2759 掛鉤注射模設(shè)計(jì)

2759 掛鉤注射模設(shè)計(jì),掛鉤,注射,設(shè)計(jì) 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系　　部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 曹軍 學(xué) 號(hào)： 05010108 外文出處： United States Patent: 4737096, Apr.12,1988 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：譯文翻譯比較準(zhǔn)確，能正確地表達(dá)原文的意思，語(yǔ)言表述基本清晰，語(yǔ)句較通順。簽名： 年 月 日注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。附件 1：外文資料翻譯譯文塑件均一的帶嵌塊注射模摘要 制造光碟的注射模定義了一個(gè)可打開(kāi)的模具型腔和帶有信息的圓盤(pán)，該圓盤(pán)通過(guò)模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕，這樣在必要時(shí)為了使嵌塊易于拆除和更換。該發(fā)明涉及的注塑模具，包括至少兩個(gè)模具零件,這兩個(gè)模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動(dòng)，在內(nèi)部形成一個(gè)空型腔。該型腔連通了一個(gè)壓力管道，用該壓力管道來(lái)給型腔中的高溫塑料加壓，在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個(gè)可打開(kāi)的位置取出某形狀的產(chǎn)品，這個(gè)打開(kāi)的位置在正對(duì)著至少一個(gè)用來(lái)固定嵌塊的空腔壁面上，通過(guò)保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤(pán)是帶中心孔的圓盤(pán)，上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤(pán)的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列，光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤(pán)狀嵌塊的形狀是互補(bǔ)的。制造圓盤(pán)必須滿足高要求，即產(chǎn)品必須符合嚴(yán)格的尺寸精度的規(guī)范。帶有互補(bǔ)信息的圓盤(pán)要制造成嵌塊的形式，需要非常準(zhǔn)確的定位和正對(duì)模具壁。在模具打開(kāi)的時(shí)候，例如，取出一個(gè)光碟時(shí)，鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。在整個(gè)停滯期間內(nèi)有一個(gè)嵌塊準(zhǔn)確和永久正確定位的方法，例如用于制造1000 個(gè)單位的產(chǎn)品，一方面采取抓緊圓盤(pán)中央洞的圓邊的方法；另一方面在圓盤(pán)周圍抓緊圓盤(pán)，但是，它必須保證替換嵌塊不會(huì)損失過(guò)大，一方面是考慮縮短停滯時(shí)間，另一方面防止它轉(zhuǎn)形成另外一種類型的圓盤(pán)，換句話說(shuō)，將改變一系列產(chǎn)品。塑料模具通常是昂貴的。但是，使用帶有采用特殊正確手段來(lái)安置并且在預(yù)先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外，嵌塊容易替換的力有助于進(jìn)一步提高模具的價(jià)格。這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)為它的產(chǎn)品提供了注塑模具，這樣的模具可用于制造大量簡(jiǎn)單且便宜的產(chǎn)品，然而仍保持準(zhǔn)確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。為了了解這一產(chǎn)品，該發(fā)明提出了一種類型注塑模具，序言中所提到的是采用連接一個(gè)低壓液體源來(lái)定位，部分是由于低壓或每個(gè)嵌塊正對(duì)相關(guān)的壁作為保障手段制造而成的。制造塑料薄片如圓盤(pán)形的或上面描述的光碟時(shí)，這種模具可以顯示嵌塊被安排正對(duì)平壁的特征，該壁顯示至少有一個(gè)凹槽連接了負(fù)壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。在這種情況下，最好是每個(gè)凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內(nèi)，并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。在一個(gè)實(shí)際設(shè)備中制造出來(lái)的薄片模型有中央洞，同時(shí)通過(guò)機(jī)械手段能夾住薄片。當(dāng)模具打開(kāi)時(shí)，為了澆口的釋放容易完成，推薦的方法是壓力管道中的變體通過(guò)分開(kāi)部分的模具出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腔中。就具體的物體來(lái)說(shuō)，是可取的，甚至是對(duì)帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個(gè)目的采用的后處理是眾所周知的。然而，為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造，這樣經(jīng)過(guò)后處理去掉殘留應(yīng)力?？梢蕴貏e地制造使變體顯示它的特點(diǎn)，沖壓手段包括一個(gè)圓柱零件的組成部分是一個(gè)模具的部分零件，上述的圓柱零件前面有一個(gè)圓周邊緣的結(jié)構(gòu)適應(yīng)從一個(gè)物體中被打出一個(gè)洞的形狀，正在軸心的零件移開(kāi)，并且附著另一半的模具，而且調(diào)整的意味著來(lái)調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對(duì)面其他部分模具之間的距離。在這種情況下，整手段才能加以管制， ，當(dāng)使用不同塑料時(shí)，以確保不同形狀的物體的最好的質(zhì)量，而這種方式也有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，所以可以制成冷注射和熱注射。特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性，有一種可成型的變體，其中調(diào)整手段可以從外面操作。可以是執(zhí)行在注射過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)，在注射成型中逐漸進(jìn)展，例如從一個(gè)最高的位置距預(yù)先選定的位置的最小距離，例如 O 的距離，可以用具體設(shè)備造，在注射成型期間，該具體設(shè)備進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加熱，成型，最后取出產(chǎn)品。傾向于一種設(shè)備，它顯示了型腔壁在壓力管口的對(duì)面顯出一個(gè)與該型腔會(huì)和的中央凹槽的特點(diǎn)，該凹槽的底部的形成是通過(guò)一個(gè)排出器的底表面，該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西，由通道通向廢料區(qū)。進(jìn)一步的發(fā)明已經(jīng)在此類型注射模之前為它的注塑產(chǎn)品描述過(guò)了。這樣一個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)是在模具打開(kāi)時(shí)驅(qū)動(dòng)負(fù)壓源，進(jìn)行加工。這項(xiàng)發(fā)明將在所附的幾個(gè)主觀選擇的實(shí)例的基礎(chǔ)上解釋，該發(fā)明不能全部解釋，不管怎樣是被限制的。在圖中：圖中 1-5 顯示根據(jù)發(fā)明在一個(gè)生產(chǎn)周期的不同階段是通過(guò)注塑模具縱切；圖中 6 顯示詳細(xì)的解釋了帶有機(jī)械和負(fù)壓手段的插入盤(pán)的穩(wěn)定性；圖中 7 根據(jù)圖 6 顯示了 VII 的細(xì)節(jié)；圖中 8 顯示了一個(gè)視角相當(dāng)于圖 6 中的變體，其中插入盤(pán)由負(fù)壓?jiǎn)为?dú)地夾住變體；當(dāng)根據(jù)圖 8 時(shí)，圖中 9 顯示一個(gè)變體；圖中 10 顯示注塑模具的凹槽的細(xì)節(jié)，凹槽與吸的方法連接，用多孔材料充滿；圖中 11 和 12 顯示兩個(gè)注射模具的脫離模，其中包括外加工的沖壓調(diào)節(jié)手段和加工手段。根據(jù)發(fā)明圖中 1 顯示了注塑模具 1，這包括前端模 2 和后模具 3 。緊靠前表面 4 鎳盤(pán) 5 可以放在一個(gè)提供的中心孔 6 中，盤(pán) 5 可以通過(guò)一個(gè)閥座壓板 7 固定在前表面 4。為此，閥座壓板 7 穩(wěn)固地與后模具 3 連接，用螺栓 8 和螺紋襯套 9 。凸緣 10，在圖 7 中可以更加清楚地看到它的形狀，抓緊中心孔 6 的邊緣。通過(guò)操作螺紋襯套 9，通過(guò)一個(gè)齒輪聯(lián)軸器定一個(gè)直角，閥座壓板 7 朝箭頭 13 的方向可移動(dòng)到相應(yīng)模具 3 的型腔 14，確保鎳盤(pán) 5 緊靠前表面 4。模具 1 習(xí)慣用來(lái)制造光碟。針對(duì)圖中的左側(cè)是鎳盤(pán) 5，為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度 0.300mm 與寬度 0.025mm。根據(jù)一個(gè)具體光盤(pán)的厚度，改變環(huán) 16 使圓盤(pán)的總厚度可以與腔 14 的肩部 17 的厚度持平。鎳盤(pán) 5 依靠閥座壓板 7 夾緊在盤(pán) 5 的中間。夾緊的盤(pán)進(jìn)一步保證了與管道 21連接的環(huán)形槽 18。后模具 3 顯示一個(gè)為了冷卻流體的螺旋形的管道 22。圖 2 顯示了模具 2 的結(jié)構(gòu)，以及與后模具 3 之間的合作，共同約束一輪圓盤(pán)狀的形式腔 23。因此，也可以明顯的是，圖 2 顯示了模具 1 封閉位置。這里的形式腔連接 23 通過(guò)壓力管道 24，對(duì)不同的腔 23，和注射噴嘴 25。 箭頭 27 顯示了相對(duì)位移的表示，注射噴嘴 25 到達(dá)工作的位置。壓力管道 24 一直延伸到前面的模具 2 的中心位置 26。圖 3 顯示如何由落后的流離失所，按照箭頭 27 注射噴嘴 25 通過(guò)的運(yùn)作春季墊圈 28 日，中央位置是 26 轉(zhuǎn)移到左側(cè)，例如，一個(gè) 29 澆道圓錐形狀相應(yīng)的，在不同的壓力管道 24 可釋放。 29 表示，光盤(pán) 30 的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段，可以安排在光盤(pán) 30 的中心孔。沖床是被做成沖壓元件 31 的形式，直徑在 32 前緣相當(dāng)于與中央腔 33 在前面模具 2，其中中央部分 26。這樣凸緣 32 和沖孔機(jī) 31 共同操作，柱形空腔 33 的邊緣 34 位于它對(duì)面的一個(gè)核心部分，由光盤(pán) 30 的方式顯示在圖 4 上并且在中央形成一個(gè)洞。在沖壓機(jī) 31 是通過(guò)在壓力下輸送流體到壓力管道 36，其中活塞 37 流離到左側(cè)?；钊?37 是由兩半聯(lián)結(jié)圈與沖孔機(jī) 31 連接的。這里認(rèn)為分開(kāi)的聯(lián)結(jié)圈 38，其中合作的兩個(gè)凸緣 39，40 的分別是活塞 37 和沖孔機(jī) 31 錐形面上的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)于上述表面的形狀。表面上看，這種通過(guò)連接聯(lián)結(jié)圈 38 的兩半未抽出意味著一個(gè)非常簡(jiǎn)單但可靠的嚙合關(guān)系在活塞 37 與沖孔機(jī) 31 之間獲得。圖 5 顯示中央部分 35 和錐形澆道 29 共同構(gòu)成一個(gè)整體被固定在沖孔機(jī) 31 的正表面上。這一情況的結(jié)果，即一個(gè)外表腔 41 在沖孔機(jī) 31 內(nèi)，當(dāng)形成了光碟，引起部件 42 的形成，在中心光盤(pán)并延伸到腔 41，該部件 42 由于逐漸形式的腔，與一個(gè)非釋放沖孔機(jī)連接。腔 41 的底部是由噴射器 43 的前表面組成，其中所取代左邊的箭頭根據(jù) 45 對(duì)壓力形成一個(gè)彈簧 44 可以套用釋放力針對(duì)部件 42 左側(cè)，即彈出廢料 29,35,42。