3315 前蓋注塑模設(shè)計(jì)
3315 前蓋注塑模設(shè)計(jì),注塑,設(shè)計(jì)
四 川 理 工 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)說(shuō) 明 書題 目 前 蓋 注 塑 模 設(shè) 計(jì) 學(xué) 生 李 榮 系 別 機(jī) 電 系 專 業(yè) 班 級(jí) 材 控 03.1 學(xué) 號(hào) 030130109 指 導(dǎo) 教 師 胡 勇 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目： 前 蓋 注 塑 模 具 設(shè) 計(jì) 系：機(jī)電工程 專業(yè)：材料成型與控制 班級(jí)：材控 03.1 學(xué)號(hào)： 030130109 學(xué)生： 李 榮 指導(dǎo)教師： 胡 勇 接 受 任 務(wù) 時(shí) 間 07 年 2 月 教 研 室 主 任 （簽名）系 主 任 （簽名）1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求內(nèi)容：前蓋注射模具設(shè)計(jì)；產(chǎn)品規(guī)格：見附圖；生產(chǎn)批量：大批量。要求：要求有目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品圖；⑴工藝方案設(shè)計(jì)，提出至少兩種設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行比較和分析。⑵單個(gè)塑件體積、重量計(jì)算；⑶成型設(shè)備的選擇及參數(shù)校核；⑷澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（澆注系統(tǒng)及工藝圖設(shè)計(jì)圖一張）⑸成型零件系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成型零件尺寸計(jì)算，成型零件壁厚計(jì)算，繪制成型零件系統(tǒng)部件圖一份）⑹脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（優(yōu)先考慮全自動(dòng)脫模）⑺模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)； ⑻總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及總裝圖的繪制。 （要求：總裝圖一份，0#：1 張，選取標(biāo)準(zhǔn)模架。 ） 。⑼重要零部件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)（圖紙總幅面約為零號(hào)圖一張）⑽編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（推薦用電腦打印，論文不少于 2 萬(wàn)字） 。2．指定查閱的主要參考文獻(xiàn)⑴《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ， 《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001。⑵《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》 ， 《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001。⑶《實(shí)用塑料注射模具設(shè)計(jì)與制造》 ，陳萬(wàn)林等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2001⑷《沖壓與塑料成型設(shè)備》 ，范有成主編，高等教育出版社，2000⑸《塑料模具設(shè)計(jì)》 ，高 濟(jì)主編，機(jī)械工業(yè)出版社3．進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期1 確定論文題目，收集文獻(xiàn)，提出體系架構(gòu)需求和難點(diǎn) 2007/02/20-2007/02/262 確定設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)解決關(guān)鍵疑難問題，分析、計(jì)算 2007/02/27-2007/03/273 撰寫論文，繪圖 2007/03/28-2007/04/284 校對(duì)、修改、加工論文及圖紙 2007/04/29-2007/05/295 交論文圖紙， 2007/05/30-2007/06/5注：本表一式三份，系、指導(dǎo)教師、學(xué)生各一份畢業(yè)設(shè)計(jì)課題附圖如下摘 要本文是關(guān)于前蓋注塑模具的塑料成型模具設(shè)計(jì)，針對(duì)的主要是模具成型中的側(cè)向抽芯問題。在正確分析塑件工藝特點(diǎn)和 ABS 的性能的基礎(chǔ)上，介紹了對(duì)凸模，凹模，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，頂也機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，選擇標(biāo)準(zhǔn)零件，設(shè)計(jì)非標(biāo)件的設(shè)計(jì)過程。由于模具生產(chǎn)的塑料制品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點(diǎn)，涉及模具結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、壽命計(jì)算及熔融塑料在模具中流動(dòng)預(yù)測(cè)等復(fù)雜的工程運(yùn)算問題；（CAD） 、PROE 等不同的軟件可分別用于模具的設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。塑料注射成型所用的模具稱為注射模成型模具，該模具特點(diǎn)是模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)閉和緊密，然后由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化成型后，在側(cè)向分型的作用下開模取出塑件。前蓋注射模設(shè)計(jì)，采用一般精度，利用 CAD、PROE 來(lái)設(shè)計(jì)或分析注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向部件，脫模機(jī)構(gòu)和分型抽芯機(jī)構(gòu)等等。綜合運(yùn)用了專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課知識(shí)設(shè)計(jì)，其核心知識(shí)是塑料成型模具、材料成型技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、塑料成型工藝、模具 CAD,PROE 等。