玩具葉輪模具設(shè)計(jì)及型腔仿真加工說(shuō)明書(shū)[帶圖紙]

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p>　　1 前言………………………………………………………………………………………1</p><p>　　2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………3</p><p>　　2.1總體方案論證 …………………………………………………………………………3<

2、;/p><p>　　2.2塑件的測(cè)繪與造型 ……………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.1 塑件的測(cè)繪…………………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.2 塑件的造型…………………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 塑件的工藝分析…

3、……………………………………………………………5</p><p>　　2.3.1 塑件的材料分析……………………………………………………………………5</p><p>　　2.3.2塑件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………………………………………………5</p><p>　　2.3.3 塑件尺寸精度………………………………………………………………………5</p&g

4、t;<p>　　2.3.4 拔模斜度……………………………………………………………………………5</p><p>　　2.4 注射機(jī)選擇……………………………………………………………………………6</p><p>　　2.5 分型面的確定…………………………………………………………………………6</p><p>　　2.6 型腔數(shù)目的確定…………………

5、……………………………………………………7</p><p>　　2.7 澆注系統(tǒng)的選擇………………………………………………………………………7</p><p>　　2.7.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則…………………………………………………………………7</p><p>　　2.7.2主流道………………………………………………………………………………8</p>&

6、lt;p>　　2.7.3澆口…………………………………………………………………………………9</p><p>　　2.8冷卻系統(tǒng)的確定………………………………………………………………………10</p><p>　　2.9脫模方式的確定………………………………………………………………………12</p><p>　　2.10 復(fù)位桿…………………………………………

7、……………………………………13</p><p>　　2.11 導(dǎo)向與定位裝置……………………………………………………………………13</p><p>　　2.12 設(shè)計(jì)各模板尺寸……………………………………………………………………13</p><p>　　2.13 注射機(jī)的校驗(yàn)………………………………………………………………………14</p><

8、;p>　　2.14 模具的三維造型及裝配……………………………………………………………15</p><p>　　3 模具工藝分析及仿真加工………………………………………………………………17</p><p>　　3.1 模具的工藝分析………………………………………………………………………17</p><p>　　3.1.1模具制造工藝的任務(wù)…………………………

9、……………………………………17</p><p>　　3.1.2零件加工工序的確定………………………………………………………………17</p><p>　　3.1.3加工設(shè)備及工藝裝備的選擇………………………………………………………18</p><p>　　3.1.4零件材料加工性審查………………………………………………………………18</p><

10、;p>　　3.1.5型芯（凸模）的加工方法與工藝 …………………………………………………18</p><p>　　3.1.6型腔（凹模）的加工方法與工藝 ………………………………………………19</p><p>　　3.1.7其他零件加工的工藝分析…………………………………………………………20</p><p>　　3.2模具的仿真加工……………………

11、…………………………………………………20</p><p>　　結(jié)論 ……………………………………………………………………………………23</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………24</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………………25</p><

12、p>　　附錄…………………………………………………………………………………………26</p><p>　　玩具葉輪模具設(shè)計(jì)及型腔仿真加工</p><p>　　摘要: 本課題是玩具葉輪注塑模的設(shè)計(jì)。在注塑模具中,論述了模具的型腔布置、分型面選擇、澆注系統(tǒng)、成型零部件、頂出與復(fù)位機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了模具的成型。分型面的設(shè)計(jì)將直接影響模具的復(fù)雜程度和制造成本,并對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量

13、產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)葉輪的結(jié)構(gòu)和工藝性分析,比較詳細(xì)地論述了葉輪模具分型面的設(shè)計(jì)考慮因素。根據(jù)模具的加工性和塑料成型的工藝性要求,對(duì)注射成型塑料零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工藝性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。根據(jù)注塑模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果，對(duì)其加工工藝分析，擬定其加工工藝方案，確定各零件的加工工藝過(guò)程?？紤]到零件的尺寸及精度要求，從選取模具材料出發(fā)，合理安排每個(gè)零件加工的先后順序，保證能生產(chǎn)出合格的零件。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解了模具的工作原理及模具主要零件

14、的相互關(guān)系，并且對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；玩具葉輪；工藝分析</p><p>　　The design of toy leaf’s round molding tool and simulation processing whit the cavity</p><p>　　Abstract: Des

15、ign is the subject of toy leaf’s round molding tool cavity of the mold design and process simulation. In the injection mold, Elaborated molds die space arrangement, to divide the profile choice, the gating system, the fo

16、rmation spare part, to go against with the resetting device and cooling system's design feature, the success has realized mold's formation. Divides the profile the design the immediate influence mold's comple

17、x degree and the production cost, and has the influence to </p><p>　　Keywords: design of mould; toy leaf’s round ; process analysis </p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　本課題的來(lái)源

18、于鹽城市塑料廠。生產(chǎn)的模具制品是玩具葉輪，其葉輪的工藝要求是在注射過(guò)程中不得產(chǎn)生飛邊、毛刺等。</p><p>　　模具作為“工業(yè)之母”，目前，電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無(wú)法比擬。我國(guó)模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。

19、模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開(kāi)發(fā)能力。目前中國(guó)模具的總產(chǎn)值已躍居世界第三，僅次于日本和美國(guó)。由于近年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉動(dòng)，中國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展。</p><p>　　注塑模具CAD／CAM技術(shù)的應(yīng)用，從根本上改變了傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和模具加工方式，大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短了開(kāi)發(fā)周期、降低了生產(chǎn)成本、強(qiáng)有力地推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。一些大型的商品化CAD／CAM 軟件，如Pro／Engineer、Uni

20、graphics II、Cimatron、MoldFlow等，都已開(kāi)發(fā)出專(zhuān)門(mén)用于注塑模具設(shè)計(jì)的功能模塊，為模具設(shè)計(jì)提供了十分方便的工具。有資料統(tǒng)計(jì)表明，采用CAD技術(shù)可以使模具設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50％。在歐美一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，CAD／CAM已經(jīng)成為模具行業(yè)一種普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段。在模具設(shè)計(jì)中采用三維CAD軟件的企業(yè)已經(jīng)接近90％。目前，國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。&l

21、t;/p><p>　　Pro／E等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是基于同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。</p><p>　　20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以

