【正文】 ................................... 37 模架及模具材料的選擇 ...................................... 39 4 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 ................................................................42 最大注射量的校核 ............................................ 42 注射壓力校核 ................................................ 42 鎖模力校核 ................................................... 43 模具厚度的校核 .............................................. 44 5 模具的工作原理及安裝、調(diào) 試 ................................................45 模具的工作原理 .............................................. 45 模具的安裝 ................................................... 46 試模 ......................................................... 46 6 設(shè)計(jì)總結(jié) ...................................................................................48 參考文獻(xiàn) .........................................................................................49 致 謝 .............................................................................................51 附 錄 ...............................................................................................52 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒 論 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的工藝裝備，主要用于制造業(yè)。模具屬于精密機(jī)械產(chǎn)品，主要由機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)組成，包括成形工作零件（凸模與凹模）、導(dǎo)向零件（導(dǎo)柱與導(dǎo)套）、支承零件（模架）及定位零件等，以及送料機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)、推（頂）料（件）機(jī)構(gòu)、檢測(cè)與安全機(jī)構(gòu)等。一副中小型沖?；蛩芰献⑸淠Ｖ校錁?biāo)準(zhǔn)零、部件可達(dá) 90%，其工時(shí)節(jié)約率可達(dá)25%～ 45%。模具的制造水平已成為工業(yè)國(guó)家制造工藝水平的標(biāo)志?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的零件，廣泛采用沖壓、鍛造成型、壓鑄成型、擠壓成型、塑料注射或其它成型加工方法，和成形模具相配套，經(jīng) 單工序或多道成型工序，使材料或坯料成型加工產(chǎn)品要求的零件，或稱為精加工前的半成品件。所以我選空調(diào)遙控器注塑模具設(shè)計(jì)作為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。 國(guó)外模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富 裕的動(dòng)力” ，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 。據(jù)有差資料介紹 ,美國(guó)和日本的模具廠已使用了技術(shù)。二、模具加工技術(shù) (1)國(guó)外已大量使用數(shù)控機(jī)床，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助加工軟件和數(shù)控編程技術(shù)對(duì)模具，特別是對(duì)具有復(fù)雜型腔 (三維曲面 )的模具進(jìn)行加工，使模具的質(zhì)量和附加值大為提高。（ 2）為了提高加工效率山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 及滿足各種復(fù)雜曲面加工的要求，國(guó)外已開發(fā)出四軸和五軸的數(shù)控自動(dòng)編程軟件并且進(jìn)了實(shí)用階段。（ 4）模具結(jié)構(gòu)更多地采用新技術(shù)，如注塑模具的熱流道技術(shù)等。（ 6）根據(jù)模具生產(chǎn)的特點(diǎn)，模具企業(yè)向小而專的方向發(fā)展。韓國(guó)約有 1570家模具企業(yè)，其中多于百人的企業(yè)僅占總數(shù)的 9%。 我國(guó)模具工業(yè)技術(shù)概況及其主要發(fā)展方向 在中國(guó)，人們已 經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。