【文章內(nèi)容簡介】 的 外圓弧半徑大于壁厚的 倍，南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁 共 43 頁 內(nèi)圓角 的 半徑 大約是 壁厚 的 ? 倍 左右 。 （ 4）孔 根據(jù)各方面 塑料制品 制作的經(jīng)驗(yàn)，在制品 上通常 會 帶有通孔和盲孔， 從最初設(shè)計(jì)的 原則上 來 講，這些孔 可以使用型芯進(jìn)行成型 。 如果制品上的 孔 過于 復(fù)雜時， 如此設(shè)計(jì) 會使 得在模具注射成型造成 熔體流動困難 等問題 ， 且增大 模具的 加工難度， 還提高了 生產(chǎn)成本 。所以本設(shè)計(jì) 在塑件上設(shè)計(jì) 此類 孔時，采用 的都是 簡單孔型。 因?yàn)?型芯 的存在，所以在 分流 上型芯具有一定的 作用，所以 孔在成型時熔接痕跡很容 易 在其周圍產(chǎn)生 ， 是孔的強(qiáng)度不夠 ，故設(shè)計(jì) 時應(yīng)該考慮到孔的強(qiáng)度問題保證孔徑的大小能夠滿足孔的強(qiáng)度 ， 而且在 孔的周邊應(yīng) 適量 增加壁厚， 用于 保證塑件 成型后 的強(qiáng)度和剛度。 3． 2 本設(shè)計(jì)中 塑件尺寸及精度 塑料 的 品種 和塑料熔體的 流動性 以及 注射機(jī)規(guī)格 決定了塑料制品的規(guī)格，即外形和大小。一般的情況相同條件下的大尺寸的塑件制品對塑料熔體的流動性要求較高 ， 流動性較差的塑料則 成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約 成本 和環(huán)保 的角度 來看 ， 一般只要能夠 滿足制品的 設(shè)計(jì) 使用要求， 通常情況下 制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中設(shè)計(jì)者都應(yīng)當(dāng)避免浪費(fèi) 盡 可能的少占用空間 ， 以便得到 外形 的結(jié)構(gòu)尺寸相對較小的制品 。 本設(shè)計(jì)中 塑件的 采用 材料為 ABS， ABS的 流動性 能 比 較好，對于任何 尺寸的 塑料 制品 都適合使用 。 塑件的 設(shè)計(jì) 尺寸精度 的要求對 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度 產(chǎn)生直接的影響，在設(shè)計(jì)模具時一切應(yīng)當(dāng)以塑件的設(shè)計(jì)尺寸精度做為基本要求 。 但是提高精度要求的同時增加了設(shè)計(jì)生產(chǎn)的難度，使成本增加。所以 為降低難度和成本 在設(shè)計(jì)時就應(yīng)當(dāng)精簡尺寸 ， 設(shè)計(jì)者需要 在滿足 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 要求的前提下盡 量降低產(chǎn)品 的精度 規(guī)格 。 盡管現(xiàn)在塑料制品在不同的領(lǐng)域替代金屬在發(fā)揮作用，但是 塑料與金屬 之間尊在 的差異很大，所以 設(shè)計(jì)者 不能 照搬 金屬零件的 精度等級來 確定 塑件制品的 精度等級。根據(jù)目前 我國國內(nèi)一般 的成型水平，塑件 的 精度尺寸公差可以參照文獻(xiàn) 資料 [2]表 32塑件的尺寸與 （ ）1978SJ1372（ 來確定 塑件的精度尺寸公差 。根據(jù) 設(shè)計(jì) 任務(wù)書 的 要求， 在 本 設(shè)計(jì)中的塑件 尺寸均采用 MT3南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 共 43 頁 級精度，未 標(biāo) 注 的則統(tǒng)一 采用 MT5 級精度。 3． 3 本設(shè)計(jì)中 塑件表面粗糙度 塑件的 表面粗糙度越低 ，則能達(dá)到的塑件的表面要求越高。為了避免塑件表面的粗糙度過高，塑件應(yīng)當(dāng)在注 射 時從工藝 方面減少 冷疤、云紋等疵點(diǎn)來 提高制品的表面粗糙度 ， 更 主要 的 是取決于 設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的 模具型腔表面粗糙度。