【正文】 對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細的設(shè)計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。模具的型腔采用一模兩腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用潛伏澆口成形，推出形式為二十二推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。底座蓋因此，模具是國家重點鼓勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動相對密集。21世紀模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。 本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是運用pro/E和CAD軟件自主設(shè)計控制器盒蓋的注塑模具。由于實際經(jīng)驗和理論技術(shù)有限，設(shè)計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評指正。 根據(jù)上述要求可歸納產(chǎn)品設(shè)計要求塑件具有良好的電絕緣性和一定的機械強度，且還應(yīng)具有較好的流動性，以滿足成型要求。的拔模斜度。因此，應(yīng)初選幾種電氣性能較好的常用塑件，進行各方面性能的比較，即通過力學(xué)性能、熱性能、電氣性能、成型性能、化學(xué)性能和經(jīng)濟性能等多方面比較（過程從略），選出最適合成型此控制器盒蓋的的塑料。廣泛應(yīng)用于制造汽車內(nèi)飾件、電器外殼、手機、電話機殼、旋鈕、儀表盤等諸多方面。 （2） 精度等級 此塑件對精度要求不高，采用一般等級度4級。底部有倒鉤，需采用內(nèi)側(cè)斜頂桿進行抽芯。 注射機選型 （1）塑件質(zhì)量、體積計算通過Pro/e建模分析，如圖3—2所示，塑件體積V1=，塑件質(zhì)量m1=（），流道凝料的質(zhì)量m2還是個未知數(shù)。 t—成型周期，取50s m1—單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm3），m1=； m2—澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積（g或cm3），；表3—1中注射速率、塑化能力是以PS為標準，而ABS的密度與PS相差不，所以上述計算不需進行換算。 （3）按注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 n≤Fp型 A2P型A1=11063510610635106106= 2，故該注塑機符合設(shè)計要求。所以最小注射容積vmin==210=。p0=（70～100）=98～140Mpa故符合要求。其他安裝尺寸及開模行程的校核待模具設(shè)計完成之后進行。分型面設(shè)計是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計制造都有很大的影響。這樣設(shè)置主分型面后，產(chǎn)生的側(cè)向抽芯必然在動模上，符合一般抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計位置，有利于側(cè)向抽芯。注射成型的基本要求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔，影響順利充模的關(guān)鍵之一就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計。對塑件的外觀比較有利。其頂部設(shè)計成半球凹形，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1～2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑側(cè)主流道凝料無法一次脫出。 ③ 球面配合高度 h=3～5mm，取h=5mm。這里取α=1176。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道村套形式即澆口套，以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用45鋼或合金鋼等，熱處理硬度為52～56HRC。根據(jù)前述的布局及考慮到模具厚度、分型時一些元件的布置等，選用直澆口B型模架，規(guī)格大致為350400，查表得H4=45mm。該模具的流道布置形式采用平衡式，以使塑料熔體經(jīng)分流道能均衡的分配到兩個型腔和避免局部脹模力過大影響鎖模。① 水平分流長度。根據(jù)澆口位置和水平分流道的長度，圓錐型分流道單向長度為： L2=2=③ 推桿上分流道的長度： L3=④ 分流道的總長度為 L總=2(L1+L2+L3)=⑤ 分流道單向長度為 L′=L總2=（3）分流道的形狀及其尺寸。