【正文】 注塑成型已被證明是可行的且有效的制造這種組成部分的方法。是他們的支持和鼓勵(lì)使我能順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)，本次設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，都凝聚著張老師的大量心血。在以后的模具設(shè)計(jì)中如能應(yīng)用Pro/E和UG等軟件，與Solidworks軟件相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，將會(huì)使模具設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，拓寬了自己的知識(shí)面，也鍛煉了自己品質(zhì)。最初，接到模具這個(gè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，我對(duì)模具了解得很少，所知道的知識(shí)僅局限于大三時(shí)所學(xué)的《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》這本書(shū)，對(duì)模具設(shè)計(jì)的過(guò)程及步驟也是一無(wú)所知。（2）注射壓力、速度、背壓過(guò)低、注射及保壓時(shí)間過(guò)短，使料量或密度不足而收縮壓力、速度、背壓過(guò)大、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成飛邊而出現(xiàn)收縮。（5）對(duì)薄件應(yīng)提高溫度，保證料流暢順，對(duì)厚壁制件應(yīng)降低模溫。2．模具方面：（1）流道、進(jìn)料口太小，或數(shù)量不夠造成供料不足而產(chǎn)生塑件凹陷；進(jìn)料口位置不當(dāng)，不利于供料、補(bǔ)縮；料溫高、模溫高，冷卻時(shí)間短，易出凹痕；模溫低，易出真空泡。造成這種情況的主要原因有：1．注塑機(jī)方面：（1）噴嘴孔太大造成融料回流而出現(xiàn)收縮，太小時(shí)阻力大料量不足出現(xiàn)收縮。（3）塑料再生次數(shù)太多或再生料含量太高或供料不足，或在機(jī)筒內(nèi)加熱時(shí)間太長(zhǎng)，都會(huì)促使制件脆裂。（6）脫模劑不當(dāng)，模具不凈。（3）模溫太高，脫模困難；模溫太低，塑料過(guò)早冷卻，熔接縫融合不良，容易開(kāi)裂，特別是高熔點(diǎn)塑料如聚碳酸酯等更是如此。（3）模具結(jié)構(gòu)不良造成注塑周期反常。（3）頂出裝置傾斜或不平衡，頂桿截面積小或分布不當(dāng)。（4）料筒調(diào)定的注料量不足，即緩沖墊過(guò)小會(huì)使射料時(shí)多時(shí)少而出現(xiàn)飛邊或制件不滿(mǎn)。（3）調(diào)節(jié)頭與二極的平行度不夠或調(diào)節(jié)的系統(tǒng)壓力過(guò)大。3．塑料的流動(dòng)性過(guò)大，料溫高，模溫高，注射速度過(guò)快，或加太多的潤(rùn)滑劑，應(yīng)適當(dāng)降低壓力、速度、溫度等，減小潤(rùn)滑劑的使用量，必要時(shí)要選用流動(dòng)性差的塑料。2．注塑模具原因：（1）模具型腔分布不衡或平行度不夠造成受力不平衡而造成局部飛邊，局部不滿(mǎn)，應(yīng)在不影響制件完整性前提下流道應(yīng)盡量安置在質(zhì)量對(duì)稱(chēng)中心。二、飛邊飛邊又稱(chēng)溢邊、披鋒、毛刺等，大多發(fā)生在模具的分合位置上，如動(dòng)模和靜模的分型面，滑塊的滑配部位、鑲件的絕隙、頂桿孔隙等處，飛邊在很大程度上是由于模具或機(jī)臺(tái)鎖模力失效造成。進(jìn)入型腔的料受到來(lái)不及排走的氣體壓力的阻擋而造成充填不滿(mǎn)。應(yīng)增加整個(gè)制件或局部的壁厚或可在填充不足處的附近設(shè)置輔助流道或澆口解決。一、產(chǎn)品注射不足產(chǎn)品注射不足往往是由于物料在未充滿(mǎn)型腔之前即已固化，造成注塑制品射料不滿(mǎn)的主要原因是缺料和注射壓力與速度不妥（包括阻力造成壓力過(guò)于耗損）。15．Toolbox工具箱 SolidWorks的Toolbox工具箱提供了建立企業(yè)庫(kù)文件的工具，可以對(duì)軸承等一些通用的標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行計(jì)算，提供了ISO、ANSI等標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，并可與裝配環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)插入。13．動(dòng)畫(huà)功能——Animator SolidWorks 提供了一個(gè)動(dòng)畫(huà)功能，它把屏幕上的三維模型以及我們所作的操作記錄下來(lái)，生成脫離軟件環(huán)境并可直接在WINDOWS平臺(tái)下面運(yùn)行的動(dòng)畫(huà)文件。12．基于INTERNET的協(xié)同工作 現(xiàn)在的時(shí)代是網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，SolidWorks深知這一點(diǎn)，因而采用了超鏈接，3D會(huì)議，eDrawings，Web文件夾以及3D實(shí)時(shí)托管網(wǎng)站等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)基于internet的協(xié)同工作。10．3D草圖 SolidWorks 提供了直接繪制三維草圖的功能，在友好的用戶(hù)界面下，象繪制線(xiàn)架圖一樣不再局限在平面上，而是在空間直接畫(huà)草圖，因而可以進(jìn)行布線(xiàn)，管線(xiàn)及管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；這一功能在主流實(shí)體造型領(lǐng)域內(nèi)是獨(dú)一無(wú)二的，而且是作為SolidWorks 內(nèi)置功能。 SolidWorks 還利用配置的優(yōu)越性，收集所有折彎并可單獨(dú)壓縮從而展示零件的加工過(guò)程。文檔內(nèi)還包含了免費(fèi)的瀏覽工具，任何人可以在任何一臺(tái)裝有Windows系統(tǒng)的PC機(jī)上進(jìn)行自由地瀏覽，而無(wú)需任何其他軟件的支持。8．EDrawing SolidWorks一向以創(chuàng)新領(lǐng)先而著稱(chēng)，其中eDrawing的出現(xiàn)就是一個(gè)典型代表。 SolidWorks在已有配置管理的技術(shù)基礎(chǔ)上提供了生成交替位置視圖的功能，從而在工程圖中清晰地描述出類(lèi)似于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等的極限位置視圖。7．工程圖(RapidDraft,剖中剖,交替位置視圖) SolidWorks提供全相關(guān)的產(chǎn)品級(jí)二維工程圖，現(xiàn)實(shí)世界中的產(chǎn)品可能由成千上萬(wàn)個(gè)零件組成，其工程圖的生成至關(guān)重要，其速度和效率是各3D軟件均要面臨的問(wèn)題。