目前國內(nèi) 塑料 行業(yè)產(chǎn)品 的表面粗糙度一般 在 ～ Ra ?之間， 在 模腔 內(nèi) 表壁 上 的粗糙度應(yīng) 不超過 塑件的 1/2 ，即 ～ Ra ?。模具在 生產(chǎn) 使用中 不斷的磨損 型腔 從 而使 模具 表面 的 粗糙度 的精度不斷降低 ，所以 在生產(chǎn)過程中為保持制品的表面粗糙度工人 應(yīng) 當(dāng)按 時給 模具型腔 以拋光復(fù)原 保證其粗糙度 。 本設(shè)計(jì)中 塑件外部 所需要 的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多， 參考資料 [2]外部采用粗糙度為 m? ，內(nèi)部為 m? 。 3． 4 本設(shè)計(jì)中 塑件體積和質(zhì)量 的計(jì)算 使用 Proe 軟件對 塑件 進(jìn)行 D3 測量利用 3 維分析得到 質(zhì)量和體積，使用 軟件中所帶 驗(yàn)證 的 功能，測 出所設(shè)計(jì) 塑件 的質(zhì)量（ 假定 ABS 的密度為），即可以得出該塑件制品的體積為 質(zhì)量為 。 計(jì)算如圖 ： 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 43 頁 圖 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 43 頁 4 按鍵 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 4． 1 按鍵 注射成型工藝過程分析 通過對按鍵 的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量 的分析與計(jì)算 ， 可以 確定其成型工藝過程如下 ： 第一步： 在 保證產(chǎn)品質(zhì)量 的前提下使注射過程盡可能的順利 ，應(yīng)對 制作產(chǎn)品時 所 要用到 的設(shè)備和 材料 作好準(zhǔn)備。 （ 1） 在注射 前對原材料 進(jìn)行 預(yù)處理 嚴(yán)格按照產(chǎn)品以及設(shè)備 對物料 性能 的要求， 對物料 的 所 含水 分、 顆粒 的色澤 情況 進(jìn)行檢測。 并 抽樣 測試 物料原本擁有的性能及各項(xiàng) 指標(biāo) 是否達(dá)標(biāo) ，對原材料 按其材料特性 進(jìn)行 制作前的 適當(dāng)預(yù)熱干燥， 不同與其他材料， ABS 材料 不怎么吸水 ， 所以塑件 成型前 的干燥處理不需要對 ABS 進(jìn)行 。 為謹(jǐn)慎起見，本設(shè)計(jì)選擇將 ABS 材料 在 80 ～ 70 ℃ 的溫度條件 下干燥 h42? 。 （ 2） 注射機(jī) 料筒的清洗 任何一種 塑料或某一注射機(jī) 在最開始使用的時候 ，或者在生產(chǎn)中 客戶 要 求改變 所生產(chǎn)的 產(chǎn)品 、 原料 的更換 、 顏色 的改變 或發(fā)現(xiàn) 在制品 中 發(fā)生 分解時，都應(yīng)該及時 對注射機(jī)（ 一般 是料筒 ，也是最主要的地方 ）進(jìn)行 有效 清洗或 更換 。 在工程生產(chǎn)中 柱塞式注射機(jī) 的 料筒的清洗 相較 螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi) 儲存空間叫其他的注射機(jī)要大 ， 清洗所必須的轉(zhuǎn)動很難在該種注射機(jī)上實(shí)現(xiàn)。所以在 清洗時 一般選擇的是 拆卸清洗或者 直接整個的更換 料筒。對螺桿式 的注射機(jī)則較為輕松 通常是直接 簡單的 換料清洗 即可。 （ 3） 模具 脫模劑的選用 脫模劑是 敷在模具表面的種常用助劑，目的是能夠輕松的 從模具中脫出 所需要的制件。在使用注射成型的方法中， 脫模 主要依 靠 于 所設(shè)計(jì)的脫模斜度。合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì) ，可以使制件脫模事半功倍 。