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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開(kāi)題報(bào)告書(shū) 課 題 名 稱(chēng) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 院系 專(zhuān)業(yè) 指 導(dǎo) 老 師 2006 年 01 月 07 日 一 課題的來(lái)源 目的意義 包括應(yīng)用前景 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 課題來(lái)源 大東 駿通 東莞 電子有限公司 目的和意義 隨著社會(huì)的發(fā)展 人類(lèi)生活水平的提高 人們對(duì)電子產(chǎn)品的要求日益增高 不 但要求有的效果 還應(yīng)有美觀大方的外表 設(shè)計(jì)和制造者都應(yīng)以人為本 創(chuàng)造人類(lèi) 的視聽(tīng)夢(mèng)想 電子產(chǎn)品的材料主要來(lái)自塑料 即大部份的零件都是以注塑模的制造 因此 注塑模在電子業(yè)中顯得相當(dāng)重要 由于電子產(chǎn)品應(yīng)用前景可觀 更新?lián)Q代較快 也就要求注塑模也應(yīng)跟上時(shí)代發(fā) 展的步伐 注塑?？偟奶攸c(diǎn)如下 1 在國(guó)際上發(fā)展較快 競(jìng)爭(zhēng)最為激烈 2 更新?lián)Q代日益加快 3 前景寬廣 廣泛涉及到機(jī)械 電子等許多行業(yè) 4 精密度在提高 并明顯的向著復(fù)雜化 高效化發(fā)展 國(guó)內(nèi)的電子行業(yè)在近年有了明顯的提高 從而也帶動(dòng)了注塑模的迅速發(fā)展 但 是與國(guó)際水平卻相差很遠(yuǎn) 主要缺陷明顯的表現(xiàn)在精度不高 技術(shù)含量底 復(fù)雜程 度底等缺點(diǎn) 嚴(yán)重的阻礙著國(guó)內(nèi)電子業(yè)的發(fā)展 設(shè)計(jì)出好的產(chǎn)品卻無(wú)法做出是我模 具業(yè)最大的不足 因此 注重科技含量 借簽了國(guó)外的先進(jìn)理論技術(shù)則尤為重要 二 課題研究的主要內(nèi)容 研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施 課題研究的主要內(nèi)容 本課題主要是塑料成型的工藝設(shè)計(jì)及制造 也就是注塑模的工藝設(shè)計(jì)方案分析及確 定工藝計(jì)算 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容 生產(chǎn)主要是為了提高生產(chǎn)效率 因此在設(shè)計(jì)是 要力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但是一定要保證其精度要求 準(zhǔn)備采取的措施 先對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析 確定型腔的布局 從各方面考慮其結(jié)構(gòu)布局 我也多次到 成型部門(mén)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模具制造學(xué)習(xí) 積累了生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 了解本課題一些相關(guān)技術(shù)要求 及注意事項(xiàng) 三 現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件 首先 通過(guò)三年的大學(xué)學(xué)習(xí) 本人已經(jīng)積累了一定的相關(guān)方面的經(jīng)驗(yàn) 對(duì)本課題所 涉及的相關(guān)科學(xué)有了一定的了解 具有了相關(guān)的理論基礎(chǔ) 學(xué)院圖書(shū)館收藏了許多有關(guān) 專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)書(shū)籍和期刊等 還提供了網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)房 可以在中國(guó)期刊網(wǎng) 維普網(wǎng) 超星數(shù)字圖書(shū)館等插銷(xiāo)有關(guān)資料及電子圖書(shū)等 第二 多次參加實(shí)習(xí) 包括金工實(shí)習(xí) 生產(chǎn)實(shí)習(xí)等 已經(jīng)有了一定的實(shí)踐基礎(chǔ) 第三 本人在大東 駿通 東莞 電子有限公司實(shí)習(xí) 大東 駿通 東莞 電子有限公司現(xiàn)有的基礎(chǔ) 具有生產(chǎn)電子產(chǎn)品的部門(mén)車(chē)間 機(jī)板和外殼成型 主要用于實(shí)踐檢測(cè) 還有大型的 組裝車(chē)間和生產(chǎn)線 具備的條件 公司有生產(chǎn)電子部品的設(shè)備及測(cè)試條件 如日本的 EPACS 300 臥式注射機(jī) 無(wú)鉛 自動(dòng)化錫爐等 但公司主要是裝配生產(chǎn) 許多的高精度 小型化零件自己都無(wú)法生產(chǎn) 特別是高精度的塑模零件大部分是從韓國(guó)進(jìn)口的 四 總的工作任務(wù) 進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果 1 總的工作任務(wù) 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成本課題 畢業(yè)設(shè)計(jì) 并符合院教通 2005 61 號(hào)文件與機(jī)械 工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的要求 2 進(jìn)度安排 2005 年 11 月 20 日 12 月 20 日 選定課題題目交給指導(dǎo)老師 通過(guò)老師綜合分析 和思考后 最后確定設(shè)計(jì)論文題目 2005 年 12 月 25 日 2006 年 01 月 07 日 根據(jù)指導(dǎo)老師下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 確定論文的主要內(nèi)容并寫(xiě)好開(kāi)題報(bào)告 交給指導(dǎo)老師 2006 年 03 月 25 日 05 月 16 日 在現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件下 定期和指導(dǎo)老師聯(lián)系 進(jìn) 行課題設(shè)計(jì)論文的寫(xiě)作 獨(dú)立完成初稿 10000 字以上 并交給指導(dǎo)老師 2006 年 05 月 17 日 05 月 22 日 根據(jù)指導(dǎo)老師的修改意見(jiàn)修改設(shè)計(jì) 并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 的設(shè)計(jì)論文格式打印論文修改稿 并于 22 日前交給指導(dǎo)老 師 2006 年 05 月 23 日 05 月 31 日 通過(guò)指導(dǎo)老師評(píng)定 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文要求裝訂完畢 2006 年 06 月 01 日 06 月 10 日 充分準(zhǔn)備 進(jìn)行畢業(yè)答辯 3 預(yù)期的結(jié)果 在規(guī)定的時(shí)期內(nèi)完成任務(wù) 于 2006 年 05 月 30 日之前對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿 并得 取得老師的好評(píng) 在論文答辯中有出色的表現(xiàn) 五 指導(dǎo)老師審核意見(jiàn) 指導(dǎo)老師 簽名 年 月 日 六 教研室審批意見(jiàn) 教研室主任 簽名 年 月 日 七 院 系 審批意見(jiàn) 院 系 主任 簽名 年 月 日 備注 內(nèi)容提要 塑料制品已在工業(yè) 農(nóng)業(yè) 國(guó)防和日常生活中的方面得到廣泛應(yīng)用 特別 是在電子業(yè)中則為突出 電子產(chǎn)品的外客大部分是塑料制品 產(chǎn)品性能的提高 要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能 成型工藝和制品的設(shè)計(jì) 塑料制品的成型方法很多 其主要用于是注射 擠出 壓制 壓鑄和氣壓 成型等和氣壓成型等 而注射模 擠出約占成型總數(shù)的 60 以上 注射成型分 為加料 熔融塑料 注射制件冷卻和制件脫模等五個(gè)步驟 當(dāng)然如利用電氣控 制 可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或自動(dòng)化作業(yè) 塑料注射模主要用于熱塑料制品的成型 已成功的用于成型熱固塑性塑料 制品 它是塑料制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置 注射模的基本組成是 定模 機(jī)構(gòu) 動(dòng)模機(jī)構(gòu) 澆注系統(tǒng) 導(dǎo)向裝置 頂出機(jī)構(gòu) 芯機(jī)構(gòu) 冷卻和加熱裝置 排氣系統(tǒng) 因注射模成型的廣泛適用 正是我這個(gè)設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn) Summary The plastics products to have already with daily life wait the aspect to acquire the extensive application at the industry agriculture national defense