【正文】 ................... 15 概述 ........................................................................................................................................ 15 注塑機(jī)選型 .............................................................................................................................. 15 注射量計(jì)算 .................................................................................................................... 15 注射壓力校核 ................................................................................................................ 15 鎖模力校核 ................................................................................................................... 16 開(kāi)模行程和模板安裝尺寸校核 ........................................................................................ 16 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 17 主流道和冷料井 ............................................................................................................. 17 分流道 ........................................................................................................................... 17 澆口設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 18 注塑模成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 19 分型面位置和形狀的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 19 型腔鑲拼組合 ................................................................................................................ 19 排氣方式 ....................................................................................................................... 19 型腔成型尺寸計(jì)算 ......................................................................................................... 20 塑料模具力學(xué)設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 21 ........................................................................................................ 22 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 22 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 3 3 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) ......................................................................................................................... 23 模具材料 ................................................................................................................................ 24 結(jié) 語(yǔ) ............................................................................................................................................ 25 致 謝 ............................................................................................................................................ 26 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 26 第一章 前言 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資 料，模具可帶動(dòng)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是 1:100，即模具發(fā)展 1 億元，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè) 100 億元。模具的 CAD/CAE/CAM 技術(shù)日新月異，重要的工作是后續(xù)對(duì)人員的培訓(xùn)和對(duì)于引進(jìn)的軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。還能生產(chǎn)厚度僅為 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM的集成，并能支持 CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。 開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。近十多年來(lái)，注塑模 CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)、 提高和改善。許多地方政府進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到模具工業(yè)對(duì)發(fā)展制造業(yè)的重要意義，因此加強(qiáng)了模具工業(yè)園區(qū)的建設(shè)。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)較為集中的省份是廣東和浙江。近十年來(lái)，注射模 CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn)、提高和完善。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開(kāi)始了注塑模 CAD系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)工作。在國(guó)內(nèi)首次將人工智能技術(shù)引入注射模 CAD系統(tǒng)中，并于 1988年開(kāi)發(fā)出集成化注射模智能 CAD系統(tǒng)。生成的模型直觀，立體感強(qiáng)，可以在任何角度進(jìn)行觀察。 (2)根據(jù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)依據(jù)及成型要求，確定工藝方案。如臺(tái)灣的羅技公司，其鼠標(biāo)產(chǎn)品外形美觀，設(shè)計(jì)人性化，使用壽命長(zhǎng)。 制品如圖 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 10 10 ．制品材料選擇 通用塑料如聚丙烯 PP，聚乙烯 PE，聚氯乙烯 PVC 具有應(yīng)用范圍廣、加工性能良好，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，但由于其力學(xué)性能較差且成型收縮率較大不易成型尺寸穩(wěn)定的制品故不選用，以下拿三種常用典型材料比較選取。在 80~90℃下干燥 2~3h,可以滿(mǎn)足各種成型要求。 聚苯乙烯分子鏈雖是剛性鏈，但由于是無(wú)定形結(jié)構(gòu)，超過(guò)玻璃化溫度即開(kāi)始軟化，軟化點(diǎn)僅 95℃左右，許多力學(xué)性能都受到溫度升高的明顯影響。在工程塑料中，他的耐熱性?xún)?yōu)于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和 PBT,與 PET相當(dāng)，但遜于其他工程塑料。 注 射工藝選擇 工藝難點(diǎn)分析 鼠標(biāo) 下蓋 為外觀件，要求零件表面平整光滑，無(wú)翹曲、皺折、裂紋等缺陷，周口部高度差不可過(guò)大，以保證與下蓋的嚴(yán)密配合。 注射壓力 ABS熔融的粘 度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射時(shí)要采用較高的注射壓力 .但并非所有 ABS制件都要施用高壓，考慮到本制件小型、構(gòu)造不算非常復(fù)雜、厚度中等可以用較低的注射壓力。一般調(diào)節(jié)模溫為 75～ 85％，當(dāng)生產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí)，定模溫度要求 70～ 80℃ ，動(dòng)模溫度要求 50～ 60℃ 。為防止模具分型面被漲模力頂開(kāi)，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處會(huì)產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注射機(jī)的額定鎖模力大于漲模力。為使塑料熔體以等速度充滿(mǎn) 四 型腔，分流道在模具上采用對(duì)稱(chēng)等距離分布，在注射時(shí)采 用對(duì)稱(chēng)分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部脹模力過(guò)大影響鎖模。剪切速率是影響 ABS熔體粘度的最主要因素，而粘度又直接影響熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)速率。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核 [9]。 塑料模具力學(xué)設(shè)計(jì) 型腔近似橢圓形，按組合式圓形型腔計(jì)算公式計(jì)算 [11] 剛度計(jì)算 ： 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 22 22 型腔投影面積為 5600m2,r 取 60mm,[σ ]=160MPa，允許變形量δ取 ， u 為泊淞比取 ，型腔壓力 p 取 50 MPa, 計(jì)算得 t= 強(qiáng)度計(jì)算： t=r [σ /(σ 2p)189。所選分型面無(wú)需側(cè)抽芯，顧不涉及。而型腔和型芯用 50 號(hào)鋼以改善表面拋光性能和耐磨性能 [5]。論文工作量十分大，沒(méi)有試驗(yàn)條件，加之我的模具設(shè)計(jì)實(shí)踐操作知識(shí)很少，在做課題的過(guò)程中遇到了很多困難， 論文在 郭 老師的熱心幫助下才得以順利完成，在此，謹(jǐn)向 郭 老師表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。激勵(lì)我克服困難，廣泛涉獵新思想、新理論，不斷地探求新的科學(xué)發(fā)展。選取常用的 45 牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有一定的強(qiáng)度和耐磨性用于模架材料。 脫模動(dòng)作由注塑機(jī)液壓系統(tǒng)來(lái)完成，有利于提高生產(chǎn)效率。 以最大徑向尺寸計(jì)算，測(cè)量得 Ls 為 mm,塑件精度選為 MT2 對(duì)應(yīng)的型腔加工精度為 IT9，以該精度查型腔的尺寸公差表，按照 A類(lèi)受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差查表得 △中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)項(xiàng)目 21 21 =, δ C=△ /3= Lm=[+ （ +） /2（ 3/4） ]=+042 2．型芯外徑尺寸 以型芯最大徑向尺寸計(jì)算，測(cè)量得 Ls 為 mm,塑件精度選為 MT2 對(duì)應(yīng)的型腔加工精度為 IT9，以該精度查型腔的尺寸公差表，按照 A類(lèi)受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差查表得 △ =, δ C=△ /3= Lm=[+ （ +） /2+(3/4) ]= 3．型腔深度尺寸 由 PRO/E 測(cè)量得型腔深度為 ，以 IT9 精度等級(jí)制造型腔查手冊(cè)，按 B 類(lèi)不受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差值查表得 △ =， δ C = Lm=[+（ +） /2（ 3/4） ]0+ =+ 4．型芯高度尺寸