【正文】 李老師每周都安排見(jiàn)面會(huì)，兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識(shí)還有待人處世的積極態(tài)度，在此表示衷心的感謝。在此，我要感謝李老師以及每一個(gè)幫助過(guò)我的人。 總造價(jià)為：約為 20210 元人民幣。 本次設(shè)計(jì)的模具尚存在設(shè)計(jì)上的不足，還有待加以完善和修改。 13 結(jié)論 本設(shè)計(jì)是為電池后殼注射成 型而專門(mén)設(shè)計(jì)的。合模時(shí)，推出機(jī)構(gòu)靠復(fù)位桿復(fù)位并準(zhǔn)備下一次注射。型腔由定模板上的凹模與固定在動(dòng)模板上的凸模 組成，并由注塑機(jī)合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。 注塑模模架?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和 GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。 11 模架的選擇 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 42 頁(yè) 共 48 頁(yè) 42 在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。 推桿的復(fù)位 使用推桿作為推出零件的脫模機(jī)構(gòu)，在完成一次脫模動(dòng)作，開(kāi)始下一次注射工作循環(huán)時(shí)，與制品接觸的推桿必須回復(fù)到初始位置。 計(jì)算 σ= N/mm178。 A= mm178。 采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也 便于更換。 推桿的形式 根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)， 模具型腔在定模部分，型心在動(dòng)模部分。采用何種不同類(lèi)型的推出脫模機(jī)構(gòu)，其選用原則如下： a. 使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。 （ 1） 主視圖 （ 2）側(cè)視圖 圖 57 冷卻管道在模具中的位置 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 39 頁(yè) 共 48 頁(yè) 39 10 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。kJ /kg； W—單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑件質(zhì)量（ kg/min）按每分鐘注 2 次 ρ—冷卻水的密度（ 1000 kg /m179。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻介質(zhì)的選擇 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?、傳熱系?shù)大，成本低。 （ 6）合理選擇冷卻水道的形式。 （ 4）澆口處加強(qiáng)冷卻。 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度設(shè)為 40℃ 。 （ 4）當(dāng)模具的溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫度差過(guò)大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹取變形，會(huì) 影響塑件的形狀和尺寸精度。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖 56 所示： 圖 56 導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合 9 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 模具溫度對(duì)模具的影響 （ 1）模具在成型的過(guò)程中，模具的溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的質(zhì)量。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H7/f7的間隙配合； 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 ； 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。錐面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。一般在保證塑件精度的前提下，宜盡量取大些，以便于脫模；型腔的脫模斜度可比型芯的脫模斜度取小些，因?yàn)樗芰蠈?duì)型芯的包緊力較大，難于脫模。1/2δz 177。1/2δz 177。 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 33 頁(yè) 共 48 頁(yè) 33 動(dòng)模型芯徑向尺寸計(jì)算 動(dòng)模型芯徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下： ? ?zscpM LSL ???????? ???? 211 ML ——型芯徑向尺寸（ mm）； z? ——型芯的制造公差（ mm）； 其他符號(hào)意義同上。選取 ?？紤]到本設(shè)計(jì)塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以采用整體式結(jié)構(gòu)，其形狀和尺寸如下圖 4 49 所示，圖中多處圓孔為頂桿位置。本設(shè)計(jì)塑件形狀簡(jiǎn)單，所以使用整體式結(jié)構(gòu)，其形狀和尺寸如下圖 4 47 所示。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。 在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。型腔的排列方式如圖 44 所示： 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁(yè) 共 48 頁(yè) 26 圖 44 型腔排列方式 分型面設(shè)計(jì) 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具 的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析。按照 SJ/T 10628—95 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 2 級(jí)超精密級(jí)塑件，宜一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)可以一模二腔。一般在制品形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚處等要求。 主流道冷料井的設(shè)計(jì)如圖 42 所示： 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 共 48 頁(yè) 24 圖 42 主流道冷料井的設(shè)計(jì) 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成圓形流道。經(jīng)換算得主流道大端直徑為 mm。該澆注套采用分體式，即把與注射機(jī)定模板中心定位孔配合定位的臺(tái)肩和構(gòu)成主流道的部分分開(kāi)制作。因此，主流道襯套應(yīng)帶凸緣，使之固定在定模上。主流道出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑 20 .5 ~ 3 / 8r m m r d??或 ，為減少壓力損失和回收料量，主流道長(zhǎng)度盡可能短些，常取 mm60? 。 注射機(jī)的噴嘴頭部比主流道襯套球面半徑小 1~2 mm。 ⑥ 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。 ② 采用 尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響?？梢?jiàn)，冷卻方案二的翹曲值 較大 ， 方案一和方案三的設(shè)計(jì)更好。由此可知 三種方案的 冷卻時(shí)間 都 較短，所以就制件的冷卻時(shí)間來(lái)看， 三種方案均可以 。 （ 2） 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間也叫制件冷卻時(shí)間。 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) 共 48 頁(yè) 19 圖 31 回路管壁溫度（方案一） 圖 32 回路管壁溫度（方案二） 圖 33 回路管壁溫度（方案 三 ） 從圖中可以看出， 三 種方案的冷卻方式從入水口到出水口的溫度增長(zhǎng)均沒(méi)有超過(guò) 。 圖 28 冷卻裝置（方案一） 圖 29 冷卻裝置（方案二） 圖 30 冷卻裝置（方案 三） 冷卻分析結(jié)果及其比較 以下是三種方案的比較。 而衡量注射模冷卻系統(tǒng)的優(yōu)劣 有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：第一是使注射模成型冷卻時(shí)間最短，第二是使注塑件表面溫度均勻，以減少塑件變形。 b. 熔接痕均分布在塑件邊緣不重要的部分，不會(huì)影響塑件的美觀，符合設(shè)計(jì)要求。 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 48 頁(yè) 17 圖 25 體積收縮率（方案一） 圖 26 體積收縮率（方案二） 圖 27 體積收縮率（方案 三 ） 由上圖可以看出，方案一的體積收縮率最大為 8%，體積收縮較均勻，方案二的體積收縮率最大為 %，方案 三 的體積收縮率最大為 %，相比較而言，方案一體積收縮總體計(jì)較均勻，而方案二和方案三的最 大收縮率比較小，所以各有優(yōu)勢(shì)，均可。因此，對(duì)熔融體流動(dòng)前沿溫度而言，方案 二較 好。如果這一溫度太高，則會(huì)使塑料聚合體發(fā)生降解，造成制件的表面缺陷。 三 種方案的鎖模力分析結(jié)果如圖 1 圖 20 和圖 21 所 示。 （ 4）鎖模力 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 共 48 頁(yè) 15 鎖模力即為在進(jìn)行注塑時(shí)閉合模具所需要的力。 在塑料制品成型中，熔接痕不但影響制品的外觀，而且易于產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響制品的總體強(qiáng)度。 三 種方案氣穴位置的分析結(jié)果如下圖 1 圖 14 和圖 15 所示。填充分析結(jié)果主要包括 填充時(shí)間、氣穴位置、熔接痕、鎖模力、熔融體流動(dòng)前沿溫度。所以有三種澆注方案可供選擇： ① 深藍(lán)色區(qū)域的潛伏式澆口、 ② 淡藍(lán)色的側(cè)澆口、 ③ 綠色區(qū)域的側(cè)澆口。凹陷等現(xiàn)象的發(fā)生。 由以上數(shù)據(jù)可 以清晰地看出，最大縱橫比小于 10%，匹配率大于 90%，那么就可以進(jìn)行流動(dòng)、冷卻及翹曲分析，并且可以得到比較精確的結(jié)果。 由以上數(shù)據(jù)可以清晰地看出，匹配百分比大于 90%，可進(jìn)行流動(dòng)、冷卻與翹曲分析，只是初始有限元?jiǎng)澐值膯?wèn)題是最大縱橫比大于 10%，須對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)。 A j =5392=178。該力的大小為 F2=PA =P（ nAx +A j） 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 共 48 頁(yè) 10 式中： P—熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力為 20MPa~40MPa，取 30MPa； A—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面 積之和， mm178。 按照塑件零件圖所示的尺寸，單個(gè)塑件的體積 V1=1348mm3。 型腔數(shù)目的確定及校核 因型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化速率、最大注射量及鎖模量等參數(shù)有關(guān)，因此有任何一個(gè)參數(shù)都可以校核型腔的數(shù)量。選用高速注射的或用大注射量、大鎖模力的注射機(jī)注射大面積、小重量的塑件時(shí)，模具設(shè)計(jì)應(yīng)防止融料內(nèi)充入空氣、排氣不良、融接不良、塑件內(nèi)應(yīng)力增大、塑料易分解、嵌件型芯受沖擊力大及易發(fā)生飛邊等弊病。 則：該模具一次注射所需塑料 ABS： 體積 V=13484+=179。在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外型尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、注射力鎖模力、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。塑件各個(gè)圓角半徑參見(jiàn)塑件零件圖。在要求必需有不同壁厚時(shí)，不同壁厚的比例不應(yīng)超過(guò) 1:3，且應(yīng)采用適當(dāng)?shù)男揎棸霃揭詼p緩厚薄過(guò)渡部分的突然變化。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足一下幾方面要求：具有足 夠的強(qiáng)度和剛度；脫模時(shí)能夠受推出機(jī)構(gòu)的推出力而不變形；能夠受裝配時(shí)的緊固力。在本次設(shè)計(jì)的塑件中，設(shè) ABS 的脫模斜度為：型腔：1176。在 不影響塑件的使用前提下，脫模斜度可以取大一些。 塑件公差數(shù)值根據(jù) SJ137278 塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)確定。C 模具溫度： 50～ 70176。 ABS 注射參數(shù) 注射類(lèi)型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 30～ 60r/min 噴嘴類(lèi)型：形式 直通式；溫度 180～ 190176。 成型特點(diǎn) ABS 在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大； ABS 易吸水， 成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在 正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。因此，在選用材料時(shí)，考慮采用 ABS，并且作為遙控器的一個(gè)外殼ABS 能滿足它的使用性能合成型特性。 塑件的結(jié)構(gòu)圖 經(jīng)過(guò)基本測(cè)繪后，運(yùn)用 UG 軟件 繪制 三維圖，再導(dǎo)出二維圖，并添加 相關(guān) 尺寸。利用分型面的配合間隙自然排氣。冷料穴主要是避免冷料進(jìn)入型腔影響塑件的質(zhì)量和堵塞澆口。分流道的布置要均勻處理，確保熔融塑料由主流道到各分流道的距離 相等。 澆口套要進(jìn)行淬火處理 ，這樣可以延長(zhǎng)模具的使用壽命。要確保塑件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過(guò)注射機(jī)最大容量的 80％。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合及草圖等步驟造型。近年來(lái)，我國(guó)塑料模具行業(yè)在結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變方面已經(jīng)有了一些成績(jī)，但離 “合理 ”尚有一定差距，仍景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 共 48 頁(yè) 3 需進(jìn)一步調(diào)整和轉(zhuǎn)變。 因此，展望未來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)總體發(fā)展前景美好。但是出口的塑料模具以中低檔產(chǎn)品居多。 UG、 MoldFlow 等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，制品幾何 造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是基于同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。在歐美一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家， CAD／ CAM 已經(jīng)成為模具行