關(guān)鍵詞： 熔融塑料 , 冷卻,澆注系統(tǒng), 側(cè)向抽芯, 頂出機(jī)構(gòu) ABSTRACTthis project is casts the mold about the front cover of the plastics to model the molding tool design, in view of mainly is in the mold formation lateralpulls out the core question.Models the craft characteristic and in the ABS performance foundation in the correct analysis, introduced to the raised mold, the concave mold, the casting system, the drawing of patterns organization, goes against also the organization design, the choice standard components, designs the non-tender design process, ecause the mold produces the plastic product has characteristics and so on high accuracy, high complex degree, high uniformity, high productivity and low consumption, involves the mold structure, the intensity, the life computation and the fusing plastic flows the forecast in the mold and so on the complex project operation question; (CAD), PROE and so on the different software may use in the mold separately the design, the manufacture and the product quality carries on the analysis. The plastic injection formation uses the mold is called the injection mold formation mold, this mold characteristic is the mold first gathers the mold organization by the injection machine to shut with closely, then pours into by the injection machine injection installment the high temperature high pressure plastic melt in the cavity, after cooling or the solidification formation, operates the mold under the lateral minute function to take out models.The front cover injection mold designs, uses the general precision, CAD, PROE designs or the analysis injects the mold the formation spare part, the casting system, guides the part, the drawing of patterns organization and the minute pulls out core organization and so on. The synthesis has utilized the specialized foundation, the professional course knowledge design, its core knowledge is the plastic formation mold, the material formation technology base, the machine design, the plastic formation craft, mold CAD, PROE and so on.Key word: The fusing plastic.cooling. the casting system . lateral pulls out the core. goes against the organization. 目 錄任務(wù)書………………………………………………………………………………………Ⅰ中文摘要……………………………………………………………………………………Ⅱ英文摘要……………………………………………………………………………………Ⅲ第一章 概述…………………………………………………………………………………11.1 國(guó)際、國(guó)內(nèi)塑料模具成型發(fā)展概況………………………………………………11.2 塑料模具設(shè)計(jì)方法主要發(fā)展方向……………………………………………… 21.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題資料查詢……………………………………………………………31.3.1 塑件分析……………………………………………………………………….31.3.2 了解塑件的加工性能和工藝性能…………………………………………………41.3.3 塑料的適用范圍…………………………………………………………………61.3.4 模具材料……………………………………………………………………………61.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)述…………………………………………………………………7第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………82.1 成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析……………………………………………………82.2 塑件三維 CAD 建模及 CAE 分析……………………………………………………82.2.1 利用 CAE 完成制件三維造型…………………………………………………………82.2.2 CAE 分析及其結(jié)果…………………………………………………………………92.2.3 根據(jù) CAE 分析結(jié)論進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)………………………………………………142.3 根據(jù) CAE 分析結(jié)論進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)……………………………………………142.3.2 型腔布置…………………………………………………………………………152.3.3 確定分型面………………………………………………………………………152.3.4 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)…………………………………………………………16第三章選擇注射機(jī)及注射機(jī)工藝參數(shù)校核………………………………………………203.1 注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范…………………………………………………………………203.2 最大注射量的校核…………………………………………………………………203.3 注塑壓力的核核……………………………………………………………………213.4 鎖模力的校核………………………………………………………………………213.5 模具閉合高度校核 ………………………………………………………………223.6 開模行程校核……………………………………………………………………22第四章. 模具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………234.1 確定標(biāo)準(zhǔn)注塑模架..…………………………………………………………….234.2 模具成型零件系統(tǒng)設(shè)計(jì)………… …………………………………………………234.2.