電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì)（有cad圖+proe圖）帶CAD圖,電器,旋鈕,CAD,注射,設(shè)計(jì),proe 2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 系：機(jī)械工程系 專業(yè)：材料成型及控制工程 指導(dǎo)教師 李良喜 學(xué)生姓名 何楚星 課題名稱 電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 內(nèi)容及任務(wù) 根據(jù)所給定的注塑零件產(chǎn)品（如下圖所示），設(shè)計(jì)出注塑模具。 主要內(nèi)容如下： 一、產(chǎn)品基本要求分析 二、根據(jù)CAD二維圖紙對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行Pro/E三維造型 三、塑件材料選擇 四、成型方法及其工藝的選擇 五、注射機(jī)的選擇 六、模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 七、成型零件的制造工藝分析設(shè)計(jì) 八、模具材料的選擇 九、模具工作過程分析 十、繪制相關(guān)圖紙 十一、編寫設(shè)計(jì)說明書 擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo) 按照“湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作管理規(guī)定”，本課題設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)如下： （一）模具 1、保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，力求成本低、壽命長。 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，具有一定的創(chuàng)新性。 3、操作安全、方便，易于維修，便于管理。 4、在保證模具強(qiáng)度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。 （二）設(shè)計(jì)圖紙 1、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項(xiàng)內(nèi)容符合標(biāo)準(zhǔn)要求。 2、設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)符合學(xué)校的要求，不少于3張零號(hào)圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含一張以上用計(jì)算機(jī)繪制的具有中等難度的1號(hào)圖紙，同時(shí)至少有折合1號(hào)圖幅以上的圖紙用手工繪制。 （三）設(shè)計(jì)說明書 1、資料數(shù)據(jù)充分，并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。 2、計(jì)算過程詳細(xì)、完全。 3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。 4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。 5、說明書按照學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，編寫不少于12000字的設(shè)計(jì)說明書，同時(shí)上交電子文檔。 （四）其他要求 1、查閱到10篇以上與題目相關(guān)的文獻(xiàn) 2、翻譯一篇本專業(yè)外文文獻(xiàn)（10000個(gè)以上印刷符號(hào)），并附譯文。 進(jìn)度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 3月1日 3月2日 ～ 4月1日 4月2日 ～ 5月4日 5月5日 ～ 5月7日 5月7日 ～ 5月20日 5月21日 ～5月23日 5月24日 ～5月25日 5月26日 ～5月29日 6月1日 ～ 6月10日 選取課題及編寫開題報(bào)告； 英文論文翻譯； 查詢相關(guān)資料，產(chǎn)品基本要求分析。根據(jù)CAD二維圖紙對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行Pro/E三維造型； 塑件材料選擇、注射機(jī)的選擇、成型方法及其工藝的選擇； 模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 成型零件的制造工藝分析設(shè)計(jì)； 整理設(shè)計(jì)說明書，按照學(xué)院得規(guī)范要求排版打印設(shè)計(jì)說明書； 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，評閱； 準(zhǔn)備答辯。 主要參考資料 [1] 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2009. [2] 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2007. [3] 伍先明，張蓉. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 北京：國防工業(yè)出版社. 2006. [4] 石富安，龔云表. 工程塑料手冊[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 2003. [5] 《塑料模具設(shè)計(jì)手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊[M]. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1999. [6] 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設(shè)計(jì)師指南[M]. 北京：國防工業(yè)出版社.1999. [7] 陳錫棟，周小玉. 實(shí)用模具技術(shù)手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003. [8] 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設(shè)計(jì)教程[M]. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010. [9] 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊[M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.1991. [10] 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設(shè)備[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010. 教研室 意見 年 月 日 系主管領(lǐng)導(dǎo)意見 年 月 日 實(shí)習(xí)報(bào)告 畢業(yè)實(shí)習(xí)結(jié)束了，總體感覺是這次我們很好地完成了實(shí)習(xí)內(nèi)容，達(dá)到了實(shí)習(xí)的目的。這次實(shí)習(xí)的針對性特別強(qiáng)，為我們進(jìn)一步鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，讓我們看到理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)變，了解了一個(gè)公司是如何從研發(fā)到生產(chǎn)再到銷售，更重要的是為下一步的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了很好的基礎(chǔ)。 　　這次實(shí)習(xí)是大學(xué)期間最后一次實(shí)習(xí)了，回想以前，經(jīng)歷了大大小小很多次實(shí)習(xí)，可每次實(shí)習(xí)都會(huì)上升一個(gè)層次去思考，同樣去一個(gè)地方，所思考的問題更深了；同樣看一個(gè)設(shè)備所關(guān)注的東西更專業(yè)化。因此每次實(shí)習(xí)的收獲都是不一樣的。 　　記得第一次實(shí)習(xí)跟著帶隊(duì)老師從前走到后，看到的是沒有見過的巨大的設(shè)備，心里只有感慨、好奇和新鮮的感覺。后來陸續(xù)又參加了金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，再次進(jìn)到廠里時(shí)，還是看的同樣的設(shè)備卻沒有了好奇沒有了感慨，取而代之的是思考和請教，思考車間設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程，思考每一種工藝的原理，請教工人師傅不懂的問題，再也不象以前那樣走馬觀花，看問題也看得更加深了。 　　這次是畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，首先感到的是機(jī)會(huì)的難能可貴，想在走上社會(huì)走進(jìn)工廠之前多積累一些經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)廠后抓緊每一分鐘盡量多的了解自己要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，有一種急切的求知欲。在到達(dá)自己將要設(shè)計(jì)的模具或產(chǎn)品時(shí)，同學(xué)們都努力的去理解相關(guān)模具的工作原理，和自己設(shè)計(jì)部分的結(jié)構(gòu)。有相機(jī)的繞著設(shè)備拍幾張照片回去作為參考，沒有的在現(xiàn)場做做記錄。 　　總之，這次的實(shí)習(xí)看到了大四同學(xué)成熟了許多，不再有剛來時(shí)的幼稚，更多一些的是對走上工作崗位的向往。最后，在這次實(shí)習(xí)中，真誠地感謝帶我們實(shí)習(xí)的任學(xué)平老師。 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題　　目 電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 何楚星 班級學(xué)號(hào) 材料成型0702班 212070221 專業(yè) 材料成型及控制工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題名稱：電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 一、選題背景與意義 塑料制品之所以能夠在各行各業(yè)得到大規(guī)模的應(yīng)用,是由于他們本身具有一系列特點(diǎn)。塑料相對金屬，密度小，但是比強(qiáng)度高，絕緣性能優(yōu)良，具有非常優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性，在機(jī)械、化工汽車、航空航天等領(lǐng)域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件幾乎在工業(yè)、日常生活的各個(gè)領(lǐng)域里無處不在。塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢頭極其迅猛，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列。其仍在不斷的開發(fā)與應(yīng)用，并且隨著成型工藝的不斷成熟與發(fā)展，大大促進(jìn)了塑料成型模具的開發(fā)與制造。