22、15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。</p><p>　　本課題是關(guān)于塑料葉輪的注塑模具設(shè)計(jì)。要求運(yùn)用所學(xué)知識(shí),能很好的對(duì)注塑模具進(jìn)行

23、設(shè)計(jì).達(dá)到熟練的掌握注塑模具的設(shè)計(jì)知識(shí),并能對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)有更高層次的認(rèn)識(shí)的目的。</p><p>　　該課題的設(shè)計(jì)要求通過(guò)基于現(xiàn)代CAD技術(shù)的注塑模設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過(guò)程中掌握模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,對(duì)于運(yùn)用現(xiàn)代CAD技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和應(yīng)用,完成塑料葉輪注塑模具設(shè)計(jì). 所設(shè)計(jì)塑料葉輪模具要能滿(mǎn)足模具工作狀態(tài)的質(zhì)量要求,使用時(shí)安全可靠,便于維修,在注塑成型時(shí)要有較短的成型周期,成型后有較長(zhǎng)的使用壽命,具有合理的模具

24、制造工藝性.選擇注塑模型腔進(jìn)行加工分析,用數(shù)控加工進(jìn)行編程加工。</p><p><b>　　2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 總體方案論證</p><p>　　本課題的設(shè)計(jì)目的是對(duì)玩具葉輪的三維造型及優(yōu)化、塑料注射模具設(shè)計(jì)、模具型加工仿真及數(shù)控編程。</p><p>　　該模具設(shè)計(jì)首先根據(jù)制品大小及

25、企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備狀況，選擇注塑機(jī)，考慮到注射量，保證塑件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過(guò)注射機(jī)最大容量的80％，并對(duì)鎖模力進(jìn)行校核。根據(jù)到塑件形狀的復(fù)雜程度以及精度等級(jí)，結(jié)合生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)效益確定該模具采用一模一腔。接著根據(jù)制品的尺寸大小選擇合理的模架和模板。然后確定澆口的形式，澆口主要有兩個(gè)作用，一是起控制作用，二是壓力撤銷(xiāo)后封鎖型腔，不產(chǎn)生倒流。澆口的主要類(lèi)型可以分為直接澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、扇形澆口、圓盤(pán)形澆口及環(huán)形澆口等。

26、點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)在于：制品分型面處不留疤痕，澆口自動(dòng)切斷，不會(huì)在制品表面留下由于噴射帶來(lái)的噴痕和氣紋等問(wèn)題。所以?xún)?yōu)先選用點(diǎn)澆口作為本模具的澆口形式。在模板上直接設(shè)置冷卻水道，這同樣要遵循冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，使冷卻水道盡量靠近型腔表面和盡量圍繞型腔，使制品在成型過(guò)程中冷卻均勻。接著對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先是澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)分為主流道、澆口、冷料穴等。主流道的中心線(xiàn)與注射機(jī)噴嘴的中心線(xiàn)在同一條直線(xiàn)上。由于主流道與高溫高壓的熔融塑料接觸所以外面

27、要增加個(gè)澆口套。為了延長(zhǎng)模具的使用壽命，在澆口套工藝部分對(duì)其進(jìn)行了淬火處理。冷料穴主要是避免</p><p>　　2.2 塑件的測(cè)繪與造型</p><p>　　2.2.1 塑件的測(cè)繪</p><p>　　塑件為玩具葉輪，材料為ABS。ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型

28、腔，而所取的塑件是模具生產(chǎn)出來(lái)的千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)塑件中的一個(gè)，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的變形，因此對(duì)該零件的測(cè)量數(shù)值需要進(jìn)行分析處理。如對(duì)塑件較大尺寸誤差的進(jìn)行修正，對(duì)相同形狀處所測(cè)不同尺寸的取均值進(jìn)行圓整，然后繪出零件的草圖。</p><p>　　量具：游標(biāo)卡尺。注意做到以下幾點(diǎn)：a. 測(cè)繪過(guò)程中必須把被測(cè)物體放在工作平面上；b. 采用多次測(cè)量求平均值；c. 正確地讀取數(shù)據(jù)。</p>

29、;<p>　　最后的測(cè)繪結(jié)果是：圓柱部分內(nèi)直徑為50mm、外直徑為60mm、高為50mm。葉片部分為近似的圓弧半徑為45mm、厚度為5mm、外圈直徑為100mm。</p><p>　　圖2-1 塑件測(cè)繪圖</p><p>　　2.2.2 塑件的造型</p><p>　　零件測(cè)繪草圖出來(lái)以后，應(yīng)該根據(jù)零件的測(cè)繪圖，對(duì)零件的進(jìn)行三維造型。三維造型可以選用P

30、ro/e4.0軟件，三維造型的所有參數(shù)與測(cè)繪的數(shù)據(jù)一致。主要采用拉伸步驟造型。</p><p><b>　　圖2-2 塑件圖</b></p><p>　　2.3 塑件的工藝分析</p><p>　　2．3．1塑件的材料分析</p><p>　　ABS塑料，重量約30g 。據(jù)參考文獻(xiàn) [3]P20可知，ABS的密度1030

31、～1070 ，收縮率0.3～0.8%， 模具溫度50～80℃注射壓力60～100Mpa，最大不溢料間隙0.04mm，塑件的尺寸精度為5～6級(jí)，則模具型腔的尺寸精度應(yīng)為IT10～I(xiàn)T11級(jí)。其中高流動(dòng)性，便宜，適用于對(duì)強(qiáng)度要求不太高的部件。因此，該塑件選擇ABS材料。</p><p>　　2．3．2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　很直觀的可以看出玩具葉輪塑件是由空心的圓柱體和圓弧型的

32、葉面組成。在塑件三維造型中先是空心圓柱體的造型再是圓弧曲面造型。</p><p>　　由于塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以對(duì)于之后它們會(huì)有比較復(fù)雜的加工工藝。至于加工工藝會(huì)在后面部分詳述。</p><p>　　2．3．3 塑件尺寸精度</p><p>　　塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮塑料的性能及成型工藝的特點(diǎn)。由于該塑件是作為常用設(shè)備，要求其外表面

33、光滑，既不會(huì)在使用過(guò)程中對(duì)人造成傷害，還要必須考慮其外形的美觀。因此，取一般精度等級(jí)為4級(jí)。</p><p>　　2．3．4 拔模斜度</p><p>　　脫模斜度主要是為了便于脫模。塑件沿脫模方向常用的斜度值對(duì)熱塑性塑件為0.5°～3°，熱固性酚醛壓制件取0.5°～1°。脫模斜度的大小與塑件的形狀，脫模方向的長(zhǎng)度，塑件表面質(zhì)量有密切關(guān)系。</

