【文章內(nèi)容簡介】 83。 23 安裝部分相關(guān)尺寸的校核 23 模具厚度校核 24 模具外形尺寸校核 25 模具安裝尺寸校核 25 開模行程校核 25 參考文獻(xiàn) : 26 致謝詞 27 附錄 28 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） VIII 前言 模具的作用 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低不僅是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志， 而且在很大程度上決定著這個國家的產(chǎn)品質(zhì)量、效益及新產(chǎn)品開發(fā)能力。 模具是工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備 , 在電訊汽車、摩托車、電機(jī)、電器、儀器、家電、建 材等產(chǎn)品中 , 80%以上都要依靠模具成形， 用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)力和低消耗， 是其它加工制造方法所不能比擬的。 隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展， 對模具提出越來越高的要求， 因此精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具的需求發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。 ]1[ 模具產(chǎn)品發(fā)展趨勢 當(dāng)前整個工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場競爭激烈。 為了適應(yīng)用戶對 模具 制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求， 模具必然會有如下發(fā)展趨勢： 模具日趨大型化 這一方面是由于用模具成形的零件日漸大型化 ， 另一方面也是應(yīng)高生率要求而發(fā)展的一模多腔 (現(xiàn)在有的已達(dá)到一模幾百腔 )所致。 多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展 ， 新型多功能復(fù)合模具是在多工位級進(jìn)?；A(chǔ)上開發(fā)出來的， 1 副多功能模具除了沖壓成形零件外， 還擔(dān)負(fù)著疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)， 這種多功能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件， 而 是成批的組件。 隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用， 熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 ,由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量， 并能大幅度節(jié)約制件的原材料， 因此， 熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國外已十分普遍。 許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具已有一半以上采用了熱流道技術(shù)， 有的廠使用率甚至已達(dá) 85%以上， 效果十分明顯。 國內(nèi)熱流道模具已有生產(chǎn)， 有些企業(yè)使用率達(dá) 20%～ 30%， 但總的來看， 比例太低， 尚待發(fā)展。 ]2[ 隨著以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)一步 發(fā)展， 塑料模的比例不斷提高， 同時， 由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高， 對塑料模的要求也將越來越高。 模具技術(shù)含量將不斷提高， 中、高檔模具比例將不斷增大， 這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 共 29 頁 整所帶來的市場走勢。 ]3[ 注塑模具的國內(nèi)外的現(xiàn)狀與發(fā)展 注塑模具的國外的發(fā)展概況 世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 帶動了模具制造業(yè)的發(fā)展。 目前模具工業(yè)已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)， 60%～ 90%的工業(yè)產(chǎn)品都需要使用模具進(jìn)行進(jìn)攻， 許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很 大程度上都依賴模具， 特別是汽車、電子電氣、機(jī)械、建材和塑料等行業(yè)。 市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展， 為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場上的競爭力， 產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短， 于是對制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備 —模具的要求越來越苛刻 。 一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益， 使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要， 要求模具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。 在美國， 注射成型加工領(lǐng) 域的總產(chǎn)值沒年達(dá) 2021 億美圓， 屬于第四大工業(yè)領(lǐng)域。 今天， 有超過 1/3 的塑料原材料， 每年大約近 150 億磅 , 是通過注射成型工業(yè)加工的。 ]2[ 注塑模具的國 內(nèi) 的發(fā)展概況 我國模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步。 大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具上了一個新臺階。 大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表， 已能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。 體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模的覆蓋面， 已從電機(jī)、電器鐵芯片模具， 擴(kuò)展到接插件、 電子槍零件、 空調(diào) 器散熱片等家電零件模具。 