多用工作燈后蓋注塑模具設計【一模兩腔】【說明書+CAD】

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自動化表面精加工注塑模具鋼球形研磨和拋光工藝球 英 文 翻 譯 學院：機械學院 專業(yè)班級：機制07-1班 指導老師：向道輝 學號：310704010124 姓名：楊勇 自動化表面精加工注塑模具鋼球形研磨和拋光工藝球 收件日期：2004年3月30日/接受日期：2004年7月5日/發(fā)表時間：05年3月30號?施普林格出版社倫敦有限公司2005 要 本研究探討球形研磨和拋光表面處理的自動化的可能性，正如在自由曲面注塑模具鋼PDS5 在數(shù)控加工中心。設計和制造，研磨工具持有人已經完成了這項研究。最佳參數(shù)的確定，采用磨削的塑料注射成型法交PDS5加工中心。最佳表面磨削，荷蘭國際集團的注塑模具鋼PDS5參數(shù) 一個PA的氧化鋁，研磨材料組合磨削，荷蘭國際集團18 000 rpm時，磨削深度為20微米的速度，以及50毫米/分鐘。試樣的表面粗糙度Ra可提高到1.60微米至0.35微米的最佳使用表面磨削參數(shù)。表面粗糙度Ra可進一步改善至約0.343微米至0.06微米之間，擠光與拋光的最佳參數(shù)。 應用表面打磨和拋光最佳參數(shù)，順序為細研磨自由曲面模，表面粗糙度Ra的自由曲面上的測試區(qū)部分可提高到約2.15微米至0.07微米。 關鍵詞自動化表面精加工? 球研磨拋光工藝過程? ?測量表面粗糙度的方法 塑料是重要的工程材料，由于其特定的特性，如耐化學腐蝕，密度低，易于制造，并有越來越多在工業(yè)應用中替代金屬部件。 注射成型是重要的質粒成形工藝之一 。該模具的注塑表面的光潔度是一個基本要求，由于其直接影響塑料的外觀。整理過程，如研磨，拋光和研磨常用來改善表面光潔度。 裝入的研磨工具（輪），已被廣泛應用于在傳統(tǒng)模具精加工產業(yè)。幾何模型安裝工具磨床自動化表面光潔度，荷蘭國際集團過程中引入了[1]。一個整理過程模型球研磨系統(tǒng)自動化表面精加工的工具，電信設備制造商開發(fā)了在[2]。磨削速度，切削深度，進給如研磨材料，磨料率，車輪性能，晶粒尺寸，都為球形研磨主導參數(shù)，荷蘭國際集團的過程，如圖所示。 1、最佳球面磨床，注塑模具鋼的參數(shù)尚未掌控的以文獻為基礎。 近年來，一些研究已經在德國進行了擠光球的最佳參數(shù)的研究（圖2）。例如，它已經發(fā)現(xiàn)，塑料對工件表面形成可減少使用碳化鎢球或滾子，從而提高了表面粗糙度，表面硬度和抗疲勞性[3-6]。該拋光過程是由加工中心[3，4]和車床[5，6]。主要參數(shù)有打磨。表面粗糙度的影響是滾珠或滾子的材料，打磨力，進給速度，拋光速度，潤滑，打磨等[3]通過。最佳注塑模具鋼拋光參數(shù)PDS5是一個組合的潤滑脂，進給速度200毫米/分鐘，打磨拋光速度是40微米，力量是 300 N。該深度的滲透拋光表面采用最佳球擠光參數(shù)約2.5微米的表面粗糙的改善，通過打磨一般介于40％和90％[3-7]。這項研究的目的是開發(fā)和球面磨削擠光表面光潔度過程而言，是一個自由曲面。 2、 在注塑模具加工中心。該流程圖利用自動化表面光潔度研磨球，其過程如圖所示。 3、我們通過設計和制造球形研磨工具及其對準去副加工中心上使用。最佳表面球形磨削工藝參數(shù)進行了測定，利用正交表的方法。四因素三對應，然后選擇了矩陣實驗。最佳裝球的表面磨削參數(shù)研磨，然后應用到一個自由曲面光潔度表面的載體。為了改善表面粗糙度，對表面進一步打磨，使用最佳擠光參數(shù)。 2設計和球面磨削工具的定位裝置 了能從球面磨削過程中的自由曲面表面上看，球磨床中心應配合Z軸加工中心軸。裝入的研磨球工具及其調節(jié)裝置的設計，如圖4所示。電動砂輪機是安裝在刀架上有兩個支點螺絲。該磨床球中心以及相同走線的COM的錐形槽求助。經對齊磨床球，兩個可調整的支點螺釘擰緊之后，校準組件可能被取消。中心坐標之間的偏差，球磨床和納茨是約5微米，它是衡量一臺數(shù)控三坐標測量機。由機床振動引起的力量是AB - 吸附由螺旋彈簧。所生產的球形磨削荷蘭國際集團的工具和球擠光工具被安裝，如圖5主軸被鎖定為球面磨床，其進程和由主軸鎖球及制程機制。 3規(guī)劃矩陣實驗 3.1配置的直交 幾個參數(shù)的影響可以達到有效通過開展正交陣列的實驗[8]。為配合上述球面磨削的PA，該磨床球研磨材料（與直徑10毫米），進料速度，磨削深度和電動砂輪機被選定為四個實驗因素（參數(shù)）和一個指定的因子D（見表1）研究。三個等級（設置）為每個因素被配置，其范圍是由數(shù)字1，2和3確定。