6. 裝配特征 SolidWorks提供完善的產(chǎn)品級(jí)的裝配特征功能，以便創(chuàng)建和記錄特定的裝配體設(shè)計(jì)過(guò)程。SolidWorks提供各種3D軟件數(shù)據(jù)接口格式，其中包括Iges、Vdafs、Step、Parasolid、Sat、STL、MDT、UGII、Pro/E、SolidEdge、Inventor等格式輸入為零件和裝配，還可輸出VRML、Tiff、Jpg等等文件格式。其它同類(lèi)軟件雖然也是與Windows兼容的產(chǎn)品，但其仍無(wú)法真正在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)采用拖放技術(shù)，也無(wú)法在系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)地進(jìn)行VB編程和過(guò)程回放。 solidWorks中所提供高級(jí)功能如Smartparts,柔性化的子裝配以及交替位置視圖等也都是因?yàn)橛辛伺渲貌庞辛藢?shí)現(xiàn)的可能。圖形顯示和性能方面，利用配置功能SolidWorks可通過(guò)隱藏/顯示和壓縮等手段實(shí)現(xiàn)同一部件的不同個(gè)體顯示在同一總裝配體中，而其它同類(lèi)軟件是無(wú)法做到的，即在其它同類(lèi)軟件的裝配體內(nèi)，一個(gè)部件的所有實(shí)例必須是相同的。配置管理 在SolidWorks中，用戶(hù)可利用配置功能在單一的零件和裝配體文檔內(nèi)創(chuàng)建零件或裝配體的多個(gè)變種(即系列零件和裝配體族)，而其多個(gè)個(gè)體又可以同時(shí)顯示在同一總裝配體中。主要功能描述如下：Top Down(自頂向下)的設(shè)計(jì) 自頂向下的設(shè)計(jì)是指在裝配環(huán)境下進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)子部件的能力，不僅做到尺寸參數(shù)全相關(guān)，而且實(shí)現(xiàn)幾何形狀、零部件之間全自動(dòng)完全相關(guān)，并且為設(shè)計(jì)者提供完全一致的界面和命令進(jìn)行全自動(dòng)的相關(guān)設(shè)計(jì)環(huán)境。第6章 SolidWorks的簡(jiǎn)介美國(guó)SolidWorks公司是一家專(zhuān)門(mén)從事開(kāi)發(fā)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的高科技公司，公司宗旨是使每位設(shè)計(jì)工程師都能在自己的微機(jī)上使用功能強(qiáng)大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系統(tǒng)，公司主導(dǎo)產(chǎn)品是世界領(lǐng)先水平的SolidWorks軟件。氣壓推出：對(duì)于大型深型腔制品，經(jīng)常采用或輔助采用氣壓推出方式。常用的推出零件有：推桿推出：推桿推出時(shí)一種基本的也是一種常用的制品推出方式。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則脫模機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循下述原則：① 塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；② 防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及所在部位，有針對(duì)性地選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心線(xiàn)相重合；由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用應(yīng)盡量大一些，以防止塑件變形或損壞③ 力求良好的塑件外觀，在選擇頂出裝置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^質(zhì)量影響不大的部分，在采用推桿脫模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問(wèn)題；④ 結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且有足夠的強(qiáng)度和剛度。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A 經(jīng)淬火處理，硬度為55HRC 以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55HRC以上。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课唬渲行闹聊＞哌吘墤?yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形；該模具采用4 根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱(chēng)布置；該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模固定板上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上；為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角；各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線(xiàn)應(yīng)保證平行；在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞；當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。定位機(jī)構(gòu)的功用對(duì)于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不完善的，還必須在動(dòng)、定模之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求。本次設(shè)計(jì)采用水道冷卻，其布局如下圖所示： 冷卻水道示意圖 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類(lèi)型。熱塑性塑料在注射成型后，要使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，必須做好冷卻通道的設(shè)計(jì)工作，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端的直徑。 澆口的類(lèi)型澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下11 種：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤(pán)形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等本次設(shè)計(jì)中結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用側(cè)澆口的形式。