遙控器后蓋注塑模具設(shè)計

以上為資料預(yù)覽概圖，下載文件后為壓縮包資料文件?！厩逦?，無水印，可編輯】dwg后綴為cad圖，doc后綴為word格式，需要請自助下載即可，有疑問可以咨詢QQ 197216396 或 11970985 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)，也為起點和終點的過程。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。基于仿真工作的方法和真正的生產(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。摘要從塑料材料的性能分析，根據(jù)塑件的基本形狀和尺寸入手，合理選擇注射的成型方法。通過對塑件工藝性的分析和對模具生產(chǎn)條件及制造水平的掌握，制定出成形工藝卡。在制定出成形工藝卡以后，開始進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程包括：型腔的數(shù)目和位置的確定，模具的總體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計，動模及定模成形零件尺寸的確定，澆注系統(tǒng)形式及尺寸的確定，脫模方式的確定，調(diào)溫及排氣系統(tǒng)的確定，模架的選擇待以上各步湊完成以后，便開始繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖，根據(jù)具體尺寸校核注射模具及注射機(jī)的有關(guān)尺寸，并對工藝參數(shù)進(jìn)行核定和計算。之后進(jìn)行初步的審查對所存在的問題進(jìn)行確定和修正，然后繪制模具總裝配圖，按裝配圖繪制成型零件及所有需要加工的零件工作圖，同時考慮零件的加工工藝。關(guān)鍵字：成型工藝，結(jié)構(gòu)設(shè)計，試模。AbstractFrom the plastic material performance analysis, according to models a basic shape and the size obtain, reasonably selects the injection to take shape the method. Though to models a technological analysis and to the mold working condition and manufacture level grasping, formulates the formed craft card. In formulates after the formed craft card, starts to carry on the mold the structural design. Mold structural design process includes. The cavity number and the position determination, the mold overall structural style design, moves the mold and decides the mold forming components size the determination ,pours the system andthe size determination, the drawing of patterns mode determination after, adjusts warm and the exchaust gas completes, then starts to draw up the mold the structure schematic diagram, according to the specific size examination injection mold and the injection computer relatedsize, and carries on the checking and the computation to the craft parameter. Carries on the determination and the revision afterward, then the plan mold assembly drawing, takes shape the components and all needs to process, simultaneously considers the components the processing craft.Keyword: takes shape the craft, the structural design.目錄摘要1ABSTRACT2第1章 緒論6第2章 塑件的分析72.1 塑件結(jié)構(gòu)分析72.2 塑件材料的選擇與工藝性分析82.2.1 工藝性分析82.2.2 材料的選擇92.2.3 材料ABS的注塑成型參數(shù)92.2.4 材料ABS性能102.3 注射成型工藝過程分析11第3章 注塑機(jī)的選擇與校核123.1 注塑機(jī)的選擇123.2 注塑機(jī)的校核143.2.1 注射量的校核143.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核143.2.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核15第4章 分型面系統(tǒng)174.1 分型面的選擇原則174.2 分型面的決定17第5章 澆注系統(tǒng)195.1 澆注系統(tǒng)的組成195.2 主流道的設(shè)計205.3 分流道的設(shè)計215.4 澆口的設(shè)計225.5 澆注系統(tǒng)的校核235.5.1 剪切速率的校核235.5.2 主流道剪切速率校核245.5.3 澆口剪切速率的校核24第6章 成型零件設(shè)計256.1 型腔和型芯工作尺寸計算256.2 型腔側(cè)壁厚度計算25第7章 頂出系統(tǒng)277.1 推出機(jī)構(gòu)的組成及設(shè)計要求277.2 脫模力的計算27第8章 溫度系統(tǒng).308.1 水路分布原則308.2 冷卻的基本原理318.3 設(shè)置冷卻水路的原則與注意事項328.4 設(shè)計原則33第9章 導(dǎo)向系統(tǒng)349.1 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計349.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用349.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及設(shè)計349.4 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計34第10章 精密注塑模具技術(shù)的介紹3510.1 簡介3510.2 精密成形3610.3 精密模具應(yīng)該具備下列條件3610.4 精密注射成形工藝3610.5 結(jié)論37總結(jié)與展望38致謝39參考文獻(xiàn)40第1章 緒論本說明書主要闡述了此模具的設(shè)計思路與過程。