鋰電池盒下固定架注塑模設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 題目：鋰電池盒下固定架注塑模的設(shè)計(jì) 系 名 機(jī)械工程系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 6011201198 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 古 麗 職 稱(chēng) 講 師 2015 年 3 月 6 日 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 摘 要 本文主要是以鋰電池盒下固定架為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量產(chǎn)品的尺寸，對(duì)鋰電池盒下固定架進(jìn)行建模，并對(duì)該塑件的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括塑件成品的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的分析與計(jì)算、工作部分的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工方案的制定，注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性的成型可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件，本次設(shè)計(jì)就是將鋰電池盒下固定架作為設(shè)計(jì)模型，將注塑模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注塑模具的整體設(shè)計(jì)過(guò)程。 本文重點(diǎn)介紹了鋰電池盒下固定架 的注射模設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用 外還利用了 件對(duì)塑件進(jìn)行模流分析。從中學(xué)習(xí)到了許多的模具設(shè)計(jì)的知識(shí)和對(duì)在校所學(xué)知識(shí)的深化，設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了低成本，高效率，有利于提高模具的生產(chǎn)效率和節(jié)約了生產(chǎn)成本，并大大縮短了生產(chǎn)的周期。 關(guān)鍵詞： 塑料模具； 模具設(shè)計(jì)； 生產(chǎn)周期 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 as of to as in to a of as as of of an to a of it is G of .1 a be as of 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 目 錄 第 一 章 前 言 ................................................ 2 性模具的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ....................... 3 料模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 ........................... 3 具設(shè)計(jì)流程 ......................................... 4 第二章 注塑件的設(shè)計(jì) ....................................... 5 能設(shè)計(jì) ............................................. 5 料選擇 ............................................. 5 構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................. 6 件的尺寸精度及表面質(zhì)量 ............................. 6 第 三 章 該塑件材料分析和工藝性分 析 ......... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 料分析 ............................................ 11 藝分析 ............................................ 12 寸及精度 ...................................... 12 面粗糙度 ...................................... 12 狀 ............................................ 12 度 ............................................ 12 第 四 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................... 7 腔數(shù)目 的確定 ...................................... 10 型面的確定 ........................................ 10 口的確定 .......................................... 11 具材料的確定 ...................................... 11 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................... 11 型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................... 13 芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................ 14 架的選用 .......................................... 15 向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...................................... 16 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ........................................... 16 ................................... 16 第 五 章 成型零部件的設(shè)計(jì) .................................. 18 型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................. 19 型零部件工作尺寸計(jì)算 ............................ 19 型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 ......................... 19 第 六 章 模具總裝設(shè)計(jì) ...................................... 21 具裝配及加工要求 .................................. 21 具工作原理 ........................................ 23 謝辭 ...................................................... 24 參考文獻(xiàn) .................................................. 24 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 前 言 性模具的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 由于塑料具有很多優(yōu)良的性能和特點(diǎn)，近年來(lái)它在各領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。