【正文】 復位。 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模只要是與凹模結(jié)合構(gòu)成模具的型座腔，由動模 模仁 、動模圓形鑲件 、動模矩形鑲件和動模異形鑲件組成。 成型零件工作尺寸計算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進行計算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量進行計算；前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設(shè)計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。查表可得 增強 PBT 在實際計算中，以上計算是僅考慮塑料收縮率時計算模具成型零件工作尺 寸的公式，由于生產(chǎn)中要考慮諸多因素，所以模具成型零件工作尺寸的計算公式就有不同的形式，設(shè)計中采用常用的按平均收縮率、平均磨損量和模具的平均制造公差為基準的計算方法，有查表可得，增強塑料的平均收縮率為： m a x m inS = 1 0 0 %2SS? ? （ 61） 式中 S — 塑料的平均收縮率； maxS — 塑料的最大收縮率； minS — 塑料的最 小收縮率； 經(jīng)查表可得 增強 PBT 的 maxS =%， minS =%，于是可得： 0 . 8 % 0 . 2 %S 1 0 0 % 0 . 5 %2?? ? ? 在以下的計算中，塑料的收縮率均為平均收縮率。 (2)型芯徑向尺寸計算 采用平均尺寸法。因此，塑件中心距的基本尺寸sC 和模具上成型零件中心距基本尺寸 MC 均為平均值尺寸。剛度計算的條件則第 30 頁 共 46 頁 由于模具特殊性，可以從防止卸料，保證塑件精度，有利于脫模三個方面加以考慮。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其對重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗確定。 根據(jù)以上計算公式可根據(jù)塑件尺寸計算得模具主要零件的尺寸。 型腔和型芯的徑向尺寸的計算 (1)型腔徑向尺寸計算 綜上所述，塑件的基本尺寸 SL 是最大尺寸，其公差Δ為負偏差，如果塑件上原有的公差與此不相符，則按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負偏差，因此，塑件的平均徑向尺寸為 SL Δ/2。本設(shè)計采用平均值法。 選用標準注射模架時要遵循最小原則，即在滿足各種要求的情況下選用最小的模架。 配合間隙值以熔料不溢料為標準。 本設(shè)計采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為： 2LFd = k ( ) = 2 .5 5 m mnE 脫 （ 52） d— 推桿直徑 ； n— 推桿的數(shù)量， n 取 8； L— 推桿長度 (參考模架尺寸，估取 L=150)； 第 24 頁 共 46 頁 E— 推桿材料的彈性模量，取 E=105 MPa； k— 安全系數(shù)，取 k=； F脫 — 總的脫模力 。 ③ 固定形式及配合精度 設(shè)計中導套采用 H7/k6 配合鑲?cè)肽０濉? (5)配合精度 在設(shè)計中，導柱固定端與模板之間采用 H7/k6 的過度配合；導柱的導向部分通常采用 H7/f7 的間隙配合。 導柱 如圖 5— 5 所示，在設(shè)計中導向機構(gòu)主要零件是導柱和導套。 (7)合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機構(gòu)發(fā)生干涉。因此合理的規(guī)劃與設(shè)計模具的冷卻系統(tǒng)具有重要意義。在設(shè)計中，由于凸模采用局部 鑲拼結(jié)構(gòu) ，利用分型面以及間隙排氣已經(jīng)滿足要求，不需設(shè)計排氣槽。 圖 5— 3 底部帶抓料稈的拉料方式 在設(shè)計中要充分根據(jù)增強聚丙烯的成型工藝特性，使增強塑料熔融體在流道內(nèi)流動順暢，流動均勻，保持良好的充模狀態(tài)，同時拉料桿在開模時也具有保護塑件的作用，拉料桿拉出的時，也可將分流道內(nèi)成型塑料拉出，使在分流道內(nèi)成型的熔料與成型塑件分離，使塑件順利脫出，避免塑件有雜質(zhì)，影響塑件表面質(zhì)量。 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫 。 該模具采用 截面為矩形的 普通 側(cè)澆口， 即標準澆口，開設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進料。 分流道設(shè)計 表 5— 1 流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm 第 18 頁 共 46 頁 ABS， AS 聚乙烯 尼龍類 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 ~ ~ ~ ~10 8~10 8~ 5~10 5~10 8~10 聚苯乙烯 軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 ~10 ~10 ~16 ~ ~ ~10 ~10 ~10 ~13 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。一般對于流動性好，塑件較小，主流道要設(shè)置得小些。