【正文】 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 1 頁 成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 GPS 導(dǎo)航儀 下 蓋板 注射 模設(shè) 計(jì) 學(xué) 院 廣東 工業(yè)大學(xué) 專 業(yè) 材料成型與控制工程 年 級(jí) 姓 名 楊永健 指導(dǎo)教師 鄧萬國 （ 年 月） 廣東技術(shù)師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院制 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 2 頁 目 錄 前言 1. 塑料制品的工藝性分析 1 2. 注射機(jī)型號(hào)的初步擬定 5 3. 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 6 分型面的確定 6 型腔的布置方案的比較與確定 6 澆注系統(tǒng)與排氣形式的設(shè)計(jì) 7 成型零部件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與工作尺寸計(jì)算 8 頂出機(jī)構(gòu)的確定 12 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 16 其它系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 4 模具中相關(guān)的校核 23 最大注射量的校核 23 注射壓力的校核 23 鎖模力校核 23 開模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核 23 5 相關(guān)零 件的加工工藝過程 25 6 模具的工作過程 27 7 結(jié)束語 28 參考文獻(xiàn) 28 附錄一 成型零件加工工藝卡片 附錄二 成型零件零件圖 附錄三 模具總裝圖 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 3 頁 前 言 概述 注射成型也稱為注射模塑或注塑，是熱塑性塑料的一種重要成型方法。迄今為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此成型方法 ；它的特點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高、易自動(dòng)化，因此廣泛應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)。目前，注射成型總的發(fā)展趨勢是向精密、節(jié)能、自動(dòng)化、薄壁化和微型化發(fā)展。當(dāng)今世界注射模具的基本格局是以日、美及歐洲各工業(yè)化國家作為世界模具技術(shù)的領(lǐng)頭羊，占據(jù)了世界注射模具市場的半壁江山，他們擁有現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法和先進(jìn)的模具制造設(shè)備。 特別是近幾年來這些國家把 CAD/CAM/CAE系統(tǒng)作為模具工業(yè)發(fā)展的臂翼，其發(fā)展的趨勢如日中天。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)取得了共識(shí)。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，是其他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(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為 600 億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)。從 1997 年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。 國外發(fā)展情況 ： 注塑模具設(shè)計(jì)，國外先進(jìn)國家（日本、德國、美國等）從 20世紀(jì) 80 年代中期 已廣泛使用計(jì)算機(jī)對(duì)塑料模進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)（ CAD），輔助制造（ CAM），并對(duì)模具設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行定量計(jì)算機(jī)和數(shù)值分析（ CAE），已由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)逐步過渡到計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，對(duì)模具澆注系統(tǒng)和型腔的熔料流動(dòng)行為以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱量分布都采用了微機(jī)輔助設(shè)計(jì)。注塑制品已呈現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，對(duì)注塑成型機(jī)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作或無人操作，成型機(jī)可以根據(jù)生產(chǎn)監(jiān)測信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整成型工藝條件，從而能從根本上保證塑料制品的成型質(zhì)量不發(fā)生問題。 國內(nèi)發(fā)展情況 ： 近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如： P 3Cr2Mo、 PMS、 SM Ⅰ 、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在 30%以下，和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到 70%80%相比，仍有很大差距。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 4 頁 表一 、國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項(xiàng)目 國外 國內(nèi) 注塑模型腔精度 ～ ～ 型腔表面粗糙度 ～ m m 非淬火鋼模具壽命 10～ 60萬次 10～ 30萬次 淬火鋼模具壽命 160～ 300萬次 50～ 100 萬次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足 10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 70～ 80% 小于 30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 一個(gè)月左右 2～ 4個(gè)月 在模具行業(yè)中的占有量 30～ 40% 25～ 30% 據(jù)有關(guān)方面預(yù)測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總 量發(fā)展速度。