Especially in the electronic industry then and particularly for outstanding Electronics product that the outer shell spare parts that exaltation is mostly plastics function that request the high quantity Type craft with product the design The plastics products of the type method is a lot of Among them most of inject die casting to compatibly press type etc But inject the mold extrude extrude roughly share type total amount of 60 above inject the type is divided in to add the material meltdown plastics and inject to make piece to cool off with make the piece to take off the mold to wait five steps Certainly if make use off the electricity control Can realize half auto or automatic homework Because inject the mold the type s extensive suitable for use exactly the basic point of departure of my this design 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 級(jí)機(jī)制 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 課題名稱(chēng) 鬧鐘后蓋注塑模的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)間 課題類(lèi)型 工程設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) 真實(shí) 一 課題研究的目的與主要內(nèi)容 目的 使學(xué)生能得到充分運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)的能力 從而得到鍛煉的機(jī)會(huì) 主要內(nèi)容 本課題主要是塑料成型件的設(shè)計(jì) 也就是塑料模的工藝方案分析及確定工藝計(jì)算 模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容 生產(chǎn)為了提高生產(chǎn)效率 因此在設(shè)計(jì)時(shí)要求力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但是一定 要保證其精度要求 二 基本要求 1 繪制出完整的裝配圖一張 2 繪制出主要零件工件圖八張 3 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 4 培養(yǎng)和訓(xùn)練設(shè)計(jì)能力 包括實(shí)際動(dòng)手能力 查閱文獻(xiàn)與撰寫(xiě)論文能力 5 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求去做 力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確 結(jié)構(gòu)合理 并在保證要求的前提下 力求結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單 注 此表由指導(dǎo)老師填寫(xiě) 經(jīng)各系 教研室主任審批生效 此表一式三份 學(xué)生 指導(dǎo)老師 教研室各一份 三 課題研究已具備的條件 包括實(shí)驗(yàn)室 主要儀器設(shè)備 參考資料 具備條件 1 塑料成型模具 2 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 塑料模技術(shù)手冊(cè) 4 注射模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例 5 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)力指導(dǎo) 四 設(shè)計(jì)論文進(jìn)度表 進(jìn)度安排 課題構(gòu)思 資料查找 5 7 天 理論探討 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 4 5 天 論文準(zhǔn)備 修正 30 35 天 答辯準(zhǔn)備及答辯 3 5 天 五 教研室審批意見(jiàn) 教研室主任 簽名 年 月 日 六 院 系 審批意見(jiàn) 系主任 簽名 單位 公章 年 月 日 指導(dǎo)老師 簽名 學(xué)生 簽名 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題申報(bào)表 課程名稱(chēng) 鬧鐘后蓋注塑模的設(shè)計(jì) 適用專(zhuān)業(yè) 機(jī)械 課題來(lái)源 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 指導(dǎo)老師 姓名 職稱(chēng) 講師 研究方向 課題的主要內(nèi)容 目的要求和已具備的條件 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能 獨(dú)立解決本專(zhuān)業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力 樹(shù)立 正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng) 本課題是塑料成型件的工藝設(shè)計(jì)及制造 該課題來(lái)源于大東 東莞 電子有限公司 通過(guò)課余時(shí)間的參觀以及學(xué)校組織的實(shí)習(xí) 使學(xué)生了解了一定的設(shè)計(jì) 知識(shí) 也給學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了參考 該設(shè)計(jì)有很多不足部分 也可以對(duì)其加以改進(jìn) 目前 中國(guó)的機(jī)械電子行業(yè)蓬勃發(fā)展 各式各樣的塑料成型件有很多的參考性 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的水平還是 與現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展有一定的聯(lián)系 該課題是一個(gè)比較好的課題 主要內(nèi)容 主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容在于塑料成型件的工藝設(shè)計(jì)及制造 指導(dǎo)老師簽字 年 月 日 教 研 室 審 查 意 見(jiàn) 教研室主任簽字 年 月 日 系 審 定 意 見(jiàn) 系主任簽字 年 月 日 注 此表一式 3 份 教務(wù)處 學(xué)生所在系 專(zhuān)業(yè)教研室各 1 份 1 前 言 光陰似梭 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過(guò) 為具體的檢驗(yàn)這三年來(lái)的學(xué)習(xí)效果 綜 合檢測(cè)理論在實(shí)際應(yīng)用中的能力 除了平時(shí)的考試 實(shí)驗(yàn)測(cè)試外 更重要的是理論 聯(lián)系實(shí)際 即此次設(shè)計(jì)的課題為鬧鐘后蓋的注塑模具 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生活 應(yīng)用廣泛 但成型難度大 模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 對(duì)模具工作人員是一個(gè)很好的考驗(yàn) 它能加強(qiáng)對(duì)塑料模具成型原理的理解 同時(shí)鍛 煉對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造能力 本次設(shè)計(jì)以注射鬧鐘后蓋模具為主線 綜合了成型工藝分析 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 最后到模具零件的加工方法 模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過(guò)程 能很好 的學(xué)習(xí)致用的效果 在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法 步驟 模具設(shè)計(jì)中常用的公式 數(shù)據(jù) 模具結(jié)構(gòu)及零部件 把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到 綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái) 所謂學(xué)以致用 在設(shè)計(jì)中除使用傳統(tǒng)方法外 同時(shí)引用 了 CAD Pro E 等技術(shù) 使用 Office 軟件 力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度 提高工作效率 的目的 本次設(shè)計(jì)中得到了戴老師的指點(diǎn) 同時(shí)也非常感謝邵陽(yáng)學(xué)院各位老師的精心教 誨 