該型光碟 30 現(xiàn)在可以被機(jī)器人 46 與吸力墊 47 移除，按照?qǐng)D示表明，為了進(jìn)一步處理，該光碟被運(yùn)送到另一工作臺(tái)進(jìn)行加工，最后再運(yùn)送到工作臺(tái)進(jìn)行包裝。在負(fù)壓下吸力通道 21 與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產(chǎn)品并且在里面通過(guò)控制手段被驅(qū)動(dòng)，圖 5 所示的任何階段，即在處置澆道及相關(guān)材料和產(chǎn)品廢料的清除。根據(jù)此前討論的設(shè)備與閥座壓板 7 不一致，在其前圓柱 49 前表面上，圖 6 指出的閥座壓板 48 可以提供，即可直接形成理想的光碟的中心孔。附件 2：外文原文（復(fù)印件）南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表姓 名 武培軍 張樂(lè)瑩系　　部 機(jī)械工程系指導(dǎo)教師專業(yè)技術(shù)職 務(wù) 高級(jí)工程師 助教課題名稱 掛鉤注射模設(shè)計(jì)適用專業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化A B C D E A B C D課題性質(zhì)√ 課題來(lái)源 √大 適中 小 難 適中 易課題預(yù)計(jì)工作量大小 √課題預(yù)計(jì)難易程度 √課題簡(jiǎn)介塑料件在各行業(yè)及日常生活廣泛使用，塑料模具的設(shè)計(jì)制造的社會(huì)需求也日益增長(zhǎng)，而且要求越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)掛鉤注射模設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生檢索資料，綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，并根據(jù)工程實(shí)際的要求解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法與能力，訓(xùn)練學(xué)生模具設(shè)計(jì)制造的基本技能和模具CAD 設(shè)計(jì)能力，提高獨(dú)立工作的能力，適應(yīng)社會(huì)需求。使學(xué)生將軟件知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái),可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析工程問(wèn)題、解決工程技術(shù)問(wèn)題的實(shí)際能力，同時(shí)鍛煉學(xué)生收集資料、綜述文獻(xiàn)、應(yīng)用技術(shù)工具以及分析軟件和編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。課題應(yīng)完成的任務(wù)和對(duì)學(xué)生的要求應(yīng)完成的任務(wù)：①課題調(diào)研，查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告及外文翻譯； ②總體方案論證及選擇； ③掛鉤零件初步設(shè)計(jì)；④塑料注射模具方案設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算；⑤繪制注射模具裝配圖和零件圖；⑥撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。對(duì)學(xué)生的要求：⑴先修課程包括：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、模具設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)及設(shè)計(jì)繪圖軟件的使用，如 AutoCAD、Pro/Engineer 等； ⑵獨(dú)立工作，善于思考； ⑶勤奮向上，積極主動(dòng)，認(rèn)真負(fù)責(zé)。所在專業(yè)審定意見(jiàn)：專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽名)： 年 月 日注：本課題由 曹軍 同學(xué)選定，學(xué)號(hào)： 05010108 注：1．該表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，經(jīng)所在專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名后生效，作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題使用；2．有關(guān)內(nèi)容的填寫(xiě)見(jiàn)背面的填表說(shuō)明，并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√” ；3．課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。填 表 說(shuō) 明1．該表的填寫(xiě)只針對(duì) 1 名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由 2 名及 2 名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題） ，并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄中說(shuō)明。2． “課題性質(zhì)”一欄：A．產(chǎn)品設(shè)計(jì)；B．工程技術(shù)研究；C．軟件開(kāi)發(fā)；D．研究論文或調(diào)研報(bào)告E．其它。3． “課題來(lái)源”一欄：A．自然（社會(huì)）科學(xué)基金與?。ú浚?、市級(jí)以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校、院（系）級(jí)基金課題；D．自擬課題。4． “課題簡(jiǎn)介”一欄：主要指該課題的背景介紹、理論意義或?qū)嵱脙r(jià)值。 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)系 　 　 　 部 ： 機(jī)械工程系專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué) 生 姓 名： 曹軍學(xué) 號(hào)：05010108設(shè) 計(jì) (論 文 )題 目 ： 掛鉤注射模設(shè)計(jì)起 迄 日 期 : 2009 年 3月 9 日 ~ 6 月 14 日設(shè)計(jì) (論文 )地點(diǎn) : 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院指 導(dǎo) 教 師 : 武培軍 張樂(lè)瑩專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人 : 龔光容發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2009 年 2 月 26 日任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系部領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在第七學(xué)期結(jié)束前填好并發(fā)給學(xué)生；2．任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)及系部主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)；4．任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“系部” 、 “專業(yè)”等名稱的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)；5．任務(wù)書(shū)內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo) GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性；6．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：通過(guò)對(duì)掛鉤注射模設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生檢索資料，綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，并根據(jù)工程實(shí)際的要求解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法與能力，訓(xùn)練學(xué)生模具設(shè)計(jì)制造的基本技能和模具 CAD設(shè)計(jì)能力，提高獨(dú)立工作的能力，適應(yīng)社會(huì)需求。將軟件知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析工程問(wèn)題、解決工程技術(shù)問(wèn)題的實(shí)際能力，同時(shí)鍛煉學(xué)生收集資料、綜述文獻(xiàn)、應(yīng)用技術(shù)工具以及分析軟件和編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：本設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)掛鉤實(shí)物，測(cè)繪零件圖紙，設(shè)計(jì)成型注射模具，并學(xué)習(xí)Pro/Engineer、UG 或 Solidworks 等大型 CAD 軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，具體要求如下：1） 查閱資料（不少于 15 篇） ，翻譯一定量的外文資料（不少于 3000 漢字） ，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述（不少于 2000 字） ；2） 測(cè)繪塑件圖紙，完成其 CAD 三維造型設(shè)計(jì)；3） 完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；4） 完成該注射模具裝配圖設(shè)計(jì)和全部零件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；5） 模具成型零件 CAD 三維造型設(shè)計(jì)；6） 完成該注射模具模板、成型零件等主要件的制造工藝設(shè)計(jì)；7） 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕：課題成果內(nèi)容包括：1) 塑件圖紙及 CAD 三維數(shù)據(jù)模型；2) 全套注射模具圖紙，成型零件三維造型；3) 全套模具制造工藝規(guī)程；4) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。4．主要參考文獻(xiàn)：[1] 成都科技大學(xué)，北京化工學(xué)院，天津輕工業(yè)學(xué)院合編.塑料成型模具[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1982.[2] 胡石玉.模具制造技術(shù)[M].南京：東南大學(xué)出版社，1997.[3] 駱志斌.模具工手冊(cè)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2000.[4] 林清安.Pro/ENGINEER 零件設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)篇上、下）[M].北京：北京大學(xué)出版社，2000.[5] 成都科技大學(xué)等.塑料成型模具[M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1982.[6] [西德]H.蓋斯特羅編著,王文展譯.注射模設(shè)計(jì) 102 例[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1990.[7] [日]葉屋臣一等,許鶴峰等譯.注射模具設(shè)計(jì)和應(yīng)用[M]. 北京：輕工業(yè)出版社，1989.[8] 成都科技大學(xué).塑料成型工藝學(xué)[M]. 北京：輕工業(yè)出版社，1989.[9] 李明亮.基于 Pro/E 的插座盒注射模設(shè)計(jì)[J].模具制造,2008,(6):44～46.[10]陳峰.Pro/E 軟件在旋鈕三維造型及模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,8(3):9 ～10,31.畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū)5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2009 年3 月 9 日 ~ 3 月 18 日3 月 19 日 ~ 3 月 29 日3 月 30 日 ~ 4 月 5 日4 月 6 日 ~ 4 月 12 日4 月 13 日 ~ 4 月 26 日4 月 27 日 ~ 5 月 8 日5 月 9 日 ~ 5 月 21 日5 月 22 日 ~ 5 月 30 日5 月 31 日 ~ 6 月 8 日6 月 9 日 ~ 6 月 10 日6 月 11 日 ~ 6 月 14 日熟悉課題，查閱有關(guān)資料，完成資料翻譯完成文獻(xiàn)綜述，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，學(xué)習(xí)注射模設(shè)計(jì)方法，熟悉 Pro/Engineer 或其它三維 CAD 軟件測(cè)繪塑件零件圖紙，熟悉 Pro/Engineer 或其它三維 CAD軟件，完成塑件三維數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)進(jìn)行注射模結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)基本掌握 CAD 軟件操作，完成塑件注射模方案設(shè)計(jì)和基本計(jì)算塑件注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用 Pro/Engineer 或其它 CAD軟件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)完成塑件注射模零件造型、裝配體設(shè)計(jì)和修改完善完成塑件注射模工程圖和裝配圖設(shè)計(jì)完成塑件注射模制造工藝設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)修改并打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖紙，整理相關(guān)資料，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)成果論文答辯所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見(jiàn)：系部主任： 年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名： 曹軍學(xué) 號(hào)：05010108專 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 掛鉤注射模設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師 : 武培軍 張樂(lè)瑩2009 年 3 月 22 日開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15 篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009 年 3 月 15 日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述摘要 我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展迅速，特別是注塑模具，在我國(guó)的制造業(yè)中做出了一定的貢獻(xiàn)。但與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定的差距，在某些方面差距還比較大。本文介紹了在工業(yè)生產(chǎn)中常用的幾種塑模，有壓縮模、壓注模、擠出模和注塑模。并著重介紹了注塑模的結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞 模具發(fā)展 注塑模具 結(jié)構(gòu)模具是在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。1 國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展近況近幾年，我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，在我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值中，沖壓模具占 50%，塑料模具占 33%，壓鑄模具占 6%，其它模具各占 11%。模具是現(xiàn)代工業(yè)，特別是汽車、摩托車、航空、儀表、儀器、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。模具因其生產(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，與其它加工制造業(yè)所無(wú)法比擬的。但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。低檔模具過(guò)剩，高檔模具供不應(yīng)求，甚至有的依賴進(jìn)口。（1）原材料問(wèn)題。受售價(jià)限制，國(guó)產(chǎn)模具多采用 2Cr13 和 3Cr13 作精密熱處理，而國(guó)外則采用專用模具材料 DINI、2316，其綜合機(jī)械性能，耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優(yōu)于國(guó)產(chǎn)材料。這從根本上影響了國(guó)產(chǎn)模具的外觀質(zhì)量和使用壽命。（2）制造工藝水平。國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)廠家，工藝條件參差不齊，差距很大。不少?gòu)S家由于設(shè)備不配套很多工作依賴手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量 [1]。（3）模具設(shè)計(jì)體系。國(guó)內(nèi)一些生產(chǎn)廠家雖然也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)(CAM)，但依舊停留在引進(jìn)、消化和吸收階段，難以形成具有成熟的理論指導(dǎo)和設(shè)計(jì)體系。因此，規(guī)范模具設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是當(dāng)務(wù)之急 [2,3]。（4）調(diào)試水平。模具就其本質(zhì)而言屬于工裝，生產(chǎn)出合格制品才是最終目的。因此，模具的質(zhì)量、性能依賴試模結(jié)果檢驗(yàn)。國(guó)內(nèi)模具廠因交貨期短，試模設(shè)備局限，往往把質(zhì)量檢驗(yàn)工作放在用戶處試模，易給用戶造成大量的損失和浪費(fèi)。而且由于修模受時(shí)間，場(chǎng)地限制，往往難以調(diào)試出最佳狀態(tài)。而國(guó)外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場(chǎng)所和設(shè)備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最短的時(shí)限達(dá)到很好的效果。（5）配套體系。我國(guó)模具生產(chǎn)企業(yè)習(xí)慣埋頭搞生產(chǎn)科研，而忽視了與其他設(shè)備供應(yīng)商、原料供應(yīng)商合作。無(wú)形中使用戶走了許多彎路。我們的模具廠必須和其他廠家及各大科研院所共同合作，為用戶創(chuàng)造最佳的制品，創(chuàng)造更大的利潤(rùn)，才有希望為自己營(yíng)造廣闊的發(fā)展空間。2 塑模材料的性能不斷提高，各行業(yè)的零件將以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，使用塑料模具的比例將日趨增大；塑料制品在機(jī)械、電子、航空、醫(yī)藥、化工、儀器儀表以及日用品等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，質(zhì)量要求也越來(lái)越高 [4]。2.1 常用塑模種類(1)壓縮成型的塑料模具(簡(jiǎn)稱壓縮模，又稱壓塑模或稱壓膠模)它是將塑料原料直接加入敞開(kāi)的塑模型腔內(nèi)，當(dāng)塑模閉合后，在加壓和熱的作用下，塑料成為流動(dòng)狀態(tài)并充滿型腔，然后通過(guò)化學(xué)和物理變化使塑料硬化定型.(2) 壓入成型的塑料模具(簡(jiǎn)稱壓注模或擠塑模，又稱擠膠模)它是成型熱固性塑料或封裝電器組件等用的一種塑料成型模具，這種塑模設(shè)有單獨(dú)的加料室。成型及加料前先閉模，然后將塑料放入加料室內(nèi)預(yù)熱加壓成粘流狀態(tài)時(shí).再使塑料通過(guò)塑模的澆注系統(tǒng)，以高速擠入塑模型腔中去，繼續(xù)加熱加壓，直到完成塑料的固化而成型。(3)擠出成型的塑料模具(簡(jiǎn)稱擠出模)它是將放入料斗中的原料由螺旋送入加熱室，在加熱室的模具端，加熱成粘流狀態(tài)的塑料，在擠出機(jī)的高壓和高速作用下。通過(guò)具有一定斷面形狀的機(jī)頭(口模)和定型模(套)而擠出成型。它主要用于熱塑性塑料，個(gè)別也用于熱固性塑料的塑件成型。(4)注射(塑)成型的塑料模具(簡(jiǎn)稱注射模或注塑模)它是將塑料原料注射在注射機(jī)的加熱料筒內(nèi)，受熱成熔融狀態(tài)，在注射機(jī)的螺桿或柱塞的推動(dòng)下進(jìn)入塑模型腔，使塑料在型腔內(nèi)硬化成型。此外 ，還有發(fā)泡成型塑模、吹塑成型塑模、真空成型塑模、玻璃纖維增強(qiáng)塑料成型塑模等，但這些塑模的設(shè)計(jì)是建立在以上所述常用的幾種塑模設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，且比較簡(jiǎn)單。隨著塑料成型方法的不斷出現(xiàn)，必然會(huì)產(chǎn)生各種新型塑料的新型的成型模具。2.2 注塑模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介通過(guò)利用計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)的工作量大大的減少，同時(shí)也可以通過(guò)軟件的分析，使我們得到更加適合茶品制造的模具，使其結(jié)構(gòu)更加得簡(jiǎn)單、合理，可以減少我們以往對(duì)模具進(jìn)行的各種修改，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化能更節(jié)省所需的人力物力，同時(shí)使結(jié)構(gòu)更加合理。利用UG軟件對(duì)注塑模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分主流的軟件，通過(guò)模流分析可以獲得合理的模具結(jié)構(gòu)。我們可以用MPI分析注射成型工藝，確定澆口數(shù)量。MPI是專業(yè)模流軟件，可以模擬熱塑性塑料注射成型過(guò)程中的填充，和冷卻過(guò)程，并能輸出量化的過(guò)程參數(shù)、曲線和圖表。作為分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理、怎樣選擇合適的注射材料、怎樣確定合理的澆口位置、預(yù)測(cè)熔接痕的位置、最終制品質(zhì)量如何等的依據(jù) [10]。還可以進(jìn)行保壓等的優(yōu)化設(shè)計(jì) [11]。在注塑成型工藝以及模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，澆口位置是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)變量，它與塑料性能、塑件形狀和尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝等很多因素有關(guān)。不合理的澆口將會(huì)使塑件產(chǎn)生缺料，翹曲，熔體破碎，熔接痕、縮孔、白斑、燒焦等一系列的質(zhì)量缺陷，甚至直接產(chǎn)生廢品，因此正確選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于模具澆口位置的確定，也有了很多好的方法，如：經(jīng)驗(yàn)搜索法優(yōu)化澆口位置最簡(jiǎn)單的是窮盡法，隨機(jī)搜索法和決策法也是經(jīng)常用的。經(jīng)驗(yàn)搜索法是在搜索法和決策法的基礎(chǔ)上，融入設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)提出的。既由設(shè)計(jì)者憑經(jīng)驗(yàn)和澆口設(shè)計(jì)的使用準(zhǔn)則給出可行方案，以這些方案為起點(diǎn)搜索出局部最優(yōu)；然后比較個(gè)局部最優(yōu)值得到全局最優(yōu)值 [12]。還有基于注射成型模擬技術(shù)的塑料件澆口位置的優(yōu)化。運(yùn)用成型軟件MPI可以合理的確定出澆口的位置,運(yùn)用MPI中的最佳澆口分析模塊初步找到一個(gè)最佳澆口位置,然后對(duì)不同澆口位置和不同過(guò)程參數(shù)設(shè)置環(huán)境下的塑料成型過(guò)程進(jìn)行模擬,比較其填充效果,綜合預(yù)測(cè)缺陷和工藝條件,從而達(dá)到制件澆口位置的優(yōu)化設(shè)計(jì) [13]. 