路由器外殼設(shè)計(jì)

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1、 路由器的外殼設(shè)計(jì) 摘 要 一個(gè)給定過(guò)程的有效模擬需要來(lái)自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。最終軟件的實(shí)現(xiàn)變得越來(lái)越復(fù)雜，以致于超出了一個(gè)人能夠管理的范圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過(guò)去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了許多

2、新的可能。UG NX是一個(gè)在二和三維空間無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開(kāi)發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計(jì)思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對(duì)許多不同的應(yīng)用再利用。作為塑料制品的主要生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備的塑料模具，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，模具技術(shù)也已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)在模具行業(yè)發(fā)展迅猛。模具行業(yè)為推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)生活各領(lǐng)域的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)進(jìn)入“十二五”快速發(fā)展時(shí)期，在機(jī)械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等領(lǐng)域?qū)λ芰夏＞叩膹?qiáng)烈市場(chǎng)需求推動(dòng)下，塑料模具的發(fā)展前景一片光明。其中復(fù)雜、高精度、多功能復(fù)合型模具成為

3、未來(lái)模具行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。我國(guó)從改革開(kāi)放開(kāi)始，對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收， 特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)在整個(gè)制造領(lǐng)域的成功應(yīng)用更是大大地推動(dòng)了模具行業(yè)的飛速發(fā)展。 近年來(lái)我國(guó)在模具行業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步， 新材料、 新工藝、先進(jìn)加工設(shè)備不斷出現(xiàn)。 模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、 專業(yè)化和商品化已達(dá)到較高的水平。如今世界模具工業(yè)的發(fā)展速度超過(guò)了新興的電子工業(yè)，已實(shí)現(xiàn)了模具專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商業(yè)化，因而深受贊譽(yù)。模具又因其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗低、 生產(chǎn)成本低而獲得廣泛應(yīng)用， 與其他加工制造業(yè)所無(wú)法比擬的。 當(dāng)然近年來(lái)，我國(guó)模具行業(yè)一直保持著良好的發(fā)展，已經(jīng)駛?cè)氚l(fā)展快車道。尤其我國(guó)模具工業(yè)在政府十分重視及關(guān)懷下，并提出相

4、應(yīng)的優(yōu)惠政策進(jìn)行模具技術(shù)開(kāi)發(fā)，在模具工業(yè)中大量采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，努力提高模具設(shè)計(jì)和制造水平，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：精度；塑料模； Abstract A given effective simulation of the process of need from the application domain (natural science or engineering), mathematics (analysis and numerical mathematics and computer science kn

5、owledge. Use of all of these technologies in complex applications, however, is not easy. This is because the combination of all these methods need great complexity and interdisciplinary knowledge. The realization of the final software is becoming more and more complex, that is beyond the scope of a

6、person can manage. Some very successful solution of partial differential equations of technology, especially the adaptive mesh refinement (adaptivemeshrefinement) and multiple grid method in the past decade has been the mathematicians, at the same time with the huge progress of computer technology,

7、especially the development of large-scale parallel computer brought a lot of new possibilities. UG NX is a grid in two and three dimensional space structure using adaptive multigrid method to develop a flexible software tool for the numerical solution of partial differential equation. Its design ide

8、a is flexible enough to support a variety of discrete scheme. So the software can be reused for many different applications. Based process equipment as the main production of plastic products of plastic mold, occupies an important position in national economy, mould technology has become a measure o

9、f a country also one of the important symbol of the levels of product manufacturing. Since the 21st century, in the mold industry developing rapidly in our country. Mold industry in order to promote our country a great contribution to the development of economic life in all areas. With the rapid dev

10、elopment into the \"twelfth five-year\" period, in machinery, automobiles, home appliances, electronic information, and construction building materials in areas such as the strong market demand for plastic mould, plastic mould development prospect is bright. The complex, high-precision, multi-functi

11、onal composite die become the key point of the development of the mould industry in the future. Since reform and opening up in China, the digestion and absorption of foreign advanced technology, especially the successful application of computer technology in the whole manufacturing but also greatly

12、promote the rapid development of mold industry. In recent years, great achievements in the mold industry in our country, new material, new technology, advanced processing equipment appear constantly. Mould parts standardization, specialization and commercialization has reached a higher level. Now th

13、e world development of mold industry at a faster rate than the emerging electronic industry, has realized the mold specialization, standardization and commercialization, and praise. Mould and because of its high production efficiency, product quality is good, low material consumption, low production

