固定電話上殼注塑模具設(shè)計及成型零件加工工藝【說明書+CAD+PROE】

固定電話上殼注塑模具設(shè)計及成型零件加工工藝【說明書+CAD+PROE】,說明書+CAD+PROE,固定,電話,注塑,模具設(shè)計,成型,零件,加工,工藝,說明書,仿單,cad,proe 兩板式塑料注塑模的澆口，分流道和主流道的優(yōu)化摘要：本文介紹了兩板式塑料注塑模的澆口，分流道和主流道的優(yōu)化尺寸大小。電子收款機（ECR）的塑料制品被用于這項研究中，其中有三個電子元器件鑄塑料制品包括登記套管頂部，底部套管和紙架。本文的主要目的是找出澆口，主流道和分流道的最佳尺寸和最佳布局，找出導致澆口，主流道和分流道尺寸不合適的原因。這項研究中使用了三種類型的軟件，如CAD工具軟件UG被用來設(shè)計3D建模，犀牛軟件作為標桿處理工具被用來設(shè)計澆口、分流道、主流道和Moldex軟件作為仿真工具被用來分析塑性流動。因此，修正了型腔進給系統(tǒng)的位置和尺寸大小，以消除短桿，過充和兩板系列注塑模具焊縫問題。關(guān)鍵詞：計算機建模；仿真流動；優(yōu)化1簡介通常的注塑過程包括三個階段：注射,合模和冷卻階段。本文介紹了隨著計算機日益廣泛的應(yīng)用在設(shè)計工程，仿真軟件在模具制造行業(yè)的重大影響,而大量的商用軟件市場也增加了1。ECR塑料產(chǎn)品采用相同的材質(zhì)和色彩,然而各部分尺寸大小不同。每個部分都有它自己的模具，但這個研究,所有的部分都用了這種系列的模具。設(shè)計模具的困難階段是決定這種系列注射模具的澆口、分流道、主流道的布局、位置、大小與水孔的位置2,6,7。為了探討了流動行為，Moldex軟件仿真軟件用于分析塑性流動。2方法本研究首先從設(shè)計產(chǎn)品三維造型的ECR使用UG軟件，然后在文件被轉(zhuǎn)移到犀牛軟件后處理。在犀牛軟件的進給系統(tǒng)如澆口，分流道，主流道，水口和模具設(shè)計進行了設(shè)計。最后，Moldex軟件從犀牛軟件中使用進口文件。塑料原料，工藝條件決定前要進行注射，合模，冷卻和熱曲線分析。如果結(jié)果不符合，必須修改后再進行，如圖1所示。1圖1 方法分析3設(shè)計 雙板模具所有的ECR的文件包括頂級套管，套管和底紙架，他們分別一步一步出自UG軟件犀牛軟件。該文件被保存在DXF擴展文件，它可以通過犀牛軟件來讀取。起初，頂套管中打開文件，它是犀牛軟件從實體模型轉(zhuǎn)換成網(wǎng)狀模型，如圖2（a）。此外，圖2（b）顯示了從UG進口的早期階段底部外殼文件軟件犀牛軟件。外殼的底部表面細網(wǎng)的實現(xiàn)后取得了細化網(wǎng)格。腔表面后仍然存在，在核心方已被刪除從移開的網(wǎng)格。同樣的方法用于紙架，如圖2（c）所示。圖2 ECR的網(wǎng)建模3.1矩形邊緣澆口矩形邊緣澆口需要確定的尺寸是深度和寬度。該部件深度計算公式為h =nt，其中h是門深入（毫米），t為墻截面厚度（毫米），n為材料常數(shù)3。從這個公式可以得出的澆口套管深度為1.2毫米和紙架深度為1.8毫米。邊緣澆口的寬度從公式1 4 推導。 W= n x A / 30 (1)其中，W為澆口寬度（毫米），是表面面積腔（平方毫米），n為材料常數(shù)。通過計算得出澆口套管的表面面積平方毫米，寬度為5.8毫米。進一步計算，底部寬度為5.9毫米套管和紙架寬度為1.27毫米。3.2循環(huán)分流道分流道直徑計算方式為：部分質(zhì)量乘以密度和部分模具中心距，公式為2 4。 D = W x L / 30 (2)其中，D是分流道直徑，W是部分質(zhì)量，L是部分模具中心距。頂套管的體積從犀牛軟件得出的是立方毫米，重量0.08千克所以主流道直徑為6.5毫米。進一步計算，套管底部直徑為6.7毫米，紙架為1.5毫米。3.3主流道 主流道尺寸是由型腔板的厚度和從給定角度一直徑7毫米來決定的。初始冷料井為7毫米，基本冷料井是10毫米。圖3顯示了頂部套管，套管位置及底部紙架一起進料系統(tǒng)。圖3 兩板模的布局4填充分析- 雙板模具從填充分析結(jié)果顯示，總填充的時間是.秒。在這階段上，100有兩種結(jié)果：頂套管短桿和塑料不能流到紙架，如圖4所示。圖填充過程頂部外殼進行了重新設(shè)計，因為前面結(jié)合處流位于側(cè)邊，而導致熔合線在該地區(qū)的擴大，如圖5所示。熔合線是一個流動的結(jié)果，容易分解成兩個單獨的部分。當兩方面滿足，他們試圖重新熔合到一起，從而導致形成一個單一的一條線，這很容易斷裂5。圖5 頂部套管的熔合線4.1雙板模具改造由于過充，修改澆口尺寸，將底部外殼減少25，由從5.9毫米降為4.3毫米。分流道由6.7毫米降至至5毫米。紙架的位置由距模具中心50毫米到25毫米，將分流道尺寸提高25。一些凹槽加在頂部套殼表面，以確保塑料流向頂部套管中心如圖6所示。圖6 雙板模的修正4.2修改過的填充過程從填充改性后分析結(jié)果表明，塑料熔體三成分互相平衡。注射前的總時間為7.804x10-1秒。熔合線已消除了頂部套管中心旁體，結(jié)果是與塑料熔體流向拐角處相交，如圖7所示。圖7修正后的填充過程5討論該分流道的紙架的大小增加，來轉(zhuǎn)移和消除不填充的現(xiàn)象。澆口與底部外殼分流道分別降低因為過充。頂部套管的上表面加入一些凹槽消除熔合線。結(jié)果是消除了頂部套管中心旁體的熔合線。從結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，由于是短桿的問題，二板模紙架的澆口和分流道大小增加了25，由于過充問題，底殼的澆口和分流道尺寸減小了25。6結(jié)論這項研究是在分析兩板模中塑料材料的流動是成功的。做這些修正改進了型腔的布局和進給系統(tǒng)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。此外，塑料制品上的短桿缺陷，過充和熔合線的消除在的在實際模具中是編造的。參考文獻1 S.S.S. Imehezri。，S.M. Sapuan爾蘇萊曼，材料和設(shè)計雜志，26卷，第157 -166，2005。2 L.T. Manzione，計算機輔助工程應(yīng)用在注塑成型，漢瑟，新紐約，1987年。3 R.G.W.Pye，注塑成型設(shè)計，朗文科學技術(shù)，紐約，1989年。4 G.Monges和P.Mohren，如何進行注塑模具，漢瑟出版社，紐約，1993年。5 M.B. Douglas，注塑成型，制造工藝基礎(chǔ)。學會制造工程師，密歇根州，1996年。6 C.T. Wong, S. Sulaiman , N. Ismail,A.M.S. Hamouda，第二世界工程法律程序國會，Sarawak，馬來西亞。P193-198，2002。7 M.Khairol，碩士論文，馬來西亞博特拉大學，2001。分 類 號 密 級 寧寧波大紅鷹學院畢業(yè)設(shè)計(論文)固定電話上殼注塑模具設(shè)計及成型零件加工工藝所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日誠 信 承 諾我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設(shè)計（論文）固定電話上殼的注塑模設(shè)計均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。 承諾人（簽名）： 年 月 日摘 要 一個國家工業(yè)水平的高低，在很大程度上取決于模具工業(yè)發(fā)展的水平。