【正文】 properties. In the design process, first we have a technology analysis and a mould flow analysis for the plastic gears to select the suitable mold and injection molding machine and so on. After stamping process analysis and mold flow analysis,we know, the parts is small, accordingly we need to design small mold and injection molding machine, the mold is suitable to use the mold structure of a four cavity with double parting surfaces and the mold with thin fine nozzle and three plate mold,on the gear top surface we set three pin point gate to inject plastic. Keywords: ABS double parting surface a mold with four cavity thin fine nozzle 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 3 頁(yè) 共 51 頁(yè) 3 1 前言 在討論注塑模設(shè)計(jì)之前，我們先對(duì)國(guó)內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個(gè)較清晰的了解，這也就使我們對(duì)本課題的意義有所了解。 38 8 模具的工作過(guò)程原理 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們先對(duì)塑料齒輪制件進(jìn)行工藝分析和模流分析，來(lái)選取合適的模架和注塑機(jī)等等。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類(lèi)模具約占 11%。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量 生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。 需要二維 CAD 總裝、散件圖紙和 3D 結(jié)構(gòu)圖紙請(qǐng)加 984172253 或可訪問(wèn)網(wǎng)址 直接詢(xún)問(wèn)客服免費(fèi)下載 第 1 頁(yè) 共 51 頁(yè) 2 模流分析報(bào)告 基礎(chǔ)理論知識(shí) Moldflow 軟件技術(shù)應(yīng)用 （ 1） Moldflow 軟件概要 Moldflow 公司是一家專(zhuān)業(yè)從事塑料成型計(jì)算機(jī)輔助工程分析（ CAE）的跨國(guó)性軟件和咨詢(xún)公司。 MPI 是關(guān)于產(chǎn)品幾何造型及成型條件最佳化的進(jìn)階模流分析軟件。并幫助模具設(shè)計(jì)人員預(yù)測(cè)常碰到的問(wèn)題并加以修正設(shè)計(jì)。 流動(dòng)分析 :分析塑料在模具中的流動(dòng)，以?xún)?yōu)化模腔的布局、材料的選擇、充填和保壓等工藝。 氣體輔助成型分析 :模擬氣體輔助注射成型過(guò)程，對(duì)整個(gè)成型過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。從形態(tài)上看， ABS 是非結(jié)晶性材料。但是它的沖擊性能與樹(shù)脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀有關(guān)，同時(shí)也與使用環(huán) 境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。 （ 5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。在成型過(guò)程中， ABS 的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過(guò)高時(shí)，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 5 頁(yè) 共 51 頁(yè) 5 圖 23 去除圓角導(dǎo)入 Moldflow 的簡(jiǎn)化圖 網(wǎng)格模型診斷修復(fù) （ 1）網(wǎng)格劃分與統(tǒng)計(jì) 本制品由于具有壁厚不均勻特征，同時(shí)又具有一定的細(xì)微局部結(jié)構(gòu)特征，適合采用雙面流網(wǎng)格（ fusion 網(wǎng)格）來(lái)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分結(jié)果統(tǒng)計(jì)如圖 所示。 圖 縱橫比修復(fù)結(jié)果 同樣，應(yīng)用網(wǎng)格診斷修復(fù)工具，對(duì)單元重疊及相交、取向、連續(xù)性、自由邊等進(jìn)行檢查及修復(fù)，診斷修復(fù)后結(jié)果如圖 。 由上述比較可以看出，第二種的優(yōu)化方案在熔料流動(dòng)、注射時(shí)間、壓力及對(duì)制件性能影響等方面都取得了更好的結(jié)果，是一個(gè)優(yōu)化的方案。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 15 頁(yè) 共 51 頁(yè) 15 圖 全局翹曲變形量分析結(jié)果 由上圖可以分析出，制品全局變形量為 。為了容易脫模，還要防止塑件表面在脫模時(shí)刮傷和擦毛，在設(shè)計(jì)的時(shí)候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。一模多穴排位時(shí)，要考慮到進(jìn)膠的平衡性，如果有行位應(yīng)優(yōu)先考慮朝 X 或 Y 方向運(yùn)動(dòng)便于加工。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。 安裝尺寸的校核 參考我國(guó)塑料注塑模具模架?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在 20xx 年發(fā)布的《塑料注塑模模架技術(shù)條件》 (GB/T1255620xx)和《塑料注塑模架》 (GB/T1255520xx) ，前者適用于模板尺寸小于 560mm 900mm 的模架；后者適用于模板尺寸為 630mm 630mm 至 1250m 1250mm 的模架。用公式表示為： F=p(nA+B)Fp 式中， F— 塑料熔體在分型面的脹開(kāi)力， N； P — 型腔壓力，一般為注射壓力的 80%左右； n— 型腔數(shù)量； A— 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積， mm2；由 CAD 可以計(jì)算出 A= B— 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積， mm2；由 CAD 可以計(jì)算出 B= Fp— 注射機(jī)的額定鎖模力， N 式中左邊 =130*（ 4*+） *103=1800KN 符合要求。 （ 5） 分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果，所以應(yīng)盡量設(shè)置在塑件熔體充滿(mǎn)的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。它分為普通流道系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。主流道通常被設(shè)計(jì)在澆口套中。不能使用加工中心端面銑刀銑削，通常會(huì)采用電火花加工。 （ 3）因?yàn)闈部谠诜中兔嫔隙倚螤詈?jiǎn)單因此容易加工，還可以隨時(shí)調(diào)整尺寸， 使各型腔澆注平衡。所以整體采用了小塊批量加工，多做幾個(gè)零件備用，也可以在今后使用中零件損壞時(shí)及時(shí)更換。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)樗芗男螤罾镉胁灰?guī)則的曲面齒型形狀，所對(duì)應(yīng)的司筒形狀也不規(guī)則，故司筒的加工有一定難度，考慮到司筒加工的方便性、維修更換零件的方便性，司筒也采取組合嵌入式結(jié)構(gòu)，如下圖 所示。 型腔深度尺寸 177。 ` 38 7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用 任何一副模具在定動(dòng)模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。大型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/30— 1/40。 ` 39 圖 導(dǎo)柱導(dǎo)套示意圖 ` 40 8 模具的工作過(guò)程原理 模具完成一次注塑塑件產(chǎn)品主要有以下流程： （ 1）對(duì)塑料 ABS：對(duì)其色澤、粒度及雜質(zhì)檢驗(yàn)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍铮? （ 2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，將模具裝上注塑機(jī)并合模鎖緊模具，對(duì)注塑機(jī)和模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)定為 8085℃，預(yù)熱時(shí)間 23小時(shí)； （ 3）將 ABS 塑料粒倒入注塑機(jī)，對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，對(duì)注塑機(jī)設(shè)置以下參數(shù)： 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min）： 30 料筒溫度（℃）后段： 150～ 170 中段： 165～ 180 前段： 180～ 200 噴嘴溫度（℃） 170～ 180 模具溫度（℃）： 50～ 80 注射壓力（ Mpa）： 60～ 100 保壓壓力（ Mpa）： 60～ 100 成型時(shí)間（ s）：注射 10～ 40；保壓 0～ 5；冷卻時(shí)間 10～ 60； 成型周期 (s)： 25～ 55[11] （ 4）開(kāi)始注射，注射過(guò)程包括充模、保壓、放氣、固化成型、脫模等； （ 5）脫模工作過(guò)程及原理 如下圖 所示，是整個(gè)脫模工作過(guò)程和原理的分解圖。這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的幫助和作用。從而從中也學(xué)到了許多 ,使自身在各方面的能力都有了很大的提高和完善，各方面的能力都得到了很好的煅煉。在此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意 !衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專(zhuān)家、老師！對(duì)系里所有同學(xué)表示衷心的感謝，四年來(lái)的朝夕相伴，他們對(duì)我的關(guān)心和幫助，讓我在四年的大學(xué)生活中，學(xué)習(xí)上生活上都有了質(zhì)的提高。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓我發(fā)現(xiàn)了自身知識(shí)的缺乏和不足，從而更好更徹底地認(rèn)識(shí)、規(guī)劃、完善自己，去適應(yīng) 這種競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)，我將會(huì)在以后的工作中做得更好 ,更完善。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際加工中。退火處理是指將塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻。國(guó)家規(guī)定導(dǎo)柱頭部為接錐形，截錐形長(zhǎng)度為導(dǎo)柱直徑的 1/3，半錐角為10 186。 導(dǎo)向作用：合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 型芯工作尺寸的計(jì)算 型芯的工作尺寸的計(jì)算同型腔一樣，如下表： ` 37 類(lèi)型 塑件尺寸 計(jì)算公式 制造公差 計(jì)算結(jié)果 型芯徑向尺寸 1 4177。 模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的精度也高。 圖 凹模（型腔）組合嵌入式結(jié)構(gòu)示意圖 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于該設(shè)計(jì)中的型芯是比較小的，一些突出的和凹槽的地方加工的時(shí)候容易破損。 (2) 容易形成熔接痕、縮孔和氣泡等缺陷，在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮澆口位置的選擇和排氣措施。直徑為 7mm，在 ABS 塑料的設(shè)計(jì)推薦用的直徑范圍之內(nèi) ~ 之內(nèi)。本次設(shè)計(jì)設(shè)置為 10176。 ` 28 B、 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。 （ 7） 使成型零件便于加工。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)、充填性能及塑件的脫模。模具的外形尺寸 300mm 270mm，明顯在注塑機(jī)拉桿空間尺寸 448mm 370mm 的范圍內(nèi)，故符合安裝要求。根據(jù)以上計(jì)算一次注射量的分析以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，由以上數(shù)據(jù)計(jì)算知，該模具一次注塑所需 塑料，該模具的整體尺寸為300x270x314mm(LxHx 厚度 )參考設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選定型號(hào)為 XS— ZY250 型臥式螺桿注射機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表 ： 表 XS— ZY250 型螺桿式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) [11]