空調(diào)溫度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤的注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射模側(cè)抽芯含UG三維及9張CAD圖1模2腔-獨(dú)家.zip,空調(diào),溫度,調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)盤,注塑,模具設(shè)計(jì),塑料,注射,模側(cè)抽芯含,UG,三維,CAD,獨(dú)家 空調(diào)溫度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤的注塑模具設(shè)計(jì) 摘 要 國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)、使用和研究都是很普遍的，本次設(shè)計(jì)我們?cè)诹私饬慵男阅芎凸τ玫那疤嵯?，?duì)其工藝性能和尺寸需要保證的精度進(jìn)行了分析。 權(quán)衡了空調(diào)溫度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤塑件的外形尺寸。本次的模具采用一個(gè)模具兩個(gè)成型腔，進(jìn)料口開設(shè)在側(cè)面，注射機(jī)的型號(hào)采用HT160×2A，并且還要具有冷卻系統(tǒng)。擁有了合理的加工步驟，利用二維CAD和三維UG繪制總的裝配圖和主要的零件圖。 在設(shè)計(jì)說明里面，我采用了比較簡(jiǎn)便的語言和示意圖，對(duì)其進(jìn)行了在分析，所以就得到了合適的注塑模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：空調(diào)溫度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤；進(jìn)料口；注射機(jī)；冷卻系統(tǒng)；注塑模具 V Abstract With the rapid economic development at home and abroad, the design, use and research of plastic mold are very common. On the premise of understanding the performance and function of parts, we analyzed the process performance and dimension accuracy. Balancing the air conditioning temperature and adjusting the size of the turntable plastic parts. This mold adopts one mold with two moulding cavities, and the inlet opens on the side. The model of the injection machine adopts HT160 *2A, and it also has a cooling system. With a reasonable processing steps, using two-dimensional CAD and three-dimensional UG to draw the overall assembly drawings and the main parts of the drawings. In the design instructions, I used a relatively simple language and schematic diagram, its analysis, so get the appropriate injection mold design. Key words: air conditioning temperature adjusting turntable; feed port; injection machine; cooling system; injection mold 目錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 模具在加工工業(yè)中的便利性 1 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢(shì) 3 1.3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 4 2 塑件的工藝分析及材料分析 5 2.1 塑件的工藝分析 5 2.1.1 塑件的位置公差 5 2.1.2 塑件表面質(zhì)量要求及分析 6 2.1.3 脫模斜度分析 7 2.1.4 壁厚的分析 7 2.1.5 圓角的分析 7 2.1.6孔的分析 8 2.1.7塑件的體積和質(zhì)量 8 2.1.8 塑件成型方法與分析 8 2.2 材料分析 9 2.2.1 材料的分析與選擇 9 2.2.2 分析制件材料使用性能 10 3 成型注塑機(jī)選用 13 3.1 注射機(jī)的概述 13 3.2 注射機(jī)基本參數(shù) 15 3.3 注塑機(jī)選擇 17 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4.1確定模具的基本類型 20 4.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 20 4.3模架選用 21 5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 5.1分型面的選擇 23 5.2型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定 24 5.2.1型腔設(shè)計(jì) 24 5.2.2型芯設(shè)計(jì) 25 5.3型芯型腔的尺寸要素 26 5.4型芯型腔的尺寸計(jì)算 26 5.4.1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 26 5.4.2 型腔長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 27 5.4.3 型腔高度尺寸的計(jì)算 27 5.4.4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 27 5.4.5 型芯長(zhǎng)度的計(jì)算 28 5.4.6 型芯高度尺寸的計(jì)算 28 5.5成形零部件剛度和強(qiáng)度校核 28 5.5.1 剛度和強(qiáng)度校核要素 28 5.5.2 型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 29 5.6斜頂機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì) 30 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 6.1 澆口的設(shè)計(jì) 38 6.1.1 澆口的形狀、位置的確定 38 6.1.2 澆口位置的選擇原則 38 6.1.3 澆口的尺寸確定 39 6.2 流道的設(shè)計(jì) 39 6.2.1 主流道相關(guān) 40 6.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 41 6.2.3 分流道的形狀與尺寸 41 6.2.4 分流道的表面粗糙度 42 6.3 冷料井的設(shè)計(jì) 42 7 模具其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 44 7.1脫模裝置設(shè)計(jì) 44 7.1.1 推出力的計(jì)算 44 7.1.2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 45 7.2 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 47 7.3 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 48 7.4 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 49 8 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 51 8.1 模具閉合高度的校核 51 8.2 開模行程的校核 51 8.3 最大注塑量校核 52 8.4 鎖模力的校核 52 8.5 頂出裝置的校核 53 9 模具結(jié)構(gòu)總圖 54 結(jié)論 55 參考文獻(xiàn) 56 致謝 57 1 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的便利性 在現(xiàn)代化的工業(yè)里面，模具是使用最多的也是最基礎(chǔ)的一個(gè)工藝裝置。