【正文】 ....................... 33 參考文獻(xiàn) ...................................................... 34 致謝 .......................................................... 35 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 1 引言 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，塑料工業(yè)史當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一，而塑料模是其中發(fā)展較快的種類。 從使用角度來(lái)看，模具要求高效、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；從制造角度來(lái)看，模具要求結(jié)構(gòu)合理、制造簡(jiǎn)單、低成本。塑料模 具就是利用特定的形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。注塑成型的過(guò)程：將粒狀（或粉狀）塑料從注射機(jī)的料斗送入加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱塑化成熔融狀態(tài)，再由螺桿或柱塞施加壓力通過(guò)料筒底部的噴嘴注入到低溫閉合的模具型腔中，通過(guò)冷卻硬化來(lái)保持模腔所需要的模樣，最后開模取得所注塑成型的塑件。目前，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用這種方法成型，而且某些熱固性塑料也可以采用注塑成型。塑料成型的方式有：注射、壓縮、壓注、擠出、氣動(dòng)成型等多種。 溫度：注射成型過(guò)程中需控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。 圖 11 塑件 1 圖 12 塑件 2 圖 13 塑件裝配 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 3 （ 3） 模具溫度 模具溫度直接影響熔料的充模能力、塑件的冷卻速度和成型后的塑件性能等。 （ 2）注射壓力 注射壓力的大小取決于注射成型機(jī)的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑件種類和注射成型工藝等。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間所占比例較大，一般約為 20～120s。冷卻時(shí)間約為 30～ 120s 范圍內(nèi)。 成型條件 成型條件的選擇和控制直接影響塑料的塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)塑件的主要因素。聚碳酸酯可耐室溫下的水、稀酸、氧化劑、還原劑、鹽、油，但不耐堿、胺、酮、脂。凸輪，芯軸，軸承、滑輪、鉸鏈、螺母、墊圈、泵葉輪、節(jié)流閥、潤(rùn)滑油輸油管、各種外殼、蓋板、容器、冷凍盒冷卻裝置零件等，在電氣方面用于制造電機(jī)零件、電話交換 器零件、信號(hào)用繼電器、風(fēng)扇部件、撥號(hào)盤、儀表殼、接線板等。 PC的主要性能： 密度 /(g/cm3) ～ 質(zhì)量體積 /(cm3/g) ～ 熔化溫度 /℃ 260～ 340 計(jì)算收縮率 /(﹪ ) ～ 比熱容 /(J/(kg若為“ 2+2”模式，會(huì)使整體模具都會(huì)發(fā)生大的改動(dòng)，且型腔結(jié)構(gòu)緊湊，不符合要求，應(yīng)保持平衡。將零件的 Front 面與參考面 Front 面重合，點(diǎn) 零件的 Right 面與參考面的 Right 面，輸入距離 150。然后圖 22 參考模型 圖 21 新建對(duì)話框 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 7 點(diǎn) ，在“ 參考模型類型”對(duì)話框中點(diǎn)“按參考合并”，點(diǎn)擊“確定”，如圖 23所示。點(diǎn)擊 。在彈出的“聚合選取”菜單管理器中選擇“曲面和邊界” /“完成”選項(xiàng)。 在彈出的“封 合”菜單管理器上的“頂平面”和“全部環(huán)”選項(xiàng)，選擇“完成”選項(xiàng) 。點(diǎn)擊 。在彈出的“聚合選取”菜單管理器中選擇“曲面和邊界” /“完成”選項(xiàng)。選擇“曲面邊界”菜單管理器上的“完成 /返回”選項(xiàng)。在“拉伸”特征操作面板上選擇拉伸方式為 ，選擇拉伸截止曲面為創(chuàng)建工件的底平面，拉伸效果如圖 217 所 示。單擊繪圖右側(cè)的 按鈕完成體積塊的創(chuàng)建。 單擊繪圖區(qū)域的“旋轉(zhuǎn)”按鈕，系統(tǒng)顯示出“旋轉(zhuǎn)”特征操作面板，在操作面板上單擊“放置” /“定義”按鈕，在彈出的的“草繪”對(duì)話框，以 FRONT 面為參考平面，進(jìn)入草繪環(huán)境，單擊 按鈕完成草繪，如圖 221 所示 。系統(tǒng)彈出“分割體積塊”菜單管理器，選擇“兩個(gè)體積塊” /“所有工件” /“完成”選項(xiàng)，彈出“分割”對(duì)話框，在繪圖區(qū)域中選取創(chuàng)建的體積塊曲 面（如圖 223）為 “分割曲面”，單擊“分割”對(duì)話框中的“確定”按鈕。 在模具設(shè)計(jì)環(huán)境中單擊“分割為新的模具體積塊”按鈕 ，用已創(chuàng)建的體積塊塊分割模具體積塊。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，完成體積塊的定義。單擊對(duì)話框的“確定”按鈕；系統(tǒng)再次彈出“屬性”對(duì)話框，在對(duì)話框中的“名稱”文本框中輸入體積塊 2 的名稱為“ huakuai” 。系統(tǒng)再次彈出“屬性”對(duì)話框，在對(duì) 話框中的“名稱”文本框中輸入體積塊 1 的名稱為“ up” 。單擊對(duì)話框中的“ bigcore” /“ down” /“ huaikuai” /“ smallcore” /“ up”以選擇對(duì)話框中的體積塊作為元件抽取對(duì)象，單擊對(duì)話框的“確定”按鈕，完成模具元件 的創(chuàng)建。