現(xiàn)在模具設(shè)計(jì)完后，要進(jìn)行大量的分析工作，然后對(duì)模具進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到最好的效果。利用MoldFlow,可以做到很好的分析。注塑制品的殘余應(yīng)力和收縮是影響制件的主要因素，而注塑過(guò)程中的工藝參數(shù)對(duì)其有著直接的影響。通過(guò)分析，可以得出結(jié)論：在流動(dòng)方向上無(wú)定型材料的收縮基本保持不變，殘余應(yīng)力沿壁厚分布的形狀也基本相同，但流動(dòng)末端處的應(yīng)力值稍大于流動(dòng)入口處；保壓壓力是影響制品收縮的關(guān)鍵因素，提高保壓壓力和注射溫度可以降低制品的最終收縮，而模具溫度對(duì)收縮的影響較小 [11]。當(dāng)需用注射成型結(jié)構(gòu)上難以脫模的塑件，如汽車輸油管、進(jìn)氣排氣管和水泵支座等有復(fù)雜形狀的空芯塑件時(shí)，一般是將它們兩半成型，然后通過(guò)用螺釘、鉚接、粘接或焊接方法拼合起來(lái)，致使塑件的密封性較差。為了解決這類問(wèn)題可熔型芯注射模具技術(shù)是一種很有效的方法?？扇坌托咀⑸涑尚偷幕驹硎窍扔玫腿埸c(diǎn)合金鑄造可熔型芯，然后把可熔型芯作為嵌件放入模具中進(jìn)行注射，冷卻后把包含有型芯的制件從模腔中取出，再加熱將型芯熔化，為縮短型芯熔出時(shí)間，減少塑件變形和收縮，一般采用油和感應(yīng)線圈同時(shí)加熱的方法，感應(yīng)加熱使可熔型芯從內(nèi)向外熔化，油加熱則熔化殘存在塑件內(nèi)表面的合金表皮層 [14]。模具的冷卻也有了很多新的技術(shù)，負(fù)壓水路使得裝置即可以解決漏水問(wèn)題，又可以解決制冷問(wèn)題，熱管也是一種很好冷卻裝置，在日本，目前，熱管已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，商品化，在注塑模具中已逐漸推廣。 參 考 文 獻(xiàn)[1] 許樹(shù)勤，王文平.模具設(shè)計(jì)與制造[M]. 北京: 北京大學(xué)出版社，2005.[2] 李得群.國(guó)外注射模 CAD/CAN/CAE 發(fā)展概況[M].北京: 模具工業(yè),1994.[3] 吳崇峰.實(shí)用注塑模 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Mould technology has been promoted and learned by more and more people. This paper is pothook injection mould CAD design, which is the integrated use of mechanical expertise. The design is divided into two parts, one for pothook mapping parts drawings, using CAD software for 3D modeling, assuming the completion of the program design and injection molding related design calculations; the other part is that completed mould parts’ CAD 3D shape design, the completion of the injection mold design and assembly of all parts of the design drawings, Final completing of the injection molding manufacturing processes design.Keywords Mould design Injection mould CAD 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 1 頁(yè) 共 35 頁(yè)1 引言1.1 塑料模具的現(xiàn)狀和地位1.1.1 國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展及目前的水平模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。西方發(fā)達(dá)國(guó)家為了適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的局面，加強(qiáng)了對(duì)低消耗、高效率、高一致性、高精度和高復(fù)雜度的模具產(chǎn)品的研發(fā)，近十多年來(lái)，國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的模具技術(shù)水平得到了飛速發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)先進(jìn)的快速模具制造技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)被稱為自數(shù)控技術(shù)以來(lái)的又一次革命，尤其對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。RPM 技術(shù)與 RMT 技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)進(jìn)一步深入發(fā)展的方向。RPM 技術(shù)與陶瓷型精密鑄造相結(jié)合，為模具型腔精鑄成型提供了新途徑。應(yīng)用 RPM/RMT 技術(shù)從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所需時(shí)間的 1/3，成本的 1/4 左右，因而具有廣闊的發(fā)展前景 [1]。(2)新一代模具 CAD/CAM 軟件技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。 新一代模具軟件應(yīng)建立在從模具設(shè)計(jì)實(shí)踐中歸納總結(jié)出的大量知識(shí)上。這些知識(shí)經(jīng)過(guò)了系統(tǒng)化和科學(xué)化的整理，以特定的形式存儲(chǔ)在工程知識(shí)庫(kù)中并能方便地被模具所調(diào)用。在智能化軟件的支持下，模具 CAD 不再是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算方法的模仿，而是在先進(jìn)設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)下，充分運(yùn)用本領(lǐng)域?qū)＜业呢S富知識(shí)和成功經(jīng)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)結(jié)果必然具有合理性和先進(jìn)性 [2]。(3)模具專業(yè)化生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化程度高。專業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之一，國(guó)外工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家模具專業(yè)化生產(chǎn)已達(dá) 75%以上。標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，能系統(tǒng)提高整個(gè)模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是機(jī)械制造業(yè)向深層次發(fā)展必由之路 [3]。(4)模具敏捷制造系統(tǒng)發(fā)展較快。目前國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的模具敏捷制造系統(tǒng)發(fā)展較快。高速銑削加工、超精加工和復(fù)合加工技術(shù)、熱流道技術(shù)等已在國(guó)外先進(jìn)國(guó)家得到了很好的應(yīng)用 [4，5] 。這些先進(jìn)的技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了這些國(guó)家模具產(chǎn)品的質(zhì)量、精度。縮短了生產(chǎn)周期，提高了經(jīng)濟(jì)效益，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 2 頁(yè) 共 35 頁(yè)1.1.2 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前的水平從起步到現(xiàn)在，我國(guó)模具工業(yè)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已有了較大的提高，與國(guó)外的差距正在進(jìn)一步縮小。在精密模具方面，國(guó)內(nèi)多工位級(jí)進(jìn)模、精沖模、精密塑料模的精度已達(dá) 0.003 mm，甚至更高 [6]。多工位的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已日趨成熟，在引進(jìn)技術(shù)及設(shè)備情況下，部分企業(yè)的此類模具已達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)水平。在大型模具方面，我國(guó)已能生產(chǎn)轎車覆蓋件模具、48 英寸大屏幕彩電前殼及后蓋注射模具、6.5 kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模、轎車儀表板形狀復(fù)雜的注射模、自動(dòng)扶梯整體階梯壓鑄模及汽車變速箱體壓鑄模等。另外，為了提高生產(chǎn)率，采用了多工位及多模腔。在制造技術(shù)方面，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用水平已上了一個(gè)新臺(tái)階。以高速發(fā)展的家電制造業(yè)為例，引進(jìn)了美國(guó)、德國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM 系統(tǒng)，取得了一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó) CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。在過(guò)去的 20 年中，我國(guó)模具工業(yè)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是，我國(guó)的模具工業(yè)與模具發(fā)達(dá)國(guó)家相比在模具的設(shè)計(jì)水平、模具的制造水平和模具的標(biāo)準(zhǔn)化水平方面還是有差距的。所以，今后我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與工藝設(shè)計(jì)相結(jié)合，在模具的開(kāi)發(fā)和制造過(guò)程中，采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備、采用逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)，模具工業(yè)向著集團(tuán)化、規(guī)模化方向發(fā)展，走出一條自主開(kāi)發(fā)模具的成功之路。1.2 本課題的要求本文主要闡述和說(shuō)明掛鉤的造型設(shè)計(jì)和成形零件模具設(shè)計(jì)及其開(kāi)模運(yùn)動(dòng)仿真的過(guò)程。通過(guò)運(yùn)用模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和 PRO/E、CAD 等這些課程的知識(shí)去做一次模具設(shè)計(jì)的實(shí)踐，并在這次實(shí)踐中鍛煉自己用理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在這次模具設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，我運(yùn)用 Pro/E 軟件和 CAD 軟件對(duì)本產(chǎn)品造型進(jìn)行了繪圖設(shè)計(jì)及 Pro/E 和 CAD 軟件間的 3D 與 2D 轉(zhuǎn)換，同時(shí)運(yùn)用到模具知識(shí)對(duì)產(chǎn)品造型進(jìn)行反饋，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加合理，也積極查找資料對(duì)掛鉤的模具成形零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。