充電器后蓋注射模設計【一模兩腔】【抽芯】【說明書+CAD】

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日充電器后蓋注射模設計1 緒 論1.1 模具工業(yè)在生產(chǎn)中的重要地位 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期愈來愈短，于是對制造各種產(chǎn)品的關鍵工藝裝備模具的要求越來越苛刻，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的基礎之一。在儀器儀表、家用電器、交通、通訊、等各行各業(yè)中，有70%以上的產(chǎn)品是用模具來加工成型的。其中以塑料模成型工業(yè)在基礎工業(yè)中的地位和對國民經(jīng)濟的影響顯得日益重要。1.2 塑料工業(yè)的發(fā)展歷程塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應運而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人們日常生活的各個領域。塑料工業(yè)又是一個飛速發(fā)展的工業(yè)領域。世界塑料工業(yè)從20世紀30年代前后開始研制到目前的塑料產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化以及不斷開拓功能塑料新領域，它經(jīng)歷了初始階段（30年代以前）、發(fā)展階段（30年代）、飛速發(fā)展階段（50至60年代）和穩(wěn)定增長階段（70年代至今）等這樣幾個階段。塑料作為一種新的工程材料，其不斷被開發(fā)與應用，加之成型工藝的不斷成熟、完善與發(fā)展，極大地促進了塑料成型方法的研究與應用和塑料成型模具的開發(fā)與制造。隨著工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求量日益增加，這些產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期越來越短，因此對塑料的品種、產(chǎn)量和質量都提出了越來越高的要求。1.3 塑料成型技朮的發(fā)展趨勢 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質量的模具設計、先進的模具設備，合理的加工工藝、優(yōu)質的模具材料和現(xiàn)代化的成型設備等是成型優(yōu)質塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射?？沙尚蜕习偃f次，一副好的壓縮模能成型25萬次以上，這與上面的因素有很大的關系。下面從塑料模的設計、制造、模具的材料以及成型技朮等方面，簡述塑料成型技朮的發(fā)展趨勢。 1) CAD/CAE/CAM技朮的快速發(fā)展和推廣應用 塑料制件應用的日益廣泛和大型塑件及復雜曲面塑件的不斷開發(fā)，對塑料成型模具的設計與制造提出的要求愈來愈高，傳統(tǒng)的模具設計與制造方法已不能適應這樣的要求。CAD/CAE/CAM技朮給模具工業(yè)帶來了巨大的變革，成為模具技朮最重要的發(fā)展方向。目前，我們國家的一些重點企業(yè)、一些合資和獨資企業(yè)，在模具CAD/CAE/CAM技朮的推廣與應用方面已取得了初步的成功。但實事求用與推廣方面還存在著一定的差距，有待于進一步的改進與完善。2) 各種模具新材料的研制和使用 模具材料的選用在模具的設計與制造中是一個比較重要的問題，它直接影響到模具的制造工藝、模具的使用壽命、塑件的成型質量和模具的加工成本等。模具研究者對此進行了大量的研究分析，并且已開發(fā)出了許多具有良好使用性能和加工性能好、熱處理變形小的新型模具鋼種，取得了很大的成果。3) 塑件制品的微型化、超大型化和精密化 為了滿足塑料制品在各種工業(yè)產(chǎn)品中的使用要求，塑料成型技朮正朝著微型化、大型甚至超大型化和精密化方向發(fā)展。微型化的塑料制件要求在微型化的設備上生產(chǎn)。國內已經(jīng)能生產(chǎn)0.5g的微型注射機。可以生產(chǎn)0.1g左右的微型塑件。對于大型的注射塑件要求有大型，超大型的注射機。國內的注射機的注射量也達到了3.5100000g，合力達到80MN。 4) 模具的標準化 為了滿足大規(guī)模制造塑件成型模具和縮短模具制造周期的需要塑料模具的標準化工作就顯得十分重要。熱流道標準組件和模具的溫度控制標準以及精密標準模架和精密導向組件目前都正在進行重點研究和開發(fā)，已經(jīng)取得了一些成果并正在推廣應用。 2 充電器后蓋注塑模工藝規(guī)程的編制2.1 明確設計任務書和準備必要的技術資料注塑模設計工作必須以模具設計任務書作為依據(jù)，由設計任務書了解塑料制品的技術圖樣、生產(chǎn)綱領、使用要求，注塑成型工藝規(guī)程以及對模具質量的要求和完成時間等內容，明確設計任務之后，通過必要的技術資料進行初步設計。2.2 塑件的工藝性分析該塑件是充電器的一個后蓋，其塑件圖如圖所示，本塑件的材料采用苯乙烯-丁二烯-丙烯晴（ABS），生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2-1 塑件圖2.2.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用ABS屬熱塑性塑料。它的成型特性為：(1) 無定行料，其品種牌號很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應按品種確定成型方法及成型條件。(2) 吸濕性強，含水量應小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預干燥。(3) 流動性中等，溢邊料0.04mm左右。（流動性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸脂、聚乙烯好）(4) 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱，高抗沖擊和中抗沖擊性樹脂料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大，料溫過高宜分解（分解溫度為250，比聚苯乙烯宜分解）。