模具現(xiàn)在在很多行業(yè)里面都有廣泛的使用，比方說汽車，電機(jī)，電子等等，在工業(yè)領(lǐng)域里面，六成到八成的零部件在進(jìn)行加工生產(chǎn)的時(shí)候都是靠著模具才能夠成形的，而且最近這些年我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，行業(yè)的發(fā)展也很快，所以現(xiàn)在對(duì)于模具的要求就很高了，模具的結(jié)構(gòu)跟原來相比也是復(fù)雜了很多。我們使用模具來加工產(chǎn)品，優(yōu)側(cè)是精度很高，復(fù)雜性很高，加工出來的產(chǎn)品一致性也很高，生產(chǎn)率很高，但是消耗的能量確是很低的，是我們?cè)诩庸e的產(chǎn)品，或者是塑件的復(fù)雜的這個(gè)程度還有注射機(jī)的類型等等這些都是有關(guān)系的，模具的結(jié)構(gòu)有動(dòng)模還有定模這兩部分。定模，就是裝在注射機(jī)的固定的板子上面，動(dòng)模是裝在注射劑移動(dòng)的板子上面，在進(jìn)行注射成型的時(shí)候，模具跟著注射劑上面的合模進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在產(chǎn)品成型的時(shí)候，動(dòng)模跟定模都是由導(dǎo)柱導(dǎo)向然后就是閉合了。正常來說注射模具的組成部分有成型的零部件，合模機(jī)構(gòu)、澆注系等等。 因?yàn)槟＞咴谶M(jìn)行加工時(shí)候的特征，所以我們模具在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候跟別的行業(yè)是不一樣的。模具設(shè)計(jì)要考慮的要側(cè)如下: a．我們要考慮吸水性還有對(duì)應(yīng)力的敏感性，不一樣的塑料的特側(cè)還有性能都是不一樣的，所以我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡可能的發(fā)揮塑件的長(zhǎng)處，盡量不能顯示出塑件的短處。 b、我們要考慮的很多不一樣的地方。我們加工的塑件的外形應(yīng)在在加工產(chǎn)品的時(shí)候方便產(chǎn)品的在成型的時(shí)候進(jìn)行充模，排氣，補(bǔ)縮，同一時(shí)間還要滿足讓熱塑性塑料的產(chǎn)品能夠很快的，均勻的進(jìn)行冷卻，可以讓熱固性的塑料在進(jìn)行固化的時(shí)候可以很均勻。 c．我們要考慮這個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)要能夠讓整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不復(fù)雜，一定不能讓側(cè)向分型抽芯的裝置跟簡(jiǎn)化脫模的裝置，這樣加工出來的產(chǎn)品可以符合我們的要求。一些要求很特別的產(chǎn)品，我們還要多考慮一些因素在里面，包括。 現(xiàn)在，我們國(guó)家的模具技術(shù)從原來的只是加工簡(jiǎn)單的模具，到現(xiàn)在我們已經(jīng)可以加工的模具是大型的，而且精度很高的，復(fù)雜的，使用時(shí)間很長(zhǎng)的模具。在塑料模具這個(gè)領(lǐng)域，我們可以進(jìn)行汽車保險(xiǎn)桿還有整個(gè)儀表盤的加工了，在加工的時(shí)候使用的是大型的注射模。有一部分的塑料膜需要生產(chǎn)廠家接合計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)加工過程進(jìn)行分析，這些分析包括了流動(dòng)分析，冷卻分析，應(yīng)力分析等等，我們?cè)谶x擇澆口的時(shí)候位置一定要合理，澆口的大小，在進(jìn)行注塑時(shí)候具體的參數(shù)還有在進(jìn)行冷卻的時(shí)候系統(tǒng)怎么去安排等等，這樣將會(huì)進(jìn)一步的優(yōu)化我們模具的設(shè)計(jì)方案，也使得模具設(shè)計(jì)還有加工產(chǎn)品的周期大大的簡(jiǎn)短了很多，使模具制造能力大為提高。我們使用CAE技術(shù)取代試模，這種工藝是在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候一個(gè)新的進(jìn)步，特別是對(duì)于模具在損壞以后的浪費(fèi)大大的改善了，使用這種工藝以后加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量提高了很多，而且成本上也降低了很多，從經(jīng)濟(jì)上還有技術(shù)上來說都有很重大的意義。一些國(guó)外的電加工機(jī)床，功能很多，用起來非?？煽?，這個(gè)機(jī)床的工藝數(shù)據(jù)還有系統(tǒng)都是很完善的，在進(jìn)行模具的深槽窄縫的加工，還有微細(xì)加工等等，效率都比我們國(guó)家高出很多，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量也高出很多。最新使用的模糊控制系統(tǒng)，它有加工反力的檢測(cè)和控制，在進(jìn)行大面積的工作的時(shí)候可以用深度來進(jìn)行精度的控制。電火花混粉的加工技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的使用，使得模具表面的質(zhì)量提高了很多。模具的逆向工程的技術(shù)、三現(xiàn)階段的發(fā)展還有在實(shí)際生產(chǎn)里面的運(yùn)用，使得模具的制造能力跟原來相比提高了很多，尤其是在加工成型零件的軟件，上面我們提到的技術(shù)都跟電腦接合在一起，可以讓這些加工數(shù)據(jù)輸入到我們的加工設(shè)備里面去，這樣我們就實(shí)現(xiàn)了電腦為輔助工具的設(shè)計(jì)制造一體化生產(chǎn)。 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢(shì) 我們將塑料加工成為產(chǎn)品的方法有很多種，這里面我們使用最多的是進(jìn)行注射，擠出，壓縮，壓注，壓延還有吹塑等等。在這些里面我們使用最多的加工塑料的方法是注射。一般來說除了氟塑料，基本上所有的熱塑性的塑料都可以通過這個(gè)加工發(fā)法進(jìn)行成型。這種加工方法的特側(cè)是成型的周期不長(zhǎng)，可以進(jìn)行一次成型，加工出來的產(chǎn)品外形是很復(fù)雜的，而且產(chǎn)品的尺寸精確度是很高的，可以進(jìn)行全自動(dòng)化的生產(chǎn)。所以，這種注射的加工辦法運(yùn)用的很廣泛，在現(xiàn)在市面上的塑料產(chǎn)品里面大概占到了三成，但是因?yàn)檫@種加工需要的設(shè)備價(jià)格是很高的，而且在加工模具的時(shí)候成本也是很高的，不能用來加工一件或者是生產(chǎn)量很小的塑料件的生產(chǎn)。 我們要想弄明白注射成型是什么意思還有注射模是什么意思，我們最起碼要先掌握一側(cè)注射機(jī)的基本的知識(shí)，注射機(jī)是讓產(chǎn)品注射成型的主要的機(jī)器，要靠這個(gè)機(jī)器讓顆粒狀的塑料在經(jīng)過壓力很高，溫度很高的加工工序以后，再進(jìn)行注射。注射劑是我們進(jìn)行加工熱塑性或者是熱固性塑料成型的加工設(shè)備，這種加工設(shè)備我們按照機(jī)器的外部形狀，可以分成立式的，臥式的還有直角式的這三種，組成部分是等。 我們要將產(chǎn)品注射成型要使用模具，這個(gè)模具我們叫做注射模，這種模具是我們要加工產(chǎn)品的工藝裝置。 注射模類型有很多，它的結(jié)構(gòu)還有塑料的種類，塑件有多復(fù)雜還有注射劑的類型這些都是有很大的關(guān)系的，它的基本的機(jī)構(gòu)就是定模還有動(dòng)模。定模主要是裝在注射機(jī)上面的固定板上的，動(dòng)模是裝在注射機(jī)上面的移動(dòng)板上面的，在進(jìn)行注射成型的時(shí)候，它是要跟著注射機(jī)上面的合模做系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)的。在進(jìn)行注射成型的時(shí)候，動(dòng)模跟定模是通過導(dǎo)柱導(dǎo)向進(jìn)行了閉合，正常注射模的組成是機(jī)構(gòu) [2] 。 注射工藝將注射模、塑料原材料和注射機(jī)連接在一起。