索尼游戲鼠標(biāo)上蓋注塑模設(shè)計(jì)-抽芯塑料注射模含4張CAD圖帶開(kāi)題,索尼,游戲,鼠標(biāo),注塑,設(shè)計(jì),塑料,注射,cad,開(kāi)題 摘 要 近年來(lái)，機(jī)械工業(yè)的全國(guó)復(fù)興，眾多制造業(yè)職業(yè)者都越來(lái)越關(guān)注機(jī)械CAD / CAM技術(shù)，不僅因?yàn)镃AD / CAM技術(shù)發(fā)展成一種相對(duì)成熟的技術(shù)，也因?yàn)樗芰现破泛湍＞? d的設(shè)計(jì)和注塑工藝分析發(fā)展更成熟了，塑料模具工業(yè)的作用也越來(lái)越重要。 本模具設(shè)計(jì)過(guò)程展示了該模具的設(shè)計(jì)歷程，分析了該模具的工藝特點(diǎn)，介紹了ABS材料的成形工藝特點(diǎn)。在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，提出并比較了不同成形方案，最終選用了最佳方案。同時(shí)對(duì)模具結(jié)構(gòu)和計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后對(duì)模具的成型部分進(jìn)行了分析，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行了校核。介紹了模具的工作原理，并簡(jiǎn)要介紹了模具的裝配。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，采用三維立體建模的高端軟件Unigraphics(ug)設(shè)計(jì)了塑料殼注塑模具的3d模型,根據(jù)模具設(shè)計(jì)的尺寸，選擇并安裝相應(yīng)的模架。 關(guān)鍵詞:殼體;注塑模;實(shí)體造型;模具;AutoCAD;Unigraphics(ug) Abstract In recent years, the machinery industry of the national revival, many manufacturing professionals are increasingly focused on mechanical CAD/CAM technology, not only because of CAD/CAM technology to develop into a relatively mature technology, but also because of plastic products and mould design and injection molding process analysis development of 3 d is more mature, the effect of plastic mold industry is becoming more and more important. The design process of the mould shows the design process of the mould, analyzes the technological characteristics of the mould, and introduces the forming process characteristics of ABS material. In the process of die structure design, different forming schemes are proposed and compared. At the same time, the die structure and calculation are analyzed in detail. Finally, the forming part of the mould was analyzed and the equipment was checked. The working principle of mould is introduced, and the assembly of mould is introduced briefly. In this graduation project, the 3d model of the plastic shell injection mold was designed using the high-end software Unigraphics(ug) of 3d stereo modeling. According to the size of the mold design, the corresponding mold frame was selected and installed. Keywords: shell; Injection mold; Solid modeling; The mold; AutoCAD; Unigraphics (ug)  目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒 論 1 1.1研究背景與意義 1 1.2 工業(yè)生產(chǎn)模具技術(shù)現(xiàn)狀 1 1.3 塑料模具的分類 3 1.4研究?jī)?nèi)容與方法 3 第二章 鼠標(biāo)上蓋設(shè)計(jì)及成型工藝的分析 5 2.1 塑件分析 5 2.2 塑料的選材及性能分析 7 2.3 ABS塑料的注射過(guò)程及工藝 8 2.4 殘余應(yīng)力引起的龜裂 8 第三章 鼠標(biāo)上蓋模具設(shè)計(jì)方案 10 3.1 分型面方案的優(yōu)化確定 10 3.2 型腔數(shù)量以及排列方式確定 11 第四章 模具設(shè)計(jì)與對(duì)比創(chuàng)新 12 4.1 注塑機(jī)選型 12 4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) 14 4.3 注塑件工作尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 18 4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) 20 4.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 4.7 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 23 4.8 模具材料例表 24 4.9 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 24 4.10 模具材料例表 27 第五章 模具裝配 28 5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求 28 5.2 塑料模具裝配過(guò)程 29 設(shè)計(jì)總結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 致謝 32 緒 論 1.1研究背景與意義[1] 塑料是高分子有機(jī)化合物，成分主要是由樹(shù)脂。塑料其余成分包括增塑劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng)劑、固化劑、填料及其它配合劑。 塑料密度小、質(zhì)量輕。塑料比強(qiáng)度高；良好的絕緣性能和低介電損耗是電子行業(yè)不可缺少的原材料。塑料具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的抗酸、堿和多種化學(xué)物質(zhì)的耐腐蝕性。塑料具有優(yōu)異的抗摩擦、耐磨、抗沖擊和隔音性能。因此，塑料是金屬、纖維和硅酸鹽的三大傳統(tǒng)材料之一。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，塑料零件已成為各行各業(yè)中最重要的材料之一。 塑料工業(yè)的發(fā)展階段大致分為一下及個(gè)階段： 1.在20世紀(jì)30年代早期，科學(xué)家們發(fā)明了諸如醛、硝酸纖維和聚酰胺等熱塑料。其工業(yè)化的特點(diǎn)是間歇性生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)。 