DE型注塑模具設(shè)計

DE型注塑模具設(shè)計,de,注塑,模具設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 外文出處：材料加工技術(shù)雜志187-188（2007）附 件： 1. 原文； 2. 譯文 2013年03月自適應(yīng)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)的電動注塑模具摘要在開發(fā)和生產(chǎn)過程中對注塑模具的控制是否在模具溫度條件的控制是一個基本問題。精確的研究在模具熱力學(xué)過程中表明,換熱可以操縱熱電。這樣的系統(tǒng)升級傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)在模具或可以是一個獨(dú)立應(yīng)用熱操縱。論文中,作者將目前的研究項目的結(jié)果進(jìn)行了三個階段,其結(jié)果是在A686專利、2006專利。測試階段,原型階段和工業(yè)化階段將提出。項目的主要成果是總體加快在線溫度調(diào)節(jié)的模具的周期時間和總體影響強(qiáng)調(diào)變形控制的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。應(yīng)用程序的提出是模具溫度和產(chǎn)品質(zhì)量控制在注射成型過程的一個里程碑。關(guān)鍵詞：注塑模具冷卻；熱電模塊；有限元模擬1.引言開發(fā)技術(shù)的冷卻模具通過熱電氣(TEM)意味著推動工業(yè)實踐和發(fā)展，即在設(shè)計、工具制造和開發(fā)工具。目前的冷卻技術(shù)有技術(shù)的局限性。其局限性的位置及與事先預(yù)測有限元分析(FEA)仿真包，但不是完全可以避免的。不同狀態(tài)的結(jié)果的藝術(shù)分析顯示所有現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)不提供可控的傳熱能力足以符合當(dāng)前聚合物加工要求的工藝窗口。只有熱容操作功能的聚合物加工是當(dāng)今有限的(在任期短傳感器的生產(chǎn)周期時間內(nèi),降低成本)。其他方產(chǎn)品優(yōu)化功能已經(jīng)驅(qū)動機(jī)械和聚合物加工的局限性3。1.1.熱過程在注模塑料的處理塑料的處理是基于熱傳導(dǎo)塑料材料和模腔之間的。在計算傳熱時，應(yīng)該考慮兩個主要事實:首先是所有使用能源，這是基于第一定律熱力學(xué)定律的能量保護(hù)1；第二是速度的傳熱。在傳熱分析的基本任務(wù)是隨時間和溫度計算其分布在研究系統(tǒng)。最后取決于速度之間的熱傳導(dǎo)的系統(tǒng)與環(huán)境和速度的傳熱系統(tǒng)內(nèi)部?；趥鳠峥梢宰鳛闊醾鲗?dǎo)、對流和輻射1。1.2.冷卻時間完成注射模塑過程周期包括模具閉合階段,注入融化成腔、包裝測定不同條件下動物血壓相補(bǔ)償收縮效應(yīng)、冷卻階段,開模階段和部分排出期。在大多數(shù)情況下,最長時間的上述所有階段是冷卻時間。冷卻時間在注射模塑過程被定義為時間需要冷卻塑料零件到彈射溫度1。降低冷卻過程的主要目的是減少附加冷卻時間，但理論上是不必要的。在實踐中,它擴(kuò)展了從45% 到67%的整個周期時間1,4。從文學(xué)與實驗1,4,它可以看到，模具溫度對脫模時間影響極大,因此冷卻時間(成本）。注射成型過程是一個循環(huán)過程,模具溫度變化見圖1,溫度也有所不同,從平均價值通過整體周期時間。 圖1 模具在一個周期內(nèi)的溫度變化2.塑料注射模具冷卻技術(shù)因為它已經(jīng)描述,已經(jīng)有幾種不同的技術(shù),讓用戶來冷卻模具5。最傳統(tǒng)的方法是用鉆井技術(shù),即生產(chǎn)模具的洞。通過這些孔(冷卻線),冷卻介質(zhì)流動,消除生成和積累的熱量從模具1,2。它也是非常方便的在不同的材料建造,不同的熱導(dǎo)率,目的是提高控制模具溫度條件。這樣的方法是所謂的被動方法對模具溫度控制。這個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)是使系統(tǒng)活躍,它可以改變熱條件,對于所需的方面,比如產(chǎn)品質(zhì)量或周期時間。對于模具，一個這樣的方法是集成熱電氣模塊(TEM),它可以改變熱條件期望的性質(zhì)。用這樣的方法,一個可以控制傳熱與時間和空間變量,那意味著什么,晝夜可以調(diào)節(jié)整個注塑周期,獨(dú)立于位置的模具。熱控制是通過控制單元,輸入變量是收到的人工輸入或從注塑仿真輸入。對于輸出值,控制單元模塊行為監(jiān)控TEM。2.1.熱電模塊(TEM)為需要的熱操作,TEM模塊集成到模具。熱量與電之間的交互變量對于換熱是基于珀爾帖效應(yīng)。珀爾帖效應(yīng)的現(xiàn)象是眾所周知的,但直到現(xiàn)在從未用于注塑應(yīng)用程序。TEM模塊(見圖2)是一個對P和N型半導(dǎo)體妥善安排的設(shè)備由,在兩個陶瓷板之間的位置形成的熱與冷溫差冷卻器的網(wǎng)站。傳熱的力度可以容易控制通過的大小和極性的提供的電力電流。 圖2 TEM框圖2.2模具冷卻的應(yīng)用應(yīng)用程序的主要想法是插入到墻壁的TEM模塊模腔作為主要傳熱單元。這些基本的裝配中見圖3。二次傳熱是通過常規(guī)流體冷卻系統(tǒng)實現(xiàn),允許從模腔熱力學(xué)系統(tǒng)熱流入與流出。設(shè)備呈現(xiàn)在圖3，包括熱電模塊(A),使主要的傳熱來自可控表面模具腔(B)的溫度。二次傳熱是通過冷卻通道(C)啟用,在模具中提供恒溫條件。熱電模塊(A)作為熱泵運(yùn)行，像這樣的操縱與熱派生通過流體冷卻系統(tǒng)(C)到模具。系統(tǒng)二次加熱與冷卻通道操作作為熱交換器。減少熱容的可控區(qū)域保溫(D)安裝在模腔(F)和模具結(jié)構(gòu)板(E)之間。整個應(yīng)用程序包括TEM模塊,一個溫度傳感器和電子裝置，來控制系統(tǒng)的完整。該系統(tǒng)的描述見圖4，包括一個輸入單元(輸入界面)和一個供應(yīng)單元(電子單元和電力電子供應(yīng)H橋單元)。輸入和供應(yīng)單元與溫度傳感器回路信息附在一個控制單元,作為執(zhí)行單元試圖強(qiáng)加預(yù)定義的溫帶/時間/位置關(guān)系。使用珀爾帖效應(yīng),單元可以用于加熱或冷卻的目的。二級除熱是通過流體冷卻媒體實現(xiàn)視為換熱器,如圖4。根據(jù)目前的冷卻技術(shù)和作為一個水槽或源的熱量第一單位。這允許完全控制過程從溫度、時間和位置通過整個周期。此外,它允許不同的溫度/時間/位置循環(huán)，也為起點(diǎn)和終點(diǎn)的過程。技術(shù)的描述可用于各種工業(yè)和研究目的,精確的溫度/時間/位置控制是必需的。本文系統(tǒng)分析了從理論以及實踐的觀點(diǎn)見圖3和4。通過有限元模擬分析了理論方面,而實用的開發(fā)和實現(xiàn)的原型應(yīng)用到實際測試。 圖3 TEM冷卻裝配的結(jié)構(gòu) 圖4溫度檢測和監(jiān)管結(jié)構(gòu)3.有限元分析模具冷卻當(dāng)前的發(fā)展對注塑模具設(shè)計包括幾個階段3。其中還設(shè)計和優(yōu)化一個冷卻系統(tǒng)。這是通過使用定制的有限元法進(jìn)行模擬軟件包(模塑仿真分析4),可以預(yù)測冷卻系統(tǒng)功能,特別是其影響塑料。與這種模擬相似,模具設(shè)計師收集了關(guān)于在產(chǎn)品流變學(xué)和變形的信息，由于收縮作為生產(chǎn)時間周期信息。這個熱信息通常是準(zhǔn)確的,但仍然存在不可靠的情況下的流變材料信息不足。高質(zhì)量的輸入為熱調(diào)節(jié)TEM,需要得到一個關(guān)于溫度分布在周期時間和整個模具表面和整個模具厚度的圖片。因此,不同的過程模擬是必要的。3.1物理模型,有限元分析有限元分析為開發(fā)項目的實現(xiàn)是由于作者長期經(jīng)歷這樣的包裝4和在虛擬環(huán)境中執(zhí)行不同測試的可能性。整個冷卻系統(tǒng)設(shè)計了原型在有限元環(huán)境(見圖5)通過溫度分布在每個部分的原型和聯(lián)系人之間的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了探討。為在一個樣機(jī)上模擬物理特性機(jī),仿真模型構(gòu)建了利用COMSOL軟件多重物理量。結(jié)果是一個有限元模型與真實的原型(見圖7),通過它可以比較和評估結(jié)果。就有限元模型在術(shù)語的傳熱物理的探討考慮兩個熱源:一個水換熱器與流體物理和熱電模塊與傳熱物理(只有傳導(dǎo)和對流輻射進(jìn)行分析,忽略了由于低相對溫度,因此低影響溫度)。在實際測試中，有限元分析的邊界條件設(shè)定目標(biāo)達(dá)到相同的工作條件。周圍的空氣和水換熱器被設(shè)定在穩(wěn)定溫度20 。有限元分析的結(jié)果中可以看到，如圖6,即晝夜分布通過模擬區(qū)域顯示在圖5。圖6表示穩(wěn)態(tài)分析,非常準(zhǔn)確的原型測試相比。為了模擬時域響應(yīng)進(jìn)行了瞬態(tài)仿真,對于未來的工作也顯示非常積極的結(jié)果。在很短的時間(5s)能夠?qū)崿F(xiàn)一個溫差200,可能會在TEM結(jié)構(gòu)導(dǎo)致一些問題。