鼠標(biāo)底座注塑模具設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　鼠標(biāo)底座注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p><

2、;p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　注射模CAD/CA

3、M技術(shù)偏重于產(chǎn)品的造型、繪圖、模具設(shè)計(jì)和數(shù)控加工數(shù)據(jù)的生成，而CAE技術(shù)是利用塑料加工流變學(xué)、傳熱學(xué)、數(shù)值計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等理論，對(duì)注射模澆口及流道的配置和尺寸、冷卻管道的尺寸、布置及聯(lián)接方式、塑料熔體在模具中的流動(dòng)、充填、冷卻情況等進(jìn)行定量分析和模擬。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，用Pro/E對(duì)鼠標(biāo)底座進(jìn)行三維造型，選擇材料，利用Pro/E自帶的Plastic Advisor軟件對(duì)鼠標(biāo)底座的澆口位置

4、進(jìn)行分析，選取最佳的澆口位置。用Pro/E繪制出分型面，澆口，流道等，用EMX6.0搭建模架。最后導(dǎo)出工程圖和零件圖。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)讓我不僅鞏固了以前學(xué)的知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)過(guò)程有了更好的了解，對(duì)軟件也更加的熟悉了。</p><p>　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，模具，Pro/E</p><p>　　The injection mold design of

5、 base of the mouse</p><p><b>　　Adstart</b></p><p>　　The injection mold CAD/CAM technology stresses in the product modelling, the cartography, the mold design and the numerical contro

6、l processing data production, but the CAE technology is uses plastic theories and so on processing rheology, heat transfer theory, value computational method and computer graphics, to injects the mold runner and the flow

7、 channel disposition and the size, the cooling duct size, the arrangement and the joint way, the plastic melt in mold flowing, the backfill, the cooli</p><p>　　Graduation project of this time, three dimensio

8、nal modeling with Pro/E on the base of the mouse, select materials, with the use of Pro/E Plastic Advisor software to analyze the base gate location of the mouse, pick the best gate location. Pro/E draw a parting surface

9、, sprue, runner, EMX6.0 building formwork. Finally export engineering and parts diagrams.</p><p>　　This design let me not only reinforces previously learned knowledge have a better understanding on the mold

10、design process, software is also more familiar with.</p><p>　　Keyword： Computer-aided design； mold； Pro/E</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p>

11、<p>　　AdstartII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1選題的背景、意義1</p><p>　　1.2相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài)2</p><p>　　1.3課題

12、研究的主要內(nèi)容5</p><p>　　2 鼠標(biāo)底座成型工藝分析6</p><p>　　2.1制品外觀性能要求6</p><p>　　2.2鼠標(biāo)底座的零件圖6</p><p>　　2.3鼠標(biāo)底座材料的選用7</p><p>　　2.3.1.ABS7</p><p>　　2.3.2.聚碳

13、酸酯7</p><p>　　2.4 PC材料成型工藝分析8</p><p>　　2.5注射機(jī)的選擇9</p><p><b>　　3注塑模設(shè)計(jì)10</b></p><p>　　3.1型腔和型芯設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2分型面的選擇11</p><p>

14、　　3.3模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)12</p><p>　　3.3.2澆口的種類(lèi)12</p><p>　　3.4澆口位置分析13</p><p>　　3.4.1塑件澆口的最佳位置14</p><p>　　3.4.2模流分析的各參數(shù)15</p>&l

15、t;p>　　3.5脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.6合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　4. Pro/E模架的設(shè)計(jì)22</p><p>　　4.1Pro/E模架的設(shè)計(jì)22</p>

16、<p>　　4.2模架整體的裝配圖25</p><p><b>　　總結(jié)27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　附錄29</b></p><

17、;p><b>　　1緒 論</b></p><p>　　1.1選題的背景、意義</p><p>　　模具是制造業(yè)中用量最大、影響面廣的工具產(chǎn)品，工業(yè)產(chǎn)品的零件粗加工的75%、精加工的50%及塑料零件的90%由模具來(lái)完成。隨著鋼鐵時(shí)代向聚合物時(shí)代過(guò)渡，工業(yè)及生活中使用的工程塑料、橡膠己遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋼鐵，聚合物必須用模具成型，沒(méi)有高水平的模具就沒(méi)有高質(zhì)量的產(chǎn)品：另一方

18、面，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，模具成為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵[1]。</p><p>　　我國(guó)注射模成型工藝發(fā)展了近50年，但是由于塑料制品的多樣性、復(fù)雜性和工程技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)的局限性，長(zhǎng)期以來(lái)，工程技術(shù)人員很難精確地設(shè)置制品最合理的加工參數(shù)，選擇合適的塑料材料和確定最優(yōu)的工藝方案。傳統(tǒng)模具開(kāi)發(fā)流程為：概念設(shè)計(jì)一產(chǎn)品設(shè)計(jì)—模具設(shè)計(jì)—模具制造—設(shè)置工藝參數(shù)—試模一生產(chǎn)[2]。傳統(tǒng)方法在開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)前由于僅憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模具，

19、模具裝配完畢后，通常需要兒次試模，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，不僅要工藝師重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還要設(shè)計(jì)師調(diào)整塑料制品和模具設(shè)計(jì)方案，修改模具。重復(fù)各個(gè)步驟增加了生產(chǎn)成本，影響模具質(zhì)量，同時(shí)延長(zhǎng)了制品生產(chǎn)時(shí)間。</p><p>　　實(shí)踐證明；利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)；采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是提高模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短模具的設(shè)計(jì)、制造周期；提高塑料制品的質(zhì)量及性能的重要途徑之一。</p><p>

20、　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)指工程技術(shù)人員在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中以計(jì)算機(jī)為輔助工具，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、繪圖等工作，一般包括零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)、圖樣繪制等。</p><p>　　計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)指NC程序編制、包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真及NC代碼的生成等。</p><p>　　注射模計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)是利用塑料加工流變學(xué)、傳熱學(xué)、數(shù)值計(jì)

