機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文透明罩蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　透明罩蓋注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化

2、</p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b></p>&l

3、t;p>　　塑料模具的技術(shù)發(fā)展日新月異，在現(xiàn)代工業(yè)、餐具、玩具等行業(yè)中也應(yīng)用很廣泛，模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備。在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了注塑模具在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，以及本課題的研究意義。本課題為透明罩蓋模具的設(shè)計(jì)與制造，本設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)形式及材料的注射成型工藝進(jìn)行正確的分析,設(shè)計(jì)了一模兩腔的塑料注射成型方案。根據(jù)塑件的尺寸，先對(duì)模具塑件的材料進(jìn)行了分析選取，對(duì)模具分型面進(jìn)行了選擇，型腔布局進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)重

4、要成型零件比如型芯和型腔的工藝參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。其次，對(duì)澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與布局，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)都做了相關(guān)的研究。最后，對(duì)模具的組成零部件和總體裝配圖進(jìn)行了繪制，加工工藝也進(jìn)行了安排。在設(shè)計(jì)中參考了許多相關(guān)資料, 運(yùn)用PRO-E、Auto CAD制圖軟件, 利用已有的條件來(lái)完成設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)通過(guò)認(rèn)真思考，反復(fù)核算，力求做到設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑模具；罩蓋；設(shè)計(jì)；Pro-e

5、；CAD</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Technological development of the mould of plastics changes rapidly day by day and applied very widespread in modern industry, dishware, toy and

6、 so on. The mould is the important tooling used for producing various lines. Based on consulting related literature, I summarize the actuality and development tendency of the research on injection mould in the domestic a

7、nd abroad as well as the sense of studying this task. This topic is about transparent cap mould's design and manufacture, after analysis </p><p>　　Keywords: injection mold; covers; design; Pro-e; CAD<

8、/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論1</p><p>　　1.1 模具工業(yè)概述1</p><p>　　1.2注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2 CAD/CAE/C

9、AM應(yīng)用現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.3 產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 注塑模具的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.4本課題的研究意義3</p

10、><p>　　第二章 透明罩蓋的工藝性分析及成型設(shè)備選擇5</p><p>　　2．1透明罩蓋的具體結(jié)構(gòu)和尺寸5</p><p>　　2.2透明罩蓋的PRO-E圖6</p><p>　　2.3透明罩蓋的材料選擇6</p><p>　　2.4透明罩蓋結(jié)構(gòu)、尺寸精度和表面質(zhì)量分析7</p><

11、p>　　2.4.1塑件結(jié)構(gòu)分析7</p><p>　　2.4.2塑件尺寸精度分析7</p><p>　　2.4.3塑件表面質(zhì)量分析7</p><p>　　2.5成型設(shè)備初步選擇8</p><p>　　2.5.1初選注射機(jī)8</p><p>　　2.6透明罩蓋的模具材料的選取8</p>&

12、lt;p>　　2.6.1模具材料的選用原則8</p><p>　　2.6.2 模具材料的的確定9</p><p>　　第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1注塑成型原理10</p><p>　　3.2分型面的選擇10</p><p>　　3.3 注射模排氣槽的設(shè)計(jì)11</p&

13、gt;<p>　　3.4 確定型腔數(shù)目及型腔的排列11</p><p>　　3.5型芯、型腔的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定12</p><p>　　3.5.1 型芯、型腔的結(jié)構(gòu)12</p><p>　　3.5.2 型芯、型腔工作尺寸的計(jì)算12</p><p>　　3.5.3 型腔壁厚的確定14</p><p&g

14、t;　　3.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.6.1 主流道的設(shè)計(jì)和定位圈的選擇14</p><p>　　3.6.2 分流道設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.6.3 冷料穴設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.6.4 澆口的設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.7 推出機(jī)構(gòu)的確定與設(shè)計(jì)16</p

15、><p>　　3.7.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則16</p><p>　　3.7.2確定頂出方式及頂桿位置17</p><p>　　3.8 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇18</p><p>　　3.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.10 模架的選擇20</p><p>　　3.11校核注射機(jī)

16、21</p><p>　　第四章 模具結(jié)構(gòu)及其工作過(guò)程22</p><p>　　4.1 透明罩蓋模具裝配圖22</p><p>　　4.2 模具工作過(guò)程22</p><p><b>　　第五章 總結(jié)24</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p

17、><b>　　[參考文獻(xiàn)]26</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 模具工業(yè)概述</p><p>　　隨著現(xiàn)代材料技術(shù)與模具加工技術(shù)的飛速發(fā)展，塑料以其優(yōu)異的加工性和品種功能的多樣性，已成為當(dāng)前人類(lèi)使用的四大材料（木材、水泥、鋼鐵、塑料）中發(fā)展最快的一類(lèi)，在國(guó)民經(jīng)

18、濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。模具設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中最基礎(chǔ)的一環(huán)，模具制造技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，而模具制造技術(shù)和模具設(shè)計(jì)的關(guān)系密切相關(guān)，沒(méi)有設(shè)計(jì)合理的模具，將對(duì)制造帶來(lái)諸多問(wèn)題。隨著塑料制品在日常生活中的廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加。目前，模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)已成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。模具制造也對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要作用。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精

19、密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場(chǎng)的需求發(fā)展。沒(méi)有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒(méi)有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。</p><p>　　1.2注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩

20、電塑殼注射模具、6.5 kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具[3]；精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具[3]。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具,所生產(chǎn)的這類(lèi)齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)齒形要求。該公

21、司還能生產(chǎn)厚度僅為0.08 mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02～0.05 mm,表面粗糙度Ra 0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬(wàn)次,淬火鋼模達(dá)50～1 000萬(wàn)次[2]。</p><p>　　成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成

22、熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠(chǎng)等廠(chǎng)家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠(chǎng)家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果[4]。如上海新普雷斯等公司就能為用戶(hù)提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)?，F(xiàn)在,熱流道模具已逐漸開(kāi)始推廣,有的廠(chǎng)采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,以及具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上

