【正文】 是因?yàn)樗芗獗硪蟠_定。 9 圖 26 塑件拔模斜度檢測(cè)低面 （五）、分型面設(shè)計(jì) 分型面設(shè)計(jì)如圖 27所示 。 ， 本設(shè)計(jì) 選擇的拔模斜度為 02 。 （四）、塑件的拔模斜度 拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模是劃傷，擦毛，在設(shè)計(jì)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。 在設(shè)計(jì)完產(chǎn)品之后，為了確保產(chǎn)品的壁厚在確定的范圍之內(nèi)，需要對(duì)塑件進(jìn)行檢測(cè)，而 7 在產(chǎn)品 3D 設(shè)計(jì)的軟件 Pro/ENGINEER Wildfire中，就有用于檢測(cè)產(chǎn)品厚度的功能，檢測(cè)的結(jié)果如下： 圖 23 塑件壁厚縱向檢測(cè) 圖 24 塑件壁厚橫向檢測(cè) 如圖 23 所示為縱向的截面厚度檢查，從圖中可以看出，紅色線條顯示的為壁厚超過(guò)3mm，而圖中僅僅在一部分中出現(xiàn)，而且是在允許的地方出現(xiàn)（改地方的壁厚應(yīng)為橫向檢查） 藍(lán)色的線條出現(xiàn)的地方為壁厚小于 1mm的部位，圖中可以看出，只是在塑件的倒鉤部位出現(xiàn)一部分的藍(lán)色線條。 圖 22 塑件 2D 圖 （二）、塑件收縮率 根據(jù)以上選用的材料為 ABS，查相關(guān)資料可知， ABS的收縮率為 ～ ，這里選擇偏中值，為 。 1．塑件精度等級(jí)及尺寸公差 塑件采用采用的精度等級(jí)為 5級(jí)精度，部分尺寸的公差標(biāo)注如圖 12所示，由于該塑件的結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜，在這里只是標(biāo)注一些重要的尺寸公差 。 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1. 無(wú)線門(mén)鈴后殼產(chǎn)品設(shè)計(jì)：采用美國(guó) PTC 公司的軟件 Pro/ENGINEER 設(shè)計(jì)出該產(chǎn)品的 3D 圖，并導(dǎo)出 2D 圖；同時(shí)還要選擇該塑料件 的材料； 2. 產(chǎn)品工藝性分析：分析門(mén)鈴后蓋的結(jié)構(gòu)，看后蓋采用的塑料是否能順利完成注射、冷卻、脫模，成型強(qiáng)度、剛度以及使用壽命是否滿足使用的要求，找出不足之處，對(duì)門(mén)鈴后蓋作出結(jié)構(gòu)上的修正，直到滿足這些條件為止；分 析產(chǎn)品的最佳澆口位置，流動(dòng)是否平衡； 3. 注塑設(shè)備選擇：根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，從中選擇合適的注塑設(shè)備； 4. 確定分型面：根據(jù)后蓋塑料件的幾何形狀，尺寸精度要求，兼顧脫模方式等選擇合適的分型面； 4 5. 選擇模架：模架為標(biāo)準(zhǔn)件，選擇合適的即可； 6. 澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì) ： 包括澆道的形狀和位置的確定 ； 7. 成型件設(shè)計(jì) ： 設(shè)計(jì)合理的成型零件 ， 確定模腔 的數(shù)量及其排列方式 ,后蓋中需要用到側(cè)向抽芯 ,這里還要設(shè)計(jì)抽芯件 ； 8. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ： 冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關(guān)系，在確定時(shí)，應(yīng)盡可能地靠近型腔和盡可能地多，但不要發(fā)生干涉 。比如時(shí)常出差的消費(fèi)者與主要在浴室內(nèi)使用的消費(fèi)者，對(duì)電剃須刀就會(huì)有不同的要求；功能多樣化，為了滿足市場(chǎng)的需要，制造商在設(shè)計(jì)生產(chǎn)小家電產(chǎn)品的時(shí)候，都要考慮到產(chǎn)品功能的多樣化；效益高，在設(shè)計(jì)上小家電能夠根據(jù)市場(chǎng)的需要更快速地開(kāi)發(fā)出具有消費(fèi)群體所要求功能的新產(chǎn)品，還有小家電的生產(chǎn)廠家一旦發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)銷(xiāo)路不暢，廠商可以迅速進(jìn)行調(diào)整，由于投入的成本很低，因此其可能導(dǎo)致的損失也大大小于研發(fā)大型電器產(chǎn)品。 在塑料件方面，有數(shù)據(jù)顯示，今后 5 年，中國(guó) 小家電市場(chǎng)的年增長(zhǎng)幅度將在 8%到 14%之間，需求總額將超過(guò) 3500 億元 [4]。 國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家在鏈條與模具生產(chǎn)中均采用了可靠性設(shè)計(jì)以及 CAD／ CAM 技術(shù)，開(kāi)發(fā)新品速度快、精度高，質(zhì)量較有保證。 在制造技術(shù)方面， CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM系統(tǒng)。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)多型腔小模數(shù)齒輪模具和 600腔 塑封模具，還能生產(chǎn)厚度僅為 1模 2腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等。 