【正文】 ............................... 33 閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前言 目前， 電子、汽車、 電機(jī) 、電器、 儀器 、 儀表 、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中， 60%～80%的 零部件 ，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。我國 模具行業(yè) 將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。 ABS 樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將 PS， SAN， BS 的各種 性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。 工藝參數(shù) ① .成型收縮率： ％－ ％ ，該制件取收縮率為 ％ 。建議干燥條件為 80~90C 下最少干燥 2 小時(shí) ； ③ .成型 溫度： 前段 180200℃ ，中段 165180℃ ，后段 150170℃ ，噴嘴 170180℃ ； ④ .模具溫度： 40~90℃ ； ⑤ .注射壓力： 60~100MPa； ⑥ .注射速度：中高 速度 。如良好的沖擊性，尺寸穩(wěn)定性好、 流動(dòng)性高、成型加工性好、 加工性良好的電絕緣性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂，同時(shí)具有耐滲出、耐熱性高等特點(diǎn)。 ,未標(biāo)注的圓角 ； ③ .精度要求 :與配件相配合部分的尺寸精度要求較高，裝配后無松動(dòng)，相配件外輪廓形狀應(yīng)吻合，過渡平順。 ④拔模斜度： 拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模是劃傷，擦毛，在設(shè)計(jì)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]第 42 頁表 35 得塑件材料 ABS 的型腔脫模斜度 40’～ 1020’、型芯脫模斜度 35’ ～ 1。 ⑤ .結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：產(chǎn)品外型尺寸為 157 31（單位毫米）； 體積 v=+04 立方毫米； 密度ρ = 克 /立方毫米； 質(zhì)量 m= 克； 總結(jié)：產(chǎn)品成型結(jié)構(gòu)多、形狀較復(fù)雜。結(jié)合分析塑件的形狀，可知分型面為曲面，而為了有利于脫模，設(shè)置分型面時(shí)應(yīng)使塑件留在動(dòng)模的一側(cè)。 為保證制件能順利地從型腔中脫出且便于模具加工，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。 ② .分型面處不可避免地會(huì)在塑件上留下溢料痕跡，故分型面最好不要選擇在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 ④為保證制件相關(guān)部位的同心度出發(fā)，同心度要求高的塑件，取分型面時(shí)最好把要求同心的部分放在分型面的同一側(cè)。 ⑥為了便于模具加工制造，應(yīng)盡量選擇平直且易于加工的分型 面，且分型面的位置要有利于制品排氣、脫模。 側(cè)分型面的選擇 產(chǎn)品兩側(cè)的結(jié)構(gòu)如圖 所 示 ： 圖 22 制件兩側(cè) 制件兩側(cè)的圓孔和倒扣通過滑塊的形式來抽取，在兩側(cè)建立次分型面。 企業(yè)考慮的因素： ① .與之相配的儀表盒尺寸較大，采用的是一模一腔的結(jié)構(gòu)； ② .制件的生產(chǎn)批量不大 。根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]第 7 頁表 21 得注塑機(jī)的參數(shù)如下： 注塑機(jī)最大注塑量： 75㎝ 2 鎖模力： 630KN 注射速率： 80g/s 塑化能力： g/s 注塑壓力： 最小模厚： 150mm 最大模厚： 300mm 移模行程： 270mm 噴嘴球半徑： 15mm 噴嘴前端孔徑： 3mm 注塑機(jī)定位孔直徑： Φ 125mm 注塑機(jī)拉桿的間距： 370 320(mm mm) 選擇龍記標(biāo)準(zhǔn)模架 2330， A 板為 35 ㎜， B板為 50 ㎜。同時(shí)考慮制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，點(diǎn)澆口不可行； ③ .直澆口的優(yōu)點(diǎn)：壓力損失小，進(jìn)料速度快，成型比較容易，模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方便；缺點(diǎn) ：去除澆口困難，澆口痕跡明顯。由于制件為小制件，壁厚為 2mm，且制件要求具備一定的美觀性，澆口痕跡不能太明顯。 ④ .邊緣澆口（又名標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口）的優(yōu)點(diǎn)是 便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時(shí)澆口的尺寸容易修整，適于各種塑料品種，其最大的特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。 7 4 ???AK綜合考慮：采用側(cè)澆口的形式。 澆口寬度經(jīng)驗(yàn)公式： W= ㎜ （ 22） 式中 A—— 凹模邊型腔表面積，㎜ 2； K—— 材料系數(shù)， ABS為 。