【正文】 ......................................................... 34 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 35 摘 要 模具是國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)裝備，利用模具生產(chǎn)具有節(jié)能、節(jié)材、生產(chǎn)效率高、制造成本低及產(chǎn)品的一致性能好等顯著優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛用于家電、汽車、建筑、機(jī)械、電子等領(lǐng)域內(nèi)的批量性零件的生產(chǎn)。模具設(shè)計(jì)一般包括成形零件設(shè)計(jì)、注塑機(jī)選擇、脫模、抽芯、冷卻、澆注、排氣等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高模具的質(zhì)量、性能、壽命和成本。模具 CAD/CAM 作為一門綜合性應(yīng)用技術(shù)已成為現(xiàn)代模具技術(shù)的核心和最重要的發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞 注射模 收縮率 脫模 側(cè)抽芯 3 Abstract Mold is the basal equipment of the national economy. The use of production molds is energyefficient, materialefficient, highproductivity, lowcost manufacturing , consistent good performance products and so on., With these obvious strongpoints they have been widely used in household appliances, automobiles, construction, machinery, electronics, and other areas to produce accessorys in amount. Mold design generally includes shaped accessorys design, molded plastic machine selection, drawing of patterns, pumping core, cooling, molding, exhaust systems design, and rational structural design in mold to improve the quality, performance, life expectancy and costs. Mold CAD/CAM, as a integrated application in technology, is bee the core of modern mold technology and the most important development direction. Keywords: Injection Mould Shrinking rate Take off a mold Side smoked core 4 第一章 緒論 塑料是以高分子聚合物為主要成分，并在加工為制品的某階段可流動(dòng)成型的材料。塑料是繼鋼鐵、木材、水泥之后，當(dāng)代新興的第四大類工業(yè)材料。由于塑料具有比重小、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性能高、比強(qiáng)度大等優(yōu)異性能，所以在機(jī)械、儀表、無(wú)線電、電訊、日用品、國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)等方面應(yīng)用甚廣。 “塑料制品生產(chǎn)的關(guān)鍵常在模具”。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)的塑料加工工業(yè)地飛躍發(fā)展，隨著塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，我國(guó)的模具行業(yè)也飛速地發(fā)展起來(lái)，大型、精密、復(fù)雜、 高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。塑料模已能生產(chǎn) 3 48大展幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機(jī)全套塑料模具及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開(kāi)始采用。目前，生產(chǎn)塑料制品最廣泛采用的是壓制成型法、鑄壓成型法、注射成型法、中空吹塑成型法、真空成型法、壓縮空氣成型法、其中包括近年來(lái)得到發(fā)展的熱固性塑料注射成型、低發(fā)泡塑料注射成型及微型注射成型等。 注射成型也稱注塑成型，可用來(lái)生產(chǎn)空間幾何形狀非常復(fù)雜的塑料制品。由于它具有應(yīng)用面廣，成形周期短，生產(chǎn)效率高，模具工作條件可以得 到改善，制品精度高，生產(chǎn)條件好，生產(chǎn)操作容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等諸方面的優(yōu)點(diǎn)，因此在整個(gè)塑料制品生產(chǎn)行業(yè)中，占有非常重要的地位。目前，除了少數(shù)幾種塑料制品外，幾乎所有的塑料都可以采用注射成型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注射制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的 30%，全世界每年生產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的 50%。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品的及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求，在此背景下，模具 CAD/CAM （ Computer Aided Design amp。 Aided Manufacturing）應(yīng)運(yùn)而生，并成為模具設(shè)計(jì)與制造的重要的發(fā)展方向之一。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較大的模具生產(chǎn)廠家在 CAD/CAM 上進(jìn)行了較大的投資，正大力發(fā)展這一技術(shù)。我國(guó)也開(kāi)始著手于模具 CAD/CAM 的研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。 5 第二章 塑料制品的工藝分析 制品結(jié)構(gòu)分析： 制品外形尺寸如設(shè)計(jì)圖紙所示，制品是一個(gè)帶側(cè)孔的桿件，尺寸不大，外形結(jié)構(gòu)也不是很復(fù)雜，有 2 個(gè)小孔，需用側(cè)抽芯，本設(shè)計(jì)采用滑塊側(cè)抽芯，推桿推出。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)設(shè)計(jì)總裝配圖。 工件制品圖： 圖 工件 2D 圖 圖 工件 3D 圖 塑料制品的特性： 6 制品的物理特性 制件所用的材料為聚酰胺（ PA），它的性能 :聚酰胺為韌性角狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹(shù)脂，作為工程塑料的聚酰胺分子量一般為 萬(wàn)。聚酰胺具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，軟化點(diǎn)高，耐熱，摩擦系數(shù)低，耐磨損，自潤(rùn)滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好，染色性差。