【正文】 除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬 時(shí)燒蝕等特殊性能 [1]。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%～ 80%的零部件都要依靠模具成形。 塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。 注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。 注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。 注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。在成型過程中，尤其是精 密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和 模具設(shè)計(jì)，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。這不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義 [3]。 NX上進(jìn)行產(chǎn)品 3D造型，然后使用 Auto CAD 繪制注射模具總裝圖 和模具零件圖，最后將產(chǎn)品三維圖轉(zhuǎn)入 MOLDFLOW 軟件中進(jìn)行注射工藝過程模擬分析，確定最佳的注射工藝參數(shù)，同時(shí)分析制品缺陷的原因及解決辦法。其世界產(chǎn)量僅次于 PE、 PVC、 PP 居世界第四位，后來高抗沖級(jí)的 PS 產(chǎn)生（簡寫 HIPS）拓寬了 PS 的用途范圍。 PS 的密度為 3/cmg ，為無色透明粒狀熱塑性樹脂。吸濕性極小，只有 %～ %，所以在加工前，可以不干燥，又其比熱較低，所以塑化效率高，在模具中固化快，成型周期短。它的特點(diǎn)是差不多完全能耐水。因此，聚苯乙烯既 可用于螺桿式也可用于柱塞式注射機(jī)成型。 2． 3 塑件材料成型條件 確定注射工藝條件時(shí)，需要根據(jù)塑料品種選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，知道了塑料的工藝參數(shù)還能選擇合適的注射機(jī)，使機(jī)型的 規(guī)格大小及性能參數(shù)的范圍盡量與注射工藝參數(shù)接近，只有這樣才能在保證制品質(zhì)量的前提下，獲得最高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 圖（ 1）游戲按扭套俯視圖和仰視圖 3． 1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。通常塑件的脫模斜度約取 ～? ，根據(jù)文獻(xiàn) [1]，塑件材料 PS的型腔脫模斜度為 35/ ～ 1? 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～1? （ 2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu) 要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。殼內(nèi)凸出部件的壁厚均為 1mm （ 3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置 模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡單孔型。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧 些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。外部接手柄區(qū)域粗糙度加大，主要是為了裝配牢固和方便，且增加摩擦力以便有游戲玩家按起來有手感。 （ 1）、成型前對原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流 動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， PS 材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 第二步 : 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過程。 4． 2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。 4． 3 型腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用點(diǎn)澆口，且塑件的薄壁適合，一次注塑兩個(gè)同樣的按扭套，為保證 一次加工過程中各種參數(shù)均衡，利于配合使用，提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，裝載兩部分零件，進(jìn)行加工生產(chǎn)。如果這一數(shù)值超過了 注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。對于液壓 機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模應(yīng)有： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 本設(shè)計(jì)中 maxS =160mm 1H = 15 mm 2H = 15 mm 經(jīng)計(jì)算，符合要要求。 5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5． 1 分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu) 質(zhì)的塑料制品極為重要。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 （ 1）、主流道的尺寸 設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為 XSZ30，其噴嘴直徑為 4mm ，噴嘴球面半徑為 12mm ，根據(jù)圖（ 5），主流道各具體尺寸如下： 圖（ 5）主流道尺寸示意圖 mmd 514 ??? α ＝ 4176。定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。如圖（ 7）所示。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用點(diǎn)澆口，利于熔體充滿整個(gè)型腔。冷料穴的形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。 5． 4． 1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。型芯與動(dòng)模板的配合可采用 6/7 PH 。這些 影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。 5． 6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)中采用推桿推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。推桿與推桿孔配合一般為 9/98/8 fHfH 或 ，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊， PS 塑料的溢料間隙為 ~ 。當(dāng)動(dòng)模板部分移動(dòng)一定距離后，限位拉桿 3 的端部螺母與推件板 10 接觸，使中間板 8 停止移動(dòng)。 圖（ 10）塑件脫模動(dòng)作 5． 7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油 和電阻絲加熱等。冷卻系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)如圖（ 11）（ 12）所示。 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。 5． 8 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 5． 8． 1 模架的選用 根據(jù)以上的設(shè)計(jì)，再結(jié)合模具的強(qiáng)度和剛度以及所選注射機(jī)，各模板的代號(hào)及尺寸如下： 下模板 230 20180?? 推桿墊板 200? 126? 15 推桿固定板 200? 126? 12 支架 200? 60? 35 型心固定板 200? 180? 20 中間板 200? 180? 40 上模板 230? 180? 20 支撐板 200? 180? 20 5． 8． 2 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 為了便于模具的裝配，減少繁重的設(shè)計(jì)和制造工作量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和降低成本，一些模具都選用標(biāo)準(zhǔn)零件，本設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)零件選用如下： 導(dǎo)柱 ? 14? 63? 18 2 個(gè) 導(dǎo)套 ? 14? 18 4 個(gè) 推桿 ? 6? 90 4 個(gè) 限位拉桿 ? 14? 33 2 個(gè) 內(nèi)六角螺釘 GB7085 M 10? 4 個(gè) M 12? 13 4 個(gè) M 5? 11 3 個(gè) 6 模具材料的選用 正確選用模具各部分零件的材料，是注射模具設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)重要工作，它直接影響模具的使用壽命，加工成本 以及制品的成型質(zhì)量。 型芯和鑲塊以棒材供應(yīng)，采用淬火變形小，淬透性好的高碳合金鋼，經(jīng)熱處理后在磨床上直接研磨至鏡面。 這里采用的是一種應(yīng)用較多的 CAE 軟件 MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問）在計(jì)算機(jī) 上對整個(gè)注射過程進(jìn)行模擬分析，將分析結(jié)果反饋到以上的設(shè)計(jì)中，對各種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。 總 結(jié) 本次塑料模具設(shè)計(jì)，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計(jì)算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計(jì)是合理可行的。很多同學(xué)也跟我一樣有這樣的體會(huì)，但由于此次設(shè)計(jì)，讓我們大醒悟。 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別感謝指導(dǎo)老師肖斌的指導(dǎo)和幫助，也讓我學(xué)會(huì)了成功要自己去努力。再次感謝大家?。?！ 參考文獻(xiàn) 1．曹宏深 趙仲治主編 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1993 2．黃虹主編 塑料成型加工與模具 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 3月第一版 3．黃銳主編 塑料工程手冊 下冊 第四章節(jié) 機(jī)械工業(yè)出版社 4．宋卓頤 史勤芳 房雙寬 趙永仙編著 塑料原料與助劑 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 2021 年 9月第 1版 5．黃銳主編 塑料成型工藝學(xué) 第二版 中國輕工業(yè)出版社 1997 年 5 月第 2版 6．塑料模設(shè)計(jì)手冊（軟件版） 機(jī)械工業(yè)出版社 7．王文廣 田寶善 田雁晨 主編 塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 年 1月第 1版 8．田春年主編 塑料注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖冊 北京 輕工業(yè)出版社 1998 9. 劉力主編 機(jī)械制圖（第二版） 高等教育出版社 機(jī)械制圖習(xí)題集（第二版） 高等教育出版社 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 高等教育出版社 以下內(nèi)容 如不需要請下載后直接刪除此部分 不影響使用 全套設(shè)計(jì)包括 開題報(bào)告 ,裝配圖 ,零件圖 ,設(shè)計(jì)說