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………234.2.2 成型零件材料設(shè)計(jì)………………………………………………………………244.2.3 成型零件壁厚設(shè)計(jì)………………………………………………………………254.2.4 排氣方式及排氣槽的設(shè)計(jì)………………………………………………………254.3 型腔成型尺寸計(jì)算…………………………………………………………………254.3.1 塑件精度影響誤差值的確定……………………………………………………254.3 .2 按平均收縮率計(jì)算成型尺寸……………………………………………………254.4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………304.4.1.簡(jiǎn)單脫模(頂桿,推板組合式頂出)設(shè)計(jì)…………………………………………304.4.2.側(cè)向分型，抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………324.5 模具主要連接、定位、導(dǎo)向件設(shè)計(jì)………………………………………………374.5.1 模具主要連接件選擇或設(shè)計(jì)………………………………………………………374.5.2 模具主要定位件選擇或設(shè)計(jì)………………………………………………………374.5.3 模具主要導(dǎo)向件選擇或設(shè)計(jì)………………………………………………………374.6 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………434.6.1 注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則………………………………………………………434.6.2 模具熱平衡計(jì)算…………………………………………………………………44第五章 繪制模具圖…………………………………………………………………………485.1 繪制總裝結(jié)構(gòu)圖……………………… ……………………………………………485.2 繪制重要零件圖…………………………………………………………… ………485.3 校對(duì)、審圖。……………………………………………………………… ………505.4 模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化問題…………………………………………………… ………50第六章 結(jié)論……………………………………………………………………… 51參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………53致謝…………………………………………………………………………………54第一章 概述1.1 國(guó)際、國(guó)內(nèi)塑料模具成型發(fā)展概況塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。我國(guó)塑料模具的水平近年來(lái)，我國(guó)塑料模具制造水平已有較大提高：所生產(chǎn)的大型塑料模具的單套重量已達(dá)到 50t 以上；精密塑料模具的精度已達(dá)到 3?m；多腔塑料模具方面已能生產(chǎn)一模7800 腔的塑封模具；高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá) 4m/min 以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠模具。從生產(chǎn)手段方面來(lái)看，模具企業(yè)設(shè)備的數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展，高速加工及 RP/RT 等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來(lái)越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率及模具的商品化率都已有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高。國(guó)內(nèi)國(guó)際塑料模具發(fā)展比較我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠） ，自產(chǎn)自配比例高達(dá) 60%左右，而國(guó)外模具超過 70%屬商品模具。專業(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” 、 “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。世界模具年產(chǎn)值 600～650 億美元。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，模具出口約占本國(guó)模具年產(chǎn)值1／3。近幾年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)一直以年均 15%左右的快速發(fā)展，目前已有 17000 多家模具廠家，從業(yè)人數(shù) 50 多萬(wàn)。國(guó)內(nèi)塑料模具產(chǎn)值已占模具總產(chǎn)值的 33%以上，其中以注塑模具需求量最大。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前國(guó)內(nèi)僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品 36 萬(wàn)噸/年，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)年產(chǎn)量均超過 1000 萬(wàn)臺(tái)，彩電年產(chǎn)量已超過 3000 萬(wàn)臺(tái)。到 2010 年，建材行業(yè)塑料門窗普及率要求達(dá)到 30%，塑料管材普及率達(dá)到 50%。這些第一章 概述2都將促進(jìn)塑料模具需求量大幅增長(zhǎng)。2000 年，我國(guó)（未包括港澳臺(tái)統(tǒng)計(jì)）塑料模具產(chǎn)值約 100 億元，2004 年已發(fā)展到 212 億元，4 年平均增長(zhǎng)率為 21%，高于模具行業(yè)總體發(fā)展速度近 4 個(gè)百分點(diǎn)。我國(guó)塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在塑料模具的開發(fā)、結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及企業(yè)管理等方面已顯示出以下新的發(fā)展趨勢(shì)：1、在模具的質(zhì)量、交貨周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，越來(lái)越的用戶將交貨周期放在首位。 2、大力增強(qiáng)主動(dòng)開發(fā)能力。模具企業(yè)不能等有了合同，才根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。目前，青島海爾模具公司等企業(yè)的“你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式以及太倉(cāng)求精模塑公司等企業(yè)主動(dòng)開發(fā)的辦法已被越來(lái)越多的企業(yè)所接受。 3、隨著模具企業(yè)的設(shè)計(jì)和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝而轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這一趨勢(shì)不但使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，而且使得模具精度越來(lái)越高，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，鉗工比例越來(lái)越低，最終促進(jìn)了整個(gè)模具工業(yè)水平的提高。 