由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論技術(shù)有限 設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和不足之處在所難免 希望各位老 師批評(píng)指正 2 緒 論 一 模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具 在各種材料 加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具 例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具 金 屬壓力加工使用的鍛壓模具 冷壓模具等各種模具 對(duì)模具的全面要求是 能生產(chǎn)出在尺寸精度 外觀 物理性能等各方面都滿(mǎn)足 使用要求的公有制制品 以模具使用的角度 要求高效率 自動(dòng)化操作簡(jiǎn)便 從模 具制造的角度 要求結(jié)構(gòu)合理 制造容易 成本低廉 模具影響著制品的質(zhì)量 首先 模具型腔的形狀 尺寸 表面光潔度 分型面 進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理 性能 機(jī)械性能 電性能 內(nèi)應(yīng)力大小 各向同性性 外觀質(zhì)量 表面光潔度 氣 泡 凹痕 燒焦 銀紋等都有十分重要的影響 其次 在加工過(guò)程中 模具結(jié)構(gòu)對(duì) 操作難以程度影響很大 在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí) 應(yīng)盡量減少開(kāi)模 合模的過(guò)程 和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng) 為此 常采用自動(dòng)開(kāi)合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu) 在全自動(dòng)生 產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落 另外模具對(duì)制品的成本也有影響 當(dāng)批量 不大時(shí) 模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大 這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié) 構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具 以降低成本 現(xiàn)代生產(chǎn)中 合理的加工工藝 高效的設(shè)備 先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重 要因素 尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求 塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起 著重要的作用 高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其 作用 產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的 由于制件品種和產(chǎn)量 需求很大 對(duì)模具也提出了越來(lái)越高的要求 因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展 二 模具的發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái) 模具增長(zhǎng)十分迅速 高效率 自動(dòng)化 大型 微型 精密 高壽命的 模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大 從模具設(shè)計(jì)和制造角度來(lái)看 模具的 發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面 1 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中 對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入 模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階 3 段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展 使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高 2 高效率 自動(dòng)化 大量采用各種高效率 自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu) 高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn) 的模具 對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量 提高生產(chǎn)率 降低成本起了很大的作用 3 大型 超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大 于是出現(xiàn)了各種大型 精密和高壽命的成型模具 為了 滿(mǎn)足這些要求 研制了各種高強(qiáng)度 高硬度 高耐磨性能且易加工 熱處理變形小 導(dǎo)熱性?xún)?yōu)異的制模材料 4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上 為縮短模具的制造周期 減少鉗工的工作量 在模具加工 工藝上作了很大的改進(jìn) 特別是異形型腔的加工 采用了各種先進(jìn)的機(jī)床 這不僅 大大提高了機(jī)械加工的比重 而且提高了加工精度 5 標(biāo)準(zhǔn)化 開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作 不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率 而且改善了質(zhì)量 降低了 成本 三 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過(guò)對(duì)模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí) 掌握了常用材料在各種成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求 各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法 以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求 在 模具制造方面 掌握一般機(jī)械加工的知識(shí) 金屬材料的選擇和熱處理 了解模具結(jié) 構(gòu)的特點(diǎn) 根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用 綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知 識(shí) 4 1 塑件的工藝分析 1 1 塑件成型工藝分析 如圖 1 1 所示 圖 1 1 鬧鐘后蓋 鬧鐘后蓋的形狀較復(fù)雜 帶有很多不同形狀的孔 在保證孔間距和孔的形狀是 給模具的加工帶了很大的難度 鬧鐘后蓋的注塑材料首先選用 ABS 鬧鐘的后蓋絕 大部分的決定了鬧鐘的重心的位置的所在 所以我們必須很好多處理后蓋壁厚的均 勻 譬如在注塑成型過(guò)程中因?yàn)楸诤竦牟痪鶆蛟斐闪耸湛s率的不一致 這樣就只能 通過(guò)有效的控制模具溫度來(lái)調(diào)節(jié)收縮率 由于鬧鐘后蓋的主體作用是起固定作用 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就相應(yīng)的給注塑帶來(lái)了一定的難度 主要是它螺釘孔的壁厚相對(duì)壁厚 有一定的差距 勢(shì)必會(huì)在注塑的時(shí)候到來(lái)很大的牛頓減力 造成塑件填充不滿(mǎn)的缺 陷 可以考慮采用雙澆口 但應(yīng)用了 Pro E 的塑料顧問(wèn)對(duì)其進(jìn)行模仿 CAE 的注塑之 后 發(fā)現(xiàn)會(huì)給鬧鐘后蓋的表面帶來(lái)更多的熔接痕和氣孔 也可以利用模具的可靠的 精度來(lái)定位 但是這樣的話(huà)成本太高 而且易造成模具損壞 因?yàn)榭紤]到凹凸模形 狀的復(fù)雜 用整體形式是不利于損壞后的維修 適當(dāng)?shù)氖褂们都涂梢越鉀Q這些問(wèn) 題 但不能利用過(guò)多的嵌件 不然的話(huà)就會(huì)造成型腔的強(qiáng)度與剛度不夠 1 2 鬧鐘后蓋原料 ABS 的成型特性與工藝參數(shù) 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 樹(shù)脂微黃色或白色不透明 是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 丙烯腈使聚合物耐油 耐熱 耐化學(xué)腐蝕 丁二烯使聚合物具有優(yōu) 5 越的柔性 韌性 苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性 因此 ABS 樹(shù)脂具有 突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能 同時(shí)具有吸濕性強(qiáng) 但原料要干燥 它的塑件 尺寸穩(wěn)定性好 塑件盡可能偏大的脫模斜度 1 2 1 ABS 塑料主要的性能指標(biāo) 密度 Kg dm 3 1 13 1 14 收縮率 0 3 0 8 熔 點(diǎn) 130 160 熱變形溫度 45N cm 65 98 彎曲強(qiáng)度 Mpa 80 