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請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題名稱： 飛科 FS330 剃須刀前蓋注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間： 年 月 日～ 年 月 日 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091剃須刀前蓋注射模設(shè)計(jì)摘要：根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用 TOSHIBA EC40-Y 型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD 和 PROE 繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字，簡明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；模具設(shè)計(jì)；CAD 繪制二維圖；PROE 繪制 3D 圖，注射機(jī)的選擇AbstractIn accordance with the requirements of the plastic products to understand the use of plastic parts, technical requirements analysis process, dimensional precision plastic parts, to choose plastic parts workpiece size. The mold using a four-point gate feed, injection machine TOSHIBA EC40-Y model, cooling systems, CAD and PROE draw two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. The operating manual, the systematic use of brief text, concise diagrams and calculation analysis plastic parts, thus make reasonable mold design.Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; PROE draw 3D map, the choice of the injection molding machine 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609目 錄1 前言 ...............................................................12 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................32.1 模具方案論證 ......................................................32.2 塑件的測繪與造型 .................................................32.2.1 塑件的測繪 ......................................................32.2.2 塑件的造型 .....................................................42.3 塑件工藝分析 ......................................................52.4 型腔數(shù)目的確定 ....................................................62.5 分型面的確定 ......................................................82.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ....................................................92.6.1 澆口位置選擇 ....................................................92.6.2 主流道設(shè)計(jì) ......................................................92.6.3 分流道設(shè)計(jì) .....................................................102.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................................112.7.1 冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) .............................................112.7.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 .................................................112.7.3 冷卻水道在定模和動(dòng)模中的位置 ...................................122.8 零件工作尺寸計(jì)算 .................................................132.9 模架的選擇 .......................................................152.10 總裝配圖及三維造型 ..............................................162.10.1 總裝配圖 ......................................................162.10.2 模具的三維造型 ................................................172.11 注塑機(jī)的校核 ...................................................172.11.1 額定鎖模力校核 ................................................182.11.2 模具高度與注塑機(jī)閉合高度的校核 ................................192.11.3 注塑機(jī)開模行程的校核 ..........................................203 結(jié)論 ..............................................................21參考文獻(xiàn) ............................................................23致 謝 ..............................................................24附 錄 ..............................................................25 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091 前言模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，越來越普遍地采用塑料成型。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場競爭中的反映能力和速度。由于模具的使用特點(diǎn)，決定了模具設(shè)計(jì)也區(qū)別與其它行業(yè)。模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn)如下 :[1]a．塑件的物理力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對應(yīng)力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)。b．塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻或使熱固性塑料制品均勻地固化。c．塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和簡化脫模結(jié)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝的要求。對于特殊用途的制品，還要考慮其光學(xué)性能、熱學(xué)性能、電性能、耐腐蝕性能等。目前，我國的模具制造技術(shù)已從過去只能制造簡單模具發(fā)展到可以制造大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。在塑料模具方面，能設(shè)計(jì)制造汽車保險(xiǎn)杠及整體儀表盤大型注射模。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)技術(shù)對塑料注塑過程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化，也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備，使模具制造能力大為提高。某些國外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富、實(shí)用可靠的 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高。新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測和控制，提高了大面積加工的深度控制精度。電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了模具表面質(zhì)量。模具逆向工程技術(shù)、快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)、三維掃描測量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，對模具制造能力的提高也起到了很大作用。我國經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展；另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向也十分明顯。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正朝著數(shù)字化方向發(fā)展。特別是模具成型零件方面的軟件等，這些技術(shù)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，進(jìn)而將數(shù)據(jù)交換到加工制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造，或?qū)⒃O(shè)計(jì)與制造連成一體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。90 年代，國際著名商品化三維 CAD/CAM 系統(tǒng)，如美國的 PROE、PROE-II、 CADD5、Solid works、MDT 等均陸續(xù)在模具界得到應(yīng)用。美國 PTC 公司基于 PROE 系統(tǒng)開發(fā)了鈑金零件造型模塊 Pro/Sheet Metal。PROE Solution 公司在 PROE-II 的基礎(chǔ)上開發(fā)了同類型的模塊 PROE/Sheet Metal。以上兩個(gè)系統(tǒng)都缺乏面向級進(jìn)成形工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專用模塊，但這方面的工作進(jìn)展很快，有的已經(jīng)初見成效。 如美國 Computer Design 公司開發(fā)的級進(jìn)模軟件 Striker Systems 是銷售量較大的商業(yè)化 CAD/CAM 系統(tǒng)，包括鈑金零件造型（SS-DESIGN） 、毛坯展開（SS-UNFOLD） 、毛坯排樣（SS-STRIP DESIGN） 、模具設(shè)計(jì)（SS- DIE DESIGN）和數(shù)控加工（SS-WIRE、SS-PROFILE）等模塊。該系統(tǒng)支持鈑金零件的特征造型，雖已具有某些自動(dòng)化設(shè)計(jì)的功能，但其設(shè)計(jì)過程仍以交互操作為主，目前只適用于彎曲沖裁級進(jìn)模的設(shè)計(jì)。 