筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

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higher pressure in the mold, after cooling, solidification, cooling, and then open type shaped plastic parts, get plastic products.The main design work is firstly analyses the process performance of the plastic and painted plastic parts diagram, as well as the design, the main channel of mould cavity segment and location of cavitys choice, and to draw the part drawing, mold selection and verification, the selection of injection molding machine and checking, improvement on the problems of mold, until the end of the parts meet the design requirements.Key Words: Injection mould, Injection molding,Corecavity calculation壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論11.1 模具工業(yè)的概況11.2 模具發(fā)展的前景21.3 注射成型原理2第2章 方案討論42.1 選擇成型設(shè)備42.2 擬定模具結(jié)構(gòu)方案42.3 方案的討論與論證42.4 繪制模具裝配圖52.5 繪制零件圖52.6 編寫設(shè)計(jì)說明書5第3章 塑件注塑成型的工藝分析73.1 塑件分析73.1.1外形尺寸分析73.1.2精度等級(jí)分析83.1.3塑件材料的成型工藝參數(shù)83.2 塑件材料的成型工藝參數(shù)83.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)83.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù)93.2.3 塑件的體積和質(zhì)量9第4章 注射機(jī)型號(hào)的確定104.1 注射量的計(jì)算104.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計(jì)104.3 注塑機(jī)的選擇10第5章 注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核115.1 注射量的校核115.2 鎖模力的校核11第6章 分型面的確定136.1 分型面的形式136.2 分型面的選擇原則136.3 本設(shè)計(jì)分型面的選擇13第7章 塑件工作尺寸的計(jì)算147.1 型腔凹模徑向尺寸計(jì)算157.2 型腔深度尺寸的計(jì)算157.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算167.4 型芯高度尺寸的計(jì)算16第8章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)178.1 主流道設(shè)計(jì)178.2 分流道的布置188.3 澆口的設(shè)計(jì)19第9章 推出機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)209.1 脫模推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)209.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)21第10章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2210.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2210.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23第11章 繪制模具裝配圖及零件圖24總 結(jié)25參考文獻(xiàn)26致 謝27附錄1：外文翻譯28附錄2：外文原文29壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)第1章 緒論熱塑性塑料注射模的特點(diǎn)是由塑料原材料的性能所決定的，主要的有兩點(diǎn)：一是注射時(shí)塑料熔體的充模流動(dòng)特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為，這兩點(diǎn)決定了注塑模的特殊性和設(shè)計(jì)難度。因?yàn)樗芰先垠w屬于粘彈體，熔體流動(dòng)進(jìn)程粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率而改變，流動(dòng)過程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向移動(dòng)；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過程中塑料的收縮十分復(fù)雜，模腔內(nèi)每個(gè)部位、每個(gè)方向塑料收縮率不同，不同種類、型號(hào)的塑料收縮率有很大差異，同一型號(hào)的樹脂或塑料在加工時(shí)配方不同導(dǎo)致充模流動(dòng)特性及收縮率也不同。由于上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)注塑模時(shí)首先要了解所加工的塑料原材料的特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)的模具正當(dāng)適用，并可在設(shè)計(jì)中有效運(yùn)用塑料特性，如點(diǎn)澆口模具用于塑料絞鏈制品。