【正文】 ......................26參考文獻(xiàn)......................................................................28附錄: 模具裝 配圖 ..............................................................290 / 37第 1 章 概述 設(shè)計(jì)項(xiàng)目概述隨著塑料工業(yè)發(fā)展，塑料制品的廣泛應(yīng)用，塑料成型模具起了不可缺少的作用，它是塑料工業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是成型塑料制品的工具。因?yàn)樗坏私９δ埽瑸樵O(shè)計(jì)模具的型芯、型腔、鑲塊、電極等提供了相應(yīng)的建模工具，模架和標(biāo)準(zhǔn)件功能為設(shè)計(jì)提供了各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些都為設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的時(shí)間。例如：70％以上的汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表零件，80％以上的塑料制品，70％以上的日用五金及耐用消費(fèi)品零件都采用模具生產(chǎn)。從另一方面來看，機(jī)床、刀具工業(yè)素有“工業(yè)之母”之稱，在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國家中都占有非常重要的地位。因此，要使國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展，盡快縮短和發(fā)達(dá)國家之間的差距，加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化步伐，惟一的出路就是必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具在國民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用。例如：屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造，不能沒有做引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/ CAE/CAM 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進(jìn)步。隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展方向，模具和工件的檢測(cè)數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化是主趨勢(shì)。3 / 37第 2 章 塑件成型工藝分析 塑件三維造型過程零件主體部分通過拉伸命令得到，其效果如圖。拉伸的截面在主體零件正上方，并且要將零件整個(gè)零件覆蓋，如圖 23。圖 24 5 / 376 / 37內(nèi)部放齒盤的地方有排列成圓形的突起部分，可通過陣列得到。在設(shè)計(jì)時(shí)，可以參考一些資料來確定塑件的脫模斜度，一般以塑件的材料為選擇依據(jù)，而 ABS 塑料的脫模斜度為 407 / 37圖 26 塑件拔模斜度檢測(cè)（正面）從圖中可以看出，塑件的外表明都呈粉紅色，而內(nèi)表面都呈青色，不曾出現(xiàn)出現(xiàn)其他的顏色，如果出現(xiàn)黃色，說明塑件中存在未拔模的情況，應(yīng)該對(duì)塑件作相應(yīng)的修改，除非塑件有特殊的要求，否則應(yīng)該直到看不到黃色為止。塑件最大尺寸為長 ，寬 ，最高 。 塑料制品的設(shè)計(jì)原則 塑件塑料制品的質(zhì)量不僅與模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)有很大關(guān)系，而且取決于塑料制品本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合工藝要求?！醺咝?、低消耗，盡量減少制品成型前后的輔助工作量，并避免成型后的機(jī)械加工。表面粗糙度要盡可能低，制品的表面粗糙度由模具表面的粗糙度決定，一般選擇 Ra. （2）脫模斜度 。要求開模后塑件留在9 / 37型芯上， 塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。 ABS 的性能及其注射工藝分析丙烯晴－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）是一種堅(jiān)韌而有剛性的熱塑性塑料。ABS 以其具有很好的韌性( 抗震性)、密封性, 很高的機(jī)械強(qiáng)度, 耐化學(xué)腐蝕, 制品拿在手上很有質(zhì)感的特點(diǎn)而受到人們的青睞。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，從模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻 5 個(gè)階段。（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30。（6）注射壓力（MP ）：60～100。11 / 37第 3 章 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指注射機(jī)到型腔之間的進(jìn)料通道，分為普通澆注系統(tǒng)和熱澆道澆注系統(tǒng)。所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。 流道的設(shè)計(jì) （1）創(chuàng)建主流道。