塑料模具畢業(yè)設(shè)計說明書.pdf

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1、1 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ）課 題 ： 飲 水 機 龍 頭 一 模 兩 腔 注 射 模 具 設(shè) 計系 部 ： 機 械 工 程 系專 業(yè) ： 模 具 設(shè) 計 與 制 造班 級 ： 高 模 具 0604班姓 名 ： 劉 兵 指 導(dǎo) 老 師 ： 謝 冬 和企 業(yè) 指 導(dǎo) 老 師 ： 楊 漢 欽株 洲 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 務(wù) 處 2 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 審 表學(xué) 生 姓 名 劉 兵 學(xué) 號 200604010104040 所 在 系 部 機 械 工 程 系所 學(xué) 專 業(yè) 模 具 設(shè) 計 與 制 造 所 在 班 級 高 模 具 0604畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 題 目

2、 飲 水 機 龍 頭 一 模 兩 腔 注 射 模 具 設(shè) 計指導(dǎo)教 師審查意見 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 ： 年 月 日 評閱教師評閱意見 評 閱 教 師 簽 字 ： 年 月 日 答辯 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 標 題 飲 水 機 龍 頭 一 模 兩 腔 注 射 模 具 設(shè) 計答 辯 日 期 年 月 日 答 辯 地 點 3 記錄答辯記 錄 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 標 題 飲 水 機 龍 頭 一 模 兩 腔 注 射 模 具 設(shè) 計答 辯 日 期 年 月 日 答 辯 地 點用 簡 潔 語 言 記 錄 答 辯 過 程 ， 答 辯 委 員 會 提 出 的 問 題 和 學(xué) 生 回 答 情 況

3、 ：答 辯 委 員 會 記 錄 人 （ 簽 字 ） ： 答辯委員會評語與成績 答 辯 委 員 會 對 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 的 學(xué) 術(shù) 評 （ 論 文 選 題 意 義 ， 所 用 資 料 和 數(shù) 據(jù) 的 可 靠 性 ，寫 作 的 規(guī) 范 化 與 邏 輯 性 ， 實 用 性 與 創(chuàng) 新 性 ； 主 要 不 足 之 處 ， 答 辯 情 況 及 成 績 ） ：答 辯 委 員 會 主 席 （ 簽 字 ） ： 年 月 日本 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 成 績 4 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 開 題 報 告1． 課 題 的 目 的 及 意 義 (含 國 內(nèi) 外 的 研 究 現(xiàn) 狀 分 析

4、 )近 年 來 ， 我 國 家 電 工 業(yè) 的 高 速 發(fā) 展 對 模 具 工 業(yè) ， 尤 其 是 塑 料 模 具 提 出 了 越來 越 高 的 要 求 ， 2004 年 ， 塑 料 模 具 在 整 個 模 具 行 業(yè) 中 所 占 比 例 已 上 升 到 30%左右 ， 據(jù) 有 關(guān) 專 家 預(yù) 測 ， 在 未 來 幾 年 中 ， 中 國 塑 料 模 具 工 業(yè) 還 將 持 續(xù) 保 持 年 均 增長 速 度 達 到 10%以 上 的 較 高 速 度 的 發(fā) 展 。 國 內(nèi) 塑 料 模 具 市 場 以 注 塑 模 具 需 求 量最 大 ， 其 中 發(fā) 展 重 點 為 工 程 塑 料 模 具 。 通

5、 過 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 實 踐 ， 采 用CAD/CAM(Master CAM、 UG、 Pro/E)技 術(shù) 可 以 使 設(shè) 計 者 從 繁 沉 計 算 和 繪 圖 工 件 中得 到 解 脫 。 采 用 人 機 結(jié) 合 ， 各 盡 所 長 ， 充 分 發(fā) 揮 其 人 的 創(chuàng) 造 思 維 能 力 ， 控 制 設(shè)計 過 程 ， 使 模 具 設(shè) 計 趨 于 合 理 化 。 而 計 算 機 則 發(fā) 揮 其 計 算 分 折 和 儲 存 信 息 的 能力 。 兩 者 結(jié) 合 ， 發(fā) 揮 各 自 的 優(yōu) 勢 ， 有 利 于 獲 得 最 優(yōu) 的 設(shè) 計 成 果 ， 縮 短 開 發(fā) 周 期本 次 畢 業(yè)

6、設(shè) 計 實 踐 ， 是 對 我 們 所 學(xué) 知 識 的 一 種 檢 索 ， 我 相 信 它 會 使 我 們 在 各 方面 都 得 到 很 大 的 提 高 。2． 課 題 任 務(wù) 、 設(shè) 計 內(nèi) 容 、 實 現(xiàn) 途 徑 課 題 任 務(wù) ： 飲 水 機 龍 頭設(shè) 計 內(nèi) 容 ： pro/e造 型 ， 模 具 成 型 零 件 設(shè) 計 ， 模 架 調(diào) 用 ， 工 藝 計 算 ， 注 塑 機 選 用 ，充 模 分 析 ， 設(shè) 計 及 制 造 說 明 ， 非 標 準 件 零 件 圖 ， 總 裝 圖 。實 現(xiàn) 途 徑 ： 搜 索 資 料 （ 圖 書 館 、 網(wǎng) 上 ） 咨 詢 指 導(dǎo) 老 師 分 析 零 件

7、 ， PROE造 型分 模 及 模 架 調(diào) 用 ， 了 解 其 基 本 的 形 狀 ， 根 據(jù) 零 件 形 狀 確 定 設(shè) 計 方 案 ， 工 藝 性 能 ，計 算 有 關(guān) 的 尺 寸 ， 繪 制 模 具 總 裝 圖 ， 確 定 加 工 方 法 等報 告 人 簽 名 年 月 日3． 指 導(dǎo) 老 師 意 見 指 導(dǎo) 老 師 簽 名 年 月 日 5 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 任 務(wù) 書學(xué) 生 姓 名 劉 兵 學(xué) 號 200604010104040 所 在 系 部 機 機 械 工 程 系所 學(xué) 專 業(yè) 模 具 設(shè) 計 與 制 造 所 在 班 級 高 模 具 0604班E-mail 419689

