溫控器墊塊點澆口注射模具的設(shè)計【一模一腔】【說明書+CAD+UG】
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畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表（指導(dǎo)教師）
指導(dǎo)教師姓名：楊運澤 填表日期： 2014年 4 月 17 日
學(xué)生學(xué)號
1001120122
學(xué)生姓名
呂亮
題目名稱
溫控器墊塊點澆口注射模的設(shè)計
已完成內(nèi)容
（請根據(jù)任務(wù)書進(jìn)度計劃認(rèn)真檢查）
零件圖，裝配圖，說明書（一部分）
檢查日期：
完成情況
□全部完成
□按進(jìn)度完成
□滯后進(jìn)度安排
存在困難
知識點掌握不夠熟練，畫圖細(xì)節(jié)方面不夠注意
解決辦法
多查閱資料，對照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作
預(yù)期成績
□優(yōu) 秀
□良 好
□中 等
□及 格
□不及格
建
議
教師簽名：
教務(wù)處實踐教學(xué)科制表
說明：1、本表由檢查畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)教師如實填寫；2、此表要放入畢業(yè)設(shè)計（論文）檔案袋中；
3、各院(系)分類匯總后報教務(wù)處實踐教學(xué)科備案。
編號：
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
題 目： 溫控器墊塊點澆口注射模的設(shè)計
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名： 呂 亮
學(xué) 號： 1001120122
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名： 楊運澤
職 稱： 講 師
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月13日
一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容
本設(shè)計要求學(xué)生以工程實際零件——溫控器墊塊注射模的設(shè)計作為設(shè)計對象，需要學(xué)生充分運用所學(xué)知識進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
1、查閱資料，進(jìn)行企業(yè)調(diào)研，了解現(xiàn)有注射模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)與工作原理，做好設(shè)計前的準(zhǔn)備工作。
2、根據(jù)給定的零件的結(jié)構(gòu)特點以及尺寸參數(shù)，提出模具的設(shè)計方案（兩種以上），進(jìn)行比較后選出最佳方案進(jìn)行設(shè)計；
3、運用Pro/E、SolidWorks等CAD工具進(jìn)行輔助設(shè)計，完成模具整體結(jié)構(gòu)
的設(shè)計；
4、對模具工作部分尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計計算；
5、對模具典型零件需進(jìn)行選材及工藝路線分析；
6、繪制模具零件圖及裝配圖；
7、編寫設(shè)計說明書。
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求與數(shù)據(jù)
1、根據(jù)下圖所示溫控器墊塊零件的結(jié)構(gòu)特點及尺寸完成一款注射模具的設(shè)計工作，零件的材料為：ABS；
2、設(shè)計相應(yīng)的模具及其主要的零部件，制定出主要零部件的工藝規(guī)程，并編制主要零部件的制造工藝；
3、采用CAD設(shè)計軟件（如：Pro/E、SolidWorks、AutoCAD等）對模具進(jìn)行實體建模、繪制模具的裝配圖與零件圖。
4、編寫設(shè)計說明書。
三、畢業(yè)設(shè)計（論文）應(yīng)完成的工作
1、完成二萬字左右的畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）；在畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中必須包括詳細(xì)的300-500個單詞的英文摘要；編制主要零件的加工工藝卡，進(jìn)行必要的理論計算，給出計算結(jié)果；
2、獨立完成與課題相關(guān)，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）；
3、繪制出所設(shè)計模具的裝配圖和零件圖，折算A0圖紙3張以上其中必須包含兩張A3以上的計算機(jī)繪圖圖紙。
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1]. 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
[2]. 楊占堯，白柳.塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計實例. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[3]. 宋滿倉等．注塑模具設(shè)計與制造實戰(zhàn)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.
[4]. 劉航. 模具技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.
[5]. 傅建等.模具制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[6]. 馮愛新.塑料模具工程師手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[7]. 張國強(qiáng).注塑模設(shè)計與生產(chǎn)應(yīng)用[M] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.
[8]. 劉文, 王國輝, 譚建波．SolidWorks模具設(shè)計入門、技巧與實例[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.
[9]. Chen,Y.-M. Computer-aided integrated design for injection molding．Intelligent Processing and Manufacturing of Materials, 1999.
[10]. Yan, L. An Intelligent Knowledge-based Plastic Injection Mold Design System[J]． Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, v 3, 2003, p 3514-3518.
五、試驗、測試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件
計算機(jī)一臺
CAD設(shè)計軟件（AutoCAD，CAXA，UG，Pro/E，Solidworks）等
任務(wù)下達(dá)時間：
2013年12月17日
畢業(yè)設(shè)計開始與完成時間：
2013年12月17日至 2014年05 月9日
組織實施單位：
教研室主任意見：
簽字： 2013年12月14日
院領(lǐng)導(dǎo)小組意見：
簽字： 2013 年12月16日
編號：
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題 目： 溫控器墊塊點澆口
注射模的設(shè)計
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名： 呂 亮
學(xué) 號： 1001120122
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名： 楊運澤
職 稱： 講師
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月23日
1．畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、重點和難點等
主要內(nèi)容：
1. 溫控器點澆口注射模的設(shè)計任務(wù)書；
2. 設(shè)計相應(yīng)的模具及其主要的零部件，制定出主要零部件（如凹或凸模）的工藝規(guī)程，并編制主要零部件的制造工藝。
3. 對模具進(jìn)行實體建模、繪制模具的裝配圖與零件圖。
4. 模具的裝配；
5. 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書；
6. 翻譯相關(guān)英文資料。
重點、難點：
1. 消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。
2. 消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實。
3. 選擇成型設(shè)備根據(jù)成型設(shè)備的種類來進(jìn)行模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點。
4. 定模具類型的主要結(jié)構(gòu)方案選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的要求。
2．準(zhǔn)備情況（查閱過的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等）
查閱過的文獻(xiàn)資料
[1]. 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[2]. 楊占堯，白柳.塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計實例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
[3]. 宋滿倉等.注塑模具設(shè)計與制造實戰(zhàn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.
[4]. 劉航.模具技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.
[5]. 傅建等.模具制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[6]. 馮愛新.塑料模具工程師手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[7]. 張國強(qiáng).注塑模設(shè)計與生產(chǎn)應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.