三研磨材料，即碳化硅（SiC），白鋁氧化物（氧化鋁，），粉紅色三氧化二鋁（Al2O3微粉，）分別被選用和研究。每個因素三個數(shù)值乃根據預先研究的結果開展4個3級的球形研磨工藝因素矩陣實驗。 3.2定義的數(shù)據分析 工程設計問題可分為較小的，更好的類型，標稱的最佳類型，較大的，更好的類型，簽署的目標類型，其中包括[8]。該信號與信噪比（S / N）作為優(yōu)化目標函數(shù)的產品或工藝設計。表面粗糙度值通過適當?shù)哪ハ鲄?shù)組合應比原表面小。因此，球面磨削過程是一個較小的，更好的類型問題的例子。S / N比η，是由以下方程定義[8]： 之后的S / N從每個實驗數(shù)據比 正交表進行計算，各因素的主效應測定使用方差分析（ANOVA） [8]。較小的，很好的解決問題的優(yōu)化策略是盡量由公式式定義。 η水平，最大限度地將負責的因素，有一個顯著的影響η的選擇。球形研磨的最佳條件可以被確定。 4實驗工作和結果 在這項研究中所使用的材料是PDS5工具鋼（相當于采用AISI P20的）[9]，這是常見的大型注塑產品的模具用于汽車零部件和家用電器領域。這種材料的硬度為HRC33（HS46）[9]。這樣做的一個好處是物質特殊加工后，模具可直接用于未經熱處理的進一步整理，由于其特殊的前處理工藝。該標本的設計和制造，使它們可以在一個測力計測量反應上。大體標本的PDS5加工，然后安裝在測功機上進行三軸加工中心作出銑削。鋼鐵公司（類型的MV - 3A）款，配備了FUNUC的數(shù)控控制器（類型0M的）[10]。預加工表面的粗糙度進行了測量，使用Hommelwerke T4000裝備，將約1.6微米。圖6顯示了實驗設置在球面磨削工藝。一個MP10觸摸觸發(fā)由雷尼紹公司生產的探針也集成加工中心刀庫來衡量和確定試樣的原產地。該數(shù)控為球擠光加工路徑生成所需的代碼是PowerMILL CAM軟件。這些代碼可以傳到該加工中心。數(shù)控控制器通過RS232串行接口。 表2總結了地面測量表面粗糙度值Ra和計算的S / N為每18課比正交氬 光用均衡器。 1，后執(zhí)行的18式實驗。平均的S / N為每四個因素可以得到的比率，如表3所列，采取的數(shù)值見表2。平均的S / N為每四個因素的比率是圖形如圖所示。 7圖。實驗裝置，以確定運算球面??磨削參數(shù) 表2.PDS5試樣表面粗糙度 表3.平均的S / N比值因子水平（分貝） 朗讀 顯示對應的拉丁字符的拼音 在球面磨削過程的目的是盡量減少表面的粗糙度由determin地面標本價值荷蘭國際集團各因素的最佳水平。因為是一個單調減函數(shù)，我們應盡量的使用S / N比。形成機制，我們能確定每個因素的最佳水平作為一級η的最高值。因此，在試驗的基礎矩陣，最佳研磨材料呈粉紅色氧化鋁;最佳的進給為50毫米/分鐘;最佳的磨削深度為20微米，以及最佳轉速18000轉，如表4所示。各因素的主要作用是進一步確定使用方差分析（ANOVA）技術分析和F比為了測試，以確定其意義（見表5）。該 F0.10，2,13是平等的顯著性水平2.76至0.10（或90％置信水平）;因素的自由度為2，匯集了錯誤的自由度為13，根據F分布表[11]。一架F比值大于2.76可歸納為表面粗糙度有顯著影響，并確定了一個星號。因此，進給和深度磨削表面粗糙度有一個顯著的效果。 五，進行了驗證實驗，觀察重復性使用研磨的最佳組合，如表6。表面粗糙度的索取這些標本價值進行測量，約為0.35微米。在使用球面磨削參數(shù)的最佳組合后表面粗糙度提高約78％。在表面進一步打磨使用最佳擠光參數(shù)的RA = 0.06μm的表面粗糙度值的OB 拋光球。用30 ×光學顯微鏡觀察改進光面粗糙度，如圖所示。預加工表面粗糙度的改善約95％，打磨的過程。 表面研磨球的最佳工藝參數(shù)的OB從實驗被應用于對自由曲面模具插入到evalu表面光潔度， 表面粗糙度的改善，一個選定為測試載體。模具的數(shù)控加工，為測試對象是與PowerMILL CAM的SERT的模擬軟件。經過精細加工的模具，進一步地插入與球面磨削獲得最佳參數(shù)的矩陣實驗。此后不久，表面拋光的最佳擠光參數(shù)，進一步提高被測物體的表面粗糙度（見圖。9）。模具的表面粗糙度測量插入， 與Hommelwerke T4000設備。平均表面粗糙度對模具的插入精細研磨表面價值平均為2.15微米，這對表面為0.45微米 圖7 控制因素的影響 表4。優(yōu)化組合球面磨削參數(shù) 因子 水平 磨料 Al2 O3 , PA 進給 50 mm/min 磨削深度 20 μm 公轉 18000 rpm 表5。