汽車車燈接線盒注塑模具的設(shè)計(jì)-塑料注射模1模4腔含NX三維及9張CAD圖.zip,汽車,車燈,接線,注塑,模具,設(shè)計(jì),塑料,注射,NX,三維,CAD
摘要
當(dāng)前汽車車燈接線盒注塑成型工藝方法很多，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，本文在現(xiàn)有的注塑成型工藝?yán)鋮s方面做了進(jìn)一步改進(jìn)，選擇在型芯上開設(shè)冷卻水道，希望縮短冷卻過程，從而提高生產(chǎn)效率。
本文主要介紹了經(jīng)過優(yōu)化型芯冷卻系統(tǒng)后的汽車車燈接線盒注塑模設(shè)計(jì)、塑料成形工藝以及注塑的過程，也對(duì)注塑機(jī)也進(jìn)行了一些簡單的介紹。主要設(shè)計(jì)過程有：塑料制品的工藝分析，型腔數(shù)目的確定，型芯冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，注塑機(jī)的選擇以及模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的是一模四腔兩板式模具，由于汽車車燈接線盒的特殊形狀，可以直接脫模，本文對(duì)模具的各部分零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。在完成了一系列計(jì)算和構(gòu)想之后，利用三維軟件畫出注件的三維圖，并設(shè)計(jì)好澆注系統(tǒng)、開模方向，然后進(jìn)行開模仿真，在確定無誤之后，利用EMX7.0設(shè)計(jì)模架，在完成模架設(shè)計(jì)之后，利用裝配方法把整套模具完成整體設(shè)計(jì)并導(dǎo)出總裝配圖。
通過采用組合式型芯，并在型芯塊上設(shè)計(jì)螺旋狀冷卻水道的冷卻系統(tǒng)措施后，注塑過程中注件得到了良好的散熱，提高了注件生產(chǎn)效率。在現(xiàn)有的工藝上做了改善之后，汽車車燈接線盒的注塑過程大大縮短，既提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也節(jié)約了生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞：汽車車燈接線盒；冷卻系統(tǒng)；注塑機(jī)；注塑模；一模四腔
Abstract
In order to improve the production efficiency and save the production cost, the current injection molding process of automobile lamp junction box is improved. The cooling water channel is set up on the core, so the cooling process can be shortened so as to improve the production efficiency.
This paper mainly introduces the injection mold design, plastic forming process and injection molding process of automobile lamp junction box after the optimized core cooling system, and also introduces some simple introduction to the injection molding machine. The main design processes are: the process analysis of plastic products, the determination of the number of the cavity, the design of the core cooling system, the selection of the injection molding machine and the structure design of the mould. This design is the first mock exam four cavity two plate mold, due to the special shape of automobile lamp wiring box, can directly release, the mold parts of the design and calculation. After a series of calculations and ideas have been completed, three-dimensional software is used to draw the 3D drawings of the injection parts, and the casting system and the direction of the die are designed, then the model simulation is carried out. After the error is determined, EMX7.0 is used to design the mold frame. After the design of the mold is completed, the whole set of moulds is designed and guided to complete the whole design and guide. A general assembly drawing.
After the combined core is adopted and the cooling system of the spiral cooling water channel is designed on the core block, good heat dissipation is obtained in the injection process, and the production efficiency of the injection parts is improved. After improving the existing technology, the injection process of the car lamp junction box is greatly shortened, which not only improves the production efficiency, but also saves the production cost.
