【正文】 對大尺寸型腔，剛度不足是主要問題，應按剛 度條件計算；對小尺寸型腔，強度不足是主要問題，應按強度條件計算。計算如下表 6— 1所示。型腔的平均磨損量為δ /2，在設計中，δ c取Δ /6，δ z 取Δ /3， x=1/2。設計塑件時，其尺寸精度選擇不僅要塑件的使用和裝配要求，而且要考慮塑件在成型過程中產(chǎn)生的誤差，模具的制造公差和成型零件的磨損，是影響塑件尺寸精度的主要因素，所以 ，應提高模具精度等級和減少磨損。如圖 5— 6 所示。 成型零件結構設計 凹模的結構設計 在設計中模具采用雙型腔的結構形式，考慮加工的難易程度和材料的價值利用率等因素，凹模采用 整體式 結構，同時局部鑲嵌圓形鑲件，以便于凹模的加工，凹模由定模模仁 和定模圓形鑲件組成。 但為了安全起見，再對其進行強度校核，強度校核公式為： 4 =2 .1 8 m m[]Fd n??? 脫 壓 （ 53） []?壓 — 推桿材料的許用壓應力 , []?壓 =150MPa。 脫模機構的設計一般遵循以下原則：塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作 ； 由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點盡量靠近型芯，同時推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位 ； 結構合理可靠 ，便于制造和維護。 圖 5— 5導柱導向機構 第 23 頁 共 46 頁 導 套 (1)形式 導套要求結構簡單，加工方便，用于簡單模具或導套后面有墊板的場合。 (2)形狀 導柱前端應做成錐臺形 ，以使導柱順利進入導向孔。 導向機構的設計 注射模的導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。 PBT 的結晶很迅速，這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形 ， 因此要很 好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲 ，熱 量的散失一定要快而均勻。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。 排氣系統(tǒng)的設計 在塑料熔體填充注射模腔過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學反應）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。 在設計中采用鉤形（ Z 形）拉料桿，如圖 5— 3— a 所示，鉤形拉料桿固定在動模一側的推板上。查相關資料得：尺寸一般取寬 ~5mm，厚~，長 ~2mm。 分流道一般開設在分型面上 。設計中采用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔 ，并在填充和固化定型過程中，將型腔內(nèi)氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織嚴密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。在設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產(chǎn)中注射時間一般為 3~5 秒，保壓時間一般為 20~120 秒，冷卻時間一般為 30~120 秒（這三個時間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì) 量越大則相應的時間越長）。 表 4— 1 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度 /℃ 模具溫度 /℃ 熱變形溫度 /℃ 后段 中段 前段 210~220 240~260 230~240 210~230 70~110 200~212 210~220 表 4— 2 成型周期與壁厚關系 制件壁厚 /mm 成型周期 / s 制件壁厚 / mm 成型周期 / s 10 35 15 45 22 65 28 85 表 4— 3 制品成型工藝參數(shù)初步確定 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 注塑機 類型 螺桿式 螺桿轉速（ r/min） 20~40 噴嘴形式 直通式 模具溫度 70 噴嘴溫度 (℃ ) 210~230 后段溫度 (℃ ) 210~220 中段溫度 (℃ ) 240~260 前段溫度 (℃ ) 230~240 注射壓力 MPa 80~100 保壓力 MPa 40~50 注射時間 s 2~5 保壓時間 s 10~20 冷卻時間 s 15~30 成型周期 s 30~55 成型收縮 (%) 干燥溫度 (℃ ) 120~135 干燥時間 (h) 2 由于 PBT 流動性好，分子鏈柔性也較好，制品內(nèi)殘留應 力較小，通常無需后處理。倒流一直進行到澆口處熔體凝結時為止。 (1)物料準備 ： 成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質(zhì)等進行檢驗，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標。其余塑件尺寸采用標準中的 8級精度。 本設計采用自攻螺紋方式制造螺紋。 通常加強肋的設計原則為高度低（過高時容易在彎曲和沖擊負荷作用下受損），寬度小，而數(shù)量多為好（塑件形狀所允許的情 況下）。 增強阻燃 PBT在注塑過程中，當溫度至熔融溫度以上時，具有較低的溶體粘度，良好的流動性，因而可制造形狀復雜，厚度較薄的制品。 表 3— 1 材料的特性 塑料名稱 PA6 增強 PC 增強 PBT 拉伸強 度 /MPa ~ 130~140 132~137 彎曲強度 /MPa 110 170~180 167~196 壓縮強度 /MPa ~ 120~130 118~127 缺口 沖擊 強度（ kJ/m） 10~13 7 洛氏硬度 R119 M95 R121 介電常數(shù)（ 610 Hz） 熱變形溫度 /℃ （ ） （ ） 68~85 185~190 146155 205~212 215~220 介電強度（ kV/mm） 18 19 28 斷裂 伸長率 /% 200~300 4~6 ~4 體積電阻率 /? 要求模具的流道、澆口短而粗，以減少流體的壓力損失，同時需要較大的注射壓力，樹脂在成型加工前需要進行充分的干燥處理，使其控制含水量控制在 %以下。 以下是對幾種 絕緣 性能較好材料的性能對比 ， 如表 3— 1所示。為了便于熱處理和節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，型腔采用整體鑲塊式結構；另外，為便于制造，型芯除整體采用鑲塊式外，局部還采用鑲拼結構。 (3)繪制模具總裝圖和非標準零件工作圖。合肥工業(yè)大學在注射模結構 CAD 技術方面進行了多年的研究與開發(fā)工作，先后研制出微機注塑模 CAD 系統(tǒng) IPMCAD 和微機注塑模 CAD 三維系統(tǒng) ，取得了較好的成績，現(xiàn)在以 和 MDT 作為環(huán)境，進一步采用參數(shù)化特征模型、特征建模技術和裝配模型技術，研制出注射模 CAD 三維參數(shù)化系統(tǒng) ，在技術水平和實用性與通用性方面都達到較高水平。同時，某些高等學校和科研所也開始了注塑模 CAD 系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。據(jù)統(tǒng)計，注塑模具約占整個模具的 %，而國外模具行業(yè)中，在注塑模設 計和制造中采用 CAD 技術的約占整個模具 CAD 技術的 75%。注塑模 CAD 的發(fā)展正適應了這種客觀實際的要求。 本課題的目的及研究意義 注射成型是將熱 塑性或熱固性塑料在注射機料筒中加熱、塑化后經(jīng)柱塞或螺桿推擠到閉合模具的模腔中成形的一種方法。注塑模 CAD 的發(fā)展正適應了這種客觀實際的要求 。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關注。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。早 在 1989 年 3 月中國政府頒布的《關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位。 近年來，我們國家也十分重視模具工業(yè)的發(fā)展和模具人才的培養(yǎng) ，使我 的 模具技術及其 應用水平很快提高。 注射成型方法能對形狀復雜的塑料產(chǎn)品一次成型，是一種高效率、大批量的生產(chǎn)方式。 CAD 是 Computer Aided Design 的簡稱，也稱做計算機輔助設計。 本課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 二十多年來，國外注射模 CAD 技術發(fā)展相當迅速。多年來，我國對注射模設計制造技術及其 CAD 的開發(fā)應用十分重視，安排了“八五”重點科技攻關項目“塑料注射模 CAD/CAM/CAE 集成系統(tǒng)研究”。總的來說，國內(nèi)注塑模 CAD 技術起步晚，基礎差，因此不論是從應用范圍的廣度和深度，還是從系統(tǒng)的開發(fā)能力和質(zhì)量上與工業(yè)發(fā)達國家相比都有著較大的差距。 (4)對模具主要零件進行加工規(guī)程的編制。使設計結構簡單，裝配方便。 考慮到加工工藝問題，模具成型 過程需要 考慮到材料的注塑特性，在各特點都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標準，以下是三種材料的性能和成型特性比較 。由于熱膨脹系數(shù)間的差別，要求盡可能少用金屬嵌件。 cm 7 1410 1510 1410 介電損耗 /（ 610 Hz） 吸水率 % ~ ~ 耐電弧性 /s / 120 140~145 收縮 率 /% ~ ~ ~ 可燃性（ UL94） / V— 0 HB 以上的性能分析對比中看出，在絕緣性能方面三種材料相差 不大， 成型特性上以 30%玻璃纖維增強 PBT 最好 ， 其英文名為 ： Polybutylene terephthalate， 最終選定 熱塑性塑料增強 PBT 為塑件材料 ， 其 特性符合塑件的要求。當壁厚為 ，流動距離與制品厚度的比值（ L/t）為 100；壁厚為 2mm時，比值為 300。 帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應力集中，影響塑件強度；同時還會出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑件外觀質(zhì)量。塑件上的螺紋在使用時不經(jīng)常拆卸且緊固力不大時，可采用自攻螺釘直接旋入裝配即可，內(nèi)螺紋孔設置成光孔，底孔的脫模斜度為1176。根據(jù)以上分析可見，該零件的尺寸精度較低，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。對于吸濕性強的塑料，應根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹 系數(shù)，對模具進行適當?shù)念A熱，以避免收縮應力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。其中，塑料凝結時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。只有對制品尺寸穩(wěn)定要求較高時，才作適當處理，因此本設計無需后處理。確定成型周期的經(jīng)驗 數(shù)值 如表 4— 2 所示。因此，應根據(jù)分型面的選擇原則和塑第 16 頁 共 46 頁 件的成型要求來選擇分型面。因此，澆注系統(tǒng)設計的正確與否直接關系到注塑成型的效率和塑件質(zhì)量。 根據(jù)標準推薦值取噴嘴前端孔徑 d=4mm，查得 SZ60/450 噴嘴前端面半徑 1 20R mm? 。 分流道的形狀及尺寸，應根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速率、分流道長度因素來確定。本設計中取尺寸 2 m m 2 m m 1 m m ( b l h )? ? ? ?。拉料桿頭部的側凹能將主流通凝料鉤住，開模時、主流通凝料將從定模中拉出。 為了使這些這些氣體從型腔中及時排出，可以采用開設排氣槽等辦法。流動性差的塑料 如 PC，POM 等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流 動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。 第 21 頁 共 46 頁 圖 5— 4 循環(huán)式冷卻 冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理的設置通水冷卻水路，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。導柱導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。 (3)材料 導柱應具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的型芯，因此設計中采用 T8 鋼經(jīng)過淬火處理，硬度為 50～ 55HRC。在設計中導套安放在動模固定板上。 一般頂出機構的頂出元