【正文】 ?? ??????????? ?? ? 各參數(shù)取值如下分析： 型腔的尺寸大概為： mml 154? （長）， mmb 140? （寬）， mmh 12? （深度）。 5 主要零部件的設計計算 成型零件工作尺寸計算 該塑件的 尺寸 精度要求比較低，又沒有什么配合要求，所以各尺寸均未標 注公差。 冷料穴尺寸確定及與拉料桿 、模板之間 配合關系如下圖 9反映。 另外 從大型芯中分出的中部 型芯需要防止轉，因為其成型輪廓有對應的位置 ，現(xiàn)決定用 圓柱銷 止轉 。于是有： mmmmnth ???? 查模具設計手冊又知，對于壁厚為 2mm 的塑件， ABS 材料對應的澆口深度為 ～ 之間，考慮到要預留一定的修模量 （澆口深度常先取小值以便發(fā)現(xiàn)問題時修模） ，現(xiàn)取 h=。 （ 5） 分流道的截面尺寸 根據(jù)半圓形截面面積與當量直徑為 分D 的圓面積的相等關系可得分流道直徑，有： ???? 分Dd （ 6） 分流道的凝料體積 33232 ??????? ?? dLALV分分分分 （ 7） 剪切速率校核 ① 計算分流道體積流量： s/????? 塑分分 VVq （注射時間 為 t， 根據(jù)查表可確定 t=，下同 ） ② 剪切速率： 131333 2 ??? ???????）（分分分 R?? 由計算知， 該分流道的剪切速率都處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率 14 132 105~105 ??? s之間，所以，分流道內熔體的剪切速率合格。 （ 1） 分流道的布置形式 本設計中，根據(jù)型腔的排列形式，只須要一級分流道就能滿足要求?，F(xiàn) 材料選用 T10A，熱處理淬火表面硬度為 50HRC－ 55HRC。 ③ 主流道球面半徑： SR=注射機噴嘴球半徑 +（ 1～ 2） mm=（ 12+1） =13mm。 11 圖 4 型腔排布 澆注系統(tǒng)的設計與計算 主流道設計 主流道是連接噴嘴與分流道入口處之間的一段通道。 這樣 有利于排氣，塑件表面的成型質量會較好 ，也便與模具的加工 。 8 表 2 XS— ZY— 125 注射機主要技術參數(shù) 技術參數(shù) 值 標稱注射量 / 3cm 125 螺桿直徑 /mm 42 注射壓力 /MPa 150 注射行程 /mm 160 螺桿轉速 /（ r/min） 10～ 140 注射時間 /s 注射方式 螺桿式 合模力 /N 5109? 最大成型面積 / 2cm 360 模板最大行程 /mm 300 模板最大厚度 /mm 300 模板最小厚度 /mm 200 拉桿空間 /mm 260 360 合模方式 液壓 — 機械 推出形式 中心 推出 電動機功率 /kW 11 噴嘴球 半徑 /mm 12 噴嘴孔直徑 /mm 4 定位圈尺寸 /mm 100 機器外形尺寸 /m 成型工藝參數(shù) 塑件注射成型工藝參數(shù)如下表所示，試模時，可根據(jù)實際情況進行必要調整。以上。 考慮到塑件表面質量高時，其模具的加工成本也會增高，根據(jù)塑件的使用要求和模具加工成本綜合考慮，塑件外表面的粗糙度取 ，而塑件的內表面沒有較高的粗糙度要求。以上 。 在模具設計方面， Pro/E 軟件 也 是其中一款 在國內 外 應用廣泛的三維軟件，它有專門面向塑料模設計模塊，通過利用其方便快捷的標準模架庫外掛（ ），模具設計中的一些繁瑣工作變得尤為簡單 ， 其智能式的設計可對零件實現(xiàn)自動裝配 ，并能隨心所欲地進行修改 ，直到得出滿意的方案。實踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。 隨著現(xiàn)代工業(yè)特別是汽車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)咨 分析認為，我國模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的 ,未來的模具市場中 , 注塑模具的發(fā)展速度將高于其它模具 ,并且在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。近年來， 我國 塑料模具制造水平已有較大提 高 ， 每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。 