1.1 模具工業(yè)的概況模具工業(yè)在日常生活中有著非常重要的作用在現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域。采用注塑工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加工工藝,可以提高生產(chǎn)效率，保證零件的質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)材料，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。因此，機(jī)械、電氣、儀表、化工、汽車和航空航天等領(lǐng)域，塑料已經(jīng)成為一個(gè)很好的替代品，取代了金屬材料，已被普遍使用。在發(fā)達(dá)國家，根據(jù)最新的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，日本的制造商生產(chǎn)的塑料模具和沖壓模具各占40%，韓國模具鋼材43.9%的塑料模具的生產(chǎn)，占比44.8%的沖壓模，有460模具企業(yè)在新加坡，60%生產(chǎn)的塑料模具，生產(chǎn)模具和夾具的35%。作為一種最有用的措施，塑料成型注塑技術(shù)有一個(gè)成型可以各種各樣的復(fù)雜的構(gòu)造和尺寸精度的塑料零件。成型周期短、生產(chǎn)率高、成本低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，因此，自動(dòng)化生產(chǎn)的世界是約一半的注塑成型模具生產(chǎn)模具。目前，塑料零件被在國民經(jīng)濟(jì)和日益廣泛的日常生活中普遍的應(yīng)用，起著決定性的作用，塑料零件加工基本上是通過模具的一個(gè)造型。在眾多的成型辦法，主要在注塑、塑料零件的品質(zhì)、生產(chǎn)效率和成本和模具是親密相關(guān)的結(jié)構(gòu)、性能。因此，做出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用高性能注塑塑料的制造商已成為社會(huì)的焦點(diǎn)。模具是制造業(yè)的一種基礎(chǔ)工藝系統(tǒng)，它的作用是控制和限制材料的流動(dòng)，使之形成所需要的形狀。采用模具制造零件因?yàn)樗矢?，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗量低，生產(chǎn)成本低而被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上被公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是權(quán)衡一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的品質(zhì)，效益和新產(chǎn)品的研究開發(fā)能力。塑料模具就是使用特定形狀去成型有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要好處是制造簡單、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸一致，特別是對(duì)大量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得物美價(jià)廉的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有非常緊密的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨著迅速發(fā)展。在我國，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，模具工業(yè)的發(fā)展也非常迅速。1999年中國大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場需求量約為330億元，而今后幾年仍將以每年10%以上的速度上升。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、壽命長的模具需求的增長率將遠(yuǎn)超過每年10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占據(jù)國內(nèi)模具市場的一半左右。1999年，國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為183萬輛，保有量為1500萬輛，2005年汽車年產(chǎn)量將達(dá)600萬輛。僅汽車行業(yè)就將需要各種塑料件36萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅僅為20多萬噸，因此發(fā)展空間前景十分看好。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場需求很大。目前，我國彩電的年產(chǎn)量己超過3200萬臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量也都超過了100萬臺(tái)。家用電器行業(yè)的突飛猛進(jìn)使之對(duì)模具的需求量越來越大。到2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率約為30%，塑料管的普及率將到達(dá)50%，這些都會(huì)大大提高對(duì)模具的需求量。其它發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通信和建筑材料等行業(yè)對(duì)模具的需求，都將對(duì)中國的模具工業(yè)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生巨大的推進(jìn)。1.2 模具發(fā)展的前景改革開放使中國成為了世界加工廠，中國的制造業(yè)也突飛猛進(jìn)，尤其是珠江三角和長江三角地區(qū)。中國的模具行業(yè)產(chǎn)值也位于世界的第三位。但中國模具行業(yè)的品質(zhì)并不是世界上最好的，目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上德國和日本。但我們堅(jiān)信，中國不會(huì)因此而停頓，中國模具的發(fā)展，不僅僅是從量上考慮，更應(yīng)該要從質(zhì)量上下手，中國模具行業(yè)大有發(fā)展的空間。