【正文】 of products and plastic39。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)對成型過程，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 模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。 CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAM/CAE 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題； CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D設(shè)計(jì)與成型過程的 3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 第 9 頁 共 39 頁 （ 4）開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。 表 21 熱塑性塑件最小壁厚及常用壁厚推薦值 塑料類型 制件流程 50mm 的最小壁厚 /mm 一般制件的壁厚/mm 大型制件的壁厚/mm 聚丙烯（ pp） 脫模斜度 分析 當(dāng)塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復(fù)雜時(shí)，塑件的多個(gè)面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大 。 2 塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，脫模阻力就比較大，應(yīng)選用較大的脫模斜度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低 1~2 級(jí)，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般為 ~，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 ABS 塑料主要的性能指標(biāo) ： 密度 () —— 收縮率 % ~ 熔 點(diǎn) ℃ 130~160 熱變形溫度 45N/cm 65~98 彎曲強(qiáng)度 Mpa 80 第 13 頁 共 39 頁 拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49 拉伸彈性模量 GPa 彎曲彈性模量 Gpa 壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39 缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 體積電阻系數(shù) Ω cm 1013 擊穿電壓 15 介電常數(shù) ABS 的注射成型工藝參數(shù) : 注塑機(jī)類型：螺桿式 噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150—— 170 料筒二區(qū) 180—— 190 料筒三區(qū) 200—— 210 噴嘴溫度 180—— 190 模具溫度 50—— 70 注塑壓 60—— 100 保壓 40—— 60 注塑時(shí)間 2—— 5 保壓時(shí)間 5—— 10 第 14 頁 共 39 頁 冷卻時(shí)間 5—— 15 周期 15—— 30 后處理 紅外線烘箱 溫度（ 70） 時(shí)間（ —— 1） 注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱溶化使之成為高粘度的流體 熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約20~85mpa），溶入模具的型腔中經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 由 至 形成了一個(gè)循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件 3 注塑設(shè)備的選擇 估算塑件體積質(zhì)量 建模，三維零件設(shè)計(jì) 利用 UG 軟件。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對剛度和強(qiáng)度都有要求。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)校核注塑機(jī)的一些技術(shù)參數(shù) 最大注塑量的校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量，其中包括了主流道及澆口的凝料。而作用在這個(gè)面積上的總力，應(yīng)小于注塑機(jī)的額定鎖模力 P，否則在注塑時(shí)會(huì)因模具不緊產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊現(xiàn)象。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，即： 鎖F ? 脹F = 分A 型P （ 51） 鎖F —— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N）； 型P —— 模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（ MPa）；一般為注射壓力的～ 倍，通常取 20～ 40MPa。且該模具結(jié)構(gòu)則屬于有側(cè)向抽芯開模動(dòng)作的結(jié)構(gòu) ，故注塑機(jī)的開模行程要求符合下式； S 機(jī) － Hc ＞ H1+H2+ （ 5 ～ 10 ） mm （ ） 式中； S 機(jī) — 注塑機(jī)板間的最大開距，（ mm） Hc— 完成側(cè)抽芯距離 l 所需要的開模行程，（ mm） H1— 開模要頂出的距離，（ mm） H2— 塑件的高度，（ mm） 而當(dāng)， Hc≤ H1+H2 可以按 S 機(jī)－（ H 模 H 最小）＞ H1+H2+（ 5～ 10）mm 進(jìn)行計(jì)算 式中， HM— 成型模板的 高度，（ mm） 那么可以解得不等式； S 機(jī)－（ H 模 H 最?。? =300（ 270170）＞ 60+116+（ 5～ 10） mm=181～186mm， 故也滿足要求。開模第 24 頁 共 39 頁 時(shí)塑件先隨動(dòng)模一起移動(dòng)，達(dá)到一定的位置，脫模機(jī)構(gòu)被注射機(jī)上固定不動(dòng)的推桿頂住而不能隨動(dòng)模繼續(xù)移動(dòng)，而使塑件脫離模腔，在實(shí)際生產(chǎn)中大多都是利用這種脫模方式脫模的，本設(shè)計(jì)也是采用此設(shè)計(jì)脫模。 c 脫模板式：運(yùn)用于薄壁容器，殼體以及不允許存在推出痕跡的塑件。推桿靠近安裝凸肩一端的 直徑較大，而頂推塑料件一端工作段直徑較小，當(dāng)模具結(jié)構(gòu)允許的推桿頂推面很有限，又必須使推桿較長時(shí)，為了增加推桿工作時(shí)的穩(wěn)定性，第 25 頁 共 39 頁 將推桿靠近安裝一端直徑增大。