【正文】 在最后感謝在這4 年里共同學(xué)習(xí)的同學(xué)們是他們使我的 大學(xué)生活充滿了激情， 也認(rèn)識(shí)了更多的朋友。好在有指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和同學(xué)的相互幫助設(shè)計(jì)才能順利地完成。 在設(shè)計(jì)過程充分利用了各種可以利用的方式，參考不同的 文獻(xiàn)資料，對比不同的設(shè)計(jì)方案，找出最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用、最合理的。同時(shí)，在斜導(dǎo)柱 31 帶動(dòng)側(cè)滑塊 30 進(jìn)行側(cè)向抽 芯脫模，且在側(cè)向抽芯動(dòng)作同時(shí)，斜滑塊 30 沿著推件板 18 上的滑槽運(yùn)動(dòng)，并沿著楔緊塊 32 的斜面向著斜面方向運(yùn)動(dòng)。在模具上開設(shè)冷卻水道，通循環(huán)水對 模具進(jìn)行冷卻，如下圖為凹模的冷卻水道，型芯的冷卻水道見裝配圖。冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水道直徑的 1～ 2 倍（通常 12mm～ 15mm） ，冷卻水道之間的中心距約為水孔直徑的 3～ 5 倍。 28 第 9 章 溫 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 20xxC 左右，而從模具中取出塑件的溫度約為 600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因防護(hù)罩使用的塑料是丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯共聚物（ ABS），要求模溫高，若模具溫度過低則會(huì)影響塑料的流動(dòng)性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。 鎖模力校核 鎖模力又稱合模力，是指熔料注入模腔時(shí)，合模裝置對模具施加的最大夾緊力。 本模具由于側(cè)抽芯較短，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可。根據(jù)模具上側(cè)型芯大小、形狀和要求不同，以及各工廠的具體使用情況，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式也不同，一般采用 T 形槽或燕尾槽導(dǎo)滑，本設(shè)計(jì)采用燕尾槽。） ，防止側(cè)型芯受到成型壓力的作用時(shí)向外移動(dòng)，斜導(dǎo)柱變形。 抽芯距計(jì)算 在設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，除了計(jì)算側(cè)向抽芯力之外，還需考慮抽芯距地問題，側(cè)向抽芯距應(yīng)為完成側(cè)孔、側(cè)凹抽拔的最大深度再加上 3～ 5mm的安全余量。 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類 根據(jù)動(dòng)力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類型。復(fù)位桿端面與分型面平齊，合模時(shí)，定模板推動(dòng)復(fù)位桿，通過頂桿固定板，頂板使頂桿恢復(fù)到頂出前的位置。 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 簡單脫模機(jī)構(gòu) 在動(dòng)模一邊拖加一次頂出力，就可實(shí)現(xiàn)塑件脫模的機(jī)構(gòu)稱為簡單脫模機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 8～ 12mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型腔進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰撞而損壞。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對中定位。所以該成型零件采用 45。 故 0 ][ ?? ??????? ）（模 ）（）（l 0 ][39。 故 )3/1(0 ])4/3()(41[39。當(dāng)其被推出時(shí)，塑件和流道能自動(dòng)墜落，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度 H=5～ 10mm。 分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取 ～ m? ，這可增 加對外層塑料熔體流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，以免帶入模腔，也有助于外層與心部的熔體之間產(chǎn)生一定的 速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱，增加流動(dòng)性，形成絕熱層， 有利于保溫。 （ a） (b) 圖 分型面 13 第 3 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 通 過計(jì)算得塑件體積為 ： cmV =塑 塑件的質(zhì)量 ： gM 15=塑 澆注系統(tǒng)體積 ： 39cmV ?澆 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 ： gVM ?? 澆澆 故 ： cmV =總 故 ： gM 30=總 選擇注塑機(jī) 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量選擇 注塑機(jī)，公式如下： iimnkkm? （ 21） 式中 im — 注塑成型塑件單件的質(zhì)量或體積； jm — 澆注系統(tǒng)及飛邊的質(zhì)量或體積； m — 注射機(jī)的理論注射量； k — 注射機(jī)注射量的理論利用系數(shù)，一般取 ； n — 型腔數(shù)。同時(shí) ABS 在通訊器材、商品器材、文教娛樂用品及建材的需求前景也十分看好。 ABS 工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。 ABS 塑料的成型加工性能 ABS 同 PS 一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。即使 ABS 制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞。 ABS 的性能 7 ABS 的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有 90%的高光澤度。 6 第 1 章 塑件工藝分析 塑件分析 塑件的二維圖 防護(hù)罩塑件圖如圖 所示 ： 圖 防護(hù)罩零件圖 塑件工藝分析 防護(hù)罩選擇的材料是丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯共聚物（ ABS），該產(chǎn)品在使用過程中需要經(jīng)常接觸，為防止防護(hù)罩磨損因此塑件的厚度必須均勻，如果可能的話，應(yīng)沒有接觸痕，不充分熔合的熔接痕易于形成薄弱的部位，所以要盡量避免。與國際水平相比要落后許多 。我國模具企業(yè)大都微利，缺乏后勁。 產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在對后續(xù)使用模具制造制件的工藝（如沖壓工藝）理解上，在模具設(shè)計(jì)上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上等。 