接線盒底座注塑模具設(shè)計

接線盒底座注塑模具設(shè)計,接線,底座,注塑,模具設(shè)計 大型注塑模具設(shè)計仿真工具：2400升固體廢棄物集裝箱摘要 大型容器產(chǎn)品通常使用諸如滾塑的程序，這些技術(shù)沒有零件重量或尺寸限制。TIIP，薩拉戈薩大學(xué)注塑成型的機(jī)械工程，在歐洲標(biāo)準(zhǔn)下研發(fā)的CONTENURTM固體廢物的新容器高達(dá)2000升 ，其結(jié)果是一個新的主體達(dá)60公斤重。設(shè)計過程中結(jié)合了數(shù)項(xiàng)CAE工具（美學(xué)設(shè)計，機(jī)械設(shè)計及流變模擬），并在去年6月，顯示了最終結(jié)果，通過了不同的測試。如今，在市場上有超過5000個成品在模具生產(chǎn)過程中沒有做過基本的修改（超過100噸的重量）。本文重點(diǎn)論述集成工具和流程的設(shè)計與產(chǎn)品定義（即注射壓力，沖擊厚度和形狀的一部分力量）的方法。在這個過程中，特別是模具控制一些參數(shù)（注射速度，溫度，粘度，澆口位置.）的細(xì)節(jié)。關(guān)鍵詞：CAE設(shè)計；容器；注塑成型1.引言 過去的幾年，CAE工具在注射熱塑性彈性體成型行業(yè)，構(gòu)建了一個真實(shí)的革命。一個開始直到最終的解決方案（包括幾個過程如開發(fā)、測試的原型,修改數(shù)據(jù),新的測試,）的過程已經(jīng)被一個更快的設(shè)計、翻譯過程和最終的客戶在同一個電腦文件下一起工作（“并行工程”）的過程取代。因此,對模具制造和完成時間減少極大,同時,引入了一些關(guān)于使用CAE的建議。 薩拉戈薩工業(yè)大學(xué)注射塑料(T.I.I.P)車間,C.S.I.C相關(guān)單位,在注射熱塑性彈性體成型中，使用CAE工具已經(jīng)超過了15個年頭，同時在不同行業(yè)（機(jī)動車、家電、包裝、玩具等）的上百個項(xiàng)目中積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。T.I.I.P.的工作也包含著和歐洲不同的公司一起調(diào)研的項(xiàng)目（聚合物流變性、半自動磨具設(shè)計等）。 同時，這個組織一直意識到安排仿真技術(shù)制造的重要性，這種形式已經(jīng)合作并且由塑料工業(yè)基金會注射成型部研究會體質(zhì)指導(dǎo)。這個組織給注射成型企業(yè)提供了各項(xiàng)服務(wù)，并且從中沒有任何盈利（如圖1）。許多國家的工業(yè)組織通過不同的程序和研究方向?qū)@個中心進(jìn)行了支持（新的工藝比如氣輔技術(shù)或噴流注射成型；新的設(shè)計比如使用壓力和溫度的設(shè)備的過程測量技術(shù)）。 圖1 T.I.I.P注塑成型區(qū)域概貌 2.容器工程 1999年，第一個參與城市固體剩余物收集容器制造的西班牙公司（Contenur SPAIN，SL）去T.IIP-aiTIIP集團(tuán)共同進(jìn)行大尺寸的注塑件的設(shè)計工作，隨后測試了這些方案在這一領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)際可能性。該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是快速制造大容量（2400 L和更多）的容器，與市場產(chǎn)品中加入了昂貴的加固結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)成型的焊接金屬板或塑料制品產(chǎn)生競爭。顯然，構(gòu)成容器的所有部件中，主要的困難是單一模腔部分的制造。這個文獻(xiàn)提供了幾個零件和模具設(shè)計的例子和失敗的建議2,3，但是不太可能找到40kg重的大的塑料部件，而且，這個模具尺寸上的一個錯誤沒有簡單的解決方案（運(yùn)輸?shù)侥＞吖ぞ咧圃焐痰闹圃旃S將會太昂貴，試驗(yàn)和誤差的方法也是不提供）。對于這個部件的設(shè)計，必須考慮到以下幾個方面： 與歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN125744要求的基本尺寸一致；卸載電阻（排出側(cè)）如（圖2）；在功能條件和位置區(qū)具有高的耐沖擊性；表面容易清洗；美學(xué)設(shè)計；最低的成本（不僅是加工和裝配，還包括維護(hù)）；安裝的沖壓機(jī)施加的鎖模力限制（大型機(jī)器鎖模力的限制范圍在5000噸和10000噸之間）；準(zhǔn)備標(biāo)記，也就是說，有自由的和平坦的空間;；材料的限制：采用其他CONTENUR設(shè)計的相同材料。圖 2. 裝卸作業(yè)的邊界條件，材料非線性模型，有限元模型。 特別注意的兩個限制：范圍內(nèi)的最低成本和最大鎖模力。對于最低成本，厚度是關(guān)鍵（原料的成本），在制造時確定；因此，派生機(jī)器的成本大約為厚度5的平方。另一方面，為了降低其合模力，部件的投影面積和分布的壓力與一部分厚度也有很大的關(guān)系（狹窄區(qū)域產(chǎn)生較高的注射壓力，可能也會產(chǎn)生大合模力）。由Castany等研發(fā)的方法，不僅用于注射成型，也適用于其它類似的技術(shù)6-8，如下：（a） 測定產(chǎn)品的可行性：鎖模力和厚度在歐洲標(biāo)準(zhǔn)允許的基本幾何條件下調(diào)整尺寸。在這一步只是一般的線條設(shè)計，而不做功能細(xì)節(jié)。一些基本的結(jié)果如下表1所示。這些分析通過遺傳物質(zhì)的基本參數(shù)，高密度聚乙烯（表2）得到。對于高級步驟，通過幾個溫度條件計算。（b） 選擇材料，結(jié)合熔體流動指數(shù)（MFI）和機(jī)械性能，在注入點(diǎn)的位置進(jìn)行模擬，甚至不知道組件最終的幾何形狀，但得出幾個注入點(diǎn)的最好的位置是在容器主體的底部區(qū)域。該標(biāo)準(zhǔn)同時與模具結(jié)構(gòu)和零件的形狀有關(guān)。（c） 分析主體的形式和零部件的厚度，比較結(jié)構(gòu)上的選擇方案：側(cè)壁形狀，包括氣體輔助技術(shù)注入管的側(cè)壁形狀增加的慣性等也被列入考慮。（d） 顯然，模具的尺寸和凹陷的存在使得部件和模塊設(shè)計出現(xiàn)了一個其他問題。這種方式中，容器上部邊框的半圓形狀是一個很困難的設(shè)計問題，它由使用性能確定，但是在合模區(qū)域存在滑移。（e） 將合適的零件體積和可行的不同形式與厚度和機(jī)械阻力的形式制造相結(jié)合。在這一步驟，有限元分析、3D設(shè)計和注料仿真技術(shù)同時進(jìn)行（圖3、4）。最終的零件尺寸如表3。表1 簡單塑料模型，第一次仿真分析結(jié)果 主體厚度(mm)/質(zhì)量(kg) 最大注射壓力 (MPa) 鎖模力(kN) 6/52 96 166,000 7/60 71 122,000 8/68 55 94,000 9/76 44 74,000 10/84 35 59,000 表2 基本模擬計算參數(shù) 熔體溫度（） 240 在恒定速度下的注射時間 秒 20 百分率 50 模具溫度（） 40表3 2400 L主體的基本尺寸（毫米） 高度 1600 寬度 1480 長度 1600圖3. 3D數(shù)模（Pro-E繪制） 圖4. C-mold軟件：噴出的塑料溫度和冷卻線管路 用這些基本尺寸核算這四步，設(shè)計組對于最終的幾何圖樣有一個初始目標(biāo)，這些細(xì)節(jié)包含輸出角度，收音機(jī)，設(shè)置的輔助配件的位置（軟木、滑軌等）。生產(chǎn)流動分析為關(guān)鍵性的方式，與美國，日本和墨西哥實(shí)業(yè)公司模具廠的模具工人一起將模具的各部分固定在最佳的位置。這個過程的主要方面和仿真技術(shù)（為了保證注射工人的操作其他的細(xì)節(jié)不能存在）是：1. 2.5D幾何圖形式樣模型。2. 模腔注澆口位置。使用速度軌道去更好的控制料的流動性。根據(jù)軌道的流動澆注的設(shè)計原則使?jié)沧⑴c填滿模腔同步結(jié)束（避免保壓效應(yīng)），尤其要考慮到半圓形區(qū)域的邊界形狀。3.最佳條件：溫度的選擇、涉及的厚度、設(shè)計的耐久強(qiáng)度評價條件。溫度在210到250的評價。4. 必須要依靠正確的速度程序調(diào)節(jié)填料形式。在恒定速度的條件下，假想不允許的壓力值的增長，強(qiáng)化機(jī)器的極限。集裝箱磨具的最終布置，建議使用幾個沖壓速度。這個步驟用目前已經(jīng)存在的小型集裝箱（如圖5），進(jìn)行了現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)驗(yàn)證。圖5 用于工業(yè)生產(chǎn)條件為2400L試驗(yàn)驗(yàn)證真正的集裝箱模型 用CAE技術(shù)計算側(cè)面標(biāo)準(zhǔn)的沖壓速度如圖6所示。