使我又進(jìn)一步的了解注塑模具的知識(shí)，同時(shí)加深了對(duì)注塑模具的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理的理性知識(shí)；并掌握模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 3 頁(yè) 共 35 頁(yè)2 注塑件的設(shè)計(jì)2.1 功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能，并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)。該塑件是日用品，承受外力的幾率不大，如沖擊載荷，振動(dòng)，摩擦等情況比較少;塑件的工作溫度是室溫，這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度，脆化溫度，分解溫度的要求降低;作為一種日用品，生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn)，這樣，就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命，在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素；此外，塑料都會(huì)老化，作為一種光學(xué)用品，還要考慮到材料的光氧化等問(wèn)題。2.2 材料選擇通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，要考慮的主要是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性模量，彎曲強(qiáng)度，表面硬度等。該塑件對(duì)材料的要求首先必須是透光性好，其次才是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，以下是對(duì)幾種透光性能較好材料的性能對(duì)比，如表2.1所示。表2.1 材料的特性PS PP PMMA拉伸強(qiáng)度/MPa 51.9 66~72 ——彎曲強(qiáng)度/MPa 110 95~113 ——斷裂伸長(zhǎng)率/% 2 80~100 ——落球沖擊強(qiáng)度 J/m 16 422 ——洛氏硬度（M） 115 82 101氧指數(shù)（OI）18。1 24.9 17.3熱變形溫度/℃ 85 134 100維卡軟化點(diǎn)/℃ 105 153 120馬丁耐熱溫度/℃ —— 112 ——體積電阻率/ ·cm?1017~1019 2.1×10 1610 ~10145 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 4 頁(yè) 共 35 頁(yè)吸水率% 0.05 0.13 1.19透光度/% 88~92 93 93霧度% 3 0.9 0.9折射率 1.592 1.586 1.492價(jià)格（元/噸） 1150~1230 33000~41000 19500~20700和機(jī)械加工一樣要考慮到加工工藝問(wèn)題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點(diǎn)都相差無(wú)幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準(zhǔn)，以下是三種材料的性能和成型特性比較，如表 2.2 所示。表2.2 材料的性能和成型特性比較 塑料品種性能特點(diǎn)成型特點(diǎn) 模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)使用溫度 主要用途聚苯乙烯（非結(jié)晶型）透明性好，電性能好，抗拉強(qiáng)度高，耐磨性好，質(zhì)脆，抗沖擊強(qiáng)度差，化學(xué)穩(wěn)定性教好 成型性能好，成型前可不干燥，但注射時(shí)應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開(kāi)裂因流動(dòng)性好，適宜用點(diǎn)澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件—30℃~80℃裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，泡沫塑料，日用品等有機(jī)玻璃（非結(jié)晶型）透光率最好，質(zhì)輕堅(jiān)韌，電氣絕緣性好/但表面硬度不高，質(zhì)脆易開(kāi)裂，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐無(wú)機(jī)酸，易溶于有機(jī)溶劑流動(dòng)性差，易產(chǎn)生流痕，縮孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射時(shí)速度不能太高合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，便于充型，脫模斜度盡可能大，嚴(yán)格控制料溫與模溫，以防分解收縮率取0.35℅26擊穿強(qiáng)度 (kV·mm-1) E3模具溫度 t（ C）? 90~82.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對(duì)成型工藝方法的適應(yīng)性。在塑料生產(chǎn)過(guò)程中，一方面成型會(huì)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品;另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。圖2.1 零件圖各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度。一般地說(shuō)，在滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過(guò)厚，不僅可以節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時(shí)間縮短，提高生產(chǎn)率;其次可 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 7 頁(yè) 共 35 頁(yè)避免因過(guò)厚產(chǎn)生的凹陷，縮孔，夾心等質(zhì)量上的缺陷。以下是PP的壁厚推薦值：最小壁厚mm 小型件壁厚mm 中型件壁厚mm 大型件壁厚mm0.75 1.25 1.6 3.2~5.42.3.1 脫模斜度由于塑件成型時(shí)冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮，使其緊箍在凸?；蛐托旧希瑸榱吮阌诿撃?，防止因脫模力過(guò)大而拉壞塑件或使其表面受損，與脫模方向平行的塑件內(nèi)，外表面都應(yīng)具有合理的斜度。以下是PP的脫模斜度推薦值：制件外表面 制件內(nèi)表面35′~1.35° 30′~1°塑件內(nèi)表面在造型時(shí)就有弧度，如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處，這不僅對(duì)脫模有好處，而且可以更好的鎖緊。2.3.2 圓角塑件上各處的輪廓過(guò)度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時(shí)才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時(shí)會(huì)發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān)系遵循R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T=0.6以后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取R1，較大值取到R3。加強(qiáng)肋的圓角半徑值關(guān)系如表2.4所示。表2.4 肋的圓角半徑值關(guān)系表肋的高度/mm 6.5 6.5~13 13~19 ＞19圓角半徑/mm 0.8~1.5 1.5~3.0 2.5~5.0 3~6.5塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個(gè)特征都有其設(shè)計(jì)原則和特殊功能，因?yàn)樵撍芗](méi)有涉及，所以就不一一介紹2.4 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量2.4.1 尺寸精度(1) 尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對(duì)塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來(lái)確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證兩半殼體的閉合，所以在凹槽和鎖位處應(yīng)該對(duì)精度要求高些，對(duì)其要有公差配合 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 8 頁(yè) 共 35 頁(yè)要求，應(yīng)選擇高精度。根據(jù)精度等級(jí)選用表，PP 的高精度為 2 級(jí)，一般精度為 3 級(jí)。根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在 100~120 范圍內(nèi)，取 MT2B 級(jí)的公差數(shù)值為0.52 mm，MT3B 級(jí)的公差數(shù)值為 0.78 mm。(2) 尺寸精度的組成及影響因素：制品尺寸誤差構(gòu)成為： = + + + ?sz?ca式中 ——制件總的成型誤差； ?——塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差；s——模具成型零件制造精度所引起的誤差； z——模具磨損后所引起的誤差；?c——模具安裝，配合間隙引起的誤差；a影響塑料制品尺寸精度的因素比較復(fù)雜，歸納有以下三個(gè)方面。(a) 模具—— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。(b) 塑料材料—— 主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。(c) 成型工藝—— 成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。2.4.2 塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問(wèn)題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個(gè)等級(jí) [10]。該塑件要求對(duì)型腔拋光，所以對(duì)粗糙度的要求比較高，查表得 PP 拋光后順紋路方向的表面粗糙度為 0.02mm，垂直紋路方向的表面粗糙度為 0.26mm。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 9 頁(yè) 共 35 頁(yè)3 注塑成型的準(zhǔn)備3.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個(gè)階段的工作。圖3.1 注塑成型壓力—時(shí)間曲線（1）物料準(zhǔn)備：成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 10 頁(yè) 共 35 頁(yè)型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。（2）注塑過(guò)程：塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過(guò)程可以用如圖所示3.1所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿熔體（T=T1）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時(shí)間T1到T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng)，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)，分子定向的程度越高。從螺桿開(kāi)始后退到結(jié)束（時(shí)間從T2到T3） ，由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。（3）制件后處理：由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。故有的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對(duì)制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10℃～20℃至熱變形溫度以下10℃～20℃之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液，沸點(diǎn)為121℃，加熱溫度為100℃～121℃，保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取2h～9h。