2 單 一個型號的汽車所需模具 就 達幾千副，價值上億元。模具生產(chǎn)技術水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 該設計充分體現(xiàn)了 Pro/E 軟件在模具設計的優(yōu)越性。 Pro/E（ Pro/engineer） 軟件 是目前 國內 在產(chǎn)品 造型 設計和模具設計中應用廣泛的軟件之一，它 有其專門的注塑模設計模塊， 通過利用其方便快捷 的 模架庫外掛（ ），模具設計中的一些繁瑣工作變得尤為簡單 。 本設計 是用 Pro/E 軟件 進行 的 塑料模具設計 ，又是計算機輔助設計這一抽象概念的一個具體體現(xiàn) ，在此，可以了解到利用 Pro/E 軟件進行模具設計的具體操作步驟 。 模具工業(yè)既是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。單輛摩托車約有零件 2021種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。此外，許多科研機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。 經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著版本的更新?lián)Q代，功能也越來越完善，Pro/E目前共有 8O 多個模塊 ， 為用戶提供全套解決方案。 塑件的材料分析 根據(jù) 中 對塑件的 分析 要求 ， 同時考慮原材料價格 要 低廉，現(xiàn)決定選用應用廣泛的 ABS 工程塑料。 表 1 ABS 塑料的部 分技術指標 技術指標 值 密度 (g / cm^3) ～ 收縮率 (%) ～ 透明度 不透明 比熱容 /(J腔體深 10mm， 除局部地方壁厚受結構影響外， 總體壁厚均勻為 2mm，屬于厚壁塑件，這有利于 減少塑料填充型腔 時 的阻力和收縮的均勻性。 3 成型設備選擇與模塑工藝參數(shù)的編制 圖 2 是根據(jù)塑件壁厚均勻 要求 ，用 Pro/E 三維軟件做的一個三角衣架模型 ， 建模后除了能得到衣架體積，分型面面積等參數(shù)外 ，這個模型也 是 Pro/E 分模時 的參照模型。 ② 分型后塑件應盡可能留在動模一側，以便方便取出塑件。 同時這 也 有利于縮短分流道的長度，這對塑件的成型是非常有利的。 ② 主流道大端與分流道交接處應該倒圓 角 R=1～ 3mm，以減小料流阻力。 ⑥ 半球形凹坑深度：取 h=5mm。各 形狀如 下圖 5示 。 （ 3） 分流道的當量直徑 因為三角衣架塑件的壁厚為 2mm3mm，且其質量也小于 200g，因此分流道的當量直徑可以用以 下經(jīng)驗公式確定。它能很快適時冷卻，封閉，防止型腔內塑料熔體倒流。 （ 2） 側澆口剪切速率的校核 ①澆口當量半徑 根據(jù)截面面積相等有： h2 BR ?澆? ，即 mmmmB 2121 ??????? ??? ）（澆 ? ② 計算澆口的體積流量 s/??? 塑澆 Vq ③剪切速率計算 141343 ??? ??? ????澆澆澆 R?? 15 由 計算結果知， 該矩形側澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率143 105~105 ??? s 之間，所以，澆口的剪切速率校核合格，澆口尺寸理論上符合要求。如果型腔內因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料等成型缺陷， 還 會導致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設計型腔時必須考慮排氣問題。所以該處只能 強脫模。 圖 10 側凹結構尺寸 19 表 4 型腔成型尺寸 類型 塑件上的尺寸（ mm） 計算公式 制造公差 Z? 收縮率 Scp% 計算結果（ mm） 型腔徑向尺寸 104 ? ?? ? ZsM lSc pL ???? *%1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? Φ 18 ?? ? ?SR 其它 R25 ? ? 2%1 ZSM LSc pL ????? Z? ： IT7 級精度 Scp%=% ?R R8 ?R 53 ? ? ? 