【正文】 得兼顧高 硬度的刀刃部和高韌性的基體成為可能。模具行業(yè)今后幾年年均有 50億元的固定資產(chǎn)投入，其中 80%是購買模具加工設備，也就是說每年有 40 億元人民幣要購買金 切機床。高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國外的模具制造企業(yè)已經(jīng)普遍采用，高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為逐漸模具制造的大趨勢，大大提高了模具生產(chǎn)效率和質(zhì)量。總產(chǎn)量位居世界第 3，出口模具 億美元，比上年增長 %。 2021 年中國機床工具工業(yè)產(chǎn)值將繼續(xù)增長。 通過本次畢業(yè)設計，我從對模具的設計與制造有一個感性認識到具體的了解熟悉模具的設計制造過程，學到了在模具行業(yè)中的很多知識。 模具條件：加大主流道、分 流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。 模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；增加排氣槽；改變澆口位置。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。 b. 型腔排氣不良 這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個十分重要的問題。 （ 1） 注射填充不足 所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。 （ 2） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。 （ 4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。以檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。 表 57 d d1 d2 d3 h c H 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 55 20 + 0 40 7 11 1 12 21 圖 57 其他零件 1．水嘴 水嘴的推薦尺寸見《模具設計與制造簡明手冊》表 2150。我們選用注射模Ⅱ型澆口套。 2．模架組合尺寸 注射模中小型模架組合尺寸見《模具設計與制造簡明手冊》表 296。推件板的結(jié)構(gòu)型式和尺寸見附錄模具裝配圖，即 04 號圖紙。 ABS 的溢邊值為 。 ? 推桿直徑不宜過細，要有足夠的強度承受推力，一般取Φ ～12mm。 ? 水管接頭（冷卻水嘴）應設在不影響操作的一側(cè)。鑄模完成后生成的鑄模零件如圖 49所示： 圖 49 為了能夠看清模 具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并檢查開模時的干涉情況， Pro/E 提供了開模功能。 冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主澆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。 4）澆口的位置應有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 主澆道和分流道布置位置如圖 47所示，其中主流道至各澆口流動距離相等，保證了塑料在填充過程中同時到達。因此分流道設計應滿足良好 的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。主流道小端尺寸為直徑為 5mm。 執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復制、拉伸、平整等命令后得到分型面。 3)對于有同軸度要求的塑件，模具設計時應將有同軸度要求的部分設計在同一模板內(nèi)。 在這個設計中 10 H1 = 25 mm H2 = 65mm S = 180mm H1 + H2 + 10 = 25 + 65 +10 = 100 mm 100 180 因此，注射機模板行程也滿足要 求。 P 鎖 — 注射機額定鎖模力（ N）。 手機外殼造型設計過程 在設計手機外殼之前，首先看看所需要設計的手機外殼的具體形狀，以便在接下來的設計中能快速、準確的設計出手機外殼。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時因冷卻時間過長而降低生產(chǎn)率，所以手機外殼壁厚取 。對精度較高的塑件，模溫宜取 50~60℃，對光澤、耐熱塑件，模溫宜取 60~80℃。 熱塑性塑料是在特定的溫度的范圍內(nèi)能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料。因此，模具設計對熱交換也要做充分的考慮。 注射成形是把塑料原料（一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒 中，經(jīng)過加熱融化，使之成為高粘度的流體 —— 稱為“溶體”，容柱塞或螺桿作為加壓工具，使溶體通過噴嘴以較高的壓力（約為 25~80Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。通過料筒外的電加熱和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱使物料熔化，達到一定的溫度后即開始注射。這個動作要 由“脫模機構(gòu)”來完成。當丙烯腈增加時，塑料的耐熱、耐蝕性和表面硬度可改善；丁二烯可提高彈性和韌性；苯乙烯可改善電性能和成形能力。 ABS 的主要技術(shù)指標見 表 21。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜小于。注射容量以容積（ cm3） 表示時，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應小于注射機的注射容量，其關(guān)系按 31式校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 式中 V 件 — 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ cm3） 。 