本世紀(jì)之初，美國 PROES 公司與我國華中科技大學(xué)合作在 PROE-II （現(xiàn)為 NX）軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進(jìn)模 CAD/CAM 軟件 NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計(jì)、條料排樣、壓力計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等模塊。具有特征識(shí)別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在 2003 年作為商品化產(chǎn)品投入巿場。電動(dòng)剃須刀在日常生活中應(yīng)用十分普及。本課題課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐，選取一款飛科 FS330 剃須刀，完成對該剃須刀前蓋產(chǎn)品的造型并設(shè)計(jì)其注塑模具。在產(chǎn)品造型過程中要對該產(chǎn)品進(jìn)行測繪，并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化繪制出產(chǎn)品的 3D 模型；在模具設(shè)計(jì)時(shí)，要對 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609產(chǎn)品進(jìn)行注塑工藝分析，需考慮分產(chǎn)品材料、型面的選擇、模具型腔的布局，澆注系統(tǒng)、推出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等問題。在設(shè)計(jì)過程中主要是對剃須刀前蓋測繪、模具設(shè)計(jì)、在模具設(shè)計(jì)時(shí)對分型面的選擇、澆口形式與位置的確定、型腔位置的安排、定、動(dòng)模冷卻水道的設(shè)置、工藝分析等。剃須刀前蓋的幾何尺寸進(jìn)行測量后要進(jìn)行合理的處理。根據(jù)使用壽命和經(jīng)濟(jì)方面考慮，模具采用一模兩腔，動(dòng)定模尺寸根據(jù)手冊選 B×L=120X200 的模板，采用推桿和推桿固定板作為頂出機(jī)構(gòu)的組件，采用冷卻水道直流道為圍繞型腔的冷卻方式。模具方案確定后進(jìn)行工藝分析。根據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960912 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．1 模具方案論證本課題的設(shè)計(jì)目的是對典型平面類零件測繪、三維造型、模具設(shè)計(jì)并繪制整套模具的二維圖和三維圖。進(jìn)行零件的三維造其設(shè)計(jì)流程為：先對制品進(jìn)行工藝分析和精確測繪，畫出制品二維工程圖，然后根據(jù)二維工程圖進(jìn)行制品的三維造型，再通過 PROE 為模具型腔、型芯（即動(dòng)、定模板）的三維造型，接著就是模具整體設(shè)計(jì)，然后是加工工藝分析。首先是注塑機(jī)的選擇，主要從注射量、鎖模力等方面進(jìn)行考慮。要確保制件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過注射機(jī)最大容量的 80％。然后是模具型腔的確定，考慮到生產(chǎn)綱領(lǐng)和經(jīng)濟(jì)效益，本模具采用一模兩腔。接著的分型面的選擇，本模具選擇制品的下表面為分型面。再接下來是對各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先是澆注系統(tǒng)，制件采用側(cè)澆口。主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線在同一條直線上。由于主流道與高溫高壓的熔融塑料接觸所以外面要加個(gè)澆口套。澆口套要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，這樣可以延長模具的使用壽命。其次是排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本模具采用動(dòng)、定模板間的間隙排氣。利用分型面的配合間隙自然排氣。第三是冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為了保證水道中的水溫保持平衡，縮短了水道的長度，本模具采用兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)水道。第四是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推動(dòng)的動(dòng)力來源有機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。本模具設(shè)計(jì)采用注射機(jī)的開模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)流道的自動(dòng)脫模,由於塑件為外觀部品,具有無痕化的表面要求,因而塑件的出模需應(yīng)用注塑機(jī)配置構(gòu)成中的機(jī)械手吸盤將塑件從模具吸出。然后是復(fù)位機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，由于本模具比較簡單，復(fù)位機(jī)構(gòu)采用四個(gè)復(fù)位桿構(gòu)成；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用四個(gè)導(dǎo)套和導(dǎo)柱構(gòu)成。本模具設(shè)計(jì)采用制件保留在動(dòng)模一側(cè)，要保證制件不應(yīng)推出變形或損壞，還要保證塑件的良好外觀和結(jié)構(gòu)可靠。模具設(shè)計(jì)好后進(jìn)行圖樣分析，確定加工工藝過程。2．2 塑件的測繪與造型在模具設(shè)計(jì)之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。剃須刀前蓋如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求較高。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609剃須刀前蓋 3D 視圖2．2.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 、脫模斜度由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5 ，根據(jù)文獻(xiàn) [1]，塑件材料 PC 的型腔脫模斜度為 0.35 ～1 30/ ，型芯脫模斜? /?