同時(shí)，由于近年來進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、 PVC 塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，高速公路的迅速發(fā)展，對(duì)汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模 需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點(diǎn)。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 5 頁 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航儀下 蓋板 注塑模設(shè)計(jì) 1 塑件 制品的工藝性分析 塑件分析 圖 21 該殼體為不規(guī)則幾何體的組合，無復(fù)雜空間曲面，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸細(xì)小精密，帶有凹槽，卡口，側(cè)抽芯等典型結(jié)構(gòu)。 塑件的材料和幾何形狀 塑件的選材 塑件的選材應(yīng)從塑料的力學(xué)，物理，化學(xué)性能，以滿足塑件的使用要求，另外，還要考慮塑料的工藝性能和成型性能，以保證塑件既符合使用要求，又易于成型，當(dāng) 然也要考慮材料和成型的價(jià)格。 塑件的幾何形狀 塑件的幾何形狀包括脫模斜度，壁厚，加強(qiáng)肋，圓角，孔，支撐面，標(biāo)志及花紋等，塑件的幾何形狀與成型方法，模具分型面的選擇，塑件是否順利成型與脫模有直接的關(guān)系。在塑件的設(shè)計(jì)中，要多與成型工藝人員研究，以使塑件的幾何形狀能滿足其成型工廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 6 頁 藝的要求。 （ 1）脫模斜度 由于塑件在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)使塑件緊緊包住模具型芯或模具型腔中脫出的部分，為了使塑件易于從模具中脫出，并且避免脫模時(shí)拉傷或劃傷塑件，因此在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，必須考慮塑件內(nèi)外表面沿脫模方向均有足夠的脫模斜度。 ABS塑料 的脫模斜度為 40＇～ 39。1 39。30 。 具體選擇脫模斜度時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1） 在滿足塑件尺寸公差的要求的前提，脫模斜度可取大一些。以利于脫模。 2） 在塑件收縮率大的情況下，應(yīng)選擇較大的脫模斜度，熱性塑料的收縮率一般較熱固性塑料的收縮率大，故脫模斜度也應(yīng)大一些。 3） 當(dāng)塑件壁厚較厚時(shí)，因成型時(shí)塑件的收縮量大，故應(yīng)選擇較大的脫模斜度。 4） 對(duì)于較高較大的塑件，應(yīng)選用較小的脫模斜度。 5） 對(duì)于高精度的塑件，應(yīng)選用較小的脫模斜度。 6） 對(duì)于塑件高度很小時(shí)，才允許 不設(shè)計(jì)脫模斜度。 7） 如果要求脫模后，塑件應(yīng)保持在型芯的一邊，可有益將內(nèi)表面的脫模斜度設(shè)計(jì)得比外表面小。 8） 如圖所示，一般內(nèi)孔以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得，外形以大端為準(zhǔn)，斜度由縮小方向取得。 圖 22 （ 2）壁厚 根據(jù)塑件的使用性能要求應(yīng)有足夠的壁厚，保證塑件的強(qiáng)度和剛度。但從塑料成型的角度來看，塑件過厚，使其收縮率加大，增加了尺寸的不穩(wěn)定性，同時(shí)延長了塑件的冷卻時(shí)間，使成型周期長而影響注射效率，并造成材料的浪費(fèi)，提高生產(chǎn)成本：而塑件過薄，則使塑件的強(qiáng)度和剛度下降，影響使用壽命，同時(shí)使塑件成型時(shí)物料的流動(dòng) 阻力增大，影響成型效果，而且過薄的塑件，也給塑件的脫模帶來了困難。因此，對(duì)塑件的壁厚應(yīng)有一定的限制。常用壁厚一般為 4～ 5mm。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 7 頁 同時(shí)對(duì)根據(jù)塑件成型的工藝需要，還盡量使各部的壁厚均勻，這是非常必要的．原因如下： ①在塑料注射成型的固化、冷卻過程中產(chǎn)生收縮。若壁厚不均勻，則造成塑件收縮的不均勻，從而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力不均，以致發(fā)生變形或者開裂，同時(shí)又是產(chǎn)生縮孔、氣泡及翹曲的主要原因。 ②若壁厚不均勻，一部分較厚，那么必然會(huì)延長冷卻時(shí)間，即延長成型周期．而必然降低生產(chǎn)效率。 為此，應(yīng)對(duì)一些不利于塑料成型的塑件結(jié)構(gòu)做一些 合理的改進(jìn)，當(dāng)然這要充分考慮以下幾點(diǎn)： ①應(yīng)滿足塑件在裝配、運(yùn)輸與使用時(shí)的強(qiáng)度要求。 ②它充分考慮在成型過程中塑料的流動(dòng)性，即薄壁和棱邊部分仍能填充滿型腔。 ③塑件應(yīng)能承受足夠的脫模力，不至于在頂出過程中頂裂頂壞塑件 本次設(shè)計(jì)的制件的壁厚為 3mm，符合材料和制件大小的需要，且制件各部分的壁厚均勻。 為了保證塑件壁厚的均勻性，如果允許的話，都在邊與邊、面與面的拐角處采用圓弧連接的形式．其中 r＝ 。當(dāng)然這是可以改變的，只要保證拐角處的尺寸 S＝ t即可。這樣可以避免應(yīng)力集中而引起的變形或開裂，并能使注射熔料、 流動(dòng)順暢，改善塑件外觀及強(qiáng)度。提高塑件脫模的承受能力。 （ 3）孔 塑件上的孔不但要保證不影響塑件的強(qiáng)度，而且還要盡量不增加模具制造的復(fù)雜性，并使成型簡單，脫模容易。 由于盲孔只能用一端固定的型芯來定型，為了避免型芯的彎曲和折斷，盲孔的深度不宜太深，如果塑件需要較深的盲孔，而且孔的位置垂直于加壓方向，需用支承柱來支承水平型芯；如果直徑?。ㄐ∮?）、深度大的圓孔，最好在成型后，用機(jī)械加工的方法來獲得，成型時(shí)，在后續(xù)要鉆孔的位置上壓出定位淺孔，則會(huì)給鉆孔帶來很大的方便。 塑件上受力的孔周圍可設(shè)計(jì)一凸臺(tái)或凸 邊來加強(qiáng)。 2）孔的成型設(shè)計(jì) 塑件的孔一定要考慮成型模具的簡單和操作的方便。如有斜孔或形狀復(fù)雜的孔可采用拼合的型芯來成型。 當(dāng)塑件上有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，往往使塑模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，將具有側(cè)孔或側(cè)凹的塑件進(jìn)行改進(jìn)，采用圖 b的結(jié)構(gòu)，可避免側(cè)向抽芯。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文