液晶顯示器外殼前面板的注塑模具設(shè)計(jì)含10張CAD圖

液晶顯示器外殼前面板的注塑模具設(shè)計(jì)含10張CAD圖,液晶顯示器,外殼,面板,注塑,模具設(shè)計(jì),10,cad 編號(hào)： 　XX設(shè)計(jì)(XX)任務(wù)書(shū) 題 目： 液晶顯示器外殼前面板設(shè)計(jì) 院 （系）： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 ¨工程設(shè)計(jì) t工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā) 20XX年5月25日 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容、要求 內(nèi)容：（與標(biāo)題空0.5行，首行縮進(jìn)2字符）對(duì)本課題的總體介紹，簡(jiǎn)介題目背景和意義，提出畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容，提出課題的具體任務(wù)，可以從以下方面論述： 1、課題的調(diào)研、資料的獲取、有關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)備等； 2、理論分析、計(jì)算機(jī)建模、方案論證； 3、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、原理圖、程序框圖、電路圖、裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)； 4、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析、設(shè)計(jì)硬件、設(shè)計(jì)樣機(jī)； 5、其他內(nèi)容。 要求：提出在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及的基本理論和關(guān)鍵問(wèn)題的要求；研究方案、研究方法和研究手段等方面的要求；課題的具體要求；課題的原始數(shù)據(jù)或主要技術(shù)指標(biāo)。可以涉及以下方面： 1、對(duì)于理論分析、計(jì)算機(jī)建?；蛘咴O(shè)計(jì)方案的要求和主要技術(shù)指標(biāo)； 2、對(duì)于系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、原理圖、程序框圖、裝配圖、零件圖、施工組織等工程設(shè)計(jì)的要求和主要技術(shù)指標(biāo)；對(duì)于電路圖設(shè)計(jì)，給出電路的輸入和輸出電氣參數(shù)； 3、對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析等的要求和主要技術(shù)指標(biāo)； 4、其他要求和數(shù)據(jù)。 可以將任務(wù)和要求進(jìn)行整合，寫(xiě)在一起。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作 （與標(biāo)題空0.5行，首行縮進(jìn)2字符）指定整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生應(yīng)該完成的所有工作，包括： 1、完成二萬(wàn)字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中必須包括詳細(xì)的300-500個(gè)單詞的英文摘要； 2、獨(dú)立完成與課題相關(guān)，不少于四萬(wàn)字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）； 3、指出具體的設(shè)計(jì)工作任務(wù)，例如對(duì)于理論分析、計(jì)算機(jī)建?；蛘咴O(shè)計(jì)方案的工作任務(wù)；對(duì)于系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、原理圖、程序框圖、電路圖、裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)的工作任務(wù)；以及對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)分析等的工作任務(wù)。 對(duì)于純機(jī)械類課題，繪圖工作量折合A0圖紙3張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖圖紙； 對(duì)于機(jī)電結(jié)合類課題，必須完成繪圖工作量折合A0圖紙1張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖圖紙； 對(duì)于純軟件類課題，有效程序不少于1000行，并提交軟件使用說(shuō)明書(shū)文檔，必須完成繪圖工作量折合A0圖紙1張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖圖紙。 對(duì)于交通工程類課題，必須完成繪圖工作量折合A0圖紙1張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖工程圖紙。 4、導(dǎo)師所指定的其它工作，所有畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量要滿足16周的工作量要求。 三、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) （與標(biāo)題空0.5行，首行縮進(jìn)2字符）列出至少5篇以上的參考文獻(xiàn)，最好提供一篇以上的外文參考文獻(xiàn)（不包括學(xué)生用的教材）。序號(hào)放在方括號(hào)中。 [1] 任仲貴. CAD/CAM原理[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1991.9. [2] 王明強(qiáng). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002. [3] Hong-Chao Zhang and Enhao Lin. A hybrid-graph approach for automated setup planning in CAPP. Robotics and Computer Integrated Manufacturing [J], 1999, 15: 89-100. [4] Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research [J], 2001, 39(14): 3109-3126. [5] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 四、試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件 （與標(biāo)題空0.5行，首行縮進(jìn)2字符）計(jì)算機(jī)一臺(tái) CAD設(shè)計(jì)軟件（CATIA） 液晶顯示器前面板外殼設(shè)計(jì) 摘 要 注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。 本設(shè)計(jì)對(duì)“液晶顯示器外殼前面板”進(jìn)行研究和討論，分析了其工藝特點(diǎn)，介紹其注射模具的工作過(guò)程，系統(tǒng)的闡述了液晶顯示器前面板的注射模設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具的選材，模具的生產(chǎn)工藝也做了詳細(xì)的介紹。本設(shè)計(jì)采用Pro/E的數(shù)值模擬技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算相結(jié)合的方法優(yōu)化設(shè)計(jì)，仿真了塑料熔體在型腔內(nèi)的充模流動(dòng)以及冷卻分析過(guò)程，合理的澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)，優(yōu)化了工藝方案及工藝參數(shù)，降低了缺陷出現(xiàn)的可能性。利用參數(shù)化實(shí)體造型的方法，為更加高速、快捷的造型、生產(chǎn)提供了一種切實(shí)可行的辦法。