2.20世紀(jì)30年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料工業(yè)生產(chǎn)為塑料工業(yè)奠定了基礎(chǔ)，為塑料工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展鋪平了道路。 3.所示。Leap stage:從20世紀(jì)50年代中期到20世紀(jì)60年代末，塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加，成型工藝趨于完善。 4.所示。通過(guò)共聚、交聯(lián)、調(diào)合、復(fù)合、增強(qiáng)、發(fā)泡、填充等方法，提高塑料性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，使生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。塑料工業(yè)正在朝著自動(dòng)化、連續(xù)性、系列化的產(chǎn)品和新的功能和塑料領(lǐng)域發(fā)展。 中國(guó)的塑料工業(yè)發(fā)展到很晚。50年代末,由于聚氯乙烯的生產(chǎn)設(shè)備,和70年代中期引入石化裝置建成投產(chǎn),使塑料行業(yè)有兩個(gè)飛躍,與此同時(shí),塑料加工機(jī)械和技術(shù)方法也得到了快速發(fā)展,各種各樣的加工技術(shù)已經(jīng)完成。 隨著工業(yè)塑料零件和各種日用塑料零件的需求不斷增加，產(chǎn)品周期的更新?lián)Q代越來(lái)越短，塑料、產(chǎn)量和質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。 1.2 工業(yè)生產(chǎn)模具技術(shù)現(xiàn)狀 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要技術(shù)裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模具是指用于塑料零件成型的模具。它是型腔模的一種類型。 模具設(shè)計(jì)、加工設(shè)備、制造強(qiáng)度的好壞，取決于模具質(zhì)量的好壞，直接影響到許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老產(chǎn)品的升級(jí)換代，影響產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)工業(yè)認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)”，而日本則認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮的勞動(dòng)力”。 近年來(lái)，我國(guó)各行業(yè)都十分重視模具的發(fā)展。1989年,國(guó)務(wù)院發(fā)布了“產(chǎn)業(yè)政策決定”的要點(diǎn),重點(diǎn)支持產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,產(chǎn)品,模具制造,機(jī)械技術(shù)改造的第一序列,它決定了模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要地位,并提出了模具行業(yè)的振興的主要任務(wù)。 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。一副好的塑料模具與模具的設(shè)計(jì)、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。塑料成型技術(shù)發(fā)展方向可以歸納總結(jié)為一下幾個(gè)方面: 1.模具標(biāo)準(zhǔn)化是為了適應(yīng)大規(guī)模批量生產(chǎn)塑料成型，縮短模具制造周期的需要，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作非常重要，目前標(biāo)準(zhǔn)化程度僅為20%。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 當(dāng)前的任務(wù)是重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。 2.加強(qiáng)理論研究 3.塑料制件的精密化、微型化和超大型化 4.新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 各種新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，模具加工技術(shù)的創(chuàng)新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展趨勢(shì)。 1.2.1 CAD/CAM開(kāi)發(fā)平臺(tái)及其發(fā)展趨勢(shì) CAD/CAM技術(shù)自誕生以來(lái)已有30多年的歷史。它經(jīng)歷了二維繪圖、線框模型、自由曲面模型、實(shí)體建模和特征建模等重要的發(fā)展階段。其間還伴隨著參數(shù)化、變量化、尺寸驅(qū)動(dòng)等技術(shù)的融入。 通過(guò)三十多年的努力，CAD/CAM技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面日趨成熟，同時(shí)推出了許多商品化系統(tǒng)，諸如Pro/Engineer，UGII,CATIA，Solid Works等。但另一方面，軟件技術(shù)卻停止了被淘汰的手段，CAD/CAM系統(tǒng)的發(fā)展伴隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的高速發(fā)展，朝著更高更深層的方向發(fā)展。CAD/CAM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)主要可分為三種方式： 1.完全自主版權(quán)的開(kāi)發(fā)，一切需從底層做起； 2.基于CAD系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)，如基于CAD軟件的二次開(kāi)發(fā); 3.基于cad/CAM軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，兩種方法的開(kāi)發(fā)可以是核心層，短開(kāi)發(fā)周期，快速，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，功能齊全，當(dāng)然，平臺(tái)的價(jià)格也非常昂貴?？梢?jiàn)，CAD/CAM開(kāi)發(fā)平臺(tái)正朝著更高、更高的層次發(fā)展。同時(shí)，它繼續(xù)整合到計(jì)算機(jī)軟件的新技術(shù)中，展示了開(kāi)放和多元化的發(fā)展趨勢(shì)。 總結(jié)了CAD / CAM平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì)如下:可以看出，CAD/CAM的開(kāi)發(fā)平臺(tái)正朝著一個(gè)更深、更高的層次發(fā)展。同時(shí)，它不斷地融入到計(jì)算機(jī)軟件的新技術(shù)中，呈現(xiàn)出一種開(kāi)放、多元化的發(fā)展趨勢(shì)。CAD/CAM平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)概括如下： 　　1.支持各種主流計(jì)算平臺(tái)，包括微軟 蘋果等主流系統(tǒng)。 　　2.采用面向?qū)ο蠹夹g(shù).對(duì)象具有封裝性、繼承性、多態(tài)性，使對(duì)象模塊化、插件化，從而提高了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和軟件維護(hù)的效率，提高了代碼的可重用性和互操作性，最終提高了整體質(zhì)量目標(biāo)的應(yīng)用。 　　3.采用軟件組件技術(shù)與開(kāi)放式結(jié)構(gòu)?