根據(jù)參照模型結(jié)構(gòu)的不同，以及參照模型所在成型工件中數(shù)目的不同，可使用兩種方法創(chuàng)建主流道，通過實(shí)體修剪或利用[流道]工具創(chuàng)建,設(shè)計(jì)中采用實(shí)體修.（2）創(chuàng)建分流道。除直接澆口外，澆口是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，是為了使塑料熔體進(jìn)入型腔前加速，便于充滿型腔，且有利于封閉型腔口，防止熔體倒流。點(diǎn)澆口的直徑由推薦值取 d= 。冷卻水線系統(tǒng)正是為控制模具溫度而設(shè)計(jì)的，設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水線是縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率的最有效方法。模具的分型面，頂桿與模板之間及鑲塊與模板間都有一定的配合間隙 ，一般間隙在 ～ 之間，利用模具零件之間的這些間隙，可以將型腔中的氣體順利排除出。由于本產(chǎn)表面精度要求較高，再考慮到制造成本和形狀的問題，可定為一模一腔。由于產(chǎn)品表面比較復(fù)雜，采用復(fù)制方法時(shí)，選取表面比較麻煩，對(duì)于較為復(fù)雜的塑件，應(yīng)采用裙邊和陰影分型兩種，可大大提高效率。模具上用 以取出塑件和冷凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。（3）分型面的選擇要保證塑件的精度要求。分型面設(shè)計(jì)過程：15 / 37（1）鑲塊的設(shè)計(jì)。圖 32 側(cè)面鑲塊分型面圖 32 頂面鑲塊分型面（2）主分型面的設(shè)計(jì)。2塑件成型時(shí)所需的注射壓力 P 通常為 80～110MP 。根據(jù)以上初步的注射量和鎖模力的計(jì)算，查閱參考文獻(xiàn)[2] 可選用 SZ100/60 立式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表 41。 （2）注射壓力Pe的校核。F≧k AP == （式43）而該注射機(jī)的鎖模力F=600KN, 鎖模力校核合格其他安裝尺寸的校核要待模架選定,結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。在通過 Pro/E 生成分型面之后，可通過分型工具，創(chuàng)建型芯和型腔，Pro/E 會(huì)根據(jù)產(chǎn)品及分型面的相關(guān)尺寸自動(dòng)處理完成，生成型腔和型芯。在零件的表面有兩個(gè)鑲塊，首先應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)體積塊進(jìn)行分割，如果先分出上下模的話，這兩個(gè)體積塊就會(huì)被主分型面切割成兩塊，當(dāng)然不行。 抽取元件工件被切割成所需要的體積塊后，還要將其轉(zhuǎn)換為模具元件。當(dāng)提高零件精度（減少相對(duì)精度的數(shù)值）后，零件在生的時(shí)間也會(huì)加長。20 / 37在以下情況下，可能需要改變零件的精度： 在一個(gè)很大的零件上添加一個(gè)非常小的特征。 例如，小零件的尺寸是 100，相對(duì)精度值是 ，乘積（絕對(duì)精度）就是 1；大零件的尺寸是 1000，相對(duì)精度值也是 ，乘積（絕對(duì)精度）就是 10，要使兩個(gè)零件的絕對(duì)精度值相同，可將大零件的相對(duì)精度值該為 。 要使絕對(duì)精度功能可用，可將系統(tǒng)配置文件選項(xiàng)“enable_absolute_accuracy”設(shè)置為“yes”。在以下情況下才需要考慮使用絕對(duì)精度： 在某些操作，例如 Merge 和 Cutout 等，這些操作從其他零件復(fù)制了幾何模型。 以其中一個(gè)零件（通常是最小的零件）為準(zhǔn)，將它的絕對(duì)精度值賦予其他所有零件。用系統(tǒng)配置文件選項(xiàng)“default_abs_accuracy”可設(shè)置系統(tǒng)缺省的絕對(duì)精度值。通過這個(gè)模型，我們也可以看出分型面是否正確。通常選用瑞典的 8407，S136,美國的 420,H13,歐洲的 2316，2344，083，或日本的SKD61，DC53（原為五金模材料，特殊情況下使用。有強(qiáng)腐蝕性的塑膠一般選 S136，2316，420 一類鋼材，弱腐蝕性的除選 S136，2316，420 外，還有 SKD61，NAK80，PAK90，718M。為了保證塑件外表面的粗糙度，定模型腔的材料選擇 S136，硬度約為 215HB，因?yàn)?Cr 含量高可抗腐蝕具有不銹作用可以保證在大批量生產(chǎn)中塑件外表面的質(zhì)量。在 Pro/E“模架管理”對(duì)話框中，用“編輯組件”來編輯該模架。圖 56 模架的選取 模具裝配及其工作過程 模具裝配結(jié)構(gòu)圖模具工程圖（見附錄）25 / 37圖 58 模具三維效果圖 模具工作過程模具裝配試模完畢之后，模具進(jìn)入工作狀態(tài)，工作過程如下：（1） 對(duì)塑料 ABS 進(jìn)行烘干，并裝入料斗。（5） 注射塑料：充模、保壓、倒流、澆口冷卻后的冷卻和脫模。由于采用了熱流道系統(tǒng), 不需要設(shè)計(jì)定距分型機(jī)構(gòu), 使模具的結(jié)構(gòu)得到了簡化。采用這一技術(shù)的重點(diǎn)目的便是節(jié)省原材料，節(jié)約能源，為能源短缺，環(huán)境惡化的當(dāng)今世界作一份貢獻(xiàn)。在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多的問題，尤其是在流道的設(shè)計(jì)、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及成型零件的計(jì)算等方面，費(fèi)了很多周折，也走了很多彎路。畢竟是在學(xué)校做畢業(yè)設(shè)計(jì)，難免會(huì)存在各種各樣的