{0>首先對(duì)電視機(jī)后罩塑料制件結(jié)構(gòu)和成型工藝進(jìn)行充分的分析，了解其整個(gè)成型過(guò)程，為模具設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)，保證模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。設(shè)計(jì)中對(duì)注射模結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，確定模具的最佳方案，并對(duì)主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)校核。 本設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)緊湊，滿足制品大批量生產(chǎn)、高精度、外形復(fù)雜的要求，設(shè)計(jì)參考了以往注射模具的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合制件性能，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，并且運(yùn)用AutoCAD、Pro/E等軟件進(jìn)行二維和三維繪圖，縮短了生產(chǎn)周期，獲得良好的經(jīng)濟(jì)性能。 關(guān)鍵詞：液晶顯示器前面板；塑料；塑料注射模；Pro/E的數(shù)值模擬 Abstract The injection molding is one of thermoplastic formation main methods, may a formation shape complex model precisely. The plastic mold's development is develops along with the plastics industry development. In recent years, the people were getting higher and higher request to lightweight of each kind of equipment and the thing, this has provided a broader market for the plastic products. This design is right “the LCD front panel” to conduct the research and the discussion, has analyzed its craft characteristic, introduced that its injection mold's work process, systematized elaborated the design process of injection mold of LCD front panel, and introduced the mold material, mold production process have also done a detailed account. Using uses method optimization design which Pro/E the numerical simulation technology and the empirical design computation unifies, simulation plastic melt in die space sufficient mold flowing as well as cooling parsing process, the reasonable gating system and the platoon overflow the system, optimized the craft plan and the technological parameter, reduced the possibility which the flaw appears. The use of parameterized solid modeling method provides a practical way for more rapid, efficient modeling and producing. In the design, the structure related size of the injection mould is calculated to determine the preferred plan, and the parameters of main parts are checked. This design is compactness for fulfilling volume-produce, demand with complicated high accuracy and appearance, at the same time references anciently experience of injection mould and combines characteristic of produce to project organization simplify the project organization. In order to shorten production cycle and obtain favorable efficiency, the two-dimension and three-dimension drawings were finished by AutoCAD and Pro/E. Key words：LCD front panel; Plastic; Hot runner; Injection mould design; Pro/E numerical simulation 目 錄 引言………………………………………………………………………1 1 概論…………………………………………………..………………2 1.1液晶顯示器前面板設(shè)計(jì)總體方案…..…………………………………………………. 2 1.2 研究背景……………………………….…………………………….………………2 1.3 設(shè)計(jì)基本過(guò)程……………………………….…………………………….………………3 2 塑料工藝規(guī)程的分析…………...…………………………………………..4 2.1 注塑材料………………..…………………………………………………………………4 2.2 塑件制件設(shè)計(jì)的工藝分析………………..………………………………………………6 2.2.1 設(shè)計(jì)尺寸和精度的要求…………….………………………….………….……………6 2.2.2加強(qiáng)筋等防止變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………….……...………………..……….………..…6 2.3塑件的體積和重量的計(jì)算……………………………………………………….6 3 模具設(shè)計(jì)…………………………...…………………………………..7 3.1 注射機(jī)的計(jì)算與選擇………………………..……………………………………………7 3.1.1型腔數(shù)量的確定和校核……………………………………………………………….7 3.1.2注射量校核……………..…………………...……………………….….……………….8 3.1.3注射壓力的校核………………………………………………………..………………8 3.1.4對(duì)于塑件按鍵投影面積校核……………………………………………………………9 3.1.5塑件在分型面上鎖模力校核…………….…………………………………………….9 3.2 分型面的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………….……...10 3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………12 3.3.1主流道設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………..12 3.3.2澆口設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………..13 3.4 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………….…...18 3.5 成型零件工作尺寸的計(jì)算…………………………………………………..……...18 3.5.1型腔和型芯的計(jì)算………………………………………………………………20 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………...22 3.6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用………………………………………………………………22 3.6.