包括塑料件的工藝分析，塑件的成型方案分析，精密注塑模技術(shù)的介紹，注塑?？傮w結(jié)構(gòu)的設(shè)計，注射機(jī)的選擇校核，模具零件的設(shè)計與計算以及成型零件的制訂等內(nèi)容。隨著電子、電信、醫(yī)療、汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展，對塑料制品的高精度、高性能要求與日俱增，精密注射成型要求制品不僅具有較高的尺寸精度、較低的翹曲變形，而且還應(yīng)有優(yōu)異的光學(xué)性能等。注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技術(shù)水平，生產(chǎn)出高精度的塑料制品，創(chuàng)造附加值高的產(chǎn)品，模具的設(shè)計是重要環(huán)節(jié)。 在精密注射成型設(shè)計中，除了應(yīng)考慮一般模具設(shè)計事項外，還要特別考慮如下事項:1)為了得到所要尺寸公差的制品，要考慮適當(dāng)?shù)哪＞叱叽绻睢?)要考慮防止產(chǎn)生成型收縮率波動。3)要考慮防止產(chǎn)生成型變形。4)要考慮防止產(chǎn)生脫模變形。5)要使模具制作誤差最小。6)要考慮防止模具精度波動。7)要考慮維持模具精度。這是近幾年來發(fā)展得很快的一項新技術(shù) 而國內(nèi)，關(guān)于這項技術(shù)的報導(dǎo)開始增多，相信不久的未來將會得到普及。此說明書 ，比較系統(tǒng)詳細(xì)地介紹本次設(shè)計的各個步驟及精密注塑模具設(shè)計中的應(yīng)用，并附上了大量結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計簡圖。設(shè)計可以說是大學(xué)中最大的一次設(shè)計，時間跨度大，涉及內(nèi)容多，是對個人模具設(shè)計與制造知識的全面檢驗。本次設(shè)計較以往的設(shè)計相比，要求個人對三維軟件的運(yùn)用更加熟練，所以具有一定的難度。由于本人的實踐經(jīng)驗及理論水平有限，設(shè)計中不足和遺漏這處在所難免，敬請老師多多指教。值此這際，本人向?qū)Ρ敬卧O(shè)計提出寶貴意見和幫助的老師及同學(xué)表示由衷的感謝！第2章 塑件的分析2.1 塑件結(jié)構(gòu)分析該塑件結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖3-1 注塑零件2D圖1 結(jié)構(gòu)分析該塑件在模具設(shè)計和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工藝，以保證轉(zhuǎn)動的順暢和零件的使用壽命。該塑件裝配在某產(chǎn)品內(nèi)，對表面美觀有一定要求，設(shè)計時要注意對外邊面的處理。2 成型工藝分析精度等級：采用一般精度5級。脫模斜度：該注塑零件其脫模斜度查參考文獻(xiàn)【1】中的表3-4有塑件內(nèi)表面351，塑件外表面40120。由于該塑件沒有特殊狹窄細(xì)小部位，而且，主要部分有較好的弧度，可順勢脫模，所以塑件外表面沒有放脫模斜度。2.2 塑件材料的選擇與工藝性分析2.2.1 工藝性分析塑料是以高分子量的合成樹脂為主要成分。它在一定的溫度和壓力的條件下具有可塑性，能夠流動變形，其被塑造成制品之后，在一定的使用環(huán)境條件之下，能保持形狀、尺寸不變，并滿足一定的使用性能要求的材料。塑料中的必要和主要成分是樹脂，樹脂是由高分子物質(zhì)所組成，它是通過聚合反應(yīng)而制成的，所以又叫聚合物或稱高聚物。塑料的主要成分是合成樹脂，并加入填料、增塑劑、燃料、穩(wěn)定劑等各種輔料組成。其多組成分有：樹脂、填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、固化劑、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、阻燃劑等。塑料具有：1.質(zhì)量輕；2.化學(xué)穩(wěn)定優(yōu)越；3.電絕緣性能好；4.比強(qiáng)度高；5.減摩、耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好；6.成型加工方便；7.粘結(jié)性能好；.光學(xué)性能好；9.著色性能較強(qiáng)；10.導(dǎo)熱率低的特性。但是在目前塑料的應(yīng)用中，塑料也存在著一些缺點，使其應(yīng)用受到一定限制。一般塑料的機(jī)械強(qiáng)度均不如金屬。塑料成型時收縮率較高。塑料對溫度的敏感性遠(yuǎn)比金屬或其它非金屬材料的大，塑料的使用溫度范圍遠(yuǎn)較其它材料的窄。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生“蠕變”，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不可塑的，導(dǎo)致塑件尺寸精度喪失。所以，在選擇塑料時要注意揚(yáng)長避短。塑料按照受熱后的表現(xiàn)性能，可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。前者的特點是在一定的溫度下，經(jīng)過一定時間加熱、加壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學(xué)反映而硬化。硬化后的塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，質(zhì)地堅硬，不溶于溶劑，加熱也不再軟化，如果溫度過高就分解。后者的特點為受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或者熔化成粘流體狀態(tài)，但冷卻后又可變硬而成為固體。且過程可以多次反復(fù)，塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化。熱塑性塑料和熱固性塑料的性能對比如下表。2.2.2 材料的選擇1.成型前的準(zhǔn)備對ABS的色澤、細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢驗。由于ABS的吸水率大約為0.2%0.8%，容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量0.3%。干燥條件：用烘箱以8085烘24小時或用干燥料斗以80烘12小時。2.注射過程塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻4個階段。3.塑件的后處理采用調(diào)濕處理，其熱處理條件查參考文獻(xiàn)【1】中的表4-7由處理溫度為70；保濕時間為24小時。2.2.3 材料ABS的注塑成型參數(shù)注射機(jī)：螺桿式；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）：48；料筒溫度（）：前段 200220；中段 180200；后段 160180；噴嘴溫度（）：170180；模具溫度（）：5080；注射壓力（MPa）：70100；成型時間（s）：注射2060，保壓03，冷卻2090，總周期50160。