【正文】 的一個重要部分，但一般情況下可以利用模具零件的配合間隙排氣，而無須特意設(shè)計排氣系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)在工作中為了使制品冷卻，一般采用冷卻水道模具。分型面的選擇對塑件的質(zhì)量有直接的影響，因此要認真考慮分型面的位置。分型面通常是平面，也有斜面或階梯面。拼鑲式型腔：對于復雜的模具型腔，為簡化加工，凸凹模都采用拼裝的形式。整體嵌入式：這種模具一般采用標準模架，所以此形式應(yīng)用廣泛。整體式：采用自制模架或非標準模架，將凸模直接做在A版上，而將凹模直接坐在B版上。 注塑模具的組成下列以注射塑料模具為例，介紹塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。注射模具設(shè)計理論及方法，以經(jīng)歷了從經(jīng)驗設(shè)計到理論設(shè)計的過程。 盡管注射模具的設(shè)計和制造的技術(shù)難度較高。在整個成型周期中，塑件模具環(huán)境組成了一個動態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。應(yīng)在正確估算模具型腔壓力的基礎(chǔ)上，進行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此須按其流變來設(shè)計澆注系統(tǒng)，并校驗型腔壓力及鎖模力。此外，注塑模具設(shè)計中，必須充分考慮到以下三個特點：塑料熔體大多數(shù)屬于假塑性液體，能“剪切變稀”。這就要求模具動作可靠，自動化程度高，熱交換效率好，成型周期短。內(nèi)在質(zhì)量也就是性質(zhì)質(zhì)量，包括熔合縫強度、殘余應(yīng)力、取向、密度、收縮等。從塑件的形狀和尺寸精度來衡量表觀質(zhì)量，包括注塑件的表面粗糙度和表觀缺陷狀況。注塑件的生產(chǎn)中，通常以最終的塑料制品的質(zhì)量來評價模具的設(shè)計和制造質(zhì)量。手機蓋的工藝及模具設(shè)計畢業(yè)論文第1章 緒論 注塑模具概述塑料的注射成型過程，是借助螺桿或柱塞的推動，將已塑化的塑料熔體以一定的壓力和速率注入閉合的模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻固化定性后的開模而獲得制品。塑料注射模能一次性地成型，形狀復雜，尺寸精確，或帶嵌件的塑料制件。注塑件質(zhì)量，包括表觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。常見的表觀缺陷有：凹陷、氣孔、無光澤、發(fā)白、銀紋、剝層、暗斑紋、燒焦、翹曲、溢料飛邊及可見融合度縫等。作為先進的模具，須在使用壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量，并要有良好的技術(shù)經(jīng)濟指標。其次，合理選用模具材料，恰當確定模具制造精度，簡化模具加工工藝，降低模具的制造成本亦十分重要。它的流動性依賴于物料品種、剪切速率、溫度和壓力。視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。為保證模具的閉合、成型、開模、脫模和側(cè)抽芯的可靠進行，模具零件和塑件的剛度與強度等力學問題必須充分考慮。將塑件和金屬模的傳熱學應(yīng)用于模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計，以確保制品質(zhì)量和最佳技術(shù)經(jīng)濟指標的實現(xiàn)。但由于注射成型方法有其它塑料成型方法無法取代和比擬的有點，已引起人們普遍關(guān)注。我國正在加緊開發(fā)研制注塑模設(shè)計的CAE/CAD/CAM使用軟件。 注塑模具的組成包括以下幾個部分：模具型腔模具型腔是成型注塑件形狀的主要零件，它是由凸模和凹模組成的，一般分為三種。但是這種A版和B版所選用的鋼材必須滿足成型的要求，而且一般凸模加工困難，鋼材消耗多。它是將凸凹模做成鑲塊，安裝在標準模架的A，B板上。分型面分開模具取出制品（注塑件）或分開模具取出澆注系統(tǒng)、既可以接觸又可以分開的面叫做分型面。 一般的注塑模至少有一個分型面。澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口、冷料穴，是指模具澆口套和注塑機噴嘴處到型腔位置的流道。排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)在注塑成型中排除型腔中的氣體。脫模機構(gòu)脫模是在開模時使制品和澆注系統(tǒng)和模具相脫離。 注塑模具的分類 注射機的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)所使用的注射機的不同可分為立式注射模、直角式注射模和臥式注射模。其優(yōu)點是注射方向與開模方向一致，放置活動型芯和嵌件較方便。立式注射模多用于小型塑件的成型。由于市場的特殊性，有備手機外殼產(chǎn)品外形的過時，模具設(shè)計使用期限為10萬次，批量生產(chǎn)。不僅僅是手機外殼，U盤外殼，鼠標殼等等都是采用此種辦法，此次選題的意義不僅僅在于如何設(shè)計出一套的手機外殼后蓋的模具，更在于通過一個實例來學習注塑模具設(shè)計的方法，熟悉注塑模具設(shè)計的過程，了解三維設(shè)計軟件Pro/E，,塑性分析軟件MOLDFOLW等先進CAD/CAE技術(shù)，并最終使三者融合來深化自己對注塑模具設(shè)計的認識。所以我國模具設(shè)計及制造發(fā)展方向上提到，積極的開發(fā)和推廣應(yīng)用模具CAD/CAM/CAE技術(shù)，提高模具設(shè)計的效率和模具制造過程的自動化程度。我們在學習模具成型工藝知識的同時，也必須充分利用計算機輔助技術(shù)，由此看出本次設(shè)計是非常有意義的。我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進一步提高。塑料密度小，質(zhì)量輕。