【正文】 年 3 月國務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，把模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。汽車基本車型不斷增加，2022 年將達(dá)到 170 種。單輛摩托車約有零件 2022 種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。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。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。在 1998 年以前，許多人把機械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。因為國民經(jīng)濟各產(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。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。 模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計3模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。 塑料模具產(chǎn)品的基本知識及技術(shù)應(yīng)用一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計4它主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截斷組件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸模。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。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)，新型模具材料等方面取得了顯著進步；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)。供需矛盾暫時難以解決。在國外，特別是發(fā)達(dá)國家，其塑料模的設(shè)計與制造起步較早，技術(shù)方面比較成熟。德國 IKV 研究所的 CADMOULD系統(tǒng)，可用于注射模具的流動、冷卻分析和力學(xué)性能校核。總得來說必須提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命、模具的設(shè)計水平與比例。電腦輔助工程(CAE)技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計6及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。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，模具裝配完畢後，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題後，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑膠制品和模具設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期 [2]。CAD/CAM 軟件智能化程度在不斷提高。推廣采用熱流道技術(shù)、氣（水） 、體輔助注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)，可以提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量節(jié)省原材料和能源。該塑件為汽車儀表板中央焊板，承受外力的幾率不大，如沖擊載荷，振動，摩擦等情況比較少。塑膠件的形狀和尺寸：塑膠件的形狀和尺寸不同，對模塑工藝要求也不同。確定成型方案及模具型式：根據(jù)對塑膠零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計9目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等。本品以高純度丙烯為主要原料，乙烯為共聚單體，采用高活性催化劑在 62℃～80℃及低于 的壓力下經(jīng)氣相反應(yīng)生產(chǎn)聚丙烯粉料，再經(jīng)干燥、混煉、擠壓、造粒、篩分、均化成聚丙烯顆粒。本品耐腐蝕，抗張強度 30MPa，強度、剛性和透明性都比聚乙烯好；缺點是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性和添加抗氧劑予以克服。 據(jù)中國工程塑料協(xié)會預(yù)測，2022 年約為 10%，需求量將從 2022 年的 44 萬 t 增長到 2022 年的 140 萬 t。 PP 塑料的成型性能，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。,避免缺膠、尖角，以防應(yīng)力集中。對于吸濕性強的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。其中，塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點為121℃，加熱溫度為100～121℃，保溫時間與制件厚度有關(guān)，通常取2～9小時 [9] ） 。4. 塑化能力 [6]：的整個成型周期配合協(xié)調(diào)，若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之則會加長成型周期。 注塑機類型的選擇塑料注射成型機的類型可分為：臥式塑料注射機、立式塑料注射機和角式塑料注射機 [6]。螺桿式注射機可采用不同的螺桿，使用調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)及背壓等適應(yīng)能力，可加工各種塑料及不同要求的塑件，加工低粘度塑料，薄壁及形狀復(fù)雜塑件時，易發(fā)生副料回流，螺桿不易清洗，貯料清洗不凈，易發(fā)生分解。由于機身較高，機器的穩(wěn)定性差，加料較困難，維修不便。綜上所述，根據(jù)立式和角式注射機的特點，不適用于本產(chǎn)品的注塑模具設(shè)計。V 澆 如圖 33 所示。圖 34 SZ630/2400 注射機表 31 SZ630/2400 型注射機的主要參數(shù)標(biāo)稱注射量 610cm3 定位孔直徑 Φ160mm最大開模行程 S′ 550mm 噴嘴球頭直徑 Φ70mm最大裝模高度 Hmax 610mm 噴嘴孔直徑 Φ4mm最小裝模高度 Hmin 310mm 中心頂桿直徑 Φ50模板最大安裝尺寸 550550mm 移模行程 0550mm 注射機的校核河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計20公式：（）W 公 ≥W 注 （36）W 公 ——注塑機的公稱注塑量（cm 3）；W 注 ——塑料體積量，是所有型腔的塑料加上澆注系統(tǒng)塑料的總和（cm 3）； 如前所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為 論注射量 610cm3，將數(shù)據(jù)代入公式得： 3 ＜610cm 3 , 故滿足要求。（Mpa 或 N/ cm3）一般 PP 塑料的注塑壓力為 70～100Mpa，取 90 Mpa 。公式：Hmin﹤H 閉﹤Hmax如裝配圖可知模具的閉合高度 H 閉＝382 mm，如圖 36 所示。綜合驗證，選取 SZ630/2400 螺桿式注塑成型機完全能滿足此模具的注射要求。綜合考慮，采用單分型面塑料注射模具。4. 塑件性能及填充條件；5. 澆注系統(tǒng)的布局；6. 成型效率和成型操作；7. 排氣及脫模；8. 模具結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制造容易；河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計259. 