【正文】 4 4 ?? ? ? ? ?mm ? ? mm 凸出部分（小型芯）中心距： ? ?111 2m cp mL S L??? ? ??? ? ?1 0 .6 / 1 0 0 5 7 .5 0 .1 1 mm? ? ? 57 .8 45 0. 11 mm?? ? ?221 2m cp mL S L??? ? ??? ? ?1 0 .6 / 1 0 0 6 0 0 .1 2 mm? ? ? ??? 雞西 大學(xué) 專科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 25 頁(yè) 60 .36 2mm?? 4． 成型零件的力學(xué)計(jì)算： 在塑料的注塑成型過(guò)程中，型腔內(nèi)溶體壓力很高， 其工作狀態(tài)可視為型腔壓力高達(dá)100MPa 的耐高壓容器。 基于 UG 成型 （ 型腔 圖 3－ 8， 型芯 圖 3－ 9） 具體尺寸見附圖二及附圖三 ： 圖 3－ 8 型腔 （ 355mm 400mm 32mm） 圖 3－ 9 型芯 （ 355mm 400mm 32mm） 雞西 大學(xué) ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 27 頁(yè) 構(gòu) 零件 1． 導(dǎo)向 及定位 機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向裝置的功能是保證模具在分型或閉型時(shí)，使位于 定模 底板和動(dòng)模底板之間的型板和中間板閉型精確，防止錯(cuò)誤或干涉。 (4)保持運(yùn)動(dòng)平 穩(wěn)作用 對(duì)于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 2— 4個(gè)導(dǎo)柱：對(duì)于小型模具，無(wú)論圓形或矩形的，通常只用兩個(gè)宣徑相同且對(duì)稱分布的導(dǎo)柱 。所以將其做成圓錐形。 在這些依據(jù)下我選擇淬火鋼來(lái)制造導(dǎo)套。 脫模機(jī)構(gòu)的分類： 脫模機(jī)構(gòu) 按驅(qū)動(dòng)方式分手動(dòng)脫模 ， 機(jī)動(dòng)脫模 ， 液壓脫模 ， 氣動(dòng)脫模 四種模式， 其中，手動(dòng)方式動(dòng)作平穩(wěn)，對(duì)制件無(wú)撞擊、操作安全， 但是 勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低．推出力受人力限制；機(jī)動(dòng)脫模具有生產(chǎn)效率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，推出力大等優(yōu)點(diǎn)，是產(chǎn)生中廣泛使用的一類脫模機(jī)構(gòu)，但會(huì)對(duì)制件產(chǎn)生撞擊；液壓脫模方式的頂出力、速度和時(shí)間可通過(guò)液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)，但需要專用液壓裝置；氣動(dòng)裝置可直接吹出塑件． 并且塑件表面不留痕跡， 但同樣需要 專用裝置。在采用椎桿脫模時(shí)、尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。在多數(shù)情況下，雙分型面或多分型面注塑模中的雙脫模機(jī)構(gòu)本身也是順序脫模機(jī)構(gòu)。對(duì)該塑料制件來(lái)講，塑件的壁厚與其內(nèi)孔直徑之比 ? 1/20，因此為 薄 壁制件。 (3)模塑材料 塑料的熱性能．對(duì)冷卻時(shí)間具有重大影響。 P—— 冷卻介質(zhì)的密度． kg／ m； 1t —— 冷卻介質(zhì)的出口溫度，℃； 2t —— 冷卻介質(zhì)的進(jìn) 口 溫度， ℃ 。 (6)合理確定冷卻水管 接頭位置 進(jìn)出口水管接頭的位置盡可能在模具的同 — 側(cè)。 (3)加強(qiáng)澆口處的冷卻 一般熔觸塑料填充型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低。 冷卻介質(zhì)體積流量的計(jì)算 ： 忽略模具因?qū)α?、熱輻射、與注塑機(jī)接觸所散失的熱量，并假設(shè)塑料在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻介質(zhì)帶走，則模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量可按下式計(jì)算： 160v p GQq C? 12P（ t t ） 式中 vq —— 冷卻介質(zhì)的體積流量， 3m ／ h； G—— 單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量， kg／ h； 雞西 大學(xué) ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 33 頁(yè) 1Q —— 塑料成型凝固時(shí)釋放的熱量， J／ kg； pC—— 冷卻介質(zhì)的比熱容． J／ (kg 冷卻效果有下面幾個(gè) 因素 的影響 ： (1)模具材料 選擇熱導(dǎo)率大的金屬對(duì)提高冷卻效果．縮短冷卻時(shí)間極為有利。 脫模阻力的計(jì)算 ： 脫模阻力的大小與制件的厚度及幾何形狀密切相關(guān)。 順序脫模機(jī)構(gòu)又稱順序分型機(jī)構(gòu)或定距分型機(jī)構(gòu)：由于塑件和模具結(jié)構(gòu)的需要，模具在分型時(shí)，須先使定模分型，然后再使動(dòng)、定模分型 ,即具有兩個(gè)分型面。 （ 3） 選擇項(xiàng)出位置時(shí)，力求保證良好的塑件外觀。頂出 機(jī)構(gòu)包括頂 桿 ，頂 板、頂桿固定板、頂 管和脫件板等零件 。 對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖 見下圖： 圖 3－ 10 導(dǎo)柱 基本直徑 25mm，大端直徑為 30mm. 2） 導(dǎo)套 為使導(dǎo)柱 比較順利地進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套孔的前端應(yīng)倒有圓角，導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按 H8／ f8 間隙配合．表面粗糙度為 。 ③ 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。 導(dǎo)向零件應(yīng)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(yīng)有 足夠的距離，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。 (2)導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力； (3)承載作用 塑料熔體在充模過(guò)程中，或由于成型設(shè)備精度低的影響，可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，因而在成型過(guò)程中需要導(dǎo)向裝置能承受一定的單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。 我選擇的為 整體式型腔 ，其 側(cè)壁厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 最小厚度 取 S=200? +17=57mm。 m ――模具制造公差，與塑件制品公差具有一定的聯(lián)系 ，查表 m 取值為。 根據(jù)本設(shè)計(jì)題目特點(diǎn)和制件的結(jié)構(gòu)尺寸，本模具的型腔數(shù)目為兩個(gè)，在模具型腔內(nèi)呈左右對(duì)稱分布 。 1．成形零件應(yīng)具備的性能 成型零部件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有型腔、型芯、各種成型桿和成型環(huán)。 具體點(diǎn)澆口形式 圖 3－ 6： 圖 3－ 6 冷料穴及澆口 冷料穴 有下面三種類型： 。非平衡式布置 加大了設(shè)計(jì)上的難度，也為后面的加工帶來(lái)許多一些問(wèn)題。 對(duì)于聚丙烯材料，分流道直徑為 － 10mm 是最為合適的。 經(jīng)過(guò)分析最后得到下面的帶錐尾的澆口套。~ 4176。 澆注系統(tǒng) 在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮下面幾點(diǎn)： 〈 1〉 考慮塑料的流動(dòng)性，保征流體流動(dòng)順利，快，不紊亂。選擇分型面的位置時(shí) ，一般有以下 一些原則： 1. 分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 2. 使塑件留在動(dòng)模一邊，利于脫模 3. 將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度 4. 軸芯機(jī)構(gòu)要考慮軸芯距 離 5. 分型面作為主要排氣面時(shí)，分型面設(shè)于料流的末端。 3. 結(jié)構(gòu)零件 構(gòu)成零件結(jié)構(gòu)的各種零件，在 模具 中起安裝，導(dǎo)向，機(jī)構(gòu)動(dòng)作及調(diào)溫等作用。 4． 開模行程的校核 ： 開模取出 塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。 （ 1） ．噴嘴尺寸 注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑 R 只應(yīng)大于注 塑 噴嘴球頭半徑 r， 以保證同心和緊密接觸，通常 R＝ r+(— 1)mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，成型所需注射壓力范圍如下： ①塑件形狀簡(jiǎn)單， 溶 體流動(dòng)性好，厚壁者，所需注射壓力一般小于 70MPa； ②塑件形狀一般，精度要求一般，熔體流動(dòng)性好，所需注射壓力通常選 70 一100L4Pa： ③塑件形狀一般，有一定精度要求，溶 體粘度中等，所需注射 壓力選 100— 140MPa； ④塑件壁薄、尺寸大，壁厚不均 ，精度要求高，熔體粘度高者，注射壓力選為 100一 140MPa。 本次設(shè)計(jì)所選擇得注塑機(jī)為： sz160/。 通常折裝或受力大的，要采用金屬螺紋嵌件來(lái)成型。 同 時(shí)遙控器下板由于其使用上必須保持舒適性，所以在該制件的各轉(zhuǎn)角處必須設(shè)置 圓角。 對(duì)應(yīng)于 PP（聚丙烯），其制件的壁厚一般在 － 8mm 之 間，選擇的 的厚 度 能夠達(dá)到使用時(shí) 的性能指標(biāo)。 二、 脫模斜度 雞西 大學(xué) ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 11 頁(yè) 由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象，使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使 塑件取出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo) 致 塑件表面 質(zhì)量得不到必要得保證 ，為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面， 設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度，一般 1176。 遙控器下板 的 具體 尺寸 (圖 21)： 雞西 大學(xué) ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 10 頁(yè) 圖 2－ 1 塑件的具體尺寸 一、 尺寸，精度及表面 粗糙度 尺寸主要滿足使用要求及安裝要求，同時(shí)要考慮 模具 的加工制造，設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動(dòng)性。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。并且收縮率的方向均勻性 比較不錯(cuò) 。 雞西 大學(xué) ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9 頁(yè) 聚丙烯的技術(shù)參數(shù)： PP（ 聚丙烯 ） 是一種半結(jié)晶性材料。 塑料是指以高分 子合成樹脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被 制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。 五 .計(jì)算 成型 零 件工作尺寸計(jì)算 ,受力 及零 部件強(qiáng)度 ,剛度計(jì)算。生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高， 模具 能連續(xù)地工作，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)省勞動(dòng)力。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應(yīng)滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的 反射性能、膠接性或者焊接性等要求。 