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………22 3.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………………………...23 3.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………..24 3.8.1模具溫度調(diào)節(jié)的重要性………………………………………………………………24 3.8.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則………………………………………………………………25 3.9注塑機(jī)各項(xiàng)行程校核…………………………………………………………………….25 3.9.1注塑機(jī)開(kāi)模行程的校核…………………………………..……………………………25 3.9.2注塑機(jī)固定板及厚度的校核…………………………………………………………25 4 模架設(shè)計(jì)………………………………………………………….…………26 5 結(jié)論………………………………………………………………….………27 謝 辭………………………………………………………...………………..28 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………...………..32 附 錄……………………………………………………...…………………..30 引言 近年來(lái)，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來(lái)都高位運(yùn)行，發(fā)展迅速，塑料模具也快速發(fā)展。 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)課題“液晶顯示器外殼前面板的注塑模具設(shè)計(jì)”的研究和討論，分析其工藝特點(diǎn)，介紹其注射模結(jié)構(gòu)及模具的工作過(guò)程。分析和闡述模具零件的選材、熱處理工藝，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算方法。模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一項(xiàng)綜合性的訓(xùn)練，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，從而提高自身的設(shè)計(jì)能力以及模具開(kāi)發(fā)能力。 本次設(shè)計(jì)中，主要用到所學(xué)的注射模設(shè)計(jì)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。著重說(shuō)明了注射模的一般設(shè)計(jì)過(guò)程，即注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計(jì)等。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更加了解模具設(shè)計(jì)的意義，懂得如何快速、有效的查閱相關(guān)資料以及怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題，這為我們以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 1 概論 1.1 液晶顯示器外殼前面板注塑模設(shè)計(jì)總體方案 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于塑料制品的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、尺寸大小、精度高低、生產(chǎn)批量以及技術(shù)要求等各有不同，所以模具的設(shè)計(jì)是不可能一成不變的，應(yīng)該根據(jù)具體情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件，綜合運(yùn)用模具設(shè)計(jì)基本原理和基本方法，設(shè)計(jì)出合理、經(jīng)濟(jì)性能好的成型模具。塑料制品設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)該要保證制品質(zhì)量要求，盡量減少后加工，模具應(yīng)具有最大的生產(chǎn)能力，而且經(jīng)久耐用，制造方便，價(jià)格合理。 在設(shè)計(jì)中要明確設(shè)計(jì)者的對(duì)塑件制品的要求，明確任務(wù)。并根據(jù)任務(wù)書(shū)提出的要求設(shè)計(jì)模具的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行實(shí)地調(diào)研考察，下面就以任務(wù)書(shū)的要求和自己的實(shí)際情況編制模具設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。 (1).課題調(diào)研、獲取相關(guān)的資料，包括：ABS工藝分析、成型零件的計(jì)算方式、注射機(jī)參數(shù)的選擇和注射機(jī)的選用。并根據(jù)查閱質(zhì)料，了解模具的設(shè)計(jì)依據(jù)和工作過(guò)程，來(lái)作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。 (2).確定成型工藝規(guī)程，并根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)模具設(shè)計(jì)展開(kāi)有關(guān)計(jì)算，確定模具設(shè)計(jì)的方案、總體設(shè)計(jì)和及其主要零件設(shè)計(jì)，注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核，在設(shè)計(jì)中要明確模具在實(shí)際運(yùn)用中的使用情況，熟悉成型工藝的流程，認(rèn)真仔細(xì)每一個(gè)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。 (3).繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖。 1.2 研究背景 1.液晶顯示器的發(fā)展?fàn)顩r 近年來(lái)隨著液晶顯示器的價(jià)格不斷下降，液晶顯示器的普及速度大大超越了專家的預(yù)測(cè)與想象。造型越來(lái)越美觀，充分體現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合。在液晶時(shí)代，寬屏顯示器的優(yōu)勢(shì)非常明顯：首先，寬屏廣泛的視野更利于多媒體的表現(xiàn)。16:9或16:10的畫(huà)面比例，正接近人眼睛視野的黃金比例，用這樣的屏幕看電影，畫(huà)面看起來(lái)感覺(jué)更加開(kāi)闊、舒適，所以寬屏液晶顯示器已經(jīng)占領(lǐng)了大部分市場(chǎng) 2.液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)： 一、機(jī)身薄，節(jié)省空間：與比較笨重的CRT顯示器相比，液晶顯示器只要前者三分之一的空間。 　　二、省電，不產(chǎn)生高溫：它屬于低耗電產(chǎn)品，可以做到完全不發(fā)熱(主要耗電和發(fā)熱部分存在于背光燈管或LED)，而CRT顯示器，因顯像技術(shù)不可避免產(chǎn)生高溫。 　　三、無(wú)輻射，益健康：液晶顯示器完全無(wú)輻射，這對(duì)于整天在電腦前工作的人來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音。 　　四、畫(huà)面柔和不傷眼：不同于CRT技術(shù)，液晶顯示器畫(huà)面不會(huì)閃爍，可以減少顯示器對(duì)眼睛的傷害，眼睛不容易疲勞。 　　液晶顯示器綠色環(huán)保，它的能源消耗相對(duì)于傳統(tǒng)的CRT來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直是太小了（17''功率大概在30W以內(nèi)）；液晶顯示器還有一個(gè)好處就是發(fā)熱量比較低，長(zhǎng)時(shí)間使用不會(huì)有烤熱的感覺(jué)，這一點(diǎn)也是以前的顯示器無(wú)可比擬的。