插座蓋的注塑模具設(shè)計(jì)【proe和CAD圖紙】

插座蓋的注塑模具設(shè)計(jì)【proe和CAD圖紙】,proe和CAD圖紙,插座,注塑,模具設(shè)計(jì),proe,以及,cad,圖紙 圖書(shū)分類號(hào): 密 級(jí): 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) THE 插座蓋的注塑模 具設(shè)計(jì) INJ ECTION MOULD DESIGN PLUG-COVER OF 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 指導(dǎo)老師 辛潔 徐州工程學(xué)院 機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 郭華鋒 2008 年 06 月 02 日 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行 研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含 任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重 要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 論文作者簽名： 日期： 年 月 日 徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書(shū) 本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即： 本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。 徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件 和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文 的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù) 進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位 論文。 論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 I 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 摘要 塑料模具是我國(guó)制造業(yè)中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，廣泛用于日用品、家電用品、汽車內(nèi) 飾、航空航天等領(lǐng)域。 本文設(shè)計(jì)的對(duì)象是插座蓋的注射模具。其材料為 ABS,主要特點(diǎn)是比熱熔低、塑化效率 低、凝固快、故成型周期短，它的表觀黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng),并按照有關(guān)的數(shù)據(jù)， 選擇適應(yīng)的注塑機(jī)型號(hào)，并對(duì)其相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。通過(guò)結(jié)構(gòu)工藝分析基于 PRO/E 軟件 設(shè)計(jì)了一個(gè)一模一腔的注射模具。主要設(shè)計(jì)思路如下：首先根據(jù) PRO/E 軟件設(shè)計(jì)出分型面 ， 進(jìn)而設(shè)計(jì)出凸模、凹模及側(cè)抽芯，通過(guò)各種手冊(cè)選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的繪制，并且進(jìn)行澆注系統(tǒng) 、 脫模機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等模具重要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。最后對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的相關(guān)零部件進(jìn)行了計(jì)算 和校核，在無(wú)誤的基礎(chǔ)上進(jìn)行了模具總裝，并利用 AUTOCAD 軟件繪制出總裝及各主要零件 的二維工程圖。 關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì)；PRO/E；分型面；側(cè)抽芯 II 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) Abstrate Plastic mould in China's manufacturing industr y is more impor tant a part of widely used in daily necess ities and home appliances, automobile inter iors, aerospace and other fields. This paper is designed to tar get socket covered inject ion mold. Their mater ia l for ABS, is the ma in character ist ics of hot-melt tha n the low , low efficiency of plast ics, solidified soon, the mold ing cycle short, it's apparent viscos ity of the strong dependence of the shear rate, and in accordance with the releva nt data, the choice of adaptation Model inject ion molding machine, and its related data checking. Through str uct ural analys is of technology- based PRO/E of a software design a model of an injection mold cavity. Main design ideas are as follows: First, under the PRO/E software design to the face and then design a punch, die and core pulling side, through a var iet y of selection criter ia ma nual mode-mapping, and a casting system, Stripping, Cooling System, and other important str uct ure of the mold design. Finally, the design process in the releva nt parts were calculated and checking in on the basis of accurate and the die assembly and use of AUTOCAD software to map out the genera l assembly and major parts of two- dimens ional engineer ing drawings. Keywords mould design PRO/E sur face side core pulling III 1 緒論 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 目 錄 1 1.1 1.2 1.3 ................................................................................................................................................................... 