2684 蓋注塑模（三板式注塑模)模具設(shè)計制造

2684 蓋注塑模（三板式注塑模)模具設(shè)計制造,注塑,板式,模具設(shè)計,制造 第 1 頁 共 25 頁目 錄目 錄 ................................................1前 言 ................................................2第一章 動模座板工作零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 .................5第一節(jié) 熟悉和分析動模座板制定工藝規(guī)程的主要依據(jù) .5第二節(jié) 動模座板零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .............7第二章 設(shè)備與工藝裝備的選擇 ..........................10第一節(jié) 設(shè)備的確定 ..............................10第二節(jié) 機(jī)床的選用 ..............................13第三章 確定毛坯的類型及其制造加工方法 ................14第四章 擬定動模座板工藝路線 ..........................16第五章 確定動模座板工序的加工余量 ....................20第一節(jié) 確定動模座板加工余量的方法 .............20第二節(jié) 確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法 .......21第三節(jié) 檢驗 ...................................22第六章 確定動模座板工序的切削用量和時間定額 ..........22第七章 動模座板加工的技術(shù)文件 ........................23第八章 參考文獻(xiàn) ......................................25前 言2本工藝規(guī)程主要將學(xué)生學(xué)到的理論與實際相結(jié)合，突出模具設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)合運(yùn)用，以提供更準(zhǔn)確，實用，方便的計算方法，正確掌握并運(yùn)用塑模工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用，提高自我的模具設(shè)計與制造能力的綜合應(yīng)用。在以后的生產(chǎn)生活中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并進(jìn)一步提高模具技術(shù)水平。塑料制件之所以能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，是由于它們本身具有的一系列特殊優(yōu)點所決定的。塑料謎底小，質(zhì)量輕。這就是“以塑代鋼”的明顯優(yōu)點所在。塑料的比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，所以塑料是現(xiàn)代電工行業(yè)和電器行業(yè)中不可缺少的原材料。塑料的化學(xué)穩(wěn)定性最高，減磨耐磨性能好。此外，塑料的減振和隔音性能也很好。許多塑料還具有透光性能和絕熱性能以及防水，防透氣和防輻射等特殊性能。因此，塑料已成為各行各業(yè)中不可缺少的一種重要材料。需求量的日益增加，這些產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期愈來愈短。因此對塑料的品種，產(chǎn)量和質(zhì)量都提出了越來越高的要求。因此，本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書具有以下的優(yōu)點：一、本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明書結(jié)合了塑料模具圖冊的若干圖列，并突出性和實用性的對每一幅模具進(jìn)行詳細(xì)的對比分析與學(xué)習(xí)，然后再結(jié)合相應(yīng)的實踐知識進(jìn)行的設(shè)計計算。二、本工藝規(guī)程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明書主要闡述3了塑料注射模具注射成形的整個設(shè)計計算過程，以及每一個組成部的設(shè)計計算，同時較為嚴(yán)密合理的進(jìn)行相應(yīng)的校核與驗證。三、本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明書同時也結(jié)合了模具設(shè)計與制造專業(yè)所學(xué)的所有知識，比如塑料模具設(shè)計與制造、機(jī)械制圖，公差與測量技術(shù)、模具工藝與工裝等專業(yè)課的知識。所有的這知識儲備均體現(xiàn)了本課程設(shè)計計算說明書依據(jù)與合理性。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需要塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、以及日常生活等各個領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣，質(zhì)量要求也越來越高。在塑料制品的生產(chǎn)中高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化成形設(shè)備等都已成為成形優(yōu)質(zhì)塑件的重前提條件。因此，本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明說書具有以下的不足之處：一、由于初步接觸塑料模具設(shè)計與制造知識以及共進(jìn)入機(jī)械行業(yè)，因此對塑料模成型以及成型工藝了得比較浮淺，設(shè)計時困難比較大，設(shè)計也夠準(zhǔn)確。為此本課程設(shè)計計算說明說書也有待進(jìn)一步改進(jìn)。二、社會實踐經(jīng)驗缺乏，在設(shè)計時有這方面原因從而忽略了很多因素，為此設(shè)計計算中也有許多不嚴(yán)密之處。本課程設(shè)計主要將學(xué)生學(xué)到的理論與實際醒結(jié)合，突出模具設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)合運(yùn)用，以提供更準(zhǔn)確，實用，方便的計算方法，正確掌握并運(yùn)用沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸4的綜合應(yīng)用，提高自我的模具設(shè)計與制造能力的綜合應(yīng)用。在以后的生產(chǎn)生活中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并進(jìn)一步提高模具技術(shù)水平。實踐證明，理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)才是最有效的學(xué)習(xí)方法。因此本設(shè)計計算說明書結(jié)合了塑料模具圖冊、塑料模具設(shè)計與制造、機(jī)械制圖，公差與測量技術(shù)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等專業(yè)課知識，再結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗而設(shè)計的。從而充分體現(xiàn)了所學(xué)的專業(yè)知識實際生產(chǎn)的應(yīng)用。5第一章 動模座板工作零件結(jié)構(gòu)工藝性分析第一節(jié) 熟悉和分析動模座板制定工藝規(guī)程的主要依據(jù)一 、熟悉和分析動模座板制定工藝規(guī)程的主要依據(jù)，確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。1、動模座板制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)（既原始資料） 。1〉產(chǎn)品的裝配圖樣和零件圖樣（見圖附頁）2〉產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)3〉產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料，它包括毛坯的生產(chǎn)條件或協(xié)作關(guān)系，工藝裝備及專用設(shè)備的制造能力，有關(guān)機(jī)械加工車間的設(shè)備和工藝裝備的條件，技術(shù)工人的水平以及各 種工藝資料和標(biāo)準(zhǔn)等。 4〉外國內(nèi)產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。2 原始資料1）零件圖樣如設(shè)計任務(wù)書所示的零件圖及尺寸。 （見下圖）6零件圖2）生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)度計劃，計劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。該零件是組成滑輪注塑摸的一個結(jié)構(gòu)零件，一副模具只需要一個此零件即可，所以初步擬訂其生產(chǎn)綱領(lǐng)為 100 件。3）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三7種類型。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品及零件的特征或工作地每月?lián)?fù)的工序數(shù)，查文獻(xiàn)[1]表 1—3 生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定該零件的生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。4）生產(chǎn)組織形式 生產(chǎn)類型不同，零件和產(chǎn)品的生產(chǎn)組織形式，采用的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果也會不同，因為該零件是單件小批量生產(chǎn)，所以其生產(chǎn)組織形式查文獻(xiàn)[1]表 1-5 的各種生產(chǎn)類型的二、動模座板的工藝特征有其生產(chǎn)組織形式1 零件的互換性：有修配法，鉗工修配，缺乏互換性。毛坯的制造方法與加工余量，木模手工造型或自由鍛造毛坯精度低，加工余量大。2 機(jī)床設(shè)備及其布置形式：通用機(jī)床，按機(jī)類別采用機(jī)群式布置。3 工藝裝備：大多采用通用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件，通用刀具和萬能量具，標(biāo)準(zhǔn)附件，通用刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達(dá)到精度要求。4 對工人的技術(shù)要求：需技術(shù)水平較高的工人。5 工藝文件：有工藝路線卡和關(guān)鏈工序工序卡。6 成本：較高。結(jié)合上述分析對現(xiàn)有條件作出合理的調(diào)整使得該零件的加工更能體現(xiàn)“質(zhì)優(yōu)價廉” 。8第二節(jié) 動模座板零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析一、動模座板零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析熟悉動模座板零件圖，了解零件的性能，用途，工作條件及其所在模具中的作用。1）動模座板零件的性能：具有較高的強(qiáng)度，硬度和韌性，適用于小型復(fù)雜的塑料模具。