【正文】 。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％～90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。一些繁瑣復(fù)雜的理論分析可借助計(jì)算機(jī)完成，因此，本文編寫時(shí)針對工程實(shí)際需要，盡可能的降低理論難度，突出實(shí)用性，同事兼顧理論與實(shí)際的緊密聯(lián)系，注重模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)和新的塑料成型技術(shù)的介紹，并力求反映思維上的創(chuàng)新和在設(shè)計(jì)過程中的進(jìn)步。全文的內(nèi)容分為注塑件的設(shè)計(jì)、注塑成型的準(zhǔn)備、成型工藝的分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)和總結(jié)六個(gè)部分，第一部分主要介紹注塑件在塑料的選擇和外形設(shè)計(jì)方面的過程；第二部分主要介紹所選擇的注塑成型設(shè)備以及注塑成型時(shí)間；第三部分對塑件成型工藝進(jìn)行詳細(xì)分析；第四部分介紹模架選擇以及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；第五部分主要介紹PRO/E的三維功能和模具工作過程；第六部分為總結(jié)語。隨著塑料原材料的性能不斷提高，各行業(yè)的零件將以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，使用塑料模具的比例將日趨增大，塑料制品在機(jī)械、電子、航空、醫(yī)藥、化工、儀器儀表以及日用品等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。divides the profile.目 錄引言 11 注塑件的設(shè)計(jì) 5 功能設(shè)計(jì) 5 材料選擇 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 7 壁厚 7 脫模斜度 8 圓角 8 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 8 制件技術(shù)要求和生產(chǎn)要求 9 92 注塑成型的準(zhǔn)備 10 注塑成型工藝簡介 10 注塑成型工藝條件 11 12 注塑機(jī)簡介 12 注塑機(jī)基本參數(shù) 13 13 注射機(jī)的校核 14 最大注塑量的校核 14 鎖模力的核校 14 塑化能力的校核 15 噴嘴尺寸校核 15 定位圈尺寸校核 15 模具外形尺寸校核 15 模具厚度校核 16 模具安裝尺寸校核 16 開模行程校核 163 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 型腔數(shù)目的確定 17 澆口確定 17 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 19 19 20 21 224 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 成型零件 23 25 分型定距機(jī)構(gòu) 265推出機(jī)構(gòu)及復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 27 286 模具設(shè)計(jì) 30 30 模架的確定 30 30 31 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 33 排氣設(shè)計(jì) 33 3鑲件排氣功能的證明 34 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 35 35 357 參數(shù)化設(shè)計(jì) 38s PROGRAM module, and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization can use the plastic consultant to determine the runner gating processes and analysis.Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work。最后介紹了當(dāng)今世界上最為普及的三維CAD/CAM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軟件的PROGRAM模塊，對導(dǎo)柱和導(dǎo)套進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)。在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中提出了不同成型的方案并進(jìn)行了比較，采取了最佳的成型方案；此外還分析了模具受力，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，模具推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。本文設(shè)計(jì)了對接型銷雙向斜抽芯推桿內(nèi)抽芯燈罩注塑模，既滿足了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯機(jī)構(gòu)，大大簡化了模具結(jié)構(gòu)，脫型可靠，成型塑件質(zhì)量好。本模具設(shè)計(jì)過程中分析了燈罩制件的工藝特性，并介紹了ABS材料的成型工藝特點(diǎn)；通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進(jìn)行注射成型工藝的可行性分析。同時(shí)，詳細(xì)地分析了模具結(jié)構(gòu)與計(jì)算。還可以使用PRO/ENGNEER中的塑料顧問來確定澆口位置和分析澆注過程。 Through to the PROGRAM study, may establish the simple ponents the ponents storehouse, thus effective enhancement working efficiency.Key words：The plastic mold。為了適應(yīng)21世界塑料工業(yè)高速發(fā)展的需要，根據(jù)對我們這些從事或即將從事塑料制品生產(chǎn)和模具設(shè)計(jì)的工程技術(shù)應(yīng)用型人才的實(shí)際要求，我們需要在畢業(yè)之前運(yùn)用自己大學(xué)四年來所學(xué)的各項(xiàng)知識(shí)，來完成一部對于特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師的督促和總結(jié)近幾年生產(chǎn)實(shí)習(xí)所獲得經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫了本文。由于注塑模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以本文以大量的圖解來說明對接型銷雙向斜抽芯注塑模具的結(jié)構(gòu)、工作原理以及其模具各部分的設(shè)計(jì)過程。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義[1]。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260～270億元人民幣。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。美國人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長，1991年產(chǎn)量僅為250萬噸，1995年增為350萬噸，1998年超過700萬噸，到2002年已增達(dá)約1400萬噸，超過日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬噸，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬噸、1400萬噸和1470萬噸，％，達(dá)到1521萬噸，首次超過1500萬噸。塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國家和地區(qū)還有法國660萬噸、比利時(shí)600萬噸、中國臺(tái)灣598萬噸、加拿大432萬噸和意大利385萬噸(均為2001年產(chǎn)量)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。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(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 材料選擇通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。最終選定ABS為塑件材料，因?yàn)樗鶕碛械奶匦苑衔覀兊乃芗骩4]。成型性能好，成型前可不干燥，但注射時(shí)應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開裂因流動(dòng)性好，適宜用點(diǎn)澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件—30℃～80℃裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，泡沫塑料，日用品等。有很好的成型性，加工出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。家電外殼、玩具等日常用品。在塑料生產(chǎn)過程中，一方面成型會(huì)對塑件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。該塑件的突出特點(diǎn)是塑件傾斜凸起上有φ12mm斜通孔，內(nèi)壁一側(cè)上有內(nèi)凹。各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度。該塑件從圖上看，塑件邊緣的壁很厚，達(dá)到4MM，殼體取壁厚3MM，這樣使得整個(gè)塑件的壁厚是不均勻的，但若減小邊緣壁厚，則對塑件的推出不利。脫模斜度指平行于模具開模方向，塑料件壁面所應(yīng)有的傾斜度。塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個(gè)特征都有其設(shè)計(jì)原則和特殊功能，因?yàn)樵撍芗]有涉及，所以就不一一介紹。（2）尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為： （1—4—1）式中—— 影響產(chǎn)品尺寸精度的成型條件有料筒溫度、模具溫度，注射量、注射速度，注射壓力，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，還有成形方式（注射、壓制），成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。分型面決定毛邊的位置和方向，影響垂直于分型面的尺寸精度，模具裝配，如型芯、頂桿的固定方法，模具的拼合，模具的加工等直接影響到產(chǎn)品尺寸精度，模具的磨損，如型芯、型腔的磨損直接影響產(chǎn)品的精度；制造誤差，模具制造誤差將直接放映在產(chǎn)品上[9]。表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理—力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問題。2 注塑成型的準(zhǔn)備 注塑成型工藝簡介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時(shí)間的保壓冷卻以后，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件。對于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)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(jìn)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[11]。由于塑料仍在流動(dòng)，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(dòng)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。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10～20度至熱變形溫度以下10～20度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。表221注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對熔料進(jìn)行壓實(shí)等。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為3～5秒，保壓時(shí)間一般為20～120秒，冷卻時(shí)間一般為30～120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長）[14]。成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長最快，產(chǎn)量最多的機(jī)種之一。 注塑機(jī)基本參數(shù)(1)公稱注塑量；(2)注射壓力；(3)注射速率；(4)塑化能力；(5)鎖模力；(6)合模裝置的基本尺寸；(7)開合模速度；(8)空循環(huán)時(shí)間。(3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度，常用的注射速率如下表所示[15]。(7)開合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開模時(shí)由慢到快在到停。表233 國產(chǎn)注射機(jī)SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表：特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距(mm)模定位孔直徑(mm)120螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10～150179) 100％=%F——注塑機(jī)額定鎖模力：1000KN；K——安全系數(shù)，～，取K=。圖244 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系 定位圈尺寸校核注塑機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。模具長寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。 模具安裝尺寸校核注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。 開模行程校核所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。 圖149 模仁開模模擬圖3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 型腔數(shù)目的確定模具結(jié)構(gòu)如圖所示，一模一腔，三板式，雙分型面，點(diǎn)澆口進(jìn)料，對接型銷雙向斜抽芯，推桿內(nèi)抽芯。綜合考慮塑件的表面質(zhì)量及生產(chǎn)效率，模具采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，澆口設(shè)置在塑件上部中心處，以使熔體流動(dòng)均勻，填充迅速，降低塑件變形幾率。圖321a填充時(shí)間分析（2）波前溫度分布如圖所示，紅色代表最高溫區(qū)域，而藍(lán)色則代表最低溫區(qū)域，如果在零件上較薄區(qū)域溫度太低，則