雖然我們不能說(shuō)液晶顯示器就完全沒(méi)有輻射，但是器那一點(diǎn)點(diǎn)輻射簡(jiǎn)直相對(duì)于輻射大戶CRT來(lái)說(shuō)，液晶顯示可以忽略不計(jì)。 1.3設(shè)計(jì)基本過(guò)程 塑件的選擇：寬屏液晶顯示器前面板 19寸 245mmX392mm 圖1.2.1：外殼前面板零件圖 液晶顯示器外殼的表面粗糙度不需要太高一般在2.5～～3.6之間；而精度要求也不需要很高一般在IT5～～I(xiàn)T6之間；一般液晶顯示器外殼的厚度在2mm~~4mm之間，本設(shè)計(jì)選取3mm。 (1).畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求 ①零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，制品表面不得有毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)，材料為ABS塑料，各項(xiàng)具體的技術(shù)要求均按所給出的零件圖進(jìn)行； ②該零件屬于中等復(fù)雜程度，在深入分析零件的結(jié)構(gòu)和工藝的基礎(chǔ)上，給出不同的工藝方案，經(jīng)方案比較后擇優(yōu)； ③設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具及其主要部件，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置一定得拔模斜度。 ④繪制模具總裝圖和主要零件圖，圖紙要求符合有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； (2).設(shè)計(jì)總體方案 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，為了提高生產(chǎn)效率，保證塑件的成型質(zhì)量，理想的模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要滿足塑件成型工藝技術(shù)要求和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性能要求，技術(shù)要求是要保證塑料制品的幾何形狀、尺寸公差及表面粗糙度；生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性能要求是要使生產(chǎn)的成本低，生產(chǎn)效率高，模具壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單、安全、方便等等。 設(shè)計(jì)采用雙型腔設(shè)計(jì)，塑件表面有精度要求，厚度較小，在脫模是容易產(chǎn)生變形，所以設(shè)置推桿推出機(jī)構(gòu)時(shí)，采用的推桿盡可能的大，并且要求推桿的布置在塑件的對(duì)稱位置，使塑件在推出的過(guò)程中受力均勻，推出迅速，保證塑件在推出過(guò)程中不發(fā)生變形。為使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，設(shè)計(jì)中零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以便減少加工工序和加工成本。為了更好的設(shè)計(jì)出塑料注射模，本論文將進(jìn)一步對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析說(shuō)明，以下是設(shè)計(jì)的具體步驟： ①成型工藝分析：為注射所用的材料提供選擇依據(jù)，分析塑件成型工藝以便合理的選擇成型設(shè)備 ②注射模結(jié)構(gòu)分析：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及其型腔的排列方式和冷卻水道的布局以及澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 ③模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算：工作零件的尺寸設(shè)計(jì)，為模具裝配提供依據(jù)。 ④模具系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)校核： 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算、模具閉合高度的確定、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的確定。 2 塑料工藝規(guī)程的分析 2.1 注塑材料 為使注射過(guò)程能順利進(jìn)行并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應(yīng)進(jìn)行一些必要的準(zhǔn)備工作。對(duì)于此制品，可以使用的以下材料為ABS、PPS、PES中的任意一種，所以對(duì)這三種材料分別進(jìn)行分析，然后選取一種作為液晶顯示器外殼的材料 3種塑料的工藝參數(shù)如下表所示： 表2.1.1:三種塑料的特性比較 ABS PPS PES 注射機(jī)類型 螺桿式 螺桿式 螺桿式 噴嘴 形式 直通式 直通式 直通式 溫度（℃） 180～190 280～300 240～270 料筒溫度（℃） 前段 200～210 300～310 260～290 中段 210～230 320～340 280～310 后段 180～200 260～280 260～290 模具溫度（℃） 50～70 120～150 90～120 注射壓力（MPa） 70～90 80～130 100～140 保壓力（Mpa） 50～70 40～50 50～70 注射時(shí)間（s） 3～5 0～5 0～5 保壓時(shí)間（s） 15～30 10～30 15～40 冷卻周期（s） 15～30 20～50 15～30 成型周期（s） 40～70 40～90 40～80 根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析：ABS材料的模具溫度范圍和注射壓力是最小的，這在滿足要求的情況下可以節(jié)省能源，比熱容較低，模塑周期短，冷卻時(shí)間和保壓時(shí)間成型周期較短，這有利于提高生產(chǎn)率。ABS經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。這些特點(diǎn)滿足液晶顯示器外殼的光澤和顏色的多樣性。以上表明應(yīng)該選ABS材料較為合適。 物理性能：ABS樹(shù)脂無(wú)毒、無(wú)嗅、堅(jiān)韌、質(zhì)硬、呈剛性，有較好的耐低溫性和耐蠕變性。ABS樹(shù)脂不透水，常溫下吸水率＜1％，表面可拋光。 機(jī)械性能：沖擊強(qiáng)度 ABS樹(shù)脂有極好的沖擊強(qiáng)度，而且在低溫下強(qiáng)度下降不多。沖擊強(qiáng)度的大小主要與橡膠含量、接枝率和橡膠形態(tài)等因素有關(guān)。 拉伸強(qiáng)度：ABS樹(shù)脂的拉伸強(qiáng)度一般為35～50MPa，相氏橫量為1.4～2.8GPa，屈服伸率2～4％。 壓縮強(qiáng)度：ABS的壓縮強(qiáng)度比拉伸強(qiáng)度大。標(biāo)準(zhǔn)ABS樹(shù)脂在14.1MPa壓縮負(fù)荷下，50℃經(jīng)24小時(shí)，尺寸變化不超過(guò)0.2～1.7％。 彎曲強(qiáng)度：ABS樹(shù)脂的彎曲強(qiáng)度可達(dá)28～70MPa。 耐磨性：ABS樹(shù)脂耐磨性能很好，雖不能作自潤(rùn)滑材料，但由于有良好的尺寸穩(wěn)定性，故可做中等負(fù)荷的軸承。 抗蠕變性：ABS樹(shù)脂的抗蠕變性視品種不同而異，超高沖ABS制品可承受7MPa負(fù)荷，而尺寸不變化。 熱電性能：一般ABS的熱變形溫度為93℃，耐熱級(jí)可達(dá)115℃，脆化溫度可達(dá)-75℃，通常在-40℃時(shí)仍有相當(dāng)強(qiáng)度。ABS制品的使用溫度為-40～100℃。 電性能：ABS有良好的電絕緣性，且很少受溫度、濕度影響，能在很大頻率范圍的保持恒定。 化學(xué)性能：ABS樹(shù)脂對(duì)水、無(wú)機(jī)鹽、堿及酸類幾乎完全呈惰性，能溶于酮、醛、酯和氯化烴，而不溶于大部分醇類和烴類溶劑，但與烴類長(zhǎng)期接觸后軟化和溶脹。ABS表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)品的侵蝕能引起應(yīng)力開(kāi)裂。 