吊扇開關盒ABS模具設計

吊扇開關盒ABS模具設計,吊扇,開關,abs,模具設計 廣西工學院鹿山學院廣西工學院鹿山學院畢業(yè)設計開題報告 題 目：注塑模吊扇開關盒ABS系 別：專業(yè)班級：姓 名：學 號：指導教師：2010年3月19日一、選題的背景和意義（所選課題的歷史背景、國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢）塑料模具工業(yè)近20年來發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產(chǎn)量按體積計算已經(jīng)超過鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量的總和，塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。 隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)，農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領域的應用越來越廣泛，質量要求也越來越高。于是在塑料制品的生產(chǎn)中，高質量的模具設計，先進的模具制造設備，合理的加工工藝，優(yōu)質的模具材料和現(xiàn)代化的成形設備等都是成形優(yōu)質塑件的重要條件。目前國內模具生產(chǎn)廠家工藝條件的參差不齊，嚴重影響了模具精度和質量。比如精密熱處理環(huán)節(jié)，模具材料的不同使得國產(chǎn)模具在外觀質量和使用壽命上難以與國外產(chǎn)品匹敵。國產(chǎn)模具多采用2Cr13和3Cr13，而國外則采用專用模具材料，其綜合機械性能，耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度更為優(yōu)越。其次，標準化水平有待提升。中國模具標準化工作起步晚，標準件的生產(chǎn)、銷售、推廣和應用工作相對落后，目前模具標準件的使用覆蓋率約40%45%，而國際上一般高于79%，中小模具則更在80%以上。究其原因有以下幾個方面：1模具人才需求遠大于供給的窘境急需改觀。模具人才的培育本身是個長期過程，且要求多年經(jīng)驗的積累。而受限于軟硬件設施條件，一些高校培養(yǎng)出的專業(yè)學員實際技能不夠；同時，規(guī)范化職業(yè)教學標準的缺失導致了社會上各類培訓班的學員亦良莠不齊。2需再接再厲，加快模具產(chǎn)品結構調整的步伐?？偟陌l(fā)展方向仍將是，實現(xiàn)大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)總體速度；繼續(xù)擴增塑料模和壓注模所占比例；擴充專業(yè)模具廠家的數(shù)量及能力。3加大投入以強化創(chuàng)新能力。骨干企業(yè)有必要配齊從模具粗加工、熱處理到各種精加工、光整加工、質量控制與監(jiān)測等的整套設備；一般企業(yè)也應擁有數(shù)控加工設備，實現(xiàn)模具制造的全自動加工，并通過推進產(chǎn)學研合作強化創(chuàng)新力。4促進模具企業(yè)間聯(lián)合重組應成為大勢所趨。這主要是考慮到當前模具企業(yè)中相當一部分為民營企業(yè)，客觀上存在先進制模技術和設備難于導入的問題，這無疑加劇了在中低檔市場的競爭。5海外市場開拓有待深化。以澳大利亞為例，該國對沖壓模具的需求看漲，中國可利用自身在這方面的技術裝備優(yōu)勢，進一步開拓國際市場。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2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約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。我國的模具技術和發(fā)展速度相對較緩慢是和我國的實際情況是分不開的，模具的發(fā)展不僅僅是一個單方面的問題，它還衍射在其他的方面，不能說是我們在模具這里就比較的緩慢，還和自己國家的鋼鐵的質量，生產(chǎn)的方式和一些人的思想有很大的關系。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模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。我國注塑模具工業(yè)起步晚,底子薄與工業(yè)發(fā)達的國家相比存在很大的差距.但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和改革及開放方針引導下,我國注塑模得到迅速發(fā)展,高效率,自動化,大型,微型,精密,無流道,氣體輔助,高壽命模具在整個塑料模具產(chǎn)量所占的比重越來越大.從模具設計和制造技術方面來看,注塑成型模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾方面. (1)加深理論研究 在模具設計中,對工藝原理的研究越來越深入,模具設計已由經(jīng)驗設計階段逐漸向理論計算設計方面發(fā)展.,尤其是注塑時熔體流動引起的取向,這使塑件的質量得到很大的提高. (2)高效率,自動化 大量采用各種高效率,自動化的模具結構,如高效冷卻以縮短成型周期;氣體輔助注射成型以提高注塑件質量;熱流道注塑系統(tǒng)以提高塑件的生產(chǎn)率和質量;各種能源可靠的自動脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機構以增加產(chǎn)量等.