【正文】 ??? 取實(shí)際底板厚度大于 10mm 就能滿足要求。否則可能會(huì)因?yàn)閯偠炔蛔愣a(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會(huì)彎曲變形而導(dǎo)致溢料和飛邊 ，降低塑料制件的尺寸精度，并影響塑料制口的脫模。 徑向尺寸計(jì)算公式： ? ? ???????? ?????????? 43K1塑ll 高度尺寸計(jì)算公式： ? ? ???????? ?????????? 32K1塑hh 其中 : l — 塑件外形最大尺寸； K— 塑件的平均 收縮率 ； ? — 塑件的尺寸公差； ?— 模具制造公差 ,取塑件尺寸公 差的 1/31/6； h— 塑件高度方向的最大尺寸。 徑向尺寸計(jì)算公式： ???????? ?????????? 0431 ）（塑 KLL 高度尺寸計(jì)算公式： ? ? ???????? ??????????0321 KHH 塑 其中 : L — 塑件外形最大尺寸； 22 K— 塑件的平均收縮率 ； ?— 塑件的尺寸公差； ?— 模具制造公差 ,取塑件尺寸 公差的 1/31/6； H— 塑件高度方向的最大尺寸。 HRC≥ 55。必須具有一定的強(qiáng)度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因?yàn)?ABS 沒(méi)有腐蝕性。整體式凸模就是把凸模與模板做成整體，結(jié)構(gòu)牢靠、不易變形、成型質(zhì)量好，但當(dāng)塑件內(nèi)表面形狀復(fù)雜時(shí)難加工，材料消耗量大，適用于內(nèi)表面形狀簡(jiǎn)單的小型凸模。故本次將凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為整體嵌入式，凹膜用螺釘緊固在定模板上，形式如下圖所示： 圖 61 整體嵌入式凹模 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，與凹模配合，直接接觸成型塑料內(nèi)表面或上下端面。總體來(lái)說(shuō)，整體式強(qiáng)度、剛度好，但不適用于復(fù)雜的型腔。 下圖所示為塑件的進(jìn)膠形式： 圖 57 進(jìn)膠形式 20 6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹 模也可以稱為型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外形輪廓。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的 內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。 （ 2） 流過(guò)分流道的體積 V2=V 塑 =179?！?179。=179。 （ 3） 澆口凝料體積 由于澆口部分體積很小，可取為 0 （ 4） 冷料穴體積 1/3 4178。1/3 30 178。=179。 具體尺寸如 下圖所示： 圖 56 冷料穴 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算 （ 1） 主流道 凝料 體積 1/3 178。 但由于在三板模在第一次分型時(shí)就能取出澆注系統(tǒng)的凝料，故冷料穴可設(shè)計(jì)成無(wú)拉料桿的冷料穴。 利用 Pro/E 的塑料顧問(wèn)對(duì)塑件進(jìn)行模仿 CAE 的注塑之后得出 最佳進(jìn)澆點(diǎn)，如下圖所示： 圖 54 CAE 模仿最佳進(jìn)膠點(diǎn) 因點(diǎn)澆口在脫開(kāi)時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)繞口。 （ 2） 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。 由此確定梯形截面尺寸，如下圖所示： 圖 52 分流道截面 17 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。/4） =4/D=4/= 設(shè)梯形上底為 B，高為 H，下底為 X，其最佳比例 H/B=，取 H/B=，X/B=，取 X/B= 。 D=* *7241 =＞ 則其比表面積為（π 對(duì)于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200g 以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑： D = L 其中 D— 流道直徑（ mm）； W— 塑件的質(zhì)量（ g）； L— 分流道的長(zhǎng)度（ mm）。且其比表面積不太大，流道效率較高。 16 該值越大，表示流道的效率越高。在分流道設(shè)計(jì)中既要減少熔體流動(dòng)的壓力損失；又要流道的截面積小，以減少熔體的傳熱損失。 主流 道如下圖所示 圖 51 澆口套 分流道設(shè)計(jì) 由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。 = 。 由于本次采用雙分型面設(shè)計(jì)，需選用三板模模架，而三板模澆口套較大，主流道較短，取主流道長(zhǎng)度 L=14mm 。根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)》的公式： D1=d+(～ 1)mm 可知：D1=d+(～ 1)=4mm+(～ 1)mm=～ 5mm ，取 D1=5mm 。 取錐度為 6176。 主流道為圓錐體，錐度為 ?2 ～ ?4 ，對(duì)于粘度較大的熔體可以增大到 ?6 。 