模具溫度：50—70°C；??????????????? 注射速度：建議使用快速的注射速度； 流道和澆口：可以采用所有常規(guī)類型的澆口；???????? 收縮率：0.4％～0.7％。 2.2 塑件制件設(shè)計(jì)的工藝分析 2.2.1尺寸和精度要求 尺寸： 這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小。由于受塑料流動(dòng)性的影響，對(duì)流動(dòng)性差的塑料或薄壁制件，在注射或壓注成型時(shí)塑件的尺寸不能太大，以免塑料容體充不滿模具型腔或使產(chǎn)生的熔接痕強(qiáng)度過(guò)差，從而使塑件不能正常成型或?qū)λ芗耐庥^和強(qiáng)度產(chǎn)生影響。此外，塑件尺寸還受現(xiàn)有的成型設(shè)備規(guī)格，參數(shù)等的影響。 尺寸精度：塑料制件尺寸公差：塑件圖上無(wú)公差要求的默認(rèn)為8級(jí)精度，本人所選塑件材料為ABS，故定塑件的等級(jí)為：5級(jí)精度。 形狀：塑件的幾何形狀除應(yīng)滿足使用要求外，還應(yīng)盡可能使其所對(duì)應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工。而本塑件的形狀具備了以上的優(yōu)點(diǎn)，故為模具設(shè)計(jì)帶來(lái)了方便。 壁厚：塑件的壁厚應(yīng)根據(jù)塑件的使用要求，如強(qiáng)度，剛度，尺寸大小，電氣性能及裝配要求等確定，塑件壁厚一般在1－4mm范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)產(chǎn)品壁厚將決定材料的流動(dòng)性能和制件模量。最小壁厚應(yīng)滿足：具有足夠的強(qiáng)度和剛度；脫模時(shí)能經(jīng)受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和振動(dòng)；裝配時(shí)能承受緊固力。壁厚過(guò)大：浪費(fèi)材料，增加了壓塑時(shí)間或冷卻時(shí)間；也影響產(chǎn)品質(zhì)量。同一個(gè)塑料零件的壁厚應(yīng)盡可能一致。否則因冷卻速度或固化速度不一致產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力?！　? 綜合考慮以上各種因素，及聯(lián)系本人設(shè)計(jì)的塑件的性能和功能要求，初步確定塑件的壁厚為：3mm。 2.2.2加強(qiáng)筋等防止變形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 加強(qiáng)筋：為提高塑件的強(qiáng)度和剛度，不能僅僅采用增大壁厚的方法，而常采用改變塑件的結(jié)構(gòu)，增設(shè)加強(qiáng)筋的方法來(lái)滿足其強(qiáng)度，剛度的要求。采用增設(shè)加強(qiáng)筋的方法，有時(shí)還能降低物料的充模阻力。改善流動(dòng)性。起到輔助澆道的作用，改善熔體的充模狀態(tài)加強(qiáng)筋的作用：增加制品強(qiáng)度；確定本塑件肋尺寸的一般標(biāo)準(zhǔn)：制件壁厚：ｈ=3mm，每邊的斜角（θ）：0.4°～1.5°。 2.3 計(jì)算塑件的體積和重量 計(jì)算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。各數(shù)據(jù)由pro/e軟件計(jì)算而得。這樣計(jì)算更加精確又更加方便。 液晶顯示器外殼前面板體積和重量： (1).計(jì)算塑件的體積：=128380.11 (2).計(jì)算塑件的重量：ABS的密度ρ = 1.02 ㎏/ 所以塑件的重量為：ρ = 128380.11×1.02 ㎏/× = 130.94772 g (3).計(jì)算澆注系統(tǒng)體積：=3815.83 (3).計(jì)算澆注系統(tǒng)重量：ρ =3815.83×1.02 ㎏/× = 3.9 g 3 模具設(shè)計(jì) 要用于成型熱塑性塑料制件。由于塑料注射成型模具對(duì)塑料的適應(yīng)性比較廣，而且用這種方法成型塑料制件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量均較好，生產(chǎn)效率特別高（與塑料的其他成型方法相比），所以注射成型模具日益引起人們的重視。作為成型塑料制件的重要工藝裝備之一，其結(jié)構(gòu)的合理性，將直接影響塑件的成型質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動(dòng)強(qiáng)度、模具壽命及成本等。 3.1 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)的選用，包括兩方面的內(nèi)容：一是要確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料塑件、注射模。二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需的參數(shù)點(diǎn)。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。在選擇注射機(jī)時(shí)，主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積（注射機(jī)拉桿內(nèi)間距）、容模量、頂出形式及頂出長(zhǎng)度。 根據(jù)制品的體積和重量查《塑料模具設(shè)計(jì)》（表5—3）選定注塑機(jī)型號(hào)為：JPH150A。 注塑機(jī)的參數(shù)如下： 注塑機(jī)最大注塑量：186g 鎖模力：1500KN 注塑壓力：194MPa 最小模厚：180mm 最大開(kāi)距：800mm 頂出行程：80mm 注塑機(jī)定位孔直徑： 125mm 注塑機(jī)拉桿的間距：410×410(mm×mm) 噴嘴球半徑：10mm 噴嘴前端孔徑：3mm 3.1.1 型腔數(shù)量的確定和校核 在此設(shè)計(jì)實(shí)踐中，已經(jīng)確定注射機(jī)的型號(hào)，再根據(jù)所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范及塑件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，計(jì)算能夠選取的型腔的數(shù)目。分以下幾點(diǎn)考慮： ①塑料制件的批量和交貨周期。因?yàn)樗芗蟠笈可a(chǎn)，因此使用多型腔模具生產(chǎn)，這樣可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，提高生產(chǎn)效率。 ②質(zhì)量控制要求。塑料制件的質(zhì)量控制要求是指其尺寸、精度、性能及表面粗糙度要求等。每增加一個(gè)型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差的影響，塑件的尺才精度要降低約4％～8％。 ③成型的塑料品種與塑件的形狀及尺寸。塑件的材料、形狀尺寸與澆口的位置和形式有關(guān)，同時(shí)也對(duì)分型面和脫模的位置有影響，因此確定型腔數(shù)目時(shí)應(yīng)考慮這方面的因素。 型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化速率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響。 采用注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量： 式中 ——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8； ——注射機(jī)允許的最大注射量； ——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積； ——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積。 模型腔數(shù)量校核： 在PRO/ENGINEER下，經(jīng)過(guò)估算求出單個(gè)塑件的質(zhì)量為130.9 g；且估算出澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量為3.9g，查表得注射機(jī)允許的最大注射量為186g，分別代入上式得： 雖然由上式得出型腔數(shù)的取值范圍，但是還必須考慮注射機(jī)安裝模板尺寸的大?。苎b多大的模具）、對(duì)稱性、成型塑件的尺寸精度及模具的生產(chǎn)成本等?！