通常 模具 設(shè)計(jì)任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出， 模具 設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件任務(wù)書、 模具 設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì) 模具 。 本次研究就是 基于 UG 進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì) 。 而 CAM 功能則為使用Unigraphics 設(shè)計(jì)模型描繪部分的現(xiàn)代機(jī)器工具提供了 NC 編程技術(shù)。設(shè)計(jì)人員不再僅僅滿足于借助 CAD 系統(tǒng)來(lái)達(dá)到 丟掉圖板 的目的。 目前的模具技術(shù)是一個(gè)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測(cè)和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)以知識(shí)為核心，實(shí)現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人性等方面的設(shè)計(jì)，將計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維、審美能力和綜合分析能力相結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的重要手段。 PDM技術(shù) 集成并管理與產(chǎn)品有關(guān)的信息、過(guò)程及人與組織，實(shí)現(xiàn)分布環(huán)境中的數(shù)據(jù)共享，為異構(gòu)計(jì)算機(jī)環(huán)境提供了集成應(yīng)用平臺(tái)，從而支持 CAD/CAPP/CAM/CAE 系統(tǒng)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。因此我國(guó)需要加強(qiáng)我們?cè)谀＞邩I(yè)的實(shí)力，達(dá)到自給自足。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)注塑模具的需求量大幅度增長(zhǎng)。 我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、 生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。 而 近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅 猛增加。中國(guó)雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。 三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過(guò)程的一種技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助下通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、裝配、制造等過(guò)程。設(shè)計(jì)知識(shí)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、既有設(shè)計(jì)示例和設(shè)計(jì)手冊(cè) /設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) /設(shè)計(jì)規(guī)范等，設(shè)計(jì)資源包括材料、標(biāo)準(zhǔn)件、既有零部件和工藝裝備等資源。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已成為企業(yè)保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)、進(jìn)行企業(yè)間協(xié)作的重要手段。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能適應(yīng)業(yè)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。 通過(guò)對(duì)二維和三維 CAD 系統(tǒng)的分析，可以看到：三維 CAD 系統(tǒng)有較好的造型工具，能實(shí)現(xiàn)“自頂向底”和“自底向頂”等設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)裝配等復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程，使設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程；隨著零件復(fù)雜程度的增加，用三維造型系統(tǒng) 來(lái)表達(dá)零件的難度遠(yuǎn)比用二維圖形系統(tǒng)增加得快；三維造型系統(tǒng)能方便 與 CAD 系統(tǒng)相連，進(jìn)行仿真分析；能提供數(shù)控加工所需的信息，實(shí)現(xiàn) CAD/CAE/CAPP/CAM 的集成。 其 可以彌補(bǔ) ANSYS 等一些大型通用 CAE 軟件在建模方面的不足。 將三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造運(yùn)用到 本次設(shè)計(jì)之中，體驗(yàn)強(qiáng)大三維軟件帶來(lái)的設(shè)計(jì)快捷性。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、 縮孔等成型缺陷的允許程度，有無(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō)，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、 雞西 大學(xué) ?？?畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁(yè) 注射壓力、 模具 安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、 模具 最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。 二 .計(jì) 算塑 料制 件重量選擇注射機(jī)的公稱注射量 ,選擇注射機(jī) ,確定型腔數(shù) 。 七 .畫 零 件圖 畫 出 圖形 ,注出尺寸 ,精度 ,粗糙度要求 ,材料度要求 .材料及熱處理技術(shù)條件。 按塑料的分子結(jié)構(gòu) 分為 熱固性塑料與熱塑性塑料 ， 熱塑性塑料具有線型分 子 鏈 ， 成支架型結(jié)構(gòu)加熱變軟， 冷 卻固化不可逆的 ，而 熱固性塑料