【正文】 確定 由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對塑件的設(shè)計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計時或者在模具設(shè)計時給予充分的考慮，設(shè)計出脫模斜度。 該產(chǎn)品圖反映出，此塑料件最大壁厚為 ，最小壁厚為 ，壁厚均勻，在 1mm— 4mm的推薦值之間。熱塑性塑料的壁厚應(yīng)該控制在 1mm— 4mm之間。 塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。 在滿足使用要求前提下盡可能選用低級精度等等。 由此可見，塑料的收縮率是不穩(wěn)定的，對塑件尺寸精度的影響也是必然的，再加上脫模斜度、分型面產(chǎn)生的飛邊以及成型零件的磨損等諸多因素等。 塑件的尺寸精度分析 塑件是在熱狀態(tài)下注射成型的，因此塑件的尺寸硬度除受模具誤差影響外，主要還是受到塑料收縮的影響。 數(shù)值 ～ ～ 200～700 165～170 10 49～ 980～9800 ～ 5～10 proe 建立零件模型后可以方便的知道塑料制件的體積為 ，質(zhì)量為。 此材料性能與用途如下： ：密度小 ,強(qiáng)度剛度 ,硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯 ,可在 100 度左右使用 .具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響 ,但低溫時變脆、不耐磨、易老化 .適于制作一般機(jī)械零件 ,耐腐蝕零件和絕緣零件。英文名稱 :Polypropylene（簡稱 PP） amp。 模具制造的工藝路線及加工方法 1） 模具制造的工藝 模具制造的工藝路線如下： 分析計算→模具設(shè)計→模具制圖→零件加工→裝配調(diào)整→試模 2） 模具制造的基本要求 （ 1） 制造精度高（ 2）使用壽命長（ 3）制造周期短（ 4）模具成本低 3） 模具制造的特點(diǎn) （ 1） 制造質(zhì)量要求高 （ 2）形狀復(fù)雜 （ 3）材 料硬度高 （ 4）單件 生產(chǎn) 4） 模具加工方法 模具的能加工方法有：機(jī)械加工、特種加工、塑性加工、鑄造等 。因此選取本課題能很好的運(yùn)用以前所 學(xué)的專業(yè)知識，并且也是今后發(fā)展的趨勢，具有重要實(shí)際的意義。因此可以斷言，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。 2 2） 畢業(yè)設(shè)計選取本課題的意義 隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和模具生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量提高，塑料制品能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各個國家的高度重視和贊賞。因此，模具技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及水平的高低，直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展，也是衡量一個國家工業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。如果模具精度不高，產(chǎn)品質(zhì)量就得不到保證，模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝落后，產(chǎn)品產(chǎn)量就難以提高。試制新產(chǎn)品，少不了模具。 1 第 1 章 緒 論 模具技術(shù)的發(fā)展以及選取本課題的意義 1） 模具的發(fā)展前景和在國名經(jīng)濟(jì)中的重要 由于塑料有質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，耐腐蝕，絕緣性能好以及良好的可塑性，并易于成型等特點(diǎn)，得到了越來越多的應(yīng)用，并逐漸取代木材，并部分取代金屬等傳統(tǒng)材料，逐漸成為各個領(lǐng)域里經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)材料。而生產(chǎn)塑料制品的模具就是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的主要工藝設(shè)備 .采用模具生產(chǎn)零部件具有高效節(jié)材、成本低、成本低、保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點(diǎn) ,是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段和工藝發(fā)展方向 .如汽車、拖拉機(jī)、電器、電機(jī)、儀器儀表等行業(yè) ,有 60%～ 90%的零部件需用模具加工 .螺釘、螺母、墊圈等標(biāo)準(zhǔn)件沒有模具就無法大批量生產(chǎn) .