缺點(diǎn)是吸水性大，影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，纖維增強(qiáng)可降低樹(shù)脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。聚酰胺與玻璃纖維親合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷 、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等等。無(wú)毒性，但不可長(zhǎng)期與酸堿接觸。 值得注意的是 ,加入玻纖后 ,尼龍的抗拉強(qiáng)度可提高 2 倍左右 ,耐溫能力也相應(yīng)得到 提高 .尼龍的收縮率為 1%~2%. 化學(xué)和物理特性 制件有較高沖擊強(qiáng)率，載荷分散性、柔軟性好，熱塑性、輕質(zhì)、韌性好、耐耐環(huán)己酮和芳香溶劑和耐久性好工作溫度 801000C，低溫脆化溫度 20 至 300C，熔點(diǎn)： 215℃。熱分解溫度：＞ 300℃。密度： ／ cm3。平衡吸水率： ％。適于輕載荷條件下使用，具有良好的耐磨性 、自潤(rùn)滑性和耐溶劑性。有較好的消振，降噪能力。 PA 的成型特性： ，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。比拉伸強(qiáng)度高于金屬，比壓縮強(qiáng)度與金屬不相上下，但它的剛性不及金屬?？估瓘?qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度，比 ABS 高一倍多。對(duì)沖擊、應(yīng)力振動(dòng)的吸收能力強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度比一般塑料高了許多，并優(yōu)于縮醛樹(shù)脂。 ，制件經(jīng)多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度。常見(jiàn)的自動(dòng)扶梯扶手、新型的自行車塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場(chǎng)合經(jīng)常應(yīng)用 PA。 ，耐熱 (如尼龍 46 等 ,高結(jié)晶 性尼龍的熱變形溫度高 ,可在 150 度下長(zhǎng)期使用 .PA66 經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)以后 ,其熱變形溫度達(dá)到 250 度以上 )。 ，摩擦系數(shù)小，耐磨。作活動(dòng)機(jī)械構(gòu)件時(shí)有自潤(rùn)滑性，噪聲低，在摩擦作用不太高時(shí)可不加潤(rùn)滑劑使用；如果確實(shí)需要用潤(rùn)滑劑以減輕摩擦或幫助散熱，則水油、油脂等都可選擇。從而 ,做為傳動(dòng)部件其使用壽命長(zhǎng) . ，十分耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸、機(jī)油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對(duì)芳香族化合物呈惰性，但不耐強(qiáng)酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力。 可作潤(rùn)滑油、燃料等的包裝材料。 7 ，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好 ,對(duì)生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力。 。電絕緣性好 ,尼龍的體積電阻很高 ,耐擊穿電壓高 ,在干燥環(huán)境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性。 、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度，能快速流動(dòng)。易于充模，充模后凝固點(diǎn)高，能快速定型，故成型周期短，生產(chǎn)效率高。 塑件尺寸的精度： 塑件的尺寸精度受到個(gè)方面因素的影響，其主要因素是材料收縮及模具的制造誤差。影響塑 件尺寸精度的因素有如下幾方面： （ 1） 成形材料 （ 2） 成形條件 （ 3） 塑件形狀 （ 4） 模具結(jié)構(gòu) （ 5） 制造誤差 （ 6） 成形后的條件 分析制品，塑件制品的精度不高，因此塑料制品精度等級(jí)選用 14 級(jí)精度，即 IT14。公差數(shù)值依制品各部分不同的尺寸大小而不同。 塑料制品的收縮 塑料經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因而引起尺寸減小或體積縮小的現(xiàn)象稱塑料的收縮性。 影響塑料制品收縮的因素，有以下幾方面： （ 1） 塑料的性質(zhì) （ 2） 塑件結(jié)構(gòu) （ 3） 模具結(jié)構(gòu) （ 4） 成型工藝 收縮率是每種塑料都具有固有特性之一，它因材料的不同而不同。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，對(duì)于收縮性總是給以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。其主要公式如下： A=B(1+ cpS ) 式中 A—— 室溫下模具的實(shí)際尺寸 B—— 室溫下塑件的實(shí)際尺寸 cpS —— 塑料的平均收縮率 查表可知，本設(shè)計(jì)的塑料制品材料 PA 收 縮率為 cpS =1%～ 2%，設(shè)計(jì)模具時(shí)，要把收縮率加以考慮。 塑料平均收縮率為 122cp cpcp SSS ?? 式中 1cpS —— 塑料的最大收縮率； 8 2cpS —— 塑料的最小收縮率。 因此本設(shè)計(jì)的塑料制品材料 PVC 平均收縮率為 122cp cpcp SSS ?? = %2 %2%1 =+ 脫模斜度 為了便于使塑件從模具內(nèi)取出或從塑件內(nèi)軸出型芯，防止塑件與模具成型表面的粘附，以及塑件表面被劃傷、擦毛等情況產(chǎn)生，塑件的內(nèi)外表面沿脫模方向設(shè)有一傾斜度脫模斜度。 設(shè)計(jì)脫模斜度主要從以下幾方面加以考慮： （ 1）斜度的大小與塑料性質(zhì)有關(guān)。 （ 2）斜度的大小與收縮率大小、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)，也隨塑件的深度不同而改變。一般最小斜度為 15′，通常取 176。 （ 3）復(fù)雜及不規(guī)則形狀的塑件，其斜度 大一些。 （ 4）熱固性塑料較熱塑性塑料收縮小， 脫模斜度 也相應(yīng)小些。 （ 5）不通孔深度小于 10mm，外形高度不大于 20mm 時(shí)，允許不設(shè)計(jì)斜度。 綜上所述，選取出模斜度既要考慮脫模方便又要考慮塑件尺寸的大小和公差要求。 由于本設(shè)計(jì)的制品高度只有 6mm，考慮到它的 外形 以及其他各方面因素，決定不采取脫模斜度。直接使用推桿推出。 第三章 注射機(jī)型號(hào)的確定 模具是安裝在注射機(jī)上使用的，在生產(chǎn)塑件時(shí)模具與機(jī)床是一個(gè)不可分割的整體。因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)當(dāng)了解注射成型的工藝過(guò)程外，還應(yīng)對(duì)所選用注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范 和性能參數(shù)有全面的了解。 最大注射量 設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)使成型制品每次所需注射總量 G 小于注射機(jī)的最大注射量 maxG 。 而 12G nG G??(N) 9 式