23、熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50%～80%相比,差距較大。</p><p>　　1.2.2 CAD/CAE/CAM應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　隨著輕工業(yè)及汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展,模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注,已形成一個(gè)行業(yè).但我國(guó)模具行業(yè)缺少技術(shù)人員,存在品種少、精度低、制造周期短、壽命短、供不應(yīng)求的現(xiàn)狀.一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造,每年需要花幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)美元

24、從國(guó)外進(jìn)口,制約了模具工業(yè)的發(fā)展,所以大力發(fā)展模具工業(yè)勢(shì)在必行。</p><p>　　為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力.中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合模具企業(yè)使用的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。模具設(shè)計(jì)和加工使用的CAD/CAE/CAM系統(tǒng),不要求系統(tǒng)十分龐大,但對(duì)某些方面要求較高,如曲面造型、三軸數(shù)控加工等。一些國(guó)外的CAD/CAE/CAM系統(tǒng),雖然具有強(qiáng)大的三維曲面造型、結(jié)構(gòu)有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助制造和

25、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等,但價(jià)格昂貴,一般企業(yè)難于承受。目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要軟件有美國(guó)PTC公司的CAD/CAE/CAM集成化系、PRO/ENGINEER、美國(guó)EDS公司的CAD/CAM軟件UG-Ⅱ[5]、法國(guó)MATRA-DATAVISION公司的集成化軟件[6]、美國(guó)SOLIDWORKS公司的SOLID-WORKS軟件[7]、美國(guó)CV公司的CADDS5軟件、美國(guó)SDRC公司集成化CAD/CAE/CAM軟件[8]、英國(guó)DELCAM公司CAD/

26、CAM軟件DUCT、以色列CIMATRON公司的三維CAD/CAM軟件CIMA-TRON[9]、美國(guó)AC-TECH公司的注塑模CAE分析軟件C-MOLD、澳大利亞MOLDFLOW公司的注塑模CAE分析軟件MF,國(guó)內(nèi)華中理工大學(xué)模具</p><p>　　對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè),它們的CAD/CAM應(yīng)用狀況多停留在購(gòu)買(mǎi)國(guó)外先進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)和設(shè)備上,但在其上進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā)較少,資源利用率低。對(duì)于國(guó)內(nèi)一些中小型

27、模具企業(yè),則很少應(yīng)用CAD/CAM,有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替固板繪圖。所以有必要改善國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的CAD/CAM應(yīng)用狀況,使它們真正做到快速、準(zhǔn)確地對(duì)市場(chǎng)做出反映,使制造出的模具產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低,即達(dá)到敏捷制造的目的。</p><p>　　1.2.3 產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀</p><p>　　目前我國(guó)的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類(lèi),即專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng),專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)模具外供；產(chǎn)品廠(chǎng)的模具分廠(chǎng)或車(chē)間,以供給

28、本產(chǎn)品廠(chǎng)所需的模具為主要任務(wù)；三資企業(yè)的模具分廠(chǎng),其組織模式與專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)相類(lèi)似,以小而專(zhuān)為主；鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè),與專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)相類(lèi)似。其中以第二類(lèi)數(shù)量最多,模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上[3]。</p><p>　　我國(guó)模具行業(yè)管理體制分散,目前有19個(gè)大行業(yè)部門(mén)制造、使用模具,卻沒(méi)有統(tǒng)一的管理部門(mén)?？恐袊?guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃、集中攻關(guān),跨行業(yè)、跨部門(mén)管理困難很多[4]。</p><p>　　

29、模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn),而我國(guó)技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí),中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠(chǎng)的模具車(chē)間、分廠(chǎng)在內(nèi),技術(shù)改造后不能很快收回其投資,不少模具企業(yè)技術(shù)改造后負(fù)債累累,影響其發(fā)展。雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠(chǎng)的模具車(chē)間、分廠(chǎng)技術(shù)力量較強(qiáng),設(shè)備條件較好,生產(chǎn)的模具水平也較高,但設(shè)備利用率低。</p><p>　　我國(guó)模具價(jià)格長(zhǎng)期以來(lái)與其價(jià)值不協(xié)調(diào),造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小,社會(huì)效益大”的現(xiàn)象?！案?/p>

30、模具的不如干模具標(biāo)準(zhǔn)件的,干標(biāo)準(zhǔn)件的不如模具帶件生產(chǎn)的,干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的”不正?，F(xiàn)象嚴(yán)重存在,極大地挫傷了模具企業(yè)(包括模具車(chē)間和分廠(chǎng))職工的積極性[4]。這也是模具行業(yè)人才留不住、青年技術(shù)人員、青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一。</p><p>　　1.3 注塑模具的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p>&l

31、t;p>　　我國(guó)在注塑模CAD技術(shù)開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國(guó)外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開(kāi)始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)工作，我國(guó)注塑模CAD/CAE/CAM 研究始于70年代末，發(fā)展較為迅速。多年來(lái)，我國(guó)對(duì)注塑模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其CAD的開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分重視，在“八五”期間，由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進(jìn)行了

32、國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題“注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)”，并于1996年通過(guò)鑒定，部分成果己投入實(shí)際應(yīng)用，使我國(guó)的注塑模CAD/CAE/CAM研究和應(yīng)用水平有了較大提高.目前擁有自主版權(quán)的軟件有，華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的塑料注塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HscZ0，鄭州工業(yè)大學(xué)研制的2一MOLD分析軟件等.這些軟件正在一些模具企業(yè)中推廣和使用，有待在試用中逐步完善。這些項(xiàng)目的成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)注塑模CAD技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國(guó)注

33、塑模CAD技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移</p><p>　　1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　近二十多年間，國(guó)外注塑模CAD/CAE技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向

34、發(fā)展。80年代初開(kāi)展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。80年代中期注塑模CAD/CAE進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1.澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2.美國(guó)PTC公司的Pro/Engineer 軟件；3.美國(guó)UG公司UG11UNIGRAPHICS1系統(tǒng)等，這些先進(jìn)軟件的熟練掌握極大地促進(jìn)了國(guó)外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，他們將朝著大型