Keywords: automobile lamp junction box; cooling system; injection molding machine; injection mould; the first mock exam four cavity
V
目錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 模具行業(yè)的發(fā)展 1
1.2 注塑工藝概述 2
1.2.1 注塑工藝發(fā)展的現(xiàn)狀 2
1.2.2 注塑工藝發(fā)展趨勢 3
1.3 CAD/CAM/CAE及Pro/E的發(fā)展趨勢 3
1.4 注塑模具概述 5
1.5 課題研究的目的和意義 5
第2章 模具設(shè)計(jì)方案 6
2.1 汽車車燈接線盒二維圖 6
2.2 塑件材料 7
2.2.1 塑料材料的基本特性 7
2.2.2 塑件材料成型性能 9
2.2.3 塑件材料主要用途 10
2.3 塑料制品的工藝分析 10
2.3.1 脫模斜度 11
2.3.2 塑件的壁厚 11
2.3.3 支承面 12
2.3.4 材料的成型收縮率 12
2.3.5 尺寸精度和表面粗糙度 13
2.4 注塑過程的特點(diǎn) 13
2.5 型腔數(shù)目的確定 14
2.6 注塑機(jī)的選擇 15
第3章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20
3.1 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)基本要點(diǎn) 20
3.2 主流道設(shè)計(jì) 21
3.2.1 主流道的作用 21
3.2.2 主流道（澆口套）設(shè)計(jì)基本要點(diǎn) 21
3.3 分流道設(shè)計(jì) 22
3.3.1 分流道的作用 22
3.3.2 分流道的類型 23
3.4 澆口設(shè)計(jì) 23
3.4.1 澆口的作用 23
3.4.2 澆口的類型 23
3.5 冷料穴設(shè)計(jì) 25
3.6 排氣槽設(shè)計(jì) 25
第4章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26
4.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26
4.2 型芯冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29
4.3 模架的選用 31
4.4 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 34
4.5 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 34
4.5.1 頂桿的設(shè)計(jì) 35
4.5.2 頂料板的設(shè)計(jì) 36
4.6 頂桿的復(fù)位 36
裝配圖 38
總結(jié) 39
致謝 40
參考文獻(xiàn) 41
第1章 緒論
1.1 模具行業(yè)的發(fā)展
模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身義是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。日前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競爭更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件多品種、復(fù)雜化，市場的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設(shè)計(jì)制造技術(shù)，全球性的經(jīng)濟(jì)競爭要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。
當(dāng)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(diǎn)為工程塑料模具。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬噸：電冰箱、洗農(nóng)機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺(tái)；到2010年，在建材行業(yè)，塑料門窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達(dá)到50%。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)模具的需求量人幅度增長。近來我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，日前已呈現(xiàn)出市場廣闊、產(chǎn)銷兩旺的局面。深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國塑料模具工業(yè)最為發(fā)達(dá)、科技含量最高的區(qū)域，預(yù)計(jì)有可能在10年內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖溫州等地的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非常快。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，這些是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在，所以中國塑模市場的前景一片輝煌。
1.2 注塑工藝概述
隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法全部熱塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且運(yùn)用于多種原料，能夠成批，連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，高速化，因此，具有得極高的經(jīng)濟(jì)效益。
作為注塑成型的加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。