一模兩腔對稱布置，生產(chǎn)效率適中，適應(yīng)中等批量生產(chǎn)的需要。 第 15 頁 共 46 頁 由 PRO/E建模分析得： A分 =20xx 2mm 。背壓力是指注塑第 14 頁 共 46 頁 機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力 增大，螺桿后退速度減小，塑化時的剪切作用增強，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，背壓的使用范圍約為~。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生 “ 流涎現(xiàn)象 ”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。這一階段的時間越長 ，分子定向的程度越高。 4 注塑成型的準備 注塑成型工藝簡介 注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑 性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。根據(jù) GB10021996家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸標準，零件重要尺寸為： ? ， ? 。 本塑件具有兩個內(nèi)螺紋構(gòu)件，由于螺紋直徑 較小，無法使用硅橡膠螺紋型芯強制脫模。 塑件上適當設(shè)置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形 ； 沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。塑件 壁厚 不能過小，否則熔融塑料在模具型腔中的流動阻力加大，尤其是形狀復雜的塑件。成型性好，對模具沒有特殊要求，采用螺桿式注射機最佳，模具表面應(yīng)進行電鍍、拋光或淬火。 30%玻璃纖維聚碳酸脂：電絕緣性優(yōu)良，沖擊韌性極好，而且耐蠕變，使用范圍 寬，尺寸穩(wěn)定性好，耐候性、無毒性。 材料 的 選擇 通常 ,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求 ， 以及原材料的性能數(shù)據(jù) 。 設(shè)計采用四型腔設(shè)計，由于零件具有內(nèi)螺紋，無質(zhì)量與精度要求，因此采用自攻螺紋機構(gòu)。 (1)課題調(diào)研、獲取相關(guān)的資料，包括：選用塑料的工藝分析、成型零件的計算方式、注射機參數(shù)的選擇和注射機的選用。上海交通大學將人工智能技術(shù)引入注射模 CAD 系統(tǒng)中，于 1988 年開發(fā)出集成化注射模智能 CAD 系統(tǒng)，現(xiàn)在在工作站 UGⅡ平臺上進一步開發(fā)智能 CAD/CAE/CAM系統(tǒng)?？梢钥闯?，在國外先進工業(yè)國家，注射模 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍。應(yīng)用 CAD 技術(shù)進行注塑產(chǎn)品開發(fā)，不僅可縮短注塑產(chǎn)品及其模具的設(shè)計和制造周期，同時還可增強計算分析能力，優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，提高注塑產(chǎn)品質(zhì)量。隨著塑料產(chǎn)品在家電、電子、機械等產(chǎn)品和日常用品中的越來 越廣泛應(yīng)用，對塑料模具的設(shè)計和制造的要求也越來越高。 塑料成型加工技術(shù)發(fā)展很快，塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷地創(chuàng)新，我們在學習成型工藝與模具設(shè)計的同時，還應(yīng)注意了解塑料模具的新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展動態(tài)，學習和掌握新知識 。隨著塑料產(chǎn)品在家電、電子、機械等產(chǎn)品和日常用品中的越來越廣泛應(yīng)用 ， 對塑料模具的設(shè)計和制造的要求也越來越高。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè) 。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學校規(guī)定處理。用此方法加工成型的塑料制件，具有多 品種與 多 樣式 的優(yōu)勢 。同時，設(shè)計除了重視書本的理論知識外，還要強調(diào)理論聯(lián)系實際，注重實踐。用此方法加工成型的塑料制第 5 頁 共 46 頁 件，其品種與樣式之多是其他任何成型方法所無可比擬的。將計算機技術(shù)引入模具設(shè)計工作中，由設(shè)計人員在計算機上進行塑件的描述，其中包括塑件的幾何形狀、色 彩、塑料的收縮率等，再根據(jù)塑件形狀自動生產(chǎn)型腔及部分模具結(jié)構(gòu)。 80 年代初，人們成功的采用有限元分析三維型腔的流動工程，使設(shè)計人員可以根據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗，在模具制造前對設(shè)計方案進行評價和修改，以減少試模時間，提高模具質(zhì)量。這些項目的成果對促進 我國注射模 CAD 技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國注射模 CAD 的技術(shù)和應(yīng)用水平很快提高。