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時(shí)為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。3） 必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時(shí)塑料充填型腔時(shí)造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。2 、澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)1） 盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對(duì)大型塑件更為重要。澆口的作用是使從流道來(lái)的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔，型腔充滿(mǎn)塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料平衡。設(shè)計(jì)分流道必須考慮的因素：塑料的流動(dòng)性及制品的形狀型腔的數(shù)量壁厚及內(nèi)在外觀質(zhì)量要求注射機(jī)的壓力及注射速度主流道及分流道的拉料和脫落方式分流道的長(zhǎng)度及直徑分流道的長(zhǎng)度：分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱?；分流道直徑：因所選材料為ABS，由書(shū)中表101，選擇流道直徑為7mm。（6） 主流道大端直徑主流道大端直徑 D = d+2Ltg（α/２）（α=4176。（3） 球面配合高度球面配合高度為 3 ～ 5 取 3（mm）。在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2176。⑤ 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。 對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：① 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)性。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。排氣槽一般設(shè)在分型面上凹模一側(cè)，以便于模具制造與清理。限位釘?shù)牡脑O(shè)計(jì)大端直徑取10mm,數(shù)量取6個(gè)。動(dòng)模板厚度盡量取大些，以增加模具的強(qiáng)度和剛度。定模板和動(dòng)模板大小的設(shè)計(jì)長(zhǎng)寬的確定定模板、動(dòng)模板的長(zhǎng)寬尺寸可以按以下經(jīng)驗(yàn)確定第一步：確定模具的大致寬度，方法是在內(nèi)模鑲件寬度基礎(chǔ)上加100mm，如果和小于250mm,則為小型模具；如果和在250～350之間（包括350mm），則為中型模具；如果和大于350mm，則為大型模具。 開(kāi)框的長(zhǎng)、寬尺寸確定長(zhǎng)度和寬度基本尺寸等于內(nèi)模鑲件的長(zhǎng)度和寬度基本尺寸，公差配合取H7/、163mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，各型腔之間的鋼厚B可取12～25mm，此處選20mm。 按剛度計(jì)算型腔側(cè)壁的厚度S型腔受塑料熔體壓力時(shí)，四壁變形，兩長(zhǎng)邊大于兩短邊，當(dāng)長(zhǎng)、短邊側(cè)壁厚度相同時(shí)，長(zhǎng)邊能滿(mǎn)足要求，短邊更無(wú)問(wèn)題，因此，側(cè)壁厚度計(jì)算歸結(jié)為長(zhǎng)邊厚度的計(jì)算。設(shè)計(jì)鑲嵌式和組合式凸模時(shí)，應(yīng)盡可能滿(mǎn)足下列要求：（1）將型腔的內(nèi)型芯加工變?yōu)殍偧徒M合件的外形加工；（2）拼縫應(yīng)避開(kāi)型腔的轉(zhuǎn)角或圓弧部分的外形加工；（3）鑲件的數(shù)量力求盡可能少，以減小對(duì)塑件外觀和尺寸精度的影響；（4）易損壞部分應(yīng)設(shè)計(jì)獨(dú)立的鑲件，便于更換；在注射成型過(guò)程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此模具型腔應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。7） 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。4） 分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂直于開(kāi)模方向。通常進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)HRC40以上。第5章 煙霧報(bào)警器上殼體模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件在成型加工過(guò)程中，用來(lái)充填塑料熔體以成型制品的空間被稱(chēng)為型腔。對(duì)于液壓機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開(kāi)模行程由注塑機(jī)曲軸機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無(wú)關(guān)。從而得到≥= AP （式42）式中，——注射機(jī)的額定鎖模力（N）； ——模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa），~ 倍，通常為20～40Mpa,根據(jù)《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》書(shū)中表14，因本設(shè)計(jì)所用材料為ABS，所以選型腔壓強(qiáng)值為40MPa； ≥ =40= ，則F ≥810KN 注射機(jī)型號(hào)的確定注射機(jī)規(guī)格主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式來(lái)確定，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下進(jìn)行注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。所以可得一次總的注射量為： =2+ =2+= cm179。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。平衡式型腔布局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度、截面形狀及尺寸均對(duì)應(yīng)相同，可以實(shí)現(xiàn)均