并且 ,推廣工程塑件、粉末冶金橡膠、合金壓鑄、玻璃成形等工藝也需要模具來完成批量生產(chǎn) .同時 ,它也是發(fā)展和實(shí)現(xiàn)無切削技術(shù)不可或缺的工具 . 在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品的更新?lián)Q代少不了模具。如果模具供應(yīng)不及時，很可能造成停產(chǎn)。許多現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在很大程度的、上取決于模具工業(yè)發(fā)展的水平。 利用模具加工制品與零部件，主要有以下優(yōu)點(diǎn)： ⒈生產(chǎn)效率高，適于大批量制品及零件生產(chǎn)； ⒉節(jié)省原材料，即材料的利用價值高； ⒊操作工藝簡單，不需要操作者有較高的水平和工藝； ⒋能制造出用其他加工工藝方法難以加工的，形狀復(fù)雜的零件制品； ⒌制造出的零件或制品精度高，尺寸穩(wěn)定，有良好的互換性； ⒍制造出的零件和部件，一般不需要再進(jìn)一步加工，可一次成型； ⒎容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和半自動化； ⒏用模具生產(chǎn)的制品和零件，成本比較低 廉。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會的原動力”，在德國則冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”。模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品濟(jì)中的地位將日益提高，模具技術(shù)也會不斷發(fā)展，并在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。 作為塑料注射模具設(shè)計人員，了解塑料的基本性能以及有關(guān)塑料成型的基本知識，對設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理易于成型，高質(zhì)高效低耗的塑料結(jié)構(gòu)是十分必要的。 3 第 2 章 汽車儀表蓋塑件成型工藝分析 PP 的材料概述 材料為 PP 料，化學(xué)名稱：聚丙烯。Nbsp。 ：（ 1）結(jié)晶料 ,吸濕性小 ,易發(fā)生融體破裂 ,長期與熱金屬接觸易分解 .（ 2）流動性好 ,但收縮范圍及收縮值大 ,易發(fā)生縮孔 .凹痕 ,變形 .（ 3）冷卻速度快 ,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱 ,并注意控制成型溫度 .料溫低溫高壓時容易取向 ,模具溫度低于 50 度時 ,塑件不光滑 ,易產(chǎn)生熔接不良 ,流痕 ,90 度以上易發(fā)生翹曲變形 .（ 4）塑料壁厚須均勻 ,避免缺膠 ,尖角 ,以防應(yīng)力集中 . PP的物理力學(xué)性能如下表（ 21） 名稱 密度 拉伸強(qiáng)度 斷裂伸長率 熔點(diǎn) 脆折點(diǎn) 彎曲強(qiáng)度 垃伸彈性模量 收縮率 缺口沖擊強(qiáng)度 性能 g/cm3 MPa ％ 0C 0C MPa MPa ％ kJ/m178。由于年產(chǎn)量為 50 萬件，產(chǎn)品尺寸不大，經(jīng)過分析初步定為一模四腔。而塑料收縮的大小還受到以下幾個因素的 影響；如品牌不相同及同一品牌的塑料也因生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批量以及所含水分與揮發(fā)物等的差異，都會使收縮率有所不同；在成型過程中，注射壓力、時間及溫度等注射成型條件的變化，塑件的壁厚、幾何形狀等；模具結(jié)構(gòu)，如澆口尺寸，流料方向這些因素都直接影響著塑件的收縮率。塑件的質(zhì)量除了尺寸精度外，還有塑料表面質(zhì)量。 4 塑件壁厚 塑料制品應(yīng)該有一 定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也是為了塑料在成型時有良好的流動狀態(tài)。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮坑，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。太厚，以產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時也不易冷卻。易于成型。目前并沒有精確的計算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。下表為常用的脫模斜度如表 22： 表 22 幾種塑料的常用脫模斜度 制品斜度 聚酰胺 通用 聚酰 胺 增強(qiáng) 聚乙稀 聚甲基丙稀酸甲脂 聚苯乙烯 聚碳酸脂 ABS塑料 脫模 斜度 型腔 2040 2050 2045 2040 35130 351 40120 型芯 2540 2040 2045 301 301 3050 351 由于塑料制品的產(chǎn)品圖可知，塑件的內(nèi) 壁有 1176。