這些問題通過幾個方案就都解決了,如充足的安裝,選擇合適的材料和應(yīng)用TEM智能電子監(jiān)管。圖5 一個原型在有限元環(huán)境的橫截面 圖6 有限元分析的溫度分布 3.2.實驗室測試因為它已經(jīng)描述,原型制作和測試(見圖7)。結(jié)果顯示,設(shè)置的假設(shè)被證實。用TEM模塊,可以在整個周期的時間控制溫度分布的不同部分的模具。與實驗室測試,這是證明了的,可以是實際的熱操縱監(jiān)管與TEM模塊。測試是在實驗室,模擬真實的工業(yè)環(huán)境,注塑成型機(jī)克勞斯馬斐公里60 、溫度傳感器、紅外攝像機(jī)和原型TEM模塊。反應(yīng)溫度在1.8 s反應(yīng)溫度從5到80，這代表了一個在注射成型周期廣闊的區(qū)域內(nèi)的熱量控制。 圖7 現(xiàn)實環(huán)境中的原型4.結(jié)論利用熱電模塊與它直接連接輸入和輸出之間的關(guān)系是冷卻應(yīng)用程序一個里程碑。對注塑模具的引入與冷卻結(jié)構(gòu)精密問題的處理,部分高質(zhì)量的塑料代表了很高的期望。作者是假設(shè)使用珀爾帖效應(yīng)可用于溫度控制在模具注塑?；诜抡婀ぷ鞯姆椒ê驼嬲纳a(chǎn)實驗室設(shè)備證明,假設(shè)被證實。仿真結(jié)果顯示,在注塑過程中一個廣泛的領(lǐng)域可能應(yīng)用TEM模塊。提到的溫度曲線跨周期時間的功能,注射模塑過程可以完全控制。工業(yè)的問題,如均勻冷卻問題類表面及其后果的塑料零件的外表可以解決。在注射時間過熱的一些表面可以解決薄長填充墻的問題。此外,這樣的應(yīng)用程序控制流變特性的塑料材料可以獲得。在充填階段的模腔，用適當(dāng)?shù)臒嵴{(diào)節(jié)TEM是可能甚至控制熔體流動的模具。這是做了適當(dāng)?shù)臏囟确植嫉哪＞?更高的溫度對薄壁零件的產(chǎn)品)。應(yīng)用TEM模塊,可以顯著減少周期時間在注塑過程。時間的限制可能減少在于框架的額外的冷卻時間10% 25%,在1.2節(jié)描述。應(yīng)用TEM模塊可以積極控制產(chǎn)品的翹曲和產(chǎn)品翹曲調(diào)節(jié)量的方式來達(dá)到所需的產(chǎn)品公差。本文提出了TEM模塊冷卻應(yīng)用注射模塑過程，這是是一個優(yōu)先的選擇專利,屬于TECOS舉行。本科生畢業(yè)設(shè)計 題 目：DE型注塑模具的設(shè)計 學(xué)生姓名： XXXSXX 學(xué) 號： XXXXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXXXXX 專業(yè)班級： XXXXXXXXXXXX 完成時間： 2016年 5月18日 I中文摘要摘要：隨著高性能工程塑料的不斷發(fā)展，各種塑料制品行業(yè)，該行業(yè)需要繼續(xù)增長，注射成型工藝越來越多地用于成形制造的產(chǎn)品的各種性能要求。注塑模具設(shè)計的質(zhì)量，對注塑機(jī)的生產(chǎn)效率直接影響成型，產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。模具可以是一個很好的注射成型上百萬次，因為其較長的壽命，在另一方面，降低了塑件的成型和模具成本，作為一個結(jié)果，一個好的更換，維修少，從而提高生產(chǎn)效率。為了滿足日益增長的工業(yè)需求和生活質(zhì)量的需要，應(yīng)繼續(xù)研究和開發(fā)，已被設(shè)計來提高注塑模具的性能，滿足各行各業(yè)的需求。在本設(shè)計中，通過對DE型注塑模具，CAD模具設(shè)計和開發(fā)利用包括凸，凹模的設(shè)計，頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計，注射機(jī)的選擇和校核，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，模具及其他工作選擇。在本設(shè)計中，重點(diǎn)設(shè)計了以成形件的凸，凹模的設(shè)計，澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計的靈魂和冷卻設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計直接影響著塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計工作的關(guān)鍵。同時，模具溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著直接的影響，對模具的凝固時間和收縮應(yīng)力，模具溫度的控制直接影響，從而影響模具和塑料件質(zhì)量的成型周期，和表面粗糙度。大小的凸，凹模尺寸，澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計重點(diǎn)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過這樣的設(shè)計，我們首先學(xué)習(xí)了解當(dāng)前的形勢和發(fā)展情況，中國塑料模具結(jié)構(gòu)和成型工藝的模具及注塑模具設(shè)計的基本原理。 關(guān)鍵詞：DE型注塑模具；注射模；設(shè)計；ABS英文摘要Abstract: with the development of high performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, the injection molding process is more and more used in various performance requirements for manufacturing products. The quality of injection mold design, injection molding machine for the production efficiency directly affects the forming, quality and cost of products. The mold can be a very good injection molding millions of times, because of its long life, on the other hand, reduces the cost of molding and mold plastic parts, as a result, a good replacement, repair, so as to improve the production efficiency. In order to meet the growing needs of the industry and the quality of life needs, should continue to research and development, has been designed to improve the performance of the plastic injection mold, to meet the needs of all walks of life.In this design, the cover plate, the design and development of CAD die comprises a convex, concave mold design, the ejection mechanism design, selection and optimization of injection machine, the design of gating system, cooling system design, mold and other work. In this design, designed to focus on forming the convex, concave die design, gating system, cooling system. The gating system is the soul of the mold design and cooling design, the design of gating system directly affects the plastic parts molding quality and production efficiency 1. Therefore, the design of gating system of injection mold design is the key work. At the same time, the mold temperature has a direct impact on the quality of plastic parts and production efficiency, solidification time and shrinkage stress of die and mold temperature control of a direct impact, thus affecting the molding cycle of molds and plastic parts quality, and surface roughness. The size of the convex die size, focus on design and system structure design of gating system and cooling system. Through this design, we first learn to understand the situation and the current development situation, basic principle of injection mold and die design Chinese plastic mould structure and injection molding process.Keywords:cover; injection mould; design; ABS II目 錄第1章 緒論31.