模具工業(yè)的發(fā)展水平，是一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。注塑模具是指用于成型塑料制件的模具。設(shè)計塑料模時，確定了模具結(jié)構(gòu)之後即可對模具的各部分進行詳細設(shè)計，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。這時將涉及有關(guān)材料收縮率等主要的設(shè)計參數(shù)。因而只有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型腔各部分的尺寸。即使所選模具結(jié)構(gòu)正確，但所用參數(shù)不當，就不可能生產(chǎn)出品質(zhì)合格的塑件。本文介紹了固定電話上殼的注塑模設(shè)計。首先對塑件制品進行工藝分析與研究。其次，進行分型面的選擇，澆口的設(shè)計，決定模具采用水路冷卻，結(jié)構(gòu)簡單，耐用，便于加工部件，生產(chǎn)效率高。利用推板對制品進行強制脫模。對模具的各個零件進行了設(shè)計與計算以及強度的校核。 關(guān)鍵詞：固定電話上殼；注塑模；型腔型芯；設(shè)計；33AbstractA nations industrial level, to a large extent depends on the level of development of mold industry, is an important symbol of a national industrial level. The injection mold is a mold for molding plastic articles. Plastic design, determine the structure of the mold after you die on the part of the detailed design, determining each template and the size of parts, core and cavity size. This will involve the design parameters of main shrinkage of the material. Thus only the specific shape of plastic shrinkage control to determine the size of various parts of the cavity. Even if the selected mold structure is correct, but the parameters used properly, can not be qualified to produce quality plastic parts. This paper introduces the design of the injection mould for the fixed telephone shell. Firstly, plastic products for process analysis and research. Secondly, for the selection of parting surface, gating design, decided to mold adopts water cooling, has simple structure, durable, easy to machining parts, high production efficiency. The push plate is forced demoulding of products. Different parts of the molding tool design and calculation and strength check.Key Words:fixed telephone shell; injection mold cavity core; design;目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第1章 緒論11.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè)11.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向1第2章 固定電話上殼塑料模工藝設(shè)計32.1固定電話上殼塑件的工藝分析32.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)32.1.2固定電話上殼塑料的選材42.1.3 PP材料成型特性42.2注射成型基本過程52.3固定電話上殼的設(shè)計件7第3章 注塑機的選擇和校核83.1注塑機規(guī)格的選擇83.2注塑機的校核83.2.1注塑機注射容量的校核83.2.2注塑機注射壓力的校核93.2.3注塑機鎖模力的校核93.2.4注塑機模具厚度校核注塑機模具厚度校核103.2.5注塑機最大開模行程校核103.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇103.3.1確定型腔數(shù)目103.3.2分模面的選擇11第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計124.1澆注系統(tǒng)設(shè)計124.1.1主流道的設(shè)計124.1.2分流道的設(shè)計124.1.3澆口設(shè)計134.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計144.1.5澆注系統(tǒng)的平衡144.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計144.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計154.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性154.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算16第5章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計175.1脫模機構(gòu)設(shè)計175.1.1脫模機構(gòu)的分類175.1.2脫模機構(gòu)設(shè)計原則175.2導向機構(gòu)設(shè)計175.2.1導向機構(gòu)設(shè)計原則175.2.2導柱的外形尺寸計算185.2.3導向孔的設(shè)計185.2.4導柱的數(shù)量和布置195.3定位圈195.3.1定位圈的定義195.3.2導柱的數(shù)量和布置195.4主流道襯套195.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計19第6章模具加工工藝設(shè)計216.1 坯料的確定216.2 模板的平面加工216.2.1 平面的粗加工216.2.2 平面的半精加工216.2.3 平面的精加工216.2.4 薄板的精加工226.3 孔及孔系的加工226.3.1 孔系的加工226.3.2 導柱導套的孔加工23第7章 繪制模具圖257.1 PRO/E創(chuàng)建模具257.2 繪制總裝配結(jié)構(gòu)圖和部分零件圖27結(jié) 論28參考文獻29致 謝30 第1章 緒論第1章 緒論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達到170種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。