8、443@ 聯(lián) 系 電 話 0733-6640939畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 題 目 飲 水 機 龍 頭 一 模 兩 腔 注 射 模 具 設(shè) 計指 導(dǎo) 教 師姓 名 職 稱 工 作 單 位 及 所 從 事 專 業(yè) 聯(lián) 系 方 式謝 冬 和 講 師 株 洲 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院本 設(shè) 計 選 題 根 據(jù) （ 欲 解 決 的 問 題 及 其 實 用 價 值 ） ：隨 著 社 會 的 飛 速 發(fā) 展 ， 經(jīng) 濟 的 日 益 增 長 ， 人 民 需 求 也 隨 著 增 長 ， 對 于 物 質(zhì) 的 需 求 更 是 日 益 更 新 ， 飲 水 機 是 日 常 生 活 中 必 備 的 家 具 之 一

9、， 人 們 對 物 質(zhì) 質(zhì) 量 的 要 求 的 越 來越 高 ， 不 光 是 實 用 、 耐 用 還 要 求 美 觀 。 飲 水 機 的 市 場 廣 泛 有 調(diào) 查 報 告 顯 示 ， 1997年國 內(nèi) 飲 水 機 市 場 規(guī) 模 在 100萬 臺 左 右 ， 2001年 整 個 市 場 規(guī) 模 已 接 近 1000萬 臺 ， 呈 現(xiàn)出 較 快 的 增 長 趨 勢 ， 其 中 家 庭 消 費 顯 示 出 巨 大 潛 能 。 2001 年 市 場 銷 售 量 達 到 了 384萬 臺 ， 2002年 1－ 4月 份 市 場 銷 售 量 已 達 到 172.8萬 臺 ， 家 庭 消 費 量 占 整

10、 個 飲 水 機 市場 規(guī) 模 的 比 重 越 來 越 大 。 專 家 預(yù) 計 在 未 來 2-3年 之 內(nèi) ， 家 庭 購 買 飲 水 機 將 超 過 商 業(yè) 用戶 的 市 場 規(guī) 模 ， 飲 水 機 將 逐 漸 成 為 家 庭 必 備 電 器 之 一 。飲 水 機 市 場 有 著 令 人 心 動 的 誘 人 前 景 ， 但 飲 水 機 市 場 存 在 的 內(nèi) 憂 外 患 成 為 其 發(fā) 展的 “瓶 頸 ”。內(nèi) 憂 ： 飲 水 機 自 身 存 在 著 “二 次 污 染 ”問 題 。 即 使 完 全 合 格 的 桶 裝 水 在 飲 水 機 上 使用 時 ， 細 菌 依 然 會 進 入 飲 水

11、機 內(nèi) 部 并 在 貯 水 箱 及 冷 水 管 道 內(nèi) 壁 滋 生 繁 殖 ， 而 大 部 分 飲水 機 的 貯 水 箱 溫 度 在 30攝 氏 度 左 右 ， 是 培 養(yǎng) 細 菌 的 溫 床 ， 20分 鐘 左 右 就 能 繁 殖 一 代 。其 次 是 雜 牌 機 擾 亂 市 場 ， “雜 牌 ”飲 水 機 內(nèi) 部 接 觸 飲 用 水 零 件 的 抗 菌 性 根 本 不 合 格 ， 內(nèi)部 接 觸 飲 用 水 零 件 的 質(zhì) 量 不 過 關(guān) 會 助 長 細 菌 滋 生 ， 直 接 損 害 消 費 者 的 身 體 健 康 。 外 患 ： 作 為 飲 水 機 的 連 體 兄 弟 ———桶 裝 水

12、問 題 。 目 前 市 場 上 桶 裝 水 質(zhì) 量 良 莠 不齊 ， 所 謂 唇 亡 齒 寒 ， 即 使 飲 水 機 再 好 ， 如 果 桶 裝 水 生 產(chǎn) 不 達 標 ， 也 一 樣 會 影 響 到 飲 水機 的 聲 譽此 次 設(shè) 計 最 終 目 的 是 為 了 更 好 的 鞏 固 和 掌 握 塑 料 模 的 相 關(guān) 知 識 及 了 解 高 分 子 材 料注 成 型 模 具 的 分 類 、 注 射 機 型 號 的 確 定 、 分 型 面 的 位 置 的 確 定 以 及 注 射 模 具 各 組 成 部分 的 設(shè) 計 (澆 注 系 統(tǒng) 、 成 型 零 件 、 導(dǎo) 向 機 構(gòu) 、 推 出 機 構(gòu)

13、、 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 、 側(cè) 向 分 型 與抽 芯 機 構(gòu) 、 排 氣 系 統(tǒng) 、 支 承 零 部 件 等 )了 解 塑 料 模 具 材 料 的 性 能 。飲 水 機 作 為 生 活 中 非 常 重 要 的 用 品 ， 飲 水 機 龍 頭 的 好 壞 自 然 決 定 飲 水 機 的 價 值 ，它 要 求 材 料 無 毒 、 穩(wěn) 定 、 耐 高 溫 。專 業(yè) 方 向 、 基 本 理 論 及 設(shè) 計 內(nèi) 容 （ 設(shè) 計 要 求 和 設(shè) 計 步 驟 要 求 詳 細 到 章 節(jié) ） ：一 ： 專 業(yè) 方 向 ： 了 解 模 具 設(shè) 計 的 基 本 原 理 、 塑 料 模 具 設(shè) 計 的 前 景

