3638 顯示器支架罩塑料注射模具設(shè)計

3638 顯示器支架罩塑料注射模具設(shè)計,顯示器,支架,塑料,注射,模具設(shè)計 XXXX 大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：顯示器支架罩塑料注射模具設(shè)計系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 1230203 學 生： XXXX 學 號： 123020308 指導教師： XXXX 2011 年 06 月XXXX 大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：顯示器支架罩塑料注射模具設(shè)計系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 1230203 學 生： XXXX 學 號： 123020308 指導教師： XXXX 2011 年 06 月畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書系別 機電信息 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 1230203 姓名 XXXX 學號 1230203081.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 顯示器支架罩塑料注射模具設(shè)計 2.題目背景和意義：在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等特點，現(xiàn)已廣泛應用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國是世界上超級經(jīng)濟大國，也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國家，日本經(jīng)濟之所以能飛速發(fā)展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢，模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。 塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點是制造簡便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。3.設(shè)計(論文) 的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標）：①塑件分析； ②初步擬訂結(jié)構(gòu)方案； ③選擇設(shè)備、校核有關(guān)工藝參數(shù)； ④方案論證,結(jié)構(gòu)設(shè)計，強度計算；⑤繪制模具裝配圖及零件圖； ⑥應用 Pro/E 做出制件圖并進行分析。4.設(shè)計的基本要求及進度安排（含起始時間、設(shè)計地點）： 1）基本要求： （1）繪圖要求（用 AutoCAD 和 Pro/E 軟件） A 測繪塑料零件圖 （二維及三維圖） B 模具動模、定模、鑲塊等主要零件圖及模具總裝配圖 （二維） （2）編寫說明書，具體內(nèi)容如下：（編寫格式和裝訂要求按教務處統(tǒng)一規(guī)定） A 分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對注塑成型的影響； B 分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案，著重分析難點（斜導柱、哈佛模、點澆口等） ； C 分析所有分型面，選出最佳分型面并敘述該模具的開，合模動作過程； D 確定哪些面有脫模斜度 ，確定各種配合的形式并說明理由； E 分析澆口位置、澆口形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由； G 對該設(shè)計方案各部分應作環(huán)保、經(jīng)濟技術(shù)分析；H 對所選注射機進行校核； （3）計算下列尺寸 A 有關(guān)成型零件工作尺寸的計算 、斜導柱長度及抽拔力的計算； B 成型型腔壁厚、動模墊板厚度校核計算及冷卻水道面積計算； （4）對設(shè)計中典型零件編制工藝規(guī)程卡片（至少 2 個零件） ；（5）外文資料翻譯 1000－2000 字符 （6）生產(chǎn)批量：20 萬件； 2）進度安排：（1）查閱資料 及翻譯 3 周 （2）零件分析并繪圖 3 周 （3）方案選擇與確定 3 周 （4）繪制零件圖與裝配圖（二維和三維） 3 周 （5）編寫論文 2 周 （6）打印并交主審教師審閱 1 周 5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求： ① 實驗（時數(shù)） *或?qū)嵙暎ㄌ鞌?shù)）： 2 周 ② 圖紙（幅面和張數(shù)） *： 折合 0 號圖紙 3 張 ③參考文獻篇數(shù)： 10 篇 指導教師簽名： 2010 年 11 月 15 日學生簽名： 年 月 日系主任審批： 年 月 日說明：1 本表一式二份，一份由各系集中歸檔保存，一份學生留存。2 帶*項可根據(jù)學科特點選填。I顯示器支架罩塑料注射模具設(shè)計摘 要本 文 主 要 介 紹 了 顯示器支架罩塑 料 件 的 注 射 模 設(shè) 計 ， 其 材 料 為 ABS。根 據(jù) ABS 塑 料 的 工 藝 特 性 和 產(chǎn) 品 的 使 用 要 求 ， 分 析 了 支 架 罩 的 結(jié) 構(gòu) 特 點和 成 型 工 藝 。 本 設(shè) 計 采 用 CAD 技 術(shù) 進 行 模 具 裝 配 圖 及 零 件 圖 的 繪 制 。 對 模具 進 行 了 成 型 零 部 件 、 澆 注 系 統(tǒng) 、 側(cè) 向 抽 芯 機 構(gòu) 、 推 出 脫 模 機 構(gòu) 及 冷 卻 系 統(tǒng)的 設(shè) 計 分 析 。 最 后 ， 完 成 模 具 總 裝 圖 設(shè) 計 及 主 要 零 件 圖 的 繪 制 ， 從 而 確 保 模具 結(jié) 構(gòu) 的 可 靠 性 、 合 理 性 和 實 用 性 。