隨著新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加快，這就促進(jìn)CAD/CAM/CAE技術(shù)的在模具行業(yè)中的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電器模具應(yīng)用越來越普遍，如何開發(fā)DVD相關(guān)結(jié)構(gòu)的模具成為相關(guān)企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術(shù)完成2132front-P注射模設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，通過完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義在于將我大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸納性總結(jié)，提高我的專業(yè)實(shí)踐能力，通過對整個(gè)設(shè)計(jì)過程的實(shí)際操作來發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而為將來在工作崗位工作打下了良好的基礎(chǔ)。 隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電器模具應(yīng)用越來越普遍，如何開發(fā)電器模具成為相關(guān)企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術(shù)完成電器旋鈕模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，通過完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義在于將我大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，提高我的專業(yè)實(shí)踐能力，通過對整個(gè)設(shè)計(jì)過程的實(shí)際操作來發(fā)現(xiàn)解決問題，從而為將來在工作崗位工作打下良好的基礎(chǔ)。 二、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn) 該塑料制品選用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，ABS具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合的優(yōu)良性能，且價(jià)格便宜，原料易得。ABS在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%~0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域，ABS若與MMA摻混可制成透明ABS，透光率可達(dá)80%。 ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時(shí)可吸收0.2%~0.35%水分，雖然這種水分不至于對于機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若濕度超過0.3%，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對ABS進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.3%。 注塑成型時(shí)的主要缺陷為容易產(chǎn)生溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良；采取相關(guān)的消除措施為增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預(yù)干燥。結(jié)構(gòu)上該塑件總體形狀為長方形，塑件壁厚均勻，邊緣過度圓滑。尺寸精度無特殊要求，右上方分布6個(gè)直徑為7mm的通孔，右下方對稱分布有4個(gè)6毫米的孔，同時(shí)還有幾處下沉的階梯結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)。該塑件要求表面光澤，無飛邊、毛刺、縮孔、留痕。所以在成型時(shí)要注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。 三、文獻(xiàn)綜述 近年來，由于我國國民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定的增長，促進(jìn)了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)或者相關(guān)的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國模具銷售額以年平均20%左右的速度增長，2006年模具銷售額達(dá)到720億元人民幣，居日本、美國之后第三位；模具出口突破了10億美元。我國模具生產(chǎn)廠、點(diǎn)達(dá)到了約3萬家，從業(yè)人員近100萬人。這些都說明我國模具工業(yè)有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。期中，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。國內(nèi)塑料模具市場對注塑模具需求量日益增長。專家普遍預(yù)測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。所以，越來越多的人開始從事塑料模具行業(yè)的設(shè)計(jì)。大大的促進(jìn)了我國注塑模具技術(shù)的發(fā)展。但是我國目前和發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)在模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、 模具的使用壽命和制造周期等。所以，我們?nèi)孕璨粩嗟呐^斗，用我們國家人民的聰明才智去開發(fā)模具行業(yè)，使我國的模具設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，逐漸縮短與發(fā)達(dá)國家的差距。 目前塑料模具主要分為種類很多，一般按照制品的成型材料性質(zhì)可分為熱固性塑料膜和熱塑性塑料膜；按照產(chǎn)品的成型工藝劃分又可分為壓縮模、壓注模和注射模，其中注射模在塑料模具應(yīng)用面中較為廣泛；還有按照模具裝卸方式分類、按照模具行腔數(shù)目分類、按照分型面特征分類等多種分類方式。 塑料產(chǎn)品成型材料有很多種，目前世界投入生產(chǎn)的大約有300多種，其中常用的有40余種。名稱多以其所有合成樹脂作為名稱來稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強(qiáng)）;英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE 等。一般根據(jù)受熱后其性質(zhì)不同可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 模具生產(chǎn)的過程一般包括：接受任務(wù)書（通常模具設(shè)計(jì)任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件任務(wù)書、模具設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)來設(shè)計(jì)模具）；收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工數(shù)據(jù)，例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)是否合理等；消化工藝數(shù)據(jù)，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)；確定成型方式，采用直壓法、鑄壓法還是注射法；選擇成型設(shè)備，初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用；確定模具類型，選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)。其中有型腔的布置、分型面的確定、選擇頂出方式、確定澆注系統(tǒng)脫模方式、主要成型零部件計(jì)算等；繪制模具結(jié)構(gòu)草圖為正式繪圖做準(zhǔn)備；最后模具的校核，包括基本結(jié)構(gòu)方面和設(shè)計(jì)圖紙方面[6]。 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,推動(dòng)了我國模具工業(yè)的前進(jìn)。CAD/CAM/CAE技術(shù)的日臻完善和在模具制造上的應(yīng)用,使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來越重要的作用, CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為現(xiàn)代模具的制造的必然趨勢[7]。CAD/CAM/CAE計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬與制造一體化, CAD/CAM/CAE一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)、最合理的生產(chǎn)方式。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與制造系統(tǒng),按設(shè)計(jì)好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必然過程?？傊?CAD/CAM/CAE集成技術(shù)就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的,它已成為現(xiàn)代模具制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,并以科學(xué)合理的方法給模具制造者提供了一種行之有效的輔助工具。這技術(shù)的應(yīng)用大大減少了設(shè)計(jì)師的工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,提高了工作效率,使設(shè)計(jì)師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。 參考文獻(xiàn) [1] 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2009. 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[10] 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設(shè)備[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010. 四、方案擬定及進(jìn)度安排 一、產(chǎn)品基本要求分析 二、根據(jù)CAD二維圖紙對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行Pro/E三維造型 三、塑件材料選擇 四、成型方法及其工藝的選擇 五、注射機(jī)的選擇 六、模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 七、成型零件的制造工藝分析設(shè)計(jì) 八、模具材料的選擇 九、模具工作過程分析 十、繪制相關(guān)圖紙 十一、編寫設(shè)計(jì)說明書 十二、自選一個(gè)重要模具零件編制加工工藝路線，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，并編制加工工藝卡和工序卡。 進(jìn)度安排： 1、3月1日 選取課題及編寫開題報(bào)告； 2、3月2日 ～ 4月1日 英文論文翻譯； 3、4月2日 ～ 5月4日 查詢相關(guān)資料，產(chǎn)品基本要求分析。 