但是這個“函數(shù)”如果沒有實(shí)用性的編程就不能編入到注射成型機(jī)內(nèi)部，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)不能精確的隨著所有梯度上升。無論如何，這個優(yōu)化程序后，能夠得到大約15%的鎖模力。 圖6 計算機(jī)顯示的側(cè)面理論沖擊速度5. 加注條件準(zhǔn)備好以后，模具制造者從一個初步設(shè)想到設(shè)計的裝備，已經(jīng)用一個新的數(shù)值模型和最終的熱流道系統(tǒng)模具所驗(yàn)證。對于減少填充壓力，這個連續(xù)的工藝是有可能性的，但是實(shí)際的工藝安排，維護(hù)，一定的停工降低了其用途。6. 最后，模具冷卻分析、包裝和彎曲矯正過程走向成熟。在這種方式下，Kyowe工業(yè)公司根據(jù)材料的傳熱性采用不同的建筑材料，調(diào)整冷卻管路。成品模具的重量超過了150，000kg（相當(dāng)于150公噸）。事實(shí)上，在注射成型中，超過6000個部件在制造中沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。報廢、使用性能、加工比率是和目前1000L的集裝箱（每小時20-25個零件）相似的。其他組件同時設(shè)計，實(shí)際上，得到的最后的結(jié)果非常復(fù)雜，比如：集裝箱的系統(tǒng)，明顯的小于它的主體。 本文作者，定論：CAE輔助工具在設(shè)計中是最基本的工具，同相關(guān)知識和使用相似的模具進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相比。鳴謝本文作者，對于T.I.I.P-a.i.T.I.I.P組織和CONTENUR 技術(shù)人員的支持、設(shè)備和最終的目標(biāo)致以衷心的感謝。特別感謝D.Castany，感謝他們的專門技能在塑料注射成型工藝、設(shè)計、在很多培訓(xùn)班里面進(jìn)行的講解和世界研討會。分 類 號 密 級 寧XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)接線盒底座注塑模具設(shè)計所在學(xué)院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要隨著高性能工程塑料的不斷發(fā)展，各種塑料制品行業(yè)，該行業(yè)需要繼續(xù)增長，注射成型工藝越來越多地用于成形制造的產(chǎn)品的各種性能要求。注塑模具設(shè)計的質(zhì)量，對注塑機(jī)的生產(chǎn)效率直接影響成型，產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。模具可以是一個很好的注射成型上百萬次，因?yàn)槠漭^長的壽命，在另一方面，降低了塑件的成型和模具成本，作為一個結(jié)果，一個好的更換，維修少，從而提高生產(chǎn)效率。為了滿足日益增長的工業(yè)需求和生活質(zhì)量的需要，應(yīng)繼續(xù)研究和開發(fā)，已被設(shè)計來提高注塑模具注塑模具的性能，滿足各行各業(yè)的需求。在本設(shè)計中，通過對接線盒底座，CAD模具設(shè)計和開發(fā)利用包括凸，凹模的設(shè)計，頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計，注射機(jī)的選擇和校核，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，模具及其他工作選擇。在本設(shè)計中，重點(diǎn)設(shè)計了以成形件的凸，凹模的設(shè)計，澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計的靈魂和冷卻設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計直接影響著塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率 1 。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計工作的關(guān)鍵。同時，模具溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著直接的影響，對模具的凝固時間和收縮應(yīng)力，模具溫度的控制直接影響，從而影響模具和塑料件質(zhì)量的成型周期，和表面粗糙度。大小的凸，凹模尺寸，澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計重點(diǎn)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過這樣的設(shè)計，我們首先學(xué)習(xí)了解當(dāng)前的形勢和發(fā)展情況，中國塑料模具結(jié)構(gòu)和成型工藝的模具及注塑模具設(shè)計的基本原理。 關(guān)鍵詞：接線盒底座；注射模；設(shè)計；PP27AbstractWith the development of high performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, the injection molding process is more and more used in various performance requirements of the product manufacturing. The quality of injection mold design, the injection molding machine production efficiency directly affects molding, product quality and cost. Mold can be a very good injection molding millions of times, because of their longer life expectancy, on the other hand, reduces the cost of molding and mold plastic parts, as a result, a good replacement, repair, thereby improving the production efficiency. In order to meet the growing needs of the industry and the quality of life needs, should continue to research and development, has been designed to improve the performance of injection mold injection mold, to meet the needs of all walks of life.In this design, through the one or two point of cover on the air conditioning remote control, the design and development of CAD die comprises a convex, concave mold design, the ejection mechanism design, selection and optimization of the injection machine, the design of gating system, cooling system design, mold and other work options. In this design, designed to focus on parts of the convex, concave mold design, gating system, cooling system. The gating system is the mold design of the soul and cooling design, the design of gating system directly affects the moulding quality and production efficiency 1. Therefore, the design of gating system is the key of the injection mold design work. At the same time, mould temperature has a direct impact on the quality of plastic parts and production efficiency, solidification time and contraction on die stress, mold temperature control of a direct impact, thus affecting the molding cycle of molds and plastic parts quality, and surface roughness. The size of the convex, concave die size, design key points and system structure design of gating system and cooling system. Through this design, we first learn to understand the situation and the current development situation, basic principle of injection mold and die design China plastic mould structure and injection molding process. Key Words: remote base, injection mold, design, PP第1章 緒論目 錄摘 要IIAbstractIII目 錄1第1章 緒論31.