2）動模座板零件的用途：固定模具零件，并與它發(fā)生直接聯(lián)系用的零件，在模具打開時帶動成型零部件向下移動，確保塑件與成型機(jī)構(gòu)的分離，保證模具的順利打開和合模。3） 動模座板工作條件：安裝在滑輪注塑模的動模座板上，與其他零部件結(jié)合使用，適合滑輪注塑模的工作條件。4）動模座板零件在模具中的作用：該零件在模具中與導(dǎo)滑板，凹模劃塊和彎銷等配合成滑輪的注塑成型機(jī)構(gòu)，起固定和定位作用。二、了解動模座板零件的材料及其力學(xué)性能1 動模座板材料該零件材料為 45 鋼，它是碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較高的強(qiáng)度和硬度，耐磨性好且熱處理變形小，制品一般用于淬，適用于制品批量生產(chǎn)的熱塑性塑料的成型模具零件。1 材料的力學(xué)性能查文獻(xiàn)[3] 表 7-5 優(yōu)質(zhì)碳素鋼牌號，成分及性能（GB699—88）可知 45 鋼的力學(xué)性能為：9бb/MPa бs/MPa δs× 100 Ψ×100 Ak/J≥600 ≥355 ≥16 ≥40 ≥39推薦的熱處理溫度正火：830℃淬火： 840℃回火： 600℃硬度： 未處理：229HBS退火鋼：197HBS分析：45 鋼在退火，正火及調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的力學(xué)性能為：狀態(tài) бb /MPa б5×100 AK/J HBS退火 650～700 15～20 32～48 ～180正火 700～800 15～20 40～64 163～220調(diào)質(zhì) 750～850 20～25 64～96 210～250正火后鋼的強(qiáng)度，硬度，硬度，韌性都比退火后的高，且塑件也好，操作方便，生產(chǎn)周期短，能量耗費(fèi)少，則在條件允許下，應(yīng)優(yōu)先考慮，采用正火處理，可作為零件的預(yù)先熱處理。調(diào)質(zhì)處理后鋼的強(qiáng)度較高，而且塑件與韌性更顯著高于正火狀態(tài)，其硬度較低，便于切削加工，并能獲得較低的表面粗造度值，故也可作為表面淬火和化學(xué)熱處理前改善鋼件原始組織狀態(tài)的預(yù)先熱處理。三、分析選擇該動模座板的熱處理為調(diào)質(zhì)。101 動模座板結(jié)構(gòu)形狀分析該零件從形體上分析其總體結(jié)構(gòu)為六面體，上表面有 2-Φ15的型芯孔，并且側(cè)面有 4-M30 螺釘孔，2-Φ21 導(dǎo)柱孔擴(kuò)孔為Φ30。因此其結(jié)構(gòu)形狀較為簡單，屬于加工成形。故其結(jié)構(gòu)形狀工藝性合理。2 動模座板尺寸該零件的外形尺寸為 246mm×207mm×21mm，且一部分孔的加工可在與其配合的零件加工時保證，因而該零件的加工尺寸較小，減化了加工工序，降低了加工難度，可保證加工質(zhì)量。故其尺寸工藝性較為合理。3 動模座板精度為了滿足塑件尺寸精度和表面粗造度的要求，根據(jù)塑件精度等級（精度等級為 IT4～I(xiàn)T5 級）確定模具制造精度為IT6～I(xiàn)T7 級。4 動模座板熱處理為了消除毛坯在加工后的缺陷，改善其工藝性能，且為后續(xù)工序作出組織準(zhǔn)備和提高工件的使用性能及使用壽命采用調(diào)質(zhì)方式進(jìn)行熱處理。綜合上述分析可知該零件的加工較容易，可采用先進(jìn)的，高效率的工藝方法進(jìn)行加工制造，但使其加工成本較高，為了降低其加工成本，可適當(dāng)調(diào)整加工設(shè)備采用一般工藝方法進(jìn)行加工11第二章 設(shè)備與工藝裝備的選擇第一節(jié) 設(shè)備的確定一、設(shè)備確定因為該零件采用組織集中工序，所以選擇通用設(shè)備，即：C41—250 型空氣錘，加熱爐，銑床，刨床，磨床，鉆床，鉸床，坐標(biāo)磨床等。二、工藝裝備的選擇1 夾具的選擇單件小批量生產(chǎn)首先采用各種通用夾具，也可采用組合夾具，結(jié)合實際生產(chǎn)條件可知該零件選擇四爪卡盤，虎鉗，畫線平臺，平行夾頭，火鉗和組合夾具等。2 刀具的選擇一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具根據(jù)該零件的工藝性及實際條件確定其刀具為：剪板機(jī)，平面刨刀，圓柱銑刀；端面銑刀，平行砂輪，劃針，樣沖，立銑刀，鉆頭，絲錐，擴(kuò)刀，砂輪等。3 量具的選擇依據(jù)量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)，則該零件應(yīng)優(yōu)先采用通用量具，即：鋼尺、游標(biāo)卡尺、直角尺、內(nèi)卡鉗、百分表。三、擬訂工藝路線綜合上述分析最終擬訂兩條工藝路線如下：工藝路線一：12工序號 工序名稱0 備料5 鍛造10 退火15 銑（刨）平面20 磨平面25 鉗工劃線30 銑工35 熱處理30 鉗工精修45 磨削50 檢 驗55 入 庫工藝路線二：工序號 工序名稱0 備料5 鍛造10 退火15 銑（刨）六方20 磨平面加工精基準(zhǔn)面25 鉗工劃線30 銑工1335 熱處理40 鉗工精修45 磨削50 檢驗四、工藝路線方案的比較與分析以上兩種工藝路線方案想比較，第二種方案有以下幾個優(yōu)點：1. 工序內(nèi)容簡單，工序連接緊密，有利于組織流水生產(chǎn)。第一種方案中工序之間相互脫節(jié)，造成加工困難，另一面，這樣增加時間，生產(chǎn)率降低，不夠經(jīng)濟(jì)。2. 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇將直接影響加工精度的高低，同樣作為定位基準(zhǔn)的部位加工質(zhì)量的好壞也影響的定位的準(zhǔn)確性和加工質(zhì)量，使安裝誤差和定位誤差增大，從而對加工精度有很大影響，零件上的各個表面間的位置精度，是通過一系列工序加工后獲得的，這些工序的順序和原始尺寸的大小，標(biāo)注方式和零件圖上的要求直接有關(guān)，第一種方案中，工序 45 不找正直接加工，易使工件偏斜，位置精度不準(zhǔn)確，給下面的工序的位置精度，定位基準(zhǔn)帶來一定困難。第二方案中工序之間的采用互為基準(zhǔn)原則的，其作用是加工時的余量均勻，并使加工后的表面位置度較高，能順利加工。14第二節(jié) 機(jī)床的選用一、機(jī)床的選用機(jī)床的選用，主要考慮零件加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該充分運(yùn)用現(xiàn)有設(shè)備，不增加零件的成本。第一套方案中，較多的使用了專用機(jī)床，第二套方案中可使用普通機(jī)床。降低了加工成本，但是精度不能滿足。另外在機(jī)床的選擇上，也必須考慮以下因素：①機(jī)床的工作精度和工序的加工精度相適應(yīng)②機(jī)床的工作尺寸應(yīng)和工件的輪廓尺寸或夾具的尺寸相適應(yīng)③機(jī)床的功率與剛度的性質(zhì)相適應(yīng)，另外，機(jī)床的加工用量范圍應(yīng)和工件要求的合理切削用量相適應(yīng)④刀具的選擇刀具的耐用度問題也的批量生產(chǎn)中的重要問題，刀具耐用度的提高，不僅可以節(jié)約輔助工作時間，又可降低刀具的費(fèi)用。合理選擇刀具的提高刀具耐用度的關(guān)鍵。第二套方案中，工序 30鉆，擴(kuò) φ20 孔深 19±0.2 采用兩把車刀，分別采用合適的幾何角度和材料來完成粗，精加工，這樣大大減少了刀具的磨損。二、工藝路線方案確定經(jīng)過多方面的分析，第二套工藝路線方案從安排工序依據(jù)的原則，定位基準(zhǔn)的選擇，加工經(jīng)濟(jì)性和刀具的耐用度等方面均比第一套合理，因此用第二套工藝路線作為加工方案。15第三章 確定毛坯的類型及其制造加工方法一、動模座板毛坯的形狀和特征毛坯的形狀和特征，在很大程度上決定著模具制造過程中工序的多少，機(jī)械加工的難易程度，材料的大小及模具的質(zhì)量與壽命。毛坯類型有鑄，鍛，壓制，沖壓，焊接，型材和板材等。二、動模座板毛坯的形狀和特征分析鍛造后，工件的力學(xué)性能比鑄件好，使零件材料內(nèi)部組織細(xì)密，碳化物分布和流線分布合理，從而提高模具的質(zhì)量和使用壽命，鑄造能夠生產(chǎn)形狀復(fù)雜的毛坯，適應(yīng)性廣，能節(jié)省金屬材料和機(jī)械加工的工作量且成本較低，但鑄造生產(chǎn)存在著工序復(fù)雜，鑄件的力學(xué)性能低于鍛件，勞動條件較差；沖壓的生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)機(jī)械與自動化生產(chǎn)，制品的尺寸精確，互換性好，節(jié)約金屬，操作方便，但是模具制造復(fù)雜成本較高，適用于大量生產(chǎn)，焊接可節(jié)省材料與工時，減輕結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，焊接接頭的致密性好，可以制造密封容器，以及雙金屬結(jié)構(gòu)件，生產(chǎn)效率高，便于機(jī)械化，自動化生產(chǎn)，但由于焊接的過程是局部加熱與冷卻的過程，容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力，變形及焊接缺陷，有些金屬的焊接要求比較復(fù)雜的工藝措施才能保證焊接質(zhì)量。經(jīng)分析并結(jié)合該零件工藝分析可確定其毛坯為鍛件（即鍛坯）。16毛坯圖第四章 擬定動模座板工藝路線一確定工藝路線原則1.制定工藝路線的依據(jù)應(yīng)使零件的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各向技術(shù)要求能得到保證，在一定生產(chǎn)條件下以最快的速度，最少的工作量和最低的成本，安全可靠的加工出符合零件的工作擬定工藝路線一般應(yīng)遵循工藝過程劃分加工階段的原則。當(dāng)加工質(zhì)量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質(zhì)量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。在數(shù)控機(jī)床上加工零件以及某些運(yùn)輸，裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗，精加工，對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除加緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進(jìn)行精加工，以利于保證重型17零件的加工質(zhì)量，對于精度要求高的重型零件，仍需劃分加工階段，并適時進(jìn)行時效處理消除內(nèi)應(yīng)力。該零件的表面質(zhì)量要求較高，且需多次裝夾，所以其工藝路線需劃分加工階段完成。2 制定動模座板工藝規(guī)程時應(yīng)注意的問題1)技術(shù)的先進(jìn)性2)經(jīng)濟(jì)上的合理性3)使用上的安全性由于該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)確定了成批生產(chǎn)，因此采用工序集中原則使，用普通3 動模座板加工順序由以下原則確定機(jī)床配以專用夾具，可降低生產(chǎn)成本，以獲得好的經(jīng)濟(jì)效益加工順序由以下原則確定：先粗加工，后精加工，先加工基準(zhǔn)面，后加工其他面，先加工主要面，后加工次要面，后加工孔，并且應(yīng)遵基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則。1)擬定工藝路線一般應(yīng)遵循工藝過程劃分加工階段的原則 當(dāng)加工質(zhì)量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質(zhì)量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。