很多人對(duì)模具不理解，什么是模具？模具是能生產(chǎn)出具有特定形狀和尺寸要求的零件的一種加工工具。也就是人們通常說的模子，比如電視機(jī)、手機(jī)的外殼、塑料桶等商品，是把塑料加熱軟化后注射進(jìn)模具冷卻成型生產(chǎn)出來的。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形態(tài)。每個(gè)商品都是用模具制作出來的。甚至可以說沒有模具就沒有產(chǎn)品的產(chǎn)生。那么模具又是怎么制作出來的呢？首先它由模具的設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品的使用要求，把模具構(gòu)造用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出來，繪出圖紙，然后再由技術(shù)工人按圖紙要求通過各種機(jī)械的加工（如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割等）制作好模具上的每個(gè)零件，然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品為止，所以模具工需要掌握很豐富很全面的知識(shí)和技能，模具做的好，產(chǎn)品質(zhì)量好，模具結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高，這樣工廠效益才能好。正因如此，模具師傅在外工資都非常的高。少則幾千元，多則上萬元，所以學(xué)好模具的設(shè)計(jì)和制造，前途一片大好。但必須下苦功夫，模具行業(yè)被稱之為“永不衰退的行業(yè)”。1.3 注射成型原理注射模又稱為注塑模，注射成型是依據(jù)金屬壓鑄成型原理開展起來的，首先將顆粒或粉末狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，通過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，以特定的流速通過料筒前端的噴嘴或模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具型腔中，通過一定時(shí)間后，塑料在模內(nèi)硬化定型，然后打開模具，從模內(nèi)脫出成型的塑件。注射模主要應(yīng)用于熱塑性塑料的成型制作。注射成型原理：首先注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的活動(dòng)部分從左向右移動(dòng)，最終與模具的固定部分閉合，然后注射機(jī)的柱塞將由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推進(jìn)，與此同時(shí)，料筒中已經(jīng)熔融成黏流態(tài)的塑料，在柱塞（螺桿）的高壓的推動(dòng)下，通過料筒前端的噴嘴和模具澆注系統(tǒng)以很的速度注入已經(jīng)閉合的模具型腔中，充滿型腔的通體在受壓情況下，經(jīng)冷卻固化而保持型腔所賦予的形狀。最后，柱塞（螺桿）復(fù)位，料斗中的料又落入料筒，注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的動(dòng)模部分向左運(yùn)動(dòng)打開模具，模具的推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模具，至此實(shí)現(xiàn)一個(gè)成型周期，如此周而反復(fù)的進(jìn)行注射成型。第2章 方案討論2.1 成型設(shè)備的選取模具和必要的支持設(shè)備。由于是基于材料的控股類別許多可以理解的原因，在舉行設(shè)計(jì)模具首先，我們希望選出合適的設(shè)備，對(duì)于每種類型的這些輪廓的裝置，功能。例如注塑機(jī)，有很多重要因素會(huì)影響選擇，比如說模具尺寸，塑料的種類，塑料成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度等），還有各種成型要求，如品質(zhì)要求、生產(chǎn)速度等。2.2模具結(jié)構(gòu)調(diào)整方案模具矩陣應(yīng)確保建模過程的結(jié)構(gòu)（如塑件的圖狀、長度的精確以及外表粗糙度），而且要盡可能做到價(jià)格低廉、使用效率高、使用壽命久、減少生產(chǎn)力。模具結(jié)構(gòu)應(yīng)該充分利用成型設(shè)備的特點(diǎn)，比如說以下幾點(diǎn)：(1) 塑件成型：依據(jù)塑件形狀構(gòu)造確定在模具中的成型位置，成型位置在模具的結(jié)構(gòu)起著關(guān)鍵的作用；(2) 型腔布置：塑件構(gòu)造特色、精確程度、用量程度、加工難易程度、澆鑄方法、澆鑄均衡預(yù)估、模板巨細(xì)、頂出裝置構(gòu)造、冷卻裝置等；(3) 選擇分型面：在選擇分型面的時(shí)候要考慮制件的形狀、尺寸和壁厚、排氣省略脫模性能和灌裝等。(4) 設(shè)置澆注系統(tǒng)：包含主流道、分流道、冷料穴（冷料井），澆口，流程盡可能短，減少容積，應(yīng)該具有良好的排氣系統(tǒng)，防止塑料出現(xiàn)缺陷；(5) 選擇脫模方式：開模、分型面的選擇，推桿、拉料桿、推板等零件的位置。導(dǎo)流模與復(fù)位裝置的設(shè)置和側(cè)向分型氣抽芯構(gòu)造的選取和創(chuàng)作；(6) 溫度調(diào)節(jié)：溫度測量的方法，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加熱方式的選擇；(7) 確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸：依據(jù)工藝要求和裝配的可能，采用公式算取或者查閱資料來確保型腔、型芯、推桿、導(dǎo)套、導(dǎo)柱、滑塊等零件的構(gòu)造以及牢固、裝取、位置選取、導(dǎo)出方向的方式。另外，分組為必要和裝配圖矩陣。創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，模具制造是前提的元件。它能夠讓設(shè)計(jì)者把構(gòu)思先寫一個(gè)框架，是設(shè)計(jì)對(duì)象的基礎(chǔ)。用簡圖和文字記錄，可以讓設(shè)計(jì)過程更有層次。