2.2.4 材料ABS性能1.物理性能ABS樹脂是一種共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(簡稱ABS)，這三者的比例為20：30：50(熔點為175)。只要改變其三者的比例、化合方法、顆粒的尺寸，便可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強(qiáng)度、流動特性的品種，如把丁二烯的成份增加，則其沖擊強(qiáng)度會得到提高，但是硬度和流動性就會降低，強(qiáng)度和耐熱性變會減少。ABS為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，無毒、無味、吸水率低，具有良好的綜合物理機(jī)械性能，如優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，且易于加工成型。缺點是耐候性，耐熱性差，且易燃。2.成型性能ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時可吸收0.2%0.35%水分，雖然這種水分不至于對機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時若濕度超過0.2%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進(jìn)行成型加工時，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.2%。3.ABS的主要性能指標(biāo)密度=1.05 g/；收縮率0.40.7%，取值0.5%.4.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施主要缺陷：溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良；消除措施：增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預(yù)干燥。2.3 注射成型工藝過程分析根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為：第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。（1）、成型前對原材料的預(yù)處理根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標(biāo)，對原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在70 80 下干燥24 h。（2）、料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。（3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型過程完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。第3章 注塑機(jī)的選擇與校核3.1 注塑機(jī)的選擇注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計注射模應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)該對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計算。根據(jù)這些參數(shù)，選擇一臺和模具匹配的注射機(jī)，倘若用戶已經(jīng)提供了注射機(jī)的型號和規(guī)格，設(shè)計人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或于用戶取得商量調(diào)整。1.所需注射量的計算（1）塑件質(zhì)量、體積計算:對于該設(shè)計，建立塑件模型,并用軟件對此模型分析得：塑料制件體積V12.54 ；塑料制件質(zhì)量M12.6g。（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的0.6倍計算，由于該模具采用一模4腔，所以，澆注系統(tǒng)凝料體積為V2= 4V10.642.540.6=5.23cm32.注射機(jī)型號的選定近年來我國引進(jìn)的注射機(jī)型號很多，國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)以上的計算，選定型號為SZ-2000A，該注塑機(jī)參數(shù)如表4-1所示。表4-1注塑機(jī)的參數(shù)SZ-2000A注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù) 項目 單位 參數(shù) 合模力 KN 2000 移模行程 mm 500 拉桿有效間距（VH） mm 505505 允許的模厚（min-max） mm 190-530 模板最大開距 mm 1030 液壓頂出力 KN 53.1 液壓頂出行程 mm 125 液壓頂出桿的總數(shù) 5 螺桿的直徑 mm 50 55 60 螺桿的長徑比 L/D 23.1 21 19.3 理論注射容積 cm3 491 594 707 注射質(zhì)量（PS料） g 447 540 643 注射壓力 Mpa 215 178 149 理論注射速率（PS料） g 145 175 208 塑化能力（PS料） g/s 22.5 28.7 35.4 螺桿驅(qū)動扭矩 N.m 1510 螺桿最高轉(zhuǎn)速 r/min 170 注射行程 mm 250 油泵電動機(jī)功率 KW 18.5 油泵最高壓力 Mpa 16 料筒加熱功率 KW 16.6 加熱區(qū)段 4 機(jī)器的外形 （LWH） m 5.91.52.0 機(jī)器的凈重 t 6.8 3.2 注塑機(jī)的校核3.2.1 注射量的校核模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為： 式中 -型腔數(shù)量 -單個塑件的體積（） -澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（）由于注塑機(jī)的理論注塑量為491,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實際的量所以注射量符合要求3.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。式中n -型腔數(shù)目-單個塑件在模具分型面上的投影面積-澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積-注射機(jī)允許使用的最大成型面積投影面積符合要求注射成型時為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：（）PF式中： P塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）F注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)文獻(xiàn)2表5-1，推薦使用的型腔壓力為1522 MPa，在此取P=（）PK=鎖模力符合要求3.2.