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套時(shí)的注意事項(xiàng)如下： （ 1）盡量選用（或參考）標(biāo)準(zhǔn)模架，因?yàn)闃?biāo) 準(zhǔn)模架導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)與制作的有依據(jù)的，并經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)過的； （ 2）合理布置導(dǎo)柱的位置，一副模具中最少用 2 根導(dǎo)柱，模板外形尺寸大的模具，最多可用 4 根導(dǎo)柱。 導(dǎo)柱的尺寸長度 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 8~12 mm ，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)第 27 頁 共 39 頁 正方向而型腔進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰撞而損壞。 導(dǎo)套的形狀 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式也有兩種，一種是帶有軸向定位臺(tái)階，稱 為帶頭導(dǎo)套；另一種是不帶軸向定位臺(tái)階，稱為直導(dǎo)套。 對于本模具結(jié)構(gòu)采用（ 2）的方式進(jìn)行固定。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。此副模具采用圓形的截面形狀，對于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200g 以下的塑件，截面的直徑可采用如下的的經(jīng)驗(yàn)公式： D=第 30 頁 共 39 頁 = = 其中 D 是分流道的直徑， L 是分流的長度， W 是塑件的質(zhì)量，此副模具選分流道的截面積為 D=2mm,由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑 料的熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 要求比較高，一般取 左右。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。 (5) 考慮分子定向的影響。冷料穴除了具有容納冷料的作用外，同時(shí)還具有在開模時(shí)將主流道和分流道的冷料勾住，使其保留在動(dòng)模一側(cè)，便于脫模。脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的 1~2 倍，冷卻水孔中心距約為 3~5 倍，水孔直徑一般為 8~12。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射 機(jī)背面的模具同一側(cè)。 ? ?? ? 100 08 ???h ? ?ChmkJ 023107 3 ???? 確定冷卻管道的總傳熱面積 A 160WQA h ?? ? ? ?? ? 3 ???? ???A 第 35 頁 共 39 頁 m??? 模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù) An dL?? 式中： L— 冷卻水管的總長度， mm ； ? ? ? ? 2?? ???n ? 從計(jì)算結(jié)果看，因塑件算中等，單位時(shí)間注射量下，所以需冷卻水道也比較小，但一 條冷卻水道對模具來說是不可取的。繪圖過程中嚴(yán)格按照國標(biāo)制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。通過這次設(shè)計(jì)，它使我懂得了設(shè)計(jì)是需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度的。裝配結(jié)構(gòu)圖如圖 第 36 頁 共 39 頁 模具零件材料的選取 大部分零件材料選用的 45。 10 繪制裝配圖 運(yùn)用 Auto CAD 軟件，按照上述幾章設(shè)計(jì)的尺寸，繪制模具裝配總圖及各零件圖。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。 第 33 頁 共 39 頁 （ 5）盡量降低進(jìn)水和出水的溫度。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。注射成型時(shí)的排氣可采用如下四種方式排氣： 1 利用配合間隙排氣； 2 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； 3 利用排氣守排氣； 第 32 頁 共 39 頁 4 強(qiáng)制性排氣； 該模具是采用利用配合間隙排氣。 經(jīng)過分 析，我們可以設(shè)計(jì)直徑為 1 的圓柱形，有利于成型效果。一般要滿足以下原則： 第 31 頁 共 39 頁 (1) 盡量縮短流動(dòng)距離。 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料 口，是連接分流道與型腔的通道。為了使凝料從其中順利推出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為 20~60，表面粗糙度 Ra m,主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注塑機(jī)及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆。從總體來說，它的作用可以作如下歸納：它是將來自注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時(shí)使型腔的氣體能及時(shí)順利排出，在塑件熔體填充凝固的過程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個(gè)部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。 導(dǎo)套的尺寸 導(dǎo)套的壁厚一般為 3~10mm ，由內(nèi)孔大小來決定，導(dǎo)套孔工作部分的長度取決于含導(dǎo)套的模板厚度，一般是孔徑的 1~ 倍。另一種是除安裝部分的凸肩外安裝用的配合部分直徑比外伸工作部分直徑大，稱為帶肩導(dǎo)柱。但更多的是安裝在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)樽鳛槌尚土慵闹餍托疽话愣及惭b在動(dòng)模一側(cè)。 推桿的材料 推桿的常用材料有 45 鋼、 T8 或 T10 碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度在 50HRC 以上，表面粗糙度在 m。 (2) 保證塑件不變形不損壞。 b 二 次推出機(jī)構(gòu)：塑件經(jīng)過兩次不同的動(dòng)作才能脫模。 模具中使塑件從型芯上或型腔中脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)，也就的上面說到的頂出機(jī)構(gòu)。 、安裝螺孔尺寸校核 模 具重量較重用螺釘固定。 式中 F 機(jī)鎖 — 表示注塑機(jī)的最大鎖模力； P 模 — 表示為熔融型料在型腔內(nèi)的壓力 ； A — 表示為塑件和澆注系統(tǒng) 在分型面上的投影之和； 故有； F 機(jī)鎖 =400kn＞ P 模 A=80MP 2936 ㎜ 2= 所以符合要求?？蓞⒖几鞣N塑料