4、模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化方向迅速發(fā)展。在信息社會(huì)中，作為一個(gè)高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是 CAD/CAM 的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了 CAE、PDM、CAPP、RE、CIMS、ERP 等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5、世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移。其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購(gòu)。我國(guó)的模具企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，借用并學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，加快我國(guó)模具制造業(yè)的發(fā)展步伐?？傊袊?guó)的塑料模具具有光輝燦爛的前景。只有那些能夠把握機(jī)遇、開拓市場(chǎng)、不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能夠生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)，才能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占有一席之地。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31.2 塑料模具設(shè)計(jì)方法主要發(fā)展方向 模具設(shè)計(jì)長(zhǎng)期以來(lái)依靠人的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械制圖來(lái)完成。自從二十世紀(jì)八十年代中國(guó)發(fā)展模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)已獲得認(rèn)可，并且得到來(lái)快的發(fā)展。九十年代開始發(fā)展的模具計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）技術(shù)，現(xiàn)在也為許多企業(yè)應(yīng)用，它對(duì)縮短模具制造周期及提高模具質(zhì)量有顯著的作用。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具企業(yè)應(yīng)用 CAD 術(shù)，已從二維設(shè)計(jì)發(fā)展到三維設(shè)計(jì)，三維設(shè)計(jì)已達(dá) 70%以上。中國(guó)大部分企業(yè)還停留在二維設(shè)計(jì)的水平上，能進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的企業(yè)還不到 20%。CAE 軟件在國(guó)外應(yīng)用已較普遍，國(guó)內(nèi)應(yīng)用還比較少，用於預(yù)測(cè)零件成形過程中可能發(fā)生缺陷的水平還比較低。 塑料模具塑料成形過程的各種模擬分析（注塑成形，包括塑料充模、保壓、冷卻、翹曲、收縮、纖維取向等模擬分析） 、熱傳導(dǎo)和冷卻過程的分析、凝固及結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析等。計(jì)算澆注系統(tǒng)及模腔的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、剪切應(yīng)變速率場(chǎng)和剪切應(yīng)力場(chǎng)的分布并分析其結(jié)果，是非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的。這一模擬技術(shù)已從中面流技術(shù)發(fā)展到雙面流技術(shù)，不久即可發(fā)展到既正確又快速的實(shí)體流技術(shù)，產(chǎn)生滿足塑料件虛擬制造要求的三維注塑流動(dòng)模擬軟件；1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題資料查詢1.3.1 塑件分析 制件為前蓋，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，采用的 材料 ABS，其技術(shù)要求 1.收縮率 0.55%。2.未注公差尺寸按 sj1372-78.8 級(jí)。3.大批量生產(chǎn)?？紤]到塑件呈矩形殼體，兩側(cè)有一孔，在加工不規(guī)則表面時(shí)有一定的加工難度，要采取鑲塊形成側(cè)凹，有小孔而要側(cè)向抽芯。綜上所述采用鑲塊式并在一定程度上增加型芯的精度和強(qiáng)度。塑件 CAE 分析見圖 1.3.1第一章 概述4圖 1.3.1 塑件 CAE 分析結(jié)果由上圖可得制件質(zhì)量 60g，體積 5717cm3.1.3.2 了解塑件的加工性能和工藝性能、塑料熔體流動(dòng)行為，塑料在模具內(nèi)可能的結(jié)晶，取向及導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力ABS 樹脂為丙烯脂(23％—41％)、丁二烯(10％。30 輪)和苯乙烯(泌％—6D％)3種單體共聚而成的無(wú)定型聚合物，簡(jiǎn)稱 ABS， ABS 的工業(yè)合成方法有乳液法和本體法，合成的 ABS 有中抗沖擊型、高抗沖擊型，高抗沖擊型等多種。ABS 大分子的主鏈可以為分 BS AB AS 而相應(yīng)的支鏈可分 AS S AB 等組分。 不同的結(jié)構(gòu)單元賦予其不同的性能：當(dāng)丙烯臘(A)含量增加時(shí)，其硬度、拉伸強(qiáng)度、彈性模量、抗沖擊性、耐溶劑性及耐熱性均有所提高，但高頻絕緣性卻下降；當(dāng)丁二烯(B)含量增加時(shí)，韌性、抗沖擊性、耐磨性及伸長(zhǎng)率均增大，而硬度、拉伸強(qiáng)度、彈性模量卻有所下降；當(dāng)苯乙烯(S)含量增加時(shí)，透明性、著色性、電絕線性及加工性能有所提高，硬度好，但材質(zhì)變脆。三元共聚而成的 ABS，形成了堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性的熱塑性工程塑料。不同型號(hào)的 ABS，因結(jié)構(gòu)差異較大，所以其性能差異也較大。(一)ABS 性能(1)無(wú)毒、無(wú)味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆?；蚍蹱睢Ｃ芏葹?1.08-1.18g／ml3(克每立方厘米)，收縮率為 0．4％。o．9％，吸濕性小于 1％，熔融溫度217-237℃。熱分解溫度大于 250℃。(2)ABS 略硬而堅(jiān)韌．剛性、耐低溫沖擊性、耐蛹變性、尺寸穩(wěn)定性、耐磨性均良好：線膨脹系數(shù)很小，成型收縮小，表面光澤優(yōu)異。(3)ABS 陽(yáng)電絕緣性能較好．并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。(4)ABS 的熱變形溫度為 93-118℃，制品經(jīng)退火處理后可提高 10 攝氏度左右，可在-40-1oo℃的溫度范圍內(nèi)使用，在—40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性。