14、開 發(fā)二 ： 基 本 理 論 ：總 個 設(shè) 計 過 程 包 括 三 個 環(huán) 節(jié) ：① 成 型 前 的 準 備 ； ② 注 射 過 程 ； 6 ③ 塑 件 的 后 處 理 。而 成 型 前 的 準 備 就 必 須 注 意 材 料 的 性 能 和 特 點 。 考 慮 材 料 是 否 符 合 制 件 的 使 用 功能 以 及 材 料 的 流 動 性 ， 對 制 件 進 行 工 藝 分 析 ， 進 行 預(yù) 熱 處 理 和 干 燥 處 理 等 等 。 而 注 射過 程 包 括 加 料 、 塑 化 、 充 模 、 保 壓 、 倒 流 、 冷 卻 和 脫 模 等 階 段 。 模 具 標 準 件 的 選 擇

15、、脫 模 斜 度 的 計 算 、 裝 配 。 分 型 面 的 設(shè) 計 。成 型 后 的 處 理 ： 當(dāng) 注 射 結(jié) 束 后 進 行 退 火 和 調(diào) 濕 處 理 ， 保 證 制 件 的 強 度 和 剛 度 。 在總 個 過 程 要 注 意 個 標 準 件 的 配 合 精 度 和 考 慮 可 加 工 性 能 。 結(jié) 構(gòu) 盡 量 簡 單 ， 考 慮 經(jīng) 濟 性 。三 ： 設(shè) 計 內(nèi) 容 ：一 、 確 定 制 品 的 成 型 位 置 及 分 型 面二 、 確 定 模 具 的 型 腔 數(shù) 目三 、 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計四 、 工 作 零 件 的 設(shè) 計 和 計 算五 、 抽 芯 機 構(gòu) 設(shè) 計六

16、、 加 熱 、 冷 卻 裝 置 的 設(shè) 計 和 計 算 七 、 脫 模 機 構(gòu) 的 設(shè) 計 和 計 算八 、 考 慮 排 氣 和 引 氣 方 式九 、 上 述 設(shè) 計 步 驟 完 成 后 ， 模 具 結(jié) 構(gòu) 草 圖 已 基 本 完 成 ， 然 后 進 行 動 作 分 析 ， 分析 各 機 構(gòu) 之 間 工 作 的 協(xié) 調(diào) 性 以 及 有 無 干 涉 現(xiàn) 象 。十 、 繪 制 模 具 總 裝 圖 和 主 要 零 件 的 工 作 圖 。 模 具 總 裝 圖 的 俯 視 圖 ， 一 般 去 掉 定模 部 分 ， 只 畫 出 動 模 部 分 。 總 裝 圖 應(yīng) 包 含 必 要 的 尺 寸 、 技 術(shù) 條

17、 件 及 明 細 表 。十 一 、 審 核 、 制 造 、 調(diào) 試 。 模 具 設(shè) 計 工 作 應(yīng) 在 用 戶 驗 收 合 格 后 才 真 正 結(jié) 束 。四 ： 設(shè) 計 要 求 ：運 用 所 學(xué) 知 識 完 成 對 隔 弧 板 注 射 模 的 全 部 設(shè) 計 過 程 ， 熟 練 掌 握 繪 圖 軟 件 的 應(yīng) 用 ，精 度 要 求 較 高 ， 型 腔 局 部 設(shè) 置 固 定 的 鑲 件 。 開 模 時 ， 這 些 固 定 鑲 件 不 能 簡 單 地 沿 開 模方 向 與 塑 件 分 離 ， 而 是 必 須 在 塑 件 脫 模 時 利 用 斜 滑 塊 連 同 塑 件 一 起 移 出 模 外 ，

18、然 后 通過 斜 滑 塊 角 度 將 它 與 塑 件 分 離 ， 在 下 一 次 合 模 注 射 之 前 ， 再 重 新 將 其 注 入 模 內(nèi) 。五 ： 設(shè) 計 步 驟1、 零 件 圖 樣 的 分 析 2、 根 據(jù) 零 件 確 定 選 材3、 零 件 的 工 藝 分 析 、 經(jīng) 濟 分 析4、 各 機 構(gòu) 的 設(shè) 計 和 標 準 件 的 選 擇5、 相 關(guān) 工 作 零 件 的 計 算6、 零 件 組 裝 圖 的 設(shè) 計7、 零 件 圖 的 檢 測 （ 是 否 合 格 ）8、 工 作 原 理 圖 7 主 要 參 考 文 獻 、 資 料 ：１ ． 許 發(fā) 樾 主 編 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 .

19、北 京 ; 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2003２ ． 賈 潤 禮 , 程 志 遠 主 編 . 實 用 注 塑 模 設(shè) 計 手 冊 . 北 京 : 中 國 輕 工 業(yè) 出 版 社 ,2000３ ． 蔣 繼 宏 ,王 效 岳 編 繪 .注 塑 模 具 典 型 結(jié) 構(gòu) 100例 . 北 京 : 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ,2000４ ． 屈 華 昌 主 編 . 塑 料 成 型 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 , 北 京 : 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,1998５ ． 陸 寧 編 著 .實 用 注 塑 料 模 具 設(shè) 計 . 北 京 : 中 國 輕 工 業(yè) 出 版 社 ,1997６ ． 許 鶴 峰

20、 ,陳 言 秋 編 著 . 注 塑 模 具 設(shè) 計 要 點 與 圖 例 , 北 京 :化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ,1999７ ． 付 宏 生 , 劉 京 華 編 著 . 注 塑 制 品 與 注 塑 模 具 設(shè) 計 . 北 京 : 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ,2003８ ． 許 發(fā) 樾 主 編 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 . 北 京 ; 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2003９ ． 許 發(fā) 樾 主 編 .模 具 常 用 機 構(gòu) 設(shè) 計 . 北 京 ; 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2003１ ０ ． 陳 志 剛 主 編 . 塑 料 模 具 設(shè) 計 , 北 京 ; 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,20

21、02１ １ ． 王 鵬 駒 主 編 .塑 料 模 具 技 術(shù) 手 冊 .北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,1997１ ２ ． 李 海 梅 ,申 長 雨 主 編 .注 塑 成 型 及 模 具 設(shè) 計 實 用 技 術(shù) . 北 京 : 化 工 業(yè) 出 版 社 ,2002 教研室審批意見 專 業(yè) 教 研 室 主 任 簽 字 ：（ 蓋 章 ） 系部審批意見 系 部 主 任 簽 字 ：（ 蓋 章 ） 8 目 錄第 一 章 工 藝 分 析 ..................................................................................