在數(shù)控機(jī)床上加工零件以及某些運(yùn)輸，裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗，精加工，對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除加緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進(jìn)行精加工，以利于保證重型零件的加工質(zhì)量，對于精度要求高的重型零件，仍需劃分加工階段，并適時進(jìn)行時效處理消除內(nèi)應(yīng)力。18該零件的表面質(zhì)量要求較高，且需多次裝夾，所以其工藝路線需劃分加工階段完成。2) 動模座板面加工方法的選擇當(dāng)模具零件的表面加工精度要求較高時，可根據(jù)不同工藝方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度等因素。首先確定被加工表面的最終加工方法，然后再選定最終加工方法，然后再選定最終加工方法之前的一系列準(zhǔn)備工序的加工方法和順序，以便通過逐次加工達(dá)到設(shè)計要求。二、動模座板平面加工方法確定各表面的加工方法選擇加工方法時常常根據(jù)經(jīng)驗或查表法來確定，在根據(jù)實際情況或通過工藝是試驗進(jìn)行修改。依據(jù)各表面加工要求和各加工 要求和各個加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度查文獻(xiàn)[1]表 1—11 孔的加工方法和表 1-12 平面加工方法確定各表面的加工方法如下要求和各個加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度查文獻(xiàn)[1]表 1—11 孔的加工方法和表 1-12 平面加工方法確定各表面的加工方法如下：通過零件分析可分為以下幾部分。①：2 個 φ21 和 2 個 φ30 的階梯孔。銑——半精銑——精銑；②：4 個 M30 的螺紋孔，銑——半精銑——精銑；③：2 個 φ9 和 2 個 φ15 的階梯孔。銑——半精銑——精銑；三、零件的外輪廓表面19零件的外輪廓表面： 粗銑——半精銑——磨削。1 動模座板工藝階段的劃分工藝路線按工序性質(zhì)一般分為粗加工階段，半精加工階段和精加工階段。對于那些加工精度和表面質(zhì)量要求特別高的表面在工藝過程中還應(yīng)安排光整加工階段。具體的工藝階段劃分祥見該零件的工藝規(guī)程卡片中各工序的介紹。2 動模座板工序的劃分根據(jù)所選定的表面加工方法和各加工階段中表面的加工要求，可以將同一階段中各表面的加工組合成不同的工序，在劃分工序時可以采用工序集中或分散的原則。由于模具加工精度要求高，且多屬于單件或小批量生產(chǎn)，為了簡化生產(chǎn)組織工作，則多采用組織集中劃分工序3 加工順序的安排四、動模座板加工工序的安排1 動模座板切削加工的安排模具零件的被加工表面切削加工應(yīng)遵循① 先粗后精；② 先基準(zhǔn)后其他③ 先主要后次要④ 先平面后內(nèi)孔⑤內(nèi)外交叉，具體祥見加工工藝規(guī)程路線表卡片。202 動模座板熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的安排，主要取決于零件熱處理的目的為了改善金屬組織和便于加工則必須使該零件在粗加工前安排調(diào)質(zhì)熱處理。為了提高零件硬度和耐磨性，則必須在該零件光整的工序前安排淬火熱處理。3 動模座板輔助工序的安排為了保證該零件質(zhì)量和及時去除廢品，防止工時浪費(fèi)，并使責(zé)任分明，則必須在該零件重要工序加工前后和零件加工結(jié)束安排檢驗工序。綜合上述分析：該零件機(jī)械加工的順序是：加工精基準(zhǔn)面——粗加工主要面——精加工主要面——光整加工主要面。第五章 確定動模座板工序的加工余量第一節(jié) 確定動模座板加工余量的方法一、常用加工余量的方法確定加工余量的方法有三種：查表法、分析計算法、經(jīng)驗估計法。1 查表法是根據(jù)個工廠的生產(chǎn)實踐和試驗研究積累的數(shù)據(jù)，先制成各種表格，再匯集成手冊確定加工余量是查閱這些手冊，再結(jié)合工廠的實際情況進(jìn)行適當(dāng)修改后確定。經(jīng)驗估計法是根據(jù)實際經(jīng)驗確定加工余量。一般情況下，為防止因余量過小而產(chǎn)生廢品，21經(jīng)驗估計的數(shù)值總是偏大。因此其法常用于單件小批量生產(chǎn)。2 分析計算法是根據(jù)確定加工余量的相關(guān)公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素進(jìn)行分析，并計算確定加工余量。這種方法比較合理，但必須有比較全面和可靠的試驗資料。因此當(dāng)前只在材料十分貴重以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。3 模具加工中常用經(jīng)驗估計法確定加工余量。則該零件的加工余量確定，由查表法和經(jīng)驗估計法結(jié)合確定。其相關(guān)加工余量查文獻(xiàn)［6］表 8－27 有平面第一次粗加工余量為：1.5mm～2.5mm; 表 8－28 有平面粗刨后精銑加工余量為：0.7mm～0.9 mm; 表8－29 有銑平面的加工余量為；1.2mm;表 8－30 有磨平面的加工余量為 0.3mm;表 8－31 有銑及磨平面的厚度公差為：粗銑（IT12～I(xiàn)T13） ，－0.21mm～0.33mm；半精銑－0.13mm （IT11） ，精磨（IT8～ IT9） ，－ 0.033 mm～－0.062mm；表 8－33 有凹模的加工余量及公差為：寬度余量①粗銑后半精銑 4.0mm；②半精銑后磨 1.0mm；寬度公差 ①粗銑（IT12 ～I(xiàn)T13）+0.35mm～+0.54mm , ②半精銑（IT11）+0.22mm；表 8－34 研磨平面的加工余量為：0.024mm ～0.030mm;表 8－35 磨孔和鉸孔的加工余量為：磨孔時，粗：0.2mm, 精 0.1mm, 熱處理（粗）0.5mm ,熱處理（半精） 0.4 mm；鉸孔時 0.15mm. 二、確定動模座板加工余量綜上分析本模具采用經(jīng)驗估計法確定加工余量。22第二節(jié) 確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法1 零件圖中未注公差尺寸的極限偏差按 GB／T1804－2000《公差與配合 未注公差尺寸的極限偏差》 。 2 零件圖中未注形為公差按 GB／T1184－1996《形狀和位置公差 未注公差的規(guī)定》 ，其中直線度、平面度、同軸度的公差等級均按 C 級。3 板類零件的棱邊均須倒鈍。4 零件圖中螺紋的基本尺寸按 GB196－1981《普通螺紋基本尺寸（直徑 1～600mm） 》 的規(guī)定，其偏差按 GB197－1981《普通螺紋公差與配合》 （直徑 1～355mm ）的 3 級。5 零件圖中砂輪越程槽的尺寸按 JB／T3－1959《砂輪越程槽》的規(guī)定。6 零件材料允許代用，但代用材料的機(jī)械性能不得低于規(guī)定材料的要求。7 零件表面經(jīng)目測不允許有銹斑裂紋，夾雜物、凹坑氧化斑點和影響使用的劃痕等缺陷。8 零件的材料和熱處理硬度按 GB／T699－1999《模具設(shè)計指導(dǎo) 模具成型零件材料及硬度》的規(guī)定選取。9 模具零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應(yīng)符合圖樣要求。10 如對零件有其他技術(shù)要求，可依據(jù)實際條件協(xié)調(diào)決定。23第三節(jié) 檢驗一、 檢驗方法：1 利用卡鉗和鋼尺配合使用測量零件孔的具體數(shù)據(jù)，保證零件表面質(zhì)量。2 利用游標(biāo)卡尺直接測量工件的內(nèi)表面、外表面和深度，確保其個表面精度。3 利用分厘卡尺測量孔外徑、內(nèi)徑、深度、螺紋孔的尺寸精度。4 利用百分表檢驗工件的形狀誤差、位置誤差和安裝工件與刀具時的精密找正，其測量精度為 0.01 mm。第六章 確定動模座板工序的切削用量和時間定額因為該零件為單件小批量生產(chǎn)，所以在工藝文件上一般不規(guī)定切削用量，而由工作者根據(jù)實際情況自行決定。一、時間定額時間定額是在一定的生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間合理的時間定額能調(diào)動生產(chǎn)者的積極性，促進(jìn)生產(chǎn)者技術(shù)水平的提高。制定時間定額應(yīng)注意調(diào)查研究，有效利用生產(chǎn)設(shè)備和工具，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。二、時間定額計算時間定額計算公式為：T c=Ta+Tb+Ts+Tr+Te／n 在大量生產(chǎn)中，由于 n 的數(shù)值很大，即 Te／n=0,可忽略不計。24式中： Tc：該零件的時間定額。 T b ：基本時間 。 Ta : 輔助時間。 Ts: 布置工作地時間。 Tr： 休息與生理需要時間。 Te: 準(zhǔn)備與終結(jié)時間。N： 生產(chǎn)批量（個） 。具體數(shù)值可查閱相關(guān)資料代入上式計算即可確定出確切時間定額時間。第七章 動模座板加工的技術(shù)文件一、進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案。因為該零件屬單件小批量生產(chǎn)，所以對其可不進(jìn)行技術(shù)分析。依據(jù)現(xiàn)有條件及工人工作經(jīng)驗做適當(dāng)調(diào)整即可。二、填寫工藝文件。因為該零件屬單件小批量生產(chǎn)，所以一般只填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求該零件還需填寫機(jī)械加工工序卡片。機(jī)械加工工藝過程卡片以工序為單位簡要說明產(chǎn)品活 或零件、部件加工（裝配）過程，它以工序為單位列出了零件加工的工藝路線， （包括毛坯，機(jī)械加工和熱處理等） 。機(jī)械加工工序卡片具有工藝簡圖，和該工序的每個工步的加25工（或裝配）內(nèi)容，工藝參數(shù)，操作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備等具體見該零件的工藝文件。三、動模座板加工工藝規(guī)程見下工藝卡片第八章 參考文獻(xiàn)⒈ 鄭修本主編，機(jī)械制造工藝學(xué)，北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999-5.2. 張龍勛主編，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999—11。3. 王運(yùn)炎. 葉尚川主編，機(jī)械工程材料.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2000-5.2 版.4. 王孝達(dá)主編，金屬工藝學(xué).北京.高等教育出版社.1997.5. 侯維芝.樣金風(fēng)主編.北京高等教育出版社.2005—7.6. 張耀良主編，機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊.北京.航空工業(yè)出版社出版.1987—12 第 2 版.7. 李永增主編，金工實習(xí).北京.高等教育出版社.1995.8. 史鐵梁主編，模具設(shè)計指導(dǎo).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2003-8.畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）蓋注塑模（三板式注塑模)模具設(shè)計制造題 目 姓 名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 目錄1 緒論 ..............................................................71.1我國塑料模具工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 ..................................71.2存在問題和主要差距 ..........................................81.3今后主要的發(fā)展方向 ..........................................91.4本科畢業(yè)設(shè)計課題的任務(wù)、要求、技術(shù)難點及要達(dá)到的預(yù)期效果 ....92 材料與塑件分析 ...................................................102.1 塑件材料分析 ...............................................10ABS塑料-生產(chǎn) ABS的主要原料及輔助原料 ..........................11主要原料 ...................................................11輔助原料 ...................................................11ABS塑料-ABS 生產(chǎn)方法 ...........................................12ABS塑料-ABS 的分類 .............................................12ABS塑料-ABS 用途 ...............................................122.2 塑件分析 ...................................................132.3 確定塑件型腔數(shù)量 ...........................................132.3.1基本原則 .............................................132.3.2 型腔數(shù)量的確定方法 ...................................143 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 .....................................................153．1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選取 ............................................153．2 標(biāo)準(zhǔn)緊固件的選用 ..........................................154 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ...................................................164.1 概述 .......................................................164.2 流道設(shè)計 ...................................................164.2.1 主流道設(shè)計 ...........................................164.2.2分流道設(shè)計 ...........................................174.2.3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 .................................184.3 澆口設(shè)計 ...................................................195 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 ...................................................215.1冷卻時間計算 ...............................................215.2冷卻參數(shù)計算 ...............................................226.冷卻水道孔數(shù)計算： .......................................235.3冷卻回路的設(shè)計 .............................................24冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則： ...........................................246 頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .............................................256.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .............................................256.1.1 頂出機(jī)構(gòu)的分類 .......................................256.1.2 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 ...................................256.1.3 頂出機(jī)構(gòu)的基本形式 ...................................256.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .............................................266.2.1導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計 .....................................266.2.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模板上的布置 .............................266.3 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .............................................276.3.1 復(fù)位桿復(fù)位 ...........................................276.3.2 彈簧復(fù)位和頂桿兼作復(fù)位 ...............................277 注塑機(jī)的選擇 .....................................................287.1注塑機(jī)概述 .................................................287.2 注塑機(jī)的選擇 ...............................................297.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核 ...........................................307.3.1 最大注塑量校核 .......................................307.3.2 注塑壓力校核 .........................................307.3.3鎖（合）模力校核 .....................................307.3.4模具安裝尺寸的校核 ...................................317.3.5開模行程的校核 .......................................318 成型零件的設(shè)計 ...................................................338.1凹模的設(shè)計 .................................................338.2凸模的設(shè)計 .................................................338.3成型零件工作尺寸計算 .......................................339 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .........................................349.1抽拔力與抽拔距的計算 .......................................349.2斜導(dǎo)柱分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ...................................3410 模具設(shè)計總圖 ....................................................3510.1 模具動作過程 ..............................................3510.2 模具圖的繪制 ..............................................36結(jié) 論 ..........................................................37致 謝 ..............................................................38參考文獻(xiàn) ...........................................................39內(nèi)容摘要模具設(shè)計廣泛存在于各行各業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的提高，模具設(shè)計的重要性和必要性日益體現(xiàn)出來，隨著社會現(xiàn)代化的進(jìn)步，模具設(shè)計這個不可或缺及促進(jìn)科技發(fā)達(dá)的專業(yè)，必然會有更好的發(fā)展前景和廣泛的適用性。本論文主要分為三章，首先介紹了模具設(shè)計在各領(lǐng)域的發(fā)展情況及應(yīng)用，然后針對此次設(shè)計的蓋注塑模（三板式注塑模)注塑模進(jìn)行分析，在工藝性方面，分別介紹了塑件的工藝分析，塑件體積和質(zhì)量及注射工藝參數(shù)和過程分析。在選擇注射機(jī)的要求上也作了相應(yīng)講解。型芯、型腔、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等這些相關(guān)輔助零件設(shè)計也作了相應(yīng)講途述。