【正文】 中，在流過塑料熔體的流量相同的情況下，其分流道內(nèi)部的表面積是最小的，可以減小在注射過程中的散熱面積，從而減少了壓力的損失。 本次設(shè)計中為了提高生產(chǎn)效率采用了一模四腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，又因為材料的特性，經(jīng)過各種分析比較，有如下以下優(yōu)點 : （ 1）由于冷卻的時間短，進(jìn)而縮短產(chǎn)品成型的周期，提高了相應(yīng)生產(chǎn)效率。 圖 塑件及澆注系統(tǒng)凝料示意圖 ` 33 6 模具成型零部件的設(shè)計 在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型桿、成型環(huán)和型芯以及鑲塊等。由于該設(shè)計中的司筒是比較小 的，一些突出的和凹槽的地方加工的時候容易破損。 型腔徑向尺寸2 177。 型芯深度尺寸 12 177。有肩導(dǎo)柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小 的模具主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。 [11] ` 41 ` 42 圖 整個脫模過程分解圖 ` 43 結(jié)論 經(jīng)過接近二個月多的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。 在做畢業(yè)設(shè)計時，讓我知道自己專業(yè)知識的缺乏與不扎實、不牢固 性，也讓我意識到自己還有很多地方需要加強(qiáng)的。同時，也讓我懂得如何去踏踏實實地工作、勤勤懇懇地做人。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識和執(zhí)著的敬業(yè)精神給我留下了深刻印象。且學(xué)會了綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識。調(diào)濕處理是指將剛脫模的塑件放在熱水中，隔絕空氣，防止塑件的氧化，加快吸濕 平衡速度。也有頭部采用半球形的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱具體尺寸可查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn) [7]。 保持運動平穩(wěn)作用：對于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。 型芯徑向尺寸 2 177。 [11] ` 36 表 模具成型零件制造公差值表 表 型腔工作尺寸計算表 類型 塑件尺寸 計算公式 制造公差 計算結(jié)果 型腔徑向尺寸1 9 177。在此次設(shè)計過程中，因為塑件的中心有一通孔，所對應(yīng)的凸模上有圓柱結(jié)構(gòu)，故凸模的加工也有一定難度，考慮到型芯加工的方便性、維修更換零件的方便性，凸模也采取組合嵌入式結(jié)構(gòu)，如下圖 所示。直徑設(shè)計為 d=。它的位置、尺寸和形狀對產(chǎn)品塑件的成型的影響比較大。 [10] 定位圈和澆口套的固定形式 本次設(shè)計的澆口套固定形式如下：將定位圈和澆口套都安裝在定模座板上。 D、對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進(jìn)入各個型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。分型面 2為碟盆狀，設(shè)置在塑件（制件）最大輪廓處，位置在定模板和動模板分界處，這樣設(shè)計的分型面 2可以使塑件非常好脫模，只需頂出很小一段距離，塑件就會自動脫落。本次設(shè)計，分型面的選擇考慮七個方面： （ 1）分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無法取出。 （ 2）推出機(jī)構(gòu)校核 該注射機(jī)推出行程為 150mm,大于 H1=45mm（測量附件總裝圖得出） ,符合要求。 每次注射的實際注射量容 積 V0 應(yīng)滿足 V0Vmax，而 V0＝ , Vmax=α V =250= , V0Vmax故符合要求。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 20 頁 共 51 頁 20 圖 32 模架結(jié)構(gòu)示意圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 21 頁 共 51 頁 21 模具的選材及熱處理要求 表 模具各零部件選材及熱處理表 [8] 注射機(jī)型號的選擇 注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計注塑模時應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范 ,才能設(shè)計出符合要求的模具。該塑件（制件）為小型塑料件，相對應(yīng)的模具規(guī)格也是小型的。 表 優(yōu)化前后質(zhì)量控制參量對比 質(zhì)量控制參量 初始方案 優(yōu)化方案 優(yōu)化效果 制品冷卻時間 (s) 良好 冷卻回路溫度差 (℃ ) 0 良好 全局翹曲變形量 (mm) 良好 結(jié)論 由冷卻時間分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化方案相對于初始方案制品冷卻凝固時間由 縮短到 ，且制件的各處冷卻比較均勻； 由冷卻回路溫度分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化方案相對于初始方案冷卻液出口相對于入口溫度差由 ℃降到 0℃。動 模部分未設(shè)置。 初始方案 初始方案澆口設(shè)置在齒輪側(cè)面最大輪廓處，具體位置如圖 。 應(yīng)用診斷工具，進(jìn)行縱橫此診斷，診斷結(jié)果如圖 所示。 簡化模型的方法一般有兩種。 （ 6） ABS 的流變性 ABS 聚合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑型液體。 （ 3）電性能。