1996— 2020年間，中國(guó)大陸模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng) 14％左右， 2020年則增長(zhǎng) 25％左右。在電子、汽車(chē)、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。在整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及到了塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、對(duì)塑件進(jìn)行模流分析、注塑機(jī)和模架的選擇及注塑機(jī)的一些重要工藝參數(shù)的校核 ，并詳細(xì) 敘述了模具設(shè)計(jì)中的分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng) 設(shè)計(jì)，最后還對(duì) 成型 零件制訂加工工藝方案。 在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了 Moldflow、 Pro/ENGINEER、 AutoCAD等著名的 設(shè)計(jì) 分析 軟件，采用這些軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析 ， 優(yōu)化了設(shè)計(jì)的參數(shù)和縮短了設(shè)計(jì) 時(shí)間 ， 提高了設(shè)計(jì) 效率。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)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。其中，廣東、江蘇、浙江和山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的增長(zhǎng)率都在 25％以上 [1]。 在精度方面，塑料模型腔制造精度可達(dá) ～ （國(guó)外可達(dá) ～ ），分型面接觸間隙為 ，模板的彈性變形為 ，型面的表面粗糙度值為 ～ ，塑料模壽命已達(dá) 100萬(wàn)次（國(guó)外可達(dá) 300萬(wàn)次），模具制造周期仍比國(guó)外長(zhǎng) 2～ 4倍。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM的集成，并能支持 CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展 [3]。大多數(shù)新產(chǎn)品具有高耐磨、高疲勞、高精度的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)形式上有微型鏈以及多種輸送鏈、纜鏈、倍速鏈等，在材料上則使用了耐磨、耐熱、塑料、含油粉末冶金等材料，進(jìn)一步提高了鏈條的性能。隨著人們生活水平提高，小家電產(chǎn)品的加速普及與換代升級(jí)必將產(chǎn)生驚人的市場(chǎng)推動(dòng)力，小家電的市場(chǎng)發(fā)展前景非常廣闊。 二、 選題意義 由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步，對(duì)模具技術(shù)的要求越來(lái)越 高，對(duì)人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。 9. 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ： 門(mén)鈴后蓋采用的是滑塊抽芯； 10. 在模具模擬開(kāi)模時(shí)對(duì)模具的動(dòng)態(tài)碰撞進(jìn)行模擬檢查； 11. 零部件加工工藝制定 ： 為上面設(shè)計(jì)的模具零部件制定合理的加工工藝路線； 12. 把整個(gè)模具 3D 模型圖設(shè)計(jì)完畢， 完成 一個(gè)完整的模具 3D 圖； 13. 繪制 2D 模具圖紙，包括模具的裝配圖紙和成型件圖紙 。 2．塑件的表面質(zhì)量 該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取 m。 （三）、塑件的壁厚 一般說(shuō)來(lái)，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度的性能要求，但是從塑件的成型過(guò)程看來(lái)，塑件的壁厚越厚，冷卻的時(shí)間就越長(zhǎng)，整個(gè)塑件的成型周期就要延長(zhǎng)，提高了生產(chǎn) 的成本，降低了生產(chǎn)的效率，同時(shí)，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使的得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。 如圖 24所示，跟上圖相比， 除 了允許出現(xiàn)的壁厚出現(xiàn)了紅色線條之外，未曾出現(xiàn)藍(lán)色 8 的線條，說(shuō)明塑件的橫向截面壁厚完全符合設(shè)計(jì)的要求。塑件的脫模斜度大小跟塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因素、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。 在設(shè)計(jì)完成之后，為了檢測(cè)塑件的拔模斜度是否符合要求，需要對(duì)塑件進(jìn)行拔模檢測(cè)，PTC公司的產(chǎn)品 Pro/ENGINEER Wildfire提供的完善的拔模檢測(cè)方法 [10]，塑件檢測(cè)完成后的結(jié)果如圖所示： 圖 2 26 所示，粉紅色的表示拔模斜度為正的 20 ，青色的表示拔模斜度為負(fù) 20 ，正跟負(fù)是相對(duì)而言的。 