22、...................................11 1— 1 塑 料 分 析 .....................................................................................................................11常 用 塑 料 ..........................................................................................................................

23、.11 1— 2 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) 分 析 .........................................................................................................13 1— 3 產(chǎn) 品 經(jīng) 濟 分 析 ...........................................................................................................13第 二 章 模 具 設(shè) 計 ...............................

24、..........................................................................................14 2— 1 模 具 型 腔 數(shù) 目 的 確 定 .....................................................................................................14 2— 2 分 型 面 的 設(shè) 計 ...............................................................

25、..........................................14 2— 3 型 腔 布 局 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 15 2— 4 模 具 材 料 的 選 用 ...................................................................................................16 2— 5 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 .......................................................

26、............................................17 主 流 道 設(shè) 計 .......................................................................................................................17分 流 道 的 設(shè) 計 ..............................................................................................................

27、.....19澆 口 的 設(shè) 計 .......................................................................................................................20推 出 力 的 計 算 ...................................................................................................................23 2— 8 側(cè) 向 抽 芯 與 分 型 機 構(gòu) 設(shè) 計 .....

28、.................................................................23斜 導(dǎo) 柱 側(cè) 向 分 型 ...............................................................................................................24斜 導(dǎo) 柱 的 設(shè) 計 ..............................................................................................

29、.....................242.側(cè) 滑 塊 設(shè) 計 ....................................................................................................................25彎 銷 側(cè) 向 抽 芯 機 構(gòu) 的 設(shè) 計 ...............................................................................................26A.彎 銷 的 設(shè) 計 ................

30、...................................................................................................26 2— 9 冷 卻 系 統(tǒng) ...............................................................................................................27 2— 10 成 型 零 件 的 設(shè) 計 ...................................................

31、................................................28一 、 成 型 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 ...............................................................................................28 二 、 計 算 成 型 零 件 工 作 尺 寸 ...........................................................................................29 2— 11 模 架 的

32、調(diào) 用 .............................................................................................................32一 、 模 架 尺 寸 的 確 定 .......................................................................................................32二 、 導(dǎo) 向 機 構(gòu) ..................................................

33、.................................................................32第 三 章 注 塑 成 型 工 藝 簡 介 .........................................................................................................343.2 注 塑 成 型 工 藝 條 件 ....................................................................................

34、........................35 3— 1 注 塑 機 的 選 擇 .............................................................................................................371 注 塑 機 簡 介 ...................................................................................................................373 選 擇 注 塑 機 ....

35、...........................................................................................................384 注 射 機 有 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 和 最 終 選 擇 ..........................................................................395模 具 開 模 行 程 校 核 ..................................................................

36、......................................40第 四 章 模 具 的 裝 配 .............................................................................................................411 模 具 的 裝 配 順 序 .........................................................................................................41 2 模 具 工 作

37、 原 理 .............................................................................................................42結(jié) 論 ...................................................................................................................................................43后 記 ...........................

38、....................................................................................................................45 9 緒 論近 年 來 ， 隨 著 我 國 經(jīng) 濟 的 騰 飛 ， 塑 料 成 型 加 工 機 械 和 成 型 模 具 發(fā) 展 十 分 迅 速 ，高 效 ， 自 動 化 ， 大 型 ， 微 型 ， 精 密 ， 高 壽 命 的 模 具 在 整 個 模 具 行 業(yè) 中 所 占 的 比 例越 來 越 大 。 我 國 大 型 、 復(fù) 雜 、 精 密 、 高 效 和 長

39、壽 命 模 具 又 上 了 一 個 新 臺 階 ， 不 少種 類 模 具 已 能 替 代 進 口 模 具 ， 模 具 CAD/CAM 技 術(shù) 得 到 了 較 快 推 廣 應(yīng) 用 并 取 得了 良 好 效 果 ， 快 速 成 形 制 造 技 術(shù) 和 設(shè) 備 有 了 長 足 發(fā) 展 并 已 開 始 進 入 實 用 推 廣 階段 ， 高 速 銑 等 新 一 代 制 造 技 術(shù) 已 被 人 們 重 視 并 開 始 應(yīng) 用 。 從 模 具 使 用 角 度 來 說 ，要 求 高 效 ， 自 動 化 ， 作 簡 便 ； 從 模 具 制 造 角 度 ， 要 求 結(jié) 構(gòu) 合 理 ， 制 造 容 易 ， 低 成本

40、 。 現(xiàn) 代 塑 料 制 品 生 產(chǎn) 中 ， 合 理 的 加 工 工 藝 ， 高 效 的 設(shè) 備 ， 先 進 的 模 具 是 必 不 可 少 的 三 項 重 要 因 素 。 模 具 與 其 他 機 械 產(chǎn) 品 比 較 ， 一 個 重 要 特 點 就 是 技 術(shù) 含 量 高 、凈 產(chǎn) 值 比 重 大 。 隨 著 化 工 、 輕 工 產(chǎn) 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 ， 我 國 的 模 具 工 業(yè) 近 年 來 一 直 以每 年 13％ ～ 15％ 左 右 的 增 長 速 度 高 速 發(fā) 展 ， 而 各 行 業(yè) 對 模 具 的 要 求 也 越 來 越 高 。面 對 市 場 的 變 化 ， 有 著 高 技