在 生產(chǎn) 上為了使脫模能夠順利的進(jìn)行 ， 一般工廠都會使用如下常用的脫模助劑 ：硬脂酸鋅 、硅油 、 液體石蠟 等。 對 本設(shè)計(jì)而言，由于采用 ABS 材料， 脫模助劑則 可 采 用硬脂酸鋅 。 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 共 43 頁 第二步 : 制件 注射成型 的 過程 表面上看整個過程感覺就是加入物料、熔融物料、將熔體注射入模、穩(wěn)定壓強(qiáng)進(jìn) 行冷卻最后脫模取出制品 ，但 綜合概括就只有兩個過程：模具的 塑化成型與冷卻 脫模 。 第三步： 按鍵成品 后 的 處理 制件注射成型冷卻脫模后，在制品中存在著內(nèi)應(yīng)力。在對產(chǎn)品進(jìn)行表面除毛、拋光等簡單的機(jī)械加工后 ， 一般 需要進(jìn)行 產(chǎn)品的后期 處理 。這樣做的 目的不僅 是 為了消除制件內(nèi)部存在的應(yīng)力 ， 而且可以通過相應(yīng)的工藝工序 改善 制件的性能 和提高 產(chǎn)品的 穩(wěn)定性。 根據(jù)材料性質(zhì)的不同就會有不同的處理辦法及工藝，一般的處理有退火和調(diào)濕 。 本設(shè)計(jì)中塑件所采用的材料為 ABS ， 所以根據(jù)材料的性能 采用 制品 退火處理 3h1 。 4． 2 模具 澆口種類的確定 注射模 由多個系統(tǒng)構(gòu)成，而在模具中以選擇好的注射機(jī)的噴嘴到模具內(nèi)的型腔 的 熔體通道統(tǒng)稱為 澆注系統(tǒng)。 該系統(tǒng)最根本的 作用是 在注射開始后能夠使物料熔體在壓力的作用下充滿整個型腔并將壓力傳導(dǎo)至模具的各個部分 。 因此在設(shè)計(jì)之處 澆注系統(tǒng) 能否 設(shè)計(jì)的好 就已經(jīng)決定此后生產(chǎn)的產(chǎn)品性能、外觀及是不是容易塑造成型 。 從空間位置來看 它 從上到下依次 由 冷料穴到澆口然后是 主流道 最后是 分流道組成。 然而制品的成型是否能夠順利卻又取決于在設(shè)計(jì)中澆口的選擇或設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書中對 本設(shè)計(jì)中 按鍵 塑件 制品的 外表面質(zhì)量要求較 高 。 考慮到 側(cè)澆口 的位置布置 在中間的圓端面處， 且模具 組裝后， 采用該種 澆口 將會被遮擋 ，可以提高制品外表面的質(zhì)量符合任務(wù)書的設(shè)計(jì)要求。因此采用側(cè)澆口！ 4． 3 模具 型腔數(shù)目的確定 考慮到在本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的制品尺寸較小，且澆口為側(cè)澆口 ， 從實(shí)際出發(fā)考慮到產(chǎn)品的生產(chǎn)成功概率 ，并從 環(huán)保方面 出發(fā)， 節(jié)約成本并 提高 產(chǎn)品的 生產(chǎn)南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 43 頁 效率， 且生產(chǎn)需求較大。綜合考慮 采用一模 8 腔， 對制件 進(jìn)行加工生產(chǎn)。 4． 4 注射用機(jī) 的選擇和校核 由于采用一模 8 腔，需要至少注射量為 8*=，流道水口廢料， 一模的熔體 總注 射 量 可 達(dá)到 ，再根據(jù) 注射是所需的 注射壓力 等參數(shù) ，綜合 以上 因素 考慮 ， 在本設(shè)計(jì)中決定 選 用的 注射機(jī)為海天 AX280 。 該注射機(jī)的注射方式為螺桿式 ， 注射機(jī)相 關(guān)性能參數(shù) 如下表所示 ： 海天 HTF80X2A： 表 注射機(jī)性能表 型號 參數(shù) 單位 2A80 螺桿直徑 mm 34 理論注射容量 3cm 131 注射重量 PS g 119 注射壓力 MPa 206 注射行程 mm 310 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 1800? 料筒加熱功率 KW 鎖模力 KN 800 ? ?