35、、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的方向發(fā)展。</p><p>　　1.4本課題的研究意義</p><p>　　本課題為透明罩蓋注塑模具設(shè)計(jì)，其研究意義是通過(guò)這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已修課程所學(xué)的理論知識(shí)，結(jié)合教學(xué)掌握一定的設(shè)計(jì)技能，并通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練鞏固和提高所學(xué)的理論知識(shí)。通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，建立工程概念，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、考慮問(wèn)題和解決問(wèn)題

36、的能力。為后續(xù)從事技術(shù)工作與進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)與國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的能力，進(jìn)行一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練，提高綜合素質(zhì)。</p><p>　　第二章 透明罩蓋的工藝性分析及成型設(shè)備選擇</p><p>　　2．1透明罩蓋的具體結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　　塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2.1所示：</p><

37、;p>　　圖2.1 透明罩蓋的零件圖</p><p>　　2.2透明罩蓋的PRO-E圖</p><p>　　圖2.2 透明罩蓋的PRO-E圖</p><p>　　2.3透明罩蓋的材料選擇</p><p>　　透明罩蓋選擇塑料作為其成型材料。塑料是一種以合成或天然的高分子化合物為主要成分，在一定的溫度和壓力條件下，可塑制成一定幾何形狀和

38、尺寸，當(dāng)外力解除時(shí)還能保持其形狀不變的材料。塑料具有密度小、質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好、介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減磨、耐磨性能好，減震、隔音性能好的特點(diǎn)。塑料的種類(lèi)繁多，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、AS、ABS、聚氯乙烯、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）。其中聚碳酸酯無(wú)色透明，耐熱，抗沖擊，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。聚碳酸酯的耐沖擊性能好，加工性能好，符合本設(shè)計(jì)要求，由此選取PC為透明罩蓋的成型材料。其性能及成型工藝參數(shù)如

39、下表2.1所示:</p><p>　　表 2.1 PC的性能及成型工藝參數(shù)</p><p>　　PC的密度為1.18~1.20g/cm3，收縮率為0.5~0.8%。PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機(jī)加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預(yù)干燥，水分含量應(yīng)低于0.02%，微量水份在高溫下加工會(huì)使制品產(chǎn)生白濁色澤，銀絲和氣泡，PC在室溫下具有相當(dāng)大的強(qiáng)迫高彈形變能力

40、。沖擊韌性高，因此可進(jìn)行冷壓，冷拉，冷輥壓等冷成型加工。</p><p>　　2.4透明罩蓋結(jié)構(gòu)、尺寸精度和表面質(zhì)量分析</p><p>　　2.4.1塑件結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　塑件外形簡(jiǎn)單，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求；無(wú)需側(cè)向分型與抽新機(jī)構(gòu)，使模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可以采用整體式型腔和型芯根據(jù)塑件的設(shè)計(jì)壁厚均勻的原則，塑件未注圓角設(shè)計(jì)為：外圓角R=1.5*2

41、=3（mm）；內(nèi)圓角r=0.5*2=1（mm）；塑件未注明脫模斜度，因塑件較高，模具設(shè)計(jì)時(shí)需將脫模斜度的設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)，型芯是以小端為基準(zhǔn)，向擴(kuò)大的方向去，型腔是以大端為基準(zhǔn)向縮小的方向取。</p><p>　　2.4.2塑件尺寸精度分析</p><p>　　該塑件精度沒(méi)有特殊要求，未注公差的尺寸為自由尺寸,可以按MT5 查取，查《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》[13]知，該塑件主要尺寸公差標(biāo)注為：

42、</p><p>　　外形尺寸:65-0.740,50-0.640,15-0.380,Ф20-0.440；內(nèi)形尺寸：610+0.5，160+0.2</p><p>　　2.4.3塑件表面質(zhì)量分析</p><p>　　該塑件要求外形美觀(guān)，表面無(wú)斑點(diǎn)、氣泡和焊接痕。</p><p>　　2.5成型設(shè)備初步選擇</p><p&g

43、t;　　2.5.1初選注射機(jī)</p><p><b>　　(1)注射量：</b></p><p>　　單件塑件體積V=34902.55（mm3）</p><p>　　計(jì)算塑件質(zhì)量W=ρv=34902.55 x 1.18 x 10=0.40（g）</p><p>　　滿(mǎn)足注射量 V機(jī)≥V塑件/0.80

44、 （2-1）</p><p>　　式中 V機(jī)——額定注射量，cm3</p><p>　　V塑件——塑件的體積, cm3</p><p>　　V塑件/0.8=34.9/0.80=43.625 （cm3）</p><p><b>　　（2）注射壓力：</b></p>

45、<p>　　P注≥P成型 （2-2）</p><p>　　查表2.1得PC塑料成型時(shí)的注射壓力P成型=80~130MPa</p><p><b>　?。?）鎖模力</b></p><p>　　P鎖模力≥pF

46、 （2-3）</p><p>　　式中 p——塑料成型時(shí)的型腔壓力</p><p>　　F——塑件在分型面上的投影面積</p><p>　　根據(jù)以上分析、計(jì)算，參考《沖壓與塑壓成型設(shè)備》[1]，選取國(guó)產(chǎn)SZ 系列螺桿式注射機(jī)：SZ-100/630</p><p>　　2.6透明罩蓋的模具材料的選取</p><p&g

47、t;　　2.6.1模具材料的選用原則</p><p>　　模具材料選擇是模具制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，不僅應(yīng)從使用性能和工藝性能要求來(lái)簡(jiǎn)單確定，而應(yīng)該從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫孢M(jìn)行綜合考慮，既要符合使用性能和工藝性能的需求，又應(yīng)該讓模具制造的成本盡可能達(dá)到最低，這樣會(huì)使塑料制品生產(chǎn)的成本降低，實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1、對(duì)于模具型腔表面要求高硬、耐磨，而心部具有較好韌性的模具，可