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道。 由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。內(nèi)壁粗糙度 。 ③ .為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，根據(jù)注射機(jī)噴嘴的尺寸可確定：凹坑半徑 R=16 ㎜，小端直徑 D= ㎜，凹坑深度取 3 ㎜。選用的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 26 澆口套 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上， 起分流和轉(zhuǎn)向的作用。梯形斷面和 U形斷面的分流道只切削加工在一個(gè)模板上，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損失僅大于圓形截面的分流道，故為長用形式。從經(jīng)濟(jì)性和工廠的實(shí)際生產(chǎn)中考慮，本設(shè)計(jì)中選用的是圓形斷面分流道。 根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及 ABS 材料的流動(dòng)性較好的特點(diǎn)，綜合考慮，設(shè)計(jì)中采用兩個(gè)側(cè)澆口同時(shí)進(jìn)料的形式。 本設(shè)計(jì)中采用冷料井底部帶推料桿的形式：由冷料穴和頂桿組成，在冷料穴的底部設(shè)有一頂桿，頂桿固定在固定板上，與頂出系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，選直 徑 6 ㎜的拉料桿。結(jié)構(gòu)圖如下所示。 整體式凹模的特點(diǎn)是牢固、不易變形。 整體嵌入式凹模：為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開的兩半在合模時(shí)的對(duì)中性，常將小型型腔對(duì)應(yīng)的兩半做成整體嵌入式，兩嵌塊的外輪廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對(duì)應(yīng)的動(dòng)定模 模板的通孔內(nèi)為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可將動(dòng)定模配合后一道加工，當(dāng)機(jī)床精度高時(shí)也可分別加工。凹模與相對(duì)應(yīng)的動(dòng)定模模板采用過渡配合的形式，外加四個(gè)螺釘鎖緊。 由于本設(shè)計(jì)中的型芯形狀不復(fù)雜，且從節(jié)省貴重金屬的角度出發(fā)，選用組合式的型芯。對(duì)于圓形型芯，軸肩為圓臺(tái)；對(duì)于非圓形型芯，為了制造方便，則在型芯 的一面做出個(gè)方形的軸肩結(jié)構(gòu)圖如下所示。成型時(shí)承受較高的壓力，合模時(shí)分型面反復(fù)碰撞，脫模時(shí)塑件與工作表面反復(fù)摩擦，同時(shí)成型是塑料中分解出 Hcl、 HF等氣體腐蝕模具表面。 從三個(gè)方面來考慮： （一）工作條件要求：材料應(yīng)具有良好的耐磨性、高溫性能和耐蝕性。 （二）工藝性能要求： 材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。 （三）經(jīng)濟(jì)性要求： 在滿足使用性能的前提下，盡可能地降低制造成本 。所以選用 P20 材料。由于在繪制裝配圖前，考慮到制件的收縮特性，已經(jīng)將制件按 倍進(jìn)行放大，所以在這里不須對(duì)每個(gè)尺寸進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]第 11 119 頁中的公式 33 33 33 33 336 得 : （一）①凹模的工作尺寸計(jì)算： （ 23） 式中 —— 塑料外形公稱尺寸； K—— 塑料的平均收縮率； Δ —— 塑件的尺寸公差； δ z—— 模具的制造公差； L—— 凹模徑向的工作尺寸。 尺寸 L7=8..8 即高度方向公稱尺寸 H7= 則對(duì)應(yīng)凹模深度的工作尺寸 H= = ? 尺寸 L11= 即高度方向公稱尺寸 H11= 則對(duì)應(yīng)凹模深度的工作尺寸 H= = ? （二）①凸模的工作尺寸計(jì)算 （ 25） 0zHH??????????塑2（ 1+k)30zll??????????塑 3（ 1+k)+ 400 .0 928 .8 (1 0 .0 0 6 ) 0 .0 0 63?????????00 .0 926 .5 (1 0 .0 0 6 ) 0 .0 0 63????????? 13 33445c p h 0 . 9 3 5 0 1 6 . 1S 6 . 5 7E 2 . 2 1 0 0 . 0 5? ??? ? ??? 式中 l 塑 —— 塑件內(nèi)形徑向方向的公稱尺寸； K—— 塑料的平均收縮率； Δ —— 塑件的尺寸公差； δ z—— 模具的制造公差； l—— 凸模徑向的工作尺寸。如果凹模和底版厚度過小，強(qiáng)度和剛度不足，會(huì)產(chǎn)生過大的變形，形成飛邊，降低塑件精度并影響正常脫模，甚至?xí)l(fā)生塑性變形和破壞。由于模具零件形狀教復(fù)雜，在計(jì)算中將其簡化為整體式的矩形凹模， 括號(hào)內(nèi)的尺寸為實(shí)際設(shè)計(jì)中的尺寸。一般來說，只有注射機(jī)及機(jī)筒壓力的 25％～ 50％。 （ 26） （一）側(cè)壁厚度計(jì)算 ①側(cè)壁厚度按剛度計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]第 385 頁公式 － 36 得： （ 27） 式中 S—— 凹模壁厚 (mm)； p—— 模腔壓力 (MPa),一般為 30～ 50 M