對要求精度高的塑件模溫宜取5060 ，要求光澤及耐熱塑料宜取6080。注射壓力應比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機時料溫為180230，注射壓力為100140，螺桿式注射機宜取160220，注射壓力70100。(5) 模具設計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良宜發(fā)生熔接痕，應注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機械加工時塑件表面顯現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失），脫模斜度宜取2以上。 成型時注意事項：(1) 因ABS原料粒料及宜吸潮，致使制品出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，因此成型前需充分干燥，含水率控制在0.1%以下。(2) ABS流動性好，流動距離比，即流動長度L與該處制品壁厚T之比達190，因而不易出現(xiàn)飛邊、熔痕等溫度低，有利于成型，但含橡膠組分多的ABS流動性較差。(3) 耐熱級和電鍍級ABS的料筒溫度要稍高，而阻燃級和抗沖擊級稍低。2.2.2 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 (1) 結構分析要想獲得合格的塑料制件除選用塑料的原材料外，還必須考慮塑件的結構工藝性，塑件的結構工藝性與模具設計有直接關系，只有塑件設計滿足成型工藝要求，才能設計出合理的模具結構以防止成型時產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷、及開裂等缺陷，達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。從零件圖上分析，模具設計時必須設置側向分型抽芯機構，該零件屬于中等復雜程度。(2) 尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準確度。塑件的尺寸精度與模具的制造精度，模具的磨損程度，塑件收縮率的波動及成型時工藝條件的變化，塑件成型后的時效變化和模具的結構形式等有關，因此，塑件 的尺寸精度往往不高，應在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。由于該塑件上尺寸公差均為未注尺寸公差。查表可知ABS材料的制件為MT5級。即：mm,mm,mm,mm,mm,mm, mm,mm,mm,mm,mm,mm,mm,mm。 以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。從零件的壁厚上來看，壁厚最大處為1.5mm，最小處為0.8mm，較均勻，有利于成型。(3) 表面質量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺、內部不得有導電介質外，零件外表面要求表面粗糙度為Ra6.3，且要有光澤。除此外沒有特別的表面質量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。2.2.3 計算塑件的體積和質量計算塑件的質量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積： V=1330 (由PRO/E量得)計算塑件的質量：根據(jù)設計手冊查得ABS的密度為P=1.46g/故零件的質量為：W=VP =13301.46 =2g 2.3 成型設備的選擇注射模具是安裝在注射機上的，模具與注射機應當相適應，這將關系到制件的質量，均勻性及成型周期。一副模具放在許多型號和規(guī)格的注射機上使用，均可能獲得令人滿意的效果，但是只有該模具的注射量、鎖模力、注射速度和總的循環(huán)操作都與預想值相同的情況下才能取得最佳效果。選擇注塑機時，必須保證制品的注射量小于注射機允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，制品注射量一般不超過注射機最大注射量的80%，此模具采用一模兩腔。2.3.1 注射量的校核模具型腔能否充滿與注射機允許的最大注射量密切聯(lián)系，設計模具時應保證注塑模內所需融體總量在注射機實際的最大注射量；根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是允許最大注射量的80%。由+ 80%計算可得滿足使用要求。2.3.2 注射壓力校核及鎖模力校核注射壓力校核是檢驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要，注射壓力的大小與制品的復雜程度、模具結構、塑件品種、注射速度、流動比、噴嘴及模具流道系統(tǒng)以及注射機類型等因素有關。ABS的注射壓力為60MPa100MPa，而XS-ZY-125型注射機的注射壓力為119MPa。故滿足注射壓力的需要。注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關，為了可靠的鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，應使塑料融體時型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即（+）PF經(jīng)計算滿足上式要求，故滿足使用要求。2.3.3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定查閱相關文獻和參考工廠實際應用的情況，ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當調整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度料筒溫度：后段溫度選用160 中段溫度選用175 前段溫度選用190噴嘴溫度：選用175注塑壓力：選用70注塑時間：選用2s保壓：選用72MPa保壓時間：選用2s冷卻時間：選用6s3 注塑模的結構設計注塑模結構設計主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設置、模具工作零件的設計、側向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內容。