41、術(shù) 含 量 的 模 具 正 在 市 場 上 嶄 露 頭 角 。 隨 著 工 業(yè) 發(fā) 展 ，工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 品 種 、 數(shù) 量 越 來 越 多 ； 對 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 外 觀 的 要 求 ， 更 是 趨 精 美 ， 華 氣 。因 此 ， 結(jié) 合 中 國 具 體 情 況 ， 學(xué) 習(xí) 國 外 模 具 工 業(yè) 建 設(shè) 和 模 具 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 驗 ， 宣 傳 、 推行 科 學(xué) 合 理 化 的 模 具 生 產(chǎn) ， 才 能 推 進 模 具 技 術(shù) 的 進 步 。注 塑 成 型 是 熱 塑 性 塑 料 制 件 最 重 要 的 加 工 方 法 。 用 此 方 法 加 工 成 型 的 塑 料 制件 ，

42、 其 品 種 與 樣 式 之 多 是 其 他 成 型 方 法 無 可 比 擬 的 。 起 過 程 是 借 助 與 螺 桿 的 推 力 ，將 已 塑 化 的 塑 料 熔 體 注 入 閉 合 的 模 具 型 腔 內(nèi) ， 經(jīng) 冷 卻 固 化 定 型 后 開 模 得 到 塑 件 。 因 此 ， 構(gòu) 成 注 塑 成 型 的 三 個 必 要 條 件 ： 一 是 塑 件 必 須 以 熔 融 狀 態(tài) 進 入 模 腔 ； 二 是塑 料 溶 體 必 須 要 有 足 夠 的 壓 力 和 流 速 ， 以 確 保 及 時 的 充 滿 整 個 模 腔 的 各 個 角 落 ；三 是 需 有 符 合 制 件 形 狀 和 尺

43、寸 并 滿 足 成 型 工 藝 的 要 求 的 模 具 。注 塑 成 型 技 術(shù) 與 其 他 成 型 技 術(shù) 相 比 較 有 其 獨 特 的 優(yōu) 勢 ， 表 現(xiàn) 在 以 下 幾 個 方面 ： 其 一 是 成 型 物 料 的 熔 融 塑 化 和 流 動 造 型 是 分 別 是 在 塑 料 筒 和 模 腔 兩 處 進 行 ，模 具 可 以 始 終 處 于 是 溶 體 很 快 冷 凝 或 交 聯(lián) 固 化 的 狀 態(tài) ， 從 而 有 利 于 縮 短 成 型 周期 ； 其 二 是 先 鎖 緊 模 具 然 后 才 將 塑 料 溶 體 注 入 ， 加 之 具 有 良 好 的 流 動 性 的 溶 體 對模 腔

44、 的 磨 損 很 小 ， 因 而 可 以 用 一 套 模 具 大 批 量 成 型 復(fù) 雜 零 件 ， 表 面 圖 形 與 標 記 清晰 和 尺 寸 精 度 較 高 的 制 品 ； 其 三 是 成 型 過 程 的 合 模 、 加 料 、 塑 化 、 注 塑 、 啟 模 和頂 出 制 品 等 全 部 成 型 作 均 由 注 塑 機 自 動 完 成 ， 從 而 使 注 塑 工 藝 容 易 全 自 動 化 和 實 10 現(xiàn) 程 序 控 制 。 但 我 們 也 要 看 到 注 塑 成 型 的 不 足 之 處 ， 由 于 冷 卻 條 件 的 限 制 ， 很 難用 這 種 技 術(shù) 制 的 無 缺 陷 、 壁

45、 厚 的 變 化 又 較 大 的 熱 塑 性 塑 料 制 品 ， 另 外 由 于 注 塑 機和 注 塑 模 具 的 造 價 很 高 ， 成 型 設(shè) 備 的 啟 始 投 資 較 大 ， 所 以 注 塑 技 術(shù) 不 適 合 于 小 批量 制 品 的 生 產(chǎn) 。注 塑 成 型 又 稱 注 射 模 塑 或 注 射 成 型 ， 是 熱 塑 性 塑 料 制 品 成 型 的 一 種 重 要 方法 。 除 極 少 數(shù) 幾 種 熱 塑 性 塑 料 外 ， 幾 乎 所 有 的 熱 塑 性 塑 料 都 可 以 用 此 方 法 成 型 塑件 。 注 塑 成 型 可 以 成 型 各 種 形 狀 、 滿 足 眾 多 要

46、求 的 塑 料 制 件 。 注 塑 成 型 已 經(jīng) 成 功地 運 用 于 某 些 熱 固 性 塑 料 制 件 、 甚 至 橡 膠 制 品 的 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 。注 塑 成 型 的 過 程 是 ， 將 粒 狀 或 粉 狀 塑 料 從 注 射 機 的 料 斗 送 入 加 熱 的 料 筒 ， 經(jīng) 加 熱塑 化 成 熔 融 狀 態(tài) ， 由 螺 桿 （ 或 柱 塞 ） 施 加 壓 力 而 通 過 料 筒 底 部 的 噴 嘴 注 入 低 溫 的 、 閉 合 的 模 具 型 腔 中 ， 經(jīng) 冷 卻 硬 化 而 保 持 模 腔 所 賦 予 的 形 樣 ， 開 模 取 得 所 注 塑 成 型塑 件 ， 在

47、作 上 完 成 了 一 個 周 期 。注 塑 成 型 是 塑 料 模 塑 成 型 的 一 種 重 要 方 法 ， 生 產(chǎn) 中 已 有 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 它 具 有以 下 幾 方 面 的 特 點 ：① 成 型 周 期 短 ， 能 一 次 成 型 外 形 復(fù) 雜 、 尺 寸 準 確 、 帶 有 金 屬 或 非 金 屬 嵌 件 的 塑 料制 件 。② 對 成 型 各 種 塑 料 的 適 應(yīng) 性 強 。 目 前 ， 除 氟 塑 料 外 ， 幾 乎 所 有 的 熱 塑 性 塑 料 都 可以 用 此 方 法 成 型 ， 某 些 熱 固 性 塑 料 也 可 以 采 用 注 塑 成 型 。③ 生 產(chǎn) 效

