【正文】 過控制模具溫度，使注射成型模具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。對(duì)于黏度低流動(dòng)性好的塑料（如PE、PP、PS、PA66等），因?yàn)槌尚凸に囈竽囟疾惶?，所以常用溫水?duì)磨具進(jìn)行冷卻。由于ABS的流動(dòng)性為中等，且水的熱容量大，成本低，傳熱系數(shù)大，故該模具亦采用常溫水進(jìn)行冷卻。（1）冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算。如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所發(fā)的熱量，不考慮模具金屬的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡(jiǎn)略計(jì)算。①求塑件在固化時(shí)每分鐘釋放的熱量Q Q=WQ1=350=式中 W——單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kg/min），（即循環(huán)周期50S）計(jì)算，W==≈。 Q1——ABS單位質(zhì)量放出的熱量，為310kJ/kg～400kJ/kg,取350 kJ/kg。②求冷卻水的體積流量 qv=WQ1ρc1（θ1θ2）=（2520）=103m3/min式中 ρ——冷卻水的密度，為1103kg/m3。 c1——冷卻水的比熱容，(kg.℃)； θ1——冷卻水出口溫度，取25℃； θ2——冷卻水入口溫度，取20℃。③求冷卻水在管道內(nèi)的流速v為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=6mm。 v=4qvπd2=410360= m/s ，達(dá)不到湍流狀態(tài)，若把模具進(jìn)出口溫度稍作調(diào)整， 由5℃改為3℃，按上式計(jì)算v= m/s，滿足要求。④求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱系數(shù)h h=（ρv）=（103）=(. ℃)式中 取?= ⑤求冷卻管道總傳熱面積AA=60wQ1h?θ=60(6523+252)=103m2式中 ?θ——模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（℃），模具溫度取65℃。⑥求模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù)n n=AπdB=6103120103=≈1(孔)式中 B——+模仁長(zhǎng)度，為170，但冷卻水孔的長(zhǎng)度不到170mm，實(shí)際只有120mm。 （2）冷卻水裝置的布置。雖然經(jīng)上述理論計(jì)算，所需冷卻水路僅一條，但在實(shí)際生產(chǎn)中，這是不夠的，將不能獲得很好的冷卻效果。 定模仁冷卻水道示意圖 動(dòng)模板冷卻水道示意圖 注射機(jī)安裝尺寸的校核（1）最大與最小模具厚度校核 模具厚度H應(yīng)滿足 HminHHmax式中 Hmin=130mm，Hmax=350mm（見表3—1）。而整套模具厚度 H=H1+C+B+A+H4=25+100+60+80+45=310mm,符合要求。模板各符號(hào)意義見模架選型。（2）開模行程校核 開模行程為H=H1+H2+α+(5～10)mm≤S式中 S——注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程（mm），取320mm（見表3—1）； H1——塑件推出距離（脫模距離）（mm），取40mm； H2——塑件高度（mm），為40mm； α——取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長(zhǎng)度（mm），取100mm。代值計(jì)算為H=40+30+100+（5～10)=175～180mm≤320mm 符合要求。 （3）推出機(jī)構(gòu)校核 本塑件高度不大，故推出距離不長(zhǎng)，符合要求。5. 成型零件的制造工藝及仿真加工 定模型腔的制造工藝。 定模型腔的零件圖 定模型腔的加工工藝序號(hào)工序名稱加工工藝過程及要求設(shè)備10備料P20鍛鋼件2151755520銑削粗銑坯料至211mm171mm51mm，留加工余量1mm～2mm。保證基準(zhǔn)面互相垂直（以相鄰兩側(cè)側(cè)面及底面作為基準(zhǔn)面）。數(shù)控銑床30磨削，磨四個(gè)側(cè)面，平面磨床40銑削銑削凹模周邊成型面，斜度為1176。，內(nèi)部底面成型面，銑側(cè)抽芯槽及分型面上的槽。數(shù)控銑床50熱處理熱處理退火（消除切削應(yīng)力）熱處理爐序號(hào)工序名稱加工工藝過程及要求設(shè)備60銑削按基準(zhǔn)定位，銑削成型面達(dá)圖紙尺寸，銑水平分流道至圖紙尺寸數(shù)控銑床70鉆孔按圖中尺寸鉆2248。6水孔，貫穿。翻面鉆8248。7型芯孔，留擴(kuò)孔余量，擴(kuò)型芯孔至圖紙尺寸，忽鉆型芯孔臺(tái)階至圖紙尺寸,攻4M8螺紋孔。鉆床絲錐80鉗工周邊各棱角倒鈍去毛刺，鉗工臺(tái)90熱處理滲氮處理，硬度達(dá)58HRC～62HRC滲氮爐100磨削磨上下平面和四個(gè)側(cè)面至圖紙尺寸，精度為IT6，平面磨床110打火花用錐形紫銅電極加工直澆道，電脈沖機(jī)床120鉗工周邊各棱角倒鈍去毛刺，鉗工臺(tái)130型芯與孔檢驗(yàn)在總裝之前應(yīng)對(duì)側(cè)型芯與孔檢驗(yàn)，用紅丹油進(jìn)行著色檢驗(yàn)著色情況，應(yīng)接觸均勻，否則應(yīng)進(jìn)行研合整修工作臺(tái)140檢驗(yàn)最后檢驗(yàn)各項(xiàng)尺寸精度和形狀位置精度是否達(dá)到圖紙要求工作臺(tái)150 動(dòng)模型芯制造工藝過程。 