1.2 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2000年我國模具總產(chǎn)值預計為260-270億元，其中塑料模約占30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，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大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險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。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。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0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達1030萬次，淬火鋼模達501000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。但是近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UG、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國自主開發(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發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應(yīng)用且價格較低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。據(jù)有關(guān)方面預測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟增長點，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點。加入世貿(mào)組織后，一些國家紛紛將制造業(yè)向我國轉(zhuǎn)移，模具工業(yè)正面臨空前的發(fā)展機遇。據(jù)上海模具工業(yè)協(xié)會透露，“九五”期間，國內(nèi)模具行業(yè)產(chǎn)值年增長幅度約為13%，高檔模具比例提高，模具商業(yè)化程度提高近10%，模具行業(yè)的進出口比例趨向合理，進口量占市場總量的20%，金額近10億美元，出口額已達1億美元。 目前，世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場量維持600億650億美元。我國汽車、家電、通訊等領(lǐng)域的高性能模具鋼年需求約20萬噸，其中相當一部分依靠進口。為盡快改變這種局面，去年底，上鋼五廠與上海大學聯(lián)合開發(fā)我國第一條精品模具鋼專業(yè)生產(chǎn)線，達到國際先進水平，年產(chǎn)量可達3.8萬噸，這個精品模具基地，將有力地促進汽車模具的國產(chǎn)化。據(jù)分析，未來我國模具的9大發(fā)展趨勢是： 1、模具日趨大型化。 2、模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。 3、多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求越來越高。 4、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。 5、隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 6、標準件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 7、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。 8、隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。 9、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。 第2章 固定電話上殼塑料模工藝設(shè)計2.1固定電話上殼塑件的工藝分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)塑料是在室溫下為高分子聚合物的高彈態(tài)。這是樹脂（聚合物）為主要成分，改善其加工性能的添加劑的使用性能，在一定的溫度，壓力，溶劑的影響，模具可成型為一定形狀和塑料零件的尺寸，并能保持一類的材料，在正常的溫度和壓力，在形式的多樣性，并具有不同的性能不同的塑料。塑料一般具有重量輕，低密度的優(yōu)點，比強度高，電，熱，聲和優(yōu)良的絕緣性能，耐腐蝕性能和光學性能強，耐磨性強，優(yōu)秀的。塑料成型過程中在許多方面的性能特點，一些操作相關(guān)，一些特性直接影響成型方法及工藝參數(shù)的選擇。熱塑性塑料，成型工藝參數(shù)包括收縮期，流動性，相容性，吸濕性和熱靈敏度和熱力學性質(zhì)，結(jié)晶度和取向.2.1.2固定電話上殼塑料的選材塑料材料是根據(jù)材料的選擇和使用，為空調(diào)遙控器后，他不需要一個很大的負載，其工作溫度不高，因此要求的耐熱性不高。根據(jù)需要和條件看，一般塑料結(jié)構(gòu)材料能滿足他們的要求，因此在材料的空調(diào)遙控器蓋材料的選擇。為塑料材料的一般結(jié)構(gòu)，主要是在高，低密度聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，高抗沖聚苯乙烯樹脂，玻璃鋼和丙烯晴共聚物等。但塑件注塑模設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)在優(yōu)良的初步選擇注塑成型材料，低密度聚乙烯，聚丙烯，ABS，聚碳酸酯和其他四種材料作為原材料制造固定電話上殼。2.1.3 PP材料成型特性無定形塑料,流動性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥，也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。高料溫,高模溫,材料分解溫度為270度，對精度要求較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤度高，耐熱塑件,模溫宜取60-80度。如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆口位置等方法。2.2注射成型基本過程圖2.1. 注射成型基本過程生產(chǎn)前的準備工作一般是為了使注射成型生產(chǎn)順利進行和保證制件質(zhì)量，在生產(chǎn)前進行的包括原料的預處理、清洗機筒、預熱嵌件和選擇脫模劑等準備工作。