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè)31.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向3第2章 接線盒底座塑料模工藝設(shè)計52.1接線盒底座塑件的工藝分析52.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)52.1.2接線盒底座塑料的選材52.1.3 ABS材料成型特性62.2注射成型基本過程62.3接線盒底座的設(shè)計件8第3章 注射機(jī)的選擇和校核93.1注射機(jī)規(guī)格的選擇93.2注射機(jī)的校核93.2.1注射機(jī)注射容量的校核93.2.2注射機(jī)注射壓力的校核103.2.3注射機(jī)鎖模力的校核103.2.4注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核113.2.5注射機(jī)最大開模行程校核113.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇113.3.1確定型腔數(shù)目113.3.2分模面的選擇12第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計134.1澆注系統(tǒng)設(shè)計134.1.1主流道的設(shè)計134.1.2分流道的設(shè)計134.1.3澆口設(shè)計144.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計154.1.5澆注系統(tǒng)的平衡154.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計154.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計164.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性164.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算17第5章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計185.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計185.1.1脫模機(jī)構(gòu)的分類185.1.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計原則185.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計185.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計原則185.2.2導(dǎo)柱的外形尺寸計算195.2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計195.2.4導(dǎo)柱的數(shù)量和布置205.3定位圈205.3.1定位圈的定義205.3.2導(dǎo)柱的數(shù)量和布置205.4主流道襯套205.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計20第6章 繪制模具圖226.1 SOLIDWORKS創(chuàng)建模具226.2 繪制總裝配結(jié)構(gòu)圖和部分零件圖22結(jié) 論23參考文獻(xiàn)24致 謝25第1章 緒論1.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè)從20世紀(jì)80年代早期的第二十世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床產(chǎn)業(yè)中分離出來，和一個獨(dú)立的工業(yè)部門的發(fā)展，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的價值。然后，隨著模具技術(shù)的發(fā)展，模具行業(yè)也被廣泛用于航空航天，汽車，電子，儀器儀表，輕工，塑料制品，日用品等工業(yè)部門。在發(fā)達(dá)國家，人們認(rèn)為，沒有死亡，沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。模具享受“重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)”；“一個企業(yè)的心“；”的美譽(yù)，富裕的社會的一種力量”。改革開放以來，在中國模具工業(yè)的發(fā)展也很迅速。近年來，15%的年增長率快速發(fā)展。模具企業(yè)如竹筍春雨，快速啟動后，發(fā)展。隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，中國的模具技術(shù)水平較高，可以做成很大，反映現(xiàn)代模具設(shè)計與制造水平的精密模具，模具的部分已達(dá)到國際先進(jìn)水平。雖然中國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，對模具的部分已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量和質(zhì)量還不能滿足國內(nèi)市場的需求，大型，精密，復(fù)雜模具仍需要每年進(jìn)口1000000000美元。為了減少模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家之間的差距，模具在中國正朝著大型，精密，復(fù)雜模具的開發(fā)；加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；推廣CADCAMCAE技術(shù)的發(fā)展。1.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向（1）現(xiàn)狀近年來，國外的塑料模具的發(fā)展速度也迅速增長，在許多國家（日本，德國，瑞士）塑料模具工業(yè)的發(fā)展是高于沖壓模具，塑料模具產(chǎn)值占1 / 2模具行業(yè)的整個經(jīng)濟(jì)。大量的塑料模具生產(chǎn)國外主要采用一模多腔，多層膜和多腔，多站多型腔模具，多層膜已發(fā)展到6464腔，以及多層成型機(jī)模具的發(fā)展，塑料飲料瓶，杯數(shù)鞋模采用多站多腔模32腔，飲料瓶模具。一些日本和歐美國家的鋁模具生產(chǎn)，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼，是鋼的三倍，注塑周期可縮短為25 30%，和模具，大大降低。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，在我國起步比較晚，但是，發(fā)展非常迅速，特別是近幾年來，無論在質(zhì)量上有了很大的發(fā)展，技術(shù)和制造能力，取得了巨大的成就。中國30年的發(fā)展歷程，過去90年在海外的塑料模具的發(fā)展，現(xiàn)在有相當(dāng)規(guī)模。1987我有塑料產(chǎn)量已達(dá)2970000噸，居世界第五位?，F(xiàn)在，中國的塑料工業(yè)已形成完整的具有相當(dāng)規(guī)模，設(shè)計系統(tǒng)，塑料模具的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)，CAPP技術(shù)具有相應(yīng)的。塑料生產(chǎn)，加工，塑料機(jī)械及設(shè)備。模具工業(yè)以及科研等，都已發(fā)展都了一定規(guī)模。