2.3 方案的討論與論證制定起始方法時(shí)，應(yīng)發(fā)散思緒，而后整理和分析，選出一個(gè)辯論和平衡，最合適的方法2.4 裝配圖的繪制裝配圖盡可能采用1：1，但畫中的比例，或允許放大，縮小。要選擇合適的視圖，它始于模腔，所述內(nèi)向外，使用3-4個(gè)圖。重要包括以下幾點(diǎn)：(1)投注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式；(2)格式排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；(3)模具腔的芯的結(jié)構(gòu)型；(4)分型表面和釋放發(fā)動(dòng)機(jī)；(5)合模導(dǎo)向與復(fù)位機(jī)構(gòu)；(6)該冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的形式；(7)加壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的形式；(8)建立一個(gè)支持部件制備的結(jié)測位置處的結(jié)構(gòu)的量和取向；(9)布局的數(shù)量大小對(duì)每個(gè)設(shè)備的觀點(diǎn)得出的視圖大小。必須注意以下幾點(diǎn)模具裝配圖類型：(1) 認(rèn)真詳細(xì)清理干凈修訂后的結(jié)構(gòu)示意圖，(2) 草圖中不完整的地方，要在官方的觀點(diǎn)完全補(bǔ)充；(3) 清楚地解釋顯示技術(shù)的要求和操作，例如功能要求引用某些系統(tǒng)的圖像正式附圖（如頂出機(jī)構(gòu)和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等），尺寸大小的組裝過程的確定。(4) 對(duì)圖紙進(jìn)行拉出修訂設(shè)計(jì)和圖形，錯(cuò)誤的整個(gè)表面在檢查過程中。2.5 繪制零件圖零件圖繪畫時(shí)應(yīng)該注意到以下幾點(diǎn)：(1) 自制的零件都要畫出零件圖；(2) 圖形盡可能正確，布置要得當(dāng)；(3) 同一思考長短的形位公差以及外表粗糙度的標(biāo)住方式與方位，避免重合在一起，將用得多的粗糙度以“其余”的標(biāo)志標(biāo)于繪圖右上角；(4) 零件圖的數(shù)字號(hào)要與總配圖中的數(shù)字號(hào)相對(duì)應(yīng)；(5) 標(biāo)注技術(shù)要求，填寫標(biāo)題欄。2.6 編寫設(shè)計(jì)說明書編寫設(shè)計(jì)說明書有以下內(nèi)容：(1)設(shè)計(jì)題目或任務(wù)書；(2)目錄；(3)塑件拆析（含塑件圖）；(4)塑料材料的成型特點(diǎn)與工藝參數(shù)；(5)設(shè)備的選擇：設(shè)備的型號(hào)、以及有關(guān)參數(shù)的校對(duì) (6)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：對(duì)塑件成型的位置，主流道分流道的設(shè)計(jì)，澆口和排氣槽的設(shè)計(jì)三者的尺寸流長比的校對(duì)(7)成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算：型腔、型芯的構(gòu)造制造、長短算計(jì)、硬度校對(duì)等；(8)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：脫模力的算法，拉料、頂出、復(fù)位裝置的構(gòu)造形的安裝定位以及配合大小。還有相關(guān)配件特性的校對(duì) (9)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：抽拔距與抽拔力的算法，抽芯構(gòu)造的方式、布局、大小和必需的驗(yàn)證；(10)脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：脫模方法的選擇，止轉(zhuǎn)方法、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等的計(jì)算和制造；(11)設(shè)計(jì)小結(jié)：體會(huì)、建議、總結(jié)等；(12)參考資料：資料編號(hào)、名稱、作者、出版年份。在編寫過程中要注意：筆墨簡單順暢，編寫工整清楚，算法準(zhǔn)確，并要繪出制造計(jì)算相關(guān)的裝置草圖。算計(jì)位置要求列好式子，代入?yún)?shù)，算出計(jì)算結(jié)果。寫好后校對(duì)，最后裝訂成冊(cè)第3章 塑件注塑成型的工藝分析3.1 塑件分析3.1.1外形尺寸分析該制造件形狀長短很小，并且材料熔體過程不長，適用于注射成型，如圖所示：圖3.2 產(chǎn)品3維3.1.2精度等級(jí)分析塑件精確程度級(jí)別為MT5，沒有標(biāo)注的地方都采用這一精確程度查取，算是較低的塑件。（3）脫模斜度參考塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表210選擇塑件上型芯和凹模的脫模斜度為。表1-1 常用塑料的脫模斜度3.1.3塑件材料的成型工藝參數(shù)苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）被認(rèn)為是改性聚苯乙烯。性能：總的功能好、打擊韌度、抗形變性高，大小穩(wěn)當(dāng)，耐腐蝕性、耐電性能好：方便制作成形和進(jìn)行機(jī)械制造。3.2 塑件材料的成型工藝參數(shù)3.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)3.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù)3.2.3 塑件的體積和質(zhì)量該材料為ABS，查書獲悉其密度為1.02-1.10g/cm3，計(jì)算其平均密度為1.06 g/cm3，收縮率為0.3-0.8，平均收縮率為0.55。應(yīng)用SW畫出三維圖，能主動(dòng)算計(jì)出所畫圖型澆道凝料和塑件的大小。如圖所示： 因此估算塑件體積：V塑14240mm3塑件質(zhì)量: m塑V塑1.061424015.1g 第4章 注射機(jī)型號(hào)的確定4.1 注射量的計(jì)算塑件質(zhì)量: m塑V塑1.061424015.1g 4.