動(dòng)模零件圖 動(dòng)模制造工藝過程序號(hào)工序名稱加工工藝過程及要求設(shè)備10備料P20段鋼件2151755120銑削粗銑坯料至211171，留加工余量1mm～2mm。保證基準(zhǔn)面相互垂直（以相鄰兩側(cè)面和底面作為基準(zhǔn)面）。數(shù)控銑床30平磨，平面磨床40銑削編程銑削周邊型面，斜度為1176。銑削頂部各型面,.數(shù)控銑床50熱處理熱處理退火（消除切削應(yīng)力）熱處理爐60銑削按基準(zhǔn)定位，均勻銑去坯料余量及倒角達(dá)到圖紙尺寸數(shù)控控銑床70 鉆孔鉆所有推桿孔和拉料干孔至圖紙尺寸。翻面攻4248。8螺紋底孔數(shù)控銑床絲錐80鉗工周邊各棱角倒鈍去毛刺，鉗工臺(tái)90熱處理滲氮處理，硬度達(dá)58HRC～62HRC滲氮爐100平磨平磨底平面及四個(gè)側(cè)面至圖紙尺寸精度等級(jí)為IT6級(jí)，平面磨床110打火花用圓形紫銅電極分別加工各成型孔進(jìn)行清角，用紫銅電極加工動(dòng)模成型面的凹槽，用錐形紫銅電極加工斜分流道。電脈沖機(jī)床120鉗工周邊各棱角倒鈍去毛刺，鉗工臺(tái)130 定模型腔的數(shù)控程序設(shè)計(jì) 由于定模型腔是不規(guī)則的曲面，用手動(dòng)編程是不可能完成的，因此在這里將利用定模的Pro/e三維模型自動(dòng)生成NC代碼，再將代碼修改后導(dǎo)入仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。給定模設(shè)置坐標(biāo)系將定模導(dǎo)入新建的NC組件文件系統(tǒng)中，創(chuàng)建銑削零件，設(shè)置好機(jī)床退刀面，創(chuàng)建銑削窗口后，選中創(chuàng)建銑削曲面，將型腔面復(fù)制并將孔排出。這里我們用248。12的端銑刀進(jìn)行體積快粗銑，然后用248。4的端銑刀進(jìn)行體積塊半精銑，最后用曲面銑削進(jìn)行精銑曲面和水平分流道。 自動(dòng)程序設(shè)計(jì)頁(yè)面 Pro/E曲面仿真效果圖部分NC代碼如下。 O0001。G90 G54 G80 S1500 M03Z5... …Z10.M30 定模加工的仿真 我們這里用宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行定模的加工仿真，由于在型腔加工之前要對(duì)工件進(jìn)行磨削，因此在這里我們就不做外輪廓的數(shù)控加工，而只對(duì)型腔的加工進(jìn)行仿真。設(shè)置機(jī)床為FANUC 0i系統(tǒng)的數(shù)控銑床，工件為210mm170mm50mm，刀具分別選用248。12mm帶倒角的平底刀，248。 4平底刀，248。 4球頭銑刀。對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行回零操作，和對(duì)刀后就可以導(dǎo)入程序進(jìn)行模擬。這里先用剛性靠棒和塞尺進(jìn)行X和Y方向的對(duì)刀，將刀具安裝后進(jìn)行Z方向的對(duì)刀，然后將程序?qū)?，進(jìn)行這一工序的加工仿真，完成一個(gè)工序后再換刀，換刀需再次進(jìn)行Z方向?qū)Φ?，然后再進(jìn)行下一程序的導(dǎo)入和工序仿真。 仿真加工界面 仿真加工的定模效果圖6. 模具材料的選用。 模具選材零件名稱材料牌號(hào)熱處理硬度定模（型腔）、小型芯、動(dòng)模、斜頂桿P20滲氮58HRC～62HRC動(dòng)、定模板，動(dòng)、定模座板45調(diào)質(zhì)230HRC～270HRC推桿T8A淬火54HRC～58HRC墊塊Q235A58HRC～62HRC推板、復(fù)位桿45淬火43HRC～48HRC推桿固定板45主流道襯套T8A淬火50HRC～55HRC定位圈45斜導(dǎo)柱、滑塊T8A淬火54HRC～58HRC楔緊塊T8A淬火54HRC～58HRC推板導(dǎo)柱，導(dǎo)套T8A淬火50HRC～55HRC導(dǎo)柱、導(dǎo)套T8A淬火50HRC～55HRC7. 模具的工作過程 模具裝配試模完畢之后（見總裝圖），模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其工作過程如下： （1）對(duì)塑料ABS進(jìn)行烘干，并裝入料斗； （2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱； （3）合模、鎖緊模具； （4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射； （5）注射，其過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模； （6）脫模過程：當(dāng)注射機(jī)開模時(shí)，在開模力作用之下主分型面打開。由于塑件對(duì)動(dòng)模部分的包緊力大于其對(duì)定模部分的包緊力，且側(cè)型芯（其設(shè)在動(dòng)模一側(cè)）尚未完全脫離塑件，故動(dòng)、定模板分開時(shí)，塑件保留在動(dòng)模一側(cè)。在拉料桿的作用下，澆到凝料也會(huì)脫出定模，隨動(dòng)模一起運(yùn)動(dòng)。并由于斜導(dǎo)柱的驅(qū)動(dòng)，開模力將帶動(dòng)側(cè)型芯滑塊側(cè)向移動(dòng)，使側(cè)型芯逐漸脫出塑件。當(dāng)斜導(dǎo)柱脫出側(cè)型芯滑塊時(shí)，側(cè)型芯正好移動(dòng)到擋板的位置，隨即停止移動(dòng)，并保持既定的位置，以便合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)滑塊復(fù)位。