拉伸強(qiáng)度 MPa 35 49 拉伸彈性模量 GPa 1 8 彎曲彈性模量 Gpa 1 4 壓縮強(qiáng)度 Mpa 18 39 缺口沖擊強(qiáng)度 kJ 11 20 硬 度 HR R62 86 體積電阻系數(shù) cm 1013 擊穿電壓 Kv mm 1 15 介電常數(shù) 60Hz3 7 1 2 2 ABS 的注射成型工藝參數(shù) 注塑機(jī)類(lèi)型 螺桿式 噴嘴形式 通用式 料筒一區(qū) 150 170 料筒二區(qū) 180 190 料筒三區(qū) 200 210 噴嘴溫度 180 190 模具溫度 50 70 注塑壓 60 100 保壓 40 60 注塑時(shí)間 2 5 保壓時(shí)間 5 10 冷卻時(shí)間 5 15 周期 15 30 6 后處理 紅外線烘箱 溫度 70 時(shí)間 0 3 1 由為重要的是因?yàn)槟壳霸蛢r(jià)格的下降 導(dǎo)致 ABS 的市場(chǎng)價(jià)格大幅度的下跌 2 注塑設(shè)備的選擇 2 1 估算塑件體積 估算塑件體積和質(zhì)量 該產(chǎn)品材料為 ABS 查書(shū)本得知其密度為 1 13 1 14g cm3 收縮率為 計(jì)算其 平均密度為 1 135 g cm3 平均收縮率為 0 55 使用 PRO E 軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖 軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形澆道凝料和塑 件的體積 另預(yù)置澆道凝料為 2 cm3因此估算塑件體積為 9 cm3 2 2 選擇注射機(jī) 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量 查書(shū)可選定注塑機(jī)型號(hào)為 SZ 40 25 注塑機(jī)的參數(shù)如下 注塑機(jī)最大注塑量 40cm 3 注塑壓力 200 Mpa 注塑速率 50 g s 塑化能力 20 Kg h 鎖模力 2500KN 注塑機(jī)拉行間距 250 250mm 頂出行程 55mm 最小模厚 130mm 最大模厚 220mm 模板行程 230mm 注塑機(jī)定位孔直徑 55 mm 噴嘴球半徑 SR10 2 3 模架的選定 7 根據(jù)塑件選定模架為 S2030 B I 35 35 70 見(jiàn)圖 2 1 圖 2 1 塑件的模架 2 4 最大注射壓力的校核 鬧鐘后蓋的原料為 ABS 所需注射為 60 100MPa 而所選注射機(jī)壓力為 200 MPa 所以注射壓力符合要求 2 4 1 最大注塑量的校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積 包括流道及澆口凝料和飛邊 通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的 80 所以選用的注塑機(jī)最 大注塑量應(yīng)滿(mǎn)足 0 8 V 機(jī) V 塑 V 澆 式中 V 機(jī) 注塑機(jī)的最大注塑量 40 cm3 V 塑 塑件的體積 該產(chǎn)品 V 塑 18cm 3 V 澆 澆注系統(tǒng)體積 該產(chǎn)品 V 澆 2cm 3 故 V 機(jī) 18 4 cm3 2 4 2 鎖模力校核 F 鎖 pA 式中 p 熔融型料在型腔內(nèi)的壓力 該產(chǎn)品 A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和 經(jīng)計(jì)算 A 4641 mm3 F 鎖 注塑機(jī)的額定鎖模力 8 故 F 鎖 pA 200Mpa 4641 mm 3 選定的注塑機(jī)的壓力為 2500KN 滿(mǎn)足要求 2 4 3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長(zhǎng) 模具寬 拉桿面積 B 模具閉合高度校核 Hmin 注塑機(jī)允許最小模厚 130mm Hmax 注塑機(jī)允許最大模厚 220mm H 模具閉合高度 180mm 故滿(mǎn)足 Hmax H H min 1 開(kāi)模行程校核 注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān) 如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī) 故注塑機(jī)的 開(kāi)模行程應(yīng)滿(mǎn)足下式 S 機(jī) 注塑機(jī)最大開(kāi)模行程 230mm H1 頂出距離 16mm H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 52mm S 機(jī) H 模 H min H 1 H 2 5 10 因?yàn)楸灸＞叩臐沧⑾到y(tǒng)和塑件的特殊關(guān)系 澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng)包括 了頂出距離 故 230 180 130 62 5 10 滿(mǎn)足條件 9 3 塑料件的工藝尺寸的計(jì)算 所謂工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸 主要有型腔和型芯的徑向 尺寸 包括矩形和異形型芯的長(zhǎng)和寬 型腔深度和型芯高度和尺寸 由于鬧鐘后 蓋須與前蓋配合 所以只有鬧鐘后蓋的邊緣的榫才起著配合決定性的作用 還有鬧 鐘后蓋與電池蓋的配合 故需要計(jì)算相對(duì)于榫和鉸鏈的凹 凸模的尺寸 凹 凸模 型腔尺寸則直接按產(chǎn)品尺寸確定 因 ABS 的成型收縮率為 0 4 0 7 所以平均收縮 率取 S 0 5 3 1 型腔的徑向尺寸 L M 0 1 S L s 0 5 0 75 0 1 008 Ls 0 75 0 其中 LM為型腔的基本尺寸公差值為正偏差 L s塑件的基本尺寸 塑件公差 為負(fù)偏差 S 為塑料的平均收縮率 z為模具成型零件的制造公差取 1 4 1 6 模具型腔按六級(jí)精度制造 根據(jù)型腔的尺寸 代入數(shù)據(jù)得 一 L s 81mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 79 440 0 32mm 二 L s 1mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 0 79550 0 07mm 三 L s 5 5mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 5 3250 0 085mm 四 L s 1 8mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 1 5990 0 07mm 五 L s 10mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 9 780 0 1mm 六 L s 7mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 6 750 0 1mm 七 L s 2mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 1 8060 0 07mm 八 L s 3mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 2 8140 0 07mm 九 L s 4mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 3 7770 0 085mm 十 L s 6mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 5 7930 0 085mm 十一 L s 8mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 7 7640 0 0 1mm 十二 L s 16mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 15 7230 0 14mm 十三 L s 12mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 11 7960 0 01mm 3 2 型芯的計(jì)算 3 2 1 芯徑向尺寸的計(jì)算 10 LM 1 S L s 3 4 0 其各字母的含義與前相同 型芯按六級(jí)精度制造 根據(jù)型芯的基本尺寸 代入 數(shù)據(jù)得 一 L s 81mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 82 4050 0 32mm 二 L s 1mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 1 2150 0 07mm 三 L s 5 5mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 5 7450 0 085mm 四 L s 1 8mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 2 0190 0 07mm 五 L s 10mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 10 480 0 1mm 六 L s 7mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 7 4080 0 1mm 七 L s 2mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 2 2260 0 07mm 八 L s 3mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 3 2340 0 07mm 九 L s 4mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 4 2770 0 085mm 十 L s 6mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 6 3030 0 1mm 十一 L s 8mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 8 3640 0 1mm 十二 L s 16mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 16 5330 0 14mm 十三 L s 12mm 經(jīng)計(jì)算得 L M 12 3960 0 1mm 3 2 2 型芯高度尺寸的計(jì)算 HM 1 S H s 3 4 0 按六級(jí)精度制造 Hs 15mm 經(jīng)計(jì)算得 H M 15 4870 0 13mm 3 3 模具型腔壁厚的計(jì)算 如果是利用計(jì)算公式的話(huà)比較煩瑣 且不能保證在生產(chǎn)中的精確性 我們可以根 據(jù)書(shū)中的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)取的 成型零件材料選擇 為實(shí)現(xiàn)高性能的目的 選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性 高耐蝕睡 良好的穩(wěn)定 性和良好的導(dǎo)熱性 必須具有一定的強(qiáng)度 表面需要耐磨 淬火變型要小 但不需 要耐腐蝕性 因?yàn)?ABS 沒(méi)有腐蝕性 可以采用 Cr12 經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì) 淬火加低溫回火 正火 HRC 55 可以去型腔壁厚為 0 20L 17 33 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 普通澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 澆口和冷料井組成 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必 須確定塑件成型位置 可以才用一模兩腔 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè) 重要的環(huán)節(jié) 它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量 如外觀 物理性能 尺寸精度 都有 直接的影響 設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則 1 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng) 防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象 2 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸 3 系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短 斷面尺寸適當(dāng) 太小則壓力及熱量損失大 太大 則塑料耗費(fèi)大 盡量減少?gòu)澱?表面粗糙度要低 以使熱量及壓力損失盡 可能小 4 對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落 及分流道盡可能平衡布置 5 滿(mǎn)足型腔充滿(mǎn)的前提下 澆注系統(tǒng)容積盡量小 以減少塑料的耗量 6 澆口位置要適當(dāng) 盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯 防止型芯變形澆口的 殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀 4 1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過(guò)的部位 它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑 料熔體導(dǎo)入分流道或型腔 其形狀為圓錐形 便于熔體順利的向前流動(dòng) 開(kāi)模時(shí)主 流道凝料又能順利拉出來(lái) 主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí) 間 由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞 通常不直接開(kāi)在定模 上 而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi) 主流道套通常又高碳工具鋼制造 并熱處理淬硬 塑件外表面不許有澆口痕 又考慮取料順利 對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián) 接處能自動(dòng)減斷 采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口 為了方便于拉出流道中 的凝料 將主流道設(shè)計(jì)成錐形 錐度為 3 內(nèi)表面的粗糙度為 Ra0 8 微米 孔徑為 0 5 毫米 主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下 1 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹 主流道設(shè) 計(jì)成圓錐形 因 ABS 的流動(dòng)性為中性 故其錐度取 3 度 過(guò)大會(huì)造成流速減 12 慢 易成渦流 內(nèi)壁粗糙度為 R0 8um 2 主流道大端呈圓角 其半徑取 r 1 3mm 以減少流速轉(zhuǎn)向過(guò)渡的阻力 r 1 5mm 3 在保證塑件成形良好的情況下 主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短 否則會(huì)使主流道的 凝料增多 且增加壓力損失 使塑料熔體降溫過(guò)多影響注射成形 4 5 為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出 應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì) 接 主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑 其半徑為 r2 r1 1 2 其小端直徑 D d 0 5 1 凹坑深度常取 3 4mm 在此模具中取 r2 11 12mm 6 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞 所以主流道部 分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套 以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理 其 大端兼作定位環(huán) 圓盤(pán)凸出定模端面的長(zhǎng)度 H 5 10mm 同時(shí)因該鬧鐘后蓋 采用 ABS 需加熱 所以在主流道處采用電加熱以提高料溫 4 2 冷料井設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上 或處于分流道末端 其作用是接受料 流前鋒的 冷料 防止 冷料 進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量 開(kāi)模時(shí)又能將主流道的 凝料拉出 冷料井的直徑宜大于大端直徑 長(zhǎng)度約為主流道大端直徑 基于本次設(shè) 計(jì)的模具 可采用底部帶有拉料桿的冷料井 這類(lèi)冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成 拉料桿裝于型芯固定板上 因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng) 利用球頭形的拉料桿配合 冷料井 4 3 分流道設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道 一般開(kāi)在分型面上 起分流和轉(zhuǎn)向的作用 分流道截面的形狀可以是圓形 半圓形 矩形 梯形和 U 形等 圓形和正方形截面 流道的比面積最小 流道表面積于體積之比值稱(chēng)為比表面積 塑料熔體的溫度下降 小 阻力小 流道的效率最高 但加工困難 而且正方形截面不易脫模 所以在實(shí) 際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形 半圓形及 U 形 4 3 1 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿(mǎn)型腔的前提下 分流道 13 截面積與長(zhǎng)度盡量取小值 分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)度 2 分流道較長(zhǎng)時(shí) 在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料井 對(duì)于此模來(lái)說(shuō)在分流道 上不須開(kāi)設(shè)冷料井 3 分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上 也可以同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng) 定模板上 合模后形成分流道截面形狀 4 分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面 并用圓弧過(guò)度 4 3 2 分流道的長(zhǎng)度 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置 從在輸送熔料時(shí)減 少壓力損失 熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā) 