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè)31.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向4第2章 DE型注塑模具塑料模工藝設(shè)計82.1DE型注塑模具塑件的工藝分析82.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)82.1.2DE型注塑模具塑料的選材82.1.3 ABS材料成型特性92.2注射成型基本過程92.3DE型注塑模具的設(shè)計件11第3章 注射機(jī)的選擇和校核123.1注射機(jī)規(guī)格的選擇123.2注射機(jī)的校核123.2.1注射機(jī)注射容量的校核123.2.2注射機(jī)注射壓力的校核133.2.3注射機(jī)鎖模力的校核133.2.4注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核143.2.5注射機(jī)最大開模行程校核143.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇143.3.1確定型腔數(shù)目143.3.2分模面的選擇14第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計164.1澆注系統(tǒng)設(shè)計164.1.1主流道的設(shè)計164.1.2分流道的設(shè)計164.1.3澆口設(shè)計174.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計184.1.5澆注系統(tǒng)的平衡184.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計184.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計194.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性194.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算204.4 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列204.4.1 型腔數(shù)目的確定204.4.2 型腔的排列23第5章 成型零件設(shè)計245.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計245.2 成型零件的尺寸確定25第6章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計276.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計276.1.1脫模機(jī)構(gòu)的分類276.1.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計原則276.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計276.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計原則276.2.2導(dǎo)柱的外形尺寸計算286.2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計286.2.4導(dǎo)柱的數(shù)量和布置296.3定位圈296.3.1定位圈的定義296.3.2導(dǎo)柱的數(shù)量和布置296.4主流道襯套296.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計29第7章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)校核317.1模具閉合高度的確定317.2注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核317.3模具安裝和試模32結(jié) 論33參考文獻(xiàn)34致 謝3534第1章 緒論1.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè)塑料模具是在一個特定的形狀具有一定形狀和尺寸的塑料工具形狀。塑料模具塑料制品和易于使用的生產(chǎn)，外觀要求的運(yùn)行質(zhì)量，對模具的各方面的物理性能有顯著的影響，并應(yīng)滿足要求，效率高，操作方便，結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低。在一個合理、高效的設(shè)備現(xiàn)代塑料加工技術(shù)，先進(jìn)的模具是必不可少的三個重要因素。尤其是塑性加工技術(shù)的塑料模具，對備件的需求和設(shè)計實現(xiàn)所需的一個很重要的角色。因此，塑料模具制造也提出了更高的要求。因此，不停地促進(jìn)模具的開發(fā)。模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭力的技術(shù)水平。隨著中國加入“WTO”加快腳步不停?！敝袊＞咝袠I(yè)入世”將產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響，經(jīng)濟(jì)全球化的勢頭越來越明顯，與世界許多知名公司的持續(xù)變革，國內(nèi)和國際市場的進(jìn)一步的今天，該行業(yè)將經(jīng)歷一個巨大的影響，競爭將更加激烈。在這樣一個艱難的行業(yè)背景，通過對中國的模具制造水平不停止改革，我們的技術(shù)人員創(chuàng)新有了很大的提高，大型，復(fù)雜，精密，上一個新臺階、效率高、壽命長的模具。塑料成型塑料制品已成為產(chǎn)品的實際價值的重要組成部分。工作人員已超過40種的塑料成型方法。其中最重要的是，注塑，擠出，吹塑和壓制。他們占了近85%，塑料成型；注射特別突出，超過塑料成型30%會計。注射成型的熱塑性塑料的成型方法，幾乎所有的熱塑性塑料可以用這種方法成型，部分熱固性塑料也可用于注射成型。從20世紀(jì)80年代早期的第二十世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床產(chǎn)業(yè)中分離出來，和一個獨(dú)立的工業(yè)部門的發(fā)展，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的價值。然后，隨著模具技術(shù)的發(fā)展，模具行業(yè)也被廣泛用于航空航天，汽車，電子，儀器儀表，輕工，塑料制品，日用品等工業(yè)部門。在發(fā)達(dá)國家，人們認(rèn)為，沒有死亡，沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。模具享受“重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)”；“一個企業(yè)的心“；”的美譽(yù)，富裕的社會的一種力量”。改革開放以來，在中國模具工業(yè)的發(fā)展也很迅速。近年來，15%的年增長率快速發(fā)展。模具企業(yè)如竹筍春雨，快速啟動后，發(fā)展。隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，中國的模具技術(shù)水平較高，可以做成很大，反映現(xiàn)代模具設(shè)計與制造水平的精密模具，模具的部分已達(dá)到國際先進(jìn)水平。雖然中國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，對模具的部分已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量和質(zhì)量還不能滿足國內(nèi)市場的需求，大型，精密，復(fù)雜模具仍需要每年進(jìn)口1000000000美元。為了減少模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家之間的差距，模具在中國正朝著大型，精密，復(fù)雜模具的開發(fā)；加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；推廣CADCAMCAE技術(shù)的發(fā)展。1.