方差分析表的S / N的表面粗糙度比 因子 自由度 平方和 平均平方 F比率 A 2 24.791 12.396 3.620? B 2 0.692 0.346 C 2 28.218 14.109 4.121? D 2 4.776 2.388 錯誤 9 39.043 總和 17 97.520 匯集錯誤 13 44.511 3.424 * F比率值> 2.76有顯著影響表面粗糙度 表6.表面的粗糙度值測試后驗證實驗標本 圖。 8。一個工具制造者對被測樣品表面和預加工表面之間的打磨情況在顯微鏡下的比較（30 ×） 圖. 9.精細研磨，研磨和拋光模 t圖8 5結論 在這項工作中，自動球形的最佳參數(shù)，卡爾研磨和球擠光表面處理過程中一個自由曲面注塑模具開發(fā)了cessfully的加工中心。裝入的研磨球工具（和其排列組成部分）的設計和制造。最佳球形表面磨削參數(shù)磨削確定了矩陣進行實驗。最佳球面磨削參數(shù)為注塑模具鋼PDS5是對合并磨料粉紅色的鋁氧化物（氧化鋁，），50毫米/分鐘，20微米的磨削深度，以及18000轉的壽命。試樣的表面粗糙度Ra可提高約1.6微米的表面用研磨球的最佳條件，以0.35微米研磨。通過應用最佳表面打磨和拋光參數(shù)對自由曲面模的表面光潔度，表面粗糙度進行測量，為改善表面約79.1％，在表面上，約96.7％的磨光表面上。 朗讀 顯示對應的拉丁字符的拼音 致謝：作者感謝國科會的支持與中華人民共和國共和國授予國科會89 - 2212 - é - 011 - 059本研究。 References 1. Chen CCA, Yan WS (2000) Geometric model of mounted grinding tools for automated surface finishing processes. In: Proceedings of the 6th International Conference on Automation Technology, Taipei, May 9-11, pp 43-47 2. Chen CCA, Duffie NA, Liu WC (1997) A finishing model of spherical grinding tools for automated surface finishing systems. Int J Manuf SciProd 1(1):17-26 3. Loh NH, Tam SC (1988) Effects of ball burnishing parameters on surface finish-a literature survey and discussion. Precis Eng 10(4):215- 220 4. Loh NH, Tam SC, Miyazawa S (1991) Investigations on the surface roughness produced by ball burnishing. Int J Mach Tools Manuf 31(1):75-81 5. Yu X, Wang L (1999) Effect of various parameters on the surface roughness of an aluminum alloy burnished with a spherical surfaced polycrystalline diamond tool. Int J Mach Tools Manuf 39:459-469 6. Klocke F, Liermann J (1996) Roller burnishing of hard turned surfaces.Int J Mach Tools Manuf 38(5):419-423 7. Shiou FJ, Chen CH (2003) Determination of optimal ball-burnishing parameters for plastic injection molding steel. Int J Adv Manuf Technol 3:177-185 8. Phadke MS (1989) Quality engineering using robust design. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 9. Ta-Tung Company (1985) Technical handbook for the selection of plastic injection mold steel. Taiwan 10. Yang Iron Works (1996) Technical handbook of MV-3A vertical machining center. Taiwan 11. Montgomery DC (1991) Design and analysis of experiments. Wiley, New York 南京理工大學 摘 要 塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物,樹脂可分為天然樹脂和合成樹脂兩大類,塑料大多采用合成樹脂.