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計(jì)根據(jù)solidworks可以估測出分流道以及主流道的凝料為V2=10cm 4.3 注塑機(jī)的選擇澆鑄系統(tǒng)凝料容積的初始預(yù)估因?yàn)闈茶T造系統(tǒng)的凝料不能直接去確定精確的數(shù)值，可是可依據(jù)經(jīng)歷可以依據(jù)塑件容積的0.2倍到1倍來預(yù)算。因?yàn)榇舜尾捎玫牧鞯篮喗槎逸^短，所以澆鑄系統(tǒng)的凝料按塑件容積的0.6倍來預(yù)算，所以單次注射模具型腔材料熔體的總?cè)莘e（即澆鑄機(jī)構(gòu)的凝料和2個(gè)塑件容積的和）為 ：V總1.6nV塑=1.6214.24=45.568cm3 ，我采用的是2型腔。表4.1 注塑機(jī)選擇第5章 注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)校對(duì)5.1 注射量的校核按照模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)可知：塑件的容積應(yīng)該不大于注射機(jī)的注塑容量，按照下面公式校對(duì)： V件0.8V注=0.8125 cm3=100 cm3式中：V件塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和 V注注射機(jī)的注射量（cm3） 0.8最大注射量的利用系數(shù)經(jīng)估計(jì)算得：V總=1.6nV塑=1.6214.24=45.568 cm3所以V件=45.568cm3 pF=352KN 故合格注塑機(jī)裝配模具部位的尺寸校對(duì)噴嘴尺寸：噴嘴與澆口套的尺寸互相配合，澆口套是按照噴嘴大小來制造的；定位環(huán)尺寸：定位環(huán)高度10mm，直徑100mm（與定位孔相配合）；模具厚度：Hmin=200mm250Hm=Hmax=300mm 合格 筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)第6章 分型面的確定6.1 分型面的形式分型面的模式與塑件的外形、脫模方式、模具種類及排出氣體方式等有關(guān)，通常的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、平面和曲面分型面。6.2 分型面的選擇原則1）使分型面容易加工。2）保證塑料制品能夠脫模。3）盡量避免側(cè)向抽芯。4）使側(cè)向抽芯盡量短。5）有利于排氣。6）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。7）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。9）盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。8）盡可能滿足塑件的使用要求。10）有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。11）長型芯應(yīng)置于開模方向。6.3 本設(shè)計(jì)分型面的選擇經(jīng)過對(duì)塑件構(gòu)造的理解，并且依據(jù)上述分型面的選取因素進(jìn)行思考，要將分型面選在塑件橫截面面積最大并且有利于拿出塑件的底面上，其位置如圖所示筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)第7章 塑件工作尺寸的計(jì)算該塑件的材料是一種收縮范圍較大的塑料，因而成型零件的尺寸按平均值法計(jì)算。查手冊(cè)得的收縮率為0.2%0.5 %,故平均收縮率為 0.35%。表7.1公差數(shù)值表5.9-11依椐塑件的要求，由上述兩表可知：該塑件選擇可按精度等級(jí)為級(jí)的精度。此產(chǎn)物使用4級(jí)精度，是一般精度的制造品。因此，凸凹模橫向大小、高度大小和深度大小的制造與作用修正系數(shù)x取值可在0.50.75進(jìn)行選取，凸凹模各處的工作尺寸的公差，按照機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可到ITIT，綜合參考，詳細(xì)計(jì)算具體如下：7.1 型腔凹模徑向尺寸算法（相關(guān)公式參見塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)第79-80頁）型腔徑向尺寸的計(jì)算：L=L1（1+k）- 34+ L凹模徑向尺寸（mm）L1塑件徑向公稱尺寸（mm）k塑料的平均收縮率（）塑件公差值（mm）凹模制造公差（mm）由：L1=50 mm L2=70 mm 又查表可知4級(jí)精度時(shí)塑件公差值 1= 0.22mm 2= 0.30 mm理論證明：零件的制造公差約占塑件的1/31/4，因而在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)可選取塑件公差的1/31/4。為了保持較高精度選1/4。由于： = 1/4 得： 1=1/40.22=0.05 mm 2=1/40.30=0.08 mm則：L=L1（1+k）- 34+ =（1+0.6%）50-3/40.22 +0.05 =50.15+0.05 mm L=L2（1+k）- 34+ =（1+0.6%）70-3/40.30+0.05=70.26+0.03 mm7.2 型腔深度尺寸的計(jì)算凹模深度尺寸也采用均勻收縮率法： H = （1+k）H1-2/3+H凹模深度尺寸（mm）凹模深度制造公差（mm）其余符號(hào)同上由：H1=100 mm H2=70mm 取精度時(shí)1=0.44 mm 2=0.30 mm 由=1/4得： 1=0.11 mm 2=0.08 mm則：H = （1+k）H1-2/3+=（1+0.6%）100-2/30.44+0.11 =100.3 +0.11 mmH = （1+k）H2-2/3+ =（1+0.6%）70-2/30.30+0.08 =70.22+0.08 mm7.