注塑模畢業(yè)設(shè)計(jì)--鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì)與加工

1、<p>　　鼠標(biāo)注塑模具設(shè)計(jì)與加工</p><p>　　2013 屆 機(jī)械工程 系</p><p>　　專 業(yè) _模具設(shè)計(jì)與制造</p><p>　　學(xué) 號(hào) __ 7 </p><p>　　學(xué)生姓名 __ __ </p><p>　　指導(dǎo)教師 __ xx_ &

2、lt;/p><p>　　完成日期 2013年1月 5日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘

3、 要I</b></p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　1.1塑料簡介3</p><p>　　1.2注塑成型及注塑模3</p><p>　　第2章 塑料材料分析5</p><p>　　2．1 塑料材料的基本特性5</p>

4、;<p>　　2．2 塑件材料成型性能5</p><p>　　2．3 塑件材料主要用途6</p><p>　　第3章 塑件的工藝分析6</p><p>　　3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7</p><p>　　3．2 塑件尺寸及精度8</p><p>　　3．3 塑件表面粗糙度8</

5、p><p>　　3．4 塑件的體積和質(zhì)量8</p><p>　　第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定9</p><p>　　4．1、注射成型工藝過程分析[5]9</p><p>　　4．2 澆口種類的確定9</p><p>　　4．3 型腔數(shù)目的確定10</p><p>

6、;　　4．4 注射機(jī)的選擇和校核10</p><p>　　4.4.1 注射量的校核10</p><p>　　4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核11</p><p>　　4．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核11</p><p>　　第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12</p><p&g

7、t;　　5．1 分型面的設(shè)計(jì)12</p><p>　　5．2 型腔的布局13</p><p>　　5．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13</p><p>　　5．3．1 澆注系統(tǒng)組成13</p><p>　　5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則14</p><p>　　5．3．3 主流道的設(shè)計(jì)14</p&g

8、t;<p>　　5．3．4 分流道的設(shè)計(jì)15</p><p>　　5．3．5 澆口的設(shè)計(jì)16</p><p>　　5．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì)17</p><p>　　5．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7]17</p><p>　　5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18</p><p>　　5．

9、4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算18</p><p>　　5．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19</p><p>　　5．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　5．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則19</p><p>　　5．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇19</p><p>　　5．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)20

10、</p><p>　　5．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)20</p><p>　　5．7．1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響21</p><p>　　5．8．冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則..............22</p><p>　　5．9 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用22</p><p>　　5．9．1 模架的選用23<

11、/p><p>　　第6章 模具材料的選用25</p><p>　　6．1 成型零件材料選用25</p><p>　　6．2 注射模用鋼種25</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><

12、p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。本模具采用一模兩件，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天160XB型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說

13、明書，系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字，簡明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；模具設(shè)計(jì)；CAD繪制二維圖；UG繪制3D圖；注射機(jī)的選擇</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　模具制造是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。

14、“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域

15、。</p><p><b>　　塑料簡介：</b></p><p>　　塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性。可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能

16、好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。</p><p><b>　　注塑成型及注塑模：</b></p><p>　　將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，

17、壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。</p><p>　　要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的

18、一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。 注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。</p><p>　　注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融

19、塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。</p><p>　　注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。</p><p>　　注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其

20、基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成[2] 。</p><p>　　注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核

21、心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。</p><p>　　注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)

22、境溫度等。</p><p>　　塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段，即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。</p><p>　　傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工

23、藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。</p><p>　　目前國際市場(chǎng)上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有澳大利亞的MOLDFLOW、美國的CFLOW、華中科技大學(xué)的H-FLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT

24、（注射成型模擬分析，簡稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡稱MPX）。</p><p>　　采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題

25、，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義[3]。</p><p>　　第2章 塑料材料分析</p><p>　　2．1 塑料材料的基本特性</p><p>　　ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特

26、性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。</p><p>　　ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02--1.05。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)

27、穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎沒有影響， ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會(huì)軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS

28、易變硬發(fā)脆。</p><p>　　ABS的性能指標(biāo)： </p><p>　　密度 1.02——1.05（），收縮率 ，熔點(diǎn)，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)，收縮率 范圍內(nèi)。ABS的熱變形溫度為93118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。AB

29、S在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100℃的溫度范圍內(nèi)使用。</p><p>　　2．2 塑件材料成型性能</p><p>　　ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時(shí)黏度增高，黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注

