【正文】 具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。 二是外資及社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)顯著。由于汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的拉動(dòng)，社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)有所加強(qiáng)，如五糧液集團(tuán)投資 5 億元建立汽車模具生產(chǎn)廠，比亞迪公司投資 2 億元建立了北京汽車模具公司，等等。 20xx 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織 德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（ VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000 家。而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際水平長(zhǎng)許多。由于體制和資金等方面原因，引進(jìn)設(shè)備不配套、設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低，開(kāi)發(fā)能力較差，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平也較低，我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～ 20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～ 30 萬(wàn)美元。國(guó)內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理模式，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。從地區(qū)分布來(lái)看，以珠江三角洲和長(zhǎng)江 三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。另外，特種模具也有較大的發(fā)展前景。這就決定了 ABS 材料的耐低溫 性、抗沖擊性，外觀特性，低蠕變性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性及易加工性等多種特性。 ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。 ABS 是一種綜合性能十分良好的樹(shù)脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比 PA、 PVC 高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在 %～ %范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到 %～ %，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。 ABS 有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用。 ABS 的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。 ABS 的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 ABS 的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)熱降解現(xiàn)象。 ABS 可 用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型，并以注塑法最廣，擠出法次之。 ABS 的 “ 阻燃添加劑 ”對(duì) ABS 塑料具有較好阻燃作用的主要有磷系、鹵系有機(jī)物及某些無(wú)機(jī)化合物，其中無(wú)機(jī)阻燃劑在 ABS 中添加量需要達(dá)到 40%以上才有較明顯的效果 ，同時(shí)由于其添加量大，因此會(huì)嚴(yán)重?fù)p害 ABS 的物理力學(xué)性能。在 ABS 消費(fèi)結(jié)構(gòu)中主要是家用電器、機(jī)械配件、辦公用品和用具等。 汽車配件 ： 具體品種有方向盤(pán)、儀表盤(pán)、風(fēng)扇葉片、擋泥板、儀表板 、 工具艙門(mén) 、 車輪蓋 、 反光鏡盒、手柄及扶手等。 該產(chǎn)品材料為 ABS，查書(shū)《設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)》得知其密度為 ～ ，收縮率為%～ %，計(jì)算出其平均密度為 ，平均收縮率為 %。 按塑件體積的 倍計(jì)，所以澆注系統(tǒng)的凝料體積為： 11 V=V=2=12 3cm 則：該模具一次注射所需塑料 ABS： 體積 ： V=2+12=30 3cm 質(zhì)量 ： M=ρV=30= 查《模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程》書(shū) 或查有關(guān)手冊(cè)選定注塑機(jī)型號(hào)為 G54S200/400，參數(shù)如表 所示： 表 注塑機(jī)的參數(shù) 螺桿直徑 /mm 55mm 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 16～ 48 理論注塑容量 / 3cm 200～ 400 注塑壓力 /MP 109 拉桿空間 /mm 290368 塑化能力 (kg/h) 35 鎖模力 /kN 2540 最大注射面積 /cm3 645 最大開(kāi)模行程 /mm 260 模具最小厚度 /mm 165 模具最大厚度 /mm 406 定位圈直徑 /mm ? 