塑料制件之所以能得到廣泛應用,是由于它們本身具有的一系列特殊優(yōu)點決定的.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進入一切工業(yè)部門以及人民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.我國的香港與深圳等地區(qū),其模具工業(yè)主要是從事塑料模具的制造與塑料制件的生產.在江蘇省、浙江省、上海市及其以南地區(qū)，尤其在浙江省從事塑料模具的制造與塑料制件的開發(fā)的個體企業(yè)也日益增多。本設計說明書對塑料模具設計的各種成型方法，成型材料的設計，成型，成型零件的加工工藝（主要有線切割，電火花加工，數(shù)控車床，加工中心），主要設計參數(shù)的計算，產品缺陷及其解決方法，模具總體結構設計及零部件的設計較詳細的做了介紹。綜上所述，塑料成型工業(yè)在基礎工業(yè)中的地位和對國民經濟的影響顯得日益重要。 關鍵詞：模具結構、澆注系統(tǒng)、加工工藝。 目錄 第一章擬定模具結構形 - 2 - 1.1確定型腔數(shù)量及排列形式 - 2 - 1.2 模具結構形式的確定 - 3 - 第二章 注射機型號的確定 - 3 - 第三章 分型面位置的確定 - 4 - 第四章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計 - 5 - 4.1澆注系統(tǒng)的基本要點 - 5 - 4.2 主流道的設計 - 6 - 4.3分流道的設計 - 8 - 4.4 澆口的設計 - 10 - 4.6排氣槽的設計 - 11 - 第五章 成型零件的結構設計與加工工藝 - 12 - 5.1 成型零件的結構設計 - 12 - 第六章 冷卻水道的設計 - 12 - 第七章 成型零件的加工工藝 - 13 - 7.1 成型特性 - 13 - 7.2 型腔的加工工藝 - 13 - 7.3 型腔、型芯加工前的準備。 - 14 - 第八章 結構零部件的設計 - 14 - 第九章 脫模推出機構的設計 - 14 - 第十章 模具的試模與修模 - 15 - 第十一章 模具的動作過程 - 15 - 致 謝 - 17 - 第一章擬定模具結構形 1.1確定型腔數(shù)量及排列形式 型腔的數(shù)量是由長方給定的，為“一出二”即一模兩型腔，他們已考慮了本產品的生產批量（大批量生產）和自己的注射機型號。因此我們設計的模具為多型腔的模具。 考慮到模具成型零件和抽芯結構以及出模方式的設計，模具的型腔排列方式如下圖1.1所示： 1.2 模具結構形式的確定 由于塑料外觀質量可靠要求高，尺寸精度要求一般，且裝配精度要求高，因此我們設計的模具采用多型腔單分型面。 第二章 注射機型號的確定 一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機。中等型號的占大部分，小型號和大型號的占一小部分。所以我們不必過多的考慮注射機型號。具體的模具廠方提供的注射機型號和規(guī)格等參數(shù)如下： 注射量：125g 鎖模力：500T 模板大?。?30X440㎜ 拉桿內間距：280X250㎜ 開模距離：220㎜ 模具定位孔距離：&55㎜ 噴嘴球半徑：SR20㎜ 螺桿轉速（r/min）:20～30 注射壓力/MPa:：80～130 根據塑件（ABS）面積尺寸計算鎖模力、注射量如下： – 熔融塑料在分型面上的張開力，N -注射機的額定鎖模力，N A - 單個塑件在模具分型面上的投影面積。 - 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積。 p-塑料熔體對型腔的成型壓力，MPa，其大小一般是注射機的80%， ABS密度ρ=1.02g/ A=2×28×2+2×76=264 =28×72-3.14×=2016-33=1983 =P(nA+)< =(64-104)(2×264+1983) =160.704-261.144KN<450KN V=80×72×28-76×68×28+(76-6.5) ×68×2+20×3+2×2×2 =161280-144704+10268+68 =26912 經過驗算，此注射機適用。 第三章 分型面位置的確定 如何確定分型面，需要考慮的因數(shù)比較復雜。