14、 cost and wide application, and other processing manufacturing. , of course, in recent years, mould industry has maintained a good development in our country, has been in development fast lane. Especially mould industry in our country under the government attaches great importance and concern, and p

15、uts forward the corresponding preferential policies for mold technology development, in the mold industry in the use of advanced technology and equipment, efforts to improve the level of mold design and manufacturing, has made significant economic benefits. 目 錄 摘要 ……………………………………………………………‥

16、…………2 Abstract ……………………………………………………………‥……………3 引言 ……………………………………………………………‥…………7 1 塑料模具及塑料模具行業(yè) ……………………………………………………………………8 1.1塑料模具簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………8 1.2塑料模具行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 ………………………………………………8 2 注塑成型工藝與設(shè)備 ………………………………………………………………………11 2.1注塑模的組成及各部分作用 …………………………………………………

17、…… 11 2.2注塑成型過(guò)程 ……………………………………………………………………… 12 2.3注塑機(jī) ……………………………………………………………………………… 13 3 模具分析與設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… 14 3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 ………………………………………………………………………………14 3.2塑件介紹及塑件材料 ………………………………………………………………………15 3.2.1 塑件介紹 ……………………………………………………………………………15 3.2.2 塑件材料分析

18、介紹 …………………………………………………………………15 3.3分型面選擇 ………………………………………………………………………………… 16 3.4型腔布置方案 ………………………………………………………………………………17 3.5注塑機(jī)的選擇 ………………………………………………………………………………17 3.6注塑機(jī)參數(shù)的校核 …………………………………………………………………………18 3.6.1最大注射量校核 ……………………………………………………………………18 3.6.2鎖模力校核 …………………………………………………………………………1

19、9 3.6.3模具閉合高度校核……………………………………………………………………20 3.6.4開(kāi)模行程校核 ………………………………………………………………………20 3.7模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) …………………………………………………………21 3.7.1主流道的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………21 3.7.2分流道的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………22 3.7.3澆口的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………22 3.8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) ………

20、…………………………………………………………23 3.8.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) ………………………………………………………………23 3.8.2導(dǎo)柱設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………24 3.8.3導(dǎo)套設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………24 3.9澆注冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………25 3.10脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………25 3.10.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 …………………………………………………………

21、25 3.10.2推桿的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………26 3.10.3復(fù)位桿的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………26 3.11排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………27 3.12模架的選擇 …………………………………………………………………………………27 3.12.1模架結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………………………27 3.12.2模架周界尺寸選擇 …………………………………………………………………27 4 成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算

22、 ………………………………………………………………………28 4.1 成型零件的尺寸計(jì)算 …………………………………………………………………………28 4.1.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………28 4.1.2 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………29 4.1.3螺紋成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………………29 4.1.4 成型零件鋼材的選用…………………………………………………………………29 4.2 成型零件工作的尺寸計(jì)算 …………………………………………

23、…………………………30 4.2.1塑件尺寸和精度 ……………………………………………………………………30 4.2.2收縮率的確定 ………………………………………………………………………31 4.2.3計(jì)算模具成型零件的工作尺寸 ……………………………………………………31 5 模具裝配 ……………………………………………………………………………………32 5.1塑料模具裝配的技術(shù)要求……………………………………………………………………32 5.2塑料模具裝配過(guò)程……………………………………………………………………………33 5.2.1裝配動(dòng)

24、模部分…………………………………………………………………………33 5.2.2裝配定模部分…………………………………………………………………………34 6 經(jīng)濟(jì)性分析 …………………………………………………………………………………34 結(jié)束語(yǔ) …………………………………………………………………………………………… 35 致謝 ……………………………………………………………………………………………… 36 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………… 37

25、 引 言 UG是Unigraphics的縮寫(xiě)，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 　　UG的開(kāi)發(fā)始于1990年7月，它是基于C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG NX是一個(gè)在二和三維空間無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開(kāi)發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計(jì)思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對(duì)許多不同的應(yīng)

26、用再利用。 　　一個(gè)給定過(guò)程的有效模擬需要來(lái)自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。最終軟件的實(shí)現(xiàn)變得越來(lái)越復(fù)雜，以致于超出了一個(gè)人能夠管理的范圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過(guò)去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了許多新的可能。 　　UG的目標(biāo)是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計(jì)算，為復(fù)雜

