牙刷架模具畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ）</p><p>　　題 目：弧形牙刷架模具設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 號(hào)：　　094812998　 　</p><p>　　姓 名：　　　丁維佳 </p><p>　　班 級(jí)：　　 09機(jī)自A4 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)

2、：機(jī)械工程及自動(dòng)化　</p><p>　　學(xué) 院：　機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　入學(xué)時(shí)間：　　　2009級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師：　　　李龍根　 </p><p>　　日 期： 2013年5 月 15日</p><p><b>　　摘 要</b&

3、gt;</p><p>　　本文主要介紹了弧形牙刷架注塑模設(shè)計(jì)。注塑模設(shè)計(jì)的主要過(guò)程有：塑料制品的工藝分析，型腔數(shù)目的確定，注塑機(jī)的選擇以及模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；⌒窝浪⒓茏⑺苣５慕Y(jié)構(gòu)采用一模兩腔形式，文中對(duì)模具的各部分零件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)與計(jì)算，主要包括：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成型零件設(shè)計(jì)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于電器防塵板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本套模具是通過(guò)推桿頂出，保證順利脫模。</p&

4、gt;<p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生活，應(yīng)用廣泛，采用Pro/E來(lái)實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)及模具成型零件設(shè)計(jì)，運(yùn)用Moldflow分析制件的成型質(zhì)量，再實(shí)現(xiàn)模架的裝配，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具裝配過(guò)程中，輔助以必要的理論計(jì)算，可以大大縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、模具設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、產(chǎn)品成型質(zhì)量，降低產(chǎn)品研發(fā)、模具設(shè)計(jì)成本。模具精度滿足設(shè)計(jì)要求，動(dòng)、定模開(kāi)合運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，無(wú)卡阻、咬死或刮傷現(xiàn)象，保證了成形制品的質(zhì)量

5、。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)果也可應(yīng)用于其它產(chǎn)品的注塑模設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：弧形牙刷架，注塑模設(shè)計(jì)，模具裝配</p><p>　　Arc tooth brush holder mold design</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper describes

6、a curved toothbrush holder injection mold design . Injection mold design process : the structural design of plastic products, process analysis, determination of the number of cavities , the choice of the injection moldin

7、g machine and mold . Curved toothbrush holder injection mold structure using a two cavities form , detail design and calculation of the various parts of the mold , including: gating system design, the design of the molde

8、d parts , the design of the guide mecha</p><p>　　The graduation design task originates from life, wide application,With Pro/Engineer to implement three-dimensional design of the dustproof buckle cover and th

9、e design of molding parts ,and shaping quality of part was analyzed by Mold-flow, then accomplish the assemblage of the mold with the assistance of essential theory calculate mixed with computer-aided design. It would no

10、t only shorten the cycle of product research and mold design, and improve the preciseness and the product shaping quality,</p><p>　　Key words: injection mold Toothbrush holder </p><p><b&

11、gt;　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　第1章 緒論6</b></p><p>　　第2章 任務(wù)要求7</p><p>　　第3章 塑料材料分析8</p><p>　　第4章 塑件的

12、工藝分析11</p><p>　　4．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12</p><p>　　4．2 塑件尺寸及精度12</p><p>　　4．3 塑件表面粗糙度13</p><p>　　4．4 塑件的體積和質(zhì)量13</p><p>　　第5章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定14</p>

13、<p>　　5．1 注射成型工藝過(guò)程分析14</p><p>　　5．2 澆口種類(lèi)的確定15</p><p>　　5．3 型腔數(shù)目的確定15</p><p>　　第6章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　6．1 型腔的布局16</p><p>　　6．2 分型面的設(shè)計(jì)16<

14、;/p><p>　　6．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　6．3．1 澆注系統(tǒng)組成17</p><p>　　6．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則17</p><p>　　6．3．3 主流道的設(shè)計(jì)18</p><p>　　6．3．4 分流道的設(shè)計(jì)19</p><p>　　6．3

15、．5 澆口的設(shè)計(jì)20</p><p>　　6．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)21</p><p>　　6．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　6．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算24</p><p>　　6．5 模架的選用25</p><p>　　6．6 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27</p&

