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編號(hào)
無(wú)錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目： 吹風(fēng)機(jī)外殼的模具設(shè)計(jì)與加工
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)
學(xué) 號(hào)： 0923234
學(xué)生姓名： 馮 亞
指導(dǎo)教師： 王士同 （職稱：教授 ）
（職稱： ）
2013年5月25日
無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
誠(chéng) 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 吹風(fēng)機(jī)外殼的模具設(shè)計(jì)與加工 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級(jí)： 機(jī)械95
學(xué) 號(hào)： 0923234
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
無(wú)錫太湖學(xué)院
信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書
一、題目及專題：
1、題目 機(jī)械設(shè)備模具的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與加工
2、專題 吹風(fēng)機(jī)外殼的模具設(shè)計(jì)與加工
二、課題來(lái)源及選題依據(jù)
本課題題目自擬；21世紀(jì)將成為塑料制品工業(yè)迅猛發(fā)展的時(shí)代，而大多數(shù)塑料制品的制造是靠塑料成型的，用模具生產(chǎn)的塑料制品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗、低成本等特點(diǎn)。
三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
1.要了解整個(gè)模具行業(yè)近十年來(lái)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及應(yīng)用水平，特別是注塑模具設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)和方法。
2.熟練掌握UG應(yīng)用軟件，了解目前應(yīng)用較為廣泛的其他應(yīng)用軟件，如Pro/E、Mastercam、AutoCAD軟件等。
3.對(duì)成型材料的成型特性有足夠的了解，最重要的是掌握注塑模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
4.我要解決的主要問(wèn)題是設(shè)計(jì)吹風(fēng)機(jī)外殼的注塑模具（特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)），最后需要利用UG軟件繪出該零件注塑模具的三維圖，然后利用UG出工程圖，在用AutoCAD修改完善工程圖，以及利用UG對(duì)凸、凹模進(jìn)行加工仿真。 所有這些資料必須通過(guò)圖書館查找期刊文獻(xiàn)、會(huì)議文獻(xiàn)以及專業(yè)書籍得到，所以還要熟練資料的檢索。觀標(biāo)準(zhǔn)和主觀標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)價(jià)重建圖像的質(zhì)量；
四、接受任務(wù)學(xué)生：
機(jī)械95 班 姓名 馮 亞
五、開(kāi)始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月25日
六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕 簽名
系主任 簽名
2012年11月12日
I
29
摘 要
近幾年好多國(guó)家都在發(fā)展機(jī)械行業(yè)，與機(jī)械相關(guān)的各個(gè)行業(yè)都越來(lái)越重視CAD/CAM技術(shù)，如今CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，我國(guó)家電工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越來(lái)越高的要求，2004年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已上升到30%左右，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾年中，中國(guó)塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長(zhǎng)速度達(dá)到10%以上的較高速度的發(fā)展。國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。同時(shí)還因?yàn)樗芰现破芳澳＞叩?D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程中3D分析正在塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)運(yùn)用三維實(shí)體造型高端軟件UG對(duì)“吹風(fēng)機(jī)外殼”外形進(jìn)行3D造型，同時(shí)也設(shè)計(jì)了其塑料外殼注塑模的3D模型；還根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具尺寸選擇安裝了相應(yīng)的模架，最終生成了直觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖；此外還利用CAD繪制了模具裝配圖以及各種成型零件圖。這是本人第一次利用UG軟件對(duì)一整套模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)得到運(yùn)用，并加以指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，受益匪淺！
關(guān)鍵詞：CAD/CAM；塑料；模具；UG
Abstract
Years, a lot of countries in the development of the machinery industry, mechanical industry more and more attention to the CAD / CAM technology, today's CAD / CAM technology has developed into a more mature common technology, the rapid development of China's household electrical appliance industry moldindustry, especially the plastic mold ever-increasing demands, 2004, plastic mold in the mold industry proportion has risen to about 30% in the coming years, experts predict China plastic mold industrywill continue to maintain an average annual growth rate of more than 10% higher speed. Domestic plastic mold market to the demand for plastic injection mold, the focus of development for engineering plastics mold. Also because the plastic products and mold 3D design and molding process 3D analysis play an increasingly important role in the plastic mold industry. In this graduation project, through the use of dimensional solid modeling high-end software UG "hair dryer shell" shape 3D modeling, at the same time also designed the its plastic shell injection mold 3D model; also based on the design of the mold size choose to install the corresponding mold, the resulting intuitive structure design; addition, the use of CAD drawing mold assembly drawing and a variety of molded parts diagram. This is the first time I use the the UG software on a set of mold design, four years in college to learn to use the knowledge and to the guidance of the instructor and benefit!