27、應(yīng)用問(wèn)題的求解提供一個(gè)靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ)。 根據(jù)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)所做底板的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：查閱過(guò)相關(guān)書(shū)籍文獻(xiàn)后，初步選定分型面，型腔大小以及數(shù)量，塑件應(yīng)留在動(dòng)模一側(cè)，明確頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。結(jié)合上述澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型腔的布置方案以及分型面的選擇確定了模具的類型以及模架的初步選擇。此次設(shè)計(jì)在王老師的大力支持下和細(xì)心指導(dǎo)之下才得以順利進(jìn)行，尤其在分型面的創(chuàng)建過(guò)程當(dāng)中，正應(yīng)為王老師的指導(dǎo)讓我正確的選擇好分型面才得以讓后面的設(shè)計(jì)順利進(jìn)行，也讓我在分型面的創(chuàng)建這方面讓我體會(huì)頗多，當(dāng)然整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，讓我對(duì)注塑模具有了全新認(rèn)識(shí)，也產(chǎn)生了濃厚的興趣。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，

28、但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 1 塑料模具及塑料模具行業(yè) 1.1 塑料模具簡(jiǎn)介 塑料模具是塑料加工工業(yè)中和塑料成型機(jī)配套， 賦予塑料制品以完整構(gòu)型和精確尺寸的工具。由于塑料品種以及成型方法的不同，塑料模具主要分為以下幾大類： （1） 塑料注塑模具：主要用來(lái)成型熱固性塑料。 注塑模具由于其成型效率高，易于成型形狀復(fù)雜的制品，并且容易在工業(yè)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。因此在塑料工業(yè)中注塑模具發(fā)展較為迅速，目前在我國(guó)日益發(fā)展壯大，技術(shù)水平也得到了極大地提高和發(fā)展。

29、 注塑模具的結(jié)構(gòu)及基本零件： ① 成型零件，包括凹模、凸模、各種成型芯。 ② 支承固定零件，包括模底座、固定板、支承板、墊塊等。用于固定模具或支承壓力。 ③ 導(dǎo)向零件，包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。用于確定模具或推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位置。 ④ 抽芯零件，包括斜銷、滑塊等。在開(kāi)模過(guò)程中用于抽出活動(dòng)型芯或鑲塊，使塑件脫模。 ⑤ 推出零件，包括推桿、推管、推塊、推件板、推板、推板固定板等。用于使塑件脫模。 （2） 塑料壓塑模具：主要用來(lái)成型熱固性塑料。包括壓縮成型模具和壓注成型模具。 （3） 塑料擠出模具：主要用來(lái)成型生產(chǎn)連續(xù)形狀的塑料產(chǎn)品。 （4

30、） 塑料吹塑模具：主要用來(lái)成型塑料容器類中空制品。 （5） 塑料吸塑模具：主要用來(lái)生產(chǎn)一些日用品、食品類包裝制品。 （6） 高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具：主要用來(lái)成型各種所需形狀的泡沫塑料包 裝材料。 1.2 塑料模具行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 模具工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。模具是現(xiàn)代，特別是汽車、摩托車、航空、儀表、儀器、醫(yī)療器械、電子通訊、兵器、家用電器、五金工具、日用品等工業(yè)必不可少的工藝裝備。所以模具行業(yè)在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域重要性不言。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。

31、 （1） 我國(guó)塑料模具行業(yè)的現(xiàn)狀 ① 80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為 13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億，至2002年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約 30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔

32、小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星Ⅰ.K 模具有限公司制造多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為 0.08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá) 0.02mm～0.05mm，表面粗糙度 Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá) 10～30萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá) 50～1000萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。

33、 ② 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。 氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29～34 英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了 C-MOLD 氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置， 少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到 10%，與國(guó)外的50%～80%相比，差距較大。

34、③ 在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)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(guó) EDS的 UGⅡ、美國(guó) Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer、美國(guó) CV 公司的CADS5、日本HZS 公司的CRADE、美國(guó)AC-Tech 公司的C-Mold及澳大利亞公司的MPA 塑模分析軟件等等。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(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM 的集成，并能支持CAE 技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)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(dòng)了我國(guó)模具CAD

35、/CAM 技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模 HSC5.0 系統(tǒng)及 CAE 軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。 但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程

36、度的商品化程度一般在 30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%～80%相比，仍有差距。 ④ 長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，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，模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長(zhǎng)江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國(guó)產(chǎn)值的三分之二以上。其中長(zhǎng)三角和珠三角個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品己達(dá)到相當(dāng)高的水平， 個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平，但總體來(lái)看，這些企業(yè)的模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。 同樣在生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有10 年以上的差距。 ⑤ 企業(yè)是模具