16、gt;<p>　　6．7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27</p><p>　　6．7．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則27</p><p>　　6．7．2 脫模機(jī)構(gòu)類(lèi)型的選擇27</p><p>　　6．7．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)28</p><p>　　6．8 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)29</p><p>　　6

17、．8．1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響29</p><p>　　6．8. 2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則30</p><p>　　第7章 模具材料的選用31</p><p>　　7．1 成型零件材料選用31</p><p>　　7．2 注射模用鋼種32</p><p>　　第8章 模具的計(jì)算與校核33<

18、/p><p>　　8．1 注射機(jī)的選擇33</p><p>　　第9章 成型零件的加工工藝文件制定36</p><p>　　9. 1工藝卡制定36</p><p><b>　　總 結(jié)37</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p>

19、<p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)。中國(guó)雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車(chē)道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企

20、業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。 作為學(xué)習(xí)模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，我們有必須以提高自己的基礎(chǔ)理論為前提，為促進(jìn)我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展而努力，為促進(jìn)我國(guó)工業(yè)提高標(biāo)準(zhǔn)化水平而做出自己的貢獻(xiàn)。</p><p

21、>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立從事設(shè)計(jì)工作的初步嘗試，是對(duì)即將步入社會(huì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)能力的一次全面考核，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、基本技能研究和處理問(wèn)題的能力。是學(xué)生對(duì)前三年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過(guò)程。</p><p>　　這次我的課題是牙刷架B型塑料件模具設(shè)計(jì)和制造。牙刷架現(xiàn)在越來(lái)越成為都市人浴室用品，如

22、何更輕更便捷外形更好看成為了滿足用戶(hù)的需求首要考慮的因素。以牙刷架的注塑成型為研究課題，有助于分析了解注射模的設(shè)計(jì)流程，并更好地了解模具制造過(guò)程。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我將能夠更好地了解到此類(lèi)制件,該制品在機(jī)械中的作用和意義。綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)理論和知識(shí)分析能力學(xué)會(huì)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題. 這其中要用大量的CAD/CAM/CAE技術(shù)，Pro/E造型，能夠讓我對(duì)一副模具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了更深一個(gè)層次的了解。增加自己在設(shè)計(jì),計(jì)算與繪圖方面的能力,掌握模具設(shè)

23、計(jì)方法和步驟,了解模具的加工過(guò)程。加深自己的邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達(dá)能力,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)真,細(xì)致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)。Pro/E、Moldflow、UG等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是基于同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。但是由于本人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，因此考慮的問(wèn)題可能有些地方不是很全面，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，還望各位老師和同學(xué)指正

24、。在此，我在這里衷心的感謝老師對(duì)我的</p><p><b>　　第2章 任務(wù)要求</b></p><p>　　一．任務(wù)要求：設(shè)計(jì)注射成型模具</p><p>　　二．產(chǎn)品：弧形牙刷架</p><p>　　三．原材料為：ABS，生產(chǎn)批量：大批量。圖示2-1。</p><p>　　圖2-1 零件正

25、反面三維圖</p><p>　　技術(shù)要求：1：壁厚均勻；</p><p>　　2：塑件不允許有裂紋和變形缺陷；</p><p>　　3：脫模斜度為30’—1°；</p><p>　　4：未注尺寸公差按所用塑料的低精度等級(jí)查??；</p><p>　　5：根據(jù)材料查取收縮率；</p><p&g

26、t;<b>　　6：型腔數(shù)目：2。</b></p><p>　　主要任務(wù)是完成塑件的工藝性分析以及成型零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)模架裝配設(shè)計(jì)及模具材料的選擇。一模兩腔注射模的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括澆口套，定位環(huán)等的選取，推出機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，定位螺釘?shù)倪x擇和裝配，以及相關(guān)參數(shù)的校核，并完成模具裝配圖的二維圖的繪制。</p><p>　　第3章 塑料材料分析</p>&l

27、t;p>　　3．1 塑料材料的基本特性</p><p>　　ABS是上世紀(jì)40年代發(fā)展起來(lái)的通用熱塑性工程塑料，是一個(gè)綜合力學(xué)性能十分優(yōu)秀的塑料品種，不僅具有良好的剛性、硬度和加工流動(dòng)性，而且具有高韌性特點(diǎn)，可以注塑、擠出或熱成型。ABS樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)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(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、