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向（1）現(xiàn)狀塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，在我國起步比較晚，但是，發(fā)展非常迅速，特別是近幾年來，無論在質(zhì)量上有了很大的發(fā)展，技術(shù)和制造能力，取得了巨大的成就。中國30年的發(fā)展歷程，過去90年在海外的塑料模具的發(fā)展，現(xiàn)在有相當(dāng)規(guī)模。1987我有塑料產(chǎn)量已達(dá)2970000噸，居世界第五位。現(xiàn)在，中國的塑料工業(yè)已形成完整的具有相當(dāng)規(guī)模，設(shè)計系統(tǒng)，塑料模具的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)，CAABS技術(shù)具有相應(yīng)的。塑料生產(chǎn)，加工，塑料機(jī)械及設(shè)備。模具工業(yè)以及科研等，都已發(fā)展都了一定規(guī)模。近年來，在中國塑料模具已取得了很大的進(jìn)步，大型，復(fù)雜，高效、長壽命的模具和一個新的水平，尤其是在高技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度，性能的幾個方面列舉如下：（1）的CADCAMCAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是處理，計算機(jī)建模，通過數(shù)控機(jī)床編程與加工一直是主要的方法，CAE軟件也得到了廣泛的應(yīng)用，提高設(shè)計水平。（2）和熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用，爭取進(jìn)一步提高，加熱裝置的通道，自制的熱噴嘴和熱噴嘴的介紹已經(jīng)應(yīng)用，有的已達(dá)到國際先進(jìn)水平。（3）氣體輔助注射技術(shù)已應(yīng)用，許多廠家都采用此技術(shù)，如熊貓公司開發(fā)的氣輔模具，用C型分析軟件進(jìn)行氣輔模具研制成功。（4）高質(zhì)量的塑料模具鋼的應(yīng)用，注塑模具現(xiàn)在少采用45鋼，P20鋼廣泛應(yīng)用，大大提高了使用壽命和表面光潔度。（5）抽芯機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，許多制造商設(shè)計具有結(jié)構(gòu)新穎，易于脫模，脫模機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，具有創(chuàng)新意識，并解決了很多難題之前釋放但與發(fā)達(dá)國家。（6）精密，大型，復(fù)雜，模具制造水平高的生活有了很大的提高。的尺寸精度高，模具零件需要互換，塑料模具的復(fù)雜形狀的零件，由于技術(shù)的CAD三維注塑成型計算機(jī)模擬使用，氣輔技術(shù)先進(jìn)的方式，使模具已達(dá)到國外同類模具的水平。模具的壽命已達(dá)到1000000或更高。中國的模具行業(yè)在“九五”期間盡管發(fā)展迅速，但與一些快速發(fā)展的國家，目前在我國仍然是一個相當(dāng)大的差距。據(jù)統(tǒng)計，CAD，CAE應(yīng)用，發(fā)達(dá)國家比中國高得多，而應(yīng)用程度，中國都遠(yuǎn)低于香港，臺灣。特別是在流程軟件和很酷的軟件，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普及，中國才剛剛開始。大的差異，感覺。在模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)件模具方面，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)流行，并實現(xiàn)商業(yè)化，以及中國大陸的國家標(biāo)準(zhǔn)尚未實現(xiàn)商業(yè)化。在發(fā)達(dá)國家中管技術(shù)已經(jīng)熱流道和熱的大量使用，并形成了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和。但在中國大陸，70年代開始研究到目前為止沒有標(biāo)準(zhǔn)。在發(fā)達(dá)國家，塑料模具工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)小、專業(yè)化方向發(fā)展；向技術(shù)密集型發(fā)展；高技術(shù)和高技術(shù)相結(jié)合；生產(chǎn)規(guī)模小而見長的專業(yè)和靈活的組合。而在中國大陸則剛好相反。獨(dú)立的模具廠生存；屬于勞動密集型企業(yè)；有一種傾向，忽略高技能；大而全的；沒有專業(yè)的和靈活的組合規(guī)劃。和大型，精密，復(fù)雜，長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出，高檔模具進(jìn)口比例超過40%，和一些模具有盈余。（2）發(fā)展趨勢隨著人類社會的不斷進(jìn)步不斷發(fā)展和高新技術(shù)，人們對產(chǎn)品的要求越來越高，這促使我們必須大力發(fā)展模具設(shè)計技術(shù)。塑料模具的設(shè)計技術(shù)的世界也給予了高度重視，投入了大量的研究和開發(fā)。在塑料模具的未來主要進(jìn)行了以下幾個方面的國際發(fā)展趨勢：在模具設(shè)計制造中全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑，實踐證明，CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。注射模CAD的實用化塑料模MoldFlow或CFlow軟件和塑料模MoldCool或CCool軟件已經(jīng)商品化，注射模CAD正向?qū)嵱没较蜻~進(jìn)。我國政府對注射模CAD實用化進(jìn)程也十分重視。專門組織了“八五”國家重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項目“注射模CAD/CAM/CAE集成系統(tǒng)研究”。目前，美國PSP公司的IMES專家系統(tǒng)，能幫助模具設(shè)計人員用專家的知識解決注射模的問題。塑料模專用材料研究和開發(fā)目前，塑料模鋼擁有的類型有：基本型、預(yù)硬化型、時效硬化型、熱處理硬化型、馬氏體時效鋼和粉末冶金模具鋼等鋼種。在“八五”期間，國家也組織了諸多鋼鐵廠單位大力研究和開發(fā)塑料模專用系列鋼，這將進(jìn)一步擴(kuò)大和完善塑料模鋼材。塑料模加工程控化機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的密切結(jié)合，日益更多地采用數(shù)控數(shù)顯、計算機(jī)程序控制的加工方法，實現(xiàn)高層次、多工位加工，使塑料模在質(zhì)量上、效率上產(chǎn)生一個新的飛躍。模具研磨拋光自動化、智能化模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,我國目前仍以手工研磨拋光為主,不僅效率低（約占整個模具周期的1/3),且工人勞動強(qiáng)度大,質(zhì)量不穩(wěn)定,制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此,研究拋光自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數(shù)控研磨機(jī),可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活的新技術(shù)不斷取得新的進(jìn)展和突破，不斷發(fā)展的市場經(jīng)濟(jì)，帶動更多的工業(yè)產(chǎn)品和多品種，小批量，高質(zhì)量，低成本的方向，是多種產(chǎn)品的模具制造的關(guān)鍵工藝設(shè)備的要求越來越高，模具將有以下發(fā)展勢頭：1模具CADCAMCAE技術(shù)將越來越深入人心，發(fā)揮著越來越重要的作用。CADCAMCAE網(wǎng)絡(luò)將開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的整合統(tǒng)一，兼容性和專業(yè)。CADCAM軟件，智能對象，基于制造的特點(diǎn)，將得到長足的進(jìn)步。模具三維分析更清晰的重要性。國產(chǎn)CAXA軟件系統(tǒng)，功能和造血干細(xì)胞的系統(tǒng)和z-molo軟件將繼續(xù)改進(jìn)和完善水平。2模具的精度將越來越高，越來越多，現(xiàn)在模具的精度已達(dá)到2 3毫米，長1毫米的精密模具將上市。作為微觀和精度要求的不斷提高，超精密加工的需要發(fā)展。另一方面，由于成型零件越來越多的多腔模具和要求，開發(fā)和有效利用，將需要大規(guī)模的。3隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具塑料模具中的比重將逐步提高，為模具熱流道技術(shù)可以提高生產(chǎn)力和零部件，原材料的質(zhì)量，并可大大減少工件，所以熱流道技術(shù)的應(yīng)用將得到快速發(fā)展，將逐漸增加比例。4，不斷完善和發(fā)展的塑性成形工藝，氣輔模具及適應(yīng)模具壓注射成型技術(shù)和發(fā)展?？