根據(jù)CAD二維圖紙對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行Pro/E三維造型； 4、5月5日 ～ 5月7日 塑件材料選擇、注射機(jī)的選擇、成型方法及其工藝的選擇； 5、5月7日 ～ 5月20日 模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 6、5月21日 ～ 5月23日 成型零件的制造工藝分析設(shè)計(jì)； 7、5月24日 ～ 5月25日 整理設(shè)計(jì)說明書，按照學(xué)院得規(guī)范要求排版打印設(shè)計(jì)說明書； 7、5月26日 ～ 5月29日 準(zhǔn)備答辯； 8、6月1日 ～ 6月10日 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，評閱。 指導(dǎo)教師批閱意見 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日 注：可另附A4紙 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作中期檢查表 題目 電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 何楚星 班級學(xué)號(hào) 212070221 專業(yè) 材料成型及控制工程 指 導(dǎo) 教 師 填 寫 學(xué)生開題情況 已開題 學(xué)生調(diào)研及查閱文獻(xiàn)情況 已進(jìn)行 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原計(jì)劃有無調(diào)整 無 學(xué)生是否按計(jì)劃執(zhí)行工作進(jìn)度 是 學(xué)生是否能獨(dú)立完成工作任務(wù) 能 學(xué)生的英文翻譯情況 較好 學(xué)生每周接受指導(dǎo)的次數(shù)及時(shí)間 3次，6小時(shí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程檢查記錄情況 較好 學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項(xiàng)劃“√” □認(rèn)真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 主要問題：此塑件選用材料為ABS，在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良等問題。 采取相關(guān)的消除措施：增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預(yù)干燥。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系部意見： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評閱表 系： 專業(yè)： 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 班 級 專 業(yè) 指導(dǎo)教師姓名 課題名稱 評語： 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評定成績 分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱評語表 題　　目 電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 何楚星 班級學(xué)號(hào) 212070221 專業(yè) 材料成型及控制工程 評閱 教師姓名 職稱 工作單位 評分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調(diào)研論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識(shí)的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。 10 設(shè)計(jì)質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值。 10 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題。 20 總評分 評閱教師 評閱意見 評閱成績 總評分ⅹ20% 評閱教師簽名 日期 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表 題 目 電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 何楚星 學(xué) 號(hào) 212070221 專 業(yè) 材料成型及控制工程 指導(dǎo)教師 李良喜 敬愛的老師: ??你們好！我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容綜述如下: 一.本課題主要研究內(nèi)容 1.塑件工藝分析：（1）分析塑件的工藝特點(diǎn)，介紹其注射模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。重點(diǎn)分析注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。（2）分析及闡述模具各個(gè)零件的選材，熱處理工藝以及塑件的結(jié)構(gòu)要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算方法。 2.利用軟件設(shè)計(jì)分析階段：（1）使用ProE軟件設(shè)計(jì)出塑料罩殼的三維結(jié)構(gòu)。（2）利用ProE進(jìn)行靜態(tài)分析和裝配干涉檢驗(yàn)。 3.注塑模具的三維設(shè)計(jì)：（1）對注塑模具包括澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)等進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體建模。（2）最后進(jìn)行模具裝配設(shè)計(jì)，完成模具裝配圖和零件圖繪制。 二.研究步驟和方法 1.塑件工藝分析 2.模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 3.模具結(jié)構(gòu)及工作過程 方法：1.查閱相關(guān)文獻(xiàn)，盡量多的了解模具設(shè)計(jì)的理論。 2.充分利用計(jì)算機(jī)資源，如上網(wǎng)查閱相關(guān)資料；利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制裝配圖。 三.擬解決的關(guān)鍵問題 1.創(chuàng)建塑料件模型； 2.創(chuàng)建毛坯，用來定義所有模具遠(yuǎn)見的體積，合理設(shè)計(jì)澆注； 3.根據(jù)不同的收縮率，脫模斜度和塑件模型構(gòu)建型腔，型芯的特征和尺寸； 4.加入模具裝配特征形成澆注系統(tǒng)，定義分模面及模塊； 5.定義模具開啟的步驟及檢查干涉； 6.仿真開模； 7.依需要裝配模座，完成冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 8.模具裝配圖繪制。 學(xué)生綜述內(nèi)容如上，特提出答辯申請。望老師能批準(zhǔn)！ 申請人簽名： 日期： 資? 格? 審? 查? 項(xiàng)? 目 是 否 01 工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求 02 文檔資料是否齊全（任務(wù)書、開題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等） 03 是否完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù) 04 完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文） 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見： 符合答辯資格，同意答辯 □????? 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： 年??? 月??? 日 注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫，資格審查項(xiàng)目由指導(dǎo)教師填寫。 讀書筆記 1 注射機(jī)： 結(jié)構(gòu)：包括注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)。 分類：常見的三種分類方法如下: 1、臥式，立式，直角式。 2、通用型，專用型。 3、螺桿式，柱塞式。 注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)： 1、額定注射量； 2、額定注射壓力； 3、額定鎖模力； 4、模具安裝尺寸； 5、開模行程等 。 注射機(jī)的規(guī)格目前世界上尚無同一的標(biāo)準(zhǔn)，我國常采用額定注射量來表示注射機(jī)的規(guī)格，如XS-ZY-125注射機(jī)即表示額定注射量為125cm3，其它字母的意義是：X指成型，S指塑料，Z指注射，Y指螺桿式注射機(jī)。該機(jī)具有兩側(cè)雙頂桿機(jī)械推出裝置的螺桿式臥式注射機(jī)，鎖模力900KN，模具的最大合模行程300mn，模具最大厚度300mm，最小厚度200mm，噴嘴直徑4mm，動(dòng)、定模固定板尺寸428×458。 注射機(jī)的選用： 1、最大注射量的校核： 塑件和水口料總重小于額定注射量的80%。 2、最大鎖模力的校核： 脹型力小于額定鎖模力的80% 脹型力=制品投影面積A×模具內(nèi)壓P （模具內(nèi)壓P通常取20—40MPa。流動(dòng)性好的塑料取20左右,流動(dòng)性中等的塑料取30左右,流動(dòng)性差的塑料取40左右.） 注射成型工藝過程 一、成型前的準(zhǔn)備： 二、注射過程：加料-——塑化——注射——保壓——冷卻——脫模。 塑件的后處理： 退火處理:目的是消除或減小內(nèi)應(yīng)力,提高制品表面韌性. 烘箱或液體介質(zhì)（如熱水熱油等）； 退火溫度：塑件使用溫度+（10～20）℃或塑件變形溫度—（10～20）℃ 調(diào)濕處理:主要針對尼龍制品，用于消除內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到吸濕平衡，以穩(wěn)定尺寸。 熱水溫度：100—120 ℃。 注射成型工藝條件 溫度：主要指料筒溫度和模具溫度。 料溫太低不利于塑化，料溫太高，易導(dǎo)致塑件出飛邊，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致塑料發(fā)生降解。 噴嘴的溫度通常低于料筒的前段溫度，以避免“流涎”現(xiàn)象。 壓力：包括注射壓力,塑化壓力（即背壓）、保壓力和鎖模壓力。 塑件的尺寸越大，形狀越復(fù)雜，壁厚越薄，要求注射壓力越大。 流動(dòng)性好的塑料及形狀簡單的塑件，注射壓力較??；玻璃化溫度及黏度都較大的塑料，應(yīng)用較高的注射壓力。 模具或熔膠溫度較低時(shí)，宜用較大的注射壓力。 對于同一副模具，注射壓力越大，注射速度也越快。 成型周期： 完成一次注射成型工藝過程所需的時(shí)間，包括合模時(shí)間，注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，開模時(shí)間，頂出時(shí)間及其它時(shí)間（如放嵌件，噴脫模劑等）。其中保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間占的比例最大，有時(shí)可達(dá)80%。 什么是塑料注射模? 塑料注射模一種可以重復(fù)地大批量地生產(chǎn)塑料零件或產(chǎn)品的一種生產(chǎn)工具。這種模具是靠成型零件在裝配后形成的一個(gè)或多個(gè)型腔，來成型制品所 需的形狀。 注射模的分類 ： 兩板模：又叫大水口模,單分型面模，應(yīng)用最普遍。 三板模：又叫雙分型面模，細(xì)水口模，包括細(xì)水口模和簡化細(xì)水口模）。