與其他行業(yè)相比模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短、技術(shù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這些問題得到很大的改善。由于有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所生產(chǎn)的精度與質(zhì)量。預(yù)硬、易切削以及高光亮等，新型模具材料的應(yīng)用，大大地方便了加工幾熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)件為基礎(chǔ)的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。
1.2.1 注塑工藝發(fā)展的現(xiàn)狀
模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身義是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。日前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。全球性的經(jīng)濟(jì)競爭要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。
目前在國內(nèi)外市場已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。而且通過推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展CAD/AM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。因此，模具成為國家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品?，F(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。
1.2.2 注塑工藝發(fā)展趨勢
近年來，塑料成型加工機(jī)械和成型模具增長十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。
我國在注射模CAD技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用及研究方面起步較晚。從80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。
1.3 CAD/CAM/CAE及Pro/E的發(fā)展趨勢
模具技術(shù)的發(fā)展，主要依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化程度、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備及生產(chǎn)管理等。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用占有極其重要的地位，是模具產(chǎn)品生產(chǎn)立足市場競爭，滿足時(shí)間、質(zhì)量、成本、服務(wù)、環(huán)境的要求，最大限度地提高生產(chǎn)效率，滿足用戶需求的重要保障。隨著創(chuàng)新技術(shù)能力的提高和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境的普及，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展總體上朝著以下7個(gè)方面發(fā)展：1.集成化；2.網(wǎng)絡(luò)化；3.標(biāo)準(zhǔn)化；4.開放性；5.虛擬化；6.專業(yè)化；7.智能化。
近年來，我國引進(jìn)了不少很強(qiáng)圖形功能的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)軟件，但在曲面造型和數(shù)控加工等方面依然存在一定的局限性。目前，國內(nèi)一些大型企業(yè)或CAD/CAE/CAM技術(shù)較成熟的企業(yè)通常引進(jìn)成套軟件，而大多數(shù)模具工廠和中小型企業(yè)的CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用處于初級(jí)階段，通常以自我開發(fā)為主，選定適合實(shí)際情況的軟、硬件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的同時(shí)，也使軟件更加符合工廠生產(chǎn)實(shí)際和便于技術(shù)人員的使用。
由模具CAD／CAM的發(fā)展可以看出，一個(gè)好的模具CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有以下的特點(diǎn)：
1. 模具CAD／CAM系統(tǒng)必須具備描述物體幾何形狀的能力。有些設(shè)計(jì)過程最初提出的要求是一些參數(shù)或性能指標(biāo)。
2. 標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具CAD的必要條件。模具設(shè)計(jì)一般不具有唯一性。對(duì)于同一產(chǎn)品零件，不同設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的模具不盡相同。
3. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的處理是模具CAD中的一個(gè)重要問題。人工設(shè)計(jì)模具所依據(jù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則大部分是以數(shù)表和線圖形式給出的。
4. 模具CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)具有充分的柔性模具的結(jié)構(gòu)隨產(chǎn)品的不同而變化，模具型面的幾何形狀復(fù)雜，現(xiàn)階段，模具的設(shè)計(jì)方式基本上屬于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)質(zhì)量在很大程度上取決于設(shè)計(jì)者的技巧。