根據(jù)國內(nèi)和國際模具市場的發(fā)展?fàn)顩r， 有關(guān)專家預(yù)測， 未來我國的模具經(jīng)過行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后， 將呈現(xiàn) 八 大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化 ， 精度將越來越高； 二是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；三是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；四是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等有較大發(fā)展； 五是模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛； 六是壓鑄模的比例將不斷提高， 同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求； 七 是塑料模具的比例將不斷增大； 八是模具技術(shù)含量將不斷提高， 中高檔模具比例將不 斷增大 。 ]3[ 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 共 29 頁 表 11 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 ]4[ 項(xiàng)目 國外 國內(nèi) 注塑模型腔精度 ～ ～ 型腔表面粗糙度 ～ 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% 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% 2 蓋 板 制件的設(shè)計 蓋 板 的三維圖 在 PRO/E 的零件（ Part）模塊中，通過 拉伸 創(chuàng)建 熱流道蓋板 的實(shí)體模型，如圖 21所示。 圖 21 熱流道蓋板 塑件及塑件材料的特點(diǎn) 塑件如圖 21，尺寸如圖 22 所示， 材料為 ABS ， mmt ? ， 密度為 cmg ， 收縮率 ～ ,取 ， 要求制件表面無痕跡。 ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 共 29 頁 種化學(xué)單體合成。 每種單體都具有不同特性 ,丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性； 苯乙烯具有易加工、 高光潔度及高強(qiáng)度。 ABS 具有 的 特性： ⑴ 綜合性能較好， 沖擊強(qiáng)度較高， 化學(xué)穩(wěn)定性， 電性能良好； ⑵ 與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好， 制成雙色塑件，可表面鍍鉻， 噴漆處理； ⑶ 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級別； ]5[ 表 21 ABS 成型的工藝條件： 預(yù)熱溫度 80～ 85186。C 注射溫度 20～ 90186。C 料筒前段溫度 150～ 170 186。C 預(yù)熱時間 2～ 3h 高壓時間 0～ 5s 料筒中段溫度 165～ 180 186。C 噴嘴溫度 170～ 180 186。C 冷卻時間 2～ 120s 料筒后段溫度 180～ 200 186。C 模具溫度 50～ 80 186。C 總周期 5～ 220s 單件體積為 3 ,總高 16mm ,徑向最大長度近 128mm ， 厚度 ,中間 有兩個 槽 ， 該塑件是蓋 板 。 如圖 11 所示。 圖 22熱流道蓋板 ABS 塑料的成型加工性能良好， 選用螺桿式注塑機(jī)進(jìn)行注塑成型。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 共 29 頁 3 初選 注射機(jī) 注 射 機(jī)基本參數(shù) 注 射 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)時間等 。 (1)公稱注 射 量：指在對空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 ,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 ,澆道和型腔時的流動阻力 ,螺桿 (或柱塞 )對熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力。 (3)注射速率：為了使熔料及時充滿型腔 ,除了必須有足夠的注射壓力外 ,熔料還必須有一定的流動速率 ,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時 間或注射速度。 常用的注射速率如表 31 所示。 ]5[ 表 31 注射量與注射時間的關(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 注射時間 /S 1 3 5 (4)塑化能力：單位時間內(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)時間長 ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會加長成型周期。 (5)鎖模力：注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對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) 開合模速度：為使模具閉合時平穩(wěn) ,以及開模 ,推出制件時不使塑料制件損壞 ,要求模板在整個行程中的速度要合理 ,即合模時從快到慢 ,開模時由慢到快再到停。 ]5[ 初選 注 射 機(jī) 從模具設(shè)計角度考慮， 需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范有：額定注射量、額定注射壓力、模具安裝尺寸以其開模行程等。 由公稱注射量選定注射機(jī) ， 公稱注射量有注射容量和注射質(zhì)量兩種表示方法。 下面我們選擇公稱注射容量來表示。 公稱注射量容量指注射機(jī)對空注射時， 螺桿一次最大行程所射出的塑料體積， 以立方米 )( 3cm 表示。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 共 29 頁 )(4D 32 cmSV ?? ? 式中 : D— 螺桿直徑（ cm）， S— 螺桿最大注 射行程（ cm）， V— 注射體積 )( 3cm 在注射過程中， 隨著溫度和壓力的變化， 塑料的密度也發(fā)生變化， 加上成型物料的漏損等因素， 故注射機(jī)的公稱容量一般為： )(4D 32 cmSV ?? ?? 式中 ? — 注射系數(shù)， 一般為 ~， ? 包括塑料密度變化系數(shù) C（無定型塑料 ?C ， 結(jié)晶型塑料 ?C ）。 ]5[ 由注射量選定注射機(jī) .由 EPRO/ 建模分析得（材料密度取 kg dm? ???） : 總體積 V? cm3 ； 總質(zhì)量 M? ；流道凝料 VV ?? (流道凝料的體積 )是個未知數(shù) ,根據(jù)手冊取 ()來估算 ,塑件越 大則比例可以取的越小。 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 倍公稱注射量原則 , 即： ≧ V實(shí) V公 = V實(shí) / ； 結(jié)合上面的計算， 初步確定注塑機(jī)為表 32 所示， 查國產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取 SZ500/200,主要技術(shù)參數(shù)如下。 ]5[ 表 32 國產(chǎn)注射機(jī) SZ500/200 技術(shù)參數(shù)表 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 共 29