度為 30/～1 。（2） 、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～4 ，最常用m的數(shù)值為 2～3 。m（3） 、塑件的圓角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于 0.5～1 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的 0.5m倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 0.5 倍。（4） 、孔塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。2．2.2 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 PC，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級確定精度等級。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)[2]表 3-2 塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3 級精度，未注采用 MT5 級精度。 2．2.3 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra 0.02～1.25 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的 1/2，即 Ra 0.01～0.63m? 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)m?原。2．2.4 塑件的體積和質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測量，在 PROE 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測得塑件的體積，乘以 PC 的密度，即可以得出該塑件制品的質(zhì)量約為 5.5g。2．3 塑件材料分析剃須刀前蓋的材料是 PC，PC 塑料由于具有較大的機(jī)械強(qiáng)度和良好的綜合性能，在電子工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑材料、玩具制造等工業(yè)中占有重要的位置， PC 塑料注塑工藝作如下分析：PC(聚碳酸酯)屬于聚酯類，碳酸酯組合是由芳香族組合連結(jié)而成。這結(jié)構(gòu)可令物料有高熔膠黏度及良好的抗高溫能力。PC 是無定形，無味、無臭、無毒、透明的熱塑性聚合物。強(qiáng)硬、堅(jiān)韌、透明，在不同的溫度范圍下，性質(zhì)仍保不變；燃燒較慢，有一定的絕緣性質(zhì)，但不適用于電弧的地方。加工時(shí)絕不能滲入水份，否則塑料降質(zhì)，不能抵抗缺口、化學(xué)品及 UV 光。遇到拉力時(shí)塑料容易破裂，不然可以抵抗蠕變。PC 的抗沖擊力良好，尤其是于低溫下；可抵受高溫達(dá) 135℃。有防火級及增強(qiáng)玻璃級，在某些情況下亦會(huì)應(yīng)用PC 與其它聚合物調(diào)配而成的塑料。例如，因?yàn)?PC 不能抵受汽油、低油及水解，故在汽車工業(yè)上的用途有限。改良橡膠的 PC/PBT 調(diào)配料在-50℃下仍保持剛韌，能抵受高熱、燃油及風(fēng)化，并可接受油漆及超聲波焊接。減少份子量的 PC 有較低黏度，加工溫度較低，故循環(huán)更快。將 PC 與 POP 接合，可改良防火性質(zhì)。通常 PC 會(huì)與 PC 接合，因?yàn)檎{(diào)配料堅(jiān)硬、透光、熱變形溫度高、容易著色及模塑。PC 的性能指標(biāo)：相對密度 1.18~1.20 ，玻璃化溫度 140~150 ，熔點(diǎn) 220~230 。有一定的耐化學(xué)腐蝕性，耐油性優(yōu)良。中粘度, 透明度高 , 耐熱高溫性可達(dá) 180~210℃ 。熱性能：分解溫度 300℃ 以上，長期工作溫度高達(dá) 120℃ ，同時(shí)具有良好的耐寒性，脆化溫度低達(dá)零下 100℃ ；長期使用溫度范圍是 -60℃ 至 120℃。電性能：分子極性小，有優(yōu)良的電絕緣性能。PC 料對溫度很敏感,其熔融粘度隨溫度的提高而明顯降低,流動(dòng)加快.對壓力不敏感,要想提高其流動(dòng)性,采取升溫的辦法較快.PC 料加工前要充分干燥(120℃左右),水分應(yīng)控制在 0.02%以內(nèi).PC 料宜采用“高料溫、高模溫和高壓中速”的條件成型，模溫控制在 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609180～110℃左右較好，成型溫度在 280～320℃為宜。PC 產(chǎn)品表面易出現(xiàn)氣花，水口位易產(chǎn)生氣紋，內(nèi)部殘留應(yīng)力較大，易開裂，因此 PC 料的加工要求較高。PC 收縮率較低（0.6%左右),尺寸變化小;PC 料成型的制品可使用“退火”的方法來消除其內(nèi)應(yīng)力。PC 料在機(jī)械工業(yè)上用來制造高溫電氣制品、風(fēng)筒殼、火牛殼、電工用具、電機(jī)殼、工具箱、奶瓶、冷飲機(jī)殼、照相機(jī)零件、安全帽、齒輪、食品盤子、醫(yī)療器材、導(dǎo)管、發(fā)夾、吹風(fēng)筒、理發(fā)用品、鞋跟、纖維增強(qiáng)后可作結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的工程零件、CD 碟。2．4 型腔數(shù)目的確定 型腔的數(shù)目一般由注塑機(jī)噸位來確定的，并且從塑件的尺寸精度考慮，由于該制品精度等級為 6，從注塑經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，所以型腔數(shù)控制在兩腔之內(nèi)。以注塑機(jī)的注塑能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注射量的 80%，型腔數(shù)目的確定按下式進(jìn)行：（2-1）0.8SWN??件 j式中 N—型腔數(shù)；S—注射機(jī)的注射量，g；—澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，g；Wj—塑件質(zhì)量，g；件A．根據(jù)塑件的形狀在 PROE 里可以得出制品的體積和質(zhì)量塑件體積 v=4.6cm ； 塑件質(zhì)量 m= v=4.6×1．20≈5.5 g 3?