【正文】 ..................................... 24 第五章 成型零件設(shè)計(jì)加工工藝方案制訂 ................................ 25 一、型腔的設(shè)計(jì) ................................................. 25 二、型芯設(shè)計(jì) ................................................... 26 三、鑲件設(shè)計(jì) ................................................... 26 四、加工工藝方案制訂 ........................................... 28 第六章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................... 30 一、機(jī)動(dòng)側(cè) 向分型與抽芯機(jī)構(gòu) ..................................... 30 二、斜銷 側(cè) 向 分型抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定 ......................... 30 第七章 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................ 34 一、頂桿頂出機(jī)構(gòu) ............................................... 34 二、頂管頂出機(jī)構(gòu) ............................................... 34 第八章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................ 36 一、冷卻管道的工藝計(jì)算 ......................................... 36 二、冷卻水道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................... 38 第九章 模具裝配圖和零件圖 .......................................... 40 －、模具 3D圖形繪制 ............................................ 40 二、模具及其零件 2D圖形繪制 .................................... 44 第十章 模具設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與特色總結(jié) .................................... 46 第十一章 設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題與解決設(shè)想 .................................. 47 參考文獻(xiàn) ........................................................... 48 致 謝 ........................................................... 49 Abstract........................................................... 50 附錄 模具裝配圖 成型零件圖 塑件產(chǎn)品圖 1 家用無(wú)線門鈴后殼注塑模設(shè)計(jì) 【 摘要 】 通過(guò)對(duì) 家用無(wú)線 門鈴后殼塑件的設(shè)計(jì)分析，設(shè)計(jì)出該塑件的模具。在整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及到了塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、對(duì)塑件進(jìn)行模流分析、注塑機(jī)和模架的選擇及注塑機(jī)的一些重要工藝參數(shù)的校核 ，并詳細(xì) 敘述了模具設(shè)計(jì)中的分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng) 設(shè)計(jì)，最后還對(duì) 成型 零件制訂加工工藝方案。 通過(guò)整個(gè)模具設(shè)計(jì)， 本人已經(jīng)能夠 熟練地使用當(dāng)前常用的設(shè)計(jì)分析軟件，學(xué)會(huì)了根據(jù)計(jì)算或者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一些參數(shù) , 增加了對(duì)注塑模具的了解。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～ 80%的零部件，都要依靠模具成形。模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響著國(guó) 民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展。 