【正文】 開始時，對于模具設計有很茫然，雖然在以前的學習 中對注塑模具有一定的了解，但只留在一般的了解階段中，如何一步一步的將模具設計出來，還是不清楚，通過查閱資料，老師的指導，同學間的交流和自己的思考，自己慢慢的學習到一種正確的設計理念，為在以后的設計工作做好了準備。 主要作 用：在動模座板與動模墊板之間形成頂出機構的動作空間，或是調節(jié)模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求。 模具上所有的螺釘盡量采用內六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應光潔，加涂防銹油 . 兩模板之間應有分模隙，即在裝配、調試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。在此設計中使用注塑模具設計專家（ EMX）選取模架。淬火硬度為 50HRC 以上，局部淬火長度應為配合長度與 倍推出行程之和，表面粗糙度在 m以下。 著力點應力求對稱，均衡以確保推出平衡。 圖 81 導柱 圖 82 導套 圖 83 導柱與導套的配合 碰鎖的設計 為了更好的實現(xiàn)模具開合模過程的導向定位，設計過程中安裝了碰鎖，碰鎖的結構如圖 84 所 示。 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 21 導向結構的總體設計 導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止導柱和導套壓入后變形； 該模具采用 4根導柱，其布置為等直徑導柱不對稱布置； 該模具導柱安裝在動模固定板上，導套安裝在定模固定板上； 為了保證分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應制有承屑板，即可削去一個面或在導套的孔口倒角； 各導柱、導套及導向孔的軸線應保證平行； 在合模時 ，應保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞； 當動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。導向定位機構分為導柱導向定位機構、錐面定位機構和平面定位機構 [28]。 5. 冷卻水道方向應盡量沿著塑件收縮的方向布置。通常注射到型腔內的塑料熔體的溫度為 200℃左右，塑件從型腔中取出的溫度在 60℃以下。 第六章 排氣系 統(tǒng)的設計 當塑料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的各種低分子揮發(fā)氣體。 模具所需鎖模力的計算 F=KAPm 式中 F鎖模力， N A制品和流道在分型面上的投影面積之和， m2 Pm型腔的平均計算壓力， Pa K安全系數(shù)，通常取 K= 制品和流道在分型面的投影之和為 A= nA1 + A2=110 64+= mm2= cm2, Pm 取 35Mpa. 故 F= 35 106=299kN＜ 2540 KN 符合要求?；?g）。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。注射成型是通過注塑機和模具來實現(xiàn)的。這種結構加工效率高，裝拆方便 ，容易保證形 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 15 狀和尺寸精度。因此，成型零件不僅要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，而且還要有合理的結構，較高強度、剛度及較好的耐磨性 [22]。 不妨礙制品脫模和抽芯。有合模對中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。為了將斜的點澆口推出，必須是柔韌性好塑料，并且要嚴格掌握塑件在模內的冷卻時 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 12 間，在流道末凝固前及時推出潛伏澆口。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質量的影響很大 [18]。 設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施。澆注系統(tǒng)能夠順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個角落，使型腔及澆注系統(tǒng)中的氣體有序地排出，以保證填充過程中不產(chǎn)生紊流或渦流，也不會因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等成型缺陷。普通流道的澆注系統(tǒng)從總體來看，有如下作用： 將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時使型腔內的氣體能及時順利排出。 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 8 圖 22 塑件質量屬性 圖 23 拔模斜度分析結果 流動模擬分析 成型參數(shù)為模具溫度 ℃，注射溫度 ℃，注射最大壓力 180Mpa[15]。 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 7 塑件的注塑成型工藝性分析 在 Pro/E 中打開塑件的三維模型，進行外殼的注射 成型工藝性分析。雖然我國模具技術水平正在逐步提高 , 但與工業(yè)較為先進的國家相比 , 仍存在較大的差距 , 縱觀我國的模具工業(yè) , 既有高速發(fā)展的良好勢頭 , 又存在模具品種少、精度低、結構欠合理、壽命短等一系列的不足 , 無法滿足整個工業(yè)迅速發(fā)展的迫切要求。我國模具工業(yè)解放后從無到有 , 在經(jīng)歷了半個多世紀的發(fā)展 , 已有了較大的提高 , 發(fā)展速度十分迅速 , 目前已初具規(guī)模。國外企業(yè)對新產(chǎn)品開發(fā)很重視，模具廠經(jīng)常會與材料廠商、產(chǎn)品廠共同開發(fā)新產(chǎn)品和模具；注射機廠會與材料廠商共同研發(fā)新機型；名牌塑料供應商會與名牌汽 車公司聯(lián)合研制以塑代鋼的新塑料和新產(chǎn)品 (如 BAYER 與寶馬合作開發(fā)全塑賽車、 GE 與克萊斯勒共同開發(fā)全塑轎車 )。國內是模具出了問題，再派人去。精密模具零件的加工均采用在線測量，這方面國內至少差 15～ 20 年。