28、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、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。 </p><p>　　ABS樹(shù)脂容易加工，加工尺寸穩(wěn)定性和表面光澤好，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工性能，可廣泛應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域，包括各種辦公和消費(fèi)性電子/電器，辦公電器包括電子數(shù)據(jù)處理機(jī)、辦公室設(shè)備。近年來(lái)在電子電器市場(chǎng)， ABS樹(shù)脂在要求阻燃和高

29、耐熱的電子/電器市場(chǎng)中將保持其地位，阻燃與耐高熱的ABS樹(shù)脂在與ABS/PC等工程塑料合金的競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 </p><p>　　ABS是一種淺黃色粒狀或珠狀不透明樹(shù)脂，它無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低，具有良好的綜合物理機(jī)械性能，具有優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，并且易于加工成型。缺點(diǎn)是耐候性，耐熱性差，且易燃。</p><p>　　ABS的外觀為不透明呈象牙色的

30、粒料，無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對(duì)密度為1.05，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS是一種綜合性能十分良好的樹(shù)脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%～0.7%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為34—38mN/cm。ABS熔體的流

31、動(dòng)性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類(lèi)似。ABS的流動(dòng)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(duì)剪切速率更為敏感。</p><p>　　比重: 1.05克/立方厘米 </p><p>　　成型收縮率: 0.4-0.7% </p><p>　　吸水率: 0.2%~0.45%</p><p&g

32、t;　　成型溫度：200-240℃ </p><p>　　干燥條件：80-90℃ 2小時(shí) </p><p>　　熱變形溫度為: 70—107℃</p><p>　　使用溫度范圍: -40℃~80℃</p><p>　　硬度: HR65~115</p><p>　　3．2 塑件材料成型性能

33、</p><p>　　1.無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí).</p><p>　　2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. </p><p>　　3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采

34、取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?</p><p>　　4、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。</p><p>　　5.冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤(pán)澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用

35、耐磨鋼。</p><p>　　6.料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過(guò)低會(huì)造成缺料，表面無(wú)光澤，銀絲紊亂料溫過(guò)高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡。</p><p>　　7.模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)。</p><p>　　8.成型收縮率小，易發(fā)生熔

36、融開(kāi)裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理。</p><p>　　9.熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。</p><p>　　3．3 塑件材料主要用途</p><p>　　ABS樹(shù)脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車(chē)、電子電器和建材。汽車(chē)領(lǐng)域的使用包括汽車(chē)

37、儀表板、車(chē)身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤(pán)、隔音板、門(mén)鎖、保險(xiǎn)杠、通風(fēng)管等很多部件。在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子電器中。建材方面，ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應(yīng)用于包裝、家具、體育和娛樂(lè)用品、機(jī)械和儀表工業(yè)中。 </p><p>　　ABS樹(shù)脂廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè).電器儀表工業(yè)和機(jī)械工業(yè)中,常作齒輪,汽車(chē)配件,擋泥板,扶手,冰箱

38、內(nèi)襯,葉片,軸承,把手,管道,接頭,儀表殼,儀表板,盆安全帽等:在家用電器和家用電子設(shè)備的應(yīng)用前景更廣闊,如電視機(jī),收錄機(jī),冰箱,冷柜,洗衣機(jī),空調(diào)機(jī),吸塵器和各種小家點(diǎn)器材:日用品有鞋,包,各種旅游箱,辦公設(shè)備,玩具及各種容器等,低發(fā)泡的ABS能代替木材,適合作建材,家具和家庭用品。</p><p>　　第4章 塑件的工藝分析</p><p>　　在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀

39、結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。</p><p>　　弧形牙刷架注塑件如圖所示4-1，4-2，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求一般。</p><p>　　圖4-1 零件正面圖</p><p>　　圖4-2 零件反面圖<

40、;/p><p>　　4．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）、塑件的壁厚</b></p><p>　　塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在

41、滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。本產(chǎn)品周邊和底部壁厚均為2左右。</p>

42、;<p><b>　?。?）、塑件的圓角</b></p><p>　　為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過(guò)程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過(guò)度。在無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。</p><p>　