[8]. 劉文，王國輝，譚建波．SolidWorks模具設(shè)計入門、技巧與實例[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.
[9]. Chen,Y.-M.Computer-aided integrated design for injection molding.Intelligent Processing and Manufacturing of Materials, 1999.
[10].Yan, L. An Intelligent Knowledge-based Plastic Injection Mold Design System[J]. Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, v 3, 2003,p 3514-3518.
調(diào)研情況如下：
國內(nèi)熱流道模具也已經(jīng)生產(chǎn)，有些企業(yè)已達(dá) 30%左右，但總的來看，比例太低，亟待發(fā)展。 隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展， 氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型工藝的模 具將隨之發(fā)展。 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大 地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高 模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。
中、低熔點合金模具，噴涂成型模具，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和 使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展。快換模 架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外采用計算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模 裝置、快速試模裝置技術(shù)也會得到發(fā)展和提高?？鞊Q接頭的樣式越來越多，外觀也越來越復(fù)雜。因而模具的要求也越來越高，設(shè)備也更先進(jìn)，制造工藝也比以前要更有難度。在這樣的市場中要有立足之地，對我們設(shè)計人員是一個相當(dāng)大的考驗，設(shè)計人員必須多掌握幾種軟件。設(shè)計出來的東西要有創(chuàng)新才行。這樣才不會被淘汰。
模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，對壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來越高的要求。隨著以 塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷提高，塑料模 的比例將不斷提高，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。
3、實施方案、進(jìn)度實施計劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料
預(yù)期安排如下：
1、2013年12月9日—2014年4月6日
完成畢業(yè)論文的開題報告、與指導(dǎo)教師共同制定畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書；完成外文文獻(xiàn)翻譯及文獻(xiàn)綜述的撰寫等工作；開始系統(tǒng)設(shè)計或論文撰寫。
2、2014年4月7日-2014年4月21日
初步完成系統(tǒng)設(shè)計或論文撰寫，進(jìn)行畢業(yè)論文(設(shè)計)工作中期檢查；對系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行調(diào)試或?qū)φ撐男薷摹?
3、2014年4月22日-2014年5月4日
提交已完成的模具設(shè)計圖紙或論文給指導(dǎo)老師；根據(jù)指導(dǎo)教師的意見進(jìn)一步完善畢業(yè)論文(設(shè)計)。
4、2014年5月5日-2014年5月9日
提交畢業(yè)論文（設(shè)計）資料及所有文檔，準(zhǔn)備論文答辯。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師（簽字）：
2013年12月 日
開題小組意見
開題小組組長（簽字）：
2014年1 月 日
院（系、部）意見
主管院長（系、部主任）簽字：
2014年1月 日
- 5 -
桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）
編號：
畢業(yè)設(shè)計說明書
題 目： 溫控器墊塊點澆口
注射模的設(shè)計
院 （系）： 國防生學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名： 呂 亮
學(xué) 號： 1001120122
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院
指導(dǎo)教師： 楊運澤
職 稱： 講師
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2014年5月4日
摘 要
近幾年好多國家都在發(fā)展機(jī)械行業(yè)，與機(jī)械相關(guān)的各個行業(yè)都越來越重視CAD/CAM技術(shù)，如今CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越來越高的要求,國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。同時還因為塑料制品及模具的3D設(shè)計與成型過程中3D分析正在塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
在本次畢業(yè)設(shè)計中，通過運用三維實體造型高端軟件UG NX對“溫控器墊塊”外形進(jìn)行3D造型，同時也設(shè)計了其塑料注塑模的3D模型。在正確分析塑件工藝特點和ABS的性能的基礎(chǔ)上，介紹了對凸模，凹模，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，頂也機(jī)構(gòu)的設(shè)計，選擇標(biāo)準(zhǔn)零件，設(shè)計非標(biāo)件的設(shè)計過程。由于模具生產(chǎn)的塑料制品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點，涉及模具結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、壽命計算及熔融塑料在模具中流動預(yù)測等復(fù)雜的工程運算問題；CAD、UG NX等不同的軟件可分別用于模具的設(shè)計、制造和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。塑料注射成型所用的模具稱為注射模成型模具，該模具特點是模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)閉和緊密，然后由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化成型后，在側(cè)向分型的作用下開模取出塑件。還根據(jù)所設(shè)計的模具尺寸選擇安裝了相應(yīng)的模架，最終生成了直觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；此外還利用CAD繪制了模具裝配圖以及各種成型零件圖。
關(guān)鍵詞：溫控器；注塑模；CAD/CAM；ABS塑料；3D
Abstract
A lot of countries in the development of machinery industry in recent years, every industry pay more and more attention to related to mechanical CAD/CAM technology, CAD/CAM technology has now developed into a relatively mature technology, with the rapid development of our country home a ABS liance industry of mold industry, puts forward higher and higher requirements, especially plastic mould, in 2004, as a proportion of the plastic mold in the mold industry has risen to 30%, according to experts predict that in the next few years, China plastic mould industry will continue to maintain an annual growth rate of more than 10% of the high speed of development. Domestic demand in injection mold plastic mold market is the largest, the key for engineering plastic mold development. Also because of the plastic products and mould Three-Dimensional design and molding process of Three-Dimensional analysis is the plastic mold industry plays a more and more important role.
In this graduation design, the high-end software UG NX three-dimensional entity model is used to shape of "t type mounting bracket" Three-Dimensional modeling, and design the Three-Dimensional model of the plastic injection mold.On the basis of the correct analysis of the characteristics and ABS plastic parts process performance, the introduction of the punch,die,casting system, stripping agencies,top agency also design, selection of standard parts,the design of non-standard parts of the design process.Due to mold plastic products with high precision,high complexity,high consistency,high productivity and low consumption, etc,involve mold structure, strength,life span,and the molten plastic in the mold flow projections and other complex engineering computing problems; CAD,different software may be designed such UG NX molds are used,the manufacturing and product quality analysis.Plastic injection molding mold used for injection molding is called a mold injection machine is characterized first by a mold clamping mechanism and tightly closed, and then the injection machine injection device of the high temperature and pressure of the plastic melt into the mold cavity, cooling or after curing,in the role of the lateral parting remove mold plastic parts.Also according to the design of the mould size choose to install the corresponding mold frame, the resulting intuitive structure design; In addition to use CAD draw the mold assembly drawing as well as a variety of molding part drawing.
