【導讀】塑料齒輪注塑模具設計············································································································2. 2模流分析報告··············································································································&

　　

【正文】 半圓形，加工在動模板上。直徑為 7mm，在 ABS 塑料的設計推薦用的直徑范圍之內(nèi) ~ 之內(nèi)。具體如下圖 ： ` 31 圖 分流道截面示意圖 澆口的設計 連接分流道和型腔之間的通道稱為澆口。它的位置、尺寸和形狀對產(chǎn)品塑件的成型的影響比較大。它的設計包括了形狀和尺寸的確定還有位置的選擇。 本次設計中為了提高生產(chǎn)效率采用了一模四腔的結構設計，又因為材料的特性，經(jīng)過各種分析比較，有如下以下優(yōu)點 : （ 1）由于冷卻的時間短，進而縮短產(chǎn)品成型的周期，提高了相應生產(chǎn)效率。 （ 2）在不影響塑件外觀的情況下容易去除澆注系統(tǒng)凝料。 （ 3）因為澆口在分型面上而且形狀簡單因此容易加工，還可以隨時調(diào)整尺寸， 使各型腔澆注平衡。 應該注意的問題： (1) 壓力的損失大，可以縮短澆口的長度或者用較大的注射壓力去注射。 (2) 容易形成熔接痕、縮孔和氣泡等缺陷，在設計的時候需要考慮澆口位置的選擇和排氣措施。 [6] ` 32 澆口的尺寸 本次澆口設計為圓柱型，設計澆口時，長度應盡量小， h=～ （不能大于塑件壁厚的 1/2），本次設計定為 h=。直徑設計為 d=。其具體數(shù)據(jù)還要根據(jù)試模后塑件的品質(zhì)質(zhì)量進行修改。 圖 塑件及澆注系統(tǒng)凝料示意圖 ` 33 6 模具成型零部件的設計 在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型桿、成型環(huán)和型芯以及鑲塊等。 型腔的結構設計 由于該設計中的型腔是比較小的，一些突出的和凹槽的地方加工的時候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工，多做幾個零件備用，也可以在今后使用中零件損壞時及時更換。在此次設計過程中，因為塑件的形狀里有不規(guī)則的曲面齒型形狀，所對應的凹模形狀也不規(guī)則，故凹模的加工有一定難度，考慮到型腔加工的方便性、維修更換零件的方便性，凹模采取組合嵌入式結構，如下圖 所示。 圖 凹模（型腔）組合嵌入式結構示意圖 型芯的結構設計 由于該設計中的型芯是比較小的，一些突出的和凹槽的地方加工的時候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工，多做幾個零件備用，也可以在今后使用中零件損壞時及時更換。在此次設計過程中，因為塑件的中心有一通孔，所對應的凸模上有圓柱結構，故凸模的加工也有一定難度，考慮到型芯加工的方便性、維修更換零件的方便性，凸模也采取組合嵌入式結構，如下圖 所示。 ` 34 圖 凸模（型芯）組合嵌入式結構示意圖 司筒的結構設計 在本次設計中，司筒的作用有兩種，第一種作用是推出塑件，第二種作用是成型塑件。由于該設計中的司筒是比較小 的，一些突出的和凹槽的地方加工的時候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工，多做幾個零件備用，也可以在今后使用中零件損壞時及時更換。在此次設計過程中，因為塑件的形狀里有不規(guī)則的曲面齒型形狀，所對應的司筒形狀也不規(guī)則，故司筒的加工有一定難度，考慮到司筒加工的方便性、維修更換零件的方便性，司筒也采取組合嵌入式結構，如下圖 所示。 ` 35 圖 司筒組合嵌入式結構示意圖 成型零部件的工作尺寸的計算 型腔的工作尺寸的計算 ? ? zzz xLSL sm ??? 2/1 2/10 )1()( ??? ???? （公式 ） 式中 mL —— 模具成型零件在常溫下的實際尺寸； S —— 塑件的計算收縮率，由查閱 ABS 塑件的收縮率經(jīng)驗曲線可知，此塑件的平均收縮率為 %； sL —— 塑件在常溫下的實際尺寸； x —— 修正系數(shù)，由于實際應用中影響模具磨損的因素復雜多變，一般不考慮此處修正，所以 X取 0； δ z —— 此塑件選用 IT7 級，參考表 。 模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設計時，成形零件的制造公差δ z 可選為塑件公差△的 1/31/14，或選 IT7級左右公差精度，表面粗糙度 Ra 為 。 [11] ` 36 表 模具成型零件制造公差值表 表 型腔工作尺寸計算表 類型 塑件尺寸 計算公式 制造公差 計算結果 型腔徑向尺寸1 9 177。 ? ? zzz z xLSL sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 型腔徑向尺寸2 177。 ? ? zzz z xDSD sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 型腔深度尺寸 177。 ? ? zzz z xHSH sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 型芯工作尺寸的計算 型芯的工作尺寸的計算同型腔一樣，如下表： ` 37 類型 塑件尺寸 計算公式 制造公差 計算結果 型芯徑向尺寸 1 4177。 ? ? zzz z xLSL sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 型芯徑向尺寸 2 177。 ? ? zzz z xDSD sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 型芯深度尺寸 12 177。 ? ? zzz z xHSH sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 ` 38 7 合模導向機構的設計 導向機構的功用 任何一副模具在定動模之間都設置有導向機構。其作用有如下： 定位作用：合模時維持動定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。 導向作用：合模時引導動模按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 承載作用：采用推件板脫模或三板式模具結構，導柱有承受推件板和定模板的重載荷作用。 保持運動平穩(wěn)作用：對于大中型模具的脫模結構，有保持機構運動靈活平穩(wěn)的作用。 導向機構的設計 （ 1）導柱 國家標準規(guī)定了兩種結構形式，帶頭導柱和有肩導柱。有肩導柱開設油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導柱導向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小 的模具主要采用帶頭導柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導柱。中小型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/20— 1/35。大型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/30— 1/40。具體直徑可查塑料模架標準。國家規(guī)定導柱頭部為接錐形，截錐形長度為導柱直徑的 1/3，半錐角為10 186?！?15 186。，也有頭部采用半球形的導柱，導柱具體尺寸可查有關國家標準 [7]。 （ 2）導套 直導套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導套，導套壁厚通常在310mm ，視內(nèi)孔大小而定，大者取大值，帶頭導套軸向固定容易，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，導套具體尺寸可查有關國家標準。 當采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下，設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導向定位裝置時，則需設計人員根據(jù)模具結構進行具體設計。 ` 39 圖 導柱導套示意圖 ` 40 8 模具的工作過程原理 模具完成一次注塑塑件產(chǎn)品主要有以下流程： （ 1）對塑料 ABS：對其色澤、粒度及雜質(zhì)檢驗，并進行適當?shù)母稍铮? （ 2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，將模具裝上注塑機并合模鎖緊模具，對注塑機和模具進行預熱，預熱溫度設定為 8085℃，預熱時間 23小時； （ 3）將 ABS 塑料粒倒入注塑機，對塑料進行預塑化，對注塑機設置以下參數(shù)： 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min）： 30 料筒溫度（℃）后段： 150～ 170 中段： 165～ 180 前段： 180～ 200 噴嘴溫度（℃） 170～ 180 模具溫度（℃）： 50～ 80 注射壓力（ Mpa）： 60～ 100 保壓壓力（ Mpa）： 60～ 100 成型時間（ s）：注射 10～ 40；保壓 0～ 5；冷卻時間 10～ 60； 成型周期 (s)： 25～ 55[11] （ 4）開始注射，注射過程包括充模、保壓、放氣、固化成型、脫模等； （ 5）脫模工作過程及原理 如下圖 所示，是整個脫模工作過程和原理的分解圖。 （ 6）塑件的后處理 塑件后處理包括：退火和調(diào)濕處理。退火處理是指將塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻。其目的是減少塑件內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應力，這在生產(chǎn)厚壁或帶有金屬嵌件的塑件時更為重要。調(diào)濕處理是指將剛脫模的塑件放在熱水中，隔絕空氣，防止塑件的氧化，加快吸濕 平衡速度。其目的是使塑件的顏色、性能以及尺寸穩(wěn)定。 [11] ` 41 ` 42 圖 整個脫模過程分解圖 ` 43 結論 經(jīng)過接近二個月多的努力，畢業(yè)設計終于完成了。可能此畢業(yè)設計尚存在不足之處，但通過這段時間的學習與工作，從中學習到了很多相關的知識和經(jīng)驗。這對以后的學習和工作都有著很大的幫助和作用。 畢業(yè)設計是檢驗我們在校期間對專業(yè)知識的掌握和熟練程度，是對我們所學專業(yè)知識的一次檢閱。這次畢業(yè)設計是對我們所學知識的一次綜合運用，把所學的知識運用到實際加工中。通過這次畢業(yè)設計，鞏固且擴充了“塑料成型工藝與模具設計”等課程所學的內(nèi)容，掌握了塑料模具設計的方法和步驟，知道如何運用相關資料、書籍與手冊、圖表等來查閱設計中所需的相關數(shù)據(jù)和內(nèi)容。且學會了綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識。進行塑料模具設計工作的實際訓練，培養(yǎng)和提高了獨立工作的能力。 在做畢業(yè)設計時，讓我知道自己專業(yè)知識的缺乏與不扎實、不牢固 性，也讓我意識到自己還有很多地方需要加強的。在設計時，也難免會遇到一些難以解決的疑難問題 ,但通過我的指導老師的耐心指導和同學之間的相互交流與討論，使我很順利地克服了這些。從而從中也學到了許多 ,使自身在各方面的能力都有了很大的提高和完善，各方面的能力都得到了很好的煅煉。 畢業(yè)設計不僅是老師對我的學習所進行的一次測試，也是我對自身的一次檢查，是我對所學課程的一次深入的綜合復習 ,也是今后走向社會在工程設計中的一次實踐與經(jīng)驗。通過這次設計，讓我發(fā)現(xiàn)了自身知識的缺乏和不足，從而更好更徹底地認識、規(guī)劃、完善自己，去適應 這種競爭激烈的社會，我將會在以后的工作中做得更好 ,更完善。 ` 44 致謝 對四年來辛勤教導我的老師和學校致以最崇高的敬意！ 對本次畢業(yè)設計指導我和給予我最多的老師們表示我最衷心的感謝 !在本論文的完成過程中，我的指導老師給予了我耐心指導、細心的幫助和熱情鼓勵，使我順利完成了畢業(yè)設計工作。他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的知識和執(zhí)著的敬業(yè)精神給我留下了深刻印象。激勵我克服困難，廣泛涉獵新思想、新理論，不斷地探求新的科學發(fā)展。同時，也讓我懂得如何去踏踏實實地工作、勤勤懇懇地做人。 同時，感謝在做課題過程中為我提供便利和幫助的老師和同學們。在此，向所有關心和幫助過我的領導、老師、同學和朋友表示由衷的謝意 !衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、老師！對系里所有同學表示衷心的感謝，四年來的朝夕相伴，他們對我的關心和幫助，讓我在四年的大學生活中，學習上生活上都有了質(zhì)的提高。 ` 45 參考文獻 1齊曉杰 .塑料成型工藝與模具設計 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,20xx 2王剛，單巖 .Moldflow 模具分析應用實例 .北京：清華大學出版社， 20xx 3唐志玉主編 .塑料模具設計師指南 [M].國防工業(yè)出版社 , 4 夏巨諶總主編 .中國模具設計大典（數(shù)據(jù)庫 . 電子版） 5 鄒繼強主編 .塑料模具設計參考資料匯編 [M].北京：清華大學出版社 , 6《塑料模具設計手冊》編寫組 .塑料模具設計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 20xx 7 康俊遠主編 .模具材料與表面處理 [M]，北京：北京理工大學出版社， 8 王紀安主編 .工程材料與材料成形工藝 (2 版 )[M].北京：高等教育出版社， 9 模具設計與制造技術教育叢書編委會 編 .模 具常用機構設計 [M]北京 :機械工業(yè)出版社， 10張榮清主編 .模具設計與制造 [M]南京：高等教育出版社，