3.1 分型面選擇分型面是動、定模具的分界面，即打開模具取出澆注系統(tǒng)凝料的面。分型面的位置影響著成型零件的結構形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設密切聯(lián)系。實際的模具結構基本上有三種情況：型腔完全在動模一側；型腔完全在定模一側；型腔各有一部分分別在動、定模中。分型面的選取不僅關系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及模具結構與制造成本。一般來說，分型面的總體選擇原則是：保證塑件質量，便于制品脫模和簡化模具結構。具體包括以下幾條。型面位置應設在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔，這是分型面首要原則。(1) 有利于保證塑件的外觀質量(2) 有利于保證塑件的尺寸精度(3) 考慮滿足塑件的使用要求(4) 考慮注塑機的技術規(guī)格，使模板間距大小合適(5) 考慮鎖模力，盡量減小塑件在分型面的投影面積(6) 盡可能將塑件留在動模一側，易于設置和制造簡便易行的脫模機構(7) 考慮側向抽拔距，一般機械式分型面抽芯機構的側向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應使抽拔距離盡量短(8) 盡量方便澆注系統(tǒng)的布局(9) 有利于排氣(10) 模具零件易于加工該零件為充電器的一個后蓋，制件的上表面要求有光澤，且不準有流痕，飛邊等，為了滿足制件的表面要求，降低模具的復雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用下圖所示的分型方式較為合理。3-1 分型面的選擇3.2 型腔的排列方式對多型腔模具的基本要求應使各個型腔能夠同時充滿且各個型腔的壓力相同，這樣才能保證各個型腔所成型出的塑件尺寸、性能一致?，F(xiàn)代注塑機的料筒通常置于定模板中心軸上，由此而確定了主流道的位置，各型腔到主流道的相對位置應滿足以下基本要求：(1) 各型腔應在相同溫度下同時充滿。(2) 到各型腔流程短，以降低廢料率。(3) 各型腔間之距應盡可能大，以便在空間設置冷卻水道，推出桿，并具有足夠的截面積，以承受注射壓力。(4) 總的反作用力應作用于注射機模板中心。本塑件在注塑時采用一模兩件，即模具需要兩個型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結構的復雜程度等因素。采取如圖所示的型腔排列方式。3-2 型腔排列方式采用上圖所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點是便于設置側向分型抽芯機構，其缺點是熔料進入型腔后到另一端的料流長度較長，但因本塑件較小，故對成型沒有太大的影響。3.3 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動通道。它的作用是將塑料融體順利的充滿型腔的各個部位，并在填充及保壓過程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得外形清晰、內在質量優(yōu)良的塑件。它向型腔中的傳質、傳熱、傳壓情況決定著塑件的內在和外在質量，它的布置和安排影響著塑件成型的難易程度和模具的復雜程度，澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。由于本模具采用熱流道注射，不需要設計主流道等澆注系統(tǒng)。熱流道的特點：減少廢料、縮短循環(huán)時間、減少壓力損失、控制澆口痕跡、控制塑料流動。3.4 排氣系統(tǒng)設計從某種意義上說注塑模也是一種置換裝置,即塑料進入模腔的同時,置換出模腔內的氣體,這些氣體如果不能排出模腔,將會影響制品成型,以及脫模后的質量,因此,在設計模具時,必須考慮排氣結構的設計問題。排氣方式有兩種:排氣槽排氣、間隙排氣。本塑件采用的是小型模具,可直接利用分型面,頂桿間隙,拼鑲件縫隙進行排氣,而不須另設排氣槽。間隙大小以不產(chǎn)生溢料現(xiàn)象為宜,通?？稍?.02mm0.05mm選擇。3.5 抽芯機構設計 本塑件的下部有兩個倒勾,且倒勾方向相同,阻礙成型后塑件從模具中脫出.兩倒勾均在不同的側邊,所以必須做成浮動的型芯.即外側的倒勾用斜銷抽芯機構成型,內側倒勾用斜頂桿頂出抽芯成型。3.5.1 滑塊抽芯機構 (1) 確定抽芯距 抽芯距一般應大于倒勾的深度,本塑件中H1=1.5mm,另加35mm的抽芯安全系數(shù),可取抽芯距S=6.5mm。 (2) 確定撥桿傾角 撥桿傾角是滑塊抽芯機構的一個主要參數(shù)，其大小與開模所需的力、撥桿需要的彎曲力、抽芯力及開模行程有關。一般不得大于25。本撥桿傾角選取=12。 (3) 確定撥桿的尺寸 撥桿的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度。根據(jù)此查表得撥桿的直徑為d=15mm。撥桿長度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度、斜銷直徑及斜角大小確定。L=82 mm。 (4) 滑塊的設計1) 滑塊與側抽芯的連接方式設計 滑塊與型芯的固定形式有整體式和組合式兩種。由于本塑件外側倒勾的尺寸較小，考慮到加工和裝配問題，采用整體式。2) 滑塊的導滑方式 滑塊的導滑部分應有足夠長度，在工作中必須順利平穩(wěn)，不應發(fā)生卡滯、跳動等現(xiàn)象。一般導滑部分長度應大于滑塊寬度的1.5倍。滑塊在完成抽芯動作后，留在導滑槽內的長度應不少于滑塊長度的2/3，為使模具結構緊湊，降低模具裝配復雜程度，采用整體導向槽的形式。3) 壓緊塊及定位裝置的設計 在塑料注塑時，活動型芯在抽芯方向受到塑料較大的推力作用，會使撥桿產(chǎn)生彎曲變形。因此，設計壓緊塊用于在模具閉合鎖緊滑塊，保證滑塊不產(chǎn)生位移。本模具壓緊塊如下圖所示。壓緊塊與模板用螺釘連接。適用于抽芯距不大、滑塊較寬，需較大鎖緊力的場合。此模具定位裝置采用螺釘限位，加工裝配方便，且定位比較可靠。