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減少傳熱損失，還要考慮到凝料拉斷和容易脫模，因此水平分流道設(shè)計成圓形流道。注：上式的實用范圍，即塑件厚度在3mm以下，質(zhì)量小于200g，～。 β=10176。當分流道較長時，可將分流道端部沿料進方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。如采用尺寸較大的澆口，能降低流動阻力，但熔融體通過大交口時比小澆口剪切速率低，導(dǎo)致熔體表面黏度升高，從而使流動速率降低，因此不能通過增大澆口尺寸來提高非牛頓熔體流動速率。因此采用小澆口不但會大大提高熔體通過澆口時的剪切速率，而且產(chǎn)生的摩擦熱也會降低熔體黏度，以達到順利充模的目的。，圖（a）中從窗口側(cè)邊白點部分開始，從深灰色到淺灰色的過度充模時的流動過程，深灰色先被充滿，淺灰色最后充滿，圖（b）為充模過程的溶體壓力損失的變化情況，深灰色為壓力損失最小部位，熔體從噴嘴進入型腔初期壓力損失較小，當熔體達到型腔末端時壓力損失達到最大以紅色表示，中間的顏色過渡顯示了溶體壓力損失的變化情況，從分析結(jié)果看，澆口選在該位置熔體充模良好，但圖（a）/（b）左下角充模時間稍長，壓力降稍大，要使充模更好，澆口還應(yīng)向中心方向稍移一點。根據(jù)經(jīng)驗（ABS塑料的流動性），澆注系統(tǒng)各段的γ取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。 ②澆口體積流率qG。② 單個型腔充模時間 tG=VGqG==③ 注射時間根據(jù)經(jīng)驗公式求得注射時間 T=tS/3+2tG/3=+2根據(jù)參考資料[1]表2—3可知，t≥注射機公稱注射量以內(nèi)的最短注射時間，所選時間合理。 模具成型零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿等。塑件精度等級按GB/T14486—1993,ABS一般精度取MT3級，計算中按相應(yīng)公差來查取，采用平均值法來計算。 其他尺寸計算依次類推。（1）導(dǎo)入?yún)⒄樟慵?。?）建立中心坐標系。 創(chuàng)建毛坯 （5）創(chuàng)建主分型面。 側(cè)分型面的創(chuàng)建 3）成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）分割模具體積塊。單擊【模具體積快】按鈕，通過草繪、增加、拉伸等命令創(chuàng)建出小型芯體積快，再通過【分割新元件】創(chuàng)建出一組定模小型芯。注塑模模架國家標準GB/T12555—2006，由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在全國模具發(fā)達的地區(qū)在參考龍記模架標準的前提下形成了自己的企業(yè)標準，但不管是國家標準還是企業(yè)標準都沒有進入Pro/E的模架庫。在該對話框中勾選“Futaba_s”選項，并選擇“SCType”組件，然后單擊【載入】和【確定】按鈕載入模具組件。動定模分型面之間應(yīng)有分模間隙（），以便模仁能完全貼合。用于固定定模仁、導(dǎo)套、斜導(dǎo)柱、楔緊塊。動模板既有固定動模仁、導(dǎo)套滑塊的作用，又承受型腔、型芯或推桿的壓力，因此它要具有較高的平行度和和硬度。（1）主要作用，在動模座板與支承板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，或是調(diào)整模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求。（4）墊塊的高度h校核 h=h1+h2+h3+s+δ=5+20+25+5+40=95100 符合要求。 材料為45鋼（S55C），用4個M10的內(nèi)六角圓柱螺釘與推板固定。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)用于動定模之間的開合導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的導(dǎo)向。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套注射成型每一循環(huán)中，澆注系統(tǒng)凝料，塑件必須準確無誤地從模具的流道、凹模中或型芯上脫出，完成脫出凝料和塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。（1）該模具采用帶肩圓形推桿，根據(jù)推桿布置原則、動模大小和可供布置推桿的空間，初步設(shè)置有Φ4mm、Φ6mm兩種不同直徑的規(guī)格，其中Φ4mm的推桿共有2根，Φ6mm共有20根。這樣能在多推桿的情況下，不因各板上推桿孔間距的加工誤差而引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。但脫模力的計算與測量十分復(fù)雜。 ①定、動模脫模阻力的分析，定模上有一種小型芯，同時位于其上有一些小型腔有一定的脫模阻力，但從分型面可知，塑件包緊力大部分在動模，且主分型面打開時，側(cè)型芯會帶著塑件一起移動，所以不管怎樣，開模后塑件不可能留在定模，定模也無需設(shè)置推出機構(gòu)。 