我們通過注射的工藝將產(chǎn)品成型，這個(gè)工藝最中心的問題就是要用一切辦法獲得塑化比較好的塑料熔體，要讓它能夠注射到模具里面去，這樣在我們?cè)O(shè)定好的溫度下面進(jìn)行冷卻，還有定型，讓我們加工的塑件達(dá)到產(chǎn)品的需要。注射機(jī)還有模具的結(jié)構(gòu)都已經(jīng)確定好了以后，那么決定產(chǎn)品成型質(zhì)量好壞的因素就是注射成形工藝條件的選擇還有控制了。 要將產(chǎn)品注射成型在工藝上我們有三側(cè)要求，也就是：溫度、壓力、時(shí)間。在產(chǎn)品成型的這個(gè)過程里面，特別是精確度要求很高的產(chǎn)品成型，我們要將成型條件確定為最好的時(shí)候不是一件簡(jiǎn)單的事情，因?yàn)橛绊懢_度的因素實(shí)在是太多了，比方說加工產(chǎn)品的外形，模具自身的機(jī)構(gòu)，注射機(jī)的裝備，原材料的質(zhì)量，溫度等等。 現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上使用最多的，適用范圍也是最廣的注射模的分析軟件是澳大其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡(jiǎn)稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡(jiǎn)稱MPX）。 我們使用CAE技術(shù)取代試模，這種工藝是在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候一個(gè)新的進(jìn)步，特別是對(duì)于模具在損壞以后的浪費(fèi)大大的改善了，使用這種工藝以后加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量提高了很多，而且成本上也降低了很多，從經(jīng)濟(jì)上還有技術(shù)上來說都有很重大的意義[3]。 1.3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 我們按照塑料制品的實(shí)際的需要，先了解一下塑料制品用來做什么，將塑料制品的工藝進(jìn)行分析等等。將冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)好，使用 CAD和UG將二維總裝圖和零件圖畫出來，將模具的加工方法確定下來。將說明書附上，進(jìn)行系統(tǒng)的表述，簡(jiǎn)單的示意圖還有部分計(jì)算進(jìn)行塑件的分析，然后才能夠做出來合理的模具設(shè)計(jì)。將說明書附上，然后使用比較系統(tǒng)的專業(yè)的文字，不復(fù)雜的圖紙還有計(jì)算進(jìn)行塑件的分析，這個(gè)時(shí)候才能將模具的設(shè)計(jì)合理的表述出來。 2 塑件的工藝分析及材料分析 2.1 塑件的工藝分析 2.1.1 塑件的位置公差 已經(jīng)加工成型的零件的大小就是說成型的零件上可以直接決定塑件外形的相關(guān)的尺寸，這些尺寸主要指的是有型腔還有型芯的徑向的尺寸，型腔的深度是多少還有型芯的高度是多少，型芯和型芯之間的長(zhǎng)度是多少，還有中心距的大小是多少等。 我們?cè)趯?duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候主要要按照塑件的大小還有精確度的等級(jí)將成型零部件的大小還有精確度的等級(jí)確定下來。在這里對(duì)塑件的大小還有精確度有影響的因素主要有塑件的收縮率，模具將零部件加工成型時(shí)候的誤差，還有模具在加工零件時(shí)候的磨損，以及我們?cè)趯?duì)模具進(jìn)行安裝時(shí)候產(chǎn)生的誤差。這些我們提到的因素都可以用來確定成型零件的大小的。 因?yàn)槿绻覀儼凑諄硭阈托具€有型腔的大小的時(shí)候肯定會(huì)有誤差的出現(xiàn)（考慮到模具在制造時(shí)候產(chǎn)生的公差還有模具在加工零部件的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生磨損量，這個(gè)磨損量我們都是按照經(jīng)驗(yàn)來確定的），只將塑件的收縮率的計(jì)算考慮進(jìn)去，用來計(jì)算零部件的工作尺寸。 塑件在經(jīng)過加工成型以后，我們就得到了我們需要加工的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品從熱模具里面拿出來以后，我們要對(duì)它進(jìn)行冷卻，一旦進(jìn)行冷卻那么產(chǎn)品的尺寸就會(huì)有所減小，所以，我們就知道每一個(gè)塑料產(chǎn)品收縮性都是它的特征之一，如果我們加工的材料是ABS，那么它的收縮率就是0.5%，我們用下面的公式來計(jì)算： A=B+0.005B 式子里面 B-塑件在常溫下實(shí)際尺寸 我們可以選擇塑件公差的三分之一到四分之一，也可以用IT7～8級(jí)來當(dāng)作模具的制造公差。在這里，我們選擇的是IT8級(jí)，型芯工作尺寸公差，我們選擇的是IT7級(jí)。模具型腔小一些的尺寸作為基本的尺寸，這個(gè)時(shí)候它的偏差就是一個(gè)整數(shù)：如果說模具型芯的最大尺寸作為基本尺寸的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候偏差就是一個(gè)負(fù)數(shù)，中心距的偏差進(jìn)行的是雙向的對(duì)稱的分布，每一個(gè)加工以后成型的零部件的工作的齒距詳細(xì)的數(shù)據(jù)看圖紙。 在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)之前首先要先將塑件的工藝確定下來，這里的工藝主要包括了塑件的形狀，塑件的結(jié)構(gòu)，塑件的大小，還有塑件的精確度等級(jí)，當(dāng)然還有塑件表面的質(zhì)量，這樣我們才能合理的將模具的結(jié)構(gòu)還有精確度確定下來。 2.1.2 塑件表面質(zhì)量要求及分析 加工出來的塑料產(chǎn)品外面的形狀還有大小主要受到塑料材質(zhì)的流動(dòng)性還有注射劑的規(guī)格的影響，在設(shè)備沒有變化還有工藝是一樣的情況下，材質(zhì)不一樣的塑料，流動(dòng)性好的，就可以加工出來尺寸比較大的產(chǎn)品，相反的出來的產(chǎn)品的尺寸就很小。我們從成本還有環(huán)保的角度來考慮，只要達(dá)到我們產(chǎn)品的需要的，通常我們對(duì)于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要緊湊一些，這樣我們加工出來的產(chǎn)品外形就比較小。這種塑料產(chǎn)品的材質(zhì)是ABS，流動(dòng)性是很好的，適合用來加工尺寸不一樣的產(chǎn)品。 塑件的大小還有精確度對(duì)于模具的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)，還有模具的加工的精確度都是有直接的影響的。為了能夠讓模具加工產(chǎn)品的難度降低一側(cè)，還有讓模具加工的成本可以減少一些，在達(dá)到加工產(chǎn)品的要求的前提條件下，要盡可能的將塑件的大小還有精確度設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單一些。因?yàn)樗芰细饘俚牟罹嗍呛艽蟮?，所以不能參照金屬的等?jí)來確定輸料的等級(jí)?，F(xiàn)在國(guó)家成型技術(shù)很低，塑件尺寸公差可借鑒料制件標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行確定。按照要求，這次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都是使用MT5級(jí)精度。 塑料產(chǎn)品的表面的要求越是高，那么塑料的表面的粗糙度就越是低。在產(chǎn)品成型的時(shí)候，我們要盡可能的避免產(chǎn)品上面有疤痕等的產(chǎn)生，而且模具的腔里面的粗糙度還要很低。模具不停的在反復(fù)的進(jìn)行使用，所以腔里面的粗糙度就會(huì)增加，所以我們對(duì)于模具應(yīng)該及時(shí)的觀察，粗糙度高了的話就要進(jìn)行拋光。 2.1.3 脫模斜度分析 因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品在進(jìn)行冷卻的時(shí)候會(huì)有一定的收縮，所以在脫模之前一定會(huì)緊緊的將模具的芯或者是模具腔里面突出的地方包裹住，這樣是為了脫模的時(shí)候能夠方便一些，為了避免在脫模的過程里面因?yàn)榱馓螅瑢a(chǎn)品的表面弄傷了，所以我們脫模的方向平行的制品的里面還有外面的表面都應(yīng)該有一定的斜度來方便進(jìn)行脫模。