【正文】 8 模腔模擬加工 29 零件的粗加工 29 零件的精加工 29 生成NC文件 30結論 30致 謝 31參考文獻 32 1 緒論本畢業(yè)設計說明書主要講述的是關于安全帽注塑模具設計及其模腔三維造型CAD/CAM。由于可大批量生產(chǎn)的特點，隨著特殊化產(chǎn)品和難加工的產(chǎn)品越來越多，模具的種類將會被不斷豐富，技術上也會得到不斷的革新。模具工業(yè)已步入快速發(fā)展的階段，一個國家的制造水平的高低取決于其模具工業(yè)的發(fā)達程度。近兩年由于我國模具行業(yè)快速發(fā)展，技術水平有所提高，模具產(chǎn)品生產(chǎn)總量已排到世界第3（前2名為美國和日本），但模具質量上與發(fā)達國家還存在顯著差距。當然我國模具工業(yè)已經(jīng)渡過了最為艱苦的時期，今后的發(fā)展前途還是令人值得期待的。在實際情況中，產(chǎn)品是目的，塑料注射模只是為了達到目的使用的一種途徑，因此不能夠“單獨的為了模具而僅僅考慮模具”，而應該從整體的角度出發(fā)，使塑料注射模作成為塑料注射成型加工中的一個重要方式，所以如果設計與制造塑料注射模的話，就必須考慮整個過程中的其他環(huán)節(jié)作為塑料注射模設計與制造。2 制造零件材料的選擇及其材料性能的分析。 成型零件的結構設計 凹模結構設計凹模是產(chǎn)品外形成型的重要部分，構造隨著產(chǎn)品的外形及模具加工處理的方法的變化而發(fā)生變化。 凸模結構設計凸模是產(chǎn)品內部形狀成形所需的成型零件，型芯用于成形產(chǎn)品的上孔，它們之間沒有苛刻的區(qū)分。因此它應該設計成整體式凸模加上局部鑲拼嵌入，也就是于大凸模上局部鑲入小凸模。 選擇分型面時要遵循一下原則：（1） 應便于脫模。（3） 應有利于保證塑件的外觀質量。 （5） 應便于模具加工制造。 考慮鎖模力 盡可能的減少產(chǎn)品于分型面上投影的面積。 考慮到模板之間的距離該產(chǎn)品的高度約為160mm， 而底面尺寸約為280mm260mm。 有利于排溢為了空氣能夠順利的排放，分型面盡量和材料的尾端重疊在一起。見圖41。成型零件尺寸的計算非常多，現(xiàn)在就用產(chǎn)品的平均收縮率做為根本的計算方法來推算成型零件大小。假如產(chǎn)品的外部直徑名義上的尺寸為D，它的公差為負數(shù)（如果不是應該進行變換）。但是想到收縮率的大小，它的收縮量是（D△/2）V。想到型腔在工作的時候磨擦損失最大量δc，此處選平均值是，就有：但是如果是中小型的產(chǎn)品，就選擇δz＝△/3，δc＝△/6，將數(shù)值帶到上式，可知：化簡得：由于Q*△/2對別的項來說非常小，就直接省略，同時于制造的時候會偏差，那么可以得到型腔里面直徑公式見式（42）： 式（42） 式中 DM：型腔里面值徑大小mm； D；產(chǎn)品最大尺寸mm； △：產(chǎn)品的公差，這里擬定選取△＝； Q：塑料的平均收縮率（%），這里取Q＝%； 3/4：系數(shù)，可以隨著產(chǎn)品的精度的變化而變化。假如產(chǎn)品的偏差很大就選小一點的值　，如果產(chǎn)品的偏差很小就選大一點的值。由上面可得：產(chǎn)品全部長度： ；橢圓短軸長度：；橢圓長軸長度：。 型腔深度計算 式（43） 式中 HM——型腔深度大小mm； h1——產(chǎn)品最大高度mm。將各個數(shù)據(jù)帶入可得到：。各數(shù)據(jù)帶進去知；橢圓短軸長；；橢圓短軸長；。帶各數(shù)據(jù)得：。事實證明，在求型腔四壁的厚度的時候，就尺寸較大的型腔而言，剛度是最根本的問題，得按剛度為基準來算；對于尺寸較小的型腔來說，因為其內部的應力比許應力大的時候，會發(fā)生比較大的彈性變形，所以強度是對于尺寸較小的型腔來說最根本的問題，應該依照強度的大小來求。 側壁理論寬度計算 照剛度計算 A 求系數(shù)c見式（46）: 式（46） 式中 C——系數(shù)； H——凹模型腔深度； ——凹模型腔寬度；注：計算c的時候，一定得先確定h，l1的大小，然后點擊h/l1的文本框，然后再點擊c文本框，就可以通過曲線圖自動計算出系數(shù)c的值。