梢愿纳仆庥^和氣體輔助注射成型技術(shù)的內(nèi)在質(zhì)量的塑料部件。與注射壓力低，變形小，節(jié)約原材料，提高了生產(chǎn)效率，大大降低了成本優(yōu)勢從等等。高壓噴射可以減少樹脂的收縮，提高了塑件的尺寸穩(wěn)定性，提高其精度。5經(jīng)濟(jì)快速模具技術(shù)具有廣闊的前景，在快速原型（RP）的快速模具制造（RT）的出色表現(xiàn)。在第二十一世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比重將達(dá)到75%。模具的生產(chǎn)周期將越來越短，成本會相應(yīng)降低。精度和RP + RT壽命能滿足生產(chǎn)的要求成為國內(nèi)和國際的RPM行業(yè)使用大力發(fā)生的領(lǐng)域，大力快速模具制造（RTM）的發(fā)展，一些新的快速成型方法的出現(xiàn)，RPM是電腦，激光，光學(xué)掃描，新的先進(jìn)材料，計算機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD），計算機(jī)輔助制造（CAM），數(shù)值控制（CNC）高新技術(shù)的應(yīng)用。它可以用來直接或間接快速模具。快速模具制造技術(shù)以滿足市場的需求，將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展勢頭。6模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將更加廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)件不僅可以縮短成型周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，因此模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將更加廣泛，在模具市場將成為一個非?；钴S和迅速發(fā)展的產(chǎn)品。模具開發(fā)7三維掃描儀和高速，逆向工程技術(shù)已成為模具制造，信息傳輸方便，模具CADCAM是一項關(guān)鍵技術(shù)。8高性能模具鋼的消費(fèi)也在快速增長，因為更多的模具鋼的要求更高，為發(fā)展高強(qiáng)度，高硬度的迫切需要，高耐磨性，機(jī)械加工，熱處理，模具材料性能的導(dǎo)熱系數(shù)，并得到廣泛的應(yīng)用。如各種軌道型材模具，塑料，PVC。隨著塑料鋼的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模具將繼續(xù)加大發(fā)展步伐的比例將高于死亡。模具的要求也越來越高，市場份額將逐步擴(kuò)大高檔模具。第2章 DE型注塑模具塑料模工藝設(shè)計2.1DE型注塑模具塑件的工藝分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)塑料是在室溫下為高分子聚合物的高彈態(tài)。這是樹脂（聚合物）為主要成分，改善其加工性能的添加劑的使用性能，在一定的溫度，壓力，溶劑的影響，模具可成型為一定形狀和塑料零件的尺寸，并能保持一類的材料，在正常的溫度和壓力，在形式的多樣性，并具有不同的性能不同的塑料。塑料一般具有重量輕，低密度的優(yōu)點(diǎn)，比強(qiáng)度高，電，熱，聲和優(yōu)良的絕緣性能，耐腐蝕性能和光學(xué)性能強(qiáng)，耐磨性強(qiáng)，優(yōu)秀的。塑料成型過程中在許多方面的性能特點(diǎn)，一些操作相關(guān)，一些特性直接影響成型方法及工藝參數(shù)的選擇。熱塑性塑料，成型工藝參數(shù)包括收縮期，流動性，相容性，吸濕性和熱靈敏度和熱力學(xué)性質(zhì)，結(jié)晶度和取向2.1.2DE型注塑模具塑料的選材塑料材料是根據(jù)材料的選擇和使用，為空調(diào)遙控器后，他不需要一個很大的負(fù)載，其工作溫度不高，因此要求的耐熱性不高。根據(jù)需要和條件看，一般塑料結(jié)構(gòu)材料能滿足他們的要求，因此在材料的空調(diào)遙控器蓋材料的選擇。為塑料材料的一般結(jié)構(gòu)，主要是在高，低密度聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，高抗沖聚苯乙烯樹脂，玻璃鋼和丙烯晴共聚物等。但塑件注射模設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)在優(yōu)良的初步選擇注塑成型材料，低密度聚乙烯，聚丙烯，ABS，聚碳酸酯和其他四種材料作為原材料制造DE型注塑模具。2.1.3 ABS材料成型特性無定形塑料,流動性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥，也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。高料溫,高模溫,材料分解溫度為270度，對精度要求較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤度高，耐熱塑件,模溫宜取60-80度。如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆口位置等方法。2.2注射成型基本過程圖2.1. 注射成型基本過程生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作一般是為了使注射成型生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證制件質(zhì)量，在生產(chǎn)前進(jìn)行的包括原料的預(yù)處理、清洗機(jī)筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。1、原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理包括三個方面：一是質(zhì)量檢驗，造型材料的分析。這一部分包括材料，水含量測試的顏色，紋理，無雜質(zhì)，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性，收縮率。粉狀物料，在注塑前還將制成小丸的要求。兩個，著色。根據(jù)塑件成型的產(chǎn)品需求，成型材料中添加一個顏色或顏色的材料，以達(dá)到所需的顏色。粉狀或粒狀熱塑性塑料的著色，用直接法和間接法兩種方法實現(xiàn)。前者稱為著色的方法，它是天然的彩色塑料著色劑和精細(xì)的簡單混合粉末可直接用于成型，或其他用于塑化成型。該方法比較簡單，容易操作。間接染色方法相比是更困難的，它需要使用被稱為“塑料粒子、彩色塑料顆粒高的顏料濃度色母比例稱重放入攪拌機(jī)，攪拌，然后發(fā)送到成型設(shè)備的使用。其步驟簡單，容易染色的分散均勻，色澤明亮的部分和沒有顏料粉塵污染，并能實現(xiàn)自動著色工藝。但因為它是簡單和自然的彩色塑料顆粒混合，沒有混合功能或只成型設(shè)備的混合功能很差，所以當(dāng)成型顏色均勻性高的產(chǎn)品不需要使用顏色形成材料。三，預(yù)熱和干燥。對材料的吸濕性和粘性的水性強(qiáng)，預(yù)熱干燥適當(dāng)根據(jù)水的要求允許的注射成型工藝，以在材料和揮發(fā)水分太多出去，成型后的產(chǎn)品以防止氣泡和裂紋缺陷，而且可以避免注水時間的降解。但是，吸濕性和粘性的水是不強(qiáng)的材料，如果包裝是更好的可以不預(yù)熱干燥。2、清洗料筒如果你需要在塑料制品的生產(chǎn)，改變顏色或更換，更換材料在熱分解或降解反應(yīng)時間形成的過程中發(fā)現(xiàn)，對注塑機(jī)清洗桶的需要。通常，筒柱塞式機(jī)庫存量大，必須拆卸清洗機(jī)筒，螺桿機(jī)筒，可用于清潔空氣噴射的方法。3、預(yù)熱嵌件本程序主要用于塑料插入，因為金屬和塑料收縮率不同，導(dǎo)致插入周圍的塑料易收縮應(yīng)力和裂縫，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在成型前可插入的預(yù)熱溫度，減少它融化的塑料在成型，避免或全塑性收縮應(yīng)力和裂紋插入的抑制作用。4、選擇脫模劑常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油等。其中除了硬脂酸鋅不能用于聚先胺外，這三種脫模劑對于一般塑料均可使用，尤其是硅油的脫模效果是最好的，只要對模具施用一次，即可以長效脫模，但是價格昂貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具而液體石蠟多用于中低溫模具。另外，對于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑，否則將影響制品的透明度。加料：計量將粒料和粉料加入料斗，通過料斗進(jìn)入注射機(jī)料筒，物料一般是在注射機(jī)的料筒中塑化。通過對塑化計量的計算設(shè)定好后，物料在設(shè)定的計量中塑化完全，即粒料和粉料變成塑料熔體后，注射模閉合，注射機(jī)注射充模。注射充模：注射充模一般劃分為流動充模、保壓補(bǔ)縮和倒流三個階段。注流指的過程中熔體注射將好的塑料進(jìn)入模腔。在注射壓力注射過程中隨時間而變化，流動期，噴射壓力、噴嘴壓力迅速上升，而腔（柵極端子）壓力接近于零，所以注射壓力主要是用來克服阻力，熔體在模腔中的思想。