（2）發(fā)展趨勢隨著人類社會的不斷進(jìn)步不斷發(fā)展和高新技術(shù)，人們對產(chǎn)品的要求越來越高，這促使我們必須大力發(fā)展模具設(shè)計技術(shù)。塑料模具的設(shè)計技術(shù)的世界也給予了高度重視，投入了大量的研究和開發(fā)。在塑料模具的未來主要進(jìn)行了以下幾個方面的國際發(fā)展趨勢：在模具設(shè)計制造中全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑，實(shí)踐證明，CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。注射模CAD的實(shí)用化塑料模MoldFlow或CFlow軟件和塑料模MoldCool或CCool軟件已經(jīng)商品化，注射模CAD正向?qū)嵱没较蜻~進(jìn)。我國政府對注射模CAD實(shí)用化進(jìn)程也十分重視。專門組織了“八五”國家重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目“注射模CAD/CAM/CAE集成系統(tǒng)研究”。目前，美國PSP公司的IMES專家系統(tǒng)，能幫助模具設(shè)計人員用專家的知識解決注射模的問題。塑料模專用材料研究和開發(fā)目前，塑料模鋼擁有的類型有：基本型、預(yù)硬化型、時效硬化型、熱處理硬化型、馬氏體時效鋼和粉末冶金模具鋼等鋼種。在“八五”期間，國家也組織了諸多鋼鐵廠單位大力研究和開發(fā)塑料模專用系列鋼，這將進(jìn)一步擴(kuò)大和完善塑料模鋼材。塑料模加工程控化機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的密切結(jié)合，日益更多地采用數(shù)控數(shù)顯、計算機(jī)程序控制的加工方法，實(shí)現(xiàn)高層次、多工位加工，使塑料模在質(zhì)量上、效率上產(chǎn)生一個新的飛躍。模具研磨拋光自動化、智能化模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,我國目前仍以手工研磨拋光為主,不僅效率低（約占整個模具周期的1/3),且工人勞動強(qiáng)度大,質(zhì)量不穩(wěn)定,制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此,研究拋光自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數(shù)控研磨機(jī),可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。第2塑料模工藝設(shè)計第2章 接線盒底座塑料模工藝設(shè)計2.1接線盒底座塑件的工藝分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)塑料是在室溫下為高分子聚合物的高彈態(tài)。這是樹脂（聚合物）為主要成分，改善其加工性能的添加劑的使用性能，在一定的溫度，壓力，溶劑的影響，模具可成型為一定形狀和塑料零件的尺寸，并能保持一類的材料，在正常的溫度和壓力，在形式的多樣性，并具有不同的性能不同的塑料。塑料一般具有重量輕，低密度的優(yōu)點(diǎn)，比強(qiáng)度高，電，熱，聲和優(yōu)良的絕緣性能，耐腐蝕性能和光學(xué)性能強(qiáng)，耐磨性強(qiáng)，優(yōu)秀的。塑料成型過程中在許多方面的性能特點(diǎn)，一些操作相關(guān)，一些特性直接影響成型方法及工藝參數(shù)的選擇。熱塑性塑料，成型工藝參數(shù)包括收縮期，流動性，相容性，吸濕性和熱靈敏度和熱力學(xué)性質(zhì)，結(jié)晶度和取向.2.1.2接線盒底座塑料的選材塑料材料是根據(jù)材料的選擇和使用，為空調(diào)遙控器后，他不需要一個很大的負(fù)載，其工作溫度不高，因此要求的耐熱性不高。根據(jù)需要和條件看，一般塑料結(jié)構(gòu)材料能滿足他們的要求，因此在材料的空調(diào)遙控器蓋材料的選擇。為塑料材料的一般結(jié)構(gòu)，主要是在高，低密度聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，高抗沖聚苯乙烯樹脂，玻璃鋼和丙烯晴共聚物等。但塑件注射模設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)在優(yōu)良的初步選擇注塑成型材料，低密度聚乙烯，聚丙烯，ABS，聚碳酸酯和其他四種材料作為原材料制造接線盒底座。2.1.3 ABS材料成型特性無定形塑料,流動性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥，也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。高料溫,高模溫,材料分解溫度為270度，對精度要求較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤度高，耐熱塑件,模溫宜取60-80度。如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆口位置等方法。2.2注射成型基本過程圖2.1. 注射成型基本過程生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作一般是為了使注射成型生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證制件質(zhì)量，在生產(chǎn)前進(jìn)行的包括原料的預(yù)處理、清洗機(jī)筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。1、原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理包括三個方面：一是質(zhì)量檢驗(yàn)，造型材料的分析。這一部分包括材料，水含量測試的顏色，紋理，無雜質(zhì)，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性，收縮率。粉狀物料，在注塑前還將制成小丸的要求。兩個，著色。根據(jù)塑件成型的產(chǎn)品需求，成型材料中添加一個顏色或顏色的材料，以達(dá)到所需的顏色。粉狀或粒狀熱塑性塑料的著色，用直接法和間接法兩種方法實(shí)現(xiàn)。前者稱為著色的方法，它是天然的彩色塑料著色劑和精細(xì)的簡單混合粉末可直接用于成型，或其他用于塑化成型。該方法比較簡單，容易操作。間接染色方法相比是更困難的，它需要使用被稱為“塑料粒子、彩色塑料顆粒高的顏料濃度色母比例稱重放入攪拌機(jī)，攪拌，然后發(fā)送到成型設(shè)備的使用。其步驟簡單，容易染色的分散均勻，色澤明亮的部分和沒有顏料粉塵污染，并能實(shí)現(xiàn)自動著色工藝。但因?yàn)樗呛唵魏妥匀坏牟噬芰项w?；旌?，沒有混合功能或只成型設(shè)備的混合功能很差，所以當(dāng)成型顏色均勻性高的產(chǎn)品不需要使用顏色形成材料。三，預(yù)熱和干燥。對材料的吸濕性和粘性的水性強(qiáng)，預(yù)熱干燥適當(dāng)根據(jù)水的要求允許的注射成型工藝，以在材料和揮發(fā)水分太多出去，成型后的產(chǎn)品以防止氣泡和裂紋缺陷，而且可以避免注水時間的降解。但是，吸濕性和粘性的水是不強(qiáng)的材料，如果包裝是更好的可以不預(yù)熱干燥。2、清洗料筒如果你需要在塑料制品的生產(chǎn)，改變顏色或更換，更換材料在熱分解或降解反應(yīng)時間形成的過程中發(fā)現(xiàn)，對注塑機(jī)清洗桶的需要。通常，筒柱塞式機(jī)庫存量大，必須拆卸清洗機(jī)筒，螺桿機(jī)筒，可用于清潔空氣噴射的方法。3、預(yù)熱嵌件本程序主要用于塑料插入，因?yàn)榻饘俸退芰鲜湛s率不同，導(dǎo)致插入周圍的塑料易收縮應(yīng)力和裂縫，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在成型前可插入的預(yù)熱溫度，減少它融化的塑料在成型，避免或全塑性收縮應(yīng)力和裂紋插入的抑制作用。4、選擇脫模劑常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油等。其中除了硬脂酸鋅不能用于聚先胺外，這三種脫模劑對于一般塑料均可使用，尤其是硅油的脫模效果是最好的，只要對模具施用一次，即可以長效脫模，但是價格昂貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具而液體石蠟多用于中低溫模具。另外，對于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑，否則將影響制品的透明度。加料：計量將粒料和粉料加入料斗，通過料斗進(jìn)入注射機(jī)料筒，物料一般是在注射機(jī)的料筒中塑化。