將數(shù)值代入上式就可求得c= B 求系數(shù)見式（47） 式（47） 式中 φ——系數(shù)； ——凹模型腔短邊長； ——凹模型腔長邊長；注：計算φ的時候，必須得先確定，的大小，然后點擊/的文本框，然后再點擊φ文本框，就可以調用曲線圖自動計算出系數(shù)φ的值。=.。將數(shù)值代替上面式子中字母就可算得：b=。把數(shù)值代入知：。把數(shù)值代到上式可得：h=。 模具鋼的選擇 選擇模具鋼原則 產(chǎn)品生產(chǎn)批量模具的特點之一就是生產(chǎn)效率很高。而每一種產(chǎn)品生產(chǎn)的多少，又會根據(jù)市場需求而改變。最完美的情況就是該產(chǎn)品正好退出市場的時候，模具的壽命也剛好終了了。如果生產(chǎn)的量較小，那么就降低鋼材要求；當量比較大的時候，那么就得選擇比較好點的鋼材，來達到延長壽命的目的從而防止反復制做模具造成的麻煩。而模具耐磨能力的好壞及制造精度的高低又決定了制件是否合格。 制件的復雜程度型腔加工的難易程度取決于產(chǎn)品結構的繁瑣程度，所以必須要使用切削性能特別好的鋼材。因而加工的時候必須考慮到應力變形。如果切削是使用大吃刀量，切削應力會跟著變大。制造零件體積越小，那么型腔體積也就越小，所使用的刀具（一般情況下為銑刀）要求強度較低，切削量少。小型的模具一般都先進行預硬化的處置然后再處理，主要是保證加工的可行性。 本設計模具鋼選擇將上面各個原則一個個考慮，考慮到產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)、產(chǎn)品外形相對來說簡單、產(chǎn)品尺寸精度要求相對較高、體積則較大以及制件的外觀要求比較光滑等特點，從各方面進行考慮，本次設計決定使用模具鋼3Cr2Mo(P20)。中、小型熱塑性的塑料模具多用它來做。抗拉伸強度大約為1330N/mm2。各標準零件標記如下：定模座板：模板 ，材料為45鋼 GB/T 699—1999；動模座板：模板 ，材料為45鋼 GB/T 699—1999；墊塊：，材料為Q235A鋼 GB/T 700—1988；推板：，材料為45鋼 GB/T 699—1999；限位釘 ，材料為45鋼 GB/T 6991999。共有普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。 按照產(chǎn)品的特點來選擇澆注的形式安全帽構造的最大特點就是大而且深的殼體。直接澆口的結構是和主流道相連接，塑料通過主流道直截進去。由于流動的行程較少，壓力傳送相對來說較好，融化的塑料自上面流到下面，便于氣體的排出和接痕的消除。主流道的一邊一般情況下設計成為一個帶凸臺的圓盤，它的高度一般情況下為5~10mm，現(xiàn)在擬定為8mm，并且和注射機的固定模板上的定位孔的配合為間隙配合。半錐角，這里擬定為。注射機參數(shù)如下： 注射機于固定模板上定位孔半徑為, 機床嘴部直徑為 噴嘴圓弧半徑為，那么澆口套一些尺寸就能可以算得到： 圖61，就如圖61。 澆口套設計因為主要的流道經(jīng)常要和溫度很高的塑料及嘴部碰觸，因此模具的主流道一般情況下設計成為可以拆裝更替的襯套，所以選擇質量好的鋼材（比如T8A）加工與熱處理（硬度要求為53～57HRC），也可用45，50，55等鋼材表面淬火（≥55HRC）。 定位圈設計定位圈直徑為了和注射機定位孔的直徑相配，那么就要按照使用的注射機的定位孔來確保。定位圈通常情況下都是45或Q235鋼。7側向分型與抽芯機構設計在產(chǎn)品的兩側存在兩個小孔，所以在設計模具的時候，成型小孔的型芯必須是可以側向移動的活動型芯，在產(chǎn)品脫模之前先將型芯拿出來，不然不能脫模。 抽心距的計算抽芯距就是說型芯以開始的位置移到不影響產(chǎn)品拿出位置時，在抽離方向上運動的長短。 +（2～3 ）() 式（71） 式中 ——抽芯距（）； ——產(chǎn)品側孔深度。 抽芯機構各尺寸的確定