告訴自動化的注塑成型機械配以先進的模具,對改善制件質量,提高生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品的成本起了很大的作用.(3)大型,超小型及高精度 由于塑料具有異常的特性,應用范圍十分廣闊.塑料件已應用到建筑,交通運輸,家用電器,儀器儀表等各個工業(yè)領域,于是出現(xiàn)了各種大型,竟謬和高壽命的注塑成型模具.為了滿足這些要求,研制了各種高強度高硬度高耐磨性能且易加工,人處理變形小,導熱性優(yōu)異的模具材料.(4)標準化 模具標準化及模具標準件的應用將極大的影響模具制造周期.且還能提高模具的質量及降低模具的制造成本.開展模具標準化工作,使模板,導柱,推桿等通用零件標準化,系列化,商品化,以適應大規(guī)模成批地生產(chǎn)注塑成型模具.二、研究的基本內容和擬解決的主要問題 課題研究的主要內容：本課題主要是塑料成型的工藝設計及制造，也就是注塑模的工藝設計方案分析及確定工藝計算，模具結構設計計算等內容。生產(chǎn)主要是為了提高生產(chǎn)效率，因此在設計是要力求結構簡單，但是一定要保證其精度要求。 解決的主要問題：（1）吊扇開關盒相關結構設計及計算，完成該塑件的注射模具。（2）吊扇開關盒注射?？傃b配圖。（3）吊扇開關盒的注射模工藝參數(shù)組合優(yōu)化。（4）基于CAE分析結論進行模溫調節(jié)系統(tǒng)的結構設計。三、研究方法及措施準備采取的措施：先對塑件進行結構分析，確定型腔的布局，從各方面考慮其結構布局，我也多次到成型部門進行現(xiàn)場模具制造學習，積累了生產(chǎn)實際經(jīng)驗，了解本課題一些相關技術要求及注意事項。具體方法：（1）通過制圖軟件設計出吊扇開關盒的注射模，再利用Pro/Engineer軟件模架構建軟件，結合設計、計算的注射模的主要尺寸，調用標準模架，完成吊扇開關盒整套模具的設計。（2）研究注射模CAM實現(xiàn)方法，主要借助軟件對關鍵零件進行防真加工。通過這種方法在電腦上模仿機床的加工過程，能直觀反映加工的結果, 能直接評估加工后零件的質量, 能檢查出加工的錯誤。在檢查加工后零件的質量時, 可在電腦上對加工后的實體模型進行任意的剖切, 直接測量其尺寸和精度。因此, 它能把錯誤消除在加工工藝編程設計階段，減少加工后的修補和返工，大大提高模具的制造效率和質量。（3）研究注射模CAE實現(xiàn)方法應用到的是塑料顧問。塑料顧問（Plastic Advisor）是Pro/E系統(tǒng)的外掛程序之一，是注射成型CAE軟件。通過它在計算機上模擬實際成型過程，預測可能出現(xiàn)的缺陷，如產(chǎn)品結構是否合理、怎樣選擇合適的注塑材料、確定合適的澆口位置，預測“氣泡及熔接痕”位置、壓力和溫度分布、制品的填充質量、預測成本等，實現(xiàn)對模具CAD的優(yōu)化設計。四、研究工作的步驟、進度2010/03/02-10/03/14： 收集、準備參考資料，查閱文獻，完成開題報告； 2010/03/17-10/04/11：確定設計方案，完成課題的結構設計和計算； 2010/04/14-10/05/09：完成所有畢業(yè)設計的圖紙設計； 2010/05/12-10/05/23：完成所有設計說明書的撰寫； 2010/05/26-10/06/13：畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備及畢業(yè)答辯。五、主要參考文獻塑料模具設計手冊編委會塑料模具設計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2001賈潤禮.實用注塑模具設計手冊M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.4陳萬林等實用塑料注射模具設計與制造M北京：機械工業(yè)出版社，2001范有成沖壓與塑料成型設備M北京：高等教育出版社，2000高 濟塑料模具設計M. 北京：機械工業(yè)出版社美Edward S.Wilks工業(yè)聚合物手冊M. 北京：化學工業(yè)出版社，2006申開智. 塑料成型模具M. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.9夏巨譫、李志剛.中國模具設計大典（電子版）塑料模具設計手冊1.0（軟件版）機械設計手冊（軟件版）屈華昌.塑料成型工藝與模具設計M.北京:高等教育出版社,2005王衛(wèi)衛(wèi).材料成型設備M.北京:機械工業(yè)出版社,2004.8吳宗澤、羅圣國.機械設計課程設計手冊M.北京:高等教育出版社,2006劉振學等.實驗設計與數(shù)據(jù)處理M.北京:化學工業(yè)出版社,2004六、導師評語： 簽字： 年 月 日七、專業(yè)負責人意見 簽字： 年 月 日- 10 -塑料注塑模具設計專業(yè)名稱： 作者： 指導教師： 摘要：塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大意義。本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程，并對模具強度要求做了說明；最后介紹了當今世界上最為普及的三維CAD/CAM系統(tǒng)標準軟件PRO/ENGNEER的PROGRAM模塊，對導柱和導套進行了參數(shù)化設計。通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結構及工作原理；通過對PROGRAM的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。