成品表面針點(diǎn)進(jìn)膠或進(jìn)膠點(diǎn)偏心。 無流道模：無水口料，可提高制品質(zhì)量及縮短注塑周期等。 注射模的基本組成 一、結(jié)構(gòu)件：包括模（胚）架板、支承柱、限位件等； 二、成型零件：包括內(nèi)模,鑲件和行位等； 三、澆注系統(tǒng)：包括主流道，分流道，澆口及冷料穴； 四、導(dǎo)向定位系統(tǒng)：包括導(dǎo)柱導(dǎo)套和錐面定位結(jié)構(gòu)； 五、頂出系統(tǒng)：包括頂針頂出，司筒頂出，推板頂出，氣動(dòng)頂出，螺紋頂出及復(fù)合頂出等； 六、溫度控制系統(tǒng)：包括加熱和冷卻。 七、排氣系統(tǒng)：包括分模面排氣，鑲件排氣，頂針排氣和排氣針排氣等； 八、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)：包括斜導(dǎo)柱+滑塊抽芯，斜滑塊抽芯及斜頂?shù)取? 模具與注射機(jī)： 開模行程： 1、大水口模開模行程=H1+H2+（5～10） 2、細(xì)水口模開模行程=H1+H2+A+C+ （5～10） 注:H1—制品需要推出的最小距離； H2—制品及水口的高度； A—細(xì)水口水口高度+30mm； C—6至8mm。 注射模成型零件的設(shè)計(jì) 概念構(gòu)成模具型腔部分的零件叫成型零件(包括凹模和凸模)，成型零件在港資廠又叫內(nèi)模鑲件(包括前模鑲件和后模鑲件),在臺(tái)資廠又叫模仁(包括母模仁和公模仁)。 成型零件設(shè)計(jì)的一般步驟： 確定分模線(Parting Line): 在有的廠又叫“帕拉線” 分模線就是將制品分為前模和后模二部分的分界線.分模線向模仁四周延拓就得到分模面. 模具中,能夠取出制品或水口的可分離的接觸面,叫分模面(或分型面). 確定分模面的一般原則：(共七點(diǎn)，這些是重點(diǎn)，要記住) 1、有利于脫模： （1）開模后膠件要留在有頂出機(jī)構(gòu)的一側(cè)，通常為動(dòng)模上； （2）有利于側(cè)面分型：使抽芯距離最短。 2、便于加工：能平面分模不斜面分模，能斜面分模不曲面分模。 3、有利于保證塑件精度。 4、便于嵌件安裝。 5、保證外觀質(zhì)量。 6、分模面不得有尖角。 7、斜面分模或曲面分模時(shí)，分模面要定位。 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 概念： 1、進(jìn)膠時(shí)將氣體及時(shí)排出；2、開模時(shí)將氣體引進(jìn)。 困氣的后果： 1、塑件局部碳化燒焦；2、在壁厚處產(chǎn)生氣泡；3、產(chǎn)生熔接痕。 排氣方式： 1、分型面（包括開排氣槽）；2、鑲件配合面； 3、頂針（或司筒）與后模鑲件的配合面；4、側(cè)抽芯排氣； 5、在困氣處加排氣針。 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1、排氣槽盡量開設(shè)在分型面上，并開設(shè)在型腔一側(cè)； 2、排氣槽盡量開設(shè)在料流末端，熔膠最后匯合處或塑件厚壁處； 3、對大型模具排氣槽方向盡量避開操作工人，若無法避開，可采用弧形或拐 注射模澆注系統(tǒng) 1、大水口澆注系統(tǒng)：膠件和水口從同一分模面取出。 2、細(xì)水口澆注系統(tǒng)：膠件和水口從不同分模面取出。 3、無流道:在工作過程中流道一直處于融熔狀態(tài)。 澆注系統(tǒng)組成：主流道，分流道，澆口及冷料穴。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 1、保證塑件外觀和內(nèi)部質(zhì)量； 2、提高成型速度縮短成型周期。 主流道：澆口套（唧嘴）內(nèi)的流道。 1、大水口唧嘴及主流道設(shè)計(jì)，澆口套規(guī)格，拉料桿； 2、細(xì)水口唧嘴及主流道設(shè)計(jì) 3、主流道的位置應(yīng)盡量與模具中心重合。 分流道：連接主流道與澆口的熔膠通道。 設(shè)計(jì)分流道必須考慮的因素： 1、制品的形狀，壁厚及內(nèi)在外觀質(zhì)量要求； 2、塑料的流動(dòng)性； 3、是否要自動(dòng)化啤塑。 分流道設(shè)計(jì)的一般要求： 1. 分流道的長度應(yīng)盡量短，截面尺寸應(yīng)盡可能小，轉(zhuǎn)角處最好圓弧過渡； 2． 分流道較長時(shí)，末端應(yīng)設(shè)冷料井和排氣槽； 3. 一模多腔的分流道截面積應(yīng)有所不同。 分流道的截面形狀（見圖） A. 圓形（流道效率最高) 梯形方形 半圓形 (流道效率最低) 分流道的布置 1、按特性分為平衡布置和非平衡布置。 2、按排位的形狀分為O形，H形，X形和S形。 加輔助流道的場合： 1、有鍍鉻，二次注射等后續(xù)工序。 2、輔助流道可以改善制品成型質(zhì)量。 3、方便包裝。 4、為使塑件留于后模。 分流道拉料桿和冷料穴 1、大水口拉料桿 2、細(xì)水口 3、推板模 澆口的設(shè)計(jì)：連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道。 澆口的作用： 1、調(diào)節(jié)及控制料流速度，防止倒流； 2、熔膠經(jīng)過澆口時(shí)，會(huì)因剪切及擠壓而升溫，有利于填充； 澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1、澆口數(shù)量盡可能少 2、澆口位置： A、不能影響制品外觀。 B、距型腔各部位距離盡量相等。 C、澆口應(yīng)對著型腔寬暢部位，便于補(bǔ)縮和走膠； D、應(yīng)避免沖針或直接沖擊薄弱鑲件及沖骨位（易粘模） E、應(yīng)減少熔接痕，或使熔接痕產(chǎn)生于制品的不重要表面及非薄弱部位； F、澆口位置應(yīng)有利于模具排氣。 G、澆口要便于切除. 澆口的分類： 1、側(cè)澆口（又叫大水口,普通澆口） 優(yōu)點(diǎn)：加工易，修正易； 缺點(diǎn)：（1）去除澆口麻煩且留下明顯痕跡。 （2）位置受到一定的限制。 2、潛伏式澆口： (1)優(yōu)點(diǎn)：①位置較靈活；②澆口可自動(dòng)脫落；③既可以潛前模，又可以潛后模。 (2)缺點(diǎn)：適合彈性好的塑料，質(zhì)脆的塑料不宜選用。 (3)潛伏式澆口重要參數(shù)：（見圖） (4)圓弧形（牛角）潛澆口。見圖。 3、點(diǎn)澆口（又叫細(xì)水口）： 常用于三板模和無流道模.熔膠可由型腔任何位置，一點(diǎn)或多點(diǎn)地進(jìn)入型腔。 優(yōu)點(diǎn)：（1）位置有較大的自由度； （2）澆口可自行脫落，留痕??； （3）對桶形、殼形、盒形制品及面 積較大的平板類膠件非常適用； （4）澆口附近殘余應(yīng)力小。 缺點(diǎn)：（1）注射壓力損失較大；（2）模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。重要參數(shù)。見圖。 4、直接澆口：用于大而深的桶形、盒形及殼形制品。 5、扇形澆口：適用于平板類、殼形或盒形制品。 注： 以下筆記主要來源于以下文獻(xiàn)： [1]許發(fā)樾 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.4 [2]葉久新，王群 塑料塑件成型及模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007.11 [3]《塑料模設(shè)計(jì)手冊》編寫組，塑料模設(shè)計(jì)手冊第2版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999.8 [4]葉久新，王群 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010.8 [5] 伍先明 張蓉 楊軍 周志冰 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].（第2版）.2010.4 [6]中國標(biāo)準(zhǔn)出版社. 中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編沖壓模具卷[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社1998.12 [7]馮炳堯?,韓泰榮,?蔣文森.?模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊[M].上海：上海出版社.2008.6 [8]唐志玉 塑料模具設(shè)計(jì)師指南[M].北京：國防工業(yè)出版社.1999.6 [9] 詹友剛 模具設(shè)計(jì)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社[M].2010.8 [10]韓玉龍 Pro/E wildfire 3.0 零件設(shè)計(jì)專業(yè)教程[M].2006.10 [11]劉朝儒 機(jī)械制圖 高等教育出版社[M].（第四版）.2001 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 2011屆畢業(yè)論文 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 唐曉波 指導(dǎo)教師： 張蓉 職稱 副教授 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 0702班 完成時(shí)間： 2011年5月17號(hào) 36 摘 要 對塑料罩殼注射模結(jié)構(gòu)采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)， 材料采用流動(dòng)性能中等的ABS塑料，通過對塑件的分析，注射機(jī)的選定，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成型零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和導(dǎo)向地位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，給出了生產(chǎn)塑料罩殼的一個(gè)實(shí)際參考設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程。 關(guān)鍵詞: ABS；一模四腔；側(cè)澆口；模具設(shè)計(jì) ABSTRACT To plastic cover shell injection mould structure adopts point runner feeding; Selected a mould for four cavity die structure, and selected the medium flow property ABS plastic for filling mold, improve the design compact and practical efficiency; Based on the analysis of the plastic parts, injection machine selection of the design of the shunt way, Lord, molding parts design calculation of mechanism design, stripping out, and the cooling system design and guide mechanism design, status are given a production of plastic cover shell actual reference design of the production process. Keywords: ABS; Plastic cover shells; Injection mould; Mold design. 目錄 1.塑件成型工藝性分析 5 1.1 塑件的分析 5 1.2 ABS工程塑料的性能分析 5 1.2.1基本性能 5 1.2.2 ABS物理性能 6 1.2.3 ABS熱性能 6 1.2.4 ABS力學(xué)性能： 6 1.3 ABS的注射成型過程及其工藝參數(shù) 7 1.3.1注射成型過程 7 1.3.2 注射工藝參數(shù) 8 2.擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī) 8 2.1 分型面位置的確定 8 2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定 8 2.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 9 2.3.1 注射量的計(jì)算 9 2.3.2 澆注系統(tǒng)凝料提及的初步估算 10 2.3.3 選擇注射機(jī) 10 2.3.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 11 3.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 3.1.主流道的設(shè)計(jì) 12 3.1.1 主流道尺寸 12 3.1.2 主流道的凝料體積 12 3.1.3 主流道當(dāng)量半徑 13 3.1.4 主流道交口套的形式 13 3.2. 分流道的設(shè)計(jì) 13 3.2.1 分流道的布置形式 13 3.2.2 分流道的長度 14 3.2.3 分流道的當(dāng)量直徑 14 3.2.4 分流道的截面形狀 14 3.2.5 分流道界面尺寸 14 3.2.6 凝料體積 15 3.2.7 校核剪切速率 16 3.2.8 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 16 3.3. 澆口的設(shè)計(jì) 16 3.3.1 側(cè)澆口尺寸的確定 18 3.3.2 側(cè)澆口剪切速率的校核 18 3.4 校核主流道的剪切速率 18 3.5 冷料穴的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 4.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 19 4.1.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 4.2.成型零件鋼材的選用 21 4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算 21 4.3.1 凹模內(nèi)尺寸的計(jì)算 21 4.3.2凹模深度尺寸的計(jì)算 21 4.3.3型芯尺寸的計(jì)算 22 4.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 22 4.3.5 Φ6、Φ8、Φ10型芯徑向尺寸的計(jì)算 23 4.3.6 成型孔的高度 23 4.3.7 成型孔間距的計(jì)算 23 4.4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 24 4.1.1凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 24 4.1.2動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 25 5.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25 5.1 脫模力的計(jì)算 26 5.2. 推出方式的確定 27 5.2.1 采用推桿推出 27 6.模架的確定 27 6.1 各模板厚度尺寸的確定 27 6.2 計(jì)算并選擇模架型號(hào) 27 6.3 模架尺寸的校核 28 7.排氣槽的設(shè)計(jì) 28 8.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 8.1 冷卻介質(zhì) 29 8.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 29 8.2.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W 29 8.2.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 29 8.2.3 計(jì)算冷卻水的體積流量 30 8.2.4 確定冷卻水路的直徑 30 8.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速 30 8.2.6 求冷卻管壁與水交界的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù) 30 8.2.7 計(jì)算冷卻水道的導(dǎo)熱總面積A 30 8.2.8 計(jì)算冷卻模具水管的總長度L 31 8.2.9 冷卻水路的根數(shù) 31 9.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31 9.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 31 10.模具總活動(dòng)過程說明 32 11.設(shè)計(jì)小結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 34 致謝 35 塑料罩殼注射模設(shè)計(jì) 1 塑件成型工藝性分析 1.1 塑件的分析 （1）外形尺寸 該塑件壁厚為1.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不長，其材料為ABS塑料，為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，適合于注射成型。 (2) 精度等級 塑件所有尺寸公差在任務(wù)書中未能給出，未注公差的尺寸取為MT7. (3) 脫模斜度 ABS的成型性能良好，成型收縮率較小，參考文獻(xiàn)[1]中表1-12，選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1°。 1.2 ABS工程塑料的性能分析 1.2.1基本性能 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件，專動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。 成形特性： 1．無定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成形特性也各有差異，應(yīng)按品種 確定成形方法及成形條件。 2．吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)長時(shí)間干燥。 3．流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯，AS差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 4．比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高），料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度在250℃左右，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑件模具溫度宜取50~60℃，要求光澤及耐熱型塑件宜取60~80℃，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180~230℃，注射壓力為100~140MPa，螺桿式注射機(jī)則取160~220℃，70~100MPa為宜。 1.2.2 ABS物理性能 密度： 1.03~1.08g/cm3 比體積： 0.86~0.98 cm3/g 吸水率： 0.2~0.4% 1.2.3 ABS熱性能 熔點(diǎn)： 130~160℃ 熔融指數(shù)： 200℃負(fù)荷50N,噴嘴Φ2.09 0.41~0.82g/10min 維卡針入度； 71~122℃ 馬丁耐熱： 63℃ 熱變形溫度： 90~108℃(45N/cm2) 83~103℃(180N/cm2) 線膨脹系數(shù)： 7.0ⅹ10-5/℃ 計(jì)算收縮率： 0.4~0.7% 比熱容： 1470 J/ (kg . K) 燃燒性： 慢 熱導(dǎo)率： 0.263 W/ (m . k) 1.2.4 ABS力學(xué)性能 屈服強(qiáng)度： 50MPa 抗拉強(qiáng)度： 38MPa 斷裂伸長率： 35% 拉伸強(qiáng)性模量： 1.8GPa 抗彎強(qiáng)度： 80MPa 彎曲彈性模量： 1.4GPa 抗壓強(qiáng)度： 53MPa 抗剪強(qiáng)度： 24MPa 沖擊韌度：無缺口 261 k / Jm2 有缺口 11 k / Jm2 布氏硬度： 9.7HBS 說明：該成形條件為加工通用級ABS料時(shí)所用，苯乙烯--丙烯腈共聚物（即AS）成形條件與上相似。 查參考文獻(xiàn)[1]中表1-3得其主要性能指標(biāo)，見表1。 表1 ABS的性能指標(biāo) 密度 1.03~1.07 抗拉屈服強(qiáng)度 50 比體積 0.86~0.98 拉伸彈性模量 1.8 吸水率 0.2~0.4 抗彎強(qiáng)度 80 收縮率 0.3~0.8 沖擊韌度（缺口） 11 熱變形溫度℃ 90~108 硬度 9.7，R121 熔點(diǎn)℃ 130~160 體積電阻系數(shù) 6.9× 1.3 ABS的注射成型過程及其工藝參數(shù) 1.3.1注射成型過程 （1）成型前準(zhǔn)備。對ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于ABS含有氰基等吸水性集團(tuán)，故吸水性較大，因此成型前須進(jìn)行充分干燥，使其水分含量降至0.1%以下，常用方法是循環(huán)鼓風(fēng)干燥，溫度控制是70~80℃，時(shí)間4h以上。也可以采用烘箱干燥，溫度控制在80~100℃，時(shí)間2h，干燥粒層厚度不超過50mm。 （2）注射過程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型，其過程分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 （3）塑件的后處理（退火）。退火處理的方法為紅外線燈、烘箱，處理溫度為70℃，處理時(shí)間為2h~4h。 1.3.2 注射工藝參數(shù) （1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min.。 （2）料筒溫度t/℃：前段180~200； 中段165~180； 后段150~170。 （3）模具溫度t/℃：50~80； （4）注射壓力(p/Mpa)：60~100； （5）成型時(shí)間（s）：注射時(shí)間 20~90 S 高壓時(shí)間 0~5 S 冷卻時(shí)間 20~120 S 總周期 50~220 S 2 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī) 2.1 分型面位置的確定 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在塑件截面積最大，且有利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖2所示。 圖2 分型面的選擇 2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定 （1）型腔數(shù)量的確定 由于該塑件精度要求不高，塑件尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步定為一模四腔的結(jié)構(gòu)形式。 （2）型腔排列方式的確定 由于該模具選擇的是一模四腔，其型腔中心距的確定故流道采用H型對稱排列，使型腔進(jìn)料平衡，如圖3所示。 圖3 型腔數(shù)量的排列布置 （3）模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)是一模四腔，對稱H型直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推件板推出或是推出桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確定采用大水口（或帶推件板）的單分型面注射模。 2.