3.6 成型零件結構設計成型零部件在注塑過程中，直接與塑料熔體接觸，需要受高溫、壓力及塑件熔體的沖壓和摩擦作用，長期工作之后，容易發(fā)生磨損、變形和斷裂，設計注塑模時應針對塑料制品的結構特點，生產(chǎn)批量，使用要求以及模具的使用壽命等，合理確定成型零部件的結構，滿足精度，粗糙度，強度及剛度等問題。3.6.1 凹模的結構設計本模具采用一模兩件的結構形式，考慮加工的難易程度和材料的價值，利用率等因素，凹模擬用沉孔嵌入式，此結構適用于型腔部分是和采用特殊加工或者小型模具的型腔，采用優(yōu)質材料。根據(jù)分流道與澆口的設計要求，分流道和澆口均設在凹模鑲塊上。3.6.2 凸模的結構設計凸模主要是與凹模相結合構成模具的型腔，其結構與凹模結構相同。3.7 合模導向機構設計導向機構是保證定模或上下模時，正確定位和導向的零件。合模導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種形式。通常采用導柱導向定位。該模具利用導柱導向定位。導柱導向機構的主要零件是導柱和導套。3.7.1 導柱設計 (1) 導柱結構 導柱的基本結構形式有兩種，一種是直形導柱，另一種是階梯形導柱。本模具利用直形導柱，因前端設計為錐形，便于導向，工作部分設置了儲油，延長潤滑時間。(2) 導柱尺寸的確定 導柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導培訓班間的中心距應愈大，所選導柱直徑應愈大，導柱安裝時模板上與之配合的孔徑公差按H7確定，安裝沉孔直徑視導柱直徑可取D+（12）。導柱長度尺寸應能保證位于動定模兩側的型腔和型芯，開始閉合前導柱已經(jīng)進入導孔的長度不小于導柱直徑。3.7.2 導套設計本塑件為大批量生產(chǎn)，需要導套的導向，查標準可知。3-3 導套3.8 脫模頂出機構設計 塑件以模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出的機構，稱為頂出機構。頂出機構的動作是通過裝在注射機合模機構上的頂桿或液壓缸來完成的。 頂出機構的設計原則：1) 頂出機構的運動要準確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象，機構本身要有足夠的剛度和強度，是以克服脫模阻力。2) 保證在頂出過程中塑件不變形，這是對頂出機構的最基本要求。3) 頂出力的分布應盡量靠近型芯，且頂出面積應盡可能大，以防塑件被頂壞。4) 頂出力應作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，如加強筋、凸緣、厚壁處等。5) 若頂出部位需設在塑件使用或裝配的基準面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹模塑件0.1mm左右，而頂出桿端面尺寸應高于基準面，否則塑件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準面的平整和美觀。本塑件脫模斜度大，頂出阻力小，采用頂桿脫模機構。(1) 頂桿的形式 采用等圓截面頂桿，其尾部采用軸肩形式，頂桿材料為T8A，頭部要淬火，硬度應達到40HRC以上，滑動配合部分表面粗糙度達到Ra0.631.25,頂桿的位置高在阻力大的地方。(2) 頂桿的固定及配合 頂桿與頂桿孔部為滑動配合，一般選H8/f8，其配合間隙兼有排氣作用，但不應大于所用塑料的排氣間隙，以防漏料。配合長度一般與頂桿直徑的23倍，頂桿端面構成型腔的一部分，應精細拋光。(3) 導向裝置 在頂出塑件時為了防止墊板和推桿固定板扭曲傾斜而折斷桿，特別是對于長推桿，常設置導向零件。本模具較小，采用兩個導柱定位，導柱與導向孔成導套的配合長度應小于10mm，導柱導套常用T8材料做成，淬火硬度為5560HRC。(4) 復位裝置 脫模機構完成塑件頂出后，為進行下一個循環(huán)，必須回復到初始位置，才能合模進行下一次注塑成型。目前常用的復位形式主要有復位桿復位，彈簧復位。本模具采用復位桿復位，復位桿裝在與固定頂桿同一的固定板上，且各個復位桿的長度必須一致，復位桿端面常低于模板平面0.020.05mm,復位桿設4根,位置在模具型腔和澆注系統(tǒng)之外。3.9 其他機構零件設計 3.9.1 停止銷為了調整頂出板的平整性，需設置停止銷。3-4 停止銷形式3.9.2 型密封圈 根據(jù)JB/2Q4224-86可知，公稱外徑D=10mm,公稱內徑d=7mm，斷面直徑2.4mm材料為耐油通用膠料。3.9.3 運輸板 3-5 運輸板結構為了使模具在裝運過程中，不使動、定模分離，造成事故，本模具在動定模板的兩側設置了運輸板，其用螺釘將運輸板固定在動定模板上。3.9.4 模架采用A型模架，定模為兩塊模板，動模為一塊模板 ，采用頂桿頂出機構。適用于單分型面注射模，其尺寸BL為300mm450mm。310 模具閉合高度的確定由前面的設計中，根據(jù)經(jīng)驗確定：定模座板：，定模板，動模板，動模座板。根據(jù)推出行程和推出機構的結構尺寸確定墊塊因而模具閉合高度： =25+50+63+25+63 =226mm4 成型零件工作尺寸的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接構成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求。在模具設計時，應根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素，相當復雜，其影響因素有：1）塑件收縮率，2）模具成型零件的制造誤差，3）模具成型零件的磨損，4）模具安裝配合的誤差。這些影響因素應做為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。本設計中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來進行計算的。 查表得，丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）的收縮率為S=0.3%0.8%故平均收縮率為S=（0.3+0.8）%/2=0.55%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=/3。