在填充過程中，熔體流入模腔，模腔壓力的急劇增加，注射壓力和噴嘴的壓力將增加到最大，然后停止變化，注射壓力對熔體起兩個作用，一是克服在模具型腔的液流，二是壓實熔融程度。包裝料，夾持進(jìn)給階段從熔體充滿型腔在機(jī)筒螺桿回現(xiàn)在開始。壓力定義為熔體的注射壓力，模腔的壓實過程，喂養(yǎng)是注塑機(jī)的包裝工藝，模具型腔逐漸開始空冷熔體由于成型收縮，美聯(lián)儲的行動。反在機(jī)筒柱塞或螺桿后退（即解除保羅的壓力），熔體在澆口和流道流動方向相反的方向。冷卻：冷卻凍結(jié)時間開始從大門，放行產(chǎn)品到目前為止，這是注射成型過程的最后階段。在這個階段，有問題的注模腔壓力，冷卻部分的密度，熔體在模和脫模條件。的后處理部分：從模具零件，在塑性成形過程中熔體的流動行為的溫度和壓力是非常復(fù)雜的，再加上不均勻的熔體流動前沿和冷卻速率不同填充塊后，往往會出現(xiàn)一些結(jié)晶，部分不均勻取向和收縮，產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶，取向和收縮應(yīng)力，脫模后的變形的影響，還可使機(jī)械零件可轉(zhuǎn)換的光學(xué)性能，和表面質(zhì)量，甚至開裂，需要解決一系列我們必須作出相應(yīng)的處理問題。當(dāng)這個過程完成后我們將推出的產(chǎn)品，卸料，清洗模具，可總回筒重新塑化注射成型周期，開始循環(huán)。2.3DE型注塑模具的設(shè)計件 該塑件經(jīng)測量所得，其基本幾何值為：密度：p=0.9g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；長度：L=150mm；塑件平均寬度：B=60mm；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積：S=194.3cm2第3章 注射機(jī)的選擇和校核3.1注射機(jī)規(guī)格的選擇 注射機(jī)為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注射機(jī)。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注射機(jī)。在此我們通過假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注射機(jī)的規(guī)格。初步設(shè)計模腔個數(shù)為兩個，ABS材料的密度p為p=0.9g/cm3（0.90.91）。通過測量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計兩個模腔，那么每次注射機(jī)的注射量必須大于：2M= 221cm3=42cm3。根據(jù)注射機(jī)的最大注射量初步選擇型號為XSZ60的注射機(jī)，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：38 注射容量cm3：60注射壓力/105Pa：122 鎖模力/10KN：500最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm：（最大）：200（最?。?0噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：43.2注射機(jī)的校核3.2.1注射機(jī)注射容量的校核模具設(shè)計時，必須是得在一個注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)，且在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj式中：V（M）一個成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3或g；n 型腔數(shù)目；Vn（Mn）單個塑件的容量或質(zhì)量，cm3或g；Vj（Mj）澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3或g；故應(yīng)使0.8Vn+Vj0.8Vg或M=0.8Mn+Mj0.8Mg式中：Vg（Mg）注射機(jī)額定注射量，cm3或g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對注射量進(jìn)行校核）得：M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g滿足要求上式中的：Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤5.5g由于為制件所選的材料為ABS，該材料非熱敏性材料，所以只需對其進(jìn)行最大注射量即可，不必對其進(jìn)行最小注射量的校核。3.2.2注射機(jī)注射壓力的校核注射壓力的校核是校驗注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注射機(jī)額定的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力，因此注射機(jī)的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。制件成型時所需要的注射壓力，與塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形狀、制件形狀的復(fù)雜程度和澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)系?？梢愿鶕?jù)塑料的成型工藝參數(shù)數(shù)據(jù)來確定制品成型時所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得ABS材料的成型注射壓力在（70120Mpa）之間，而我們所選擇的注射機(jī)的額定注射壓力為119Mpa，在其設(shè)定的注射壓力之間，滿足工藝要求。3.2.3注射機(jī)鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注射機(jī)軸向的很大的推力，該推力的大小必須小于注射機(jī)的鎖模力，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗公式算得：P=KPo式中：P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）Po 注射壓力（MPa）K 壓力損耗系數(shù) 0.20.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在該次設(shè)計中，并基于ABS這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa再由公式T=PS計算推力大小。式中：T 塑料熔體在注射機(jī)軸向上的推力（MPa）P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPaS 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時動模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計的模具的厚度必須要在注射機(jī)規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當(dāng)模具厚度小時，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足HminHHmax式中：H 模具厚度 mmHmin 注射機(jī)允許的最小模具厚度 mmHmax 注射機(jī)允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注射機(jī)得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型標(biāo)準(zhǔn)模架中的模板規(guī)格BoL為300300的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度H為：H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=180mm將上述的數(shù)據(jù)代入HminHHmax得：70180200滿足不等式HminHHmax，符合要求。3.2.5注射機(jī)最大開模行程校核 模具開模后為了便于取出書簡，要求有足夠的開模距離，而注射機(jī)的開模行程是有限的，所以我們在設(shè)計是必須進(jìn)行注射模開模行程的校核，在我們所選擇的這個規(guī)格的注射機(jī)中開模最大行程為180mm。注射機(jī)的開模行程應(yīng)大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開模距離，即是必須滿足下式：SkH1+H2+(5 10)式中：Sk 注射機(jī)行程 Sk=300mmH1 脫模距離（頂出距離）H1=5mmH2 塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm能滿足要求。通過上述校核得出該規(guī)格的注射機(jī)滿足要求，因此，確定選擇型號為：XSZ60的注射機(jī)。