1996— 2020年間，中國(guó)大陸模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng) 14％左右， 2020年則增長(zhǎng) 25％左右。近兩年，模具技術(shù)也有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些己接近或達(dá)到國(guó)際水準(zhǔn)。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)多型腔小模數(shù)齒輪模具和 600腔 塑封模具，還能生產(chǎn)厚度僅為 1模 2腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色 注塑 模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。 在制造技術(shù)方面， CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM系統(tǒng)。 模具使用材料方面，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如： P20， 3Gr2Mo、 PMS、SMⅠ、 SMⅡ等，對(duì)模 具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。 國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家在鏈條與模具生產(chǎn)中均采用了可靠性設(shè)計(jì)以及 CAD／ CAM 技術(shù)，開(kāi)發(fā)新品速度快、精度高，質(zhì)量較有保證。 在加工方面，一般規(guī)格鏈條鏈板多采用高速多顆沖裁工藝，滾子制造采 用五工位冷擠壓機(jī)加工，套筒采用高速精密且具有自動(dòng)檢測(cè)功能的卷管機(jī)加工；噴丸、擠孔、表面硬化處理 3 等新工藝應(yīng)用很普遍；零件熱處理一般采用熱處理自動(dòng)生產(chǎn)線，熱處理質(zhì)量由在線檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)與控制；熱處理工藝有趨于向溫度、爐壓、爐氣組分以及淬火介質(zhì)等多參數(shù)綜合控制，零件質(zhì)量穩(wěn)定可靠，技術(shù)性能較高；在裝配工藝上則普遍采用組裝、鉚頭、檢測(cè)、預(yù)拉，拆節(jié)多功能自動(dòng)裝配線。 在塑料件方面，有數(shù)據(jù)顯示，今后 5 年，中國(guó) 小家電市場(chǎng)的年增長(zhǎng)幅度將在 8%到 14%之間，需求總額將超過(guò) 3500 億元 [4]。 2020 年，中國(guó)小家電消費(fèi)市場(chǎng)份額將進(jìn)一步擴(kuò)大，針對(duì)部分小家電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一的狀況，國(guó)家將會(huì)出臺(tái)更嚴(yán)格的小家電產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了小家電品牌的優(yōu)勝劣汰，強(qiáng)勢(shì)品牌的小家電廠家成為真正的贏家。比如時(shí)常出差的消費(fèi)者與主要在浴室內(nèi)使用的消費(fèi)者，對(duì)電剃須刀就會(huì)有不同的要求；功能多樣化，為了滿足市場(chǎng)的需要，制造商在設(shè)計(jì)生產(chǎn)小家電產(chǎn)品的時(shí)候，都要考慮到產(chǎn)品功能的多樣化；效益高，在設(shè)計(jì)上小家電能夠根據(jù)市場(chǎng)的需要更快速地開(kāi)發(fā)出具有消費(fèi)群體所要求功能的新產(chǎn)品，還有小家電的生產(chǎn)廠家一旦發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)銷路不暢，廠商可以迅速進(jìn)行調(diào)整，由于投入的成本很低，因此其可能導(dǎo)致的損失也大大小于研發(fā)大型電器產(chǎn)品。通過(guò)各種渠道培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，則可以不斷提高我國(guó)模具設(shè)計(jì)和制造以及維修水平 [6]。 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1. 無(wú)線門鈴后殼產(chǎn)品設(shè)計(jì)：采用美國(guó) PTC 公司的軟件 Pro/ENGINEER 設(shè)計(jì)出該產(chǎn)品的 3D 圖，并導(dǎo)出 2D 圖；同時(shí)還要選擇該塑料件 的材料； 2. 產(chǎn)品工藝性分析：分析門鈴后蓋的結(jié)構(gòu)，看后蓋采用的塑料是否能順利完成注射、冷卻、脫模，成型強(qiáng)度、剛度以及使用壽命是否滿足使用的要求，找出不足之處，對(duì)門鈴后蓋作出結(jié)構(gòu)上的修正，直到滿足這些條件為止；分 析產(chǎn)品的最佳澆口位置，流動(dòng)是否平衡； 3. 注塑設(shè)備選擇：根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，從中選擇合適的注塑設(shè)備； 4. 確定分型面：根據(jù)后蓋塑料件的幾何形狀，尺寸精度要求，兼顧脫模方式等選擇合適的分型面； 4 5. 選擇模架：模架為標(biāo)準(zhǔn)件，選擇合適的即可； 6. 澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì) ： 包括澆道的形狀和位置的確定 ； 7. 