式中 為塑料容重（PC 的容重 =1.20g/ cm ） 。? 3B．根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)C．生產(chǎn)批量 試制或小批量生產(chǎn)宜取單腔，大批大量生產(chǎn)宜取多腔，該塑件為大批大量生產(chǎn)，故宜取多型腔。綜合考慮塑件的精度要求、經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)量，型腔數(shù)確定為一模兩腔。排位布局如下： 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609型腔布局2．5 分型面的確定分型面是模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。分型面的選擇在模具設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)重要地位。分型面選擇得合理與否，直接影響到模具整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及塑件質(zhì)量。分型面的確定要遵守以下原則 ：[2]a．分型面塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)?；蛳履?，以便從動(dòng)?；蛳履ｍ敵?，簡化模具結(jié)構(gòu)。b．分型面塑件留于動(dòng)模時(shí)，應(yīng)考慮最簡頂出形式，簡化模具結(jié)構(gòu)。c．塑件有側(cè)抽芯時(shí)，應(yīng)盡可能放在動(dòng)?；蛳履２糠郑苊舛；蛳履?cè)抽芯。d．塑件有多組抽芯時(shí)，應(yīng)盡量避免長端側(cè)抽芯。e．頭部有圓弧的塑件，采用圓弧部分分型會(huì)損傷塑件外觀。一般應(yīng)選擇在頭部下端分型。f．一般塑件分型面的選擇，應(yīng)考慮到塑件的外觀，盡量避免塑件表面留有分型痕跡。g．有同心度要求的塑件，應(yīng)盡可能將型腔設(shè)在同一分型面上。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091h．一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動(dòng)方向的末端，以利于排氣。分型面的確定是非常重要的，在簡單模具中有的分型面不時(shí)水平就時(shí)垂直的，這樣的分型面壁較好處理，由于制品結(jié)構(gòu)的限制，在許多模具中，其分型面不是處于同一平面。對于這樣的分型面不在同一平面的模具，為了避免合模時(shí)動(dòng)、定模兩部分發(fā)生碰撞，以及減小模具制造的難度可以將分型面設(shè)計(jì)在成型模的內(nèi)部，并采用一定的錐角定位，這樣就解決了分型和定位問題。根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)分析，該制品的外觀要求高，所以分型面選擇在塑件的底面，如圖所示：分型面2．6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2．6．1 澆口位置選擇注塑模的澆注系統(tǒng)是指注塑模中從主流道的始端到型腔之間的熔融塑料的通道。其作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔內(nèi)，并在填充及凝固過程中將澆注壓力傳遞到型腔塑件的各部分，而得到要求的塑件。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、進(jìn)料口、冷料穴等組成。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：a．澆口要設(shè)在不影響塑件外觀質(zhì)量的地方及部位；b．澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)塑料的成型特性，以保證成型周期及塑件質(zhì)量；c．澆注系統(tǒng)根據(jù)型腔數(shù)的多少和布局確定；d．澆注系統(tǒng)根據(jù)成型塑件的形狀及尺寸確定； 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609e．澆注系統(tǒng)盡量采用短流程，以減少熱量和壓力的損耗及節(jié)約原材料；f．澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于良好的排氣，并防止型芯的變形及嵌件的位移；g．澆注系統(tǒng)的確定應(yīng)考慮注射機(jī)的安裝尺寸，防止單邊安裝。澆注系統(tǒng)對注射成型效率和塑件的質(zhì)量有直接的影響，是注塑設(shè)計(jì)的的關(guān)鍵。其形狀和尺寸的確定，應(yīng)根據(jù)塑料的成型特點(diǎn)，塑件的大小和形狀，模具成型腔數(shù)，塑件的收縮率，外觀質(zhì)量要求，注塑機(jī)模板的大小，冷卻等因素進(jìn)行綜合考慮。一般情況下，按設(shè)計(jì)尺寸加工成型后，很難達(dá)到預(yù)想要求，應(yīng)根據(jù)試模邊修整邊實(shí)驗(yàn)，直到試出合格的零件，最后修正定形。澆口可以理解成熔融塑料通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔的最后一道門。它具有兩個(gè)功能：第一、對塑料熔體流入型腔起著控制作用；第二、當(dāng)注塑壓力撤銷后，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑料不會(huì)倒流。在制品中，澆口位置與尺寸的設(shè)計(jì)是非常困難的（在精密成型中尤為明顯） 。澆口類型的選擇取決于制品外觀的要求、尺寸和形狀的制約以及所使用的塑料種類等因素。根據(jù)本塑件的結(jié)構(gòu)特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)因素，確定每個(gè)型腔使用一個(gè)進(jìn)澆點(diǎn)，澆口點(diǎn)在塑件側(cè)邊，對塑件外觀影響很小，人工切除澆注系統(tǒng)殘料。澆口位置2．6．2 主流道設(shè)計(jì)主流道是注塑機(jī)噴嘴與模具接觸的部位開始到分流道為止的一段通道。主流道垂直于分型面，一般設(shè)計(jì)成圓錐形，以便于使凝料順利地從主流道拔出。根據(jù)文獻(xiàn) 中的表[3] 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960915-13 所示，主流道的結(jié)構(gòu)形式及尺寸見表 2-2 和圖 2-4。