1、原料的預處理原料的預處理包括三個方面：一是質(zhì)量檢驗，造型材料的分析。這一部分包括材料，水含量測試的顏色，紋理，無雜質(zhì)，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性，收縮率。粉狀物料，在注塑前還將制成小丸的要求。兩個，著色。根據(jù)塑件成型的產(chǎn)品需求，成型材料中添加一個顏色或顏色的材料，以達到所需的顏色。粉狀或粒狀熱塑性塑料的著色，用直接法和間接法兩種方法實現(xiàn)。前者稱為著色的方法，它是天然的彩色塑料著色劑和精細的簡單混合粉末可直接用于成型，或其他用于塑化成型。該方法比較簡單，容易操作。間接染色方法相比是更困難的，它需要使用被稱為“塑料粒子、彩色塑料顆粒高的顏料濃度色母比例稱重放入攪拌機，攪拌，然后發(fā)送到成型設(shè)備的使用。其步驟簡單，容易染色的分散均勻，色澤明亮的部分和沒有顏料粉塵污染，并能實現(xiàn)自動著色工藝。但因為它是簡單和自然的彩色塑料顆粒混合，沒有混合功能或只成型設(shè)備的混合功能很差，所以當成型顏色均勻性高的產(chǎn)品不需要使用顏色形成材料。三，預熱和干燥。對材料的吸濕性和粘性的水性強，預熱干燥適當根據(jù)水的要求允許的注射成型工藝，以在材料和揮發(fā)水分太多出去，成型后的產(chǎn)品以防止氣泡和裂紋缺陷，而且可以避免注水時間的降解。但是，吸濕性和粘性的水是不強的材料，如果包裝是更好的可以不預熱干燥。2、清洗料筒如果你需要在塑料制品的生產(chǎn)，改變顏色或更換，更換材料在熱分解或降解反應(yīng)時間形成的過程中發(fā)現(xiàn)，對注塑機清洗桶的需要。通常，筒柱塞式機庫存量大，必須拆卸清洗機筒，螺桿機筒，可用于清潔空氣噴射的方法。3、預熱嵌件本程序主要用于塑料插入，因為金屬和塑料收縮率不同，導致插入周圍的塑料易收縮應(yīng)力和裂縫，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在成型前可插入的預熱溫度，減少它融化的塑料在成型，避免或全塑性收縮應(yīng)力和裂紋插入的抑制作用。4、選擇脫模劑常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油等。其中除了硬脂酸鋅不能用于聚先胺外，這三種脫模劑對于一般塑料均可使用，尤其是硅油的脫模效果是最好的，只要對模具施用一次，即可以長效脫模，但是價格昂貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具而液體石蠟多用于中低溫模具。另外，對于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑，否則將影響制品的透明度。加料：計量將粒料和粉料加入料斗，通過料斗進入注塑機料筒，物料一般是在注塑機的料筒中塑化。通過對塑化計量的計算設(shè)定好后，物料在設(shè)定的計量中塑化完全，即粒料和粉料變成塑料熔體后，注塑模閉合，注塑機注射充模。注射充模：注射充模一般劃分為流動充模、保壓補縮和倒流三個階段。注流指的過程中熔體注射將好的塑料進入模腔。在注射壓力注射過程中隨時間而變化，流動期，噴射壓力、噴嘴壓力迅速上升，而腔（柵極端子）壓力接近于零，所以注射壓力主要是用來克服阻力，熔體在模腔中的思想。在填充過程中，熔體流入模腔，模腔壓力的急劇增加，注射壓力和噴嘴的壓力將增加到最大，然后停止變化，注射壓力對熔體起兩個作用，一是克服在模具型腔的液流，二是壓實熔融程度。包裝料，夾持進給階段從熔體充滿型腔在機筒螺桿回現(xiàn)在開始。壓力定義為熔體的注射壓力，模腔的壓實過程，喂養(yǎng)是注塑機的包裝工藝，模具型腔逐漸開始空冷熔體由于成型收縮，美聯(lián)儲的行動。反在機筒柱塞或螺桿后退（即解除保羅的壓力），熔體在澆口和流道流動方向相反的方向。冷卻：冷卻凍結(jié)時間開始從大門，放行產(chǎn)品到目前為止，這是注射成型過程的最后階段。在這個階段，有問題的注模腔壓力，冷卻部分的密度，熔體在模和脫模條件。的后處理部分：從模具零件，在塑性成形過程中熔體的流動行為的溫度和壓力是非常復雜的，再加上不均勻的熔體流動前沿和冷卻速率不同填充塊后，往往會出現(xiàn)一些結(jié)晶，部分不均勻取向和收縮，產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶，取向和收縮應(yīng)力，脫模后的變形的影響，還可使機械零件可轉(zhuǎn)換的光學性能，和表面質(zhì)量，甚至開裂，需要解決一系列我們必須作出相應(yīng)的處理問題。當這個過程完成后我們將推出的產(chǎn)品，卸料，清洗模具，可總回筒重新塑化注射成型周期，開始循環(huán)。2.3固定電話上殼的設(shè)計件 該塑件經(jīng)測量所得，其基本幾何值為：密度：p=0.9g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；長度：L=150mm；塑件平均寬度：B=60mm；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積：S=194.3cm2第3章 注塑機的選擇和校核3.1注塑機規(guī)格的選擇 注塑機為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注塑機。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注塑機。在此我們通過假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注塑機的規(guī)格。初步設(shè)計模腔個數(shù)為兩個，PP材料的密度p為p=0.9g/cm3（0.90.91）。通過測量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計兩個模腔，那么每次注塑機的注射量必須大于：2M= 221cm3=42cm3。根據(jù)注塑機的最大注射量初步選擇型號為XSZ60的注塑機，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：38 注射容量cm3：60注射壓力/105Pa：122 鎖模力/10KN：500最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm：（最大）：200（最?。?0噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：43.2注塑機的校核3.2.1注塑機注射容量的校核模具設(shè)計時，必須是得在一個注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注塑機額定注射量的80%以內(nèi)，且在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj式中：V（M）一個成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3或g；n 型腔數(shù)目；Vn（Mn）單個塑件的容量或質(zhì)量，cm3或g；Vj（Mj）澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3或g；故應(yīng)使0.8Vn+Vj0.8Vg或M=0.8Mn+Mj0.8Mg式中：Vg（Mg）注塑機額定注射量，cm3或g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對注射量進行校核）得：M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g滿足要求上式中的：Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤5.5g由于為制件所選的材料為PP，該材料非熱敏性材料，所以只需對其進行最大注射量即可，不必對其進行最小注射量的校核。