由于分型面要受到塑件在模具中的成型位置，澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度。塑件位置形狀以及推出方式、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)先選出較為合理的方案。 選擇分型面時一般應遵循以下幾個原則： 1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處 2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 3）保證塑件的精度要求。 4）滿足塑件的外觀質量要求 5）便于模具加工制造。 6）對成型面積的影響。 7）對排氣效果的影響。 8）對側向抽芯的影響。 其中最重要的是第五和第八點。為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直分型面加工易于加工的分型面。把分型面放在A-A處有利于塑件的脫模。大大簡化了動模鑲塊、動模型心的加工，由于塑件收縮會包在動模型芯上和移模架的運動沖擊，制品便可自動脫落或手動取出。 綜合考慮以上各方面因素決定分型面位置如圖3.1所示： . 第四章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計 4.1澆注系統(tǒng)的基本要點 澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利的充滿到行腔各處，以便獲得外型輪廓清晰，內在質量優(yōu)良的塑件。 因此要求沖模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，且在鑄件上留下澆口痕跡小。 在設計澆注系統(tǒng)時，首先選擇澆口位置的選擇恰當與否，將直接關系到鑄件的成型質量及注射過程是否能順利進行。流道及澆口位置的選擇應遵循以下原則： 1） 設計澆注系統(tǒng)時，流道應盡量少彎折，表面粗糙度為ηm-1.6ηm 2） 應考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)應按型腔的布局設計，盡量與模具中心線對稱。 3） 單型腔塑件投影面積較大時，在設計澆注系統(tǒng)時，應避免在模具的單面開設澆口，不然會造成注射時模具受力不均。 4） 設計澆注系統(tǒng)時，應考慮去除澆口方便，修正澆口時在塑件上不留痕跡。 5） 一腔多模時，應防止將大小懸殊的的塑件放在同一模具內。 6） 在設計澆口時避免塑件熔體填充過程中不致產生塑料熔體渦流、紊流現(xiàn)象，使型腔內的氣體順利排出模外。 7） 在滿足成型排氣良好的前提下，要選擇最短的流程，這樣可以縮短填充時間 8） 在設計澆口時，避免塑料熔體直接沖擊小直徑型芯及嵌件，以免產生彎曲、折斷或異位。 9） 在成批生產塑件時，在保證產品質量的前提下，要縮短冷卻時間及成型周期。 10） 若是主流道型澆口，因主流道處有收縮現(xiàn)象，若塑件在這個部位要求精度較高時，主流道應留有加工余量或修正余量。 11） 澆口的位置應保證塑料熔體流入型腔，即對著型腔中寬暢、厚壁部位。 12） 盡量避免使塑件產生熔斷痕，或使其熔斷痕產生在塑件不重要的部位。 4.2 主流道的設計 4.2.1主流道的尺寸 主流道是一端與注射機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。主流道錐度為2°-6°，小端前面是球面，其深度為3-5mm先端直徑比注射機直徑大0.5-1mm，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大1-2 mm流道的表面粗糙度Ra﹤8. 4.2.2主流道襯套的形式 主流道小端入口與注射機噴嘴反復接觸，屬易損壞，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套）以便有效的選用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理。澆口套都是標準件，只需要去買就行了。常用澆口套分為有托澆口套和無托澆口套兩種，下圖為前者，有托澆口套用于裝配定位圈。澆口套的規(guī)格有12、16、20，等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為10，所以澆口套為R=10。 如下圖4.1所示為澆口套的剖面圖： 圖4.1澆口套剖面圖 4.2.3主流道襯套的固定 因為采用的有臺階的澆口套；所以用定位圈配合后固定，在模具的面板上。