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算運(yùn)用平均收縮率法：L =（1+k）l+3/4 -L 型芯徑向尺寸（mm） 型芯徑向制造公差（mm）其余符號(hào)同上由：l1=64mm l2=44 mm 取精度時(shí)1=0.30 mm 2=0.20 mm由=1/4得：1=0.08 mm 2= 0.05 mm 則：L1 =（1+k）l+3/4 - =（1+0.6%）64+3/40.30-0.08 =64.609-0.08mmL2 =（1+k）l+3/4 - =（1+0.6%）44+3/40.20-0.05 =44.414 -0.05mm7.4 型芯高度尺寸的計(jì)算運(yùn)用平均收縮率法： H =（1+k）l+2/3-H型芯高度尺寸（mm）型芯高度制造公差（mm）其余符號(hào)同上由：H1=33 mm H2=67 mm 取精度時(shí) 1=0.16 mm 2=0.40 mm 由=1/4得：1=0.04 mm 2=0.1 mm 則：H1=（1+k）l+2/3- =（1+0.6%）33+2/30.16-0.04 =33.304-0.04mmH2=（1+k）l+2/3- =（1+0.6%）67+2/30.40 -0.1 =67.672 -0.1m第8章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆鑄系統(tǒng)是取得優(yōu)秀機(jī)能和優(yōu)質(zhì)塑件外形以及最好的成型快慢的關(guān)鍵因素。 此塑件應(yīng)用普通流道系統(tǒng)，由流道、分流道、澆筑口、冷料穴構(gòu)成的。澆注系統(tǒng)是模具的重要的內(nèi)容之一。從總體來講，它的作用如下：將注塑機(jī)噴嘴的熔體勻稱而平均地運(yùn)送到型腔，并且讓型腔的氣體實(shí)時(shí)排放，在塑件熔體添加凝聚的進(jìn)程中，將注射力傳送到型腔的各個(gè)位置，以得到形完美、內(nèi)外重量優(yōu)秀的塑件制品。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一般標(biāo)準(zhǔn)：認(rèn)識(shí)塑件的成形機(jī)能和塑件熔料的流體特點(diǎn)。使用盡可能短的方式，來降低熱量和壓縮喪失。澆鑄機(jī)構(gòu)的制作應(yīng)當(dāng)利于很好的氣體排放，澆鑄機(jī)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)能順利的填滿型腔。方便修改澆注口來確保塑件外觀。確保進(jìn)料均勻。塑料注塑模具的澆注系統(tǒng)由主流、分流道、澆口和冷料穴四部份組成。只有確定了塑件的位置才能設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，注塑成型周期以及塑件的外型和精密度和澆注系統(tǒng)密不可分，設(shè)計(jì)時(shí)要遵守以下原則：型腔布局和澆筑口的放置位置應(yīng)要求互相對(duì)應(yīng)，防止模具因遭受偏載而造成溢料問題。型腔和澆筑口的擺列應(yīng)該縮短模具外形長短。對(duì)多型腔要應(yīng)盡量讓熔體在同時(shí)進(jìn)到每個(gè)型腔內(nèi)的每個(gè)位置，每個(gè)分流道盡量分布均勻。在保證型腔充盈的條件下，澆鑄體積盡可能小，以降低材料的耗量，以免造成不必要的浪費(fèi)。8.1 主流道設(shè)計(jì)注流道連通注射機(jī)噴嘴和注射模具，也是塑料材料熔體進(jìn)到模具型腔首先通過的部位。主流道將注射機(jī)噴射嘴注出的塑料熔體進(jìn)入芬流道或型腔中，其形狀是圓錐形，便于熔體往前活動(dòng)，開模的時(shí)候主流道凝料順暢的拉出來，主流道的大小將直接影響塑料材料熔體的流速和充模過程的快慢，因?yàn)橹髁鞯琅c溫度高的塑料和噴嘴多次接觸和撞擊，所以不開在定模上，而是零丁設(shè)計(jì)成主流道套鑲嵌在定模板內(nèi)，這樣就變成可拆卸的。主流道套很多情況用高碳鋼制造并進(jìn)行熱處理來使其淬硬。塑件表面不容許有澆口痕，還要考慮取料是否通常的問題，為了對(duì)塑件和澆鑄系統(tǒng)聯(lián)通處能自動(dòng)減斷。應(yīng)用帶直流道和分流道的暗藏式點(diǎn)澆鑄口，主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：因?yàn)椴牧先垠w的鼓脹，為方便凝料從主流道中拉出，所以主流道應(yīng)該采用成錐形，由于ABS為中性流動(dòng)性，所以其圓錐度取3度，過大會(huì)影響流速偏小，造成渦流，內(nèi)壁粗拙度為Ra=0.8m。主流道大頭與風(fēng)流道相接觸處應(yīng)有圓角用來過渡，其半徑取r=13mm,來縮小轉(zhuǎn)向流速的阻力，r=1.5mm.在保障塑件成形完整的要求下，主流道的選擇應(yīng)該短，不然會(huì)產(chǎn)生主流道的凝料增大，并且增大壓力喪失，造成材料熔體降溫過大使注射成型產(chǎn)生變化。主流道與注射噴嘴接觸處球面的圓弧必需吻合，所以把主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成帶有凹坑半球形，半徑為r2=r1+(12),小端直徑D=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。主流道要與溫度高壓力高的材料熔體以及噴嘴多次接觸和撞擊，所以主流道通常制造成可拆分的主流道導(dǎo)套，來方便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材進(jìn)行加工和熱處理，其大頭也可做定位環(huán)，圓盤突出定模端面的高度H=510mm。圖8.1 主流道襯套8.2 分流道的布置芬流道指主流道尾端與澆注口二者的通道。此副產(chǎn)品使用圓形的截取面型狀，相于壁厚不大于3mm,重量在不低于200g的塑件，圓截面的直徑可用以下的公式： D=0.2654W1/2L1/4 =6mmD為分流道的直徑，L為分流的長度，W是塑件的重量，此產(chǎn)品所選分流道的截面直徑為D=6mm,因?yàn)榭焖倮鋮s的原因，只有位于中心的溶體流動(dòng)性好，所以分流道內(nèi)表面的粗拙度要求高，一般取1.6m左右。分流道在分型面上的安裝的方式，它必需要遵守如下兩種原則，一是排列緊湊，減小模具板面的大小，另一點(diǎn)長度應(yīng)縮短，鎖模力應(yīng)該均衡，使用對(duì)稱均衡式的分流道。8.3 澆口和定位圈的設(shè)計(jì)澆鑄口是芬流道和型腔間的銜接部位，也是注塑澆鑄的最后一步。它是整個(gè)系統(tǒng)中重要的部位，同時(shí)也是最薄弱的地方。其型狀、巨細(xì)和分布應(yīng)按照塑件型狀、巨細(xì)、壁厚、以及塑件的計(jì)術(shù)等而明確。