Key words:Thermostat;plastics mold;CAD/CAM;ABS plastic;Three-Dimensional
目 錄
引言 1
1 注塑模設(shè)計的相關(guān)理論概述 3
1.1 注塑成型的相關(guān)概念 3
1.1.1 注塑成型的基本概念 3
1.1.2 注塑成型的特點 3
1.1.3 注塑成型的工藝過程 3
1.2 注塑模的定義 4
1.3 注塑模的分類 4
1.4 注塑模設(shè)計流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié) 6
1.5 注塑模設(shè)計軟件——UG簡介 7
1.6 注塑模主要加工方法簡介 9
2 溫控器墊塊注塑模設(shè)計 10
2.1 溫控器墊塊相關(guān)參數(shù)計算 10
2.2 溫控器墊塊成型工藝要求 10
2.2.1 塑件工藝性分析 10
2.2.2 塑件材料的基本特性 11
2.2.3 ABS的性能指標(biāo) 11
2.2.4 塑件材料成型性能 11
2.2.5 尺寸精度分析 11
2.2.6 表面質(zhì)量分析 11
2.2.7 模塑設(shè)備的選擇 12
2.3 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
2.3.1 分型面的選擇 13
2.3.2 確定型腔的排列方式 13
2.3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 14
2.3.4 澆注系統(tǒng)的平衡 16
2.3.5 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計 16
2.4 模架的選擇 17
2.5 型腔工作尺寸的計算 17
2.6 型芯工作尺寸的計算 19
2.7 模具的其他相關(guān)計算 20
2.8 冷卻裝置的設(shè)計 20
2.8.1 冷卻時間的計算 21
2.8.2 冷卻水管直徑 21
2.8.3 冷卻水道的結(jié)構(gòu) 21
2.9 開模行程的校核 22
2.10 注射機(jī)的校核 22
2.11 模具外形尺寸校核 22
2.12 注射模的安裝與調(diào)試 23
3 溫控器墊塊注塑模的仿真實現(xiàn) 24
3.1 模具開發(fā)流程 24
3.2 產(chǎn)品建模 24
3.3 溫控器注塑模裝配仿真 25
4 溫控器墊塊注塑模型腔加工工藝及流程 28
5 機(jī)械加工工藝卡 30
6 結(jié)論 31
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
第 1 頁 共 33 頁
桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）
引言
模具是基礎(chǔ)工業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，模具技術(shù)就是生產(chǎn)技術(shù)。作為發(fā)展和振興我國大力推手的模具行業(yè)，日益受到人們的關(guān)注和重視。模具工業(yè)的一個組成部分是屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，重要組成部分是裝備工業(yè)。在每一個國家的模具一直享有“工業(yè)（百業(yè)）之母”，“重點行業(yè)”，“不可估量的電力行業(yè)”，“產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全部秘密”，“效益放大器”等一系列的聲譽。模具行業(yè)的現(xiàn)狀是很重要的，而且在國民經(jīng)濟(jì)工業(yè)機(jī)械，石化，汽車，電子，建筑的五大支柱，需要相應(yīng)的模具行業(yè)。在推行資源節(jié)約型社會的當(dāng)今時代，塑料工業(yè)的強(qiáng)大也要求注塑模具的發(fā)展緊隨其后，所以相關(guān)研究也逐步深入并實現(xiàn)實踐。注塑模具的研究包含著產(chǎn)品材料、模具設(shè)計、模具制造，國內(nèi)外研究學(xué)者投入的心血都轉(zhuǎn)化成海量的文獻(xiàn)，對注塑模具的發(fā)展有著承前啟后的作用。
中國已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地，隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加，中國壓鑄模具已與世界有著千絲萬縷的聯(lián)系。據(jù)相關(guān)專業(yè)人士分析，接下來的十年，中國的模具行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向如下：
（1）模具結(jié)構(gòu)越來越大、復(fù)雜、精密、預(yù)期壽命增加
由于成型部件越來越大，高效率的生產(chǎn)要求的一模多腔的模具（如塑料模具已達(dá)到幾百模腔），使模具體積越來越大，隨著元件的小型化和不斷發(fā)展，模具結(jié)構(gòu)（例如進(jìn)模工作位數(shù)增加，提高精度）的改善，精密模具增加了從5微米到2?3微米，在將來需要一些模具的精度容差為1μm或更小，這將促進(jìn)超精密加工的發(fā)展。[1]
（2）CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計制造中的廣泛應(yīng)用
模具制造是一個延續(xù)的設(shè)計，模具設(shè)計與制造一體化的實施，可以優(yōu)化了設(shè)計要求。實踐證明，模具CAD/ CAM / CAE技術(shù)是當(dāng)代最合理的模具生產(chǎn)方法，無論是造型，為客戶提供數(shù)控加工的NC程序，同時也為不同類型的模具，與相應(yīng)的基本理論，通過數(shù)值模擬方法預(yù)測實現(xiàn)成型的過程中優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)（形狀）。從CAD/ CAE / CAM一體化的角度來看，綜合，立體化，智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，其中心思想是讓用戶在一個統(tǒng)一的環(huán)境中，實現(xiàn)CAD / CAE / CAM的合作，以充分發(fā)揮各單位的優(yōu)勢和效益。因此，我們應(yīng)該大力開展MSC，ANSYS，Moldflow公司，DYNAFORM等輔助設(shè)計和制造軟件，推廣和應(yīng)用。[2]
（3）新型技術(shù)在塑料模具中的推廣應(yīng)用