關鍵詞：塑料模具；參數(shù)化；鑲件；分型面The plastic injection modle design of heart shape lampe The major:Machine design Manufacturing and Automation Author: ZhangJianhua Tutor: LeePengnanAbstract: plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request; Finally introduced now in the world the most popular three dimensional CAD/CAM system standard software PRO/ENGNEERs PROGRAM module, and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization design.Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.Key word: The plastic mold;the parametrization; inlays;divides the profile畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)設計（論文）課題名稱： 吊扇開關盒ABS模具設計 系 別： 專 業(yè)： 模具設計與制造 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 2 年 月 日前 言4一、概述51.1 塑料工業(yè)簡介51.2 我國塑料?，F(xiàn)狀61.3 塑料模發(fā)展趨勢7二、塑件材料的選擇82.1 一般塑料的組成82.2 吊扇開關盒ABS材料的選擇82.3 聚氯乙烯的性能9三、塑件結構、尺寸及精度103.1尺寸精度103.2脫模斜度103.3壁厚103.4 表面粗糙度10四、 注射機的選擇及校核124.1鎖模力的校核134.2注射壓力的校核134.3 其它尺寸校核14五、成型總體方案145.1 塑件性能分析145.2 注射模結構設計15六、 成型部份設計156.1型腔數(shù)的確定166.2 分型面的設計166.3 一般凹模機構設計166.4 一般凸模結構設計176.5 型腔壁厚計算176.6 成型工作尺寸計算及脫模斜度的計算176.7成型表面要求196.8成型材料及材性要求19七、澆注系統(tǒng)設計197.1 主流道設計197.2 分流道設計2073 澆口設計217.4冷料穴和拉料桿設計22八、推出機構設置238.1推出機構的結構組成238.2推桿推出機構238.3推出機構中附屬零部件23九、合模導向機構設計259.1導向機構的作用259.2導柱導向機構25十、模具溫度調節(jié)系統(tǒng)計2610.1冷卻裝置設計要點。2610.2冷卻水道的形式2710.3 冷卻管傳熱面積計算式為27總結29參考文獻29前 言科學技術的飛速發(fā)展，使各種產(chǎn)品的更新速度不斷加快特別是消費類電子產(chǎn)品。新產(chǎn)品更新速度之快更是難以想象。像手機除功外，漂亮的外觀更是吸引眾多消費者眼球的原因之一。更是追求時尚年青人所追求的目標。本次設計采用傳統(tǒng)計算+軟件設計相結的方法。設計開始采用傳統(tǒng)方法對有關參數(shù)進行計算同時結構實際情況初步選擇注射機、模架。選出合適的澆口位置和分型面。利用CAD設計出型芯、型腔、道流及重要的模具零件。用PRO/E外掛軟件EMX調用模架、頂桿及螺釘?shù)攘慵S著生活水平的不斷提高，人們對消費品的要求也越來越高。吊扇開關盒ABS是我們生活中所用吊扇不可缺少的一部分，它作為一種小商品，在市場上的需求空間非常大。因此人們對吊扇開關盒ABS的要求也越來越高。它的質量以及表面粗糙度是我們不容忽視的一個主要方面。我這次設計的吊扇開關盒ABS模具采用一次成性，用推桿推出制件，從而保證吊扇開關盒ABS的整體性。一、概述1.1 塑料工業(yè)簡介塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術、材料改進技術的進步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進塑料工業(yè)的發(fā)展。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質量的好壞又直接與模具的設計與制造有很大關系。隨著國民經(jīng)濟領域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對塑件的質量要求也越高，因而模具制造與設計的周期和質量要求也相應提高，同時也正是這樣促進了塑料模具設計于制造技術不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說，模具技術，特別是設計與制造大型、精密、長壽命的模具技術，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們日常生活所用的制品和各種機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠大的市場，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。 在高分子材料加工領域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模。 塑料模具的設計是模具制造中的關鍵工作。