【正文】 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 21 頁 （ WL= 250mm 315mm 315mm），模架結(jié)構(gòu)為 A4型。 （ 4）型芯高度尺寸的計算 ?1sH mmmm ??? ?2sH mmmm ??? ?? 43 ss HH mmmm ??? mmmmxHSH zscpM 0 ])0 0 5 [(])1[( 1 ??? ?????????? ?mmmmxHSH zscpM 0 ])0 0 5 [(])1[( 2 ??? ?????????? ?mmmmxHSHH scpMM 0 ])[(])1[(4 ??? ??????????? ?式中， x 是模具尺寸計算系數(shù)，查表 415 可知一般在 ~ 之間，此處取x=。 （ 1）凹模徑向尺寸的計算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換： ?1sL mmmm 0 ??? ，相應(yīng)的塑件公差Δ 1= ㎜； mmmmxLSL zscpM ])0 0 5 [(])1[( 1 ??? ?????????? ? 式中 Scp 是塑件的平均收縮 率， ABS 的收縮率 %~%，所以其平均收縮率為Scp= 2 ? =； X 是系數(shù)，查表得 X 一般在 ~ 之間，此處取 ； △分別為塑件上相應(yīng)的尺寸公差， z? 是塑件上相應(yīng)的尺寸制造公差，對于中小型塑件 z? 取 61 △（下同）。將這幾個部分裝配起來，如圖 所示 5. 2 成型零件鋼材的選用 根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型制品的外表面的成型零件。開模時，利用凝料對球頭的包緊力是凝料從主流道襯套中脫出。s1之間，所以，主流 道的剪切速率校核合格。主 = 10 179。/s ③計算澆口的剪切速率：由式（ 420）可得： γ 澆 = 澆 /（π R 澆 3 ） = 104 s1 該矩形澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 5 103~5 104 s1之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。由面積相等可得π R178。根據(jù)表 410，可得側(cè)澆口的寬度 B的計算公式為 B= 30An == 取 B=3cm 式中， n 是塑料成型系數(shù)，對于 ABS 其 n=； A 是凹模的內(nèi)表面積，可求得 A= 178。 （ 1）側(cè)澆口尺寸的確定 1）計算側(cè)澆口的深度。 ~10176。/s 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 15 頁 3）由式（ 420）可得剪切速率?γ 分 = 分 /π R 179。 =179。 圖 42 分流道截面形狀 （ 6）凝料體積 1）分流道的長度 L 分 =35 2=70mm。 ) 再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為 6mm 的圓面積相等，可得 (x+176。 （ 3）分流道的當(dāng)量直徑因為該塑件的質(zhì)量 m 塑 =ρ V 塑 = 35g=＜ 200g，根據(jù)式（ 416），分流道的當(dāng)量直徑為 D分 = 塑m 4 分L = mm=4mm （ 4）分流道截面形狀常用的分 流道截面形狀有圓形、梯形、 U 形、六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計在分型面上。設(shè)計中常采用碳素工具鋼（ T8A 或 T10A），熱處理表面淬火硬度為 50~55HRC，如圖 41所示。 (4）主流道澆口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。+ ） 50mm 179。=d+2L 主 tanα≈ 7mm，式中α =4176。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序的充填到型腔中，一伙的組織致密、外形輪廓清晰的塑件。 ABS 屬中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故 p 模 取 35MPa。=19999mm178。這里取 A 澆 = 塑 。 2）鎖模力校核 ①塑件在分型面上的投影面積 A 塑 ，則 A 塑 = mm 178。 （ 2） 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不能確定的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 ~1 倍來估算。澆注系統(tǒng)設(shè)計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。 圖 31 分型面 3. 2 型腔數(shù)量和排列方式的確定 （ 1）型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在 2~3 級之間，且為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式，同時，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費用和各種成本等因素，初步定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。 3）塑件的后處理 處理的介質(zhì)為空氣和水，處理的溫度為 60~75℃，處理時間為16~20s. （ 2）注射工藝參數(shù)見表 32。 