48、 率 高 ， 易 于 實 現(xiàn) 自 動 化 生 產(chǎn) 。④ 注 塑 成 型 所 需 設(shè) 備 昂 ， 模 具 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ， 制 造 成 本 高 ， 所 以 注 塑 成 型 特 別 適 合 大 批 量 生 產(chǎn) 。 11 第 一 章 工 藝 分 析 1— 1 塑 料 分 析常 用 塑 料塑 料 分 為 熱 固 性 塑 料 和 熱 塑 性 塑 料 兩 大 類 。 常 用 的 塑 料 有 聚 乙 烯 （ PE） 、 聚丙 烯 （ PP） 、 聚 氯 乙 烯 （ PVC） 、 聚 苯 乙 烯 （ PS） 、 丙 烯 睛 丁 二 烯 — 苯 乙 烯 樹 脂 (ABS)、聚 甲 基 丙 烯 酸 甲

49、脂 （ PMMA） 、 聚 酰 氨 （ PA） 、 聚 甲 醛 （ POM） 、 聚 碳 酸 脂 （ PC） 、聚 對 苯 二 甲 酸 乙 二 醇 脂 （ PETP） 、 聚 四 氟 乙 烯 （ PTFE） 、 酚 醛 塑 料 （ PF） 、 氨 基 塑 料 。 模 具 設(shè) 計 時 要 求 塑 件 應(yīng) 具 有 滿 足 使 用 目 的 功 能 ,并 達 到 一 定 的 技 術(shù) 指 標 .該 塑 件 要 求 大 批 量 生 產(chǎn) 、 精 度 一 般 。 根 據(jù) 其 用 途 產(chǎn) 品 要 求 材 料 熱 穩(wěn) 定 好 ， 表 面 光潔 ， 無 毒 ， ABS材 料 完 全 滿 足 這 些 要 求 ， 因

50、此 本 產(chǎn) 品 采 用 ABS材 料 比 較 適 合 。ABS塑 料 由 于 具 有 較 大 的 機 械 強 度 和 良 好 的 綜 合 性 能 ， 在 電 子 工 業(yè) 、 機 械工 業(yè) 、 交 通 運 輸 、 建 筑 材 料 、 玩 具 制 造 等 工 業(yè) 中 占 有 重 要 地 位 ， 特 別 是 稍 微 大 點的 箱 體 結(jié) 構(gòu) 以 及 受 力 元 件 ， 需 要 電 鍍 的 裝 飾 件 更 是 離 不 開 這 種 塑 料 。 這 里 對 ABS塑 料 注 塑 工 藝 分 析 如 下 ：（ 1） ABS塑 料 的 干 燥 ABS塑 料 的 吸 濕 性 和 對 水 分 的 敏 感 性 較

51、大 ， 在 加 工 前 進 行 充 分 的 干 燥 預(yù) 熱 ， 不 但 能 消 除 水 汽 造 成 的 制 件 表 面 煙 花 狀 泡 帶 、 銀 絲 ， 而 且還 有 助 于 塑 料 的 塑 化 ， 減 少 制 件 表 面 的 色 斑 和 云 紋 。 ABS 原 料 要 控 制 水 分 在0.3%以 下 ， 注 塑 前 的 干 燥 條 件 是 ： 干 冬 季 節(jié) 在 75～ 80℃ 以 下 ， 干 燥 2～ 3h，夏 季 雨 水 天 在 80～ 90℃ 以 下 ， 干 燥 4～ 8小 時 如 制 件 要 達 到 特 別 良 好 的 光 澤 或制 件 本 身 復(fù) 雜 ， 干 燥 時 間 更 長

52、 ， 達 8～ 16h。 因 微 量 水 汽 的 存 在 導(dǎo) 致 制 件 表 面 霧斑 是 往 往 被 忽 略 的 一 個 問 題 。 最 好 將 機 臺 的 料 斗 改 裝 成 熱 風(fēng) 料 斗 干 燥 器 ， 以 免 干燥 好 的 ABS在 料 斗 中 再 度 吸 潮 ， 但 這 種 料 斗 要 加 強 濕 度 監(jiān) 控 ， 在 生 產(chǎn) 偶 然 中 斷時 ， 防 止 料 的 過 熱 。（ 2） 注 射 溫 度 ABS塑 料 的 溫 度 與 熔 融 粘 度 的 關(guān) 系 有 別 于 其 他 無 定 型 塑 料 。 在融 化 過 程 溫 度 升 高 時 ， 其 熔 融 實 際 上 降 低 很 小 ，

53、 但 一 旦 達 到 塑 化 溫 度 .（ 適 宜 加 12 工 的 溫 度 范 圍 ） 如 果 繼 續(xù) 盲 目 升 溫 必 將 導(dǎo) 致 耐 熱 性 不 太 高 的 ABS的 熱 降 解 反 應(yīng)而 使 熔 融 粘 度 增 大 ， 注 塑 更 困 難 ， 塑 件 的 機 械 性 能 也 下 降 了 。 所 以 ABS的 注 塑溫 度 雖 然 比 聚 苯 乙 烯 等 塑 料 的 更 要 高 ， 但 不 能 像 后 者 那 樣 有 較 寬 松 的 升 溫 范 圍 。某 些 溫 控 不 良 的 注 塑 機 ， 當(dāng) 生 產(chǎn) ABS制 件 到 一 定 數(shù) 量 時 往 往 或 多 或 少 地 在 制 件上

54、發(fā) 現(xiàn) 嵌 有 黃 色 或 褐 色 的 焦 化 粒 ， 而 且 很 難 利 用 加 新 料 對 空 注 射 等 方 法 將 其 清 除排 出 。 究 其 原 因 ， 是 ABS塑 料 含 有 丁 二 烯 成 分 ， 當(dāng) 某 塑 料 顆 粒 在 較 高 的 溫 度 下牢 牢 地 粘 附 在 螺 槽 中 一 些 不 易 沖 刷 的 表 面 上 ， 受 到 長 時 間 的 高 溫 作 用 時 ， 將 造 成降 解 和 碳 化 。 既 然 偏 高 溫 作 對 ABS可 能 帶 來 問 題 ， 故 有 必 要 對 料 通 各 段 爐 溫 進行 限 制 。 當(dāng) 然 ， 不 同 類 型 和 構(gòu) 成 的 AB