34、p><p>　　熱塑性塑料在脫模時(shí)有較大的彈性，即使是較小的脫模斜度，也可以順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒(méi)有特殊要求的條件下，選用盡可能大的脫模斜度。</p><p>　　塑料的性質(zhì)不同（指硬度、表面摩擦系數(shù)、彈性等），所必須的脫模斜度也不同，一般規(guī)律為：</p><p>　?。?）硬質(zhì)塑料需比軟質(zhì)的脫模斜度大；</p><p>　　

35、（2）塑件的壁厚大時(shí)，成形收縮大，脫模斜度要大；</p><p>　?。?）形狀復(fù)雜的部分要比形狀簡(jiǎn)單的部分有較大的脫模斜度；</p><p>　?。?）型腔的深溝槽部分——如加強(qiáng)筋、突臍等，需要較大脫模斜度。一般選取3°～5°。</p><p>　　由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)使塑件緊緊地包住模具型芯、型腔中突出的部分，為了使塑件易于從模具內(nèi)脫出

36、，在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證塑件的內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。由于目前還沒(méi)有比較精確的脫模斜度計(jì)算公式，在選擇脫模斜度時(shí)，主要還是參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)ABS材料的性質(zhì)在設(shè)計(jì)中選用2.5°的拔模斜度。</p><p><b>　　2.4 注射機(jī)選擇</b></p><p>　　容量以容積（cm3）表示時(shí)，塑件的體積（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系式按下式校

37、核 </p><p>　　V件 ≤ 0.8V注 （2-1）</p><p>　　式中 V件－塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和（cm3）；</p><p>　　V注－注射機(jī)的注射容量（cm3）；</p><p>　　0.8－最大注射容量利用系數(shù)。</p><p>　

38、　V 注 ≥ 5/4 V件 ＝1.25×4×80＝400cm3</p><p>　　由于塑件形狀復(fù)雜,且?guī)в懈咚骨?通過(guò)估計(jì)該塑件的質(zhì)量為25克</p><p>　　塑件總重Wg=25克</p><p>　　注射機(jī)額定注射兩mg,每次注射量不超過(guò)最大注射量的80%,即</p><p>　　n=

39、 （2-2）</p><p>　　式中 n--型腔數(shù);</p><p>　　mj--澆注系統(tǒng)重量(g);</p><p>　　mz--塑件重量(g);</p><p>　　mg--注射機(jī)額定注射量(g)。</p><p>　　該塑件外形復(fù)雜，所以選用一模一腔</p>

40、;<p><b>　　取n=1， 即得：</b></p><p><b>　　mg==87.5克</b></p><p>　　該塑件尺寸、體積屬于中小型塑件，適合大多中小型模具廠商。從計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，選用XS-Z-60型注射機(jī)。</p><p>　　2.5 分型面的確定</p>

41、<p>　　分型面的確定時(shí)非常重要的，在簡(jiǎn)單模具中有的分型面不是水平就是垂直的，這樣的分型面壁較好處理，由于制品結(jié)構(gòu)的限制，在許多模具中，其分型面不是處于同一平面。對(duì)于這樣的分型面不在同一平面的模具，為了避免合模時(shí)動(dòng)、定模兩部分發(fā)生碰撞，以及減小模具制造的難度可以利用一些角度很小的角作為分型面發(fā)生變化的部位。因此，在確定分型面上時(shí)需遵守以下原則：</p><p>　　a.分型面塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)?；?/p>

42、下模，以便從動(dòng)?；蛳履ｍ敵觯?jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　b.分型面塑件留于動(dòng)模時(shí)，應(yīng)考慮最簡(jiǎn)頂出形式，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　c.塑件有側(cè)抽芯時(shí)，應(yīng)盡可能放在動(dòng)?；蛳履２糠?，避免定?；蛳履?cè)抽芯。</p><p>　　d.塑件有多組抽芯時(shí)，應(yīng)盡量避免長(zhǎng)端側(cè)抽芯。</p><p>　　e.頭部有圓弧的塑件，采用圓弧部分分型會(huì)

43、損傷塑件外觀。一般應(yīng)選擇在頭部下端分型。</p><p>　　f.一般塑件分型面的選擇，應(yīng)考慮到塑件的外觀，盡量避免塑件表面留有分型痕跡。</p><p>　　g.有同心度要求的塑件，應(yīng)盡可能將型腔設(shè)在同一分型面上。</p><p>　　h.一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動(dòng)方向的末端。以利于排氣。</p><p>　　根據(jù)以上原則選取葉輪的葉面

44、曲面部分和空心圓柱體的下表面為分型面。如下圖2-3所示.</p><p><b>　　圖2-3分型面</b></p><p>　　2.6 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　為了使葉輪在水中旋轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)和靈敏，要求葉輪的同軸度要高、徑向跳動(dòng)要小，還要減少塑件的變形，結(jié)合此產(chǎn)品的生產(chǎn)批量，模具選用一模一腔，圓周均布的4處點(diǎn)進(jìn)料。</p>

45、<p>　　2.7 澆注系統(tǒng)的選擇</p><p>　　2.7.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具型腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱(chēng)。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、進(jìn)料口、冷料穴等組成。根據(jù)文獻(xiàn) [6]中的P559，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮以下設(shè)計(jì)原則：</p><p>　　（1）澆口要設(shè)在不影響塑件外

46、觀質(zhì)量的地方及部位；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)塑料的成型特性，以保證成型周期及塑件質(zhì)量；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)根據(jù)型腔數(shù)的多少和布局確定；</p><p>　　（4）澆注系統(tǒng)根據(jù)成型塑件的形狀及尺寸確定；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)盡量采用短流程，以減少熱量和壓力的損耗及節(jié)約原材料；</p>

47、<p>　?。?）澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于良好的排氣，并防止型芯的變形及嵌件的位移；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)的確定應(yīng)考慮注射機(jī)的安裝尺寸，防止單邊安裝。</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：</p><p>　　A. 塑料成形特性 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成形特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。</p><p