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核（1）、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)計中 符合要求（2）、開模行程（S）的校核模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。對于液壓-機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模應(yīng)有：式中-推出距離-包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度經(jīng)計算，符合要要求。（3）、頂出裝置的校核 在設(shè)計模具推出機(jī)構(gòu)時，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。SZ-2000A型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。第4章 分型面系統(tǒng)4.1 分型面的選擇原則1）符合塑件脫模：為使塑件能從模具內(nèi)取出，分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面最大尺寸的部位。2）分型面的數(shù)目和形狀：通常只采用一個與開模運(yùn)動方向相垂直的分型面。確定分形面應(yīng)以模具制造及脫模方便為原則。3） 型腔的選擇：盡量防止形成側(cè)孔和側(cè)凹，以避免采用較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)。4）確保表面質(zhì)量：分型面盡量不要選擇塑件光滑的外表面，避免影響塑件的外觀質(zhì)量;將塑件要求同軸度的部分放在分型面的同一側(cè)。以確保塑件的同軸度;要考慮減小造成塑件大、小端的尺寸差異要求等。5）有利于塑件脫模：由于模具的脫模機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動模一側(cè)，故盡可能使開模后塑件留在動模一側(cè)。6）考慮側(cè)向軸拔距：一般機(jī)械式分型 抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向軸拔距都較小，因此選擇分型面的時應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合模方向上，即將短軸拔距作為側(cè)向分型或抽芯。并注意將側(cè)抽芯放在動模邊，避免定模抽芯。7）鎖緊模具的要求：側(cè)向合模鎖緊力較小，故對于投影面積較大的大型塑件，應(yīng)將投影面積大的方向放在動、定模的合模方向上，而將投影面積小較小的方向作為側(cè)向分型面。8）有利于排氣：當(dāng)分型面作為主要排氣渠道時，應(yīng)將分型面設(shè)計在塑料的流動末端，以利于排氣。9）模具零件易于加工。4.2 分型面的決定模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。分型面與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵步驟。將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件表面質(zhì)量無特殊要求，結(jié)構(gòu)也比較間單，固選平直分型面。如圖3如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。綜上所述如下圖所示:第5章 澆注系統(tǒng)5.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計中采用普通流產(chǎn)澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分，如圖（4）所示。1主澆道2第一分澆道3第二分澆道4第三分澆道5澆口 6型腔7冷料穴圖（4）普通流道澆注系統(tǒng)在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：a)、塑料成型特性：設(shè)計澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計。c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。e)、冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施6。5.2 主流道的設(shè)計澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流到，分流到、冷料穴，澆口。1.主流道的設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主要的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模是主流道凝料的順利拔出（1）主流道尺寸主流道小端直徑 D=注射機(jī)噴嘴直徑+（0.51）(4-4)=2.5+（0.51），取D=6主流道球面半徑SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（12）(4-5)=10+(12)，取SR0=11球面配合高度h=35mm，取h=3mm主流道長度L=75.6mm主流道大端直徑D=D+2Ltan=4+240tan2=5.7，取D=7mm(4-6)（2）主流道襯套的形式主流道小端入口處于注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損件，對材料要求較嚴(yán)格，因而模具主流道部分設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用幼稚鋼材進(jìn)行單獨加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC。5.3 分流道的設(shè)計作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換，并盡快地充滿型腔。分流道的設(shè)計原則對于含有玻璃纖維流動性較差的樹脂，流道截面要大一些，聚甲醛屬于流動性中等，截面適中流向改變的拐角處，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置冷料穴使塑件和流道在分型面的投影面積的幾何中心和鎖模力的中心相重合保證熔體迅速而均勻地充滿型腔分流道的尺寸盡可能短，容易盡可能小，使熔體到達(dá)澆口時，溫度和壓力降低最少要便于加工及刀具的選擇綜合上述：分流道的截面尺寸和形狀 分流道的截面尺寸應(yīng)按塑料制品的體積、制品的形狀和壁厚、塑料品種、注射速度、注射速率、分流長度等因素確定。由型腔的排列方式可知分流道的長度較長，為了便于加工選擇半圓形的截面分流道，選擇直徑為6的圓形截面分流道。分流道的布置及長度 采用平衡式如圖4所示分流道的表面粗糙度 Ra小于1.6um原因：可增加塑料熔料的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于流道保溫。