【正文】 目錄1. 前言 3 2. 塑件分析 5 塑件材料選擇 5 塑件形狀 6 制品質(zhì)量 6 尺寸精度 6 表面粗糙度 7 制品表面粗糙度的選擇 7 熱塑性塑料產(chǎn)生的常見性表觀質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因 7 3. 注塑成型工藝條件 10 注塑成型工藝簡介 10 注塑成型工藝條件 11 4. 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 12 分型面位置的確定 12 型腔數(shù)量的確定 12 模架的選擇 13 5. 注塑機(jī)的選擇及校核 14 選擇注塑機(jī) 14 由公稱注射量選定注射機(jī) 14 由鎖模力選定注射機(jī) 14 注塑機(jī)的校核 15 最大注塑量的校核 15 鎖模力的校核 15 塑化能力的校核 15 噴嘴尺寸校核 16 定位圈尺寸校核 16 模具外形尺寸校核 16 模具厚度校核 17 模具安裝尺寸校核 17 開模行程校核 17 6. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 18 主流道 18 19 20 主流道剪切速率校核 20 澆口剪切速率的校核 20 7. 成型零件的工作尺寸計算 21 21 凹模的工作尺寸計算 21 型芯的工作尺寸計算 23 、支撐板厚度的確定 24 8. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 26 在設(shè)計脫模推出機(jī)構(gòu)是應(yīng)遵循下列原則。 26 脫模力的計算 26 設(shè)計塑件的推出機(jī)構(gòu) 26 9. 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 28 28 斜導(dǎo)柱傾角： 28 28 28 10. 排氣系統(tǒng)設(shè)計 31 11. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 32 32 ： 32 設(shè)計原則 32 冷卻時間的確定 32 塑料熔體釋放的熱量 33 高溫噴嘴向模具的接觸傳熱 33 注射模通過自然冷卻傳導(dǎo)走的熱量 34 冷卻系統(tǒng)的計算 35 凹模冷卻系統(tǒng)的計算 35 12. 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 38 導(dǎo)柱導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu) 38 限位板定位機(jī)構(gòu) 39 13. 模具開合模動作過程 40 開模過程 40 合模過程 40 14. 設(shè)計小結(jié) 41 致謝 42 主要參考文獻(xiàn) 43 1. 前言 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。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。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、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)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。從以下四個方面，可以看出模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用?！　〉谝?，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開精密模具。例如：～，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術(shù)企業(yè)”。第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。在1998年以前，許多人把機(jī)械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機(jī)械工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因?yàn)閲窠?jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進(jìn)口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具。生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求當(dāng)中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 我國模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代以來，國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。目前，中國有17000多個模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 我國模具技術(shù)發(fā)展的趨勢隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，我國模具技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。(1) 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 (2) 模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向發(fā)展 (3) 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到應(yīng)用 (4)特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展 (5)模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展 (6)模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速 (7)模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同 另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn) 了一些新的設(shè)計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式；模具標(biāo)準(zhǔn)件的日漸廣泛應(yīng)用（模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本）；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計與制造等。2. 塑件分析 塑件材料選擇滅火器在工作過程中，會有大量高壓氣體從噴嘴中噴出，這就要求噴嘴材料要有比較好的耐高沖擊性能。并且滅火器的噴嘴還會經(jīng)常經(jīng)受高溫和低溫，因此對材料的熱變形溫度和脆化溫度有一定要求。綜合考慮使用性能、加工性能、經(jīng)濟(jì)條件和原料情況，選擇材料PP1340。PP1340（嵌段共聚聚丙烯）在國內(nèi)有大批量的生產(chǎn)，具有良好的成型性、力學(xué)性能、表面光澤度和低成本等優(yōu)點(diǎn)，其性能如下表：表1 PP1340性能項目質(zhì)量指標(biāo)試驗(yàn)方法斷裂伸長率，%500ASTMD638拉伸強(qiáng)度，MPa23ASTMD638洛氏硬度，85ASTMD785密度，kg/m3910ASTMD1505熱變形溫度，℃105ASTMD648熔體流動速率，g/10minASTMD1238維卡軟化點(diǎn)，℃150ASTMD1525懸臂梁沖擊強(qiáng)度，J/m50ASTMD256 塑件形狀圖1 塑件圖該制件形狀為旋轉(zhuǎn)體，四面有四個通孔，形狀較為簡單：（如上圖） 制品質(zhì)量根據(jù)M=ρV（V=1/4πd178。）查表1可得PP1340的密度：ρ=V=π/4D178。Hπ/4d178。h=π/4（98178。90178。）74【π90744（24178。+24178。π/4）】/(π9074)+π/4（98178。34178。）8+π/4（50178。10178。）8+π/4（50178。34178。）10≈148942mm179。≈149cm3故制品的質(zhì)量M約為136g 尺寸精度由于改制件未標(biāo)注公差，查（《塑料成型模具》P7表21212）取MT5，B類公差。 表面粗糙度 制品表面粗糙度的選擇該制品為不透明制品，非配合表面和隱藏的面可取較大的表面粗糙度。同時可利用這種表面粗糙度的差異使塑件在開模時更加有力的包住型芯，而留在型芯上。制件各處具體的表面粗糙度在后文將陸續(xù)介紹。 熱塑性塑料產(chǎn)生的常見性表觀質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因表2 熱塑性塑料常見表觀質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因制品表觀缺陷產(chǎn)生的原因塑件不完整①注射量不夠，加料量及素化能力不足；②料桶、噴嘴及模具溫度低；③注射壓力太低；④注射速度太慢或太快；⑤流道或澆口太小，澆口數(shù)目不夠，位置不當(dāng)；⑥飛邊溢料太多；⑦塑件壁厚太薄，形狀復(fù)雜且面積大；⑦原料流動性太差，或含水分及揮發(fā)物多塑件四周飛邊過大①分型面貼和不嚴(yán)，有間隙，型腔