3.2 注塑成型工藝條件(1)溫度：注塑成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象” ；模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度， 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 11 頁(yè) 共 35 頁(yè)應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PP料與溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3.1所示。表3.1 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度/℃ 模具溫度/℃ 熱變形溫度 /℃后段 中段 前段 1.82MPa 0.45MPa150~210 170~230 190~250 240~250 5~75 65~96 ——(2)壓力：注射成型過(guò)程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像 PS流動(dòng)性好的料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為 3.4 MPa ~27.5MPa。(3)時(shí)間：完成一次注塑成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等） ，在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為 3s~5s，保壓時(shí)間一般為20s～120s，冷卻時(shí)間一般為 30s~120s（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)） 。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表 3.2 所示。表 3.2 成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚/mm 成型周期/s 制件壁厚/mm 成型周期/s0.5 10 2.5 351.0 15 3.0 451.5 22 3.5 652.0 28 4.0 85經(jīng)過(guò)上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表 3.3 所示。表 3.3 制品成型工藝參數(shù)初步確定內(nèi)容 特性 內(nèi)容 特性 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 12 頁(yè) 共 35 頁(yè)注塑機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 48 噴嘴形式 直通式 模具溫度 50噴嘴溫度(℃) 230 后段溫度(℃) 150~210中段溫度(℃) 170~230 前段溫度(℃) 190~250 注射壓力 MPa 90 保壓力 MPa 80注射時(shí)間 s 1.5 保壓時(shí)間 s 5冷卻時(shí)間 s 20 其他時(shí)間 s 3成型周期 s 30 成型收縮(%) 0.6干燥溫度(℃) 60~80 干燥時(shí)間(℃) 1~3 后處理溫度 70℃，保溫時(shí)間 2h。3.3 注塑機(jī)的選擇1956年制造出世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注塑機(jī)，這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破，目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%；注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn)量的50%。成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快，產(chǎn)量最多的機(jī)種之一。3.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介注塑機(jī)的分類方式很多，目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法。常用的說(shuō)法有：（1）按設(shè)備外形特征分類：臥式，立式，直角式，多工位注塑機(jī)；（2）按加工能力分類：超小型，小型，中型，大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類，但日常生活中用的較少。3.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量，注射壓力，注射速度，塑化能力，鎖模力，合模裝置的基本尺寸，開(kāi)合模速度，空循環(huán)時(shí)間等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)，制造，購(gòu)買(mǎi)和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。(1)公稱注塑量：指在對(duì)空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，反映了注塑機(jī)的加工能力。(2)注射壓力：為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿(或柱 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 13 頁(yè) 共 35 頁(yè)塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力，我們將這種壓力稱為注射壓力。(3)注射速率：為了使熔料及時(shí)充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動(dòng)速率，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度。常用的注射速率如表3.4所示。表3.4 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 100003注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時(shí)間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5(4)塑化能力：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量。塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào)，若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期。(5)鎖模力：注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力，在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi)。(6)合模裝置的基本尺寸：包括模板尺寸，拉桿空間，模板間最大開(kāi)距，動(dòng)模板的行程，模具最大厚度與最小厚度等。這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍。(7)開(kāi)合模速度：為使模具閉合時(shí)平穩(wěn)，以及開(kāi)模，推出制件時(shí)不使塑料制件損壞，要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理，即合模時(shí)從快到慢，開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停。(8)空循環(huán)時(shí)間：在沒(méi)有塑化，注射保壓，冷卻，取出制件等動(dòng)作的情況下，完成一次循環(huán)所需的時(shí)間。3.3.3 選擇注塑機(jī)(1) 由公稱注射量選定注射機(jī)由注射量選定注射機(jī)。由Pro/E建模分析得：總體積 V =82.6cm ；3總質(zhì)量 M =86.8g；流道凝料 V =0.5V (流道凝料的體積(質(zhì)量)是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)手冊(cè)取0.5V(0.5M)來(lái)估算，塑件越大則比例可以取的越小) [11]；實(shí)際注射量為： V =82.6×1.5=123.9 cm ；實(shí) 3 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 14 頁(yè) 共 35 頁(yè)實(shí)際注射質(zhì)量為 M =1.5M=86.8×1.5=130.2g；實(shí)根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則，如式（3.1）所示： 0.8V ≧ V （3.1） 公 實(shí)V = V /0.8 公 實(shí)= 123.9÷0.8= 154.9 cm ；3(2) 由鎖模力選定注射機(jī)，如式（3.2）所示：F F =A ·P 鎖 ?脹 分 型（3.2） =2 ·P24D?型=2× ×30×1023.10?6=569.91 （kN）式中 ： F 注射機(jī)的鎖模力（N） ； 鎖A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；分P 型腔壓力，取 P =30MPa； 型 型D 取的是塑件的平均直徑；D = =110.5， D 110mm ；120??結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為表3.5所示，查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取SZ-160/1000，主要技術(shù)參數(shù)如下。表3.5 國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ-160/1000技術(shù)參數(shù)表特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型 臥 拉桿內(nèi)間距(mm) 360×260理論注射容積（cm ）3179 移模行程(mm) 280螺桿(柱塞)直徑(mm) 44 最大模具厚度(mm) 360注射壓力(MPa) 132 最小模具厚度(mm) 170 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 共 35 頁(yè)注射速率(g/s) 110 鎖模形式(mm) 液壓塑化能力(g/s) 10.5 模具定位孔直徑(mm) 120螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 10~150 噴嘴球半徑(mm) 10鎖模力(KN) 1000 噴嘴口直徑 ----3.4 注射機(jī)的校核3.4.1 最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱注塑量的 35%~75%范圍內(nèi)，最大可達(dá) 80%，最小不小于 10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在 50%~80%。V =73.95 cm ； 實(shí) 3V ＝179 cm ；公= 41.3% 滿足要求。7.9510%?3.4.2 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力，如式（3.3）所示：F＞ K A ·P 分 型（3.3）＞1.2×2× ×30×10 23.140?6＞ 683.892 kN 滿足要求。 式中： F 注塑機(jī)額定鎖模力：1000kN； K 安全系數(shù)，通常取 1.1~1.2，取 K =1.2； 3.4.3 塑化能力的校核由 3.2.3 初定的成型周期為 30s 計(jì)算，實(shí)際要求的塑化能力為 成 型 周 期每 次 實(shí) 際 注 射 量即： =2.465（g/s） ，小于注塑機(jī)的塑化能力 10.5（g/s） ，說(shuō)明注射機(jī)能完全3095.7滿足塑化要求。3.4.4 噴嘴尺寸校核 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 共 35 頁(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑 R2 取比注射機(jī)噴嘴球面半徑 R1 大 1mm~2 mm，主流道小端直徑 D 取比注射機(jī)噴嘴直徑 d 大 0.5mm~1mm，如圖 3.2 所示，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。 