48、以選用滲碳型塑料模具鋼來(lái)制造，對(duì)其中尺寸較小且型腔不太復(fù)雜的注射模具，可選用淬透性相對(duì)較小的滲碳型塑料模具鋼。</p><p>　　2、對(duì)于模具型腔復(fù)雜、精度要求高和壽命要求長(zhǎng)的塑料模具，為防止型腔切削加工成形后因淬火處理引起過(guò)大的型腔變形，保證模具的精度和使用性能，應(yīng)該選用預(yù)硬型塑料模具鋼。</p><p>　　3、對(duì)于以玻璃纖維做填充劑的熱塑性塑料制品的注射?；驘峁绦运芰系膲嚎s模，有較

49、高的硬度、耐磨性、抗壓強(qiáng)度、韌性、拋光性和電加工性等綜合要求，要防止模具型腔表面過(guò)早磨損或局部變形，可以選用整體淬硬型塑料模具鋼。</p><p>　　4、對(duì)于以聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS加抗燃樹(shù)脂等為原料的塑料制品，在成型過(guò)程中會(huì)分解出腐蝕性氣體，將對(duì)模具產(chǎn)生腐蝕作用，因此模具材料必須具有相應(yīng)的防腐蝕性能，可以選用耐蝕型塑料模具鋼作為其模具制造材料。</p><p>　　5、對(duì)于要求型腔

50、表面粗糙度值低、光亮度高、尺寸和形狀精度高、型腔復(fù)雜，甚至有耐蝕要求的大截面塑料模具，以及具有鏡面拋光性和高耐磨性要求的透明制品塑料模具，應(yīng)選用時(shí)效硬化型塑料模具鋼。</p><p>　　2.6.2 模具材料的的確定</p><p>　　制造注射模具的鋼材的類(lèi)型通常有滲碳鋼、淬硬鋼、預(yù)硬鋼、時(shí)效硬化鋼。根據(jù)塑件的材料特性，參考《模具材料》[11]決定型腔板材料采用3Cr2Mo，屬于預(yù)硬型

51、模具鋼，一般在出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)處于預(yù)硬狀態(tài)，硬度約為30～40HRC，無(wú)需進(jìn)行預(yù)硬熱處理，便可直接進(jìn)行成形切削加工，以保證較高的模具制造精度。型芯亦采用3Cr2Mo 來(lái)制造，型芯加工后需化學(xué)熱處理電鍍Ni,化學(xué)鍍層熱處理后硬度達(dá)到1100HV，相當(dāng)于55-72HRC,模具鍍膜后，耐腐蝕性強(qiáng)，表面光潔，光亮，使用壽命一般提高3 倍以上，可以滿(mǎn)足塑件的連續(xù)大批量生產(chǎn)。</p><p>　　第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</

52、p><p>　　模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，型芯型腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推件裝置的設(shè)計(jì)，模具支承零件的設(shè)計(jì)，模架的選擇等。</p><p><b>　　3.1注塑成型原理</b></p><p>　　注塑成型是塑料模塑成型的一種主要成型方法，是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來(lái)的，其基本原理如圖3.1所示，是將顆粒狀或

53、粉粒狀塑料從注塑機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱溶化呈流動(dòng)狀態(tài)后，在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，溶融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)料筒前端的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔中，充滿(mǎn)型腔的溶料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開(kāi)模分型獲得成型塑件。</p><p>　　圖3.1 注塑成型原理圖</p><p>　　1-柱塞；2-料斗；3-分流梭；4-加熱器；5-噴

54、嘴；6-塑件；7-定模板；8-動(dòng)模板</p><p><b>　　3.2分型面的選擇</b></p><p>　　根據(jù)塑件分型面選取原則：</p><p>　　1）為了塑件脫模方便，分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。針對(duì)該罩蓋塑件，可以選取如圖所示的三種分型面。選在分型面1 時(shí)，型腔需設(shè)計(jì)成半合模；選擇分型面2 時(shí)，部分型腔在定模側(cè)，另一部分在動(dòng)

55、模側(cè)；選擇分型面3 時(shí)，型芯和型腔均在定模側(cè)。</p><p>　　2）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；選擇分型面1 和2 時(shí)，一定程度上使模具的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，而選擇分型面3 時(shí)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分型時(shí)塑件能留在動(dòng)模側(cè)，降低了推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3）確保塑件的尺寸精度和無(wú)損塑件的外觀(guān)。采用分型面1 和2 時(shí)，塑件成型時(shí)，在分型面處容易出現(xiàn)飛邊和毛刺，在塑件上留下分型面痕跡，影響塑件的外觀(guān)，同

56、時(shí)難以保證塑件的尺寸精度。</p><p>　　綜上所述，最終確定分型面選在塑件3 處。</p><p>　　圖3.2 分型面選擇</p><p>　　3.3 注射模排氣槽的設(shè)計(jì)</p><p>　　在模具工作過(guò)程中，注射模內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣體，當(dāng)模具在排氣不良的情況下，這些氣體由于經(jīng)受著很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力，會(huì)阻止熔料的正?？焖俪淠＃捎跉怏w

57、被壓縮會(huì)產(chǎn)生一部分熱量，會(huì)使塑件燒焦，并且會(huì)滲入塑料內(nèi)部，使熔接不牢、充填不滿(mǎn)、表面輪廓不清、氣孔、組織疏松等缺陷，故而必須對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行排氣。排氣槽大小和位置的選擇主要是靠經(jīng)驗(yàn)，通常設(shè)在比較明顯位置，在試模后可以進(jìn)行修改或增加。排氣槽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)內(nèi)容：1.排氣槽不應(yīng)有死角，防止積存冷料；2.排氣槽排氣方向不應(yīng)朝向操作面，防止注射時(shí)漏料燙傷人；3.排氣要保證迅速、完全，排氣速度要與充模速度相適應(yīng)；4.排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在分