通過對塑化計量的計算設(shè)定好后，物料在設(shè)定的計量中塑化完全，即粒料和粉料變成塑料熔體后，注射模閉合，注射機(jī)注射充模。注射充模：注射充模一般劃分為流動充模、保壓補(bǔ)縮和倒流三個階段。注流指的過程中熔體注射將好的塑料進(jìn)入模腔。在注射壓力注射過程中隨時間而變化，流動期，噴射壓力、噴嘴壓力迅速上升，而腔（柵極端子）壓力接近于零，所以注射壓力主要是用來克服阻力，熔體在模腔中的思想。在填充過程中，熔體流入模腔，模腔壓力的急劇增加，注射壓力和噴嘴的壓力將增加到最大，然后停止變化，注射壓力對熔體起兩個作用，一是克服在模具型腔的液流，二是壓實(shí)熔融程度。包裝料，夾持進(jìn)給階段從熔體充滿型腔在機(jī)筒螺桿回現(xiàn)在開始。壓力定義為熔體的注射壓力，模腔的壓實(shí)過程，喂養(yǎng)是注塑機(jī)的包裝工藝，模具型腔逐漸開始空冷熔體由于成型收縮，美聯(lián)儲的行動。反在機(jī)筒柱塞或螺桿后退（即解除保羅的壓力），熔體在澆口和流道流動方向相反的方向。冷卻：冷卻凍結(jié)時間開始從大門，放行產(chǎn)品到目前為止，這是注射成型過程的最后階段。在這個階段，有問題的注模腔壓力，冷卻部分的密度，熔體在模和脫模條件。的后處理部分：從模具零件，在塑性成形過程中熔體的流動行為的溫度和壓力是非常復(fù)雜的，再加上不均勻的熔體流動前沿和冷卻速率不同填充塊后，往往會出現(xiàn)一些結(jié)晶，部分不均勻取向和收縮，產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶，取向和收縮應(yīng)力，脫模后的變形的影響，還可使機(jī)械零件可轉(zhuǎn)換的光學(xué)性能，和表面質(zhì)量，甚至開裂，需要解決一系列我們必須作出相應(yīng)的處理問題。當(dāng)這個過程完成后我們將推出的產(chǎn)品，卸料，清洗模具，可總回筒重新塑化注射成型周期，開始循環(huán)。2.3接線盒底座的設(shè)計件 該塑件經(jīng)測量所得，其基本幾何值為：密度：p=0.9g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；長度：L=150mm；塑件平均寬度：B=60mm；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積：S=194.3cm2第3章 注射機(jī)的選擇和校核第3章 注射機(jī)的選擇和校核3.1注射機(jī)規(guī)格的選擇 注射機(jī)為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注射機(jī)。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注射機(jī)。在此我們通過假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注射機(jī)的規(guī)格。初步設(shè)計模腔個數(shù)為兩個，PP材料的密度p為p=0.9g/cm3（0.90.91）。通過測量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計兩個模腔，那么每次注射機(jī)的注射量必須大于：2M= 221cm3=42cm3。根據(jù)注射機(jī)的最大注射量初步選擇型號為XSZ60的注射機(jī)，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：38 注射容量cm3：60注射壓力/105Pa：122 鎖模力/10KN：500最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm：（最大）：200（最?。?0噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：43.2注射機(jī)的校核3.2.1注射機(jī)注射容量的校核模具設(shè)計時，必須是得在一個注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)，且在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj式中：V（M）一個成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3或g；n 型腔數(shù)目；Vn（Mn）單個塑件的容量或質(zhì)量，cm3或g；Vj（Mj）澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3或g；故應(yīng)使0.8Vn+Vj0.8Vg或M=0.8Mn+Mj0.8Mg式中：Vg（Mg）注射機(jī)額定注射量，cm3或g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對注射量進(jìn)行校核）得：M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g滿足要求上式中的：Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤5.5g由于為制件所選的材料為PP，該材料非熱敏性材料，所以只需對其進(jìn)行最大注射量即可，不必對其進(jìn)行最小注射量的校核。3.2.2注射機(jī)注射壓力的校核注射壓力的校核是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注射機(jī)額定的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力，因此注射機(jī)的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。制件成型時所需要的注射壓力，與塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形狀、制件形狀的復(fù)雜程度和澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)系?？梢愿鶕?jù)塑料的成型工藝參數(shù)數(shù)據(jù)來確定制品成型時所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得PP材料的成型注射壓力在（70120Mpa）之間，而我們所選擇的注射機(jī)的額定注射壓力為119Mpa，在其設(shè)定的注射壓力之間，滿足工藝要求。3.2.3注射機(jī)鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注射機(jī)軸向的很大的推力，該推力的大小必須小于注射機(jī)的鎖模力，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式算得：P=KPo式中：P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）Po 注射壓力（MPa）K 壓力損耗系數(shù) 0.20.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在該次設(shè)計中，并基于PP這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa再由公式T=PS計算推力大小。式中：T 塑料熔體在注射機(jī)軸向上的推力（MPa）P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPaS 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時動模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計的模具的厚度必須要在注射機(jī)規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當(dāng)模具厚度小時，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足HminHHmax式中：H 模具厚度 mmHmin 注射機(jī)允許的最小模具厚度 mmHmax 注射機(jī)允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注射機(jī)得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型標(biāo)準(zhǔn)模架中的模板規(guī)格BoL為350350的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度H為：H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=180mm將上述的數(shù)據(jù)代入HminHHmax得：70180200滿足不等式HminHHmax，符合要求。