43、　該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角都符合要求。</p><p><b>　　（3）、孔</b></p><p>　　塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周?chē)桩a(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度

44、降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　4．2 塑件尺寸及精度</p><p>　　塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)

45、將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。</p><p>　　塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)[2]表3-

46、2塑件的尺寸與公差（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級(jí)精度，未注采用MT5級(jí)精度。 </p><p>　　4．3 塑件表面粗糙度</p><p>　　塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝

47、上盡可能避免冷疤等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。</p><p>　　該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。</p><p>　　4．4 塑件的

48、體積和質(zhì)量</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用PROE測(cè)量，在PROE軟件中，使用分析功能，可以根據(jù)ABS的密度為1.05，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量為50.66g。</p><p>　　第5章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定</p><p>　　5．1 注射成型工藝過(guò)程分析</p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料

49、及質(zhì)量，確定其成型工藝過(guò)程為：</p><p>　　第一步：為使注射過(guò)程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。</p><p>　?。?）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理</p><p>　　根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS材料吸水率為0.2%~0.4

50、5%，成型前一般在80-90℃干燥處理2h。</p><p><b>　?。?）、料筒的清洗</b></p><p>　　在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。</p><p>　　柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅?/p>

51、筒內(nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專(zhuān)用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 </p><p>　?。?）、脫模劑的選用</p><p>　　脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴(lài)于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對(duì)ABS材

52、料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用?lt;/p><p>　　第二步: 注射成型過(guò)程</p><p>　　完整的注射過(guò)程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過(guò)程。</p><p>　　第三步：制件的后處理</p><p>　　注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)

53、的后處理，目的是為了消除存在的內(nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為ABS，就采用退火處理1～3小時(shí)。</p><p>　　5．2 澆口種類(lèi)的確定</p><p>　　注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易

54、程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中盒子塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在盒子的側(cè)面處進(jìn)，盒子組裝后，澆口被遮擋起來(lái)。</p><p>　　側(cè)澆口主流道需要設(shè)拉料桿，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。</p><p>　　5．3

55、 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。</p><p>　　第6章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6．1 型腔的布局</p><p>　　型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使每個(gè)

56、型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。型腔布局由圖所示。由于本設(shè)計(jì)中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要相同的注射工藝參數(shù)，以達(dá)到高的成功率，模具采用側(cè)澆口，并采用對(duì)稱(chēng)式布局，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量如圖6-1。</p><p>　　圖6-1型腔布局方式</p><

57、;p>　　6．2 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱(chēng)為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。</p><p>　　選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：&

58、lt;/p><p>　　1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；</p><p>　　2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上；</p><p>　　3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；</p><p>　　4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；</p><p>　　5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；</p><p&g

59、t;　　6）使塑件易于脫模。</p><p>　　綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面如圖5-2，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。</p><p>　　圖6-2分型面的選擇</p><p>　　6．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注

60、系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類(lèi)，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。</p><p>　　6．3．1 澆注系統(tǒng)組成</p><p>　　普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。</p><p>　　1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 </p><p>　　

61、4－澆口 5－型腔 6－冷料穴</p><p>　　6．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：</p><p>　　a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。</p><p>　　b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一出

62、二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。</p><p>　　c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。</p><p>　　d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除

63、、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。</p><p>　　e)、冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 </p><p>　　6．3．3 主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。</p>

64、<p>　　（1）、主流道的尺寸</p><p>　　設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天160XA，其噴嘴直徑為3，噴嘴球面半徑為16，澆口襯套如圖（6）所示。</p><p>　　圖6-3澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套</p><p>　?。?）、主流道襯套的形式</p><p>　　選用類(lèi)型的襯套，這種類(lèi)型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模

65、。將主流道襯套和定位球設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。</p><p>　　6．3．4 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中由于塑件排布比較緊湊,且采用側(cè)澆口。如圖所示圖6-4。</p><p>　　圖6-4主流道和側(cè)澆口的

66、位置</p><p>　　6．3．5 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷(xiāo)后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤(pán)式澆口，環(huán)形澆口等。</p><p>　　澆口的位置選擇原則：</p>

67、;<p>　　澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使</p><p>　　1)流程(包括分支流程)為最短；</p><p>　　2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；</p><p>　　3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料