；诮M件的功能可為設(shè)計(jì)者提供很大程度的柔性，通過(guò)組件技術(shù)提供的功能模塊，開(kāi)發(fā)者可方便地把它嵌入到應(yīng)用中，并能夠快速適應(yīng)前沿技術(shù)和擴(kuò)展核心功能。這些均主要得益于它采用了組件技術(shù).軟件組件技術(shù)為開(kāi)放奠定了基礎(chǔ)，既然開(kāi)放就應(yīng)該統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn). 　　4.支持混合維造型——線框、曲面、實(shí)體，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層采用統(tǒng)一的精確邊界表示，支持流形與非流形拓?fù)?，并在造型功能上做的越?lái)越深入、廣泛.如PARASOLID的復(fù)雜過(guò)渡處理、ACIS的可變形曲面、CAS.CADE的參數(shù)化和特征等功能。 　　5.提供更用戶化的功能。傳統(tǒng)的CAD/CAM平臺(tái)只提供最基本的幾何造型功能，如基本圖形的繪制、基本體素的生成.當(dāng)今的平臺(tái)則提供更上層的功能，如特征造型、約束造型。這種集成開(kāi)發(fā)環(huán)境可大大提高開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)效率，更便于以CAD/CAM為核心的集成化、一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。 1.3 塑料模具的分類 對(duì)塑料模具的分類有很多種方法。根據(jù)塑料零件的成型方法，可分為以下幾類。： 1. 注射模（又稱注塑模）； 2. 壓縮模； 3. 壓注模； 4. 擠出模； 5. 氣動(dòng)成型模。 以上是常見(jiàn)的成型方法，還有泡沫塑料成型模、搪塑模、澆鑄模、回轉(zhuǎn)成型模、聚四氟乙稀壓錠模等。 1.4研究?jī)?nèi)容與方法 畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)符合畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)校的要求。同時(shí)，該塑料注塑模具的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo): 1.對(duì)塑料的物理性質(zhì)、流動(dòng)性、物理、化學(xué)變化以及塑料的組成、分類和性能有更深入的了解。 2.對(duì)塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn)有更深入的了解，并正確分析模具成型工藝的要求。 3.掌握各種模具的各種成型設(shè)備的要求。 4.掌握各種成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并能設(shè)計(jì)中、復(fù)雜模具。 5.具有分析和解決注塑現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的能力，包括分析形成缺陷原因的能力，并提出解決方案。 6.熟練使用Pro Engineer、UG等3D建模軟件，以及Auto CAD等2D繪圖軟件。 7.結(jié)合之前所學(xué)的各種課程，綜合運(yùn)用各種知識(shí)，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。 8.在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還應(yīng)注意塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r，如新技術(shù)、新技術(shù)和新材料的動(dòng)態(tài)，閱讀外語(yǔ)材料，學(xué)習(xí)新知識(shí)，更好的設(shè)計(jì)和振興塑料成型加工技術(shù)服務(wù)在我國(guó)。 第二章 鼠標(biāo)上蓋設(shè)計(jì)及成型工藝的分析 圖2.1 鼠標(biāo)上蓋 2.1結(jié)構(gòu)分析如下 該塑件為殼體，表面光滑，在模具設(shè)計(jì)和制造上要有良好的加工工藝，確保成型零件具有一定的光潔度； 殼體頂部凹下的膠位是為了插入上蓋時(shí)能配合緊密，所以必須具備一定的制造精度；下面的倒扣需要用到斜頂成型[2]。 關(guān)于尺寸的精度在產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)的分析，影響尺寸精度的因素很多。首先,緊隨其后的是，模具的制造精度和模具的磨損程度是塑料的收縮率的波動(dòng)和工藝條件的變化。在成型后的塑料零件和模具結(jié)構(gòu)的形狀的衰老變化后，由于塑料零件的尺寸精度往往不高，在保證使用要求的前提下，應(yīng)盡量選擇低精度等級(jí)。 根據(jù)sj1372-78標(biāo)準(zhǔn)確定塑料零件的公差值。根據(jù)sj1372-78，選擇精度等級(jí)。這部分不滿足高要求。一般選用精度等級(jí)。 如表1-1所示 基本尺寸 精度等級(jí) 基本尺寸 精度等級(jí) ４ ８ ４ ８ ～３ 0.12 0.48 >65~80 0.38 1.6 >3~6 0.14 0.56 >80~100 0.44 1.8 >6~10 0.16 0.61 >100~120 0.50 2.0 >10~14 0.18 0.72 >120~140 0.56 2.2 >14~18 0.20 0.80 >140~160 0.62 2.4 >18~24 0.22 0.88 >160~180 0.68 2.7 塑料冷卻收縮會(huì)使它緊包凸核心或腔的一部分,因此,為了方便備用芯塑料部件或擺脫腔的塑料部件,防止脫模壓力塑料部分,在設(shè)計(jì)時(shí)必須內(nèi)外塑料零件表面有足夠的邊坡沿脫模方向。撓度取決于塑料的形狀、壁厚和收縮。在不影響塑料零件使用的前提下，脫模量可以較大。 打開(kāi)模具塑料部件后，保持腔內(nèi),查表是ABS草案:腔:1°20ˊˊ~ 40;核心:35 ~ 1。如果模具留在腔打開(kāi)后,脫模偏的塑料部件的內(nèi)表面應(yīng)大于塑料部件的外表面,例如塑料部件設(shè)計(jì)中,為ABS草案:腔:1°,核心:50ˊ。一般來(lái)說(shuō)，在塑料零件的公差范圍內(nèi)不包括脫模斜度。 　塑料零件的壁厚對(duì)塑料零件的質(zhì)量有很大的影響。當(dāng)壁厚過(guò)小時(shí)，流動(dòng)阻力較大。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下要求:足夠的強(qiáng)度和剛度;脫?？梢栽诓蛔冃蔚那闆r下被逐出機(jī)構(gòu);能承受裝配的緊固力。檢查熱塑性塑料碎片最小壁厚和推薦壁厚,ABS最小壁厚為0.8㎜部分,建議壁厚是1㎜中型塑料部件。 同一塑料部件的壁厚應(yīng)盡可能保持一致，否則由于不同的冷卻或固化速度，會(huì)產(chǎn)生額外的內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致塑料部件的翹曲、收縮、開(kāi)裂甚至開(kāi)裂。如果太厚，塑料部件會(huì)凹下去，里面會(huì)形成氣泡。當(dāng)需要不同的壁厚時(shí)，不同壁厚的比例不應(yīng)超過(guò)1:3，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)男拚霃絹?lái)減緩厚、薄過(guò)渡段的突變?？傊?根據(jù)塑料零件的使用性能要求,塑料部件的塑料零件壁厚的壁厚值δ1.5㎜。 要求使用的塑料部分除了部分鋒利的角落,每一個(gè)角落應(yīng)用圓角過(guò)渡,這樣才不會(huì)因?yàn)閼?yīng)力集中在角落里,當(dāng)壓力或沖擊振動(dòng)斷裂,甚至因?yàn)樾纬蓛?nèi)部壓力的過(guò)程中剝離、開(kāi)裂,尤其是在塑料零件在里面。通常,內(nèi)壁半徑應(yīng)該一半的壁厚和外墻厚度半徑的1.5倍,一般圓角不小于0.5㎜。塑件各個(gè)圓角半徑參見(jiàn)塑件零件圖。 孔的設(shè)計(jì)由于需要，本塑件有設(shè)置圓柱孔和其他形式的通孔，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)零件圖。