這個(gè)斜度跟加工出來產(chǎn)品的形狀，厚度還有收縮率都有關(guān)系的，斜度如果說太小了，會(huì)讓加工產(chǎn)品的大小有問題，還會(huì)讓加工的產(chǎn)品有損傷或者是出現(xiàn)破裂，在斜度太大的時(shí)候，雖然脫模很方便了，但是加工的產(chǎn)品的精確度又不高，會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。一般來說這個(gè)斜度的值我選取的是脫模斜度30/～1。 2.1.4 壁厚的分析 我們?cè)趯?duì)塑件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮的一個(gè)問題就是塑件的壁厚。這個(gè)壁厚對(duì)于產(chǎn)品注射成型有著重要的影響，在進(jìn)行注射充模的時(shí)候熔體在流動(dòng)，在進(jìn)行定型的時(shí)候冷卻的速度是多少，冷卻的時(shí)間是多少，還有塑件的成型時(shí)候質(zhì)量怎么樣，塑件的原材料是什么還有生產(chǎn)的效率有多高，還有生產(chǎn)成本是多少都有很緊密的關(guān)系。通常在前提條件都滿足的情況下，我們的壁厚應(yīng)該要小一些，這樣原材料的損耗就會(huì)降低，生產(chǎn)成本就不高，最重要的是冷卻的速度會(huì)很快，這樣成型的周期就比較短，另外還不會(huì)產(chǎn)生氣泡，縮孔，凹陷等等這些。但是如果這個(gè)壁厚太小的話，那么加工的產(chǎn)品剛度不好，而且在進(jìn)行脫模還有裝配，使用的時(shí)候產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)變形，那么加工出來的產(chǎn)品在使用的時(shí)候就會(huì)不合格。我們選擇的壁厚應(yīng)該均勻，防止塑件出現(xiàn)不均勻的收縮導(dǎo)致產(chǎn)品是次品。一般來說壁厚的值都是在1～4mm，我們用的最多的數(shù)值是2～3mm。 2.1.5 圓角的分析 為了避免塑料件在拐彎的地方應(yīng)力太過集中，那么我們就要將在加工過程里面的充模特性進(jìn)行改善，我們要在塑料件拐彎的地方還有里面連接的地方使用圓角來進(jìn)行過度。在沒有什么特別的需要的時(shí)候，塑件的每個(gè)連接角的地方都要有半徑是的圓角。通常來說外面的圓弧的半徑要比壁厚大出0.5倍來，里面的圓角的半徑通常要是壁厚的0.5倍。 2.1.6孔的分析 加工出來的塑料產(chǎn)品上面一般都會(huì)有很多通孔還有盲孔，一般來說，這些孔都可以使用型芯來進(jìn)行成型。但是如果說這個(gè)孔的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的話，那么熔體在流動(dòng)的時(shí)候就會(huì)很困難，那么我們?cè)谶M(jìn)行模具加工的時(shí)候難度就會(huì)大很多，這樣就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本太高，所以我們?cè)谒芰霞厦嬖O(shè)計(jì)孔的時(shí)候，要盡可能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單一些的孔。因?yàn)樾托緦?duì)于熔體來說可以進(jìn)行分流，所以我們?cè)谶@個(gè)孔的周邊會(huì)有熔接的痕跡，這樣會(huì)讓孔的強(qiáng)度降低很多，所以我們?cè)谶M(jìn)行孔的設(shè)計(jì)的時(shí)候，孔和孔的距離以及孔到塑料產(chǎn)品的邊的距離都要比孔的直徑還有大，在這個(gè)孔的周圍應(yīng)該將壁厚加大，這樣我們塑料產(chǎn)品的強(qiáng)度還有剛度都會(huì)加強(qiáng)。 2.1.7塑件的體積和質(zhì)量 在我們這篇論文里面，塑料件的質(zhì)量還有體積在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候使用的是3D，在UG這個(gè)軟件里面，通過塑膜部件驗(yàn)證的這個(gè)功能，可以測(cè)得塑件的體積76，因ABS的密度為1.05，即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量約為78。 2.1.8 塑件成型方法與分析 我們這篇論文里面的溫度轉(zhuǎn)盤，看下面的圖所畫的，詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還有大小看圖紙，這個(gè)塑料件的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且生產(chǎn)起來量很大，成本很低，在加工的時(shí)候成形是很簡(jiǎn)單的，對(duì)于精度的要求也沒有多高，所以我們使用的是一個(gè)模兩個(gè)腔室，側(cè)面進(jìn)行澆口進(jìn)料，我們的注射劑的型號(hào)是HT160×2A。 溫度轉(zhuǎn)盤產(chǎn)品圖 2.2 材料分析 2.2.1 材料的分析與選擇 ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02--1.05。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎沒有影響， ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺側(cè)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS易變硬發(fā)脆。 ABS的性能指標(biāo)：密度 1.02——1.05（），收縮率 ，熔側(cè)，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)，收縮率 范圍內(nèi)。ABS的熱變形溫度為93118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 2.2.2 分析制件材料使用性能 制件材料注塑性能 ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時(shí)黏度增高，黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用大澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 電學(xué)性能 ABS的絕緣性是很好的，一般都不會(huì)因?yàn)闇囟冗€有濕度有什么改變；在溫度范圍比較大的時(shí)候，濕度還有頻率的范圍也比較大的時(shí)候，介電常數(shù)還有介電損耗都是變化很小的；承受電弧的性能是非常好的，而且這種性能在溫度很高的時(shí)候也可以持續(xù)。ABS的介電強(qiáng)度與厚度有關(guān)，厚度0.127mm時(shí)為82.7kV/mm，厚度為1.88mm時(shí)為23.6kV/mm。 環(huán)境性能 ABS不耐強(qiáng)酸和氧化劑，對(duì)烯酸及弱酸有一定的穩(wěn)定性。ABS的耐溶劑性良好，可耐烴類、醇類、醛類、醚類、汽油、潤(rùn)滑油及弱堿等，并可在高溫下保持相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)穩(wěn)定性。吸水性小，尺寸穩(wěn)定性好。如果長(zhǎng)時(shí)間受到紫外線的作用的話，力學(xué)的性能就會(huì)降低很多，這個(gè)時(shí)候它表面就會(huì)出現(xiàn)粉化或者是龜裂。 優(yōu)側(cè) 1、具高機(jī)械強(qiáng)度和剛性； 2、最高的疲勞強(qiáng)度； 3、對(duì)環(huán)境有一定的抵抗力，可以承受有機(jī)溶劑的性能是很好的； 4、耐反復(fù)沖擊性強(qiáng)； 5、廣泛的使用溫度范圍(-40℃~120℃)； 6、良好的電氣性質(zhì)； 7、復(fù)原性良好；8、自己的潤(rùn)滑性能是很好的，耐磨的性能也是很好的； 9、尺寸安定性優(yōu)。 缺側(cè) 一旦受到強(qiáng)酸進(jìn)行腐蝕的時(shí)候，承受能力就很差了，粘合的性能也不好，進(jìn)行熱分解的時(shí)候跟軟化時(shí)候的溫度都是很靠近的，限氧指數(shù)是很小的。 塑件材料主要用途 ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造垃圾鏟、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。  3 成型注塑機(jī)選用 3.1 注射機(jī)的概述 注塑機(jī)我們又可以把它叫做注射成型機(jī)或者是注射機(jī)。這種機(jī)器是將熱塑性的塑料或者是熱固性的塑料通過模具加工成為各種形狀的塑料的產(chǎn)品。這種機(jī)器有幾種形式，立式的，臥式的還有全電式的。這種注射劑可以將塑料進(jìn)行加熱，可以對(duì)熔融塑料進(jìn)行高壓，讓它射出來的塑料在整個(gè)模具里面都充滿了。 