【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%～ 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件 ,具備高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是 “效益放大器 ”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值， 往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍 ,尤其是在沖壓技術(shù)相對(duì)落后的中國(guó)，制造出優(yōu)質(zhì)的模具以及生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品勢(shì)在必行。 經(jīng)過(guò)本次的課題研究主要掌握模具設(shè)計(jì)的方法及工序，鞏固和加深對(duì)機(jī)械二維、三維的制圖能力。設(shè)計(jì)過(guò)程中鍛煉查閱文獻(xiàn)和資料 、 自我設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)和提升 自己 的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在對(duì)模具設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論計(jì)算上，掌握模具設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)與性能、工藝適應(yīng)性與技術(shù)參數(shù)。從而能根據(jù)成型的生產(chǎn)要求 、 模具結(jié)構(gòu)等因素，經(jīng)濟(jì)、有效的使用設(shè)備，合理的選擇工藝，正確的設(shè)計(jì)模具，保證成型生產(chǎn)能夠經(jīng) 濟(jì)、合理的進(jìn)行，提高自身在成型工藝和模具方面的綜合著機(jī)水平，提高自身解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了袁小江老師的指導(dǎo)，他給了我很多意見(jiàn)和建議，使我的設(shè)計(jì)更加完善，在此特別的感謝他。同時(shí)也感謝那些曾經(jīng)授課的老師，他們使我學(xué)習(xí)、獲得了專業(yè)知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)起了重要作用。也要感謝那些幫過(guò)我的同學(xué)，他們給我提了很多好的建議。 第一章 材料工藝分析 5 材料特性 ABS 無(wú)色、無(wú)味、呈微黃色。密度為 ~179。（注射 注射級(jí)密度為179。） 。具有 優(yōu)越的綜合性能：強(qiáng)度高、剛性好，硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好，耐磨性好。具有有良的成型加工性，尺寸穩(wěn)定性好，著色性能、電鍍性好。 在模具設(shè)計(jì)方面需注意： ⑴需要采用較高的料溫與模溫，澆注系統(tǒng)的流動(dòng)阻力要小。 ⑵注意選擇澆口位置，避免澆口與熔接痕位于影響制品外觀的部位。 ⑶合理設(shè)計(jì)頂出脫模結(jié)構(gòu)，推出力過(guò)大時(shí)，制品表面易“發(fā)白”、“變混”（頂白）。 注塑工藝條件 干燥處理： ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 80~90℃下最少干燥 2 小時(shí)。 料筒溫度： 210~280℃， 建議溫度： 245℃。 模具溫度： 40~80℃（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。 注射壓力： 70~120MPa 注射速度：中高速度 ABS 在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大； ABS 易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。在要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 50～ `60℃，而在強(qiáng)調(diào)塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在60～ `80℃。 第二章 制品結(jié)構(gòu)及尺寸分析 6 制品結(jié)構(gòu)分析 該制品由四個(gè)相交的圓環(huán)組成，如圖所示，形狀規(guī)則；成型時(shí)外形表面質(zhì)量高，要求表面光潔，無(wú)毛刺、缺陷；制品最終要進(jìn)行表面電鍍處理。 圖 1 制品尺寸精度分析 該制品尺寸要求較高，尺寸公差按 GB/T1448693MT4177。分布，總體尺寸較小。 第三章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 分型面的選擇 選擇分型面應(yīng)考慮以下原則： 1)分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處。塑件在動(dòng)、定模的方向確定后，其分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，否則塑件會(huì)無(wú)法從型腔中脫出，這是最基本的原則。 2)分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模。由于注射機(jī)的頂出裝置在動(dòng)模一側(cè)，所以分型面的選擇應(yīng)盡可能地使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模一側(cè)，這樣有利于在動(dòng)模部分設(shè)置推出機(jī)構(gòu)。 3)分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。