Key words:CAD/CAM;plastics;mold;UG
目 錄
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 錄 V
1 緒論 1
1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 2
2 產(chǎn)品材料 5
2.1 成型產(chǎn)品材料 5
2.2 注塑模具材料 6
3 成型工藝分析 8
3.1 吹風(fēng)機(jī)外殼零件圖 8
3.2 塑件的工藝性分析..............................................................................................................8
3.2.1 功能分析 8
3.2.2 塑件的原材料分析 8
3.2.3 ABS的主要性能指標(biāo) 9
3.3 ABS塑料的注射過(guò)程及工藝 10
3.3.1 注射成型過(guò)程 10
3.3.2 ABS的注射工藝參數(shù) 10
3.3.3 ABS的主要缺陷及消除措施 11
3.3.4 尺寸精度分析 12
3.3.5 表面質(zhì)量分析 12
3.4 模塑設(shè)備的選擇 12
3.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定 12
3.6 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
3.6.1 分型面的選擇 13
3.6.2 確定型腔的排列方式 13
3.6.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
3.6.4 主流道設(shè)計(jì) 15
3.6.5 澆注系統(tǒng)的平衡 16
3.6.6 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16
4 模具的有關(guān)計(jì)算 19
4.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 19
4.2 型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計(jì)算 21
5 模架的選擇 22
6 注射機(jī)的校核 24
6.1 最大注射量的校核 24
6.2 注射壓力的校核 24
6.3 鎖模力的校核 24
6.4 模具外形尺寸校核 24
6.5 開(kāi)模行程的校核 25
7 模具的加工 26
8 結(jié)論與展望 28
8.1 結(jié)論 28
8.2 不足之處與未來(lái)展望 28
致 謝 29
參考文獻(xiàn) 30
吹風(fēng)機(jī)外殼的模具設(shè)計(jì)與加工
1 緒論
1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義
模具是基礎(chǔ)工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，發(fā)展和振興我國(guó)的模具行業(yè)，日益受到人們的關(guān)注和重視。模具工業(yè)的一個(gè)組成部分是屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，重要組成部分是裝備工業(yè)。在每一個(gè)國(guó)家的模具被稱為“工業(yè)（百業(yè)）之母”，“重點(diǎn)行業(yè)”，“不可估量的電力行業(yè)”，“產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的全部秘密，“效益放大器”和一系列的聲譽(yù)。模具行業(yè)的現(xiàn)狀是很重要的，而且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)工業(yè)機(jī)械，石化，汽車，電子，建筑的五大支柱，需要相應(yīng)的模具行業(yè)。在資源節(jié)約的當(dāng)今時(shí)代，塑料工業(yè)的強(qiáng)大也要求注塑模具的發(fā)展緊隨其后，所以相關(guān)研究也逐步深入并實(shí)現(xiàn)實(shí)踐。注塑模具的研究包含著產(chǎn)品材料、模具設(shè)計(jì)、模具制造，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者投入的心血都轉(zhuǎn)化成海量的文獻(xiàn)，對(duì)注塑模具的發(fā)展有著承前啟后的作用。
模具是用來(lái)成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成。不同的模具是通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)，模具是由不同的零件所構(gòu)成的。它主要是通過(guò)所成型材料的物理狀態(tài)改變來(lái)實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。在擠壓、模鍛、成形沖壓、冷鐓、沖裁、壓力鑄造、粉末冶金件壓制，以及工程陶瓷、橡膠、塑料等制品的注塑或壓塑的成型加工中，用以在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。
而注塑模具工業(yè)發(fā)展始于歷史1943年，位于葡萄牙馬立尼亞.格蘭特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具廠股東阿尼巴爾（AníbalH.Abrantes）萌發(fā)了生產(chǎn)注塑模具的構(gòu)想。由于未能獲得其他股東的支持，阿尼巴爾不得不出售自己擁有的公司股份以籌集資金，并開(kāi)始專注于注塑模具的研發(fā)和制造。2年后，他成功地制造了第一只注塑模具。發(fā)展至今，注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)或其他產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設(shè)計(jì)工業(yè)的迅猛發(fā)展以及塑膠制品在汽車、船舶、機(jī)械、電子、航太和航空等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，所有產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計(jì)方法從而已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)品的提高質(zhì)量的要求和更新?lián)Q代。因此快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)提供的電腦輔助工程技術(shù)已成為產(chǎn)品加工、模具設(shè)計(jì)及塑膠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中這些明顯薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。
注射模具，全稱為注射成型模具，也就是塑料注射成型所用的模具，它是實(shí)現(xiàn)注射成型工藝的重要工藝裝備。所謂注塑成型（Injection Molding）是指，受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品的方法。該方法適用于形狀復(fù)雜部件的批量生產(chǎn)，是重要的加工方法之一。注射成型過(guò)程大致可分為以下6個(gè)階段“合模-注射-保壓-冷卻-開(kāi)模-制品取出”，上述工藝反復(fù)進(jìn)行，就可連續(xù)生產(chǎn)出制品。