關(guān)鍵詞：模 具 設(shè) 計 ； CAD;Pro/EIIDisplay stents cover plastic injecting mold designAbstractThis article mainly introduced the Display stents cover plastic's injection mold design, its material is ABS. According to the ABS plastic's craft characteristic and the product operation requirements, have analyzed the BrackerandHousing unique feature and the formation craft. This design uses the CAD technology to carry on the mold assembly drawing and the detail drawing plan. Carried on the formation spare part, the gating system to the mold, lateral to pull out the core organization, to promote the mold emptier and cooling system's project analysis. Finally, completes the mold final assembly drawing design and the main detail drawing plan, thus guarantees the mold structure the reliability, the rationality and the usability.Key Words： mould;design；CAD；Pro/EIII主 要 符 號 表T 成形周期K 最大注射量系數(shù)M 額定塑化量M 塑料質(zhì)量和體積2M 單個制品的質(zhì)量和體積F 注射機的額定鎖模力A 分型面上的投影面積1A 澆注系統(tǒng)的投影面積2P 塑料熔體的平均壓力S 注射機最大開模行程maxH 推出距離1H 制品高度2Q 抽拔力A 側(cè)型芯截面周長H 成型部分深度Q 單位面積積壓力Μ 摩擦系數(shù)A 脫模斜度IV目錄1 概論 ...............................................................................................11.1 緒論 ..............................................................................................11.2 國內(nèi)、外塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................11.3 塑料模具發(fā)展走勢 ..........................................................................22 零件結(jié)構(gòu)分析 ...............................................................................43 分析塑件使用材料的種類 ...........................................................63.1 苯乙烯-丁二烯- 丙烯腈（ABS）的注射成型工藝參數(shù) ........................63.2 分型面的設(shè)計 .................................................................................73.3 型腔的分布 ....................................................................................83.4 塑件尺寸產(chǎn)生誤差的原因 ................................................................93.5 塑件收縮率與模具尺寸的關(guān)系 .........................................................94 注射機的初選擇 ..........................................................................104.1 塑件體積的計算 ............................................................................104.2 計算塑件的質(zhì)量： ........................................................................104.3 按注射機的最大注射量與初確定型腔數(shù)目 ......................................104.4 選擇注射機及注射`機的主要參數(shù) ..................................................114.4.1 選擇注射機 ........................................................................114.4.2 注射機主要參數(shù) .................................................................114.5 注射基本壓力 ..............................................................................114.6 鎖模力的校核 ..............................................................................114.7 模具厚度與開模行程 .....................................................................125 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ..........................................................................145.1 澆注系統(tǒng)的組成 ............................................................................145.