由于這些孔結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，可以用機(jī)械加工或電火化加工即可。 2.1.2 成型工藝分析 采用一般精度等級(jí)5級(jí)，大量生產(chǎn)。該塑件壁厚約為1mm左右，考慮到殼體左右部分比較淺，脫模斜度為1度；由于下面的倒扣需要用到斜頂模斜度也設(shè)置為1度。 2.2 塑料的選材及性能分析 因?yàn)槭髽?biāo)殼體是支撐的類型。首先從它的使用性能上分析必須具備有一定的綜合機(jī)械性能包括良好的機(jī)械強(qiáng)度?？估瓘?qiáng)度、硬度、耐磨性要突出，綜合機(jī)械性能要好。再加上一定的耐寒、耐油、耐水等性能和化學(xué)穩(wěn)定性和電器性能。能滿足以上性能的塑料材料有多種，但從材料的來(lái)源以及材料的成本考慮，ABS更適合些。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料，它的來(lái)源廣，成本低，符合塑料成型的經(jīng)濟(jì)性。因此，在選擇材料時(shí)，會(huì)考慮ABS，而ABS作為鼠標(biāo)的后蓋，可以滿足其性能和形成特性。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，簡(jiǎn)稱：ABS）。 材料部分有更好的光澤。密度為1.02 ~ 1.0 g/cm3, ABS(抗沖擊性)的收縮率為0.3 ~ 0.8,ABS(耐熱性)的收縮率為0.3 ~ 0.8。ABS具有優(yōu)異的抗沖擊性能，在低溫下不會(huì)迅速降解。具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎沒(méi)有影響，酮、醛、酯、氯化烴類、溶解或乳化形成，大多數(shù)不溶于醇類和烴類溶劑，但長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化烴的膨脹。ABS塑料表面受到冰酸醋、植物油等化學(xué)腐蝕，會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。ABS具有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。任何顏色都可以在顏色調(diào)整后進(jìn)行匹配。缺點(diǎn)是賴熱性不高,連續(xù)工作溫度為70°C,熱變形溫度為93°C左右。惡劣的天氣阻力，容易在紫外線輻射作用下變硬變脆。 根據(jù)ABS三種組件的不同比例，其性能也略有不同，可以適應(yīng)各種應(yīng)用。ABS用于機(jī)械工業(yè)制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管、電機(jī)外殼、儀表外殼、儀表面板、水箱外殼,等等。在汽車行業(yè),ABS用于制造汽車擋泥板、扶手、熱空調(diào)管、加熱器、等等,ABS疊層板是用來(lái)制造汽車車身。ABS還可用于紡織設(shè)備、電器部件、文化和教育體育用品、玩具、電子風(fēng)琴、錄音機(jī)、農(nóng)藥噴霧器、家具等。 ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少鑄件的焊接痕跡，并盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)材料流動(dòng)的阻力。在正常成型條件下，壁厚和熔體溫度對(duì)收縮影響不大。塑料零件精度高,溫度可控制在50 ~ 60°C,請(qǐng)求部分光澤和耐熱性,應(yīng)控制在60 ~ 80°C。 2.2.1 使用特點(diǎn)： 1.綜合性能好，沖擊強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，電氣性能好。 2.它具有良好的熔化能力，與372樹(shù)脂玻璃融化良好，可制成兩色塑料部件。 3.高耐沖擊性、高耐熱性、阻燃性、增強(qiáng)性、透明度等級(jí)。 2.2.2 成型特性： 1.無(wú)定形材料，中流動(dòng)性，高吸濕性，一定要完全干燥，光亮的塑膠零件表面必須預(yù)熱好長(zhǎng)時(shí)間，干燥80-90度，3小時(shí)。 2.材料溫度高，模具溫度高，但材料溫度過(guò)高，容易分解(分解溫度為>270度)。 3.如果需要解決水夾帶的問(wèn)題，應(yīng)提高材料的流動(dòng)性，如材料溫度高、模具溫度高、進(jìn)水水位變化等。 4.成型熱或阻燃材料等水平，模具表面殘留塑料分解后3 - 7天的生產(chǎn)，導(dǎo)致模具表面光亮，及時(shí)清理模具，并模具表面增加排氣位置。 2.3 ABS塑料的注射過(guò)程及工藝[2] 2.3.1 注射成型過(guò)程 1.成型前準(zhǔn)備，對(duì)ABS進(jìn)行干燥。ABS是吸水塑料，在室溫下，24小時(shí)可以吸收水分0.2% - 0.2%，而水不會(huì)對(duì)機(jī)械性能產(chǎn)生顯著影響，但當(dāng)我們進(jìn)行注入時(shí)，如果濕度超過(guò)0.2%，則塑料表面會(huì)受到大的影響，因此ABS處理，確保事先干燥，干燥后的含水量應(yīng)小于0.2%。ABS的干燥方法: 常壓熱風(fēng)干燥 80-85℃ 2-4小時(shí) ；真空熱風(fēng)干燥 80℃ 1-2小時(shí)。 2.注射過(guò)程.塑料注塑機(jī)在加熱后，將模具澆注系統(tǒng)所達(dá)到的塑化流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入模具型腔成型，可分為充型和壓實(shí)、壓、放回、冷卻五個(gè)階段。 2.4. 殘余應(yīng)力引起的龜裂 殘余應(yīng)力主要由三種條件引起，即填滿、脫模和金屬鑲嵌。作為在充填過(guò)剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手。 1.由于直澆口的壓力損失最小，如果主要是在直澆口附近造成的，則可以采用多點(diǎn)分配門、側(cè)澆口和手柄門。 2.在樹(shù)脂不衰變的前提下，適當(dāng)?shù)臉?shù)脂溫度可以降低融化的粘度，提高流動(dòng)性，降低注射壓力，減輕壓力。 3.一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。 4.長(zhǎng)時(shí)間的注射和壓力保護(hù)也會(huì)產(chǎn)生壓力，所以最好適當(dāng)?shù)乜s短或進(jìn)行壓力保護(hù)開(kāi)關(guān)。不良的脫模效果是主要原因?？梢杂脕?lái)降低注射壓力,增加通風(fēng),并增加推桿或區(qū)域的數(shù)量,減少模具方法改善表面粗糙度值,當(dāng)然,噴灑脫模劑是一種方法,但應(yīng)注意隨訪過(guò)程中,不良反應(yīng),如燙金、涂料等。 ? 第三章 鼠標(biāo)上蓋模具設(shè)計(jì)方案 3.1 分型面方案的優(yōu)化確定 分型面用于去除可分離界面的塑料模具和澆注系統(tǒng)，分別稱為分型面，分型面選擇在模具設(shè)計(jì)中具有最大的影響，分型面設(shè)計(jì)合理，塑件模具的質(zhì)量有很大的影響?；旧?，它是一種模具設(shè)計(jì)方案的分型面，所以分型面的選擇決定了整體模具設(shè)計(jì)方案。 3.1.1 分型面的選擇原則[3] 1.使分型面容易加工。 2.保證塑料制品能夠脫模。 3.盡量避免側(cè)向抽芯。 4.使側(cè)向抽芯盡量短。 5.有利于排氣。 6.有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 7.盡量減少塑件在合模方向的投影面積。 8.盡可能滿足塑件的使用要求。 9.盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 10.有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。 11.長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向。 綜上所述，塑性部分的分型面由于其表面較多而不能在一個(gè)平面上。為了成功地去除模具，分型面采用以下模具結(jié)構(gòu)。 圖3.1 分型面形式與位置 3.2 型腔數(shù)量以及排列方式確定 圖3.2 型腔排列方式 第四章 模具設(shè)計(jì)與對(duì)比創(chuàng)新 4.1 注塑機(jī)選型 噴射器被安裝在噴射器上。