【正文】 8 緒論 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗。 隨著工業(yè)的發(fā)展，工 業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。使模具的需要補(bǔ)斷增加。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。 相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為 10大類 46 個小類，塑料模具是 10 大類中的 l個大類，共有 7個小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。但就總體來看，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。我國1999 年模具總產(chǎn)值 245億元．其中塑料模具約為 82 億元， 2021 年近 100 億元。 塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是塑料模具 的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 10 塑工藝規(guī)程 的編制 該塑件是外殼產(chǎn)品，其零件圖如圖 71所示。 圖 71 外殼 零件圖 該塑件是 外殼 產(chǎn)品，其零件圖如圖 71 所示。 塑 件 的 工藝 性 分析 塑件的原材料分析 塑件的材料采用尼龍 1010，屬熱塑性塑料。受熱時間不宜超過 30min，料溫高則收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強(qiáng)，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。尼龍1010 的主要技術(shù)指標(biāo)：密度是 ﹑比體積是 /kg﹑吸水率是 ～ ﹑收縮率是 ～ ﹑熔點是 205t/0 c﹑熱變形溫度是 550 c﹑抗拉屈服強(qiáng)度是 62Mpa﹑拉伸彈性模量 103 Mpa﹑抗彎強(qiáng)度 88Mpa﹑硬度 ﹑擊穿強(qiáng)度 20KV/mm。因此，在成型時應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 從零件圖上分析，該零件總體形 狀為長方形。 該零件重要尺寸，如 4mm,44mm,等尺寸精度為 MT1 級（ GB/T14486— 1993），次要尺寸，如 16mm,9mm,114mm， 3mm 等的尺寸精度為 MT5 級（ GB/T14486— 1993）。 從塑件的壁厚上來看 ,壁厚最大處為 4mm,壁厚均勻 , 符合尼龍 1010 的最小壁厚原則，在制 件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，尼龍 1010的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng) 。 從塑件的壁厚來看，壁厚較均勻，有利于制件的成型。 綜上分析可以看出 ,注塑時在工藝控制得較好的情況下 ,零件的成型要求可以得到保證 . 計 算 塑 件的 體 積和 質(zhì)量 計算塑件的 質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。 塑 件 注 塑工 藝 參數(shù) 的確 定 查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠時間應(yīng)用的情況，尼龍 1010 的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整） 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 后處理時間： 4h。 ：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理，在 100～ 1200 c 水中加熱 218h。 分 型 面 選擇 模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。 制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的 確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。 制品在模具中的位置設(shè)計時應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件 (含嵌件 )的正視圖，應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時，開模后制品應(yīng)留在動模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽芯操作方 便；如果制品的安置有兩個方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個平面開模的，應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的 14 方向。但此時需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu) (如杠桿的、液壓的、氣動的等 )；如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求 。 該塑件為 塑料外殼 ，表面無特殊的要求，其分型面選擇如下圖所示： 圖 21 如圖 21 所示取 AA向為分型面，不影響零件外觀質(zhì)量，抽芯在動模構(gòu)簡單。從以上兩個分型面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個分型方法，有利于模具成型。 N1 N1=（ F/PC） /A－ B/A 其中： F 注塑機(jī)的鎖模力 N PC 型腔內(nèi)的平均壓力 MPa A 每個制件在分型面上的面積（㎜ 2 ） B 流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜ 2 ） 在模具設(shè)計前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動分析 B為（ ～ ），常取 B=，熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為 25～ 40MPa 實際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力，為保險起見常用 ， 則 ： N1=()/ =(APC)=900000 （ 30 ） =（個） 目 N2 N2=（ G－ C） /V 其中： G 注射機(jī)的公稱注塑量（㎜ 3 ） V 單個制件體積 （㎜ 3 ） C 流道和澆口的總體積（㎜ 3 ） 生產(chǎn)中每次實際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的 倍，同時流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是體積的 ～ 1 倍，現(xiàn)取 C= 則 ： N2=（ 125） / =（個） 從以上討論可以看到模具的型腔個數(shù)必須取 N1， N2 中的較小值，在這里可以選取的個數(shù)是 1,2， 3，個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于 60mm，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型不足等缺陷。采用 2221 的型腔排列方式的最大優(yōu)點是便于設(shè)置側(cè)向分 型抽芯機(jī)構(gòu)。因此，開始制定模具方案時，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計問題。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。 分流道設(shè)計 由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計時不僅要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配 到各個模腔。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。以其 t/d=2/34/5,梯形側(cè)邊斜度 5176。為宜 .截面尺寸由經(jīng)驗公式計算 .但計算結(jié)果須按現(xiàn)有刀具尺寸圓整，并校核熔料剪切速率在 5 102～ 103S1 范圍內(nèi)，方才合理。對于高粘度物料，適當(dāng)?shù)V大 25％，一般分流道直徑在 3～ 10 ㎜，高粘度物料可達(dá) 13～ 16 ㎜，分流道表面粗糙度常取Ra～ ，以增大外層流動阻力，避免熔流表面滑移，使中心層有較高的剪切速率。根據(jù)幾何關(guān)系可算出 d1= ㎜ t=3 ㎜ 截面形狀為 U 型，在流道設(shè)計中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。 效率為 分流道的尺寸 ： 分流道直徑 /mm 選取 6mm 分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取 — μ m，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。 型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料 回流。澆口截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。設(shè)計時考慮選擇從塑件的表面進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔﹑型心，有利于填充﹑排氣。 排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計 在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