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 2.3.1 注射量的計(jì)算 通過Pro/E建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖4所示。 圖4 塑件質(zhì)量屬性 塑件體積： 塑件質(zhì)量：=1.05×11.075=11.63g 式中，ρ可根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表9-6取為1.05。 2.3.2 澆注系統(tǒng)凝料提及的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件提及的0.2倍~1倍來估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3倍來估算。故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和4個(gè)塑件體積之和）為： =1.3×4×11.075=57.6 2.3.3 選擇注射機(jī) 根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射過程中，注入模具型腔的塑料的總體積為=57.6，由參考文獻(xiàn)[2]式4-18，=/0.8=57.6/0.8=72.00。根據(jù)以上的計(jì)算，查參考文獻(xiàn)[1]中表1-25，初步選定公稱注射量為106，注射機(jī)型號(hào)為SZ-100/630臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表2。 表2 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量 106 拉桿內(nèi)向距/mm 370×320 螺桿柱塞直徑/mm 35 移模行程/mm 270 注射壓力 164.5 最大模具厚度/mm 300 注射速率 80 最小模具厚度/mm 150 塑化能力 11.8 鎖模形式 雙曲肘 螺桿轉(zhuǎn)速 14~200 模具定位孔直徑/mm Φ125 鎖模力/kN 630 噴嘴球半徑/mm 15 2.3.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 (1) 注射壓力校核 查參考文獻(xiàn)[4]可知，ABS所需注射壓力為70MPa~90MPa，這里取=90MPa，該該注射機(jī)的公稱注射壓力=164.5MPa，注射壓力安全系數(shù)=1.25~1.4，這里取=1.3，則：=1.3×90=117<，所以注射機(jī)注射壓力符合要求。 (2) 鎖模力校核。 ① 塑件在分型面上的投影面積 ==3664.5 ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即澆道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積的數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分心來確定。是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2倍~0.5倍。由于本設(shè)計(jì)的流道較簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以相應(yīng)取小一些，這里取=0.2。 ③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積，則有 =n(+)=n(+0.2)=4×1.2=17589.6 ④ 模具型腔內(nèi)的脹型力，則 ==17589.6×25=439.74kN 式中，是型腔的平均計(jì)算壓力值。是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%~50%，大致范圍在14MPa~36MPa。對于黏度較大的精度較高的塑件制品應(yīng)取較大值。ABS屬于中等黏度塑料切精度要求不高，故將取為25MPa。 由表2 可知注射機(jī)的公稱鎖模力是=630kN，鎖模力安全系數(shù)=1.1~1.2這里取=1.2，則取=1.2=1.2×439.74=527.7kN<所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。 對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1.主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和沖模時(shí)間。另外，由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的交口套。 3.1.1 主流道尺寸 (1) 主流道的長度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對于小型模具L應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)中初取55mm進(jìn)行計(jì)算。 (2) 主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸+(0.5~1)mm= 4.5mm (3) 主流道大端直徑 D=d+2= 8mm式中≈ 4° (4) 主流道球面直徑 SR=注射機(jī)噴嘴球半徑+(1~2)mm=15+2=17 mm。 (5) 球面的配合高度 h=3mm。 3.1.2 主流道的凝料體積 =55×(+4×2.26)×3.14/3=1730.63 3.1.3 主流道當(dāng)量半徑 mm 3.1.4 主流道交口套的形式 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小斷入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對材料的要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射模可以將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但是考慮到上述因素通常依然將其分開來設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。本設(shè)計(jì)澆口套采用碳素工具鋼T10A，熱處理淬火表面硬度為50HRC~55HRC。如圖5所示。定位圈的結(jié)構(gòu)由總裝圖來確定。 圖5 主流道交口套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2. 分流道的設(shè)計(jì) 3.2.1 分流道的布置形式 為盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道，如圖6所示。 圖6 分流道布置形式 3.2.2 分流道的長度 根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道長度適中，如圖6所示。 3.2.3 分流道的當(dāng)量直徑 流過一級分流道塑料的質(zhì)量 1.05×11.075×4=46.52g < 106g 因該塑件壁厚為1.5mm，單行分流道長度為=40mm，按參考文獻(xiàn)[3]中式（2-20）得 D=≈4.52mm 3.2.4 分流道的截面形狀 本流道采用梯形截面，其加工工藝好，切塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力不大。 3.2.5 分流道界面尺寸 表 2 部分塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 塑料的名稱 分流道斷面直徑 （mm） 塑料名稱 分流道斷面直徑 (mm) ABS、AS 4.8～9.5 聚苯乙烯 3.5～10 聚乙烯 1.6～9.5 軟聚氯乙烯 3.5～10 尼龍類 1.6～9.5 聚氨酯 6.5～8 聚甲醛 3.5～10 熱塑性聚酯 3.5～8 丙烯酸塑料 8～10 聚苯醚 6.5～10 根據(jù)上表可取梯形的上底寬度為B=5.4mm(便于選擇刀具)，底面圓角的半徑R=1mm，梯形高度取H=2B/3=3.6mm，設(shè)下底寬度為b，梯形面積滿足如下關(guān)系。 代值計(jì)算得b=3.824mm，考慮到梯形底部圓弧對面積的減少及脫模斜度等因素，取b=4.5mm。通過計(jì)算梯形斜度α=7.2°，基本符合要求，如圖7所示。 圖7 分流道截面形狀與尺寸 3.2.6 凝料體積 (1) 分流道的長度為(44.52+7.5+25.48 )×2=152mm. (2) 分流道截面積 (3) 凝料體積 152×20=3040=3.04 考慮到圓弧的影響取3 3.2.7 校核剪切速率 （1）確定注射時(shí)間：由參考文獻(xiàn)[2]表4-8，可取t=1.6 s。 （2）計(jì)算單邊分流道體積流量：14.78 （3）由參考文獻(xiàn)[3]（式2-22）可得剪切速率 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道德最佳剪切速率在~之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 3.2.8 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取其粗糙度為Ra 1.25μm~2.5μm即可，此處取Ra 1.6μm。另外其脫模斜度一般在5°~ 10°之間，通過上述計(jì)算脫模斜度為10.6°，脫模斜度足夠。 3.3. 澆口的設(shè)計(jì) 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模四腔注射，為方便調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其界面形狀簡單，易于加工，便于試模后修整，切開設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。 運(yùn)用pro/E分析工具PLASTIC Advisor對澆口選擇點(diǎn)和熔料充型難易程度進(jìn)行監(jiān)測分析，澆口選定在分型面上，從塑件底部進(jìn)料填充，如圖8所示。 圖8 澆口的選定和充型模擬 經(jīng)pro/E分析工具PLASTIC Advisor充型模擬分析，選取圖8所示澆口進(jìn)行充型，能很好的實(shí)現(xiàn)塑件熔體的填充，分析結(jié)果如圖9所示 圖9 充型結(jié)果顯示 3.3.1 側(cè)澆口尺寸的確定 （1）計(jì)算側(cè)澆口的深度。根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2-6，可得側(cè)澆口的深度h的計(jì)算公式為 h=nt=1.5×0.7=1.05mm 式中，t是塑件壁厚，這里t=1.5mm；n是塑料成型系數(shù)，對于ABS，其成型系數(shù)為n=0.7 為了便于今后試模是發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模處理，并根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表4-9中推薦的ABS側(cè)澆口的厚度為1.2mm~1.4mm，故此處澆口深度h取1.3mm。 （2）計(jì)算側(cè)澆口的寬度。根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表2-6，可得側(cè)澆口的寬度B的計(jì)算公式為 式中，A為凹模的內(nèi)表面積(約等于塑件的外表面積)。 （3）計(jì)算側(cè)澆口的長度。根據(jù)表2-6啊，可取側(cè)澆口的長度0.75mm。 3.3.2 側(cè)澆口剪切速率的校核 （1）確定注射時(shí)間：查參考文獻(xiàn)[1]表2-3，可取t=1.6s； （2）計(jì)算澆口的體積流量： （3）計(jì)算澆口的剪切速率：對于矩形澆口可得：≤4×，則 ≈1.7×<4×，剪切速率合格。 式中，為矩形澆口的當(dāng)量半徑，即= mm。 該矩形澆口的剪切速率比較大，首先把澆口面積適當(dāng)做小一點(diǎn)，通過試模根據(jù)塑件成型情況來調(diào)整。 3.4 校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積(澆口體積的大小可以忽略不計(jì))以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流到熔體的剪切速率。 