【正文】 行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離：(1)注重開發(fā)大型、精密、復(fù)雜模具；隨著我國轎車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。實(shí)踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 注塑模具的發(fā)展及前景模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等 [5]。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具， 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長，1991 年產(chǎn)量僅為 250 萬噸，1995 年增為 350萬噸，1998 年超過 700 萬噸，到 2022 年已增達(dá)約 1400 萬噸，超過日本而成為世界第 3 大塑料原料生產(chǎn)國。其中包裝塑料制品今年需求量將超過 850 萬噸，工程塑料制品需求量將達(dá) 400 萬噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá) 300 萬噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在 500 萬噸左右，日用塑料制品需求量約為 80 萬噸左右。第二章 注塑件的設(shè)計(jì) 材料性能此塑料件為 PC 料PC 塑料通稱聚碳酸酯，由于其優(yōu)良的機(jī)械性能，俗稱防彈膠。 脫模斜度該塑件采用的塑料是 PC，而 PC 的成型收縮率較?。?） ，而且塑件不太復(fù)雜，對型芯的包緊面積也不太大，所以應(yīng)取較合適的脫模斜度。這里脫模斜度取 1186。壁厚不均勻，這就造成塑料熔體的充模速率和冷卻收縮不均勻，并由此產(chǎn)生許多質(zhì)量問題。為防止此類現(xiàn)象出現(xiàn)，這就要求防止出現(xiàn)突變與截面厚薄懸殊的設(shè)計(jì)，故我在壁厚不同處采取過渡設(shè)計(jì)，例如：采用圓弧過渡等措施。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且改善了塑料熔體的流動充模性能，減少了流動阻力。而且成型模具型腔也有了對應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證輪與殼體軸的閉合，所以應(yīng)該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。表 21 塑料制品精度等級的選用建議采用精度類型 塑料品種精密 中等 自由尺寸1 聚碳酸酯 3 4 5根據(jù)精度等級選用表，PC 的高精度為 3 級，一般精度為 4 級。模具—— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。成型工藝—— 成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，并影響尺寸精度。 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算該產(chǎn)品材料為 PC 塑料，其密度為 － g/cm^3，收縮率為~。使用 Pro/e 軟件對塑件三維模型進(jìn)行分析得：塑件體積為 V=104 mm 3曲面面積=10 4 mm2密度= g/cm 3質(zhì)量=72g計(jì)算塑件質(zhì)量：由公式 M= V=103104=72g?圖 23 質(zhì)量屬性第三章 注塑機(jī)的選擇 選定注射機(jī)由 PRO/E 建模分析得（材料密度取 g/cm3）塑件體積為:V =104mm3，塑件質(zhì)量為 :M =147g塑 塑圖 31 成形零件由此選擇臥式注射成型機(jī)：XSZY60；該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范見表 31：表31 國產(chǎn)注射機(jī)XSZ60技術(shù)參數(shù)表特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型 臥式 拉桿空間（mm） 190x300公稱注射量（cm ）360 移模行程(mm) 180螺桿直徑(mm) 38 最大模具厚度(mm) 200注射壓力(MP )a122 最小模具厚度(mm) 70注射時(shí)間(s) 鎖模形式(mm) 液壓 機(jī)械注射方式 柱塞式 定位孔直徑(mm) 100螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 噴嘴圓弧半徑(mm) 12鎖模力(KN) 500 噴嘴孔直徑(mm) 4 注射壓力校核PC 塑料推薦注射壓力為 120~140MPa，考慮到本制件壁厚較小，充模阻力取注射壓力為 120Mpa,根據(jù)已選的注射機(jī)可知符合要求。為防止模具分型面被漲模力頂開，必須對模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處會產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注射機(jī)的額定鎖模力大于漲模力。 P 模具厚度校核模具厚度必須滿足下式：H H H （33）min?max 70 80 200 滿足要求。注射機(jī)最大的開模行程的大小直接影響模具所形成的塑件高度，太小時(shí)塑件無法從動定模之間取出。此時(shí)最大開模行程 S 等于注塑機(jī)移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚開度S ≥H +H +（5~10 ）mm （34）開 12180≥25+25+10 180≥60 滿足要求。