作為塑料制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè) —— 塑料模具的設(shè)計(jì)與制造也得到了空前的發(fā)展，特別是作為塑 料必備成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形狀復(fù)雜的制品，并科實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，得到迅速的法子，在我國(guó)其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的。 未來(lái)國(guó)內(nèi)外塑性模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)有如下發(fā)展趨勢(shì)： 1)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 術(shù)； 2)高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用； 3)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 4)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 5)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 6)虛擬技術(shù)將得到發(fā)展； 7)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的 研制和發(fā)展。 料模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 80年代以來(lái) ,在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下 ,我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速 ,年均增速均為 13%,1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億 ,至 2004年我國(guó)模具總產(chǎn)值為 450億元 ,其中塑料模約占 30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中 ,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在 ,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì) ,有了很大發(fā)展 ,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、 保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具 ;精密塑料模具方面 ,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星 具有限公司制造的多腔 輪模具 ,所生產(chǎn)的這類(lèi)齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平 ,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件 ,糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差 ,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求 [3]。能生產(chǎn)厚度僅為 一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá) 面粗糙度 m,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了 ,非淬火鋼模壽命可達(dá) 10～ 30 萬(wàn)次 ,淬火鋼模達(dá) 50～ 1000 萬(wàn)次 ,交貨期較以前縮短 ,但和國(guó)外相比仍有較大差距。 成型工藝方面 ,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟 ,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29～34 英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù) ,一些廠家還使用了輔軟件 ,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶(hù)提供氣輔成型設(shè)備及 技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣 ,有的廠采用率達(dá) 20%以上 ,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置 ,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置 ,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到 10%,與國(guó)外的 50～ 80%相比 ,差距較大。 在制造技術(shù)方面 ,術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階 ,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表 ,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 如美國(guó) GⅡ、美國(guó) 司的 國(guó) 司的 國(guó)司的 本 色列公司的 國(guó)司的 澳大利亞 司的 模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn) ,雖花費(fèi)了大量資金 ,但在我國(guó)模具行業(yè)中 ,實(shí)現(xiàn)了 并能支持 術(shù)對(duì)成型過(guò)程 ,如充模合冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬 ,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 ,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具 術(shù)的發(fā)展。近年來(lái) ,我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模 統(tǒng)有了很大發(fā)展 ,主要有北航華正軟件工程研究 所開(kāi)發(fā)的 統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模 統(tǒng)及 件等 ,這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn) ,為進(jìn)一步普及模具 近年來(lái) ,國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼 ,如 :3MⅠ、 ,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響 ,但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用 ,并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在 30%以下 ,和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到 70%比 ,仍有很大差距。 