關(guān)鍵字：模具設(shè)計,注塑機(jī)Abstract Die Designing is widespread in all walks of life, as science and technology development and raising the level of productivity, die design of the importance and necessity of increasing reflected, with the modernization of social progress, the essential die design and promote technology developed Professional, will have better prospects for the development and wider application. This essay is divided into three chapters, firstly introduces the mold design in all fields of development and application, and then for the design of the fan button injection mold analysis, in the process of, respectively, on the process of plastic parts, plastic parts The volume and quality and injection process parameters and process analysis. In the choice of injection machine also made the request on the corresponding on. Core and cavity, pouring systems, cooling systems, exhaust systems, such as those related auxiliary parts design also made a reference to the corresponding stresses passers-by. Keyword: mold design, injection molding machine1 緒論1.1 我國塑料模具工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的，目前塑料制品幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民的日常生活的各個領(lǐng)域。隨著機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質(zhì)量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具開發(fā)、設(shè)計和制造的水平也必須越來越高。事實上，在儀表儀器、家用電器、交通、通訊等各行各業(yè)中，有 70%以上的產(chǎn)品是用模具來加工成型的。工業(yè)發(fā)達(dá)國家，其模具工業(yè)年產(chǎn)值早已超過機(jī)床行業(yè)的年產(chǎn)值。 在塑料制件的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成型設(shè)備等都是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。因此，塑料成型技術(shù)在塑料模的設(shè)計、制造、模具的材料以及成型技術(shù)等方面都有著很大的發(fā)展空間。如：CAD/CAE/CAM 技術(shù)的快速發(fā)展和推廣應(yīng)用、各種模具新材料的研制和使用、模具的標(biāo)準(zhǔn)化以及塑料制件的微型化、超大型化和精密化。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM系統(tǒng)，如美國 EDS的UGⅡ、美國 Parametric Technology公司的 Pro/Engineer等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國模具行業(yè)中實現(xiàn)了 CAD/CAM的集成，并能支持 CAE技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進(jìn)行計算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動了我國模具 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。1.2 存在問題和主要差距雖然我國模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家許多。當(dāng)前存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：1．總量供不應(yīng)求國內(nèi)模具自配率只有 70%左右。其中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有 50%左右。2．企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá) 60%左右，而國外模具超過 70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足 30%，而國外在 50%以上。3．模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻高于國際水平產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國有企業(yè)機(jī)制不能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)之外，還有下列幾個原因：（1）國家對模具工業(yè)的政策支持力度還不夠。（2）人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少。（3）工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。（4）專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差。（5）模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。1.3 今后主要的發(fā)展方向1.提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水平及比例。2.在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE技術(shù)。3.推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。4.開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。5.提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。6.應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。7.研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。1.4 本科畢業(yè)設(shè)計課題的任務(wù)、要求、技術(shù)難點及要達(dá)到的預(yù)期效果首先，要了解整個模具行業(yè)近十年來設(shè)計的發(fā)展概況以及應(yīng)用水平，特別是注塑模具設(shè)計的先進(jìn)技術(shù)和方法。其次，熟練掌握 Pro/E應(yīng)用軟件，還要了解目前應(yīng)用較為廣泛的其他應(yīng)用軟件，如 UG、PowerMill、AutoCAD 軟件等。再次，必須對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)計特點和結(jié)構(gòu)特點。我要解決的主要問題是設(shè)計開關(guān)外殼的注塑模具（特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計） ，最后利用 Pro/E軟件繪出該零件注塑模具的三維圖，利用 AutoCAD繪制其二維工程圖。為了解決這些問題，我必須首先明確注塑模具的設(shè)計流程，并作出詳細(xì)的工作進(jìn)度計劃，在其間應(yīng)了解各種軟件的應(yīng)用，特別要熟練掌握 Pro/E；掌握注塑模具的設(shè)計程序、規(guī)范及結(jié)構(gòu)特點；了解模具的標(biāo)準(zhǔn)件，以提高模具設(shè)計效率，減少設(shè)計周期。還應(yīng)掌握零件尺寸和公差與零件設(shè)計幾何要求關(guān)系，因為在設(shè)計模具時，必須根據(jù)制件的尺寸和精度要求來確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級，得到零件的工作尺寸；模具的制作是在高溫下進(jìn)行的，所以應(yīng)了解模具的各種材料屬性（要求其綜合性能良好，沖擊韌性，力學(xué)強(qiáng)度較好，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電化學(xué)性能良好） ，特別是它的收縮率。所有這些資料必須通過圖書館查找期刊文獻(xiàn)、會議文獻(xiàn)以及專業(yè)書籍得到，所以還要熟練資料的檢索。2 材料與塑件分析2.1 塑件材料分析 它所要達(dá)到的要求：要能耐高溫，絕緣性要好，耐氣候性強(qiáng)，剛性，韌性佳，通過對產(chǎn)品的各種性能分析，選用材料為 ABS，該塑件的厚度為 1mm,公差等級為 IT5級。它是用來調(diào)節(jié)風(fēng)速和定時的，能夠滿足人們的熱天對風(fēng)力和吹風(fēng)長短要求，同時也起到美觀的作用。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）ABS樹脂是五大合成樹脂之一，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，容易涂 裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、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、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。ABS 塑料-性能一般性能ABS 外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS 相對密度為 1.05左右，吸水率低。ABS 同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS 的氧指數(shù)為 18～20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的臭味。力學(xué)性能ABS 有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。 ABS的耐蠕變性比 PSF及 PC大，但比 PA及 POM小。ABS 的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS 的力學(xué)性能受溫度的影響較大。熱學(xué)性能ABS 的熱變形溫度為 93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃左右。ABS在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。電學(xué)性能ABS 的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。環(huán)境性能ABS 不受水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS 的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。ABS 塑料的加工性能ABS 同 PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS 的熔體流動性比 PVC和 PC好，但比 PE、PA 及 PS差，與 POM和 HIPS類似；ABS 的流動特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。 ABS 的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。