定位定位圈是標準件，外徑為55mm，內徑為20 mm，具體固定的形式如下圖4.2所示： 4.3分流道的設計 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間塑料溶體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)并在流動的過程中壓力損失盡可能小，能將塑料溶體均勻的分配到各個型腔。 1）主流道是圖（4.4）中定模下水平的流道 為了便于加工幾凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形及矩形等，工程設計中常采用梯形截面加工工藝好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，一般采用以下經驗公式可卻其截面尺寸： B=0.264 式（1） H=B 式（2） 式中B---梯形大底邊的寬度（mm） M---塑件的重量（g） L---分流道的長度（mm） H---梯形的高度（mm） 該式的選用范圍為塑件壁厚在3.2 mm以上，塑件質量小于200g且計算結果應在3.2—9.5 mm范圍內才合理。本多用工具燈后蓋的體積為26912 mm，質量大約為28 g，分流道的長度預設計成40 mm且有2個型腔，所以 B=0.2654=7.06 取B為8mm H==5 取H為5mm 梯形小底邊寬度取6MM，其側邊與垂直與分型面的方向約10°，另外由于使用了定模板（即我們所說的定模和中間再加的一塊板，分流道必須做成梯形截面，便于分流道凝料脫模。 實際加工時，常用兩種截面尺寸的梯形流道，一種大型號，一種小型號。如下圖4.3所示： （2）分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料溶體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內表層粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6左右即可這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層皮層堅固，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 實際加工時，用銑床銑出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。（拋光：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的拋光工，即用打磨機，砂紙，油石等打磨工具將模具型腔表面拋光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。） 3）分流道的布局形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具版面尺寸：另一方面流程盡量短、鎖模力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式，如圖4.4所示： 4.4 澆口的設計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與行腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質量的影響很大。 4.4.1 澆口的選擇 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產生加速度，提高剪切速率，使其變成為理想的流動狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料溶體進入時的流動特性，調節(jié)澆口尺寸，可使多型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料分離的作用。 從圖（4.4）中可看成，我們采用的是側澆口又稱邊緣澆口，國外稱為標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側面充模，其形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調節(jié)熔體的剪切速率及澆口凍結時間。這類澆口的可以根據塑件的形狀特性選擇其位置，加工和修正方便，因此它是應用較廣泛的一種澆口形式，普通用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性強，由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，且不留明顯痕跡，但這種澆口成型的塑料往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大。