30、系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。</p><p>　　2．3 塑件材料主要用途</p><p>　　ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造空調(diào)渦輪、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工

31、業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。</p><p>　　第3章 塑件的工藝分析</p><p>　　在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)

32、構(gòu)和模具精度。</p><p>　　鼠標(biāo)蓋3D如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。</p><p><b>　　圖（1）3D視圖</b></p><p>　　3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）脫模斜度</

33、b></p><p>　　由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5

34、，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1</p><p><b>　?。?）塑件的壁厚</b></p><p>　　塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率

35、和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。該管連接件壁厚均勻，周邊

36、和底部壁厚均為3左右。</p><p><b>　?。?）塑件的圓角</b></p><p>　　為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。<

37、;/p><p>　　該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為1。</p><p><b>　?。?）孔</b></p><p>　　塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)

38、周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　3．2 塑件尺寸及精度</p><p>　　塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要

39、能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。</p><p>　　塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺

40、寸公差可以參照文獻(xiàn)[2]表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級(jí)精度，未注采用MT5級(jí)精度。 </p><p>　　3．3 塑件表面粗糙度</p><p>　　塑件的表面要求越高，表面粗

41、糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。</p><p>　　該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。</p>&

42、lt;p>　　3．4 塑件的體積和質(zhì)量</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測(cè)量，在UG軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的質(zhì)量（ABS的密度為1.05），即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量為53.427克。</p><p>　　第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定</p><p>　　4．1、注射成型工藝過程分析[5]&

43、lt;/p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為：</p><p>　　第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。</p><p>　?。?）成型前對(duì)原材料的預(yù)處理</p><p>　　根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并</p><p&g

44、t;　　測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在70～80 ℃下干燥2～4 h。</p><p><b>　　（2）料筒的清洗</b></p><p>　　在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是

45、料筒）進(jìn)行清洗或拆換。</p><p>　　柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 </p><p><b>　?。?）脫模劑的選用</b></p><p>　　脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表

46、面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對(duì)ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤猓话闼芰隙伎墒褂谩?lt;/p><p>　　第二步: 注射成型過程</p><p>　　完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)

47、過程。</p><p>　　第三步：制件的后處理</p><p>　　注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為ABS，就采用退火處理1～3小時(shí)。</p><p>　　4．2 澆口種類的確定</p><p>　　注射模

48、的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中空調(diào)渦輪塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，空調(diào)渦輪組裝后，澆口被遮擋起來。&

49、lt;/p><p>　　側(cè)澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。</p><p>　　4．3 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。</p><p>　　4．4 注射機(jī)的選擇

50、和校核</p><p>　　由于采用一模二腔，需要至少注射量為53.427x2=106.854g，流道水口廢料10g，總注塑量達(dá)到116.854g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天160XB。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：</p><p>　　海天HTF160XB</p><p>　　表4-1注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)</p>

51、;<p>　　4.4.1 注射量的校核</p><p>　　模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為：</p><p>　　式中 --型腔數(shù)量</p><p>　　--單個(gè)塑件的質(zhì)量（）</p><p>　　--澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（）</p&g

52、t;<p>　　本設(shè)計(jì)中：n=2 53.427 =10 </p><p>　　M=2x53.427+10=116.854g<291x0.8</p><p>　　注:塑機(jī)額定注塑量為291g</p><p><b>　　注射量符合要求</b></p><p>　　4.4.2 塑件在分型面上的

53、投影面積與鎖模力的校核</p><p>　　注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。</p><p>　　式中 n --型腔數(shù)目</p><p>　　--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積</p><p>　　

54、--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積</p><p>　　n=2 =9741.5 =150 </p><p>　　=2x9741.5+150=19633</p><p>　　注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：</p><p><b&g

55、t;　　（）P < F</b></p><p>　　式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）</p><p>　　F—注射機(jī)額定鎖模力（N）</p><p><b>　　其它意義同上</b></p><p>　　根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-

56、34MPa，精密制品為39-44MP</p><p>　?。ǎ㏄=（19484*2+600）x1.1x30x0.001= 1305.744KN <1600KN</p><p><b>　　鎖模力符合要求</b></p><p>　　4．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核</p><p>　?。?）模具厚度