1) 計(jì)算主流道的體積流量 2) 計(jì)算主流道的剪切速率 主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，主流道的剪切速率合格。 3.5 冷料穴的設(shè)計(jì)計(jì)算 冷料穴位于主流道正對面的動(dòng)模板上，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時(shí)，利用凝料對球頭的包緊力使凝料從主流道陳濤中脫出。 4.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.1.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式、和鑲拼式四種。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，選用的是整體式凹模，它是由一整塊金屬材料（也稱定模板或凹模板）直接加工而成。其特點(diǎn)是為非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形。但由于加工困難，故只適用于小型且形狀簡單的塑件成型。此時(shí)可省去定模座板根據(jù)歲塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)采用整體嵌入式凹模，如圖10所示。 圖10 整體嵌入式凹模 (2)凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(型芯) 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯，如圖11所示，因塑件的包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。 圖11 凸模型芯 4.2.成型零件鋼材的選用 根據(jù)對成型塑件的分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時(shí)考慮到它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20。對于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選擇P20鋼，進(jìn)行滲氮處理。 4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算 采用參考文獻(xiàn)[2]中式(2-26)~(2-30)相應(yīng)公式中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。 4.3.1 凹模內(nèi)尺寸的計(jì)算 塑件外部尺寸的轉(zhuǎn)換，塑件外緣基本尺寸為50mm、80mm未注公差，屬A類尺寸，按照任務(wù)書上要求尺寸精度MT7進(jìn)行計(jì)算，則 相應(yīng)塑件的制造公差為=1.32mm； ，相應(yīng)塑件的制造公差為。 式中，是塑件的平均收縮率，查表參考文獻(xiàn)[5]中表1-4可知ABS的收縮率為0.3% ~0.8%，所以取其平均收縮率=；是系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[3]可得=0.56；是塑件上相應(yīng)尺寸的公差(下同)，是塑件上相應(yīng)制造公差，對于中小型塑件取=(下同)。 4.3.2凹模深度尺寸的計(jì)算 塑件高度尺寸的換算：塑件的高度基本尺寸，相應(yīng)公差是=0.88mm；，相應(yīng)公差是=1.08mm。 塑件高度為未注公差尺寸，屬A類尺寸，按MT7級進(jìn)行計(jì)算。 = 式中，、是系數(shù)，查表2-20得，=0.56，=0.55。 4.3.3型芯尺寸的計(jì)算 塑件內(nèi)徑向尺寸的轉(zhuǎn)換： ，相應(yīng)制造公差為=0.86mm；，相應(yīng)制造公差為=0.64mm,那么則有 ； 式中，是系數(shù)，查表2-20可得，=0.56。 4.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 塑件內(nèi)腔高度尺寸轉(zhuǎn)換： ，相應(yīng)的制造公差=0.68mm； ，相應(yīng)的制造公差=0.88mm。 = 4.3.5 Φ6、Φ8、Φ10型芯徑向尺寸的計(jì)算 Φ6、Φ8、Φ10自由公差按MT5查得：不需要轉(zhuǎn)換，因此得： 4.3.6 成型孔的高度 2×Φ6、2×Φ8、2×Φ10的成型芯是與凹模碰穿，所以公差應(yīng)該取正，以利于修模。 4.3.7 成型孔間距的計(jì)算 成型孔之間的距離分別如下： 塑件凹模嵌件及型芯的成型尺寸的標(biāo)注如圖12所示。 圖12 凹模嵌件及型芯的成型尺寸 4.4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 4.1.1凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算。 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)，其厚度根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表4-19中的剛度公式計(jì)算。 15mm 式中 p型腔壓力(MPa)；E是材料彈性模量(MPa)；h=W；W是影響變形的最大尺寸，而h=30mm；是模具剛度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種可查參考文獻(xiàn)[2]表4-20得 =15=15×0.8393μm=12.589mm=0.0126mm 式中，=0.8393μm。 凹模嵌件初定單邊厚度選10，由于壁厚不能滿足15mm要求，所以凹模嵌件采用預(yù)應(yīng)力的形式壓入模板中，有模板和型腔共同來承受型腔壓力。由于型腔采用H形直線對稱結(jié)構(gòu)布置，型腔之間的壁厚=110(中心距)-40×2=30mm(或=80-25×=30mm)，由于型腔不是深大型腔，這個(gè)壁厚間隔能夠滿足要求。根據(jù)型腔的布置，初步選定模板平面尺寸為300mm×300mm，它比型腔布置的尺寸要大得多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求。 4.1.2動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在300mm×300mm這個(gè)范圍內(nèi)，查參考文獻(xiàn)[2]表7-4墊塊之間的跨度大約為。那么，根據(jù)型腔布置及型芯對動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，即 T=0.54L=0.54×154×53.8mm 式中，是模具剛度許用變量。根據(jù)注射塑料品種查參考文獻(xiàn)[2]表4-20得=15==0.03465mm L是兩個(gè)墊板之間的距離，約154mm；是動(dòng)模墊板的長度，取250mm，A是四個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。 單件型芯所受壓力的面積是 =47×77=3619 四個(gè)型芯的面積是 A=4=4×3619=14476 動(dòng)模墊板可以按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取為45mm，顯然不符合要求，可采用支撐柱的形式來增加支撐板的剛度。采用兩根直徑為50mm的支撐柱，且布置在支撐板正中間，根據(jù)力學(xué)模型認(rèn)為，n=1，所以墊板的厚度計(jì)算為 21.35<53.8mm 符合要求。 5.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中的這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。模具脫模方式按推出零件分：推桿脫模、推管脫模、推件板脫模、推塊脫模、成型零件脫模和多元聯(lián)合式脫模六種。 本塑件結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝性可采用推件板推出、推桿推出、或推件板加推桿推出的綜合推出方式，根據(jù)脫模力計(jì)算來確定。 5.1 脫模力的計(jì)算 (1) 主型芯脫模力 塑件為矩形塑件，其，（或），因此根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]中式（4-25）可得脫模力為 =mm (2) 3-6小型芯脫模力 對于此處小型芯其，跟根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]中式（4-26）計(jì)算其脫模力為 (3) 同上述（2）中步驟，分別計(jì)算得到8小型芯脫模力、10小型芯脫模力為=154.74N，=198.2N。 式中 E——塑料的拉伸彈性模量（MPa）； S——塑料成型的平均收縮率（%）； t——塑件的壁厚（mm）； L——被包型芯長度（mm）； ——塑料的泊松比（查參考文獻(xiàn)[3]表2-12）； ——脫模斜度（°）； ——塑料與鋼材之間的摩擦系數(shù)； A——型芯的平均直徑（mm）； ——由和決定的無因次數(shù)，； ——由和決定的無因次數(shù)，。 (4) 總脫模力的大小 F==2176.12+116.86+154.74+198.2=2645.92N. 5.2. 推出方式的確定 5.2.1 采用推桿推出 (1)推出面積 設(shè)4mm的圓推桿設(shè)置16根(4×4根)，那么推出面積為 (2)推桿推出力 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2-12取許用應(yīng)力[]=14MPa =<[]=14MPa 因此，經(jīng)上述計(jì)算得出，在實(shí)際生產(chǎn)中，以此推桿推出塑件，不會(huì)有頂白或者頂破的可能，故采用推桿推出。 6.模架的確定 6.1 各模板厚度尺寸的確定 (1) A板尺寸 A板是定模固定板，塑件高度為20mm，考慮到模板上還要開設(shè)冷卻水道，必須留出足夠的距離，故A板厚度取50mm。 (2) B板尺寸 B板是型芯固定板，按照標(biāo)準(zhǔn)模架標(biāo)準(zhǔn)板厚度取為60mm。 (3) C板(墊塊)尺寸 墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(5~10)mm=(25+25+20+5~10)mm=75mm~85mm，此處初步選定C板厚度為80mm。 6.2 計(jì)算并選擇模架型號(hào) 模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對于模具而言，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，模具結(jié)構(gòu)以緊湊實(shí)用為好?，F(xiàn)根據(jù)一種標(biāo)準(zhǔn)模架選型的經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行模架的選擇，即是根據(jù)塑件在分型面上投影的面積或者模仁周邊尺寸，以塑件布置在推桿推出范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔或是模仁邊緣保持一定距離為原則來確定模架的大小。其具體計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下： 塑件投影寬度≤-10 塑件投影長度≤-(復(fù)位桿直徑) -30 式中 常數(shù)10——推桿邊緣與墊塊之間的雙邊距離，見參考文獻(xiàn)[3]表7-4； 常數(shù)30——復(fù)位桿與型腔或者模仁邊緣之間的雙邊距離，參見表7-4。 