21、算方法和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等理論，對(duì)注射模澆口及流道的配置和尺寸、冷卻管道的尺寸、布置及聯(lián)接方式、塑料熔體在模具中的流動(dòng)、充填、冷卻情況等進(jìn)行定量分析和模擬。</p><p>　　我國(guó)的模具行業(yè)是應(yīng)用CAD/CAM較早的一個(gè)領(lǐng)域，但就整個(gè)行業(yè)而言，至今具有較完備集成環(huán)境的企業(yè)較少。目前在該行業(yè)具有代表性的是在設(shè)計(jì)、制造及管理等部門(mén)部分或單獨(dú)采用了CAD/CAM等技術(shù)。雖然這些技術(shù)在應(yīng)用初期對(duì)提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、增加企業(yè)活

22、力起到了積極的促進(jìn)作用，但隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度不斷加快、同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇及市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、成本、制造周期要求不斷提高，原來(lái)分散獨(dú)立使用己不適應(yīng)發(fā)展需要。</p><p>　　在CAD/CAE/CAM研究及應(yīng)用上，我國(guó)處于起步階段，CAD真正應(yīng)用不超過(guò)十年，CAM也僅是近些年逐步開(kāi)始應(yīng)用，CAE的應(yīng)用僅限于為數(shù)不多的較大模具企業(yè)應(yīng)用，還處于探索階段。</p><p>　　隨著全球

23、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破，技術(shù)的飛越發(fā)展己經(jīng)成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工.業(yè)產(chǎn)品越來(lái)越多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展。為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備一模具的要求越來(lái)越苛刻[3]。沒(méi)有計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的支持，就不可能適應(yīng)上述兩方面的要求。</p><p>　　1.2相關(guān)研究的最新成果及

24、動(dòng)態(tài)</p><p>　　隨著模具工業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)、制造方法已不能適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)的要求。縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，提高模具精度和質(zhì)量，加快新產(chǎn)品的上市速度，最有效的手段就是采用CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)[4]。</p><p>　　國(guó)外模具CAD/CAM/CAE技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　近幾年來(lái)國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家對(duì)模具CAD/CAE/CAM技

25、術(shù)的開(kāi)發(fā)非常重視，在CAD/CAE/CAM開(kāi)發(fā)投入了很人的人力和物力，將通用CAD/CAM系統(tǒng)改造成為適合模具行業(yè)的專(zhuān)用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造目前國(guó)際上流行的模具CAD/CAM軟件如下：</p><p>　　Unigraphics NX是美國(guó)EDS公司開(kāi)發(fā)的面向制造業(yè)的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。UG NX有強(qiáng)大的建模工具和分析模塊，被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械、模具、工

26、業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)。UG/Mold Wizard是UG系列軟件中一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用模塊，也是應(yīng)用于注塑模具自動(dòng)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用模塊。它應(yīng)用知識(shí)嵌入的基本理念，按照注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程的卜一般順序來(lái)模擬模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，在此過(guò)程中，它只需根據(jù)一個(gè)產(chǎn)品的二維實(shí)體造型建立一套與產(chǎn)品造型參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具。它不但能自動(dòng)設(shè)計(jì)一般模具，還能結(jié)合應(yīng)用UG軟件的其它應(yīng)用模塊來(lái)拓展其功能，設(shè)計(jì)出復(fù)雜程度較高的模具。此外，UG還提供了UG/Die Engineer

27、ingWizard(沖壓模工程向?qū)?、UG/Progressive Die Wizard(多工位級(jí)進(jìn)模向?qū)?等專(zhuān)用模具CAD工具。</p><p>　　Pro/E ngineer系統(tǒng)是美國(guó)PTC公司(Parametric Technology Corporation)推出的二維CAD/CAM軟件，為滿足模具行業(yè)需求，Pro/E提供了一系列模具設(shè)計(jì)模塊：Pro/Casting(鑄造模具設(shè)計(jì))、Pro/Moldesi

28、gn(注塑模、壓鑄模、鍛模設(shè)計(jì))，Pro/Dieface(沖壓模設(shè)計(jì))、EMX模架專(zhuān)家?guī)欤‥xpert Mold Base Extension）；Mold Filling Simulation Option(注塑模具流動(dòng)分析功能包)等。Pro/Moldesign模塊用于設(shè)計(jì)模具部件和模板組裝，能自動(dòng)生成模具型腔兒何體，并可通過(guò)修改造型幾何體的方法補(bǔ)償產(chǎn)品的收縮。為滿足模架設(shè)計(jì)與制造解決方案，Pro/E提供了模架專(zhuān)家?guī)煜到y(tǒng)EMX，該模塊能

29、將使用者對(duì)模架設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和整個(gè)設(shè)計(jì)流程整合在一起，將模芯拆模及模座設(shè)計(jì)兩大部分完整的結(jié)合在一起，使設(shè)計(jì)者可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作界面完成模架的相關(guān)設(shè)定。</p><p>　　CATIA是法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司(Dassault System)在其開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上與美國(guó)IBM公司合作研究發(fā)展，共同支持和銷(xiāo)售的CAD/CAE/CAM一體化軟件。新的vs版本界面更加友好，功能也日趨完善，開(kāi)創(chuàng)了CAD/CAE/CA

30、M軟件的一種全新風(fēng)格。CATIA也提供了模具輔助設(shè)計(jì)模塊(Mold and Die Machining Assistant)：MTl(模具設(shè)計(jì)產(chǎn)品1)，它支持包括凸凹模固定板定義、組件實(shí)例化、注射和冷卻特征定義等模具設(shè)計(jì)的所有工作。用戶界而以標(biāo)準(zhǔn)日錄庫(kù)訪問(wèn)功能為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)組件及其關(guān)聯(lián)孔的混合實(shí)例化，支持模具零件和裝配的自動(dòng)配置。這些預(yù)定義的組件可以使用諸如DME； DME-AMERICA；EOC； FUTABA等系列標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，以快速