(5)ABS 略易燃，火焰呈黃色，黑姻，有特殊臭味，但不滴落。(6)ABS 不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但溶酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂,ABS 的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，抗沖擊強(qiáng)度將大幅度下降。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5(7)ABS 的吸附性極強(qiáng)，是塑料電鍍的極好材料，與極性樹脂相容性良好，可改善性能。表 1.3.1 ABS 部份性能項(xiàng)目 超高沖擊型 高沖擊型 低溫沖擊型 耐熱型密度 1.05 1.07 1.02 1.06-1.08吸水率 0.3 0.3 0.2 0.2熱變形溫度 96 98 98 104-116線膨脹系數(shù) 10 7 8.6-9.9 6.8-8.2燃燒性 - - 0.55 0.55拉伸強(qiáng)度 35 63 21-28 53-56拉伸彈性模量 1.8 2.9 0.7-1.8 2.5彎曲強(qiáng)度 62 97 25-46 84彎曲彈性模量 1.8 3.0 1.2-2.0 2.5-2.6壓縮強(qiáng)度 - - 18-39 70絡(luò)氏硬度 100 121 62-86 108-116ABS 的部份性能補(bǔ)充如下：英文名字：Acrylonitrile Butadiene Styrene密度： 1.08-1.18g／cM3成型收縮率：0.4-0.7%（0.55）第一章 概述6拉伸模量：1.95成型溫度：200-240℃干燥條件：80-90℃ 2 小時(shí) 熔化溫度：210-280℃比熱容： 1300J/(kg.k)導(dǎo)熱率： 0.118W/(m.k)注射壓力： 70-90/Mpa注射速度：一般取中低速螺桿轉(zhuǎn)速：15~45r/min模具溫度：當(dāng)壁厚在 2~5 時(shí)，一般控制在 60-80 ℃保壓力： 40~50Mpa保壓時(shí)間：2mm 時(shí) 10~15s冷卻時(shí)間：2mm 時(shí) 10~15s制件公差等級(jí)： SJ1372－78，8 級(jí)噴嘴孔孔徑：大與 5mm設(shè)備螺桿：長(zhǎng)徑比在 14~20 之間1.3.3 塑料的適用范圍ABS 用途十分廣泛，目前主要用于（1）零件：汽車、飛機(jī)零部件、機(jī)電外完、紡織紗管、變速箱蓋、散熱器、空調(diào)機(jī)、電冰箱內(nèi)襯、吸塵器究、卷發(fā)器、打字釩、縫紉機(jī)零部件。 （2）殼體：照相機(jī)殼、滑雪板、公文包、行李粕、家具、筆桿、半導(dǎo)體殼、電視機(jī)殼、收錄機(jī)殼、電話機(jī)殼、臺(tái)式分算機(jī)憲。電風(fēng)扇座組電油殼、安全帽、洗衣機(jī)零部件、訪扭、輸送腐蝕性液體管道、隔膜閥、天線放大梯、車燈、鉛初、潦包線盤以及板、管、棒等。 ．1.3.3.1 塑件收縮及補(bǔ)縮問題，盡量減少殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。⑴ABS 吸水性較強(qiáng)，會(huì)因此導(dǎo)致熔體水解，故成型前必需干燥 2 小時(shí)。⑵過高的注塑速度會(huì)使聚礬熔體出現(xiàn)破裂的傾向，這將限制熔體的充模速度，造成充模困難。采用中速。1.3.3.2 塑料對(duì)模具溫度的要求模具溫度在 25-80℃，太低將影響塑件光澤度。1.3.4 模具材料四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7模具采用 9sicr，部分零件采用 T8A，T10A。9sicr 強(qiáng)度高，韌度、塑性和焊接性均好，主要用于型腔簡(jiǎn)單，生產(chǎn)批量較大的塑料模，采用反印法制造模具，然后經(jīng)滲碳淬火、回火處理，可或的外表高硬度又耐磨，心部韌性好的模具，其加工性能較好，脫碳敏銳性較小。該模具的其他各部分零件詳見后面章節(jié)內(nèi)容。模具的材料見下圖。圖 1.3.2 常用模具材料模具的熱量損耗，冷卻水用量，生產(chǎn)效率見第四章.1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)述本次模具設(shè)計(jì)盡量借用計(jì)算機(jī)來(lái)完成復(fù)雜的計(jì)算和建模分析，總結(jié)前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合塑件的具體結(jié)構(gòu)和塑料材料的具體性能，盡量設(shè)計(jì)出高的，科學(xué)的，自動(dòng)化高的先進(jìn)的模具。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，降低模具設(shè)計(jì)工作量，節(jié)約原材料，降低成本，在保證質(zhì)量的前提下盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，在指導(dǎo)老師的協(xié)助下，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析尺寸精度度分析：選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析，如下圖 2-1-1 孔的直徑 d=4mm 來(lái)確定塑件尺寸精度等級(jí)；該孔要求較高，精度也高，由于塑件精度是IT8 級(jí)，而模具的精度一般比塑件要高 2 級(jí)左右，經(jīng)查選用 IT6 級(jí)制造，塑件其他尺寸均按該精度等級(jí)制造。 圖 2-1-1 塑件粗糙度分析：雖然前蓋表面要求不高，但也不能在表面上留下缺陷，由塑料制件的粗糙度確定模具的粗糙度，模具的粗糙度比塑料制件的粗糙度小一級(jí)。按該要求可選用模具的粗糙度為 0.4 。塑件開模時(shí)留在粗糙度大的凸模一側(cè). m?斜度設(shè)計(jì)：便于拔模和留模。參考實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中 ABS 在 135 尺寸長(zhǎng)度下的拔模斜度，取 1。 的拔模斜度壁厚設(shè)計(jì)：壁厚應(yīng)均勻，薄壁處是否有強(qiáng)度。ABS 的最小壁厚為 0.78mm，在壁厚太厚處要開設(shè)冷卻水道。增加剛性，減小變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：加強(qiáng)筋，邊緣的加強(qiáng)角設(shè)計(jì)、螺紋、嵌件設(shè)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)9計(jì)…2.2 塑件三維 CAD 建模及 CAE 分析2.2.1 塑件三維造型利用 CAD 建模，完成三維零件的設(shè)計(jì)如圖 2-2-1圖 2-1-2 塑件三維實(shí)體2.2.2 CAE 分析及其結(jié) 果2.2.2.1 最佳澆口位置分布分析 A 方案 B 方案表 2-2-1 最佳澆口分析第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10我通過對(duì)塑件的分析覺得采用直接澆口比較容易充型，但還是以點(diǎn)澆口充型進(jìn)行了 CAE 分析，現(xiàn)在從分析結(jié)果比較哪一種方案更好。 表 2-2-1 中可以看到由紅到藍(lán)不同的顏色，紅色的位置是澆口分布最差的位置，而藍(lán)色的地方卻是最佳的澆口位置分布。我們?cè)谶x折澆口的時(shí)候可以根據(jù)此圖和實(shí)際情況（比如：分型面的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)等）來(lái)確定在選擇好最佳澆口位置后，便可以開始對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，包括注射時(shí)間分布、注射質(zhì)量分布、注射壓力分布、注射壓力損失分布、注射溫度分布、注射熔接痕，氣泡多少。