我國(guó)模具工業(yè)及塑料模的發(fā)展現(xiàn)狀................................................................................................ 1 中國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)................................................................................................................... 2 模具工業(yè)及塑料模技術(shù)今后在我國(guó)的發(fā)展方向......................................................................... 2 2 塑件材料及注塑機(jī)的型號(hào)的選擇............................................................................................................ 5 2.1 塑件材料................................................................................................................................................... 5 2.2 注塑機(jī)型號(hào)的確定.................................................................................................................................5 3 4 5 分型面的確定................................................................................................................................................. 7 擬定型腔數(shù)目及其布置............................................................................................................................ 12 成型零件的設(shè)計(jì).......................................................................................................................................... 14 5.1 凹模和凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).......................................................................................................................... 14 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 影響成型零件工作尺寸的因素........................................................................................................14 型腔徑向尺寸計(jì)算...............................................................................................................................15 型芯徑向尺寸計(jì)算...............................................................................................................................15 型腔深度的尺寸計(jì)算.......................................................................................................................... 16 型芯深度的尺寸計(jì)算.......................................................................................................................... 16 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).......................................................................................................................................... 17 6.1 6.2 澆注系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)原則............................................................................................................ 17 主流道的設(shè)計(jì)........................................................................................................................................ 17 6.3 澆口的設(shè)計(jì).............................................................................................................................................. 6.3.1 澆口位置的選擇............................................................................................................................ 18 18 6.4 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)................................................................................................................................... 19 7 模架的選擇................................................................................................................................................... 20 7.1 7.2 模架的選用............................................................................................................................................. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的選擇................................................................................................................................... 20 20 8 推出機(jī)構(gòu)和側(cè)向抽芯的設(shè)計(jì)................................................................................................................... 22 8.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)................................................................................................................................... 22 8.1.1 8.1.2 推桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與位置選擇..................................................................................................... 22 推桿的固定與配合........................................................................................................................22 8.2 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)................................................................................................................................... 23 8.2.1 抽芯距和脫模力的計(jì)算............................................................................................................... 23 8.2.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)................................................................................................................... 23 9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)................................................................................................................................. 26 9.1 9.2 模具溫度及其調(diào)節(jié)的重要性............................................................................................................ 模具溫度與塑料成型溫度的關(guān)系................................................................................................... 26 26 10 模具的試模及裝配................................................................................................................................... 27 10.1 10.2 結(jié)論 模具的試模.......................................................................................................................................... 27 模具的裝配.......................................................................................................................................... 31 33 ...................................................................................................................................................................... 致謝...................................................................................................................................................................... 參考文獻(xiàn)............................................................................................................................................................. 34 35 附錄...................................................................................................................................................................... 36 I 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 1 緒論 1.1 我國(guó)模具工業(yè)及塑料模的發(fā)展現(xiàn)狀 模具源于傳統(tǒng)金屬鑄造，現(xiàn)如今涵蓋了各種用于金屬和非金屬快速成形的特殊裝備， 在我國(guó)被分為 10 大類、46 小類。1996 年至 2002 年間，中國(guó)模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增 長(zhǎng) 14%左右，2003 年增長(zhǎng) 25%左右，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的增長(zhǎng)在 25%以上。近兩年，我國(guó)的模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國(guó)際 水平。2003 年模具出口 3.368 億美元，比上年增長(zhǎng)在 33.5%，形勢(shì)喜人。 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 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具，所生產(chǎn)的這類塑料齒輪的尺 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的齒形誤差，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窗擠出模等等。注塑模型腔制 造精度可達(dá) 0.02～0.05mm，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，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表一。 