在進(jìn)行塑料加工的行業(yè)里面，用的最大的設(shè)備就是注射機(jī)了，這種機(jī)器不僅生產(chǎn)出來的產(chǎn)品很多，而且可以用注射機(jī)直接進(jìn)行生產(chǎn)。 通常螺桿式注塑機(jī)加工產(chǎn)品的工藝的流程是：先將都是顆粒狀的或者是粉狀的塑料倒進(jìn)到機(jī)筒里面去，然后在經(jīng)過螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的時(shí)候和機(jī)筒外面的部分進(jìn)行加熱讓塑料就成為熔融的狀態(tài)了，這個(gè)時(shí)候機(jī)器就開始合模了，注射座就開始往前移動(dòng)了，讓它的噴嘴跟模具的澆口緊緊的靠在一起，然后再向注射缸里面加入壓力油，讓螺桿向前進(jìn)，這個(gè)時(shí)候壓力就會(huì)很高而且速度也會(huì)很快的將熔料倒進(jìn)到溫度不高的閉合的模具里面，在經(jīng)過一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間里面壓力不變，然后再冷卻，讓產(chǎn)品進(jìn)行固化，這個(gè)時(shí)候就可以打開模具，將加工的產(chǎn)品取出來。注射產(chǎn)品成型的時(shí)候要求是塑化，注射還有成形。塑化是我們保證產(chǎn)品的質(zhì)量還有讓產(chǎn)品可以成型的前提條件，是為了滿足可以成型的要求，在進(jìn)行注射的時(shí)候壓力還有速度一定要達(dá)到要求。因?yàn)樽⑸涞膲毫κ呛芨叩?，所以在模具的腔里面也?huì)有很高的壓力，所以這個(gè)時(shí)候的合模力一定要很大。這樣我們就可以知道，注射的部分跟合模的部分是整個(gè)機(jī)關(guān)鍵的裝置。 在對(duì)加工的塑料的產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候主要從三個(gè)方面：一個(gè)是外形還有質(zhì)量，這個(gè)里面包括了產(chǎn)品是不是完整，顏色是不是均勻，光澤好不好等等；二是產(chǎn)品的大小還有相對(duì)于的位置是不是符合我們的要求；三是跟產(chǎn)品的使用相對(duì)應(yīng)的物理，化學(xué)的性能等等。這些具體的要求在產(chǎn)品用的地方不一樣，所需要的大小也是不一樣的。加工產(chǎn)品的不好主要是在前期對(duì)于模具的設(shè)計(jì)的時(shí)候，制造的精確度還有磨損的程度等等這些。不過在實(shí)際中，我們進(jìn)行塑料加工的廠家里面的技術(shù)工作人員，經(jīng)常要用一些手工來進(jìn)行彌補(bǔ)模具的不足。 我們按照塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使用材料還有質(zhì)量，將它加工的過程列出來： 第一步：為了能夠讓注射的過程比較順利，還有加工出來的產(chǎn)品的質(zhì)量符合要求，我們應(yīng)該對(duì)我們加工的設(shè)備還有需要加工的塑料進(jìn)行前期的準(zhǔn)備： （1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 按照我們加工的產(chǎn)品的實(shí)際需要，先檢查一下原材料的含水量，看上去色澤，顆粒是什么狀況然后要測(cè)量一下它的熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性還有收縮率這些參數(shù)，我們要事先對(duì)于原材料先試驗(yàn)進(jìn)行預(yù)熱干燥，因?yàn)锳BS的吸水性能很好，假如說保存的好的話，我們的產(chǎn)品成型以后就不要再進(jìn)行干燥的處理了。 （2）、料筒的清洗 在一開始我們用某一種塑料或者是某一個(gè)注射劑的時(shí)候，或者是在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候我們要將產(chǎn)品改變，將原料改變，或者是換一個(gè)顏色或者是塑料有分解的情況出現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候我們都要對(duì)注射劑進(jìn)行清洗。 在進(jìn)行清潔的時(shí)候一般都比螺桿式的清洗困難很多，因?yàn)樵谥降牧贤怖锩媪粝聛淼牧虾芏喽也环奖銓?duì)它進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所以我們?cè)谶M(jìn)行清洗的時(shí)候要拆下來或者是用專門的料筒。我們?cè)趯?duì)螺桿式的進(jìn)行清洗的時(shí)候，一般都是直接換料進(jìn)行清洗，也可以使用對(duì)空注射的方法來進(jìn)行清洗。 （3）、脫模劑的選用 脫模劑是讓塑料產(chǎn)品更容易從模具里面拿出來，是敷在模具面上面的一種溶劑。正常來說注射機(jī)加工出來產(chǎn)品進(jìn)行脫模，主要是靠比較合理的工藝還有模具的設(shè)計(jì)很正確。脫模劑除了本身以外，其余的塑料都可以用來使用。 第二步: 注射成型過程 注射過程的步驟有不過在實(shí)際的生產(chǎn)中過程只有兩個(gè)，一個(gè)是塑化成型，一個(gè)是冷卻。 第三步：制件的后處理 注射機(jī)加工出來的產(chǎn)品經(jīng)過脫模以后，或者是機(jī)械加工以后，一般都需要進(jìn)行一些后續(xù)的處理，它的目的是為了能夠?qū)⒗锩娴膬?nèi)應(yīng)力消除掉，這樣就可以將加工出來的產(chǎn)品的性能還有尺寸的穩(wěn)定性都提高了很多。在加工完成以后進(jìn)行處理主要有退火的處理還有調(diào)濕的處理。這種塑料的加工材料是ABS，我們使用退火進(jìn)行處理，時(shí)間大概為1到3個(gè)小時(shí)。。 3.2 注射機(jī)基本參數(shù) 一、公稱注射量 意思就是說在對(duì)空進(jìn)行注射的條件下，我們注射在螺桿或者是柱塞上面最大注射行程的時(shí)候，我們?cè)谧⑸涞难b置可以達(dá)到最大的注射量。 公稱注射量意思就是對(duì)空的實(shí)際上注射出去的量。 理論注射量 Q理= πD2S/4，其中 D－螺桿或柱塞的直徑 S－螺桿或柱塞的最大行程 公稱注射量 實(shí)際在進(jìn)行注射的時(shí)候是有回流還有補(bǔ)料的需求的，實(shí)際上在注射的時(shí)候我們稱出來的注射的量是多少。 Q= ﹝０.75～0.85﹞Q理。 二、注射壓力 為了能夠不讓熔料流到噴嘴，澆道還有模具的腔室里面增加阻力，那么這個(gè)螺桿就需要對(duì)于絨料多給一些壓力。 即注射壓力 P=（D/d）2P0 P0－油壓； D－注射油缸內(nèi)徑； d—螺桿（柱塞）外徑 三、注射速率 為了能夠讓熔料在整個(gè)型腔里面都充滿了，我們必須在注射的時(shí)候壓力要能夠達(dá)到，另外熔料在流動(dòng)的時(shí)候速度也要能夠達(dá)到。 q注=Q公/t注V注=S/t注 其中 q注－注射速率（厘米3/秒） Q公－公稱注射量（厘米3） t注－注射時(shí)間（秒） S－注射行程（毫米） 四、鎖摸力 注塑機(jī)的基本參數(shù) 合模這個(gè)裝置在針對(duì)模具加夾緊力的時(shí)候是最大的。 T=KPA K－壓力損失系數(shù)0.4-0.7 P－平均模內(nèi)壓力 五、合模部位參數(shù) 拉桿間隙； 最大最小模厚； 開模行程； 模板尺寸； 模板開距； 六、空循環(huán)時(shí)間 意思就是在對(duì)加工的塑料產(chǎn)品在沒有被進(jìn)行塑化，注射，保壓還有冷卻，取件這些流程的時(shí)候，將一次循環(huán)完成所消耗的時(shí)間。它所代表的是注塑機(jī)工作的性能還有生產(chǎn)的能力的一個(gè)綜合的指標(biāo)。 七、塑化能力 意思就是說在單位時(shí)間里面我們經(jīng)過塑化會(huì)后生產(chǎn)的產(chǎn)品的量。 八、模板開合速度 是為了確保機(jī)器在工作的時(shí)候可以平穩(wěn)的進(jìn)行，工作的效率還又高，模板在進(jìn)行開合的時(shí)候速度是有變化的，這個(gè)變化時(shí)慢，快，慢。高速12-22m/min，低速0.3—3m/min，超高速 60—90m/min。 九、其它 比方說開模的時(shí)候?qū)嵤┑牧?，頂出來的時(shí)候?qū)嵤┑牧?，注射劑的工作的功率，注射座的推力，油馬達(dá)發(fā)出的扭力。 3.3 注塑機(jī)選擇 我們要加工一套模具出來，最開始是要考慮的是模具的大小是不是能夠達(dá)到機(jī)臺(tái)的大小的噸數(shù)。