68、；</p><p>　　4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。</p><p>　　2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。</p><p>　　根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用側(cè)澆口。</p><p>　　澆口一般尺寸如CAD圖所示，根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。</p><p>　　3.最佳澆口位置分析</

69、p><p>　　根據(jù)MOLDFLOW分析澆口位置如下圖6-5所示</p><p>　　圖6-5最佳澆口位置</p><p>　　6．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問(wèn)題必

70、須在沒(méi)塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來(lái)。</p><p>　　圖6-6 Z型拉料桿</p><p>　　冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱(chēng)直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的z形式有多種，這里采用Z形式的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開(kāi)模時(shí)倒錐形的冷料穴通過(guò)內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最

71、后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如上圖6-6所示。</p><p>　　6．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　模具閉合時(shí)用來(lái)填充塑料成型制品的空間稱(chēng)為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱(chēng)成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分

72、。</p><p>　　成型零部件在注射成型過(guò)程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。</p><p>　　6．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于

73、加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。</p><p><b>　　1）、凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模也稱(chēng)為型腔，是用來(lái)成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類(lèi)型。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模，其特點(diǎn)是

74、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。</p><p><b>　　型腔2D如圖6-7</b></p><p>　　圖6-7 型腔2D圖</p><p><b>　　2）、

75、凸模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，深度較大，但經(jīng)過(guò)對(duì)塑件實(shí)體的仔細(xì)觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是鑲塊式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)，型芯與動(dòng)模板的配合可采用。型腔2D如圖6-10，鑲件如圖6-11,6-12</p><p>　　圖6-10 型芯2D圖</p><p>　　圖6-11 鑲件1</p>

76、<p><b>　　圖6-12 鑲件2</b></p><p>　　6．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。</p><p>　　在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根

77、據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)</p><p>　　確定成型零部件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。</p><p>　　由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量

78、大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具成型零部件的工作尺寸。</p><p>　　塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為0.5%，計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為：</p><p>　　式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸</p>

79、<p>　　B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸</p><p>　　成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級(jí)作為模具制造公差。在此取IT8級(jí)，型芯工作尺寸公差取IT7級(jí)。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ(chēng)分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見(jiàn)圖紙。</p><p>　　6．5 模架

80、的選用</p><p>　　1、確定模具的基本類(lèi)型</p><p>　　注射模具的分類(lèi)方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類(lèi)所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的注射模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、熱流道注射模。</p><p><b>　　2、模架的選擇</b>&

81、lt;/p><p>　　根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇SC型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下圖5-1：</p><p><b>　　圖 6-13</b></p><p>　　SC型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口，潛伏

82、式澆口的注射成形模具。</p><p>　　由分型面分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。</p><p>　　根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以知道該模具是一出二腔的模具，而型腔之間的距離在20-40mm之間把型腔排列成一模二腔可側(cè)得長(zhǎng)為280mm，寬為180mm，</p><p&

83、gt;　　模架的長(zhǎng)L=280+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?型腔壁厚400mm</p><p>　　模架的寬W=180+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚350mm</p><p>　　根據(jù)模仁的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。</p><p>　　所以就取BL=350x400的模架，塑件的Z向高度為20mm，塑件的膠位

84、平均分配在定模和動(dòng)模部分，該模具型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型芯、型腔的固定是固定總高度的加30-50mm，B板的厚度取50mm，滿足強(qiáng)度要求，A板為100mm，C板為100mm（C的選擇應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的推出距離是否滿足推出的高度）</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)椴捎肍UTABA的SC3540標(biāo)準(zhǔn)模架， </p><p>　　綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：FUTABA SC-3540-A100-B

85、50-C100</p><p>　　6．6 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃瑫r(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過(guò)厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成

86、型工藝的發(fā)展，對(duì)注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。</p><p>　　在塑料熔體充模過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過(guò)熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣等。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采

87、用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。</p><p>　　6．7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過(guò)程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推桿固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。</p><p>　　6．7．1 脫

88、模機(jī)構(gòu)的選用原則</p><p>　?。?）使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；</p><p>　?。?）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；</p><p>　?。?）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；</p><p>　?。?）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性