Pro/E軟件自1988年問世以來，十余年間迅速成為全世界最普及的 3D CAD/CAM 軟件，現(xiàn)今 Pro/E 幾乎成為 3D CAD/CAM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件。Pro/ E軟件在機(jī)械、模具、電子、通訊、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航天、家電、玩具等各行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。它整合零件設(shè)計(jì)、零件裝配、模具開發(fā)、鈑金設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)仿真、應(yīng)力分析等功能于一體，為專業(yè)人員提供了一個(gè)強(qiáng)大的學(xué)習(xí)、工作平臺(tái)。
1.4 注塑模具概述
本課題主要的方向在于借助計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)軟件三維軟件和EMX7.0來實(shí)現(xiàn)注塑件與注塑模的設(shè)計(jì)。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上被稱為“工業(yè)之母”，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。
塑料模具一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，它主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤?、不同尺寸的系列塑件。
1.5 課題研究的目的和意義
本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務(wù)書設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模具。當(dāng)前汽車車燈接線盒注塑成型工藝方法很多，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，本文在現(xiàn)有的注塑成型工藝?yán)鋮s方面做了進(jìn)一步改進(jìn)，選擇在型芯上開設(shè)冷卻水道，希望縮短冷卻過程，從而提高生產(chǎn)效率。
本設(shè)計(jì)是希望經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，使得在用該模具在生產(chǎn)過程中，注件的生產(chǎn)質(zhì)量得到改善，提高生產(chǎn)效率，為該行業(yè)的企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。
第2章 模具設(shè)計(jì)方案
2.1 汽車車燈接線盒二維圖
本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務(wù)書設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模具。塑件的形狀和尺寸要求如圖2-1所示。
圖2-1 汽車車燈接線盒示意圖
圖2-2 茶杯的二維示意圖
2.2 塑件材料
2.2.1 塑料材料的基本特性
PA66（聚酰胺66或尼龍66），同PA6相比，PA66更廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強(qiáng)度要求的產(chǎn)品。
廣泛用于制造機(jī)械、汽車、化學(xué)與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、輥軸、泵體中葉輪、風(fēng)扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包內(nèi)層等。
PA66塑料在聚酰胺材料中有較高的熔點(diǎn)。PA66塑料在成型后仍然具有吸濕性，PA66塑料的粘性較低， PA66塑料熱性質(zhì)熔點(diǎn)即結(jié)晶熔解時(shí)的溫度，對(duì)結(jié)晶性高分子PA66塑料，顯示清晰的熔點(diǎn)，根據(jù)采用的測試方法，熔點(diǎn)在259~267℃的范圍內(nèi)波動(dòng)。通常采用差熱分析法測出的PA66塑料的熔點(diǎn)為264℃。如果將體積膨脹系數(shù)顯示極大值的溫度當(dāng)作熔點(diǎn)，則尼龍-66的熔點(diǎn)溫度范圍為246~263℃。接近理論熔解溫度259℃。 PA66塑料的注塑特性干燥處理：如果加工前材料是密封的，那么就沒有必要干燥。然而，如果儲(chǔ)存容器被打開，那么建議在85C的熱空氣中干燥處理。如果濕度大于0.2%，還需要進(jìn)行105C，12小時(shí)的真空干燥。
熔化溫度：260~290C。對(duì)玻璃添加劑的產(chǎn)品為275~280C。熔化溫度應(yīng)避免高于300C。
模具溫度：建議80C。模具溫度將影響結(jié)晶度，而結(jié)晶度將影響產(chǎn)品的物理特性。對(duì)于
薄壁塑件，如果使用低于40C的模具溫度，則塑件的結(jié)晶度將隨著時(shí)間而變化，為了保持
塑件的幾何穩(wěn)定性，需要進(jìn)行退火處理。
注射壓力：通常在750~1250bar，取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
注射速度：高速（對(duì)于增強(qiáng)型材料應(yīng)稍低一些）。
流道和澆口：由于PA66的凝固時(shí)間很短，因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t（這里t為塑件厚度）。如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些，因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭柚共牧线^早凝固。如果用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。 PA66塑料應(yīng)用PA66是PA系列中機(jī)械強(qiáng)度最高、應(yīng)用最廣的品種，因其結(jié)晶度高，故其剛性、耐熱性都較高。