應(yīng)力求縮短 4 3 3 分流道的斷面 分流道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形的體積 塑件的壁厚 塑件的形狀和所用 塑料的工藝性能 注射速率和分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定 因 ABS 的推薦斷面直徑為 4 5 9 5 查表 4 2 部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍 分流道要減小壓力損失 希望流道的截面積大 表面積小 以減小傳熱損失 同時(shí) 因考慮加工的方便性 分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便 熔融料的熱量損失 小 流動(dòng)阻力小 比表面和小等問(wèn)題 由于采用的是潛伏式二級(jí)分流道對(duì)熱損失及 流動(dòng)提出了較高的要求 采用圓形的份流道 為了保證外形無(wú)澆口痕 澆口前后兩 端形成較大的壓力差 增加流速 得到外形清晰的制件 提高熔體冷凝速度 保證 熔融的塑料不回流 同時(shí)可隔斷注射壓力對(duì)型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用 冷卻后快速切 除 同時(shí)它的效果與 S 澆注系統(tǒng)有同樣的效果 有利于補(bǔ)塑 4 3 4 分流道的布局 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種 根據(jù)本模具的要求我們 選取平衡式 也就是指分流道到各型腔澆口的長(zhǎng)度 斷面形狀 尺寸都相同的布置 形式 它要求各對(duì)應(yīng)部位的尺寸相等 這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時(shí)充滿(mǎn)型腔的 目的 是成型的塑件力學(xué)性能基本一致 而且在此模具中不會(huì)造成份流道過(guò)長(zhǎng)的缺 點(diǎn) 4 4 澆口選擇 澆口又稱(chēng)進(jìn)料口 是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道 除直接澆口外 它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 其主要作用是 1 型腔充滿(mǎn)后 熔體在澆口處首先凝結(jié) 防止其倒流 2 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料 澆口截面積約為分流道截面積的 14 0 03 0 09 澆口的長(zhǎng)度約為 0 5mm 2mm 澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定 取其 下限值 然后在試模是逐步糾正 當(dāng)塑料熔體通過(guò)澆口時(shí) 剪切速率增高 同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇 使料流的溫 度升高 粘度降低 提高了流動(dòng)性能 有利于充型 但澆口尺寸過(guò)小會(huì)使壓力損失 增大 凝料加快 補(bǔ)縮困難 甚至形成噴射現(xiàn)象 影響塑件質(zhì)量 澆口位置的選擇 1 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短 這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小 易 保證料流充滿(mǎn)整個(gè)型腔 同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì) 溫 度 注塑壓力等的不同而變化 所以我們?cè)诳紤]塑件的質(zhì)量都要注意 到這些適當(dāng)值 2 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑 3 澆口位置的選擇要避免塑件變形 采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔 在塑件頂部常留下明顯的熔接痕 而采用點(diǎn)澆口 有利于排氣 整件 質(zhì)量較好 但是塑件壁厚相差較大 澆口開(kāi)在薄壁處不合理 而設(shè)在 厚壁處 有利于補(bǔ)縮 可避免縮孔 凹痕產(chǎn)生 4 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕 熔接痕是充型時(shí)前端較冷 的料流在型腔中的對(duì)接部位 它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度 所以設(shè)置 澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向 澆口數(shù)量多 產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多 流 程不長(zhǎng)時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口 以減少熔接痕的數(shù)量 對(duì)于大多數(shù)框 形塑件 澆口位置使料流的流程過(guò)長(zhǎng) 熔接處料溫過(guò)低 熔接痕處強(qiáng) 度低 會(huì)形成明顯的接縫 如果澆口位置使料流的流程短 熔接處強(qiáng) 度高 為了提高熔接痕處強(qiáng)度 可在熔接處增設(shè)溢溜槽 是冷料進(jìn)入 溢溜槽 筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕 而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕 產(chǎn)生 5 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型心或鑲件 因點(diǎn)口在脫開(kāi)時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的 考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系 統(tǒng)的廢料和塑件的脫離 所以選取用點(diǎn)繞口 分流道與澆口的連接 在利用了 Pro E 的塑料顧問(wèn)對(duì)其進(jìn)行模仿 CAE 的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢(shì)的澆口 由于鬧鐘 后蓋的側(cè)內(nèi)壁與鬧鐘芯存在一定的空隙 所以即使是在脫模的時(shí)候流在一定的澆口 痕也不會(huì)影響裝配 澆口套見(jiàn)圖 4 1 15 圖 4 1 澆口套 16 5 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 1 分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件 為了將塑件取出來(lái) 必須將模具型腔打開(kāi) 也 就是必須將模具分成兩部分 即定模和動(dòng)模兩大部分 定模和動(dòng)模相接觸的面稱(chēng)分 型面 通常有以下原則 1 分型面的選擇有利于脫模 分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處 而且應(yīng)使 塑件流在動(dòng)模部分 由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè) 將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分 塑件冷卻收縮后包緊型芯 使塑件留在動(dòng)模 這樣有利脫模 如果塑件的壁厚較大 內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí) 為了使塑件留在動(dòng)模 一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè) 拔 模斜度小或塑件較高時(shí) 為了便于脫模 可將分型面選在塑件中間的部位 但此塑 件外形有分型的痕跡 2 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求 3 分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造 4 分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯 但是此模具無(wú)須側(cè)向抽芯 此點(diǎn)可以不必考 慮 5 2 排氣糟的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣 除此以 外 塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體 這些氣體必須及時(shí)排出 否則 被壓縮的空 氣產(chǎn)生高溫 會(huì)引起塑件局部碳化燒焦 或塑件產(chǎn)生氣泡 或使塑件熔接不良引起 強(qiáng)度下降 甚至充模不滿(mǎn) 因該模具為小型模具 且分型面適宜 可利用分型面排氣 所以無(wú)需設(shè)計(jì)排氣 槽 17 6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分 因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定 的方向和位置 所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可 通 常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周?chē)?