注射模具的設(shè)計(jì)，其成型原理是將塑料從注塑機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，在柱塞和螺桿的推動(dòng)下，熔融塑料被壓縮并向前流動(dòng)，再通過(guò)裝在料筒前的那個(gè)噴嘴以相當(dāng)快的速度注到溫度比較低的閉合模腔里面，熔料充滿在型腔在受壓的條件下，經(jīng)過(guò)冷卻和固化后即可保持模具腔所給予的形狀，接著開(kāi)模后分型獲得成型塑件。因此，完成一個(gè)循環(huán)的生產(chǎn)過(guò)程的操作。正常情況，一個(gè)模制周期的時(shí)間長(zhǎng)度范圍從幾秒鐘到幾分鐘，取決于塑件的形狀，大小和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。
注塑模的分類方法很多，按其所用注塑機(jī)的類型可分為臥式注塑機(jī)用注塑模、立式注塑機(jī)用注塑模、角式注塑機(jī)用注塑模及雙色注塑機(jī)用注塑模等；按模具的型腔數(shù)目可分為單型腔和多型腔注塑模；按分型面的數(shù)量可分為單分型面和雙分型面或多分型面注塑模；按澆注系統(tǒng)的形式可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)注塑模；另外還有氣輔注塑模具、蒸汽模具、重疊式模具（疊模）。一般大體分為普通注射模具和特種注射模具，特種注射模具又可分為：滑動(dòng)型芯式注射模、瓣合式注射模具、螺紋注射模具、滑動(dòng)型芯與瓣合塊相結(jié)合注射模具。
近年來(lái)，由于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)，促進(jìn)了我國(guó)模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)或者相關(guān)的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)內(nèi)具有優(yōu)勢(shì)的熱門專業(yè)之一。在日常生活中我們的許多制品都是由模具來(lái)生產(chǎn)制造出來(lái)的，所以，越來(lái)越多的人開(kāi)始從事模具行業(yè)的設(shè)計(jì)，因此，我國(guó)的模具設(shè)計(jì)水平有了進(jìn)一步的提高和發(fā)展的空間。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)，模具工業(yè)快速發(fā)展，必然會(huì)帶來(lái)模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)逐漸的成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和發(fā)展程度的標(biāo)志之一。下面將從產(chǎn)品材料、模具設(shè)計(jì)、模具制造以及計(jì)算機(jī)輔助CAX軟件平臺(tái)功能四方面簡(jiǎn)單介紹國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。
1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況
中國(guó)已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地，隨著國(guó)際交往的日益增多和外資在中國(guó)模具行業(yè)的投入日漸增加，中國(guó)壓鑄模具已與世界有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。據(jù)相關(guān)專業(yè)人士分析，接下來(lái)的十年，中國(guó)的模具行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向如下：
（1）模具結(jié)構(gòu)越來(lái)越大、復(fù)雜、精密、預(yù)期壽命增加
由于成形部件（形）越來(lái)越大，高效率的生產(chǎn)要求的一模多腔的模具（如塑料模具已達(dá)到幾百模腔），使模具越來(lái)越大，隨著元件的小型化和開(kāi)發(fā)的模具結(jié)構(gòu)（例如進(jìn)模工作位數(shù)的增加，提高精度）的步驟，精密模具增加了從5微米到2?3微米，在將來(lái)需要一些模具的精度容差為1μm或更小，這將促進(jìn)超精密加工的發(fā)展。
（2）CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造中的廣泛應(yīng)用
模具制造是一個(gè)延續(xù)的設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)與制造一體化的實(shí)施，可以優(yōu)化了設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐證明，模具CAD/ CAM / CAE技術(shù)是當(dāng)代最合理的模具生產(chǎn)方法，無(wú)論是造型，為客戶提供數(shù)控加工的NC程序，同時(shí)也為不同類型的模具，與相應(yīng)的基本理論，通過(guò)數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)成型的過(guò)程中提高模具結(jié)構(gòu)（形狀）的目的。從CAD/ CAE / CAM一體化的角度來(lái)看，綜合，立體化，智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)，其中心思想是讓用戶在一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)CAD / CAE / CAM的合作，以充分發(fā)揮各單位的優(yōu)勢(shì)和效益。因此，我們應(yīng)該大力開(kāi)展MSC，ANSYS，Moldflow公司，DYNAFORM等輔助設(shè)計(jì)和制造軟件，推廣和應(yīng)用。
（3）快速制模技術(shù)的推廣應(yīng)用
快速模具和快速原型（RP）發(fā)展迅速，在過(guò)去的兩年中，是向精密化，更高效的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的模具技術(shù)相比，該技術(shù)具有成型周期短，成本低，是更為顯著的整體經(jīng)濟(jì)效率的模具制造技術(shù)。近年來(lái)，快速模具制造商投入了大量的人力和物力資源，各種各樣的快速模具制造工藝的研究和開(kāi)發(fā)，傳統(tǒng)的快速制模技術(shù)的改造，嫁接先進(jìn)的RP和數(shù)控技術(shù)，有效地滿足一些高精度，高壽命的模具生產(chǎn)的需求。具體的新技術(shù)包括：快速成型技術(shù)（RPM），表面的現(xiàn)象，形成技術(shù)，壓鑄成型模具，冷擠壓成型技術(shù)和超模壓形狀，多點(diǎn)成形技術(shù)，KEVRON鋼消隱消隱快速模具空白模具技術(shù)和制造技術(shù)。
（4）新型技術(shù)在塑料模具中的推廣應(yīng)用
使用新的塑料模具設(shè)計(jì)與制造熱流道技術(shù)是一個(gè)重大變化，可明顯提高模具制造業(yè)的質(zhì)量和生產(chǎn)率，并能節(jié)省大量的原材料和能源的節(jié)約，國(guó)外模具企業(yè)不得不花費(fèi)一半的技術(shù)，甚至超過(guò)80％;氣體輔助注塑成型塑料成型是一項(xiàng)新技術(shù)，它具有少翹曲變形，注射壓力低，易成型，表面，壁厚等差異較大的前提下，可保證產(chǎn)品質(zhì)量，并大幅降低成本。
（5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用水平
標(biāo)準(zhǔn)化模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，也提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低模具的制造成本。模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)一步提高規(guī)模，品種，完善和發(fā)展的銷售網(wǎng)絡(luò)，以確保交貨速度，為客戶提供交貨生產(chǎn)技術(shù)好，精度高，時(shí)間短，壽命長(zhǎng)，高品質(zhì)和價(jià)格低的標(biāo)準(zhǔn)模具。