3.2.2注塑機注射壓力的校核注射壓力的校核是校驗注塑機的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注塑機額定的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力，因此注塑機的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。制件成型時所需要的注射壓力，與塑料品種、注塑機類型、噴嘴形狀、制件形狀的復雜程度和澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)系?？梢愿鶕?jù)塑料的成型工藝參數(shù)數(shù)據(jù)來確定制品成型時所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得PP材料的成型注射壓力在（70120Mpa）之間，而我們所選擇的注塑機的額定注射壓力為119Mpa，在其設(shè)定的注射壓力之間，滿足工藝要求。3.2.3注塑機鎖模力的校核當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注塑機軸向的很大的推力，該推力的大小必須小于注塑機的鎖模力，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗公式算得：P=KPo式中：P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）Po 注射壓力（MPa）K 壓力損耗系數(shù) 0.20.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在該次設(shè)計中，并基于PP這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa再由公式T=PS計算推力大小。式中：T 塑料熔體在注塑機軸向上的推力（MPa）P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPaS 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4注塑機模具厚度校核注塑機模具厚度校核注塑機規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計的模具的厚度必須要在注塑機規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當模具厚度小時，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足HminHHmax式中：H 模具厚度 mmHmin 注塑機允許的最小模具厚度 mmHmax 注塑機允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注塑機得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型標準模架中的模板規(guī)格BoL為350350的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度H為：H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=180mm將上述的數(shù)據(jù)代入HminHHmax得：70180200滿足不等式HminHHmax，符合要求。3.2.5注塑機最大開模行程校核 模具開模后為了便于取出書簡，要求有足夠的開模距離，而注塑機的開模行程是有限的，所以我們在設(shè)計是必須進行注塑模開模行程的校核，在我們所選擇的這個規(guī)格的注塑機中開模最大行程為180mm。注塑機的開模行程應(yīng)大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開模距離，即是必須滿足下式：SkH1+H2+(5 10)式中：Sk 注塑機行程 Sk=300mmH1 脫模距離（頂出距離）H1=5mmH2 塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm能滿足要求。通過上述校核得出該規(guī)格的注塑機滿足要求，因此，確定選擇型號為：XSZ60的注塑機。3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計算結(jié)果，N能取到2個。所以取N = 2。符合設(shè)計要求，所以確定型腔數(shù)目為2個。）3.3.2分模面的選擇分模面為定模與動模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：使塑件在開模后留在動模上；分型面的痕跡不影響塑件的外觀；澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；使塑件易于脫模。根據(jù)對塑件的形狀結(jié)構(gòu)特殊，分型面的選擇，應(yīng)符合上述原則。然后我考慮塑件的形狀，以及整體的設(shè)計，模具制造，加工要求，我選擇一個平面分型面。第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.1澆注系統(tǒng)設(shè)計4.1.1主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計通常設(shè)計成圓錐形，塑件所選擇的塑料為PP材料，該塑料的流動性較差，所以我們選擇的錐角度數(shù) =36，以便于凝料從主澆道中拔出，內(nèi)壁的粗糙度一般為Ra=0.63m為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處緊密對接，主流道對接處應(yīng)制成半球形凹坑。其半徑為：R2=R1+(12)mm式中：R1注塑機噴嘴球半徑R1= 12mm將數(shù)據(jù)代入上式得澆口套半徑為：R2= R1+(12)mm=12+(12)=1314mm澆口套半徑為：R2=13mm小端直徑：d1=d2+(0.51)mm式中：d2注塑機噴嘴直徑d=4mm所以小端直徑d1= d2+(0.51)mm=4+(0.51) = 4.55mm取小端直徑為：d1=5mm錐角取為3且主澆道的縱截面為梯形橫截面，所以大端直徑：d= d1+2(Ltan3)當L=60mm時大端直徑d為：d= d1+2(Ltan3)=5+2(47.50.052)9.94mm凹坑深：h=(35)mm為減小料流轉(zhuǎn)向過渡的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑為：r=13mm4.1.2分流道的設(shè)計1、分流道截面形狀的選擇8分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V 形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設(shè)計采用圓形截面。