這就可以賦予用戶在產(chǎn)品設(shè)計上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上數(shù)百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。 圖 制件圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 2 頁 共 51 頁 2 圖 制件三維圖 制件大小為小尺寸規(guī)格，是具有 16 根齒的塑料錐齒輪，錐齒輪的齒要求具有耐磨性和一定的強(qiáng)韌性，制件中心有一圓柱通孔，制件的壁厚不是很均勻，注塑有一定的難度，所以需要模流分析。 MPI 軟件使用一系列集成的分析工具來優(yōu)化和預(yù)測整個注塑過程的纖維取向，使其分布合理，從而有效地提高該類塑件的性能。中心面既可運用 MPI 軟件的造型功能完成，也可從其他 CAD 模型中抽取，再編輯；表面分析模型與三維分析模型直接讀取其它 CAD 模型，如快速成型（ STL）、 IGES、STEP、 Pro/E 模型及 UG模型等格式的文件。 （ 2） Moldflow Plastic Insight（ MPI）認(rèn)識 MPI 具有模擬分析注射成型中塑料流動形態(tài)、產(chǎn)品體積收縮、冷卻時間、纖維配向性、產(chǎn)品翹曲等功能，建立了豐富了材料數(shù)據(jù)庫。 Moldflow 軟件為優(yōu)化塑件、模具設(shè)計和注塑生產(chǎn)工藝提供了一整套解決方案。要求運用所學(xué)知識 ,能很好的對注塑模具進(jìn)行設(shè)計。 目前在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。首先要對模具有一個整體的認(rèn)識。 40 結(jié)論 26 5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 18 4 分型面的設(shè)計 45 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 2 頁 共 51 頁 2 塑料齒輪注塑模具設(shè)計 摘要： 本課題研究的是塑料齒輪注塑模具，塑料齒輪多應(yīng)用于儀表、兒童玩具車和機(jī)械相機(jī)等等，塑料齒輪要求有比較高的強(qiáng)度和一定的柔韌性，所以我們選擇了力學(xué)綜合性能比較好的塑料材料 ABS。 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會的原動力” 。 塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。所設(shè)計塑料齒輪模具要能滿足模具工作狀態(tài)的質(zhì)量要求 ,使用時安全可靠 ,便于維修 ,在注塑成型時要有較短的成型周期 ,成型后有較長的使用壽命 ,具有合理的模具制造工藝性。 Moldflow Plastic Insight（高級成型分析） ，簡稱 MPI。我們通過電腦模擬分析能確定和修改潛在問題。材料數(shù)據(jù)庫包含了超過 4000 種塑料材料的詳細(xì)數(shù)據(jù)，注塑機(jī)數(shù)據(jù)庫包含了 290 種商用注塑機(jī)的運行參數(shù)，而且這兩個數(shù)據(jù)庫對用戶是完全開放的。 確定合理的塑料收縮率 :MPI 通過流動分析結(jié)果確定合理的塑料收縮率，保證模腔的尺寸在允許的公差范圍內(nèi)，從而減少塑件廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下： 每種單體都具有不同特性：丙烯腈有 高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。 ABS 有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。 ABS 聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會引起應(yīng)力開裂。 ABS 屬一無定形聚合物，無明顯熔點，成型后無結(jié)晶，成型收縮率為 %~%。在三維圖中去除圓角后，然后在 Moldflow MPI 中建立工程文件，將去除圓角的三維圖以 Iges 格式導(dǎo)入 Moldflow 中，如圖 。 應(yīng)用網(wǎng)格診斷修復(fù)工具，進(jìn)行節(jié)點、三角形邊等操作，進(jìn)行縱橫此修復(fù)，修復(fù)結(jié)果如圖 所示。 由 V/P 切換時壓力分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化方案相對于初始方案壓力由 縮小到 ，壓力梯度比較均勻，結(jié)構(gòu)相同的地方壓力一致。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 14 頁 共 51 頁 14 圖 冷卻回路溫度分析結(jié)果 由上圖所示，可以分析出冷卻介質(zhì)出入口溫度差為 ℃。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 18 頁 共 51 頁 18 3 制件的工藝設(shè)計分析 制件的脫模斜度 脫模斜度的意義和影響 通常情況下制件在冷卻后會產(chǎn)生一定的收縮，也會產(chǎn)生包緊力，該力作用在凸模或者成型的型芯上；也可粘附作用，塑件是緊貼在凸模的型芯上。 [5] 、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)。 對塑件體積、質(zhì)量的計算 對于該設(shè)計，用戶提供了塑件（制件）的圖樣及尺寸，使用三維軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形體積，如圖 ，查資料知其密度平均值 塑件體積 V1 ≈ 塑件質(zhì)量 m1 ≈ 1V? = ≈ 圖 3D 塑件體積測量示意圖 澆注系統(tǒng)凝料體積的計算 運用三維軟件可以測出凝料的體積 V2，如圖 V2= 該模具一次注射所需塑料 體積 V0 = V1+V2 = + ≈ 質(zhì)量 m0 = 0V? = ≈ 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 23 頁 共 51 頁 23 圖 3D 凝料體積測量