通過合理設計制造出來的模具不僅能順利地成型高質量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達到降低生產(chǎn)成本和提高附加價值的目的，塑料模的優(yōu)化設計,是當代高分子材料加工領域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設計相應的塑料模具。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后，塑料模具設計對制品質量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內應力大小、表觀質量與內在質量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結構的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響，除簡易模外，一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設備被確定后，由此可知，推動模具技術的進步應是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，常標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2 我國塑料模現(xiàn)狀塑料模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑料模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點是制造簡、材料利用率高、生產(chǎn)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。在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發(fā)達國家低許多，約為發(fā)達國家的1/31/5，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。隨著我國改革開放步伐的進一步加快，我國正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入WTO后，作為制造業(yè)基礎的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展。塑料模的設計、制造技術、CAD技術、CAPP技術，已有相當規(guī)模的確開發(fā)和應用。在設計技術和制造技術上與發(fā)達國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質量尚不穩(wěn)定。模具標準化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool軟件等應用比例不高；獨立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此，我國要從一個制造業(yè)大國發(fā)展成為一個制造業(yè)強國，必須要振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，努力提高模具工業(yè)的整體技術水平，提高模具設計與制造水平，提高國際競爭能力。1.3 塑料模發(fā)展趨勢塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎材料之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會的經(jīng)濟技術不段向前發(fā)展，對注塑成型的制品質量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設計和制造有關系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。由于計算技術和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得CAD/CAM逐漸取代了過去塑料模的設計與制造技術，使傳統(tǒng)的設計制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模CAD/CAM的發(fā)展不僅可以提高塑料模質量，減少塑料模的設計與制造工時，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當前用戶對塑料模行業(yè)提出的“質量高、交貨快、價格低”的要求。塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面：1、注射模CAD實用化；2、擠塑模CAD的開發(fā)；3、壓模CAD的開發(fā)；4、塑料專用鋼材系列化。二、塑件材料的選擇2.1 一般塑料的組成 塑料是指以有機合成樹脂為主要組成的材料，合成樹脂中加入添加劑后可獲得改性品種。塑料的組成如下：（1）合成樹脂（2）填料或增強材料（3）固化劑（4）增塑劑（5）穩(wěn)定劑（6）潤滑劑（7）著色劑（8）阻燃劑2.2 吊扇開關盒ABS材料的選擇塑料制件的設計主要根據(jù)使用要求進行，由于塑料有著特殊的物理性能，在設計塑件時必須考慮以下幾方面的因素：（1）塑料的物理性能，如強度，剛度，韌性，彈性，吸水性以及對應力敏感性（2）塑料的成型工藝性，如流動性，填充性。（3）塑件形狀應有利于充模流動，排氣，補縮等。（4）塑件成型后收縮情況及收縮率的大小。（5）模具的總體結構，特別是抽芯與脫出塑件的復雜程度。（6）模具零件的形狀及其制造工藝。該塑件材料選用PVC（聚氯乙烯）。