31、、經(jīng)濟(jì)地創(chuàng)建模具。</p><p>　　SolidWorks軟件是美國(guó)SolidWorks公司在總結(jié)和繼承大型機(jī)械CAD軟件的基礎(chǔ)上，在Windows環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的第一個(gè)機(jī)械CAD軟件，是面向產(chǎn)品級(jí)的機(jī)械設(shè)計(jì)工具。Solid Works Moldbase模塊是SolidWorks提供標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，它是該軟件最新模具設(shè)計(jì)工具，提供了標(biāo)準(zhǔn)模架目錄并完全與SolidWorks其它工具集成。除了完整的裝配以外，Moldbas

32、e還提供大量的組件，例如：銷(xiāo)釘、頂桿、AB板、螺栓、定位環(huán)、軸襯等。</p><p>　　我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中高檔模具的需求量很大，但要求國(guó)產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。另外，隨著近年來(lái)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的人工費(fèi)用增加，其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國(guó)家特別是東南亞國(guó)家轉(zhuǎn)移。因此，只要國(guó)產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分

33、樂(lè)觀的。有專(zhuān)家認(rèn)為，伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國(guó)大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢(shì)所趨，中國(guó)也將逐步發(fā)展成為世界級(jí)的制造業(yè)基地。廣東珠江三角地區(qū)將在十年之內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。</p><p>　　上海市模具工業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉德普認(rèn)為，未來(lái)我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　　一是模具日趨大型化。這是由于模具成型的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā)展的"一

34、模多腔"所造成的。</p><p>　　二是模具的精度越來(lái)越高。10年前，精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)在已達(dá)到2—3微米，不久1微米精度的模具將上市。這要求超精加工。</p><p>　　三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能要求也越來(lái)越高。</p><p>　　四是熱流

35、道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在外國(guó)發(fā)展很快，許多塑料模具廠生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達(dá)到80%以上，效果十分明顯。熱流道模具在我國(guó)也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到20%-30%。</p><p>　　五是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展

36、。這類(lèi)模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準(zhǔn)確控制，所以對(duì)模具鋼的性能要求很?chē)?yán)。</p><p>　　六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在"十五"期間必將得到較大的發(fā)展。</p><p>　　七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊?，F(xiàn)

37、在是多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代，21世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)到75%以上。由此，一方面是制品使用周期縮短，另一方面花樣變化頻繁，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具將越來(lái)越引起人們的關(guān)注。</p><p>　　八是隨著車(chē)輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。</p><p>　　九是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)

38、程進(jìn)一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。同時(shí)，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模具的要求也越來(lái)越高。</p><p>　　十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)的變化。</p><p><b>　　國(guó)外方面：</b></p><p>　　我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車(chē)

39、間(分廠)，自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專(zhuān)業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而專(zhuān)”、“小而精”。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。2004年，模具進(jìn)出口之比為3.7：1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。</p><p>　　1.3課題研究的主要內(nèi)容</p>&

40、lt;p>　　本次課題研究的主要的內(nèi)容為鼠標(biāo)底座的成型的工藝與模具的設(shè)計(jì)，對(duì)鼠標(biāo)底座進(jìn)行具體分析，擬定最佳的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　1.制品外觀的分析，對(duì)鼠標(biāo)底座進(jìn)行尺寸的測(cè)量利用Pro/E畫(huà)出三維的實(shí)體圖。</p><p>　　2.成型工藝的分析，對(duì)鼠標(biāo)底座的外觀進(jìn)行分析，選擇最佳的材料，以及相應(yīng)的注塑機(jī)。</p><p>　　3.模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確

41、定分型面，根據(jù)模具選擇最合適的澆口，并模擬澆口的最佳位置，設(shè)計(jì)模架的頂桿導(dǎo)向裝置冷卻系統(tǒng)等。</p><p>　　4.模架的搭建，根據(jù)模架基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，用Pro/E搭建模架并模擬開(kāi)模。</p><p>　　2 鼠標(biāo)底座成型工藝分析</p><p>　　2.1制品外觀性能要求</p><p>　　尺寸精度等級(jí)要求為MT2，耐耐磨損，耐腐蝕，耐

42、高溫、具有一定的抗沖擊性，高強(qiáng)度，成型周期短。</p><p>　　2.2鼠標(biāo)底座的零件圖</p><p>　　圖2-1鼠標(biāo)底座的零件圖</p><p>　　2.3鼠標(biāo)底座材料的選用</p><p><b>　　2.3.1.ABS</b></p><p>　　ABS是由丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三種化

43、學(xué)單體合成。它的性能主要由這三種化學(xué)單體的組成比例和分子結(jié)構(gòu)決定的，ABS在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上有很大的靈活性，因此市場(chǎng)上產(chǎn)生了很多不同品質(zhì)的ABS材料。這些ABS材料都有不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。</p><p>　　ABS材料有很強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性還有很高的抗沖擊性。</p><p>　　高流動(dòng)性適用于對(duì)強(qiáng)度要求不

44、太高的部件(不直接受到?jīng)_擊的部件)，如鼠標(biāo)底座內(nèi)部的支撐架等。還普遍用在要電鍍的部件上(如按鈕、側(cè)鍵、導(dǎo)航鍵、電鍍裝飾件等)。目前常用奇美PA-727，PA-757等。</p><p>　　2.3.2.聚碳酸酯</p><p>　　聚碳酸酯英文名稱(chēng)為polycarbonate，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。聚碳酸酯的分子主鏈?zhǔn)怯扇犴樀奶妓狨ユ溑c剛性的苯環(huán)相連接，從而賦予了聚碳酸酯許多優(yōu)異的性能。</p&

45、gt;<p>　　聚碳酸酯分子主鏈上的苯環(huán)使聚碳酸酯具有很好的力學(xué)性能、剛性、耐熱性能、而醚鍵又使聚碳酸酯的分子鏈具有一定的柔順性，所以聚碳酸酯為一種既剛又韌的材料。由于聚碳酸酯分子主鏈的剛性及苯環(huán)的體積效應(yīng)，使它的結(jié)晶能力較差，基本屬于無(wú)定型聚合物，具有優(yōu)良的透明性。聚碳酸酯分子主鏈上的酯基對(duì)水很敏感，尤其在高溫下易發(fā)生水解現(xiàn)象。</p><p>　　聚碳酸酯為一種透明、呈微黃色的堅(jiān)韌固體。其密度