由于本次設(shè)計(jì)采用的是一模兩件的方案，且為雙分型面設(shè)計(jì)，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是必須考慮到主流道、分流道和冷料井的設(shè)計(jì)，而無(wú)需設(shè)計(jì)拉料桿。 （ 5） 滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。 （ 3） 系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量 損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少?gòu)澱郏砻娲植诙纫?，以使熱量及壓力損失盡可能小。設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則： （ 1） 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。注塑模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)的通道。澆注系統(tǒng)一般主要由主流道、分流道、澆口和冷料 穴組成。 該制品無(wú)需側(cè)向抽芯，但由于采用一模兩件方案、屬中等生產(chǎn)規(guī)模，為提高生產(chǎn)效率，本次采用雙分型面設(shè)計(jì)，即第一分型面分型時(shí)取出澆注系統(tǒng)凝料，第二分型面分型時(shí)取出塑件。 （ 3） 分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。應(yīng)根據(jù)分面選原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。選擇型腔 兩 點(diǎn)對(duì)稱分布。由于 該 塑件輕而小，只需盡量保證 11 各型腔從總壓力中均等分得所需的型腔壓力，同時(shí)均勻充滿，并均衡補(bǔ)料，以保證各塑件的性能、尺寸盡可能一致。 A 其中： F 注塑機(jī)的鎖模力 N Pm 型腔內(nèi)的平均壓力 MPa A 每個(gè)制件在分型面上的面積（㎜ 2 ） B 流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜ 2 ） 在模具設(shè)計(jì)前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動(dòng)分析 B為（ ～ ） A，常取B=，熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為 25～ 40MPa實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力，為保險(xiǎn)起見(jiàn)常用 ，則： N1≤（ *） /30*A=（ *110000030**86*86） /30*86*86 =（個(gè)） （ 2） 注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目 N2 N2=（ － C） /V 其中： G 注射機(jī)的公稱注塑量（㎜ 3 ） V 單個(gè)制件體積 （㎜ 3 ） C 流道和澆口的總體積（㎜ 3 ） 生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的 倍，同時(shí)流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)制品所需澆注系統(tǒng)是體積的 ～ 1 倍，現(xiàn)取 C= 則： N2=（ 258） / =（個(gè)） 從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取 N1， N2中的較小值，在這里可以選取的個(gè)數(shù)是 1， 2， 3，個(gè)，而本次設(shè)計(jì)采用一模多腔結(jié)構(gòu)，并考慮到型腔的布局，故采用一模兩件的方案。 （ 1） 按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量 N1 N1≤ (FPm 9 2 選擇注塑機(jī) 根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為 SZ258/110， 參數(shù)如下表： 機(jī)型 SZ258/110 注射容量 258mm179。 計(jì)算塑件體積和質(zhì)量 該產(chǎn)品材料為 ABS塑料，其密度為 ～ （ g/cmm3 ） ，收縮率為 ～ ，計(jì)算其平均密度為 （ g/cm3 ）； 平均收縮率為 。 制件尺寸選用尺寸精度 MT4 級(jí)（ GB/T14486— 1993） ,零件的尺寸精度中等，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。其他次要尺寸的精度等級(jí)定為 MT5 級(jí)（ GB/T14486— 1993）。 表面質(zhì)量分析 該塑件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求 ，故比較容易實(shí)現(xiàn)。其三維實(shí)體模型如下圖所示： 圖 12 聲控開(kāi)關(guān)面板塑件圖（正面） 7 圖 13 聲控開(kāi)關(guān)面板塑件圖（正面） 圖 14 聲控開(kāi)關(guān)面板塑件圖（背面） 8 結(jié)構(gòu)分析 ： 該塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為簡(jiǎn)單，無(wú)過(guò)多曲面；但圓角特征較多，并有孔位 10 處，內(nèi)表面凸臺(tái) 3 處、加強(qiáng)筋兩處，分型面設(shè)定時(shí)較為困難。 