計算機、激光、電子、新材料、新技術的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟制模技術如虎添翼，應用范圍不斷擴大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和社會效益越來越顯著。由于模具對社會生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的巨大推動作用和自身的高附加值 ,世界模具市場發(fā)展較快。目前，我國模具生產(chǎn)廠點約有 3 萬多家，從業(yè)人數(shù) 80 多萬人。 the pours system 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 2 第一章 緒論 國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀 模具工業(yè)在世界各國經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的地位。使用 Pro/NGINEER 軟件進行模具設計可大大縮短設計和制造周期，提高產(chǎn)品設計準確性，降低設計成本。 從起步到現(xiàn)在，我國模具工業(yè)經(jīng)歷了半個多世紀的發(fā)展，已有了較大的提高，與國外的差距正在進一步縮小。在沖壓成形加 山東 輕工業(yè)學院 2021 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 3 工中，多功能復合模具逐漸增加。 國外發(fā)展現(xiàn)狀 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為動世界經(jīng)濟增長的重要因素。德國的保險杠模具，模架是標準的，熱流道是標準的，和國內 相比，周期快，成本降低 30％ [4]。日本的汽車模具精度可達 mm，塑料模分模面的精度控制在 0． 01德國的模具制造周期在 2 周～ 20 天，備料 4～ 5 天，試模 2～ 3 天。木塑環(huán)保復合材料注射專機和注塑工藝／制品的研究歐洲處于領先地位。 研究目的及意義 目的：以相機外殼這一現(xiàn)實產(chǎn)品，設計一副能夠生產(chǎn)所給塑料、滿足產(chǎn)品表面質量和制造精度要求的塑料模具。應 用計算機仿真技術，對注塑成型模具進行計算機輔助設計，并對模具設計的各個環(huán)節(jié)進行定量計算和數(shù)值分析；對整個注射過程進行工藝仿真分析，預測產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷，對于存在的問題在產(chǎn)品設計階段予以解決 [710]。 第二章 相機外殼的結 構特征和成型工藝分析 塑件結構分析 相機外殼的三維模型如圖 21所示。 拔模斜度分析 塑件在模塑成型過程中，塑料從熔融狀態(tài)轉變?yōu)楣腆w狀態(tài)，將會產(chǎn)生一定量的尺寸收縮，從而使塑件緊緊地包在模具型芯和型腔中凸起的 部分上，為此必須考慮內外壁有足夠的拔模斜度 [14]。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類型。澆注系統(tǒng)作為充填型腔的流動通道，要求流經(jīng)其內的塑料熔體熱量損失及壓力損失減小到最低程度，以保持較理想的流動狀態(tài)及有效地傳遞最終壓力。 澆注系統(tǒng)應結合型腔布置綜合考慮澆注系統(tǒng)的分布形式與型腔的排布密切相關，應在設計時盡可能保證在同一時間內塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機鎖模機構的鎖模力作用中心相重合，這對于縮模的可靠性及縮模機構受力的均勻性都是不利的。由于本設計采用一模一腔，因此不需要設計分流道。其優(yōu)點是進口可隨意選擇進料位置，澆口的深度及寬度在試模后根據(jù)需要可加深或加寬。 圖 32 澆口的尺寸 第四章 成型零部件設計 分型面的設計 分開模具取出塑件的面稱為分型面 。 保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內孔，為保 證其精度，應盡可能設置在同一半模具腔內。 凹模和凸模設計 凹模和凸模 凸模如圖 42 所示，凹模如圖 43所示。但隨著數(shù)控加工技術和電加工技術的發(fā)展，整體式凹模越來越多。形狀復雜的型芯通常分開做成主型芯與型芯鑲拼件，裝配時再進行鑲拼組合。 注塑機操作項目：注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。 塑件體積計算 按照前面提供的方法查詢塑件的質量屬性，得體積為 cm3，考慮到主流道的體積，用修正公式估算為 V1=kV== cm3. 注射機型號的選擇 根 據(jù)塑件的體積初步選定為 J54S200/400 螺桿式注射機 合模方式： 液壓 — 機械 標稱注射量 cm3: 200400 螺桿直徑 mm: 55 注射壓力 105Pa: 1090 注射行程 mm: 160 螺桿轉速 r/min: 16,28,48 注射方式 : 螺桿式 合模力 KN： 2540 最大成型面積 cm2 ： 645 模板最大行程 mm: 260 模具最大厚度 mm: 406 模具最小厚度 mm: 165 注射機參數(shù)校核 注射量的校核 注射機一個注 射周期內所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的 80%以內。 根據(jù)容積計算 nVz + Vj =≤ 可見注射機的注射量符合要求 注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。 [25] 開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。排氣間隙可認為取 ～。 注塑模冷卻系統(tǒng)設計的原則： 1. 冷卻水道盡可能多、孔徑盡可能大。 另外，當為提高冷卻效率而采用增大水道直徑的方法時，應保證冷卻水能處于湍流狀態(tài)。當采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下，設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。 導套的設計 結構形式：采用帶頭導套（Ⅰ型），導套的固定孔與導柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴孔，以保證其配合精度； 導套的端面應倒圓角，導柱孔最好