89、變形；</p><p>　　（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；</p><p>　　6．7．2 脫模機(jī)構(gòu)類(lèi)型的選擇</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類(lèi)別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、套管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和多元件綜合推出機(jī)構(gòu)等。</p>

90、<p>　　本設(shè)計(jì)中采用推桿推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。</p><p>　　6．7．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）、推桿布置</b></p><p>　　該塑件采用了4mm及6mm大小的推桿，其分布情況如圖6-14所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。</p>&l

91、t;p><b>　　圖6-14推桿布置</b></p><p><b>　?。?）、推桿的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用圓形截面推桿，設(shè)計(jì)時(shí)推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動(dòng)。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，ABS塑料的溢料間隙為。 </p>

92、<p>　　6．8 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p>　　在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對(duì)于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)

93、水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。</p><p>　　模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。</p><p>　　6．8．1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響</p><p>　　注射模的溫度對(duì)于塑料熔體的充模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對(duì)于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過(guò)大都是不利的。過(guò)高的模溫會(huì)使塑

94、件在脫模后發(fā)生變形，若延長(zhǎng)冷卻時(shí)間又會(huì)使生產(chǎn)率下降。過(guò)低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。</p><p>　　6．8. 2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則</p><p>　　設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺

95、寸、孔道的長(zhǎng)度、孔道的種類(lèi)、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。</p><p>　　冷卻管路的位置與尺寸：</p><p>　　塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。</p><p>　　通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之

96、間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取8mm。 如圖6-16（a）。6-16（b）</p><p>　　圖6-16模具冷卻水路圖(a)</p><p>　　圖6-16模具冷卻水路圖(b)</p><p>　　第7章 模具材料的選用</p><p>　　正確選用模具各部分零件的材料，是注

97、射模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作，它直接影響模具的使用壽命，加工成本以及制品的成型質(zhì)量。選擇模具材料時(shí)，需要根據(jù)模具工作條件，從使用性能和加工性能兩方面對(duì)材料提高要求。</p><p>　　7．1 成型零件材料選用</p><p>　　成型零件材料選用的要求如下：</p><p>　?。?）、機(jī)械加工性能良好</p><p>　?。?）、拋光

98、性能良好</p><p>　　注射成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，，要求鋼材硬度35～40HRC為宜，過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。</p><p>　?。?）、耐磨性和抗疲勞性能好</p><p>　?。?）、具有耐腐蝕性能</p><p>　　7．2 注射模用鋼種</p><p>　　熱塑性注射模成型零件的毛坯，凹模

99、和主型芯以板材和模具供應(yīng)，本設(shè)計(jì)中，采用45的預(yù)硬模具鋼。</p><p>　　型芯和型腔采用P20，調(diào)質(zhì)HBS350~380</p><p>　　如圖7-1為本模具使用鋼種</p><p><b>　　表1 模具所用鋼種</b></p><p>　　第8章 模具的計(jì)算與校核</p><p>　　

100、8．1 注射機(jī)的選擇</p><p>　　由于采用一出二腔，需要至少注射量為50.66x2=101.32g，流道水口廢料約5g，總注塑量達(dá)到約106.32g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天160XA。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為如表2：</p><p>　　表2 海天HTF160XA參數(shù)</p><p>　　8.1.1

101、 注射量的校核</p><p>　　模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以?xún)?nèi)。校核公式為：</p><p>　　式中 --型腔數(shù)量</p><p>　　--單個(gè)塑件的質(zhì)量（）</p><p>　　--澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（）</p><p>　　本設(shè)計(jì)中：

102、n=2 53.19 =5 </p><p>　　M=2*53.19+5=116.38cm3</p><p>　　注塑機(jī)額定注塑量為253cm3</p><p><b>　　注射量符合要求。</b></p><p>　　8.1.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核</p><p>

103、;　　注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。</p><p>　　式中 n --型腔數(shù)目</p><p>　　--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積</p><p>　　--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積</p>&

104、lt;p>　　n=2 =1800 =160</p><p>　　=2x9000+160=18160</p><p>　　注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：</p><p><b>　　（）P < F</b></p>&

105、lt;p>　　式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）</p><p>　　F—注射機(jī)額定鎖模力（N）</p><p><b>　　其它意義同上</b></p><p>　　根據(jù)教科書(shū)表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP</p><p>

