【導(dǎo)讀】平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書。任務(wù)下達(dá)日期年月日。專題（論文）題目：。答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答。辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)。答辯委員會(huì)人，出席人。XXXXXXX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)。鼠標(biāo)上蓋是流線形結(jié)構(gòu),使用二維繪圖難以描述，本課題采用Pro/E軟件對(duì)。鼠標(biāo)上蓋制品及模具進(jìn)行了三維造型，采用Pro/E的數(shù)值模擬技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)。算相結(jié)合的方法優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)仿真了塑料熔體在型腔內(nèi)的充模流動(dòng)以及冷卻分。析過程，預(yù)測(cè)了缺陷產(chǎn)生的臨界條件，優(yōu)化了工藝方案及工藝參數(shù)，降低了缺陷。利用參數(shù)化實(shí)體造型的方法，為更加高速、快捷的造型、生產(chǎn)提。供了一種切實(shí)可行的辦法。生成的模型數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床進(jìn)行三維加工。產(chǎn)品開發(fā)依據(jù)用途清單...

　　

【正文】 碳酸酯是無色或者微黃色透明的剛硬、堅(jiān)韌固體。 雙酚 A 型聚碳酸酯是典型的硬而韌聚合物，具有良好的綜合力學(xué)性能。拉伸、壓縮、彎曲強(qiáng)度均相當(dāng)于聚酰胺 聚酰胺 66，沖擊強(qiáng)度高于所有脂肪族聚酰胺和大多數(shù)工程塑料，抗蠕變性也明顯優(yōu)于聚酰胺、聚甲醛。力學(xué)性能方面缺點(diǎn)是耐疲勞性較差，缺口敏感性較明顯 有良好的耐熱性，玻璃化溫度較高 ，高于所有的脂肪族聚酰胺，熔融溫度略高于聚酰胺 6 但低于聚酰胺 66，熱變形溫度和最高連續(xù)使用溫度均高于絕大多數(shù)脂肪族聚酰胺，也高于幾乎所有的熱塑性通用塑料。在工程塑料中，他的耐熱性優(yōu)于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和 PBT,與 PET 相當(dāng)，但遜于其他工程塑料。聚碳酸酯具有良好的耐熱性，脆化溫度為 100℃ 雙酚 A 型聚碳酸酯是弱極性聚合物，極性的存在對(duì)電性能有一定不利影響，在標(biāo)準(zhǔn)條件下電性能雖不如聚烯烴、聚苯乙烯等，但也不失為是電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴，可在較寬溫度范圍保持良好的電性能。由于吸濕性較小，環(huán)境溫度對(duì)電性能無明顯影響。 在干燥的氣候條件下物理力學(xué)性能基本不變，但在潮濕環(huán)境及強(qiáng)烈日照條件下，會(huì)產(chǎn)生表面裂紋并發(fā)暗，在火焰中可緩慢燃燒，離火源后可自熄 [5]。 PC 剪切黏度高，充模阻力大，并且由于其在力學(xué)性能方面的缺點(diǎn)也不選用。 表 : 三種材料性能參數(shù)表 ABS PS PC 密 度 ~ ~ 收 縮 率 ~ ~ ~ 熔 點(diǎn) 130~160 131~165 220~240 XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁(yè) 熱變形溫度（ 45N/cm178。） 65~98 65~90 132~138 模具溫度 60~80 40~60 85~120 噴嘴溫度 180~190 160~170 250~300 中段溫度 180~230 170~190 270~320 后段溫度 150~170 140~160 250~270 注射壓力 60~100 60~100 50~110 塑化形式 螺桿式柱塞式 螺桿式柱塞式 螺桿式柱塞式 拉伸強(qiáng)度 33~49 35~63 60~66 拉伸彈性模量 ~ 彎曲 強(qiáng)度 80 61~98 105~113 彎曲彈性模量 壓縮強(qiáng)度 18~39 80~112 85 缺口沖擊強(qiáng)度 11~20 ~ 不斷 硬 度 R62~86 洛氏 M65~80 體積電阻率 1016 1017~1019 1015 介電常數(shù) ~ 106 Hz≥ 擊穿電壓 19~27 20~30 外 觀 淺 象牙 色 或 白色不透明 無色透明、摔打音清脆 透明微黃 特 點(diǎn) 耐 熱、 表 面 硬度高、 ，尺寸穩(wěn)定 、耐 化 學(xué) 及電 性能 好 ， 易成 型加 工 ， 可鍍鉻 耐 水、 耐 化 學(xué)品、絕緣性好、不 耐沖 擊 不 耐溫 透明度高、硬而韌、高抗沖、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)電絕緣性和耐熱性好、耐開裂耐藥品性差 材料最終選定為 ABS,其綜合性能優(yōu)異， 具有較高的力學(xué)性能，流動(dòng)性好，易于成型；成型收縮率小，理論計(jì)算收縮率為 0． 5％ ；溢料值為 0． 04 mm；比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。 XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁(yè) 注射工藝選擇 工藝難點(diǎn)分析 鼠標(biāo)上蓋為外觀件，要求零件表面平整光滑，無翹曲、皺折、裂紋等缺陷，周口部高 度差不可過大，以保證與下蓋的嚴(yán)密配合。