m/cm2 ） 6 透明度：半透明 三維造型及塑件的結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量和尺寸精度分析 三維造型 ： 運(yùn) 用 PRO/ENGINEER 軟件對(duì) 聲控開(kāi)關(guān)面板 進(jìn)行三維實(shí)體建模，來(lái)生成直觀的實(shí)體模型。 ABS 塑料廣泛用于制造汽車(chē)內(nèi)飾件、電器外殼、手機(jī)、電話機(jī)殼、儀表盤(pán)、容器等，也可生產(chǎn)板料、管料等產(chǎn)品。且 ABS 不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響。ABS 在 40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 ABS 的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性。 ABS 樹(shù)脂為微黃色或白色不透明顆粒料，無(wú)毒無(wú)味；具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)要求其具有易加工和表面光澤性優(yōu)良等特點(diǎn)。后都分為 （ 1） 通用塑料 （ 2） 工程塑料 （ 3） 特種塑料。（如圖 11 所示） 圖 11 聲控面板工程圖 5 材料選擇及其性能參數(shù) 塑料的品種很多，分類方式也各不相同，通常把塑料按照合成樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)和受熱時(shí)的行為分類和按塑料的應(yīng)用范圍分類。 4 1 聲控開(kāi)關(guān)面板的設(shè)計(jì)及其選材 實(shí)際測(cè)量及 CAD 三視圖 用游標(biāo)卡尺等測(cè)量工具實(shí)際測(cè)量 聲控開(kāi) 關(guān)面板尺寸 ，畫(huà)出測(cè)繪草圖。運(yùn)用 PRO/E 繪制開(kāi)關(guān)面板的三維實(shí)體模型，并用PRO/E生成與之對(duì)應(yīng)的凸、凹模具。 當(dāng)今，中國(guó)塑料工業(yè)已步人世界塑料先進(jìn)大國(guó)的行列，塑料機(jī)械與模具、塑料制品與應(yīng)用，塑料樹(shù)脂與助劑，總的生產(chǎn)量和消費(fèi)量都分別躍居世界的第一、第二、第三位，為世人所關(guān)注。 塑料模 標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系 統(tǒng)元件。當(dāng)然，這些新型注塑工藝所要求的注塑機(jī)和模具系統(tǒng)等機(jī)械、壓力和電氣系統(tǒng)控制也有別與傳統(tǒng)注塑機(jī)。我國(guó)現(xiàn)在的制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型具為最低，如化妝品用瓶子的吹塑模具，無(wú)論從造型以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。 近年來(lái)我國(guó)通過(guò)引進(jìn)國(guó)際的先進(jìn)技術(shù) 和加工設(shè)備，使塑料模具的制造水平比十年前進(jìn)了一大步，然而由于基礎(chǔ)薄弱、對(duì)引進(jìn)技術(shù)的吸收、掌握，尚有一段距離，而且發(fā)展也十分不平衡，因而，我國(guó)塑料模具總體水平與世界先進(jìn)技術(shù)尚有一定差距。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(mén)窗擠出模等等。在大型模具方面能生產(chǎn) 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。 （ 5） 標(biāo)準(zhǔn)化 開(kāi)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板， 導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具。 （ 3） 大型、超小型及高精度 由于模料應(yīng)用的擴(kuò)大，塑料制件已應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料。 （ 2） 高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等。 我國(guó)塑料模具 發(fā)展趨勢(shì)分析 隨著塑料成型加工機(jī)械和成型模具的迅速增長(zhǎng)，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占比例越來(lái)越大。 （ 3） 培養(yǎng)我們樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等手冊(cè)、圖冊(cè)工具書(shū)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫(xiě)技術(shù)文件等方面的工作能力， 為將來(lái)自己從事本專業(yè)工作打下一個(gè)良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。 本課題對(duì)我們機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的基本目的是： （ 1） 通過(guò) 綜合運(yùn)用 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 、 互換性測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 、模具材料及熱處理、模具制造工藝、材料成型