【正文】 d the institution of Mandril. Due to the requirement of the surface, this design used the latenttype gate with the secondary.Key words: the right side of the cartridge ；injection mold ；Pro/E 。唐 山 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于Pro/E的硒鼓右側(cè)蓋注塑模具設(shè)計(jì) 機(jī)電工程系05機(jī)對(duì)本（1）班系 別：_________________________耿 曉 平班 級(jí)：_________________________梁 國 俐姓 名：_________________________指 導(dǎo) 教 師：_________________________2009年6月10 日基于Pro/E的硒鼓右側(cè)蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘 要模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備，工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具，用模具生產(chǎn)制件所達(dá)到的高精度，高復(fù)雜程度，高一致性，高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。為保證塑件的表面質(zhì)量，本設(shè)計(jì)采用具有二次澆口的潛伏式澆口，脫模時(shí)在塑件和凝料被頂出的同時(shí)，澆口自動(dòng)切斷。目前塑料制品幾乎進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)以打印機(jī)硒鼓右側(cè)蓋為研究對(duì)象，利用Pro/E分析設(shè)計(jì)了硒鼓右側(cè)蓋的注塑模具，塑件材料采用的是ABS(丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物)。一副優(yōu)良的注射?？沙尚蜕习偃f次，一副好的模具壓縮模能成型25萬次以上。該技術(shù)給模具工業(yè)帶來了巨大的變革，成為模具技術(shù)最重要的發(fā)展方向。另外，為了提高模具的壽命，在模具成型零件的表面強(qiáng)化處理方面也做了許多研究與工程實(shí)踐，取得了很好的效果。(4)模具的標(biāo)準(zhǔn)化。由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來越引起人們的重視。 注塑模具發(fā)展的影響因素在我國大型多型腔精密注塑模雖已能生產(chǎn)，但總體技術(shù)水平不高，與國外先進(jìn)國家相比，仍有很大差距，特別是模具壽命低的問題非常突出。現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。（4）制定硒鼓右側(cè)蓋注塑模具型腔加工工藝。ABS（Acrylonitritlebutadienestyrene copolymer，丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）是熱塑性塑料的一種，～。ABS由于具有優(yōu)良的綜合性能，用途十分廣泛。要想獲得優(yōu)質(zhì)的塑件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性，這樣，不僅可使成型工藝得以順利進(jìn)行，而且還能滿足塑件和模具的經(jīng)濟(jì)性要求，即以最低的成本生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品、在進(jìn)行塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循以下幾個(gè)原則。（4）當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)的塑件外觀要求較高時(shí)，應(yīng)先通過造型，然后逐步繪制圖樣。在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動(dòng)性好的塑件可以成型較大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸較小。塑件尺寸精度也與塑料品種有關(guān)，根據(jù)各種塑料收縮率的不同，原四機(jī)部標(biāo)準(zhǔn)又將各種塑料的公差等級(jí)分為高精度、一般精度、低精度三種，如表21所示。根據(jù)下表，本塑件采用四級(jí)精度，屬于一般精度等級(jí)?！? 塑件的表觀質(zhì)量指的是塑件成型后的表觀缺陷狀態(tài)，如常見的缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、斑紋、翹曲和收縮、尺寸得不穩(wěn)定等。 圖22 塑件的外觀形狀本設(shè)計(jì)中使用的塑件是己知的塑件，其形狀如圖22所示。（2）當(dāng)要求開模后塑件留在型腔內(nèi)時(shí)，則塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度。30′35′～1176。30′～50′25′～45′35′～1176。應(yīng)力集中系數(shù)圖23 內(nèi)圓角、壁厚對(duì)應(yīng)力集中的影響本塑件在分型面，型腔與型腔配合處采用尖角過渡，其余棱邊倒角R2。塑件的壁厚一般取1～4mm，大型塑件的壁可達(dá)8mm。