成型件設(shè)計(jì) ： 設(shè)計(jì)合理的成型零件 ， 確定模腔 的數(shù)量及其排列方式 ,后蓋中需要用到側(cè)向抽芯 ,這里還要設(shè)計(jì)抽芯件 ； 8. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ： 冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關(guān)系，在確定時(shí)，應(yīng)盡可能地靠近型腔和盡可能地多，但不要發(fā)生干涉 。 5 第 二 章 塑件設(shè)計(jì)分析 一、 塑件模型建立 畢業(yè)設(shè)計(jì)的塑料 件原型來(lái)源于市場(chǎng)上遙控門鈴的后 殼 ,畢業(yè)設(shè)計(jì)參考市場(chǎng)上遙控門鈴的后 殼 設(shè)計(jì)出經(jīng)過(guò)改進(jìn)的后 殼產(chǎn)品，并且繪制出這個(gè)后殼 的 3D 圖和 2D圖 。 1．塑件精度等級(jí)及尺寸公差 塑件采用采用的精度等級(jí)為 5級(jí)精度，部分尺寸的公差標(biāo)注如圖 12所示，由于該塑件的結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜，在這里只是標(biāo)注一些重要的尺寸公差 。而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求。 圖 22 塑件 2D 圖 （二）、塑件收縮率 根據(jù)以上選用的材料為 ABS，查相關(guān)資料可知， ABS的收縮率為 ～ ，這里選擇偏中值，為 。因此產(chǎn)品的厚度必須得適中，根據(jù)材料的的特性，查閱相關(guān)的資料，查得 ABS制品的壁厚通常為 、 、 、 3mm[10]。 在設(shè)計(jì)完產(chǎn)品之后，為了確保產(chǎn)品的壁厚在確定的范圍之內(nèi)，需要對(duì)塑件進(jìn)行檢測(cè)，而 7 在產(chǎn)品 3D 設(shè)計(jì)的軟件 Pro/ENGINEER Wildfire中，就有用于檢測(cè)產(chǎn)品厚度的功能，檢測(cè)的結(jié)果如下： 圖 23 塑件壁厚縱向檢測(cè) 圖 24 塑件壁厚橫向檢測(cè) 如圖 23 所示為縱向的截面厚度檢查，從圖中可以看出，紅色線條顯示的為壁厚超過(guò)3mm，而圖中僅僅在一部分中出現(xiàn)，而且是在允許的地方出現(xiàn)（改地方的壁厚應(yīng)為橫向檢查） 藍(lán)色的線條出現(xiàn)的地方為壁厚小于 1mm的部位，圖中可以看出，只是在塑件的倒鉤部位出現(xiàn)一部分的藍(lán)色線條?？傮w上看，塑件基本上滿足塑件的壁厚為 2mm的設(shè)計(jì)要求。 （四）、塑件的拔模斜度 拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模是劃傷，擦毛，在設(shè)計(jì)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。 在設(shè)計(jì)時(shí)，可以參考一些資料來(lái)確定塑件的脫模斜度，一般以塑件的材料為選擇依據(jù)，而 ABS塑料的脫模斜度為 40 ， 本設(shè)計(jì) 選擇的拔模斜度為 02 。 圖 25 塑件拔模斜度檢測(cè)正面 從圖中可以看出，塑件的外表明都呈粉紅色，而內(nèi)表面都呈青色，不曾出現(xiàn)出現(xiàn)其他的顏色，如果出現(xiàn)黃色，說(shuō)明塑件中存在未拔模的情況，應(yīng)該對(duì)塑件作相應(yīng)的修改，除非塑件有特殊的要求，否則應(yīng)該直到看不到黃色為止。 9 圖 26 塑件拔模斜度檢測(cè)低面 （五）、分型面設(shè)計(jì) 分型面設(shè)計(jì)如圖 27所示 。 分型面確定之后就在軟件中繪制出來(lái)，為了能夠?qū)?現(xiàn) 下來(lái)的分型能夠順利進(jìn)行，有對(duì)塑件的分型面進(jìn)行檢測(cè)的必要，如圖為對(duì)分型面的自交檢測(cè)，結(jié)果為沒(méi)有發(fā)現(xiàn)自交截。 圖 27 塑件分型面及其檢測(cè) 10 （六）、確定型腔數(shù)量以及排列方式 由于門鈴 后殼 是一種生活電器 ， 對(duì)外觀 的質(zhì)量有一定的要求 ， 也就是制件的上表面不能有澆口的痕跡 ,同時(shí)分析制件的 3D模型可知到 ， 該制件的右側(cè)需要滑塊抽心 ， 再就是為了提高生產(chǎn)效率 ， 本次模具設(shè)計(jì)采用的是一模兩腔 ， 型腔的分布如圖 28所示 : 圖 28 型腔數(shù)量及其排列方式 三、塑件模流分析 模流分析采用的是 Moldflow軟件，分析分析的結(jié)果如下： （一）、 分析的總體結(jié)果 表 21 總體參數(shù) Material Supplier: Bayer USA Material Grade: Lustran LGASF Max Injection Pressure: MPa Mold Temperature: Melt Temperature: Model Suitability: Part model was highly suitable for analysis. 表 22 填充分析 Moldability: Your part may be difficult to fill, but quality will pr