包括脂肪族聚酰胺、脂肪-芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺。脂肪族聚酰胺品種多、產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛，既可作纖維，也可作塑料。聚酰胺纖維也稱耐綸，它與聚酰胺塑料的產(chǎn)量比為9∶1。脂肪-芳香族聚酰胺品種少，產(chǎn)量也小。芳香族聚酰胺常簡稱為聚芳酰胺，主要用作纖維，后者稱芳香族聚酰胺纖維，俗稱芳綸。聚酰胺品種的名稱，工業(yè)上習(xí)慣用單元鏈節(jié)所含碳原子數(shù)來表征，可以大體上按聚合物單體分為p型和mp型兩種。p型聚酰胺是由氨基酸H2N(CH2)p-1COOH（或內(nèi)酰胺）制成的。單元鏈節(jié)結(jié)構(gòu)為 ：[—HN(CH2)p-1—CO—]，如聚酰胺6[—HN(CH2)5CO—]n ；聚酰胺11[—HN（CH2）10CO—]n等。它們的名稱中6和11分別表示單元鏈節(jié)中的碳原子數(shù)。mp型聚酰胺是由二元酸HOOC—（C-H2）m-2COOH與二元胺H2N(CH2)pNH2制成的，單元鏈節(jié)結(jié)構(gòu)為：[—OC—（CH2）m-2CONH(CH2)pNH—]，如聚酰胺66[—OC（C-H2）4CONH(CH2)6NH—]n，聚酰胺1010[—OC（CH2）8CONH(C-H2)10—NH—]n等。它們的名稱中66和1010分別表示單元鏈節(jié)中酸和胺的碳原子數(shù)。工業(yè)生產(chǎn)的聚酰胺塑料主要品種有聚酰胺66、聚酰胺6、聚酰胺610、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12和共聚酰胺等。按聚酰胺中加入的添加劑不同，聚酰胺又有增強(qiáng)、耐磨、微晶、防老化等不同的改性品種；按加工成型的方法，可分為注塑、擠出、模壓、澆鑄、燒結(jié)等品種；按其形態(tài)還可分為粒料、薄膜、粉末和坯料等 。
2.2.2 塑件材料成型性能
PA66塑膠原料為半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，具有可塑性。密度1．15g/cm3。熔點(diǎn)252℃。脆化溫度-30℃。熱分解溫度大于350℃。 連續(xù)耐熱80-120℃,平衡吸水率2．5%。能耐酸、堿、大多數(shù)無機(jī)鹽水溶液、鹵代烷、烴類、酯類、酮類等腐蝕，但易容于苯酚、甲酸等極性溶劑。具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高。但吸水性較大，因而尺寸穩(wěn)定性較差
PA66是PA系列中機(jī)械強(qiáng)度最高、應(yīng)用最廣的品種,因其結(jié)晶度高,故其剛性、耐熱性都較高。
PA66在聚酰胺材料中有較高的熔點(diǎn)。它是一種半晶體-晶體材料。PA66在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。PA66在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮吸濕性對(duì)幾何穩(wěn)定性的影響。
為了提高PA66的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是最常見的添加劑，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如EPDM和SBR等。
PA66塑膠圖片
PA66的粘性較低，因此流動(dòng)性很好（但不如PA6）。這個(gè)性質(zhì)可以用來加工很薄的元件。它的粘度對(duì)溫度變化很敏感。PA66的收縮率在1%~2%之間，加入玻璃纖維添加劑可以將收縮率降低到0.2%~1% 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。
2.2.3 塑件材料主要用途
高溫電氣插座零件、電氣零件、齒輪、軸承、滾子、彈簧支架、滑輪、螺栓、葉輪、風(fēng)扇葉片、螺旋槳、高壓封口墊片、閥座、輸油管、儲(chǔ)油容器、繩索、扎帶、傳動(dòng)皮帶、砂輪粘合劑、電池箱、絕緣電氣零件、線芯、抽絲等
2.3 塑料制品的工藝分析
塑件的幾何形狀與成型的方法，模具分型面的選擇，塑件是否能順利成型和出模有直接的關(guān)系。因此在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮，使塑件的幾何形狀能滿足其成型工藝性要求，在不影響使用要求的情況下，都應(yīng)力求簡單，避免側(cè)表面凹凸不平和帶有側(cè)孔，這樣容易從模腔中直接頂出，避免了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
2.3.1 脫模斜度
為了易于使塑件從模具取出或從塑件中抽出型芯，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。
最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小，塑件的幾何形狀有關(guān)。但在具體選擇脫模斜度時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1．凡塑件要求高的，采用較小的脫模斜度。
2．凡較高的，較大的尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。
3．塑件形狀復(fù)雜的，不易脫模的應(yīng)選用較大的脫模斜度。
4．塑件的收縮率大的應(yīng)選用較大的斜度值。
5．塑件壁厚較厚時(shí)，會(huì)使成形收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。
6．如果要求脫模后塑件保持在型芯的一邊，塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選的比外表面?。环粗竺撃Ｋ芗粼谛颓粌?nèi)，則塑件外表面脫模斜度應(yīng)小于內(nèi)表面，但是，當(dāng)內(nèi)外表面脫模斜度不一致時(shí)，往往不能保證壁厚的均勻。
