【正文】 5901205115 學(xué)生姓名： 張飛鵬 指導(dǎo)教師： 楊湘杰 起訖日期： —— I 基于 pro/E 的電視機(jī)底座的注塑模具設(shè)計(jì) 專 業(yè)：材料成型與控制工程 學(xué) 號(hào)： 5901205115 學(xué)生姓名： 張飛鵬 指導(dǎo)教師： 楊湘杰 摘 要 現(xiàn)在塑料制品在汽車(chē)、機(jī)電、儀表、航天航空等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。 本次設(shè)計(jì)是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 的 要求， 完成 電視機(jī)底座 的一 模 一 腔注塑模具設(shè)計(jì)。對(duì)于有推薦尺寸的零件，均選用推薦值設(shè)計(jì)。using Pro/ software to calculate and design the structure of the mold。 standard guide columns, such as lead sets. For those who have remended the size of parts, the design of the remended values are selected. M aking use of softwares to choose to use a mold, using autoCAD software to draw diagram and work spare parts of the molding tool assemble diagram, using Word software to write design manual etc.. Keywords: Injection mold。 introduction agencies。 國(guó)內(nèi)部分科研單位、大專院校也在塑料行業(yè)開(kāi)展了 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的研制和開(kāi)發(fā)工作。美國(guó) PSP 公司的 IMES 專家系統(tǒng) ,能幫助模具設(shè)計(jì)人員用專家的知識(shí)解決注塑模的質(zhì)量問(wèn)題 。我國(guó)塑料模今后的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn) : 注塑模 CAD 實(shí)用化和 CADC/AMC/AE 集成化 Moldflow 或 C一 flow 及 Moldeool 等軟件己經(jīng)商品化。②多軸數(shù)控加工編程軟件 。⑥模具應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算分析軟件 。德國(guó) IKV 研究所的 CADMoULD 系統(tǒng)，可用于注塑模的流動(dòng)、冷卻分析、力翹曲和應(yīng)力分析功能。 目前發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到 70%以上，并有完善的標(biāo)準(zhǔn)系列，包括零件和模架標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織己制定了國(guó)際模具系列標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)件品種多，規(guī)格全，質(zhì)量高，且全部均己商品化。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。另一方面為了確保塑件精度，繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式， 3 應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 基于特征的三維造型軟件的應(yīng)用，為 我們 提供了強(qiáng)大的設(shè)計(jì)編輯平臺(tái)，使用參數(shù)化特征造型技術(shù)，能很方便地生成制品的三維參數(shù)化模型，調(diào)整參數(shù)值即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型快速修改，強(qiáng)大的曲面功能可構(gòu)造外形非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)模型。 4 第二章 塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝分析 塑件分析 塑件模型 圖 塑件模型 塑件材料：選用 ABS（即苯乙烯－丁 二烯－丙烯腈共聚物）。 形狀結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，無(wú)需側(cè)抽芯。— 1176。— 1176。 ③流動(dòng)性中等，溢邊料 左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、 AS 差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。適于制作一般機(jī)械零件，減磨零件，傳動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。 m1 C左右熱變形溫度約為 93176。 7 第 三 章 注塑機(jī)的確定 除了模具的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具 與選擇注射機(jī)型號(hào)。 G54S200 型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下： 注射容量 (cm179。）?；?g）； n —— 型腔數(shù)目； mj—— 澆注系統(tǒng)的凝量 (cm179。 根據(jù)體積計(jì)算： 106 + = ≤ ? 250 可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 注射成型時(shí) ，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。 查得 ABS 成型時(shí)的注射壓力 70— 100MPa 小于 注射機(jī)的額定功率注射壓力 127MPa ， 符合要求。 注射模安裝尺寸的校核 ① 噴嘴尺寸： 注 射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑 R2 應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑 R1，以利于同心和緊密接觸，通常取 R2＝ R1+（ — 1） mm為宜，否則主流道內(nèi)凝料無(wú)法脫出，如下圖所示。注射模端面凸臺(tái)徑向須與定位孔呈間隙配合，便于模具安裝，并使主流道與噴嘴同心，模具端面凸臺(tái)高度，應(yīng)小于定位孔深度 。 模具（ 350 350） 拉桿間距（ 370 370）符合要求。 圖 模具的安裝方式 11 第四章 模具的型腔布置及分型面選擇 確定成型方法 塑件采用注射成型法生產(chǎn)。 該塑件對(duì)精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)。 