便于塑件脫模，在開模時盡量使塑件留在動模；結(jié)合汽車儀表板中央焊板的結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上基本原則，選擇單分型面。整體式凹模成型的塑件無拼縫痕跡，模具簡單，成型的塑件質(zhì)量較好。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)塑件內(nèi)型選擇整體式凸模。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計26成型零部件之間的鑲拼有以下的組合原則：（1）保證塑件質(zhì)量和模具的可靠性，減少在塑件上留下拼縫痕跡，使毛刺方向與鑲拼方向一致。 型腔壁厚的計算 型腔的強度及剛度要求注射模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度的計算是注射模設(shè)計中的重要問題。同時，剛度不足時型腔發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等。取 。 型腔壁厚的計算側(cè)壁：按強度計算時， （41）pMcaht??式中 h——凹模型腔的深度，這里 h=22mm；A——系數(shù)，由 l/h=295/22= 故查表 5—5 取最大值a=；——模腔壓力（MPa）且 =（25％～50％）p 注MpM=～ 45 取 pm=40MPa；——材料許用應(yīng)力（MPa） ， MPa。?式中 b——凹模型腔的內(nèi)孔（矩形）短邊尺寸（mm）且 b=98mm；——系數(shù)且由 l/b=295/98= 查表 5—6 得 ；39。39。ct?河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計30 mm （45）,??ct這里取 mm。在設(shè)計過程中，必須根據(jù)塑件的尺寸精度要求來確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級。模具可動成型零件配合間隙的變化值及模具固定成型零件安裝尺寸的變化值都影響塑件的公差，它可能出現(xiàn)的最大公差值是這些誤差的總和。1?sd339。 （40)(mscpsxQDd????凸8）式中 d 凸 ——凸模/型芯外形（外徑）尺寸（mm） ；Ds——塑件內(nèi)形（內(nèi)徑）基本尺寸（ mm） 。3?39。一定的硬度和耐磨性；耐熱性；耐磨蝕性；使用壽命；加工性能；成本和經(jīng)濟性。由于儀表板中央焊板應(yīng)用場合的原因，對內(nèi)表面的要求較高，故選擇凸模的表面粗糙度為 。設(shè)計澆注系統(tǒng)基本要河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計34點：適應(yīng)塑料的工藝性、流程要短、排氣良好、避免料流直沖型芯或嵌件、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小、澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱、修正方便，保證制品的外觀質(zhì)量、防止塑件變形 [14]。其斷面尺寸，可能是變化的，也可能是不變的。本次設(shè)計儀表板中央焊板模具，其產(chǎn)品的原材料為 PP 塑料，其流動性較好，綜合考慮各方面因素，可將主流道尺寸設(shè)計的大些?！?4176。（4）為確保塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑。1. 澆口套作用 [6]：（1）使模具安裝時進入定位孔方便，在注射機上有很好的定位，與注射機噴嘴吻合，并能經(jīng)受塑料的反應(yīng)力，不致被推出模具。考慮澆口套的實際工作環(huán)境，選用 T8 鋼作為澆口套的材料。4. 澆口套各部位的具體尺寸的確定由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以要求模具的主流河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計37道部分通常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套。結(jié)構(gòu)如圖 4－4 所示。1. 分流道截面形設(shè)計分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U 形和六角形 [1]。實踐證明，對多數(shù)塑件來說，分流道直徑在 5～6mm 以下時，對流動性影響較大，但直徑在 8mm 以上時，再增大其半徑，對流動性的影響則不大。.分流道分布示意圖如下：圖 46 分流到的分布 澆口的設(shè)計河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計40澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，熔融塑料經(jīng)過澆口進入型腔。根據(jù)上述兩項澆口的基本作用來說，澆口的截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑料分離以及澆口殘痕最小 [15]。作為塑料熔體進入型腔閥門的澆口，對塑件的質(zhì)量有決定性的影響，因而澆口的類型與尺寸、澆口的位置與數(shù)量等便成為澆注系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵 [13]。按澆口形狀、大小位置不同，澆口的形式多種多樣，但常用的澆口種類可分為以下幾種：普通側(cè)澆口、扇形澆口、平縫式澆口、護耳式澆口、隙式澆口；一般點澆口、潛伏式澆口；盤狀澆口、分流澆口、直接澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、圓環(huán)形澆口等 [13]。3. 澆口位置的選擇澆口在制件上開設(shè)的位置和數(shù)目，對制品的質(zhì)量影響很大。選擇此部位是因為：開設(shè)該澆口的部位為塑料產(chǎn)品的最厚處，這樣能使熔融料從厚斷面流入薄斷面，保證充模完全。對于塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸小且形狀簡單的盡量采用一個澆口。它一般設(shè)置在主流道的末端（即主流道正對面的動模上） ，直徑稍大于主流道大端直徑，以利于冷河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計44料流入。儀表板中央焊板模具使用的是臥式注射機，在臥式注射機上的冷料穴，一般都設(shè)置在主流道的末端，即主流道正對面的動模上，直徑稍大于主流道大端直徑，以利于冷料流入，由于主流道大徑為 8mm，取冷料穴直徑為 10mm，冷料穴的長度通常為主流道直徑的 ～2 倍，如果冷料穴的長度過短，則部分冷料將流入型腔，會。圖 4—10 Z 形拉料桿1—定模座板上 2—冷料穴 3—動模板 4—Z 形拉料桿當(dāng)分流道較長時，可以將分流道的盡頭沿前進方向稍延長的部分作為冷料穴且這里的拉料形式選用鉤形（Z 形）拉料桿，如圖 4—10 所示，Z 形的頭部可將主流道凝料鉤住，開模時將其從主流道中拉出。由于儀表板中央焊板產(chǎn)品的材料選擇為 PP 塑料，其流動性較好，故成型時，每個型腔只需開設(shè)一個澆口。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計43澆口的位置如圖 49 所示：圖 49 澆口的位置4. 澆口數(shù)量的確定澆口數(shù)量與塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、塑料的流動性能等有很大的關(guān)系。在確定澆口位置時，應(yīng)針對塑件的幾何形狀，塑料的圖 48 澆口與分流道的連接流動性能，填充條件及排氣因素綜合加以考慮。扇形澆口使塑料在寬度方向得到更均勻的分配，可降低塑件的內(nèi)應(yīng)力和減少了帶入空氣的可能性，并克服了流紋及定向效應(yīng)等缺點，但去除澆口比較困難，澆口痕跡明顯