型芯都是由支撑板1和动模板23，两者共同固定的，而支撑板1、动模板23、垫块30、动模座板32是由螺钉37和销钉38来固定。小型芯是依靠分流道板和定模板以及定模座板来固定。侧向型芯是嵌入到滑块型腔15内来固定的。这副过滤罩注射模具采用了三板模，二次开模，顶部针点式浇口组合式型腔和许多小型芯结构，但型腔的设计。脱模机构采用了弹簧辅助，斜销拉动，滑块导滑的侧向抽芯分型机构。 9模具的工作过程 模具固定在注塑机上，用定位圈和定位孔的配合固定，在注塑机的推动下模具闭合，然后浇注系统在螺杆作用下移动到主流道口与喷嘴配合后，实施浇注，在锁模力的作用下，经过高压、保压、冷却成型时间后，喷嘴和料筒移开，模具在注塑机的作用下开始实现开模过程，具体为开模时，由于辅助弹簧20的作用，模具首次从定模座板19与定模板21处分型，当拉杆24拉住定模板21时，模具再次从定模板21与动模板23处分型，同时斜导柱16抽出滑块15，当定位销14进入预定位置时，完成侧抽芯。最后由推件板2在推杆33作用下完成脱出塑件。 10结束语 本文介绍了过滤罩注射成型模具的设计。在了解PA-1010塑料的物理、化学性能的基础上，通过对过滤罩结构和尺寸等基本参数的分析，对过滤罩注射成型模具进行了整体设计和零件设计。其中包括注射成型的工艺分析，浇注系统的设计，模具成型零件部分的设计和计算，冷却系统的设计；并对注射成型机进行了成型。该模具采用了三板模，三次开模，顶部针点式浇口组合式型腔和小型芯结构的单型腔模具的设计。脱模机构的设计，采用了辅助弹簧，斜导柱拉动，滑块滑动的侧向抽芯分型机构。 11参考文献 [1]罗玉梅．模具的使用寿命与模具材料的选用和处理[J]．《韶关学院学报》（自然科学版），2005，（6） [2]韩海军．塑料模具用钢材料的种类及展望[J]．机械，2005，（1） [3] 2004年德国K展览后报导——注塑机专题[J]．广东塑料，2005，（1） [4]周坤鲁，刘建柱．提高塑料尺寸精度的研究[C]．《2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集》 工作流程： 1． 查阅关于过滤罩注射模设计方面的文献资料，其中包括外文文献资料。全面地对本题目进行资料查阅检索，了解本题目国内外的发展水平和现状，归纳、分类、比较、详细地记录。 2． 利用实习的机会现场观察模具设备的设计制造过程，了解实际的设计方法，对生产单位采用的设备，工艺方案等方面进行调查研究。 3． 设计依据的分析。首先搞清模具的工作原理，选择合适的模具。其次，确定模具的结构形式。 4． 实验方案的拟定和选定：根据模具的工作特点，确定出不同的实验方案，进行对比，择优选择。制定出的实验方案应满足实验操作方便、安全，同时能进行多目标和多角度实验。 5． 绘制实验系统总装配图和主要零件图。实验系统总装图应该包含：①主视图；②俯视图；③局部视图；④标题栏和零件明晰表；⑤技术要求。 三、毕业设计（论文）工作进度安排 第1周至第2周 明确设计目的、任务和要求，收集相关资料；同时利用毕业实习，广泛调查研究，熟悉设计对象。 第3周至第6周 确定选择的方案，制定设计思路，搜集材料，熟悉Pro/E软件。 第7周至第10周 过滤罩注射模设计 第11周至第14周 三维建模与装配设计 第15周至第16周 撰写毕业论文 第17周 准备答辩 指 导 教 师 意 见 指导教师签字___________ 年 月 日 综合训 是否隶属 院 系 难 度 练程度 科研项目 毕 业 设 计 领 导 小 组 审 核 意 见 教学院长（公章）___________ 年 月 日 备注：1、题目类型分为： 理论研究、应用研究、设计开发和其它。 2、题目难度分为： A、B、C、D四个等级。 3、综合训练程度分为： A、B、C三个等级。
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