【正文】 國內(nèi) 注塑模型腔精度 ～ 0. 2～ 型腔表面粗糙度 ～ m m 非淬火鋼模具壽命 10～ 60 萬次 10～ 30 萬次 淬火鋼模具壽命 160～ 300 萬次 50～ 100 萬次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足 10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 70～ 80% 小于 30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 1 個月左右 2～ 4 個月 在模具行業(yè)中的占有量 30～ 40% 25～ 30% 我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展 方向?qū)?: 提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟 ,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29～ 34 英寸電視機(jī)外殼以及一圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù) ,一些廠家還使用了 CMOLD 氣輔軟件 ,取得較好的效果。就全世界而言，按體積和質(zhì)量計(jì)算，塑料的消耗量也超過了鋼材。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。 模具合格的條件 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 模具的工作過程 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。汽車基本車型不斷增加， 2020 年將達(dá)到 170 種。我國自改革開放以來，塑料工業(yè)發(fā)展也很快，表現(xiàn)在不僅塑料產(chǎn)量增加而且其產(chǎn)品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多控所 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。為此 ,首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn) ,并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn) 。定模部分安裝在注射機(jī)的固定模板上，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動。冷卻系統(tǒng)一般在模具上開設(shè)冷卻水道，加熱系統(tǒng)則在模具內(nèi)或周邊安裝點(diǎn)加熱元件，有的注射模須配備模溫自動調(diào)節(jié)裝置。 模具決定最終產(chǎn)品的性能、形狀、尺寸和精度。由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和塑件體積之和）為 ： V 總 =2 V 件＋ 澆V =2 6641+ 6641=18595 3mm 為了保證制件的質(zhì)量，又可充分發(fā)揮設(shè)備 的能力，則： V 總 ≤ 80%Vmax () 式中 Vmax—— 注射機(jī)最大注射容量。即塑料熔體注入模腔的同時，必須置換出型腔內(nèi)的空氣和從物料中溢出的揮發(fā)性氣體。 ）。缺點(diǎn)：因?yàn)橛袔讉€入料圓弧，塑件上會有幾個拼合縫，對塑件的強(qiáng)度有一定的影響 。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)（如圖 ）其尺寸計(jì)算如下： 型腔徑向尺寸 計(jì)算公式： ??? ????0])()1[( SM LsL() 型芯徑向尺寸 計(jì)算公式： 0])()1[(??? ???? sm lsl () 型腔深度尺寸 計(jì)算公式 : ??? ?????00 ]32)1[( HsH () 型芯高度尺寸 計(jì)算公式 : 00 ]32)1[( ??? ????? hsh() 式中 ： ML —— 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（ mm）； ml —— 型芯徑向尺寸； ?s —— 平均收縮率； ss Ll, —— 塑件的基本尺寸； 圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 ? —— 塑件的公差值； ? —— 模具成形零件 的制造公差； H —— 型腔深度最小基本尺寸 ； 0H —— 塑件的最大基本尺寸 ； h —— 型芯高度的最大尺寸 ； 0h —— 塑件內(nèi)形深度最小尺寸 . 圖 塑件圖 計(jì)算得： ])0 0 5 [()( ??? ??????oML ])0 0 5 [()( ??? ??????oML 0 ])0 0 5 [()( ??? ??????ml ])[( ??? ??????H 0 ])0 0 5 [( ??? ??????h 脫模力與抽芯距的計(jì)算 （ 1）脫模力 塑件在模具中冷卻定型時，由于冷縮的原因，物料溫度降低，直至復(fù)原到常溫這個過程，尺寸逐漸減小，塑件對型芯產(chǎn)生一個包緊力。 ② 整體組合式 型腔由控塊材料制成，用臺肩或螺栓固定在模板上。 本設(shè)計(jì) 型芯 設(shè)計(jì)簡單，為 一 般 整體組合式 型芯 固定在 動模中 。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度為 ? m,導(dǎo)向部分表面的粗糙度為 ? m。模具中常采用 T 字形導(dǎo)滑槽。 ③ 局部組合式 型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。這幾種合力即為脫模力 M，在側(cè)抽芯動作中稱抽芯力，在頂出動作中稱頂出力。 （ 4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開設(shè)澆口。 （ 8）爪形式澆口 ：是沿圓周的幾個點(diǎn)入料，其分流道與爪口不在同一個平面內(nèi)，型心的頂端伸入定模內(nèi)，起定位的作用。 本設(shè)計(jì) 分流道的截面形狀：采取半圓形截面，效率好，制造簡單，其結(jié)構(gòu)如圖 所示，分流道布局如圖 所示 。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法： （ 1） 利用分型面排氣是最簡單的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)。 80%=23245 3mm = 3cm 型腔數(shù)目的初步確定 : 圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 方案Ⅰ： 一模 二 腔 為了使模具于注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時應(yīng)確定型腔數(shù)目 。目前我國注射模具的設(shè)計(jì)已由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論計(jì)算設(shè)計(jì)階段發(fā)展，因此，在了解并掌握塑料的成型工藝特性、塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性及注射機(jī)性能等成型技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出先進(jìn)合理的注射模具，是一名合格的模具設(shè)計(jì)人員所必需達(dá)到的要求。大型注射模須預(yù)先設(shè)置專用排氣槽。 