表 主流道的設(shè)計(jì)尺寸名稱 符號(hào) 尺寸計(jì)算方法主流道小端直徑 d1(0.5)415dm????主流道錐角 ａ 取 2?球面配合高度 H 一般 ，取38主流道球面半徑 R 1()15R???:主流道長度 L Lm取 9主流道與分流道過渡圓角 r 3主流道大端直徑 D 02tan4.527tan1d??????2．6．3 分流道設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口(進(jìn)料口)之間的一段通道。其作用是通過流道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。分流道的截面宜采用梯形及圓形截面，設(shè)計(jì)時(shí)，分流道應(yīng)平衡布置，特別是對于多型腔模具，應(yīng)盡量使其布置均衡，使熔料幾乎能同時(shí)到達(dá)每個(gè)型腔的進(jìn)料口。本模具設(shè)計(jì)中所有型腔體積相同，所以分流道設(shè)計(jì)采用等截面和等距離。同時(shí)，還要用改變流道長度的辦法來調(diào)節(jié)阻力大小，以保證各個(gè)型腔同時(shí)填充。本設(shè)計(jì)中，分流道的排列方式是直線形排列，以保證所有型腔同時(shí)充滿，其選擇圓形截面積。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609主流道及分流道2．7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2．7．1．冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) a．冷卻水孔的數(shù)量越多，對塑件冷卻也就越均勻。b．冷卻水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即將孔的排列與型腔的形狀一致。c．塑件局部壁厚處，應(yīng)加設(shè)冷卻裝置。當(dāng)設(shè)計(jì)冷卻孔直徑為 D 時(shí)，它的孔距最好為5D，孔與型腔的距離為 3D。d．當(dāng)大型塑件或薄壁零件成型時(shí)，料流較長，而料溫越流越低，可以適當(dāng)?shù)馗淖兝鋮s水道的排列密度。e．冷卻水道要避免接近塑料的熔接痕部分，以免熔接不牢，降低強(qiáng)度。f．冷卻水道不應(yīng)穿過接縫部分，以防漏水。g．冷卻水道內(nèi)不應(yīng)有存水或產(chǎn)生回流的部分。h．澆口部分由于經(jīng)常接觸注塑機(jī)噴嘴，是模具上最熱的部分，應(yīng)加強(qiáng)冷卻，有時(shí)應(yīng)考慮進(jìn)料嘴單獨(dú)冷卻。i．進(jìn)出水水嘴接頭，應(yīng)設(shè)在不影響操作的方向，盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常在注塑機(jī)操作的對面。j．如果型芯太長，冷卻水道無法開設(shè)，則可以選用熱導(dǎo)系數(shù)較大的材料，在型芯下部采用噴水法進(jìn)行冷卻。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--145991960912．7．2 冷卻水道布置冷卻水道的位置取決于制品的形狀和定、動(dòng)模板的厚度，原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料向模具熱傳導(dǎo)困難的地方，根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，冷卻水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致。不少小型模具的型腔時(shí)直接在模板上加工而成的（也可以采用拼鑲結(jié)構(gòu)，但是由于模具尺寸較小，所以型腔與型芯的鑲件尺寸更?。?，對于這類模具，可以直接在模板上設(shè)置冷卻水道。在模板上直接設(shè)置冷卻水道，同樣應(yīng)遵循冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，使冷卻水道盡量靠近型腔表面和盡量圍繞型腔，使制品在成型過程中冷卻均勻。如果模具中的冷卻水道太長，在成型過程中，會(huì)使得水溫變化增大。針對這個(gè)問題，為了保證其冷卻效果可采用兩個(gè)獨(dú)立回路。 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在型芯塊與型腔塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的 1~2 倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持 3~5 倍直徑。冷卻孔道直徑通常為 6~12 mm（7/16~9/16 英吋） ，在此取 8mm。 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609冷卻水道的分布2.8 零件工作部分尺寸的計(jì)算成型零件的工作尺寸是指凸模、凹模直接構(gòu)成塑件的尺寸。例如型腔和型芯的徑向尺寸、高度、深度、凸臺(tái)或孔到某成型表面的深度、螺紋成型零件的徑向尺寸和螺距尺寸等。該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算，該材料 PC 的收縮率為 1.005。故平均收縮率為：05.1%2minax????S )1.6(根據(jù)模具的制造公差取 ，成型零件工作部分尺寸計(jì)算見表 6-1 至表 6-6 所示。?31Z?表 6-1 型腔深度尺寸計(jì)算 zz xHSHsm???????00 ])1[()( 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸30 1.053?26 17.0526?23 .0220 .017 1.7?表 6-2 型腔徑向尺寸計(jì)算 zz smLSL?? ?? ???00 ]75.)1[()(塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸330 15.023?150 29.015?表 6-3 型芯高度尺寸計(jì)算 00 ])[()( zz xhShsm???????塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸17.5 08.5317?表 6-4 型芯徑向尺寸計(jì)算 00 ]75.)1[()( zz smlSl ?? ?? ???塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸320 05.32?100 05.1?