46、為1.20g/cm3，透光率可達(dá)90％，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭、并具有高度的尺寸穩(wěn)定性，均勻的模塑收縮率以及自熄性。</p><p>　　聚碳酸酯為一種既剛又韌的材料，力學(xué)性能十分優(yōu)良。其拉伸、彎曲、壓縮強(qiáng)度都較高，且受溫度的影響小。尤其是它的沖擊性能十分突出，優(yōu)于一般的工程塑料，抗蠕變性能也好，要優(yōu)于聚酰胺和聚甲醛，特別是用玻璃纖維增強(qiáng)改性的聚碳酸酯的耐蠕變性更優(yōu)異，故在較高溫度下能承受較高的載荷并能保證尺寸的穩(wěn)定性

47、。</p><p>　　聚碳酸酯具有很好的耐高低溫性能，120攝氏度以下具有良好的耐熱性，熱變形溫度達(dá)130-140攝氏度。同時(shí)具有良好的耐寒性，脆性溫度為-100攝氏度，長(zhǎng)期使用溫度為-70-120攝氏度。而且它的熱導(dǎo)率及比熱容都不高，線脹系數(shù)也較小，阻燃性也好，并具有自烯性。</p><p>　　聚碳酸酯是一種弱極性聚合物，雖然電絕緣性不如聚烯烴類(lèi)，但仍然具有較好的電絕緣性。優(yōu)于其玻璃

48、化轉(zhuǎn)變溫度高、吸濕性小、因此可在很寬的溫度和潮濕的條件下保持良好的電性能。特別是它的介電常數(shù)和介電損耗在10—130攝氏度的范圍內(nèi)接近常數(shù)，因此適合于制造電容器。</p><p>　　聚碳酸酯具有一定的耐化學(xué)藥品性。在室溫下耐水、有機(jī)酸、稀無(wú)機(jī)酸、氧化劑、鹽、油、脂肪烴、醇類(lèi)。但它受堿、胺、酮、酯、芳香烴的侵蝕，并溶解在三氯甲烷、二氯乙烷、甲酚等溶劑中。長(zhǎng)期浸在沸水中也會(huì)發(fā)生水解現(xiàn)象。在某些化學(xué)試劑(如四氯化碳)

49、中聚碳酸酯可能會(huì)發(fā)生“應(yīng)力開(kāi)裂”的現(xiàn)象。一般說(shuō)來(lái)聚碳酸酯與潤(rùn)滑脂、油和酸是沒(méi)有作用的，在純汽油中也是穩(wěn)定的。</p><p>　　聚碳酸酯的透光率很高，約為87％—90％，折射率為為1.587，比丙烯酸酯等其他透明聚合物的折射率高，因此可以做透鏡光學(xué)材料。聚碳酸酯還具有很好的耐候和耐熱老化的能力，在戶外暴露兩年，性能基本不發(fā)生變化。</p><p>　　基于制件要求耐高溫、耐腐蝕性，抗沖擊

50、性，抗蠕變能力，雖然兩者都具有較高的透明性，但聚碳酸酯相對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯具有更好的電絕緣性、耐化學(xué)藥品性，且抗沖擊性等力學(xué)性能也更為優(yōu)秀，本設(shè)計(jì)選用聚碳酸酯(PC)作為制品成型材料(原料)。</p><p>　　2.4 PC材料成型工藝分析</p><p>　　聚碳酸酯的熔融黏度比一般熱塑性塑料高，在恒加工溫度的條件下黏度大約為10～10Pa/s，黏度對(duì)溫度比較敏感，會(huì)碎溫度升高而明

51、顯下降。聚碳酸酯的流動(dòng)特性與剪切速率關(guān)系不大，一般情況下是通過(guò)溫度來(lái)改善其流動(dòng)性。</p><p>　　因?yàn)榫厶妓狨ビ休^高的熔融溫度、大的熔融黏度，差的流動(dòng)性，所以成型時(shí)需要比較高的溫度和壓力，而且制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，故制品成型后應(yīng)進(jìn)行后處理，不然會(huì)引起開(kāi)裂。</p><p>　　雖然聚碳酸酯的吸水性不大，但是在高溫下對(duì)微量的水分還是十分敏感的。聚碳酸酯在常溫下相對(duì)濕度50%時(shí)平衡吸水為0.

52、15%，但在熔融狀態(tài)下，這0.15%水分，也會(huì)使聚碳酸酯降解而放出二氧化碳等氣體，變色，分子量急劇下降，性能變壞。</p><p>　　因此聚碳酸酯在加工前必須嚴(yán)格地進(jìn)行干燥處理，成型時(shí)的料斗必須是可以加熱的和密閉式的。料粒的干燥可在真空烘箱、鼓風(fēng)烘箱和普通烘箱中進(jìn)行。干燥溫度110—120攝氏度，連續(xù)時(shí)間4—6h，料層厚度不宜超過(guò)20mm。真空烘箱干燥效果較好，它具有速度快、料粒干燥程度均勻、注射后分子量下降很

53、少等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　聚碳酸酯為無(wú)定型的聚合物，其收縮率較低，約為0.5％—0.8％，所以一般可以成型出精度較好的制品。</p><p><b>　　2.5注射機(jī)的選擇</b></p><p>　　模具與設(shè)備必須配套使用，多數(shù)都是根據(jù)成型設(shè)備種類(lèi)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)模具之前，首先要選好成型設(shè)備，了解其性能，如注射容量、鎖模力、注射壓力、

54、模具安裝尺寸、頂出方式和距離、噴嘴直徑和噴嘴球面半徑、定位孔尺寸、模具最大最小厚度、模板行程、模具外形大小能否安裝等。</p><p>　　選擇注射機(jī)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：</p><p>　　(1)注射機(jī)的拉桿內(nèi)間距應(yīng)大于模具的寬度，以便模具能順利安裝；</p><p>　　(2)應(yīng)該使模具厚度處于注射機(jī)的最小裝模厚度和最大裝模厚度之間；</p><