58、型面上，但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應(yīng)補(bǔ)妨礙塑件脫模；5.排氣槽盡量設(shè)在塑件較厚的成型部位；6.為了模具制造和清模方便，排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在凹模的一面；7.排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在料流的重點(diǎn)。綜合考慮各因素，查詢(xún)《模具設(shè)計(jì)與制造》[12]，取排氣槽寬度5mm，厚度取0.02mm。</p><p>　　3.4 確定型腔數(shù)目及型腔的排列</p><p>　　該塑件為大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率，宜采用一模多腔，考慮

59、到模具制造的復(fù)雜型，為了降低模具的制造周期，采用一模兩件，平衡式型腔布置，使模具尺寸較小，制造加工方便，降低模具制造成本，又不影響塑件的生產(chǎn)效率。型腔布置簡(jiǎn)圖如圖3.3所示：</p><p>　　圖3.3 型腔布局圖</p><p>　　3.5型芯、型腔的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定</p><p>　　3.5.1 型芯、型腔的結(jié)構(gòu)</p><p>　　

60、型芯、型腔可采用組合式和整體式，整體式型腔是直接在型腔板上加工，有較高的強(qiáng)度和剛度，但零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理困難。整體式型芯結(jié)構(gòu)牢固，成型塑件質(zhì)量好，但尺寸較大，消耗貴重模具鋼多，整體式結(jié)構(gòu)成型零件適用于中小型的模具。</p><p>　　組合式型腔是有許多拼塊鑲嵌而成，機(jī)械加工和熱處理比較容易，能滿(mǎn)足大型件的成型需要。組合式型腔可以節(jié)省模具鋼，修理更換方便且便于排氣。該塑件長(zhǎng)寬高均為65mm，屬于中小型尺寸

61、，采用整體式型芯,考慮到塑件較高，而澆口開(kāi)在分型面上，容易使塑件上部排氣不暢，因此采用組合型腔，采用拼鑲件縫隙來(lái)排氣。</p><p>　　3.5.2 型芯、型腔工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　3.5.2.1 影響塑件尺寸公差的因素</p><p>　　所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度或型芯的高度尺寸，

62、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求，在安裝和使用中有配合要求的塑件，其尺寸公差常要求較小。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)塑件的尺寸和公差要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和公差。</p><p>　?。?）成型零件的制造誤差。成型零件的公差等級(jí)越低，其制造公差也越大，因而成型的塑件公差等級(jí)也就越低。實(shí)驗(yàn)表明，成型零件的制造公差δZ，一般可取塑件總公差△的1/3~1/4，即δZ=△/3~△/4。</p>&

63、lt;p>　?。?）成型零件的磨損量。由于在成型過(guò)程中的磨損，型腔尺寸將變得越來(lái)越大，型芯或凸模尺寸越來(lái)越小，中心距尺寸基本保持不變。塑件脫模過(guò)程的摩擦磨損是最主要的，因此，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，凡與脫模方向垂直的成型零件表面可不考慮磨損；凡與脫模方向相平行的表面應(yīng)考慮磨損。對(duì)于中小型塑件，最大磨損量δC可取塑件總公差△的1/6，即δC=△/6；對(duì)于大型塑件則取△/6以下。</p><p>　?。?）成型收縮率的偏

64、差和波動(dòng)。收縮率是在一定范圍內(nèi)變化的，這樣必然會(huì)造成塑件尺寸的誤差。因收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差可按下公式計(jì)算：</p><p>　　δS=（SMAX-SMIN）DS （3-1）</p><p>　　公式中δS——收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差；</p><p>　　SMAX——塑料的最大收縮率（%）</p>&l

65、t;p>　　SMIN——塑料的最小收縮率（%）</p><p><b>　　DS——塑件尺寸。</b></p><p>　　據(jù)有關(guān)資料介紹，一般可取δS=△/3。</p><p>　　設(shè)計(jì)模具時(shí)，可以參照試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際情況，分析影響收縮率的因素，選擇適當(dāng)?shù)钠骄湛s率。</p><p>　　因此，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)慎

66、重決定其公差值，以免給模具制造或成型工藝條件的控制帶來(lái)困難。例如，用整體式凹模成型的塑件，其徑向尺寸（寬或長(zhǎng)）只受δZ、δC、δS的影響，而其高度尺寸只受δZ、δS的影響。</p><p>　　3.5.2.3 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）計(jì)算成型零件工作尺寸時(shí)成型收縮率的計(jì)算</p><p>　　查表得PS的收縮率為S=0.5~0.8%，故平均

67、收縮率SCP=（0.5+0.8）%/2=0.65%，考慮到工廠(chǎng)模具制造的現(xiàn)有條件模具制造公差取δZ=△/3</p><p>　　(2)型腔和型芯徑向尺寸</p><p>　　1.型腔徑向尺寸：已知在規(guī)定條件下的平均收縮率SCP，塑件尺寸DS-△，磨損量δC，則塑件的平均尺寸為DS-△/2，如以DM+δZ表示型腔尺寸，則型腔的平均尺寸為DM+δZ/2，型腔磨損量δC/2時(shí)的平均尺寸為DM+δ

68、z/2+δC/2，而DM+δZ/2+δC/2=（DS-△/2）+（DS-△/2）SCP。</p><p>　　對(duì)于中小型塑件，令δZ=△/3，δC=△/6，并將比其他各項(xiàng)小得多的（△/2）SCP略去，則為</p><p>　　DM= DS+ DSSCP-3△/4， （3-2）</p><p>　　標(biāo)注制造公差后，

69、則為</p><p>　　DM1 =（DS+ DSSCP-3△/4）+δZ=（65+65×0.65-3×0.74/4）+0.74/3=106.942（mm）</p><p>　　DM2=（DS+ DSSCP-3△/4）+δZ=（20+20×0.65-3×0.44/4）+0.44/3=32.817(mm)</p><p>　　2

