【正文】 ??? 取實際底板厚度大于 10mm 就能滿足要求。否則可能會因為剛度不足而產(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會彎曲變形而導(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。 徑向尺寸計算公式： ? ? ???????? ?????????? 43K1塑ll 高度尺寸計算公式： ? ? ???????? ?????????? 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。 徑向尺寸計算公式： ???????? ?????????? 0431 ）（塑 KLL 高度尺寸計算公式： ? ? ???????? ??????????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。必須具有一定的強度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因為 ABS 沒有腐蝕性。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)雜時難加工，材料消耗量大，適用于內(nèi)表面形狀簡單的小型凸模。故本次將凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計為整體嵌入式，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 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?？傮w來說，整體式強度、剛度好，但不適用于復(fù)雜的型腔。 下圖所示為塑件的進膠形式： 圖 57 進膠形式 20 6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 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 在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔融的塑料流體進入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出會使制件的 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就能取出澆注系統(tǒng)的凝料，故冷料穴可設(shè)計成無拉料桿的冷料穴。 利用 Pro/E 的塑料顧問對塑件進行模仿 CAE 的注塑之后得出 最佳進澆點，如下圖所示： 圖 54 CAE 模仿最佳進膠點 因點澆口在脫開時會傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點繞口。 （ 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 澆口又稱進料口，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)計中既要減少熔體流動的壓力損失；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 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)計時不僅要求熔體通過分流道時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模腔。 = 。 由于本次采用雙分型面設(shè)計，需選用三板模模架，而三板模澆口套較大，主流道較短，取主流道長度 L=14mm 。根據(jù)《塑料模具設(shè)計》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 ，對于粘度較大的熔體可以增大到 ?6 。 由于本次設(shè)計采用的是一模兩件的方案，且為雙分型面設(shè)計，故設(shè)計澆注系統(tǒng)是必須考慮到主流道、分流道和冷料井的設(shè)計，而無需設(shè)計拉料桿。 （ 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，太大則塑料耗費大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。設(shè)計時必須按如下原則： （ 1） 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，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噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動的通道。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，即第一分型面分型時取出澆注系統(tǒng)凝料，第二分型面分型時取出塑件。 （ 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，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)使塑件流在動模部分，由于推出機構(gòu)通常設(shè)置在動模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，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選擇分型面。選擇型腔 兩 點對稱分布。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，同時均勻充滿，并均衡補料，以保證各塑件的性能、尺寸盡可能一致。 A 其中： F 注塑機的鎖模力 N Pm 型腔內(nèi)的平均壓力 MPa A 每個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)計前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動分析 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實際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機的名義鎖模力，為保險起見常用 ，則： N1≤（ *） /30*A=（ *110000030**86*86） /30*86*86 =（個） （ 2） 注射機注塑量確定型腔數(shù)目 N2 N2=（ － C） /V 其中： G 注射機的公稱注塑量（㎜ 3 ） V 單個制件體積 （㎜ 3 ） C 流道和澆口的總體積（㎜ 3 ） 生產(chǎn)中每次實際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的 倍，同時流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是體積的 ～ 1 倍，現(xiàn)取 C= 則： N2=（ 258） / =（個） 從以上討論可以看到模具的型腔個數(shù)必須取 N1， N2中的較小值，在這里可以選取的個數(shù)是 1， 2， 3，個，而本次設(shè)計采用一模多腔結(jié)構(gòu)，并考慮到型腔的布局，故采用一模兩件的方案。 （ 1） 按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)量 N1 N1≤ (FPm 9 2 選擇注塑機 根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為 SZ258/110， 參數(shù)如下表： 機型 SZ258/110 注射容量 258mm179。 計算塑件體積和質(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（ GB/T14486— 1993） ,零件的尺寸精度中等，對應(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定為 MT5 級（ GB/T14486— 1993）。 表面質(zhì)量分析 該塑件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求 ，故比較容易實現(xiàn)。其三維實體模型如下圖所示： 圖 12 聲控開關(guān)面板塑件圖（正面） 7 圖 13 聲控開關(guān)面板塑件圖（正面） 圖 14 聲控開關(guān)面板塑件圖（背面） 8 結(jié)構(gòu)分析 ： 該塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為簡單，無過多曲面；但圓角特征較多，并有孔位 10 處，內(nèi)表面凸臺 3 處、加強筋兩處，分型面設(shè)定時較為困難。 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 用 PRO/ENGINEER 軟件對 聲控開關(guān)面板 進行三維實體建模，來生成直觀的實體模型。 ABS 塑料廣泛用于制造汽車內(nèi)飾件、電器外殼、手機、電話機殼、儀表盤、容器等，也可生產(chǎn)板料、管料等產(chǎn)品。且 ABS 不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響。ABS 在 40℃時仍能表現(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 樹脂為微黃色或白色不透明顆粒料，無毒無味；具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時要求其具有易加工和表面光澤性優(yōu)良等特點。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脂的分子結(jié)構(gòu)和受熱時的行為分類和按塑料的應(yīng)用范圍分類。 4 1 聲控開關(guān)面板的設(shè)計及其選材 實際測量及 CAD 三視圖 用游標(biāo)卡尺等測量工具實際測量 聲控開 關(guān)面板尺寸 ，畫出測繪草圖。運用 PRO/E 繪制開關(guān)面板的三維實體模型，并用PRO/E生成與之對應(yīng)的凸、凹模具。 當(dāng)今，中國塑料工業(yè)已步人世界塑料先進大國的行列，塑料機械與模具、塑料制品與應(yīng)用，塑料樹脂與助劑，總的生產(chǎn)量和消費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)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(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和模具系統(tǒng)等機械、壓力和電氣系統(tǒng)控制也有別與傳統(tǒng)注塑機。我國現(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，無論從造型以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。 近年來我國通過引進國際的先進技術(shù) 和加工設(shè)備，使塑料模具的制造水平比十年前進了一大步，然而由于基礎(chǔ)薄弱、對引進技術(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，我國塑料模具總體水平與世界先進技術(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、 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險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)用的擴大，塑料制件已應(yīng)用到建筑、機械、電子、儀器、儀表等各個工業(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、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等。 我國塑料模具 發(fā)展趨勢分析 隨著塑料成型加工機械和成型模具的迅速增長，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占比例越來越大。 （ 3） 培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計思想和使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力， 為將來自己從事本專業(yè)工作打下一個良好的實踐基礎(chǔ)。 本課題對我們機械制造及其自動化專業(yè)學(xué)生的基本目的是： （ 1） 通過 綜合運用 塑料成型工藝及模具設(shè)計 、機械制圖、機械設(shè)計、機械原理、 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 、 互換性測量技術(shù)基礎(chǔ) 、模具材料及熱處理、模具制造工藝、材料成型