【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 證制品能自動(dòng)從模具中脫落。 另外模具對(duì)制品的成本也有影響。 當(dāng)批量不大時(shí)， 模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大， 這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具， 以降低成本。 [3] 現(xiàn)代生產(chǎn)中， 合理的加工工藝、 高效的設(shè)備、 先進(jìn)的模具是必不 可少是三項(xiàng)重要因素， 尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、 塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。 高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用， 產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。 由于制件品種和產(chǎn)量需求很大， 對(duì)模具也提出了越來越高的要求。 因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。 1． 2 塑料模具有塑料工業(yè)中的重要性 塑料模具是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀， 通過一定的方式成型塑料制口的工藝裝備或工具， 它屬于型腔模的范疇。 通常情況下， 塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低， 其模 具的因素約占 80%。 然而模具的質(zhì)量好壞又直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大關(guān)系。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對(duì)塑件的品種和產(chǎn)量需求俞來俞大、 產(chǎn)品更新?lián)Q代周期俞來俞短、 用戶對(duì)塑件的質(zhì)量要求俞來俞高， 因而對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求， 這就促使塑料模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展， 從而也推動(dòng)了塑料工業(yè)以及機(jī)械加工工業(yè)的高速發(fā)展。 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20世紀(jì) 80年代開始， 發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來， 并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門， 其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值 。改革開放以來， 我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。 近年來， 每年都以 15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。 加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度， 將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α? 此外， 許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。 模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。 今后， 我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)， 仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展， 成為模具制造強(qiáng)國(guó)。 [3] 中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在， 歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)， 有了很大發(fā)展， 模具水平有了較大提高。 在大型 模具方面已能生產(chǎn) 48（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具， 具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具， 精密塑料模方面， 以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具， 多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。 經(jīng)過多年的努力， 在模具 CAD/CAE/CAM技術(shù)， 模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)， 快速成型與快速制模技術(shù)， 新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步； 在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步， 部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平， 但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足 不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要， 每年仍需進(jìn)口 10多億美元的各類大型， 精密， 復(fù)雜模具。 與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比， 在模具技術(shù)上仍有不小的差距。 今后， 我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新， 以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。 （ 1）注重開發(fā)大型， 精密， 復(fù)雜模具； 隨著我國(guó)轎車， 家電等工業(yè)的快速發(fā)展， 成型零件的大型化和精密化要求越來越高， 模具也將日趨大型化和精密化。 （ 2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用； 使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期， 降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。 因此， 模具標(biāo)準(zhǔn)件 的應(yīng)用必將日漸廣泛。 （ 3）推廣 CAD/CAM/CAE技術(shù)； 模具 CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。 實(shí)踐證明， 模具 CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向， 可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 （ 4）重視快速模具制造技術(shù)， 縮短模具制造周期； 隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)， 模具的制造水平也在不斷地提高， 基于快速成形的快速制模技術(shù)， 高速銑削加工技術(shù)， 以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 [5] 2 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的模具設(shè)計(jì)方法 此次設(shè)計(jì)主要采用的是 AUTOCAD輔助制圖 對(duì)本夾片模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 主要步驟如下： (1) 通過 Pro/E 對(duì)產(chǎn)品建模，利用 Pro/E對(duì)零件的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算 ， (2) 根據(jù)有關(guān)參數(shù)對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行初選， (3) 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) ,以及成型零件 ， (4) 對(duì)注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核， (5) 繪制圖紙， 出模具裝配圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 塑件及塑件材料的特點(diǎn) 塑件如圖 所示，材料為 PA6密度為 ， 收縮率 ～ 。 