阏f(shuō)來(lái)，型腔數(shù)量越多，塑件的精度越低（經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度便降低4%～8%），模具的制造成本越高。且模具的體積比較大，加工起來(lái)不方便，難度系數(shù)大，綜合考慮以上因素，最終確定型腔數(shù)量為1。 3.1.2 注射量校核 由于型腔數(shù)量由注射量計(jì)算而得，而且實(shí)際型腔數(shù)量少于最大型腔數(shù)量，故知注塑機(jī)的注射量必滿足要求。 3.1.3 注射壓力的校核 注射壓力的校核是核定注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足該塑件成型的需要，塑件成型所需要的壓力是由注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動(dòng)阻力等因素決定的。 式中 ——注射機(jī)的最大注射壓力； ——塑件成型所需的實(shí)際注射壓力； 經(jīng)過(guò)對(duì)塑件材料查表得，所需注射壓力最大為，而所選用的注射機(jī)的額定注射壓力為194Mpa，即： 100Mpa≤194Mpa 因此，選注射壓力為194MPa時(shí)注射機(jī)的注射壓力符合要求。 3.1.4塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系： 式中 ——注射機(jī)允許使用的最大成型面積； ——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積； ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積； 其他符號(hào)意義同前。 經(jīng)過(guò)對(duì)零件圖的分析，以及在PRO/ENGINEER下求出其面積，經(jīng)過(guò)估算求出單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，注射機(jī)允許使用的最大p成型面積，把數(shù)據(jù)代入上式得： 因此，塑件在分型面上的投影面積符合要求。 3.1.5塑件在分型面上鎖模力校核 注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，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： 式中 ——塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力其大小一般是注射壓力的80％； ——注射機(jī)的額定鎖模力； 其他符號(hào)意義同前。 (1)對(duì)于鼠標(biāo)按鍵，經(jīng)過(guò)對(duì)塑件材料查表得，所需注射壓力最大為，注射機(jī)的額定鎖模力F=1500KN，分別將數(shù)據(jù)代入上式得： 因此，塑件的鎖模力符合要求。 3.2 分型面的設(shè)計(jì) 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，這些可以分離部分的接觸表面分開(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，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。 為了保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求，使其易于脫模，液晶顯示器外殼前面板注塑模具主分型面如下圖所示。 圖3.2.1：分型面正面圖 3.2.2：分型面反面圖 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置、形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)要綜合分析比較。本塑件的分型面選擇在塑件外形最大輪廓處，并且有利于留模方式的選擇，便于塑件順利脫模，保證了塑件的精度要求，滿足塑件的外觀質(zhì)量要求，便于模具加工制造，這樣可以減少塑件（型腔）在合模分型面上的投影面積，可靠地鎖模，避免漲模溢料現(xiàn)象的發(fā)生，與型腔充填時(shí)塑料熔體的料流末端所在的型腔內(nèi)壁表面重合。 分型面的選擇是整個(gè)模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，本文設(shè)計(jì)時(shí)參考了一些其它塑模的分型面設(shè)計(jì)，大概需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題： a.分型面應(yīng)取在塑件尺寸最大處。 b.分型面應(yīng)使塑件留在動(dòng)模部分。 c.拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面懸在塑件的中間部位。 d.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 e.分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 f.分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。 本設(shè)計(jì)由于塑件的形狀的限制，開(kāi)模后塑件將留在定模上，則需在定模的一側(cè)設(shè)置頂出裝置，開(kāi)模時(shí)由拉板或杠桿等帶動(dòng)頂出裝置頂出塑件。 3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)本塑件的澆注系統(tǒng)時(shí)，主要考慮了塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)特性，以保證塑料制件的質(zhì)量；設(shè)計(jì)盡量短的流程，同時(shí)還應(yīng)控制好流道的表面粗糙度，以減少熱量與壓力損失，克服塑料熔體因熱量損失和壓力損失過(guò)大所引起的成型缺陷，縮短填充時(shí)間和成型周期，提高成型質(zhì)量，減少澆注系統(tǒng)的凝料量；有利于良好的排氣，使塑件獲得良好的成型質(zhì)量；盡量避免塑料熔體直沖細(xì)小型芯和嵌件，以防止熔體沖擊力使細(xì)小型芯變形或使嵌件位移；使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件易于分離，且澆口痕跡易于清除修整；保證在同一時(shí)間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機(jī)鎖模機(jī)構(gòu)的鎖模力作用中心相重合；對(duì)其注射成型時(shí)的流動(dòng)距離比或流動(dòng)面積比進(jìn)行校核，避免充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。 3.3.1主流道設(shè)計(jì) ①主流道的截面形式通常采用比表面積（表面積與體積之比）最小的圓形截面。在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為讓凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2°～6°，過(guò)大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣；錐角過(guò)小的話凝料會(huì)脫模困難。錐孔內(nèi)壁必須光滑，其表面粗糙度Rα＜0.8 μm。 ②主流道較小端的直徑d根據(jù)塑件重量，填充要求及所選的注射機(jī)規(guī)格而定，通常d = 2～8 mm，為了與注射機(jī)噴嘴相吻合，主流道的始端也應(yīng)設(shè)計(jì)成球面凹坑狀，球面半徑R 根據(jù)注射機(jī)噴嘴球面半徑確定。球面深度一般取3 ～ 5 mm或（1/3～2/5）R。主流道長(zhǎng)度L 根據(jù)動(dòng)模座板厚度確定，在能夠?qū)崿F(xiàn)成型的條件下應(yīng)盡量短，以減少壓力損失和塑料耗量。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得JPH150A型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：d0 = 3 mm； 噴嘴前端球面半徑：R0 = 10 mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R = R0＋（1～2）mm d = d0＋（0.5～1）mm ， 取主流道球面半徑R = 12mm； 取主流道的小端的直徑d = 4 mm； 為了便于將凝料從主流道中撥出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為1°～3°，經(jīng)過(guò)換算得到主流道大端直徑D =6mm。