37、創(chuàng)新的主體。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)塑模具企業(yè)存在著研發(fā)能力弱，創(chuàng)新意識(shí)薄弱。一方面是由于技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是由于科研開(kāi)發(fā)投入少，更重要的是觀念落后，對(duì)開(kāi)發(fā)不夠重視。使得我國(guó)大多數(shù)塑料模具企業(yè)長(zhǎng)期處在中低檔模塑制品加工鏈下游，難以實(shí)現(xiàn)高附加值的企業(yè)利潤(rùn)。 ⑥ 一切競(jìng)爭(zhēng)都可歸結(jié)于人才的競(jìng)爭(zhēng)。由于我國(guó)現(xiàn)行體制和教育培養(yǎng)體系問(wèn)題。高質(zhì)量模具研發(fā)人才缺口問(wèn)題的解決尚待時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，在經(jīng)濟(jì)全球化的過(guò)程中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，許多企業(yè)目前的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制仍舊很難適應(yīng)多變的市場(chǎng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在

38、努力解決這兩個(gè)問(wèn)題，但要得到較好解決尚待時(shí)日。 （2） 我國(guó)塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向。 ① 提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、 復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 ② 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具CAD/CAM 技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度， 為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM 系統(tǒng)無(wú)法滿

39、足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM 軟件的智能化程度將逐步提高； 塑料制件及模具的3D 設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用?！? 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)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量， 并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。 氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工

40、藝參數(shù)需要確定和控制， 而且常用于較復(fù)雜的大型制品， 模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要?！? ④ 開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 ⑤ 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低， 與國(guó)外差距甚大， 在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)

41、件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。 ⑥ 應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)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(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM 的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提?！? ⑧ 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品不斷向微型化方向發(fā)展，因而產(chǎn)生了新世紀(jì)產(chǎn)業(yè)需求的微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)。許多新興制造技術(shù)隨之產(chǎn)生，包括光刻，電鑄及脫模技術(shù)(LIGA)、紫外光蝕刻技術(shù)(UV)、放電加工(EDM)、微注射成型、精密磨削和精密切削等。其中，微注射成型技術(shù)以容易實(shí)現(xiàn)低成

42、本大規(guī)模生產(chǎn)具有精密微細(xì)結(jié)構(gòu)零件的優(yōu)點(diǎn)成為世界制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。 因此我國(guó)必須在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)微注塑成型領(lǐng)域的理論及技術(shù)研究。 2 注塑成型工藝與設(shè)備 2.1 注塑模的組成及各部分作用 （1） 塑件成型零件：賦予成型材料形狀和尺寸的零件。通常由型芯、型腔以及其他輔助零件等。 （2） 澆注系統(tǒng)：將熔融塑料從注射機(jī)噴嘴引向流入閉合的模腔，一般由主流道、分流道、澆口、冷井以及鉤料桿等。 （3） 合模導(dǎo)向與定位零件：保證模具各結(jié)構(gòu)件相互的移動(dòng)精度，通常有導(dǎo)柱和導(dǎo)套以及定位環(huán)、錐面定位元件等。 （4） 脫模機(jī)構(gòu)：將塑件從模具中平穩(wěn)可靠地脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)

43、裝置，稱之為脫模機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)一般情況下設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，主要有推桿、推桿固定板以及推桿電板等零件組成。 （5） 復(fù)位機(jī)構(gòu)：模具完成塑件推出動(dòng)作后，需要將動(dòng)、定模閉合以便完成下一次的注塑。合模時(shí)為避免推桿損傷型腔表面，一般采用復(fù)位桿帶動(dòng)推桿回到原先位置。 （6） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)：為了滿足注射工藝對(duì)模具溫度的要求，模具應(yīng)設(shè)有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)模具溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由加熱和冷卻系統(tǒng)組成。一般熱塑性塑料成型時(shí)需要冷卻，熱固性塑料成型時(shí)需要加熱。 （7） 排氣系統(tǒng)：塑料熔體注入模具型腔時(shí)，會(huì)使型腔填充不滿或因氣體在高壓力作用下快，快速升溫而使塑件局部燒傷。所