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 ....................................................................145.3 主流道的設(shè)計 ...............................................................................145.4 分澆道的設(shè)計 ..............................................................................155.5 澆口的設(shè)計 ..................................................................................166 分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 ..............................................................17V6.1 斜導柱的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 .................................................................176.2 斜導柱長度計算 ............................................................................176.3 抽芯力 .........................................................................................186.4 型腔和型芯工作尺寸計算 ..............................................................197 墊板厚度計算 ..............................................................................247.1 按強度計算 ..................................................................................247.2 按剛度計算 ..................................................................................248 導向機構(gòu)的設(shè)計 ..........................................................................258.1 導向零件的作用 ............................................................................258.2 導向零件的設(shè)計 ............................................................................259 推出機構(gòu)的設(shè)計 ..........................................................................269.1 采用頂桿的形式及其固定方法 .......................................................269.2．頂桿在塑件上的分布 ..................................................................2610 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 ................................................................2710.1 冷卻水回路布置的基本原則： .....................................................2710.2 冷卻裝置的計算 ..........................................................................2810.3 熱傳導面積 .................................................................................2910.4 冷卻水管總長度 ..........................................................................2910.5 冷卻裝置結(jié)構(gòu)的確定 ...................................................................2911 模具的校核 ................................................................................3011.1 注塑工藝參數(shù)的校核 ...................................................................3011.1.1 最大注塑量的校核 ............................................................3011.1.2 注射壓力的校核 ................................................................3011.1.3 鎖模力的校核 ...................................................................3011.2 模具安裝尺寸的校核 ...................................................................3011.2.1 