如表中兩種方案所示，分別進(jìn)行分析。2.2.2.2 注射時(shí)間分布分析比較 在選擇好最佳澆口位置后，便可以開始對(duì)塑件進(jìn)行模析了。首先看看注射時(shí)間的分布情況。如下表 2-2 所示，紅色的地方注射時(shí)間最短，而藍(lán)色的地方是注射時(shí)間最長(zhǎng)的地方.B 方案的注射的時(shí)間差 1.9s，對(duì)比 A 方案我們可以知道 B 方案要的時(shí)間要少得多得多，注射時(shí)間短則充型質(zhì)量要好些。該時(shí)間為塑件的參考注射時(shí)間，并不是塑件的真實(shí)的注射時(shí)間，但我們可以參考該時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)模具A 方案 B 方案表 2-2-2 注射時(shí)間比較2.2.2.3 注射質(zhì)量分布分析 由質(zhì)量分布分析表 2-3 中可以看到有三種不同的顏色，綠色和黃色和紅色。其中綠色代表質(zhì)量最佳的分布情況，而黃色則表示一般質(zhì)量四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)11的分布情況。紅色表示質(zhì)量最差的分布情況，塑件注射質(zhì)量可行，但應(yīng)該對(duì)紅色的部分進(jìn)行考慮以達(dá)到最佳的質(zhì)量。其中B 方案充型質(zhì)量明顯比 A 方案要好。A 方案 B 方案表 2-2-3 成型質(zhì)量比較2.2.2.4 注射壓力分布分析 由注射壓力分布圖 2-2-5 可以看到由藍(lán)到紅的不同顏色，表示不同的壓力分布情況。藍(lán)色表示壓力最小的分布位置，橘紅色表示壓力最大的分布位置，藍(lán)色變到橘紅色的其他顏色則表示壓力的變化位置。我們可以看到離澆口近的位置壓力大，隨著距澆口距離的變化，壓力也逐步變小，這和我們預(yù)想是一致的。A 方案的壓力差為 9MPa。但是有藍(lán)色的地方，B 方案壓力全是黃色以上，狀態(tài)較好。A 方案 B 方案第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12表 2-2-4 注射壓力比較2.2.2.5 注射壓力損失分布分析 由注射壓力損失分布分析如表 2-5 所示，可以看到由藍(lán)色到紅色的不同分布情況，B 方案中壓力損失較小.A 方案 B 方案表 2-2-5 壓力損失比較通過表 2-5 和 2-5 可以看到此二圖是相對(duì)應(yīng)的，注射壓力小的地方則壓力損失大，注射壓力大的地方壓力損失小。其壓力損失為 20MPa 左右。2.2.2.6 注塑溫度分布分析 大部分溫度分布在允許范圍之內(nèi)，但在一些較薄區(qū)域，料流前峰溫度非常低，需要適當(dāng)調(diào)整注塑工藝參數(shù), 以免在這些區(qū)域產(chǎn)生短射和應(yīng)力集中。觀察表 2-2-6 可發(fā)現(xiàn)兩種方案的充型溫度都很好，保持了紅色的狀態(tài)，這能使料流成功的充滿型腔。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)13A 方案 B 方案表 2-2-6 成型溫度比較2.2.2.7 熔接痕,氣泡比較 如表 2-2-7 中可知 B 方案有較多的熔接痕，其主要原因是塑件有小孔和凸起，如果再采用點(diǎn)澆口的話效果將會(huì)更差，出現(xiàn)更多的熔接痕。絕大多數(shù)的熔接痕分布在凸起和棱處。要移動(dòng)和消除熔接痕，我們可以修改塑件的壁厚和澆口的位置。在不影響塑件本身的強(qiáng)度和裝配的前提下，要在熔接痕位置處對(duì)塑件壁厚進(jìn)行適當(dāng)處理，同時(shí)通過適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整，盡量減少熔接痕的產(chǎn)生。大部分氣泡出現(xiàn)在邊緣部分，因此除了頂部，其他區(qū)域不易發(fā)生燒焦和短射現(xiàn)象。為了防止氣泡，也為了得到更好的熔接痕，必須減小頂面末端的厚度，不過該模具主要還是通過分型面排氣。第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14A 方案B 方案表 2-2-7 氣泡熔接痕比較綜上所述，方案 B 比起方案 A 有更好的充型質(zhì)量，更快的充型速度，要好得多，所以選擇 B 種方案，2.3 根據(jù) CAE 分析結(jié)論進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)2.3.1 型腔數(shù)量的決定（型腔數(shù)必需同時(shí)滿足：交貨期、注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量、注塑機(jī)的塑化能力、鎖模力和模板尺寸）2.3.1.1 由交貨期計(jì)算型腔數(shù) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)15(2-1)??1.0536chomNtn???式中 : 1.05——故障系數(shù)（以 5％計(jì)）N——副模具定貨量（件） N=110000 件tc——成型周期（s） （注射時(shí)間 1.9S+保壓時(shí)間 15S+取件時(shí)間 11S）27St0——從定貨到交貨時(shí)間（月） t 0= 4 個(gè)月tm——模具制造時(shí)間（月） tm=0.5 個(gè)月th——所在廠的每月工作時(shí)間計(jì)／月） t h=208 小時(shí)/月所以代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：n= 50. 127. 136()3608(40)chmNt ???????取 n=12.3.1.2 由公稱塑化能力求型腔數(shù)(2-2)/360iKMTnm??澆式中， K—注塑機(jī)的最大注射量的利用系數(shù) 0.8M—注射機(jī)的公稱塑化量 110g/sT—注塑周期 28sM 澆-- 澆注系統(tǒng)的凝料質(zhì)量 20g M i—一個(gè)制品的質(zhì)量 60gn =(0.8*110*28-20)/60>1 取 n=12.3.1.3 根據(jù)最大注射質(zhì)量求型腔數(shù)型腔數(shù)量計(jì)算： (2-3) mq??實(shí)際注塑量： （注人模具時(shí)由于流動(dòng)阻力增加，加大了沿螺桿逆流量，再so%85?考慮安全系數(shù)取為機(jī)器最大注塑能力的 85％。 ） 。 270g/cm （最大注射量） * 第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)161.1（ABS 密度）=297：1 個(gè)塑件與均分到的澆注系統(tǒng)的質(zhì)量質(zhì)量之和(80g)，當(dāng) 不到 1 時(shí)則應(yīng)改用較q n大的機(jī)器。n =297*0.8/80=2.9 取 n=12.3.2 型腔布置2.3.2.1 考慮到塑件要側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，為簡(jiǎn)化模具采取一模一腔。塑件形狀所限制性采用直澆口。2.3.2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)三維圖圖 2-3-1 澆注系統(tǒng)2.3.3 確定分型面分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。2.3.3.1 型腔分型面位置的設(shè)計(jì),為了得到更好的外表質(zhì)量分型面優(yōu)選在方便脫模，制件留在動(dòng)模邊，從制件的推出裝置設(shè)置方便考慮。