44、以在模具中應(yīng)開(kāi)有排氣槽以保證氣體迅速?gòu)氐着懦瞿Ｇ弧? （8） 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)：當(dāng)塑件側(cè)向有凸凹及孔時(shí)，在塑件被頂出之前，需要先抽拔出側(cè)向的型芯（或鑲塊），才能使塑件順利實(shí)現(xiàn)脫模。 （9） 模架：模具中各模板和導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及復(fù)位桿、推桿等，通過(guò)螺釘連接組合成一起的裝配體稱之為模架。模架是實(shí)現(xiàn)模具基本功能的基礎(chǔ)零件，模架的尺寸規(guī)格已實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化。在設(shè)計(jì)模具時(shí)可直接選用模架。 2.2 注塑成型過(guò)程 注塑成型是熱塑性塑料的主要方法。它的注塑成型過(guò)程歸納起來(lái)是塑化、注射和模塑三個(gè)過(guò)程。其注射工藝流程如圖 2.1 所示。

45、 圖2.1 注射工藝流程 （1） 塑化過(guò)程：塑料在機(jī)筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)螺桿旋轉(zhuǎn)或者柱塞的推擠，達(dá)到組分均勻并具有良好可塑性的過(guò)程，即塑化過(guò)程是注塑過(guò)程的準(zhǔn)備過(guò)程。 （2） 注射過(guò)程：塑料在噴嘴的注射壓力下由料筒克服一系列的流動(dòng)阻力和運(yùn)動(dòng)阻力注射進(jìn)入模腔的過(guò)程。一般噴嘴的注射壓力常在80～120MPa之間。 （3） 模塑過(guò)程：從塑料熔體注射進(jìn)入模具開(kāi)始，經(jīng)過(guò)

46、模腔注滿熔體冷卻固化定型，一直到塑件制品從模腔內(nèi)脫出的這一過(guò)程。模塑過(guò)程大體可以分為三個(gè)階段。 ① 沖模階段：從柱塞或螺桿開(kāi)始向前推動(dòng)融料起直至塑料充滿模腔時(shí)為止。在此過(guò)程中注射壓力起決定作用。 ② 保壓階段：熔料充滿模腔后，由于塑料熔體在模腔內(nèi)受到冷卻而發(fā)生收縮但因模腔內(nèi)的塑料仍然處于柱塞或螺桿的穩(wěn)壓之下， 料筒內(nèi)的熔料必須向模腔內(nèi)繼續(xù)填充，才能補(bǔ)足因收縮而留出的空間。 ③ 固化階段：在冷卻系統(tǒng)和模體溫度的作用下，塑件逐漸固化成型，開(kāi)模后頂出。 2.3 注塑機(jī) 注塑機(jī)是塑料 （主要是熱塑性塑料）注射成型時(shí)所使用的主要設(shè)備。其結(jié)構(gòu)主要是由注射裝

47、置、脫模裝置、鎖模裝置、模板機(jī)架等部分所組成。 注射成型時(shí)，將成型模具安裝注塑機(jī)的動(dòng)模固定板和定模固定板上，由鎖模裝置合模并鎖緊，塑料在料筒中被加熱而呈熔融狀態(tài)，由注射裝置將塑料熔體注入模具型腔之中， 塑料件冷卻固化后由鎖模裝置開(kāi)模， 并由推出裝置將塑件推出。 根據(jù)注塑機(jī)的工作過(guò)程，一般可以將注塑機(jī)分為以下幾個(gè)部分： （1） 注射裝置：注射裝置的主要作用是使固態(tài)的塑料顆粒均勻地塑化而呈熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將塑料熔體注入閉合的模具型腔中。注射裝置包括料斗、料筒、加熱器、計(jì)量裝置、螺桿（柱塞式注塑機(jī)為柱塞和分流梭）、噴嘴及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 （2） 鎖模裝置：鎖模

48、裝置的功能有三點(diǎn)：第一是實(shí)現(xiàn)成型模具的開(kāi)、合動(dòng)作；第二是在成型過(guò)程中提供足夠的夾緊力使模具鎖緊；第三是開(kāi)模時(shí)能夠推出模具型腔中的塑料件。鎖模機(jī)構(gòu)可以是機(jī)械式的，也可以是液壓式的，或者是液壓與機(jī)械聯(lián)合作用式的。推出機(jī)構(gòu)也有機(jī)械推出式式和液壓推出式兩種。 （3） 液壓傳動(dòng)和電氣控制：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)是保證注塑機(jī)注塑成型按照預(yù)定的工藝要求 （壓力、速度、溫度和時(shí)間）和動(dòng)作程序準(zhǔn)確進(jìn)行而設(shè)置的。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是注塑機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)，而電氣控制系統(tǒng)則是控制各個(gè)動(dòng)力液壓缸完成開(kāi)啟、閉合及注射、推出與前進(jìn)、后退等動(dòng)作的系統(tǒng)。 隨著塑料工業(yè)飛躍的發(fā)展，注塑機(jī)的發(fā)展也快。類型不斷增加，注