3.2.5注射機(jī)最大開模行程校核 模具開模后為了便于取出書簡，要求有足夠的開模距離，而注射機(jī)的開模行程是有限的，所以我們在設(shè)計是必須進(jìn)行注射模開模行程的校核，在我們所選擇的這個規(guī)格的注射機(jī)中開模最大行程為180mm。注射機(jī)的開模行程應(yīng)大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開模距離，即是必須滿足下式：SkH1+H2+(5 10)式中：Sk 注射機(jī)行程 Sk=300mmH1 脫模距離（頂出距離）H1=5mmH2 塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm能滿足要求。通過上述校核得出該規(guī)格的注射機(jī)滿足要求，因此，確定選擇型號為：XSZ60的注射機(jī)。3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計算結(jié)果，N能取到2個。所以取N = 2。符合設(shè)計要求，所以確定型腔數(shù)目為2個。）3.3.2分模面的選擇分模面為定模與動模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：使塑件在開模后留在動模上；分型面的痕跡不影響塑件的外觀；澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；使塑件易于脫模。根據(jù)對塑件的形狀結(jié)構(gòu)特殊，分型面的選擇，應(yīng)符合上述原則。然后我考慮塑件的形狀，以及整體的設(shè)計，模具制造，加工要求，我選擇一個平面分型面。第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.1澆注系統(tǒng)設(shè)計4.1.1主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計通常設(shè)計成圓錐形，塑件所選擇的塑料為PP材料，該塑料的流動性較差，所以我們選擇的錐角度數(shù) =36，以便于凝料從主澆道中拔出，內(nèi)壁的粗糙度一般為Ra=0.63m為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處緊密對接，主流道對接處應(yīng)制成半球形凹坑。其半徑為：R2=R1+(12)mm式中：R1注射機(jī)噴嘴球半徑R1= 12mm將數(shù)據(jù)代入上式得澆口套半徑為：R2= R1+(12)mm=12+(12)=1314mm澆口套半徑為：R2=13mm小端直徑：d1=d2+(0.51)mm式中：d2注射機(jī)噴嘴直徑d=4mm所以小端直徑d1= d2+(0.51)mm=4+(0.51) = 4.55mm取小端直徑為：d1=5mm錐角取為3且主澆道的縱截面為梯形橫截面，所以大端直徑：d= d1+2(Ltan3)當(dāng)L=60mm時大端直徑d為：d= d1+2(Ltan3)=5+2(47.50.052)9.94mm凹坑深：h=(35)mm為減小料流轉(zhuǎn)向過渡的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑為：r=13mm4.1.2分流道的設(shè)計1、分流道截面形狀的選擇8分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V 形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設(shè)計采用圓形截面。分流道的尺寸由公式：d=Tmax1.5式中：Tmax塑件最大壁厚d=51.56.5mm2、分繞道的布置形式分澆道的布置形式，取決于型腔的布局，其遵循的原則應(yīng)是排列緊湊，能縮小模板尺寸，減小流程，鎖模力力求平衡。分繞道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，本次設(shè)計采用平衡式布置。3、分流道的表面粗糙度7分流道的表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取為Ra=1.252.5m，這可以增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于保溫。但為了保證脫模和分型，我們又必需保證表面的粗糙度不能過大以至于表面出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，從而給脫模和分型都帶來難度。所以我們在此選擇分流道的表面粗糙度為Ra=1.5m。4.1.3澆口設(shè)計1、分流道與澆口的連接形式分流道與澆口的連接形式通常有斜面和圓弧連接等兩種連接方式，根據(jù)我們型腔的排樣方式和分流道的布置方式，分流道與澆口的連接地方選擇在寬度方向連接更佳。但在寬度上的連接時候，由于斜面會使分流到逐漸變窄，那么不同階段冷卻較快，產(chǎn)生不必要的壓力損失，而圓弧過渡的接口較斜面的寬，所以以上出現(xiàn)的缺陷能得到解決，所以分流道與澆口的連接選擇為在寬度上的圓弧過渡連接。2、澆口形狀的選擇及其尺寸確定澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速、補(bǔ)料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置等對塑件成型質(zhì)量的影響很大，塑件上的一些缺陷，例如：縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等多數(shù)都是因?yàn)闈部谠O(shè)計的不合里而產(chǎn)生的。所以在設(shè)計澆口時我們一定要結(jié)合塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素周全考慮。在設(shè)計澆口時要求其熔料教快進(jìn)入并充滿型腔，同時在充滿型腔后能適時冷卻封閉，因此澆口截面要小，長度要短，以便增大流速，快速冷卻封閉，其便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，從而保證塑件外觀形狀?；谶@些因素并根據(jù)型腔的排樣方式，選擇潛伏澆口。4.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計冷料穴常有帶Z 形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴等三種冷料穴。其中帶Z 形頭拉料桿的冷料穴，其底部做成鉤形，塑件成型后，穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起，拉料桿固定在推桿固定板上。開模時，拉料桿通過鉤頭拉住穴內(nèi)冷料，使主流道的凝料脫出定模，將凝料與塑件一起推出動模。此種冷料穴的凝料脫模較易，且與推桿搭配使用脫?？旖?，能與塑件一起脫模，提高生產(chǎn)速度。而帶球形頭的冷料穴，專用于推板脫模機(jī)構(gòu)中，在我們的設(shè)計中，選擇了推桿脫模機(jī)構(gòu)，所以不宜選擇此種冷料穴。帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴是帶球形頭的冷料穴的變異形式，這類拉料桿一般不配用冷料穴，是靠塑件的收縮時對尖錐頭的包緊力，將主流道的凝料拉出定模。此種形式的冷料穴的可靠性不如前兩種高，很容易出現(xiàn)凝料不能脫模的現(xiàn)象，并且要求塑件的收縮率高。條件苛刻效果不佳。綜上所述，本設(shè)計常選擇帶Z 形頭拉料桿的冷料穴。其中拉料桿的直徑和主流道的大端直徑相等，其長度由選擇的模架決定。4.1.5澆注系統(tǒng)的平衡該模具雖是設(shè)計的一模多腔型模具，但是模腔數(shù)量不多，并且根據(jù)模腔的排樣方式，模腔和主澆道的距離是一致的，并且他們的排樣方式是一個圓周形狀，所以主流道的熔體進(jìn)入每個模腔的路徑長度都是一樣的，不會出現(xiàn)因?yàn)榱鞯赖拈L短或是因型腔離主流道的遠(yuǎn)近不一樣，而帶來澆注系統(tǒng)中的各段流速不等，或是模腔的壓力不等，導(dǎo)致成型不一致的現(xiàn)象。所以按照該種型腔的排列方式，澆注系統(tǒng)能夠達(dá)到平衡，不再需要手動平衡澆注系統(tǒng)。4.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)是指在注塑模成型過程中將注塑過程中的氣體（氣體來源：原本型腔中的空氣、溶解于熔體的氣體、水蒸氣、塑料的分解產(chǎn)生的氣體等）排除的一種裝置。它一般回開設(shè)在溶體流到的末端。在本設(shè)計中由于塑件的體積較小，在成型過程中產(chǎn)生的氣體不會很大，因此，我們在此可以不必設(shè)計特殊的排氣系統(tǒng)，我們可以直接利用分型面和推桿配合間隙來排氣。在利用分型面排氣時，我們需要分型面具備一定粗糙度，因此，在研磨分型面時，砂輪路線必須指向外側(cè)，以此來保證熔體在填充過程中，氣體能沿分型面排除。