【文章內(nèi)容簡介】 動脈沖發(fā)生器，又稱光電編碼器。主要用于數(shù)控機(jī)床：立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心等數(shù)控設(shè)備。 隨著模具行業(yè)的發(fā)展，各式各樣的機(jī)床層出不絕，手輪作為機(jī)床的核心控制開關(guān)更加需要具備 移動方便，抗干擾，帶載能力強(qiáng)，絕緣強(qiáng)度高，防油污密封設(shè)計，人性設(shè)計，便于操作 。手輪已成為模具注重的問題。因此我以手輪注塑模具設(shè)計作為我的設(shè)計主題。在此次設(shè)計中，主要用到所學(xué)的注塑模設(shè)計、注塑機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)校核、模具結(jié)構(gòu)設(shè) 計、注塑模具的相關(guān)計算、三維軟件的使用、模擬加工編程等等。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中既有重點又有難點，主要包括分型面的選擇，澆口形式的確定以及其位置，難點在于該塑件體積比較大，故擺放推出機(jī)構(gòu)時要多次考慮讓位。通過本次畢業(yè)設(shè)計，是我更加了解模具設(shè)計的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實際中遇到的問題，這為我以后從事模具職業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計過程中我學(xué)到許多以前并不了解的知識，對使用的軟件有了更進(jìn)一步的了解，相對以前能更加熟練操作軟件，理解軟件命令。 4 第 2 章 塑件工藝性分析 塑 件的原材料分析 PC和 ABS 的合成材料，取前面兩者之特點，具有良好的成型性能，流動性好，溫 較強(qiáng)。有一定硬度和尺寸穩(wěn)定性。具有較好的加工性和染色性能。 PC+ABS 材料主要用于手輪和一般外觀、對環(huán)境無特殊要求的手輪。近年來，無論在模具設(shè)計、注塑技術(shù)方面都有很大的突破，用 PC+ABS 材料做手輪的比例在不斷上升。初步估計目前手輪采用PC 材料的比例已經(jīng)超過 50%。 塑料按用途可分為普通級、耐溫級、阻燃級、耐沖級、電鍍級等。 經(jīng)過上述分析與比較以及實際情況考慮，最后決定采用 PC+ABS 材料。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分 析 零件圖 零件圖相見圖 11所示。 塑件分析 （ 1)尺寸精度：按標(biāo)準(zhǔn) GB/T144861993 中為 MT3 級精度，屬于一般精度。在模具設(shè)計和制造過程中要保證此尺寸精度要求。其尺寸未注公差，按 MT3級精度 ,一般精度等級要求 （ 2)表面質(zhì)量：塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，表面粗糙度除外側(cè)取，其余可取 。 （ 3)結(jié)構(gòu)工藝性；此塑件為大體積類零件，側(cè)壁厚為 ，總體尺寸要求 100 x 58（ mm），無拔模角無需拔模處理，可以順利脫模。塑件底部邊緣為環(huán)形 R100mm，可以提高模具強(qiáng)度、改善熔體的流動情況和便于脫模，這樣可以提高塑件的基面效果。零件外側(cè)結(jié)構(gòu)簡單，僅外表面粗糙度要求較高以及腔體一處，此處建議在型腔處加工一鑲塊即可。 5 圖 21 l 零件圖 （ 1）手輪如圖 11 所示， 制品的幾何形狀：本次設(shè)計的制品 為 100 100 58 的大體積塑件。 （ 2） 制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動和模具制造誤差。本次塑料制品的尺寸按 4級精度取值。塑件的表面粗糙度主要取決于模具粗糙度，一般情況下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高 1～ 2 級。 （ 3） 制品的脫模斜度：脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定，以塑件內(nèi)孔型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，塑件外形，以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由縮小方向取得。 分析本塑件，可順利脫模，所以不用脫模斜度。 （ 4）根據(jù)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)特點，本次設(shè)計中，澆口采用 直接澆口澆注系統(tǒng)。 6 第 3 章 注塑機(jī)的初步選擇 計算塑件的體積和質(zhì)量 通過對塑件的三維造型及收縮率的影響 ,得 : Vs≈ cm3 ABS 的密度為 g/cm3 單件塑件的重量約為 . 粗算澆注系統(tǒng)的重量約為 5g. 根據(jù)型腔的數(shù)量和澆注系統(tǒng)的重量 ,得 : M=1 +5= 注射壓力： ABS 塑料成型時的注射壓力 P=90~120MPa. 初選注射機(jī)的型號 再根據(jù)板寬和孔距確定注射機(jī)的型號為 XSZY125. 注射機(jī) XSZY125 有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 額定注射量 125cm3 注射壓力 119MPa 注射行程 115mm 鎖模力 900kN 最大成型面積 320cm 模板最大行程 300mm 模具最大厚度 模具最小厚度 200mm 噴嘴圓弧半徑 450mm 嘴孔直徑 4mm 動定模固定板尺寸 428 450mm 拉桿空間 260 260mm 初選注射成型工藝參數(shù) 查表， ABS 的注射成形工藝參數(shù)如下： （ 1）溫度（℃） 噴嘴溫度 180～ 190 料筒溫度 前段 200～ 210，中段 210～ 230，后段 180～ 200 模具溫度 50～ 70 （ 2）壓力（ MPa） 7 注射壓力 70～ 90 保壓壓力 50～ 70 （ 3）時間（ S） 注射時間 3～ 5 保壓時間 15～ 30 冷卻 時間 15～ 30 成形周期 40～ 70 確定模具型腔數(shù)量 塑件的生產(chǎn)批量為 10 萬件，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求不是很高，旦考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較大，因此，應(yīng)采用一模一腔，為使模具尺寸緊湊，提高生產(chǎn)效率，降低塑件的生產(chǎn)成本，本模具采用一模一腔。 8 第 4 章 基 于 Moldflow 的塑件成型方案分析 塑件初始成型方案分析 （ 1）網(wǎng)格劃分： 先采用默認(rèn)全局網(wǎng)格邊長，網(wǎng)格統(tǒng)計信息顯示如圖 41所示。要求縱橫比小于 20，模型匹配率大于 85%，因此，調(diào)整網(wǎng)格邊長及對模型的縱橫比 進(jìn)行調(diào)整。最后的理想網(wǎng)格如圖 42所示： 圖 41 網(wǎng)格調(diào)整前 圖 42 網(wǎng)格調(diào)整后 （ 2）澆注系統(tǒng)： 根據(jù)實際情況的需要采用了澆注系統(tǒng)的流動分析，建立澆 注系統(tǒng)如圖 43 所示，具體的尺寸是：主流道為錐形，上端口為 4mm，錐角為 3。 ，截面為圓形，長度為 75mm；直接澆口，入口直徑為 6 mm。， 9 圖 43 最佳澆口位置 3）填充時間： 手輪外殼在 內(nèi)完成溶體的沖充填。從充填時間的結(jié)果上看，手輪外殼在充填時間上相差 ,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整澆 口位置，使得溶料到達(dá)左右兩端的時間相等。如圖 44所示： 10 圖 44 充填時間 （ 4）溶接痕、氣穴： 由圖 45可以看出，手輪上方的熔接痕很多，熔接痕主要出現(xiàn)在了產(chǎn)品的表面部位，這極大的影響了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量與要求，因為熔接痕容易使產(chǎn)品的強(qiáng)度降低，特別是在產(chǎn)品可能受力的部位產(chǎn)生的熔接痕會造成產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的缺陷。 氣穴的產(chǎn)生直接破壞了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，因此，盡量避免。如圖 46顯示了手輪的氣穴位置。 11 圖 45 溶接痕 圖 46 氣穴位置 （ 5）速度 /壓力切換時的壓力： 從結(jié)果圖上的標(biāo)志處可以看到，此處的壓力為 0MPa,表明溶料未流到，如圖 47，故需要更改注塑工藝參數(shù)或重建澆注系統(tǒng)，來修補(bǔ)缺陷。