噴嘴尺寸的校核 ...............................................................3011.2.2 模具厚度校核 ...................................................................3111.2.3 模具外形尺寸校核 .............................................................3111.3 開模行程的校核 .....................................................................3112 確定裝配圖 ................................................................................3213 總結(jié) ............................................................................................33VI參考文獻 ............................................................................................34致 謝 ................................................................................................35畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性 ................................................................36畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 ....................................................371 概論11 概論1.1 緒論塑料模具的設(shè)計和制造水平反映了機械設(shè)計和加工的水平，模具的設(shè)計已應用了當代先進的設(shè)計手段。CAD 、CAM、CAE的逐漸廣泛應用，使模具的設(shè)計效率大大提高，快速成型技術(shù)的應用以及現(xiàn)代加工技術(shù)的使用如高精度加工中心、特種加工技術(shù)的大量使用是模具的制造精度越來越高，加工周期越來越短。各行各業(yè)對模具的需求量與日俱增，我國的模具行業(yè)蒸蒸日上，正需要大量的模具設(shè)計與制造的技術(shù)人才。本課題為中等以上難度的塑料模具設(shè)計，從模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，各種參數(shù)的設(shè)計與計算，材料的選擇與處理，零件的加工工藝方案的制定，三維造型等均得到鍛煉。1.2 國內(nèi)、外塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀近年來我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當快，目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30% 左右。當前，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。專家預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐漸提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。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0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2 μm ，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，淬火鋼模達50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）2趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應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)。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，這些軟件具有適應國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應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。1.3 塑料模具發(fā)展走勢 提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。CAD/CAM/CAE技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度； CAD/CAM/CAE 軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設(shè)計與成型過程的 3D 分析將在塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 推廣應用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應多品種、少批量的生產(chǎn)方式。提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）3并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種。在將來模具標準件將成為共享資源。應用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。研究和應用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模 CAD/CAM/CAE 的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。