另外，為了在分型面良好的排氣，可以在動模板與定模板結(jié)合的同時，在定模板上開一個寬2mm、高1mm的槽，從而加強(qiáng)了分型面的排氣功能。4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性.1 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性在注射成型中，模具的溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有著直接影響。其對質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下幾個方面：1、變形模具溫度穩(wěn)定，冷卻速度的平衡，可以減少塑件的變形。不均勻的壁厚和形狀復(fù)雜的零件，往往是由于收縮不均勻變形，部分必須調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計一個合理的冷卻系統(tǒng)溫度，冷卻水溫度保持平衡，以便型腔內(nèi)的熔體能同時凝固。2、尺寸精度溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持了模具的溫度，能減少制件成型收縮率的波動，從而提高了塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。3、力學(xué)性能對于結(jié)晶塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，降低模具溫度有利于減小應(yīng)力開裂。4、表面質(zhì)量過低的模溫會使制件輪廓清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導(dǎo)致制件表面的粗糙度提高。而提高模溫能改善制件表面質(zhì)量，使其表面光滑，粗糙度降低。以上及格方面對模具溫度的要求有相互矛盾的地方，所以在選擇模具穩(wěn)定時，必須根據(jù)使用情況著重滿足制件的主要性能要求。溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)效率的影響：在注射模中熔體的溫度一般要從200左右冷卻到60，而在這期間所釋放的熱量中只有5%是以輻射、對流的方式散發(fā)到大氣中去的，其余95%的熱量將有冷卻介質(zhì)所帶走，因此，注射模的冷卻時間主要由冷卻介質(zhì)的冷卻效果來決定，并且在整個注射循環(huán)的周期中，模具的冷卻時間占據(jù)了整個周期的2/3，所以，縮短模具的冷卻時間是提高注射模具生產(chǎn)效率最有效也是最關(guān)鍵的地方。模具溫度的控制系統(tǒng)包括兩個方面：冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，但因?yàn)槲覀兯x擇的塑件的材料是PP塑料，該種塑料對于模溫的要求較地（一般80），所以在設(shè)計中我們只需要設(shè)計一個冷卻系統(tǒng)即可。4.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算塑件要達(dá)到一定的脫模溫度需要合足夠的時日。這一時間和橫具的溫度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性質(zhì)等有關(guān)。如果假設(shè)塑件中心部位的溫度達(dá)到熱變形溫度時即可脫模，那么冷卻時間就是使塑件溫度由注塑溫度降到中心溫度為熱變形溫度所需要的時間，那么我們可根據(jù)公式求得：t2=nm2式中：t2 固化時間(s)；m 塑件的厚度(cm)；n 塑料經(jīng)驗(yàn)參數(shù) PP取338t2=3380.52=84.5s該制件開模時是靠頂出裝置頂出，設(shè)開模時間為t3為t3=15s。根據(jù)查表得注射時間t1=2.9s。制品的周期：t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s每次注射所需的塑料質(zhì)量m為： m=mg+mj=18.92+9=46.8g式中： mg 塑件的質(zhì)量（g）mj 凝料的質(zhì)量（g）每小時注射次數(shù)為：360084.542(次)單位時間的注射量：W=46.8g4219.65kg用20的水作為冷卻介質(zhì)，設(shè)定其出口溫度為24。那么模具冷卻時所需冷卻介質(zhì)的體積流量（忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量）： 第5章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計5.1.1脫模機(jī)構(gòu)的分類注射成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)由一系列推出零件和輔助零件組成，可具有不同的脫模動作。由于塑件的形狀與尺寸的變化，因此脫模機(jī)構(gòu)的種類也是千變?nèi)f化的。按推出動作的動力源對機(jī)構(gòu)可分為：手動脫模、機(jī)動脫模、氣動和液壓脫模等幾種脫模方式。按推出機(jī)構(gòu)動作特點(diǎn)可分為：一次推出（簡單脫模機(jī)構(gòu)）、二次推出、順序脫模、點(diǎn)澆口自動脫模和帶螺紋塑件脫模等幾類。5.1.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計原則脫模機(jī)構(gòu)的種類繁多，設(shè)計也復(fù)雜，且要求在脫模時不對塑件造成損壞變質(zhì)和影響其外觀形狀，所以在是設(shè)計時必須要求正確分析塑件對模具粘附力的大小和作用位置，一邊選擇更合適的脫模方式和恰當(dāng)?shù)拿撃Ｎ恢?，使塑件平穩(wěn)脫出。同時推出位置也應(yīng)盡量選擇在塑件的內(nèi)表面比較隱蔽的地方，使塑件外表面不留下推出痕跡。為使推出機(jī)構(gòu)簡單、可靠、開模時應(yīng)使塑件留于動模，以利用注射機(jī)移動部分的頂桿或液壓桿夫人活塞推出塑件。推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)運(yùn)動要準(zhǔn)確、靈活、可靠、無卡死與干涉現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。5.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計5.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計原則導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準(zhǔn)確對合，起定位和定向作用。其結(jié)構(gòu)類型（如圖5.1所示）。其中的A型導(dǎo)柱主要適用于簡單模具和小批量生產(chǎn)，一般不要求配置導(dǎo)套使用。B型導(dǎo)柱適用于塑件精度要求高及生產(chǎn)批量大的模具，通常與導(dǎo)套配套使用，以便在磨損后，通過更換導(dǎo)套繼續(xù)保持導(dǎo)向精度。裝在模具另一邊的安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔以同一尺寸加工而成，從而保證了同軸度。為了確保導(dǎo)柱能起到很好的導(dǎo)向、定位并且保護(hù)型芯的作用，我們一般將導(dǎo)柱的長度設(shè)計得要比型芯的長度長出（510mm）左右，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時凸模先進(jìn)入凹模型腔與其碰撞而損壞。導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定。但必須滿足足夠的抗彎強(qiáng)度，并且表面要耐磨，芯部要堅韌，因此導(dǎo)柱的材料多半回采用低碳鋼（20）滲碳淬火，或是碳素工具鋼（T8，T10）淬火處理，硬度一般要求在5055HRC。導(dǎo)柱端部設(shè)計成錐形或半球形，以便導(dǎo)柱能順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合H7 / f 6或H8/ f 8，而與安裝孔之間采用H7 /m6或H7 / k6，配合部分表面粗糙度為R a =0.8m。同時必須要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出。導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸確定，模板尺寸也，導(dǎo)柱間中心距應(yīng)越大，導(dǎo)柱直徑就越大。5.2.2導(dǎo)柱的外形尺寸計算本設(shè)計中導(dǎo)柱的材料選擇為碳素工具鋼 T8，淬火處理，硬度為55HRC，導(dǎo)柱的長度要高出凸模（510mm）在本設(shè)計中取6.5mm，其端部設(shè)計成半球形。