表 1 國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項(xiàng) 目 國(guó) 外 國(guó) 內(nèi) 注塑模型腔精度 腔表面粗糙度 m m 非淬火鋼模具壽命 10～ 60 萬(wàn)次 10～ 30 萬(wàn)次 淬火鋼模具壽命 160～ 300 萬(wàn)次 50～ 100 萬(wàn)次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足 10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 70～ 80% 小于 30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 一個(gè)月左右 2～ 4 個(gè)月 在模具行業(yè) 中的占有 30～ 40% 25～ 30% 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 量 據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè) ,模具市場(chǎng)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的 ,在未來(lái)的模具市場(chǎng)中 ,塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具 ,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展 ,對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的 ,因此 ,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí) ,由于近年來(lái)進(jìn)口模具中 ,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù) ,所以 ,從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā) ,這類(lèi)高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展 ,使各種異型材擠出模具、 料管材管接頭 模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn) ,高速公路的迅速發(fā)展 ,對(duì)汽車(chē)輪胎也提出了更高要求 ,因此子午線橡膠輪胎模具 ,特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平 ;以塑代木 ,以塑代金屬使塑料模具在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)中的需求量巨大 ;家用電器行業(yè)在“十一五”期間將有較大發(fā)展 ,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大 ;而電子及通訊產(chǎn)品方面 ,除了彩電等音像產(chǎn)品外 ,筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展 ,這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。 1、提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、 復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)2、在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 術(shù) [4]。 術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù) ,近年來(lái)模具 術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度 ,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件 術(shù)可以在模具加工前，在電腦上對(duì)整個(gè)注塑成型過(guò)程進(jìn)行類(lèi)比分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制 件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。塑料制件及模具的 3D 設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的 3D 分析也將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 3、推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量 ,并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源 ,所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ,積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件 ,是發(fā)展熱 流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 ,大幅度降低成本。目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制 ,而且其常用于較復(fù)雜的大型制品 ,模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大 ,因此 ,開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件 ,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度 ,繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 具也非常重要。 4、開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 5、提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低 ,與國(guó)外差距甚大 ,在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展 ,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本 ,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此 ,首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ,并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn) ;其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本 ;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。 6、應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 7、研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模 關(guān)鍵技術(shù)之 一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。 具設(shè)計(jì)流程 通過(guò)對(duì)模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，掌握模具的結(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，結(jié)合模具結(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)。 本模具設(shè)計(jì)流程： 課題調(diào)研，查閱有關(guān)資料 塑件的工藝分析及工藝方案的確定 模 具結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì) 模具的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝性能參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 模具的裝配圖、零件工作圖的設(shè)計(jì) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和技術(shù)文件 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 注塑件的設(shè)計(jì) 能設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿(mǎn)足使用目的功能 ,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo) 座蓋 ,承受外力的幾率不大 ,如沖擊載荷 ,振動(dòng) ,摩擦等情況比較少 ;塑件的工作溫度是室溫 ,這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度 ,脆化溫度 ,分解溫度的要求降低 ;作為一種日用品 ,生產(chǎn)批量應(yīng)該是中批中量或大批大量生產(chǎn) ,這樣 ,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命 ,在材料的選擇時(shí) 要綜合各種因素。 