2第四章 模具設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì)為了將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具取出，以及為了安放嵌件，將模具適時(shí)地分成兩個或若干個組成部分，這些可以分離部分地接觸面，統(tǒng)稱分型面。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。如圖 42 所示： 圖 42 殼體配套的一模二件 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主流道和分流道設(shè)計(jì)，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大 2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出，由于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，選用 45 號鋼材并經(jīng)熱處理提高硬度，設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來安裝模具時(shí)起定位作用，主流道襯套的進(jìn)口直徑略大于噴嘴直徑 1mm 以避免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截。主流道形狀及其與注塑機(jī)噴嘴配合關(guān)系如圖 43 圖 43 主流道形狀與注塑機(jī)噴嘴配合關(guān)系圖 D2=D1+（~1mm） R2=R1+（1~2mm）（其中 DR1 分別為注射機(jī)射出口的直徑及注射頭的球半徑)由于 PC 流動性一般，所以主流道進(jìn)口端的截面直徑取稍大些。主流道出口端圓角半徑 R=D = 取 1mm2主流道表壁的表面粗糙度 R =主流道長度 L =22mm2注塑機(jī)噴嘴前端孔徑 R1= 所以主流道進(jìn)口端球面半徑取 R2=5mm 主流道如圖 44 所示：圖 44 主流道設(shè)計(jì)圖對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。(1)分流道的平衡在多腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會相同的，但可以認(rèn)為他們的流速是相等的，以此達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的。L1，L2——分流道1 和分流道2 的長度 cm。實(shí)際上尚須對這些因素作校正，才能達(dá)到充模時(shí)間相等的目的。(2)澆口的平衡在多型腔非平衡分流道布置時(shí)，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融體同時(shí)充滿各型腔。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下：BGV （42）LgrA??式中 Ag——澆口的截面積mm 2。Lr——分流道的長度mm。 分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V 形等多種。本次設(shè)計(jì)采用圓形截面。澆口的長度Lg=分流道截面積 ArAr= = mm2?2)(d 澆口套設(shè)計(jì)由于注塑成型時(shí)主流道要與高溫塑料熔體和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，將它單獨(dú)開設(shè)在一個嵌套中，然后將此套再嵌入定模內(nèi)，此套為澆口套,也稱為主流道襯套。長度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具。選擇的澆口套如圖 45 所示：圖 45 澆口套設(shè)計(jì)圖 冷料穴及拉料桿 冷料穴的作用是貯存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。 拉料桿冷料井可分為頂出桿成型的“拉頂”冷料井、拉料桿成型的“拉料”冷料井和凹坑拉料冷料井。 圖 46 冷料穴和拉料桿形式 排氣方式此制件屬中小型，且注射速度中等，可以利用分型面和推桿的間隙排氣，不開設(shè)專門排氣槽，這樣既可減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，又可節(jié)約設(shè)計(jì)成本。并且凹模損壞后，維修、更換方便。圖 47 凹模設(shè)計(jì)圖(2）凸模的設(shè)計(jì)由于整體式凸模浪費(fèi)材料太大并且切削加工量大，在當(dāng)今的模具結(jié)構(gòu)中幾乎沒有這種結(jié)構(gòu)。圖 48 凸模設(shè)計(jì)圖 工作尺寸計(jì)算(1)凹模的工作尺寸計(jì)算其工作尺寸屬于包容尺寸，盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。凹模長度尺寸計(jì)算為： （45）????%.1???????ML凹模深度尺寸計(jì)算為： （46）??. ????????MH凹模寬度尺寸計(jì)算為： （47）????%5. ???????ML（2）凸模的工作尺寸計(jì)算其工作尺寸屬于被包容尺寸，盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。h凸模長度尺寸計(jì)算為： （410）??%.1 ????????????ML凸模寬度尺寸計(jì)算為： （4??????????????M11）凸模高度尺寸計(jì)算為： （4??%????????????MH12）（3）中心距尺寸的計(jì)算模具上中心距尺寸與制品上中心距的公差標(biāo)注均采用雙向等值公差 和??21表示。s所以 mm （414）????%.0??????ML 模架的選取模架是注射模的骨架。由于澆口采用的是點(diǎn)澆口所以模架需選擇小水口模架，根據(jù)行腔尺寸查《塑料模具設(shè)計(jì)》附錄 B