塑料制品設(shè)計時應(yīng)該要保證制品質(zhì)量要求，盡量減少后加工，模具應(yīng)具有最大的生產(chǎn)能力，而且經(jīng)久耐用，制造方便，價格合理。塑件成型時無變形，注出的制件表面光滑，無氣泡和其它缺陷，無飛邊或少飛邊。為了更好的設(shè)計出插頭外殼零件塑料注射模，本論文將進一步對設(shè)計進行分析說明，以下是設(shè)計的具體步驟： (1)成型工藝分析：為注射所用的材料提供選擇依據(jù)，分析塑件成型工藝以便合 理的選擇成型設(shè)備； (2)注射模結(jié)構(gòu)分析：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及其型腔的排列方式和冷卻水道的布局以及澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、自攻螺紋機構(gòu)的設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容； (3)模具設(shè)計的有關(guān)計算：成型零件的主要尺寸計算，為模具裝配提供依據(jù)； (4)模具系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)校核：模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算、模具閉合高度的確定、注第 8 頁 共 46 頁 射機有關(guān)參數(shù)的確定； (5)注射模具重要零件加工工藝規(guī)程的編制與裝配：編制重要零件的加工規(guī)程，為裝配提供良好的硬件基礎(chǔ)。成型前需干燥避免高溫成型時起泡和制品強度下降，為了使注塑產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，需要進行調(diào)濕處理，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 30%玻璃纖維聚碳酸脂主要用于電絕緣零件，斷路器，配電板，電動工具外殼，精密儀器零件，電子計算機零件，插頭等。 在塑料生產(chǎn)過程第 10 頁 共 46 頁 中 ， 一方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu) ， 形狀 ， 尺寸精度等諸方面提出要求 ， 以便降低模具結(jié)構(gòu)的復雜程度和制造難度 ， 保證生產(chǎn)出價廉物美的產(chǎn)品 ； 另一方面 ， 模具設(shè)計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析 ， 弄清塑件生產(chǎn)的難點 ， 為模具設(shè)計和制造提供依據(jù) 。查閱相關(guān) 資料可得：增強阻燃 PBT的脫模斜度一般取 2176。這樣，不僅避免了應(yīng)力集中，提高了強度，而且還增加了塑件的美觀，有利于塑料充模時的流動。查相關(guān)資料，采用 M3規(guī)格的自攻螺紋，光孔底部直徑 d為 ,上部直徑 d′為 。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。當模腔充滿熔體時，熔體壓力迅速上升，達到最大值。 故 有的塑 件需要進行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力，提供充模速度及對熔料進行壓實等。 注塑機的選擇 (1)由公稱注射量選定注射機 由注射量選定注射機。塑件開模時留于動模部分，便于脫模，使模具結(jié)構(gòu)簡單。 主流道設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。 設(shè)計中采用的是臥式注射機，為了使凝料能從其中順利撥出，主流道設(shè)計成圓錐形，錐角為 2176。常用分流道斷面尺寸推薦如表 5— 1 所示。 冷料穴與拉料桿設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約 10~25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。開模后，稍許將制品作側(cè)向移動，即可將制品連同凝料一道從拉料桿上取下。 第 20 頁 共 46 頁 通常，選擇排氣槽的開設(shè)位置時，應(yīng)遵循以下原則： (1)排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故； (2)最好開設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； (3)最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便； (4)開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端； (5)開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕； (6)若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時 ， 可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣； (7)高速注射薄 壁型制件時，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出 。對于高熔點，流動性差的塑料，流動距離長的制件，為了防止填充不足，有時也