55、p>　　(3)注射機(jī)噴嘴的球面半徑應(yīng)小于模具澆口套的球面半徑；</p><p>　　(4)注射機(jī)應(yīng)有足夠的頂出行程。</p><p>　　模塑設(shè)備的選擇主要依據(jù)注射量，因此需計(jì)算塑件的質(zhì)量，經(jīng)計(jì)算，塑件的體積V=19cm3根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得PC的密度為1.2g/cm3;故塑件的質(zhì)量為W=191.2=22.8g。</p><p>　　根據(jù)以上因素及計(jì)算結(jié)果；考慮

56、塑件的外形尺寸、注射時(shí)所需壓力和一般工廠的現(xiàn)有設(shè)備等情況，選擇注塑機(jī)的型號(hào)為選擇注塑機(jī) XS－ZY－250。</p><p><b>　　3注塑模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1型腔和型芯設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖3-1和圖3-2所示為型芯，圖3-3和圖3-4為型腔</p><p><b>　　圖3

57、-1型芯</b></p><p><b>　　圖3-2型芯</b></p><p><b>　　圖3-3型腔</b></p><p><b>　　圖3-4型腔</b></p><p><b>　　3.2分型面的選擇</b></p>

58、<p>　　將注塑模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，當(dāng)這些可以分離部分的接觸表面分開(kāi)時(shí)，能夠取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料，而成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱(chēng)為模具的分型面。</p><p>　　分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。在選分型面時(shí)應(yīng)遵守以下原則[5]。</p><p>　　(1)分型面的選擇應(yīng)便于脫模。</p>

59、;<p>　　(2)分型面的選擇應(yīng)便于模具加工制造。</p><p>　　(3)分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。</p><p>　　(4)分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　　(5)分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的精度要求。</p><p>　　根據(jù)以上的原則分型面的選在鼠標(biāo)底座的內(nèi)表面。如圖3-5所示&l

60、t;/p><p><b>　　圖3-5分型面</b></p><p>　　3.3模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)包含普通流道系統(tǒng)即冷流道及熱流道兩大類(lèi)。常見(jiàn)的流道系統(tǒng)由主流道、分流道、冷料穴和澆口4個(gè)部分組成。</p><p>　　3.3.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　(1)

61、在型腔平衡的布置下，澆注系統(tǒng)中每段流道截面積要比下一段流道的面積大10%—20%。最小分流道的直徑應(yīng)大于零件最大的壁厚，流道的大小與長(zhǎng)度及澆口的位置要力求平衡，以最短的流程注塑。</p><p>　　(2)主流道和分流道的末端必須設(shè)置冷料穴，防止前期的冷料填充型腔使產(chǎn)品產(chǎn)生各種缺陷冷料穴的長(zhǎng)度為流道直徑的1.5倍。</p><p>　　(3)澆口的長(zhǎng)度要短，截面要小，以加大材料填充的速度和

62、成品封閉的速度。</p><p>　　(4)盡可能避免成品外觀產(chǎn)生熔接痕；可以考慮將熔接痕放在成品不重要的位置[6]。</p><p>　　根據(jù)注塑機(jī)選用澆口套圓頭直徑為40mm，比注塑機(jī)噴嘴球半徑18mm大2mm，便于與噴嘴銜接，且可避免高溫塑料熔體在注塑過(guò)程中溢出，澆口套外設(shè)有獨(dú)立的定位圈，在安裝模具時(shí)可起定位作用。根據(jù)澆口套其直徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸計(jì)算所得主流道直徑為8.36mm。冷料井由Z型

63、拉料桿與主流道位于分型面下空間組成；拉料桿的根部固定在推板上，在推出制件時(shí)，冷料也同時(shí)被推出，取凝料時(shí)向拉料鉤的側(cè)向稍許移動(dòng)，即可將凝料從動(dòng)模板中取下[7]。</p><p>　　3.3.2澆口的種類(lèi)</p><p>　　澆口的類(lèi)型很多，常見(jiàn)的有側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、扇形澆口等多種，根據(jù)其特性來(lái)選擇使用的不同場(chǎng)合[8]。</p><p>　　(1)直接澆口：既

64、是主流道澆口；屬于非限制性澆口。 塑料熔體由主流道的大端直接進(jìn)入型腔；因而具有流動(dòng)阻力??；流動(dòng)流程短及補(bǔ)給時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。但是也有一定的缺點(diǎn)如進(jìn)料處有較大的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致塑件翹曲變形；由于澆口較大驅(qū)除澆口痕跡較困難；而且痕跡較大；影響美觀。所以這類(lèi)澆口多用于注射成型大；中型長(zhǎng)流程深型腔筒型或翹型塑件；尤其適合與如聚碳酸脂；聚砜等高粘度塑料。另外這種形式的澆口只適合于單型腔模具。</p><p>　　(2)中心澆口：

65、當(dāng)筒類(lèi)或殼類(lèi)塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時(shí)；內(nèi)澆口就開(kāi)設(shè)在該澆口處；同時(shí)中心設(shè)置分流錐；這種類(lèi)型的澆口.實(shí)際上這是直接澆口的一種特殊形式；具有直接澆口的一系列優(yōu)點(diǎn)；而克服了直接澆口易產(chǎn)生縮孔；變形等缺陷。中心澆口其實(shí)也是端面進(jìn)料的環(huán)行澆口(下面介紹)；在設(shè)計(jì)時(shí)；環(huán)行的厚度一般不小于0.5mm。進(jìn)料口環(huán)行的面積大于主流道小端面積時(shí)；澆口為非限制性澆口；反之；則澆口為限制性型澆口。</p><p>　　(3)

66、側(cè)澆口：側(cè)澆口國(guó)外稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)澆口；側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上；塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔；其截面形狀多為矩形(扁槽)；改變澆口寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。這類(lèi)澆口可根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置；加工和修整方便；因此它是應(yīng)用較廣泛的。優(yōu)點(diǎn)如下：由于澆口截面?。粶p小澆注系統(tǒng)的澆注系統(tǒng)塑料的消耗量；去除澆口容易；痕跡不明顯。缺點(diǎn)：有熔接痕存在；注射壓力損失較大；使深型腔塑件的排氣不利。還可分為 1)扇形澆口，2)平