圖 3.2 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系3.4.5 定位圈尺寸校核 注塑機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。注塑模端面凸臺(tái)徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺(tái)高度應(yīng)小于定位孔深度。3.4.6 模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具長(zhǎng)寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過(guò)拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。3.4.7 模具厚度校核模具厚度必須滿足下式，如式（3.4）所示：H H H min?m?max（3.4）170 301 360 滿足要求。式中： H ——所設(shè)計(jì)的模具厚度 301 mm； mH ——注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 170 mm；inH ——注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 360 mm；max 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 17 頁(yè) 共 35 頁(yè)3.4.8 模具安裝尺寸校核注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法） ，模具動(dòng)、定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法） ，只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。該模具外形尺寸為 300×400 屬中、小型模具，所以采用壓板固定法（一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在 500×500 內(nèi)為中，小模具） 。3.4.9 開(kāi)模行程校核所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開(kāi)模行程受模具厚度影響。此時(shí)最大開(kāi)模行程 S 等于注塑機(jī)移動(dòng)、固定模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。如式開(kāi)（3.5）所示：S ≧ H +H +（5~ 10）mm 開(kāi) 12（3.5） 280≧92 滿足要求。 式中 S ——注塑機(jī)移模行程 280 mm；開(kāi)H ——推出距離 15 mm；1H ——流道凝料與塑件高度 67 mm。24 模具設(shè)計(jì)4.1 塑料配方說(shuō)明塑料配方設(shè)計(jì)是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣，也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)塑料進(jìn)行改性的過(guò)程，其技術(shù)含量極高。一個(gè)成功配方的產(chǎn)生是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局。塑料是以高分子聚合物為主要成分，加入一定量添加劑而組成的一種混合物，添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物，通常為填充劑，增塑劑，穩(wěn)定劑，潤(rùn)滑劑，著色劑等。根據(jù) PP 的特性及使 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 共 35 頁(yè)用性能要求，配方中應(yīng)含有以下添加劑。填充劑——玻璃微珠；PP 成型后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，添加玻璃微珠使塑料的流動(dòng)性好，殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻，使光的漫反射率為 80%~88%。增韌劑——SBS，ABS，EPR；PP 的沖擊性能很差，是一種十分脆的材料，增韌改性是必須的。光穩(wěn)定劑——氧化鋅；塑料制品在日光或強(qiáng)熒光下，由于吸收紫外光的能量，引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或內(nèi)在性能變壞，這一過(guò)程稱為光氧化或光老化。潤(rùn)滑劑——硬脂酸及其鹽類；對(duì)塑料的表面起潤(rùn)滑作用，防止塑料在成型加工時(shí)黏模，同時(shí)提高塑料制品表面光潔度。著色劑——粉紅色；在塑料制品中，需要著色的大約占 80%左右，著色的目的有增加制品美感，以吸引消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望，提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過(guò)著色劑防紫外線功能而實(shí)現(xiàn)的。抗菌劑——磷酸鋯系銀離子抗菌劑；考慮到該產(chǎn)品人們可能會(huì)作為玩具把玩，因此需要做此設(shè)計(jì)。很多塑料制品的表面會(huì)滋生致病細(xì)菌，與人接觸后可能導(dǎo)致如感冒，咽炎，流行性腦膜炎，肺結(jié)核等疾病的傳播。塑料抗菌改性是在樹(shù)脂中加入抗菌劑，其逸出塑料表面后，可將沾在塑料表面的細(xì)菌殺死或抑制細(xì)菌的繁殖，保持自身的清潔狀態(tài)。4.2 分型面的確定 分型面的選擇原則： (1)便于塑件脫模； (2)在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模； (3)外觀不遭到損壞；(4)有利于排氣和模具的加工方便。結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，分型面確定在塑件的最大投影面積上。如圖 4.1 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 19 頁(yè) 共 35 頁(yè)圖 4.1 分型面4.3 型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：(1)塑件的尺寸精度；(2)模具制造成本；(3)注塑成型的生產(chǎn)效益；(4)模具制造難度?？紤]到該塑件是一般日用品，查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦 4 級(jí)，這個(gè)產(chǎn)品是兩個(gè)殼件的組合，所以初定為一模兩腔最合理。4.4 澆口確定PP 料的流動(dòng)性好，可適用于各種澆口，為了不影響外觀，簡(jiǎn)化模局結(jié)構(gòu)，確定使用側(cè)澆口。4.5 模具材料的選擇現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料 [19]。如何合理的選擇模具鋼，是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件，如果選材不當(dāng)，則所有的精密加工所投入的工時(shí)，設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。在選擇模具鋼時(shí)，首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能，從使用性能考慮：硬度是主要指標(biāo)之一，模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變，必須有足夠的硬度，當(dāng)承受沖擊載荷時(shí)還要考慮折斷，崩刃問(wèn)題，所以韌性也是一重要指標(biāo)，耐磨性是 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 20 頁(yè) 共 35 頁(yè)決定模具壽命的重要因素，從 PP 特性看，這三項(xiàng)指標(biāo)是必須要滿足的，此外還有紅硬性，抗壓屈服強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度和熱疲勞能力的指標(biāo)。從工藝性能考慮：要熱加工工藝好，加工溫度范圍寬，冷加工性能如切削，銑削，拋光等加工性能好，此外還要考慮淬透性和淬硬性，熱處理變形和氧化脫碳等性能。另外從經(jīng)濟(jì)考慮，要求材料來(lái)源廣，價(jià)格低。查手冊(cè)選擇模仁的材料是 4Cr13。屬馬氏體類型不銹鋼，該鋼機(jī)械加工性能較好，經(jīng)熱處理(淬火及回火)后，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，拋光性能，較高的強(qiáng)度和耐磨性，適于制造承受高負(fù)荷，高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具，透明塑料制品模具等。有關(guān)參數(shù)如下：物理性能：臨界溫度（℃）AC1：820；AC3：1100；線膨脹系數(shù)：10.5(在 20℃~100℃)熱導(dǎo)率：27.6W(M.K)-1(在 20℃左右)彈性模量 210000~223500(20℃左右)4.6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。4.6.1 主流道主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)。主要參數(shù)： 錐角 =3°；?內(nèi)表面粗糙度 Ra =0.00063mm；小端直徑 D =d +(0.5~1)mm；半徑 R =R +(1~2)mm ；21材料 T8A；由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 共 35 頁(yè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。4.6.2 分流道分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表 4.1 所示。表 4.1 流道斷面尺寸推薦值塑料名稱 分流道斷面直徑 塑料名稱 分流道斷面直徑 mmABS，AS 聚乙烯尼龍類聚甲醛丙烯酸抗沖擊丙烯酸醋酸纖維素聚丙烯異質(zhì)同晶體4.8~9.51.6~9.51.6~9.53.5~108~108~12.55~105~108~10聚苯乙烯軟聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯熱塑性聚酯聚苯醚聚砜離子聚合物聚苯硫醚3.5~103.5~106.5~166.5~8.03.5~8.06.5~106.5~102.4~106.5~13分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U 形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。4.6.3 冷料穴冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫，此外，開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。 4.6.4 澆口(1)澆口分類澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。澆口的類型有很多，有點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、直接澆口、潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用潛伏式澆口，其有以下特性：(a)去除澆口方便，開(kāi)模時(shí)料頭可以自動(dòng)脫落，便于后處理加工； 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 22 頁(yè) 共 35 頁(yè)(b)試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；(c)能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；(d)對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。(2)澆口尺寸(a)側(cè)澆口深度尺寸 H 的確定H =nt =0.6×1.6 = 0.96mm n 塑料系數(shù) PP 料取 0.6； t 塑件在澆口位置處的壁厚，該設(shè)計(jì)取殼體中間壁厚 t=1.6 mm。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，H 的取值范圍在 0.5mm~2.0mm 之間，若按澆口處壁厚計(jì)算則 H =0.6×5=3mm，超出了經(jīng)驗(yàn)值，而且由于澆口是易磨損部位，所以開(kāi)始時(shí)取小值是有好處的，這有利于以后的修模。