落后和差距主要表現(xiàn)在下列幾方面 ： （ 1）總量供不應(yīng)求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理 其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率嚴(yán)重不足，大量進(jìn)口。 20xx 年模具行業(yè)還顯現(xiàn)另外兩個(gè)特點(diǎn) : 一是各地政府對模具工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步關(guān)注。結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，降低了防護(hù)罩的制造成本。在設(shè)計(jì)過程中要注意一些細(xì)節(jié)問題，例如模架的選擇要注意是兩板式結(jié)構(gòu)還是三板式結(jié)構(gòu)，在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要考慮塑料的流動(dòng)性，在選模架時(shí) ， 要 注意 與注塑機(jī)搭配關(guān)系。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 安陽工學(xué)院 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。模具的設(shè)計(jì)是利用輔助設(shè)計(jì)軟件 AutoCAD 進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本次防護(hù)罩的設(shè)計(jì)主要有以下意義： (1)工藝性好。 在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。大連模具園區(qū)到日本、韓國招商。其中（ VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 （ 4）技術(shù)人才嚴(yán)重不足，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。 （ 6）專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低，協(xié)作差 由于長期以來受 “ 大而全 ”“ 小而全 ” 影響，模具專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。 據(jù)介紹，目前中國汽車模具潛在市場十分巨大。合成的 ABS 有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊 型及耐熱型四類。 ABS 熔體的流動(dòng)性 比 PVC 和 PC 好，但比 PE、 PA 及 PS 差，與 POM 和 HIPS類似 。 ABS 屬于無 定形聚合物，無明顯熔點(diǎn)；熔體粘度較高，流動(dòng)性差；熱穩(wěn)定不太好，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為 70～ 107℃ ，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃左右。一般制品的干燥條件為 80℃ ～ 85℃ ， 2～ 4 小時(shí)；對特殊要求的制品（如電鍍），則需 70℃ ～ 8 80℃ ， 10～ 18 小時(shí)。因此，當(dāng)前對于 ABS 的阻燃體系主要采用鹵系阻燃劑，其中阻燃效果最好的為含溴有機(jī)化合物，如十溴聯(lián)苯醚 (DBDPO)、四溴雙酚 A等。 ABS 的注射成型工藝參數(shù) 查相關(guān)手冊得到 ABS（抗沖）塑件的 成型工藝參數(shù)如表 所示： 表 ABS 工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 螺桿式 料筒溫度 ℃ 料筒一區(qū) 150～ 170 料筒二區(qū) 180～ 190 料筒三區(qū) 200～ 210 加熱和干燥 溫度 ℃ 170～ 190 9 時(shí)間 h 3～ 5 噴嘴溫度 ℃ 180～ 190 模具溫度 ℃ 50～ 60 壓力 MPa 注射壓力 60～ 100 保壓壓力 40～ 60 成型時(shí)間 S 注射時(shí)間 2～ 5 保壓時(shí)間 5～ 15 冷卻時(shí)間 5～ 15 總周期 15～ 30 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 30～ 60 后處理 方法 紅 外線烘箱 溫度 ℃ 70 時(shí)間 （ h） ～ 1 10 第 2 章 注塑設(shè)備選擇 估算塑件體積 該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)故設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動(dòng)脫模，可采用點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)?？紤]到塑件側(cè)面有 mm10? 的圓孔，需要側(cè)向抽芯，所以模具采用一模兩腔，平衡式的型腔布局，這樣的模具 結(jié)構(gòu)尺寸較小，制造方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。 截面形半圓形，在流道設(shè)計(jì)中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。 此模具設(shè)計(jì)為推料板的冷料井。另外，錐面配合可以減小推件板在推出塑件運(yùn)動(dòng)時(shí)與型芯之間的磨損。 ??? ?????? ）（模 ）（）（H 17 ][39。 ?? ?????? ）（模 ）（）（l 對于塑件 + 尺寸的凸模深度尺寸 因?yàn)? 0]Δ)3/2()1[ ????? khh （塑模 （ 44） 式中 塑h — 塑件高度方向的最大尺寸 。 型腔底板厚度的計(jì)算 ： 即 2242σ)1(4 ??? bPH （ 47） 式中 P— 型腔壓力 ,MPa； b— 模具長度 ,mm。 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 通常有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就足夠動(dòng)、定模之間的正確定位了。對于該模 20 具，由于其精度要求比較高，所以采用帶頭導(dǎo)柱。因此，還必須設(shè)計(jì)復(fù)位桿來實(shí)現(xiàn)這一動(dòng)作。也可以說成型零件的設(shè)計(jì)基本上就是抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 對于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下公式進(jìn)行估算： ? ???? s inco s ?? PAF c （ 71） 式中 cF — 抽芯力（ N）； P — 塑件對型芯在單位面積的抱緊力（ MPa），一般取 8～ 20MPa； ? — 鋼與塑件的摩擦系數(shù)，一般取 ～ ； A— 塑件包容型芯的側(cè)面積（ mm2）； α— 脫模斜度（176。α應(yīng)小于 25176。 斜導(dǎo)柱的長度 斜導(dǎo)柱的長度應(yīng)為實(shí)現(xiàn)抽芯距 S所需的長度與安裝結(jié)構(gòu)長度之和，斜導(dǎo)柱的長度與抽芯距 s、斜導(dǎo)柱直徑 d、固定軸間直徑傾斜角 α以及安裝導(dǎo) 柱的模板厚度 h有關(guān)，斜導(dǎo)柱的總長為： 54321 LLLLLLZ ????? （ 73）