48、>　　B. 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)合選擇分型面考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成形。還應(yīng)注意防止流料直接沖擊塑件及細(xì)弱型芯或型芯受力不勻，以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊端和部位等問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。</p><p>　　C. 型腔數(shù) 設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。</p>

49、;<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. 注射機(jī)安裝板的大小 在塑件投影面積比較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板大小是否允許，并應(yīng)防止偏離模具中心開(kāi)設(shè)主流道，造成注射時(shí)受力不勻。</p><p>　　F. 成形效率 在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成形質(zhì)量的前提下盡量縮短

50、流程，減少斷面積以縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成形周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。</p><p>　　G. 冷料 在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須除去，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。</p><p>　　由于該模具設(shè)計(jì)為一模一腔，同時(shí)要保證內(nèi)徑的精度要求不能起毛邊、飛刺因此，選取的澆注系統(tǒng)如下圖2-4</p><p><b

51、>　　圖2-4澆注圖</b></p><p><b>　　2.7.2 主流道</b></p><p>　　主流道是指注射機(jī)噴嘴與型腔或與分流道連接的這一段進(jìn)料通道是塑料熔體進(jìn)入模具最先經(jīng)過(guò)的部位，它與注射機(jī)噴嘴在同一軸心線(xiàn)上。在臥式或立式注射機(jī)用模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬澆口套內(nèi)。</p><p>　　為了使塑件

52、凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有的錐角，內(nèi)壁為0.8m以下的表面粗糙度，小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約mm，凹坑半徑R也應(yīng)比噴嘴頭半徑大mm，以便凝料順利拔出。澆口套大端高出定模端面mm，起定位作用，與注射機(jī)定模板的定位孔呈間隙配合。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)在可拆卸的主流道襯套內(nèi)，襯套一般選用碳素工具鋼如T8A、T10A等</p><p>　　為使塑料熔體完

53、全進(jìn)入主流道而不溢出，主流道與注射機(jī)噴嘴的對(duì)接處應(yīng)設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑mm，其小端直徑mm。</p><p>　　為了便于模具安裝時(shí)與注射機(jī)的對(duì)中，模具上應(yīng)設(shè)有定位圈。小型模具可講主流襯套與定位圈固定在模板上。</p><p>　　本模具設(shè)計(jì)采用澆口套的形式鑲?cè)肽０逯小榉乐節(jié)部谔妆蛔⑸錂C(jī)噴嘴撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有一定的硬度。</p><p>　　主流道的

54、基本尺寸通常取決于兩個(gè)方面：第一個(gè)方面是所使用的塑料種類(lèi)，所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。關(guān)于主流道的基本尺寸的選定參考下表2-1：</p><p>　　表 2-1主流道直徑參考表</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的制品質(zhì)量為25g。因此，選取主流道的直徑是4mm。</p><p>　　為防止注射機(jī)噴嘴與澆口套兩部分相接觸處由于有間隙而產(chǎn)生的溢料，澆口套的球半徑應(yīng)比噴嘴

55、的球半徑大2mm～5mm，主流道的小端尺寸應(yīng)比噴嘴孔尺寸稍大，這樣可以使噴嘴與澆口套對(duì)位容易。另外，為使?jié)部谔字械乃芰先菀酌撾x主流道，應(yīng)設(shè)有脫模斜度，這個(gè)斜度一般最小不小于1°，最大不超過(guò)4°。主流道的脫模斜度不能過(guò)大，否則在注塑時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流和流速過(guò)慢等現(xiàn)象。主流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動(dòng)和脫模的尖角毛刺等。</p><p><b>　　2.7.3 澆口</b&g

56、t;</p><p>　　澆口是澆道與型腔之間最短的一段距離，能夠增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料。澆口位置的選擇對(duì)制品的質(zhì)量顯得尤為重要，根據(jù)文獻(xiàn) [3]澆口選擇的一般要求是：</p><p>　　a.塑件能量的損失最小;</p><p>　　b.澆口的位置應(yīng)使進(jìn)入行腔的塑料能順利的排出模腔內(nèi)的空氣，進(jìn)入型腔的塑料不要立即封閉排氣系;</

57、p><p>　　c.澆口的位置要避免造成收縮變形和塑件的熔接痕;</p><p>　　d.拼鑲結(jié)構(gòu)的模具，澆口的位置不能使流動(dòng)的塑料沖擊鑲件，但也不能離澆口太遠(yuǎn)，否則塑料流到鑲件附近時(shí)變冷熔接不好;</p><p>　　e.澆口的位置及大小要考慮對(duì)型芯的影響。避免塑料直接正面沖擊型芯;</p><p>　　f.外觀要求高的塑件則澆口不允許設(shè)置在分

58、型面上，同時(shí)要考慮清理簡(jiǎn)便，不損壞塑件。</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體情況，采用多點(diǎn)進(jìn)料點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。本模具流道布置采用平衡式分流道，即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等形狀及截面尺寸都相同。采用這種形式，是為了減小進(jìn)料口附近的收縮對(duì)葉輪精度的影響。進(jìn)料口均勻在塑件端面，不會(huì)在齒形上留痕跡。</p><p>　　2.8 冷卻系統(tǒng)的確定</p><p>　

59、　A．冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　a. 在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道盡可能設(shè)置在靠近型腔（型芯）表面。</p><p>　　b. 在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道應(yīng)安排的盡量緊密。</p><p>　　c. 冷卻水道的直徑應(yīng)優(yōu)先采用大于6mm，并且各個(gè)水道的直徑也應(yīng)盡量相同，避免由于因水道直徑不同而造成的冷卻液流速不均

60、。</p><p>　　d. 對(duì)于中、大型模具，由于冷卻水道很長(zhǎng)，會(huì)造成較大的溫度梯度變化，導(dǎo)致在冷卻水道末端（出口處）溫度上升很高，從而影響冷卻效果。從均勻冷卻的方案考慮，對(duì)冷卻液在出、入口處的溫差，一般控制在5℃以下，而精密成型模具，多型腔模具的出、入口溫差則要控制在2～3℃以下，冷卻水道的長(zhǎng)度在1.2～1.5以下。因此，對(duì)于中、大型模具，可將冷卻水道分成幾個(gè)獨(dú)立的回路來(lái)增大冷卻液的流量，減少壓力損失，提高傳