分流道的尺寸由公式：d=Tmax1.5式中：Tmax塑件最大壁厚d=51.56.5mm2、分繞道的布置形式分澆道的布置形式，取決于型腔的布局，其遵循的原則應(yīng)是排列緊湊，能縮小模板尺寸，減小流程，鎖模力力求平衡。 分繞道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，本次設(shè)計采用平衡式布置。3、分流道的表面粗糙度7分流道的表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取為Ra=1.252.5m，這可以增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于保溫。但為了保證脫模和分型，我們又必需保證表面的粗糙度不能過大以至于表面出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，從而給脫模和分型都帶來難度。所以我們在此選擇分流道的表面粗糙度為Ra=1.5m。4.1.3澆口設(shè)計1、分流道與澆口的連接形式分流道與澆口的連接形式通常有斜面和圓弧連接等兩種連接方式，根據(jù)我們型腔的排樣方式和分流道的布置方式，分流道與澆口的連接地方選擇在寬度方向連接更佳。但在寬度上的連接時候，由于斜面會使分流到逐漸變窄，那么不同階段冷卻較快，產(chǎn)生不必要的壓力損失，而圓弧過渡的接口較斜面的寬，所以以上出現(xiàn)的缺陷能得到解決，所以分流道與澆口的連接選擇為在寬度上的圓弧過渡連接。2、澆口形狀的選擇及其尺寸確定澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速、補料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進料位置等對塑件成型質(zhì)量的影響很大，塑件上的一些缺陷，例如：縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等多數(shù)都是因為澆口設(shè)計的不合里而產(chǎn)生的。所以在設(shè)計澆口時我們一定要結(jié)合塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素周全考慮。在設(shè)計澆口時要求其熔料教快進入并充滿型腔，同時在充滿型腔后能適時冷卻封閉，因此澆口截面要小，長度要短，以便增大流速，快速冷卻封閉，其便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，從而保證塑件外觀形狀?；谶@些因素并根據(jù)型腔的排樣方式，選擇潛伏澆口。4.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計冷料穴常有帶Z 形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴等三種冷料穴。其中帶Z 形頭拉料桿的冷料穴，其底部做成鉤形，塑件成型后，穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起，拉料桿固定在推桿固定板上。開模時，拉料桿通過鉤頭拉住穴內(nèi)冷料，使主流道的凝料脫出定模，將凝料與塑件一起推出動模。此種冷料穴的凝料脫模較易，且與推桿搭配使用脫?？旖?，能與塑件一起脫模，提高生產(chǎn)速度。而帶球形頭的冷料穴，專用于推板脫模機構(gòu)中，在我們的設(shè)計中，選擇了推桿脫模機構(gòu)，所以不宜選擇此種冷料穴。帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴是帶球形頭的冷料穴的變異形式，這類拉料桿一般不配用冷料穴，是靠塑件的收縮時對尖錐頭的包緊力，將主流道的凝料拉出定模。此種形式的冷料穴的可靠性不如前兩種高，很容易出現(xiàn)凝料不能脫模的現(xiàn)象，并且要求塑件的收縮率高。條件苛刻效果不佳。綜上所述，本設(shè)計常選擇帶Z 形頭拉料桿的冷料穴。其中拉料桿的直徑和主流道的大端直徑相等，其長度由選擇的模架決定。4.1.5澆注系統(tǒng)的平衡該模具雖是設(shè)計的一模多腔型模具，但是模腔數(shù)量不多，并且根據(jù)模腔的排樣方式，模腔和主澆道的距離是一致的，并且他們的排樣方式是一個圓周形狀，所以主流道的熔體進入每個模腔的路徑長度都是一樣的，不會出現(xiàn)因為流道的長短或是因型腔離主流道的遠近不一樣，而帶來澆注系統(tǒng)中的各段流速不等，或是模腔的壓力不等，導致成型不一致的現(xiàn)象。所以按照該種型腔的排列方式，澆注系統(tǒng)能夠達到平衡，不再需要手動平衡澆注系統(tǒng)。4.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)是指在注塑模成型過程中將注塑過程中的氣體（氣體來源：原本型腔中的空氣、溶解于熔體的氣體、水蒸氣、塑料的分解產(chǎn)生的氣體等）排除的一種裝置。它一般回開設(shè)在溶體流到的末端。在本設(shè)計中由于塑件的體積較小，在成型過程中產(chǎn)生的氣體不會很大，因此，我們在此可以不必設(shè)計特殊的排氣系統(tǒng)，我們可以直接利用分型面和推桿配合間隙來排氣。在利用分型面排氣時，我們需要分型面具備一定粗糙度，因此，在研磨分型面時，砂輪路線必須指向外側(cè)，以此來保證熔體在填充過程中，氣體能沿分型面排除。另外，為了在分型面良好的排氣，可以在動模板與定模板結(jié)合的同時，在定模板上開一個寬2mm、高1mm的槽，從而加強了分型面的排氣功能。4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性.1 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性在注射成型中，模具的溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有著直接影響。其對質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下幾個方面：1、變形模具溫度穩(wěn)定，冷卻速度的平衡，可以減少塑件的變形。不均勻的壁厚和形狀復雜的零件，往往是由于收縮不均勻變形，部分必須調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計一個合理的冷卻系統(tǒng)溫度，冷卻水溫度保持平衡，以便型腔內(nèi)的熔體能同時凝固。2、尺寸精度溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持了模具的溫度，能減少制件成型收縮率的波動，從而提高了塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。3、力學性能對于結(jié)晶塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，降低模具溫度有利于減小應(yīng)力開裂。4、表面質(zhì)量過低的模溫會使制件輪廓清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導致制件表面的粗糙度提高。