為了使熔融塑料順利進(jìn)入分流道，可以在主流道出料端口設(shè)計(jì)半徑r = 3mm的圓弧過(guò)渡。 3.3.2澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。 澆口又稱進(jìn)料口，根據(jù)塑件的成型要求，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其截面積約為分流道的0.03～0.09，長(zhǎng)度約為0.5mm～2mm。澆口形式有直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口和潛伏性澆口等。澆口的作用可以概述為，非限制性澆口起著引料、進(jìn)料的作用，限制性澆口一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的理料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔， 另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。 ABS在熔融時(shí)顯現(xiàn)比較明顯的非牛頓性，其熔體表面粘度隨剪切速率的升高而降低。如采用尺寸較大的澆口，能夠降低流動(dòng)阻力，促使流動(dòng)速率升高，但熔體通過(guò)扁平式澆口時(shí)比小澆口剪切速率低，導(dǎo)致熔體表觀粘度升高，從而使流動(dòng)速率降低，因此不能通過(guò)增大澆口尺寸來(lái)提高非牛頓熔體流動(dòng)速率。另外，注塑機(jī)注射時(shí)有一定的注射速率，澆口尺寸過(guò)大，澆口前后方的壓力降△P減小，會(huì)導(dǎo)致得不到理想的充模速率。剪切速率是影響ABS熔體粘度的最主要因素，而粘度又直接影響熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)速率。因此采用小澆口不但會(huì)大大提高熔體通過(guò)澆口時(shí)的剪切速率，而且產(chǎn)生的摩擦熱也會(huì)降低熔體粘度，以達(dá)到順利充模的目的。 綜合以上分析和考慮到制品和實(shí)際模具形狀，澆口采用邊緣澆口，位置在制件內(nèi)框緣處，選在該位置不但模具簡(jiǎn)單，而且去除澆口的后加工操作也非常簡(jiǎn)單，提高了工作效率，也便于模具的機(jī)械加工，易保證澆口加工精度，試模時(shí)澆口尺寸易于修整。 將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入Pro/E的模流分析模塊-Plastic Advisor(塑性顧問(wèn))建立仿真分析，分析結(jié)果下圖 圖一 注射模擬分析 （顯示綠燈表示分析結(jié)果合格） 圖二 塑件進(jìn)行熔接和氣泡分析 分析結(jié)果表明該塑件在注塑的過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生熔接痕和氣泡 圖三 塑件進(jìn)行填充時(shí)間分析 在顏色長(zhǎng)條上，紅色區(qū)域表示填充時(shí)間最短，藍(lán)色區(qū)域表示填充時(shí)間最長(zhǎng) 圖四 塑件進(jìn)行注塑壓力分析 在顏色長(zhǎng)條上，紅色區(qū)域表示注塑壓力最大，藍(lán)色區(qū)域表示注射壓力最小 圖五 塑件進(jìn)行注塑溫度分析 在顏色長(zhǎng)條上，紅色區(qū)域表示注塑溫度最大，藍(lán)色區(qū)域表示注射溫度最小 圖六 塑件進(jìn)行注塑壓力損失分析 在顏色長(zhǎng)條上，紅色區(qū)域表示注塑壓力損失最大，藍(lán)色區(qū)域表示注射壓力損失最小 圖七 塑件進(jìn)行填充質(zhì)量分析 在顏色長(zhǎng)條上，紅色區(qū)域表示塑件質(zhì)量差，黃色表示質(zhì)量中，綠色區(qū)域表示填充質(zhì)量高，從圖中可以看出塑件質(zhì)量高。 圖八 塑件進(jìn)行流動(dòng)取向分析 可觀察熔融塑料填充整個(gè)模腔的流動(dòng)情況 結(jié)果說(shuō)明: 圖七為軟件plastic advisor的模擬充模狀況，左圖中從紅色區(qū)域向藍(lán)色區(qū)域過(guò)渡表明了模具澆口位置的最佳選擇點(diǎn)。綠色區(qū)域表示完全充滿，黃色區(qū)域表示充模質(zhì)量差。中間的顏色過(guò)渡顯示了塑件的充模質(zhì)量的變化情況。從分析結(jié)果看，澆口選在該位置熔體充模好，澆口位置選擇合適。 3.4 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋），同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題。有時(shí)在注射成型過(guò)程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強(qiáng)度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開(kāi)設(shè)溢流槽以容納余料，也可容納一定量的氣體。 在本塑件模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用配合間隙排氣。利用推桿、型芯以及模板的配合間隙進(jìn)行排氣，其間隙為0.05mm。 3.5 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬），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等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因素是作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮塑件收縮率的影響，但是確定準(zhǔn)確的收縮率是很困難的，因?yàn)樗x取的計(jì)算收縮率和實(shí)際收縮率有差異，因此只能估計(jì)其收縮率；模具成型零件的制造誤差影響，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)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；模具成型零件的磨損影響，脫模時(shí)塑件對(duì)成型零件的摩擦磨損是主要的，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面應(yīng)考慮磨損；模具安裝配合的誤差影響。 (1).型腔的尺寸的計(jì)算 圖3.5：模具成型零件工作尺寸與塑件尺寸的關(guān)系 ABS收縮率=0.005，根據(jù)附表1 精度等級(jí)的選用。選5級(jí)精度。 ①型腔徑向尺寸 塑件的基尺寸是最大尺寸，其公差為負(fù)偏差，如果塑件上原有的公差的標(biāo)注與此不符，應(yīng)按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負(fù)偏差，因此，塑件的平均徑向尺寸為。模具型腔的基本尺寸是最小尺寸，公差值為正偏差，型腔的平均尺寸則為。型腔的平均磨損量為，根據(jù)附表2塑料制件公差數(shù)值表查得公差值。式中前的系數(shù)x在塑件尺寸較大、精度較低時(shí)，x=0.5；塑件尺寸較小、精度較高時(shí)，x=0.75?？紤]平均收縮率后，則可用如下等式計(jì)算： 和是和有關(guān)的量； ——模具成型零件制造公差； ——塑料的平均收縮率，這里查表取0.005； ——塑件尺寸公差。 ②型腔深度尺寸 在型腔深度和型芯高度尺寸計(jì)算中，由于型腔的底面或型芯的端面磨損很小，所以可不考慮磨損量，由此可以推出： 上兩式中修正系數(shù)，當(dāng)塑件尺寸大、精度要求低時(shí)取小值；反之取大值。計(jì)算如表3.5.1。 (2).型芯的徑向尺寸的計(jì)算 ① 型芯徑向尺寸 塑件孔的徑向基本尺寸是最小尺寸，其公差為正偏差，型芯的基本尺寸是最大尺寸，制造公差為負(fù)偏差，工件尺寸根據(jù)附表2 查得起公差經(jīng)過(guò)與上面型腔徑向尺寸相類似的推導(dǎo)，可得： ②型芯高度計(jì)算公式： ③型芯之間或成型孔之間中心距的計(jì)算： 計(jì)算如表3.5.2 3.5.1型腔和型芯的計(jì)算 圖3.5.1：型腔 圖3.5.2：型芯 表3.5.1：型腔的計(jì)算 類別 序號(hào) 模具零件名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔工作尺寸 型 腔 的 計(jì) 算 型腔深度尺寸 10 9 型腔徑向尺寸 285 432 392 245 429 282 表3.5.2：型芯的計(jì)算 類別 序號(hào) 塑件尺寸 計(jì)算公式 型芯的工作尺寸 型 芯 的 計(jì) 算 型芯高度 3 4 15 徑向尺寸 245 392 279 426 251 398 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定模或上下模合模時(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。 