ABS 的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品 的干燥條件為溫度 80~85℃，時間 2~4h；對特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度 70~80℃，時間 18~18h。ABS 制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi) 應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應(yīng)力太大和制品對應(yīng)力開裂絕對禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于 70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi) 2~4h，再冷卻至室溫即可。A2.2 塑件分析蓋注塑模（三板式注塑模)上，該產(chǎn)品形狀如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比較合理。從整體結(jié)構(gòu)分析：制品表面積較大、高度不大但是壁薄零件的曲面復(fù)雜，型腔、型芯加工困難。從整體工藝性分析：根據(jù)制品外觀要求與結(jié)構(gòu)特定要求選擇澆口位置在零件內(nèi)部，制品薄而大要求冷卻必須均勻而充分，脫模力合理要求頂出機(jī)構(gòu)頂出均勻。 2.3 確定塑件型腔數(shù)量 2.3.1 基本原則在保證成品率在 98%以上的前提下，以每件塑件的成本最低為準(zhǔn)。塑件成本包括：塑件原料成本（包括染色、造粒、干燥在內(nèi)） ，注塑機(jī)折舊成本，動力成本，模具費(fèi)用成本（包括預(yù)計維修費(fèi)在內(nèi)） ，勞務(wù)費(fèi)用成本，輔料及消耗品成本，管理費(fèi)用成本（包括倉儲、運(yùn)輸?shù)脑趦?nèi)） 。與注射機(jī)有關(guān)的項目為：1.注射機(jī)的選擇 大型塑件原則上采用單腔模，中、小型塑件有可能采用多腔模。多腔模的優(yōu)點：單位時間內(nèi)的產(chǎn)量高，每一件的相對輔助消耗小。多腔模的缺點：塑件精度低——一般在 SJ1372-78的 5級以下；模具價格高（但相對成本不一定高） ；需用大規(guī)格注塑機(jī)，生產(chǎn)率低、折舊費(fèi)及動力費(fèi)等相 對地較高。2.模具結(jié)構(gòu)的選擇 冷澆道模具有冷凝料消耗，熱澆道模具有價格較高的問題。就成型質(zhì)量而言，以采用熱澆道模具為好。自動脫模與手動脫模有循環(huán)期長短及穩(wěn)定與否的差異，以自動脫模卸件為佳。3.控溫系統(tǒng)的設(shè)計 模具的控溫系統(tǒng)（包括冷卻或加熱系統(tǒng)）的設(shè)計，應(yīng)留有余地，以備調(diào)節(jié)。溫控效果良否與成品率有密切關(guān)系。4.脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 脫模機(jī)構(gòu)的動作效果，直接影響塑件質(zhì)量及注射循環(huán)（亦即影響生產(chǎn)率） 。5.模具材料的選擇及熱處理 直接影響模具的有效壽命（指成型合格品的數(shù)量或次數(shù)） 。6.模具的強(qiáng)度設(shè)計 直接影響塑件的質(zhì)量。2.3.2 型腔數(shù)量的確定方法首先以塑件尺寸精度為依據(jù)。屬于精密技術(shù)級（SJ 1372-78 的 1、2 級）的塑件，只能一模一腔。屬于精密級（SJ 1372-78 的 3、4 級）的塑件，最多只能一模四腔。屬于一般精度級及低精度級的塑件，視其體積大小，機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度，側(cè)抽芯的有無及方向，可預(yù)先選定型腔數(shù)目，然后作經(jīng)濟(jì)方面的計算。有側(cè)抽芯的塑件， 主要先從側(cè)抽芯的布局上考慮采用幾腔，據(jù)此以決定設(shè)計方案。型腔數(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，主要是指塑件的相對成本。成本中包括：1.直接費(fèi)用 原料費(fèi)用----考慮材料利用率，多腔模的冷澆道模有冷澆道的損耗；模具費(fèi)用；機(jī)床費(fèi)用。2.間接費(fèi)用 模具的維護(hù)、保養(yǎng)。確定型腔數(shù)目的技術(shù)限制有如下各項：1.注射機(jī)的鎖模力；2.注射機(jī)塑化能力；3.注射機(jī)的最佳注射量----依注射機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)水平而異，同一型號的產(chǎn)品，依生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平而又相當(dāng)?shù)牟町悾?.注射機(jī)的模板面積（指有效面積） ；5.注射機(jī)的動模板行程；6.注射機(jī)的充模時間----以產(chǎn)品說明書為準(zhǔn)；7.充模時的流變條件----指溫度、壓力、速度的可調(diào)節(jié)范圍及能力，以及有無閉環(huán)反饋等。首先從定貨批量、質(zhì)量要求、交貨期入手。然后經(jīng)過初步的模具方案設(shè)計，選用注射機(jī)。由注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的引入，反過來再修正初步設(shè)計方案。一般情況下，需要反復(fù)幾次才能確定最經(jīng)濟(jì)的型腔數(shù)目。3 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇模具的標(biāo)準(zhǔn)化對于生產(chǎn)中提高效率，改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著很重要的作用。近年來在模具行業(yè)，特別是塑料模具行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)件的大量運(yùn)用使生產(chǎn)更趨于標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化，對于生產(chǎn)安全和高效起到很重要的作用，還有利于模具的國際交流和組織模具出口，打入國際市場。3．1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選取模架是設(shè)計制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件，其他部件的設(shè)計與制造均依賴于它，選擇模架要根據(jù)制品的尺寸及大小，同時考慮注射機(jī)的參數(shù)，本次設(shè)計因參照生產(chǎn)實例，工廠中多采用上海龍記公司的模架，因此，本次設(shè)計也選用該公司產(chǎn)品，其模架標(biāo)記為：DAH 型，外觀尺寸 400×250×340如圖 3.1所示。圖 3.1模架的選擇3．2 標(biāo)準(zhǔn)緊固件的選用標(biāo)準(zhǔn)緊固件主要是螺釘。螺釘是日常生活中最常用的標(biāo)準(zhǔn)件，將螺桿直接旋入被連接件之一的螺孔內(nèi)，螺釘頭部即可將兩被連接件緊固，其規(guī)格和尺寸均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計的塑件模架中主要采用內(nèi)六角螺釘，包括 M5，M6,M8和 M10不等，但本設(shè)計一般用 M5，M8 的螺釘較多，長度根據(jù)不同需要選取，如圖 3.2所示為 M8的典型結(jié)構(gòu)。圖 3.2內(nèi)六角螺釘4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1 概述 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，設(shè)計合理與否對塑件的性能、尺寸、內(nèi)外部質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大的影響。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本原則。1. 了解塑料的成型性能2. 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕3. 有利于型腔中氣體的排出4. 防止型芯的變形和嵌件的位移5. 盡量采用較短的流程充滿型腔6. 流動距離比和流動面積比的校核此外，制件的外形、尺寸和對外觀的要求也影響整個澆注系統(tǒng)的形狀和尺寸，本制件上表面要求光滑，所以，不宜在表面開設(shè)澆道，而應(yīng)采用內(nèi)澆口。4.2 流道設(shè)計澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成4.2.1 主流道設(shè)計主流道是指熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出后最先經(jīng)過的部位，與注射機(jī)噴嘴同軸，因為與熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般不直接開設(shè)在定模板上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或配合形式固定在定模板上。如圖 4.1所示。圖 4.1 主流道熔料注入模具最先經(jīng)過的一段流道，直接影響到填充時間及流動速度。其澆口選擇不能太大和太小。澆口太小，熔料流動過程中冷卻面相對增大，熱量消耗大，注射壓力損失也大，但澆口太大，會造成材料的浪費(fèi)。因此，合理的主澆道參數(shù)，一般情況下取值如下：1）d=d1+(0.5～1) 式中 d1—注射機(jī)噴嘴孔直徑（mm）d—主流道口直徑（mm）所以本設(shè)計采用 d1為 4mm，得出 d取為 5mm。2）α=2 o～4 о 對流動性較差的塑料可取 3о ～6 о 。本設(shè)計采用 α=3 °。3）H—按具體情況選擇，一般取 3～8mm，H 取為 5mm。4）R=R1+（1～3）式中 R1——注射機(jī)噴嘴球面半徑（mm） ，R1為 6mm，R 取為 7mm。5）r――為主澆道與分澆道過渡處采用的圓角半徑， 按具體情況選擇，一般取 1～3mm，現(xiàn)在選擇其為 1.5mm。6）L 應(yīng)盡量縮短，一般不應(yīng)該超過 60mm，本設(shè)計取 45mm。4.2.2 分流道設(shè)計分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。多型腔模具一定設(shè)置分流道，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也需設(shè)置分流道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。1.分流道的設(shè)計要點分流道的設(shè)計要點是：（1）流經(jīng)分流道的熔體溫度和壓力的損失要少。為此，分流道一要短，二要使粗糙度降到最低，三是容積要小，四是少彎折。（2）要使分流道的固化時間稍慢于制品的固化時間，以利保壓、補(bǔ)縮和壓力傳遞。（3）要使熔料能迅速而又均勻地進(jìn)入各型腔，故在多型腔設(shè)計時，在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求采用平衡進(jìn)料，而且在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求緊湊、集中。（4）便于加工，便于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，免于制造專用刀具。2.分流道的截面形狀分流道的截面類型有圓形、梯形、U 形、半圓形等，根據(jù)塑件的材料流動性較好，長度較短，無側(cè)抽，可以采用圓形分流道且呈輻射狀布置。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 1.6μm 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。