包緊力大的在動(dòng)模邊 故將凹模放在定模邊同心度要求：要求同心的部分放在模具分型面的同一側(cè)。考慮到有側(cè)向抽芯和排氣：分型面作為主要排氣面，料流的末端在分型面上以利四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)17排氣。且利于分型。終上所述采用三分型面，分型面 1 控制斜梢側(cè)向抽芯，分型面 2 控制鑲塊以使內(nèi)側(cè)凹脫模, 分型面 3 選在前蓋底部以取出制件。如下圖:圖 2-3-2 分型面2.3.3.2 分型面三維形狀如下圖 2-3-3 分型面三維造型2.3.4 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：⑴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。⑵模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔，澆注系統(tǒng)直接為直澆道。第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18⑶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、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。⑷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。本模具直接在拉料桿作用下去除進(jìn)料口。⑸注射機(jī)安裝模板的大?。涸谒芗队懊娣e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)防止模具偏單邊開設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)受力不勻。成型效率：在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，減少斷面積以縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。⑺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)存冷料的措施。本模具冷料井即為前蓋的中間的孔的部份。在開模時(shí)被拉料桿頂出。2.3.4.1 主流道和主流道襯套結(jié)構(gòu)主流道固化時(shí)間要求：為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化。 ⑴臥式注塑機(jī)主流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：錐角、粗糙度加工劃痕方向要求：圓錐形主流道，錐角= ～ ；取 。內(nèi)壁粗?24?糙度值 Ra＝0.4 m 以下；機(jī)械加工劃痕不得垂直于脫出方向；加工腐蝕性材料還應(yīng)將?流道的內(nèi)孔鍍鉻。主流道與噴嘴結(jié)構(gòu)：接觸處多作成半球形的凹坑，凹坑球半徑 R2應(yīng)比噴嘴球頭半徑 R1大 l～2mm。取 1mm主流道小端直徑：應(yīng)比注塑機(jī)噴出孔直徑約大 0.5～lmm 常取 。取m84??5mm。主流道大端直徑：應(yīng)比分流道深度大 15mm 以上，錐角一般取 2O一 6O。取 4 度.主流道村套結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)成獨(dú)立的； (2)主流道流動(dòng)分析= / （ ） (2-4)SQp?scm3式中::主流道的體積流率（ ） SQs3:模具成型塑件體積，通常取 =（0.5~0.8）注塑機(jī)額定注射量（216 p p 3cm四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)19） ：注射時(shí)間。 2S?得 =108 SQscm3剪切速率確定： 經(jīng)驗(yàn)：主流道 -13s05????表觀粘度 確定：（圖 3-3-3～6）也應(yīng)查取不同的值。iv?體積流量確定： ivq????3viR4q＝t 值確定： viVt＝流道總體積為： iiis L???41241?計(jì)算公式 符號(hào) 物理意義 出處 結(jié)果nR當(dāng)量半徑A流道斷面積L流道長(zhǎng)度?Q流道的體積流率① 32n?② 3.n????剪切速率①查《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社1997.6 表 3—10②查塑料設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版=2.3??130??s主流道的剪切速率在=?的1325~?S范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求(3) 冷料井類型和結(jié)構(gòu)冷料井功用： 使冷料不進(jìn)人分流道和型腔。冷料井結(jié)構(gòu)：冷料井的底部或四周常作成曲折的鉤形或側(cè)向凹槽 使冷料井在分模時(shí)能將主流道凝料從主流道中拉出留在動(dòng)模上。本模具考慮到要成型塑件中間的通孔，特把冷料井開在通孔下邊，取件時(shí)在拉料桿作用下冷料和凝道的凝料都將一起停在動(dòng)模邊上，冷料和塑件的接頭處很薄弱在頂出塑件時(shí)脫落。⑵根據(jù)以上要求可以選擇主流道襯套結(jié)構(gòu)如下： 第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20圖 2-3-4 澆口套噴嘴半徑 R=13mm 取 d=20mm 公差見下圖 ： L=80mm 材料 T8A HRC53-57圖 2-3-5 澆口套配合公差(3)定位圈與注射機(jī)定位孔配合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直徑設(shè)計(jì)，一般應(yīng)比定位孔直徑小 0.1～0.3mm，以便于裝模，固取 D=120mm,模具大則該間隙也應(yīng)增大。D1 為與澆口套的配合直徑,選 d=90mm。 為固定螺釘分布圓周直徑，按情況選取。定2D位圈一般選用 45 鋼，定位圈的固定螺釘一般取 M6～M8 mm,其數(shù)量在 2 個(gè)以上。本設(shè)計(jì)中取固定螺釘為 M6mm,數(shù)量為 4 個(gè)。如右圖D =120mm D1=90mm D2=80mm 定位孔的半徑與注塑機(jī)噴嘴半徑配合小 0.1mm。材料：45，圖 2-3-6 定位圈四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21第三章 選擇注射機(jī)及注射機(jī)工藝參數(shù)校核3.1 注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范 注 射 模 是 安 裝 在 注 塑 機(jī) 是 使 用 得 工 藝 設(shè) 備 ， 因 此 設(shè) 計(jì) 注 塑 模 時(shí) 應(yīng) 該 詳 細(xì) 了 解注 塑 機(jī) 的 技 術(shù) 規(guī) 范 ， 放 能 設(shè) 計(jì) 出 符 合 要 求 模 具 。 從 模 具 設(shè) 計(jì) 角 度 考 慮 ， 需 了 解注 塑 機(jī) 技 術(shù) 規(guī) 范 的 主 要 項(xiàng) 目 有 ： 最 大 注 射 量 、 最 大 注 射 壓 力 、 最 大 鎖 （ 合 ） 模力 ， 模 具 安 裝 尺 寸 以 及 開 模 行 程 等 。 常 用 國(guó) 產(chǎn) 注 塑 機(jī) 的 主 要 規(guī) 范 見 《 塑 料模 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 表 3-48。 