（6）發(fā)展先進(jìn)的表面處理技術(shù)和優(yōu)質(zhì)模具材料
模具材料是模具行業(yè)的基礎(chǔ)，已成為目前國(guó)外模具材料系列，成熟和完善系列化程度越來(lái)越高。中國(guó)是世界第一產(chǎn)鋼國(guó)家，在國(guó)內(nèi)發(fā)展先進(jìn)的高品質(zhì)工具鋼品種，雖然很多已經(jīng)被納入到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如：6Cr4W3Mo2VNb（65NB），7Cr7Mo2V2Si（LD），7CR SiMnMoV（CH -1）等，但應(yīng)用程序短缺70萬(wàn)噸左右，每年必需的，但也有相當(dāng)一部分進(jìn)口模具鋼。為了扭轉(zhuǎn)這種局面，其性能應(yīng)根據(jù)使用模具的新要求，通過(guò)調(diào)整材料的組成，借助先進(jìn)的技術(shù)方法和技術(shù)手段，不斷開(kāi)發(fā)新的模具材料的特殊表現(xiàn)。
（7）高速銑削在模具加工應(yīng)用
高速銑削工件溫度低，平穩(wěn)加工，切削力小，加工質(zhì)量，作為一個(gè)普通銑床加工效率高（5?10倍）及可加工硬材料（60HRC）等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種高精密型腔加工模具的重要手段。國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)到40,000到100,000轉(zhuǎn)/ min，快速進(jìn)給速度可達(dá)30?40M/MIN，換刀時(shí)間可提高到1?3秒，大大提高了加工效率，RA≤10μm的表面粗糙度，形狀精度為10μm。
（8）研究和應(yīng)用模具高速測(cè)量技術(shù)和逆向工程
隨著掃描儀，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，激光跟蹤儀測(cè)量?jī)x器，便攜式掃描儀和其他先進(jìn)應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的前進(jìn)速度，適應(yīng)性高，精度高，自動(dòng)化方向發(fā)展，數(shù)字化，并繼續(xù)為模具逆向工程設(shè)計(jì)，模具制造產(chǎn)品進(jìn)一步推進(jìn)的能力，以應(yīng)對(duì)快速制造。
（9）新技術(shù)的發(fā)展和模具成型，開(kāi)發(fā)新思路和新模式
在成型過(guò)程中，沖壓模具，復(fù)合材料，超塑成形，塑料精密成型技術(shù)，塑料氣體輔助注塑技術(shù)，熱流道技術(shù)，高壓注射成型技術(shù)的主要功能。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和提高模具行業(yè)的整體水平，在模具行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和管理理念和模式具體是：適應(yīng)單件生產(chǎn)模具的特點(diǎn)柔性制造技術(shù)，打造最好的管理和有效的團(tuán)隊(duì)合作，精益生產(chǎn)，提高快速反應(yīng)能力，并行工程，虛擬制造和全球敏捷制造，網(wǎng)絡(luò)化制造新的生產(chǎn)理念，廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)生產(chǎn)模式的劃分;適應(yīng)環(huán)保要求和可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)和制造。
2 產(chǎn)品材料
產(chǎn)品材料又包含成型產(chǎn)品材料和模具產(chǎn)品材料，二者都在向長(zhǎng)壽命、高性能、輕質(zhì)量方向靠攏，塑料從石油提取物化學(xué)反應(yīng)得到，而模具材料主要為鋼或者合金。
2.1 成型產(chǎn)品材料
成型產(chǎn)品就是塑料制品，塑料就是可用來(lái)塑化成型的樹(shù)脂原料。樹(shù)脂一般分為天然樹(shù)脂與人工樹(shù)脂（合成樹(shù)脂）。樹(shù)脂屬于高聚物，包含決定高聚物最基本的物理化學(xué)性質(zhì)的高分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及決定高聚物的加工性能和物理機(jī)械性能的高分子外部結(jié)構(gòu)。塑料的分類方法也比較多，按分子鏈在凝固后的結(jié)構(gòu)形態(tài)分成結(jié)晶型、半結(jié)晶型、非結(jié)晶型。結(jié)晶型塑料（例PE、PP、PA、POM等）凝固時(shí)，有晶粒到晶核的生長(zhǎng)過(guò)程，形成一定的體態(tài)。非結(jié)晶型塑料（例PS、PVC、PMMA、PC等）凝固時(shí)，沒(méi)有晶粒到晶核的生長(zhǎng)過(guò)程，只是自由的大分子鏈的凍結(jié)。另外按塑料對(duì)熱作用的反映還可分為熱塑性和熱固性塑料。除了化學(xué)特性外，塑料的物理特性對(duì)成型件也有一定的影響，包括熱容量、熔化熱（熔化淺熱）、比熱容、熱擴(kuò)散系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)其值）、導(dǎo)熱系數(shù)、密度與比容、膨脹系數(shù)與壓縮系數(shù)等性能參數(shù)。
目前國(guó)內(nèi)常用塑料有九大類：
(1)聚烯烴：是烯烴高聚物的總稱，一般是指乙烯、丙烯、丁烯的均聚物與共聚物。品種有：LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE（線型聚乙烯）、CPE（氯化聚乙烯）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PP、PPC（氯化聚丙烯）、RPP（增強(qiáng)聚丙烯）、PB（聚丁烯）
(2)氯乙烯（PVC）：注塑用的聚氯乙烯是懸浮聚合產(chǎn)品，按其顆粒形態(tài)有緊密型和疏松型。常用的改性品種有：CPVC（氯化聚氯乙烯）、PVDC（氯乙烯-偏氯乙烯共聚物）、氯乙烯-乙丙橡膠接枝共聚物、耐寒PVC（氯乙烯與馬來(lái)酸酐的共聚物）。注塑用的PVC有兩大類： 一種是濕混造粒（即把各種添加劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、沖擊改性劑、加工助劑等混合后擠出造粒）；一種是干混料不造粒的粉狀聚氯乙烯。
(3)苯乙烯樹(shù)脂：是指苯乙烯的均聚物與共聚物樹(shù)脂的總稱。常用的改性品種是：ABS（苯乙烯、丙烯腈、丁二烯），其中與橡膠等共混和接枝的方法可以改善脆性和耐溫低。目前苯乙烯塑料級(jí)別有：通用級(jí)、發(fā)泡級(jí)、沖擊級(jí)、ABS、AS（通用級(jí)Ⅰ、耐溫級(jí)Ⅱ）。
(4)丙烯酸脂類：是指從丙烯酸衍生的高聚物，通常包括PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂）、纖維聚合物丙烯腈。供注塑級(jí)的PMMA（有機(jī)玻璃）品種是用懸浮聚合制成。目前PMMA塑料級(jí)別有：通用級(jí)、耐溫級(jí)、高流動(dòng)級(jí)。
(5)酰胺樹(shù)脂聚：又名尼龍（PA），用作纖維時(shí)又稱綿綸。是最早的工程塑料品種之一。目前PA塑料品種有： PA6、PA66、PA610、PA612、 PA1010、高炭尼龍、PA66與彈性接枝共混的超韌性PA、芳香聚酰胺等。
(6)線性聚脂類：是指在聚合物鏈節(jié)中含有脂鏈或醚鏈，而無(wú)支鏈和交鏈結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂統(tǒng)稱為線性聚脂或線性聚醚。常用的品種有：PC（聚碳酸脂雙酚A型）、改性PC、滌綸/PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二脂）、PBT（聚對(duì)苯二甲酸丁二脂）、POM（聚甲醛）等。