3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計算結(jié)果，N能取到2個。所以取N = 2。符合設(shè)計要求，所以確定型腔數(shù)目為2個。）3.3.2分模面的選擇分模面為定模與動模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：使塑件在開模后留在動模上；分型面的痕跡不影響塑件的外觀；澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；使塑件易于脫模。根據(jù)對塑件的形狀結(jié)構(gòu)特殊，分型面的選擇，應(yīng)符合上述原則。然后我考慮塑件的形狀，以及整體的設(shè)計，模具制造，加工要求，我選擇一個平面分型面。以圖上表達(dá)分界線作為分型面。第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.1澆注系統(tǒng)設(shè)計4.1.1主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計通常設(shè)計成圓錐形，塑件所選擇的塑料為ABS材料，該塑料的流動性較差，所以我們選擇的錐角度數(shù) =36，以便于凝料從主澆道中拔出，內(nèi)壁的粗糙度一般為Ra=0.63m為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處緊密對接，主流道對接處應(yīng)制成半球形凹坑。其半徑為：R2=R1+(12)mm式中：R1注射機(jī)噴嘴球半徑R1= 12mm將數(shù)據(jù)代入上式得澆口套半徑為：R2= R1+(12)mm=12+(12)=1314mm澆口套半徑為：R2=13mm小端直徑：d1=d2+(0.51)mm式中：d2注射機(jī)噴嘴直徑d=4mm所以小端直徑d1= d2+(0.51)mm=4+(0.51) = 4.55mm取小端直徑為：d1=5mm錐角取為3且主澆道的縱截面為梯形橫截面，所以大端直徑：d= d1+2(Ltan3)當(dāng)L=60mm時大端直徑d為：d= d1+2(Ltan3)=5+2(47.50.052)9.94mm凹坑深：h=(35)mm為減小料流轉(zhuǎn)向過渡的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑為：r=13mm4.1.2分流道的設(shè)計1、分流道截面形狀的選擇8分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V 形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設(shè)計采用圓形截面。分流道的尺寸由公式：d=Tmax1.5式中：Tmax塑件最大壁厚d=51.56.5mm2、分繞道的布置形式分澆道的布置形式，取決于型腔的布局，其遵循的原則應(yīng)是排列緊湊，能縮小模板尺寸，減小流程，鎖模力力求平衡。 分繞道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，本次設(shè)計采用平衡式布置。3、分流道的表面粗糙度7分流道的表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取為Ra=1.252.5m，這可以增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于保溫。但為了保證脫模和分型，我們又必需保證表面的粗糙度不能過大以至于表面出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，從而給脫模和分型都帶來難度。所以我們在此選擇分流道的表面粗糙度為Ra=1.5m。4.1.3澆口設(shè)計1、分流道與澆口的連接形式分流道與澆口的連接形式通常有斜面和圓弧連接等兩種連接方式，根據(jù)我們型腔的排樣方式和分流道的布置方式，分流道與澆口的連接地方選擇在寬度方向連接更佳。但在寬度上的連接時候，由于斜面會使分流到逐漸變窄，那么不同階段冷卻較快，產(chǎn)生不必要的壓力損失，而圓弧過渡的接口較斜面的寬，所以以上出現(xiàn)的缺陷能得到解決，所以分流道與澆口的連接選擇為在寬度上的圓弧過渡連接。2、澆口形狀的選擇及其尺寸確定澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速、補(bǔ)料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置等對塑件成型質(zhì)量的影響很大，塑件上的一些缺陷，例如：縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等多數(shù)都是因為澆口設(shè)計的不合里而產(chǎn)生的。所以在設(shè)計澆口時我們一定要結(jié)合塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素周全考慮。在設(shè)計澆口時要求其熔料教快進(jìn)入并充滿型腔，同時在充滿型腔后能適時冷卻封閉，因此澆口截面要小，長度要短，以便增大流速，快速冷卻封閉，其便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，從而保證塑件外觀形狀。基于這些因素并根據(jù)型腔的排樣方式，選擇潛伏澆口。4.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計冷料穴常有帶Z 形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴等三種冷料穴。其中帶Z 形頭拉料桿的冷料穴，其底部做成鉤形，塑件成型后，穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起，拉料桿固定在推桿固定板上。開模時，拉料桿通過鉤頭拉住穴內(nèi)冷料，使主流道的凝料脫出定模，將凝料與塑件一起推出動模。此種冷料穴的凝料脫模較易，且與推桿搭配使用脫?？旖荩芘c塑件一起脫模，提高生產(chǎn)速度。而帶球形頭的冷料穴，專用于推板脫模機(jī)構(gòu)中，在我們的設(shè)計中，選擇了推桿脫模機(jī)構(gòu)，所以不宜選擇此種冷料穴。帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴是帶球形頭的冷料穴的變異形式，這類拉料桿一般不配用冷料穴，是靠塑件的收縮時對尖錐頭的包緊力，將主流道的凝料拉出定模。此種形式的冷料穴的可靠性不如前兩種高，很容易出現(xiàn)凝料不能脫模的現(xiàn)象，并且要求塑件的收縮率高。條件苛刻效果不佳。綜上所述，本設(shè)計常選擇帶Z 形頭拉料桿的冷料穴。其中拉料桿的直徑和主流道的大端直徑相等，其長度由選擇的模架決定。4.1.5澆注系統(tǒng)的平衡該模具雖是設(shè)計的一模多腔型模具，但是模腔數(shù)量不多，并且根據(jù)模腔的排樣方式，模腔和主澆道的距離是一致的，并且他們的排樣方式是一個圓周形狀，所以主流道的熔體進(jìn)入每個模腔的路徑長度都是一樣的，不會出現(xiàn)因為流道的長短或是因型腔離主流道的遠(yuǎn)近不一樣，而帶來澆注系統(tǒng)中的各段流速不等，或是模腔的壓力不等，導(dǎo)致成型不一致的現(xiàn)象。所以按照該種型腔的排列方式，澆注系統(tǒng)能夠達(dá)到平衡，不再需要手動平衡澆注系統(tǒng)。4.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)是指在注塑模成型過程中將注塑過程中的氣體（氣體來源：原本型腔中的空氣、溶解于熔體的氣體、水蒸氣、塑料的分解產(chǎn)生的氣體等）排除的一種裝置。它一般回開設(shè)在溶體流到的末端。在本設(shè)計中由于塑件的體積較小，在成型過程中產(chǎn)生的氣體不會很大，因此，我們在此可以不必設(shè)計特殊的排氣系統(tǒng)，我們可以直接利用分型面和推桿配合間隙來排氣。在利用分型面排氣時，我們需要分型面具備一定粗糙度，因此，在研磨分型面時，砂輪路線必須指向外側(cè)，以此來保證熔體在填充過程中，氣體能沿分型面排除。另外，為了在分型面良好的排氣，可以在動模板與定模板結(jié)合的同時，在定模板上開一個寬2mm、高1mm的槽，從而加強(qiáng)了分型面的排氣功能。4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性.1 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性在注射成型中，模具的溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有著直接影響。其對質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下幾個方面：1、變形模具溫度穩(wěn)定，冷卻速度的平衡，可以減少塑件的變形。不均勻的壁厚和形狀復(fù)雜的零件，往往是由于收縮不均勻變形，部分必須調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計一個合理的冷卻系統(tǒng)溫度，冷卻水溫度保持平衡，以便型腔內(nèi)的熔體能同時凝固。