3.6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 在本塑件的模具中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是定位作用，導(dǎo)向作用，并且承受一定的側(cè)向壓力。模具閉合后，保證動(dòng)定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確，便于裝配和調(diào)整。使動(dòng)定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。塑料熔體在充型過(guò)程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。 3.6.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 (1).導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 ①長(zhǎng)度：導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。本設(shè)計(jì)導(dǎo)柱長(zhǎng)度為65mm。 ②形狀：導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。本設(shè)計(jì)導(dǎo)柱選用錐臺(tái)形。 ③材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或T8、T10鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC。 本設(shè)計(jì)選用T8鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面祖糙度為，導(dǎo)內(nèi)部分表面粗糙度為 ④數(shù)量及布置：導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的1～1.5倍)。為確保合模時(shí)只能按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。在本模具的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。 ⑤配合精度：導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6過(guò)渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/f7的間隙配合。 (2).導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 ①形狀：為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料。 ②材料：導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度為。 ③固定形式及配合精度：本設(shè)計(jì)導(dǎo)套用H7/m6配合鑲?cè)肽０濉? ④設(shè)計(jì)時(shí)都采用EMX的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 3.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑件在從模具上取下以前，還有一個(gè)從模具的成型零件上脫出的過(guò)程，使塑件從成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿或液壓缸來(lái)完成的。 本設(shè)計(jì)選用推桿推出機(jī)構(gòu)。 由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機(jī)構(gòu)是最常用的推出機(jī)構(gòu)，常被用來(lái)推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計(jì)成圓形、矩形等等。在這里用圓形推桿，因?yàn)槭褂脠A形推桿的地方，較容易達(dá)到推桿和模板或型芯上推桿孔的配合精度，另外圓形推桿還具有減少運(yùn)動(dòng)阻力、防止卡死現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，損壞后還便于更換。 合理地布置推桿的位置是推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于產(chǎn)生變形或被頂壞。在此模具中，推桿設(shè)在脫模阻力大的地方，因?yàn)樾托局車芗?duì)型芯包緊力很大，所以可在型芯外側(cè)塑件的端面上設(shè)推桿，也可在型芯內(nèi)靠近側(cè)壁處設(shè)推桿。如果只在中心部分推出，塑件容易出現(xiàn)被頂壞的現(xiàn)象；使推桿均勻布置，保證塑件被推出時(shí)受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形；并且使推桿設(shè)置在塑件強(qiáng)度剛度較大處，不應(yīng)該設(shè)在塑件薄壁處，盡可能設(shè)在塑件壁厚、凸緣、加強(qiáng)肋等處，以免塑件變形損壞。 推桿在推塑件時(shí)，應(yīng)具有足夠的剛性，以承受推出力，而此塑件的凸緣部分有足夠的空間，為此，在此塑件中使用大直徑推桿，同時(shí)，在復(fù)位時(shí)，端面與分型面齊平。推桿直徑與模板上的推桿孔采用H8/f7的間隙配合。 由于推桿的工作端面在合模注射時(shí)是模腔底面的一部分，如果推桿的端面低于型腔底面，則在塑件上就會(huì)留下一個(gè)凸臺(tái)，這樣將影響塑件的使用。因此，通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面乎齊，或高出型腔底面0.05～0.1mm。 推桿固定端與推桿固定板采用單邊0.5mm的間隙，這樣既可降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿的材料使用45#鋼，熱處理要求硬度，工作端配合部分的表面粗糙度。 3.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 注射模的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。 3.8.1模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 (1).模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 無(wú)論何種塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高。為了使模溫能控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計(jì)模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具溫度的調(diào)節(jié)是對(duì)模具進(jìn)行冷卻或加熱，必要時(shí)兩者兼有，從而達(dá)到控制模溫的目的。對(duì)模具進(jìn)行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑件的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對(duì)模溫的要求有關(guān)。 對(duì)于粘度低、流動(dòng)性好的塑料（例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等），因?yàn)槌尚凸に囈竽囟疾惶撸猿Ｓ贸厮畬?duì)模具進(jìn)行冷卻，有時(shí)為了進(jìn)一步縮短在模內(nèi)的冷卻時(shí)間，亦可用冷水控制模溫。對(duì)于粘度高、流動(dòng)性差的塑料（例如聚碳酸脂，聚砜、聚甲醛、聚苯醚和