(7)氟塑料：又稱為王牌塑料。常用的品種有：PTFE（聚四乙烯）、PCTFE（三氟乙烯） 、FEP（聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚物）、PVF（聚氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）等。
(8)纖維素塑料：是指由天然纖維素與無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸作用產(chǎn)生的纖維素樹(shù)脂，再加上增塑劑而制成。它是最古老的半合成型的熱塑型塑料。用的品種有硝酸纖維素、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維。
(9)耐高溫型樹(shù)脂：是指該類聚合物的分子主鏈上含有亞芳基或雜環(huán)結(jié)構(gòu)，因此具有耐高溫、耐輻射的能力，并兼有高強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。常用的品種有：PSF（聚砜）、PES（聚苯醚砜）、PPO（聚苯醚）、PPS （聚苯硫醚）等。
2.2 注塑模具材料
目前塑料模具正朝著高效率、高精度、高壽命方向發(fā)展，推動(dòng)了塑料模具材料迅速發(fā)展。包含鋼與非鋼合金兩大類材料，非鋼合金包含了銅合金、鋁合金、鋅合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、低熔點(diǎn)合金。具體如下：
(1)銅合金：用作塑料模具材料的銅合金主要是鈹青銅,如ZCuBe2、ZCuBe2.4等。鈹青銅可用于制造吹塑模、注塑模。
(2)鋁合金：常用的鑄造鋁合金有ZL101、ZL201、ZL302等,主要用于制造要求高導(dǎo)熱率、形狀復(fù)雜、耐蝕的塑料模具。
(3)鋅合金：用于制造塑料模具的鋅合金大多為Zn-4Al-3Cu共晶型合金,用鑄造方法可以加工出光潔而復(fù)雜的模具型腔,并可降低制模費(fèi)用、縮短制模周期，這類鋅合金適合于制造注塑模和吹塑模。
(4)鋼結(jié)硬質(zhì)合金：鋼結(jié)硬質(zhì)合金是以鋼為粘結(jié)相, 以碳化鈦、碳化鎢等碳化物為硬質(zhì)相, 用粉末冶金方法生產(chǎn)的復(fù)合材料。我國(guó)生產(chǎn)的模具用鋼結(jié)硬 質(zhì)合金的典型牌號(hào)有GT35、R5、T1、D1、TLMW50、GW50、GJW50等。
(5)低熔點(diǎn)合金：利用低熔點(diǎn)合金澆鑄吹塑模具的型腔, 不僅可以縮短模具的制造周期，節(jié)約大量鋼材，而且還節(jié)省勞力。低熔點(diǎn)合金的種類很多，目前使用較簡(jiǎn)單的一種是WBi=58%、WSn=42%的鉍錫合金。
我國(guó)目前用于塑料模具的鋼種，可按鋼材特性和使用時(shí)的熱處理狀態(tài)分類：
(1)滲碳型塑料模具用鋼：滲碳型塑料模具用鋼主要用于冷擠壓成形的塑料模。國(guó)內(nèi)常采用工業(yè)純鐵（如DT1和DT2）、20、20Cr、20Mn、12CrNi3A、20CrNiMo 12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼，以及國(guó)內(nèi)最新研制的冷成形專用鋼 0Cr4NiMoV（LJ）。
(2)預(yù)硬型塑料模具用鋼：所謂預(yù)硬鋼就是供應(yīng)時(shí)已預(yù)先進(jìn)行了熱處理，并使之達(dá)到模具使用態(tài)硬度。一般常見(jiàn)為：Cr2Mo，Y20CrNi3AlMnMo(SM2)，5NiSCa，Y55CrNiMnMoV(SM1)，4Cr5MoSiVS，8Cr2Mn－WMoVS(8CrMn)
(3)調(diào)質(zhì)型塑料模具鋼：中碳或中碳合金鋼經(jīng)過(guò)淬火+高溫回火而使用的鋼材。主要有：SM45、SM50、SM55、40Cr、40Mn、50Mn、4Cr5MoSiV、38CrMoAlA等。這一類鋼具有綜合力學(xué)性能好，特別是切削加工性好的特點(diǎn)，故多應(yīng)用于要求不太高、生產(chǎn)批量不大的塑料模具。
(4)耐蝕塑料模具鋼：加工聚氯乙烯塑料、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品時(shí)，分解出的腐蝕性氣體對(duì)模具有腐蝕作用，要求模具材料有一定的耐蝕性，為此需在模具表面鍍鉻或直接選用 3Cr13、4Cr13、9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2、0Cr17Ni7Al等不銹鋼。國(guó)內(nèi)近年開(kāi)發(fā)的PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)鋼屬馬氏體沉淀硬化不銹鋼適用于制造含氯、氟或加入阻燃劑的熱塑性塑料的注射模具。
(5)淬硬型塑料模具用鋼：常用的淬硬型塑料模具鋼有：碳素工具鋼（如T7A、T8A）、低合金冷作模具鋼（如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV鋼）、Cr12型鋼（如Cr12MoV鋼）、高速鋼（如W6Mo5Cr4V2鋼）、基體鋼和某些熱作模具鋼等。
(6)時(shí)效硬化型塑料模具鋼：此類鋼的共同特點(diǎn)是含碳量低、合金度較高，采用此類鋼制造塑料模具時(shí)，可在固溶處理后進(jìn)行模具的機(jī)械成形加工，然后通過(guò)時(shí)效處理，使模具獲得使用狀態(tài)的強(qiáng)度和硬度，這就有效地保證了模具最終尺寸和形狀的精度。此外，此類鋼往往采用真空冶煉或電渣重熔，鋼的純凈度高，所以鏡面拋光性能和光蝕性能良好。這一類鋼還可以通過(guò)鍍鉻、滲氮、離子束增強(qiáng)沉積等表面處理方法來(lái)提高耐磨性和耐蝕性。常見(jiàn)種類含有：18Ni140級(jí)、18Ni170級(jí)、18Ni210級(jí)、10Ni3MnCuAl(PMS)、18Ni9Co、06Ni16MoVTiAl、25CrNi3MoAl。
3 成型工藝分析
3.1 吹風(fēng)機(jī)外殼零件圖
圖3.1 塑料吹風(fēng)機(jī)外殼零件圖
3.2 塑件的工藝性分析
3.2.1 功能分析
功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)，該塑件是日用品，要承受一定的外力，所以對(duì)制件的塑性有一定的要求。如屈服強(qiáng)度、摩擦因素等。塑件的工作溫度是室溫，這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度，脆化溫度、分解溫度的要求降低;作為一種日用品。生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn)，這樣，就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命,在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素。此外，塑料都會(huì)老化，還要考慮其氧化性。
3.2.2 塑件的原材料分析
ABS樹(shù)脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹(shù)脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強(qiáng)度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時(shí)通過(guò)改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途，主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。
允許使用溫度范圍 -40到80。
