【正文】 .............. 21 脫模力的計(jì)算 ........................................................................................................ 21 推出零件尺寸的確定 ............................................................................................ 22 推桿直徑的確定 ............................................................................................ 22 推板厚度的計(jì)算 ............................................................................................ 23 第 8 章 模流分析 ................................................................................................. 24 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 ............................................................................................ 24 模具溫度對(duì)制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響 ............................................................ 24 冷卻系統(tǒng)的分析計(jì)算 ............................................................................................ 25 產(chǎn)量計(jì)算 ........................................................................................................ 25 冷卻管道直徑和管道空數(shù) ............................................................................ 25 實(shí)際冷卻系統(tǒng)布置 ........................................................................................ 27 冷卻管道接頭設(shè)計(jì) ........................................................................................ 27 排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 28 注塑機(jī)與注塑模具的關(guān)系 ............................................................................ 28 注射量的校核 ................................................................................................ 29 注射壓力的校核 ............................................................................................ 29 鎖模力 的校核 ........................................................................................................ 29 模具安裝部分的尺寸的校核 ................................................................................ 30 注塑工藝控制 ........................................................................................................ 31 填充控制 ........................................................................................................ 31 保壓過(guò)程控制 ................................................................................................ 32 保壓切換控制 ................................................................................................ 32 結(jié) 論 ................................................................................................................... 34 致 謝 ................................................................................................................... 35 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 36 附錄 1 中文譯文 .................................................................................................. 37 附錄 2 英文原文 .................................................................................................. 42 1 第 1 章 緒論 目的 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)掌握塑料、塑料制品、塑料成型工藝和塑料成型模具的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本的設(shè)計(jì)方法；能夠使用 CAD 技術(shù)正確設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的塑料模具；能夠使用 CAE 技術(shù)對(duì)塑料成型過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)缺陷進(jìn)行正確的分析判斷并能解決之，從而使最終的設(shè)計(jì)符合實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)要求。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和重建模型 模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶提供的資料（一般包括 3 種類型的資料。 模具設(shè)計(jì) 根據(jù)上面做好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)備來(lái)確定注塑機(jī)型號(hào)，型腔數(shù)量和型腔排列、分型面、抽芯機(jī)構(gòu)等，同時(shí)需要設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等。 模具制造 在模具裝配圖及零部件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成之后，經(jīng)過(guò)一系列加工、制造和裝配過(guò)程，完成模具的制造。如果在試模中發(fā)現(xiàn)，模具本身存在問(wèn)題，那么模具就要送回模具車間進(jìn)行修模處理，直到試模成功，打出合格的產(chǎn)品。