因此，在進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)噴油器的技術(shù)規(guī)格有一個(gè)詳細(xì)的了解。才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)格大小的確定主要是根據(jù)塑料零件和模具的腔和安排,確定模具結(jié)構(gòu),初步估計(jì)總體尺寸的前提下,設(shè)計(jì)師所需的模具注射量、鎖模力和注射壓力和拉桿之間的距離,模具的最大和最小厚度的形式發(fā)射,發(fā)射位置,啟動(dòng)計(jì)劃,模具開(kāi)啟距離計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇符合模具的噴射器。如果用戶提供了模型和規(guī)范，設(shè)計(jì)人員必須檢查它。若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。 4.1.2 型腔數(shù)量的校核及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核[6] 型腔數(shù)量的校核 （1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 （4.1） t取60s, 符合要求。 式中 K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，非結(jié)晶型塑料一般取0.8； M——注射機(jī)的額定塑化量，改注射機(jī)為16.8g/s； T——成型周期，因塑件還比較大，壁厚，取30s; m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量，取106.3g ; m2——澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，取1.04g ; （2）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 符合要求。 式中 ——注射機(jī)允許的最大注射量，該注射機(jī)為140g。 其他符號(hào)意義與取值同前。 （3）按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 殼體正反兩面產(chǎn)生的脹模力由內(nèi)模殼抵消；左右兩行位壓力由導(dǎo)柱和前模板的斜面抵消，取這兩處力的一半為正壓力： 分型面合模處的作用面積： 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力是，一般是注射壓力的30%-65%， 取平均壓力為： （4.2） （4.3） 符合要求。 2）注射機(jī)工藝參數(shù)的校核 （1）注射量的校核 注射量以容積表示最大注射容積為： 最少注射容積： 而 符合要求。 （2）鎖模力的校核 前面計(jì)算過(guò)，符合要求。 （3）最大注射壓力的校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 應(yīng)該大于注射成型所需調(diào)用的注射壓力的 即 式中； 為70—90； 代入數(shù)據(jù)計(jì)算，符合要求。 3）安裝尺寸的校核 最大與最小模具厚度 模具厚度H應(yīng)滿足 式中 該套模具厚度H=25+60+70+80+25=260mm 。 很明顯，選擇該注射機(jī)能滿足模具設(shè)計(jì)的要求。 4）開(kāi)模行程校核 ——注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程，取270mm，見(jiàn)表4.2； ——塑件推出行程取22mm； ——為包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度； 代值計(jì)算發(fā)現(xiàn)開(kāi)模行程能滿足。 4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是一種導(dǎo)流通道，用于引導(dǎo)從噴射器噴嘴到模具型腔的凝結(jié)劑熔體，具有傳質(zhì)、壓力傳遞和傳熱的功能。 4.2.1 主流道的設(shè)計(jì)[4] 主流道連接到注射機(jī)噴嘴和分流河道的通道,而且通常噴射器噴嘴在同一軸上,橫截面是圓的,帶有錐度,熔體的流動(dòng)和模具主流凝材料順利退出。 1）主流道尺寸和澆口的設(shè)計(jì) （1）主流道的小端直徑 D =注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5~1） =3+（0.5~1），取D=3.5mm 。 （2）主流道的球面半徑 SR =注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1~2） =15+（1~2），取SR=16mm 。 （3）球面的配合高度 ，取h=3mm 。 （4）主流道的長(zhǎng)度 取L=22+43.5=65.5mm。 主流道大端直徑 （半錐角） 取 澆口套總長(zhǎng) 2）澆口套的設(shè)計(jì) 小的末端和注射器噴嘴的主流通道反復(fù)接觸，屬于磨損的部分，更嚴(yán)格地使用材料，因此，模具的主流部分通常是為了移除噴霧器的替代品，從而有效地使用高質(zhì)量的碳鋼，比如T8A,T10A，熱處理硬度為50HRC~55HRC,如圖4.1所示。 圖4.1 主流道襯套 3）定位圈的設(shè)計(jì)與固定 由于該模具主流道比較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式，注射機(jī)定位孔尺寸為 ，定位圈尺寸取 ，兩者之間呈較松的間隙配合。 定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖4.2所示；定位圈和襯套的固定形式如圖4.3所示。 圖4.2 定位圈 4.2.2 澆口和流道的設(shè)計(jì)優(yōu)化 選擇點(diǎn)進(jìn)膠,如圖4.4，塑料熔體直接流入腔,因此,壓力損失小,進(jìn)給速度快,成型是容易的。另外傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng). 圖4.3 點(diǎn)澆口和流道的設(shè)置形式 4.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算[5] 部分確定塑料零件的幾何形狀和大小的模具稱為成型零件,包括凹模、核心,插入塊,形成桿,形成環(huán),等。當(dāng)形成部分,與塑料直接接觸,高壓的塑料融化,物料流的沖刷,模具和塑料部件之間的摩擦。因此，成型零件需要一個(gè)正確的幾何形狀，高精度和低表面粗糙度的尺寸，而且還需要一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)，形成具有高強(qiáng)度、剛度和良好耐磨性的部件。 成型零件,設(shè)計(jì)應(yīng)該基于塑料和塑料塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求,確定型腔的總體結(jié)構(gòu),選擇分型面和澆口位置,確定脫模方式,排氣部分等,然后根據(jù)零件加工成型,熱處理,裝配成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,工藝尺寸計(jì)算成型零件,這是成形零件強(qiáng)度和剛度的關(guān)鍵。 其工作尺寸為零件直接用于成型零件的尺寸，主要包括型腔的徑向尺寸和芯、腔的深度、芯的高度和中心距的大小。 ABS的成型收縮率為0.4%--0.7%所以平均收縮率取 s=0.55%。 塑件尺寸公差按SJ1372--78標(biāo)準(zhǔn)中的5級(jí)精度成型。 4.3.1 動(dòng)模部分的型芯與型腔 在鼠標(biāo)的上蓋上有兩個(gè)孔，它的形狀是由絲管推動(dòng)的。絲管針的前端設(shè)置有一定程度的脫模角，便于加工和更換。 1）長(zhǎng)方體型芯（見(jiàn)圖4.4） 圖4.4 長(zhǎng)方體型芯 （1）采用臺(tái)肩固定的形式，下底面用模珂與動(dòng)模壓緊。 （2）塑料零件的尺寸公差是由塑料零件公差的數(shù)值表格和模具設(shè)計(jì)得出的。 塑件尺寸 ，，,。 式中 s——塑料的平均收縮率，ABS為0.55%； ——塑件外徑尺寸（取25.64mm）； ——修正系數(shù)（取0.75）； ——塑件尺寸公差，見(jiàn)上塑料尺寸公差值； ——模具制造誤差，其他誤差忽略，當(dāng)尺寸小于50mm時(shí)， ；當(dāng)塑件尺寸大于50mm 時(shí)，。 2）動(dòng)模模仁（見(jiàn)圖4.5） 圖4.5 動(dòng)模型腔 （1）模仁為鑲?cè)胧?，通過(guò)沉頭螺釘固定在動(dòng)模板上。 （2）尺寸計(jì)算。塑件的尺寸公差源自《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》的塑件公差數(shù)值表3.1?！　?，，, (4.5) 式中各符號(hào)同前。 4.3.2 型腔零件剛度和強(qiáng)度校核 由于塑件成型部分采用模仁，再?gòu)哪０迳祥_(kāi)框把模仁鑲?cè)?，用螺絲吃緊。成型零件從模具內(nèi)核中有一定距離(20~25mm)來(lái)滿足條件，模具內(nèi)核也有一定的模板間距。所以成型時(shí)型腔零件完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求，在這里就不一一校核。在動(dòng)模板上，由于成型壓力很大部分垂直壓在其上，底部為了節(jié)約材料不打算采用支撐板。 4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 根據(jù)前腔的布置和彼此位置的尺寸，根據(jù)成型零件的尺寸，將標(biāo)準(zhǔn)模架組合在一起。結(jié)構(gòu)形式為CI2335, 60,70,8001。即采用數(shù)量為1的工字標(biāo)準(zhǔn)模架。 1）定模座板（280mm x 350mm、厚為25mm） 模具固定板是與模具和注塑機(jī)相連的固定板。材料是45鋼。 通過(guò)4個(gè)M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過(guò)2個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H8/f8配合[7]。 2）定模板（230mm x 350mm，厚60mm） 用于固定型芯、導(dǎo)套。固定板應(yīng)具有一定的厚度和足夠的強(qiáng)度，通常用45鋼，調(diào)到230HB~270HB。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，另外一段采用H7/f7配合；定模板與澆口套采用H7/m6配合[7]。 3）動(dòng)模座板（280mm x350mm、厚為25mm） 材料為45鋼，其上的注射機(jī)頂孔為直徑40 mm。 4）動(dòng)模板（230mm x 350mm，厚70mm） 滑塊滑過(guò)模套的矩形導(dǎo)槽以完成模型的橫向分離和還原。材料是45鋼。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)柱孔為H7/k6配合[7]。 5）墊塊(43mm x 350mm 厚80mm) （1）主要作用 在移動(dòng)模底板與支撐板之間形成彈射機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)空間，或調(diào)整模具的總厚度，以滿足注入器模具安裝的厚度要求。 （2）結(jié)構(gòu)形式 可以使用一個(gè)平行墊塊或角墊塊，該模具使用一個(gè)平行墊塊。 （3）墊塊材料 墊塊材料為Q235A，也可以用HT200、球墨鑄鐵等。改套模具采用Q235A制造。 6）推板（140mm x 350mm，厚度15mm） 材料為45鋼，滑動(dòng)板導(dǎo)向套孔和推板導(dǎo)套為H7/k6匹配。 7）推桿固定板（140mm x 350mm，厚度20mm） 鋼材為45鋼,其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/f9配合[7]。 模架如圖（4.6）所示： 圖4.6 模架 4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) 采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置，按模架規(guī)格選取即可。 4.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 1） 導(dǎo)向部分應(yīng)該相當(dāng)均勻分布在模具或接近的邊緣部分,足夠的距離中心模具應(yīng)該的邊緣,以保證模型的準(zhǔn)確性,防止變形后的壓力到導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 2）導(dǎo)套采用4個(gè)導(dǎo)柱，在等徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置。 3）導(dǎo)柱安裝在支撐板和模套上，導(dǎo)套安裝在固定板上。 4）為了保證分型面之間的良好接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套只應(yīng)在切割面處有晶片軸承槽，并在導(dǎo)孔口處切角。 5）當(dāng)模具閉合時(shí)，確保導(dǎo)件接觸先接觸，避免凸模先進(jìn)入腔內(nèi)，造成模具損壞。 6）當(dāng)動(dòng)態(tài)模板結(jié)合加工時(shí)，可以保證同軸度要求。 4.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 1）采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，如圖4.7所示。 2）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模的高度高6mm ~ 8mm。 3）為了使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)孔，導(dǎo)柱的末端常被制成圓錐導(dǎo)軌。 4）應(yīng)根據(jù)模具尺寸確定導(dǎo)柱直徑，保證足夠的抗彎強(qiáng)度。 5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f7或H8/f7間隙配合[7]。 6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為0.2um。 7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)固耐磨的表面和不易斷裂的內(nèi)芯。碳素工具鋼T8A和T10A經(jīng)滲碳淬火后通常采用低碳鋼處理，淬火后硬度高于50HRC或45鋼，表面淬火，低溫回火，硬度在50HRC以上。 圖4.7 導(dǎo)柱 4.5.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 導(dǎo)套與在模具的另一半上安裝的導(dǎo)柱相匹配，確定移動(dòng)和固定模的相對(duì)位置，以保證模具運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套。 1）采用帶頭導(dǎo)套，如圖4.8所示。 2）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 3）導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分根據(jù)H8/f7 H7/f7的間隙匹配，表面粗糙度為0.4um。另一端使用H7/e7來(lái)適應(yīng)模板。 4）導(dǎo)套材料可采用淬火鋼或銅等耐磨材料制成，模具中使用T8A。 圖4.8 導(dǎo)套 4.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注塑成型的每個(gè)周期中，塑料部件必須準(zhǔn)確地從模具的凹?；蚝诵闹腥〕?。推出機(jī)構(gòu)即完成脫出塑件的機(jī)構(gòu)。 4.6.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則[8] 塑料零件的彈射(彈射)是注塑成型過(guò)程中的最后一步。