【正文】 ........................................................... 21 ......................................................................................... 21 ................................................................................................... 21 ................................................................................................ 22 主流道的設(shè)計 ........................................................................................ 22 ..................................................................................... 23 ............................................................................................ 23 ......................................................................................... 24 ......................................................................................... 24 ......................................................................................... 24 第 5 章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 ............................................................. 25 注射成型工藝過程分析 ........................................................................................... 25 相關(guān)參數(shù) ......................................................................................................... 27 表 1 海天 160XB注塑機(jī)參數(shù) (部分 ) ................................................................ 27 ................................................................................................ 27 鎖模力校核 ...................................................................................................... 28 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 ............................................................... 29 開模行程校核 .................................................................................................. 29 第 6 章 模具結(jié)構(gòu)總圖 ............................................................................................. 30 總 結(jié) ......................................................................................................................... 31 致 謝 ......................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 33 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 38 頁 1 緒論 模具制造是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%～ 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是 其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能 好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能 [1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易 于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。但注射成型的設(shè)備價格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 38 頁 產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。 注射機(jī)為熱塑性或熱固性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，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用 塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。 注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定 板上，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動。注射成型時動模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 [2] 。 注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型 質(zhì)量的主要因素。 注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。 塑料模具的設(shè)計不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用計算機(jī)輔助工程蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 38 頁 （ CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā) /設(shè)計階段（包括產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計人員憑經(jīng)驗與直覺設(shè)計模具，模具裝配完 畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。 目前國際市場上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動模擬分析軟件有澳大利亞的 MOLDFLOW、美國的 CFLOW、華中科技大學(xué)的 HFLOW 等。其中 MOLDFLOW軟件包括三個部分： MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡稱 MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡稱 MPI）， MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡稱 MPX）。 采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模， CAE 技術(shù)提供了從制品設(shè)計到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機(jī)上對整個注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設(shè)計，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義 [3]。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 38 頁 第 2章 塑件分析 塑件圖 在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(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。 本設(shè)計課題 煙灰缸如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 煙灰缸三維立體圖 塑件的材料分析 塑料材料的基本特性 ABS 是一種半結(jié)晶性材料。由于均聚物型的 ABS 溫度高于 0℃ 以上時非常脆，因此許多商業(yè)的 ABS 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 ABS 材料有較低的熱扭曲溫度（ 100℃ ）、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。ABS 的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。 ABS的維卡軟化溫度為 150℃ 。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。 ABS 不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對 ABS進(jìn)行改性。 ABS的流動率 MFR范圍在 1~40。低 MFR 的 ABS材料抗沖蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 38 頁 擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對于相同 MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高 。由于結(jié)晶， ABS 的收縮率相當(dāng)高，一般為 ~%。并且收縮率的方向均勻性比 PEHD 等材料要好得多。加入 30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到 %。均聚物型和共聚物型的 ABS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，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。 ABS也不象 PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。 塑件材料成型性能 (1) 吸濕性小﹐可能發(fā)生熔體破裂﹐長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。 (2) 流動性極好﹐易于成型。 (3) 冷卻速度快﹐澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢。 (4) 成型收縮率范 圍及收縮率大