料選擇 通常選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求 ,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù) 要考慮的主要是材料的力學(xué)性能 ,如屈服應(yīng)力 ,彈性模量 ,彎曲強(qiáng)度 ,表面硬度等 有什么特別的要求，因此主要從容易成型方面選擇材料。 五大合成樹(shù)脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良， 還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電 鍍、焊 接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè) 領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將 各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。 程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化 學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。 脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類(lèi)，不溶于大部分醇 類(lèi)和烴類(lèi)溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 具體有點(diǎn)有以 下 6 點(diǎn)： 械強(qiáng)度高；抗沖擊能力強(qiáng)，低溫時(shí)也不會(huì)迅速下降；缺口敏感性較好；抗蠕 變性好，溫度升高時(shí)也不會(huì)迅速下降；有一定的表面硬度，抗抓傷；耐磨性好，摩擦系數(shù)低； 溫度、濕度、頻率變化影響小； 40℃； 、鹽、油、水； 刷、電鍍等方法對(duì)制品進(jìn)行表面裝飾； 寬的成型工藝范圍。 主要缺點(diǎn)是熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。選擇注射成型制品的材料，不僅應(yīng)能在一定的期限內(nèi)保證其使用功能和性能，還要考慮到加工 成天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 型、成本和供應(yīng)方面的問(wèn)題。通過(guò)綜合考慮，本注塑件選用材料為 C。 構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對(duì)成型工藝方法的適應(yīng)性。在塑料生產(chǎn)過(guò)程中 ,一方面成型會(huì)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu) ,形狀 ,尺寸精度等諸方面提出要求 ,以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度 ,保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品 ;另一方面 ,模具設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析 ,弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn) ,為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。 厚 塑料制品的壁厚對(duì)制品的質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。壁厚過(guò)厚，不但用料多，容易產(chǎn)生氣泡 、縮孔、凹陷等缺陷，而且冷卻時(shí)間長(zhǎng)生產(chǎn)效率低；壁厚過(guò)薄，成型困難，流動(dòng)阻力大。在此主要是分析壁厚對(duì)成型的影響，所以只驗(yàn)證產(chǎn)品在脫模頂出時(shí)保證不變形。該產(chǎn)品的壁厚 范圍內(nèi)。所以本次產(chǎn)品的壁厚值能滿(mǎn)足工藝要求。 模斜度 由于塑件成型時(shí)冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮 ,使其緊箍在凸?；蛐托旧?,為了便于脫模 ,防止因脫模力過(guò)大而拉壞塑件或使其表面受損 ,與脫模方向平行的塑件內(nèi) ,外表面都應(yīng)具有合理的斜度。在塑件的高度比較小時(shí)也可以不需要脫模斜度。 脫模斜度為 。， 1~30 ，由此確定塑件的脫模斜度。 強(qiáng)肋 塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動(dòng)方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高熔體流動(dòng)性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。 角 塑件上各處的輪廓過(guò)度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時(shí)才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時(shí)會(huì)發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。 件的尺寸精度及表面質(zhì)量 寸精度 影響制品精度的因素較多。首先是模具的制造精度和模具的磨損量，其次天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 是成型工藝條件的變化所引起的塑料收縮率的波動(dòng)。另外，成型后的時(shí)效率變化和模具結(jié)構(gòu)形狀對(duì)尺寸精度也有一定的影響。因此，對(duì)塑料制品的精度要求不能太高，應(yīng)在保證使用功能的條件下，盡可能選擇低精度等級(jí)。 該 產(chǎn) 品 零 件 圖 所 有 尺 寸 為 未 注 公 差 尺 寸 ， 根 據(jù) 國(guó) 家 推 薦 標(biāo) 準(zhǔn)（ 14486定的 精度選取作為塑料制品的尺寸公差等級(jí)。已注尺寸公差等級(jí)也在 圍內(nèi)。所以該產(chǎn)品注射成型能夠達(dá)到此精度要求 。表 2表只取了在產(chǎn)品尺寸范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。 件的表面質(zhì)量 塑件的表面粗糙度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤，波紋等疵點(diǎn)外，主要的由模具的表面的粗糙度決定。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個(gè)等級(jí)。由于該制品為一般日常生活用品，對(duì)表面粗糙度要求不高，m。 第三章 該塑件材料分析和工藝性分析 料分析 鋰電池盒下固 定架 的零件圖如下圖所示，該塑件的材料為 們知道， 沒(méi)有毒，顏色呈淡黃色，沒(méi)有氣味，非常適合成為人們?nèi)粘Ｐ枰?jīng)常接觸到的產(chǎn)品的材料。從相關(guān)資料可知， 料輕盈，密度小，所以操作起來(lái)很方便，不費(fèi)力，隨著模具工業(yè)的發(fā)展， 料在模具產(chǎn)品的制造中占有不可替代的地位。相信不久的將來(lái)，塑料工業(yè)的發(fā)展也會(huì)帶來(lái) 料的進(jìn)一步發(fā)展，包括它的力學(xué)性能，表面光澤度等等各個(gè)方面。 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 2品圖 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 藝分析 本次設(shè)計(jì)的工件是鋰電池盒下固定架，根據(jù)圖 2們可以知道，該塑件比較復(fù)雜，所以我們要盡可能保證設(shè)計(jì)出的模具能夠注塑出無(wú)裂痕，劃傷，缺陷等等因素的合適的產(chǎn)品出來(lái)。 