57、（閉合高度）</p><p>　　模具閉合高度必須滿足以下公式</p><p>　　式中 --注射機(jī)允許的最大模厚</p><p>　　--注射機(jī)允許的最小模厚</p><p>　　本設(shè)計(jì)中模具厚度為320mm 180<H<500， </p><p><b>　　符合要

58、求</b></p><p>　　（2）開模行程（S）的校核</p><p>　　模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。</p><p>　　注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī)，其開模行程與模具厚度有關(guān)，對(duì)于多分型面注射模

59、應(yīng)有：</p><p>　　式中 --推出距離</p><p>　　--包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度</p><p>　　=（水口料的長度+20~30）</p><p>　　本設(shè)計(jì)中 =500 = 90 mm =90+30=120 mm</p><p>　　總的開模距離需要H=12

60、0mm以上</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，符合要要求。</p><p>　?。?）頂出裝置的校核</p><p>　　在設(shè)計(jì)模具推出機(jī)構(gòu)時(shí)，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時(shí)模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。</p><p>　　海天160XB型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將

61、模具脫出的要求。</p><p>　　第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5．1 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型

62、面是使塑件能完好的成型的先決條件。</p><p>　　選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：</p><p>　　1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；</p><p>　　2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上；</p><p>　　3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；</p><p>　　4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；&

63、lt;/p><p>　　5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；</p><p>　　6）使塑件易于脫模。</p><p>　　綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，</p><p>　　圖5-1分型面的選擇</p><p>　　5．2 型腔的布局&l

64、t;/p><p>　　型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。型腔布局由圖所示。由于本設(shè)計(jì)中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要相同的注射工藝參數(shù)，以達(dá)到高的成功率，模具采用側(cè)澆口，并采用對(duì)稱式布局，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。</

65、p><p>　　圖（4）型腔布局方式</p><p>　　5．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。</p><p>　　5．3．1 澆注系統(tǒng)組成&l

66、t;/p><p>　　普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。</p><p>　　1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道</p><p>　　5－澆口 6－型腔 7－冷料穴</p><p>　　5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考

67、慮下列有關(guān)因素：</p><p>　　a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。</p><p>　　b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。</p><p>　　c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、

68、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。</p><p>　　d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。</p><p>　　e)、冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)

69、存冷料的措施[6]。 </p><p>　　5．3．3 主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。</p><p>　?。?）、主流道的尺寸</p><p>　　設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天160XB，其噴嘴直徑為3.5，噴嘴球面半徑為16，根據(jù)圖（6），主流道

70、各具體尺寸如下：</p><p>　　圖5-2澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套</p><p>　?。?）、主流道襯套的形式</p><p>　　選用如圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。</p><p>　　圖5-3主流道襯套及其固定形式&

71、lt;/p><p>　?。?）、主流道襯套的固定</p><p>　　主流道襯套的固定，采用2個(gè)M5X20的螺絲直接鎖附固定。</p><p>　　5．3．4 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中由于塑件排布比較緊湊,且采用側(cè)澆口。如

72、圖所示。</p><p>　　圖5-4主流道和側(cè)澆口的位置</p><p>　　5．3．5 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。<

73、;/p><p>　　澆口的位置選擇原則：</p><p>　　澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使</p><p>　　1)流程(包括分支流程)為最短；</p><p>　　2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)

74、端；</p><p>　　3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；</p><p>　　4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。</p><p>　　2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。</p><p>　　根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用側(cè)澆口。</p><p>　　澆口一般尺寸如CAD圖所示，根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值

75、。</p><p>　　5．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。</p><p>　　冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上

76、，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的z形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如上圖（8）所示。</p><p>　　5．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7]</p><p>　　模具閉合時(shí)

77、用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。</p><p>　　成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公

78、差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。</p><p>　　5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。</p><p><b>　　1）凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模也稱為型腔，是用來成型

79、制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、</p><p>　　鑲拼組合式和瓣合式四種類型。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較

80、困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。</p><p><b>　　圖5-5型腔3D圖</b></p><p><b>　　2）凸模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，深度不大，但經(jīng)過對(duì)塑件實(shí)體的仔細(xì)觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)，型芯與動(dòng)模板的配合可采用。&

81、lt;/p><p><b>　　圖5-6型芯3D圖</b></p><p>　　5．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。</p><p>　

82、　在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定成型零部件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。</p><p>　　由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考

