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如圖1所示塑件為某儀表外殼，材料ABS，壁厚2mm，批量生產(chǎn)。分析塑件的工藝性能，設(shè)計(jì)其模具，編制模具零件的加工工藝。
圖1儀表外殼塑件圖
一．塑件的工藝分析
1.塑件的原材料分析，如下表一所示：
2.塑件的尺寸精度分析：
此塑件有三個(gè)尺寸有精度要求，分別是66+0.34.46+0.26.18-0.18均為MT12級(jí)塑料件精度，屬于中級(jí)偏高級(jí)的精度等級(jí)，在模具設(shè)計(jì)和制造過程中要嚴(yán)格保證這三個(gè)尺寸精度的要求。
其余尺寸無特殊要求，為自由尺寸，可按MT5塑料件精度查取公差值。
3.塑料件質(zhì)量分析：
該塑件是某儀器外殼，要求外表美觀、無斑點(diǎn)、無熔接痕，表面粗糙度可取Ra1.6，而塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求。
4．塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析：
此塑件外型為方形殼類零件，腔體為8mm深，臂厚均為2mm，總體尺寸不大不小，塑件成型性能良好；
塑件的兩邊各有一個(gè)對(duì)稱的類三角凸起標(biāo)記，高0.2mm，同樣要求輪廓清晰，成型它的模具工作零件可用電火花成型加工，相應(yīng)的要設(shè)計(jì)出它的電極。
二.成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制
１.計(jì)算塑件的體積
根據(jù)零件的的三維模型，利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積為Ｖ1＝9563.66mm3
澆注系統(tǒng)的體積：V2=1551.52mm3
一次注塑所需的塑料總體積為：V1+V2=11115.18mm3
2.計(jì)算塑件的質(zhì)量：查手冊(cè)取密度p=1.05*10-6kg/mm3
塑件的質(zhì)量：M1=V1*p=0.010（kg）=10(g)
塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量：M=V*p=0.0117（kg）=11.7（g）
3.選用注射機(jī)
根據(jù)塑件的形狀，取一模一件的模具結(jié)構(gòu)，結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的成型設(shè)備，初步選取螺桿式注射成型機(jī)HS120AV。
4.塑件注塑成型工藝參數(shù)
如表二所示，試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整；模塑料成型工藝卡如表三所示。
表三 儀表殼模塑工藝卡
三．模具結(jié)構(gòu)方案的確定
1.分型面的選擇
分型應(yīng)該選擇在塑件截面最大處，盡量取在料流末端，利于排氣，保證塑件表面質(zhì)量，該零件的分型面如圖2所示，取塑件的底，圖三為型芯和型腔的分割簡(jiǎn)圖。
2.型腔數(shù)量的確定及型腔的排列
該塑件采用一模一件成型，型腔布置在模具的中間，這樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。
3.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
模具澆口套主流道球面半徑R與注射機(jī)噴嘴球面半徑Ro的關(guān)系為：R=Ro+(1~2)=6+2=8mm；
模具澆口套主流道小端直徑d與噴嘴出口直徑do的關(guān)系為：d=do+0.5=3+0.5=3.5mm;
流道呈圓錐形，其中錐度取3o；
分流道取半圓形，其半徑R=3；
澆口采用側(cè)澆口，從塑件的上端六邊形孔處進(jìn)料，如圖4所示。
4．型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定
考慮到加工的工藝性，型芯采用整體、直通式外形結(jié)構(gòu)，如圖5所示；型腔采用組合式，如圖6所示
5推出方式的選擇
此模具的型芯在動(dòng)模，開模后，塑件包緊型腔留在動(dòng)模一側(cè)，根據(jù)塑件是殼類零件的特點(diǎn)，采用推件板推出形式，這樣推出平穩(wěn)，有效的保證了推出后塑件的質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。
6.標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇
標(biāo)準(zhǔn)模架一經(jīng)選定，就可以到市場(chǎng)上購(gòu)買到，擬用現(xiàn)在比較流行的FUTABA標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)上述分析，此模具是含推件板、大水口類型的，所以選用“UTABA-SB 15*15 30 20 50”，其中的參數(shù)含義是：
15*15-----模架的長(zhǎng)和寬分別是150mm*150mm
30-----定模板（A板）厚30mm
20-----動(dòng)模板（B板）厚20mm
50-----墊 塊（C板）厚50mm
三維總裝配圖
圖7為儀表殼模具的裝配圖。
圖7 儀表殼模具裝配圖
四．成型零件工作尺寸的計(jì)算
塑件尺寸如圖8所示：
圖8塑件尺寸及公差
將其中的尺寸分為兩類：
一類是標(biāo)注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相對(duì)比較高、有配合要求的尺寸，進(jìn)行這一類尺寸計(jì)算時(shí)，既要考慮它的收縮量，又要考慮到模具的磨損，按照平均值計(jì)算方法計(jì)算出這一類成型零件的工作尺寸，這樣可以有效地保證在整個(gè)模具壽命周期內(nèi)產(chǎn)品的尺寸精度。這一類尺寸的計(jì)算如表四所示：
注：1.△取塑件的公差，塑件上未變注公差可按MT5級(jí)精度取得。
2.模具制造公差δz取（1/3~1/4）△,考慮到模具模具的經(jīng)濟(jì)加工精度，在此δz取IT16或IT17級(jí)精度公差值。
3.當(dāng)δz取經(jīng)濟(jì)加工精度、其公差值反而大于（1/3~1/4）△，δz?。?/3~1/4）△。