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)新設(shè)計(jì)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裝置。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。 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)，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/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 1 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 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)格較低等 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。 1.2 中國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn) 模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。例如，在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，制造集成電路的 引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件 的制造中的精密塑料模具和精密沖壓模具等等，都是產(chǎn)品生產(chǎn)不可或缺的工具裝備。精密 模具已使模具行業(yè)成為一個(gè)與高新技術(shù)產(chǎn)品互為依托的產(chǎn)業(yè)。 現(xiàn)代模具工業(yè)又是技術(shù)密集型和資金密集型、高投入的裝備型產(chǎn)業(yè)，是加工裝備產(chǎn)業(yè) 的一個(gè)組成部分。機(jī)械、汽車、電子通訊、家電、石化、建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)都要 求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，為其提供生產(chǎn)保證。從支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)模具的需求當(dāng)中，也可 以看到模具工業(yè)地位的重要性。由于模具產(chǎn)品的高技術(shù)特性，模具企業(yè)只有采用精密裝備 才能保證其工藝要求。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高 生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。中國(guó)消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的加快升 級(jí)，必將對(duì)先進(jìn)模具制造技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)裝備提出更高的要求。模具企業(yè)新增投資中加工 設(shè)備的投入要占 80%。據(jù)估計(jì)，全國(guó)約有 40 億元以上的模具設(shè)備市場(chǎng)，而且每年還以 20% 左右的增長(zhǎng)速度在發(fā)展。本次參展的青島海爾模具有限公司、銅陵三佳模具股份有限公司 、 無(wú)錫市國(guó)盛精密模具制造有限公司等企業(yè)通過(guò)技術(shù)裝備升級(jí)已成為產(chǎn)品生產(chǎn)提供模具的 佼佼者。銅陵三佳更是開(kāi)了模具企業(yè)股票上市的先河，令人振奮。 模具行業(yè)還是增值率高、增值稅負(fù)較重的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。據(jù)國(guó)家稅務(wù)總局對(duì) 1 萬(wàn)多家工業(yè) 企業(yè)流轉(zhuǎn)稅平均負(fù)擔(dān)率的統(tǒng)計(jì)，模具行業(yè)比其他行業(yè)高出 5.07 個(gè)百分點(diǎn)，這與現(xiàn)代模具 產(chǎn)業(yè)高投入的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)不協(xié)調(diào)，制約了模具工業(yè)的發(fā)展。 鑒于模具工業(yè)的特點(diǎn)和重要性，國(guó)家對(duì)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為重視，并采取了多種措施 給予大力扶持。如自 1997 年以來(lái)，相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國(guó)家重 點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》；從 1997 年到 2005 年，對(duì)全國(guó)部分重點(diǎn)專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策；1999 年又把有關(guān)模具技 術(shù)和產(chǎn)品列入國(guó)家計(jì)委和科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《當(dāng)前國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng) 域指南(目錄)》。這都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 1.3 模具工業(yè)及塑料模技術(shù)今后在我國(guó)的發(fā)展方向 模具方面，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行 業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的 高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場(chǎng)的需求來(lái)發(fā)展。沒(méi)有產(chǎn)品的 需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒(méi)有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒(méi)有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔 2 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 次。如汽車生產(chǎn)中 90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車行 業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá) 40%左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的 質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。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。 首先，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差 距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河 北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團(tuán)有限 公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開(kāi)拓；四川宜賓普什模具有限公 司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來(lái)寫下新的篇章。 