表 6-5 中心尺寸計(jì)算 2)1(2)( zszmCC??????塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸138 05.138 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196092．9 模架的選擇模板是模具中最重要的組成部分，模板設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到模具的設(shè)計(jì)成敗。其中模板的厚度設(shè)計(jì)是首要考慮的因素，它不僅與成型制品的質(zhì)量有關(guān)，還與設(shè)計(jì)的成本相關(guān)，更體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)水平，是模具設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)部分。本次模具設(shè)計(jì)充分考慮個(gè)模板的作用以及相互的位置關(guān)系，并結(jié)合相關(guān)手冊的規(guī)范，模架如圖所示。CI 型模架圖2．10 總裝配圖及三維造型2．10．1 總裝配圖裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，其要求為：a．盡可能按 1:1 比例繪制，并應(yīng)符合機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)。b．繪制時(shí)先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時(shí)畫出。為了更好地表達(dá)模具中成型塑件的形狀、澆口位置等，在模具總裝圖的俯視圖上，可將上模（或定模）拿掉，而只畫出下模（或動(dòng)模）部分的俯視圖。c．模具總裝圖應(yīng)包括全部組成零件，要求投影正確，輪廓清晰。d．按順序?qū)⑷苛慵男蛱?hào)編出，并填寫零件明細(xì)表，標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明，標(biāo)注模具的必要尺寸。根據(jù)前述各系統(tǒng)設(shè)計(jì)，構(gòu)建模具總體裝配結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用 CI1818 的標(biāo)準(zhǔn)模架、側(cè)澆口、圍繞型腔的冷卻水道方式。2．10．2 模具的三維造型 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091本副模具主要由三類零件組成，分別屬于板類、桿類和導(dǎo)向。模具的三維造型主要由零件裝配生成，其中主要應(yīng)用匹配、對齊、矩陣等定位關(guān)系來約束零件之間的關(guān)系。模具的三維造型如圖所示：模具裝配圖2．11 注塑機(jī)的校核由于采用一模兩腔，需要至少注射量為 5.5x2=11g，流道水口廢料 5g，總注塑量 16g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力） ，綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為 TOSHIBA EC40-Y。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：型號(hào)參數(shù) 單位 EC40-Y螺桿直徑 mm 22理論注射容量 cm3 52注射重量 PS g 48注射壓力 Mpa 253 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--1459919609鎖模力 KN 400拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 320×320允許最大模具厚度 mm 320允許最小模具厚度 mm 150移模行程 mm 570液壓頂出行程 mm 60液壓頂出力 KN 20油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 4.7機(jī)器尺寸(長×寬×高) m 3.4×1.1×1.6機(jī)器重量 t 2.6注塑機(jī)參數(shù)2．11．1 注射量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： mn%8021??式中： --型腔數(shù)量n--單個(gè)塑件的重量（g）1m--澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）2本設(shè)計(jì)中：n=2 5.5 g =5g ?12mm=2x5.5+5=16g注塑機(jī)額定注塑量為 48g注射量符合要求2．11．2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。An??21 請充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q--14599196091式中 n --型腔數(shù)目--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2n=2 =3363 =1054 12m2本設(shè)計(jì)中 =2x3363+1054=77802An?注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對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：（ ）P < F21n?式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）F—注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)教科書表 5-1，型腔內(nèi)通常為 20-40MPa，一般制品為 24-34MPa，精密制品為 39-44MP（ ） P=7780x30x1.1X0.001=256.7KN<400KN21An?鎖模力符合要求2．11.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核（1） 、模具厚度（閉合高度）模具閉合高度必須滿足以下公式 maxminH?式中 --注射機(jī)允許的最大模厚in--注射機(jī)允許的最小模厚max本設(shè)計(jì)中模具厚度為 280mm 150
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