具 體 選 用 SZ-250/1250 型 注 塑 機(jī) ， 其 規(guī) 格 如 下 ：圖 3-1-1 sz-250/1250 注塑機(jī)結(jié)構(gòu)形式：臥式額定注射量/ ：2703cm螺桿注射直徑/mm：45注射壓力/MPa：160注射速率 g/s: 18.9塑化能力 g/s: 110螺桿轉(zhuǎn)速 r/min： 10~200注射行程：115mm注射時(shí)間：1.6s注射方式：螺桿式鎖模力 kN：1250第三章 選擇注射機(jī)及注射機(jī)工藝參數(shù)校核22最大成型面積：320cm最大開合模行程：260mm拉桿內(nèi)間距：440*340mm最大模具厚度：550mm最小模具厚度：150mm動(dòng)定模固定板尺寸：415*415mm合模形式：雙曲肘噴嘴口孔徑：5mm噴嘴球半徑：13mm3.2 最大注射量的校核Km0> + (3-1)m澆 料式中， --制品的質(zhì)量 60gm澆--澆道凝料質(zhì)量 20g料K—0． 8m0-----最大注射量 270g/cm*ABS 的密度 1.1得 297>80 滿足要求3.3 注塑壓力的核核（可計(jì)算、可應(yīng)用 CAE 分析結(jié)論）注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)該大于塑件成型所要的注射壓力：即： P (3-2)0p?式中:：注射機(jī)的最大注射壓力0P：塑件成型所要的注射壓力=160MPa P=54MPa0F滿足要求3.4 鎖模力的校核注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積。即：P*A (3-3)0F?式中， ：注射機(jī)的公稱鎖模力 1250000N0四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23P： 模內(nèi)壓力 54×10 6PaA：制品，流道，在分型面上的投影面積之和 0.00124mm 2既：1250000 670680 成立滿足要求。?3.5 模具閉合高度校核HH1+H2+H4+5mm (3-5)式中：S：開模行程 260mmH1：塑件高度 42mm。H2：頂出距離 45mmH4：分型面 2 和 3 的開距離 9mm圖 3-1-2 模具開模行程( H4=L* +L1* =9mm) 15ctg?ct?式中， H4:分型面開模行程L：分型面 1 側(cè)向抽芯距 2mm 開模距 4mmL1：分型面 3 開模距 5mm斜導(dǎo)柱角度 15 度260 >42+45+9+5 滿足要求 第四章 模具設(shè)計(jì)24第四章 模具設(shè)計(jì)4.1 確定注塑模架根據(jù)塑件側(cè)孔結(jié)構(gòu)決定了模架得具備側(cè)向分型，內(nèi)側(cè)凹和外側(cè)凹得有三板式功能。又因有側(cè)凹所以有鑲塊式結(jié)構(gòu)，又因?yàn)楣ぜ臐部谶x的不是工件中心，考慮到導(dǎo)柱，冷卻水道的安裝所以模具的澆口不選在模具中心以順利的安裝整個(gè)模具的零件。綜上考慮，我選擇了一個(gè)非標(biāo)模架。如下圖所示：圖 4-1-1 模架定模板，動(dòng)模板，動(dòng)模定模底座，推板，各板的厚度，長(zhǎng)寬尺寸如圖所示。具體的校核計(jì)算在后面列出。下面依次設(shè)計(jì)模具中的推出、導(dǎo)向、定位和模塊、模板等結(jié)構(gòu)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）254.2 模具成型零件設(shè)計(jì)4.2.1 成型零件設(shè)計(jì)4.2.1.1 凹模（陰模）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模用以成型塑件的外表面，按結(jié)構(gòu)不同，可分為六種?？紤]到塑件的外表有凸起，采用鑲塊式凹模，并將凹模的局部作成滑塊的形式。在開模過程中，以側(cè)抽芯完成兩側(cè)的兩孔的抽芯和外側(cè)凹脫模，已完成塑件的脫出。下圖為凹模，中間的圓即鑲塊。 圖 4-2-1 凹模結(jié)構(gòu)4.2.1.2 型芯和成型桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯用來(lái)成型塑件的內(nèi)表面，成型桿多用來(lái)成型塑件上的孔。為了成型塑件和方便脫模，將型芯做成 T 形槽的鑲塊以完成內(nèi)側(cè)凹的脫模。其中鑲塊固定在動(dòng)模支承板上，隨著分型面的分型，動(dòng)模支承板下移帶動(dòng)鑲塊下移，在 T 形槽的作用下，完成內(nèi)側(cè)凹脫模，到于兩側(cè)孔的小型芯做成獨(dú)立的小型芯，為了防止小型芯的磨損，特別把小型芯設(shè)計(jì)成可更換的小型芯，固定在凹模的滑塊上。設(shè)計(jì)和尺寸如圖 4-2-3。 圖 4-2-2 凸模結(jié)構(gòu)第四章 模具設(shè)計(jì)26側(cè)壁的兩個(gè)小孔采用小圓柱芯成型。為避免磨損小型芯設(shè)計(jì)為可更換的。4.2.1.3 選擇凹，凸模模具材料、進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算或者按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸根據(jù)塑件尺寸精度的要求和型芯、型腔的制造難度與加工中的特性，選擇 9sicr。在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，取較大的安全系數(shù)，這是因?yàn)椋河捎谧⑸鋲毫Φ淖饔?，凹模型腔有向外脹出的變形產(chǎn)生。當(dāng)變形量大于塑件在壁厚方向的成型收縮量時(shí)，會(huì)造成脫模困難，嚴(yán)重時(shí)還不能開模。同時(shí)，由于成型過程中各種工藝因素的影響，型腔內(nèi)的實(shí)際受力情況有時(shí)非常復(fù)雜，不可能以一種簡(jiǎn)單的模式完全代表。在注射模的標(biāo)準(zhǔn)件中，凹模的外形為矩形，所以當(dāng)凹模為圓形時(shí)，一般也采用矩形模板。因此，凹模強(qiáng)度的計(jì)算也以矩形為主。中小型模具（模板的長(zhǎng)度和寬度在 500mm 以下的模具）的強(qiáng)度，只要模板的有效使用面積不大于其長(zhǎng)度和寬度的 60％，深度不超過其長(zhǎng)度的 10％，可以不必通過計(jì)算。在該設(shè)計(jì)中，可以不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的效核。4.2.1.4 排氣方式及排氣槽的設(shè)計(jì)根據(jù)前面 CAE 的可知道塑件在成型中會(huì)產(chǎn)生較多的氣泡，多是由于塑件的結(jié)構(gòu)和形狀所決定的（塑件太多的孔和凹槽） 。但是卻并不需要特意設(shè)置排氣槽，由于采用拼合式凹摸和兩個(gè)小型芯一個(gè)大型芯，在注塑過程中完全可以憑借組合縫隙來(lái)排氣。4.3 型腔成型尺寸計(jì)算4.3.1 塑件精度影響誤差值的確定⑴成型零件制造誤差 =0.6%m?⑵收縮率波動(dòng)值 =0.55%s⑶型腔成型零件磨損量的影響 w4）這里的制造公差取 1/4 塑件公差4.3.2 按平均收縮率計(jì)算成型尺寸4.3.2.1 型腔徑向尺寸計(jì)算塑件型型腔平均尺寸為：+ ·2wmMcpL????pcLs?pc= + · + ·cpScpP??1)(13scp2scpsc???pcLs?pcsp2?cL型腔名義尺寸為； MLwmcp???四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27塑件平均尺寸為： 2???pcL出于修?？紤]型腔（孔）的為名義尺寸： MLm)2(r?????wmcp對(duì)于注射成型模具，當(dāng)型腔磨損量很小時(shí)型腔名義尺寸計(jì)算：允許磨損量和修模余量
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