【正文】 注塑模具設計的一個重要的 環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設計時必須按如下原則： （ 1） 型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。可以去型腔壁厚為： +17=33。可以采用 Cr12，經(jīng)過調質，淬火加低溫回火，正火。 為實現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導熱性。 [模具型腔壁厚的計算 ] 如果是利用計算公式的話比較煩瑣，且不能保證在生產(chǎn)中的精 確性，我們可以根據(jù)書中的經(jīng)驗值來取的。 型芯高度尺寸的計算： HM=[（ 1+S） Hs+3/4△] 211。 (十二 )、 Ls=16mm . 經(jīng)計算得： LM=。 (十 )、 Ls=6mm . 經(jīng)計算得： LM=。 (八 )、 Ls=3mm . 經(jīng)計算得： LM=。 (五 )、 Ls=10mm . 經(jīng)計算得： LM= (六 )、 Ls=7mm . 經(jīng)計算得： LM=。 （三）、 Ls=： LM=。0 其各字母的含義與前相同，型芯按六級精度制造，根據(jù)型芯的基本尺寸，代入數(shù)據(jù)得： （一）、 Ls=81mm經(jīng)計算得： LM=。 (十二 )、 Ls=16mm . 經(jīng)計算得： LM=+。 (十 )、 Ls=6mm . 經(jīng)計算得： LM=+。 (八 )、 Ls=3mm . 經(jīng)計算得： LM=+。 (六 )、 Ls=7mm . 經(jīng)計算得 ： LM=+。 (四 )、 Ls= . 經(jīng)計算得： LM=+。 (二 )、 Ls=1mm . 經(jīng)計算得： LM=+。 因 ABS 的成型收縮率為 ～ %,所以平均收縮率取 S=% [型腔的徑向尺寸 ] （ LM） 0+δ =[（ 1+S） Ls(～ )△] 0+δ =[ △] 0+δ 其中 LM為型腔的基本尺寸公差值為正偏差， Ls塑件的基本尺寸。（包括矩形和異形型芯的長和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。 S 機 － (H 模 － Hmin)＞ H1＋ H2＋ (5～ 10) 因為本模具的澆注系統(tǒng)和塑件的特殊關系，澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng)包括了頂出距離。 （ 1） 開模行程校核 注塑機的最大行程與模具厚度有關（如全液壓合模機構的注塑機），故注塑機的開模行程應滿足下式： S 機 ———— 注塑機最大開模行程， 230mm。 故 F 鎖 ＞ pA=200Mpa 4641 mm3 選定的注塑機的壓力為 2500KN，滿足要求。 最大注塑量的校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的質量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的 80%。 【 選擇注射機】 根據(jù)塑料制品的體積或質量，查書可選定注塑機型號為 SZ40/25. 注塑機的參數(shù)如下： 注塑機最大注塑量： 40cm3 注塑壓力： 200/Mpa 注塑速率： 50(g/s) 塑化能力： 20(Kg/h) 鎖模力： 2500KN 注塑機拉行間距： 250 250mm 頂出行程： 55mm 最小模厚： 130mm 最大模厚： 220mm 模板行程： 230mm 注塑機定位孔直徑： 55 mm 噴嘴球半徑： SR10 【 模架的選定】 根據(jù)塑件選定模架為： S2030— B— I— 35— 35— 70。 使用 PRO/E 軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。 ABS 塑料主要的性能指標： 密度 () —— 收縮率 % ~ 熔 點 ℃ 130~160 熱變形溫度 45N/cm 65~98 彎曲強度 Mpa 80 拉伸強度 MPa 35~49 拉伸彈性模量 GPa 彎曲彈性模量 Gpa 壓縮強度 Mpa 18~39 缺口沖擊強度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 體積電阻系數(shù) Ω cm 1013 擊穿電壓 15 介電常數(shù) ABS 的注射成型工藝參數(shù) : 注塑機類型：螺桿式 噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150—— 170 料筒二區(qū) 180—— 190 料 筒三區(qū) 200—— 210 噴嘴溫度 180—— 190 模具溫度 50—— 70 注塑壓 60—— 100 保壓 40—— 60 注塑時間 2—— 5 保壓時間 5—— 10 冷卻時間 5—— 15 周期 15—— 30 后處理 紅外線烘箱 溫度（ 70） 時間（ —— 1） 由為重要的是因為目前原油價格的下降，導致 ABS 的市場價格大幅度的下跌。因此 ABS 樹脂具有突出的力學性能和良好的綜合性能。 【鬧鐘后蓋原料（ ABS）的成型特性與工藝參數(shù)】 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物。也可以利用模具的可靠的精度來定位，但是這樣的話成本太高，而且易造成模具損壞。由于鬧鐘后蓋的主體作用是起固定作用，它的內部結構就相應的給注塑帶來了一定的難度。鬧鐘后蓋的注塑材料首先選用 ABS，鬧鐘的后蓋絕大部分的決定了鬧鐘的重心的位置的所在。 畢業(yè)設計能夠對以上各方面的要求加以靈活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。 [三 ] 【設計在學習模具制造中的作用】 通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。 （ 4） 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。從模具設計和制造角度來看， 模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： （ 1） 加深理論研究 在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經(jīng)有經(jīng)驗設計階段逐漸向理論技術設計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量都得到很大的提高。