(b)側(cè)澆口寬度尺寸 W 的確定，如式（4.1）所示：W = 30An（4.1） A 型腔一側(cè)的表面積： A =V/t ；V 澆注體積 ：V =53.9×10 mm ；3t 取平均壁厚 =3.3mm 取 3mm。1.652?W = = =2.68 取 3mm 30/tn3019.56.??4.6.5 剪切速率的校核生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率 R =5×10 ~5×10 s 、澆231?口的剪切速率 R =10 ~10 s 時(shí)，所成型的塑件質(zhì)量最好。用公式：451?R = 3.nvq?式中： q ——體積流量（cm /s） ；v 3R ——澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（cm） 。3n(1)主流道剪切速率校核Q =0.8Q/T=73.95÷1.5=49.3（cm /s） 3注射時(shí)間 T =1.5(s)； 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 23 頁(yè) 共 35 頁(yè)R = =0.27（cm） n421d?R 主流道的平均當(dāng)量截面半徑；nd 主流道小端直徑 ， d =0.4 （cm） ； 1 1d 主流道大端直徑， d =0.68（cm）2 2R = = =2.63×10 s 主 3.nvq?37.0149?31?(2)分流道剪切速率的校核 第一級(jí)分流道： Q = = =27（cm /s） 1分 2主 9.53R =0.3（cm）n1R = = =1.05×10 s 分 3.nvq?3.01427?31?第二級(jí)分流道： Q = （cm /s） 2分 分 5.?3因?yàn)楫?dāng)量半徑和第一級(jí)，相同所以， R = R /2 5×10 s2分 1分 ?21?(3)澆口剪切速率的校核R = = =1.42×10 s 澆 3.nvq?31.045?41?Q = Q =13.5（cm /s） ； 澆 2分澆口面積 S =1×3=3mm ，當(dāng)量面積 S = R 取 R =1mm。 3?2當(dāng)n當(dāng)n從以上的計(jì)算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 24 頁(yè) 共 35 頁(yè)4.7 模架的確定 4.7.1 型腔壁厚和底版厚度計(jì)算在注塑成型過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料本身的許用應(yīng)力[ ]時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開(kāi)裂。與此同時(shí)，若剛?度不足將導(dǎo)致過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其對(duì)重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)確定。根據(jù)大型模具按剛度條件設(shè)計(jì)，按強(qiáng)度校核；小型模具按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，按剛度校核原則：側(cè)壁厚度計(jì)算公式如式（4.2）所示：S ≧( ) ][4?Ecph31（4.2）=( )04.1.235?31=20.91 mm式中： C—與型腔深度對(duì)型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)之比 h/L 有關(guān)的系數(shù)；查表 C=1； 1——型腔壓力， 取 30MPa； pp——型腔深度， =40；hhE——模具材料的彈性模量（MPa） ， E 取 2.1×10 ；5[ ]——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量(mm)，取[ ]=0.04;? ?底板厚度計(jì)算公式如式（4.3）所示：≧（ ） sh][421?EpLc31（4.3）=（ ） =46.02mm04.1.283605?31 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 25 頁(yè) 共 35 頁(yè)——由底板短邊與長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)之比 決定的系數(shù)；查表 =0.026；1c 12/L1c——型腔壓力， 取 30 MPa；pp——底版短邊長(zhǎng)度(mm)， =180；2L2——模具材料的彈性模量（MPa） ， E 取 2.1×10 ；E 5[ ]——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量(mm)，取[ ]=0.04；? ?4.7.2 模架的選用注塑模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和 GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》 。前者適用于模板尺寸為 B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸 B×L 為（630mm×630mm）～（1250mm×2000mm） 。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國(guó)的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。(1)模仁尺寸的確定因?yàn)椴捎玫氖钦w式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見(jiàn)效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過(guò)模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過(guò)模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取模仁的大小為 100×250 mm。(2)凸、凹模尺寸的確定凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進(jìn)行強(qiáng)度或剛度校核來(lái)確定。根據(jù) 3.3.3 的計(jì)算結(jié)果，只要凹模長(zhǎng)邊的寬度滿足 12 mm 就可以達(dá)到剛度要求，理論上只要取大于 12 mm 的值就滿足設(shè)計(jì)要求，但考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套、螺釘、冷卻水孔等對(duì)模架強(qiáng)度、剛度的削弱作用，實(shí)際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值，在本設(shè)計(jì)中，在長(zhǎng)度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為 45 mm，在寬度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為 50mm（實(shí)際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長(zhǎng)度方向的邊值大） 。所以凸、凹模尺寸為 250×500 mm。(3)模具高度尺寸的確定各塊板的厚度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個(gè)尺寸需要注意： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 26 頁(yè) 共 35 頁(yè)(a)凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型時(shí)型腔中有很大的成型壓力，當(dāng)塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時(shí)，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，根據(jù) 4.7.1 知道，厚度滿足 46 可滿足要求，為了安全，取底板厚度為 50 mm。凹模的底板因?yàn)槭桥c注塑機(jī)的工作臺(tái)接觸的，所受的力傳遞到工作臺(tái)上，所以凹模底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計(jì)取凹模底板厚度為 30 mm。(b)推板推出距離；在分模時(shí)塑件一般是黏結(jié)在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為 18 mm 左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約 15 mm 左右，所以當(dāng)推出距離為 15 mm 時(shí)就能使塑件和型芯分離。如果 C 板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯，如圖 4.5 所示：圖 4.5 推出距離關(guān)系需要滿足關(guān)系：H－ h1－ h2－ h3－ h＞0 H——C 板高度；h1——擋銷高度；h2——推板厚度；h3 推桿固定板厚度； h——推出距離； 完成了以上的工作，確定模具尺寸為 250×500 mm，A 板厚度 50 mm，B 板厚度40 mm，C 板厚度 50，為了保證凸、凹模不碰傷，A 板和 B 板之間取 1mm 間隙。為了起吊模具，模具上都設(shè)有吊環(huán)。123 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 27 頁(yè) 共 35 頁(yè)4.8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。導(dǎo)柱：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有：(1)合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線的 1/3 處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。(2)導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出 6mm～8mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。(3)導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取 H7/k6。配合長(zhǎng)度通常取配合直徑的 1.5~2 倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。(4)導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。4.9 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則：(1)塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。(2)由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位。(3)結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。本設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)單的推桿脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵撍芗姆中兔婧?jiǎn)單，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推簡(jiǎn)單的脫模機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來(lái)方便。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 28 頁(yè) 共 35 頁(yè)做說(shuō)明之前，需要對(duì)脫模力做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。4.9.1 脫模力的計(jì)算首先需要對(duì)塑件進(jìn)行理想模型建模，如圖 4.6 所示：圖 4.6 塑件其中 A 段是塑件凹槽鎖位的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度為 5mm，B 段是圓弧形殼體的理想建模，長(zhǎng)度為 10mm，原塑件的兩端斜率不一致，所以取平均值為脫模斜度。= =25.9 取 26°?23.156?對(duì)建模進(jìn)行受力分析，F(xiàn) ——制件對(duì)型芯的包緊力（N） ； 1F 、 F ——F 的垂直和水平分量（N）