使用新的塑料模具設(shè)計與熱流道制造技術(shù)是一個重大變化，可明顯提高模具制造業(yè)的質(zhì)量和生產(chǎn)率，并能節(jié)省大量的原材料并實現(xiàn)能源的節(jié)約，國外模具企業(yè)不得不花費一半的技術(shù)，甚至超過80％；氣體輔助注塑成型塑料成型是一項新技術(shù)，它具有少翹曲變形，注射壓力低，易成型，表面，壁厚等差異較大的前提下，可保證產(chǎn)品質(zhì)量，并大幅降低成本。
（4）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用水平
標(biāo)準(zhǔn)化模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低模具的制造成本。模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)一步提高規(guī)模，品種，完善和發(fā)展的銷售網(wǎng)絡(luò)，以確保交貨速度，為客戶提供交貨生產(chǎn)技術(shù)好，精度高，時間短，壽命長，高品質(zhì)且價格低的標(biāo)準(zhǔn)模具。
（5）先進(jìn)的表面處理技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)質(zhì)模具材料選用
模具材料是模具行業(yè)的基礎(chǔ)。目前國外模具材料系列成熟和完善系列化程度越來越高。中國是世界第一產(chǎn)鋼國家，在國內(nèi)發(fā)展先進(jìn)的高品質(zhì)工具鋼品種，雖然很多已經(jīng)被納入到了國家標(biāo)準(zhǔn)，如：6Cr4W3Mo2VNb（65NB），7Cr7Mo2V2Si（LD），7CR SiMnMoV（CH -1）等，中國模具鋼年消耗在百萬噸以上（每年必需），所以有相當(dāng)一部分進(jìn)口模具鋼。為了扭轉(zhuǎn)這種局面，其性能應(yīng)根據(jù)使用模具的新要求，通過調(diào)整材料的組成，借助先進(jìn)的技術(shù)方法和技術(shù)手段，不斷開發(fā)新的模具材料的特殊表現(xiàn)。
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桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）
1 注塑模設(shè)計的相關(guān)理論概述
1.1 注塑成型的相關(guān)概念
1.1.1注塑成型的基本概念
注塑成型是利用塑料的熱物理性質(zhì)，把物料從料斗加入料筒中，料筒外由加熱圈加熱，在料筒內(nèi)裝有外動力電動機(jī)，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐漸塑化、熔融和均化。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺桿的頭部，與此同時，螺桿在物料反作用力下后退，使螺桿頭部形成儲料空間，完成塑化過程，然后螺桿在注射油缸的活塞推力的作用，以高速、高壓將儲料室內(nèi)的熔融料通過噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料經(jīng)過保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模機(jī)構(gòu)的作用下，開啟模具，通過頂出裝置把定型好的制品模具中頂出。這個過程大致可以分為填充、保壓、冷卻、開模、制品去除、合模等聯(lián)系步驟，這些步驟周而復(fù)始，從而形成一個完整的生產(chǎn)周期。
1.1.2注塑成型的特點
注射成型是熱塑性塑料成形的一種重要方法，它具有成型周期短、能一次成形形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件。注射成形的生產(chǎn)率高，已實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。到目前為止，除氟塑料以外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注射成形的方法成形，因此，注射成形廣泛應(yīng)用于各種塑料制件的生產(chǎn)。注射成形的缺點是所用的注射設(shè)備價格較高，注射模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不適合于單件小批量的塑件生產(chǎn)。除了熱塑性塑料外，一些流動性好的熱固性塑料也可用注射方法成形。
1.1.3注塑成型的工藝過程
注塑成型的工藝過程如圖1.1所示：
圖1.1 注塑成型的工藝過程圖
1)模具機(jī)床安裝好以后先在空模狀態(tài)下開模、合模幾次，調(diào)節(jié)好頂桿的頂出行程，觀察機(jī)床和模具是否運動正常。將顆粒狀態(tài)的塑料放入料斗后經(jīng)過預(yù)熱干燥，料筒外面有電加熱圈將塑料加熱到熔化溫度以上30-40℃，再經(jīng)過螺桿的螺旋推進(jìn)進(jìn)入料筒。料筒內(nèi)的塑料到達(dá)注射溫度以后，先擠出前段的雜料或過燒的塑料。
2)合模。關(guān)好安全門，將射嘴抵住模具上的澆口套。
3)射膠。這時在計算機(jī)的射出按鍵上給出射膠信號，該電磁閥動作帶動液壓泵閥門開啟，液壓泵內(nèi)的高壓油立即進(jìn)入注座尾部的油管，推動注座內(nèi)的活塞，活塞的運動使螺桿將料筒內(nèi)已經(jīng)過加熱熔化的塑膠擠出；使已熔化的塑膠在高溫高壓的狀態(tài)下高速進(jìn)入模具型腔。
4)保壓。是熔化的塑膠在模具型腔內(nèi)經(jīng)過保壓、冷卻、定型成為分子結(jié)構(gòu)致密的塑膠產(chǎn)品。
5)預(yù)塑。料筒的螺桿反向旋轉(zhuǎn)退后的同時又將中段已熔化的塑膠推向料筒的前端，預(yù)備下一次射入模具型腔。同時又將料斗內(nèi)顆粒狀態(tài)的塑料推向料筒的中段和后段進(jìn)行加熱。
6)冷卻。如果是體積較大的產(chǎn)品，則應(yīng)根據(jù)塑膠膠位厚度等具體情況再保壓時間完成之后再延長冷卻時間。如果是體積很小的產(chǎn)品，在保壓的過程中已經(jīng)冷卻定型了，則不需要另外延長冷卻時間。
7)開模。經(jīng)事先在計算機(jī)上設(shè)定的保壓、冷卻時間到達(dá)后，注塑機(jī)上的動模板帶動模具的動模部分開啟到預(yù)定距離。前后模之間從分型面處分開（機(jī)上有行程開關(guān)可以控制開模距離）
8)產(chǎn)品脫模。注塑機(jī)頂桿頂動模具頂尖板，頂尖板推動頂尖（或推板），頂尖（或推板）頂出（推出）產(chǎn)品。
9)取件。當(dāng)產(chǎn)品被頂出脫模機(jī)構(gòu)使其脫離模具后，大多數(shù)情況下會因為自身的重量而掉下，這屬于自動脫模；而部分產(chǎn)品不能或不允許掉下時，則必須用人手或機(jī)械手將產(chǎn)品和凝料取下。如果頂出距離不夠而產(chǎn)品不能脫模掉下，則應(yīng)該加大頂出距離或調(diào)長頂桿。