61、熱效率。</p><p>　　e. 制品較厚的部分應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻。</p><p>　　B． 冷卻水路的形式</p><p>　　冷卻水路應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、型腔內(nèi)溫度的分布及澆口位置等情況設(shè)計(jì)成不同的形式。由于該塑件的外形是圓形，本設(shè)計(jì)選擇直流式的水路形式。</p><p><b>　　C．冷卻計(jì)算</b></p&

62、gt;<p>　　單位時(shí)間內(nèi)從模具應(yīng)除去的總熱量Q，可用下式計(jì)算：</p><p>　　Q=W[c(T-T)+L] (2-3)</p><p>　　式中：Q——除去總熱量（J）；</p><p>　　W——單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入模具的塑料重量（g）；</p><p>　　c——塑料比

63、熱（J/g·℃）；</p><p>　　T——塑料的注塑溫度（℃）；</p><p>　　T——模具的表面溫度（℃）；</p><p>　　L——塑料的熔化潛熱（J/g）。</p><p>　　根據(jù)塑件的材料，知c＝1.926J/ g·℃,L=1800 J/g；W=60 g, T=260 ℃,T=80℃；將這些數(shù)據(jù)代入（2

64、-3）得：</p><p>　　Q=60×[1.926×（260-80）+180]J=31600J</p><p>　　則帶走上述熱量，所需冷卻水量按下式計(jì)算：</p><p>　　W= (2-4)</p><p>　　式中：Ｗ——通過(guò)模具的冷卻水流量(

65、g/h)；</p><p>　　T——出水溫度（℃）；</p><p>　　T——入水溫度（℃）；</p><p><b>　?。恕獰醾鲗?dǎo)系數(shù)；</b></p><p>　　將K=0.64 ，T=50℃，T=20℃，代入（2-4）得：</p><p>　　W= g/h = 987.525g/h=

66、0.27g/s</p><p>　　再由下式可求出冷卻水道的直徑：</p><p><b>　　W=V</b></p><p><b>　　V=d²L</b></p><p>　　則 d=

67、(2-5)</p><p>　　式中：——冷卻液密度（kg/cm³）；</p><p>　　V——冷卻水道體積(cm³)；</p><p>　　L——冷卻水道長(zhǎng)度(cm)；</p><p>　　d——冷卻水道直徑(cm)。 </p><p>　　將水的密度=0.001 kg/cm³

68、，L=51cm,=3.14代入（2-5）得：</p><p>　　d≈0.6cm=6mm</p><p>　　為了使制品能夠充分的冷卻，因此，設(shè)計(jì)的冷卻水道為環(huán)形水道圍繞制品的葉面。如下圖2-5.</p><p><b>　　圖2-5 冷卻水道</b></p><p>　　2.9 脫模方式的確定</p>&

69、lt;p>　　注塑模必須設(shè)有準(zhǔn)確可靠的脫模機(jī)構(gòu)，以便在每一循環(huán)中將塑件從型芯上自動(dòng)地脫出模外，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。在設(shè)置推出機(jī)構(gòu)時(shí)，首先需要確定當(dāng)模具開(kāi)啟后制品的留模形式，是留在動(dòng)模部分還是留在定模部分，由于頂出系統(tǒng)必須時(shí)建立在制品所滯留的模具部分中。通常，由于注塑機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)時(shí)設(shè)置在動(dòng)模板的一側(cè)，因此大多數(shù)模具的頂出系統(tǒng)是安裝在動(dòng)模中的。為了提高生產(chǎn)效率，縮短成型周期和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不僅制品需要順利的脫模，而且澆

70、道中的塑料也必須有其特定的脫模方式。由于塑料制品的尺寸、形狀各不相同，差距甚大，因而每副模具的頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也是各不相同的，但是對(duì)所有注塑模具頂出系統(tǒng)的要求均是相同的。頂出機(jī)構(gòu)總的設(shè)計(jì)原則是：</p><p>　　a．盡量設(shè)法使塑件留于動(dòng)模。</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)法使塑件在開(kāi)模的過(guò)程中留在動(dòng)模上，以便利用注射機(jī)動(dòng)模上的頂桿或其它推出機(jī)構(gòu)頂出制品。</p>

71、<p>　　b．確保塑件不變形不損壞完整脫出。</p><p>　　要保證塑件在頂出過(guò)程中不變形，必須正確分析塑件型腔附著力大小和所在部位，以便選擇合適的頂出方式和頂出裝置，使推力均勻合理分布，塑件平穩(wěn)脫出而不變形。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此頂出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型芯。</p><p>　　c．盡量不損壞塑件的外觀。</p><p>　　塑件頂出方式的

72、選擇應(yīng)不影響塑件的外觀，若采用頂桿等有頂出痕跡上時(shí)，頂桿應(yīng)設(shè)在塑件加工面或內(nèi)側(cè)面，必要時(shí)還可以在頂桿頂部壓出裝飾文字或圖案。</p><p><b>　　d．結(jié)構(gòu)可靠。</b></p><p>　　頂機(jī)構(gòu)必須動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便、維修與更換容易。</p><p>　　從塑件結(jié)構(gòu)形狀分析，塑件內(nèi)外表面沿脫模方向的脫模斜度為3°，

73、以便于脫模和塑件留于動(dòng)模。采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，用四根推桿推在塑件的圓柱體下表面均勻分布。推桿固定在模具的推桿固定板與推板之間，由注塑機(jī)頂出油缸推動(dòng)，使推桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脫模動(dòng)作，并用復(fù)位桿復(fù)位。</p><p>　　一般的頂出行程規(guī)定使被頂出的制品脫離模具5～10mm，由于葉輪為脫模斜度較大的圓盤(pán)形制品,另外窄小的深道只有40mm,所以頂出行程為402/3=27mm。</p><p><b&

74、gt;　　圖2-6頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　2.10 復(fù)位桿</b></p><p>　　頂桿在將制品頂出后，其頂端位置會(huì)高于型芯（型腔）表面很多，在下一次合模（模具合緊之前）時(shí)，必須使其退回到頂出前的初始位置，以免碰壞型腔（或型芯），因此在頂出機(jī)構(gòu)中必須設(shè)有復(fù)位桿幫助頂桿回位，如圖2-7所示。</p><p>

75、　　圖2-7 復(fù)位桿的配合示意圖</p><p>　　2.11 導(dǎo)向與定位裝置</p><p>　　導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)原則：</p><p>　　導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课唬渲行闹聊＞哌吘墤?yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要2～3個(gè)導(dǎo)柱。為了便于塑料制品脫模，導(dǎo)柱通常安裝與定模

