【正文】 構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題的一種近似數(shù)值分析方法。A=/4 + 4116 = 292 mm 塑件的結(jié)構(gòu)分析1. 產(chǎn)品的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定塑件的尺寸精度[1]，根據(jù)葉片框扣板的使用要求、工作環(huán)境及ABS材料常用的等級(jí)精度，由文獻(xiàn)[2]表16確定塑件的精度等級(jí)為4級(jí)。3. 壁厚根據(jù)葉片框扣板的工作環(huán)境使，估計(jì)其不會(huì)受到過(guò)大的壓力，該產(chǎn)品側(cè)棱最薄處的厚度為1mm，內(nèi)凸出部位的厚度為2mm，其余部位的壁厚均為1mm。該塑件各邊相交處為了避免產(chǎn)生應(yīng)力集中，也設(shè)計(jì)成了圓角。ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性?xún)?yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS在40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。由表21知該原料注射成型的工藝條件如下：表21 注射成型工藝條件注射成型機(jī)類(lèi)型螺桿式密度/(g/cm3)～計(jì)算收縮率/％～預(yù)熱溫度/℃80～85預(yù)熱時(shí)間/h2～3料筒后段溫度/℃150～170料筒中段溫度/℃165～180料筒前段溫度/℃180～200噴嘴溫度/℃170～180模具溫度/℃50～80注射壓力/MPa60～100注射時(shí)間/s20～90高壓時(shí)間/s0～5冷卻時(shí)間/s20～120總周期/s50～220螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)30后處理方法紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱后處理溫度/℃70后處理時(shí)間/h2～4 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)類(lèi)型的選擇注射機(jī)按注射和合模裝置排列方式的外形特征可分為：立式注射成型機(jī)：其注射裝置與合模裝置[4]的軸線呈一線與水平方向垂直排列。目前主要用于注射量在60cm3以下的小型注射成型機(jī)上。機(jī)身低，利于操縱和維修；機(jī)器因重心較低故較穩(wěn)定；成型后的塑件可利用其自重自動(dòng)落下，容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作；適用于大、中、小型注射成型機(jī)，是目前國(guó)內(nèi)外注射成型中的最基本形式。多模注射成型機(jī)：它是一種多工位操作的特殊注塑機(jī)，其特點(diǎn)是合模裝置采用了轉(zhuǎn)盤(pán)式結(jié)構(gòu)，模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 (24)式中 —注射機(jī)公稱(chēng)質(zhì)量注射量(g)，且；—注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，且?。弧芗馁|(zhì)量（g），且；—澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量（g），根據(jù)注塑車(chē)間實(shí)際生產(chǎn)的情況估算；則即所選注射機(jī)的公稱(chēng)注射量滿足生產(chǎn)的需要。注射壓力應(yīng)滿足以下關(guān)系式： (25)式中 —注射機(jī)的最大注射壓力（），這里；—塑件成型時(shí)所需的實(shí)際注射壓力，由ABS的注射壓力可知。 本章小結(jié)本章主要分析了塑件的外形和結(jié)構(gòu)以及所用塑料原料的相關(guān)性能，并在此基礎(chǔ)上選擇了注射機(jī)，包括選擇注射機(jī)類(lèi)型、確定本次設(shè)計(jì)的注射機(jī)型號(hào)，且對(duì)所選注射機(jī)的參數(shù)作出了必要的校核，以滿足生產(chǎn)要求。1．分型面的形式分型面的常見(jiàn)形式有水平分型面、階梯分型面、傾斜分型面、曲面分型面、瓣合模分型面和成型芯分型面等。有利于模具加工，特別是型腔的加工。便于嵌件的安裝。本設(shè)計(jì)主要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，確定型腔數(shù)目為2個(gè)。采用組合式凹模，可簡(jiǎn)化復(fù)雜凹模的加工工藝，減少熱處理變形，拼合處有間隙，利于排氣，便于模具的維修，節(jié)約貴重的模具鋼。根據(jù)本次研究的塑件內(nèi)型形狀，這里選用完全整體式凸模。由于熔融物料壓力作用，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。注塑模型腔的某些配合面當(dāng)高壓熔融物料注入時(shí)會(huì)產(chǎn)生溢料的間隙，為了使型腔不會(huì)由于彈性變形而發(fā)生溢料，可根據(jù)塑料的最大不溢料間隙[9]來(lái)確定其剛度條件。在大多數(shù)情況下，滿足了上述前兩項(xiàng)要求就能滿足本項(xiàng)要求。底部壁厚：按強(qiáng)度計(jì)算時(shí)， (33)式中 —凹模型腔的內(nèi)孔（矩形）短邊尺寸（）且；—系數(shù)且由查表56得；則按剛度計(jì)算時(shí)， (34)式中 —系數(shù)且由查表54得。任何塑件都有一定的尺寸要求，在使用或安裝中有配合要求的塑件，其尺寸精度要求更高。其它符號(hào)意義同上。