寸及精度 從零件圖可知，鋰電池盒下固定架不大，材料為 度較小，所以采用一般精度等級(jí)來(lái)制造該產(chǎn)品，具體的技術(shù)指標(biāo)和工藝參數(shù)件一下表格： 表 ＡＢＳ 主要技術(shù)指標(biāo)和工藝參數(shù) 密度ｇ／㎝ 3 射機(jī)類(lèi)型 螺桿式 比容㎝ 3／ｇ 熱 干燥 度℃ 80～ 95 吸水率％ 間ｈ 4～ 5 糾縮率％ 簡(jiǎn) 溫度 ℃ 后段 150～ 170 熔點(diǎn)℃ 130～ 160 中段 165～ 180 熱變形 溫度℃ 0～ 108 前段 180～ 200 3～ 103 噴嘴溫度℃ 170～ 180 抗拉屈服強(qiáng)度 0 模具溫度℃ 50～ 80 拉伸彈性模量 103 注射壓力 60～ 100 彎曲強(qiáng)度 80 成 型 時(shí) 間 S 高壓時(shí)間 0～ 5 硬度 壓時(shí)間 15～ 30 后 處 理 方法 紅外線燈、烘箱 冷卻時(shí)間 15～ 30 溫度℃ 70 成型周期 40～ 70 時(shí)間ｈ 2～ 4 螺桿轉(zhuǎn)速ｒ / 表面粗糙度 塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。一般模具表面粗糙度 ,要比塑件的要求低 1～ 2 級(jí)。塑件的表面粗糙度一般為 m。 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 狀 產(chǎn)品外形尺寸為 118 ㎜× 90 ㎜× 。塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型。 度 為了便于從塑件中抽出型心或從型腔中脫出塑件，防止脫模時(shí)拉傷塑件，在設(shè)計(jì)時(shí)必須使塑件內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的斜度。 升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大，要有足夠的脫模斜度 5?? 。 防止頂角。 第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生產(chǎn)效益； （ 4）模具 制造難度。 考慮到該塑件是一般日用品，根據(jù)生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)因素，初步確定該模具為一模兩腔。 型面的確定 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)的設(shè)計(jì)原則： 1）分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處 2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模 3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求 4）分型面的選擇應(yīng)滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求 5）分型面的選擇要便于模具的加工制造 6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 除了以上這些基本原則以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上的投影面積的大小。為了保證側(cè)向型芯的位置的放置及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺(tái)作為抽芯方向，而將較深的凹孔或較高的凸臺(tái)天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 放置在開(kāi)合模方向。 口的確定 的流動(dòng)性好 ,可適用于各種澆口 ,為了不影響外觀 ,確定使用潛伏澆口。澆口位置已經(jīng)在 析中確定。 具材料的確定 現(xiàn)有模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ,所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型 芯材料 是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件 ,如果選材不當(dāng)，則所有的精密加工所投入的工時(shí) ,設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。 在選擇模具鋼時(shí) ,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能 ,從使用性能考慮 :硬度是主要指標(biāo)之一 ,模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變 ,必須有足夠的硬度 ,當(dāng)承受沖擊載荷時(shí)還要考慮折斷 ,崩刃問(wèn)題 ,所以韌性也是一重要指標(biāo) ,耐磨性是決定模具壽命的重要因素。從工藝性能考慮 :要熱加工工藝好 ,加工溫度范圍寬 ,冷加工性能如切削 ,銑削 ,拋光等加工性能好 ,此外還要考慮淬透性和淬硬性 ,熱處理變形和氧化脫碳等性能 考慮 ,要求材料來(lái)源廣 ,價(jià)格低。 模仁的材料為 普通優(yōu)質(zhì) 45碳素鋼相比，其鋼中硫，磷含量低，鋼材純度好。制造小型塑料模具，用調(diào)質(zhì)處理可獲得較高的硬度和較好的強(qiáng)韌性。 的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，切削加工性好，淬火后具有較高的硬度，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的強(qiáng)韌性和一定的耐磨性，被廣泛用于制造中、低擋的塑料模具。 材料預(yù)備熱處理： 斷后退火；⑵高溫回火；⑶正火 推薦回火規(guī)范：回火溫度為 500~560 C。 ，空冷，硬度為 25~33 注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)、外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一。 流道設(shè)計(jì) 主流道是一端與注塑機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有有錐天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 度的流動(dòng)通道。根據(jù)注塑機(jī)型號(hào)設(shè)計(jì)主流道尺寸，具體尺寸詳見(jiàn)圖紙。 由于主流道要與高溫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)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。澆口套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 示采用兩顆 20L 螺釘固定。由注塑機(jī)確定定位圈的尺寸，定位圈采用兩顆 20L 螺釘固定，如圖 示。 圖 圖 4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)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置 和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U 形和六角形。澆道的截面積越大，壓力的損失就越大；澆道的表面積越小，熱量的損失就越少。用澆道的截面積和表面積的比值來(lái)表示澆道的效率，效率越高，澆道的設(shè)計(jì)越合理?？紤]熱量損失和澆道加工性能等因素，查 [6] 4擇圓形截面的分澆道。具體詳見(jiàn)圖 示。 料井 冷料井一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫， 此外，開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料井的尺寸，宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。該模具的冷料井設(shè)計(jì)錐形的冷料井。冷料井如圖 示： 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 口 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。澆口的類(lèi)型有很多，有點(diǎn)澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定。該模具采用潛伏式澆口，已在 有以下特性 : ① 形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； ② 試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改； ③ 能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間； ④ 對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。 