PVC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。2.3 聚氯乙烯的性能聚氯乙烯(PVC)是一種耐寒而不耐熱的材料。（1）聚氯乙烯的使用性能聚氯乙烯其主要特性如下：、有較好的抗拉、抗彎抗壓和沖擊性能、質輕、在低溫下仍保持其機械性能（2）聚氯乙烯的成型性能聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。因此，在成型時，必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑，并嚴格控制溫度及熔料的滯留時間。不能用一般的柱塞式注射機成型成型機成型聚氯乙烯塑料，因為聚氯乙烯耐熱性和導熱性不好，而用柱塞式注射機需將料筒內的物料溫度加到166193，這會引起聚氯乙烯分解。所以，應采用帶預塑化裝置的螺桿式注射機注射成型，模具澆注系統(tǒng)也應粗短，進料口截面、宜大，模具應有冷卻裝置。（3）聚氯乙烯的主要技術指標密 度： 1.351.6g/cm3拉伸強度： 4060Mpa彎曲強度： 80110Mpa硬 度： 80100HRB收 縮 率： 0.001-0.005cm/cm斷裂伸長率：4080%（4）聚氯乙烯的成型工藝參數(shù)注射機類型：螺桿式螺桿轉速： 2030r/min噴嘴形式： 直通式噴嘴溫度： 150170料筒溫度： 170190 前段 165180 中段160170 后段模具溫度： 3060注射壓力： 80130Mpa保壓力： 4060Mpa注射時間： 25s保壓時間： 1540s冷卻時間： 1540s成型周期： 4090s三、塑件結構、尺寸及精度3.1尺寸精度塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動和模具制造誤差。由于吊扇開關盒ABS所需的精度不高，故只采用一般精度即可，聚氯乙烯一般采用6級精度3.2脫模斜度脫模斜度的大小與塑件的形狀、壁厚及收縮率有關。一般取301。3.3壁厚由于塑件為中型塑件，其壁厚為2mm。3.4 表面粗糙度該塑件的表面粗糙度為Ra0.021.28m模腔的表面粗糙度為0.010.63m 3.5 模架的選擇采用雙分型面模具。選用P3型標準模架。四、 注射機的選擇及校核粗略計算注塑的總體積為47.32cm3。根據(jù)塑件的實際結構尺寸及成型要求，以及注射機的各參數(shù)，現(xiàn)選用XS-ZY-125的注射機可滿足注塑量和注射壓力的要求。其各項參數(shù)如下：結構形式： 臥式公稱注塑量： 125cm2注射壓力： 120Mpa注射行程： 115mm鎖模力： 900kN模板最大行程： 300mm模具厚度： 最大300mm、最小200mm模板尺寸： 315250mm鎖模方式： 液壓機械電動機功率： 11kw拉桿空間： 260290mm噴嘴球徑： SR12mm 噴嘴孔徑： 4最大注射量的校核設計模具時，應使成型制品每次所需的注射總量小于注射機的最大注射量即：通常，要求注射成型時的總重量應是注射機最大注射量的80以下，即：對于螺桿式注射機，其最大注射量是以螺桿一次注射的最大推進容積V表示，它與塑料的品種無關，對于SZY-300查得最大注射量為:V max=210.4cm3 根據(jù)公式83（6），可得： 式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（）注射機的注射容量（） 0.8最大注射量利用系數(shù)由計算可得，47.32cm3因為47.3280%125 所以滿足要求。4.1鎖模力的校核鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力，用于實現(xiàn)動定模的緊密閉合，保證塑料制品的尺寸，盡量減少分型面處的溢邊厚度和確保操作者的人身安全，成型時，高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力應小于鎖模力。 8-5（6）查得F=3500KN 由計算得：A=746.4cm2K取1.2由表8-2（6）查得型腔平均壓力PC=30Mpa可得 =因為2687.04KN3500KN所以 4.2注射壓力的校核注射機的最大注射壓力為102MPa,大于成形制品所需的100MPa注射壓力。4.4 模具在注射機上的安裝尺寸 模具的長、寬尺寸與注射機模板尺寸和拉桿間距相適應，模具主澆道中心線與料筒，噴嘴的中心線相一致，模具上的定位 環(huán)與 模板上的定位孔之間采用動配合，噴嘴頭的凹球面半徑Rp噴嘴孔徑dn與主澆道襯套的孔徑dp之間保持如下關系：Rp = Rn(1+0.2) 8-6 (6)dp = dn+0.5所以可得：Rp =12(1+0.2) =14.4mm dp =5+0.5 =5.54.3 其它尺寸校核 模具厚度（1）模具閉合厚度必須滿足：Hmin Hm Hmax由于 20028079.21mm五、成型總體方案5.1 塑件性能分析 制品外形較為簡單，為了使模具結構簡單，將分型面開設在塑件外形輪廓最大的地方，為不影響其外表，應該選用澆口痕跡小的針點式澆口。5.2 注射模結構設計（1）注射模澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)的正確選擇是保證塑件外表美觀的重要因素，采用一個點澆口，澆口痕跡小，同時，澆口可自動拉斷，有利于自動化，點澆口必須設置在盒底起到美觀的作用在注射過程中，在點澆口處塑料剪切速率高，使塑料的溫度升高，塑料的熔接痕跡小。（2）注射模型腔的設計對于塑料模的型腔設計常用的有兩種方式：一種是整體式型腔，另一種是組合式型腔。整體式型腔結構簡單，牢固不易變形，由于塑件外形較簡單，故采用整體式型腔可降低成本。（3）模具的型芯設計采用整體式的型芯。如圖：（4）模具側抽芯的設計由于制品比較簡單頂桿，所以能直接利用推桿將制件推出。