塑料零件的質(zhì)量將由產(chǎn)品的質(zhì)量決定，因此，塑件的推出是不可忽視的，應(yīng)遵循以下原則。 1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。 2）保證塑件不因推出而變形損壞。 3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠。 4）良好的塑件外觀。 5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。 4.6.2 塑件的推出機(jī)構(gòu) 該套模具的塑件采用推桿推出，推桿的形式為圓形。 1）推桿如圖4.9所示，共4根推桿。 圖4.9 帶肩圓筒推桿 2）推桿應(yīng)設(shè)置在脫模阻力大的地方。 3）推桿應(yīng)布置均勻。 4）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大的地方。 5）用H8/f8間隙與模板上的推桿空間相匹配。 6）通常，在將推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔表面平齊，或在空腔底面上方0.05mm~0.10mm。 7）推桿和推桿固定板，通常采用單側(cè)0.5 mm的間隙，這樣可以減少加工要求，但也可在多推桿時(shí)，不因?yàn)槊總€(gè)板孔軸上的推桿不一致而卡死造成別的情況。 8）T8和T10碳工具鋼是常用的推桿材料。在熱處理過(guò)程中，工具鋼的硬度高于50HRC，而工件的表面粗糙度為u=0.8um。 4.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在注塑塑料零件得過(guò)程中的方向有不同的穿孔,亦或是內(nèi)側(cè)或外側(cè)有凹槽或凸集,塑料零件不能直接由推桿推出從而剝離,在這一點(diǎn)上,模具各部分形成必須的橫向運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)型芯,這樣塑料脫模在發(fā)射前,側(cè)向成型零件先出來(lái),然后在模具內(nèi)部將塑件取出,否則我們無(wú)法釋放模具。 4.7.2 斜頂?shù)脑O(shè)計(jì) 斜頂設(shè)置在動(dòng)模，有足夠的強(qiáng)度。 斜導(dǎo)柱的頂部固定在固定模板與模塊和固定模板的平面上，當(dāng)模具打開(kāi)時(shí)，滑塊可以沿著移動(dòng)模板的導(dǎo)向槽滑動(dòng)。 斜頂傾斜角為5度。 斜頂相對(duì)位置以及脫模推出完成后的相對(duì)位置如圖 4.10所示。 需要側(cè)抽芯的距離是：1.5mm 斜頂頂出塑件的抽芯距離：遠(yuǎn)大于1.5mm 所以抽芯距離滿足要求，塑件能正常取出。 圖4.10 斜頂分型與抽芯分析 4.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模板分型面上設(shè)置1mm深的排氣槽用于排氣，而且在成型殼體內(nèi)腔的型芯上設(shè)置了6根推桿，排氣條件足夠。 4.9 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 4.9.1 加熱系統(tǒng) 該套模具的模溫要求在70以下，又是小型模具，所以無(wú)需設(shè)置加熱裝置。 4.9.2 冷卻系統(tǒng) ABS塑料注射到模具內(nèi)的塑料溫度為180—190 左右，而塑料固化后 從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60 以下，熱塑性塑料在注射成型后，須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 ABS的成型溫度和模具溫度分別為180~190 、50~70 ，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 1）冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水比較多，因?yàn)槔鋮s水熱容量大、傳熱系數(shù)大，成本低。用水冷卻，即使在模具型腔周圍或者內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。 2）冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算 如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的簡(jiǎn)略計(jì)算。 （1）求塑料固化時(shí)每分鐘釋放的熱量 查表得ABS單位質(zhì)量放出的熱量 ，故 式中 W—單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kj/min），模具每分鐘注射1次。 （2）冷卻水的體積流量 (4.7) 式中 ——冷卻水的密度，為; ——冷卻水出口溫度，取25； ——冷卻水進(jìn)口溫度，取20； C——冷卻水的比熱容，為4.187； （3）冷卻管道的直徑 為使冷卻水處于湍流狀態(tài),查資料取d=6mm。 （4）冷卻水在管道內(nèi)的流速 (4.8) (5)冷卻水管道水孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) 查參考文獻(xiàn)中的表取f =7.22,水溫為25時(shí),因此 (4.9) (6)冷卻管道的總傳熱面積 (4.10) (7)模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻水孔數(shù) （孔） (4.11) 式中 l—模珂長(zhǎng)度，為150mm. 4.9.3 冷卻裝置布置方案的確定 我們?cè)谏舷履Ｉ嫌袃蓚€(gè)通道來(lái)冷卻零件的兩面，這樣零件的各個(gè)方面都可以冷卻。防止了受熱不均勻?qū)е碌穆N首。從裝配圖上可查看“冷卻水路示意圖” 。 4.10 模具材料例表 表4-1 該模具的選材及熱處理見(jiàn)表 零件名稱 材料牌號(hào) 熱處理 硬度 說(shuō)明 模仁 718H 預(yù)硬化 36HRC-38HRC 保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度,易于拋光 圓柱型芯 Cr12MoV 淬火 58HRC-62HRC 淬透性好,熱處理變形小、耐磨性好 斜導(dǎo)柱 T7A 淬火 52HRC-55HRC 動(dòng)模型芯 718H 淬火 42HRC-54HRC 保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度,沿脫模方向拋光 動(dòng)定模座板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 墊塊 Q235 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 支撐柱 S50C 調(diào)質(zhì) 225HB-240HB 推板固定板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 主流道襯套 T10A 淬火 50HRC-55HRC 導(dǎo)柱導(dǎo)套 T10A 淬火 54HRC-58HRC 定位圈 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 復(fù)位桿 45 淬火 43HRC-48HRC 第五章 模具裝配 5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求[9] 塑料模具種類較多，結(jié)構(gòu)差異很大，裝配的具體內(nèi)容與要求也不同。一般注射、壓縮和擠出模具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，裝配環(huán)節(jié)多，工藝難度大。其他類型的塑料模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。無(wú)論哪種類型的模具，為保證成形制品的質(zhì)量，都應(yīng)具有一定的技術(shù)要求。 