76、或動(dòng)模。</p><p>　　由于葉輪體積比較小，而且主體為圓柱體，為了便于脫模，使用的4個(gè)推桿均勻分布。</p><p>　　2.12 設(shè)計(jì)各模板尺寸</p><p>　　由于采用一模一腔，投影面積選擇150mm×150mm的型腔。模板各部分結(jié)構(gòu)尺寸如表2-2所示。</p><p>　　表2-2 模板各部分主要結(jié)構(gòu)尺寸</p

77、><p>　　2.13 注射機(jī)的校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)模具總體設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)，校驗(yàn)所需注射機(jī)的能力。注塑機(jī)的規(guī)格及尺寸校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)：</p><p>　　a. 注射量的校核：由測(cè)量所得塑件的質(zhì)量為10g，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為20g，則每次注射所需的塑料量為（按一模一腔計(jì)算）：</p><p><b>　　25+20=45g

78、</b></p><p>　　注射機(jī)的最大注射量90×0.8=72〉45g 能滿(mǎn)足要求。</p><p>　　b. 鎖模力與注射壓力的校核</p><p>　　鎖模力可按下式校核。</p><p>　　F （2-6）</p><p&g

79、t;　　式中----注射壓力查手冊(cè)取；</p><p>　　----塑件在分型面上的投影面積（cm2）；</p><p>　　----澆注系統(tǒng)在粉性面上的投影面積（cm2）；</p><p>　　----注射機(jī)額定鎖模力，XS-X-60注射機(jī)額定鎖模力為500KN。</p><p><b>　　投影面積計(jì)算：</b>&l

80、t;/p><p>　　因?yàn)榈鬃c分形面相似于圓，所以：</p><p><b>　　cm2</b></p><p><b>　　cm2</b></p><p>　　KN （2-7）</p><p>　　由于F=500KN，故滿(mǎn)足F</p><p

81、>　　同時(shí)XS-X-60的額定注射壓力為122MPa，故也能滿(mǎn)意聚丙烯（PP）塑料成型的</p><p><b>　　注射壓力的要求。</b></p><p>　　c.模具厚度H與注射機(jī)閉合高度按下式校核 </p><p>　　Hmin>H>Hmax （2-8）</p

82、><p>　　式中 Hmin——注射機(jī)允許最小模厚（Hmin =300mm）;</p><p>　　Hmax——注射機(jī)允許最大模厚（Hmax=700mm）;</p><p>　　根據(jù)所選的模架，模具閉合時(shí)的厚度H為235mm，250＜235＜70</p><p><b>　　所以，滿(mǎn)足要求。</b></p>

83、<p>　　d. 注塑機(jī)開(kāi)模行程 </p><p>　　注射機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)取出塑件的（包括澆注系統(tǒng)）所需的開(kāi)模矩。</p><p><b>　　即滿(mǎn)足下式：</b></p><p>　　SK≥H1+H2+(5～10) （2-9）</p><

84、p>　　式中 SK——注塑機(jī)行程（SK=180mm）；</p><p>　　H1——脫模距離 （H1=40mm）；</p><p>　　H2——塑件高度+澆注系統(tǒng)高度（H2=80+45=125mm）。</p><p>　　則 H1+H2+(5～10)=40+125+10=175mm＜180mm</p><p><b>　　能

85、滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　2.14 模具的三維造型及裝配</p><p>　　本次模具的三維造型主要由零件裝配生成，其中主要應(yīng)用匹配、對(duì)齊、矩陣等定位關(guān)系來(lái)約束零件之間的關(guān)系。模具的三維裝配如圖2-8所示</p><p>　　圖2-8 模具的三維裝配圖</p><p>　　3 模具工藝分析及仿真加工</p>

86、;<p>　　3.1 模具的工藝分析</p><p>　　3.1.1 模具制造工藝的任務(wù)</p><p>　　模具制造的工藝路線(xiàn)是在制品零件圖樣或?qū)嵨镞M(jìn)行估算的基礎(chǔ)上進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、零件加工、裝配調(diào)整、式模，直到生產(chǎn)出符合要求的制品。而所謂的制造工藝，就是把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程。模具制造工藝，是把模具設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模具產(chǎn)品的過(guò)程。模具制造工藝的任務(wù)就是研究探討制造的可能性和如何制造

87、的問(wèn)題，進(jìn)而研究這樣以低成本。</p><p>　　模具零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的模具零件對(duì)加工工藝的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。即所設(shè)計(jì)的零件，應(yīng)根據(jù)操作者的技能和設(shè)備條件，在加工后不但要保證零件的使用要求，而且還應(yīng)能滿(mǎn)足其加工方法如機(jī)械加工、電控加工過(guò)程中的要求。模具零件結(jié)構(gòu)工藝性的基本要求如下：</p><p>　　應(yīng)便于達(dá)到零件圖要求的加工精度及質(zhì)量</p><p>

88、　　應(yīng)便于采用先進(jìn)、高效的加工方法</p><p>　　應(yīng)有利于減少零件的加工量，縮短加工過(guò)程中的輔助時(shí)間</p><p>　　應(yīng)具有良好的加工性能</p><p>　　應(yīng)有利于加工時(shí)的安全 </p><p>　　本次模具設(shè)計(jì)中，模具零件大致可分為三類(lèi)，即板類(lèi)零件，圓柱類(lèi)零件，套類(lèi)零件。其中板類(lèi)零件應(yīng)用的最多，如上、下模板、動(dòng)、定模固定板、墊

89、板、推板、支承板等。其平面加工的方法主要采用車(chē)削、刨削、銑削、磨削、研磨等。在加工中，除能保證平面本身的形狀精度（直線(xiàn)度、平面度）及表面粗糙度外，還應(yīng)保證平面與零件上其他表面的尺寸精度和相互位置精度（平行度、垂直度、傾斜度和對(duì)稱(chēng)度）。在這板類(lèi)零件中最難加工的型芯和型腔，下面就動(dòng)模板和定模板的加工工藝過(guò)程作詳細(xì)的說(shuō)明。</p><p>　　3.1.2 零件加工工序的確定</p><p>　　