49、塑機(jī)的分類方法較多，通常以下兩種分類方法較為普遍。 （1） 按塑化方式和注射方式，可分為以下兩種。 ① 柱塞式注塑機(jī)：通過(guò)柱塞在料筒內(nèi)作反復(fù)運(yùn)動(dòng)，將塑料熔體注入模具型腔之中。 塑料在料筒內(nèi)的塑化主要依靠料筒外的加熱器提供的熱量使其塑化成黏流狀態(tài)。由于塑料的導(dǎo)熱性差，若料筒內(nèi)塑料層過(guò)厚，則會(huì)導(dǎo)致塑料內(nèi)外層塑化不均勻。因此，柱塞式注塑機(jī)的注射量不宜過(guò)大，一般為 30～60g,而且不宜用來(lái)成型流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料件。 ② 螺桿式注塑機(jī)：通過(guò)螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，將料斗中的塑料卷入，并逐步將其塑化、排氣、壓實(shí)，不斷地將塑料熔體推向料筒前端，積存在料筒頂部和噴嘴之間，螺桿

50、本身受到熔體的反作用力而后退。當(dāng)積存的熔體達(dá)到預(yù)定的注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并在液壓油缸的驅(qū)動(dòng)下向前移動(dòng)，將熔體注入模具型腔。在螺桿式注塑機(jī)中螺桿的作用是送料、塑化、傳遞壓力和壓實(shí)物料。 （2） 按外形特征分類可分為三類。 ① 立式注塑機(jī)：立式注塑機(jī)的注射裝置和定模固定板設(shè)置在設(shè)備的上部，而鎖模裝置、動(dòng)模固定板、推出機(jī)構(gòu)均設(shè)置在設(shè)備的下部。立式注塑機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備占地面積小，模具裝拆方便，安裝嵌件和活動(dòng)型芯方便可靠。其缺點(diǎn)是不易進(jìn)行自動(dòng)化操作，只適用于小注射量場(chǎng)合，注射量一般為 10～60g。 ② 臥式注塑機(jī)：臥式注塑機(jī)的注射裝置和定模固定板在設(shè)備的右側(cè)，而鎖

51、模裝置、 動(dòng)模固定板、 推出機(jī)構(gòu)等均設(shè)置在左側(cè)。 臥式注塑機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較矮，易于操作，塑料件退出后能自動(dòng)落下，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。其缺點(diǎn)是設(shè)備占地面積大，模具裝卸比較麻煩。 ③ 直角式注塑機(jī)：此注塑機(jī)的注射裝置為立式布置、鎖模、定頂出機(jī)構(gòu)以及動(dòng)模固定板、定模固定板均按臥式排列，其缺點(diǎn)是加料比較困難，嵌件或活動(dòng) 型芯安放不便，只適用于小注射量的場(chǎng)合，注射量一般為20～45g。 立式注塑機(jī)和直角式注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)為柱塞式，而臥式注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)多為螺桿式。隨著注塑機(jī)的成型范圍的擴(kuò)大，近年來(lái)出現(xiàn)了許多新型注塑機(jī)，如玻璃纖維增強(qiáng)塑料注塑機(jī)、發(fā)泡注塑機(jī)、熱固性注塑機(jī)等。 3

52、 模具分析與設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 （1） 塑件名稱：頂蓋（2） 塑件材料：ABS （3） 型腔設(shè)置：一模四腔 （4) 產(chǎn)品塑件圖 圖3.1 塑件產(chǎn)品圖 3.2 塑件介紹及塑件材 3.2.1 塑件介紹 所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為頂蓋。零件尺寸較小，整個(gè)零件都較薄，最厚的地方不過(guò)2mm,形狀較規(guī)則。由于塑件產(chǎn)品直接與手接觸， 要求塑件表面光滑、無(wú)明顯毛

53、刺，形狀有較高的精度要求,在個(gè)電子產(chǎn)品中才能合理使用。 3.2.2 塑件材料分析介紹 化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene（ABS） 比重:1.05克/立方厘米 燃燒鑒別方法：連續(xù)燃燒、藍(lán)底黃火焰、黑煙、淺金盞草味 溶劑實(shí)驗(yàn)：環(huán)已酮可軟化，芳香溶劑無(wú)作用 干燥條件：80-90℃ 2小時(shí) 成型收縮率:0.4-0.7% 模具溫度：25-70℃（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低） 融化溫度：210-280℃（建議溫度：245℃） 成型溫度：200-240℃ 注射速度：中高速度 注