cm3 ~ 屈服強度 /Mpa 50 比體積／ ~ 拉伸強度 /Mpa 38 吸水率 (%) ~ 拉伸彈性模量 /Mpa 103 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 8 頁 熔點 /℃ 130~160 抗拉強度 /Mpa 80 計算收縮率（ %） ~ 抗壓強度 /Mpa 53 比熱容 /J 3）如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取 高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?ABS 樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 2. 2 ABS 的性能分析 （ 1） 基本特性 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯， S 代表苯乙烯。在進行制品結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計時，必須在保證制品的使用性能、物理性能與力學(xué)性能、電氣性能、耐蝕性能的前提下，盡量選用廉價且成型性能又好的材料。 還可以學(xué)會從機器的功能要求出發(fā)，合理選擇系統(tǒng)或零件的類型，制定設(shè)計方案，正確計算零件的工作能力，確定其尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟、安全等問題，訓(xùn)練設(shè)計能力。并體現(xiàn)制作的工藝水平通過課程設(shè)計，我們可以綜合運用所學(xué)的工業(yè)設(shè)計的理論知識和方法，掌握設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)解決機械工程中實際問題的能力。 經(jīng)過認(rèn)真的設(shè)計計算，查找資料撰寫設(shè)計論文。中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 1 頁 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是充電式手電筒外殼的設(shè)計。通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。期間學(xué)習(xí)各種工具的使用。在方案的構(gòu)思階段需要設(shè)計的一般原則進行 設(shè)計分析，并且用草圖等等技術(shù)語言表達(dá)設(shè)計方案。 2 塑件成型工藝性分析 塑料制品的設(shè)計不僅要滿足使用要求 ，而且要求符合塑料的成型工藝特點，同時還要盡量是模具結(jié)構(gòu)簡單化。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 7 頁 （ 3） 脫模斜度 ABS 屬無定型材料，成型收 縮率小，參考表課本 210 選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為 1176。 （ 2） 使用性能 ABS 工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、力學(xué)強度較高，尺寸穩(wěn)定，電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。對精度較高的塑件，模溫宜取 50~60 度，對高光澤、耐熱塑件，模溫宜 60~80 度。 表 21 ABS 的性能指標(biāo) 密度 /g 2）注射過程 塑件在注射機 料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 3. 1 分型面位置的確定 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，首先確定模具的開模方向為塑件的軸線方向，根據(jù)分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處原則，分型面應(yīng)選在安裝接板截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖 31 所示。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 10 頁 圖 32 型腔數(shù)量的排列布置 （ 3）模具結(jié)構(gòu)形式的確定 從上面的分析可知，本 模具設(shè)計為一模兩腔，對稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出結(jié)構(gòu)擬采用脫模板推出的推出形式。 3. 3 注射機型號的確定 （ 1）注射量的計算通過 PRO/E 建模分析得塑屬性得 塑件體積： V塑 =35 cm3 塑件質(zhì)量： m塑 =ρ V塑 = 35g= ρ參考表 11 可取 。查表 41 可知， ABS 所需注射壓力為 80~110MPa，這里取p0=100Pa,注射機的公稱注射壓力 p 公 =132Pa，注射壓力安全系數(shù) k1=~,這里取 k1=，則： k1p0= 110=130Pap 公，所以，注射機注射 壓力合格。由于該模具流道設(shè)計簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些。 s1 模具定位孔直徑／mm φ 120 鎖模力／ KN 1000 噴嘴球直徑 /mm φ 10 拉桿內(nèi)間距／ mm 360 260 噴嘴口直徑 /mm 3 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 充電式電筒外殼模具設(shè)計 第 12 頁 ③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 A 總 則 A 總 =n（ A 塑 +A 澆 ） =n（ A 塑 + 塑 ） =2 塑 =2 178。對于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 所謂注射模的澆注系統(tǒng)，是指從主流道的始端到型腔之間的熔