,%。本設(shè)計(jì)采用第三種方法來確定型腔數(shù)目，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每加一個(gè)型腔塑件尺寸精度要降低4%。型腔的布置與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系，根據(jù)塑件的外形特點(diǎn)，選用型腔的排列方式。（4）在一般情況下常用直線排列和H形排列，從平衡的角度來看應(yīng)盡量選取H形排列。因此在選擇和確定分型面時(shí)，應(yīng)全面分析、比較和考慮，選定較為有利的方案。（3）便于澆口進(jìn)料，利于成型，易于排氣。本塑件外表面都不在同一平面上，分型面只能是階梯型而且本塑件外表面也有凹坑和凸起所以分型面比較多，本塑件某部分的分型面如圖31所示。（2）在制品上形成空洞接痕，云紋等缺陷，降低制品質(zhì)量。（3）利用頂桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣。 （1）排氣槽應(yīng)設(shè)在料流末端。（5）勿對(duì)著操作區(qū)。型腔按其結(jié)構(gòu)不同可分為：（1）整體結(jié)構(gòu)的型腔：整體結(jié)構(gòu)的型腔，結(jié)構(gòu)簡單易于制造，制品上無鑲拼結(jié)構(gòu)留下的拼接痕，制品質(zhì)量較好；制造中省去了鑲拼組合所需的工時(shí)和費(fèi)用。（4）四壁鑲拼結(jié)構(gòu)的型腔：對(duì)于比較復(fù)雜的、大型的型腔常采用四壁鑲拼結(jié)構(gòu)。在注射成型的過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度。此型腔工作尺寸計(jì)算采用的是平均值法。由Hs1=30mm Hs2=28mm Hs3=5mm Hs4=6mm查得 △1= △2= △3= △4=故：Hm1=[30+30%3/4]+ +Hm2=[28+28%3/4]+ + Hm3=[5+5%3/4]+ +Hm4=6+6%3/4]+ + 型芯是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，又稱凸?；虺尚蜅U。(1) 型芯的徑向尺寸計(jì)算 　　式中 Lm——型芯徑向尺寸(mm) 　　 Ls ——塑件徑向尺寸mm，Scp——塑料平均收縮率(%) 　?——塑件公差（mm） 　 x ——修正系數(shù),一般為1/2～3/4,公差值大取小值，對(duì)于小型塑件一般去3/4　　 δz——成型零件的制造公差，一般取塑件公差的1/3～1/6，對(duì)于中小型塑件取δz＝1/3△由于此塑件是小型塑件所以取修正系數(shù)x=3/4，成型零件的制造公差δz＝1/3△。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了考慮注射成型工藝過程外，還要考慮注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需了解注射機(jī)技術(shù)規(guī)范的主要項(xiàng)目有：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力，模具安裝尺寸及開模行程等。本注射機(jī)的理論注射量為250cm3，=200,因此，所選注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。（2）塑料熔體粘度較低，塑件形狀一般，精度要求一般者，所需注射壓力通常選為70至100MPa。（合）模力的校核高壓塑料熔體充滿模腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，此脹力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。 故所選注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。本設(shè)計(jì)中主流道始端直徑為4mm，注射機(jī)噴嘴孔半徑為18mm。模具端面凸臺(tái)高度應(yīng)小于定位孔深度。本次設(shè)計(jì)所選用模架的長寬為500355 mm，而所選注射機(jī)的拉桿間距為448370 mm。200≤341≤350因此，所選用的注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。開模取出塑件所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模行程。5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。本模具設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)采用普通流道澆注系統(tǒng)。使料流平穩(wěn)順利充滿型腔。應(yīng)減輕澆口附近應(yīng)力集中。主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。本次設(shè)計(jì)所選用的注射機(jī)為臥式注射機(jī)，主流道垂直于分型面。；粘度大的可選3186。圖51 澆注系統(tǒng)主流道結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)分流道是主流道與澆口之間的通道。（1）流經(jīng)分流道的熔體溫度和壓力的損失要少。（4）便于加工，便于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，免于制造專用刀具。其中，圓形截面的效率最高，由于正方形流道凝料脫模困難，實(shí)際使用側(cè)面有5176。