106、　?。ǎ㏄=18160x30x1.1=599.28KN<1600KN</p><p>　　8.1.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核</p><p>　?。?）、模具厚度（閉合高度）</p><p>　　模具閉合高度必須滿足以下公式</p><p>　　式中 --注射機(jī)允許的最大模厚</p>&l

107、t;p>　　--注射機(jī)允許的最小模厚</p><p>　　本設(shè)計(jì)中模具厚度為310mm 180<H<500， </p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　（2）、開(kāi)模行程（S）的校核</p><p>　　模具開(kāi)模后為了便于取出制件，要求有足夠的開(kāi)模距離，所謂開(kāi)模行程是指

108、模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。</p><p>　　注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開(kāi)模行程，以便與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī)，其開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)，對(duì)于多分型面注射模應(yīng)有：</p><p>　　式中 --推出距離</p><p>　　--包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度</p><p>　

109、　本設(shè)計(jì)中 =420 = 55 mm =123 mm</p><p>　　總的開(kāi)模距離需要S=178mm以上</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，符合要要求。</p><p>　　第9章 成型零件的加工工藝文件制定</p><p><b>　　9. 1工藝卡制定</b></p><p&

110、gt;　　表3 型芯加工工藝卡片</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是為弧形牙刷架注射成型而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。一模兩腔，側(cè)澆口及推桿一次脫模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。并且大多數(shù)零件都采用標(biāo)準(zhǔn)零件。</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)充分利用AutoCAD、Pro/E、Moldflow等二維和三維繪圖輔助軟件，縮短了設(shè)計(jì)周期，大

111、大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了質(zhì)量，從而降低了模具的生產(chǎn)成本。</p><p>　　通過(guò)本次塑料模的畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)從產(chǎn)品圖到模具制造的整個(gè)過(guò)程有了系統(tǒng)的掌握，對(duì)大學(xué)本科階段所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了全面的鞏固。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，從制件形狀結(jié)構(gòu)的分析、材料成型工藝及成型設(shè)備的選用開(kāi)始，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；然后進(jìn)行成型零部件計(jì)算，并進(jìn)行了校核，數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)確。本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔。其中分型面的設(shè)計(jì)為本模具的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，

112、它是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，受到許多因素的制約，常常是顧此失彼。同時(shí)也成為了本模具的特色。并且，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了不少不足之處，如對(duì)某些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，例如：幾何公差與測(cè)量、工程制圖等；也學(xué)會(huì)了堅(jiān)持獨(dú)立思考，學(xué)會(huì)自己分析和解決問(wèn)題。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)所學(xué)知識(shí)做的一次總測(cè)驗(yàn)，是鍛煉也是檢驗(yàn)自己所學(xué)并掌握運(yùn)用知識(shí)的能力，是我們高等院校學(xué)生的最后的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多原來(lái)未能

113、學(xué)到的東西，對(duì)過(guò)去沒(méi)有掌握的知識(shí)得到了更進(jìn)一步鞏固。獨(dú)立思考，綜合運(yùn)用所掌握理論知識(shí)的能力得到很大的提高，學(xué)會(huì)了從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，針對(duì)實(shí)際課題解決實(shí)際問(wèn)題，掌握了綜合使用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)、資料的方法，提高了電腦繪圖水平，并為我們即將參加工作做了必要準(zhǔn)備，打下基礎(chǔ)，更是我們幾年專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次綜合。</p><p>　　即將畢業(yè)的我，在以后的工作中將面臨著許多的問(wèn)題或麻煩。我們應(yīng)該善于采集和利用各種信息資源，擴(kuò)展知識(shí)

114、面和能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗、團(tuán)體協(xié)作的精神；增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做到清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)，以最大限度的獲得企業(yè)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白了“書(shū)到用時(shí)方恨少”的痛苦，知識(shí)是無(wú)窮無(wú)盡的，在以后的工作中，就需要我更加努力地學(xué)習(xí)。因本人學(xué)識(shí)不深，文字水平有限，設(shè)計(jì)中必然存在所許多漏洞和不足之處，還望老師給予批評(píng)指正，提出改進(jìn)意見(jiàn)。</p