【正文】 非標(biāo)件的二維零件圖；模具裝配圖；模具非標(biāo)零件的工藝規(guī)程和工序卡片；模具非標(biāo)零件的數(shù)控加工代碼；模具非標(biāo)零件的數(shù)控加工仿真文件與視頻。第2章 塑件的工藝分析 塑料材料分析 塑料材料的基本特性常用的注塑塑料有PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、ABS（丙烯、丁二烯、苯乙烯單體共聚而成）等，本次材料選用PP，PP塑料是繼尼龍之后發(fā)展的又一優(yōu)良樹脂品種，它是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能，未著色時(shí)呈白色半透明，蠟狀；比聚乙烯輕。PP材料化學(xué)和物理特性是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0176。C以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1～4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100176。C）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150176。C。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。PP的流動(dòng)率MFR范圍在1～40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。由于結(jié)晶，PP的收縮率較高，～%。并且收縮率的方向均勻性比PEHD等材料要好得多。加入30%%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對(duì)芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。采用PP在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；PP易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；PP易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。在要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可以控制在50～60176。C，而在強(qiáng)調(diào)塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在60～80176。C。PP材料具有超強(qiáng)的易加工性。 塑件材料主要用途塑料材料在機(jī)械工業(yè)上用來制造塑料蓋殼、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。還可用來制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。只有塑件高度不大、沒有特殊狹窄細(xì)小部位時(shí)，才可以不設(shè)計(jì)斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件的幾何形狀等因素有關(guān)。塑件外表面的脫模斜度為：40’～1186。20’，塑件內(nèi)表面的脫模斜度：1186?！?186。 考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)以及模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，可以使開模后塑件留在動(dòng)模側(cè)，所以在考慮脫模斜度時(shí)，動(dòng)、定模的型芯脫模斜度單邊0. 5186。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口：對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍是4～7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1～。對(duì)于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。 塑件的結(jié)構(gòu) 滅火器蓋塑件設(shè)計(jì)任務(wù)要求用模具制作的產(chǎn)品塑件為滅火器蓋塑件，本塑件材料采用PP（聚丙烯），為大批量生產(chǎn)，其二維圖及三維圖，如圖21和圖22所示：圖21滅火器蓋塑件二維圖圖22滅火器蓋塑件三維圖 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析該塑件結(jié)構(gòu)較簡單，其主體是圓柱形，有3個(gè)圓孔，側(cè)面有4個(gè)側(cè)抽芯孔，壁厚為5mm，采用PP塑料。塑件的壁厚是模具設(shè)計(jì)最重要的結(jié)構(gòu)依據(jù)，對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。 塑件尺寸精度及表面質(zhì)量分析根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差參照文獻(xiàn)塑件的尺寸與公差（GB/T144862008）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸除內(nèi)腔尺寸外，其余均為自由尺寸，無特殊要求。該塑件表面沒有提出特殊要求，通常，一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到Ra=，無飛邊，毛刺，縮孔等工藝缺陷。 第3章 塑件成型工藝與設(shè)備 注塑成型工藝因素 溫度因素注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件形狀和尺寸，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PP塑料與溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查參考資料如圖31所示。圖31 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 壓力因素注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像PP流動(dòng)性一般的塑料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為100～130MPa。 時(shí)間因素完成一次注塑成型過程所需要的時(shí)間稱為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為3～5秒，保壓時(shí)間一般為20～120秒，冷卻時(shí)間一般為30～120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表31所示。表31成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s1045156522852810835132經(jīng)過上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表32所示。表32制品成型工藝參數(shù)初步確定內(nèi)容特性內(nèi)容特性注塑機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）50噴嘴溫度(℃)175模具溫度(℃)50中段溫度(℃)210～230后段溫度(℃)180～210注射壓力(MPa)80前段溫度(℃)200～210注射時(shí)間(s)4保壓力（MPa）60冷卻時(shí)間(s)60保壓時(shí)間（s）68成型周期(s)132其他時(shí)間（s）預(yù)熱干燥溫度(℃)80～95成型收縮(%)預(yù)熱干燥時(shí)間(h)4～5 注射機(jī)型號(hào)的確定注射模具是安裝在注射機(jī)上使用的。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過程外，還應(yīng)對(duì)所選用的注射機(jī)有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面了解，才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。注射機(jī)為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種。注射成型時(shí)注射模具安裝在注射機(jī)的動(dòng)模板和定模板上，由鎖模裝置合模并鎖緊，塑料在料筒內(nèi)加熱呈熔融狀態(tài)，由注射裝置將塑料熔體注入型腔內(nèi)，塑料制品固化冷卻后由鎖模裝置開模，并由推出裝置將制件推出。 由公稱注射量選擇注射機(jī)圖32 UG塑件體模型及參數(shù)利用UG測(cè)量工具（見圖32）可以測(cè)得塑件體的體積為：V=185 。，M=ρV。那么質(zhì)量M=。；由于該模具采用一模一腔，所以：實(shí)際注射量為:V實(shí)==185=222cm；實(shí)際注射質(zhì)量為：M實(shí)===；模具設(shè)計(jì)時(shí)，塑件成型所需的塑料熔體的總?cè)萘炕蛸|(zhì)量需在注射機(jī)額定注射80%內(nèi)。由此可得注射機(jī)所需體積最小為：22280%= 由鎖模力選擇注射機(jī)圖33 注塑體周長及面積塑料制件在分型面上的投影面積為A1=7854mm2。流道凝料（包括澆口）在分型面上的上的投影面積A2，A2 =806=480 mm2 ；A分= A1+ A2=7854+480=8334mm2查參考文獻(xiàn)F鎖F脹= A分P型（31）=8334 mm230MPa =8334mm23010Pa =250（kN）注：式中F鎖注射機(jī)的公稱鎖模力（N）；A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；P型為型腔內(nèi)熔體壓力，查參考文獻(xiàn)，取P型=30MPa。結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，查參考文獻(xiàn)，初步確定注塑機(jī)為 XSZY300型注射機(jī)。該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表33所示：表33注射機(jī)XSZY300技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥式拉桿內(nèi)間距/mm448370理論注射容積/ cm300模板最大行程/mm500螺桿直徑/ mm50最大模具厚度/mm350注射壓/ MPa130最小模具厚度/mm200續(xù)表33注射機(jī)XSZY300技術(shù)參數(shù)表注射速率/ g/s200鎖模形式/mm液壓注射行程/ mm160模具定位孔直徑/mmΦ125+螺桿轉(zhuǎn)速/ r/min25～89噴嘴球半徑/mm18塑化能力/ g/s噴嘴孔直徑/mm4鎖模力/ KN350模板尺寸（mm）598520第4章 注射模具設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì)將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)