開模結(jié)束后，推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，推板在注塑機(jī)頂桿的作用下，帶動(dòng)推桿、斜頂桿和拉料桿動(dòng)作，塑件在推桿和斜頂桿的作用下脫離動(dòng)模，在拉料桿的推力作用下潛伏澆口拉斷，澆到凝料脫出動(dòng)模。最后將塑件取出。 （7）塑件的后處理：對(duì)塑件用紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱進(jìn)行烘干。總 結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，我了解了控制器盒蓋注塑模的設(shè)計(jì)的步驟和模具在我國(guó)的最新發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)設(shè)計(jì)模具有了一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，注塑模具的設(shè)計(jì)包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注塑機(jī)的選用、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面?？刂破骱猩w的材料是ABS，吸收性能強(qiáng)，塑料在成型前h必須充分預(yù)熱干燥，選擇的注塑機(jī)是SZ—200/100，采用潛伏澆口，2個(gè)型腔選用整體式，模架選用寬度和長(zhǎng)度為350mm400mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，采用斜導(dǎo)柱和斜滑塊同步抽芯，塑件邊頂出邊抽芯。采用一模兩腔，冷卻管道選用2個(gè)。當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對(duì)的任務(wù)后整個(gè)人都很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的，我覺得這一切都值了。這次畢業(yè)論文的制作過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。 我不會(huì)忘記這難忘的半年時(shí)間。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。我從資料的收集中，掌握了很多關(guān)于注塑模具的知識(shí)，讓我對(duì)我所學(xué)過的知識(shí)有所鞏固和提高。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。 致 謝經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力，我終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是在周丹老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文的每一部分工作都凝結(jié)著老師的心血，老師淵博的知識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將使我受益終生，她追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)、嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對(duì)學(xué)生是永遠(yuǎn)的鞭策。值此論文完成之際，謹(jǐn)向老師的辛勤培養(yǎng)表示崇高的敬意和衷心的感謝。感謝大學(xué)四年來機(jī)械系的老師對(duì)我的精心培養(yǎng)。在這四年的學(xué)習(xí)中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。在此，也對(duì)他們表示衷心感謝。最后，向所有曾在學(xué)習(xí)、生活和工作 中給與我關(guān)心、支持和幫助的老師和朋友們表示衷心的感謝！本設(shè)計(jì)參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！參考文獻(xiàn)[1] 伍先明,[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010.[2] 張杰,[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.[3] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.[4] 高崇峰，[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.[5] 葉久新，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.[6] 甄瑞麟，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.[8] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.[9] 譚彥顯,[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2011.[10] [M].:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.[11] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010