2 零件結(jié)構(gòu)分析42 零件結(jié)構(gòu)分析該零件屬薄殼類塑料制件，其精度和表面粗糙度都要求不高。根據(jù)《塑料模具技術(shù)手冊》得知：ABS 一般精度等級為 MT4 級。型腔需打毛，而內(nèi)表面則不需后續(xù)處理就能滿足要求。塑件有內(nèi)凹和起扣緊作用的一些小凸起，需采用側(cè)抽芯機構(gòu)。塑件共有 6 個凹耳，6 個都向外，這些凹耳都與開模方向垂直。如下圖 2.1 所示：圖 2.1 三維塑件圖西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）5圖 2.2 三維塑件圖圖 2.3 二維塑件圖3 塑件的工藝分析63 塑件的工藝分析該塑件材料選用 ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物） 。ABS 有良好的耐化學腐蝕及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。ABS 有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對 ABS 幾乎無影響。ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS 的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70oC 左右，熱變形溫度為 93oC 左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS 在升溫時粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前應進行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。3.1 苯乙烯-丁二烯- 丙烯腈（ABS）的注射成型工藝參數(shù)密度（g/ cm 3）： 1.03～1.07； 計算收縮率（%）：0.3～0.8；吸水性（% ）：〈.01；拉伸彈性模量（MPa）：840 ～950（MPa） ； 壓縮強度（MPa）：22.5；模具溫度（℃）：50～80；注射壓力（Mpa）：600～1000；成形時間（s）：注射時間 20～90，高壓時間 0～ 5，冷卻時間 20～120，總周期 50～220；適用注塑機類型：螺桿式、柱塞式均可西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）73.2 分型面的設(shè)計模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、嵌件位置及其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造、及其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)因素的影響。因此，在選擇分型面時，應反復比較與分析，選取一個較為合理的方案。便于塑件的脫模a.時塑件應盡可能留于下?；騽幽?nèi)。b.有利于側(cè)面分型和抽芯。c.安排塑件在型腔中的方位?？紤]塑件的外觀。保證塑件尺寸精度要求。有利于防止溢料和考慮飛邊在塑件上的部位。有力于排氣。經(jīng)由塑件分析，分型面如圖 3.1圖 3.1 分型面西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）83.3 型腔的分布本次設(shè)計初步采用潛伏式澆口。而潛伏式澆口最少是一模兩腔。模具中的型腔數(shù)目的確定是一項綜合項目，首先應考慮注射機的各項規(guī)格及工作性能,以及考慮制品的精度要求,模具制造費用等.從注射機的塑化量與模具最多型腔數(shù)的關(guān)系:從注塑機的鎖模力與模具最多型腔數(shù)的關(guān)系:模具的成本與型腔數(shù)的關(guān)系:模具總費用=模具基本費用+ 型腔數(shù)+單型腔費用,即 :s=Pc + N + Pd成型費用與模具型腔數(shù)目的關(guān)系:s=Pc + Pd/N另外,隨著型腔數(shù)目的增加,其成型故障會隨之增加,并且模具維修的難度也會增加,因此,再確定型腔數(shù)目時,應將模具制造與注塑成型同時考慮,選出最佳方案.綜合考慮,本模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu),故對稱放置.如圖 6.2圖 3.2 腔分布圖?VTR6.3N?AfF10西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）93.4 塑件尺寸產(chǎn)生誤差的原因 注塑制品的尺寸精度是受多種因素影響的。這些因素包括模具結(jié)構(gòu)形式、模具制造精度、塑件材料、成型工藝、塑件形狀，以及成型后的條件等。實際上制品尺寸誤差是由以上各種因素綜合造成的。3.5 塑件收縮率與模具尺寸的關(guān)系注塑件脫模后的尺寸要比模具零件的相應尺寸小。這是由于注塑成型過程中熔融塑料產(chǎn)生收縮造成的。成型塑件的收縮率是一個與多種因素有關(guān)的量。通常，塑料的收縮率是有生產(chǎn)廠家按照某一實驗標準給定的成型工藝，經(jīng)過實驗后給出一個取值范圍。實際過程中的成型工藝不可能完全與實驗條件相同，因此，對具體的塑件，要根據(jù)其成型工藝選擇收縮率范圍內(nèi)適當?shù)闹?，一般是取塑件收縮率的平均值。在選擇塑件收縮率值時要注意，厚壁塑件（壁厚在 3mm 以上）按給定收縮率范圍的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在 1mm 以下）按給定收縮綠范圍的下限取值。成型收縮率與模具和塑件尺寸有下述關(guān)系式：%10''' ???MPS?（3.1）式中，k 為成型收縮率； 為模具尺寸（mm） ； 為塑件尺寸（mm） 。' 'PS對稱分布。4 注射機的初選擇104 注射機的初選擇4.1 塑件體積的計算根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積V=66.88cm 34.2 計算塑件的質(zhì)量查手冊取密度 ρ=1.10g/cm3塑件體積：V=66.88cmM=V×ρ=66.88cm ×1.10g/cm =73.6g4.3 按注射機的最大注射量與初確定型腔數(shù)目根據(jù) 1pkmn??（4.1）得 （4.2）1pnmk??注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8;k?