此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫模斜度范圍內(nèi)，本身就有利于制品脫模，且此塑料制品的材料為 PP，此產(chǎn)品能夠脫模，故無需另行設(shè)計。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān)系遵循 R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng) R/T=和，該塑件圓角取 R2. 5 第 3 章 注射機(jī)的選取 注塑機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注塑機(jī)的型號，是塑件、塑料、注塑模及注射工藝等所需要求的注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 已求得塑件收縮后的體積 v=,塑件的質(zhì)量 m=,塑件在分型面上的投影面積 A=，且為中批量生產(chǎn)，綜合考慮模具的加工經(jīng)濟(jì)性及難易性，先預(yù)設(shè)模具型腔的數(shù)量為 4，在后面再進(jìn)行校核。若是流動性不太好或是精密塑件，據(jù)統(tǒng)計每個塑件所需澆注的質(zhì)量或體積是塑件的 倍～ 1倍，當(dāng)塑件熔體黏度高，塑件愈小 、 壁愈薄，型腔越多又作平衡式布置時，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積甚至還要大。 體積也是用同樣的方法 實(shí)V = cm3 2）塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及所需的鎖模力 A=nA1+A2 (32) Fm=( nA1+A2)p 型 (33) 6 式 中 A—— 塑件及流道凝料在分型面投影面面積（ mm2） 。 A2—— 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積（ mm2） 。根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上的投影面 積 A1 的 ～ 倍，因此用 A1來估算。 選擇注塑 機(jī)型號 根據(jù)上面的計算得到的 m 和 Fm值來選擇一種注塑機(jī)，注塑機(jī)的最大注塑量額定注塑量 G）和額定鎖模力 F 應(yīng)滿足 G≥ ma （ 3– 4） FFm （ 3– 5） 式中 a —— 注射系數(shù)，無定型塑 料取 ，結(jié)晶型塑料取 。 7 根據(jù)以上條件查《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》初步選定注塑機(jī)型號為 XSZY500 其參數(shù)如下： 螺桿直徑： Ф 65mm 注射量 ： 500cm3 注射壓力： 104pa 鎖模力： 3500KN 開模距離： 200mm 模具厚度：最大 450mm,最小 300mm 模板行程： 500mm 噴嘴：球半徑 18mm,孔直徑 ? 最大注射面積（ cm178。 m2—— 澆注系統(tǒng)凝料所需塑料質(zhì)量或體積（ g或 cm3） m1—— 單個塑件的質(zhì)量或體積 （ g或 cm3） 8 2）按注射機(jī)的最大注射量確定模具的型腔數(shù)量 21KG mn m?? （ 37） 式中 G—— 注射機(jī)允許的最大注射量； 其他符號意義同前。 9 第 4 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 分型面的確定 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具分型面。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。在選擇分型面時一般遵循以下幾項(xiàng)原則： (1) 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求 如圖 4－ 1所示的分型面方案較合理，如 果用在 中間 分型會影響外觀，應(yīng)盡量避免。如圖 42 所示，在 AA 處設(shè)置分型面可順利脫模，若將分型面設(shè)在 BB 處則取不出塑件。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時，為使塑件留在動模，一般應(yīng)將凹模 (型腔 )也設(shè)在動模一側(cè)，如圖 44 所示。 a b 圖 44 有嵌件或小孔時的分型面 圖 45 拔模斜度小、塑件較高的分型面 (3) 分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 ab 圖 46 分型面應(yīng)有利于成型零件加工 還應(yīng)考慮到一些其他的影響：如對成型面積的影響、對排氣效果的影響。 11 圖 47 方案二： 其分型面的位置如圖 48所示。但是在分模時有可能使塑件留在定模邊。 根據(jù)分型面選取的一般應(yīng)遵循的原 則和其它因素，比較了兩個方案的優(yōu)缺點(diǎn)后，在此設(shè)計里決定采用方案一 的分型面方式。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本規(guī)則：