90、模具零件的加工工藝主要有鑄造、切削加工和特種加工三種方法。</p><p>　　零件加工工藝階段分類(lèi)</p><p>　　模具零件加工工藝階段一般可分為毛坯制備，成形加工、熱處理、鉗工整修等四個(gè)階段。</p><p><b>　　加工工序的確定</b></p><p>　　在安排零件的加工工序時(shí)，須力求經(jīng)一次安裝后，能加

91、工多個(gè)被加工面和進(jìn)</p><p>　　多個(gè)工步的加工，即工序的內(nèi)容應(yīng)力求集中。模具零件加工順序的確定原則如下：</p><p>　　a．機(jī)械加工的確定原則</p><p>　　先粗后精——先加工基準(zhǔn)面后加工其他加工表面——先主后次——先平面后內(nèi)孔；</p><p>　　b．熱處理的確定原則</p><p>　　a)退

92、火、回火和調(diào)質(zhì)與時(shí)效處理，須在粗加工后進(jìn)行；</p><p>　　b)淬火、滲碳淬火應(yīng)在半精加工后進(jìn)行；</p><p>　　c)氮化處理應(yīng)在安排在半精加工后進(jìn)行。</p><p>　　c． 檢驗(yàn)的確定原則</p><p>　　a) 在粗或半精加工后，需進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量；</p><p>　　b) 重要工序加工前、后和零件

93、熱處理前應(yīng)檢查測(cè)量；</p><p>　　c) 完成零件所有加工后應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。</p><p>　　3.1.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇</p><p>　　模具零件加工設(shè)備及工藝裝備的選擇原則如下：</p><p>　　a．機(jī)床的加工區(qū)域尺寸必須與所加工零件的外形輪廓尺寸相適應(yīng)；</p><p>　　b．機(jī)床的功率和

94、加工量應(yīng)與零件工序的加工要求相適應(yīng)；</p><p>　　c．機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)；</p><p>　　d．機(jī)床的選用應(yīng)與現(xiàn)有設(shè)備條件相適應(yīng)。</p><p>　　3.1.4 零件材料加工性審查</p><p>　　審查零件的材料及熱處理標(biāo)注是否完整合理。特別是：1.需先淬硬，再用電火花或線(xiàn)切割加工的型腔或凹模類(lèi)零件，不易

95、用淬透性差的碳素工具，而應(yīng)采用淬透性好的材料；2.形狀復(fù)雜的小零件，因熱處理后難于進(jìn)行磨削加工，必須采用微變形鋼。</p><p>　　3.1.5 型芯（凸模）的加工方法與工藝</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的是玩具葉輪注射模具，經(jīng)過(guò)考慮動(dòng)模（凸模）采用整體式。整體式凸模常用加工方法主要是采用切削加工和電火花線(xiàn)切割。因?yàn)橥婢呷~輪曲面較復(fù)雜，高度尺寸較大，屬于軸對(duì)稱(chēng)體類(lèi)凸模，所以其工藝路線(xiàn)為

96、車(chē)削后淬火，再進(jìn)行磨削和拋光。</p><p><b>　　a.備料</b></p><p>　　凸模151mm×151mm×56mm </p><p><b>　　b.銑加工毛坯</b></p><p>　　動(dòng)模板 150.5mm×150.5mm×55.5m

97、m</p><p>　　刀具號(hào)T01，M2.0平刀，主軸轉(zhuǎn)速1400r*min，進(jìn)給速度1000mm*min,切削深度15mm。</p><p>　　技術(shù)要求：六面間的垂直度誤差<0.1mm</p><p><b>　　c.平磨 </b></p><p>　　平磨六面見(jiàn)光 六面間的垂直度誤差<0.02mm&

98、lt;/p><p><b>　　d.鉗工劃線(xiàn)</b></p><p>　　將動(dòng)模板組合，劃出各孔的中心線(xiàn)和型腔和型芯的輪廓線(xiàn)</p><p><b>　　e．銑</b></p><p>　　a) 對(duì)凸模（除了葉面的曲面）的平面進(jìn)行銑削</p><p>　　b) 對(duì)凸模的曲面部分用

99、數(shù)控銑削方法進(jìn)行</p><p>　　c) 粗銑定模板上的型腔，對(duì)型腔的銑削留有余量，留給電火花加工(其中凸模上的槽也用電火花加工)</p><p>　　刀具號(hào)T02，M1.8平刀，主軸轉(zhuǎn)速1400r*min，進(jìn)給速度1000mm*min,切削深度12.5mm。</p><p><b>　　f．鉆</b></p><p>

100、;　　a) 將動(dòng)、定模板組合在一起裝夾，鉆鉸Φ30mm的導(dǎo)柱孔和Φ10mm拉料桿孔，這樣保證同軸度的要求，便于裝配。</p><p>　　b) 將動(dòng)、定模板分開(kāi)，鉆定模板上的導(dǎo)套孔、螺紋孔和復(fù)鉆澆口套孔，對(duì)動(dòng)模板上的推桿孔、復(fù)位桿孔和螺紋孔進(jìn)行鉆削，并锪導(dǎo)柱的沉頭孔。</p><p>　　c) 分別對(duì)定模板和動(dòng)模板的螺紋孔進(jìn)行攻螺紋。</p><p>　　刀具號(hào)T0

101、3，M2平刀，主軸轉(zhuǎn)速1400r*min，進(jìn)給速度1000mm*min,切削深度15mm。</p><p><b>　　g. 熱處理</b></p><p>　　淬火、回火，保證硬度50-55HRC</p><p><b>　　h．平磨 </b></p><p>　　平磨六面符合圖樣尺寸要求，六面間

102、的垂直度誤差<0.02mm</p><p><b>　　i．電火花</b></p><p>　　用粗、精電極分別粗、精加工型腔表面和型芯的輪廓</p><p><b>　　j．鉗工</b></p><p>　　a) 修合型腔和型芯各面交接處的過(guò)渡圓弧。</p><p>

103、　　b) 拋光型腔和型芯各面。</p><p>　　k．清潔型腔和型芯，油封，并用物件遮蓋保護(hù)型腔和型芯，入庫(kù)。</p><p>　　3.1.6 型腔（凹模）的加工方法與工藝</p><p>　　和動(dòng)模板一樣，定模板即凹模同樣也采用整體式。本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、生產(chǎn)精度要求等屬于中等偏下的要求，因此定模板先進(jìn)行切削加工，然后在凹模復(fù)雜的地方使用仿形銑，然后進(jìn)行拋光。