為了便于加工及凝料脫模，分流道設(shè)置在分型面上，采用圓形截面，此塑料件經(jīng)驗值d=（4.89.5）mm，由d（1.11.2）=d上級，所以得出d=5.8，取為6 mm。5.4 澆口的設(shè)計澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對塑件的質(zhì)量有著很大的影響。它的作用主要有以下兩個：一是作為塑料熔體的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、點澆口、輪輻澆口、潛伏澆口等。由于不同的澆口形式對塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會產(chǎn)生不同的影響。而各種塑料因其性能的差異對于不同的澆口形式也會有不同的適應(yīng)性。在模具設(shè)計時，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項原則來參考：盡量縮短流動距離；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處；必須盡量減少或避免熔接痕；應(yīng)有利于型腔中氣體的排除；考慮分子定向的影響；避免產(chǎn)生噴射和蠕動；不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量。W=mmL=0.5-0.75mmH=nt=0.4x2=0.85.5 澆注系統(tǒng)的校核5.5.1 剪切速率的校核生產(chǎn)實踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率R=5.810510S、澆口的剪切速率R=1010S時，所成型的塑件質(zhì)量最好。對一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗公式表示：R=式中q體積流量（CM/S）；R澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（CM）。5.5.2 主流道剪切速率校核Q=0.8Q/T =338.21.5=225.5 （CM/S）T注射時間：T=2.5（S）；R主流道的平均當(dāng)量截面半徑：R=0.538（CM） d 主流道小端直徑 ，d （CM）；d主流道大端直徑，d（CM）R= 3.1158.9/(3.140.2783)=1.4710 S5101.4710510 (滿足條件)5.5.3 澆口剪切速率的校核R= =3.67152/(3.140.423)=1.45103 S其中：澆口面積S=/4(D22-D12),當(dāng)量面積S=R所以R=7mm。 單從計算上看，交口剪切速率偏小。但由于模具比較特殊，為一模4腔，無分流道，壓力損失少，進(jìn)料速度快，成型比較容易，傳遞壓力好，所以澆口的剪切速率是合適的。從以上的計算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。第6章 成型零件設(shè)計本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(jìn)行計算。查表得PC收縮率為Q=0.30.8%，故平均收縮率為Qcp=（0.3+0.8）%/2=0.55%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z=/3。6.1 型腔和型芯工作尺寸計算（1）型腔徑向尺寸 已知在規(guī)定條件下的平均收縮率S，塑件的基本尺寸Ls是最大的尺寸，其公差為負(fù)偏差，因此塑件平均尺寸為Ls-，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差為正偏差，型腔的平均尺寸為Lm+z/2。型腔的平均磨損量為c/2，如以Lm +Z表示型腔尺寸, ABS平均收縮率S=0.55%.Lm +z/2+c/2=(Ls-/2)+(Ls-/2)S6.2 型腔側(cè)壁厚度計算 (1)凹模型腔側(cè)壁厚度計算凹模型腔為組合式型腔，按強(qiáng)度條件計算公式SR-r=r(/-2p)1/2-1進(jìn)行計算。式中各參數(shù)分別為：p=50Mpa(選定值)；=0.05mm；=160MPar=28mmSR-r=r(/-2p)1/2-1=28(160/160-250)1/2-116.8mm一般在加工時為了加工方便，我們通常會取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為17。(2)凹模底板厚度計算按強(qiáng)度條件計算，型腔地板厚為：p=50 Mpar=28mm=160MPah1.22pr2/1/21.2250282/1601/217.3mm第7章 頂出系統(tǒng)7.1 推出機(jī)構(gòu)的組成及設(shè)計要求推出機(jī)構(gòu)一般由推出、導(dǎo)向、復(fù)位等三類零部件組成。推出部件由直接進(jìn)行推出工作的零件組成，如推桿、推桿、推板、推桿固定板、推件板凳。導(dǎo)向部件由推板導(dǎo)套、推板導(dǎo)柱等組成，一般只有大型模具才采用。復(fù)位部件由復(fù)位桿、彈簧或其他復(fù)位零件構(gòu)成。 盡量使塑料制品留在動模上。 保證塑料制品在推出過程中不會變形和損壞、保證外觀質(zhì)量。 在合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位，正確設(shè)計復(fù)位機(jī)構(gòu)。 推出動作應(yīng)準(zhǔn)確可靠。推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡量簡單，動作靈敏，運(yùn)動中無阻滯或卡死現(xiàn)象。本套模具采用簡單推出機(jī)構(gòu)。簡單推出機(jī)構(gòu)是指制件在推出機(jī)構(gòu)的作用下，只做一次動作就可被推出的機(jī)構(gòu)，因此又稱一次推出機(jī)構(gòu)。常見結(jié)構(gòu)形式有推桿推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推桿推出機(jī)構(gòu)、活動鑲塊及凹模推出機(jī)構(gòu)和聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)等。選擇推桿推出機(jī)構(gòu)，截面形狀為圓形。推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，應(yīng)保證塑件推出時受力均勻，以便推出時運(yùn)動平穩(wěn)和塑件不變形。推桿位置盡可能地選擇在塑件的壁厚和凸緣等處，尤其是薄壁塑件，否則很容易使塑件變形甚至損壞。位置的選擇還要考慮推桿本身的剛性。通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與相應(yīng)處型腔底面平齊或高出型腔0.050.1mm。7.2 脫模力的計算將制件從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力稱為脫模力。