其次，要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混 合所有制經(jīng)濟(jì)，明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推 進(jìn)中、西部工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太 長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適 應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企 業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 第三，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的 關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具 的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。再有，模具的開(kāi)發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù) 控精密高效加工設(shè)備，如五軸加工機(jī)床、高速銑等。超精加工手段也大量用于模具加工， 當(dāng)前，模具加工技術(shù)的重點(diǎn)方向是無(wú)圖化生產(chǎn)、單件高精度并行加工、少人化或無(wú)人化加 工和貫徹只裝不配少修的原則等。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)在模具工業(yè)中的應(yīng)用也已普遍。 在塑料模工業(yè)發(fā)展上，我國(guó)今后將扶植以下的發(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)制造水平及比例。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)造了良好的條件；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 3 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復(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)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工 藝與模具也非常重要。 4、開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(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)件質(zhì)量、降低 成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。 6、應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(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。 4 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 2 塑件材料及注塑機(jī)的型號(hào)的選擇 2.1 塑件材料 塑件名稱：插座蓋（PLUG-COVER） 產(chǎn)品材料：ABS(抗沖) 本產(chǎn)品使用材料的特性：ABS 是在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈 、丁二烯等異種單體 后成為的改性共聚物，也可稱為改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工藝性能。 ABS 是一種常用的具有良好的綜合力學(xué)性能的工程材料。ABS 材料的收縮率為 0.3-0.8，ABS 塑料為無(wú)定形料，一般不透明（呈淺象牙色）。ABS 無(wú)毒、無(wú)味，成形塑件的表面具有較好 的光澤。ABS 具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，特別是抗沖擊強(qiáng)度。 ABS 還具有一定的耐磨性、耐旱 性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電性能。ABS 的缺點(diǎn)是耐熱性不高，并且耐氣候性較 差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。塑件材料成形性能 ABS 易吸水，使成形塑件表面出現(xiàn)斑 痕、云紋等缺陷。為此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；在正常的成型條件下，壁厚、熔料 溫度對(duì)收縮率影響極??；要求塑件精度較高時(shí)，模具溫度可控制在 50—60°，要求塑件光 澤和耐熱，應(yīng)控制在 60-80°；ABS 比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短， ABS 的表觀黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，在機(jī)械工業(yè)上來(lái)制造水箱外殼、蓄電池槽、冷 藏庫(kù)、冰箱襯里、管道、電機(jī)外殼、儀表殼等。 2.2 注塑機(jī)型號(hào)的確定 注射機(jī)是注塑成型的設(shè)備，注射模是安裝在注射機(jī)上生產(chǎn)的。注射機(jī)選用的是否合理 ， 直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 注射機(jī)發(fā)展很快，類型不斷增加，注射機(jī)的分類方法較多，通常按注射機(jī)外形特征分 類，這種分類法主要根據(jù)注射裝置和合模裝置的排列方式進(jìn)行分類，可以分為臥式注射成 型機(jī)、立式注射成型機(jī)、角式注射成型機(jī)和多模注射機(jī)等幾種。一般最常用的是臥式注射 成型機(jī)，如圖 2-1 所示： 圖 2-1 注塑機(jī) 5 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 3 它的注射裝置和合模裝置的軸線呈一線并水平排列，其特點(diǎn)是便于操作和維修。機(jī)器 重心低，比較穩(wěn)定，成型后的塑件推出后可利用其自重自動(dòng)落下，容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作， 但模具安裝較困難，臥式注射機(jī)對(duì)大、中、小型模具都適用。注射量 60cm 及的注射機(jī)均 為螺桿式注射機(jī)。注射機(jī)主要分為注塑系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和模具。注塑系統(tǒng)是注射機(jī)的主要 部分，它能夠使樹(shù)脂原料在螺桿的螺旋下均勻塑化，在高壓下快速注入模具中。注塑系統(tǒng) 主要包括加料裝置、料筒、螺桿、噴嘴、加壓和驅(qū)動(dòng)裝置等。鎖模系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鎖合模具、 啟閉模具和頂出制件的機(jī)構(gòu)。熔料在高壓下注入模具，必須要施加足夠大的鎖模力才能保 證模具嚴(yán)密閉合不溢料。鎖模機(jī)構(gòu)還能保證模具啟閉靈活、準(zhǔn)確、迅速，并防止損壞模具 ， 達(dá)到安全運(yùn)行以延長(zhǎng)機(jī)器和模具的使用壽命。模具是安裝在注射機(jī)上的動(dòng)定模板上的，定 模在注射機(jī)的右邊，噴嘴也是從定模上的經(jīng)過(guò)定位環(huán)與澆口套連接進(jìn)行注射。而動(dòng)模則安 裝在注射機(jī)的左邊。但是臥式注射機(jī)也有缺點(diǎn)的，那就是模具安裝比較困難。