零件的曲面較為復(fù)雜，尺寸精度很高，由于零件為薄壁制件，外形很不規(guī)則，這些就造成了成形時(shí)容易受到各種因素影響引起制品翹曲變形的問題。同時(shí)零件在整個(gè)表面有幾處孔形分布，這些孔形有較高的尺寸和位置精度，并關(guān)系到上下蓋的配合問題，保證零件表面孔形的成形要求也是需要重點(diǎn)考慮的問題。 流程圖： 混料 — 干燥 — 螺桿塑化 — 充模 — 保壓 — 冷卻 — 制品后處理 ABS 塑料的干燥 ABS塑料的吸濕性和對(duì)水分的敏感性較大，在加工前進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶 、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。 ABS原料需要控制水分在 %以下 [5]。 注塑前的干燥條件是：干冬季節(jié)在 75～ 80℃ 以下，干燥 2～ 3h，夏季雨水天在 80～ 90℃ 下，干燥 4～ 8h，干燥達(dá) 8～ 16h可避免因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧斑。在此，由于鼠標(biāo)外殼屬批量件要求自動(dòng)化程度高實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)選用烘干料斗并裝備熱風(fēng)料斗干燥器，以免干燥好的 ABS在料斗中再度吸潮 [20]。 ： 表 : ABS 工藝參數(shù)表 工藝參數(shù) 通用型 ABS 料桶后部溫度 180~200 料桶中部溫 度 210~230 料桶前部溫度 200~210 噴嘴溫度 /℃ 180~190 模具溫度 /℃ 50~70 ABS塑料非牛頓性較強(qiáng)，在熔化過程溫度升高時(shí)，其熔融降低很小，但一旦達(dá)到塑化溫度 (適宜加工的溫度范圍，如 220～ 250℃ )，如果繼續(xù)盲目升溫，必將導(dǎo)致耐熱性不太高的 ABS的熱降解反而使熔融粘度增大，注塑更困難，制件的機(jī)械XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 性能也下降 [21]。 注射壓力 ABS熔融的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射時(shí)要采用較高的注射壓力 .但并非所有 ABS制件都要施用高壓，考慮到本制件小型、構(gòu)造不 算非常復(fù)雜、厚度中等可以用較低的注射壓力。注制過程中，澆口封閉瞬間型腔內(nèi)的壓力大小決定了制件的表面質(zhì)量及銀絲狀缺陷的程度。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機(jī)會(huì)大，制件表面容易霧化。壓力過大，塑料與型腔表面摩擦作用強(qiáng)烈，容易造成粘模 [ 6]。 注射速度 ABS塑料采用中等注射速度效果較好。當(dāng)注射速度過快時(shí)，塑料易燒焦或分解析出氣化物，從而在制件上出現(xiàn)熔接痕、光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。并且鼠標(biāo)殼為薄壁制件，要保證有足夠高的注射速度，否則難以充滿。 模具溫度 ABS的成型溫度 相對(duì)較高，模具溫度也相對(duì)較高。一般調(diào)節(jié)模溫為 75～ 85％，當(dāng)生產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí)，定模溫度要求 70～ 80℃ ，動(dòng)模溫度要求 50～60℃ 。鼠標(biāo)屬中小型制件，形狀也不算復(fù)雜不用考慮專門對(duì)模具加熱。 料量控制 注塑機(jī)注塑 ABS塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的 75％。為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調(diào)的均勻，注射量選為標(biāo)定注射量的 50％ [ 6]。 通常要確保注塑機(jī)生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個(gè)很寬的范圍，使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能力要求包含于這范圍內(nèi)，并且在調(diào)整確定這范圍的過程時(shí)盡量按常規(guī)的工藝流程，這 種生產(chǎn)條件范圍愈大，生產(chǎn)過程愈穩(wěn)定，使注塑產(chǎn)品愈不容易受到生產(chǎn)條件的改變而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低 [6]。 XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 第三章 模具設(shè)計(jì) 概述 在對(duì)鼠標(biāo)上蓋進(jìn)行零件工藝性分析的基礎(chǔ)上，通過經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，最終確定了零件成形的最佳工藝方案。再根據(jù)該工藝方案，確定成形最終零件形狀，因此，成形模具的設(shè)計(jì)是本課題的一個(gè)比較關(guān)鍵的問題 注塑機(jī)選型 注射量計(jì)算 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 注塑機(jī)注塑 ABS塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的75％。