計算脫模力時應(yīng)考慮以下方面；（1）由收縮包緊力造成的制品與型芯的摩擦阻力，該值由試驗決定；（2）由大氣造成的阻力；（3）由塑件的粘附力造成的脫模阻力；（4）推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動摩擦阻力以上各項中，（1）與（2）兩項起決定作用，（3）與（4）兩項可用修正系數(shù)的形式包括在脫模力的計算公式中。此外，脫模力的 大小還與制品的厚薄及幾何形狀由關(guān)系，因此將制品所需脫模力，按厚壁和薄壁兩類加以區(qū)別，在本課題中，對脫模力作粗略估算。脫模力的具體計算屬于薄壁制件，且為矩形斷面。根據(jù)黃虹主編的塑料成型加工與模具，制件為矩形斷面所需的脫模力為K2無量綱系數(shù)，其值隨f和而異；K2可從表8-2中選取；t/d壁厚與直徑之比；2矩形制件的平均壁厚，；a,b矩形型芯的斷面尺寸，；S塑料平均成型收縮率；E塑料的彈性模量，MPa；L制件對型芯的包容長度，mm；f制件與型芯之間的摩擦系)；脫模斜度0塑料的泊松比；A盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積，mm2，通孔制件的A等于0。根據(jù)黃虹主編的塑料成型加工與模具查表得PP的相關(guān)參數(shù)為：的范圍為0.4-0.8，取0.6；E 的范圍為11001600 MPa,取1350MPa；取0.32f取0.30查表8-2，脫模斜度取14023S1.5L100+204=180mm該制件為通孔，所以A=0第8章 溫度系統(tǒng).8.1 水路分布原則熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑成型的過程是將溫度較高的熔塑料通過高壓注射進(jìn)入溫度較低的模具中經(jīng)過冷卻固化從而得到所需要的制品。首先從生產(chǎn)效率的角度來看成型周期是成型中一個重要的環(huán)節(jié)成型周期中50%60%的時間用來對制品的冷卻因此冷卻時間長短的重要性不言而喻。同時制品應(yīng)保證最好的尺寸穩(wěn)定性最小的變形量最高的強(qiáng)度和韌性最完美的外觀如何控制模具溫度使型腔和型芯保持在與被成型制質(zhì)量量相適應(yīng)的規(guī)定的溫度范圍之內(nèi)最大限度地消除縶應(yīng)力改善塑料的物理性能得到高質(zhì)量的制品是模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計中的另一個重要環(huán)節(jié)。模具冷卻系統(tǒng)包括冷卻水溫模具溫度控制器以及加熱組件等。它們工作的目地不僅僅是為使模具得到冷卻而且是要把在成型過程中由于熔融塑料帶給模具的高溫不斷地散發(fā)掉使模具保持一恒定的溫度以便控制型腔塑料的冷卻速度從而提高制品的注塑性能和生產(chǎn)效率。水路設(shè)計的目的 1.控制模溫;2.縮短成型周期;3.冷卻大型滑動件避免卡死水路設(shè)計的目的是使成品均勻冷卻并在較短時間內(nèi)頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產(chǎn)品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)周期(成本)。對質(zhì)量的影響在成型時水路是用來控制模具溫度的而模具溫度及其波動對制品的收縮率變形尺寸穩(wěn)定性機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。主要表現(xiàn)在表面光潔度殘余應(yīng)力結(jié)晶度熱彎曲。對生產(chǎn)周期的影響一個成型周期主要由以下幾部分構(gòu)成?？s短冷卻時間就是提高成型效率。注射時間保壓時間冷卻時間開模時間相關(guān)時間占整個周期的80%占整個周期的5%占整個周期的15%圖7.1 成型周期示意圖8.2 冷卻的基本原理從塑料到模穴壁的熱傳導(dǎo): 冷卻系統(tǒng)的行為受從塑料中移走的熱量和轉(zhuǎn)移到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質(zhì)、熔體溫度和模具表面溫度的差異以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。 從模穴壁到水管壁的熱傳導(dǎo): 冷卻系統(tǒng)行為也受通過模具材料到達(dá)冷卻水管的熱傳導(dǎo)的影響。模具材料的性質(zhì)包括熱傳導(dǎo)率、冷卻水管和塑料表面的距離和塑料熔體與冷卻水管內(nèi)部溫度之差也影響冷卻系統(tǒng)行為。水管距離模穴越近熱量移走得越快然而把它們放置得離模穴過近會產(chǎn)生模穴表面溫度的局部變化除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此最優(yōu)化的水管放置應(yīng)是均勻冷卻與快速冷卻的折中。 從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導(dǎo): 冷卻系統(tǒng)行為也受從模具材料到冷卻介質(zhì)熱傳導(dǎo)的影響熱傳導(dǎo)受冷卻液流經(jīng)模具材料時的紊亂程度、冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液的性質(zhì)及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響從水管外壁到冷卻液的熱傳導(dǎo)比層流有效得多。過大的紊亂會浪費(fèi)泵功率而且沒有獲得更大的熱傳導(dǎo)能力。在考慮冷卻介質(zhì)時要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積在足夠的壓力下達(dá)到所需的流速并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。 8.3 設(shè)置冷卻水路的原則與注意事項在模具結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度允許情況下水孔直徑盡量大數(shù)量盡量多冷卻才會愈均勻水路距型腔表面距離應(yīng)基本一致且不宜太近或太遠(yuǎn)當(dāng)水路通過兩個鑲件時要設(shè)置“O”形環(huán)水孔接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)最好也不要設(shè)計在天地側(cè)。水孔不宜排布于螺釘正上方水孔距頂針孔入子孔螺孔等不宜太近不小于3mm一般不在塑件熔接的地方設(shè)置水路免影響制品強(qiáng)度盡量避免從成型面及側(cè)壁打水孔水孔不可與任何對象干涉澆口熱流道附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻通?？墒估鋮s水先通過澆口附近水路不宜過長保證進(jìn)出冷卻水溫一般5度以內(nèi)精密件3度內(nèi) 制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻手機(jī)塑模常用水路排布形式手機(jī)塑件都要求很高質(zhì)量雖然成品小都要排布模仁循環(huán)水路以良好控制模溫提高成品質(zhì)量。