使用同樣的方法遮蔽分型面，單擊對(duì)話框中 “分型面”按鈕，選擇“可見(jiàn)曲面”列表中的“ PARTSURF1”曲面，單擊對(duì)話框中的“遮蔽”按鈕遮蔽分型面，單擊對(duì)話框中的 “關(guān)閉”按鈕。 按上述方法建立其余幾個(gè)流道，如圖 22 229所示。 繼續(xù)單擊“拉伸”按鈕，在凸模底部畫草繪如圖 233 所示 ，拉伸 ，效果如圖 2=34 所示。拉料桿生成 ，如圖 238所示。再選擇上（凸）模的上表面，以它的法向?yàn)殚_模方向，如圖中出現(xiàn)的紅色箭頭方向?yàn)檎较颍谙到y(tǒng)信息區(qū)提示文本框內(nèi)輸入移動(dòng)距離為“ 120”，單擊 按鈕完成上（凹）模的開模定義。再選擇下（凸）模的左側(cè)輪廓線，以它的法向?yàn)殚_模方向，在系統(tǒng)信息提示區(qū)提示文本框內(nèi)輸入移動(dòng)的距離為“ 240”，單擊 按鈕完成小型芯、大型芯、滑塊、拉料桿的開模定義。再對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，縱橫比為 6，并對(duì)縱橫比大于 6的網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)，用網(wǎng)格工具（插入節(jié)點(diǎn)、合并節(jié)點(diǎn)等）。 圖 33 射出重量 圖 34 鎖模力 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 17 從圖 35可看出澆口在零件的上部 ，并在主流道下部增加了冷料穴，得出充填時(shí)間為。 回路管壁溫度 :℃； 凍結(jié)時(shí)間： . 翹曲 變形，所有因素；變形比例因子 = 經(jīng)過(guò) Moldflow 分析 ， 可以發(fā)現(xiàn)注射成型過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷 ，產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因 及解決辦法 如下： 圖 38 鎖模力 圖 39 推薦的螺桿速度 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 19 （ 1） 、注射填充不足 所謂的填充不足是指在足夠大注射壓力，足夠多的料量的條件下注射不滿型腔而得不到完整塑件。 若尺寸變大，原因可能有： 注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模，收縮率趨向小值，使 制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。可以通過(guò)加大噴嘴、改變冷卻水道和推出桿的位置或延長(zhǎng)保壓時(shí)間 等 方法 解決。應(yīng)該增加澆口尺寸、改正它的位置；拋光型腔的表面；增加脫模斜度；選擇合適的推出位置 等 來(lái)達(dá)到要求。應(yīng)該干燥原料、降低成型溫度，或拆機(jī)換新料、降低注射壓力、延長(zhǎng)退回時(shí)間或增加預(yù)塑時(shí)間、提高模溫、降低注射速度、適當(dāng)增加背壓排氣 等方法 。應(yīng)該提高機(jī)筒噴嘴及模具溫度、減少澆口或改變澆口位置、采用霧化脫模劑減少用量、提高注射速度、提高模溫、提高注射壓力 或 增加模具排氣孔 等 。 型腔數(shù)的確定 型腔數(shù)的確定，主要跟技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個(gè)方面有關(guān)。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 23 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道，其作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過(guò)程中把注射壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑件。 是使注射機(jī)噴嘴與型腔或與分流道連接的一段進(jìn)料通道。 是直接對(duì)著主流道的孔或 槽。 2 .有利用型腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利而平穩(wěn)的引導(dǎo)熔融塑料熔體充滿型腔的各個(gè)角落，使 澆注系統(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序的排出，避免因氣阻產(chǎn)生凹陷等缺陷。 盡量采用較短的流程充滿型腔 選擇澆口位置時(shí)，對(duì)于大的模具型腔，要以較短的流程充滿型腔，是塑件熔體的壓力損失和熱量損失減小到最小化， 保持理想的流動(dòng)狀態(tài)和有效的傳遞最終壓力，保證塑件良好的成型質(zhì)量。 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，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下 : 為 了讓主流道 凝料能從其中順利拔出，主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角 α 為 2176。在本設(shè)計(jì)中，考慮到所采用的材料 pc 流動(dòng)性 較好 ，所以取 α= 3176。 本設(shè)計(jì)中采用的襯套材料為 T10A，表面淬火 53～ 57HRC，在保證塑料良好成型的前提下，主流道 L 應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過(guò)多而影響注射成型。 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴的作用是 容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免冷料注入型腔，既影響熔體充填的速度，又影響成型塑件的質(zhì)量。 