83、慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開零部件的工作尺寸。</p><p>　　塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為0.5%，剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為：</p><p>　　式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸</p><p>　　

84、B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸</p><p>　　成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級(jí)作為模具制造公差。在此取IT8級(jí)，型芯工作尺寸公差取IT7級(jí)。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。</p><p>　　5．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

85、;<p>　　排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對(duì)注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。</p><p>　　在塑料

86、熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣等。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。<

87、/p><p>　　5．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。</p><p>　　5．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則</p><p>　　使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變

88、形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；</p><p>　　推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；</p><p>　　推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；</p><p>　　推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；</p><p>　　推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；</p><p&g

89、t;　　5．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、套管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和多元件綜合推出機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用推板加推桿推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。</p><p>　　5．6

90、．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）推桿布置</b></p><p>　　該塑件采用了3mm大小直推桿，6mm的直推桿，其分布情況如圖（10）所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。</p><p><b>　　圖5-7推桿布置</b></p><p>

91、　　（2）推桿的設(shè)計(jì)[7]</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用臺(tái)肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計(jì)時(shí)推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑。見圖（10）。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動(dòng)。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，ABS塑料的溢料間隙為。 </p><p>　　5．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p>　　在注射模中，

92、模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對(duì)于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的聚苯乙烯ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。</p><p>　　模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻

93、方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。</p><p>　　5．7.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響</p><p>　　注射模的溫度對(duì)于塑料熔體的充模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對(duì)于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過大都是不利的。過高的模溫會(huì)使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時(shí)間又會(huì)使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品

94、的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。</p><p>　　圖5-8模具冷卻水路圖</p><p>　　5．8 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則</p><p>　　設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連

95、接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。</p><p>　　(1) 冷卻管路的位置與尺寸</p><p>　　塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。</p><p>　　通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道

96、直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取6mm。 </p><p>　　5．9 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用</p><p>　　5．9．1 模架的選用</p><p>　　1、確定模具的基本類型</p><p>　　注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、

97、帶有活動(dòng)成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、熱流道注射模。</p><p>　　模架的選擇：根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇CI型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下：</p><p><b>　　圖5-9模架</b></p>

98、<p>　　CI型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口，潛伏式澆口，采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。</p><p>　　由分型面分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。</p><p>　　根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，經(jīng)過計(jì)算可以知道該模具是一模二腔的模具，而型

99、腔之間的距離在20-30mm之間把型腔排列成一模二腔可側(cè)得長為270mm，寬為220mm，</p><p>　　模架的長L=270+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?型腔壁厚400mm</p><p>　　模架的寬W=220+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚350mm</p><p>　　根據(jù)內(nèi)模仁的尺寸，在計(jì)算完模架的長寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中

100、避免干涉。</p><p>　　所以就取BL=350*400的模架，塑件的厚度為7.5mm，塑件的全部膠位都留在定模部分，該模具型腔結(jié)構(gòu)簡單，型芯、型腔的固定是固定總高度的加30-50mm，B板的厚度取70mm，滿足強(qiáng)度要求，A板為90mm，C板為100mm（C的選擇應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的推出距離是否滿足推出的高度）。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)椴捎谬堄浀腃I3540標(biāo)準(zhǔn)模架，其標(biāo)準(zhǔn)模

101、腳的高度為100mm，完全滿足頂出要求。</p><p>　　綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：LKM CI-3540-A90-B70-C100。</p><p>　　第6章 模具材料的選用</p><p>　　正確選用模具各部分零件的材料，是注射模具設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)重要工作，它直接影響模具的使用壽命，加工成本以及制品的成型質(zhì)量。選擇模具材料時(shí)，需要根據(jù)模具工作條件，

102、從使用性能和加工性能兩方面對(duì)材料提高要求。</p><p>　　6．1 成型零件材料選用</p><p>　　成型零件材料選用的要求如下：</p><p>　?。?）、機(jī)械加工性能良好</p><p>　?。?）、拋光性能良好</p><p>　　注射成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，，要求鋼材硬度35～40HRC