而提高模溫能改善制件表面質(zhì)量，使其表面光滑，粗糙度降低。以上及格方面對模具溫度的要求有相互矛盾的地方，所以在選擇模具穩(wěn)定時，必須根據(jù)使用情況著重滿足制件的主要性能要求。溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)效率的影響：在注塑模中熔體的溫度一般要從200左右冷卻到60，而在這期間所釋放的熱量中只有5%是以輻射、對流的方式散發(fā)到大氣中去的，其余95%的熱量將有冷卻介質(zhì)所帶走，因此，注塑模的冷卻時間主要由冷卻介質(zhì)的冷卻效果來決定，并且在整個注射循環(huán)的周期中，模具的冷卻時間占據(jù)了整個周期的2/3，所以，縮短模具的冷卻時間是提高注塑模具生產(chǎn)效率最有效也是最關(guān)鍵的地方。模具溫度的控制系統(tǒng)包括兩個方面：冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，但因為我們所選擇的塑件的材料是PP塑料，該種塑料對于模溫的要求較地（一般80），所以在設(shè)計中我們只需要設(shè)計一個冷卻系統(tǒng)即可。4.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算塑件要達到一定的脫模溫度需要合足夠的時日。這一時間和橫具的溫度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性質(zhì)等有關(guān)。如果假設(shè)塑件中心部位的溫度達到熱變形溫度時即可脫模，那么冷卻時間就是使塑件溫度由注塑溫度降到中心溫度為熱變形溫度所需要的時間，那么我們可根據(jù)公式求得：t2=nm2式中：t2 固化時間(s)；m 塑件的厚度(cm)；n 塑料經(jīng)驗參數(shù) PP取338t2=3380.52=84.5s該制件開模時是靠頂出裝置頂出，設(shè)開模時間為t3為t3=15s。根據(jù)查表得注射時間t1=2.9s。制品的周期：t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s每次注射所需的塑料質(zhì)量m為： m=mg+mj=18.92+9=46.8g式中： mg 塑件的質(zhì)量（g）mj 凝料的質(zhì)量（g）每小時注射次數(shù)為：360084.542(次)單位時間的注射量：W=46.8g4219.65kg用20的水作為冷卻介質(zhì)，設(shè)定其出口溫度為24。那么模具冷卻時所需冷卻介質(zhì)的體積流量（忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注塑機接觸所散發(fā)的熱量）： 第5章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1脫模機構(gòu)設(shè)計5.1.1脫模機構(gòu)的分類注射成型后，使塑件從凸模或凹模上脫出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。脫模機構(gòu)由一系列推出零件和輔助零件組成，可具有不同的脫模動作。由于塑件的形狀與尺寸的變化，因此脫模機構(gòu)的種類也是千變?nèi)f化的。按推出動作的動力源對機構(gòu)可分為：手動脫模、機動脫模、氣動和液壓脫模等幾種脫模方式。按推出機構(gòu)動作特點可分為：一次推出（簡單脫模機構(gòu)）、二次推出、順序脫模、點澆口自動脫模和帶螺紋塑件脫模等幾類。5.1.2脫模機構(gòu)設(shè)計原則脫模機構(gòu)的種類繁多，設(shè)計也復雜，且要求在脫模時不對塑件造成損壞變質(zhì)和影響其外觀形狀，所以在是設(shè)計時必須要求正確分析塑件對模具粘附力的大小和作用位置，一邊選擇更合適的脫模方式和恰當?shù)拿撃Ｎ恢?，使塑件平穩(wěn)脫出。同時推出位置也應(yīng)盡量選擇在塑件的內(nèi)表面比較隱蔽的地方，使塑件外表面不留下推出痕跡。為使推出機構(gòu)簡單、可靠、開模時應(yīng)使塑件留于動模，以利用注塑機移動部分的頂桿或液壓桿夫人活塞推出塑件。推出機構(gòu)結(jié)構(gòu)運動要準確、靈活、可靠、無卡死與干涉現(xiàn)象。機構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強度和耐磨性。5.2導向機構(gòu)設(shè)計5.2.1導向機構(gòu)設(shè)計原則導向機構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準確對合，起定位和定向作用。其結(jié)構(gòu)類型（如圖5.1所示）。其中的A型導柱主要適用于簡單模具和小批量生產(chǎn)，一般不要求配置導套使用。B型導柱適用于塑件精度要求高及生產(chǎn)批量大的模具，通常與導套配套使用，以便在磨損后，通過更換導套繼續(xù)保持導向精度。裝在模具另一邊的安裝孔可以和導柱安裝孔以同一尺寸加工而成，從而保證了同軸度。為了確保導柱能起到很好的導向、定位并且保護型芯的作用，我們一般將導柱的長度設(shè)計得要比型芯的長度長出（510mm）左右，以免在導柱未導正時凸模先進入凹模型腔與其碰撞而損壞。導柱的直徑視模具大小而定。但必須滿足足夠的抗彎強度，并且表面要耐磨，芯部要堅韌，因此導柱的材料多半回采用低碳鋼（20）滲碳淬火，或是碳素工具鋼（T8，T10）淬火處理，硬度一般要求在5055HRC。導柱端部設(shè)計成錐形或半球形，以便導柱能順利的進入導向孔。導柱與導向孔通常采用間隙配合H7 / f 6或H8/ f 8，而與安裝孔之間采用H7 /m6或H7 / k6，配合部分表面粗糙度為R a =0.8m。同時必須要采用適當?shù)姆椒ǚ乐箤е鶑陌惭b孔中脫出。導柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸確定，模板尺寸也，導柱間中心距應(yīng)越大，導柱直徑就越大。5.2.2導柱的外形尺寸計算本設(shè)計中導柱的材料選擇為碳素工具鋼 T8，淬火處理，硬度為55HRC，導柱的長度要高出凸模（510mm）在本設(shè)計中取6.5mm，其端部設(shè)計成半球形。由于我們所設(shè)計的塑件精度要求不高，為簡化設(shè)計和降低成本，我們選擇A型導柱。模板外形尺寸選擇為250250，導柱直徑一般選擇為1535mm，在設(shè)計中我們將導柱直徑選為20mm。導柱的長度L 為：L=L1+L2+8式中：L 導柱的總長度mmL1 動模板的厚度mmL2 型芯的高度mm5.2.3導向孔的設(shè)計我們選擇了 A 型導柱，它沒有配套的導套，所以不需設(shè)計導套機構(gòu)，而只需要在模板上加工設(shè)計一個導孔即可。導向孔設(shè)計要點：導向孔在設(shè)計時必須要設(shè)計成為一個通孔，如是盲孔必須在導向孔的底部開設(shè)通氣孔，否則當導柱進入了盲孔后，導向孔中的空氣將會無法排除，而無法排除的空氣將會產(chǎn)生反壓力，給導柱運動造成阻力。為了能讓導柱順利進入導套中，在導套的前端應(yīng)設(shè)計成為倒圓角。導套的材料采用淬火鋼或銅等耐磨材料，其硬度必須比導柱低，以改善摩擦和防止導套或?qū)е卓椎幕瑒硬糠职碒8/ f 8間隙配合，導套外徑按H7 /m6過渡配合。導套安裝固定方式可用臺階式導柱，利用軸肩防止開模時拔出導套，也可采用直導套，用螺釘起止動作用。在本設(shè)計中選擇了后種導套的安裝方式。