它與長(zhǎng)期向好的中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)一樣，成為模具產(chǎn)業(yè)近 30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。中國(guó)已經(jīng)超過日本，成為世界第一大模具市場(chǎng)，預(yù)計(jì) 2020年模具產(chǎn)值將超過 2500億元。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 2 空調(diào)遙控器外殼結(jié)構(gòu)與工藝性分析 零件圖 本殼體底面平整，表面放有顯示屏和按鈕的孔槽，表面還有兩個(gè)深度不大的沉積面，總體尺寸不大，長(zhǎng) 100mm，寬 50mm，高 6mm。 對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說 ， 要考慮的主要是材料的力學(xué)性能 ， 如屈服應(yīng)力 ， 彈性模量 ， 彎曲強(qiáng)度 ， 表面硬度等 。 表 材料的性能和成型特性 [4] 塑料品 種 性能特點(diǎn) 成型特點(diǎn) 模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 使用溫度 主要用 途 ABS（非結(jié)晶型） 透明性好，電性能好，抗拉強(qiáng)度高，耐磨性好，質(zhì)脆，抗沖擊強(qiáng)度差，化學(xué)穩(wěn)定性教好 成型性能好，成型前 需 干燥，注射時(shí)應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開裂 因流動(dòng)性好，適宜用點(diǎn)澆口 或側(cè)澆口 ，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件 小于 70℃ 應(yīng)用廣泛 ， 如電器外殼、汽車儀表盤、日用品等 有機(jī)玻璃（非結(jié)晶型） 透光率最好，質(zhì)輕堅(jiān)韌，電氣絕緣性好 /但表面硬度不高，質(zhì)脆易開裂，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐無機(jī)酸，易溶于有機(jī)溶劑 流動(dòng)性差，易產(chǎn)生流痕，縮孔，易分解，透明性好，成型前要 干燥，注射時(shí)速度不能太高 合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，便于充型，脫模斜度盡可能大，嚴(yán)格控制料溫與模溫，以防分解 。制品底面平整，尺寸大小適中。 ABS 是由丙烯腈 丁二烯 苯乙烯組成。此外，表面還可鍍鉻，成為塑 料涂金屬的一種常用材料。表 為 ABS 主要性能指標(biāo) [5]。cm3 屈服強(qiáng)度 /Mpa 50 比體積 /cm3 C 130～ 160 拉彎強(qiáng)度 /Mpa 80 計(jì)算收縮率（ %） ～ 抗壓強(qiáng)度 /Mpa 53 容 /J C） 1470 彎曲彈性模量 /Mpa 103 零件結(jié)構(gòu)分析 收縮率 ABS 的收縮率為 %～ %，在設(shè)計(jì)本產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)和材料的特性，在本設(shè)計(jì)中，零件的收縮率為 %。 零件圓角 塑件在面與面之間都設(shè)計(jì)了圓角過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng) 度，而且可以改善物料的流動(dòng)狀態(tài)，降低充模山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 阻力，便于充模 。 零件體積及質(zhì)量估算 注射量的計(jì)算 借助于 Pro/E 軟件，直接測(cè)量出： 單個(gè)塑件的體積： V= ； 單個(gè)塑件的質(zhì)量： M=ρ V= = ； 其中 ρ 的值根據(jù)材料的性質(zhì)，取 g/cm3 。 四個(gè)塑件和澆注系統(tǒng)凝料 總體積 V總 = 4+= 總質(zhì)量 M總 =ρ V總 = = 。 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝置的基本尺寸、開合模速度、空循環(huán)時(shí)間等。 (2)注射壓力 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿 (或柱塞 )對(duì)熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力。 (4)塑化能力 是塑化裝置在單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量。鎖模力的作 用是與注射時(shí)模腔熔體的壓力相平衡，保證在注射及保壓操作時(shí)模具不被撐開。 根據(jù)計(jì)算得出的一次模具型腔的塑料總質(zhì)量 cmV ?總 ，則有： 33 3 1 2 ??總 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 表 XS125/630 注射機(jī)技術(shù)參數(shù) [6] 注 射 裝 置 螺桿直徑 /mm 40 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ rs） 45 鎖 模 裝 置 鎖模力 /KN 630 拉桿間距 (H V)/（ mmmm） 260 360 模板行程 /mm 360 模具小厚度 /mm 200 模具最大厚度 /mm 300 定位孔直徑 /mm 100 噴嘴伸出量 /mm 50 噴嘴球半徑 /mm 12 噴嘴口孔徑 /mm ￠ 4 模板尺寸 /mm 300440 確定空調(diào)遙控器外殼注塑工藝參數(shù) 查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》，確定 