拉料桿的設(shè)計(jì) 拉料桿的作用是在 模具開模時(shí)，主流道凝料在拉料桿的作用下，從定模澆口套中被拉出，隨后推出機(jī)構(gòu)將塑件和凝料一起推出模外。 側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)測(cè)或外側(cè)充填模具型腔，改變澆口的寬度和厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率預(yù)交口的凍結(jié)時(shí)間。如圖是 moldflow 分析最佳澆口位置。為減小澆口套同模具之間的溫差固定圓柱直徑也盡可能小，取為 30mm。 澆口套與定位 圈 的裝配圖如圖 52所示 。 圖 52 澆口套與定位圈的配合 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 26 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。考慮到 本次設(shè)計(jì)的塑件外形，采用整體式 ，整體式的凸模和凹模是指直接在整塊模板上分別加工出凹、凸 形狀的結(jié)構(gòu)形式。與凹模類似，凸模也可分為整體式和組合式兩類。 動(dòng)模座板和定模座板設(shè)計(jì) 動(dòng)模座板和定模座板在模具中起安裝和固定成型成型零件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及推出脫模機(jī)構(gòu)等零部件的作用。本次設(shè)計(jì)采用螺釘連接。 模具兩邊墊塊的高度應(yīng)一致，以保證組裝后的模具上、下表面平行。 （ 2） 導(dǎo)柱數(shù)量、大小、及其布置。 （ 6） 較好的加工工藝性 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用： （ 1）、定位作用 （ 2）、導(dǎo)向作用 （ 3）、承受一定的側(cè)向壓力 本次設(shè)計(jì)，頂蓋 模具的導(dǎo)向零件和底蓋模具的導(dǎo)向零件采用同一結(jié)構(gòu)和固 定形式。 （ 2）導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) 導(dǎo)套的主要結(jié)構(gòu)形式有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。 （ 3）導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合 對(duì)于大型注射模具，為防止導(dǎo)套拔出，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合采用間隙配合 H7/f7。 對(duì)于注射模，模塑周期主要取決于冷卻定型時(shí)間，而縮短冷卻時(shí)間，可通過(guò)調(diào)節(jié)塑料和模具溫差。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 （ 1）塑件的尺寸精度 模具的溫度穩(wěn)定，冷卻速度均勻可以減少 塑料的成型收縮率的波動(dòng)，使塑件減少變形，保證尺寸穩(wěn)定的根本條件。為了使模溫能控制在 一個(gè)合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計(jì)模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注塑機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，則模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量可按下式計(jì)算 11( 1 2 )60vMQqpc ???? （ 81） 式中 ： vq —— 冷卻介質(zhì)的體積流量， 3m /min M—— 單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料質(zhì)量， kg/min 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文 ） 30 1Q —— 單位重量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量， kJ/kg ? —— 冷卻 水 的密度， kg/ 3m 1c —— 冷卻 水 的比熱容， kJ/（ kg℃ ） 2 3311 1 23 . 3 5 2 . 9 1 0 = 0 . 0 2 3 1 0 /m in( ) 1 0 0 0 4 . 2 1 0v WQqmc? ? ? ???? ? ?? ? ? 求出冷卻水的體積流量 vq 后，便可根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 ? 與管道直徑的關(guān)系，再通過(guò)查表便可以得出冷卻水管道的直徑 d。 選擇模架 在注射的過(guò)程中模具型腔受到高壓的作用，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的剛度和強(qiáng)度。下面將從安裝尺寸以及開模行程等方面進(jìn)行校核。 推出行程的校核 本模具的推出行程為 20mm,小于 XSZY125 的最大推出行程為 300mm。所以，裝配工藝的好壞，也直接影響最終成型質(zhì)量。 3）將 定模板 、 動(dòng)模板 用平行夾板夾緊，鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，并鉆螺孔。 7）組裝模座和墊板。 11）裝配完成后進(jìn)行試模，合格后打標(biāo)記并交驗(yàn)入庫(kù)。這次可以說(shuō)是我第一次對(duì)模具全程細(xì)致的設(shè)計(jì)。在這段時(shí)間里，通過(guò)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作相結(jié)合，使我對(duì) AutoCAD、 Proe 等繪圖軟件進(jìn)行了比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在以后的工作中，我們必須進(jìn)一步深化在實(shí)踐中去豐富理論，完善知識(shí)