70、.型芯徑向尺寸：已知在規(guī)定條件下的平均收縮率SCP，塑件尺寸dS+△，磨損量δC，如以dM-δZ表示型芯尺寸，經(jīng)過(guò)和上面型腔徑向尺寸計(jì)算類(lèi)似的推導(dǎo)，可得</p><p>　　dn1 =（dS+ dSSCP-3△/4）-δZ=（61+61×0.65-3×0.5/4）-0.5/3=100.106(mm)</p><p>　　dn2 =（dS+ dSSCP-3△/4）-δZ=

71、（16+16×0.65-3×0.2/4）-0.2/3=26.16(mm)</p><p>　?。?）型腔深度和型芯高度尺寸</p><p>　　型腔深度尺寸：已知規(guī)定條件下的平均收縮率SCP，塑件尺寸HS-△，則如以HM+δZ 表示型腔深度尺寸，則為</p><p>　　HM+δ /2= （HS-△/2）+（HS-△/2）SCP

72、 （3-3）</p><p>　　令δZ =△/3，并略去（△/2）SCP項(xiàng)后，則為</p><p>　　HM= HS+HSSCP-2△/3 （3-4）</p><p><b>　　標(biāo)注制造公差，則為</b></p>&

73、lt;p>　　HM1= （HS+HSSCP-2△/3）+δZ=（50+50×0.65-2×0.64/3）+0.64/3=82.287(mm)</p><p>　　HM2=（HS+HSSCP-2△/3）+δZ=（15+15×0.65-2×0.38/3）+0.38/3=24.625(mm)</p><p>　　3.5.2.4 中心距工作尺寸計(jì)算&l

74、t;/p><p>　　塑件上孔的中心距對(duì)應(yīng)著模具上型芯的中心距；反之塑件上突起部位的中心距對(duì)應(yīng)著模具上孔的中心距。</p><p>　　中心距尺寸標(biāo)準(zhǔn)一般采用雙向等值公差，設(shè)塑件中心距尺寸CS±△/2，模具中心距尺寸為CM±δZ /2。</p><p>　　由于塑件尺寸和模具尺寸都是按雙向等值公差標(biāo)準(zhǔn)，磨損又不會(huì)引起中心距尺寸變化，因此塑件基本尺寸D

75、S和模具基本尺寸DM分別是塑件和模具的平均尺寸，故有</p><p>　　CM=DS+DS SCP (3-5)</p><p>　　標(biāo)注制造公差后，則為</p><p>　　CM=（DS+ DS SCP）±δz /2=(65+65×0.0

76、.65) ±0.74/2=107.25±0.37(mm)</p><p>　　3.5.3 型腔壁厚的確定</p><p>　　成型零部件的壁厚計(jì)算一般常用計(jì)算法和查表法，但計(jì)算比較復(fù)雜且繁瑣，而計(jì)算結(jié)果卻與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較接近，因此，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或查有關(guān)表格。該模具型腔的壁厚采用查經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表的方式來(lái)確定，經(jīng)查《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》[13]一書(shū)，矩形型

77、腔的壁厚經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表7-3 查的型腔壁厚經(jīng)驗(yàn)值為35～42mm，因此該模具型腔側(cè)壁厚取值S=35 mm；初步計(jì)算型腔板的尺寸W=65+35+35=135(mm)；L=65+65+50+35+35=250(mm)；型腔底壁承受壓力較小，取h=15(mm)，型腔板厚H=65+15=80(mm),考慮到模板上還要設(shè)置脫模結(jié)構(gòu)，因此選取較大的模板，選取標(biāo)準(zhǔn)模板A 200x300x100 GB/T4169.8-2006。</p>&l

78、t;p>　　3.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　用注射成型方法加工塑料制品時(shí)，注射機(jī)噴嘴中熔融的塑料，經(jīng)過(guò)主流道、分流道，最后通過(guò)澆口進(jìn)入模具型腔，然后經(jīng)過(guò)冷卻固化，得到所需要的塑料制品。澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體能夠平穩(wěn)而且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過(guò)程中把壓力傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊、外形清晰的塑料制件。澆注系統(tǒng)在模具設(shè)計(jì)中占有重要的地位，它的設(shè)計(jì)合理與否直接對(duì)制品的成型起到?jīng)Q定的

79、作用。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴的的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.6.1 主流道的設(shè)計(jì)和定位圈的選擇</p><p>　　根據(jù)SZ-100/630 型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸</p><p>　　噴嘴球半徑： R0=SR15 mm</p><p>　　噴嘴孔直徑： d0=Ф4 mm</p><p>　

80、　根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+(1～2) mm；d=d0+0.5 mm</p><p>　　取主流道球面半徑：R=17 mm</p><p>　　取主流到小端直徑：4.5 mm</p><p>　　為了便于將凝料從主流道中拔出，叫主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為2º。經(jīng)換算主流道大端直徑D=Ф10。同時(shí)為了是熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r=

81、3 mm 的圓弧過(guò)度。如圖3.4所示：</p><p>　　圖3.4 主流道設(shè)計(jì)圖</p><p>　　由于澆口套是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)澆口套進(jìn)行的設(shè)計(jì)，因此定位圈可以直接選取標(biāo)準(zhǔn)件，選取的標(biāo)準(zhǔn)定位圈：100 GB/T 4169.18—2006</p><p>　　3.6.2 分流道設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道可以分為圓形截面分流道、梯形截面分流道、

82、U型截面分流道、半圓形截面分流道和矩形截面分流道。考慮到圓形截面的分流道的比表面（流道表壁面積與容積的比值）最小，塑料熔體的熱量不易散發(fā)，雖流道主流小，但要開(kāi)設(shè)在分型面的兩側(cè)，要使上下兩部分吻合，加工難度大。梯形截面分流道易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流道阻力都不大，因此選用梯形分流道。分流道的截面尺寸如圖3.5所示：</p><p>　　圖3.5 分流道截面圖</p><p>　　3.6.3