對型腔塑件排氣不利。 4.5澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具以廣泛使用一模多型腔的形式，設計應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構允許的情況下應將從主流道各個型腔的分流道設計成長值粗等。形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然我們設計的模具是平衡的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及幾截面尺寸相同。 4.6排氣槽的設計 選擇排氣槽的位置是很重要的，一般在塑料溶體填充型腔的同時，必須把氣體排出模具外。否則空氣被壓縮而產生高溫，引起塑體局部炭化燒焦，或使塑件產生氣泡，或使溶接線強度降低引起缺陷。尤其對于精密，大型模具，開設合理的排氣槽顯得更加重要。 開設排氣槽應注意以下幾點： 1） 根據進料口的位置，排氣槽應開設在型腔最后充滿的地方。 2） 盡量把排氣槽開設在模具的分型面上。 3） 對于流速較小的塑件，可利用模具的分型面及零件配合的間隙進行排氣 4） 排氣槽的尺寸，要視塑料種類通常為0.01-0.03 5） 當型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或可活動的型芯時，可在型腔相應部位鑲嵌經燒結的金屬塊（多孔合金塊）以供排氣 排氣槽的位置及深度可先經試模后決定。小型制品的排氣量不大，如果排氣點正好在分型面的微小間隙排氣，本套模具可不必再開設專門的排氣槽，即可利用模具的分型面之間的間隙自然排氣。 第五章 成型零件的結構設計與加工工藝 5.1 成型零件的結構設計 模具中決定塑料幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料溶體的高壓、料流的沖擠脫模時塑件間還發(fā)生摩擦。因此成型零件要求有真正的幾何形狀，較高的尺寸精度和較底的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理、較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 設計成型時應根據塑件的特性和塑性的結構使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫膜方式、排氣部位等，然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 本套模具的成型零件包括型腔、兩個成型頂桿，兩個鑲塊由前面分析分型面的確定可知，成型零件總體上可分為型芯，即圖（3.1）中A-A分型面以上的部分。形成塑件外表面是型腔，鑲塊，在鑲塊上有一個小型銷，來形成鑄件的孔。 一般成型零件工作尺寸制造公差值1/3-1/4或取IT7-IT8級作為制造公差，具體成型零件制造公差確定，參考《塑料成型工藝與模具設計》第145頁，如果需要可參考《塑料成型工藝與模具設計》第144頁-146頁所寫的公式。 型腔尺寸的計算 此塑件材料為（ABS），收縮率為0.4-0.7% 此塑件精度等級選用5級 平均收縮率 第六章 冷卻水道的設計 采用冷水調節(jié)模溫時，大氣中水分易凝聚在模具型腔的表壁，影響塑件的表面質量。 冷卻回路的設計應做到回路系統(tǒng)內流動的介質能充分吸收成型零件所傳導的熱量，使模具成型表面的溫度穩(wěn)定的保持在所需的溫度范圍內，并且要做到是冷卻介質在回路系統(tǒng)內流動暢通，無滯留部位。對于小型薄壁零件，且成型工藝要求模溫不大高時，可以不設置冷卻裝置而靠自然冷卻，本模具不屬于該類型所以采用冷卻裝。 第七章 成型零件的加工工藝 成型零件結構設計完后，就要開始零件的下材料加工制作等，由于此塑件燈蓋的主要材料ABS，它具有良好耐化學腐蝕及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和深色性能。 7.1 成型特性 1.結晶性塑料，熔點較高，熔融溫度范圍寬，熱溶形溫度為93℃左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 2.ABS無毒，無味呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，密度1.02-1.05g/ 3.ABS有良好的機械強度和一定的耐磨行，耐寒性，耐水性，化學穩(wěn)定性和電氣性能。 4.