ABS 塑料的注射工藝參數(shù)如下 : 注射機(jī)類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 30～ 60r/min 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度： 180～ 190 ℃ 料桶前端溫度： 200～ 210 ℃ 料桶 中段溫度： 210～ 230 ℃ 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 料桶后段溫度： 180～ 200 ℃ 模具溫度： 50～ 70 ℃ 注射壓力： 70～ 90MPa 保壓力： 50～ 70MPa 注射時(shí)間： 3～ 5s 保壓時(shí)間： 15～ 30s 冷卻時(shí)間： 15～ 30s 成型周期： 40～ 70s 以上參數(shù)在試模時(shí)可以做適當(dāng)調(diào)整。在注射模具的設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、形狀，首先確定成型時(shí)塑件在模具中的位置，亦即確定分型面，再根據(jù)成型塑料的性能特點(diǎn)、塑件的生產(chǎn)批量，確定一模中成型件數(shù)、澆口形式等。分型面的形式 ：平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面及瓣合分型面。單分型面注塑模式注塑模具 中最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最普及的一種模具，它以分型 面為界將整個(gè)模具分為動(dòng)模和定模兩部分。主流道在定模，分流道開設(shè)在分型面上。 選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。 (2) 盡可能滿足制品的使用要求。 (4) 不應(yīng) 影響制品尺寸的精度和外觀。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 (6) 不妨礙制品脫模和抽芯。 (8) 盡可能與料流的末端重合 ,有利于排氣。空調(diào)遙控器外殼的分型面形狀及位置如圖 所示 圖 空調(diào)遙控器外殼分型面形狀及位置 型腔布置 型腔布置包 括兩方面的內(nèi)容，即模具型腔的數(shù)目和各型腔在模具中的排列。 模具型腔的數(shù)量通常是客戶或產(chǎn)品工程部根據(jù)產(chǎn)品的批量，塑料制品的精度，塑料制品的大小，用料以及顏色的來確定的，型腔數(shù)量越多，制品的精度越低，經(jīng)濟(jì)性越差，成型工藝越復(fù)雜，并且保養(yǎng)和維修越困難，故障發(fā)生率越高。其中主要有兩大方法： 一是按技術(shù)參數(shù)確定型腔數(shù)目，二是按 經(jīng)濟(jì)性來確定型腔數(shù)目。）； m 1—單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。 所以需要 ????n 本零件主要從精度考慮，該零件尺寸中等，為大批大量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。布置方案如下圖 。按功能劃分，成型零部山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 件可分為安裝部分和工作部分。 適合于 ABS 材料成型的鋼材有 40Cr，供貨硬度為 40HRC，易于切削加工。由于材質(zhì)純凈，可做鏡面拋光，并能光腐蝕精細(xì)圖案，有較好的電加工及抗銹蝕性能。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模也稱為型腔，按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式 、整體嵌入式、局部鑲拼式和四壁拼合式四種類型。圖 為模具的凹模。成型桿是指能形成山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 塑件孔、槽的小型芯。通過對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件需要一個(gè)成型零件內(nèi)表面的大型心，因塑件抱緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分，同時(shí)有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。 圖 凸模結(jié)構(gòu)如圖 成型零件工作尺寸的計(jì)算 塑件尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計(jì)算有很大的關(guān)系。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸。型腔尺寸屬于包容尺寸，當(dāng)型腔與塑料熔體或制品制件產(chǎn)生摩擦磨損后，該類尺寸具有增大的趨勢(shì)。中心距尺寸一般指成型零件上某些對(duì)稱結(jié)構(gòu)制件的距離，如孔間距、型芯間距、凹槽間距山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 和凸塊間距等，這類尺寸通常不受摩擦磨損的影響，因此可視為不變的尺寸。在計(jì)算之前，有必要對(duì)他們的標(biāo)注形式及偏差分布做如下規(guī)定。 (2)制品的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值，與制品內(nèi)形 尺寸相對(duì)應(yīng)的型芯尺寸采用單向負(fù)偏差，名義尺寸為最大值。 目前，成型零件的工作尺寸主要用兩種方法計(jì)算，一種稱為平均值法，另一種稱為公差帶法。 ABS材料的收縮率在 %～ %，