澆注口按特點(diǎn)分為限定性澆口和非限定性澆口，該塑件應(yīng)用的是限定性澆口，一點(diǎn)經(jīng)過橫面積的改變，使分流道運(yùn)送過來的材料熔體流動(dòng)速度產(chǎn)生的加速度，增加了流動(dòng)速度，增加了剪切速度，利于材料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一點(diǎn)經(jīng)過完善塑料熔體進(jìn)到型腔的流動(dòng)特點(diǎn)，改變澆口大小，可使一起充盈多型腔，可調(diào)控添加時(shí)間、冷凍時(shí)間及塑件外表光潔度，還避免了封鎖型腔材料熔體的逆流，方便澆注口凝料與塑件分開。設(shè)計(jì)中在澆注口位置的選取時(shí)，要依據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特征，成形品質(zhì)和技術(shù)要求一起分析，一般要滿足以下原則：（1）盡量減小流動(dòng)距離。（2）澆注口應(yīng)該開放在在塑件的壁厚。（3）必須盡量減少和避免熔接痕。（4）利于型腔中氣體的排出。（5）分子定向移動(dòng)的影響。（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。（7）不能在接受彎曲沖擊的地方設(shè)置澆注口。（8）澆注口放置應(yīng)注意塑件的外形質(zhì)。（9）澆注口設(shè)計(jì)應(yīng)為點(diǎn)澆注口圖8.3.1圖8.3.2第9章 推出機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1 脫模推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在對(duì)塑件脫模時(shí)必需遵守以下幾點(diǎn)：（1）由于塑料緊縮是凸模，因此頂出力的受力點(diǎn)應(yīng)貼近凸模。由于塑件的壁厚決定著我們采用推桿。（2）頂著力應(yīng)使用在塑件剛度和強(qiáng)性大的地方，例如說增強(qiáng)筋，壁厚等處。面積需要大一點(diǎn)，來減少塑件變型和損壞。（3）確保塑件外形，頂出位置應(yīng)放置在塑件里面和對(duì)塑件外形破壞小的地方。將頂桿放在塑件的型腔里面。（4）假如頂出位置須要放在塑件或者裝配的基準(zhǔn)表面上，為防止對(duì)塑件尺寸和使用產(chǎn)生影響，頂桿與塑件靠近處凹進(jìn)塑件0.1mm，避免造成突起，對(duì)基面的平整造成影響從而影響塑件的表面。此次模具設(shè)計(jì)中采用斜頂完成產(chǎn)品內(nèi)扣的脫模，和推桿完成產(chǎn)品的整個(gè)脫模。圖9.1 推桿的具體形狀圖9.2 斜頂?shù)木唧w形狀9.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模構(gòu)造關(guān)于塑料模具無法避免，由于模具在封閉的時(shí)候須要有特定的方位，所以一定需要設(shè)置向?qū)аb置來引導(dǎo)，導(dǎo)柱安放在動(dòng)?；蛘叨Ｌ幎伎梢?，通常設(shè)置在主型腔旁邊。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有：定位、導(dǎo)向以及承受側(cè)壓力。為了放置安裝時(shí)方向搞錯(cuò)而造成模具破損，還能使在模具關(guān)閉后，型腔正確，減少方位的偏離導(dǎo)致塑件壁厚不均。塑件在注射型腔的時(shí)候會(huì)發(fā)生單向測壓力，因?yàn)樽⑺軝C(jī)的精位限定，導(dǎo)致導(dǎo)柱在工作中不一定承受導(dǎo)向作用。動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)確定，疏導(dǎo)動(dòng)定模關(guān)閉正確，以避開凸?；蛐托鞠热雰?nèi)型腔，位置錯(cuò)誤導(dǎo)致零件破壞。由于注射壓力的不定向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱產(chǎn)生沿直徑方向的剪切應(yīng)力，會(huì)使導(dǎo)柱折斷。本次設(shè)計(jì)采用大拉桿代替導(dǎo)柱來導(dǎo)向。 圖9.3 大拉桿、襯套零件筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)第10章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑件加工過程中，模具的熱度會(huì)影響到塑件的充模、定成形時(shí)間和塑件品質(zhì)，并且對(duì)加工效率起著決定性的作用。在注塑過程中，冷凍時(shí)間約占注塑時(shí)間的80%，所以，由于各類材料的機(jī)能和成型技術(shù)有所區(qū)別，對(duì)每個(gè)模具的溫度要求也不相同，所以，為了塑件的品質(zhì)和成本，我們需要認(rèn)真考慮模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具熱度的大小源于塑件的結(jié)晶性，塑件大小和構(gòu)造、特性要求以及其它工藝種類如熔料溫度、注射快慢、注速壓力、模塑時(shí)間等。下面是模具溫度對(duì)塑件所照成的影響：(1) 模具溫度大可提升塑件的膨脹量。(2) 熱度平均、冷卻時(shí)刻短、注塑速率快，可降低塑件的彎曲變型程度。(3) 結(jié)晶聚合物，溫度上升可以提高塑件穩(wěn)定性能，但是會(huì)使塑件發(fā)脆。(4) 提升產(chǎn)品溫度能夠調(diào)整塑件的光潔度。在注塑過程中，溫度對(duì)塑件的成型和生產(chǎn)快慢有重要的影響，依據(jù)要求，注塑到模具內(nèi)的材料溫度約為2000C，而從中取出的塑件約為600C，降低溫度是因?yàn)橥ㄈ肜鋮s水，降低了溫度。由于注射產(chǎn)品使用的材料是ABS，模溫高，假如溫度低則會(huì)影響材料的流動(dòng)，提高剪切組應(yīng)力，導(dǎo)致塑件的內(nèi)阻力變大，導(dǎo)致出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注一半等缺陷。所以在開始時(shí)，為避免填補(bǔ)不滿，放入溫水進(jìn)行加熱。對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：(1) 確定加熱或是冷卻；(2) 模溫平均，每部位塑件一起冷卻;(3) 冷卻水大量通入；10.1 運(yùn)水的布置為經(jīng)典環(huán)繞型運(yùn)水10.