為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調(diào)的 均勻，選定注射量為標(biāo)定注射量的 50％ [ 7 ] V=n Vz+Vj ≥ n Vz+Vj V— 一個(gè)成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積 cm3 n— 型腔數(shù) Vz— 單個(gè)塑件容量 cm3 Vj— 澆注系統(tǒng) .凝料和飛邊所需的塑料的容積 cm3 Vg— 注射機(jī)的額定注射量 預(yù)計(jì)單個(gè)塑件體積 Vz=3cm3，預(yù)計(jì)澆注系統(tǒng)和飛邊體積為 2cm3 V=2 3+2= cm3 ≤ n Vz+Vj Vg≥ 16 cm3 注射壓力校核 ABS 塑料推薦注射壓力為 70~90MPa，考慮到本制件壁厚較小，充模阻力較大取注射壓力 為 80 MPa[8] 鎖模力校核 注射成型時(shí)的塑料會(huì)產(chǎn)生模板間的漲模力，此漲模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分形面上的投影面積與型腔壓力之積 [22]。為防止模具分型面被漲模力頂開，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處會(huì)產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注射機(jī)的額定鎖模力大于漲模力。 XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 17 頁(yè) P=PB KC KS P— 型腔內(nèi)壓 KC材料系數(shù)，查表得 ABS=[ 7] KS塑件復(fù)雜系數(shù)，取 PB 與進(jìn)澆口流程長(zhǎng)度、壁厚的流程比（ L/H）有關(guān)。 根據(jù) H=(L/100+) 可 算出 L=348 故 L/H=174 故選 PB=32MPa P=32 =48MPa 開模行程和模板安裝尺寸校核 模具開模取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的開模行程。注射機(jī)最大的開模行程的大小直接影響模具所形成的塑件高度，太小時(shí)塑件無法從動(dòng)定模之間取出。 S max ≥ S= HM+H1+H2+（ 5~10） S max注射機(jī)的最大開模行程（ mm） S模具所需開模距離（ mm） H1塑件脫模距離（ mm） H2包括澆注流道凝料在內(nèi)的塑件高度（ mm） HM模 厚 S=220+40+20+10+10=300mm 選擇震德機(jī)械廠 CJ90M5 變量泵注塑機(jī) 鎖模力 900KN，開模行程 330mm，模板尺寸 520 520mm，容模量 130— 360mm 理論注射容積 165cm3，理論注射壓力 175Mpa，皆滿足計(jì)算結(jié)果。 根據(jù)所選注塑機(jī)模板尺寸確定定模底板和模腳尺寸，以便于安裝 模腳選擇分開式的，兩個(gè)模腳分別固定在注塑機(jī)動(dòng)模板上，選擇分開的模腳不僅節(jié)省材料還可以不用考慮注塑機(jī)頂桿的頂出位置根據(jù)注塑機(jī)模板尺寸確定模具 底板尺寸為 200 400,可以安裝在注塑機(jī)的模板上，如圖 XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 圖 : 所選注塑機(jī)模板及噴嘴參數(shù) 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ．主流道和冷料井 主流道頂部設(shè)計(jì)成半球形凸坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大 2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出 [ 8]，由于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，選用 45鋼材并經(jīng)熱處理提高硬度，設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來安裝模具時(shí)起定位作用，主流道襯套的進(jìn)口直徑略大于噴嘴直徑 1mm 以避免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截 。 為避免前端冷料進(jìn)入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的對(duì)面設(shè)冷料井，對(duì)于臥式注塑機(jī)冷料井設(shè)在與主流道末端相對(duì)的動(dòng)模上，在脫模時(shí)制件的活動(dòng)方向不受限制所以采用底部帶 Z 型頭拉料桿的冷料井。 ．分流道 模具采用一模兩腔對(duì)稱布置，型腔數(shù)過多影響制品精度，而型腔數(shù)過少生產(chǎn)效率太低不能達(dá)到使用要求，故采用一模兩腔。為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具上采用對(duì)稱等距離分布，在注射時(shí)采用對(duì)稱分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部脹模力過大影響鎖模。分流道長(zhǎng)度也盡可能短小， 便于 注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。如圖 XXXXXXX學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ）