【正文】 、技術(shù)和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。在 CAD 應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段。作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。過去模具設(shè)計工作主要依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗，模具的加工制造又在很大程度上依賴于生產(chǎn)者的操作技能，因此存在模具設(shè)計水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長、使用壽命短等缺陷。 UG、 MoldFlow 等軟件在注塑模具設(shè)計中的應(yīng)用，成功地彌補了傳統(tǒng)設(shè)計方法的不足，制品幾何 造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，都是基于同一數(shù)據(jù)庫進行的，既方便，又易保證制品的精度。 因此，展望未來，國際、國內(nèi)塑料模具市場總體發(fā)展前景美好。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合及草圖等步驟造型。 澆口套要進行淬火處理 ，這樣可以延長模具的使用壽命。冷料穴主要是避免冷料進入型腔影響塑件的質(zhì)量和堵塞澆口。 塑件的結(jié)構(gòu)圖 經(jīng)過基本測繪后，運用 UG 軟件 繪制 三維圖，再導出二維圖，并添加 相關(guān) 尺寸。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 ABS 注射參數(shù) 注射類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 30～ 60r/min 噴嘴類型：形式 直通式；溫度 180～ 190176。 塑件公差數(shù)值根據(jù) SJ137278 塑料制件公差數(shù)值標準確定。在本次設(shè)計的塑件中，設(shè) ABS 的脫模斜度為：型腔：1176。在要求必需有不同壁厚時，不同壁厚的比例不應(yīng)超過 1:3，且應(yīng)采用適當?shù)男揎棸霃揭詼p緩厚薄過渡部分的突然變化。在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外型尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量、注射力鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。選用高速注射的或用大注射量、大鎖模力的注射機注射大面積、小重量的塑件時，模具設(shè)計應(yīng)防止融料內(nèi)充入空氣、排氣不良、融接不良、塑件內(nèi)應(yīng)力增大、塑料易分解、嵌件型芯受沖擊力大及易發(fā)生飛邊等弊病。 按照塑件零件圖所示的尺寸，單個塑件的體積 V1=1348mm3。 A j =5392=178。 由以上數(shù)據(jù)可 以清晰地看出，最大縱橫比小于 10%，匹配率大于 90%，那么就可以進行流動、冷卻及翹曲分析，并且可以得到比較精確的結(jié)果。所以有三種澆注方案可供選擇： ① 深藍色區(qū)域的潛伏式澆口、 ② 淡藍色的側(cè)澆口、 ③ 綠色區(qū)域的側(cè)澆口。 三 種方案氣穴位置的分析結(jié)果如下圖 1 圖 14 和圖 15 所示。 （ 4）鎖模力 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 15 頁 共 48 頁 15 鎖模力即為在進行注塑時閉合模具所需要的力。如果這一溫度太高，則會使塑料聚合體發(fā)生降解，造成制件的表面缺陷。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 共 48 頁 17 圖 25 體積收縮率（方案一） 圖 26 體積收縮率（方案二） 圖 27 體積收縮率（方案 三 ） 由上圖可以看出，方案一的體積收縮率最大為 8%，體積收縮較均勻，方案二的體積收縮率最大為 %，方案 三 的體積收縮率最大為 %，相比較而言，方案一體積收縮總體計較均勻，而方案二和方案三的最 大收縮率比較小，所以各有優(yōu)勢，均可。 而衡量注射模冷卻系統(tǒng)的優(yōu)劣 有兩個標準：第一是使注射模成型冷卻時間最短，第二是使注塑件表面溫度均勻，以減少塑件變形。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 共 48 頁 19 圖 31 回路管壁溫度（方案一） 圖 32 回路管壁溫度（方案二） 圖 33 回路管壁溫度（方案 三 ） 從圖中可以看出， 三 種方案的冷卻方式從入水口到出水口的溫度增長均沒有超過 。由此可知 三種方案的 冷卻時間 都 較短，所以就制件的冷卻時間來看， 三種方案均可以 。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。 ⑥ 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮。主流道出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑 20 .5 ~ 3 / 8r m m r d??或 ，為減少壓力損失和回收料量，主流道長度盡可能短些，常取 mm60? 。該澆注套采用分體式，即把與注射機定模板中心定位孔配合定位的臺肩和構(gòu)成主流道的部分分開制作。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成圓形流道。 主流道冷料井的設(shè)計如圖 42 所示： 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 共 48 頁 24 圖 42 主流道冷料井的設(shè)計 澆口的設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。一般在制品形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。型腔的排列方式如圖 44 所示： 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 共 48 頁 26 圖 44 型腔排列方式 分型面設(shè)計 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具 的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析。 在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。本設(shè)計塑件形狀簡單，所以使用整體式結(jié)構(gòu)，其形狀和尺寸如下圖 4 47 所示。選取 。1/2δz 177。一般在保證塑件精度的前提下，宜盡量取大些，以便于脫模；型腔的脫模斜度可比型芯的脫模斜度取小些，因為塑料對型芯的包緊力較大，難于脫模。若需采用精密導向定位裝置，則須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。 導柱與導套的配合形式 導柱與導套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖 56 所示： 圖 56 導柱導套的配合 9 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計要點 模具溫度對模具的影響 （ 1）模具在成型的過程中，模具的溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的質(zhì)量。 冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只進行簡單的計算，在單位時間內(nèi)熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度設(shè)為 40℃ 。 （ 6）合理選擇冷卻水道的形式。kJ /kg； W—單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑件質(zhì)量（ kg/min）按每分鐘注 2 次 ρ—冷卻水的密度（ 1000 kg /m179。采用何種不同類型的推出脫模機構(gòu)，其選用原則如下： a. 使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。 采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動作靈活可靠，推桿損壞后也 便于更換。 計算 σ= N/mm178。 11 模架的選擇 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 42 頁 共 48 頁 42 在學校作設(shè)計時，模架部分要自行設(shè)計；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計中，盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式，規(guī)格及標準代號。型腔由定模板上的凹模與固定在動模板上的凸模 組成，并由注塑機合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。 13 結(jié)論 本設(shè)計是為電池后殼注射成 型而專門設(shè)計的。 總造價為：約為 20210 元人民幣。李老師每周都安排見面會，兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學嚴謹而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識還有待人處世的積極態(tài)度，在此表示衷心的感謝。在此，我要感謝李老師以及每一個幫助過我的人。 本次設(shè)計的模具尚存在設(shè)計上的不足，還有待加以完善和修改。合模時，推出機構(gòu)靠復位桿復位并準備下一次注射。 注塑模模架國家標準有兩個，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和 GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。 推桿的復位 使用推桿作為推出零件的脫模機構(gòu)，在完成一次脫模動作，開始下一次注射工作循環(huán)時，與制品接觸的推桿必須回復到初始位置。 A= mm178。 推桿的形式 根據(jù)塑件的形狀特點， 模具型腔在定模部分，型心在動模部分。 （ 1） 主視圖 （ 2）側(cè)視圖 圖 57 冷卻管道在模具中的位置 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 39 頁 共 48 頁 39 10 頂出系統(tǒng)設(shè)計 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構(gòu)，稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻介質(zhì)的選擇 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因為水的熱容量大、傳熱系數(shù)大，成本低。 （ 4）澆口處加強冷卻。 （ 4）當模具的溫度不均勻時，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導致塑件翹取變形，會 影響塑件的形狀和尺寸精度。導柱滑動部分按 H7/f7的間隙配合； 導柱工作部分的表面粗糙度為 ； 導柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。錐面導向機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。1/2δz 177。 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 共 48 頁 33 動模型芯徑向尺寸計算 動模型芯徑向尺寸的計算采用平均尺寸法，公式如下： ? ?zscpM LSL ???????? ???? 211 ML ——型芯徑向尺寸（ mm）； z? ——型芯的制造公差（ mm）； 其他符號意義同上?？紤]到本設(shè)計塑件結(jié)構(gòu)簡單，所以采用整體式結(jié)構(gòu)，其形狀和尺寸如下圖 4 49 所示，圖中多處圓孔為頂桿位置。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細節(jié)。按照 SJ/T 10628—95 標準中規(guī)定的 2 級超精密級塑件，宜一模一腔，當尺寸數(shù)目少時可以一模二腔。 根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。經(jīng)換算得主流道大端直徑為 mm。因此，主流道襯套應(yīng)帶凸緣，使之固定在定模上。 注射機的噴嘴頭部比主流道襯套球面半徑小 1~2 mm。 ② 采用 尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失?？梢?，冷卻方案二的翹曲值 較大 ， 方案一和方案三的設(shè)計更好。 （ 2） 達到頂出溫度的時間 達到頂出溫度的時間也叫制件冷卻時間。 圖 28 冷卻裝置（方案一） 圖 29 冷卻裝置（方案二） 圖 30 冷卻裝置（方案 三） 冷卻分析結(jié)果及其比較 以下是三種方案的比較。 b. 熔接痕均分布在塑件邊緣不重要的部分，不會影響塑件的美觀，符合設(shè)計要求。因此，對熔融體流動前沿溫度而言，方案 二較 好。 三 種方案的鎖模力分析結(jié)果如圖 1 圖 20 和圖 21 所 示。 在塑料制品成型中，熔接痕不但影響制品的外觀，而且易于產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響制品的總體強度。填充分析結(jié)果主要包括 填充時間、氣穴位置、熔接痕、鎖模力、熔融體流動前沿溫度。凹陷等現(xiàn)象的發(fā)生。 由以上數(shù)據(jù)可以清晰地看出，匹配百分比大于 90%，可進行流動、冷卻與翹曲分析，只是初始有限元劃分的問題是最大縱橫比大于 10%，須對網(wǎng)格進行修復。該力的大小為 F2=PA =P（ nAx +A j） 景德鎮(zhèn)陶瓷學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 共 48 頁 10 式中： P—熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力為 20MPa~40MPa，取 30MPa； A—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面 積之和， mm178。 型腔數(shù)目的確定及校核 因型腔數(shù)量與注射機的塑化速率、最大注射量及鎖模量等參數(shù)有關(guān)，因此有任何一個參數(shù)都可以校核型腔的數(shù)量。 則：該模具一次注射所需塑料 ABS： 體積 V=13484+=179。塑件各個圓角半徑參見塑件零件圖。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足一下幾方面要求：具有足 夠的強度和剛度；脫模時能夠受推出機構(gòu)的推出力而不變形；能夠受裝配時的緊固力。在 不影響塑件的使用前提下，脫模斜度可以取大一些。C 模具溫度： 50～ 70176。 成型特點 ABS 在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大； ABS 易吸水， 成型加工前應(yīng)進行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在 正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。因此，在選用材料時，考慮采用 ABS，并且作為遙控器的