55、S的 適 用 爐 溫 也 不 同 。 如 柱 塞 式 績 ， 爐 溫維 持 在 180～ 230℃ ； 螺 桿 機 ， 爐 溫 維 持 在 160～ 220℃ 。 特 別 值 得 提 出 的 是 ， 由 于 ABS的 加 工 溫 度 較 高 ， 對 各 種 工 藝 因 素 的 變 化 是 敏 感 的 。 所 以 料 筒 前 端 和噴 嘴 部 分 的 溫 度 控 制 十 分 重 要 。 實 踐 證 明 ， 這 兩 部 分 的 任 何 微 笑 變 化 都 將 在 制 件上 反 映 出 來 。 溫 度 變 化 越 大 將 會 帶 來 熔 接 縫 、 光 澤 不 佳 、 飛 邊 、 粘 模 、 變 色

56、 等 缺陷 。（ 3） 注 射 壓 力 ABS熔 融 件 的 粘 度 比 聚 苯 乙 烯 或 改 性 聚 苯 乙 烯 高 ， 所 以 注 射 時采 用 較 高 的 注 射 壓 力 。 當(dāng) 然 并 非 所 有 的 ABS制 件 都 要 施 加 高 壓 ， 對 小 型 、 構(gòu) 造簡 單 、 厚 度 大 的 制 件 可 以 用 較 低 的 注 射 壓 力 。 注 射 過 程 中 ， 澆 口 封 閉 瞬 間 型 腔 內(nèi)的 壓 力 大 小 往 往 決 定 了 制 件 的 表 面 質(zhì) 量 及 銀 絲 狀 缺 陷 的 程 度 。 壓 力 鍋 小 ， 塑 料 收縮 率 大 ， 與 型 腔 表 面 脫 離 接

57、觸 的 機 會 較 大 ， 制 件 表 面 霧 化 。 壓 力 過 大 ， 塑 料 與 型腔 表 面 摩 擦 作 用 強 烈 ， 容 易 造 成 粘 模 。 （ 4） 注 射 速 度 ABS料 采 用 中 等 注 射 速 度 效 果 較 好 。 當(dāng) 注 射 速 度 過 快 時 ， 塑 料易 燃 焦 或 分 解 析 出 氣 化 物 ， 從 而 在 制 件 上 出 現(xiàn) 熔 接 縫 、 光 澤 差 及 澆 口 附 近 塑 料 發(fā)紅 等 缺 陷 。 但 在 生 產(chǎn) 薄 壁 及 復(fù) 雜 制 件 時 ， 還 是 要 保 證 有 足 夠 高 的 注 射 速 度 ， 否 則難 以 充 滿 。（ 5） 模 具

58、溫 度 ABS的 成 型 溫 度 相 對 較 高 ， 模 具 溫 度 也 較 高 。 一 般 調(diào) 節(jié) 模 溫 為75～ 85℃ ， 當(dāng) 生 產(chǎn) 具 有 較 大 投 影 面 積 制 件 時 ， 定 模 溫 度 要 求 70～ 80℃ ， 動 定模 溫 度 要 求 50～ 60℃ 。 在 注 射 較 大 的 、 構(gòu) 型 復(fù) 雜 的 、 薄 壁 的 制 件 時 ， 應(yīng) 考 慮 專門 對 模 具 加 熱 。 為 了 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 ， 維 持 模 具 溫 度 的 穩(wěn) 定 ， 在 制 件 取 出 后 可 采 用冷 水 浴 、 熱 水 浴 或 其 他 機 械 定 型 法 來 補 償 原 來 在 型

59、 腔 內(nèi) 冷 固 定 型 的 時 間 。 13 （ 6） 料 量 控 制 一 般 注 塑 機 注 ABS 塑 料 時 ， 其 每 次 注 射 量 僅 達 標 準 注 射 量 的75%， 為 了 提 高 制 件 質(zhì) 量 及 尺 寸 穩(wěn) 定 ， 表 面 光 澤 ， 色 調(diào) 的 均 勻 ， 要 求 注 射 量 為標 定 注 射 量 的 50%為 宜 。本 設(shè) 計 綜 合 ABS的 性 能 和 現(xiàn) 狀 及 將 來 的 發(fā) 展 方 向 ， 考 慮 到 ABS的 成 型 工 藝將 通 過 查 閱 各 方 面 資 料 設(shè) 計 出 一 套 制 造 方 便 、 結(jié) 構(gòu) 合 理 的 模 具 。 1— 2 產(chǎn) 品

60、結(jié) 構(gòu) 分 析從 圖 1.1可 看 出 這 個 產(chǎn) 品 類 似 于 三 通 管 的 形 狀 ， 兩 處 螺 紋 ， 中 部一 處 修 飾 花 紋 ， 大 多 為 圓 弧 過 度 ， 該 產(chǎn) 品 最 適 合 對 半 開 的 側(cè) 向 分 型 ，這 樣 大 大 簡 化 了 模 具 結(jié) 構(gòu) ， 另 加 側(cè) 向 抽 芯 。 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) 相 對 簡 單 ， 有 幾處 豎 直 邊 需 設(shè) 計 脫 模 斜 度 ， 一 般 脫 模 斜 度 取 1 。 。 圖 1.1 1— 3 產(chǎn) 品 經(jīng) 濟 分 析隨 著 社 會 的 污 染 越 來 越 嚴 重 ， 人 們 對 自 來 水 的 信 用 度 大 打 折 扣 。