冷卻水道位置取決于于成品的形狀和不同的壁厚,原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料自模具熱傳導(dǎo)困難的地方,根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則,冷卻水道應(yīng)圍繞模具的成型的成品,且盡量排列均勻一致冷卻過程熱傳導(dǎo)的最重部份是從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導(dǎo): 冷卻系統(tǒng)行為受從模具材料到冷卻介質(zhì)熱傳導(dǎo)的影響熱傳導(dǎo)受冷卻液流經(jīng)模具材料時的紊亂程度、冷卻液進(jìn)口溫度、冷卻液的性質(zhì)及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響從水管外壁到冷卻液的熱傳導(dǎo)比層流有效得多。過大的紊亂會浪費(fèi)泵功率而且沒有獲得更大的熱傳導(dǎo)能力。在考慮冷卻介質(zhì)時要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積在足夠的壓力下達(dá)到所需的流速并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。確定冷卻水孔的直徑應(yīng)注意的問題是, 無論多大的模具,水孔的直徑不能大于14mm, 否則冷卻難以形成亂流狀況。一般水孔的直徑可根據(jù)制品的平均肉厚來確定。平均肉厚小于2mm時, 水孔的直徑取810mm; 平均肉厚為24mm時, 水孔的直徑取1012mm; 平均肉厚為46mm時, 水孔的直徑取1014mm。手機(jī)塑件壁多為很薄水孔直徑多取8mm,當(dāng)成品很小時也可取6mm。8.4 設(shè)計原則（1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；（2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好；（3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗表明，冷卻水管中心距B大約為2.53.5D，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為0.81.5B。最小不要小于10。（4）澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳；（5）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過5（6）冷卻水的開設(shè)方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設(shè)水孔。（7）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。在對冷卻系統(tǒng)做計算之前，需要對某些數(shù)據(jù)取值，以便對以后的計算作出估算；取閉模時間3S，開模時間3S，頂出時間2S，冷卻時間30S，保壓時間20S，總周期為60S。其中冷卻時間依塑料種類、塑件壁厚而異，一般用下式計算：t=62/(3.1420.07)8/3.142(200-50)/(80-50)=73（S）式中：S塑件平均壁厚，S取6mm； 塑料熱擴(kuò)散系數(shù)(mm/s)，=0.07；T成型溫度160-220，T取200；T平均脫模溫度，T取80；T模具溫度4080，T取50。第9章 導(dǎo)向系統(tǒng)9.1 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計 注塑模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。9.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用(1) 定位作用合模時保證動、定模正確的位置，以便合模后保持模具型腔的正確形狀。(2) 導(dǎo)向作用合模時引導(dǎo)動模按序正確閉和，防止損壞凹、凸模。(3) 承載作用導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。9.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及設(shè)計模具設(shè)計通常購買標(biāo)準(zhǔn)模架，其中包括了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。如模架圖9.4 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計通常有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就足夠動、定模之間的正確定位了。但由于導(dǎo)套和導(dǎo)柱之間存在間隙，所以對于薄壁、精密塑件的注塑模具，僅有導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不夠的，還必須在動、定模之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。本設(shè)計涉及產(chǎn)品的同軸度，所以要設(shè)置錐面定位。第10章 精密注塑模具技術(shù)的介紹10.1 簡介塑料的注射成型是最重要的成型方法之一, 它包括塑料的塑化、注射、保壓和冷卻等幾個基本過程。而精密注射成型是指所得制品具有高精度的形狀和尺寸, 有良好轉(zhuǎn)寫性, 翹曲或變形低, 光學(xué)性能優(yōu)異的注射成型。這需要具備以下幾個必要條件充填于模的塑料具有良好流動性充填塑料的流動性與密度均勻且穩(wěn)定充填塑料量必須穩(wěn)定充填塑料內(nèi)部的應(yīng)力要小且穩(wěn)定6。近年來, 隨著電子、電信、醫(yī)療、汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展, 對塑料制品的高精度、高性能的要求日益增強(qiáng), 促使精密注射成型技術(shù)不斷進(jìn)步, 新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)。其中有適于成型光學(xué)透鏡的注射壓為舀成型技術(shù)有提高塑料的流動性, 降低制品內(nèi)應(yīng)力的超高速注射成型和無保壓注射成型技術(shù)有提高模具轉(zhuǎn)寫性, 降低制品內(nèi)應(yīng)力的高模溫注射成型技術(shù)有用于成型超微小零件的超微小精密注射成型技術(shù)有使用計算機(jī)智能控制的于十算機(jī)化的注射成型技術(shù)還有對成型機(jī)械與工藝進(jìn)行精確控制以提高制品精度的各種控制技術(shù)。精密注塑成型，是針對制品的精度要求而言的。一般來說，包括以下幾個方面的含義：1. 幾何精度：包括制品的尺寸精度和形位精度，是指制品在幾何方面的精度要求，是精密注塑成型需要解決的一個主要問題。相比之下，尺寸精度目前比較容易解決，可以達(dá)到m的精度，而形位精度的提高則比較困難。2. 機(jī)能精度：包括了比較廣泛的含義，是根據(jù)幾何精度以外的制品的實際功能需要而提出來的。