54、射壓力：500-1000bar （1）ABS的特點(diǎn) ① 綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. ② 與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. ③ 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 ④ 流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 ⑤ 同PVC（聚氯乙烯）一樣在屈折處會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。 （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長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí). ② 宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光

55、澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. ③ 如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā? ④ 如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 （3）用途 汽車配件（儀表板、工具艙門(mén)、車輪蓋、反光鏡盒等），收音機(jī)殼，電話手柄、大強(qiáng)度工具（吸塵器，頭發(fā)烘干機(jī)，攪拌器，割草機(jī)等），打字機(jī)鍵盤(pán)，娛樂(lè)用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車等 （4）脫模斜度 脫模斜度足為了便于塑件的脫模，以免在脫模過(guò)程中擦傷制品表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型

56、尺寸而定。塑件內(nèi)孔以型心小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度沿形狀擴(kuò)大方向標(biāo)出，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向標(biāo)出。要求開(kāi)模后塑件留在型芯上，塑件表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù)ABS的性能，型芯的脫模斜度取1。 （5）塑件壁厚 塑件壁厚對(duì)塑件的成型、冷卻及變形會(huì)產(chǎn)生較大的影響。塑件壁厚不均，會(huì)導(dǎo)致各個(gè)部分固化收縮不均勻，易產(chǎn)生氣孔、裂紋、內(nèi)應(yīng)力等缺陷。根據(jù)手機(jī)充電器外殼的材料，結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等方面的要求，壁厚取2.5mm。 （6）孔 制品上孔的位置應(yīng)盡可能設(shè)置在不減弱制品的機(jī)械強(qiáng)度的部位，孔的形狀也應(yīng)力求不增加模具制造下藝的復(fù)雜性。 3.3 分型面

57、選擇 分型面是模具上用來(lái)取出塑件和澆注系統(tǒng)料可分離的接觸面稱為分型面,分型面的選擇對(duì)模具設(shè)計(jì)方式影響最大,分型面設(shè)計(jì)是否合理對(duì)塑件質(zhì)量和模具復(fù)雜程度具有很大的影響?；旧鲜且环N分型面對(duì)應(yīng)著一種模具設(shè)計(jì)方案，所以分型面的選擇決定著模具總體的設(shè)計(jì)方案。注塑模具分型面的選擇，一般應(yīng)考慮以下各項(xiàng)基本原則： 1）保證塑料制品能夠脫模。2）使分型面容易加工。3）盡量避免側(cè)向抽芯。4）使側(cè)向抽芯盡量短。5）有利于排氣。6）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。7）盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。8）盡可能滿足塑件的使用要求。9）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。10）長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向。11）有利于簡(jiǎn)化

58、模具結(jié)構(gòu)。綜上所述，分型面平坦在一個(gè)平面上,為了順利脫模,分型面采用如下模具結(jié)構(gòu)，只需要斜頂出模，加工成本經(jīng)濟(jì)，塑件成型精度可靠。見(jiàn)圖 3.2 圖3.2 分型面 3.4 型腔布置方案 本模具設(shè)計(jì)為提高成型效率采用的是一模四穴 3.5 注塑機(jī)的選擇 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)塑件的具體情況，選擇合適的注塑機(jī)。注塑機(jī)選擇主要包括以下兩方面的內(nèi)容： （1）確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料，塑件，注射模及注射工藝等所要求的注射規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)的范圍內(nèi)； （2）調(diào)整注射機(jī)的

59、技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 根據(jù)塑料的類型，塑件的結(jié)構(gòu)和注射模的大小，成型方法，生產(chǎn)批量以及現(xiàn)有設(shè)備及注射工藝進(jìn)行注射機(jī)的選擇。 注射機(jī)規(guī)格的初選是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和注射模的大小。先預(yù)選注射機(jī)的型號(hào)，之后要進(jìn)行校核。 注塑機(jī)初選： 初選注射機(jī)的型號(hào)為SZ-100/630,上海第一塑料機(jī)械廠生產(chǎn)。具體參數(shù)如下： 結(jié)構(gòu)形式： 臥式； 理論注射容量： 75/105cm3； 螺桿直徑： 30/35mm； 螺桿注射壓力： 224/164.5mpa； 注射速率： 60/80g/s； 塑化能力： 7.3/11.8g/s； 螺桿轉(zhuǎn)