3.分流道的布置分流道的布置取決于型腔的布局，兩者互相影響。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式兩種。（1）平衡式布置平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個型腔的熱平衡和塑料流動平衡。因此各個型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個型腔同時均衡進(jìn)料。（2）非平衡式布置非平衡式布置的主要特點是主流道至各個型腔的分流道長度各不相同（或加上型腔大小不同） 。為了使各個型腔同時均衡進(jìn)料，各個型腔的澆口尺寸必定不相同。本塑件的分流道采用了平衡式布置。4.2.3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計1．冷料穴冷料穴在塑件模架設(shè)計中起到重要作用。它是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體的填充速度，有影響成型塑件的質(zhì)量。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還有便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時，在拉料桿的作用下，主流凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。本次設(shè)計冷料穴的位置：模具的冷卻道設(shè)在上下型腔所在的動定模板上，主流道的末端（主流道正對面的動模板上）或分流道的末端。其設(shè)計尺寸是：直徑稍大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。2．拉料裝置本次設(shè)計采用的是推桿形式的拉料桿。拉料桿頭部的型腔處有一圓形凹環(huán)槽，凹環(huán)槽在主流道凝料上形成凸環(huán)，分模時即可將該凝料從主流道里拉出。4.3 澆口設(shè)計澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道和型腔的熔體通道，是澆注系統(tǒng)的最終端，很短，截面積很小。當(dāng)熔融的料流在高壓下經(jīng)過澆口時，因截面積小而流速加快，因摩擦作用而溫度升高，黏度降低，流動性提高，有利于充滿型腔。故澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，其位置、形狀及尺寸等決定著塑件質(zhì)量、注射效果及注射效率。設(shè)計澆口時應(yīng)注意幾點：1.澆口應(yīng)設(shè)在制品的最大壁厚處，使塑料從厚壁流向薄壁，保持流程一致。2.防止?jié)部谔幃a(chǎn)生噴射而在充填過程之中產(chǎn)生蛇形流。3.澆口位置應(yīng)設(shè)在制品主要受力方向上。4.要考慮制品的尺寸要求。5.對長零件應(yīng)沿縱向而不是沿橫向或在中心設(shè)澆口。6.兩個或以上型腔，應(yīng)沿主流道對稱分布。7.鉸接零件應(yīng)使熔合線遠(yuǎn)離接點。8.環(huán)形零件澆口設(shè)在底部避免產(chǎn)生氣泡。澆口的作用：⑴快速充型，保壓補(bǔ)縮；⑵防止熱料回流；⑶使塑件與澆注系統(tǒng)分離。澆口截面形狀和尺寸的確定要根據(jù)制品的尺寸大小、壁的厚薄、塑料的品種以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的澆口形式而定。先取小值，試模后根據(jù)情況在修正?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時在充滿后能適時的冷卻封閉，因此，澆口的截面要小，長度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。注射模具的澆口形式較多，其形式和安放位置有直接澆口、盤形澆口（或中心澆口） 、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、點澆口、輪輻式澆口、潛伏澆口等，具體采用的形式可以綜合各種影響因素，本設(shè)計采用潛伏式澆口。潛伏式澆口又稱剪切澆口，有點澆口變異而來。這種澆口的分流道位于模具得分型面上，而澆口卻斜向開設(shè)在模具的隱蔽處。塑料熔體通過型腔的側(cè)面或推桿的端部注入型腔，因而塑件外表不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計5.1 冷卻時間計算注射模實質(zhì)上是一種熱交換器。確定恰當(dāng)?shù)臒峤粨Q（冷卻）時間，是模具設(shè)計者的重要任務(wù)。為此，首先分析影響冷卻時間的因素。1.模具材料本次設(shè)計選用的模具材料為鋼材。如只考慮材料的冷卻效果時，若熱率越高，從熔融塑料吸收熱量越迅速，冷卻得越快。2.冷卻介質(zhì)溫度及流動狀態(tài)本塑件采用冷卻水做冷卻介質(zhì)。我們知道水的比熱大，以冷卻水出、入處口溫差小為好，一般控制在 5 以內(nèi)。冷卻水在通道中的流速，以盡可能高為C?好，其流動狀態(tài)以湍流為佳，即雷諾系數(shù) Re>104為宜。3.模塑材料（塑料）塑料的熱性能，對冷卻時間有重大影響。絕大多數(shù)塑料的熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率都很低，但可通過加入添加劑、改性劑加以改善。根據(jù)表 5-1確定冷卻時間（表 6-1見《塑料模具技術(shù)手冊》221 頁表 3-42）表 5-1塑件壁厚與冷卻時間的關(guān)系冷卻時間 （s）`?制件厚度（mm）ABS PA HDPE LDPE PP PS PVC0.5 1.8 1.8 1.00.8 1.8 2.5 3.0 2.3 3.0 1.8 2.11.0 2.9 3.8 4.5 3.5 4.5 2.9 3.31.3 4.1 5.3 6.2 4.9 6.2 4.1 4.61.5 5.7 7.0 8.0 6.6 8.0 5.7 6.31.8 7.4 8.9 10.0 8.4 10.0 7.4 8.12.0 9.3 11.2 12.5 10.6 12.5 9.3 10.12.3 11.5 13.4 14.7 12.8 14.7 11.5 12.32.5 13.7 15.9 17.5 15.2 17.5 13.7 14.73.2 20.5 23.4 25.5 22.5 25.5 20.5 21.7根據(jù)上表，本塑件材料為 ABS，壁厚為 2mm，故冷卻時間為 10.1s。5.2 冷卻參數(shù)計算1.計算所需冷卻水體積流量：應(yīng)用公式： = 來計算；V1260()iGCt???式中： ——冷卻水的體積流量(m 3/min)——單位時間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）i?——塑料成型時在模內(nèi)釋放的熱量（J/kg）C——冷卻水的比熱容(J/kg·K)?——冷卻水的密度（kg/m 3）1t——冷卻水的出口溫度（℃）2——冷卻水的進(jìn)口溫度（℃）塑件質(zhì)量 M塑=6.6g,用 Pro/E作出澆注系統(tǒng)的三維圖，計算出澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量為 7.287g，每小時注射 240次，G=（6.6+7.287） 240/1000=3.33Kg；?計算得 = =3.33×3×105/60/103/4200/（25-20）=V1260()iCt???=0.794 10-3(m3/min)?參考《塑料模具技術(shù)手冊》 ，選定冷卻水道直徑為 6mm 。2.求冷卻水在水孔內(nèi)的傳熱速度 vv= =4×0.794×10-3/3.14/(6/1000)2/60=0.47(m/s)24Vd?3.求冷卻水孔與冷卻水間的傳熱系數(shù) ? ?= =8.4×(996×0.47)0.8/0.0060.20.82()vd??=3.198×103（W/m 2·K） ( =8.4)?4.傳熱水孔總傳熱面積的計算：公式 A= 360()iwGT????式中：A——冷卻水孔總傳熱面積(m 2)G——單位時間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）——冷卻水的傳熱系數(shù)（W/m 2·K）C——冷卻水的比熱容(J/kg·K)?——冷卻水的密度（kg/m 3）TW——模具溫度（℃）?——冷卻水的平均溫度（℃）計算得： A = 360()iwGT????=3.33×3×105/3600/3.198/103/「40-（25-20）/2」=0.0022（m 2）則傳熱水孔總傳熱面積應(yīng)為 0.0022m25.冷卻水孔總長度計算公式 L= 0.836())iwGvdT??????式中 L——冷卻水孔總長度(m)L= =0.565m0.836())iwvd??則冷卻水孔總長度應(yīng)為 0.565m 6.冷卻水道孔數(shù)計算：設(shè)因模具尺寸之限制，每一根水孔的長度為 l，則模具內(nèi)應(yīng)開設(shè)的水孔數(shù)計算如下：公式 n= Adl?計算 n= =0.0022/3.14/0.006/0.29=1.04Adl?因為模具采用的設(shè)計是一模四腔設(shè)計，選用銅管以防止漏水，會降低冷卻作用故采用 4根水道。5.3 冷卻回路的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則：（1）冷卻水道數(shù)量盡量多、截面尺寸盡量大，以盡快使塑件凝固，防止產(chǎn)生殘余應(yīng)力。（2）澆口處加強(qiáng)冷卻，因為澆口附近溫度最高，距離澆口越遠(yuǎn)溫度越低。（3）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等厚壁處冷卻水道要靠近型腔，間距要小，一般水道孔至型腔表面的距離大于 10mm，此處采用 12mm。（4）冷卻水道排列形式，由于抽風(fēng)機(jī)外殼成型面積較大，為使加工方便，采用串聯(lián)式直接循環(huán)式水道，冷卻管道中心距約為管徑的 3—5倍。（5）冷卻水道出、入口溫差要盡量小。根據(jù)本次設(shè)計的塑件形狀及其所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設(shè)計出冷卻回路。冷卻通道之間也可采用內(nèi)部鉆孔法溝通，用堵頭使之形成規(guī)定的冷卻回路。冷卻回路的水孔數(shù)量盡可能多、孔徑盡可能大，一般的來說，冷卻水孔中心線與型腔的距離應(yīng)為冷卻通道直徑的 1—2倍（通常為 12—15mm） ，冷卻通道之間的中心距約為水孔直徑的 3—5倍，通道一般在 8mm左右以上。冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔壁厚不均勻時，應(yīng)在厚壁處強(qiáng)化冷卻。合理確定冷卻水接頭位置，進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)面。為了不影響操作，通常應(yīng)設(shè)在注射機(jī)的背面，水管接頭多采用自動密封接頭。 綜合以上冷卻水孔的布置要點同時還要兼顧水道與其它件是否產(chǎn)生干涉，本次設(shè)計的冷卻水道采用直通式，不會與其他零件產(chǎn)生干涉，水道中插入銅管防止漏水。6 頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計6.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計6.1.1 頂出機(jī)構(gòu)的分類頂出機(jī)構(gòu)按驅(qū)動形式分為：手動頂出、機(jī)動頂出、氣動頂出。按模具結(jié)構(gòu)形式分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。6.1.2 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則頂出設(shè)計的設(shè)計原則：（1）設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)時應(yīng)盡量使塑件留于動模一側(cè)。