在進(jìn)行注射的時(shí)候量能不能達(dá)到要求，機(jī)臺(tái)在工作的時(shí)候射出來的投影的面積能不能進(jìn)行模具的生產(chǎn)，注塑機(jī)如果是大頓數(shù)的話，那么生產(chǎn)出來的模具就是小的，在計(jì)量上就控制不好，還有如果使用的鎖模力是太大的話，那么模具就很容易被損壞，如果鎖模力達(dá)不到的話，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就會(huì)有很大的毛邊，模具太大，已經(jīng)超過了這個(gè)機(jī)器的最大的負(fù)荷的話，整個(gè)合模的系統(tǒng)也會(huì)受到一定的損害。 在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行注射的時(shí)候，量是78x2g，，那么這個(gè)總的注塑的量就達(dá)161g，我們?cè)侔凑展に嚨木唧w參數(shù)，這里指的是注射時(shí)候的壓力，在加上別的一些相關(guān)的因素，最終確定注射機(jī)型號(hào)HT160×2A。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：  型號(hào) 160×2A 160×2B 160×2C 參數(shù) 螺桿直徑 40 45 48 理論注射容量 253 320 364 注射重量PS 230 291 331 注射壓力 202 159 140 注射行程 201 螺桿轉(zhuǎn)速 0~230 料筒加熱功率 9.3 鎖模力 1600 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) 455×455 允許最大模具厚度 500 允許最小模具厚度 180 移模行程 420 移模開距(最大) 920 液壓頂出行程 140 液壓頂出力 33 液壓頂出桿數(shù)量 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 18.5 油箱容積 240 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高) 5.4×1.45×2.05 機(jī)器重量 5 最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬) 150×150 表<1> HT 160X2A注塑機(jī)參數(shù) 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1確定模具的基本類型 注塑模具進(jìn)行分類的種類有很多，按照注射模具的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的分類，主要有單分型面、模、熱流道注射模。 4.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 在我們這個(gè)畢業(yè)論文里面使用的是側(cè)澆口，而且現(xiàn)在塑料件的產(chǎn)品是比較大的，為了能夠讓模具加工塑料產(chǎn)品的成功率提高，并且我們從經(jīng)濟(jì)性的方面來進(jìn)行考慮的話，要降低成本提高生產(chǎn)的效率，所以我們使用的是一個(gè)模具兩個(gè)腔室，進(jìn)行生產(chǎn)加工。 型腔與主流道兩者之間的距離要能有多近就有多近，同一時(shí)間我們使用平衡的流道，這樣可以將型腔排列成為一個(gè)模具兩個(gè)腔室，這樣就可以知道它的長(zhǎng)度是170mm，寬度是100mm，下面圖顯示的是這個(gè)型腔的布局。 型腔布局方式 4.3模架選用 根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由《塑料注射模中小型模架》可選擇CI型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下： CI型模架圖 在進(jìn)行定模的時(shí)候使用了兩塊模板，動(dòng)模只是使用了一塊模板，所以這個(gè)就稱為兩板模，模架是大水口的，這樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行側(cè)澆口是合適的，也就是側(cè)入式的澆口，用的是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形了模具。 模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方法是根據(jù)分型面的選擇來確定的，我們?cè)诮?jīng)過仔細(xì)的考慮以后，在安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套的時(shí)候是進(jìn)行正面的安裝，按照我們選擇的模架的型號(hào)我們可以根據(jù)這個(gè)選出跟它相對(duì)應(yīng)的模板的厚度是多少，還有模具外面的形狀大小。 模架的寬W=100+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚=180mm 模架的長(zhǎng)L=170+復(fù)位桿的直徑+螺絲的直徑+模板壁厚=250mm 按照里面的模仁的大小，我們算出來模架的長(zhǎng)還有寬以后，我們還要將別的螺絲導(dǎo)柱對(duì)于模架大小的影響考慮進(jìn)去，我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要防止有干擾。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，假如說有斜塊側(cè)抽芯的裝置，我們還要考慮這個(gè)裝置對(duì)于模具設(shè)計(jì)里面這個(gè)模具的架子的外面的尺寸的影響。我們結(jié)合之前所做的分析以后，在我們這個(gè)論文里面我們選擇的模架是WL=180x250。這個(gè)塑料件的高是10mm，這個(gè)塑料件的一大半都是在型腔里面的，型芯還有型腔的厚度是我們這個(gè)塑料件在型腔里面的高再加上20-30mm，經(jīng)過之前的分析，再加上對(duì)于強(qiáng)度的需要，我們確定定模板的厚是60mm, 動(dòng)模板的厚是70mm。在加上推桿在頂出來的時(shí)候?qū)τ谛纬傻男枰?，所以我們選擇支撐板的數(shù)值是70mm，這樣就達(dá)到了需要。 綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：CI-1825-A60-B70-C70。 5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1分型面的選擇 將模具可以看成是兩個(gè)部分組成或者是幾個(gè)可以分離的部分組成的，在將模具的接觸表面進(jìn)行分離的時(shí)候，可以將里面的塑料件拿出來，還可以將系統(tǒng)澆注進(jìn)行凝料，在塑料件成型的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候的接觸是要封閉的，類似這樣的接觸的表面我們叫做是分型面，這個(gè)是決定模具的結(jié)構(gòu)的很主要的因素，在選擇塑料件的分型面的時(shí)候，我們可以只選擇一個(gè)，可以選擇好多個(gè)，我們要想將塑料件成型完整的話，進(jìn)行分型面的選擇是很重要的。 我們進(jìn)行分型面選擇的時(shí)候，要從下面幾側(cè)來進(jìn)行考慮： 1）我們?cè)诜中兔嬖谶M(jìn)行選擇的時(shí)候應(yīng)該在這個(gè)塑料件外面最大的地方； 2）讓塑料件在模具打開以后停留在動(dòng)模的上面； 3）分型面產(chǎn)生的這個(gè)痕跡不會(huì)影響這個(gè)塑料產(chǎn)品的美觀； 4）在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的安排的時(shí)候，尤其是對(duì)于澆口的安排一定要合理； 5）要讓推桿的痕跡不再塑料件的外表上面看到； 6）使塑件易于脫模。 結(jié)合之前的分析，再加上我們這個(gè)論文里面設(shè)計(jì)的模具外形的特側(cè)，使用的分型面是平面的，而且是在這個(gè)塑料件的最大的平面的地方，打開模具以后塑料件是留在動(dòng)模的一邊的。 分型面的選擇 5.2型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定 模具在進(jìn)行閉合以后，我們將塑料的成型制品放置的這個(gè)地方就叫做型腔。組成模具的型腔的零部件就叫做是成型的零部件。正常來說這個(gè)包含了型腔，型芯，型環(huán)還有鑲塊等等。我們已經(jīng)加工出來的零部件跟塑料進(jìn)行的是直接的接觸，這個(gè)成型的塑件的一些地方受到塑料熔體的壓力，這個(gè)加工的塑料產(chǎn)品的形狀，精確度，都跟這個(gè)有關(guān)系，所以我們?cè)趯?duì)成型的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候也是關(guān)系到了注射模具。 