水、無機鹽、堿和酸類對ABS無影響，但對醋、氯代烴中會溶解或形成乳化液，ABS不溶于大部分醇類溶劑，但與烴長期接觸會軟化融脹。 5.ABS塑料表面冰醋酸、植物油等化學藥物的侵蝕會引起應力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，經過調色可配成任何顏色。 6.ABS在升溫時黏度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度易稍大。 7.ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理。 8.在正常成型條件下，壁厚熔料溫度時對收縮率影響極小。 用途：ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、軸承、把手、管道、電機、儀表殼、儀表盤、水筒外殼、蓄電磁槽、冷藏庫和冰箱襯里等。 7.2 型腔的加工工藝 型腔的加工多數(shù)用點火花，因為點火花機有電腦控制，故它的精度高，用點火花加工型腔需要用電板，電板材料由銅做成，我們需要兩個電極一個用于粗加工，一個用于精加工。 1. 型芯的加工工藝 型芯的加工可選擇在書控車床加工或加工中心。 2. 鑲塊的加工工藝 可選擇數(shù)控機床加工 7.3 型腔、型芯加工前的準備。 定模型芯為70*70*80的長方體、動模型芯為310*250*25的長方體。材料買來之后要開料。開料加工后的尺仍需要流0.2MM余量，因為材料熱處理后有少量變形，開料時，在銑床上銑掉材料的表層，先到立式銑床銑出外形，再到平面磨床磨光。 型芯，鑲塊與塑料直接接觸，塑料的材料為ABS，所以要求鑲塊與型芯，材料各種性能要求都相當好，而且ABS具有一定的耐腐蝕性。 第八章 結構零部件的設計 結構零部件盡量采用標準或廠里有的，這樣即省時又省力。 第九章 脫模推出機構的設計 制造推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質量的好壞，將最后決定制品的質量。本模具的推出機構比較特別，他的脫模機構是定模一側，此結構設計簡單，模具的生產周期短。他不需要注射機上有推出裝置，脫模后產品上無頂桿的痕跡，產品外行美觀.經濟性能好。 第十章 模具的試模與修模 試模中所獲得的樣件對模具整體質量的一個全面反映，以檢驗樣件修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產品的特殊性。 首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件，常因塑件被黏附于模腔內，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞，這是試模首先應當解決的問題。 第十一章 模具的動作過程 模具合模時，而后注入塑料，塑件成型后，開模時，動模在注塑機的作用下向后移動，此時由于本產品的特點（產品內部有個內搭扣）使其固定在定模型芯上，當注塑機繼續(xù)向后移動，在限位板的作用下帶動卸料板使其產品硬性從定模型芯上脫落。 參考文獻 （1） 屈華昌《塑料成型工藝與模具設計》 機械工業(yè)出版社 1995 （2） 蔣繼宏 王效岳《注塑模具典型結構100例》 中國輕工業(yè)出版社 2000 （3） 李德群 唐志玉《中國模具設計大典》 江西科學技術出版社 2003 （4） 許發(fā)樾《實用模具設計與制造手冊》 機械工業(yè)出版社 2000 （5） 吳宗澤《機械零件設計手冊》 機械工業(yè)出版社 2003 （6） 黃毅宏《模具制造工藝》 機械工業(yè)出版社 1996 （7） 鄒繼強《塑料制品及其成型模具設計》 清華大學 2005 結 論 經歷了幾周的畢業(yè)課程設計即將結束在此希望各位老師對我的設計過程做最后的審閱與檢查。 在這次的畢業(yè)課程設計中我通過對有關模具設計方面的資料的參考及查閱，請教XX老師等參與輔導我們畢業(yè)設計的老師有關模具方面的問題，特別是在采用標準零件時所遇到的困擾。老師們都能給予我們答案。使我在短短的時間內，對模具有了一定的了解。讓我對塑料模具設計的各種成型材料的設計，成型零件的加工工藝（主要有線切割、電火花、加工、數(shù)控車床、加工中心），主要設計參數(shù)的計算，產品缺陷及其解決方法，模具總體結構設計及零部件的設計有了進一步的了解及掌握。在設計過程過程中，起初的設計中也不順利，但通過查閱有關書籍 致 謝 在這次畢業(yè)設計中得到了XX老師等參與輔導我們畢業(yè)設計的老師及同學的指點和幫助，特別是老師們耐心講解的指導，使我在這次課程設計中受益非淺。在此，我要對關心及指導我的老師們和幫助過我的同學表示衷心的感謝。 - 17 -