【導(dǎo)讀】第一章塑件成型工藝性分析················································1. ABS的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)·····································3. 第二章擬定模具的結(jié)構(gòu)形式················································4

　　

【正文】 合式和整體式，本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，我們采用鑲拼 式。 型腔和型芯的計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑料制品部分的尺寸，型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬），型腔和型芯的深度尺寸，中心距等。在一般情況下，模具制造公差、磨損和成型收縮率是影響塑料制品公差的主要因素，因此，計(jì)算成型零件時(shí)就根據(jù)以上三項(xiàng)因素進(jìn)行計(jì)算。 成型零部件工作尺寸計(jì)算方法有平均值法和公差帶法。這里按平均收縮率計(jì)算成型零件工作尺寸，按塑件精度要求，塑件外表面公差等級(jí)為一般精度 MT3，內(nèi)表面公差等級(jí)為未注公差等級(jí) MT5，按照塑件和模具的相互精度原則可知，模具相應(yīng)制造精度等級(jí)為 IT7級(jí)。 在計(jì)算之前，對(duì)塑件各向主要尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)： （ 1） 徑向尺寸（型腔成型， mm） ： 、 、 、 、 0 ? ； （ 2）徑向尺寸（型芯成型， mm）： 0 .8 6 076? 、 ? 、 + ； （ 3）深度尺寸（型腔成型， mm）： 0 0 .4 8 28 、 ； （ 4）深度尺寸 (型芯成型 ,mm）： 0 2 （ 5）孔尺寸（ mm）： + 0 . 2 8 06. 5? 型腔的尺寸計(jì)算（按平均值法） 式中 :Scp―塑件的平均收縮率， 查表 12可得 ABS的收縮率為 %～ %，所以其平 均收縮率為 Scp=2 ?=% LM ―塑件長(zhǎng)度平均尺寸， mm HM―塑件深度平均尺寸， mm CM―中心距長(zhǎng)度平均尺寸， mm Δ―塑件上相應(yīng)尺寸的公差 δ z— 塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對(duì)于中小型塑件取δ z=Δ /6。 x x2是系數(shù)，查表 415可知 x一般在 ，此處取 x1=x2=。 （ 1） 凹模徑向尺寸的計(jì)算（ LM）： 塑件的相應(yīng)尺寸為： 、 、 0 ? ； 計(jì)算公式為： ? ? +z01 cpML S l xs?????? ? ? ? ，則： ? ? 11 1 1 1 01 cp zMsL S l x ??????? ? ? ?= ? ? 0 .1 101 0 .0 0 5 5 8 0 0 .6 0 .6 6 ?? ? ? ?= + 17 ? ? 22 2 2 2 01 cp zMsL S l x ??????? ? ? ?= ? ? 0 .1 101 0 .0 0 5 5 7 2 0 .6 0 .6 6 ?????? ? ? ?= ? ? ? 33 3 3 3 01 cp zMsL S l x ??????? ? ? ?= ? ? + 0 . 0 601 0 .0 0 5 5 1 0 0 .6 0 .3 6? ? ? ?= + 換算后的尺寸為： + ， ? ， R + ； （ 2）凹模深度尺寸的計(jì)算（ HM）： 塑件的相應(yīng)尺寸為： ? 、 ? ； 計(jì)算公式為：0[ 1 ) ]cp zMsH S H x ??? ? ? ?（，則： 11 1 1 1 0[ 1 ) ]cp zMsH S H x ??? ? ? ?（= [ 1 0 .0 0 5 5 ) 2 8 0 .6 0 .4 8 ] ?? ? ? ?（ = + 2M 2 s 2 2 2 0[ 1 ) ]cp zH S H x ??? ? ? ?（= [ 1 055 ) 5 4 ] ?? ? ? ?（ = ? 換算后的尺寸為： + ， ? ； 型芯的尺寸計(jì)算 （按平均值法） （ 1） 型芯徑向尺寸（ lM） : 塑件的相應(yīng)尺寸為： ? 、 ? 、 ? ? 、 R ? ； 計(jì)算公式為： 0z[ 1 ) ]Msl S l xcp ?? ? ? ?（，則： 01 1 1 1 z1[ 1 ) ]Msl S l xcp ?? ? ? ?（ = ? ? 0 0 .1 4 0 5 5 7 6 0 .7 0 .8 6????? ? ? ?= 02 2 2 2 z 2[ 1 ) ]Msl S l xcp ?? ? ? ?（ = ? ? 0 0 .1 4 31 0 .0 0 5 5 6 8 0 .7 0 .8 6? ? ? ?= 03 3 3 3 z 3[ 1 ) ]Msl S l xcp ?? ? ? ?（ = ? ? 0 0 .0 4 71 0 .0 0 5 5 6 .5 0 .7 0 .2 8 ?????? ? ? ?= 04 4 4 4 z 4[ 1 ) ]Msl S l xcp ?? ? ? ?（ = ? ? 0 0 .0 4 71 0 .0 0 5 5 8 0 .7 0 .2 8 ?? ? ? ?= 0 ? 換算后的尺寸為： ， ， ? ， 0 ? ； （ 2） 型芯高度尺寸的計(jì)算： 塑件的相應(yīng)尺寸為： ， ? ； 計(jì)算公式為：0Mh [( 1 ) ]cp szS h x ??? ? ? ?，則： 0M 1 1 1 1 1h [( 1 ) ]cp szS h x ??? ? ? ?= 0 [ (1 55 ) 2 ] ?? ? ? ?= 0M 2 2 2 2 2h [( 1 ) ]cp szS h x ??? ? ? ?= 0 0 .0 3 3[ (1 55 ) 3 ] ?? ? ? ?= 換算后的尺寸為： ， ； 18 第七章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具冷卻系 統(tǒng)介紹 在模具成型中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。塑料模冷卻裝置結(jié)構(gòu)形式取決于塑料制品的形狀、尺寸、模具的結(jié)構(gòu)、澆口位置、型芯型腔內(nèi)溫度分布情況等。對(duì)于不同的塑料，其性能及成型工藝有所不同。 