注射機最大注射量， 或 g; p 3c澆注系統(tǒng)凝料量， 或 g；1單個塑件體積或質(zhì)量， 或 g；m?3cm最大注射量的計算∵M﹦n·M 塑 +M 澆式中：M —塑件成型時所需要的注射量（ ㎝ 3）n —型腔個數(shù)M 塑 —每個塑件的體積（㎝ 3）M 澆 澆注系統(tǒng)的體積（㎝ 3）根據(jù)草圖 M 澆 ≈30gM=2×73.6+30=177.2g設(shè)計模具時，成型塑件所需要的注射總量應小于所選注射機的最大注射量，即 M≤ G14 注射機的初選擇11式中：G 1—注射機實際的最大注射量（ ㎝ 3）西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）12M—塑件成型時所需要的注射量（ ㎝ 3）根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗的總結(jié)，G 1 應該是注射機允許最大注射量 G 的 80﹪，即：M≤80﹪·G177.2﹤80﹪×250=2004.4 選擇注射機及注射機的主要參數(shù)4.4.1 選擇注射機根據(jù)注射機容積初選注射機型號為 XS-ZY-250。4.4.2 注射機主要參數(shù)查表文獻得選用 XS-ZY-250 型號注射機，各參數(shù)如下：螺桿直徑： 50 ；?m注射容量：250 ； 3c注射壓力：1300 ；2Kg鎖模力：1800 ；N模具厚度： 350 ， 200 ； axMmin模具行程：500 ；噴嘴：球半徑 18，孔半徑 4；?4.5 注射基本壓力該項工作是校核所選注塑機的公稱壓力 能否滿足塑件成型時所需要的注p公射壓力 。即:0p?公ABS 的注射壓力 50 ；MPa根據(jù)所選注塑機的公稱壓力為 130 ；滿足要求a?0p4.6 鎖模力的校核T≥K· F·q/1000（噸） (4.3)式中：T—注射機的額定鎖模力（噸）F—塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（厘米 2）q—熔接塑料在模腔內(nèi)的壓力（公斤/厘米 2）K—安全系數(shù)，通常取 1.1～1.2。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）13圖 4.1 分型面投影圖兩腔總的投影面積為（如圖 4.1）：F=2(123.5×113.5-2×4×70.4)=269cm 2澆道的投影面積為: F 澆 ≈10cm 2在分型面上的總的投影面積: F 總 =F+F 澆 =269+10=279cm2模腔平均壓力 q 取 300kg/cm2 安全系數(shù) K 取 1.1計算其所需鎖模力為：F 鎖 =92注射機的額定鎖模力為 180≥F 鎖 =92即滿足要求.4.7 模具厚度與開模行程4.7.1 模具厚度H 最小 HM H 最大 (4.4)?模具閉合高度必須滿足：H 最小 —注塑機允許的最小模厚，即動定模板間的最小開距H 最大 —注塑機允許的最大的模厚查表可得，XS-ZY-250 型注塑機的 H 最小 =200mm H 最大 =350mm4.7.2 開模行程注射機開模行程應大于模具開模時，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離。由于所選注塑機為液壓-機械聯(lián)合作用的注塑機根據(jù) S≥H 1+H2+（5～10） (4.5) mH1—頂出距離西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）14H2—塑件高度由于有側(cè)抽芯機構(gòu)，此時應考慮抽芯距離所增加的開模行程(4.6)stga?側(cè)其中 -抽芯距 -斜導柱斜角sS 抽 =H1+ H2 + (5～10)cm=76 + 35 + (5 ～10)=117.0cm斜導柱傾斜角 α=150 抽芯距 s=4mm H 側(cè) =S 抽 /tg300+(3～5)cm=4/tg15 0 = 19.0cm因為 S 抽 ＞H 側(cè)由于 S 機 =500≥117.0 m即開模行程適合5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計155 澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口及冷料穴四個部分組成。5.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則排氣良好 能順利的引導熔融塑料填充到型強的各個深度，不產(chǎn)生渦流 和紊流，并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出。流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來填充型腔，且應盡量減少折彎，以降低壓力損失，縮短填充時間。防止型芯和嵌件變形 應盡量減少熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯折彎變形或嵌件移位。整修方便 進料口位置和形式應結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并無損塑件的外觀和使用。合理設(shè)計塑件翹曲變形 在流程較長或需開設(shè)兩個以上進料口是更應注意這一點。合理設(shè)計冷料穴和溢料槽 因為它可以影響塑件質(zhì)量。澆注系統(tǒng)的截面積和長度 應盡量取小值，應減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收. 5.3 主流道的設(shè)計根據(jù)選用的 XS-ZY-250 型號注射機的相關(guān)尺寸得：噴嘴前端孔徑： ；04dm?噴嘴前端球面半徑：R0 = 18mm；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R = R0 + (1～2)mm (5.1)d = d0 + (0.5～1)mm (5.2)取主流道球面半徑：R=20mm；取主流道小端直徑：d=5mm為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計成圓錐形，起斜度為 2～6度，經(jīng)換算得主流道大端直徑為 19.8mm（如圖 5.1）：西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）16圖 5.1 主澆道5.4 分澆道的設(shè)計分流道是主流道與澆口之間的通道。