67、縫澆口 。</p><p>　　(4)環(huán)行澆口：對(duì)型腔填充采用圓環(huán)形進(jìn)料形式的澆口稱(chēng)為環(huán)行澆口。特點(diǎn)進(jìn)料均勻；圓周上各處流速大致相同；流動(dòng)狀態(tài)好；型腔中的空氣容易排除；熔接痕可以避免.澆口設(shè)計(jì)在型心上；澆口的厚度t=0.25—1.6mm；長(zhǎng)度l=0.8—1.8mm；端面進(jìn)料的搭接式環(huán)行澆口；搭接長(zhǎng)度L1=0.8—1.2mm；總長(zhǎng)L可取2—3mm；環(huán)行澆口主要用于成型圓筒型無(wú)底塑件；但是澆注系統(tǒng)耗料較多；澆口去除困

68、難；澆口痕跡明顯。</p><p>　　制件的材料為聚碳酸酯且為一模一腔的模具，因此澆口選為直接澆口。如圖3-6所示。</p><p><b>　　圖3-6直接澆口</b></p><p><b>　　3.4澆口位置分析</b></p><p>　　澆口的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響甚大，在確定澆口的位置時(shí)

69、，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)[9]：</p><p>　　1.澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置；</p><p>　　2.進(jìn)入工模的材料，在注料過(guò)程的各個(gè)階段都應(yīng)保持統(tǒng)一而穩(wěn)定的流動(dòng)前線；</p><p>　　3.澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚斷面流入薄斷面，以利于補(bǔ)料； 保證充模完全；</p><p>　　4.澆口位置的選擇；應(yīng)使塑

70、料充模流程最短；以減少壓力損失；</p><p>　　5.澆口的位置應(yīng)選擇在有利于排除型腔中氣體的部位；</p><p>　　6.澆口不宜使熔料直沖入型腔；否則會(huì)產(chǎn)生漩流；在塑件上留下旋形的痕跡；特別是窄的澆口更容易出現(xiàn)這種缺陷；</p><p>　　7.應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的焊痕、氣泡、虛位等情況；</p><p>　　8.澆口的位置應(yīng)選擇在能避

71、免制品表面產(chǎn)生熔合紋的部位。當(dāng)無(wú)法避免熔合紋的產(chǎn)生時(shí)，澆口位置的選擇應(yīng)考慮到熔合紋產(chǎn)生的部位是否合適；</p><p>　　9.澆口位置的選擇；應(yīng)防止在塑料表面上產(chǎn)生拼縫線；特別實(shí)在圓環(huán)或是圓筒形的塑件中；應(yīng)在澆口的面的熔料澆合處加開(kāi)冷料井；</p><p>　　10.澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象；</p><p>　　11.當(dāng)產(chǎn)品投影面積較大時(shí)，避免單面開(kāi)設(shè)

72、澆口，以防注射受力不均；</p><p>　　12.澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位。</p><p>　　13.不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口，一般，制品澆口附近的強(qiáng)度最差；</p><p>　　14.帶有細(xì)長(zhǎng)的型芯的注塑模的澆口位置；應(yīng)當(dāng)離成型芯較遠(yuǎn)；不使成型芯受料流沖而變形；</p><p>　　3.4.1塑件澆口的最

73、佳位置</p><p>　　澆口最佳的位置可以通過(guò)Pro/E的Plastic Advisor分析來(lái)確定。如圖3-7所示鼠標(biāo)底座澆口的最佳位置，藍(lán)色越深表示位置越好。</p><p>　　圖3-7澆口最佳位置</p><p>　　初步設(shè)定澆口位置后，模流分析還可以分析塑件的填充效果、是否有短射、流動(dòng)溫度差(澆口處與最終成型處溫度差愈小愈好)等，播放小圖標(biāo)，可表現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效

74、果，如塑料流動(dòng)過(guò)程等[10][11][12]。</p><p>　　3.4.2模流分析的各參數(shù)</p><p>　　充模時(shí)間：指澆注塑料從澆口到當(dāng)前位置的注塑流動(dòng)時(shí)間。它的主要用途為確定澆注路徑的平衡性和用于理解熔接痕和氣囊的形成。如圖3-8所示，紅色表示此地方溫度最高(溫度過(guò)高，易發(fā)生熔體破裂)，之后溫度降低，最后充滿處溫度最低為藍(lán)色，表明溫度是隨時(shí)效變化的。充模時(shí)間為2.02秒。<

75、;/p><p><b>　　圖3-8 充模時(shí)間</b></p><p>　　壓力下降：表示從澆注口到當(dāng)一前位置的壓力差值。從壓力分布的結(jié)果可以了解型腔內(nèi)壓力的分布情況。在平衡流動(dòng)狀態(tài)下，壓力總是從澆口到型腔未端逐步降低。若壓力在型腔與澆口間產(chǎn)生突變，也就是流動(dòng)不平衡，將會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，造成產(chǎn)品頂出后變形或使用中發(fā)生應(yīng)力破壞?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整澆口的位置、大小或澆口的數(shù)量

76、來(lái)改變型腔內(nèi)壓力變化的分布情況。如圖3-9所示，指注射成型過(guò)程中壓力分布圖，由最大壓力12.43Mpa逐漸降為0，進(jìn)料口處壓力最大。</p><p><b>　　圖3-9 壓力下降</b></p><p>　　波前溫度：表示注射過(guò)程中塑料溫度的變化。如圖3-10所示，指塑料充模過(guò)程中溫度的變化，溫度由高變低，這是因?yàn)槟＞呤抢涞?，所以溫度由開(kāi)始240.02℃進(jìn)料到充滿，

77、降為226.02℃。</p><p><b>　　圖3-10波前溫度</b></p><p>　　氣囊位置：氣囊主要是由于不平衡的流動(dòng)路徑或滯流效應(yīng)造成的。氣囊主要會(huì)造成短射、局部位置燒焦等，使零件的局部位置性能變差。與填充時(shí)間的疊加圖可以了解模具型腔內(nèi)困氣位置，可通過(guò)在困氣位置設(shè)置排氣或鑲件來(lái)改善困氣。如圖3-11所示，指冷卻凝固后產(chǎn)生了包風(fēng)，即有氣泡沒(méi)有完全排出去