選擇這樣的分型面是因?yàn)楸阌谒芗拿撃：秃?jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 。澆口位置選擇在這里對(duì)塑件的填充有一定的影響（ Your part may be difficult to fill），塑件仍然 能 夠 完 成 填 充 （ but quality will probably be acceptable with the current injection locations）。 ：注射過(guò)程中會(huì)存在一些氣體不能夠很好的排除而困在模腔里面，使得流體不能夠填充滿整個(gè)模腔 ，因此需要在某些位置開(kāi)設(shè)排氣槽， 圖 228為模流分析中出現(xiàn)困氣的地方，綠色圈圈圍住的地方表示需要開(kāi)設(shè)排氣槽的地方， 其他地方之所以不用是因?yàn)樗麄兾挥诜中兔嫔匣蛘呶挥阼偧倪吘?[10]。 Mold Height mm 330 最小模厚 Min。 以容量計(jì)算時(shí)，必須使得在一個(gè) 注塑 成型周期內(nèi)所需的 注塑 塑料熔體的容量在 注塑 機(jī)額定 注塑 量的 80%內(nèi)，也就是 ?塑 注 （ 1） 式中 V注 為 注塑 機(jī)最大 注塑 容量， 3cm ； V塑 為成型塑件與澆注系統(tǒng)體積的總和， 3cm ； 0． 8 為最大 注塑 容量的利用系數(shù)。 只有在 注塑 機(jī)額定的 注塑 壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需的要的 注塑 壓力，因此 注塑 機(jī)的最大壓力要大于該制件所要求的 注塑 壓力。 （三）、鎖模力校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿 注塑 機(jī)軸向的很大的推力 T推 ，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在份型面上的垂直投影之和乘與型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。 計(jì)算如下 19 ? ?平 均 6 5 8 6 .2 6 2 4 .8 8 1 6 3 8 5 9 .6 8T A p? ? ? ?推 平 均 （ 5） 也就是型腔內(nèi)的塑料熔體沿注塑機(jī)軸向的推力為 16KN，而注塑機(jī)的鎖模力為 600KN，所以，注塑機(jī)的鎖模力符合要求。其結(jié)構(gòu)以及一些重要尺寸如圖 3 35所示 : 圖 34 模架尺寸 1 圖 35 模架尺寸 2 第 四 章 澆注系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 21 一、主流道設(shè)計(jì) （一）、澆口套設(shè)計(jì) 為了便于澆注凝料從主流道取出 ,主流道采用 2o?? 的圓錐孔；澆口套與 注塑 機(jī)噴嘴嘴頭的接觸球面必須吻合。其缺點(diǎn)就是制造起來(lái)比較麻煩 ,應(yīng)為它必須將分流道分設(shè)在模板的兩側(cè) ,在對(duì)合時(shí)容易產(chǎn)生錯(cuò)口現(xiàn)象。 在多型腔模具中 ,各型腔的分流道長(zhǎng)度應(yīng)該盡量相等 ,以達(dá)到 注塑 時(shí)壓力傳遞的平衡。 5mm,這里選 6mm為分流道的直徑。 最終澆口的位置選擇為如圖 45所示。 整體式型腔的優(yōu)點(diǎn)是，強(qiáng)度和剛度相對(duì)較高，且不易變形，對(duì)塑件的上表面不會(huì)產(chǎn)生拼模縫的痕跡，缺點(diǎn)為切削量大，模具成本高，同時(shí)給熱處理和表面處理帶來(lái)一定的困難，型腔的 3D圖如圖 51所示。鉗加工是指采用銼、鏟、研等手工措施去除切削機(jī)床所預(yù) 留的加工余量，將模具半成品加工成符合藍(lán)圖的要求尺寸，形狀以及表面粗糙度的合格零件，并通過(guò)組裝總裝成符合要求的模具。 機(jī)動(dòng)抽芯按結(jié)構(gòu)形式可分為斜銷(xiāo)，彈簧，彎銷(xiāo)，斜導(dǎo)曹，斜滑塊，楔塊，齒輪條等多種抽芯形式。實(shí)際生產(chǎn)中，一般取 10 20oo? ? ，不宜超過(guò) 025 。 （ 五 ） 、 斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度計(jì)算 33 圖 6－ 2 導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算 導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算公式為（字母對(duì)應(yīng)的尺寸如圖 6－ 2所示） 1 2 3 4 5 6 11t a n t a n ( )2 c os t a n 2 si n 3 4L L L L L L LD h d S d???? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 14） 式中 L 斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度， mm； D 斜導(dǎo)柱臺(tái)肩直徑， m； ? 斜導(dǎo)柱抽拔角， ()o h 斜導(dǎo)柱固定板厚度， mm； ? 斜 導(dǎo)柱與側(cè)滑塊斜孔的配合間隙， mm； d 斜杠工作部分直徑， mm； S 抽芯距，實(shí)際距離加 2 4mm。 圖 74為模具中的頂桿示意圖。 模具的冷卻主要采用的是循環(huán)水冷卻方式，而此次設(shè)計(jì)中采用的冷卻方式就是采用的循環(huán)水冷卻方式。 （二）、定模水道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 81為定模的冷卻水道布局設(shè)計(jì) 39 圖 81