我設(shè)計(jì)的產(chǎn) 品主要是用臥式機(jī)，型號(hào)為 HTF320W1/J5C。注射量為 981 克，合模力為 3200KN，移模行 程為 640mm，注射壓力為 157Mpa。 6 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 3 分型面的確定 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要的因素，分型面的類型、形狀及位置與模具的 整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，不僅直接關(guān)系到模具 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，也關(guān)系到塑件成型的質(zhì)量。分型面的選擇是注射模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵 。 注射模具有的只有一個(gè)分型面，有的有多個(gè)分型面。在多個(gè)分型面的模具中，將脫模 時(shí)取出塑件的那個(gè)分型面稱為主分型面，其他的分型面稱為輔助分型面，輔助分型面是為 了達(dá)到某種目的而設(shè)計(jì)的。改設(shè)計(jì)就為多分型面。 由于分型面受塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度 、 嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面的時(shí)候應(yīng)綜合分析 比較，以選用合適的方案。選擇分型面應(yīng)遵循以下原則： （1）分型面選擇在塑件外形最大的輪廓處。這是最基本的選擇原則； （2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模； （3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量； （4）分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工； （5）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。 綜上所述，本設(shè)計(jì)的主分型面是在零件的底部，輔助分型面為側(cè)平面，由此可知，此 設(shè)計(jì)必須要側(cè)抽芯，要設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)。如圖 3-1 所示： 圖 3-1 塑件 此設(shè)計(jì)的大部分內(nèi)容是利用 PRO/E 完成的，包括分型面。因?yàn)槔?PRO/E 進(jìn)行模塊的 設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)易、方便。點(diǎn)擊“插入”－“模具幾何”－“分型曲面”，此時(shí)就能進(jìn)入創(chuàng)建 分型面的界面。在創(chuàng)建分型面的時(shí)候，應(yīng)該注意分型面不能出現(xiàn)自交現(xiàn)象，即同一分型面 不能自交疊，PRO/E 在分析中提供了檢測(cè)分型面的工具。而且分型面必須完全分割工件， 否則就不能分割成體積塊。PRO/E 中創(chuàng)建分型面的方式有很多種，有拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、 7 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 混合、平整、偏距、復(fù)制、裙邊，陰影曲面等等。 利用 PRO/E 做分型面對(duì)于之前沒(méi)做過(guò)模具設(shè)計(jì)的新手是非常方便的。PRO/E 里提供了 一個(gè)有效的工具，就是利用對(duì)零件進(jìn)行拔模檢測(cè)，就能看出分型面的具體位置。首先應(yīng)該 檢測(cè)到塑件的拔模角度，點(diǎn)擊“分析”－“幾何”－“拔模檢測(cè)”，就能測(cè)出塑件的拔模 角度為 3 度，如圖 3-2 所示： 圖 3-2 塑件拔模斜度 有了拔模角度后，就可以對(duì)塑件進(jìn)行拔模檢測(cè)，點(diǎn)擊“分析”-“模具分析”-“拔模 檢測(cè)”，選擇零件，選擇好方向，輸入拔模角度 3，點(diǎn)擊計(jì)算就會(huì)出現(xiàn)三種顏色，如圖 3-3 所示，粉紅色的為拔模角度最大的區(qū)域，黃色為拔模角度為零的區(qū)域，淡藍(lán)色為拔模角度 最小的區(qū)域。一般可以認(rèn)為粉紅色的區(qū)域做為分型面比較合理，但也不是絕對(duì)的。 圖 3-3 塑件拔模檢測(cè) 8 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 我選擇該零件的分型面為底面，此處底面是塑件外形最大輪廓處，而且也是有利于脫 模的。 利用 PRO/E 做分型面還是比較方便的，將 PRO/E 打開(kāi)到上述的分型面界面中，把“過(guò) 濾器”選項(xiàng)設(shè)置成“幾何”，這樣方便選擇表面。首先點(diǎn)擊“分型曲面工具”，然后將底部 的面選擇，按 CTRL+C,接著 CTRL+V,然后把選擇的面的 4 個(gè)邊延伸到體積塊“編輯”-“延 伸”，主分型面做好了。這時(shí)，就要把工件和參照模型都遮蔽一下，準(zhǔn)備開(kāi)始做要抽芯的 分型面。再點(diǎn)擊“分型曲面工具”，把抽芯的面按 CTRL+C,接著 CTRL+V，全都復(fù)制好后 把空的面填充一下，并且還要合并，然后把抽芯的面延伸到體積塊。兩個(gè)分型面就做好了 ， 分型面如圖 3-4 所示。此時(shí)，可以利用 PRO/E 的分型面檢查對(duì)剛才做的分型面進(jìn)行檢測(cè)了。 圖 3-4 分型面 選擇“分析”－“分型面檢查”，首先檢查有沒(méi)有自交現(xiàn)象，還有就是對(duì)輪廓檢查一 下。確認(rèn)無(wú)錯(cuò)誤后，就可以進(jìn)行下一步驟了，也就是分割。 分型面將工件分割成型腔、型芯和成型件模具體積塊。選擇“編輯”－“分割”－“完 成”，選擇分型面，選擇“確定”，顯示一個(gè)上體積塊，著色一下，再選擇 “確定”，顯示 一個(gè)下體積塊，再著色一下。分割后還需要進(jìn)行抽取模具元件，打開(kāi)模具來(lái)模擬實(shí)際鑄模 。 最后得到型芯和型腔如圖 3- 5 所示，側(cè)分型面如圖 3- 6 所示，模具打開(kāi)圖如 3-7 所示。為 了證明所做的模具分型面設(shè)計(jì)是正確的，可以通過(guò)點(diǎn)擊“鑄模”里的創(chuàng)建，如果鑄出的模 具和被設(shè)計(jì)的零件是一樣的話，說(shuō)明所做的分型面設(shè)計(jì)是正確的，反之，則還需修改分型 面。 9 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 圖 3-5 型腔和型芯 圖 3-6 側(cè)抽芯 10 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 圖 3-7 開(kāi)模 11 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 4 擬定型腔數(shù)目及其布置 0 .8 v g - v j n ￡ 式（4.1） 在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)塑件生產(chǎn)批量及經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)注射量及鎖模力計(jì)算，可確定盡可 能多的型腔數(shù)目，以提高生產(chǎn)率。該注塑機(jī)的最大注塑量為 676 克，根據(jù)注塑機(jī)的容量可 以確定型腔數(shù)目，根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)》書(shū)上公式得式（4.1）： v s 式中： n——每臺(tái)模具允許的型腔數(shù)； vg ——注射機(jī)允許的最大注射量； vj ——澆注系統(tǒng)凝料量； vs ——單個(gè)塑件的質(zhì)量（g）。 