4.1 型腔和型芯工作尺寸計算表4-1 定模鑲塊工作尺寸計算塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸表4-2 動模鑲塊工作尺寸計算塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸 表4-3滑塊型腔與斜頂桿型腔工作尺寸計算塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸表4-4型芯工作尺寸計算塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸 表4-5 孔距工作尺寸計算塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸4.2 型芯側壁厚度和底板厚度的計算 注射模在其工作過程中需要承受注射壓力、保壓力、鎖模力和脫模力等各種外力，如果這些外力數(shù)值過大，折射模極其成型零部件會產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，導致整個模具失效。因此，設計成型零部件時，應進行強度校核，另外，在外力作用比較大時，即使模具產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，也有可能產(chǎn)生較大的彈性彎曲變形。引起成型零部件在它們的對接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙。因此而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象。導致制品無法滿足技術質量要求。因此通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對重要的精度要求高的或大型模具的型腔更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔側壁和底板厚度。但是理論分析和實踐證明模具對強度及剛度的要求并非要同時兼取。對小尺寸型腔強度不足是主要的問題。應按強度條件計算。原則是寧可有余而不可不足。 由于型腔高度a=1.5mm很小，因而所需的h值也較小，故在此不做計算，而是根據(jù)下凹模鑲塊的外形尺寸來確定。5 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的質量都有重要影響，所以必須用溫度調節(jié)系統(tǒng)對模具的溫度進行控制。注射模的溫度調節(jié)系統(tǒng)應具有加熱或冷卻系統(tǒng)或兩者都有。 熔融塑料由注射機噴嘴射出，進入模具時的溫度ABS為170180，熔料一旦進入并充滿型腔后，則要求盡可能迅速地冷卻固化，以便保壓定型出模。ABS在型腔中冷卻固化的最佳溫度為（4060），要使模具保持塑料冷卻固化所需的最佳溫度，必須對高溫塑料帶入模具的溫度進行有效的調節(jié)和控制，常用且又簡便的方法，就是利用冷卻介質水對模具進行循環(huán)冷卻，將模具中多余的熱量，帶出模外，以保持制品冷卻所需的最佳模溫。 設定模具平均工作溫度為40，用20的常用水作為模具冷卻介質，其出口溫度為30，產(chǎn)量為（初算為每2分鐘1套）0.12Kg/h。 (1) 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量，查得ABS的單位熱流量為 40xJ/。 (2) 求冷卻水的體積質量 由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。 由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量很小，故可不設冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。本模具在動定模鑲件中都設置了的冷卻水管，可根據(jù)試模情況決定冷卻水管是否應用。冷卻水管在設計中，兩水孔間距為（35）D，水孔邊離型腔的距離，一般保持在2D左右，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔管路應暢通無阻。水管接頭的質量盡可能放置在不影響操作的一側。 在型腔外周直通水道，然后用堵住不需要處，構成內循環(huán)。優(yōu)點接口少，模具外周整齊，缺點：（1）堵頭不嚴時易泄露，（2）有堵塞時不易檢查。6 注塑機有關參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為200mm250mm226mm,XS-ZY-125型注塑機模板最大安裝尺寸為350mm300mm,故能滿足模具的安裝要求。由上述計算模具閉合高度226mm, XS-ZY-125型注塑機所允許模具的最小厚度200mm,最大厚度300mm。 由資料查得XS-ZY-125型注塑機的最大開模行程S=300mm,滿足頂出塑件要求。 10）mm =10+40+10 =60mm 塑件脫出距離（mm） 包括流道凝料在內的塑件高度(mm) 此外，由于側分型抽芯距較短，不會過大增大開模距離，注塑機的開模行程足夠。 經(jīng)驗證，XS-ZY-125型注塑機能滿足使用要求，故可采用。結 論畢業(yè)設計作為三年大學學習中極為重要的一部分，是衡量一個學生專業(yè)課水平的重要標志。畢業(yè)設計是我們所學課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復習，是一次理論聯(lián)系實踐的訓練，也是我們步入工作前的一次檢驗。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設計，使我學習到了許多知識，對模具的設計與制造有了極為深刻的認識，是一次由理論向實踐的飛躍，回顧一個多月的設計生活，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點：(1) 扎實的基礎課，專業(yè)課是模具設計的基礎由于以前所學的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認真扎實的學習了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機械制圖中的各種線型的特點應用，材料力學中的應力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術中公差的正確選用，模具的加工與制造技術。