當(dāng)選擇手動時，每一個步驟都需要按動相應(yīng)的開關(guān)按鈕，機(jī)床才會動作。
當(dāng)選擇半自動時，每次機(jī)床開模頂出產(chǎn)品后，都需要人工取出產(chǎn)品并關(guān)好安全門，機(jī)床才會合模進(jìn)行下面的動作。門未關(guān)好行程開關(guān)未被壓下，機(jī)床不會合模，從而保證了操作者和模具的安全。
當(dāng)選擇全自動時，每當(dāng)機(jī)床完成一個動作、設(shè)定的時間到達(dá)，它會自動進(jìn)行下一個動作；當(dāng)產(chǎn)品被頂出時會自動掉下或用機(jī)械手拿出，如果產(chǎn)品未脫?；蛘吣＞邇?nèi)有異物未離開，機(jī)床不但不合模，還會報警。[1]
1.2 注塑模的定義
塑料注射成型所采用的模具稱為注射成型模具，簡稱注射模，又稱注塑模。注塑模是實現(xiàn)注射成型工藝的主要工藝設(shè)備。
1.3 注塑模的分類
注塑模具的分類方法很多。按所用注射機(jī)的類型可分為臥式注射機(jī)用模具、立式注射劑用模具和角式注射機(jī)用模具；按注射成型工藝特點可分為單型腔注射模、多型腔注射模、普通流道注射模、熱流道注射模、熱塑性塑料注射模、熱固性塑料注射模、低發(fā)泡注射模和精密注射模等；按注射模具總體結(jié)構(gòu)特征可分為單分型面注射模、雙分型面注射模、斜導(dǎo)柱（彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊、齒輪齒條）側(cè)向分型與抽芯注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、定模帶有推出裝置的注射模具和自動卸螺紋注射模具等。
在此按注射?？傮w結(jié)構(gòu)特征介紹幾種常用的注射模具：
(1)單分型面注射模具
單分型面注射模具也叫雙板式注射模具，他是注射模具中結(jié)構(gòu)最簡單的一種結(jié)構(gòu)形式，只有一個分型面，構(gòu)成型腔的一部分在動模上，另一部分在定模上。臥式或立式注射機(jī)用的單分型面注射模具，主流道設(shè)在定模的一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上，開模后制品連同流道凝料一起留在動模一側(cè)。動模上設(shè)有頂出裝置，用以頂出制品和流道凝料。
(2)雙分型面注射模具
雙分型面注射模具（也稱三板式注射模）指澆注系統(tǒng)凝料和制品由不同的兩個分型面取出。適用于點澆口進(jìn)料的單型腔或多型腔模具。與單分型面注射模結(jié)構(gòu)相比，雙分型面注射模增加了一個可移動的中間板（又名澆口板）。開模時，中間板與固定模板用于定距離分離，以便取出這兩塊板間的澆注系統(tǒng)凝料。
這里著重介紹雙分型面注射模在設(shè)計中的注意事項：
1)雙分型面注射模使用的澆口一般為點澆口，截面積較小，通道直徑只有0.5~1.5mm。澆口過小，熔體流動阻力太大，澆口也不易加工；澆口過大，則不容易自動拉斷，且拉斷后會影響塑件的表面質(zhì)量。
2)第一分型面的分型距離應(yīng)保證澆注系統(tǒng)凝料能順利取出。一般第一分型面分型距：
mm （1-1）
式中s——第一分型面分型距離，mm；
s’——澆注系統(tǒng)凝料在合模方向上的長度，mm。
3)一般的注射模中，動、定模之間的導(dǎo)柱既可設(shè)置在動模的一側(cè)，也可設(shè)置在定模的一側(cè)，視具體情況而定，通常設(shè)置在型芯突出分型面最長的那一側(cè)。而雙分型面注射模具，為了中間板在工作過程中的導(dǎo)向和支撐，所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱，若該導(dǎo)柱同時對動模部分起導(dǎo)向作用，則導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)按下式計算：
mm （1-2）
式中L——導(dǎo)柱導(dǎo)向部分長度，mm；
s——第一分型面分型距離，mm；
H——中間板厚度，mm。
h——型芯突出分型面距離，mm。
如果定模部分的導(dǎo)柱僅對中間板支撐和導(dǎo)向，則動模部分還應(yīng)設(shè)置導(dǎo)柱，用于對中間板的導(dǎo)向，這樣動、定模部分才能合模導(dǎo)向。如果動模部分是推件板脫模，則動模部分一定要設(shè)置導(dǎo)柱，用以對推件板進(jìn)行支承和導(dǎo)向。上述情況中，導(dǎo)柱導(dǎo)向長度必須正確設(shè)計。
1.4 注塑模設(shè)計流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)
本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，塑件的外形簡單，但成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強(qiáng)對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。注塑模設(shè)計流程見圖1.2。
圖1.2 注塑模具設(shè)計流程圖
本次設(shè)計以溫控器墊塊注塑模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的起到學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程加以融匯，綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來，做到真正意義上學(xué)以致用。在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、UG等計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，使用Office軟件，以求達(dá)到減小勞動強(qiáng)度，提高工作效率的目的。
1.5 注塑模設(shè)計軟件——UG簡介
UG實現(xiàn)了CAD/CAM/CAE三大系統(tǒng)緊密集成，用戶在使用UG實體構(gòu)造、曲面造型、虛擬裝配及創(chuàng)建工程圖等功能時，使用CAE模塊進(jìn)行有限元分析、運動學(xué)分析和仿真模擬，可以提高設(shè)計的可靠性；根據(jù)建立的三維模型，還可以由CAM模塊直接生成數(shù)控代碼來進(jìn)行產(chǎn)品加工。
在UG NX中，為方便設(shè)計者進(jìn)行模塊化設(shè)計，提供了60多種功能模塊及子模塊，不同的功能模塊應(yīng)用具有各自的操作環(huán)境。下面著重介紹以下三個模塊：