125 噴嘴孔直徑 /mm 4 噴嘴球半徑 /mm SR18 頂出形式 中心頂出 動(dòng)、定模固定板 尺寸 532634 機(jī)器外形尺寸 170014001800 模具結(jié)構(gòu)方案確定 塑件采用注射成型方法生產(chǎn)，為保證塑件表面質(zhì)量，采用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)形式，因此模具應(yīng)為三板式注射模具結(jié)構(gòu)。其中，圖 )(a 所示的分型面選擇在軸線上，結(jié)果會(huì)使塑件表面留下分型面痕跡，影響塑件的表面質(zhì)量，同時(shí)這種分型面也使側(cè)向抽芯困難 ； 圖 )(b 所示的分型面選擇在塑件的下端面，這樣選擇使塑件外 表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件外表面光滑，同時(shí)側(cè)向抽芯容易，因此選 )(b 所示分型面位置。 分流道設(shè)計(jì) 分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來(lái)確定分流道的長(zhǎng)度的。 分流道的尺寸：分流道直徑 /mm 范圍： ～ ， 選取 D=7mm。 主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯共聚物（ ABS）的流動(dòng)性好，故其錐度取 3～ 60，內(nèi)壁粗糙度為 m? 。在此模具中取 R2=16mm。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又將主流道的凝料拉出。并設(shè)計(jì)成倒錐孔冷料井，脫模時(shí)由冷料井倒錐將分流道凝料拉 出。定模鑲件可以更換，提高了模具的使 用壽命。 因?yàn)? ??????0]43k1L[ ）（塑模L （ 41） 式中 塑L — 塑件外形最大尺寸； k— 塑件平均收縮率 ， 前面取 %； △ — 塑件的尺寸公差； δ— 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 1/3～ 1/6，此處取 1/3。 ??? ?????? ）（模 ）（）（L 對(duì)于塑件 、 因?yàn)? ???????? ???? 032k1 ）（塑模 HH （ 42） 式中 塑H — 塑件高度方向的最大尺寸 。 ??? ?????? ）（模 ）（）（H 型芯的徑向尺 寸與深度 凸模尺寸的計(jì)算 對(duì)于塑件 ? 、 φ10+、 ?R 尺寸的凸模外形尺寸： 因?yàn)? 0]43k1[?????? ）（塑模 ll （ 43） 式中 塑l — 塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸 。39。還根據(jù)防護(hù)罩成型的特點(diǎn)和采用原材料為 ABS。 對(duì)型腔厚度分別作強(qiáng)度和剛度計(jì)算 型腔應(yīng)具有足夠的壁厚以承受塑料熔體的高壓，對(duì)型腔厚度分別作強(qiáng)度和剛度計(jì)算取 型腔壁厚計(jì)算最大壓力為準(zhǔn)，因此防護(hù)罩的型腔不太大，故應(yīng)采強(qiáng)度計(jì)算。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向。 導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱應(yīng)均勻分布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，常取導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離為導(dǎo)柱直徑的 1～ 倍，以保證模具強(qiáng)度。導(dǎo)柱的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是除了安裝部分的凸肩外其余部分直徑相同，稱為帶頭導(dǎo)柱。 設(shè)計(jì)原則 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)須遵循以下原則： ，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模； ，如加強(qiáng)條、凸緣、厚壁等處，作用面積也盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞； ，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位； ，為不 影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件 ～ ；否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。頂桿是模具標(biāo)準(zhǔn)件。 復(fù)位（回程）桿回程。所以選擇推件板推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出力均勻，塑件在推出時(shí)變形小，推出可靠。斜導(dǎo)柱裝在定模板上，滑塊裝在推件板上，開(kāi)模時(shí)斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，以便抽出滑塊前端的側(cè)型芯部分。抽芯力的計(jì)算同脫模力計(jì)算相同。 在此模具中 P 取 10MPa， μ =， α =0， A 計(jì)算的 106mm2 ，則 cF =10107106= 共有兩個(gè)型腔，所以總脫模力 2cF =。 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱傾斜角確定 斜導(dǎo)柱軸向與開(kāi)模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角 α， α的大小對(duì)斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度、抽芯距和受力狀況等起著決定性的影響。在這種情況下鎖緊塊 α=α+（ 2～ 3176。