在這個設計中 p 成 = 80 Mpa P 注 = 122Mpa 顯然， 80 122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。 5)分型面的選擇應有利于排氣。 主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。由于注射機的噴嘴半徑為 S12，所以為澆口套取 S15。在考慮分流道設計時，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設計分流道的布置形式和截面形狀即可。所以，澆口的表面粗糙度 Ra 值不大于 。 7）澆口位置應盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。 冷料穴的形狀見《模具設計與制造簡明手冊》中表 262。 ? 各冷卻水孔至型腔表面的距離應相等，一般保持在 15～ 20mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。 圖 413 圖 414 第 5 章 模具零件設計 推出系統(tǒng)設計 確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎。推桿固定方式見《模具設計與制造簡明手冊》圖 256。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件，其結(jié)構(gòu)型式見《模具設計與制造簡明手冊》表 281。我們選擇 A2型。注射模導套尺寸見《模具設計與制造簡明手冊》表 2113 和 2114。我們選用Ⅰ型拉料桿，其尺寸見表 55，外形見圖 55。 圖 59 制造密封隔板的目的有兩方面，一方面是為了使冷卻系統(tǒng)正常工作，把深 22 孔密封起來，防止水從冷卻管路中泄露出來；另一方面是為了控制水的流動路線，起到良好的冷卻效果，當水流動是遇到密封隔板時，水流改變流向，饒過隔板，繼續(xù)向前流動，這個過程能夠控制水流流到凸模難以冷卻到的地方，從而達到冷卻的目的。這是試模首先應當解決 的問題。 （ 2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。 （ 5） 主流道拉料桿不能正常工作。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。 c. 鎖模力不足 因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。通過調(diào)整工藝條件， 通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。 3. 溢料飛邊 消除措施如下： 工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；增大合模壓力。 7. 尺寸不穩(wěn)定 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度。 11. 主流道凝料粘模 消除措施如下： 工藝條件：縮短保壓時間。它在國民經(jīng)濟的許多領域不同程度地替代了金屬、木材及其它材料。 參考文獻 [1]．鄭大中等編，模具結(jié)構(gòu)圖冊，北京：機械工業(yè)出版社， [2]．馮炳堯等編，模具設計與制造簡明手冊，上海：上海科學技術(shù)出版社， [3]．模具實用技術(shù)叢書編委會編，模具制造工藝裝備及應用，北京：機械工業(yè)出版社， [4]．《塑料模設計手冊》編寫組編著，塑料模設計手冊，北京：機械工業(yè)出版社， [5]．許發(fā)樾主編，模具 標準應用手冊，北京：機械工業(yè)出版社， [6]．許發(fā)樾主編，實用模具設計與制造手冊，北京：機械工業(yè)出版社， [7]．張明善主編，塑料成型工藝及設備，北京：中國輕工業(yè)出版社， [8]．李德群等編著，塑料成型模具設計，武漢：華中理工大學出版社， [9]．王桂平等編，塑料模具的設計與制造問答，北京：機械工業(yè)出版社， 27 [10]．王鵬駒主編，塑料模具技術(shù)手冊，北京：機械工業(yè)出版社， [11]．申樹義等編，塑料模具設計，北京：機械工業(yè)出版社， 28 高速加工和現(xiàn)代模具制造 一、 概述 1． 目前模具制造的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 模具作為重要的工藝裝備，在消費品、電器電子、汽車、飛機制造等工業(yè)部門中，占有舉足輕重的地位。增長從 1995 年的 25%增加到 2021 年的 50%。出口超過 1 億美元。 3． 采用高速切削加工模具需要解決的問題 在國內(nèi)，由于資金、技術(shù)等方面的原因，應用高速切削生產(chǎn)模具還處于初期階段。 1． 高速機床的技術(shù)參數(shù)要求 加工中心主軸大功率、高轉(zhuǎn)速，滿足粗精加工；精加工模具要用小直徑刀具，機床一般要達到 15000～ 20210rmp。近年來德國 SCS、日本三菱 (神鋼 )及住友、瑞士山特維克、美國肯納飛碩等國外著名刀具公司都先后推出了各自的高速切削刀具，不僅有高速切削普通結(jié)構(gòu)鋼的刀具 ,還有能直接高速切削淬硬鋼的陶瓷刀具等超硬刀具 ,尤其是涂層刀具異軍突起 ,在淬硬鋼的半精加工和精加工中發(fā)揮著巨大作用。 Delcam 采用 ，轉(zhuǎn)速 40000rpm， 深度，進給速度 30m/min。這里要強 調(diào)的是，一定要在這些材料上選取優(yōu)化出一套適合本企業(yè)的加工工藝參數(shù)，并且納入企業(yè)標準。進口刀具價格高。 參考文獻 32 金滌塵，宋放之 .現(xiàn)代模具制造技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社， 2021. 許鶴峰，數(shù)字化模具制造技術(shù)，北京：化學工業(yè)出版 社， 2021. 趙波 .模具加工的前沿技術(shù) —— 高速加工 .模具技術(shù)， 2021， (2) 張海鷗 .快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 .模具技術(shù)， 2021， (6) 郭東明 .王曉明 .面向快速制造的特種加工技術(shù) .中國機械工程， 2021， (11)