(1)UG/CAD模塊介紹
UG能夠?qū)崿F(xiàn)CAD設(shè)計功能，即建模、工程圖、裝配、工程設(shè)計等功能。
UG的CAD模塊擁有很強(qiáng)的3D建模能力，這早已被許多知名汽車廠家及航天工業(yè)界企業(yè)所肯定。CAD建模由許多功能獨立的子模塊構(gòu)成，常用的有基本環(huán)境模塊、建模模塊、制圖模塊、裝配模塊和注塑模模塊。
1)基本環(huán)境模塊是UG NX最重要的模塊，其他所有的CAD/CAM/CAE模塊都建立在該模塊的基礎(chǔ)上。它支持一些關(guān)鍵的操作，例如打開UG零部件文件、創(chuàng)建UG NX零部件文件、環(huán)境設(shè)置、動畫渲染、打印出圖等，總之，設(shè)計者的大部分操作都是在該模塊中完成的。
2)建模模塊為設(shè)計者提供了實體建模、特征建模、和自由曲面建模等先進(jìn)的造型及輔助功能。
實體建模模塊：該模塊集成了基于草圖約束的特征建模算法，提供了強(qiáng)有力的復(fù)合建模工具，使用戶能充分利用傳統(tǒng)的實體、面、線框造型等優(yōu)勢。
特征建模模塊：該模塊使用工程特征定義設(shè)計信息，并提供了多種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計特征，可以對這些特征進(jìn)行參數(shù)化定義。
自由曲面建模模塊：該模塊用于建立形狀復(fù)雜的曲面形狀，例如葉片或葉輪等復(fù)雜的工業(yè)零部件的造型設(shè)計。它將實體建模和曲面建模技術(shù)合并，組成一個功能強(qiáng)大的建模工具組并使建立的曲面造型能夠快速被編輯。
3)制圖即為工程圖，制圖模塊可使設(shè)計人員方便、快捷地獲得三維實體建模投影，并通過投影生成完全相關(guān)的二維工程圖，繪制剖視圖，執(zhí)行零部件尺寸和公差標(biāo)注。而且，當(dāng)改變?nèi)S模型中的一些尺寸時，由于該軟件的相關(guān)性，可直接改變二維模型中的相關(guān)部分，這將大大提高用戶的設(shè)計效率。
4)裝配模塊提供了裝配件參數(shù)化建模，能夠非常準(zhǔn)確地表達(dá)部件之間的關(guān)系。該裝配體中的各個零部件之間都保持關(guān)聯(lián)性，這樣為工程人員之間的數(shù)據(jù)共享和產(chǎn)品協(xié)作開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。
5)注塑模模塊為設(shè)計者提供了一個與UG的三維建模環(huán)境完全整合的模具設(shè)計環(huán)境，通過該模塊可逐步引導(dǎo)用戶進(jìn)行模具設(shè)計工作，例如通過該模塊創(chuàng)建模具型腔、型芯和對應(yīng)的模架機(jī)構(gòu)。另外，使用該模塊還能夠幫助模具設(shè)計人員檢查設(shè)計是否合理，并且能夠檢查出不合適的注塑模幾何體并予以修正，同時，三維模型的每次改變均會自動地更新模具型腔和型芯。
UG/CAD設(shè)計特點：從以上模塊介紹可知，UG NX是一種CAID（計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計）和CAD的集成軟件，通過該軟件能夠迅速準(zhǔn)確地將抽象思維轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品設(shè)計。[10]
(2)UG/CAM模塊介紹
UG NX不僅在CAD專業(yè)模塊方面有廣闊的發(fā)展空間，同時在CAM加工模塊更有獨特的優(yōu)勢，包含型腔、型芯銑削，固定軸銑削，車削加工和線切割等多個加工模塊。UG NX系統(tǒng)提供了各種復(fù)雜零件粗精加工類型，還可根據(jù)零件機(jī)構(gòu)、加工表面形狀和加工精度要求選擇適合的加工類型，在加工類型中包含了多個加工模板，應(yīng)用各加工模板可快速建立加工操作。
1)平面銑削：該方式用于平面輪廓或平面區(qū)域的粗精加工，刀具平行于工件進(jìn)行多層次加工。該操作創(chuàng)建了可去除平面層中的材料量的刀軌，為精加工做準(zhǔn)備。
2)固定軸曲面輪廓銑削：該銑削方式可將空間的驅(qū)動幾何投射到零件表面，驅(qū)動刀具以固定軸形式加工曲面輪廓，主要用于曲面的半精加工與精加工。
3)可變軸曲面輪廓銑：與固定軸銑相似，只是在加工過程中可變軸銑的刀軸允許擺動，可滿足一些特殊部位的加工需要。
4)順序銑削：用于連續(xù)加工一系列相接表面，并對面與面之間的交線進(jìn)行精加工；用于在銑削過程中需要精確控制每段刀具路徑的場合，可以保證相接表面光順過度。
5)車削加工：車削加工模塊提供了加工回轉(zhuǎn)類零件所需要的全部功能，包括粗車、精車、切槽、車螺紋和打中心孔等。
6)線切割加工：線切割加工模塊支持線框模型程序編制，提供多種走刀方式進(jìn)行線切割加工。
UG/CAM加工特點：UG NX的CAM加工模塊主要包括機(jī)工和機(jī)床構(gòu)造模塊，其主要功能是生成加工刀具路徑，對刀路進(jìn)行后置處理，從而生成NC代碼。該軟件在這些領(lǐng)域使用最新的加工切削技術(shù)，例如，高速切削加工、樣條插補及數(shù)字檢查確認(rèn)。
(3)UG/CAE模塊介紹
在產(chǎn)品的設(shè)計、加工、裝配和調(diào)試等操作之前或設(shè)置過程中，需要對制品進(jìn)行分析和檢測，從而提前發(fā)現(xiàn)制品設(shè)計過程中的錯誤，提高制品設(shè)計的效率。UG NX系統(tǒng)提供模型的多種分析方式，其中最重要的分析方式有3種：
1)運動分析：運動分析模塊可對任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)分析、動力學(xué)分析和設(shè)計方針，并且能夠完成大量的裝配分析，如干涉檢查、軌跡包絡(luò)。該模塊交互的運動學(xué)模式允許同時使用5個運動副，可以分析反作用，并用圖表表示各構(gòu)件間的位移、速度、加速度的相互關(guān)系，同時反作用力可輸入到有限元分析模塊中。
2)結(jié)構(gòu)分析：該模塊能將幾何模型轉(zhuǎn)換為有限元模型，可以進(jìn)行線性靜力分析、標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)與穩(wěn)態(tài)熱傳遞分析和線性屈曲分析，同時還支持對裝配部件（包括間隙單元）分析，分析結(jié)果可用于評估各種設(shè)計方案，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3)注塑流動分析：使用該模塊可以幫助模具設(shè)計人員確定注塑模的設(shè)計是否合理，可以檢查出不合適的注塑幾何體并予以修正。