61、 大 都數(shù) 人 都 對 飲 水 機 有 很 大 的 興 趣 。 因 此 飲 水 機 在 全 球 的 市 場 非 常 大 ， 而且 由 于 ABS材 料 的 發(fā) 展 前 景 很 好 。 該 產(chǎn) 品 可 以 大 量 生 產(chǎn) 。 14 第 二 章 模 具 設(shè) 計 2— 1 模 具 型 腔 數(shù) 目 的 確 定注 射 模 有 一 模 一 腔 也 有 一 模 多 腔 。 其 數(shù) 目 的 確 定 要 從 以 下 幾 個 方 面 考慮 ： 產(chǎn) 品 的 尺 寸 及 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù) 雜 性塑 件 的 尺 寸 精 度 — 型 腔 越 多 ， 精 度 也 相 對 降 低 。 這 不 僅 由 于 型腔 加 工 精 度

62、產(chǎn) 差 ， 也 由 于 熔 體 在 模 具 內(nèi) 流 動 不 均 所 致 。制 造 難 度 — 多 腔 模 比 單 腔 模 的 難 度 大 。制 造 成 本 — 多 腔 模 高 于 單 腔 模 ， 但 不 是 簡 單 的 倍 數(shù) 關(guān) 系 。 從 塑 單 件 成 本 中 所 占 的 費 用 比 例 來 看 比 單 腔 模 低 。注 塑 成 型 的 生 產(chǎn) 效 益 。 從 表 面 上 看 ， 多 腔 模 比 單 腔 模 高 的 多 ，單 多 腔 模 所 使 用 的 注 射 極 大 ， 每 一 注 射 循 環(huán) 期 長 而 維 持 費 用 高該 產(chǎn) 品 由 于 需 要 側(cè) 向 分 型 并 且 有 側(cè) 抽

63、 ， 也 就 是 三 側(cè) 抽 。 這 幾 個 條 件 完全 約 束 了 型 腔 的 數(shù) 目 ， 該 產(chǎn) 品 的 模 具 最 多 只 能 設(shè) 計 成 一 模 兩 腔 ， 這 樣就 是 天 、 地 、 左 、 右 四 個 方 向 運 動 。 2— 2 分 型 面 的 設(shè) 計選 擇 分 型 面 的 原 則1.應(yīng) 選 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處2.應(yīng) 有 利 于 塑 件 脫 模 3.應(yīng) 保 證 塑 件 的 質(zhì) 量4.應(yīng) 有 利 于 排 氣5.應(yīng) 便 于 模 具 的 加 工 制 造6.應(yīng) 有 利 于 側(cè) 向 分 型 和 抽 芯7.應(yīng) 盡 量 減 小 脫 模 斜 度 給 塑 件 大 小 端 尺

64、 寸 帶 來 的 差 異8.應(yīng) 考 慮 注 射 機 的 技 術(shù) 參 數(shù) 15 對 于 高 度 較 大 的 塑 件 ， 為 了 取 出 塑 件 所 需 要 的 開 模 距 離 必 須 小 于 注 射機 的 最 大 開 模 距 離 。在 實 際 設(shè) 計 中 ， 對 于 某 一 塑 件 ， 以 上 分 型 面 原 則 有 時 可 能 發(fā) 生 矛 盾 同 ，不 能 全 部 符 合 ， 應(yīng) 根 據(jù) 實 際 情 況 ， 以 滿 足 主 要 要 求 為 宜 。此 模 具 的 分 型 面 如 圖 2.1 圖 2.1從 圖 中 可 以 看 出 該 模 具 采 用 側(cè) 向 分 型 和 抽 芯 。 2— 3 型 腔

65、 布 局對 于 多 型 腔 模 具 ， 由 于 型 腔 模 具 的 排 布 與 澆 注 系 統(tǒng) 密 切 相 關(guān) ， 所 以 在 模 具 設(shè) 計 時應(yīng) 綜 合 加 以 考 慮 。 型 腔 的 排 布 應(yīng) 使 每 個 型 腔 能 通 過 澆 注 系 統(tǒng) 從 總 壓 力 中 均 等 地 分得 所 需 的 足 夠 壓 力 ， 以 保 證 塑 料 熔 體 能 同 時 均 勻 地 充 填 每 一 個 型 腔 ， 從 而 使 各 個型 腔 的 塑 件 內(nèi) 在 質(zhì) 量 均 一 穩(wěn) 定 。型 腔 在 模 板 上 通 常 采 用 圓 形 排 列 、 H形 排 列 、 直 線 形 排 列 以 及 復(fù) 合 排 列 等

66、 在設(shè) 計 時 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點 ： 16 1、 盡 可 能 采 用 平 衡 式 排 列 ， 以 便 構(gòu) 成 平 衡 式 澆 注 系 統(tǒng) ， 保 證 制 件 質(zhì) 量 的 均 一 和穩(wěn) 定 。2、 型 腔 的 布 置 和 澆 口 開 設(shè) 部 位 應(yīng) 力 求 對 稱 ， 以 便 防 止 模 具 承 受 偏 載 而 產(chǎn) 生 溢 料現(xiàn) 象 。3、 盡 可 能 使 型 腔 排 列 得 緊 湊 ， 以 便 減 小 模 具 的 外 形 尺 寸 。4、 型 腔 的 圓 形 排 列 所 占 的 模 板 尺 寸 大 ， 雖 然 有 利 于 澆 注 系 統(tǒng) 的 平 衡 ， 但 加 工 困難 。在 一 般 情 況 下 ， 常 用 直 線 形 排 列 和 H或 O形 排 列 。該 產(chǎn) 品 的 擺 放 如 總 裝 圖 所 示 ， 制 件 的 中 心 應(yīng) 相 距 60MM， 因 為 制 件 的 半 為 10MM，這 樣 制 件 與 制 件 之 間 就 只 有 40MM， 這 樣 司 筒 就 不 會 與 頂 棍 孔 干 涉 ， 而 頂 棍 孔 的 規(guī) 格 一 般 有 兩