7．增強(qiáng)塑料宜取大，含自潤滑劑等易脫模塑料可取小。
8．斜度取留方向，對(duì)于塑料內(nèi)表面是以小端為基準(zhǔn)，斜度向擴(kuò)大方向取，塑件外表面則應(yīng)以大端為基準(zhǔn)，斜度向縮小方向取。
綜合考慮以上幾點(diǎn)，選取本制品的脫模斜度為15o。
2.3.2 塑件的壁厚
塑件壁厚設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是塑件的使用要求，例如強(qiáng)度、剛度、絕緣性、重量，尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關(guān)系。壁厚設(shè)計(jì)也要考慮到塑件成形時(shí)的工藝性要求，如對(duì)熔體的流動(dòng)性阻力，頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度等。在滿足工作要求和工藝要求的前提下，塑件壁厚設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)遵循下面兩項(xiàng)基本原則：
1.盡量減小壁厚
減小壁厚不僅可以節(jié)約材料，節(jié)約能源，也可以縮短成型周期，因?yàn)樗芰鲜菍?dǎo)熱系數(shù)很小的材料，壁厚的少量增加，會(huì)使塑件在模腔內(nèi)冷卻時(shí)間明顯增長。塑件的壁厚減小也有利于獲得質(zhì)量較優(yōu)的塑件，因?yàn)楹癖谒芗菀桩a(chǎn)生表面凹陷和內(nèi)部縮孔。
2.盡可能保持壁厚均勻
塑件壁厚不均勻時(shí)成型過程中所需的冷卻時(shí)間不同，收縮率也不同，容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。因此設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡量減小各部分的壁厚差別。一般情況下應(yīng)使壁厚差別保持在30%以內(nèi)。
對(duì)于由于塑件結(jié)構(gòu)所造成的壁厚差別過大情況，可采用以下兩種方法減小壁厚差：
（1） 可將塑件過厚部分挖空。
（2） 可將塑件分解，即將一個(gè)塑件設(shè)計(jì)為兩個(gè)塑件。
綜合考慮，本制品壁厚選取為2mm，且盡量保持壁厚均勻。
2.3.3 支承面
當(dāng)塑件需由一個(gè)面作為支承面時(shí)，如果整個(gè)面來作為支承面，在制造過程中是易滿足要求的。在這樣的情況下，應(yīng)在設(shè)計(jì)塑件時(shí)采用凸邊或幾個(gè)凸起的支腳作為支承面。環(huán)行周邊支承面或支承底腳高度不應(yīng)小于0.5mm，否則底面變形也會(huì)使塑件不能平穩(wěn)地放置。本制品環(huán)行支承面的高度取1mm。
2.3.4 材料的成型收縮率
塑件從模具中取出到冷卻至室溫會(huì)發(fā)生尺寸收縮，這種性能稱收縮性。查參考文獻(xiàn)[2]中的表1-2得該塑料的成型收縮率（%）：0.5～0.8；由于收縮不僅與熟知的熱脹冷縮有關(guān)，還和各成型因素有關(guān)，所以將成型后塑件的收縮稱成型收縮。影響收縮的因素主要有：1.塑料品種2.塑料特性 3.模具結(jié)構(gòu) 4.成型工藝
這里取計(jì)算成型收縮率為0.5%。
2.3.5 尺寸精度和表面粗糙度
根據(jù)推薦，本制品選取 SJ-1372-78 5級(jí)精度。
2.4 注塑過程的特點(diǎn)
注塑過程具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。對(duì)這些特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和正確運(yùn)用對(duì)合理設(shè)計(jì)塑件和取的良好的塑件質(zhì)量有直接的關(guān)系。
1. 注塑是在封閉的模腔中進(jìn)行的
塑件是在封閉的模腔中成型的，成型時(shí)是將一受熱熔化的塑料的熔體在壓力作用下，通過細(xì)小的澆道注入已經(jīng)閉合的模具腔體。在封閉模腔中成型塑件。為減小從模腔中脫出時(shí)的阻力，要求塑件帶有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍龋惨竽＞邇刹糠值慕佑|面(即分型面)應(yīng)相對(duì)與所成型的塑件，安排在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｔ诜忾]的型腔中成型塑件，要求在模具總體結(jié)構(gòu)中帶有合理的，可保證塑件順利脫出的脫模機(jī)構(gòu)或抽芯機(jī)構(gòu)等，也要求設(shè)計(jì)出可以充分排除型腔內(nèi)原有的空氣和塑件中低分子揮發(fā)物的排氣系統(tǒng)。
2. 注塑過程受多種工藝參數(shù)的影響
從注塑機(jī)方面看，有對(duì)料桶溫度、注射壓力、注射時(shí)間和保壓時(shí)間等參數(shù)的控制。螺桿式注塑機(jī)又有對(duì)螺桿轉(zhuǎn)速和塑化壓力的控制，螺桿結(jié)構(gòu)形式的選用等。無論螺桿式注塑機(jī)或柱塞式注塑機(jī)都有對(duì)注塑量的控制，注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)一端又有對(duì)鎖模力的控制等。
從模具方面看，有模具溫度及其分布，澆注系統(tǒng)的參數(shù)，如：澆口的類型，澆口的位置，澆口面積的大小，分流道斷面形狀和大小，排氣槽的開設(shè)情況等，對(duì)塑件質(zhì)量都有重大的影響。脫模機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的合理性和可靠性也與塑件質(zhì)量密切相關(guān)。
另外，塑件本身的機(jī)構(gòu)也對(duì)塑件質(zhì)量有影響。
3. 成型過程有熱交換作用并伴隨著相變和聚集態(tài)變化