E——在脫模溫度下，ABS的抗拉彈性模量，103Mpa； Tf——塑料軟化溫度，取100℃； Tj——脫模時塑件溫度，取60℃； t——壁厚，； h——型芯脫模方向的高度，； μ——在脫模溫度下塑件的泊松比。cos1176。 Fc1=(TfTj)Ac(dk+2t)2+dk2(dk+2t)2dk2+μ=10510340(7+3)2+72(7+3)272+=式中 dK=d=7（而dK/t=7/=20,故屬厚壁） Ac=2πrh=23=其余符號意義同上。5kN）大于動模部分的脫模力（），因此塑件可順利脫出。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠，當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力[σ],將導(dǎo)致型腔塑性變形,甚至開裂。模具屬中小型模具，故按強度條件設(shè)計，然后按鋼度條件來校核。3）側(cè)壁剛度校核 tc=3cph4Eδ=35105=式中 c——，參見參考資料[3]； E——彈性模量，中碳鋼E=105Mpa,預(yù)硬鋼E=105Mpa； δ——模具允許變形量（mm）。本設(shè)計中凹模側(cè)壁厚度為22mm，底部厚度為21mm，滿足要求。對于B板根據(jù)核算所需，取B板厚度為60mm。 （2）抽芯距離計算 S抽=h+k=+2=式中 S抽——抽芯距（mm）； h——塑件側(cè)孔深度或凸臺高度（mm），； k——安全距離（2～3mm），此處取2mm。cos?(α+2248。)=1086N式中 N——斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（N）； Q180。），216。圓形制造方便，裝配容易，應(yīng)用廣泛；矩形截面制造不變，但強度高，承受的作用力大。 根據(jù)參考資料[1]表7—10，選得標準斜導(dǎo)柱尺寸d=16mm，公差（n6）++，斜導(dǎo)柱臺階孔D1=21mm。+(8～15) ≈ 式中 L——斜導(dǎo)柱總長度（mm）； S——抽拔距（mm），； h——斜導(dǎo)柱在固定板中的長度（mm），為46mm； d——斜導(dǎo)柱直徑（mm），為16mm； α——斜導(dǎo)柱傾斜角，為15176。為保證在開模瞬間有一很小空程，使塑件在活動型芯未抽出之前或型芯上獲得松動，并使楔緊塊先脫開滑塊，以免干涉抽芯動作，～。 滑塊的導(dǎo)滑形式1—滑塊型芯；2—定模板；3—內(nèi)六角螺釘；4—滑塊導(dǎo)軌；5—調(diào)隙板；6—動模板。③滑塊的定為裝置：為了保證斜導(dǎo)柱的伸出端可靠的進入滑塊的斜孔，滑塊在抽芯后的終止位置必須定位。①滑塊鎖緊楔形式：為了防止活動型芯和滑塊在成型過程中受力而移動，滑塊應(yīng)采用楔緊塊楔緊。必須大于斜導(dǎo)柱的斜角α，這樣當模具一開啟，楔緊塊就讓開，否則斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊作抽芯動作，一般α180。該設(shè)計中α為15176。模具的排氣槽可以利用排氣槽排氣，分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲件等的間隙排氣。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計注射模設(shè)計溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型模具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所發(fā)的熱量，不考慮模具金屬的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進行初步的和簡略計算。 c1——冷卻水的比熱容，(kg.℃)； θ1——冷卻水出口溫度，取25℃； θ2——冷卻水入口溫度，取20℃。⑥求模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù)n n=AπdB=6103120103=≈1(孔)式中 B——+模仁長度，為170，但冷卻水孔的長度不到170mm，實際只有120mm。而整套模具厚度 H=H1+C+B+A+H4=25+100+60+80+45=310mm,符合要求。 （3）推出機構(gòu)校核 本塑件高度不大，故推出距離不長，符合要求。數(shù)控銑床30磨削，磨四個側(cè)面，平面磨床40銑削銑削凹模周邊成型面，斜度為1176。翻面鉆8248。保證基準面相互垂直（以相鄰兩側(cè)面和底面作為基準面）。8螺紋底孔數(shù)控銑床絲錐80鉗工周邊各棱角倒鈍去毛刺，鉗工臺90熱處理滲氮處理，硬度達58HRC～62HRC滲氮爐100平磨平磨底平面及四個側(cè)面至圖紙尺寸精度等級為IT6級，平面磨床110打火花用圓形紫銅電極分別加工各成型孔進行清角，用紫銅電極加工動模成型面的凹槽，用錐形紫銅電極加工斜分流道。12的端銑刀進行體積快粗銑，然后用248。G90 G54 G80 S1500 M03Z5... …Z10.M30 定模加工的仿真 我們這里用宇龍數(shù)