形狀已經(jīng)出來的零部件在進(jìn)行注射加工成型的時(shí)候要受到溫度還有壓力還有塑料熔體對(duì)于它的沖擊還有摩擦，在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作以后一定會(huì)出現(xiàn)磨損，變形還有劈裂，所以我們要在設(shè)計(jì)它的結(jié)構(gòu)還有形式的時(shí)候一定要合理，計(jì)算它的大小還有公差一定要準(zhǔn)確，這樣才能夠保證它的強(qiáng)度，剛度都能達(dá)到要求，表面質(zhì)量是比較好的。 對(duì)于成型的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要能保證塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，還要加工起來很簡(jiǎn)單，裝配起來方便，使用起來方便，維修的時(shí)候也沒有那么復(fù)雜。 5.2.1型腔設(shè)計(jì) 型腔的作用是用來將確定加工的零部件的外部輪廓的，它的結(jié)構(gòu)跟需要加工的產(chǎn)品的外形，大小，使用的要求還有生產(chǎn)的批量，模具的加工辦法都是有密切的關(guān)系的，一般經(jīng)?？梢钥吹降慕Y(jié)構(gòu)形式主要有整體的，嵌入的，鑲拼的還有瓣合式的這幾種。 我們這篇論文里面使用的是嵌入式，它的特側(cè)就是結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，型腔的結(jié)構(gòu)式很牢固的，可靠地，不會(huì)發(fā)生變形，加工出來的產(chǎn)品的表面不會(huì)出現(xiàn)拼接的痕跡的，還可以將注射模里面加工的產(chǎn)品的數(shù)量降低，讓整個(gè)模具的外形都縮小很多。但是進(jìn)行模具的加工是很復(fù)雜的，在加工的時(shí)候還需要用數(shù)控還有電火花來進(jìn)行。 5.2.2型芯設(shè)計(jì) 我們這篇論文里面涉及的零件的結(jié)構(gòu)沒有多復(fù)雜，深度也沒有多大，我們?cè)趯?duì)這個(gè)塑料件的實(shí)體進(jìn)行額分析以后，我們將塑料件的型芯使用的是嵌入式的，選擇這樣的型芯是因?yàn)樵诩庸さ臅r(shí)候很方便，在對(duì)于模具的維護(hù)很方便，在型芯還有動(dòng)模板進(jìn)行互相配合的時(shí)候使用的是。 5.3型芯型腔的尺寸要素 已經(jīng)成型的零部件的工作的大小就是說成型的零部件就將塑料件的外觀的大小直接就確定下來了。這個(gè)尺寸涵蓋了型腔，型芯徑向的大小，這里包括了長(zhǎng)還有寬，還有高，以及中心距尺寸等。要讓加工出來的塑料件的質(zhì)量得到保證，在事先對(duì)于模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候我們一定要按照塑料件的大小還有精確度的等級(jí)將需要加工成型的零部件的大小還有精確度確定下來。 采用平均值的計(jì)算方法。針對(duì)塑料件的大小還有成型的零部件的大小的差異，我們統(tǒng)一按照入體的原則來進(jìn)行標(biāo)注，也就是對(duì)包容面的大小進(jìn)行標(biāo)注的時(shí)候使用的是單向的正偏差，基本尺寸為最??；對(duì)于被包容面的大小標(biāo)注的時(shí)候使用的是單向的負(fù)偏差，這個(gè)時(shí)候基本尺寸是最大的；在對(duì)中心距進(jìn)行標(biāo)注的時(shí)候使用的是雙向?qū)ΨQ的偏差 [12]。 對(duì)于加工出來的塑料件的尺寸有影響的原因很多，也是非常的復(fù)雜的，涵蓋了下面幾側(cè)： （1）成型零部件的制造誤差； （2）成型零部件的磨損； （3）塑料的成型收縮； （4）配合間隙引起的誤差。 5.4型芯型腔的尺寸計(jì)算 5.4.1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS=40±0.35=40.35-0.70MM相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.7mm LS1=[(1хSCP)+LS1+X1ХP1]00.22=[(1+0.005)X40+0.6Х0.7]00.22=40.200.22mm 式中，是塑件的平均收縮率，ABS的收縮率為0.4%~0.6%,所以平均收縮率；、是系數(shù)， 一般在0.5~0.8之間，此處?。淮淼氖鞘撬芗舷嗷?duì)應(yīng)的尺寸的公差（下面也是一樣的）；是塑件上相對(duì)應(yīng)的尺寸的制造公差在對(duì)小一側(cè)的零件選取的數(shù)值（下同）。 5.4.2 型腔長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=36±0.6=36.6-1.20MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=1.2MM LM1=[(1+SCP)+LS1+X3ХP1]00.2=[(1+0.005) X36+0.5х1.2]00.2=36.1800.2MM 式子里面，代表的是系數(shù)，通常來說是在之間，在這里我們選擇的數(shù)值是。 5.4.3 型腔高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：HS=5±0.2=5.2-0.40MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.4mm HS1=[(1+SCP) +HS1+X1ХP1]=[(1+0.005)X5+0.7х0.4]00.067=5.0300.067MM 式子里面，代表的是系數(shù)，通常來說是之間，在這里我們選擇的數(shù)值是。 5.4.4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LM=40±0.35=39.6500.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.7mm LM1=[(1+SCP) +LS+XХP]= [(1+0.005) X40+0.6х0.7]0.1170 =40.2.1170 MM 式子里面，x代表的是系數(shù)，通常來說是之間，在這里我們選擇的數(shù)值是。 5.4.5 型芯長(zhǎng)度的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換LS=36±0.51=35.4901.02MM,相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=1.02mm LS1=[(1+SCP)+LS+XХP]= [(1+0.005)X36+0.65х1.02]-0.170 =36.18-0.170 MM 式子里面，x代表的是系數(shù)，通常來說是之間，在這里我們選擇的數(shù)值是。 5.4.6 型芯高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換HS=6.5±0.2=6.30O.4MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.4mm HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [(1+0.005)X6.5+0.6х0.4]-0.170 =6.540.0670 MM 式子里面，x代表的是系數(shù)，通常來說是之間，在這里我們選擇的數(shù)值是。 5.5成形零部件剛度和強(qiáng)度校核 5.5.1 剛度和強(qiáng)度校核要素 傳統(tǒng)的理解上模具的強(qiáng)度指的就是模具的強(qiáng)度還有剛度。模具在加工產(chǎn)品的時(shí)候，這些產(chǎn)品都是有強(qiáng)度還有剛度的要求的，只有確保了模具的強(qiáng)度以后，它才能進(jìn)行正常的工作的。 因?yàn)槟＞叩耐庑斡泻芏喾N，在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候都不是一樣的而且計(jì)算也是比較復(fù)雜的，在實(shí)際的生產(chǎn)里面，我們要通過經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后要對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行校核，這樣才可以對(duì)于我們的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過這些過程以后，我們的模具才可以正常的進(jìn)行工作。 