【正文】 經(jīng)過很長時(shí)間的思考和查閱資料，請教指導(dǎo)老師，才完成了本套模具的設(shè)計(jì)過程。 本次設(shè)計(jì)主要包含以下內(nèi)容： 1） 搜集相關(guān)資料，分析塑件的成型工藝，對(duì)工件進(jìn)行工藝審核。通過在設(shè)計(jì)中查閱和復(fù)習(xí)其相關(guān)知識(shí)，我對(duì)部分已生疏的學(xué)科又得到了重新的鍛煉 ；此外還幫助我學(xué)習(xí)使用了 SolidWorks 這款三維制圖軟件，這款軟件對(duì)我們學(xué)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說用途十分廣泛。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔，在開模時(shí)空氣無法進(jìn)入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入排氣系統(tǒng)。 本次設(shè)計(jì)的模具，由于型腔尺寸較小，可以利用推桿、活動(dòng)型芯以及活動(dòng)鑲件的部位與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，排氣間隙取。 C ）， C=1047 J/kg 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 44 簡單的計(jì)算 通常對(duì)于中小型模具以及對(duì)塑料制品要求不太嚴(yán)格時(shí)，一般可忽略空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸傳走的熱量，同時(shí)也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻； 5） 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。 4） 改善塑件表面質(zhì)量；模具溫度過低會(huì)使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯熔合紋。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性較好的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有機(jī)玻璃等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，則模具可利用自然冷卻而不設(shè)冷卻系統(tǒng)。 f/(1m)(1+f) （ kN） 式中， Q— 脫 模最大阻力（ kN） t— 塑件的平均壁厚（ cm） E— 塑料的彈性模量（ N/2） 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 41 S— 塑料毛坯成型收縮率（ mm/mm） l— 包容凸模長度（ cm） f— 塑料與鋼之間的摩擦系數(shù) m— 泊松比，一般取 ~ 查表得， S=， E=105N/cm2 已知， t?， l=， f= Q=8105(1 )(1+)=N 660 .5 1 0 1 0 1 2 4 0 .8 3 7 1 0 7 4 4 5 .0 2F f F f P A N?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?正阻 F阻 摩擦阻力（ N） f 摩擦系數(shù)，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 F正 因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力（ N） P 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力，一般取 8～ 12MPa,本設(shè)計(jì)取10MPa A 塑件包緊型芯的側(cè)面積（ ㎜ ^2） 模具溫度調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定向、成型周期和塑件質(zhì)量。 當(dāng)開始脫模時(shí)，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時(shí)計(jì)算，亦即無視脫模斜度（ a=0） 由于制品是薄壁矩形件 Q=8t推桿的直徑為 Φ 2，其與推桿孔之間采用 H7/f6 間隙配合，推桿與推桿固定板采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。 3） 機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利地脫模。另外，也可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來分類。常用的推出零件有推桿、推管、推件板、成型推桿等。推出機(jī)構(gòu)中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔的零件稱為推出零件。 圖 38 導(dǎo)柱示意圖 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 1） 結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時(shí)鉆，再分別擴(kuò)孔，以保證其配合精度； 2） 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔 ，利于排出孔內(nèi)剩中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 36 余空氣； 3） 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按 H7/f6 的間隙配合，表面粗糙度為 。 5） 承載作用 ： 當(dāng)采用脫模板脫模或雙分型面模具時(shí)，導(dǎo)柱有承受脫模板和型腔板的作用。 2） 導(dǎo)向作用 ： 合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道大端直徑 ，長度約為主流道大端直徑。 扇形澆口由于進(jìn)料口寬闊，進(jìn)料通暢，故常用來成型長條，扁平而薄的制品，如蓋板、標(biāo)尺、托盤、板材等。澆口深度根據(jù)制品厚度而定，一般取 ~，澆口寬度一般為澆口處型腔寬度的 1/4，但中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 33 最小不得小于 8mm。所以我選用扇形澆口設(shè)計(jì)方案。 澆口的設(shè)計(jì) 由于此次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是基于 SolidWorks 的移動(dòng)硬盤外殼的模具設(shè)計(jì)，移動(dòng)硬盤不是很大，而且硬盤外殼也比較薄，大致形狀區(qū)別不是很大。 1） 避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷（避免噴射有兩種方法： a 加大澆口截面尺寸，降低熔體流速； b 采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動(dòng)狀況。 ～ 6176。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 圖 35 主流道示意圖 主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置 的能力。主流道的形狀為圓錐行，以便熔體的流動(dòng)和開模是主流道泥料的順利拔出。 8） 保證塑件外觀質(zhì)量。 4） 塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗 。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本的原則 : 澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到注射成型的效率和塑件的質(zhì)量。 一般而言，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，可采用一模多腔來提高生產(chǎn)效率為。注射成型是先合模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔 —— 型腔。 2）有利于保證塑件尺寸精度； 3）有利于保證塑件的外觀質(zhì) 量，塑料熔體容易在分型面上產(chǎn)生飛邊，從而影響塑件的外觀質(zhì)量，因此在光滑平整表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型面。 所以鎖模力校核合格。 注射壓力的校核 注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)大于等于塑件成型所需的注射壓力?；?g）。 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 V = nVz + Vj 或 M = nmz + mj 式中 V（ m） —— 一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量 (cm179。成型周期中的其他時(shí)間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化 和自動(dòng)化以及兩化的程度等有關(guān)。