導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有 定位 導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力 定位作用 為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具 并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀 不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?塑件在注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力 或由于注射機(jī)的精度限制 使導(dǎo)柱 工作中承受一不定的導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí) 首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸 引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合 避免凸?；蛐托鞠?進(jìn)入型腔 產(chǎn)生干涉而壞零件 由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力 導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷 對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后 其的配合可以進(jìn)行定位 導(dǎo)柱 導(dǎo)套零件如下 裝后磨平 圖 6 1 導(dǎo)柱 18 裝后磨平 圖 6 2 導(dǎo)套 19 7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在對(duì)鬧鐘后蓋塑件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則 1 因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模 所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模 因?yàn)樗芗?的壁厚的關(guān)系我們可以利用推板 2 頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位 如加強(qiáng)筋 壁厚等處 作用面 積盡可能大一些 以防止塑件變形和損壞 3 為了保證良好的塑件外觀 頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響 不大的部位 將頂桿設(shè)計(jì)在塑件的內(nèi)部型腔 4 若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí) 對(duì)不影響塑件尺寸和使用 一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件 0 1mm 否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起 影響基面的平整 由于鬧鐘后蓋為薄壁圓筒形塑件 用頂管 推板脫模機(jī)構(gòu)和 為了縮短頂桿與型芯 配合長(zhǎng)度以減少磨擦 可以將頂管配合孔的后半段直徑減少 一般減少 3 5mm 這是最常用的一種脫模機(jī)構(gòu) 這些頂桿一般只起頂出作用 有時(shí)根據(jù)塑件的需要 頂桿還可以參加塑件的成型 這時(shí)可以將頂桿做成與塑件某一部分相同形狀或作為 型芯 頂桿多用 T8AV T10A 材料 頭部淬火硬度達(dá) 50HRC 以上 表面粗糙度取 Ra 值小于 0 8 微米 和頂桿孔呈 H8 f8 配合 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 在注射成型過(guò)程中 模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率 翹曲變形 耐 應(yīng)力開(kāi)裂性和表面質(zhì)量等 并且對(duì)生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用 在注射過(guò)程中 冷 卻時(shí)間占注射成型周期的約 80 然而 由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同 模具溫度的要求有盡相同 因此 對(duì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上 決定了塑件的質(zhì)量和成本 模具溫度直接影響到塑料的充模 塑件的定型 模塑的 周期和塑件質(zhì)量 而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性 塑件尺寸與結(jié)構(gòu) 性能要 求以及其它工藝條件如熔料溫度 注射速度 注射壓力 模塑周期等 影響注射模 冷卻的因素很多 如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì) 冷卻介質(zhì)的種類(lèi) 溫度 流速 冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置 模具材料 熔體溫度 塑件要求的頂出溫度和模 具溫度 塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等 1 低的模具溫度可降低塑件的收縮率 2 模具溫度均勻 冷卻時(shí)間短 注射速度快 可降低塑件的翹曲變形 3 對(duì)結(jié)晶性聚合物 提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定 避免后結(jié)晶現(xiàn)象 但是將導(dǎo)致成型周期延長(zhǎng)和塑件發(fā)脆的缺陷 4 隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高 塑件的耐應(yīng)力開(kāi)裂性降低 因此降 低模具溫度是有利的 但對(duì)于高粘度的無(wú)定型聚合物 由于其耐應(yīng)力開(kāi) 裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān) 因此提高模具溫度和充模 減少補(bǔ)料時(shí) 間是有利的 5 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量 在注射成形過(guò)程中 模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率 根據(jù)塑 料的要求 注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 2000C 左右 而從模具中取出塑件的溫度約 為 600C 溫度降低是由于模具通入冷卻水 將溫度帶走了 普通的模具通入常溫的 水進(jìn)行冷卻 通過(guò)調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因鬧鐘后蓋使用的塑料是 ABS 要求模溫高 若模具溫度過(guò)低則會(huì)影響塑料的 流動(dòng)性 增加剪切阻力 使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大 甚至還出現(xiàn)冷流痕 銀絲 注不滿(mǎn) 等缺陷 因此在注射開(kāi)始時(shí) 為防止填充不足 充入溫水或者模具加熱 總之 要做到優(yōu)質(zhì) 高效率生產(chǎn) 模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié) 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 1 確定加熱或是冷卻 2 模溫均一 塑件各部分同時(shí)冷卻 3 采用低的模溫 快速且大量通冷卻水 21 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工容易 成本低謙 8 1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 冷卻水孔數(shù)量盡量多 尺寸盡量大的原則可知 冷卻水孔數(shù)量大于或等于 3 根都是可行的 這樣做同時(shí)可實(shí)現(xiàn)盡量降低入水與出水 的溫度差的原則 根據(jù)書(shū)上的經(jīng)驗(yàn)值取 4 根 冷卻水口口徑為 6mm 另外 具冷卻系統(tǒng)的過(guò)程中 還應(yīng)同時(shí)遵循 1 澆口處加強(qiáng)冷卻 2 冷卻水孔到型腔表面的距離相等 3 冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多 孔徑應(yīng)盡可能的大 4 冷卻水孔道不應(yīng)穿過(guò)鑲快或其接縫部位 以防漏水 5 進(jìn)水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè) 通常應(yīng)設(shè)在 注塑機(jī)的背面 6 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處 而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi) 各相連接處應(yīng)保持密封 防止冷卻水外泄 8 2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 因在 ABS 要求的熔融溫度為 200 而且流動(dòng)性能為中性 同時(shí)在注射時(shí)模具溫 度要求為 50 70 所以該模具必須加熱 模具加熱方法包括 熱水 熱空氣 熱 油及電加熱等 由于電加熱清潔 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 可調(diào)節(jié)范圍大 所以在該模具應(yīng)用電 加熱 9 模 具 的 裝 配 22 裝配模具是模具制造過(guò)程中的最后階段 裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量 