它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。對多腔模分澆道還起著向各型腔分配塑料的作用．分流道的截面形狀 常用的分流道截面形狀有全圓形、梯形、半圓形、矩形和 U 字型等。全圓形分流道的比表面積最小，故熱量不易散失，流動阻力亦小。梯形分流道。由于這種形狀的流道易于加工，熱量損失和壓力損失都不大，因此是最常用的形式。U 型分流道。其優(yōu)缺點與梯形基本相同，常用于小型塑件及一模多腔的情況。半圓形分流道比表面積較大，熱量損失多，故不常采用。矩形分流道比表面積較大，故不常采用。本次設(shè)計采用全圓形分流道（如圖 5.2）西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）17圖 5.2 分流道截面5.5 澆口的設(shè)計經(jīng)由對塑件的分析，采用潛伏式澆口（如圖 5.3） 。圖 5.3 潛伏式澆口6 分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計186 分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計當塑件上具有外側(cè)孔或內(nèi)、外側(cè)凹時，塑件不能直接從模具中脫出。此時必須將成型孔或側(cè)凹的零件做成活動的，這種零件稱為側(cè)型芯（俗稱活動型芯） 。在塑件脫模前必須抽出側(cè)型芯，然后再從模具中頂出塑件，完成側(cè)型芯的抽出和復位的機構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。經(jīng)分析選擇，采用斜導柱分型抽芯機構(gòu)。6.1 斜導柱的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計斜導柱 斜導柱的斜角一般為 15°～20°，最大不得超過 25°，本設(shè)計采用斜導柱的傾斜角選為 θ=15 0斜導柱的材料選取 T8 碳素工具鋼由于斜導柱經(jīng)常與滑塊摩擦，熱處理硬度不小于 55HRC。表面粗糙度不大于Ra0.8μm斜導柱與其固定的模板之間采用過渡配合 H7/m6滑塊上斜導柱與斜導孔之間采用較松的間隙6.2 斜導柱長度計算圖 6.1 斜導柱當滑塊抽出的方向與開模方向垂直（圖 6.1 所示）斜導柱的長度計算公式西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）19如下： (6.1) 15~0sinco254321 ???????????? ?ShtgdDLL式中 L—斜導柱的總長度， mm；D—大端的直徑，mm；S—抽拔距，mm；d—導滑段的直徑，mm；h—固定模板厚度，mm；α—斜導柱的傾斜度，15° 。L=98mm6.3 抽芯力抽 芯 力 的 計 算 同 脫 模 力 的 計 算 相 同 ， 對 于 側(cè) 向 凸 起 較 少 的 塑 件 的 抽 芯 力 通常 比 較 小 ， 僅 僅 是 克 服 塑 件 與 側(cè) 型 腔 的 粘 附 力 和 側(cè) 型 腔 滑 塊 移 動 時 的 摩 擦 阻 力 。對 于 側(cè) 型 芯 的 抽 芯 力 ， 往 往 采 用 如 下 的 公 式 進 行 估 算 ：(6.2)(cosin)CFhp?????式 中 ： ——抽 芯 力 (N）——側(cè) 型 芯 成 型 部 分 的 截 面 平 均 周 長 (m)；——側(cè) 型 芯 成 型 部 分 的 高 度 (m)；h——塑 件 對 側(cè) 型 芯 的 收 縮 應 力 （ 抱 緊 力 ） ， 其 值 與 塑 件 的 幾p何 形 狀 及 塑 料 的 品 種 、 成 型 工 藝 有 關(guān) ， 一 般 情 況 下 模 內(nèi)冷 卻 的 塑 件 取 (0.8～ 1.2)×107Pa， 模 外 冷 卻 的 塑 件 取(2.4～ 3.9)×107Pa；——塑 料 在 熱 狀 態(tài) 時 對 剛 的 摩 擦 系 數(shù) ， 一 般 取 0.15～ 0.2；?——側(cè) 型 芯 的 脫 模 斜 度 或 傾 斜 角 (°)， 這 里 ＝ 15°。??≈ 152.6mm =77.4 =107pa =0.2 =15°ch?西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）20帶 入 數(shù) 據(jù) 計 算 可 得 ：=152.6×77.4×107×（0.2×0.97-0.26）CF= 347(N)6.4 型腔和型芯工作尺寸計算該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。查表（塑料模設(shè)計及制造 附錄 C）得 ABS 的收縮率為 S＝0.4～0.7％，故平均收縮率 S ＝（0.4＋ 0.7）％/2＝0.55％，模具制造公差取 z＝△/3 。cp6.4.1 凹模的徑向尺寸計算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，尺寸公差取 IT9。具體計算公式如下：凹模的徑向尺寸計算公式：L＝[L （1＋ k）－（3/4）△] （6.3）塑 ??式中：L ——塑件外形公稱尺寸；塑K——塑料的平均收縮率；△——塑件的尺寸公差；δ——模具制造公差，取塑件相應尺寸公差的 1/3～1/6 。凹模徑向尺寸：L1=123.5mm =0.10?＝[L （1＋ k）－（3/4）△]L塑 ??＝[123.5×（1＋0.0055）－3/4×0.10] 3/10.＝124.04 3/0.L2=113.5mm =0.087?＝[L （1＋ k）－（3/4）△]L塑 ??＝[113.5 ×（1＋0.0055）－3/4×0.087] 3/087.＝114.059 3/087.西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）21L3=70.2mm =0.074?＝[L （1＋ k）－（3/4）△]L塑 ??＝[70.2 ×（1＋0.0055）－3/4×0.074] 3/074.＝70.157 3/087.L4=13.5mm =0.043 ?＝[L （1＋ k）－（3/4）△]L塑 ??＝[70.2 ×（1＋0.0055）－3/4×0.074] 3/04.圖 6.2 凹模徑向6.4.2 凹模的深度尺寸計算公式：H＝[H （1＋k）－(2/3) △] (6.4)塑 ??式中：H ——塑件高度方向的公稱尺寸。塑凹模深度尺寸計算：L1=81mm =0.087?H＝[H （1＋k）－(2/3) △] 塑 ??＝[81 ×(1＋ 0.0055)－2/3 ×0.087] 3/087.＝81.39 3/087.L2=7