2、尺寸精度溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持了模具的溫度，能減少制件成型收縮率的波動，從而提高了塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。3、力學(xué)性能對于結(jié)晶塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，降低模具溫度有利于減小應(yīng)力開裂。4、表面質(zhì)量過低的模溫會使制件輪廓清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導(dǎo)致制件表面的粗糙度提高。而提高模溫能改善制件表面質(zhì)量，使其表面光滑，粗糙度降低。以上及格方面對模具溫度的要求有相互矛盾的地方，所以在選擇模具穩(wěn)定時，必須根據(jù)使用情況著重滿足制件的主要性能要求。溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)效率的影響：在注射模中熔體的溫度一般要從200左右冷卻到60，而在這期間所釋放的熱量中只有5%是以輻射、對流的方式散發(fā)到大氣中去的，其余95%的熱量將有冷卻介質(zhì)所帶走，因此，注射模的冷卻時間主要由冷卻介質(zhì)的冷卻效果來決定，并且在整個注射循環(huán)的周期中，模具的冷卻時間占據(jù)了整個周期的2/3，所以，縮短模具的冷卻時間是提高注射模具生產(chǎn)效率最有效也是最關(guān)鍵的地方。模具溫度的控制系統(tǒng)包括兩個方面：冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，但因為我們所選擇的塑件的材料是ABS塑料，該種塑料對于模溫的要求較地（一般80），所以在設(shè)計中我們只需要設(shè)計一個冷卻系統(tǒng)即可。4.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算塑件要達(dá)到一定的脫模溫度需要合足夠的時日。這一時間和橫具的溫度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性質(zhì)等有關(guān)。如果假設(shè)塑件中心部位的溫度達(dá)到熱變形溫度時即可脫模，那么冷卻時間就是使塑件溫度由注塑溫度降到中心溫度為熱變形溫度所需要的時間，那么我們可根據(jù)公式求得：t2=nm2式中：t2 固化時間(s)；m 塑件的厚度(cm)；n 塑料經(jīng)驗參數(shù) ABS取338t2=3380.52=84.5s該制件開模時是靠頂出裝置頂出，設(shè)開模時間為t3為t3=15s。根據(jù)查表得注射時間t1=2.9s。制品的周期：t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s每次注射所需的塑料質(zhì)量m為： m=mg+mj=18.92+9=46.8g式中： mg 塑件的質(zhì)量（g）mj 凝料的質(zhì)量（g）每小時注射次數(shù)為：360084.542(次)單位時間的注射量：W=46.8g4219.65kg用20的水作為冷卻介質(zhì)，設(shè)定其出口溫度為24。那么模具冷卻時所需冷卻介質(zhì)的體積流量（忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量）：4.4 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列4.4.1 型腔數(shù)目的確定根據(jù)塑件生產(chǎn)批量及經(jīng)濟(jì)性，通過注射量及鎖模力計算，可確定盡可能多的型腔數(shù)，以提高生產(chǎn)率。其型腔在一模中的數(shù)目確定方法見表三：序號確定依據(jù)確定方法說明1按塑件的經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)按總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時間和試生產(chǎn)時的原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi)。其型腔數(shù)量，可用下式計算：N=式中 N每副模具型腔數(shù)； P計劃生產(chǎn)總件數(shù)； Y單位小時模具加工費(fèi)用（元h）；T成型周期（min）；c每個型腔模具加工費(fèi)用（元）；單腔模具比多腔模具制造成本低，周期短，所以無質(zhì)量的塑料零件，不宜采用多腔尤其是形狀復(fù)雜，體積大，精度高，塑料零件的小批量生產(chǎn)中應(yīng)使用單腔模具比較經(jīng)濟(jì)。2按注塑機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)塑件的每次注射量總和不能超過注塑機(jī)最大額定注射量的80，其計算方法是：N式中 N每臺模具允許型腔數(shù)； V注塑機(jī)最大注射量； Vj澆注系統(tǒng)凝料量； Vs單個塑件的容積；或質(zhì)量（cm 或g） 若每次注射量總和大于注塑機(jī)額定注射量，則型腔數(shù)應(yīng)減小或采用單型腔；3按注塑機(jī)額定鎖模力確定型腔數(shù)按注塑機(jī)額定鎖模力確定所需設(shè)型腔數(shù)，可以按下式核算：N式中 F注塑機(jī)額定鎖模力（KN）； P塑料對型腔平均壓力（MPa）；A澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm）；AZ單個塑件在分型面上的投影面積（cm）；所確定的型腔個數(shù)總鎖模力不應(yīng)超過注塑機(jī)額定鎖模力，否則合模時，模具難以合嚴(yán)，有溢料產(chǎn)生，應(yīng)減小型腔個數(shù)。4按制品精度要求確定型腔數(shù)型腔數(shù)越多精度越低，從經(jīng)滿足精度要求出發(fā)型腔數(shù)可按下式確定：N2500-24式中 L塑件基本尺寸（mm）； 塑件尺寸公差（mm）； 單腔時，塑件可能達(dá)到尺寸公差（mm），其中聚甲醛為0.2、PE、PP、PC、PVC為0.05 ；1.根據(jù)經(jīng)驗，每增加一個型腔，其尺寸精度可降低4。2.一模一腔時，塑料公差聚甲醛為0.2，尼龍66為0。3，聚碳酸酯HDPE，聚乙烯為0.05。3.對于高精度塑件，一模不能超過四腔。表三此塑件采用第二種方法確定型腔數(shù)目；按注塑機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)；根據(jù)公式：NN5（取整）最終確定采用一模2腔的結(jié)構(gòu)形式；4.4.2 型腔的排列型腔的布置采用對稱分布，以防模具承受偏載而產(chǎn)生溢料。平衡性好，加工容易，使用比較廣泛。第5章 成型零件設(shè)計5.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。型腔由整塊材料制成，用臺肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。完全組合式是由多個螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是，便于機(jī)加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。在塑料注射模具的注射過程中，型腔從合模到注射保證過程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度，總的來說，型腔所承受的力大體有合模時的壓應(yīng)力、注射過程中塑料流動的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開模時的壓應(yīng)力，但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力，并在注射過程中總是在變化。在這些壓力作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時，往往會產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計時要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過程中產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計算和選擇是十分重要的。（1）型腔側(cè)壁厚度的計算按強(qiáng)度計算其壁厚S按下列公式計算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：S=4mm（2）底板厚度的計算按強(qiáng)度計算其壁厚H按下面公式計算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa代入公式得：H=5.5mm5.2 成型零件的尺寸確定（1）型腔尺寸計算型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2，取負(fù)偏差，再加上-1/4的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。（a）型腔的徑向尺寸的計算式： 式中 D0型芯的最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸；S塑件的平均收縮率，S=