ABS塑料機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性在通用塑膠原料中極為優(yōu)秀;表面光澤度、表面噴涂及電鍍性佳，具有吸濕性，底色為黃色，一般的成型塑料制品需要染色。
用途：適于制作一般機(jī)械零件，減磨耐磨零件，傳動(dòng)零件和電訊零件。
ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落現(xiàn)象。
ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，極好的沖擊強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性好，耐磨性，電性能，耐化學(xué)性，染色成型和機(jī)械加工較好。 ABS樹(shù)脂水、堿和酸、無(wú)機(jī)鹽，醇類和烴類，不溶于大多數(shù)溶劑，而容易溶于酮，醛，酯和某些氯代烴。
ABS工程塑料的缺點(diǎn)：耐熱性較差，可燃，熱變形溫度較低。
綜合上述，塑件可以注射成型。
1 使用特點(diǎn)：
1）綜合性能較好,電性能良好,化學(xué)穩(wěn)定性,沖擊強(qiáng)度較高。
2）與372有機(jī)玻璃的且可表面鍍鉻，制成雙色塑件，熔接性良好、噴漆處理。
3）有透明、增強(qiáng)、阻燃、高耐熱、高抗沖等級(jí)別。
4）流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PC、PMMA等好，柔韌性好[3]。
2 成型特性：
(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預(yù)熱干燥長(zhǎng)時(shí)間80-90度，3小時(shí)。
(2)應(yīng)采取高料溫，高模溫，熔體溫度太高，但易分解（分解溫度> 270度）。對(duì)于高精密塑料零件，模具溫度應(yīng)該是50-60度，熱量高光塑料模具溫度應(yīng)采取60-80度。
(3)要解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，模具溫度高，耐高溫材料，或改變成水和其他方法。
(4)后殘存的塑料模具表面分解形成耐熱或阻燃材料，生產(chǎn)3至7天，導(dǎo)致模具表面的光澤，需要及時(shí)清理模具，模具表面在同一時(shí)間需增加排氣位置。
3.2.3 ABS的主要性能指標(biāo)
ABS的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表
密度
1.02～1.16
比體
0.86～0.98
吸水率
0.2～0.4
收縮率s
0.4～0.7
熔點(diǎn)
130～160
硬度HB
9.7 R121
抗拉屈服強(qiáng)度
50
拉伸彈性模量
體積電阻率
彎曲強(qiáng)度
80
續(xù)表3.1
熱變形溫度
0.46MP
90～108
沖擊韌度
無(wú)缺口
261
0.185MP
83～103
缺口
11
表3.1 ABS性能指標(biāo)
3.3 ABS塑料的注射過(guò)程及工藝
3.3.1 注射成型過(guò)程
1）成型前準(zhǔn)備：對(duì)ABS進(jìn)行干燥。ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時(shí)可吸收0.2%～0.35%水分，雖然這種水分不至于對(duì)機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若濕度超過(guò)0.2%，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對(duì)ABS進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.2%。
ABS的干燥方法：常壓熱風(fēng)干燥 80～85 2-4小時(shí) ；真空熱風(fēng)干燥 80 1～2小時(shí)。
2）注射過(guò)程：塑料在注射機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，起過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流、和冷卻5個(gè)階段。
3.3.2 ABS的注射工藝參數(shù)
1）螺桿類別：標(biāo)準(zhǔn)螺桿（直通式噴嘴）
2）回料轉(zhuǎn)速()：30
3）注射機(jī)料筒溫度：（）：
前段 180～200
中段 165～180
后段 150～170
4）噴嘴：170～180
5）模具：50～80，玻纖增強(qiáng)制品取75
6）注射壓力：60～100
7）注射速度、注射壓力：
一般ABS制品采用高速及多級(jí)注射，但是對(duì)于阻燃品級(jí)，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐熱ABS也要快速注射(可減少內(nèi)部應(yīng)力)，注射壓力在75MPa左右，保壓時(shí)可低些。
8）熔膠溫度：190
9）成型時(shí)間()：
注射時(shí)間：20～90
高壓時(shí)間：0～5
冷卻時(shí)間：20～120
總周期：50～220
在265溫度下，物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間最多不能超過(guò)5-6分鐘，若溫度為280，則物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間就不能超過(guò)2～3分鐘。
10）后處理：把塑件放在紅外線或者烘箱下,溫度設(shè)為70度烘干2～4小時(shí)。
3.3.3 ABS的主要缺陷及消除措施
1.的殘余應(yīng)力引起的開(kāi)裂
殘余應(yīng)力，主要由于以下三個(gè)條件，即剝離推出，充填過(guò)量引起的金屬嵌件。作為填充過(guò)剩產(chǎn)生的裂紋，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的解決方案的情況下。
1）澆口壓力損失最小，所以，如果主要農(nóng)產(chǎn)品澆口附近的裂縫，您可以考慮使用多點(diǎn)分布側(cè)的門，點(diǎn)門柄形澆口方式。 2），以確保不劣化樹(shù)脂，不分解的前提下，適當(dāng)提高樹(shù)脂溫度可以降低，以提高流動(dòng)性的熔融粘度，而注射壓力可以減小，以減小應(yīng)力。 3）在正常情況下，模具的溫度低時(shí)容易產(chǎn)生壓力時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。然而，當(dāng)注射速度為高時(shí)，即使當(dāng)模具溫度較低時(shí)，也可以減少產(chǎn)生的應(yīng)力。 4）注射和保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成壓力，適當(dāng)縮短或保持壓力開(kāi)關(guān)TH更好。
2.焊接焊縫
由于從不同的方向的前端部的熔融樹(shù)脂被冷卻時(shí)，所產(chǎn)生的可能的完全融合結(jié)。一般來(lái)說(shuō)，主要的影響美觀，鍍層，電鍍的影響。嚴(yán)重，產(chǎn)品的沖擊強(qiáng)度（特別是在纖維增強(qiáng)樹(shù)脂，是特別嚴(yán)重的）。請(qǐng)參閱以下項(xiàng)目加以改進(jìn)：
1）成型條件的調(diào)整，提高了流動(dòng)性。例如，提高樹(shù)脂溫度，模具溫度的升高，提高注射壓力和速度。
2）額外的排氣管設(shè)置在發(fā)射桿的熔接痕的產(chǎn)生，也有利于排氣。
3）盡量少用脫模劑。
4）設(shè)置閃存技術(shù)，并作為產(chǎn)生在焊接線，成型，然后切割以除去。
5）如果既影響美觀，你可以更改刻錄四個(gè)位置，以改變焊接線的位置?；虍a(chǎn)生熔接痕的部位治療，如黑色光澤表面，進(jìn)行修改。
3銀焊絲