塑料注塑過程中，塑料在注入模腔前，先由顆粒狀或粉末狀的固體態(tài)加熱到熔融的粘流態(tài)，而注入模具后，則是從粘流態(tài)冷卻凝固為具有能保持住模腔形狀的固體態(tài)，因此在進(jìn)入模腔前后都存在著熱交換作用。熔體冷卻凝固變?yōu)楣腆w狀態(tài)過程中，聚合物從粘流態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)再變?yōu)椴ＡB(tài)，結(jié)晶型塑件從熔融態(tài)結(jié)晶為晶態(tài)。熔體高速進(jìn)入型腔時(shí)受到剪切作用，分子鏈沿流動(dòng)方向取向。剪切作用停止后，未冷卻凝固的取向分子鏈亦可由于熱運(yùn)動(dòng)解取向。因此，熔體與模具的熱交換情況，即熔體的冷卻速率，冷卻速率的分布情況對(duì)上述聚集態(tài)變化具有決定性影響。冷卻速率緩慢可造成結(jié)晶型塑料充分結(jié)晶，可獲得結(jié)晶速度高、晶粒粗大的塑件或取向度低的塑件。冷卻速率增快則可獲得結(jié)晶度低、晶粒細(xì)小的塑件或保留較高取向度的塑件。兩種情況下所得到的塑件力學(xué)性能、光學(xué)性能、收縮率大小等都會(huì)有明顯差別。塑件各不同部位冷卻速率的分布情況對(duì)于收縮率的均勻性內(nèi)應(yīng)力的形成和大小，塑件的尺寸和形狀穩(wěn)定性等則有重要的影響。
2.5 型腔數(shù)目的確定
模具中的型腔數(shù)目的確定是一項(xiàng)終合項(xiàng)目。首先應(yīng)考慮注塑機(jī)的各項(xiàng)規(guī)格和工作性能，以及考慮制品的精度要求，模具制造的費(fèi)用。以機(jī)床的注塑能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注塑機(jī)注塑量的80％。按公式
(2-1)
式中 N—型腔數(shù)
S—注塑機(jī)的注塑量（g）
W—澆注系統(tǒng)的重量（g）
W—塑件重量（g）
代入數(shù)據(jù)得，
從塑件精度考慮，通常認(rèn)為，模具中每增加一個(gè)型腔，所成型的制品精度將下降40％，多型腔模具的制造精度低，塑件的精度也低。
從塑件產(chǎn)量考慮，對(duì)試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時(shí)宜取多型腔。
由于本制品精度要求不高，且屬于大批量生產(chǎn)，綜合考慮初步確定型腔數(shù)目42。
2.6 注塑機(jī)的選擇
為了保證正常生產(chǎn)和獲得良好的塑件。在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的注塑機(jī)。一般應(yīng)考慮下列幾個(gè)問題：
1．額定注塑量
國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)均用塑料的容量（cm3）表示一次注射量。因PA66塑料比重是1.15近似與1.因此以PA66為基準(zhǔn)來確定注塑機(jī)的額定注射量。由于習(xí)慣對(duì)注塑機(jī)的注射量也可采用克量來表示。
（1） 以容量計(jì)算：
(2-2)
式中 V— 注射機(jī)的最大注射容量（cm3）
V—成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（cm3）
0.8—為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過注射機(jī)容量的80％
（2） 以克量計(jì)算：
(2-3)
式中 C—注塑機(jī)最大注塑克量（g）
G —成形塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（g）
0.8—為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過注射機(jī)容量的80％
選用公式(2-2)計(jì)算
（cm3）
2.額定鎖模力
選用注塑機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具的分型面要分開而產(chǎn)生溢料。注射時(shí)產(chǎn)生的型腔壓力，對(duì)柱塞式注塑機(jī)因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的40～70％；而有預(yù)塑裝置的注塑機(jī)及螺桿式注塑機(jī)壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對(duì)不同流動(dòng)性的塑料、噴嘴和模具的結(jié)構(gòu)形式，其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá)60～80 MP，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力一般為25～50 MP。
鎖模力和成形面積的關(guān)系由下式確定:
(2-4)
式中 —鎖模力（T）
—型腔壓力，一般為40～50 MP
A —澆道、進(jìn)料口和塑件的投影面積
代入數(shù)據(jù)得 /
即33.8（T）
3.額定注塑壓力
只考慮注塑機(jī)的最大注射量，最大成型面積和鎖模力來確定注塑機(jī)還不夠的，有些塑件由于形狀及塑料品種因素，需要很高的注射壓力才能順利成型，為此選用注塑機(jī)注塑壓力
必須大于成型所需注射壓力。即：
(2-5)
式中 —選用的注射機(jī)的最大注射壓力（MP）
—成型時(shí)需要的注射壓力（MP）
成型需要的注射壓力一般很難確定，因它與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射成型條件、注塑機(jī)的種類、噴嘴及模具澆注系統(tǒng)都有關(guān)。一般注塑壓力常在70～150MPa范圍內(nèi)選取。
4．注塑機(jī)的形式和模具的關(guān)系
（1）、模具長寬尺寸
模具長寬尺度必須小于注塑機(jī)拉桿間距,本設(shè)計(jì)選用機(jī)臺(tái)拉桿間距為455x455模具長寬為270x350，經(jīng)核算機(jī)臺(tái)選用合適。
（2）、模具厚度（閉合高度）
模具閉合高度必須滿足以下公式
式中 --注射機(jī)允許的最大模厚
--注射機(jī)允許的最小模厚
本設(shè)計(jì)中模具厚度為371mm 180
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