我國的塑料模具工業(yè)起步比較晚，近年來，我國各行各業(yè)對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，在重點支持技術(shù)改造的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品中，把模具制造列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位。目前，,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)。模具設(shè)計水平的高低，加工設(shè)備好壞，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計要達到各類塑料模具成型的基本原理，工藝過程和工藝參數(shù)，正確分析成型工藝對模具的要求，掌握各類成型設(shè)備于模具之間的安裝關(guān)系及其各類模具的要求。我國的塑料模具工業(yè)起步比較晚，近年來，我國各行各業(yè)對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，在重點支持技術(shù)改造的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品中，把模具制造列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位。ABS塑料，化學名稱 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，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，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、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。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯?！　?一般性能　　ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 力學性能　　 ABS有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。 　 熱學性能　　 ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。 　 電學性能　　 ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。 　　ABS的熔體流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動特性屬非牛頓流體；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。ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進行干燥處理。ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應(yīng)力太大和制品對應(yīng)力開裂絕對禁止，應(yīng)進行退火處理，具體條件為放于70~80℃的熱風循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。其產(chǎn)品主要通過注塑模成型制造，塑件產(chǎn)品圖和詳細尺寸見圖11和圖12。即使對于精密塑件也給予了其它方面的補償。表23給出常見塑料的收縮率，以備查詢：表 21 常用塑料的收縮率塑料名稱 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚碳酸脂 尼龍 ABS 聚甲醛縮寫 PE PP PVC PS PS N6 ABS POM計算收縮率 對于手機殼產(chǎn)品，材料為ABS，理論收縮率為30/100，而實際與理論是有區(qū)別的。 塑件壁厚 塑料制品應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強度和剛度，而且也是為了塑料在成型時有良好的流動狀態(tài)。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮坑，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。太厚以產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時也不易冷卻。表22 精度等級選用推薦值：類別 塑料品種 建議采用的等級高精度 一般精度 低精度1 PS 3 4 5 ABS 聚甲苯丙烯酸甲脂 PC PSU 聚砜 PF 氨基塑料 30％玻璃纖維增強塑料 2 610 10 4 5 6 氯化聚乙醚 PVC硬 3 POM 5 6 7 PP PE低密度 4 PVC 6 7 8 PE高密度 塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點又在相當大程度上影響塑件的尺寸精度。對于本產(chǎn)品，圖紙未注明尺寸精度，查表12，我們?nèi)T7級精度。 脫模斜度 由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對塑件的設(shè)計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計時或者在模具設(shè)計時給予充分的考慮，設(shè)計出脫模斜度。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制品形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，最小為15分到20分。第3章注塑工藝過程分析 參數(shù)化設(shè)計概述參數(shù)化設(shè)計是Revit Building的一個重要思想，它分為兩個部分：參數(shù)化圖元和參數(shù)化修改引擎。