塑件的每次注射總量不能超過(guò)注射機(jī)最大額定注射量的 80%。在 PROE 中可以查到零 件的體積為 576 克，如圖 4-1 所示： 圖 4-1 塑件體積 由于最大注射量為 676 克，所用 ABS 材料的密度去 1.05，有此可知單個(gè)塑件的質(zhì)量為 604.8,所以只能做一模一腔。 確定了型腔數(shù)目后，還需要對(duì)鎖模力進(jìn)行校核。注射時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔內(nèi)仍然存在 較大的壓力，它會(huì)使模具從分型面漲開(kāi)。若鎖模力過(guò)小，模具閉合性也差，就會(huì)出現(xiàn)飛邊 。 為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力。它 12 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 2 和注射量一樣，也反映了注射機(jī)的加工能力，是一個(gè)重要的參數(shù)。漲模力等于塑件和澆注 系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力 Fn，才能使注射時(shí)不發(fā)生溢出和漲?，F(xiàn)象。查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》書(shū)上公式得： (nA1+Aj)P ￡ F n 式（4.2） Fn 是指注射機(jī)的額定鎖模力。型腔內(nèi)的壓力 P 一般為注射機(jī)壓力的 80% 左右。A1 是指 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，A1 是指澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積。經(jīng)過(guò) 計(jì)算得： A1＝206.452×110.8≈22875 1 P =157×0.8=125.6 MPa 所以(nA1+Aj)P＝(1×22875+12.562)×125.6≈2875KN≤Fn =3200KN 因此，經(jīng)過(guò)校核，鎖模力滿足一模一腔。 13 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 5 成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件，是模具的主要部分，主要包括凹模、凸 模及鑲件、成型桿等。為了便于加工以及修模，該型腔中的六角螺母是采用 H7/m6 過(guò)渡配 合鑲進(jìn)型腔的。凹，凸模仁也采用 H7/m6 過(guò)渡配合鑲進(jìn)動(dòng)模中。這樣便于模具的維修，節(jié) 省了貴重的模具鋼。 5.1 凹模和凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺紋的稱螺紋型環(huán) ； 凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱主型芯或凸模 ， 而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿，成型塑件上內(nèi)螺紋的稱螺紋型芯。凹、凸模 按結(jié)構(gòu)不同，主要可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。模具合模后，在凹模和凸模之間 的零部件組成一個(gè)能充滿塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀與尺寸就決定了塑料制件 的形狀和尺寸。構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零件。成型零件工作時(shí)直接與塑料熔 體接觸，要承受熔融塑料流的高壓沖刷、脫模摩擦等。因此成型零件不僅要求有正確的幾 何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)和較高的強(qiáng)度 、 剛度及較好的耐摩性。 5.2 影響成型零件工作尺寸的因素 影響成型零件工作尺寸因素有很多。概括地說(shuō)，有原材料、塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝、模 具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝配、模具使用中的磨損等因素。塑料原材料方面的因素主要是指收 縮率的影響。由于影響塑件尺寸的因素很多，特別是由于塑料收縮率的影響，所以使其計(jì) 算比較復(fù)雜，一般影響的因素可分為四類： (1)塑件的收縮率波動(dòng)。塑件成型后的收縮變化與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁 厚等有關(guān)。確定準(zhǔn)確的收縮率是很困難的，由于工藝條件、塑料批號(hào)發(fā)生的變化會(huì)造成塑 件收縮率的波動(dòng)，查《塑料制品及其成 型模具設(shè)計(jì)》，其塑料收縮率波動(dòng)誤差為見(jiàn)式（5.1）： δs＝(Smax-Smin)Ls 式（5.1） 式中 δs——是塑料收縮率波動(dòng)誤差； Smax ——是塑料的最大收縮率； Smin ——是塑料的最小收縮率； Ls——是塑件的基本尺寸。 因?yàn)閷?shí)際收縮率和計(jì)算收縮率有差異，所以按照一般的要求，塑件的收縮率波動(dòng)所引 起的誤差應(yīng)小于塑件公差的 1/3。 14 徐州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) (2)模具成型零件的制造誤差。模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因 素之一。模具成型零件的制造精度越低，塑件的尺寸精度也越低。一般成型零件工作尺寸 制造公差值取塑件公差值的 1/3～1/4 或者 IT7～8 級(jí)作為制造公差。 (3)模具成型零件的磨損。在模具使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、成型過(guò)程中 可能產(chǎn)生腐蝕性氣體的銹蝕、脫模時(shí)塑件與模具的摩擦，以及由于上述原因形成的成型零 件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等原因，均造成成型零件尺寸的變化。這種變化稱為成 型零件的磨損。其中脫模麼草磨損是主要的因素。磨損的結(jié)果使型腔尺寸變大，型芯尺寸 變小。磨損大小與塑料的品種和模具材料及熱處理有關(guān)。磨損量應(yīng)根據(jù)塑件的產(chǎn)量、塑料 的品種、模具的材料等因素來(lái)確定。對(duì)于中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 1/6； 對(duì)于大型塑件可取 1/6 以上。 (4)模具安裝配合誤差。模具成型零件裝配誤差以及在成型過(guò)程中成型零件配合間隙 的變化，都會(huì)引起塑件尺寸的變化。 因此，生產(chǎn)大型塑件時(shí)，收縮率波動(dòng)是影響塑件尺寸公差的主要因素，若單靠提高模 具制造精度等級(jí)來(lái)提高塑件精度是困難和不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波 動(dòng)較小的塑料；生產(chǎn)小型塑件時(shí)，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的 主要因素，因此，應(yīng)提高模具制造精度等級(jí)和減小摩擦。 5.3 型腔徑向尺寸計(jì)算 + δz + δz 查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》書(shū)上公式得式（5.2）： (Lm) 0 =[(1+S)Ls-x△] 0 式中 Lm ——是指模具型腔徑向基本尺寸； Ls ——是指塑件外表面的徑向基本尺寸； S ——是塑料的平均收縮率； △——是塑件外表面徑向基本尺寸的公差。 式（5.2） 0