冷卻時(shí)間主要決定于塑件的厚度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能以及模具溫度等。 壓力：注射模注射過程中需要控制的壓力包括塑化壓力、注射壓力和型腔壓力三種 ，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。 注射成型工藝參數(shù) 在塑料成型過程中，工藝條件的選在和控制是保證成型順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。其流動(dòng)的情況又可分為充型、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段。 注射機(jī)的選擇 完整的注射成型工藝過程，按其先后順序應(yīng)包括：成型前的準(zhǔn)備、注射過程、塑件的后處理等。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 5)鎖模力 ： 注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力 ,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開 。 2)注射壓 力 ： 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 ,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力 ,螺桿 (或柱塞 )對(duì)熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力 。透明塑件要求型腔和型芯的 表面粗糙度相同，而不透明塑件則根據(jù)使用情況決定他們的表面粗糙度。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。此外，有了圓角，模具在 淬火或使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂。 20180。 30180?！?40180?！?45180。 5） 在塑料制品設(shè)計(jì)中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。大而薄的塑件在塑料尚未充滿型腔時(shí)已經(jīng)固化，或勉強(qiáng)能充滿但料的前鋒已不能很好的熔合而形成冷接縫影響塑件的外觀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。30ˊ , 取斜度的方向一般內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求斜度由擴(kuò)大方向取得；外形以大端為準(zhǔn)，符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，脫模斜度見下表： 表 23 常用塑料的脫模斜度 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 3) 壁厚 塑料制件規(guī)定它的最小壁厚值，它隨塑件大小不同而異。k) 比熱 1535 J/(kg164。塑化量不足，則會(huì)導(dǎo)致型腔充不滿、腔內(nèi)壓力不足、塑料的保壓不足而出現(xiàn)塑件材質(zhì)疏松、收縮大、凹陷、孔洞等。模溫超過 120 度時(shí)塑件冷卻慢，易變形粘模。 2） 熔融溫度高，粘度高，大于 200g 的塑件，宜用加熱式的延伸噴嘴。 物料性能 沖擊強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好，無色透明，著色性好，電絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性好，但自潤滑性差，有應(yīng)力開裂傾向，高溫易水解，與其它樹脂相溶性差。 圖 11 傳統(tǒng)塑料模具設(shè)計(jì)流程 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 圖 12 基于 IMOLD 的塑料模具設(shè)計(jì)流程 本論文的主要內(nèi)容 本課題主要是基于 SolidWorks 的小型移動(dòng)硬盤外殼注 塑模設(shè)計(jì)，也就是通過 SolidWorks 這款三維繪圖軟件設(shè)計(jì)并繪制出小型移動(dòng)硬盤外殼注塑模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容。并以智能化的操作方式使設(shè)計(jì)人員在輕松的環(huán)境下設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 6） 數(shù)控加工：利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實(shí)時(shí)加工過程并顯示有關(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù)，同時(shí)還可自動(dòng)生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸，五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。 2） 結(jié)構(gòu)分析：利用有限元分析軟件可以對(duì)制品的強(qiáng)度、應(yīng)力等進(jìn)行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師．模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。 計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具中的應(yīng)用 模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟(jì)巾的地位也非重要。 近幾年來， 在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的 ，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有較大的差距。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表、自行車、電冰箱、電風(fēng)扇等，分別有 60%、中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 85%和 92%以上的零件用模具進(jìn)行成型加工。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。還能生產(chǎn)厚度僅為 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。 相比而言， 國內(nèi)相塑料模具就比國外落后得多，目前大多用的是單型腔，簡單型腔的模具達(dá) 70％ 以上，仍占主導(dǎo)地位 ， 一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計(jì)和制造 ，但是 有很多精密的模具都要靠進(jìn)口。另外，國外在壓塑成型和吹塑成型自動(dòng)化和連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)方面也有很大的進(jìn)展。 (3)子母螺桿注塑成型技術(shù)的應(yīng)用。意大利 PRESMA 公司的 10 工位 EVA 交聯(lián)發(fā)泡注塑機(jī)組，由 1 臺(tái)注塑機(jī)和沿圓周排列的 10 套注塑模具組成，這 10 個(gè)模具依次被移動(dòng)到注塑機(jī)前進(jìn)行注塑成型，被注塑后的模具在移動(dòng)中需要完成定型、開模、取出制品、合模的工序，這些工序全部由電腦自動(dòng)控制。例如： (1)混煉與注塑成型組合技術(shù)的應(yīng)用， WP 公司將雙螺桿聚合物玻纖混煉技術(shù)與活塞注塑成型技術(shù)組合，把多相體系共混與注塑組合成連續(xù)成型過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中， 60%～ 90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)：依靠模具加工的產(chǎn)品和零件，電行業(yè)占 80%，機(jī)電行業(yè)占 70%以上。它在鍛造、塑料加工、壓鑄等行業(yè)中起著重要作用。s industrial level. Plastic is everywhere in the world today, plastic mold with a great development, especially the injection mold. This design uses SolidWorks 3D mapping software IMOLD injection mold design module, pleted a small mobile hard disk shell injection mold design. Core and cavity machining process analysis of a simple, Finally the mold assembly drawing SolidWorks export and modify it in CAD. Using this method, the design of injection mould, can achieve in parametric design, des