則（6）磨損后增大的成型中心邊距塑件中心邊距[11]與模具成型中心邊距的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖34d所示，則 (310)則圖34 塑件外形尺寸與成型尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖（7）成型零件脫模斜度的確定為了便于從成型零件上順利脫出塑件，必須在塑件內(nèi)外表面沿脫模方向設(shè)計(jì)足夠的斜度，其大小按塑件精度及脫模難度而定。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì)主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起，到分流道為止的一段，它直接影響塑料的流速及填充時(shí)間。為了減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力，主流道大端處呈圓角，半徑為，與注射機(jī)固定模板定位孔間隙配合[13]的凸臺(tái)圓盤(pán)高度為，襯套的球形凹坑深度為，半徑。這里選用分體式澆注套，如圖36所示，即把用于與注射機(jī)定模板中心定位孔配合定位的臺(tái)肩及用于構(gòu)成主流道的部分分開(kāi)制作。斷面過(guò)小會(huì)降低單位時(shí)間內(nèi)輸進(jìn)的塑料量，并使填充時(shí)間延長(zhǎng)，使塑件出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷；斷面過(guò)大不僅積存的空氣增多，塑件也易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。這里選用的澆口斷面形狀為應(yīng)用比較廣泛的矩形，如圖38所示。它的特點(diǎn)如下：易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。側(cè)澆口截面面積通常較小，熔料注入型腔前受到擠壓和剪切再次加熱，改善流動(dòng)狀況，便于成型，提高制品的表面光潔度，減少澆口附近的殘余應(yīng)力，避免變形、開(kāi)裂及流動(dòng)紋的出現(xiàn) 。澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短，料流變向最小，從而減小流動(dòng)能量的損失。澆口位置的選擇應(yīng)減小或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度。1. 拉料桿形式的選擇冷料穴位于主流道出口一端，而主流道在定模一側(cè)，模具打開(kāi)時(shí)，為了將主流道凝料能夠拉向動(dòng)模一側(cè)，并在推出行程中將它脫出模外，動(dòng)模一側(cè)應(yīng)設(shè)有拉料桿。圖39 冷料穴與形拉料桿1—定模墊板 2—冷料穴 3—?jiǎng)幽０? 4—形拉料桿2. 拉料桿直徑及材料的確定根據(jù)澆口道大端直徑為，查閱參考文獻(xiàn)，選用拉料桿推薦直徑。排氣不良對(duì)塑件的影響在排氣不良的模具中，高溫的塑料熔體，將型腔中的氣體驅(qū)趕并壓縮至死角，形成多個(gè)高溫高壓的氣室。由于本次設(shè)計(jì)的模具型芯、鑲件、頂桿等有配合間隙[17]，所以型腔內(nèi)的氣體很容易沿這些零件的縫隙處溢出，不必開(kāi)設(shè)排氣槽即可完成排氣。2. 引氣的方式引氣和排氣的方式基本相同，即：利用引氣槽（孔）排氣；利用型芯、鑲件、頂桿等的配合間隙排氣；利用分型面上的間隙排氣。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。水孔排列與型腔形狀盡量相吻合。冷卻水通道避免接近塑件的熔接痕部位。易于加式和清理冷卻水通道（孔徑一般為8～12mm）。K)]。（4）冷卻水管的總長(zhǎng)度（5）冷卻水孔數(shù)目的確定 根式中，是根據(jù)模具尺寸選取的，這里，這里為了取得更均勻的冷卻，水孔數(shù)目取n=10根。（2）螺塞——主要用來(lái)構(gòu)造水路，起截流的作用。 本章小結(jié)本章主要介紹注塑模各個(gè)組成部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括成型所需塑件結(jié)構(gòu)和尺寸等的成型部分及其零部件設(shè)計(jì)、輸送融熔塑料的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排出影響塑件精度氣體及開(kāi)模時(shí)引入氣體利于脫模的排溢與引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制模具溫度的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（這里主要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。由于組合儀表罩上的三個(gè)側(cè)孔的抽芯方向與開(kāi)模方向成30176。則圖41 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度與最小開(kāi)模行程、彎曲力計(jì)算（3）圓形導(dǎo)柱截面尺寸設(shè)計(jì) (43)式中 —許用彎曲應(yīng)力，則 查表取。2．壓緊楔設(shè)計(jì)壓緊楔又稱(chēng)鎖緊楔，用于壓緊滑塊，使滑塊不致位移而影響塑件精度，其工作面與滑塊鎖緊工作面常鑲上耐磨板（材料，淬火）。對(duì)脫出機(jī)構(gòu)的要求是在完成脫出動(dòng)作及取出動(dòng)作后，到下一個(gè)操作循環(huán)時(shí)，它能夠可靠、協(xié)調(diào)復(fù)位，避免各種干涉和損壞現(xiàn)象，并且動(dòng)作節(jié)奏點(diǎn)清晰，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，配換容易，具有足夠的強(qiáng)度和剛度。