（2）塑件在頂出過程中不發(fā)生變形和損壞。（3）頂出裝置均勻分布，頂出力作用在塑件承受力最大的部位。以防變形和損傷。（4）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠，足夠的強(qiáng)度、耐磨性，平穩(wěn)順暢無卡滯，并且制造方便，易于維修。6.1.3 頂出機(jī)構(gòu)的基本形式1.頂桿頂出機(jī)構(gòu)基本形式：常用斷面形狀有圓形、矩形、腰形、半圓形、弓形和盤形等。本設(shè)計選用圓形，因為易于加工，容易保證配合精度及互換性，易于更換，滑動阻力最好，不卡滯，應(yīng)用最廣。頂桿的結(jié)構(gòu)形式如圖 6.1所示為一般經(jīng)常用的兩種頂桿形式。本次設(shè)計主要采用第一種圓形，頂桿小端的端面要求拋光以符合塑件的粗糙度的要求。圖 6.1頂桿的形式2.推件板頂出機(jī)構(gòu)推件板頂出機(jī)構(gòu)是由一塊與凹模按一定配合精度相配合的模板和推桿組成應(yīng)用在比較有規(guī)則的薄壁塑件。根據(jù)本次設(shè)計的需要從塑件的結(jié)構(gòu)特點，以及表面粗糙度等多原因考慮，選擇推桿頂出機(jī)構(gòu)作為本次設(shè)計的頂出機(jī)構(gòu)，鑲嵌在模架的推桿固定板上，并利用小導(dǎo)柱對頂桿進(jìn)行導(dǎo)向。6.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部件，它能夠保證注射模具準(zhǔn)確的開合模，并在模具中起定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力的作用，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和精定位裝置。6.2.1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合具有導(dǎo)向作用、定位作用、承受一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式：注射模具常用導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式也可以分為：（1）儲油槽導(dǎo)柱：用于小型模具，小型生產(chǎn)。（2）有儲油槽導(dǎo)柱：用于大型模具，大批量生產(chǎn)。有儲油槽的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，此種導(dǎo)柱加工方便、制造容易，常用于中、小型模具和塑料制件生產(chǎn)批量不大的場合。（3）短導(dǎo)柱：用于深型腔注射模具，并于凹凸模的斜面定位聯(lián)合使用，也用于大型塑料注射模以增加剛度。（4）直通式導(dǎo)柱：用于小型模具單件生產(chǎn)。（5）頂柱式導(dǎo)柱：為增加動模墊板剛度，簡化模具結(jié)構(gòu)，兼作頂柱。用于塑件投影面積大的情況。由于本設(shè)計是小型模具設(shè)計，但是是深型腔注射模具，所以采用帶頭短導(dǎo)柱，并且?guī)в袃τ筒?。?dǎo)套可分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套軸固定容易，而直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計中導(dǎo)套選為帶頭的導(dǎo)套，并且?guī)в筒?。?dǎo)套的形式如圖 6.2所示。圖 6.2帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套6.2.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模板上的布置導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模板上的布置一般遵循以下幾點：（1）二導(dǎo)柱（用于小型模具）：合模無方位要求時，二導(dǎo)柱直徑相同對稱分布，有方位要求時，二導(dǎo)柱直徑不同或直徑相同不對稱分布。（2）三導(dǎo)柱：用于中小型模具。（3）四導(dǎo)柱：用于深腔大型模具，在圓模板上，在矩形模板上。（4）八導(dǎo)柱：四短（增強(qiáng)導(dǎo)向剛性）四長，用語深腔、薄壁，要求壁厚均勻的模具。根據(jù)以上要求本設(shè)計選擇了四導(dǎo)柱。具體布置參看裝配圖。6.3 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計復(fù)位機(jī)構(gòu)就是在模具閉合時頂出系統(tǒng)的各個頂出元件恢復(fù)到原來設(shè)定的位置。如頂桿、頂管、頂塊等。但因其端部一般并不直接接觸到定模的分型面上，故模具閉合時并不能驅(qū)動它們復(fù)位，必須依靠特設(shè)的復(fù)位機(jī)構(gòu)。復(fù)位機(jī)構(gòu)分為復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。6.3.1 復(fù)位桿復(fù)位復(fù)位桿復(fù)位制造簡單，易安裝調(diào)節(jié)，動作穩(wěn)定可靠，應(yīng)用廣泛。復(fù)位桿的設(shè)計要點：（1）位置對稱，分布均勻，以保證復(fù)位過程中頂板的移動平衡。一般設(shè)四根，均布，同頂桿固定方式。（2）復(fù)位桿對頂桿固定板兼起導(dǎo)向作用，故復(fù)位桿間距、跨度盡量大，直徑盡量大。（3）為避免合模時與定模板發(fā)生干擾而合模不嚴(yán)，安裝時復(fù)位趕應(yīng)低于動模分型面 0.25mm。（4）與動模的配合精度 H7/f7,配合長度盡量大些以保證復(fù)位移動的穩(wěn)定性。（5）材料為 T10A，頭部淬火硬度 HRC54～58。6.3.2 彈簧復(fù)位和頂桿兼作復(fù)位彈簧復(fù)位：用于結(jié)構(gòu)簡單的小型模具。彈簧彈力應(yīng)足以使頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位。但彈簧易失效，故應(yīng)盡量選長些并及時更換。頂桿兼作復(fù)位：用于頂桿間距、直徑較大并設(shè)置在塑件周邊的大型塑件的注射模具。通過比較，本設(shè)計利用彈簧進(jìn)行推桿的復(fù)位。7 注塑機(jī)的選擇7.1 注塑機(jī)概述注塑機(jī)的全稱應(yīng)為塑料成型機(jī)。注塑機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機(jī)架等組成。如圖 7.1所示，工作時模具的動、定模分別安裝于注塑機(jī)的動模板和定模板上，由合模機(jī)構(gòu)合模并鎖緊，由注射裝置加熱、塑化、注射、待融料在模具內(nèi)冷卻定型后由合模機(jī)構(gòu)開模，最后由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出。圖 7.1 注塑機(jī)結(jié)構(gòu)注塑機(jī)的工作原理：注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。注塑成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個循環(huán)。注塑機(jī)根據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)；按機(jī)器的傳動方式又可分為液壓式、機(jī)械式和液壓—機(jī)械（連桿）式；按操作方式分為自動、半自動、手動注塑機(jī)。其特點如表 7.1表 7.1立式 臥式 直角式熱塑性塑料注塑機(jī) 固性塑料注 塑機(jī)形式 容量一般為 30～60g 柱塞式30～60g螺桿式60cm3以上100～500g容量一般為20～45g結(jié)構(gòu)特性注塑裝置一般為柱塞式、液壓機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)、頂出系統(tǒng)為機(jī)械頂出注塑裝置以螺桿為主，液壓機(jī)械式鎖模，頂出系統(tǒng)采用機(jī)械、液壓或兩者兼?zhèn)涑芑訜嵯到y(tǒng)外，其他與熱塑性塑料用螺桿式注射機(jī)相似注塑裝置與合模裝置的軸線互相成垂直排列，優(yōu)點介于立臥兩種注塑機(jī)之間優(yōu)點1.拆裝方便2.安裝嵌件、活動型芯方便1.開模后，塑件自動落下便于實現(xiàn)自動化操作2.塑化能力大、均勻，注射壓力大，注射壓力損失小，塑件內(nèi)應(yīng)力，定向性小，可減小變形，開裂傾向3.螺桿式可采用不同的螺桿，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、背壓等用來加工不同的塑料及不同要求的塑件1.開模后，塑件自動落下2.使用雙模，可以減小循環(huán)周期，提高生產(chǎn)力缺點1.人工取件2.注射壓力損失大，加工高粘度塑料薄壁塑件時要求成型壓力高，塑件內(nèi)應(yīng)力大，注射速度均勻，塑化不均勻1.裝模麻煩，安放嵌件及活動型芯不便，易發(fā)生分解2.螺桿式加工低粘度塑料，薄壁，形狀復(fù)雜塑件時易發(fā)生回流，螺桿不易清洗，貯料清洗不凈，易發(fā)生分解3.柱塞式結(jié)構(gòu)也有立式結(jié)構(gòu)所具有的特性1.嵌件、活動型芯安放不便，易傾斜落下2.有柱塞式結(jié)構(gòu)的缺點適用范圍1.易于加工小，中型及分兩次進(jìn)行雙色注射加工的塑件2.柱塞式不宜加工流動性差，熱敏性、對應(yīng)力敏感的塑料及大面積，薄壁塑件，宜加工流動性好的中小性塑件1.螺桿式適應(yīng)加工各種塑料，小型設(shè)備易加工薄壁、精密塑件2.螺桿式適應(yīng)于摻和料、有填料，干著色料的直接加工3.柱塞式也具有立式注射機(jī)中柱塞式結(jié)構(gòu)具有的加工特點1.適用加工小型塑件，并裝有側(cè)澆口模具2.適用加工塑件中心部位不允許有澆口痕跡的平面塑件7.2 注塑機(jī)的選擇本次設(shè)計已計算出塑件的總體積為 17.42cm3，總質(zhì)量為 12.8g。根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查有關(guān)手冊選定 XS-Z-30臥式注射機(jī)。注塑量（cm3） 30 模具最大厚度 180（mm）螺桿直徑（mm） 28 模具最小厚度（mm）60注射壓力（MPa） 119 拉桿空間（mm） 235注射行程（mm） 130 模具定位孔徑（mm）Ф63.5鎖模力（KN） 250 噴嘴孔直徑（mm） Ф4最大成型面積（cm2）90 噴嘴球孔徑（mm） 12模板最大行程（mm） 1607.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核為使注塑成形過程順利進(jìn)行，須對以下工藝參數(shù)進(jìn)行校核。7.3.1 最大注塑量校核我們通過學(xué)習(xí)知道注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制件的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊） ，通常注塑機(jī)的實際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的80%，所以，本次設(shè)計選用注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)0.8V 機(jī)≥V 塑件+V 澆式中：V 機(jī)—注塑機(jī)的最大注塑量 cm3V 塑—塑件的體積，cm3該產(chǎn)品 V 塑件=5.24cm3V澆—澆注系統(tǒng)體積，cm3該產(chǎn)品 V 澆=6.94cm3故 V 機(jī)≥（V 塑件+V 澆）/0.8=（2×5.24+6.94）/0.8=21.775 cm3在此選頂?shù)淖⑺軝C(jī)注塑量為 30cm3，所以滿足本次設(shè)計的要求。7.3.2 注塑壓力校核1．塑料熔體流動性好，塑件形狀簡單，壁厚者所需注射壓力一般小于70