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)ABS材料在融化時(shí)，會(huì)排出氣，因此當(dāng)料在充溢型腔時(shí)，澆鑄系統(tǒng)內(nèi)的氣體，假如在型腔中不及時(shí)排出，會(huì)導(dǎo)致在塑件上產(chǎn)生氣泡導(dǎo)致表面輪廓不清楚和缺少填充料等問題。排氣方法有下面四種：(1) 利用配合間隙排氣；(2) 排氣槽開在分型面上；(3) 利用排氣守排氣；(4) 強(qiáng)制性排氣。該模具是采用配合間隙排氣。它的間隙值為0.030.05mm. 筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)第11章 繪制模具裝配圖及零件圖裝配圖全體也是模體的繪制，伴隨科技的發(fā)展，模體設(shè)計(jì)越來越完整，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的澆口套，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，頂桿和水嘴都采用標(biāo)準(zhǔn)件繪制。通過CAD SW 所繪制的零件圖裝配圖如下所示：圖11.1 裝配圖圖11.2 CAD裝配圖環(huán)境分析在電器及電子產(chǎn)品中應(yīng)用的塑料大部分是注塑成型，這樣可以達(dá)到特定的幾何要求。注塑成型包括將樹脂與添加劑熔融，然后注射熔體進(jìn)入模具，等到樹脂凝固,打開模具，取出塑件。乍一看, 注塑成型似乎是一個(gè)對(duì)環(huán)境相對(duì)良性的過程，由于其低直接排放水平,明顯減少了能源消耗. 然而, 在計(jì)算注塑環(huán)境成本時(shí)，還必須考慮到該過程中配套工藝及原料的使用情況。除了原料生產(chǎn)階段產(chǎn)生大量的排放物外，在整個(gè)注塑過程中，主要的度量依據(jù)是能源消耗。大型注塑產(chǎn)業(yè)的這個(gè)過程對(duì)環(huán)境的影響尤其重要。換句話說，在這個(gè)過程中微小的效率提高可以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生大量的節(jié)約?？?結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是筆記本電池蓋注射模具設(shè)計(jì)，通過對(duì)塑件進(jìn)行工藝性分析。本次采用了易于成型且穩(wěn)定抗沖擊性程度都比較高的ABS材料。選取的塑件經(jīng)SW繪制得出相應(yīng)的尺寸，進(jìn)而對(duì)公差標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算在CAD中進(jìn)行繪制。然后是注射機(jī)的的選擇接下來則是對(duì)注射模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，繪制相應(yīng)的零件圖如導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，推出機(jī)構(gòu)，側(cè)向分型和抽芯零件等。確定型腔數(shù)目和對(duì)分型面再進(jìn)行設(shè)計(jì)繪制。詳細(xì)內(nèi)容如說明書中所選，然后是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括主流道，分流道，澆口，冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)，排氣措施的設(shè)計(jì)。再而進(jìn)行成型零部件設(shè)計(jì)，如凹模凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和型芯成型桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后就是脫模機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。主要的設(shè)計(jì)思路如上述所寫，經(jīng)過大量的資料查閱和整理終于完成了此次設(shè)計(jì)，對(duì)注射模具的知識(shí)有了初步的掌握，其中肯定還有大量的不足和不理解的公式。需要不斷的學(xué)習(xí)才能更好地掌握這方面的知識(shí)。參考文獻(xiàn)1 李德群. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)M. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994.2 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The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2001, 8(1): 27-38. 致 謝 時(shí)間如白駒過隙，轉(zhuǎn)眼為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，大學(xué)四年的生活也即將結(jié)束。在這段時(shí)間里，在老師的精心教導(dǎo)下和不斷的查閱資料，我圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。我知道這其中還有很多的不足，但是經(jīng)過此次的鍛煉也成為我以后人生道路上不可缺少的一部分。感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)，感謝老師的耐心支持。這是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不可缺少的部分。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)了新的認(rèn)識(shí)，特別是模具零件的結(jié)構(gòu)和工作原理，真的對(duì)我來說是寶貴的財(cái)富。同時(shí)也讓我鞏固了四年所學(xué)的三維建模軟件SW和CAD的相關(guān)知識(shí)，對(duì)于即將邁入社會(huì)工作的我是重要的經(jīng)驗(yàn)。最后還是要感謝老師對(duì)我的幫助，沒有您的支持就沒有這次完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)。由衷感謝！37