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。 現(xiàn) 代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設計起著重要的作用。另外模具對制品的成本也有影響。其次，在加工過程中，模具結構對操作難以程度影響很大。 模具影響著制品的質量。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。 由于實際經(jīng)驗和理論技術有限，設計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位 老師批評指正。 本次設計中得到了戴老師的指點。把以前學過的基礎課程 融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。能很好的學習致用的效果。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的 設計和制造能力。 前 言 光陰似梭，大學三年的學習一晃而過，為具體的檢驗這三年來的學習效果，綜合檢測理論在實際應用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，即此次設計的課題為鬧鐘后蓋的注塑模 具。 本次畢業(yè)設計課題來源于生活，應用廣泛，但成型難度大，模具結構較為復雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。 本次設計以注射鬧鐘后蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過 程。在 設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結構及零部件。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了 CAD、 Pro/E 等技術，使用 Office 軟件，力求達到減小勞動強度，提高 工作效率的目的。同時也非常感謝邵陽學院各位老師的精 心教誨。 緒 論 {一 } 【 模具在加工工業(yè)中的地位 】 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結構合理、制造容易、成本低廉。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方 式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內應力大小、各向同性性、外觀質量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應盡可能的采用結構合理而簡單的模具，以降低成本。高效的全自動設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。因此促進模具的不斷向前發(fā)展 [二 ] 【 模具的發(fā)展趨勢 】 近年來，模具增長十分迅速，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)量中所占的比重越來越大。 （ 2） 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結構。 （ 3） 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應用的擴大，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，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制 模材料。 （ 5） 標準化 開展標準化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質量，降低了成本。在 模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結構的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 1 塑件的工藝分析 【塑件成型工藝分析 】 如圖 ： 圖 鬧鐘后蓋 鬧鐘后蓋的形狀較復雜，帶有很多不同形狀的孔，在保證孔間距和孔的形狀是給模具的加工帶了很大的難度 。所以我們必須很好多處理后蓋壁厚的均勻，譬如在注塑成型過程中因為壁厚的不均勻造成了收縮率的不一致，這樣就只能通過有效的控制模具溫度來調節(jié)收縮率。主要是它螺釘孔的壁厚相對壁厚有一定的差距，勢必會在注塑的時候到來很大的牛頓減力，造成塑件填充不滿的缺陷，可以考慮采用雙澆口，但應用了 Pro/E 的塑料顧問對其進行模仿 CAE 的注塑之后，發(fā)現(xiàn)會給鬧鐘后蓋的表面 帶來更多的熔接痕和氣孔。因為考慮到凹凸模形狀的復雜，用整體形式是不利于損壞后的維修，適當?shù)氖褂们都涂梢越鉀Q這些問題，但不能利用過多的嵌件，不然的話就會造成型腔的強度與剛度不夠。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工 流動性。同時具有吸濕性強，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。 2 注塑設備的選擇 【 估算塑件體積】 估算塑件體積 和質量： 該產(chǎn)品材料為 ABS，查書本得知其密度為 ，收縮率為，計算其平均密度為 g/cm3，平均收縮率為 ﹪。 另預置澆道凝料為 2 cm3因此估算塑件體積為 9 cm3。見圖 ： 圖 塑件的模架 【 最大注射壓力的校核】 鬧鐘后蓋的原料為 ABS，所需注射為 60100MPa，而所選注射機壓力為 200 MPa，所以注射壓力符合要求。所以選用的注塑機最大注塑量應滿足： V 機 ≥ V 塑 ＋ V 澆 式中 V 機 ———— 注塑機的最大注塑量， 40cm3 V 塑 ———— 塑件的體積，該產(chǎn)品 V 塑 ＝ 18cm3 V 澆 ———— 澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品 V 澆 ＝ 2cm3 故 V 機 ≥（ 18+4） cm3 鎖模力校核 F 鎖 ﹥ pA 式中 p———— 熔融型料在型腔內的壓力，該產(chǎn)品 A———— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計算 A=4641