78、，其結(jié)果是外面有凹坑或里面有包風(fēng)，這些地方易壞。</p><p>　　圖3-11實(shí)體模型中的包風(fēng)</p><p>　　3.5脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑模須設(shè)有準(zhǔn)確可靠的脫模機(jī)構(gòu)，典型的脫模機(jī)構(gòu)分為推桿、推板和推管脫模機(jī)構(gòu)。對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的要求主要有[13]：</p><p>　　(1)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、運(yùn)行可靠</p><

79、;p>　　機(jī)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，零件制造方便，配換容易。機(jī)構(gòu)動(dòng)作要準(zhǔn)確可靠、運(yùn)動(dòng)</p><p>　　靈活、機(jī)構(gòu)本身具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以抵抗脫模阻力。</p><p>　　(2)不影響塑件外觀，不造成塑件變形破壞</p><p>　　推塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或隱蔽處，以免損壞塑件外觀，要保證塑件在脫模過(guò)程中不變形、不擦傷。</p><p

80、>　　由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型芯。同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛度最大的部位。如筋、凸緣、殼體側(cè)壁處，作用面積應(yīng)盡可能大一點(diǎn)，否則會(huì)在推頂處產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白，甚至頂穿塑件，造成破損。</p><p>　　(3)讓塑件留在動(dòng)模</p><p>　　模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證塑件在開(kāi)模過(guò)程中留在具有脫模裝置的半模即動(dòng)模上。</p><p>　　本模具結(jié)構(gòu)比

81、較簡(jiǎn)單，如圖3-14所示的四根黃色的桿就是推桿。</p><p>　　圖3-14推桿的位置</p><p><b>　　圖3-15推桿</b></p><p>　　塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于熱收縮其尺寸逐漸縮小，在塑料的軟化溫度以前熱收縮率并不造成對(duì)型芯包緊力，但制品固化后繼續(xù)降溫會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，包緊力帶來(lái)的正壓力，垂直于型芯表面，脫模溫

82、度越低正壓力越大，脫模時(shí)必須克服該包緊力所產(chǎn)生的摩擦力，此外尚需克服塑件與鋼材之間的粘附力及脫模機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力。</p><p>　　為使脫模可靠，不損壞塑件和模具進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模，就必須計(jì)算脫模力做為注塑模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。脫模力是塑件通常從動(dòng)模邊的主型芯上分離時(shí)所需施加的外力，它包括型芯包緊力，真空吸力，黏附力和脫模本身的運(yùn)動(dòng)阻力等。</p><p>　　為了計(jì)算方便，將塑件

83、看成薄壁矩形來(lái)計(jì)算脫模力。薄壁矩形的脫模力公式為：</p><p><b>　　(3.5.1)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q—脫模力(N)；t—塑件平均厚度；E—塑料彈性模量；S—塑料平均成型收縮率；</p><p>　　L—包容凸模的長(zhǎng)度；f—塑料與鋼

84、的摩擦系數(shù)；m—塑料的柏松比；</p><p>　　b—矩形的長(zhǎng)和寬；r— 圓柱形半徑</p><p>　　繪圖時(shí)取塑件的壁厚為0.2cm，查表得，塑料彈性模量為2.5×105N/cm，塑料的平均收縮率為0.0065mm/mm，包容凸模長(zhǎng)度為8cm，塑料與鋼的摩擦系數(shù)為0.50，a×b為11.5×6。</p><p>　　模具制件脫出距

85、離確定為1/3制件高度，制件型腔深度有效距離為28.57mm，因此理論最小推出距離應(yīng)9.52mm。</p><p>　　3.6合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向，錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有：導(dǎo)向作用；定位作用；承受一

86、定的側(cè)向壓力。</p><p>　　導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。Pro/E調(diào)用的模架為標(biāo)準(zhǔn)模架其中包括了導(dǎo)柱和導(dǎo)套，導(dǎo)柱如圖3-16所示。</p><p><b>　　圖3-16導(dǎo)柱</b></p><p>　　3.7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注入模具內(nèi)的塑料熔體所帶入的熱量通過(guò)模具模板進(jìn)入冷卻介質(zhì)，少量散發(fā)到

87、大氣中，他們之間的熱交換速度、傳熱面積等是決定制件冷卻質(zhì)量的關(guān)鍵因素。</p><p>　　冷卻系統(tǒng)是一種在保證材料填充和成品質(zhì)量的條件下，利用熱傳遞的原理，將模具中的高溫隨著冷卻通道中冷卻液的不斷循環(huán)流行，實(shí)現(xiàn)溫度降低，用以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的系統(tǒng)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</b></p><p>　　(1)動(dòng)模仁，定模仁及大型

88、的鑲件、滑塊分別單獨(dú)冷卻，利用水道的排列方式保持冷卻的平衡，盡量減少入水與出水的溫差，應(yīng)控制在8度以下。</p><p>　　(2)水道的排列圍繞產(chǎn)品的形狀，在模具散熱較多的流道和零件散熱較集中的區(qū)域，在型腔的旁邊或者下方均勻布置。</p><p>　　(3)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冷卻水道的直徑通常為6mm、8mm、10mm、12mm、14mm這5種規(guī)格。</p><p>　　

89、本模具的水道分別如圖3-17所示為水道的分布線。 </p

90、><p>　　圖3-17水道的分布線</p><p>　　3.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在模具注塑成型時(shí)，模具完全處于關(guān)閉的狀態(tài)，模具所以的型腔中充滿了空氣，若不將型腔內(nèi)的空氣及注塑時(shí)產(chǎn)生的氣體排出，材料將無(wú)法填充所有的空間。在型腔中合理系統(tǒng)地制作排氣通道，讓注塑時(shí)產(chǎn)生的氣體排出，有利于材料的填充。排氣不良將造成成品填充不良、溢料、燒焦、氣泡、銀紋、外觀污點(diǎn)