六、 成型部份設計塑料制件在模具中的位置直接影響到模具結構設計。型腔的數(shù)目及排列方式、分型面的位置確定等決定了塑料制件在模具中的成型位置。單型腔模具特點：結構簡單，制造成本低，周期短，塑件精度高，工藝參數(shù)易于控制，但塑料成型的生產(chǎn)率低，塑件成本高，適用于塑件較大，精度要求高或者小批量生產(chǎn)及試生產(chǎn)。模具型腔的數(shù)量是根據(jù)注射機的最大注射量，鎖模力以及產(chǎn)品的精度要求，生產(chǎn)經(jīng)濟性來確定的。 6.1型腔數(shù)的確定：根據(jù)所用注射機的最大注射量確定型腔數(shù)：n （k利G公G廢）/G件n型腔數(shù)k利注射機公稱注射量的利用系數(shù)G廢澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質量G件一個型腔中塑料質量n = （0.6532027）/394.7= 2.45由于n3，故取n=26.2 分型面的設計 分型面的設計原則：（1）分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處，才能使塑件從模具中順利地脫模（2）分型面的選擇應有利于塑件的脫模（3）分型面的選擇要保證塑件的精度要求，光滑的表面不應設計成分型面以避免影響外面質量，要求同軸度的部份要放到分型面的同一側，以保證同軸度要求（4）分型面作為主要排氣渠道，應將分型面設計在熔融塑料的流動走未端，有利于型腔內氣體排出6.3 一般凹模機構設計由于型腔的形狀簡單，采用整體式凹模。整體式凹模分類：（1）完全整體式凹模：它由整塊金屬材料直接加工而成。這種形式的凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量較好，但塑件形狀復雜時，采用一般機械加工方法制造型腔比較困難。因此，它運用于形狀簡單的塑件。（2）整體嵌入式凹模：它將完全整體式凹模變成整體式凹模塊直接嵌入到固定板中，或先嵌入到模框，模框再嵌入到固定板中的形式。6.4 一般凸模結構設計可分整體式凸模和組合式凸模雖然塑件的內形比較簡單，故采用整體式凸模，可簡化加工工藝。這種凸模的特點是結構牢固，但不便于加工，主要用于工藝試驗或小型模具上的形狀簡單的型芯。6.5 型腔壁厚計算 常用的方法有按強度條件計算和按剛度條件計算兩類，型腔強度不足則發(fā)生強度破壞，剛度不足則發(fā)生過大的強性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，可見模具對強度和剛度都有要求。 由于制品的尺寸較大，剛度不足是主要問題，故采用剛度計算 ，要考慮以下幾個方面：(1) 要防止溢料 ；(2)應保證塑件精度；(3)要利于脫模。壁厚計算：由表4-1-7(3) 型腔底壁厚度的經(jīng)驗公式得 = (0.110.12)b = 0.12100 = 12mm型腔側壁厚度的經(jīng)驗公式得 = 0.20l+17 = 0.20166+17 = 36.6mm6.6 成型工作尺寸計算及脫模斜度的計算（1）型腔內形尺寸的計算LsLm29+0.48 076+0.76 0830 -0.88920 -0.8844+0.56 050+0.56 060+0.64 01000 -0.88R800 -0.76(Lm) 0 -0.16=(1+0.01)29+0.750.48=29.65 0 -0.16（Lm） 0 -0.25=(1+0.01)76+0.750.76=77.33 0 -0.25（Lm）+0.25 0=(1+0.01)83+0.750.88=84.49 +0.25 0（Lm）+0.25 0=(1+0.01)92+0.750.88=93.58 +0.25 0（Lm）0 -0.18=(1+0.01)44+0.750.56=45.10 -0.18（Lm）0 -0.18=(1+0.01)50+0.750.56=50.920 -0.56（Lm）0 -0.21=(1+0.01)60+0.750.64=61.080 -0.21（Lm）+0.25 0=(1+0.01)100+0.750.88=101.66+0.25 0（Lm）+0.25 0=(1+0.01)80+0.750.76=R81.37+0.25 0（2）型芯外形尺寸LsLm 166+1.36 0320 -0.5257+0.64 01000 -0.88R930 -0.88R670 -0.76(Lm) 0 -0.45=(1+0.01)166+0.751.36=168.68 0 -0.45（Lm）+0.17 0=(1+0.01)32+0.750.52=32.17+0.17 0（Lm）0 -0.25=(1+0.01)57+0.750.64=58.050 -0.25（Lm）+0.25 0=(1+0.01)100+0.750.88=101.66 +0.25 0（Lm）+0.25 0=(1+0.01)93+0.750.88=R94.59 +0.25 0（Lm）+0.25 0=(1+0.01)67+0.750.76=R68.24+0.25 0（3）型芯高度尺寸LsLm13+0.36 08+0.32 060 -0.2891+0.88 0(Lm) 0 -0.12=(1+0.01)13+0.750.36=13.4 0 -0.12（Lm）0 -0.1=(1+0.01)8+0.750.32=8.320 -0.1（Lm）+0.09 0=(1+0.01)6+0.750.28=8.32+0.09 0（Lm）+0.3 0=(1+0.01)91+0.750.88=92.570 -0.3（4）中心距LsLm200.44（Cm）0.22=(1+0.01)200.22=21.010.226.7成型表面要求由于塑件的表面要求不高所以成型表面的表面粗糙度可取Ra1.60.46.8成型材料及材性要求成型零件所用材料要求其有一定的拋光性能，強度、韌性和一定的硬度和耐磨性，耐熱性，耐腐蝕性，使用壽命等。