60、速： 14-200r/min； 鎖模力： 630KN； 拉桿內(nèi)間距： 370x320mm； 開(kāi)模行程： 270mm 最大模具厚度： 300mm 最小模具厚度： 150mm 鎖模形式： 雙曲肘 模具定位孔直徑： 125mm 噴嘴球直徑： 15mm 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： K利G公≥G件+G費(fèi) 其中，G公是指注塑機(jī)的公稱注射質(zhì)量（g）；K利是指注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)；G件是指塑件的質(zhì)量（g）；G費(fèi)是指澆注系統(tǒng)的廢料質(zhì)量。 由于澆注系統(tǒng)的廢料質(zhì)量

61、無(wú)法確定，所以先用塑件的注射容量進(jìn)行估算，計(jì)算如下： 塑件的注射容量即塑件的體積： V塑＝ 13 （ － ）－（ + ） ＝ 967.35 mm 考慮到理論注射容量為實(shí)際的75%，故實(shí)際注射容量為 3.87/0.75=5.16 cm，根據(jù)相關(guān)參數(shù)選擇XS-ZY-60型號(hào)的注塑機(jī)，其中，X：成型；S：塑料；Z：注射 3.6注塑機(jī)參數(shù)的校核 3.6.1 最大注射量校核 塑料連同凝料在內(nèi)的質(zhì)量一般不應(yīng)大于注射機(jī)最大注射量的80%，注射機(jī)多以公稱容量來(lái)表示，可采用下式校核 =c G 式中： --注塑機(jī)可注射的最大注謝量（g）； G --注塑機(jī)的公稱注射容量（cm）；

62、--待加工塑料密度 g/ cm。 代入數(shù)據(jù)得： =0.851.25500=531.25g 根據(jù)式 = (n V塑件＋ V流道)=1.2535.19 =43.986g 式中： n--模具的型腔數(shù)； V塑件--塑件的體積（cm）； V凝料--凝料的體積（cm）； --塑料密度 (g/ cm)。 代入數(shù)據(jù)得： =43.986g 因?yàn)?306＞43.986 故：合格 3.6.2 鎖模力校核 由于高壓塑料熔體在充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大的推力，這個(gè)力應(yīng)該小于注射機(jī)的公稱鎖模力，否則就會(huì)產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，即 F鎖≥pA分 式中

63、 F鎖——注射機(jī)公稱鎖模力（N）； P——注射時(shí)型腔的壓力（MPa） A分——澆注系統(tǒng)和塑件在模具分型面上的垂直投影面積之和（m2） 該塑件為壁厚均勻容器類制件，屬易于成形的制品。查表2.3，將注射時(shí)型腔的壓力取為P=20MP 代入數(shù)據(jù)得： 3500kN≥81.3910-42010610-3=126.78kN 注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出。 開(kāi)模行程及其頂出行程可按下式進(jìn)行校核： S≥H + H +a+（5～10） 式中：S－注塑機(jī)最大開(kāi)模行程 H －塑件脫模距離（型芯的高度） H －

64、塑件高度 a －中間板與定模板之間的分開(kāi)距離（流道凝料的長(zhǎng)度） 其中：H ＝40 ，H ＝45 ，a=68 ，S＝500 ，則 H + H +（5～10）＝158～163

65、脫模距離（型芯的高度） H －塑件高度 a －中間板與定模板之間的分開(kāi)距離（流道凝料的長(zhǎng)度） 其中：H ＝40 ，H ＝45 ，a=68 ，S＝500 ，則 H + H +（5～10）＝158～163

66、流道、澆口 （進(jìn)料口）以及冷料穴四個(gè)部分組成。 （2）普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： ① 適應(yīng)塑件注射成型的工藝特性； ② 有利于型腔內(nèi)氣體的排出； ③ 盡量減少塑料熔體的熱量損失和壓力損失； ④ 避免塑料熔體直接沖擊細(xì)小型芯或嵌件； ⑤ 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔的布局同時(shí)考慮流動(dòng)距離和流動(dòng)面積的校核。 3.7.1 主流道的設(shè)計(jì) 1）主流道尺寸和澆口的設(shè)計(jì) （1）主流道的主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線小端直徑 D =注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5~1） =3+（0.5~1），取D=4.0mm 。 （2）主流道的球面半徑 SR =注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1~2） =15+（1~2），取SR=16mm 。 （3）球面的配合高度 h = 3mm: 5 mm，取h=3mm 。 （4）主流道的長(zhǎng)度 取L=22+43.5=65.5mm。 主流道大端直徑 D′= D+ 2Ltana a 6.54 （半錐角 a =