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： ① 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 ② 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模 ③ 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量 ④ 分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工 ⑤ 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。 (a) (b) 圖 分型面的選擇 13 第五章 模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)時(shí)指模具中由注射機(jī)噴到型腔之間的進(jìn)料通道。 在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，通常設(shè)計(jì)在模具的澆口套中為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為 2176。 14 （ 3） 球面配合高度 球面配合高度為 3 ～ 5 取 5（ mm） 。取 α = 2176。分流道是從主流道末端到澆口之間的流動(dòng)通道。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。如果型腔呈圓形狀布置則分流道呈輻射狀布置；如果型腔呈矩形狀布置，則一般采用非字型布置。 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部熔體的流動(dòng)狀 態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 m，這樣表面稍不光滑，這可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮固定，形成絕熱層。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 首先，對(duì) 充填時(shí)間 進(jìn)行比較，如圖 （ a） 圖 (c)所示。 圖 （ a） 點(diǎn) 澆口產(chǎn)生的氣 穴 18 圖 （ b） 側(cè)澆口產(chǎn)生的氣 穴 圖 （ c） 輪輻式 澆口產(chǎn)生的氣 穴 熔接痕如圖 (a)圖 (c)所示。 輪輻式澆口是在環(huán)形澆口和盤(pán)形澆口的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則： ① 盡量縮短流動(dòng)距離； ② 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷； ③ 澆口應(yīng)開(kāi)在塑件的壁厚處； ④ 考慮分子定向的影響； ⑤ 減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度； 此外，澆口位置的選擇應(yīng)注意到實(shí)際塑料型腔的排氣問(wèn)題和塑件外觀質(zhì)量問(wèn)題等 。由于塑料 成型的特殊性，塑料成型零件的設(shè)計(jì)與冷沖模的凹凸模設(shè)計(jì)有所不同 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、分型面、排溢部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服塑件的粘著力。 成型零件的材料選擇 對(duì)于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求： 機(jī)械加工性能良好。要求鋼材硬度在 HRC35～ 40 為宜。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。鋼材彌散析出復(fù)合合金化學(xué)物，使鋼 22 材硬化，具有 40～ 45HRC，耐磨性好且處理過(guò)程變形小。 圖 凸模的固定方式 示意圖 凹模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模 鑲塊 由整塊材料制成， 采用整體嵌入式。 ? ?? ? % ?? ????? zMH （ 3）中心距尺寸計(jì)算 ,公式如下 ? ?? ? 21 zscpM LSL ???? ML —— 模具中心距尺寸（ mm）； sL —— 塑件 中心 距尺寸（ mm）。 所以 ? ?? ? % ??????ML 圖 凸模鑲塊形狀 26 第七章 注射模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 為保證 模具的閉合精度， 模具的定模部分與動(dòng)模部分之間采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向定位。常用的推出元件有推桿、推管、推件板、成型推桿等。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求： 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)； 塑件在推出過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞； 不損壞塑件的外觀質(zhì)量； 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位； 推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作應(yīng)可靠 。 脫模阻力的計(jì)算 影響塑件脫模力大小的因素很多，影響因素主要有以下幾點(diǎn)： 脫模力的大小主要與塑件包絡(luò)型芯側(cè)面積的大小有關(guān)； 脫模力的大小與型芯的表面粗糙度有關(guān)； 27 脫模力的大小與塑件的結(jié)構(gòu)有關(guān)； 脫模力的大小與型芯的脫模斜度有關(guān)； 脫模力的大小與注射工藝有關(guān)； 脫模力的大小與成型塑件的塑料品種有關(guān)系。sin 40180。通常有型腔 （凹模） 冷卻和型芯 （凸模） 冷卻兩種回路的結(jié)構(gòu)形式。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。 圖 標(biāo)準(zhǔn)模架 定模座板 （ 400? 350，厚 30mm） T為定模座板， 主流道襯套固定孔與其為 H7/m6 過(guò)渡配合； 定模 固定 板 （ 350 350，厚 70mm） A板是定模 固定 板，塑件 頂面到分型面 高度 為 ，在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型腔應(yīng)由一定的距離，因此 A 板厚度取 70mm。 其導(dǎo)柱 固定孔與 導(dǎo)柱 為 H7/m6 過(guò)渡配合。 推板 （ 220? 350，厚 25mm） 其上的推板 導(dǎo)套 孔與導(dǎo) 套 采用 H7/m6 配合。 楊湘杰 導(dǎo)師 有 深厚的理論功底、豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、寬廣的知識(shí)面使 我 受 益匪淺