綜合考慮，采用45鋼可滿足模具的要求。硬度為55HRC。七、澆注系統(tǒng)設計7.1 主流道設計主流道軸線一般位于模具中心線上，與注射機噴嘴軸線重合，型腔也以此軸線為中心對稱布置，在臥式和立式注射機注射模中，主流道軸線垂直于分型面，主流道斷面形狀為圓形。設計要點：（1） 為便于凝料從直流道中拔出，主流道設計成賀錐形，其錐角9。對流動性差的塑料取3。6。，內壁表面粗糙度Ra小于0.631.25，主流道進口端直徑應根據(jù)注射機噴嘴孔徑確定，噴嘴軸線和注流道軸線對中，為補償對中誤差并解決凝料的脫模問題，主流道進口端直徑應比噴嘴大0.51mm，主流道進口端與噴嘴頭部接觸為弧面接觸定位，如圖，主流道進口端凹下的球面半徑，比噴嘴球面半徑大12mm,凹下深度約35mm。取錐角9。，內壁表面粗糙度為Ra=1.25 ,由表46（2）查得：主流道進口端直徑D16mm，主流道出口端直徑D2=9mm,由表42（2）查得：噴嘴球徑為SR12mm噴嘴孔徑為5mm由此可得主流道進口端凹下的球面半徑R2=12113mm凹下深度為4mm主流道與分流道結合處采用圓角過渡，其半徑R為13mm以減小料流轉向過渡時的阻力，取半徑為2mm。（3） 在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長度L盡量短，為了減小 壓力損失及廢料，一般主流道貌岸然長度L不超過60mm,應視模板的厚度，水道的開設等腰三角形具體情況而定。（4） 設置主流道襯套 由于主澆道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，容易損壞，所以不將主流道貌岸然直接開在模板上，而將它單獨設在一個主流道貌岸然襯套中，可使易損壞的主流道單獨選用優(yōu)質鋼材，延長模具使用壽命和損壞后便于更換和修磨，通常將淬火后的主流道的襯套嵌入模具中。主流道襯套的形式如圖所示。使用時用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺階，再用24個M6M8的螺釘固定到模座板上，采用T8A類優(yōu)質鋼材，熱處理后硬度為5357HRC，襯套長度與定模板配合部份的厚度一致，但主流道出口處的端面不得突出貢獻分型 面，襯套與定模板間的配合采用H7/m6。7.2 分流道設計（1）分流道的形狀分流道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀以及所加工塑料的種類，注射速度、分流道長度等。過小會降低單位時間內輸送的塑料量，并使填充時間延長，塑料出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量、處長冷卻時間。由于聚氯乙稀的流動性好，故直徑可取小些，初取7.5mm 圖為主流道分流道的截面圖。（2）流道的布置形式根據(jù)型腔的布局，采用平衡式布置，其主要特點是：從主流道到各個型腔的分流道，其長度斷面形狀及尺寸均相等，以達到各個型腔能同時均衡進料的目的。入圖：73 澆口設計（1）澆口的斷面設計澆口的斷面形狀為圓形，澆口斷面積與分流道面積之比為0.030.09澆口長度約為0.52mm，澆口的表面粗糙度不能高于Ra0.4，否則易產(chǎn)生磨擦阻力。（2）澆口位置的選擇制件是一個大尺寸橢圓盒，考慮到美觀把澆口設置在盒低部分。（3）澆口的形式采用點澆口，其特點是：它是一種尺寸很小截面為圓形的直接澆口的特殊形式，開模時，澆口可以自動拉斷，利于自動化操作，澆口去除后殘留痕跡小。但注射壓力損失大。收截大，塑件易變形 ，澆口尺寸太小時，料流易產(chǎn)生噴射，對塑件不利，其適用于成型熔體粘度隨剪切速率提高而明顯降低的塑料和粘度較低塑料，對成型流動性差及熱敏性塑料，平薄易變形及形狀復雜的塑件不利。其結構如圖所示：7.4冷料穴和拉料桿設計冷料穴高在主流道的末端，且開在主澆道對面的動模板上，直徑稍大于主澆道直徑，便于冷料的進入，由于分流道較長，故將分流道的盡頭沿料流方向稍作處長。八、推出機構設置8.1推出機構的結構組成推出機構主要零件有：復位桿、推桿固定板、推桿推板、推桿、支承釘、澆道推桿、導套、導柱等。由于采用點澆口的形式故可不設澆道推桿8.2推桿推出機構推桿推出機構是最簡單，最常用的一種形式，推桿的截面形狀圓形截面，加工，更換方便，脫模效果好。（1）推桿的形狀由于其長度較大，采用的推桿，如圖：（2）推桿的尺寸及固定形式由于推桿要有足夠的強度承受推力，其直徑一般為2.512mm，結構臺肩與推桿直徑約差46mm，推桿與推桿孔間采用間隙配合H8/h8，配合部分的表面粗糙度為Ra0.8m,在裝配推桿時，應使推桿端面和型腔平面在同一平面上，或比型腔平面高0.050.1mm，以免影響塑件制品的使用，用推桿固定板將推桿固定在推桿推板上，如圖所示，推桿的直徑可比固定過孔的直徑小0.51mm。推桿的材料多為45鋼、T8A，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6m以下，較好的表面質量可防止推桿與孔咬死，并延長使用壽命，這里選用T8A，硬度為55HRC，表面粗糙度Ra=1.25m。8.3推出機構中附屬零部件（1）推板由推桿固定板和墊板組成，用45鋼，最好經(jīng)調質處理。查得推板的厚度為20mm。推桿固定板的厚度為25mm。（2）推出導向零件為防止墊板和推桿固定板扭曲傾斜而折斷推桿，常設導向零件，導柱一般不應少于兩個，大型模具要有4個，這里用4個，由于模具較大，還要裝配導套，以延長導向零件的壽命及使用穩(wěn)固可靠，常用T8A，淬火HRC55，導套也可用T8A做成。（3）復位桿其作用是將已經(jīng)完成頂出塑件的頂桿回復到注射成型時的原始位置。