83、 冷料穴設(shè)計(jì)</p><p>　　冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或者在分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。冷料穴分兩種：一種是專(zhuān)門(mén)用于收集儲(chǔ)存冷料的；另一種是既有儲(chǔ)存冷料又兼有拉出主流道冷凝料的功能。冷料穴必須設(shè)置在熔體流向的轉(zhuǎn)折處，并迎著上游料流的方向。由于冷料穴與Z形拉料桿的匹配方式是最經(jīng)常采用的一種拉料形式，適用于所有熱塑性塑料，也適用于熱固性塑料注射。此種匹配方

84、式在冷料穴的底部裝有一個(gè)頭部為Z形的圓桿，動(dòng)、定模打開(kāi)時(shí)，借助頭部的Z形鉤將主流道凝料拉向動(dòng)模一側(cè)，頂出行程中又可將凝料頂出模外。推出后往往需要人工取出而不能自動(dòng)脫落。</p><p>　　3.6.4 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口也稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道和型腔的通道，是熔融塑料經(jīng)分流道注入型腔的進(jìn)料口，也是注射模澆注系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是使從分流道來(lái)的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入

85、并充滿(mǎn)型腔；型腔充滿(mǎn)后，澆口能夠迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)海為冷卻的熔融塑料回流。澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件的性能和質(zhì)量影響很大。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、環(huán)形澆口、盤(pán)形澆口、點(diǎn)澆口等，根據(jù)塑件外形，采用齊邊側(cè)澆口為宜，注射成型厚易去除且不影響塑件外觀(guān)。側(cè)澆口開(kāi)設(shè)在分型面的型腔側(cè)，可以改變截面高度和寬度可以調(diào)整熔體充模是切變速率及凍結(jié)時(shí)間；在塑件的分子取向方面考慮，在塑件側(cè)向開(kāi)澆口，分子取向沿著周向應(yīng)力的方向，從而使應(yīng)

86、力開(kāi)裂現(xiàn)象大為減??；每個(gè)塑件只有一個(gè)澆口，可以減少熔接痕，從而增加了熔接牢度。取值： a=0.5 mm b=3 mm c=2 mm</p><p>　　分流道和澆口的布局如下圖3.6所示：</p><p>　　圖3.6 分流道和澆口的布局設(shè)計(jì)</p><p>　　3.7 推出機(jī)構(gòu)的確定與設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)又稱(chēng)推出機(jī)構(gòu)，

87、推出機(jī)構(gòu)主要由推桿、推管、推件板、復(fù)位桿組成。</p><p>　　3.7.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　在塑料成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)就是頂出機(jī)構(gòu)，也成為脫模機(jī)構(gòu)。對(duì)于頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則： </p><p>　　1)頂出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、可靠、靈活，無(wú)卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的剛度

88、和強(qiáng)度，足以克服脫模阻力。</p><p>　　2)保證在頂出過(guò)程中塑件不變形，這是對(duì)頂出機(jī)構(gòu)的最基本要求。在設(shè)計(jì)時(shí)要正確估計(jì)塑件對(duì)模具粘附力的大小和所在位置，合理地設(shè)置頂出部位，使頂出力能均勻合理地分布，要讓塑件能平穩(wěn)地從模具中脫出而不會(huì)產(chǎn)生變形。頂出力中大部分是用來(lái)克服因塑料收縮而產(chǎn)生的包緊力，這個(gè)力的大小與塑料品種、性能，以及塑件的幾何形狀復(fù)雜程度，型腔深度、壁厚還有模具溫度、頂出時(shí)間、脫模斜度、模具成型零

89、件的表面粗糙度等因素有關(guān)。 </p><p>　　3)頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯(因型芯處包緊力最大)，且頂出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被頂壞。</p><p>　　4)頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，如加強(qiáng)筋、凸緣、厚壁處等。應(yīng)盡量避免使頂出力作用在塑件平面位置上。</p><p>　　5)若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，為不影響塑件尺寸和使用

90、，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進(jìn)塑件0.1毫米左右，而頂出桿端面則應(yīng)高基準(zhǔn)面否則塑件表面會(huì)出現(xiàn)凸起影響基準(zhǔn)面的平整和外觀(guān)。 </p><p>　　3.7.2確定頂出方式及頂桿位置</p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定在塑件的四個(gè)角上設(shè)置四根普通的圓頂桿，并在塑件圖中的Ф20mm（內(nèi)孔Ф16mm）的圓柱處采用頂管頂出的方法，如圖3.7所示：</p><p>　

91、　圖3.7 推管推出方式</p><p>　　3.8 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇</p><p>　　導(dǎo)柱可分為帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱兩種，兩者的前端設(shè)計(jì)都為錐形，均帶有貯油槽，由于塑件要進(jìn)行大批量生產(chǎn)，因此需采用帶肩導(dǎo)柱；當(dāng)導(dǎo)柱因某種原因撓曲時(shí)，容易從模板上卸下更換，為了保證模具的導(dǎo)向精度，需采用導(dǎo)套。在標(biāo)準(zhǔn)模架中選用的導(dǎo)柱直徑為Ф20mm，根據(jù)導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)原則知：導(dǎo)柱長(zhǎng)度尺寸應(yīng)能保證位于動(dòng)定模兩側(cè)的型

92、腔和型芯閉合前導(dǎo)柱已經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)孔中的長(zhǎng)度不小于導(dǎo)柱的直徑。</p><p>　　導(dǎo)柱長(zhǎng)度取值：L=125+25=150，查《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》，選取導(dǎo)柱標(biāo)記為：20×150×40 GB/T 4169.36-2006。</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)，定模板選取導(dǎo)套，定模板中設(shè)置帶肩導(dǎo)套，由于導(dǎo)套安裝孔和導(dǎo)柱的安裝孔相同，為保證兩者有較高的同軸度，將導(dǎo)套孔和導(dǎo)

93、柱安裝孔一次加工而成。所選取的導(dǎo)套標(biāo)記為：</p><p>　　帶肩導(dǎo)套： 20x100 GB/T 4169.3-2006</p><p>　　3.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在注射模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，是通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的制品和較高的生產(chǎn)效率。注射模溫度調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。模具加熱方法有蒸汽加熱，熱油加熱及電