根據(jù)模具上各個零部件所起的作用，一般 注射模具可由以下幾個部分組成： （ 1） 成型零部件 成型零部件是指動、定模部分有關(guān)組成型腔的零件，它直接與熔體相接觸并成型塑料制件。再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種?；诰W(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪 ,其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM 系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn) 過程分工協(xié)作要求的問題 。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到 10%,與國外的 50～ 80%相比 ,差距較大。到 2020 年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為 30％，塑料管的普及率將達(dá)到 50％，這些都會大大增大對塑料模具的需求量。為了適 應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有 80％的模具需要更換。 頂板加工工藝 ............................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) iii 模具安裝過程 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。特別是在辦公用品、照相器材、儀器儀表、機(jī)械、航空、交通、通信、輕工、圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 建材產(chǎn)品、汽車、日用品以及家用電器行業(yè)中的零件塑料化的趨勢不斷加強(qiáng)，并且出現(xiàn)以塑代金屬的全塑產(chǎn)品 。注塑模型腔制造精度可達(dá) ～ ,表面粗糙度 m,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了 ,非淬火鋼模壽命可 達(dá) 10～ 30 萬次 ,淬火鋼模達(dá) 50～ 1000 萬次 ,交貨期較以前縮短 ,但和國外相比仍有較大差距 ,具體數(shù)據(jù)見表一。家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展 ,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大 。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 （ 3） 成型周期 完成一次注射成型工藝過程所需的時間，包括合模時間，注射時間，保壓時間，冷卻時間，開模時間，頂出時 間及其它時間（如放嵌件，噴脫模劑等）。此外還有凹模推出機(jī)構(gòu)、順序推出機(jī)構(gòu)和二級推出機(jī)構(gòu)。為保證模具的閉合、成型、開模、脫模和側(cè)抽芯的可靠進(jìn)行，模具零件和塑件的剛度與強(qiáng)度等力學(xué)問題必須充分考慮。 圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 表 ABS 的主要性能指標(biāo) 性能 單位 數(shù)值 密度 比體積 吸水率 收縮率 熔點(diǎn) 熱變形溫度 抗拉屈服強(qiáng)度 拉伸彈性模量 抗彎強(qiáng)度 沖擊韌度 硬度 體積電阻系數(shù) 拉伸強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度 彎曲彈性模量 比熱容 g/cm3 cm3/ g % % ℃ ℃ MPa MPa MPa kJ/m2 HB Ω? cm Mpa Mpa Mpa J/（ kg? ℃ ） ～ ～ ～ ～ 130～ 160 83～ 103() 50 10 3 80 261(無缺口 )/11(缺口 ) 10 16 38 53 10 3 1470 塑件的結(jié)構(gòu)分析 圖 塑料制件 塑件如圖 所示，材料為 ABS 塑料，須考慮圓周方向側(cè)向分型；塑件各部位壁厚均為 圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 尺寸精度分析 注塑件由于沒有精度要求 ,因此取一般精度四級 (SJ137278). 由以上分析可見 ,該零件的尺寸精度為低精度 ,對應(yīng)的模具相關(guān)零件加工可以保證 . 表面質(zhì)量分析 塑件的表面除要求沒有缺陷，毛刺外，沒有特別的表面質(zhì)量 要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 ⑤ 有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 圖 主流道結(jié)構(gòu) 主流道小端直徑 ： d=注射機(jī)噴嘴直徑 d0+（ ～ 1） =4+（ ～ 1） 取 5mm； 主流道球面半徑 ： SR=注射機(jī)噴嘴球面半 徑 SR0+（ 1～ 2） =12+（ 1～ 2）取 14mm； 球面配合高度 ： h=3～ 5mm 取 h=5mm； 主流道長 度： 結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)取 L0=60mm； 主流道大端直徑 : D= d+2Ltana≈ 8（半錐角 a 為 1176。缺點(diǎn)：成型后去掉澆口的工作量比較大，增加了長的剪切，影響塑件的外觀。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進(jìn)行因液態(tài)體積收縮時所需的補(bǔ)料，一般澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處。 上述原則在應(yīng)用時常常會產(chǎn)生不同程度的矛盾，應(yīng)分清主次因素，以保證成型性能圓筒形線圈骨架的注射模具設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 及成型質(zhì)量，得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主，綜合分析權(quán)衡，從而根據(jù)具體情況確定比較合理的澆口位置。Q 抽拔阻力， N f 剛才之間的摩擦系數(shù)，通常取 . ? 斜導(dǎo)柱的斜度 ,176。 ③局部組合式 局部組合式是根據(jù)塑件局部有不同形狀的孔或溝槽，對一些形狀簡單的可在主體型芯上一并成型，但對一些形狀較為復(fù)雜，加工起來費(fèi)時、費(fèi)料的塑件，只有在主體型芯上某一部分鑲嵌與塑件與之對應(yīng)的形狀，即可大大簡化工藝，又便于制造與維修。前者適用于模板尺寸為BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸 BL 為（ 630mm630mm）～（ 1250mm2020mm）。 其與滑塊的配合形式 具體見裝配圖。它的特點(diǎn)是便于機(jī)械加工，便于拋光、研磨和局部熱處理，節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材 。－ sin1176。 （ 5）考慮分子定向影響 充填模具型腔期間，熱塑性塑料會在流動方向上呈現(xiàn)一定的分子取向，這將影響塑件的性能。 （ 9）護(hù)耳式澆口 ：當(dāng)熔融塑料經(jīng)過澆口入護(hù)耳時，因?yàn)槟Σ亮Φ淖饔?，溫度升高，提高了塑料的流動性。以下介紹注塑模具的幾種澆注形式，與其優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) ： （ 1）直接澆口