常用的模具冷卻形式有：直流和直流循環(huán)式、循環(huán)式、噴流式、隔板式、壓縮空氣冷卻式、間接冷卻、局部冷卻。 本次設(shè)計(jì)所選用的塑件其材料是 ABS塑料，屬中等粘度材料，它具有優(yōu)良的加工性能。比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短，制件尺寸穩(wěn)定性好，對(duì)于模溫的要求低，其成型溫度及模具溫度分別為 200186。с和 50～ 80186。с。所以，模具溫度初步選定為 50186。с，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 冷卻管道直徑計(jì)算 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式。這里我們選用 22186。с的常溫水作為冷卻介質(zhì)，取出口溫度為 25186。с。 （ 1） 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W: 塑料制品的體積： V=V 主 +V 分 +nV 塑 =++2 = 塑料熔體的總質(zhì)量 :m= ，塑件壁厚為 2mm,可以查表 434的 t 冷 =,取注射時(shí)間 t 注 =,脫模時(shí)間 t 脫 =8s,則注射周期： t=t 冷 +t 注 +t 脫 =,由此的每小時(shí)注射次數(shù)： N=3600/=188次。單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量：W=Nm=188 。 （ 2） 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所發(fā)出的熱量 QS，查表 435直接可知 ABS的單位熱流量QS的值的范圍在（ 310～ 400） KJ/kg之間，故可取 370KJ/kg。 （ 3） 計(jì)算冷卻水的體積流量 qv： qv=WQS /60ρ c(θ 1θ 2)=式 中 ： qv— 冷卻介質(zhì)的體積流量， m3/min； ρ — 冷卻介質(zhì)水的密度 ,kg/m3； W— 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量， kg/h； QS— 單位質(zhì)量的塑料在凝固時(shí)放出的熱量 ,KJ/kg； θ 1— 冷卻介質(zhì)出水口溫度 , 186。с； θ 2— 冷卻介質(zhì)進(jìn)水口溫度 ,186。с。 由計(jì)算結(jié)果再查表 4— 30，可取冷卻水道直徑 d=8mm。 （ 4）計(jì)算冷卻水在管道內(nèi)的流速υ : υ =4qv/60π d2 = 19 （ 5）計(jì)算冷卻管道孔壁與水交界面之 間的膜傳熱系數(shù) h： 因?yàn)槠骄疁貫?，查表 431，取 f=,則有： h=(ρυ ) 104KJ/(m2 h186。с ) （ 6）計(jì)算冷卻管道總傳熱面積： A=WQS/hΔθ = （ 7）計(jì)算模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻管道的總長(zhǎng)度： L=A/π d= 206mm （ 8）冷卻管道的根數(shù)：設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為 100mm, 則冷卻管道的根數(shù)為 二 根 。 第八章 注射模具材料選擇 成型零件的材料 選擇的要求如下： （ 1） 機(jī)械加工性能良好，要選用易于切削，且在加工后能得到較高精度零件的鋼種。 （ 2）內(nèi)部組織性能優(yōu)良，注射成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面， Ra≤ ，要求鋼材硬度 35～ 40HRC為宜，過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，較少雜質(zhì)，無(wú)瑕疵和針點(diǎn)。 （ 3）磨性和抗疲勞性能好，所選用鋼種應(yīng)使注射模具能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到批量生產(chǎn)的使用壽命期限。 （ 4）有耐腐蝕性能。 總之，要求在達(dá)到使用要求的前提下應(yīng)盡量選用價(jià)格低廉，易于成型加工和比較常見(jiàn)的鋼種。 合金鋼 Cr12通過(guò)淬火熱處理，強(qiáng)度高耐磨性好，常用于形狀復(fù)雜，要求熱處理變形小的型腔、型芯或者鑲件和增強(qiáng)塑料的成型模具，可作為塑件成型件鋼種。 （ 5） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套材料的選擇 使用要求：對(duì)導(dǎo)柱要求表面硬度較高，內(nèi)部具有足夠的韌性，不易折斷、折彎；表面的耐磨性要好。 在材料上 ,導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面 ,堅(jiān)韌而不易折斷的芯部 ,因此多采用低碳鋼 20號(hào)鋼 或碳素工具鋼 T T10。 第九章 總裝圖和零件圖的繪制 零件圖和裝配圖見(jiàn)圖紙。 20 致謝 本研究及學(xué)士學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師羅華云老師的親切關(guān)懷和悉 心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，羅老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。半年多來(lái)，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向羅老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 感謝本小組 彭緒武 、 吳光輝 、 熊俊杰 、 吳尚敏 、 徐良 、 谷金鳳、陳小軍、廖露露、姚翔、祝振安 的熱情幫助和有益探討！ 在此， 即將告別生活四年的校園，我空手而來(lái)，卻是滿載而回，在次深深感謝那些默默付出的老師同學(xué)！ 我還要感謝在一起愉快 地度過(guò)四年大學(xué)生活的 211寢室的各位同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 21 參考文獻(xiàn)： [1].孫玲主編 .塑料模具成型工藝與模具設(shè)計(jì) .清華大學(xué)出版社， 2021. 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