1）模具裝配后各分型面應(yīng)貼合嚴(yán)密,主要分型面的間隙應(yīng)小于0.05mm;在模具適當(dāng)?shù)钠胶馕恢脩?yīng)裝有吊環(huán)或起吊孔; 模具的形狀大小、高度、安裝固定的大小和定位,推出方式,開(kāi)模行程以及應(yīng)當(dāng)符合要求的設(shè)計(jì)模式,和匹配使用的設(shè)備條件,模具應(yīng)該有標(biāo)簽,每個(gè)模板應(yīng)該打印訂單號(hào)和加工和組裝基準(zhǔn)標(biāo)記。 2）定位精度應(yīng)達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。動(dòng)態(tài)和固定模的開(kāi)啟和關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，指導(dǎo)是準(zhǔn)確的，無(wú)卡阻沒(méi)有擦傷。安裝精定位元件的模具時(shí)，應(yīng)保證定位精度、可靠，且不得與導(dǎo)柱、導(dǎo)套發(fā)生干涉。 3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，表面不得有碰傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應(yīng)與脫模方向一致，成形表面的文字、圖案與脫模方向一致；活動(dòng)成形零件或鑲件應(yīng)定位可靠。配合間隙適當(dāng)，活動(dòng)靈活，不產(chǎn)生溢料。 4）澆注系統(tǒng)表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設(shè)計(jì)要求。 5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活，工作平穩(wěn)、可靠；推出元件不應(yīng)承受側(cè)向力；既不允許放生溢料，也不得有卡阻現(xiàn)象。 6）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活、平穩(wěn)；斜導(dǎo)柱不應(yīng)承受側(cè)向力；滑塊鎖挈應(yīng)固定可靠，工作時(shí)不得產(chǎn)生變形。 7）模具加熱元件應(yīng)安裝可靠、絕緣安全、無(wú)破損，能達(dá)到設(shè)定溫度要求；模具冷卻水道應(yīng)通暢，無(wú)堵塞，連接部位密封可靠。 5.2 塑料模具裝配過(guò)程 塑料模具的最終裝配過(guò)程隨模具結(jié)構(gòu)的不同而變化，但其主要裝配順序保持不變，如下: 1）確定裝配基準(zhǔn)。 2）安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套和型芯、型腔并使間隙均勻。 3）安裝側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)等。 4）其他零件的裝配。 5）檢驗(yàn)、試模。 下面以裝配圖上的編號(hào)為準(zhǔn)，裝配時(shí)以導(dǎo)柱、導(dǎo)套為基準(zhǔn)件，裝配過(guò)程如下。 5.2.1 裝配動(dòng)模部分 1)裝配模仁、型芯 先把圓柱型芯12和長(zhǎng)方塊型芯09壓入動(dòng)模仁16，使09和11的底部與16持 平，并高出12有0.01-0.02mm的間隙，以防止型芯松動(dòng)。再把動(dòng)模仁16放入動(dòng)模板并壓平，用穿過(guò)動(dòng)模板的內(nèi)六角螺絲把模珂吃緊在動(dòng)模板上。 2)裝配推出機(jī)構(gòu) 將推板置于移動(dòng)模固定板上，推桿套置于固定板的推桿孔內(nèi)，插入型芯固定板的推桿孔內(nèi)。將紅色粉末涂在推桿固定板的螺絲孔上，將螺絲孔復(fù)制到推板上。然后，取下推板固定板，在推板上鉆孔攻絲后，重新合攏并擰緊螺釘固定。裝配后，進(jìn)行滑動(dòng)配合檢查，經(jīng)調(diào)整使其滑動(dòng)靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象。最后，將卸料板拆下，把推板放到最大極限位置，檢查推桿在型芯固定板上平面露出的長(zhǎng)度，將其修磨到與型芯固定板上平面平齊或低0.02mm。 5.2.2 裝配定模部分 裝配前，確保閘門套和導(dǎo)向套已裝配好并有經(jīng)驗(yàn)。裝配時(shí)，將固定模板套在導(dǎo)柱上，并與已安裝的閘門套的固定模底板相結(jié)合。找到合適的位置點(diǎn)，用平行夾具夾緊，用定位孔底板上的螺絲孔定位固定模板上的孔。 總 結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科大學(xué)生運(yùn)用四年知識(shí)做的一次總結(jié)性的考試結(jié)果，檢驗(yàn)了我本科四年來(lái)掌握知識(shí)的能力。 重點(diǎn)闡述了注塑模具的生產(chǎn)的一般過(guò)程,以及模具注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的檢查程序,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算過(guò)程。還有模具生產(chǎn)中的注塑模具設(shè)計(jì)的總體規(guī)模的確定和結(jié)構(gòu)示意圖的確定,模具結(jié)構(gòu)裝配和零件圖繪制工作,全面審計(jì)生產(chǎn)制造等等。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì),我更好地了解了模具設(shè)計(jì)的含義,并知道如何訪問(wèn)相關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)站以及如何獨(dú)立解決實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題。從實(shí)際生產(chǎn)出發(fā),針對(duì)實(shí)際問(wèn)題解決問(wèn)題,綜合掌握了使用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和搜集信息的方法,也大大提高了計(jì)算機(jī)畫圖的水平。也是為學(xué)生加入工作所做的準(zhǔn)備，還是四年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的本科學(xué)生一次能力綜合測(cè)試。 本次設(shè)計(jì)也暴露了我學(xué)習(xí)中的不少的缺點(diǎn)和問(wèn)題：對(duì)于所學(xué)知識(shí)還沒(méi)有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有深入探討，對(duì)實(shí)際事物沒(méi)有深刻得了解，沒(méi)有做到理論聯(lián)系實(shí)際，沒(méi)有達(dá)到對(duì)所學(xué)的知識(shí)熟練運(yùn)用的水平。這也是我缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和靈活性的表現(xiàn)。 在論文的寫作過(guò)程中，我參考了相關(guān)的教材，如塑料成型技術(shù)和模具設(shè)計(jì)、模具制造技術(shù)等。然而，由于我的水平有限，我的論文可能有瑕疵，我希望受到你們教授的批評(píng)。 參考文獻(xiàn) [1] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[ M ]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2015 [2] 彭建聲. 簡(jiǎn)明模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[ M ]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2016 [3] 唐志玉. 模具設(shè)計(jì)師指南[ M ]． 國(guó)防工業(yè)出版社，2014 [4] 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)[ M ]． 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