計(jì)算模具的強(qiáng)度的時(shí)候是很復(fù)雜的，通常我們計(jì)算的時(shí)候都是使用的簡(jiǎn)化的計(jì)算方法，在計(jì)算的時(shí)候使用的做法很保守，過程是：我們選擇的受力結(jié)構(gòu)式最不好的，安全系數(shù)選擇比較大一些的，然后再來將模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，這樣的話模具的強(qiáng)度就提高了很多。為了能夠確保模具可以正常的進(jìn)行工作，這個(gè)時(shí)候我們不僅要確保模具整體性的強(qiáng)度達(dá)到要求，對(duì)于這個(gè)整體性的強(qiáng)度我們要進(jìn)行校核。 模具的整體性的強(qiáng)度指的是型腔的側(cè)面壁厚，型腔的底面的板的厚度，合模面能夠承受的壓力等等，實(shí)際選擇大小應(yīng)該將尺寸計(jì)算出來，然后再進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行校核的時(shí)候，要對(duì)強(qiáng)度還有彎面進(jìn)行計(jì)算，選擇比較大的一個(gè)數(shù)值。 5.5.2 型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 在對(duì)加工的塑料產(chǎn)品注射成型的時(shí)候，在型腔里面主要承受的是塑料熔體的壓力，所以這個(gè)時(shí)候模具的型腔里面的強(qiáng)度還有剛度是很大的。 計(jì)算公式如下： S長(zhǎng)代表的是： S長(zhǎng) = S 短 ≥ 1.15[ph/(E[δ])] = 1.15[30x1.5÷(2.1x10x0.03)] = 0.433 按強(qiáng)度條件計(jì)算: S長(zhǎng) ≥ r{[[σ]/( [σ]-2p)] -1} = 102x{[2500÷(2500-2x30)] -1} = 1.246 S 短 ≥ r{[[σ]/( [σ]-2p)] -1} = 65x{[2500÷(2500-2x30)] -1} = 0.794 按照厚度的數(shù)值還有校核的結(jié)構(gòu)，選擇側(cè)面的內(nèi)壁的厚度是可以的，所以我們論文里面的模具的型腔的側(cè)壁的厚，除此之外動(dòng)模的型芯進(jìn)行一樣的計(jì)算，那么它的厚度的值就是 注： E—模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為2.1x x10； r-型腔半徑尺寸，由于本模具型腔為矩形，半徑取的是約值，或長(zhǎng)、短軸分別計(jì)算。6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1 澆口的設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)里面有一個(gè)系統(tǒng)是澆注的系統(tǒng)，它的意思是從注射模里面的主要的流道頭子上到型腔里面的熔體的上料的管道，我們將澆注的系統(tǒng)可以分為道澆注系統(tǒng)還有無流道凝料的澆注系統(tǒng)，在我們這個(gè)論文里面使用的系統(tǒng)是普通側(cè)澆口的澆注系統(tǒng)。選擇的澆注系統(tǒng)合適了，生產(chǎn)出來的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量才好。 6.1.1 澆口的形狀、位置的確定 澆口我們又把它叫做進(jìn)料口，它是用來將分流道跟型腔連接在一起的通道。它有兩個(gè)功能：一個(gè)功能室對(duì)于進(jìn)到型腔里面的塑料熔體可以進(jìn)行控制；還有一個(gè)功能室在注射的壓力沒有以后，型腔就會(huì)被封鎖了，讓型腔里面還有沒有被固化的塑料不會(huì)出現(xiàn)倒流的情況。通常使用的比較多的澆口的方式有直接的澆口，側(cè)面的澆口，點(diǎn)式的澆口，扇子形狀的澆口，圓盤式的澆口還有環(huán)形的澆口等等。 6.1.2 澆口位置的選擇原則 選擇的澆口的位置在什么地方會(huì)直接影響到我們加工出來的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。在進(jìn)行澆口的位置確定的時(shí)候，我們要注意下面幾個(gè)方面： 1. 在型腔里面流動(dòng)的熔體，在動(dòng)能上消耗的能量是最低的。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一個(gè)分出來的流體基本上都可以到達(dá)最遠(yuǎn)的地方； 3)在進(jìn)行進(jìn)料的時(shí)候要從壁厚比較厚的地方來進(jìn)行； 4)要盡量讓每一股的分流在進(jìn)行轉(zhuǎn)向的時(shí)候越小越好。 2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。 因?yàn)槲覀冋撐睦锩骐娮悠魍鈿さ乃芰霞獗淼馁|(zhì)量是要求很高的，我們?cè)谶@里澆口選擇的是點(diǎn)澆口。這個(gè)點(diǎn)澆口是在上面進(jìn)膠，在機(jī)床手柄組裝起來以后，這個(gè)澆口不會(huì)影響產(chǎn)品外觀。 6.1.3 澆口的尺寸確定 L=0.5~1.5 一般取1.0mm h=nt A--型腔表面積 B=0~15° t—塑件壁厚 C=0~30° n為塑膠材料系數(shù) 因此，該制件澆口：為側(cè)澆口產(chǎn)品側(cè)面進(jìn)膠 6.2 流道的設(shè)計(jì) 一般的流道澆注的系統(tǒng)有下面幾個(gè)方面組成： 我們?cè)趯?duì)澆注的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要將下面幾點(diǎn)考慮進(jìn)去： a)、塑料成型特性：這個(gè)系統(tǒng)能夠讓所有的系統(tǒng)都可以成型，這樣塑料的質(zhì)量就可以得到保證了。 b)、我們?cè)趯?duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要想模具是用一個(gè)模具一個(gè)腔室的還是一個(gè)模具多個(gè)腔室的，我們?cè)谠O(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的時(shí)候要按照腔室的布局來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 c)、塑件大小及形狀：因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品很小，而且它的壁厚沒有那么厚，再加上技術(shù)方面的需要等等，綜合這些情況，我們?cè)谶x擇分型面的時(shí)候還要將澆注系統(tǒng)的整體的方式，進(jìn)料口有幾個(gè)等，這樣才能讓產(chǎn)品成型，還要考慮防止流料病和部位等問題，這個(gè)時(shí)候就要有相對(duì)應(yīng)的解決方法或者讓他有可以維修的機(jī)會(huì)。 d)、塑件外觀：我們?cè)趯?duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該要先將進(jìn)料去除，將進(jìn)料修正，這樣進(jìn)料的時(shí)候很方便，而且還不會(huì)影響塑料產(chǎn)品的外觀。 e)、冷料：在進(jìn)行注射的時(shí)候有間歇的時(shí)間，殘留在噴嘴頭上面的冷料一定要弄掉，不然的話會(huì)留到型腔里面去，這樣塑件的質(zhì)量就不好了，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的時(shí)候應(yīng)該要想到對(duì)于冷料進(jìn)行儲(chǔ)存的方法。 6.2.1 主流道相關(guān) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 （1）、主流道的尺寸 設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為HT160×2A，其噴嘴直徑為3.0，噴嘴球面半徑為30，依此主流道各具體尺寸設(shè)計(jì)如下： 主流道與澆口套 （2）、主流道襯套的形式 選用如下圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)零件，然后固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。 （3）、澆口套的固定 澆口套采用2個(gè)M6的螺絲直接鎖附固定。 澆口套固定方式 6.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的意思就是說主要的流動(dòng)的通道在末尾的地方跟澆口之間有一段給塑料熔體進(jìn)行流動(dòng)的管道，這個(gè)分流道可以很好的將壓力進(jìn)行傳遞，還可以讓管道里面的填充量一直都是很好的。在我們這