塑料模具的設計與制造步驟，模具材料的正確選用等。(2) 理論與實踐相結合的重要性以前的學習中，基本上是純理論的學習，雖然有金工實習、畢業(yè)實習等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進行過真正的設計，從而使理論與實踐嚴重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實習、畢業(yè)實習后的一次真正的練兵。我認真回顧了以前所見所學的塑料模知識，在腦海里反復了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設計。在作設計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學習中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設計得以順利的進行。通過向老師們請教，我了解到設計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設計正是對實踐能力的一次強有力的訓練，是我們獨立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠的影響。(3) 對模具設計中的安全性，經(jīng)濟性加深了認識在設計工作中，要不斷對安全性進行分析，從操作者的角度進行設計，在設計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設計中盡可能的選用標準件。(4) 電腦成為設計中重要的輔助工具由于工件形狀復雜，在設計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)程老師指點迷津，通過Pro/E繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設計時，要求機械繪圖，電子文檔文本，從而對AUTOCAD的學習有了很大的進展，對WORD，WPS等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設計的必備工具，這對提高學生的綜合素質著極為重要的現(xiàn)在意義。(5) 設計態(tài)度直接決定著設計質量畢業(yè)設計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點便是態(tài)度問題，作為學生必須要態(tài)度謙虛、工作認真、勤學好問、實事求是，才能正確對待設計，才有可能取得設計的圓滿成功。 總之，通過畢業(yè)設計使我對模具的設計與制造有了更深的認識，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹慎的工作作風，揚長避短，多與人交流，提高自己的個人素質和技能積累經(jīng)驗，誠實守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花節(jié)節(jié)高。致謝 在過去近三年的學習中，我學完了模具專業(yè)中所學的理論知識，在畢業(yè)前夕，又通過畢業(yè)設計的這一實踐性環(huán)節(jié)，進行已學知識的全面總結和應用，鞏固了過去所學的基礎課和專業(yè)課知識。通過這次畢業(yè)設計，使我深深認識到理論與實踐相結合的重要性，平時在學習中所注意不到的細節(jié)性問題，往往成為設計工作中難以克服的難點！在這幾個月的設計中，不僅促使我重新溫習了三年來的專業(yè)基礎課，而且也使我掌握了很多在課本上學不到的東西，同時提高了我的綜合能力的培訓及擴大了對模具領域的新知識學習。這些都為我以后的工作打下了堅實的基礎。強化了所學知識，增強了動手能力，更深切地體會了“溫故而知新”的長遠意義，還有獨立解決問題的能力的提高，這些是本次畢業(yè)設計留給我的最寶貴的財富。本設計的完成得益于河南機電高等?？茖W校材料工程系各位老師的指導和幫助，特別是程芳老師的親切指導與幫助，在此對各位老師表示我最崇高的敬意和由衷的感謝，真心的說一聲：“你們辛苦了！謝謝?！蓖瑫r，在設計過程中也得到了許多同學的熱心幫助和支持，才使的論文能夠得以順利的完成，在此再一次向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W表示最衷心的感謝。由于本人水平有限和實踐經(jīng)驗的欠缺，在此次設計中難免會出現(xiàn)錯誤和不妥之處，懇請各位老師同學批評指正。參考文獻1 李海梅等.塑料成型及模具設計實用技術.化學工業(yè)出版社.20022 黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京：化學工業(yè)出版社 20023 付宏生編著.注射制品與注射模具設計.北京：化學工業(yè)出版社2003.14 楊占堯主編.塑料注射模結構與設計.北京：清華大學出版社 2004.95 隋祥棟主編.機械設計基礎.北京：航空工業(yè)出版社 1999.76 李澄、聞百橋主編.機械制圖.北京：高等教育出版社 1997.77 粱耀能主編.工程材料及加工工程.北京：機械工業(yè)出版社隊 2001.68加.瑞斯.朱元吉譯.化學工業(yè)出版社.20059 張中元、張益華等編著.塑料注射模具設計.北京：航空工業(yè)出版社1991.110 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.塑料模設計與制造.北京：機械工業(yè)出版社.199911 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.塑料模設計及制造.北京：機械工業(yè)出版社 2001.812 中國org Menges.Walter Michacli.Paul Mohren.注射模具制造工程.