由于我們所設(shè)計的塑件精度要求不高，為簡化設(shè)計和降低成本，我們選擇A型導(dǎo)柱。模板外形尺寸選擇為250250，導(dǎo)柱直徑一般選擇為1535mm，在設(shè)計中我們將導(dǎo)柱直徑選為20mm。導(dǎo)柱的長度L 為：L=L1+L2+8式中：L 導(dǎo)柱的總長度mmL1 動模板的厚度mmL2 型芯的高度mm5.2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計我們選擇了 A 型導(dǎo)柱，它沒有配套的導(dǎo)套，所以不需設(shè)計導(dǎo)套機(jī)構(gòu)，而只需要在模板上加工設(shè)計一個導(dǎo)孔即可。導(dǎo)向孔設(shè)計要點(diǎn)：導(dǎo)向孔在設(shè)計時必須要設(shè)計成為一個通孔，如是盲孔必須在導(dǎo)向孔的底部開設(shè)通氣孔，否則當(dāng)導(dǎo)柱進(jìn)入了盲孔后，導(dǎo)向孔中的空氣將會無法排除，而無法排除的空氣將會產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運(yùn)動造成阻力。為了能讓導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套中，在導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)計成為倒圓角。導(dǎo)套的材料采用淬火鋼或銅等耐磨材料，其硬度必須比導(dǎo)柱低，以改善摩擦和防止導(dǎo)套或?qū)е?。?dǎo)套孔的滑動部分按H8/ f 8間隙配合，導(dǎo)套外徑按H7 /m6過渡配合。導(dǎo)套安裝固定方式可用臺階式導(dǎo)柱，利用軸肩防止開模時拔出導(dǎo)套，也可采用直導(dǎo)套，用螺釘起止動作用。在本設(shè)計中選擇了后種導(dǎo)套的安裝方式。5.2.4導(dǎo)柱的數(shù)量和布置注射模的導(dǎo)柱一般取4根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的機(jī)構(gòu)形式和尺寸來確定。5.3定位圈5.3.1定位圈的定義定位圈是主要用于與注塑機(jī)定位孔配合的，為了便于模具在注塑機(jī)的安裝以及主流道襯套與注塑機(jī)的噴嘴孔精確定位，而在模具（一般是在定模）上安裝的一種定位裝置。它除了能保證澆口套和噴嘴孔的精確定位外，還具有防止?jié)部谔讖哪?nèi)脫出的功能。5.3.2導(dǎo)柱的數(shù)量和布置定位圈與注塑機(jī)上的定位孔上的配合長度的選擇。對于小型模具一般選擇810mm；對于大型模具取1015mm。定位圈的外徑D 比注塑機(jī)上的孔位徑小0.20.3mm，以便于裝模。根據(jù)定位圈的選擇要求和所設(shè)計的模具大小我們選擇的定位圈規(guī)格如下：定位圈與注塑機(jī)上的定位孔配合長度選為L=10mm；直徑：D=DO 0.2（DO：注塑機(jī)定位孔的直徑為100mm）D=DO0.2=1000.2=99.8mm在本設(shè)計中，一方面由于模具是小型模具，且精度要求并不高；另一方面，從設(shè)計的工作量，以及模具中澆注系統(tǒng)的主流道較短等幾方面綜合考慮看來，定位圈與定模的安裝搭配方式，我們可以選擇最常用型的安裝方式，其剖面圖（如圖5.2所示）5.4主流道襯套主流道襯套選擇：根據(jù)實(shí)用注射模設(shè)計手冊查的，主流道襯套尺寸是根據(jù)使用情況所決定的。而主流道襯套的常用材料為T8A，HRC55, 其剖面圖（如圖5.3所示）5.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計 支承塊支承塊又稱支架，可以和動模固定板設(shè)計為一體，也可以單獨(dú)設(shè)計為一個零件。單獨(dú)設(shè)計為一個零件時又稱墊塊。外形為圓形的模具單獨(dú)設(shè)計為一個零件比較經(jīng)濟(jì)，而方形模具則是常常設(shè)計為與動模固定板為一體的結(jié)構(gòu)。在本設(shè)計中，模具外形為方形模具，我們可以選擇后者設(shè)計方法，將支承塊設(shè)計為與動模固定板為一體。 動模墊板動模墊板是墊在動模型腔下面（后面）或主型芯固定板下面的一塊平板，其作用是承受成型時塑料熔體對動模型腔和型芯的作用力，防止型腔底部或是主型芯脫出型芯固定板。動模墊板在設(shè)計時要注意其平衡度和必要的硬度和強(qiáng)度。通?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)類比的方法來選擇，必要的時還要按動模部分受力狀況進(jìn)行厚度計算。在本設(shè)計中，由于塑件的尺寸教小，其充模時對型腔和主型芯的壓力不是很大，所以對動模墊板的設(shè)計我們就可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)類比的方法來選擇。在此我們是通過動模、定模的外型尺寸和標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇來確定動模墊板的尺寸和厚度。 模座模座是與注射機(jī)連接的模具底版，分為動模座和定模座。它在注射成型過程中，傳遞合模力并承受成型力，所以模座必須要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。即是說模座必須要達(dá)到一定的厚度，一般小型模具不能低于13mm，大型模具可以達(dá)到75mm 以上，模座的形狀和尺寸應(yīng)與注塑機(jī)上的動、定模固定板相匹配，模座上設(shè)計的安裝結(jié)構(gòu)（螺栓孔、壓板臺階等）必須與注塑機(jī)上動、定模固定板上安裝落空的大小、位置相適應(yīng)。 螺釘、銷釘螺釘、銷釘是模具中用于連接和定位的零件，通常根據(jù)具體強(qiáng)礦憑經(jīng)驗(yàn)來對其進(jìn)行選擇，也可以根據(jù)所固定的板的厚度來選擇，其選擇方式如下表：表5.1螺釘尺寸選擇注：銷釘?shù)倪x擇等同螺釘?shù)倪x擇第6章 繪制模具圖6.1 SOLIDWORKS創(chuàng)建模具利用SOLIDWORKS零件模塊畫出制件的3D模型15；如下圖:圖7-1 3D模型圖6.2 繪制總裝配結(jié)構(gòu)圖和部分零件圖繪制總裝配圖采用1：1的比例，以SOLIDWORKS畫的實(shí)體圖為基礎(chǔ)，進(jìn)行測量繪制，畫出主視圖、左視圖、俯視圖。模具總裝配圖應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）模具成型部分結(jié)構(gòu)。（2）外形結(jié)構(gòu)和所有連接件，定位，導(dǎo)向件的位置。（3）標(biāo)注行腔主要尺寸及模具總體尺寸。（4）按順序把全部零件序號編出，并填寫明細(xì)表。（5）標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明。繪制部分零件圖 由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。結(jié) 論經(jīng)過我們兩個多月的學(xué)習(xí)研究，并在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，順利完成了接線盒底座塑件的選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試等整個過程中，無不凝聚著心血和汗水，在此向XX老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設(shè)計能夠順利的完成，同時也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。另外，在這四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，各位老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，使我受益匪淺。也是有了他們的悉心幫助和永遠(yuǎn)的支持，才使的我的畢業(yè)設(shè)計工作順利完成，在此向XXX大學(xué)，機(jī)械學(xué)院的全體老師以及我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師，表示由衷的謝意。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1.馮愛新，戴亞春，袁定國，等著.塑料成型技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20042.高錦張塑性成型工藝與模具設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社 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