PA6的特點(diǎn)： 成型前需預(yù)熱；黏度低， 流動(dòng)性好， 易產(chǎn)生溢料、 飛邊；熔融溫 度下較硬。 抗拉強(qiáng)度、 硬度、 耐磨性、 自潤(rùn)滑性能突出， 吸水性強(qiáng)；化學(xué)穩(wěn)定性較好， 能溶于甲醛、 苯酚、 濃硫酸等 圖 在 PRO/E的零件（ Part）模塊中， 通過旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建夾片的實(shí)體模型得如圖 所 圖 PRO/E圖 2． 2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 主要依靠注射成型機(jī)和注射模具來完成。 PA6塑料的成型加工性能良好， 選用斜頂桿抽芯注塑成型。 3. 注射機(jī)型號(hào)的確定 注塑機(jī)基本參數(shù) 注塑機(jī)的主要參 數(shù)有公稱注射量 ， 注射壓力 ， 注射速度 ， 塑化能力 ， 鎖模力 ， 合模裝置的基本尺寸 ， 開合模速度 ， 空循環(huán)時(shí)間等。 這些參數(shù)是設(shè)計(jì) ， 制造 ， 購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。 (1)公稱注塑量： 指在對(duì)空注射的情況下 ， 注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí) ， 注射裝置所能達(dá)到的最大注射量 ， 反映了注塑機(jī)的加工能力。 (2)注射壓力： 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 ， 澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力 ， 螺桿 (或柱塞 )對(duì)熔料必須施加足夠的壓力 ， 我們將這種壓力稱為注射壓力。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) (3)注射速率： 為了使熔料及時(shí)充滿型腔 ， 除了必須有足夠 的注射壓力外 ， 熔料還必須有一定的流動(dòng)速率 ， 描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度。 常用的注射速率如表 31所示。 表 31 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 2021 4000 6000 10000 注射速率 /CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2021 注射時(shí)間 /S 1 3 5 (4)塑化能力： 單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量， 塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào) ， 若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng) ， 則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ， 反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期。 (5)鎖模力： 注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力 ， 在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。 (6)合模裝置的基本尺寸： 包括模板尺寸 ， 拉桿空間 ， 模板間最大開距 ， 動(dòng)模板的行程 ， 模具最大厚度與最小厚度等 ， 這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍。 (7)開合模速度： 為使模具閉合時(shí)平穩(wěn) ， 以及開模 ， 推出制件時(shí)不使塑料制件損壞 ， 要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理 ， 即合模時(shí)從快到慢 ， 開模時(shí)由慢到快再到停。 (8)空循環(huán)時(shí)間 :在沒有塑化 ， 注射保壓 ， 冷卻 ， 取出制件等動(dòng)作的情況下 ， 完成一次循環(huán)所需的時(shí)間。 [7] 選擇注塑機(jī) 由公稱注射量初選注射機(jī) 由注射量選定注射機(jī)。 由 PRO/E 建模分析得（材料密度取 kg dm? ???） : 總體積 V=體積 = cm3 ； 總質(zhì)量 M= g； 流道凝料 V’=( 流道凝料的體積 )是個(gè)未知數(shù) ， 根據(jù)手冊(cè)取 ()來估算 ， 塑件越大則比例可以取越小。 [6] 實(shí)際注射量為 : V實(shí) = cm3 ； 實(shí)際注射質(zhì)量為 M實(shí) == g； 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 則 ， 即： ≧ V 實(shí) V公 = V實(shí) / 結(jié)合上面的計(jì)算， 初步確定注塑機(jī)為表 32所示， 查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取 SZ60/40， 主要技術(shù)參數(shù)如下。 [5] 表 32 國(guó)產(chǎn)注射機(jī) SZ60/40技術(shù)參數(shù)表 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 注塑模具設(shè)計(jì) 分型面的選擇 (1)便于塑件脫模 、 (2)考慮和保證塑件的外觀不遭損壞 、 (3)盡量保證塑件尺寸的精度要求、 (4)有利于排氣、 (5)盡量使模具加工方便 。 由于夾片塑件成型后， 緊 緊包住型芯， 故將型芯設(shè)定 在模邊，型腔設(shè)在動(dòng)模邊， 開模后塑件留開動(dòng)模， 有利 于塑件的脫模 圖 分型面圖 型腔數(shù)目的確定與排列形式 由于制件比較小， 所以采用一模四腔。 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。 注射機(jī)的最大注射量為 )(gG ， 單個(gè)制品質(zhì)量為 W1 克， 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 W2 克。 則型腔數(shù)目 n 為：12 )( W WGn ?? ，[8]計(jì)算得 n= 。 型腔的排列形式如圖 所示 特 性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥 拉桿內(nèi)間距 (mm) 220300 理論注射容積（ cm3 ） 60 移模行程 (mm) 250 螺桿 (柱塞 )直徑 (mm) 30 最大模具厚度 (mm) 250 注射壓力 (MPa ) 180 最小模具厚度 (mm) 150 注射速率 (g/s) 70 模具定位孔直徑 (mm) 80 塑化能力 (g/s) 35 噴嘴球半徑 (mm) 10 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 0～ 200 噴 嘴口直徑 鎖模力 (KN) 400 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 由于夾片為小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式如圖 所示 圖 主流道圖 主流道尺寸 : 根據(jù)所選注射機(jī)， 則主流道小端尺為 d=注射 機(jī)噴嘴尺寸 +(～ 1)=+=4mm 主流道球面半徑為