在許多情況下，還要涉及到設(shè)計(jì)方案的修改，從而對(duì)模具進(jìn)行較大程度的改變，造成反復(fù)的修模、試模。 為了避免出現(xiàn)上述的弊端，在設(shè)計(jì) 過(guò)程 中采用了以下的設(shè)計(jì)流程 ， 如圖 11 所示。可以用以下的的圖表加以表達(dá)這一思想 ， 如圖 12 所示。 計(jì)算制品的體積和質(zhì)量 本制品的材料為 ABS。 明確塑料的特性 1） 基本特性 3 查文獻(xiàn) [4]P273 表 228 可知 ABS 塑料呈淺象牙色 ,樹(shù)脂外形為粒狀或珠狀，是一種具有良好綜合性能的工程塑料，它具有聚 苯乙烯（ PS）的良好成型工藝、聚丁二烯的韌度、聚丙烯腈的化學(xué)穩(wěn)定性和硬度，其抗拉強(qiáng)度可達(dá) 35~50Mpa，而且耐磨性很好，摩擦系數(shù)很低，但沒(méi)有自潤(rùn)滑作用。一般 ABS 的使用溫度為 40186。C。C 下仍表現(xiàn)較好的韌性。 ABS 的一些參數(shù)如下： 密度 ρ =，熔化溫度 210186。C 以上，彈性模量 E= 103Mpa,成型 收縮率 ε =%，泊松比 μ =。C 范圍內(nèi)，噴嘴溫度在 170~180186。 注塑壓力在 60~120Mpa，壁厚、澆口截面較大時(shí)，注塑壓力可略低一些；而壁薄、流道較長(zhǎng)時(shí)，注塑壓力可提高至 130~150Mpa。 模具溫度在 60~70186。較高的冷卻溫度，制品外表光澤，內(nèi)應(yīng)力小，但收縮率較大。 制品的收縮率不大，但內(nèi)應(yīng)力較高。C 左右的熱風(fēng)循環(huán)中處理 2~3h，緩慢冷卻至室溫，以消除制品的內(nèi)應(yīng)力。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，還必須具備實(shí)際動(dòng)手的能力即上機(jī)操作，要求熟練使用 CATIA 和Moldflow 等軟件。整套系統(tǒng)與企業(yè)的人才、技術(shù)相結(jié)合，最 終將決定企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，其中的技術(shù)因素主要是企業(yè)在模具方面多年的積累的 知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和技巧，傳統(tǒng)的的模具設(shè)計(jì)與制造大致分為以下幾個(gè)步驟如 圖 14 所示 ： 圖 14 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 [1] 4 設(shè)計(jì)軟件選用 為了達(dá)到上述的設(shè)計(jì)思想，就需要一種設(shè)計(jì)軟件將產(chǎn)品用戶、產(chǎn)品設(shè)計(jì)者、模具設(shè)計(jì)者、模具工程分析者、模架和標(biāo)準(zhǔn)件提供商等聯(lián)系起來(lái)。 選用一種合適的設(shè)計(jì)軟件成為了革新舊的設(shè)計(jì)流程，采用新的設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵。相比其他軟件，具有以下優(yōu)點(diǎn) [3]：強(qiáng)大的曲線、曲面功能，能夠滿足現(xiàn)在極為苛刻的產(chǎn)品曲面造型。 CATIA 提供了多模型連接的工作環(huán)境和混合建模方式，真正實(shí)現(xiàn)了并行工程設(shè)計(jì)。 其數(shù)據(jù)格式已成為了機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，被大多數(shù)的設(shè)計(jì)軟件所承認(rèn)兼容，從而避免了格式轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的一系列問(wèn)題 。 （ 2） 分型面的設(shè)計(jì) 分型面：模具上用于取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。由于本模具采用針點(diǎn)澆口，所以還需增設(shè)一個(gè)取出澆注系統(tǒng)凝料的輔助分型面。模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度，澆注 系統(tǒng)形式，推出形式，排氣方式及制造工藝等各種因素，全面考慮，合理選擇。 2） 分型面盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除或修整。 4） 分型面選擇應(yīng)有利于排氣。 6） 分型面選擇應(yīng)考慮注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格。 制品材料為 ABS，宜用螺桿式注塑機(jī)。制品的質(zhì)量 [6]為 =251g，加上澆注系統(tǒng)的 質(zhì)量，共約 300g。澆注系統(tǒng)一般由澆口，澆道，進(jìn)料口，冷料穴四部分組成。設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素。 3）模具成型塑件的型腔數(shù)。 4）塑件外觀。 5）注射機(jī)安裝模板的大小。 6）成形效率。 7）冷料。 7 澆口的設(shè)計(jì) 澆口位置的確定 考慮到脫模和制造的方便將澆口安排在制品的上表面。 澆口最佳位置示意 如圖 32 中顏色最深的地方為澆口放置最為合理的域。從減小內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形的角度出發(fā)，應(yīng)采用多個(gè)點(diǎn)澆口。綜合考慮，使用單一點(diǎn)澆口。按經(jīng)驗(yàn)， d 選定為 10mm， R1 選定為 ， H 選定為 。澆口套如圖 34 所示： 圖 34 澆口套效果圖 9 第 4 章 成型零部件的設(shè)計(jì) 成型 零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證制品質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 整體式凹模由一整塊金屬加工而成。 組合式當(dāng)制品外形較復(fù)雜時(shí)，采用整體式凹模加工工藝差，若采用組合式凹?？筛纳萍庸すに囆?，減少熱處理變形，節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。如圖41 所 示： 如圖 41 模一側(cè)示意圖 凸模（型芯板） 凸模與凹模一樣也分為整體式和組合式。如圖 42 所示： 圖 42 動(dòng)模一側(cè)示意圖 10 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 所謂成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定制品形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸（含長(zhǎng)，寬尺寸）與高度尺寸，以及中心具尺寸等。（本節(jié)的計(jì)算公式均摘自文獻(xiàn) [9]， 公式的 編號(hào)與文獻(xiàn) [9]保持一致） 制品尺寸精度的影響因素 塑件尺寸的影響因素很多，也很復(fù)雜，但主要的有以下幾個(gè)因素。 成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝，配合誤差兩個(gè)方面，設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零件的制造公差控制在塑件相應(yīng)公差的 1/3 左右，通常取 IT6~9 級(jí)。 造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動(dòng)以及脫模時(shí)塑件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主。 3）塑料的成型收縮生產(chǎn)中由于設(shè)計(jì)時(shí)選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異 。 成型零部件的尺寸計(jì)算 成型零部件的工作尺寸計(jì)算有平均值法和公差帶法，在這里選用平均值法 。設(shè)Δ為塑件公差， δ Z 為成型零件制造公差，則塑件內(nèi)徑為 0sl?? ,