【正文】 課 程 設(shè) 計設(shè)計（論文）題目： 學(xué) 院 名 稱： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 姓 名： 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師： 職 稱 定稿日期： 年 月 日目錄1引言 12塑件成形工藝性分析 2 2 5 5 6 6 8 9 11 11 13 153澆注系統(tǒng)的設(shè)計 16 16 18 19 21 224模具成型零部件的設(shè)計 23 23 24 265合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 29 29 29 30 316脫模頂出機構(gòu)的設(shè)計 32 32 32 33 337冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 34 冷卻水管的工藝計算 34 冷卻水管的結(jié)構(gòu)設(shè)計 358模具的工作過程原理 36參考文獻 3839 / 421引言在現(xiàn)代化的生產(chǎn)當(dāng)中，模具是用來生產(chǎn)各種大批量產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀經(jīng)過一定的方式方法使原料成型。由于模具成型具有質(zhì)量好、產(chǎn)量多、省材料和成本低等特點，現(xiàn)如今已經(jīng)在國民經(jīng)濟各個部門得到應(yīng)用，特別是汽車、航天航空、機械制造、家用電器、儀器儀表和石油化工以及輕工日用品等部門。因為模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，因此模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值是模具自身價值的幾十倍、上百倍，所以說國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)是模具工業(yè)，模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，無形之中已經(jīng)變成衡量一個國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展，我國今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體的發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)在向著規(guī)模化和現(xiàn)代化發(fā)展的同時，更加專業(yè)和精度高是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)層次上來說，是為了滿足用戶對模具制造的 “精度高”、“質(zhì)量好”、“交貨期短”、“價格低”的要求。[1]我們需要通過對塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計算，合理的選用注塑機型號，并對注塑機各個參數(shù)進行校核，設(shè)計出一副經(jīng)濟，合理，適用的塑料注塑模具。我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度與國外相比較，還有一定的差距，國外通常為七成到八成，而我國只有三成左右。假如可以廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會縮短模具設(shè)計制造周期四分之一以上，而且可減少由于使用者自制模具件而導(dǎo)致的工時浪費。應(yīng)用計算機輔助繪圖技術(shù)設(shè)計模具已經(jīng)較為普遍，推廣和使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，能夠在一定程度上實現(xiàn)部分資源的共享，這將會大大減少模具設(shè)計的工作量和工作時間，對于發(fā)展計算機輔助繪圖技術(shù)、提高模具的精密度有著重要的意義。2塑件成形工藝性分析如圖21所示：圖中尺寸為塑料機殼塑件實際測量尺寸。圖21 塑料機殼塑件產(chǎn)品圖（1）結(jié)構(gòu)分析如下：該塑件是塑料機殼，外形為薄壁不規(guī)則體，制件表面有加強筋、孔、錐柱圓柱等一系列結(jié)構(gòu)，所以在模具設(shè)計和制造上要有精度的定位措施和良好的加工工藝以保證塑件精度。由于該塑件為中型薄壁件，為保證在頂出塑件時不在產(chǎn)品顯眼處留下痕跡影響美觀，所以在塑件底面腹部用18根頂針同時頂出塑件，見圖22。圖22塑件頂針頂出示意圖（2）成型工藝分析如下：由于該塑件產(chǎn)品的外表面要求平整、光潔、美觀棱角清晰，所以將分型面設(shè)置在塑件產(chǎn)品的底面最大截面處，具體見下一章節(jié)分型面的分析。 精度等級：采用高精度MT2級；脫模斜度：該塑料件長度為198mm，寬度為98mm，雖然由于原料在注射時流動性比較好，但是型腔和型芯與塑件接觸面積較大,頂針頂出塑件需要克服塑件與型腔和型芯之間的摩擦力較大，因此，塑件脫模斜度為3176。（3）塑件的成型工藝參數(shù)確定的三大要素：溫度、壓力和時間。溫度：注射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。料筒溫度：料筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好順利注射，而不會引起塑料分解噴嘴溫度：料筒和噴嘴溫度的選擇應(yīng)與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴溫度對成型條件及塑件的物理力學(xué)性能影響十分顯著。模具溫度：模具溫度對塑件的內(nèi)在性能和表現(xiàn)質(zhì)量有很大影響。模具溫度根據(jù)塑件是否結(jié)晶、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)要求等確定的。壓力：注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們都直接影響塑 料的塑化和塑件的質(zhì)量。塑化壓力:注射過程中塑化壓力的大小是隨塑桿的設(shè)計、塑件質(zhì)量的要求以及塑件的種類等的不同而異。注射壓力:注射壓力的大小取決于注射成型機的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑件種類和注射成型工藝等。時間： 一次注射成型周期包括注射時間（充模時間和保壓時間）、閉模冷卻時間。生產(chǎn)中充模時間為3～5s。注射時間中的保壓時間所占比例較大，約為20～120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前，保壓時間的長短對塑件尺寸精度有直接影響，而澆口處凝結(jié)之后則無影響。保壓時間以塑件的收縮波動范圍最小的時間為準(zhǔn)。冷卻時間取決于塑件厚度，塑件的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫度。冷卻時間約為30～120s。冷卻時間過長會對復(fù)雜塑件造成脫模困難。溫度、壓力和時間。這三大成型工藝控制因素都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結(jié)構(gòu)來選定。[2]考慮到塑料機殼的工作條件，是在日常用品中使用，且與人們生活有關(guān)，因此必須要無毒，無臭，無味的材料制成。又由于是用手觸摸使用，必須耐酸、穩(wěn)定性要好；硬度、耐磨性、抗拉強度要高，綜合的機械性能要好。擁有這些條件的塑料一般第一考慮：丙烯腈丁二烯苯乙烯（英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，稱：ABS）。綜合性能良好，沖擊強度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、家用塑料制品件、傳動零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。（1）無定性料，流動性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好。（2）吸濕性強，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時間的預(yù)熱干燥。（3）成型時宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為≧250℃）。 ABS的主要性能指標(biāo)ABS塑料主要的性能指標(biāo)： 密度 () 收縮率 % ~熔 點 ℃ 130~160熱變形溫度 45N/cm 65~98彎曲強度 Mpa 80拉伸強度 MPa 35~49拉伸彈性模量 GPa 彎曲彈性模量 Gpa 壓縮強度 Mpa 18~39缺口沖擊強度 kJ/㎡ 11~20硬 度 HR R62~86[3]通常情況下塑件在冷卻后會產(chǎn)生一定的收縮，會產(chǎn)生包緊力，該力作用在凸?；蛘叱尚偷男托旧希灰部烧掣阶饔?，塑件