比如說，光學(xué)元件的透光度、雙折射、表面光潔度的要求；空調(diào)機(jī)風(fēng)扇葉輪的重量偏差量和動平衡要求；齒輪等傳動零件對強(qiáng)度和內(nèi)應(yīng)力均勻的要求；照相機(jī)、復(fù)印機(jī)等產(chǎn)品對外殼表面色彩、外觀的要求等。精密注塑成型，從嚴(yán)格意義上來說，指的是通過注塑設(shè)備生產(chǎn)出來的塑膠制品的尺寸精度，可以達(dá)到0.01mm以下，通常在0.010.001mm之間的一種注射成型生產(chǎn)方式。 隨著高分子材料和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子電路高度集成化，使得工業(yè)設(shè)備零件逐漸發(fā)展為高性能化、高精度化、輕量化、小型化和微型化。這樣，精密塑膠制件因為符合高精度要求，同時具備良好的機(jī)械、力學(xué)性能以及尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點，在機(jī)械、電子、儀器、通訊、汽車和航空儀表等行業(yè)領(lǐng)域里，取代了部分高精度的金屬零件而得到了廣泛應(yīng)用6。10.2 精密成形如何提高注射成型技術(shù)、生產(chǎn)出高精度的塑料制品，創(chuàng)造附加值高的產(chǎn)品，是所有公司努力奮斗的目標(biāo)。精密注射成型技術(shù)因此受到廣泛重視。為了得到高精度的塑料制品,需要從四方面去努力，一是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要合理，二是制造精密的模具，三是采用優(yōu)質(zhì)的塑料，四是采用精密的注射成形工藝。10.3 精密模具應(yīng)該具備下列條件1) 優(yōu)良的模具結(jié)構(gòu)2) 零件及模具裝配后的精度高3) 模具要有足夠的剛性4) 成形制品快速且均勻的冷卻5) 合理的澆注系統(tǒng)6) 正確協(xié)調(diào)的模具動作7) 優(yōu)質(zhì)的模具鋼材8) 排氣良好10.4 精密注射成形工藝許多人認(rèn)為要得到精密膠件，只要設(shè)計和制造精密的模具就可以，其實這是一種偏見。精密的模具只是精密注射成型技術(shù)中其中的一環(huán)，還有許多很重要的因素需要引起我們的重視。有時精密成型并不一定需要高精密度的模具,一般品質(zhì)的模具, 如果配合正確穩(wěn)定的注射成型條件,一樣可以得到尺寸穩(wěn)定性高,性能良好的塑料制品。制品尺寸精度的影響因素： 風(fēng)、室溫、環(huán)境、時間、材料、注射機(jī)、模具溫度控制、射出成形條件（成形壓力、成形周期、 成形溫度）11。10.5 結(jié)論精密成型技術(shù)是一種連續(xù)性、相互關(guān)連的、許多技術(shù)的組合，它代表企業(yè)整體的技術(shù)能力與水平。不良率的高低，是整個企業(yè)能力的總體表現(xiàn)，并非某個部門、某個人的能力表現(xiàn)。既然精密注射成型技術(shù)，是許多相互關(guān)連技術(shù)的組合，所以我們應(yīng)該從制品結(jié)構(gòu)的合理性、塑料原料的質(zhì)量、處理方法、加工環(huán)境、注射機(jī)性能、模具質(zhì)量、注射成型工藝條件的設(shè)定等一系列因素來考慮?？偨Y(jié)與展望在對塑料件的設(shè)計過程中，本人查閱了很多資料，學(xué)習(xí)了之前未曾了解的一些知識，開闊了視野，對模具行業(yè)也有了新的認(rèn)識。在技能方面，通過對此塑件模具的設(shè)計，本人更加熟練了對3d軟件和AutoCAD的運(yùn)用，同時，學(xué)習(xí)了新的軟件。期間，我遇到了不少困難，如由于對軟件不熟悉，設(shè)計初期沒有設(shè)置繪圖尺寸，直到導(dǎo)入模架才發(fā)現(xiàn)問題；設(shè)計初期經(jīng)驗不足，考慮不全面，沒有對工作資料進(jìn)行備份，由于失誤丟失前期工作，只能重做等等。這些困難有專業(yè)性的也有非專業(yè)性的，解決專業(yè)性難題，讓本人更加深刻的掌握了模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，而解決那些非專業(yè)性的難題，讓本人學(xué)會了做事縝密，鍛煉了自己的耐心和毅力。在設(shè)計過程中，本人運(yùn)用了大量的計算機(jī)輔助設(shè)計，大大地提高了效率，本人深深感受到CAD技術(shù)的優(yōu)越性和科學(xué)性。由于對軟件和設(shè)計方法的不熟悉，本人走了很多彎路，浪費(fèi)了許多時間，造成時間緊張，導(dǎo)致最后還有有很多不完善的地方有待改進(jìn)。如成型部分壁薄且件長，但由于時間緊張，只能放棄。最大的失誤就是在早期放置塑件位置布局型腔時，由于經(jīng)驗不足，沒有做長遠(yuǎn)考慮，塑件位置擺反，導(dǎo)致兩個型腔距離過近，以致影響到后來冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和澆口的設(shè)計。由于時間緊迫，已經(jīng)來不及重做，所以只得帶著遺憾完成此設(shè)計。但遺憾也是一種收獲，它會在以后的工作中時時督促本人做的更好。致謝本設(shè)計是在我的指導(dǎo)教師老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的各位同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完 成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的 謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！參考文獻(xiàn)1 趙波等.ug CAD實用教程.北京：清華大學(xué)出版社，20022 陸勁昆等.ug 注塑模具設(shè)計.北京：北京大學(xué)出版社，20023 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19964 馮炳堯等.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19985 奚永生.精密注塑模具設(shè)計. 北京：中國輕工業(yè)出版社，19976 塑料模設(shè)計手冊著.塑料模設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19947吳崇峰.實用注塑模CAD/CAE/CAM技術(shù). 中國輕工業(yè)出版社，20008蔣繼宏等.注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例. 中國輕工業(yè)出版社，20009黃毅宏等.模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社，199910唐應(yīng)謙.數(shù)控加工工藝學(xué). 北京：中國勞動社會保障出版社，200011彭建聲.模具技術(shù)問答. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200112 陸勁昆等