壽 命和各部分的功能 模具裝配過(guò)程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系 將合格的 零件連接固定為組件 部件直至裝配為合格的模具 在模具裝配過(guò)程中 對(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi) 模具的裝配精 度包括相關(guān)零件的位置精度 相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度 配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求 得到保證 才能使模具的整體要求得到保證 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況 一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模 動(dòng)模的 型腔 型芯為裝配基準(zhǔn) 這種情況 定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工 先將型 腔和型芯鑲塊加工好 然后裝入定模和動(dòng)模內(nèi) 將型腔和型芯之間墊片法或工藝定 位器法保證壁厚 動(dòng)模和定模合模后用平行夾板夾緊 鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔 最后 安裝動(dòng)模和定模上的其它零件 另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的 澆口套與定模部分裝配后 必須與分模面有一定的間隙 其間隙為 0 05 0 15 毫米 因?yàn)樵撎幨車(chē)娮靿毫Φ挠绊?在注射時(shí)會(huì)發(fā)生變形 有時(shí)在試模中經(jīng)常 發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周?chē)霈F(xiàn)塑料飛邊 就是由于沒(méi)有間隙的原因 為了有效的 防止飛邊 可以接近塑件的有相對(duì)位移的面上銼一個(gè)三角形的槽 由于空氣的壓力 的緣故可以更好的防止飛邊 9 1 模具的裝配順序 1 確定裝配基準(zhǔn) 2 裝配前要對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量 合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈 3 調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差 如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨 以保 證模板組裝密合 分型面吻合面積不得小于 80 間隙不得小于溢料最小值 防止產(chǎn)生飛邊 4 在裝配過(guò)程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面 以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查 5 組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開(kāi)模合模動(dòng)作靈活 無(wú)松動(dòng)和卡滯現(xiàn)象 6 組裝冷卻和加熱系統(tǒng) 保證管路暢通 不漏水 不漏電 門(mén)動(dòng)作靈活緊固 所連接螺釘 裝配定位銷(xiāo) 裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠 但應(yīng) 防止進(jìn)入系統(tǒng)中 7 試模 試模合格后打上模具標(biāo)記 包括模具編號(hào) 合模標(biāo)記及組裝基面 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法 采用外部加熱法 將鑄鋁加熱板安裝在模具外部 從外部向 23 內(nèi)進(jìn)行加熱 這種方法加熱快 但損耗量大 筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱 與模具同時(shí)進(jìn)行 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)初選溫度 壓力 時(shí)間參數(shù) 調(diào)整工藝參數(shù)時(shí) 按壓力 時(shí)間 溫度這樣的先后順序變動(dòng) 注塑 在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí) 就可以進(jìn)行試注塑 觀察注塑塑件的 質(zhì)量缺陷 分析導(dǎo)致缺陷的原因 調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù) 直至達(dá)到最佳狀 態(tài) 8 模具的維護(hù) 模具在使 那么優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用 只須更換 個(gè)別已損壞的零件 不會(huì)導(dǎo)致用過(guò)程中 會(huì)出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損 不正 常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)廢 最后檢查各種配件 附件待零件 保證模具裝備齊全 另外在裝配過(guò)程中應(yīng)嚴(yán) 防零件在裝配過(guò)程中磕 碰 劃傷和銹蝕 裝配滾動(dòng)軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝 油的溫度不得超過(guò) 1000C 9 2 開(kāi)模過(guò)程分析 注塑機(jī)推動(dòng)推桿墊板兼頂管墊板使動(dòng)定模分開(kāi) 在導(dǎo)柱導(dǎo)向的情況下 動(dòng)定模 順利分型 同時(shí)拉料桿拉斷澆口 使塑件在推板和頂管的作用下順利脫出 閉合時(shí) 同樣在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用下通過(guò)頂柱使頂桿先于型腔復(fù)位 以免頂桿碰到型腔 損壞模具 設(shè)計(jì)總結(jié) 24 通過(guò)對(duì)鬧鐘后蓋塑料成型模具的設(shè)計(jì) 對(duì)常用塑料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝 要求有了更深一層的理解 掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法 對(duì)獨(dú) 立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉 在模具制造的加工工藝 來(lái)編寫(xiě)加工工藝卡片 在設(shè)計(jì)過(guò)程充分利用了各種可以利用的方式 同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì) 各種理論知識(shí)的理解 在設(shè)計(jì)的后一階段充分利用 CAD 軟就是一例 新的工具的利 用 大在提高了工作效率 以計(jì)算機(jī)為手段 專(zhuān)用模具分析設(shè)計(jì)軟件為工具設(shè)計(jì)模具 軟件可直接調(diào)用數(shù) 據(jù)庫(kù)中模架尺寸 金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)及加工參數(shù) 通過(guò)幾何造型及圖形變換可得到模 板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計(jì) 模具 CAD 技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的革命 大大提高了設(shè)計(jì)效率 尤其是系列 化或類(lèi)似注射模具設(shè)計(jì)效率更為提高 總之 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的又一次鍛煉完全清楚 充分利用 CAD 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 在 模具符合使要求的前提下盡量降低成本 同時(shí)在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn) 以設(shè)計(jì)出 價(jià)廉物美的模具 這次設(shè)計(jì)能順利完成 還得感謝戴老師的精心指導(dǎo) 但錯(cuò)誤之處在所難免 望 批評(píng)指正 非常感激 參考資料 25 1 高等教育出版社朱光力主編 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn) 2 中國(guó)輕工業(yè)出版社賈潤(rùn)禮編 實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 中國(guó)輕工業(yè)出版社 孫鳳琴編 模具制造工藝與設(shè)備 4 機(jī)械工業(yè)出版社 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 編委會(huì) 5 塑料模具技術(shù)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 6 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社馮炳蕘 蔣文森等編 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 7 機(jī)械工業(yè)出版社 屈昌華主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)