對(duì)于與分型面垂直的尺寸，若該尺寸與分型面有關(guān)，由于分型面在注射成型時(shí)有漲開(kāi)的趨勢(shì)，故該尺寸的精度會(huì)受到影響。分型面盡可能不設(shè)在尺寸精度要求很高的地方。 4)分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。在分型面處會(huì)不可避免地在塑件上留下溢流飛邊的痕跡，因此分型面最好不要開(kāi)設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓 弧的轉(zhuǎn)角處，以免對(duì)塑件的外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。 5)分型面的選擇要便于模具的加工制造。通常情況下，會(huì)選擇平直的分型面較多。但為了便于模具的制造，應(yīng)根據(jù)模具的實(shí)際情況選擇合理的分型面。 6)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。在設(shè)計(jì)分型面時(shí)應(yīng)盡量使充填型腔的塑料熔體料末端在分型面上，這樣有利于排氣。 分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小，以避免接近或超過(guò)所選注射機(jī)的最大注射面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。 考慮以上原則，該制品的分型面應(yīng)如圖 2 所示，否則達(dá)不到制件的質(zhì)量要求。 8 圖 2 型腔布局 一般制品在布局時(shí)要求模具的中心與注塑機(jī)的鎖模中心重合，對(duì)于一模多件的模具結(jié)構(gòu)，在澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊、保證模具正常工作的前提下，應(yīng)盡可能使得模具對(duì)稱、均衡、取件方便。本制品采用一模兩件，對(duì)稱分布。 按塑件外形尺寸近似計(jì)算： 單個(gè)塑件體積 Vs≈ ABS 的密度為 ～ (注射級(jí)密度為 179。) 單件塑件重量 Ms=179。 ≈ 澆注系統(tǒng)的確定 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則： 1)了解塑料的成型 性能。注射成型時(shí)注射機(jī)料筒中的塑料已成熔融狀態(tài) (粘 9 流態(tài)），因此了解被成型的塑料熔體的流動(dòng)特性以及溫度、剪切速率對(duì)粘度的影響等顯得十分重要。澆注系統(tǒng)要適應(yīng)于 ABS 的成型性能，以保證成型塑件的質(zhì)量。 2)盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。在選擇澆口位置時(shí)，應(yīng)注意避免熔接痕的產(chǎn)生。熔體流動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)。 3)有利于型腔中氣體的排除。澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過(guò)程中產(chǎn)生紊流或渦流，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 4)防止型芯的變形和嵌件的位移。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免塑料熔體直接沖擊細(xì)小型芯和嵌件，防止熔體的沖擊力使細(xì)小變形或嵌件位移。 5)盡量采用較短的流程充填型腔。選擇合理的澆口位置，減少流道的折彎，提高流道的表面粗糙度，這樣就可以減少充填時(shí)間，避免因流程長(zhǎng)、壓力和熱量損失大而引起的型腔充填不滿等成型缺陷。 6)流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中除了考慮采用較短的流程外，還應(yīng)對(duì)其注射成型時(shí)的流動(dòng)距離比或流動(dòng)面積比進(jìn)行校核，這樣可以避免型腔充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。 澆口的形式及位置 澆口的位置選擇 澆口的選擇應(yīng)注意： 1)盡量縮短流動(dòng)距離 2)避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 3)澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚處 4)考慮分子定向的影響 5)減少熔接痕提高熔煉強(qiáng)度 澆口的形式 由于該制品外表面質(zhì)量要求較高，且最后要進(jìn)行電鍍處理，因此采用潛伏澆口，如圖 3 所示，熔料通過(guò)推桿的端部注入型腔，在環(huán)的相交處進(jìn)料，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 10 d=(~) 4 ??? ≈ 式中 d— 澆口直徑（ mm） δ — 塑件在澆口處的壁厚（ mm） A— 型腔表面積（ mm） 潛伏澆口的錐角β取 10176。 ~20176。，取 12176。 傾角α取 30176。 ~60176。，取 40176。 推桿上進(jìn)料口寬度為 ~2mm, 取 1mm 圖 3 初步設(shè)計(jì)主流道 主流道的形狀和尺寸對(duì)塑料的熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響。因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。主流道垂直于分型面而且設(shè)計(jì)在模具的澆口套中。為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，因 此主流道設(shè)計(jì)成圓錐形， 11 其錐角為 2176?！?6176。，小端直徑 d 比注射機(jī)噴嘴直徑大 ～ 1mm。 由于小端的前面是球