而彎 曲力又與抽拔力及其位置、斜銷斜度等有關(guān)，根據(jù)斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度條件，利用材料的力學(xué)的方法可推得斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算公式 10c o s3 2 ?? w wFLd ? （ 72） 式 中 d — 斜導(dǎo)柱直徑（ mm）； F — 抽出側(cè)抽芯的抽拔力（ N）； WL — 斜導(dǎo)柱的彎曲力臂（ mm）； σ— 斜導(dǎo)柱許用彎曲應(yīng)力，對(duì)于碳素工具鋼可取 300MPa； α— 斜導(dǎo)柱傾斜角。 滑塊、楔緊塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 成型滑塊在側(cè)向抽芯和復(fù)位過(guò)程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復(fù)移動(dòng)，這一過(guò)程是在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的。為了提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽采用配磨、配研的裝配方法。 L應(yīng)大于它的寬 度 S的 ，在完成抽芯動(dòng)作后，側(cè)滑座留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不得小于總長(zhǎng)度的 32 ，以提高穩(wěn)定性。楔緊塊和定 模座的配合為過(guò)盈配合。 故 機(jī)V ≥(塑V + 澆V )/=(30+12)/= 而選定的注塑機(jī)注塑量為 200～ 400cm3，所以滿足要求。 故 F≥=30270=891kN 選定的注塑機(jī)為 900kN，滿足要求。 因?yàn)? ?機(jī)S （ minHH ?模 ） = )150160(260 ?? =250mm ?? 21 HH （ 5～ 10） =35+115+10=160mm 故滿足要求。 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： ； ，塑件各部分同時(shí)冷卻； ，快速且大量通冷卻水； ，加工容易，成本低謙。 冷卻水孔的設(shè)計(jì)原則： 冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的 多，孔徑盡可能的大。當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)盡可能處處相等，當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，應(yīng)在厚壁處強(qiáng)化冷卻。進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。同時(shí)在注射時(shí)模具溫度要求為 60 Co ，所以該模具必須加熱。 開(kāi)模時(shí)，由于注塑機(jī)的作用下，模具首先在分型面間打開(kāi)，由于拉料桿 24 的作用和分流到末端斜坑的作用將流道廢料從澆口套和澆口處拉出，定距拉桿 34 和限位螺釘 28 控制定模座板 2推料板 2定模板 3 的打開(kāi)距離，方便拉斷點(diǎn)澆口凝料并脫出。 合模時(shí)，在復(fù)位桿 8 的作用下，首先是推件板 18 與型芯 16，推桿固定板 9 與動(dòng)模座板 11 的復(fù)位。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮冷卻水道的位置，以便達(dá)到最佳冷卻效果。在設(shè)計(jì)側(cè)型芯時(shí)，考慮到塑件比較薄，型芯長(zhǎng)度比較段，所以采用整體式的側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，即把側(cè)滑塊設(shè)計(jì)成帶側(cè)型芯，并和定模板組成型腔。 34 致 謝 在這短短的幾十天的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，碰到了許多自己開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)前所沒(méi)想到的困難，如繪制零件圖、零件圖的標(biāo)注、零件設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算、查證等等，把我這四年來(lái)所學(xué)的課程基本來(lái)了一次大綜合。無(wú)論是節(jié)假日或是休息時(shí)間她都悉心指導(dǎo)，有時(shí)她認(rèn)為設(shè)計(jì)中哪里有漏洞還會(huì)打電話過(guò)來(lái)指正。在你們的指導(dǎo)下使我能夠順利畢業(yè)。 35 參考 文獻(xiàn) [1]。 最后還是只能用非常感謝來(lái)代替現(xiàn)在的心情。再次感謝在這 4 年來(lái)悉心指導(dǎo)我的老師們是你們孜孜不倦的教育精神使我在這 4 年里學(xué)到了很多知識(shí)。 當(dāng)然，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠相對(duì)如此順利，首先要感謝在這幾個(gè)月來(lái)幫助 我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的來(lái)老師，在這幾十天的交往中老師給我的感覺(jué)就是對(duì)工作對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)的態(tài)度讓人敬佩。在設(shè)計(jì)型腔時(shí)，凹模采用組合式結(jié)構(gòu)，定模鑲件和定模板一塊組成型腔，并且點(diǎn)澆口開(kāi)在定模鑲件上 ，這樣可使加工方便，有利于凹模的拋光。在確定型腔數(shù)目時(shí)，綜合考慮一方面它是大批量生產(chǎn)；一方面考慮它有兩個(gè)孔，需要兩個(gè)側(cè)抽，所以選擇一模兩腔。 33 結(jié) 論 防護(hù)罩成型模具的設(shè)計(jì)，涉及到注塑機(jī)的選擇、模具結(jié)構(gòu)方案