91、的瑕疵。因此處理好模具的排氣系統(tǒng)是極為重要的內(nèi)容。特別是精密型、大型模具。</p><p>　　經(jīng)過(guò)Plastic Advisor分析出塑件的困氣點(diǎn)如圖3-18，圖中綠色的點(diǎn)所示為困氣點(diǎn)而這些點(diǎn)正好處于分型面邊界，故以分型面排氣即可。</p><p><b>　　圖3-18氣穴</b></p><p>　　4. Pro/E模架的設(shè)計(jì)</p

92、><p>　　Pro/E 的外掛程序模具專(zhuān)家系統(tǒng)EMX，可以用于設(shè)計(jì)和細(xì)化模架。EMX 包含了18家模架供應(yīng)商的信息，內(nèi)建了十分豐富的模座數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)者只需按照自己的設(shè)計(jì)，點(diǎn)擊所需即可，同時(shí)EMX的用戶設(shè)計(jì)系統(tǒng)也能讓設(shè)計(jì)者針對(duì)自己的設(shè)計(jì)要求，方便地修改細(xì)節(jié)參數(shù)。</p><p>　　用EMX6.0載入模架，根據(jù)上面模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)模架進(jìn)行修改。</p><p>　　4.

93、1Pro/E模架的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.模架的載入</b></p><p>　　模仁的長(zhǎng)和寬為350和250，選模架的長(zhǎng)和寬為500和400。選取模架的型號(hào)為GC-Type導(dǎo)入模架如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1標(biāo)準(zhǔn)模架</b></p><p>　　JT板長(zhǎng)寬高

94、為：500mm400mm30mm</p><p>　　A板長(zhǎng)寬高為：500mm350mm80mm</p><p>　　B板長(zhǎng)寬高為：500mm350mm50mm</p><p>　　C板長(zhǎng)寬高為：500mm350mm70mm</p><p>　　E板長(zhǎng)寬高為：500mm220mm20mm</p><p>　　F板長(zhǎng)寬高

95、為：500mm220mm25mm</p><p>　　JL板長(zhǎng)寬高為：500mm400mm30mm</p><p><b>　　2.定位環(huán)的載入</b></p><p>　　如圖4-2所示分別為定模和動(dòng)模的定位環(huán)。</p><p><b>　　圖4-2 定位環(huán)</b></p><

96、p>　　3.側(cè)面鎖模器的載入</p><p>　　圖4-3側(cè)面鎖模器的排布</p><p>　　如圖4-3所示Y方向2個(gè)藍(lán)色的長(zhǎng)方形為側(cè)面鎖模器的排布。</p><p>　　4.F板垃圾釘?shù)呐挪?lt;/p><p>　　圖4-4垃圾釘?shù)呐挪?lt;/p><p>　　如圖4-4所示黃色的6個(gè)點(diǎn)為F板上垃圾釘?shù)姆植嘉恢谩?l

97、t;/p><p>　　5.模架整體的三維視圖</p><p>　　圖4-5模架整體的三維視圖</p><p><b>　　6.機(jī)床的載入</b></p><p>　　機(jī)床的供應(yīng)商選擇為ferromatik類(lèi)型選為FM_320，機(jī)床載入后如圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 機(jī)床的載入<

98、/p><p><b>　　7.模擬開(kāi)模</b></p><p><b>　　圖4-7開(kāi)模仿真</b></p><p>　　圖4-7為模架的開(kāi)模仿真</p><p>　　4.2模架整體的裝配圖</p><p>　　將Pro/E搭建的模架轉(zhuǎn)成三視圖，用AutoCAD打開(kāi)對(duì)其進(jìn)行修改。

99、得到如圖4-8所示的裝配圖。</p><p>　　圖4-8模架整體的裝配圖</p><p>　　1-定位環(huán)定模，2-內(nèi)六角螺釘，3-定模板座，4-定模，5-動(dòng)模，6-推板固定板，7-內(nèi)六角螺釘，8-推板，9-動(dòng)模板座，10-導(dǎo)柱，11-定模模仁，12-定模模仁，13-導(dǎo)套，14-推桿，15-內(nèi)六角螺釘，16-定位環(huán)動(dòng)模，17-澆口襯套，18-復(fù)位桿，19-彈簧，20-支承座，21-支承釘&

100、lt;/p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　注塑成型制造是當(dāng)今塑料產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最廣泛的生產(chǎn)方式，其原理是利用其特定形狀去成型具有一定尺寸和形狀的制品。所以對(duì)模具的制造相對(duì)較高。所以對(duì)模具的制造要求相對(duì)較高。其形狀、外觀、尺寸必須滿足制品生產(chǎn)要求，為了減短生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益，要求模具能被高效率地循環(huán)使用，且操作簡(jiǎn)便，有足夠的使用壽命，以達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)的

101、需求。</p><p>　　在本塑件材料，加工工藝確定后，模具的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起了決定性的作用。如分型面的選擇等將影響零件表面的好壞，澆口的位置也會(huì)對(duì)零件質(zhì)量帶來(lái)很大的影響。本次設(shè)計(jì)還對(duì)模模架的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，如分析面的選擇，澆口最佳位置的設(shè)計(jì)，流道的設(shè)計(jì)，頂出裝置的設(shè)計(jì)等。最后搭出模架，導(dǎo)出工程圖。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)如今已進(jìn)入最后收關(guān)階段，從拿到任務(wù)書(shū)，查找文獻(xiàn)資料，擬

102、寫(xiě)任務(wù)書(shū)草案一直到現(xiàn)在，切身體會(huì)到了設(shè)計(jì)者們?cè)谠O(shè)計(jì)中要經(jīng)歷的一些困難和需要面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題。尤其在分型面的制圖上，在分型面位置確定后，以為很快的用Pro/E繪制出來(lái)，但由于對(duì)Pro/E軟件繪制分型面這塊不怎么了解，遇到了很大的困難。讓我意識(shí)到光有理論知識(shí)是不夠得，還得會(huì)相關(guān)的軟件操作。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊洪旗.模

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109、>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄1：動(dòng)模模仁</b></p><p><b>　　附錄2：定模模仁</b></p><p><b>　　附錄3：動(dòng)模</b></p><p><b>　　附錄4：定模</b></p