【正文】 ........................ 27 6． 7． 3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) .................................. 27 上海第二工業(yè)大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 6． 8 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) ....................................... 28 6． 8． 1 溫度 調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 .......................... 28 6． 8. 2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 ................................ 28 第 7 章 模具材料的選用 ............................................ 30 7． 1 成型零件材料選用 ......................................... 30 7． 2 注射模用鋼種 ............................................. 31 第 8 章 模具的計(jì)算與校核 ........................................... 32 8． 1 注射機(jī)的選擇 ............................................. 32 第 9 章 成型零件的加工工藝文件制定 ................................. 35 9. 1 工藝卡制定 ................................................ 35 總 結(jié) ............................................................ 36 致 謝 ............................................................ 38 參考文獻(xiàn) .......................................................... 39 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 6 第 1 章 緒論 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè) 備制造業(yè)。直到 20 世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。 作為學(xué)習(xí)模具專業(yè)的學(xué)生，我們有必須以提高自己的基礎(chǔ)理論為前提，為促進(jìn)我國模具行業(yè) 的發(fā)展而努力，為促進(jìn)我國工業(yè)提高標(biāo)準(zhǔn)化水平而做出自己的貢獻(xiàn)。是學(xué)生對前三年所學(xué)知識和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。牙刷架現(xiàn)在越來越成為都市人浴室用品，如何更輕更便捷外形更好看成為了滿足用戶的需求首要考慮的因素。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我將能夠更好地了解到 此類制件 ,該 制品在機(jī)械中的作用和意義。增加自己在設(shè)計(jì) ,計(jì)算與繪圖方面的能力 ,掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟 ,了解模具的加工過程。 Pro/E、 Moldflow、 UG 等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是基于同一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。在此，我在這里衷心的感謝老師對我的指導(dǎo)和同學(xué)對我的幫助。圖示 21。； 4：未注尺寸公差按所用塑料的低精度等級查??； 5：根據(jù)材料查取收縮率； 6：型腔數(shù)目： 2。一模兩腔注射模的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括澆口套，定位環(huán)等的選取，推出機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，定位螺釘?shù)倪x擇和裝配，以及相關(guān)參數(shù)的校核，并完成模具裝配 圖的二維圖的繪制。 ABS 樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬 、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、 汽車 、電子電器、 儀器 儀表、 紡織 和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料 。近年來在電子電器市場， ABS 樹脂在要求阻燃和高耐熱的電子 /電器市場中將保持其地位，阻燃與耐高熱的 ABS 樹脂在與 ABS/PC 等工程塑料合金的競爭中具有明顯的優(yōu)勢。缺點(diǎn)是耐 候性，耐熱性差，且易燃。 ABS的相對密度為 ， ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。其臨界表面張力為34— 38mN/cm。 ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。 如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn) 37 天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼。 ，模溫低時(shí)收縮率，伸長率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。 ，易發(fā)生熔融開裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理。 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 10 3． 3 塑件材料主要用途 ABS 樹脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子電器中。此外 ABS 還廣泛的應(yīng)用于包裝、家具、體育和娛樂用品、機(jī)械和儀表工業(yè)中。 上海第二工業(yè)大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 4 章 塑件的工藝分析 在模具設(shè)計(jì)之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分 析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 圖 41 零件正面圖 圖 42 零件反面圖 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 12 4． 1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）、 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑 件時(shí)必須考慮的問題之一。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。 （ 2）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。 （ 3）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕 ，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。 上海第二工業(yè)大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 塑件的尺寸精度直接影響模具 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級確定精度等級。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT3 級精度，未注采用 MT5 級精度。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給 以拋光復(fù)原。 4． 4 塑件的體積和質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 PROE 測量，在 PROE 軟件中，使用分析功能，可以根據(jù) ABS的密度為 3/cmg ，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量為 。 （ 1）、成型前對原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， ABS材料吸水率為 %~%，成型前一般在 8090℃ 干燥處理 2h。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。 （ 3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸 鋅，液體石蠟（白油），硅油，對 ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤猓话闼芰隙伎墒褂谩? 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚康氖菫榱讼嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～ 3 小時(shí)。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。 由于本設(shè)計(jì)中盒子塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。 側(cè)澆口主流道需要設(shè)拉料桿，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 16 第 6 章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6． 1 型腔的布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān) ,型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力 ,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔 ,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。型腔布局由圖所示。 圖 61 型腔布局方式 6． 2 分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。 選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上； 3）分型面的 痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 上海第二工業(yè)大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 圖 62分型面的選擇 6． 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。 6． 3． 1 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一出二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。 6． 3． 3 主流道的設(shè)計(jì) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道 。 圖 63 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套 （ 2）、主流道襯套的形式 選用類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。 上海第二工業(yè)大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 6． 3． 4 分流道 的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。如圖所示圖 64。它有兩個(gè)功能：一是對塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會倒流。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑 件的質(zhì)量有直接影響。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程 (包括分支流程 )為最短； 2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 弧形牙刷架模具設(shè)計(jì) 20 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用側(cè)澆口。 根據(jù) MOLDFLOW 分析澆口位置如下圖 65 所示 圖 65 最佳澆口位置 6． 3． 6 冷料穴的設(shè)計(jì) 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。 圖 66 Z 型拉料桿 上海第二工業(yè)大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 4mm ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。 6． 4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì) 模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常 承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。 1）、凹模的設(shè)計(jì) 凹模也稱為型腔，是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使