化學工業(yè)出版社.200324模具典型零件機械加工工序卡機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零(部)件圖號10產(chǎn)品名稱充電器外殼零(部)件名稱凹模鑲塊共( 1 )頁第( 1 )頁車間工序號工序名稱材料牌號成型8電火花8407毛坯種類毛坯外形尺寸每個毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)板材155*125*4011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)電火花成型機MAKINO ERGE3200506101夾具編號夾具名稱切削液20050100EROWA煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件2工步號工步內容工藝裝備主軸轉速rmin1切削速度mmin1進給量mmr1切削深度mm進給次數(shù) 工步工時機動輔助1領半成品料無0 H0 H2定位裝夾工件、電極無0 H0.5 H3粗放電ERGE33600.500.0020.1010000 0.5 H4 H4放電加工ERGE33000.400.00150.0510000 0.5 H4 H5取件清理 0 H0.5H6檢測三次元 0.5 H0.5 H 設 計(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)（模具專業(yè)沖壓、塑料模具課題適用）機械加工工藝過程卡（模具專業(yè)塑料模具課題適用）機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號10產(chǎn)品名稱充電器外殼零（部）件名稱凹模鑲塊共（1）頁第（1）頁材料牌號 8407毛坯種類板材毛坯外型尺寸155*125*40每個毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內 容車間工段設備工 藝 裝 備工時準終單件1下料160*130*501線割EVERZSING2H2傳統(tǒng)銑削銑削模仁外部輪廓及水孔機加2快捷銑床QJM-QB-VA(S)24H3熱處理提高模仁綜合性能熱處理3真空爐4H4磨削提高表面質量，機加4手搖磨床JL-6184H5加工中心銑出模仁內部輪廓機加5加工中心MAKINO V334H6電火花可提高塑件外觀度，精度更高成型6加工中心MAKINO ERGE3 8H7檢測模仁是否符合要求三次元4H設計日期審核日期標準化日期會簽日期標記記數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更該文件號2006/05/102模具典型零件機械加工工序卡機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零(部)件圖號22產(chǎn)品名稱充電器后蓋電零(部)件名稱上模鑲塊共( 1 )頁第( 1 )頁車間工序號工序名稱材料牌號成型8電火花8407毛坯種類毛坯外形尺寸每個毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)板材155*125*4011設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)電火花成型機MAKINO200506101夾具編號夾具名稱切削液20050100EROWA煤油工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件2工步號工步內容工藝裝備主軸轉速rmin1切削速度mmin1進給量mmr1切削深度mm進給次數(shù) 工步工時機動輔助1領半成品料無 0H0H2定位裝夾工件，電極無0H0.5H3粗放電ERGE33600.500.0020.10100000.5H4H4放電加工ERGE33000.400.00150.05100000.5H4H5取件清理0H0.5H6檢測三次元0.5H0.5H78 設 計(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期2006/05/10機械加工工藝過程卡機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號23產(chǎn)品名稱充電器后蓋電零（部）件名稱上模鑲塊共（1）頁第（1）頁材料牌號 8407毛坯種類板材毛坯外型尺寸180*75*35每個毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內 容車間工段設備工 藝 裝 備工時準終單件1下料180*75*35RE1鋸床2H2銑削銑六面體，打水孔機加2快捷銑床QJM-QB-VA（S）6H3熱處理提高工件綜合性能熱處理3真空爐8H4磨削提高表面質量機加4手搖磨床JL-6184H5加工中心銑出鑲塊內部輪廓機加5CNCMAKINO V336電火花可提高塑件外觀，精度更高成型6沙迪克4H7檢測鑲塊符合要求7三次元1H設計日期審核日期標準化日期會簽日期標記記數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更該文件號2006/05/10 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名： 王娟 學 號： 0312520 專 業(yè)： 模具設計與制造 設計(論文)題目： 充電器后蓋注塑模設計 指導教師： 程 芳 2006年 4月 9 日 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：文 獻 綜 述一、模具工業(yè)在生產(chǎn)中的重要地位 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期愈來愈短，于是對制造各種產(chǎn)品的關鍵工藝裝備模具的要求越來越苛刻，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的基礎之一。在儀器儀表、家用電器、交通、通訊、等各行各業(yè)中，有70%以上的產(chǎn)品是用模具來加工成型的。其中以塑料模成型工業(yè)在基礎工業(yè)中的地位和對國民經(jīng)濟的影響顯得日益重要。二、塑料工業(yè)的發(fā)展歷程塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應運而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人們日常生活的各個領域。