六角形截面可視為兩個(gè)梯形流道的結(jié)合。塑料熔體在流道中流動(dòng)時(shí)，表層冷凝凍結(jié)，起絕熱作用，熔體僅在流道中心流動(dòng)，因此分流道的理想狀態(tài)應(yīng)是其中心與澆口中心一致，圓形截面流道可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，而梯形截面流道就難以實(shí)現(xiàn)?！?mm左右變動(dòng)。本設(shè)計(jì)取表面粗糙度Ra=。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式兩種。在非平衡式澆注系統(tǒng)中，由于主流道到各型腔的分流道長度各不相同，因此為了使各個(gè)型腔能同時(shí)均衡的充滿，必須將澆口做成不同的截面形狀或不同的長度，人工平衡。澆口的主要作用是：型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；易于切除澆口凝料；對(duì)于多模型腔模具，用以平衡進(jìn)料；對(duì)于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。（2）澆口的位置應(yīng)有利于流動(dòng)、排氣和補(bǔ)料。（6）澆口位置應(yīng)盡量開設(shè)在不影響塑件的邊緣、底部和內(nèi)側(cè)。如圖53所示。圖53 潛伏式澆口示意圖 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料穴的設(shè)計(jì)當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低形成的冷凝料頭，為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開設(shè)一洞穴，這個(gè)洞穴就是冷料穴。本設(shè)計(jì)采用的是帶拉料桿的冷料穴，如上圖53所示。對(duì)于年度高、流動(dòng)性差的塑料，例如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，考慮到成型工藝要求有較高的模具溫度，因此經(jīng)常需要對(duì)模具進(jìn)行加熱。（1）所需冷卻水體積流量：應(yīng)用公式： 來計(jì)算； 式中： ——冷卻水的體積流量(m3/min)；——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）；——塑料成型時(shí)在模內(nèi)釋放的熱焓量（J/kg），本設(shè)計(jì)中=6105 （J/kg）；——冷卻水的比熱容(J/kg），本設(shè)計(jì)中=996（㎏/m179。K），本設(shè)計(jì)中＝（W/m2L===(7)冷卻水道孔數(shù)目設(shè)因模具尺寸之限制，每一根水孔的長度為l，則模具內(nèi)應(yīng)開設(shè)的水孔數(shù)計(jì)算如下：公式 n=式中 A——冷卻水孔總傳熱面積(m2),本設(shè)計(jì)中A＝104（m2）； d——水道直徑(mm)，本設(shè)計(jì)中d＝10mm； L——冷卻水孔總長度(m),本設(shè)計(jì)中L=；計(jì)算 因?yàn)槟＞卟捎玫脑O(shè)計(jì)是一模兩腔設(shè)計(jì)，選用銅管以防止漏水，會(huì)降低冷卻作用，故采用四條水道。塑件的壁厚基本均勻時(shí)，冷卻通道與型腔表面的距離最好相等，分布盡量與型腔輪廓相吻合。為此，冷卻水應(yīng)從澆口附近開始流向其他地方。（4）冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理，其通道孔徑一般取8～12㎜。7 模具工作原理圖７1所示為模具總體結(jié)構(gòu)示意圖。其具體工作過程如下：開模時(shí)，由注射機(jī)帶動(dòng)動(dòng)模板、支承板、墊塊和動(dòng)模座板向后移，定模板和定模座板不動(dòng)，動(dòng)模板和定模板分開，同時(shí)主流道的凝料被拉料桿拉下，塑件和凝料由頂桿頂出。 本設(shè)計(jì)中凹模的加工工藝卡片如下： 凹模工藝過程卡 零件名稱凹模零件編號(hào)03材料T8A件數(shù)1毛坯16080序號(hào)工序名稱加工簡要說明工時(shí)設(shè)備工藝簡圖1備料買來的圓棒料切成16080的毛坯2車削粗車：車端面，小端留加工余量，粗車外圓，外圓各尺寸留1mm的精車余量。精銑：精銑內(nèi)底面。15min立式鉆床6熱處理淬火：硬度54～58HRC。2h日期2009年6月零件質(zhì)量等級(jí)結(jié)論本次設(shè)計(jì)是在對(duì)塑件進(jìn)行了綜合分析后，進(jìn)一步分析了ABS的成型溫度、注射壓力等成型條件。主要得出以下結(jié)論：（1）在選擇塑件材料時(shí)，須根據(jù)塑件的特點(diǎn)、用途以及性能等方面比較合理的選擇。本設(shè)計(jì)中采用一次分型，分型面設(shè)在動(dòng)、定模板之間。謝辭從結(jié)束課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，忠心的感謝我的指導(dǎo)老師梁國俐老師給予的精心指導(dǎo)和熱情的幫助，尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和設(shè)計(jì)階段，梁老師提出了許多寶貴的意見。向唐山學(xué)院機(jī)電工程系各位老師致敬，對(duì)他們的教誨表示感謝，也對(duì)所有學(xué)習(xí)和生活上幫助我的同學(xué)們表示深深的謝意！ 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