本設(shè)計(jì)中，根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸為220mm×160mm，型腔所占的平面尺寸為190mm×130mm，利用上述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算可得 ≥+10 =130+10=140mm ≥++30=190+25+30=235mm 查參考文獻(xiàn)[3]表7-4，可取=150mm，=250mm，根據(jù)以上計(jì)算可得W=300mm，因此考慮采用300mm×350mm的模架，同時(shí)又考慮到是采用推件板和推桿綜合推出方式，且推桿均勻布置在型芯內(nèi)，這樣推桿邊緣與推桿固定板邊緣距離較大，因此為降低模具成本，可適當(dāng)減少模具架尺寸，另考慮導(dǎo)柱、導(dǎo)套、水路的布置等因素，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表7-1可確定選用帶推桿的側(cè)澆口DCT型模架，根據(jù)表7-4得W×L=300mm×300mm及各板得厚度尺寸。 經(jīng)上述計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定，根據(jù)《注射模中小型模架及技術(shù)條件》(GB/T12556—2006)標(biāo)準(zhǔn)，將模架標(biāo)記為DCT3030-60×70×80GB/T12555-2006。 6.3 模架尺寸的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 (1)模具平面尺寸300mm×300mm <320mm×370mm (拉桿內(nèi)間距)，校核合格。 (2)模具高度尺寸250mm，240mm<260mm<400mm（模具的最大厚度和最小厚度，與注射機(jī)相配合的最大模具厚度是260mm，最小模具厚度是240mm），校核合格。 (3)模具的開模行程S=25mm+35mm+(5~10)mm=65~70mm<300mm，校核合格。 7.排氣槽的設(shè)計(jì) 在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑料熔接不良而引起缺陷。 注射的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只在特殊情況下采用開設(shè)排氣槽的方式。 該塑件由于采用側(cè)澆口，進(jìn)料熔體經(jīng)塑件底部向上填充型腔，每個(gè)型芯上有4根推桿，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會(huì)再頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時(shí)，底面的氣體會(huì)沿著分型面、型芯和推件板之間的間隙排出。 8.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量硬等于冷卻說所帶走的熱量。 8.1 冷卻介質(zhì) ABS屬流動(dòng)性中等的材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃～240℃ 和50℃~80 ℃，熱變形溫度為70℃～107℃。所以模具溫度初步選定為40℃，用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。 8.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 8.2.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W 1) 塑料制品的體積 =1.731+3.04+4×11.075=49.07 2) 塑料制品的質(zhì)量 m==1.05×49.07=51.53g≈0.0515kg 3）塑件壁厚為1.5mm，查參考文獻(xiàn)[2]表4-34得=5.7 s，注射時(shí)間由參考文獻(xiàn)[3]表2-3查得為=1.6 s，脫模時(shí)間=7.5 s，則注射周期為 t=++=14.8 s 由此得到，每小時(shí)注射次數(shù)為N=240次。 4) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔料的總質(zhì)量為 W=Nm=240×0.0515kg=12.37kg/h 8.2.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 查參考文獻(xiàn)[2]表4-35直接可知道ABS的單位熱量的值的范圍是(310~400)kJ/kg之間，故取值為=355kJ/kg。 8.2.3 計(jì)算冷卻水的體積流量 設(shè)冷水道入水口的水溫為=22℃，出水口為=25℃，去水的密度為，水的比熱容。則根據(jù)公式可得： 8.2.4 確定冷卻水路的直徑 當(dāng)=5.83×?xí)r，查參考文獻(xiàn)[2]表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑為d=8mm. 8.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速 == 合理 8.2.6 求冷卻管壁與水交界的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù) 因?yàn)槠骄疁貫?3.5℃，查參考文獻(xiàn)[2]表4-31可得，則有: 8.2.7 計(jì)算冷卻水道的導(dǎo)熱總面積A 8.2.8 計(jì)算冷卻模具水管的總長度L 8.2.9 冷卻水路的根數(shù) 以塑件外圍尺寸為基準(zhǔn)，大致確定冷卻水路的根數(shù)為： 根 由上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水路對于模具來說顯然是不合適的，本設(shè)計(jì)中采用動(dòng)定模兩條冷卻水路來對型芯和凹模嵌件進(jìn)行冷卻，成型零件的冷卻水道開設(shè)如圖所示。 9.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)模、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈與注射機(jī)相配合，是模具的澆口套能與注射機(jī)噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用木架本身所自帶的定位機(jī)構(gòu)。 9.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 模具導(dǎo)柱導(dǎo)向的導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，適用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具。同時(shí)在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 導(dǎo)柱應(yīng)合理的均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 (2) 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面高出6～8mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。 (3) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度，常采用20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.5～0.8 mm,淬火48～55HRC,也可用T8A碳素工具鋼,經(jīng)淬火處理。 (4) 為了使導(dǎo)柱能順利地入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。 (5) 導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 (6) 一般導(dǎo)柱滑動(dòng)的配合形式按H8/f7，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。 (7) 除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推反之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的下常運(yùn)動(dòng)。 (8) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。 10.模具總活動(dòng)過程說明 11.設(shè)計(jì)小結(jié) 通過這次系統(tǒng)的注射模的設(shè)計(jì)，，使我對模具設(shè)計(jì)工作有了更深層次的認(rèn)識(shí)，即：模具不是只為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)，要統(tǒng)籌規(guī)劃，全盤考慮。這次設(shè)計(jì)使我能夠理論聯(lián)系實(shí)際，多方面、多角度地去感知、體會(huì)書本上比較抽象的理論知識(shí)。在指導(dǎo)老師及關(guān)心與幫助下，我的做事效率得到了一定的提高，獨(dú)立思考并解決問題的能力得到了加強(qiáng)，培養(yǎng)了實(shí)際動(dòng)手能力。我更進(jìn)一步的了解了注射模的結(jié)構(gòu)及各工作零部件的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，了解了注射模具設(shè)計(jì)的一般程序。 進(jìn)行塑料產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)首先要對成型制品進(jìn)行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導(dǎo)向推出機(jī)構(gòu)等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設(shè)計(jì)要求。對形態(tài)復(fù)雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料品種的流動(dòng)性、收縮率，透明性和制品的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求經(jīng)濟(jì)合理，認(rèn)真掌握各種注射模具的設(shè)計(jì)的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)的水平。 收獲大概可概括為以下幾點(diǎn)： 1. 培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力 從設(shè)計(jì)的開始，就有意識(shí)地培養(yǎng)自己獨(dú)立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。大到模具的整體布局，小到排氣槽的設(shè)置、冷料穴的長短，都要經(jīng)過認(rèn)真思考，才能拿出相對比較成熟的方案。 2. 鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力 在整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中，翻閱了大量的文獻(xiàn)資料，參考了大量的書籍，除了獲得設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)外，還學(xué)到了其他許多的知識(shí)。更重要的是鍛煉了自己的動(dòng)手能力和借助工具書解決實(shí)際問題的能力。授人以魚，不如授人以漁，我相信這些能力在我今后的工作和生活能定能讓我受益匪淺。 3. 繪圖水平得到了提高 通過做設(shè)計(jì)這一期間的實(shí)際操作及練習(xí)，學(xué)到了很多具體的繪圖細(xì)節(jié)。譬如：虛線、點(diǎn)畫線的畫法及線條的粗細(xì)；剖線、剖面線的畫法及線條粗細(xì)；標(biāo)題欄的畫法及明細(xì)表的編排、技術(shù)要求等。此外，繪圖的速度也得到了進(jìn)一步的提高，各種快捷鍵的操作也越來越熟練。 參考文獻(xiàn) [1] 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2009. 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