94、加熱等，最常用的是電加熱；冷卻方法則采用常溫水冷卻、冷卻水冷卻或空氣冷卻等，而大部分采用常溫水冷卻方法。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功用為：1）改善成型調(diào)件，2）穩(wěn)定制品的形狀尺寸精度，3）改善制品的力學(xué)性能，4）提高制品表面質(zhì)量?？梢?jiàn)合理設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)有利用塑件的成型，已知PC為熱塑形塑料，粘度低，流動(dòng)性好，因模具溫度為50～80°C，因此需對(duì)型腔內(nèi)的塑件進(jìn)行合理的冷卻。根據(jù)冷卻水道設(shè)計(jì)原則知：在保證模具材料有足夠機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻

95、水道應(yīng)安排的盡量緊密；水道盡可能設(shè)置在靠近型腔表面；水道的直徑優(yōu)先考慮大于8 mm，并且各個(gè)水道的直徑盡可能相同，避免因水道直徑不同而造成冷卻液流速不均?？紤]到該塑件不大，冷卻水道的直徑設(shè)置為10 mm，型芯冷卻方式采用型芯內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水道，水道經(jīng)過(guò)墊板流進(jìn)型芯，對(duì)型芯進(jìn)行冷卻。其中型芯側(cè)面的水道封堵采用鋁塊，便于加工和拋光，避免因出現(xiàn)側(cè)面凸凹而影響制品的脫模。水道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸如圖3.8所</p><p>　　圖

96、3.8 水流道設(shè)計(jì)</p><p>　　3.10 模架的選擇</p><p>　　根據(jù)以上所設(shè)計(jì)的模具的結(jié)構(gòu)，由于采用直澆口，經(jīng)查《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》[13]選取標(biāo)準(zhǔn)直澆口B 型模架。對(duì)墊塊的高度沒(méi)有要求，為降低模具閉合高度，此處選用了較低的墊塊。所選模架的標(biāo)記為：2030-100x40x60 GB/T 12555-2006。</p><p><b>

97、　　3.11校核注射機(jī)</b></p><p>　?。?）開(kāi)模行程的校核</p><p>　　注射機(jī)最大開(kāi)模行程S：</p><p>　　S≥2h件+h澆+（5~10） （3-6）</p><p>　　式中 h件——塑件高度，mm</p>

98、;<p>　　h澆——澆注系統(tǒng)高度，mm</p><p>　　(2)模具在注射機(jī)上的安裝</p><p>　　從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以所選注射機(jī)滿(mǎn)足要求。</p><p>　　第四章 模具結(jié)構(gòu)及其工作過(guò)程</p><p>　　4.1 透明罩蓋模具裝配圖</p><p&

99、gt;　　圖4.1 透明罩蓋模具總裝圖</p><p>　　1-導(dǎo)柱；2-導(dǎo)套；3-定模座板；4-定位圈；5-澆口套；6-內(nèi)六角螺釘；7-普通圓柱銷(xiāo)；8-動(dòng)模板；9-墊塊；10-動(dòng)模座板；11-推桿；12-推板；13-推板固定板；14-澆注系統(tǒng)推桿；15-推管；16-限位釘；17-復(fù)位桿</p><p>　　4.2 模具工作過(guò)程</p><p>　　模具工作過(guò)程為：

100、模具合模，塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴通過(guò)澆注系統(tǒng)充滿(mǎn)模腔，經(jīng)過(guò)充分保壓和冷卻成型后開(kāi)模。注塑機(jī)移動(dòng)模板后退, 帶動(dòng)模具動(dòng)模部分移動(dòng)，模具從動(dòng)、定模分型面分開(kāi)，塑件從定模型腔中拉出，留在動(dòng)模一側(cè)。當(dāng)開(kāi)模到一定距離后，動(dòng)模停止后退，注塑機(jī)推桿前進(jìn)，推動(dòng)模具推板進(jìn)而帶動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)將塑件推出。當(dāng)注塑機(jī)推桿前進(jìn)一定距離后，推出機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)，取出塑件，完成脫模動(dòng)作。合模時(shí)，注塑機(jī)推桿回退，推出機(jī)構(gòu)在復(fù)位彈簧和復(fù)位桿的作用下復(fù)位，完成合模過(guò)程。合模結(jié)束進(jìn)入下

101、一個(gè)生產(chǎn)周期。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　本次的設(shè)計(jì)內(nèi)容為透明罩蓋注塑模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)透明罩蓋的設(shè)計(jì)，使我了解了注射模具制造的特點(diǎn)和趨勢(shì)，能夠掌握正確的設(shè)計(jì)思想和基本方法,鞏固所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力。加強(qiáng)繪制部件總裝圖和零件圖等方面的基本訓(xùn)練，更加熟練地運(yùn)用CAD、Pro-e 軟件。對(duì)現(xiàn)有機(jī)械結(jié)

102、構(gòu)初步具有分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力，為以后的學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，碰到了諸多的問(wèn)題，從一開(kāi)始對(duì)材料選擇，工藝加工上的迷惑，到后來(lái)對(duì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、和推出機(jī)構(gòu)等方面選擇不確定，我深深體會(huì)到從前學(xué)習(xí)上的不足，學(xué)無(wú)止盡，上課所學(xué)的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿(mǎn)足實(shí)際的設(shè)計(jì)，需要閱讀參考課外資料，進(jìn)行整理比較。同時(shí)通過(guò)查閱資料豐富了自己的知識(shí)，積累了寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，獲得了一定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力

103、，覺(jué)得學(xué)習(xí)也是一件快樂(lè)的事情。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了除了正確掌握和應(yīng)用學(xué)過(guò)的書(shū)本知識(shí)外，還需要查閱很多的資料，吸取和借鑒他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)虛心向別人請(qǐng)教也是非常重要的。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 閻亞林，沖壓與塑壓成型設(shè)備[M].北京,高等教育出版社，2010.4</p><p>　　[2] 劉

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