103、為宜，過硬表面會(huì)使拋光困難。</p><p>　　（3）、耐磨性和抗疲勞性能好</p><p>　　（4）、具有耐腐蝕性能</p><p>　　6．2 注射模用鋼種</p><p>　　熱塑性注射模成型零件的毛坯，凹模和主型芯以板材和模具供應(yīng)，本設(shè)計(jì)中，采用718H的預(yù)硬模具鋼，這個(gè)不做鋼材的分析與選擇，只對(duì)718H鋼材進(jìn)行分析。</

104、p><p>　　型芯和型腔由于采用了該預(yù)硬型塑料模具鋼，且空調(diào)渦輪為廉價(jià)大量產(chǎn)品，表面有一定光潔度要求，所以模仁料無需淬火,需要長壽命，選擇718H，預(yù)硬型拋光塑料模具鋼，預(yù)硬硬度達(dá)到48-52HRC</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次塑料模具設(shè)計(jì)，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以

105、及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計(jì)算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計(jì)是合理可行的。并且，通過這次設(shè)計(jì)，我了解了注射模設(shè)計(jì)概況，熟悉了注射設(shè)備，基本掌握了注射成型的一般原理。</p><p>　　在設(shè)計(jì)和三維建模過程中也遇到了一些問題，通過對(duì)問題的探索與分析，最后得到圓滿解決，更另深刻的知道了模具設(shè)計(jì)各個(gè)階段的重要性和嚴(yán)謹(jǐn)性，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。</p><p>　　伴隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)，特別是汽車、機(jī)械、電子

106、、日用制造等行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的人才的需求與日俱增，模具設(shè)計(jì)制造，特別是注射模具的設(shè)計(jì)與制造將更為受到重視，并將會(huì)廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，飛速發(fā)展。</p><p>　　相信這次設(shè)計(jì)中獲得的經(jīng)驗(yàn)及處理問題的能力將會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)和工作有所啟示和幫助。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別

107、感謝xx指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助，給予了我充分的信心和把握，讓我按時(shí)完成了本次設(shè)計(jì)。由于經(jīng)驗(yàn)不足和對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解不夠透徹，在設(shè)計(jì)時(shí)常常遇到一些問題無法理解，老師則耐心而認(rèn)真的加以指導(dǎo)幫助，讓我學(xué)到了書本上學(xué)不到的知識(shí)，既增長了見識(shí)也充實(shí)了自己。</p><p>　　大學(xué)三年即將過去,學(xué)習(xí)生涯可能將告一段落.作為模具專業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們即將邁入社會(huì)的個(gè)人作業(yè),也是對(duì)我們這三年以來學(xué)習(xí)的一次總結(jié)與檢驗(yàn)。</

108、p><p>　　經(jīng)過三周左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計(jì)過程中遇到了許多的問題，在老師及朋友的幫助下予以解決。首先要感謝老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過程中少走彎路。</p><p>　　但是,在設(shè)計(jì)的過程中還是有較多朦朧的地方,比如模板厚度的選擇,在確定其厚度的過程中,不可能一味地按公式計(jì)算出來,那

109、么只能按照書上的經(jīng)驗(yàn)或者自己的意識(shí)來選取;水道的設(shè)計(jì)可能也有些不是好很合理;還有就是模溫的控制方面不足等,這對(duì)我們來說可能要將來工作后,有工作經(jīng)驗(yàn)才會(huì)比較好解決。</p><p>　　但總的來說通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還是收益匪淺。首先，我對(duì)模具基本設(shè)計(jì)步驟以及相關(guān)參數(shù)的選用、計(jì)算及校核有了進(jìn)一步的加深；其次，本次設(shè)計(jì)是對(duì)我們前面所學(xué)的知識(shí)的一次鞏固與復(fù)習(xí)過程，使我們對(duì)以前所學(xué)知識(shí)有了更深一步的認(rèn)識(shí)及運(yùn)用；最后，本次課程

110、設(shè)計(jì)為我們以后走上工作崗位后的設(shè)計(jì)工作打下了一定的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．曹宏深，《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》北京機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　2．黃虹，《塑料成型加工與模具》化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　3．黃銳，《塑料工程手冊(cè) 下冊(cè)》

111、機(jī)械工業(yè)出版社，</p><p>　　4．宋卓頤，《塑料原料與助劑》科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2003</p><p>　　5．黃銳，《塑料成型工藝學(xué)》，中國輕工業(yè)出版社，1997 </p><p>　　6．塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版） 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　7．王文廣，《塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》化學(xué)工業(yè)出版社，2004 </p