UG/CAE分析特點：UG/CAE分析功能是可以進(jìn)行質(zhì)量自動評測的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，提供簡便易學(xué)的性能仿真功能，使任和設(shè)計人員都可以進(jìn)行高級的性能分析，創(chuàng)建出高質(zhì)量的模型。其仿真功能可提供詳細(xì)的產(chǎn)品性能，從而更加高效地生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，甚至為企業(yè)和供應(yīng)鏈提供可共享的電子版質(zhì)量信息。[2]
1.6 注塑模主要加工方法簡介
根據(jù)對模具材料的作用方式不同，我們把現(xiàn)代模具制造方法分為去除法、成形法和累加法，具體如下：
(1)去除法：去除的方法是通過去除處理，以獲得所需的模具的身體，這是最大的一類模具制造方法，包括電火花加工（電解，線切割，電火花等），以及其他特殊處理的材料。
(2)成型方法，通過壓縮金屬和其他材質(zhì)粉末，壓制、熔融成型獲得所需零件。
1)材料的成形方法的總量是不變的，通過該材料得到的模體所需要的流量。包含傳統(tǒng)的鑄造和塑料擠出。
2)流延法的過程分為三種：用于制造重型的砂型鑄造模具，精密制造要求較高的表面的模具或腔體陶瓷刀片和常用的泡沫實型鑄造法鑄造大型鑄件的汽車覆蓋件模具的復(fù)制。所謂的真正的泡沫的制造方法，該模型的聚苯乙烯泡沫塑料的，嵌入在中間的型砂，根據(jù)此模型中澆注鐵水，從而使燃燒氣化，取得的鑄造方法，鑄造方法，也被稱為丟失，簡稱FM方法。
(3）增量方法來處理
增量的方法是必需的，以保持模體通過材料的增加，得到的積累。普通金屬涂層，電鑄，快速原型和快速制模方法（RPM / RMT）技術(shù)。高溫涂層，金屬凝固成氧 - 乙炔火焰融合，這一過程被稱為火焰噴涂，冷噴涂，低熔點合金被放置在槍中，加熱元件的作用下液化的表面上噴涂了模型的金屬涂層的厚度為1?3毫米。在高低溫金屬噴涂，可用于小規(guī)模的實驗?zāi)＞摺Ｒ脖环Q為電解沉積，即利用電解沉積金屬的方法將所需要的模腔在模具上得到的電鑄方法。
2 溫控器墊塊注塑模設(shè)計
2.1 溫控器墊塊相關(guān)參數(shù)計算
根據(jù)設(shè)計手冊并參考工廠實際應(yīng)用情況，增強(qiáng)ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：
(1)預(yù)熱溫度：80～85時間2～3h；
(2)料筒溫度：后段150～170中段165～180前段180～200；
(3)噴嘴溫度：170～180；
(4)模具溫度：50～80；
(5)注射壓力：60～100Mpa；
(6)成型時間：注射時間20～90s高壓時間0～5s冷卻時間20～120s總周期50～220s；
(7)螺桿轉(zhuǎn)速：30r/min；
上述工藝參數(shù)在試模時需作適當(dāng)調(diào)整。
2.2 溫控器墊塊成型工藝要求
圖2.1溫控器墊塊零件圖
2.2.1 塑件的工藝性分析（見圖2.1）
功能設(shè)計是要求塑件應(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，要承受一定的外力，所以對制件的塑性有一定的要求。如屈服強(qiáng)度、摩擦因素等。塑件成型時所需的流動性，成型后的成型收縮率。
經(jīng)過慎重選擇，本次設(shè)計采用ABS作為塑件材料。ABS具有較為優(yōu)秀的力學(xué)性能、流動性好、易于成型、成型收縮率小溢料值小、塑件尺寸穩(wěn)定等特點，精度較高，精度等級為5；又因其比熱容較低，在模具中凝固快，成型周期短，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
2.2.2 塑料材料的基本特性
塑件是采用 ABS(聚丙烯)注塑成的。查相關(guān)手冊可知：ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強(qiáng)度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時通過改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途，主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。
2.2.3 ABS的性能指標(biāo)
(1)綜合性能較好，電性能良好，化學(xué)穩(wěn)定性，沖擊強(qiáng)度較高。
(2)與372有機(jī)玻璃的且可表面鍍鉻，制成雙色塑件，熔接性良好、噴漆處理。
(3)有透明、增強(qiáng)、阻燃、高耐熱、高抗沖等級別。
(4)流動性比HIPS差一點，比PC、PMMA等好，柔韌性好。 [6]
2.2.4 塑件材料成型性能對比
注射機(jī)類型
螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）
噴嘴
料筒溫度℃
模具溫度
注射壓力/Mpa
保壓壓力/Mpa
注射時間/s
保壓時間/s
冷卻時間/s
成形周期/s
形式
溫度℃
前段
中段
后段
螺桿式
30～60
直通式
170～190
180～200
200～220
160～170
40～80
70～120
50～60
0～5
20～60
15～50
40～120
柱塞式
－
直通式
170～190
180～200
190～220
150～170
50～70
70～100
40～50
0～5
15～60
15～50
40～120
表2.1 ABS注射成形的工藝參數(shù)表
2.2.5 尺寸精度分析
從零件圖上分析，該零件的形狀比較復(fù)雜，側(cè)面有圓孔和方孔，低部有安裝卡槽，模具設(shè)計時須設(shè)置側(cè)向分型面等復(fù)雜機(jī)構(gòu)，該零件的主要尺寸精度為IT4級
2.2.6 表面質(zhì)量分析
該零件的表面除表面粗糙度為Ra1.6um，要求不得有毛刺，沒有其他特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。
2.2.7 模塑設(shè)備的選擇
按塑化方式(即塑化用的零部件及原理)不同，注射機(jī)可分為柱塞式和螺桿式兩大類注射機(jī)。
螺桿式注射機(jī)。先是動模部分和定模部分合模，接著注射油缸活塞推動螺桿按要求的注射壓力和注射速度將已塑化好的塑料經(jīng)噴嘴及模具的澆注系統(tǒng)射入型腔，當(dāng)塑科充滿型腔后，螺桿繼續(xù)對塑料保持一定的壓力，促使塑料補充塑件冷卻收縮所需之料，同時阻止塑料倒流，經(jīng)一定時問的保壓后，注射油缸活塞壓力消失，螺桿開始轉(zhuǎn)動。這時，由料斗落入科簡的塑料在料簡中塑化。當(dāng)模具型腔內(nèi)的塑件冷卻定型后，摸具打開，在模具推出機(jī)構(gòu)的作用下，塑件由模具型芯中脫出.
