【正文】 二班 學(xué)生姓名 史須平 學(xué) 號 080203228 指導(dǎo)教師 徐方龍 馬韶霞 答辯教師 時 間 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 前言 ` I 前 言 隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在 “ 實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興 ” 口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“ 進(jìn)入富裕的原動力 ” ，德國則冠之為 “ 金屬加工業(yè)的帝王 ” ，在羅馬尼亞則更為直接： “ 模具就是黃金 ” 。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989 年 3 月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要 點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn) 底座 蓋塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。同時，在設(shè)計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗(yàn) 本次設(shè)計中得到了徐老師的指點(diǎn)。 由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論技術(shù)有限，設(shè)計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評指正。 通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較 ,最終設(shè)計出一副注塑模。通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達(dá)到此塑 件所要求的加工工藝 塑料制品具有原料來源豐富 ,價格低廉 ,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。 依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產(chǎn)。模具的 型腔采用一模 八 腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口成形，推出形式為 十六 推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。本次的設(shè)計中不僅參考了大量紙質(zhì)文獻(xiàn)，而且在互聯(lián)網(wǎng)上查閱資料，設(shè)計過程比較完整。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。 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。 模具影響著制品的質(zhì)量。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。另外模具對制品的成本也有影響。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。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。從模具設(shè)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： 低了成本。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致 （ 2） .在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。 （ 7）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提 . 設(shè)計在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，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(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計計算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計一般模具的要求。 畢業(yè)設(shè)計能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識。 外殼注塑材料首先選用 PC。 底座蓋 原料（ PC）的成型特性與工藝參數(shù) PC 化學(xué)名稱聚碳酸酯，是一種高性能工程塑料，廣泛應(yīng)用于 AV 家電， OA 機(jī)器、汽車標(biāo)牌、顯示器等產(chǎn)品之上。而且它是工程塑料片材，擁有多樣的厚度，外觀、色彩，可以生產(chǎn)出附加值更高的產(chǎn)品。 ● 優(yōu)良的加工性能 可以進(jìn)行印刷、沖孔、真空成形、膠合粘貼、彎曲等多樣加德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 4 工。 ● 多彩的外觀和色調(diào)，外觀上，光面之外，還有中砂、啞光等；色調(diào)上有各種煙色。 收縮率： ～ % 熔融溫度： 230～ 275 成型溫度： 138～ 160度 比重： ～ 成型壓力： ～ 流比長： 100～ 200 結(jié)晶性：半結(jié)晶性 射速：高速注射 。下表所列為塑件主要尺寸的公差要求。 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 ` 5 （ 2）塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件要去外觀光潔、色彩艷麗，不允許有成形斑點(diǎn)和熔接痕， 塑件表面粗糙度 無特殊要求 。 ②由于該塑件無側(cè)孔和內(nèi)凸，所以不用考慮側(cè)向分型抽芯裝置?！?2176。 綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。 的選擇 （ 1）計算塑件體積和重量 gV == 塑件的質(zhì)量計算：查有關(guān)手冊，取 PC 的密度為ρ =179。=。注射機(jī)的額定注射量為 Vb，每次的注射量不超過它的 80%，即 n=( jV )/gV 式 中 n— 型腔數(shù)； Vj— 澆注系統(tǒng)的 體積 （ g） ； gV — 塑件 體積 。 jV = 3cm 由于該塑件外形較小，且需要比較簡單的抽芯機(jī)構(gòu)，因此采用一模八腔，即 n=8 則 Vb=(nVg+Vj)/= 3cm 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 ` 6 根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和 PC 的成型性能，查有關(guān)資料初步確定塑件的注射成型 工藝參數(shù)，見 下 表 ： 塑件的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 工藝參數(shù) 內(nèi)容 預(yù)熱和干燥 溫度 80～ 90℃ 成型時間 /s 注射時間 3～ 5 時間 2h 保壓時間 15～ 30 料筒溫度/℃ 后段 180～ 200 冷卻時間 15～ 30 中段 210～ 230 總周期 40～ 70 前 170～ 190 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 30～ 60 噴嘴溫度/℃ 180～ 190 后處理 方法 紅外線燈烘箱 模具溫度/℃ 60～ 80 溫度 /℃ 70 注射壓力/MPa 70～ 90 時間 /h 2～ 4 （ 4）確定模具溫度及冷卻方式 PC 為非 半 結(jié)晶型塑料，流動性中等，壁厚一般，因此在保證順利脫模的前提下應(yīng)盡量可能降低模溫，以縮短冷卻時間，從而提高生產(chǎn)率。 （ 5）確定成型設(shè)備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模兩 八； 腔分布，因此可計算出一次注射成型過程所用塑料量為 ： W=8w+w 廢料 =+ 20%=。記錄下 SX— ZY500 型柱塞式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，見 下表： SX— ZY500 型柱塞式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 序號 主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 參數(shù)數(shù)值 1 最大注射量 /cm179。定模和動模相接觸的面稱分型面。而且應(yīng)使塑件流在動模部分，由于推出機(jī)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。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。 （ 3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 不論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及采用何種設(shè)計方法，都必須首先確定分型面，因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面的選擇。在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量、便于清除毛刺及飛邊、有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體、分模后塑件留在動模一側(cè)及便于取出塑件等因素，分型面應(yīng)選擇在塑件外形輪廓的最大處，如圖所示。在設(shè)計澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模八腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能 ，尺寸精度）都 有直接的影響，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。 （ 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(fèi)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。 （ 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。 考慮到塑件的外觀要求較高，以及一模八 腔的布置、 PC對剪切速率較為敏感等因素，澆口采用分便加工修整、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側(cè)澆口，模具采用單分型面結(jié)構(gòu)兩板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內(nèi)。 德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計 9 （ 1）主流道和定位圈的設(shè)計 主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形， 便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。 塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動減斷。 為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關(guān)系為： SR=SRο +(1～ 2),d=dο +。 為了便于將凝料從主流道中拔出，應(yīng)將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為 2176。計算其大端直徑約為Φ 10 mm；為避免模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生過大，取 D=25 mm。 主流道的長度 L 一般控制在 60mm 之內(nèi)，可取 L=57mm。 （ 2）分流道的設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。但加工困難，而且正方形截面不易脫 模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及 U形。 （ 2） .分流道較長時，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴 。 （ 3） .分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動模板上，也可以同時開設(shè)在動，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短 。 因 ABS 的推薦斷面直徑為 ～ ，部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動阻力小，比表面和小等問題，由于采用的是潛伏式二級分流道對熱損失及流動提出了較高的要求，采用圓形的分流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保 證熔融的塑料不回流，同時可隔斷注射壓力對型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。 本塑件采用 U 形斷面的分流道，在一塊模板上，切削容易實(shí)現(xiàn)，且比表面積 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ` 11 不 大，推薦直徑為 ～ mm，取Φ 8mm，據(jù)此，該模具的分流道設(shè)計如圖所示： （ 3）澆口的設(shè)計 澆口又稱進(jìn)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。 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。 當(dāng)塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，