5.2.4導柱的數(shù)量和布置注塑模的導柱一般取4根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的機構(gòu)形式和尺寸來確定。5.3定位圈5.3.1定位圈的定義定位圈是主要用于與注塑機定位孔配合的，為了便于模具在注塑機的安裝以及主流道襯套與注塑機的噴嘴孔精確定位，而在模具（一般是在定模）上安裝的一種定位裝置。它除了能保證澆口套和噴嘴孔的精確定位外，還具有防止?jié)部谔讖哪?nèi)脫出的功能。5.3.2導柱的數(shù)量和布置定位圈與注塑機上的定位孔上的配合長度的選擇。對于小型模具一般選擇810mm；對于大型模具取1015mm。定位圈的外徑D 比注塑機上的孔位徑小0.20.3mm，以便于裝模。根據(jù)定位圈的選擇要求和所設(shè)計的模具大小我們選擇的定位圈規(guī)格如下：定位圈與注塑機上的定位孔配合長度選為L=10mm；直徑：D=DO 0.2（DO：注塑機定位孔的直徑為100mm）D=DO0.2=1000.2=99.8mm在本設(shè)計中，一方面由于模具是小型模具，且精度要求并不高；另一方面，從設(shè)計的工作量，以及模具中澆注系統(tǒng)的主流道較短等幾方面綜合考慮看來，定位圈與定模的安裝搭配方式，我們可以選擇最常用型的安裝方式，其剖面圖（如圖5.2所示）5.4主流道襯套主流道襯套選擇：根據(jù)實用注塑模設(shè)計手冊查的，主流道襯套尺寸是根據(jù)使用情況所決定的。而主流道襯套的常用材料為T8A，HRC55, 其剖面圖（如圖5.3所示）5.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計 支承塊支承塊又稱支架，可以和動模固定板設(shè)計為一體，也可以單獨設(shè)計為一個零件。單獨設(shè)計為一個零件時又稱墊塊。外形為圓形的模具單獨設(shè)計為一個零件比較經(jīng)濟，而方形模具則是常常設(shè)計為與動模固定板為一體的結(jié)構(gòu)。在本設(shè)計中，模具外形為方形模具，我們可以選擇后者設(shè)計方法，將支承塊設(shè)計為與動模固定板為一體。 動模墊板動模墊板是墊在動模型腔下面（后面）或主型芯固定板下面的一塊平板，其作用是承受成型時塑料熔體對動模型腔和型芯的作用力，防止型腔底部或是主型芯脫出型芯固定板。動模墊板在設(shè)計時要注意其平衡度和必要的硬度和強度。通?？筛鶕?jù)經(jīng)驗類比的方法來選擇，必要的時還要按動模部分受力狀況進行厚度計算。在本設(shè)計中，由于塑件的尺寸教小，其充模時對型腔和主型芯的壓力不是很大，所以對動模墊板的設(shè)計我們就可以根據(jù)經(jīng)驗類比的方法來選擇。在此我們是通過動模、定模的外型尺寸和標準模架的選擇來確定動模墊板的尺寸和厚度。 模座模座是與注塑機連接的模具底版，分為動模座和定模座。它在注射成型過程中，傳遞合模力并承受成型力，所以模座必須要具有足夠的強度和剛度。即是說模座必須要達到一定的厚度，一般小型模具不能低于13mm，大型模具可以達到75mm 以上，模座的形狀和尺寸應(yīng)與注塑機上的動、定模固定板相匹配，模座上設(shè)計的安裝結(jié)構(gòu)（螺栓孔、壓板臺階等）必須與注塑機上動、定模固定板上安裝落空的大小、位置相適應(yīng)。 螺釘、銷釘螺釘、銷釘是模具中用于連接和定位的零件，通常根據(jù)具體強礦憑經(jīng)驗來對其進行選擇，也可以根據(jù)所固定的板的厚度來選擇，其選擇方式如下表：表5.1螺釘尺寸選擇注：銷釘?shù)倪x擇等同螺釘?shù)倪x擇第6章模具加工工藝設(shè)計很多塑料模具零件，不同的加工條件和加工方法是不一樣的。目前主要加工方法精度較低的模具：經(jīng)濟綜合加工，電火花線切割，數(shù)控精密加工，高速加工等。由于遙控器精度要求一般，模具結(jié)構(gòu)尤其是型腔結(jié)構(gòu)復雜程度一般，因此模具的加工立足于經(jīng)濟、可行，故采用了普通加工與電火花成型相結(jié)合的工藝方法。根據(jù)零件類型下面簡單分析一下主要類型零件的加工工藝。6.1 坯料的確定坯料是指模具零件采用材料的原始狀態(tài)。一般情況下，采用標準棒料或板材，也可采用鍛造坯料。在有專業(yè)模具企業(yè)中，對性能要求不高的材料多采用標準規(guī)格材料，而對性能要求較高的材料則要經(jīng)鍛造，然后經(jīng)熱處理調(diào)質(zhì)后具有適當硬度和便于加工拋光的專用模具用鋼切割成坯料，這種形式加工余量小，節(jié)省了人工和材料用量。坯料通過鍛造可使金屬材料的金相組織密實，對其強度和剛度也有提高。只是應(yīng)嚴格控制加工余量，加工余量過大，會引起材料和加工工時的浪費。6.2 模板的平面加工6.2.1 平面的粗加工平面切削加工是指用車床、刨床、銑床等對坯料的6個方面進行粗加工，再去掉坯料的加工余量后，在留出足夠的半精加工余量，同時對模板上較大的孔也應(yīng)進行粗加工。粗加工完了之后，應(yīng)進行一次退火處理或調(diào)質(zhì)處理，以去除模板的內(nèi)部應(yīng)力，使其組織穩(wěn)定，以防止在模具制造、模具成型或淬火過程中的變形或淬裂。6.2.2 平面的半精加工在經(jīng)過退火而消除內(nèi)應(yīng)力之后，模板會產(chǎn)生不同程度的變形。半精加工就是去除其變形量，并給精加工留出適當?shù)募庸び嗔俊?.2.3 平面的精加工通過以上的加工程序，模板已形成了基本輪廓。采用平面磨床磨削模板厚度的兩平面，并達到要求的厚度尺寸和表面粗糙度。這兩個分模面即是z軸方向上的加工基準面。取任意相鄰的兩個側(cè)面進行高精度的直角加工，并與模板平面相互垂直。這兩個側(cè)面即是x，y方向上的加工基準面，分別作文字標記，如x，y。當平面的精度要求，特別是平面度公差要求很高時，可以采用研磨的方法，即采用鑄鐵平板作為研具，由很細的金剛砂做磨料，施以較小的壓力均勻平衡的去除配合面的余量，達到多面積的良好接觸。6.2.4 薄板的精加工當模板較薄或太薄時，在退火填質(zhì)或淬硬后容易發(fā)生彎曲或翹曲形變的現(xiàn)象。在磨削發(fā)生形變的薄板時，應(yīng)使用薄而寬的擋板，將薄板四周擋住，并將被加工的薄板的凹面向下，然后以很小的磨削量對凸面進行磨削，當磨削部分的長度達到薄板長度的2/3時，將薄板翻面，依然采取精度磨削的狀態(tài)，這樣反復數(shù)次，直到翹曲的現(xiàn)象完全消失，才能按常規(guī)磨削。因此，薄板的預留余量應(yīng)該加大，以防止達到尺寸要求時局部仍有凹處，而導致薄板報廢的現(xiàn)象。6.3 孔及孔系的加工在模板平面加工完成之后，在模板上需要加工的部位，包括鑲嵌成型零件的各種形狀的孔，導柱孔、復位桿孔、頂桿孔、側(cè)抽芯時的導滑槽、固定模板的螺栓孔以及冷卻水道孔、釣鉤孔等，即在模板上需要加工的部位不外乎是進行各種形式的孔及孔系的加工。塑料模上的加工方法主要有：鉆孔、擴孔、鏜孔、磨孔等，這是根據(jù)孔的精度等級和表面粗糙度的要求決定的。塑料模的同一零件上經(jīng)常出現(xiàn)由相互位置精度要求的多個孔稱為孔系。對孔系的加工除了要保證孔本身的精度要求和粗糙度要求外，還要保證孔與孔之間的位置精度要求，各平行孔之間的軸線平行度、各同軸孔之間的軸線同軸度以及孔的軸線與基準面之間的平行度和垂直度等等。6.3.1 孔系的加工孔系的加工在一般情況下是以x，y，z為基準面的，找出需要加工部位的中心，并劃出與x，y相互垂直的交叉中心線，依照藍圖畫出加工輪廓線來?？紫档募庸ご篌w有如下幾種方法：