塑料工業(yè)又是一個飛速發(fā)展的工業(yè)領域。世界塑料工業(yè)從20世紀30年代前后開始研制到目前的塑料產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化以及不斷開拓功能塑料新領域，它經(jīng)歷了初始階段（30年代以前）、發(fā)展階段（30年代）、飛速發(fā)展階段（50至60年代）和穩(wěn)定增長階段（70年代至今）等這樣幾個階段。塑料作為一種新的工程材料，其不斷被開發(fā)與應用，加之成型工藝的不斷成熟、完善與發(fā)展，極大地促進了塑料成型方法的研究與應用和塑料成型模具的開發(fā)與制造。三、塑料成型技朮的發(fā)展趨勢 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質量的模具設計、先進的模具設備，合理的加工工藝、優(yōu)質的模具材料和現(xiàn)代化的成型設備等是成型優(yōu)質塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射模可成型上百萬次，一副好的壓縮模能成型25萬次以上，這與上面的因素有很大的關系。下面從塑料模的設計、制造、模具的材料以及成型技朮等方面，簡述塑料成型技朮的發(fā)展趨勢。 1) CAD/CAE/CAM技朮的快速發(fā)展和推廣應用 塑料制件應用的日益廣泛和大型塑件及復雜曲面塑件的不斷開發(fā)，對塑料成型模具的設計與制造提出的要求愈來愈高，傳統(tǒng)的模具設計與制造方法已不能適應這樣的要求。CAD/CAE/CAM技朮給模具工業(yè)帶來了巨大的變革，成為模具技朮最重要的發(fā)展方向。目前，我們國家的一些重點企業(yè)、一些合資和獨資企業(yè)，在模具CAD/CAE/CAM技朮的推廣與應用方面已取得了初步的成功。但實事求用與推廣方面還存在著一定的差距，有待于進一步的改進與完善。2) 各種模具新材料的研制和使用 模具材料的選用在模具的設計與制造中是一個比較重要的問題，它直接影響到模具的制造工藝、模具的使用壽命、塑件的成型質量和模具的加工成本等。模具研究者對此進行了大量的研究分析，并且已開發(fā)出了許多具有良好使用性能和加工性能好、熱處理變形小的新型模具鋼種，取得了很大的成果。3) 塑件制品的微型化、超大型化和精密化 為了滿足塑料制品在各種工業(yè)產(chǎn)品中的使用要求，塑料成型技朮正朝著微型化、大型甚至超大型化和精密化方向發(fā)展。微型化的塑料制件要求在微型化的設備上生產(chǎn)。國內已經(jīng)能生產(chǎn)0.5g的微型注射機。可以生產(chǎn)0.1g左右的微型塑件。對于大型的注射塑件要求有大型，超大型的注射機。國內的注射機的注射量也達到了3.5100000g，合力達到80MN。 4) 模具的標準化 為了滿足大規(guī)模制造塑件成型模具和縮短模具制造周期的需要塑料模具的標準化工作就顯得十分重要。熱流道標準組件和模具的溫度控制標準以及精密標準模架和精密導向組件目前都正在進行重點研究和開發(fā)，已經(jīng)取得了一些成果并正在推廣應用。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：1. 通過收集和查閱各種文獻資料,對目前國內外的塑料模具的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢進行深入的了解，預計用時20天；2. 拿到工件的結構簡圖，對塑件進行工藝性分析，擬訂可行的工藝規(guī)程，并經(jīng)過分析研究，確定塑件注塑工藝參數(shù)并選擇注射機的型號。估計用時間10天。3進行主要的設計計算，型芯與型腔工作尺寸的計算，模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算以及注塑機有關參數(shù)的校核，預計需用時間10天；4 4. 根據(jù)塑件的結構，材料，生產(chǎn)批量來進行模具的總體設計，包括注塑機的型號選擇，型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，分型面的設計，導向方式，脫模方式的設計，澆注系統(tǒng)的設計等方面的設計；在設計中，應該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預計用時間10天；5. 5. 對模具的主要零部件進行設計，主要有動模、定模、主流道、推件板、模架和導柱等零件，根據(jù)工作需要來設計尺寸，包括各零件的圖紙，預計需用時間6天；6. 模具的裝配與調試，預計用時4天； 參考文獻1 李海梅等.塑料成型及模具設計實用技術.化學工業(yè)出版社.20022 黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京：化學工業(yè)出版社 20023 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.塑料模設計及制造.北京：機械工業(yè)出版社 2001.84 楊占堯主編.塑料注射模結構與設計.北京：清華大學出版社 2004.95 隋祥棟主編.機械設計基礎.北京：航空工業(yè)出版社 1999.76 李澄、吳天生、 聞百橋主編.機械制圖.北京：高等教育出版社 1997.77 粱耀能主編.工程材料及加工工程.北京：機械工業(yè)出版社隊 2001.68加.瑞斯.朱元吉譯.化學工業(yè)出版社.20059 張中元、張益華、李靖誼等編著.塑料注射模具設計.北京：航空工業(yè)出版社1991.110 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.塑料模設計與制造.北京：機械工業(yè)出版社.199911 付宏生、劉京華編著.注射制品與注射模具設計.北京：化學工業(yè)出版社2003.112 中國org Menges.Walter Michacli.Paul Mohren.注射模具制造工程.化學工業(yè)出版社.2003 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1對“文獻綜述”的評語：2對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日