柱塞式注射機(jī)。由注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動模具的動模部分與定模部分合模，然后注射機(jī)的柱塞將塑料推進(jìn)到加料筒中，使其熔融成粘流態(tài)。在高壓下，高速地通過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。充滿型腔的熔體在型腔中保壓冷卻定型。然后，柱塞復(fù)位，料斗中的塑料又落入料筒。合模機(jī)構(gòu)帶動動模部分把模具打開，由推件板把塑件由型芯上推下。
模塑設(shè)備的選擇主要依據(jù)注射量，因此需計算塑件的質(zhì)量，經(jīng)計算，塑件的體積V=130.87根據(jù)設(shè)計手冊可查得ABS的密度為1.05g/，故塑件的質(zhì)量為W=130.871.05=137.4g
圖2.2 溫控器墊塊塑件3D圖
根據(jù)以上因素及計算結(jié)果,考慮塑件的外形尺寸、注射時所需壓力和一般工廠的現(xiàn)有設(shè)備等情況，本模具采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)及螺桿式注射機(jī)，螺桿式注射機(jī)額定注射量最小的型號為SZY-300。
2.3 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.1 分型面的選擇
如何確定分型面，需要考慮的因素更加復(fù)雜。自從離別塑膠模具配件過程中的結(jié)構(gòu)塑料件，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，位置和精密成型，插入形狀和位置的操作流程，模具制造，排氣，介紹了各種因素的影響，所以這種方法的選擇應(yīng)離別綜合分析和比較。[7]
選擇離別一般應(yīng)遵循以下原則：
(1)應(yīng)選擇在離別最大的輪廓形狀塑料部件。
(2)以便順利的塑料模具，模制塑料部件，盡可能保持在可動模具側(cè)。
(3)保證塑料件的精度要求。
(4)塑料件的外觀符合質(zhì)量要求。
(5)便于模具制造。
(6)有助于防止溢出。
(7)的排出氣體的有益效果。
該塑件分型面 ，如圖2.3所示
圖2.3 分型面圖
2.3.2 確定型腔的排列方式
型腔作為注塑模中決定塑件形狀和尺寸精度的工作部件。合理設(shè)計型腔型芯，可以減少塑件的缺陷，提高生產(chǎn)率。通常模具型腔的排列講究對稱原則，如面對稱，軸對稱等。在大批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率常采用一模多腔制。這時就需要對所有型腔作出合理排布。
本塑件在注射時采用一模1腔，考慮到模具成型零件和出模方式的設(shè)計，模具的型腔排列方如圖2.4所示。
圖2.4 型腔的排樣圖
2.3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
注射模澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到模腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是平滑引進(jìn)熔體進(jìn)入型腔，在填充的壓力傳送到各個部位的空腔，以獲得尺寸穩(wěn)定性，外觀清晰，流暢和符合要求的塑件表面。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計有直接關(guān)系的效率和注塑成型的塑料部件的質(zhì)量。
澆注系統(tǒng)可分為熱澆道系統(tǒng)與一般澆注系統(tǒng)兩種類型。
這里著重介紹一般澆注系統(tǒng)。一般澆注系統(tǒng)組件中包含主流道，分流道，澆口三個部分。
(1)主流道是熔融塑料從注射機(jī)噴嘴到與模具接觸的期間的分流通道。用于熔體從噴嘴到模具中的效果，主流道的大小直接影響填充時間及熔體流動速率的大小。主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。根據(jù)設(shè)計手冊查注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。
噴嘴孔徑為 d=3mm，噴嘴前端球面半徑R=12mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴SR=SR1+（1～2）mm和d=d1+(0.5～1)mm，取主流道球面半徑SR=11mm；小端直徑d=3.0mm。經(jīng)過計算大端直徑為5.5mm。為了便于拉出凝料的主要通道，設(shè)計成錐形的主要通道，與節(jié)距1-3度。
(2)分流道是熔融塑料從主流道進(jìn)入型腔的通道，起到分流和導(dǎo)向的作用。
分流到的設(shè)計應(yīng)與產(chǎn)品在模具上的排位設(shè)計相一致，采用均等的原則。即從主流道到各個型腔的距離相等。當(dāng)各個型腔內(nèi)的容量相等時，各型腔就能同時充滿熔料。分流道的截面積應(yīng)略小于或等于主流道大端截面積，支流道的截面積又更小一些。型腔容積大時，支流道相應(yīng)擴(kuò)大；型腔容積小時，支流道相應(yīng)做小。
圖2.5 澆口套3D圖
(3)澆口：物料流進(jìn)入模腔之前，最狹窄的部分，而且最短的澆注系統(tǒng)，和它的大小是小而短的，目的是為了使料流進(jìn)入模腔之前，加速度，易于充滿型腔，而且由于他們幫助密閉的腔口，防止熔體的回流。另外，為了容易模制的塑料件，用冷的材料分離。[9]
根據(jù)分析、ABS的成型工藝性、產(chǎn)品對外觀的要求、產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)特點和模具的優(yōu)化，模具確定采用點澆口，位置在塑件的零件的中心線位置。設(shè)計流道時，充分考慮了流動的平衡。在脫料板上設(shè)計有拉料機(jī)構(gòu)，開模時，流道凝料會從澆口套和定模板中被拉出，待開模后自動落下。其示意圖如下：
圖2.6 澆口的3D設(shè)計圖
2.3.4 澆注系統(tǒng)的平衡
對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下
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