必須裝在固定頂桿的同一固定板上，而且各個復位桿的長度必須一致，且復位桿端面常低于模板平面0.020.05mm。（4）頂桿的直徑、長度計算根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算頂桿直徑式中：安全系數(shù)，取1.5L頂桿長度n頂桿數(shù)目8.4所需脫模力的計算矩環(huán)形的斷面制品的脫模力的計算公式：S=1.810-3mE=1400MPaQ=2.15%l=104.210-3mf=0.250.43K2=1.009A=746.410-4m2 九、合模導向機構設計9.1導向機構的作用在模具工作時，導向機構可以維持動模和定模的正確合模，合模后保持型腔的正確形狀，同時，導向機構可以引導動模按順序合模。防止型芯在合模過程中損壞，并能承受一定的側向力，對三板式結構的模具，導柱可承受卸料板和定模型腔板的重載荷作用。對型腔較大，較深的模具和壁厚較薄的模具，在模具中不僅要設計導柱導向，還要在動模和定模之間增設錐面定位機構來滿足模具精度要求。9.2導柱導向機構配合間隙一般采用H7/h6級配合，主要零件有導柱和導套（1）導柱采用有肩導柱，為減小導柱導套的磨擦，在導柱上開設油槽。（2）導套、形狀為使導柱進入導套比較順利，在導套的前端倒一圓角。b、材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導柱和導套拉毛。c、導套的精度與配合，采用型帶頭導套。為可靠起見，再用止動螺釘堅固，采用在導套的側面加工一個平面切口，用螺釘固定的方法。 本塑件在注射成型機時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設計算計。設定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質，其出口溫度為。十、模具溫度調節(jié)系統(tǒng)計注射成型時，模具溫度直接影響塑料的填充和塑料制品的質量，也影響注射周期。因此，在使用模具時，必須對模具進行有效的冷卻，使模具溫度保持在一定范圍內。由于聚內烯要求的模溫較低，因此，必須加冷卻機構，使模溫保持在。10.1冷卻裝置設計要點。采用水冷的方式進行冷卻，即在模具型腔周圍和型芯內可設冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需模溫。根據(jù)模具的特點，靈活設置冷卻裝置，其設計要點是：（1）冷卻水數(shù)量愈多，對制品冷卻也愈均勻（2）水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，水孔邊距型腔的距離常用1215mm（3）對熱量聚積大，溫度上升高的部位應加強冷卻，如澆口附近（4）進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過大的壓力降，冷卻水道直徑一般不小于9mm，常用912mm。（5）凹、凸模應分別冷卻，并保證其冷卻平衡，當成型大型制品或薄壁制品時，為在制品上取得大致相同的冷卻速度，在料流末端冷卻水道可排列稀一些。（6）冷卻水道不應穿過設有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。（7）復式冷卻循環(huán)應并聯(lián)而不應串聯(lián)。（8）進出口冷卻水溫著差不應過大，以免造成模具表面冷卻不均。10.2冷卻水道的形式根據(jù)塑料制品的形狀及其所需冷卻溫度的要求，結合冷卻裝置的設計要求，對冷卻水道的布局進行合理的設計，由于材料收縮率較大，應沿其收縮方向設置冷卻水道，可抑制收縮，防止變形，塑件屬薄壁塑件，水道開設在型腔上，可采用豎向排列。由于塑件屬于淺型腔件，這里選用型腔冷卻水路，能較好地對制件進行冷卻。 冷卻計算（1） 結晶型塑料最大中心層溫度達到固熔點時所需的冷卻時間：查表31得PVC的冷卻時間在1540s之間。這里取30s。（2） 冷卻水量及冷卻水道計算假設由熔融塑料放出的熱量全部傳給模具，其熱量為： 881冷卻時所需的冷卻水量：882根據(jù)冷卻水處干湍流狀態(tài)下的流速v與水管道直徑d的關系，確定模具冷卻水管道直徑d10.3 冷卻管傳熱面積計算式為884在模具上應開設的冷卻水管孔數(shù)總結這次的畢業(yè)設計課題是“吊扇開關盒ABS的成型模具設計”，這次的設計過程，涉及因素眾多，工作量大。其間，通過閱讀有關方面的書籍，使我對模具設計的全過程有了一定的了解，經(jīng)過每一步的設計，更讓我不斷加深對模具的工作原理及其結構設計的認識。同時對自己設計能力進行了一次全面的檢驗和提升。通過這次模具設計，我查閱了眾多的資料，豐富了自己的知識，積累了寶貴的設計經(jīng)驗，獲得了一定的產(chǎn)品設計和開發(fā)能力，能承擔一定的設計開發(fā)工作；同時也在此過程中發(fā)現(xiàn)自己存在許多的知識缺陷。參考文獻（1）精通PRO/E中文野火版模具設計篇/李軍主編。北京: 中國青年出版社, 2004（2）模具CAD/CAM實用教程/黃曉燕主編。北京：清華大學出版社，2004.9（3）模具設計PRO/ENGINEER Wildfire中文版實例詳解/何滿才編著。北京：人民郵電出版社，2005.5（4）塑料模設計與制造/中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編。北京：機械工業(yè)出版社，2001.8（5）模具設計與制造簡明手冊/馮炳堯.韓泰榮.蔣文森編。上海：科學技術出版社，1999.10（6）中國模具設計大典電子版 機械工業(yè)出版社（7）塑料模具設計與制作教程北京希望電子出版社，2000年第1版（8）注塑模設計西北工業(yè)大學出版社，1995年第1版30