另一類尺寸是沒有標(biāo)注公差，它是塑件上次要的、要求比較低的尺寸，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，這一類尺寸在計(jì)算時(shí)往往只加上它的收縮量，公差則按模具的經(jīng)濟(jì)制造精度取得。這一類尺寸的計(jì)算如表五所示：
表五塑件上無公差要求的成型零件工作尺寸計(jì)算
五.注塑機(jī)的有關(guān)工藝參數(shù)的校核
HS120AV注塑機(jī)的主要參數(shù)如下表所示：
1.注塑量的校核
如前所述，塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=11115.18mm3=11.1cm3遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注塑機(jī)的標(biāo)稱注射量200cm3
2.模具閉合高度的校核
由裝配圖可知模具的閉合高度：M閉=185mm,
最小高度Hmin=152mm，最大裝模高度Hmax=380mm，能夠滿足Hmin≤H閉≤Hmax的安裝條件
3.模具安裝部分的校核
該模具的外形尺寸為：200*150，注射機(jī)模板最大安裝尺寸為390*410，故能滿足安裝要求；
模具定位圈的直徑為φ100=注射機(jī)定位孔直徑φ100，符合安裝要求；
澆口套的球面半徑R8>噴嘴球頭半徑R6,符合要求;
澆口套小端孔徑φ3.5>噴嘴孔直徑φ3,符合要求。
4.模具開模行程的校核
如圖所示，模具的開模行程S模=塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+（5~10）=12+45+8=65mm
注塑機(jī)的最大開模行程S=320>S模=65
5.頂出部分的校核
模具上頂桿孔的直徑為φ50>注射機(jī)中心頂桿直徑φ25
注射機(jī)最大頂出距離為130>模具上所需要的最小頂出距離10mm
圖9模具總裝配圖
結(jié)論：根據(jù)校核HS120AV注射機(jī)完全能夠滿足該模具的使用要求。
六．模具工程圖及模具零件的制造工藝
參考文獻(xiàn)：
1.成型工藝與模具設(shè)計(jì) 屈華昌 高等教育出版社 2001.8
2、注射模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù) 王樹勛 華南理工大學(xué)出版社 1996.1
3、塑料模具設(shè)計(jì) 馬金駿 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 1994.8
4、實(shí)用注射模設(shè)計(jì)手冊(cè) 賈潤(rùn)禮 程志遠(yuǎn) 中國(guó)輕工業(yè)出版社 2000.4
5、塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 宋玉恒 航空工業(yè)出版社 1998.5
6、模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 馮炳堯 上?？萍汲霭嫔? 1999.10
7、注射模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例 許鶴峰 陳言秋 化學(xué)工業(yè)出版社 1999.7
課題名稱： 塑料模具設(shè)計(jì)
姓 名： 洪克永
系 別： 模具設(shè)計(jì)與制造
專業(yè)班級(jí)： 模具062
指導(dǎo)教師： 朱永強(qiáng)
學(xué)年學(xué)期：
金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院
目 錄
一 塑件的工藝分析……………………………………………………………………………1
1.1塑件的原材料分析……………………………………………………………………………… 1
1.2塑件的尺寸精度分析…………………………………………………………………………… 1
1.3塑料件質(zhì)量分析………………………………………………………………………………… 1
1.4塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析………………………………………………………… 2
二.成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制…………………………………2
2.1計(jì)算塑件的體積…………………………………………………………………… 2
2.2計(jì)算塑件的質(zhì)量……………………………………………………………………2
2.３選用注射機(jī)……………………………………………………………………………………… 2
2.4 塑件注塑成型工藝參數(shù)…………………………………………………………………………2
三．模具結(jié)構(gòu)方案的確定……………………………………………………………………4
３.1分型面的選擇…………………………………………………………………………………4
３.2 型腔數(shù)量的確定及型腔的排列……………………………………………………………… 4
3.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………… 4
3.4型芯和型腔結(jié)構(gòu)的確定…………………………………………………………………………5
3.5模具材料的選擇…………………………………………………………………………5
3.6標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇…………………………………………………………………………5
四.成型零件工作尺寸的計(jì)算……………………………………………………… 8 五.注塑機(jī)的有關(guān)工藝參數(shù)的校核………………………………………………… 10
5.1注塑量的校核………………………………………………………………………………10
5.2模具閉合高度的校核……………………………………………………………………………10
5.3模具安裝部分的校核…………………………………………………………………10
5.4模具開模行程的校核……………………………………………………………………………10
5.5頂出部分的校核……………………………………………………………10
六.模具工程圖及模具零件的制造工藝……………………………12
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………… 15