104、</p><p><b>　　a.備料</b></p><p>　　凹模151mm×151mm×54mm</p><p><b>　　b.銑加工毛坯</b></p><p>　　定模板 150.5mm×150.5mm×53.5mm</p><

105、;p>　　技術(shù)要求：六面間的垂直度誤差<0.1mm</p><p>　　刀具號(hào)T01，M2.0平刀，主軸轉(zhuǎn)速1400r*min，進(jìn)給速度1000mm*min,切削深度15mm。</p><p><b>　　c.平磨 </b></p><p>　　平磨六面見(jiàn)光 六面間的垂直度誤差<0.02mm</p><p

106、><b>　　d.鉗工劃線(xiàn)</b></p><p>　　將動(dòng)定模板組合，劃出各孔的中心線(xiàn)和型腔和型芯的輪廓線(xiàn)</p><p><b>　　e．銑</b></p><p>　　a) 對(duì)凸模（除了葉面的曲面）的平面進(jìn)行銑削</p><p>　　b) 對(duì)凸模的曲面部分用數(shù)控銑削方法進(jìn)行</p&

107、gt;<p>　　c) 粗銑定模板上的型腔，對(duì)型腔的銑削留有余量，留給電火花加工(其中凸模上的槽也用電火花加工)</p><p>　　刀具號(hào)T02，M1.8平刀，主軸轉(zhuǎn)速1400r*min，進(jìn)給速度1000mm*min,切削深度12.5mm。</p><p><b>　　f．鉆</b></p><p>　　a) 將動(dòng)、定模板組合在

108、一起裝夾，鉆鉸Φ30mm的導(dǎo)柱孔和Φ10mm的拉料桿孔，這樣保證同軸度的要求，便于裝配。</p><p>　　b) 將動(dòng)、定模板分開(kāi)，鉆定模板上的導(dǎo)套孔、螺紋孔和復(fù)鉆澆口套孔，對(duì)動(dòng)模板上的推桿孔、復(fù)位桿孔和螺紋孔進(jìn)行鉆削，并锪導(dǎo)柱的沉頭孔。</p><p>　　c) 分別對(duì)定模板和動(dòng)模板的螺紋孔進(jìn)行攻螺紋。</p><p>　　刀具號(hào)T03，M2平刀，主軸轉(zhuǎn)速140

109、0r*min，進(jìn)給速度1000mm*min,切削深度15mm。</p><p><b>　　g. 熱處理</b></p><p>　　淬火、回火，保證硬度50-55HRC</p><p><b>　　h．平磨 </b></p><p>　　平磨六面符合圖樣尺寸要求，六面間的垂直度誤差<0.02

110、mm</p><p><b>　　i．電火花</b></p><p>　　用粗、精電極分別粗、精加工型腔表面和型芯的輪廓</p><p><b>　　j．鉗工</b></p><p>　　a) 修合型腔和型芯各面交接處的過(guò)渡圓弧。</p><p>　　b) 拋光型腔和型芯各面

111、。</p><p>　　k．清潔型腔和型芯，油封，并用物件遮蓋保護(hù)型腔和型芯，入庫(kù)。</p><p>　　3.1.7 其他零件加工的工藝分析</p><p>　　考慮到模具其他零件加工的通用性，查找關(guān)于模具制造加工工藝的資料書(shū)，可以總結(jié)以下一些心得。</p><p>　　由于使用要求不同，模具零件具有各種不同的形狀和尺寸。零件的加工技術(shù)主要方

112、面為：A.主要加工表面的尺寸精度；B.主要加工表面的形狀精度；C.主要加工表面之間的相互位置精度；D.各加工表面的粗糙度，以及表面質(zhì)量方面的其他要求；E.熱處理要求及其他要求。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在認(rèn)真分析了零件主要表面的技術(shù)要求之后，初步確定為達(dá)到要求。</p><p>　　3.2 模具的仿真加工</p><p>　　MasterCAM是一套基于Windows的PC級(jí)CAD/CAM軟件。

113、它具有優(yōu)秀的數(shù)控編程功能,有效地解決了幾何造型、零件幾何形狀的顯示,交互設(shè)計(jì)、修改及刀具軌跡生成,走刀過(guò)程的仿真顯示、驗(yàn)證等問(wèn)題 。本設(shè)計(jì)采用MasterCAM對(duì)由Pro/ e以stp形式另保存的型芯進(jìn)行NC加工。</p><p>　　首先打開(kāi)proe型腔造型圖，以STP形式另保存。在MasterCAM下進(jìn)行仿真加工。</p><p>　　根據(jù)特征分析,考慮到圓角干涉,因此本設(shè)計(jì)加工采用橫

114、向行切法。</p><p><b>　　a. 刀具選擇</b></p><p>　　根據(jù)尺寸精度要求及所選擇的刀具要求，計(jì)算出刀具加工軌跡。刀具軌跡包括了粗、精、殘料加工的軌跡。本設(shè)計(jì)采用6mm平底刀進(jìn)行粗加工,然后采用2mm平底刀進(jìn)行精加工。Main Menu→Toolpathe→Contour→Chain選取外輪廓，選擇End here→Done出現(xiàn)Tool pa

115、rametersr選取刀具。</p><p>　　圖3-1 刀具選擇圖</p><p>　　b. 確定后出現(xiàn)刀具路徑</p><p>　　c. 一系列參數(shù)的設(shè)置見(jiàn)表3-1所示</p><p><b>　　表3-1參數(shù)設(shè)置</b></p><p><b>　　d. 進(jìn)行加工</b&g

116、t;</p><p>　　e. 數(shù)控加工后置處理程序的生成</p><p>　　圖3-2 粗加工刀路圖</p><p>　　圖3-3 精加工刀路圖</p><p>　　圖3-4 仿真加工示意圖</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)首先說(shuō)明了塑

117、料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計(jì)原則。在做好注塑成型的準(zhǔn)備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容：澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)（其實(shí)也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如斜導(dǎo)柱、滑塊和開(kāi)閉器等）。本設(shè)計(jì)是為玩具葉輪注射成型而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。為了能達(dá)到質(zhì)量好、效率高，本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口及推板推桿脫模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。并且大多數(shù)零件都采用通用零件。</p>