參數(shù)化修改引擎提供的參數(shù)更改技術(shù)使用戶對建筑設(shè)計或文檔部分作的任何改動都可以自動的在其它相關(guān)聯(lián)的部分反映出來，采用智能建筑構(gòu)件、視圖和注釋符號，使每一個構(gòu)件都通過一個變更傳播引擎互相關(guān)聯(lián)。從而提高了工作效率和工作質(zhì)量。產(chǎn)品開發(fā)初期，零件形狀和尺寸有一定模糊性，要在裝配驗證、性能分析和數(shù)控編程之后才能確定。參數(shù)化設(shè)計方法就是將模型中的定量信息變量化，使之成為任意調(diào)整的參數(shù)?！　≡贑AD中要實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，參數(shù)化模型的建立是關(guān)鍵。幾何約束包括結(jié)構(gòu)約束和尺寸約束。工程約束是指尺寸之間的約束關(guān)系，通過定義尺寸變量及它們之間在數(shù)值上和邏輯上的關(guān)系來表示。要滿足這些設(shè)計要求，不僅需要考慮尺寸或工程參數(shù)的初值，而且要在每次改變這些設(shè)計參數(shù)時來維護這些基本關(guān)系，即將參數(shù)分為兩類：其一為各種尺寸值，稱為可變參數(shù)；其二為幾何元素間的各種連續(xù)幾何信息，稱為不變參數(shù)。因此，參數(shù)化模型中建立的各種約束關(guān)系，正是體現(xiàn)了設(shè)計人員的設(shè)計意圖。模具合攏：注塑機的鎖模系統(tǒng)將模具合上。模具鎖緊：當模具合攏后注塑機的鎖模系統(tǒng)將所需的鎖模力作用在模具上，使模腔在填充過程中，高壓的塑料不會將模具漲開。塑件保壓：當塑料基本上填滿模腔后（通常是在模腔填充到95%98%的時候）螺桿保持一定的設(shè)置壓力（保壓壓力），作用在融熔的塑料中，使得模腔內(nèi)產(chǎn)品更飽和，尺寸更穩(wěn)定，但是，過大的保壓壓力會增加產(chǎn)品成形后的內(nèi)應(yīng)力。在此過程的同時，螺桿通過轉(zhuǎn)動并后退，使新的原料進入射臺熔膠筒內(nèi)并加熱，為下個注塑周期作好準備。產(chǎn)品脫模：產(chǎn)品在脫模系統(tǒng)的作用下與模腔分離，常用的有自動脫模系統(tǒng)，直接頂出脫模系統(tǒng)，壓力齒輪轉(zhuǎn)動脫模系統(tǒng)和氣壓脫模系統(tǒng)等。此過程有兩種形式，一種是人為控制時間長短，即手動注塑或半自動注塑，當人為給出一定信號后，注塑機才開始下一周期工作。在以上的幾個注塑過程中，模腔填充，保壓和冷卻階段對注塑產(chǎn)品的質(zhì)量影響最為直接和重要。因此，這些階段的各項參數(shù)設(shè)定也極為重要。 根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備及注射工藝等進行選擇。根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，對稱分布。 定位環(huán)尺寸注塑機定模固定板上有一規(guī)定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相應(yīng)設(shè)計有定位環(huán)。3 成型零部件的設(shè)計計算成型零部件的設(shè)計計算主要指成型部分，與塑件接觸部分的尺寸計算。為簡化設(shè)計計算，一般只考慮與塑件脫模方向平行的磨損量，對于垂直方向的不于考慮，而忽略不計。成型零部件的制造誤差：成型零部件的制造包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個方面，設(shè)計時一般將成型零部件的制造誤差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右 ，δz=1/3Δ ,通常取IT7級精度。目的有兩方面：一是為了塑料的加熱烘干；二是為使熔料更均勻地進入射料缸。塑料的吸水率不僅影響塑件的表面質(zhì)量，也影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各種性能，如強度、密度、表面粗糙度等。但是，如果溫度過高，烘干的塑料會分解降質(zhì)或軟化結(jié)塊而無法生產(chǎn)。另外，塑料在進入射料缸前的預(yù)熱溫度對熔料的均勻及其后的成品重量和尺寸穩(wěn)定性也很重要，當改變塑料預(yù)熱溫度時，可以發(fā)現(xiàn)以下兩種現(xiàn)象：①注塑周期內(nèi)螺桿復位的時間也隨之變化，復位時間隨著溫度的增大而變得穩(wěn)定。（2）熔膠溫度塑料進入射料缸內(nèi)，通過加熱，達到融熔注射溫度后才能進行注塑。熔膠溫度越高，在射料缸內(nèi)停留時間越長，塑料越容易分解，例如：某些ABS塑料的注塑件，在剛注塑成形時無質(zhì)量問題，但儲存時間長后，會出現(xiàn)黃色或棕色的斑紋，這就是塑料在射缸內(nèi)時間過長而高溫分解所導致的。如果注塑周期較長或在高溫下操作，可將首段（靠近塑料入口）的溫度調(diào)至較低數(shù)值，這樣可防止塑料過早熔化或分解。一般來說，剛開始注塑時，模具溫度太低，不利于產(chǎn)品的成形。模溫的控制主要通過模具冷卻系統(tǒng)中冷卻液的溫度和冷卻液的流量來實現(xiàn)，還可采用冷卻機或模溫機加以控制。（5）鎖模力模具在設(shè)計時，有了鎖模力的設(shè)計值。對于不同的模具，鎖模力的大小是不同的。例如在鎖模力較低的條件下，可以減少注塑機和模具的磨損程度，減少能源消耗和維修費用。（6）模具填充速度和壓力 模具填充速度(又稱稱速度)是熔料被注進模腔的線性速度,在注塑的填充階段必須控制好熔料的射速以達到產(chǎn)品的最佳性能。但是過快的射速容易使原料過熱當塑件澆口或排氣不好時，熔料以調(diào)速注射經(jīng)過澆口，熔料內(nèi)產(chǎn)生很大的剪切應(yīng)力，使熔料結(jié)合模腔內(nèi)難排出的空氯，甚至產(chǎn)生燃燒而碳化變黑，而射速過慢產(chǎn)