銀焊絲主要由于吸濕材料。因此，一般應(yīng)低于熱變形溫度的樹(shù)脂10?15C的干燥條件。尤其是當(dāng)使用自動(dòng)烘干料斗規(guī)定了成型周期（形成量），干燥時(shí)間是合理的選擇的能力，而且在最初的幾個(gè)小時(shí)前開(kāi)始注入引導(dǎo)干燥材料。此外，該材料在材料內(nèi)的停滯時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生銀線?；旌鲜褂貌煌愋偷牟牧?，如聚苯乙烯，ABS樹(shù)脂，AS樹(shù)脂，聚丙烯，聚苯乙烯，等不混合。
4白化
漂白發(fā)生在大多數(shù)產(chǎn)品，引進(jìn)ABS樹(shù)脂零件。剝離不力是最主要的原因。注射壓力可以減小，脫模斜度增加，增加的數(shù)量或大小的柱塞，以減少模具的表面粗糙度等方法來(lái)提高，當(dāng)然，是噴涂法的剝離劑，但隨后的步驟中，應(yīng)注意不要如沖壓，涂裝等不利影響。 3.3.4 尺寸精度分析
從零件圖上分析，該零件的形狀比較簡(jiǎn)單,但三側(cè)面都有圓孔，模具設(shè)計(jì)時(shí)須設(shè)置側(cè)向分型面等復(fù)雜機(jī)構(gòu)，該零件的主要尺寸精度為IT8級(jí)。由以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度要求不是很高，對(duì)應(yīng)模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。
從塑件厚度上來(lái)看,厚度約為3mm，塑件均勻，比較容易注射成型。
3.3.5 表面質(zhì)量分析
該零件的表面除表面粗糙度為Ra1.6um，要求不得有毛刺，沒(méi)有其他特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
3.4 模塑設(shè)備的選擇
按塑化方式(即塑化用的零部件及原理)不同,注射機(jī)可分為柱塞式和螺桿式兩大類注射機(jī)。
螺桿式注射機(jī)。先是動(dòng)模部分和定模部分合模，接著注射油缸活塞推動(dòng)螺桿按要求的注射壓力和注射速度將已塑化好的塑料經(jīng)噴嘴及模具的澆注系統(tǒng)射入型腔，當(dāng)塑科充滿型腔后，螺桿繼續(xù)對(duì)塑料保持一定的壓力，促使塑料補(bǔ)充塑件冷卻收縮所需之料，同時(shí)阻止塑料倒流，經(jīng)一定時(shí)問(wèn)的保壓后，注射油缸活塞壓力消失，螺桿開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，由料斗落入科簡(jiǎn)的塑料在料簡(jiǎn)中塑化。當(dāng)模具型腔內(nèi)的塑件冷卻定型后，摸具打開(kāi)，在模具推出機(jī)構(gòu)的作用下，塑件由模具型芯中脫出.
柱塞式注射機(jī)。由注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的動(dòng)模部分與定模部分合模，然后注射機(jī)的柱塞將塑料推進(jìn)到加料筒中，使其熔融成粘流態(tài)。在高壓下，高速地通過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。充滿型腔的熔體在型腔中保壓冷卻定型。然后，柱塞復(fù)位，料斗中的塑料又落入料筒。合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)模部分把模具打開(kāi)，由推件板把塑件由型芯上推下。
模塑設(shè)備的選擇主要依據(jù)注射量，因此需計(jì)算塑件的質(zhì)量，經(jīng)計(jì)算，塑件的體積V=50.6根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得ABS的密度為1.05g/，故塑件的質(zhì)量為W=53.132=106.26g
根據(jù)以上因素及計(jì)算結(jié)果,考慮塑件的外形尺寸、注射時(shí)所需壓力和一般工廠的現(xiàn)有設(shè)備等情況，本模具采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，螺桿式注射機(jī)額定注射量最小的型號(hào)為G54-S200/400。
3.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)并參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng)ABS的成型工藝參數(shù)可作為如下選擇：
（1）預(yù)熱溫度：80～85時(shí)間2～3h；
（2）料筒溫度：后段150～170中段165～180前段180～200；
（3）噴嘴溫度：170～180；
（4）模具溫度：50～80；
（5）注射壓力：60～100Mpa；
（6）成型時(shí)間：注射時(shí)間20～90s高壓時(shí)間0～5s冷卻時(shí)間20～120s總周期50～220s；
（7）螺桿轉(zhuǎn)速：30r/min；
上述工藝參數(shù)在試模時(shí)需作適當(dāng)調(diào)整。
3.6 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.6.1 分型面的選擇
如何確定分型面，需要考慮的因素更加復(fù)雜。自從離別塑膠模具配件過(guò)程中的結(jié)構(gòu)塑料件，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，位置和精密成型，插入形狀和位置的操作流程，模具制造，排氣，介紹了各種因素的影響，所以這種方法的選擇應(yīng)離別綜合分析和比較。
選擇離別一般應(yīng)遵循以下原則：
（1）應(yīng)選擇在離別最大的輪廓形狀塑料部件。
（2）以便順利的塑料模具，模制塑料部件，盡可能保持在可動(dòng)模具側(cè)。
（3）保證塑料件的精度要求。
（4）塑料件的外觀符合質(zhì)量要求。
（5）便于模具制造。
（6）有助于防止溢出。
（7）的排出氣體的有益效果。
該塑件分型面沒(méi)有懸念，就選取在塑件投影面積最大處。
圖3.2 分型面
3.6.2 確定型腔的排列方式
本塑件在注射時(shí)采用一模兩腔，考慮到模具成型零件和出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方如圖3.3所示。
圖3.3 型腔的排樣
3.6.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
注射模澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到模腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是平滑引進(jìn)熔體進(jìn)入型腔，在填充的壓力傳送到各個(gè)部位的空腔，以獲得尺寸穩(wěn)定性，外觀清晰，流暢和茂密的塑件表面。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有直接關(guān)系的效率和注塑成型的塑料部件的質(zhì)量。
澆注系統(tǒng)可分為熱澆道系統(tǒng)與一般澆注系統(tǒng)的兩種類型的
一般澆注系統(tǒng)組件
注塑模具澆注系統(tǒng)的澆口，澆口和冷料穴四個(gè)部分。
（1）主流道
主信道的測(cè)量是從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的開(kāi)始之前的期間的分流通道。用于熔體從噴嘴到模具中的效果，主流道的大小直接影響填充時(shí)間的熔體流動(dòng)速率的大小。
（2）分流道
主流分流道和型腔之間的流道入口部分，主要是在即將到來(lái)的熔體從每個(gè)腔的過(guò)渡通道的主渠道轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移和指導(dǎo)作用，也是鑄造系統(tǒng)和熔體流動(dòng)截面的變化轉(zhuǎn)向過(guò)渡通道。
（3）澆口