18 ? ?R R1 ?R 高度尺寸 12 ? ?? ? ZsM HS cpH ???? *%1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? 型腔凸塊尺寸 5 ? ?? ? ZSM lSc pl ????? %1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? 6 ? 20 表 5 各型芯成型尺寸 類型 塑件上的尺寸 （ mm） 計算公式 制造公差 Z? 收縮率 Scp% 計算結果 （ mm） 型芯徑向尺寸 ? ? ZSM LS cpL ????? %)1( Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? Φ 4 Φ ? SR ? 3 ? ? 104 ? ?? ? ZSM lSc pl ????? %1 Z? ： IT6 級精度 Scp%=% ? Φ 18 Φ ? 9 ? ? Φ Z? ： IT7 級精度 Scp%=% Φ ? Φ Φ ? 6 ? ?SR ? 5 ? 21 續(xù)上表 型芯高度尺寸 1 ? ?? ? ZsM HScph ???? *%1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? 2 ? 其它 R23 ? ? 2%1 ZSM LSc pL ????? Z? ： IT6 級精度 Scp%=% ?R R6 Z? ： IT7 級精度 Scp%=% ?R 53 ? 8 ? 成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 在注塑成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應該具有足夠的強度和剛度。 凹模底部厚度計算 根據(jù)剛度公式有： mmmmEpbCTp 315431439。 mmmmAA ????? 23 根據(jù)計算結果分析，計算出動模墊板厚度過厚 ，這會使設計的模具過于笨重 ，為了減少模具重量和模架高度方向的尺寸，現(xiàn)考慮通過增加 2 根支承柱來對動模墊板底部進行支撐，支承柱的直徑取 25mm，長度由墊塊高度決定為 70mm，初定兩支承柱與模具中心對稱布置，布置距離為 230mm。 模架的選擇采用經(jīng)驗公式估算： ① 推板寬度滿足： mmmmWW 164101541039。 ② B 板尺寸。該 設 計 中 ， 型 芯 高 度 為 28mm ， 為 滿 足 導向 要 求 ， 導 柱 總 長 應 滿 足mm696 m m2835L ???? 。 因為該塑件的分型面簡單， 有一定壁厚， 結構也不復雜，采用推 桿推出 的脫模機構可以簡化模具結構，給制造和維護帶來方便。 注意：因為該型芯對應三角衣架的部位有通孔，不存在大氣壓的影響，所以面積 A=0。但為了安全起見，還應該對推桿進行強度校核。 現(xiàn)模具溫度初步選定為 50C? ， 同時由于水的比熱容大、傳熱系數(shù)高 、成本低，所以決定選 用常溫水對模具進行冷卻。 為使 凹模和型芯 能得到充分冷卻， 需要 根據(jù)兩模腔的實際布 置情況 來 加以修改。校核合格。 根據(jù) 300 450mm260 360mm(拉桿空間 )，故校核合格。 圖 18 右邊是 應用 一次拉伸切除后的形狀。 36 圖 22 定模小型芯分型面 圖 23 中部型芯分型面 至此，分型面已創(chuàng)建完畢。 接著 通過 菜單下的 模具機體 — 組件定義 功能，進入模架的選擇與尺寸定義的界面，在這個界面中包含了很多知名模架生產(chǎn)廠家的 標準 模架庫 ，在這里，不同廠家的模板 、 設備 、 導向件 、螺釘 等都可以隨意組合 ， 任意 搭配 。 圖 27 模具爆炸圖 40 8 成型零件的加工工藝設計 成型零件的結構設計完畢后，就可以進行加工工藝 的編寫（各零件圖如附件所示） 。 表 9 定模小型芯加工工藝 序號 工序名稱 工序內容 1 備料 毛坯尺寸 5020?? 2 熱處理 退火： HB180～ 220；調質： HRC28～ 32 3 車削 車 16? 和0 ?? 到 要求 4 端面磨削 磨小端端面到要求 5 電火花 加工出小端成型凹槽到要求 6 線切割 割 寬度分別為0 ? 、 0 ? 深度為 0 ?? 的面到要求 7 鉗工 打磨各加工面到 圖樣 要求 8