垂直水平拉桿內(nèi)間距 ? mm 365365? 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距 (最大 ) mm 310 液壓頂出行程 mm 150 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 16 頁 共 43 頁 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸 (長 寬 高 ) m ?? 機(jī)器重量 t 最小模具尺寸 (長 寬 ) mm 365365? 模具 注射量的校核 （ 1）注射熔體量的校核 模具設(shè)計(jì)時， 需考慮到的是成型所需要的熔體量需在所選用的注射機(jī)的總注射量（即：注射機(jī)的額定注射量） 0080 以內(nèi) 。校核公式為： mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個塑件的體積（ 3cm ） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（ 3cm ） 本設(shè)計(jì)中： n=8 ?1m 3cm 2m = 3cm M=+= 注塑機(jī)額定注塑量為 119g = 注射量符合要求 （ 2） 模具 開模行程 ??S 的校核 任何模具在設(shè)計(jì)時就必須考慮到 模具開模后 能否輕松 取出制件， 所以設(shè)計(jì)上要預(yù)留能夠取出制件的 開模距離，模具 在 開合 的 過程 中 模具的 動模固定板 在次過程 移動 的 距離 即所謂的開模行程 。 注 射 機(jī) 型號 的 不同相應(yīng)的 開模行程 也 是 不一樣的 ， 所以在 設(shè)計(jì)模具 的時候必須 考慮到注射機(jī)的開模行程是否與自己設(shè)計(jì)能否匹配。因此對 所選 用的 注射南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 17 頁 共 43 頁 機(jī)的開模行程 加以校核也是必不能少的步驟 ， 這樣可以使注射機(jī)的開模行程可以與 所設(shè)計(jì) 模具的開模距離相 匹配 。臥式注射機(jī) 不同于立式 ，模具厚度 決定了臥式注射機(jī)的開模行程 ， 有對于多分型面注射模應(yīng) ： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 件高度包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑 2H =? ?3020?水口料的長度 本設(shè)計(jì)中 maxS =130mm 1H =25mm 2H =85+20=105 mm 以上總的開模距離需要 mm130?H 經(jīng) 反復(fù)校核 計(jì)算， 以上數(shù)據(jù) 符合 設(shè)計(jì) 要求。 （ 3） 模具 頂出裝置的校核 設(shè)計(jì)中 在設(shè)計(jì) 模具中制品的 推出機(jī)構(gòu)時， 對于注射機(jī)所采用的頂出形式 需進(jìn)行反復(fù)的計(jì)算和校核 ，要注意 注射機(jī)的雙頂桿能在推出制件時能夠被 在兩側(cè)模具推板 所 覆蓋， 且計(jì)算 注射機(jī)的 雙頂桿的 最大頂出距離 能夠滿足塑件被從模具中頂出來 。 海 天 80X2A 為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu) 的注射機(jī) 。經(jīng)查 閱所選用注射 能滿足 設(shè)計(jì)要求可以將 制件從模具中 脫出。 南華大學(xué)船山 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁 共 43 頁 5 按鍵 注射模具 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5． 1 按鍵模具 分型面的設(shè)計(jì) 分型面的最基本原理是能夠合理的 將模具 按照一定比列分分成幾個可以被分離的主要部分 ， 但是不是符合上述要求的就是所謂的分型面。分型面要求在塑造成型時必須能起到封閉的作用，然而在注射或者成型后