澆口是物料流進(jìn)入模腔之前，最狹窄的部分，而且最短的澆注系統(tǒng)，和它的大小是小而短的，目的是為了使料流進(jìn)入模腔之前，加速度，易于充滿型腔，而且由于他們幫助密閉的腔口，防止熔體的回流。另外，為了容易模制的塑料件，用冷的材料分離。
（4）冷料穴
在每個(gè)注塑周期中，最前端的物質(zhì)接觸后，與模具的冷卻溫度，被稱為冷的硬質(zhì)材料，以防止的冷喂料插頭柵極或影響質(zhì)量的零件設(shè)置冷料穴，它的作用是存儲(chǔ)凌材料。冷料穴一般設(shè)在主干道結(jié)束時(shí)，有時(shí)也在年底分流冷料創(chuàng)造。
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
1）必須了解塑料的工藝特點(diǎn);
2）排氣良好;
3）防止核心和塑性變形;
4）降低熔體流動(dòng)性和塑料的消費(fèi);
5）簡(jiǎn)單的敷料和保正外觀品質(zhì)的塑料部件;
6）需要熱和壓力損失最小。
3.6.4 主流道設(shè)計(jì)
（1）為便于凝料從主流道中拔出主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。
（2）主流道與分流道結(jié)合處采用圓角過(guò)度(其半徑R為1～3mm)。
（3）在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長(zhǎng)度L應(yīng)盡量短（L不超過(guò)60mm）。
（4）設(shè)置主流道襯套。
根據(jù)以上原則得主流道尺寸
主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段
帶有錐度的流動(dòng)通道。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴孔徑為d=4mm,噴嘴前端球面半徑R=12mm。
根據(jù)模具主流道與噴嘴SR=SR1+（1～2）mm和d=d1+(0.5～1)mm，取主流道球面半徑SR=13mm；小端直徑d=4.5mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算大端直徑為10.5mm。
為了便于拉出芯子的主要通道，設(shè)計(jì)成錐形的主要通道，與節(jié)距1-3度，由轉(zhuǎn)換澆道
融為了順利進(jìn)入分流可以養(yǎng)活的主流設(shè)計(jì)告訴半徑r =5毫米的圓弧過(guò)渡。
澆口套形式
小澆道入口處注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸結(jié)束，易損件，對(duì)材料的要求更加嚴(yán)格，從而經(jīng)常作為一個(gè)可拆卸更換的澆口套形式設(shè)計(jì)模具澆口部分---澆道襯套。方便有效的高品質(zhì)的鋼材和單獨(dú)熱處理加工。澆口套標(biāo)準(zhǔn)件，只要買就行了。門設(shè)置成一個(gè)共同的支柱澆道襯套和無(wú)托門下面設(shè)置了兩個(gè)種是前者，曾經(jīng)有配備ADS澆道襯套定位環(huán)。由于注射機(jī)的噴嘴圓弧半徑為12mm，所以澆口套的為R13mm。如圖3.4所示.
圖3.4 主流道襯套
分流道和澆口如下圖
圖3.5 分流道及澆口分布
3.6.5 澆注系統(tǒng)的平衡
對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們?cè)O(shè)計(jì)的模具是平衡式的，即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸都相同。
3.6.6 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
推出機(jī)構(gòu)——把塑件及澆注系統(tǒng)從從型腔中或型芯上脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)。
推出機(jī)構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘）、推出導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)柱、推桿導(dǎo)套）、復(fù)位部件（復(fù)位桿）。
推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
制件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。
（1）推出機(jī)制應(yīng)被設(shè)置在可動(dòng)模具側(cè)由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，被安裝在注塑機(jī)上的夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)柱塞通過(guò)，所以一般的情況下，推出機(jī)構(gòu)，坐落在動(dòng)模一側(cè)。出于這個(gè)原因，分型面設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量注意，塑膠模具配件后可以留在動(dòng)模一側(cè)。
（2）保證不損壞塑料的引進(jìn)和塑料零件變形，以確保推出的過(guò)程中不變形，不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析塑件的模具夾緊力和附著力包大小，合理選擇發(fā)射方式和發(fā)射陣地。進(jìn)步剛性部件，如套管形產(chǎn)品，法蘭盤，羅紋部分的墻壁邊緣推力點(diǎn)應(yīng)該是一個(gè)很好的作用，盡量避免薄薄的平面上的作用推力在建點(diǎn)，以防止部分破裂，穿孔，如件外殼的形狀和多用推板引入的圓柱形零件。制造塑料零件受力均勻，不損壞，不變形。
（3）機(jī)制是簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠射血分?jǐn)?shù)機(jī)制應(yīng)使發(fā)射的可靠性，靈活性，易于制造，機(jī)構(gòu)本身具有足夠的強(qiáng)度，剛度和硬度高，承受各種力量，在發(fā)射過(guò)程中的作用，以確保順利塑膠模具配件。
（4）良好的外觀介紹了塑料部件的內(nèi)部的塑料件，或隱蔽的，特別要注意的頂部的位置，在透明的塑料部件的表面和非裝飾性表面的位置應(yīng)設(shè)在塑件和頂部的選擇的形式，所以不影響發(fā)射的痕跡外觀質(zhì)量的塑料件。
（5）設(shè)計(jì)的夾緊機(jī)構(gòu)正常啟動(dòng)復(fù)位時(shí)，您還必須被認(rèn)為是當(dāng)模具身體正確復(fù)位，并承諾不干擾其他模具配件。由手動(dòng)啟動(dòng)，啟動(dòng)電機(jī)，液壓和氣動(dòng)排出機(jī)構(gòu)，排出機(jī)構(gòu)可分為類型的電源。
（6）采用塑料模具約10mm;如果脫模斜度較大的塑料件，可以彈出深度的2/3。本套模具的推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動(dòng)推出，形式較為簡(jiǎn)單，型腔有13個(gè)直徑為8mm頂針，其布置形式見(jiàn)圖3.6。
圖3.6 a推桿的分布
圖3.6 b推桿的分布
4 模具的有關(guān)計(jì)算
4.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算
本塑件中成型零件工作尺寸均采用平均法計(jì)算。查表得ABS塑料的收縮率為，所以平均收縮率為，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取。
a. 型腔工作尺寸計(jì)算
圖4.1 定模型腔
根據(jù)型腔徑向尺寸計(jì)算公式：
（4.1）
現(xiàn)對(duì)有關(guān)尺寸進(jìn)行計(jì)算
mm
mm
根據(jù)型腔深度尺寸計(jì)算公式：
（4.2）
可得
mm
b. 型芯工作尺寸計(jì)算
圖4.2 動(dòng)模型芯
根據(jù)型芯徑向尺寸計(jì)算公式：