頂桿與頂桿孔的配合采用H8/f8，配合表面的粗糙度一般為。這里整取。則③脫模力的計(jì)算 (48)式中 —正壓力（）；—塑件的彈性模量，查表??；—成型收縮率，取；—塑件壁厚，這里?。弧撃Ｐ倍?，；—凸模半徑，這里估算；—泊松比。（2）限位釘：裝在頂出板與模具的動(dòng)模板之間，提高頂出板在復(fù)位后與模具的動(dòng)模板有比較好的接觸性能和方便調(diào)整復(fù)位距離，通常與動(dòng)模板過(guò)盈配合，用制成，熱處理。（4）復(fù)位桿（回程桿/反頂桿）：它的作用是將已經(jīng)完成頂出塑件的頂桿回復(fù)到注射成型時(shí)的原始位置，它必須裝在固定頂桿的同一固定板上，且各個(gè)復(fù)位桿的長(zhǎng)度一致，端面低于模板平面。它要求有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)都從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打上相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。隨著工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量、個(gè)性化、快周期生產(chǎn)的發(fā)展，為了提高市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的快速應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力，在模具生產(chǎn)周期顯得愈來(lái)愈重要的今天，模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義更為重大。美國(guó)公司標(biāo)準(zhǔn)；國(guó)際模具標(biāo)準(zhǔn)化組織的國(guó)際通用模具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)；日本的和標(biāo)準(zhǔn)等。模架是模具的骨架，它將模具的各部分連接在一起。安裝時(shí)需注意：模架外形尺寸不應(yīng)受注射機(jī)拉桿的間距影響；定位孔徑與定位環(huán)尺寸需配合良好；注射機(jī)頂出桿孔的位置和頂出行程是否合適；噴嘴孔徑與球面半徑是否與模具的澆口套孔徑和凹球面尺寸相配合；模架安裝孔的位置和孔徑與注射機(jī)的動(dòng)模板及定模板上的相應(yīng)螺孔相配。國(guó)標(biāo)中規(guī)定了中小型模架的結(jié)構(gòu)形式分為基本型和派生型，基本型又分為、四個(gè)型號(hào)，派生型又分為九個(gè)型號(hào)。3．模架的尺寸模架的周界尺寸使用400400mm，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架的組合尺寸以及成型零件的工作尺寸，分別選則模架基本尺寸：A = 32mm，B = 63mm，C = 125mm?？傮w設(shè)計(jì)如下：導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课唬渲行闹聊＞哌吘売凶銐虻木嚯x以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。另外，導(dǎo)柱的定位尺寸L1b3=1110860；動(dòng)、定模螺釘?shù)亩ㄎ怀叽鏛3b3=960860；推板導(dǎo)柱的定位尺寸L4b1=1160452；復(fù)位桿（限位釘）的定位尺寸L2b1=1010452；內(nèi)六角螺釘?shù)亩ㄎ怀叽鏛5b2=1220512。在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子電器中。塑件的質(zhì)量和成本由注塑模具的結(jié)構(gòu)、性能和生產(chǎn)效率等決定，所以模具的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要了。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然遇到了一些問(wèn)題，但通過(guò)對(duì)一些工作手冊(cè)的查閱和研究，以及和老師們的溝通終于都得到了解決，也使得本次設(shè)計(jì)順利進(jìn)行。這個(gè)階段汲及到設(shè)計(jì)內(nèi)容的主要難點(diǎn)成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，它要求將課本學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)及翻閱有關(guān)的書(shū)籍、資料順利完成了該部分的設(shè)計(jì)。nter Mennig .Nonisothermal transient flow and molecular orientation during injection mold filling [J].Rheologica Acta,2001 ，40（1 ）：3646.[20] Xiping Li, Guoqun Zhao, Yanjin Guan, Huiping Li .Research on thermal stress, deformation, and fatigue lifetime of the rapid heating cycle injection mold [J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2009 , 45(11):156172. 致 謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。各位老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)，并提出了許多寶貴