澆口的截面形狀和分流道的一樣都采用圓形截面，與分流道的連接方 式見(jiàn)圖 示。 圖 主流道、分流道、澆口的連接情況 型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 所謂成型零件是模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件，它包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生磨擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)成型零件的加 工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。以下是成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 根據(jù)產(chǎn)品特征，為了便于加工制造，型腔采用整體鑲嵌式，型腔靠用 8顆 40L 螺釘固定于型腔板 。 圖 芯 芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)用來(lái)成型具有內(nèi)側(cè)凹槽和孔的塑件；成型殼體制品的局部凸起、凹槽和肓孔。因?yàn)槌樾緳C(jī)構(gòu)的注射模，其可動(dòng)零件多，動(dòng)作復(fù)雜。因此，側(cè)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量可靠、靈活和高效。本產(chǎn)品圖需要抽 示平面所示： 圖 設(shè)計(jì)采用斜頂結(jié)構(gòu)來(lái)成型內(nèi)側(cè)抽芯 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 斜頂有相對(duì)于其他零件的運(yùn)動(dòng)而且行位還是產(chǎn)品成型結(jié)構(gòu)部分，因此行位及與其想配合的零件不僅滿(mǎn)足一定的耐磨性要求還必須具有一定成型零件的性能。 斜頂及其組件的具體性能必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)： （ 1）高表面硬度：表面淬火或者滲碳或滲氮處理到 （ 2）各相配合的零件不可為相同材料以防粘著磨損。 （ 3）配合要求：與固定在 B 板上的耐磨片采用 H7/隙配合； 與 B 板避空即可；與下模鑲件采用 H7/合。詳細(xì)的配合情況見(jiàn)模具總裝的配合要求。 b. 斜頂?shù)某叽缬?jì)算 （ 1）斜頂?shù)某樾揪嚯x 斜頂?shù)某樾揪嚯x為 以 S≥ 2）斜頂?shù)捻敵鲂谐? 由 H≥ S/ 解得： H≥ 15 式中： ? 5°。 斜頂?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如圖 示，其性能要求以及詳細(xì)尺寸見(jiàn)斜頂零件圖。 架的選用 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架共有兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：一是使用 于模板尺寸 B× L≤ 56000中小型模架（ 1990）；二是使用于模板尺寸 B× L 為 6306302502000大型模架（ 1990）。 塑料模具型腔在成型過(guò)程中承受著塑料熔體的高壓，如果側(cè)壁或底板的強(qiáng)度不足，則可能產(chǎn)生開(kāi)裂，如果強(qiáng)度不足，則可能產(chǎn)生過(guò)大的變形，造成溢料，使脫模困難，型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算方法有強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算兩種，一般情況下，大尺寸型腔剛度不足是主要問(wèn)題，應(yīng)按剛度條件計(jì)算，小尺寸型腔強(qiáng)度不足是主要問(wèn)題，應(yīng)按強(qiáng) 度條件計(jì)算。 根據(jù)制件的尺寸分析，本制件的成型型腔屬于較大尺寸，所以應(yīng)按剛度來(lái)計(jì)算，而型腔采用的是整體嵌入式，根據(jù)型腔的材料和經(jīng)驗(yàn)，型腔的壁厚為55～ 160套壁厚 3～ 50 由此按經(jīng)驗(yàn)參考標(biāo)準(zhǔn)模架，選取標(biāo)準(zhǔn)模架為 B/T 4架參數(shù)表 名稱(chēng) 材料 尺 寸（ 上模座板 45鋼 30015 上模板墊板 45鋼 300× 270× 15 動(dòng)模固定板 45鋼 300× 270× 20 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 下模座板 45鋼 300× 270× 25 向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類(lèi)型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有： ⑴合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線的 1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱(chēng)布置，或不等直徑對(duì)稱(chēng)布置。 ⑵導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出 6~8 確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 ⑶導(dǎo)柱工作部分 的配合精度采用 H7/精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/套外徑的配合精度采取 H7/合長(zhǎng)度通常取配合直徑的 倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。 ⑷導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨＃O(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。 ⑸除了在動(dòng)模和定模之間設(shè)置導(dǎo)柱，導(dǎo)套以外，還需要在推板與動(dòng)模坐之間設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套，以保證推板的順利推出。 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱：由模架已經(jīng)確定基本尺寸為φ 20長(zhǎng) L=135細(xì)資料看零件圖紙； 導(dǎo)套：由導(dǎo)柱基本尺寸確定，長(zhǎng)度 L=90細(xì)資料看零件圖紙。 氣設(shè)計(jì) 在塑料熔體填充注射模腔過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿(mǎn)型腔，同時(shí)，還會(huì)因?yàn)闅怏w被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。模具的排氣可以利用排氣槽排氣， 分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲件等的間隙排氣。 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在注塑成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動(dòng)性差的塑料如 ，要求模具溫度高，溫度過(guò)低會(huì)影響塑料的流動(dòng)，增大流動(dòng)剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿(mǎn)等缺陷。普通的模具天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 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，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內(nèi)，可以提高成型效率。對(duì)于高熔點(diǎn)，流動(dòng)性差的 塑料，流動(dòng)距離長(zhǎng)的制件，為了防止填充不足，有時(shí)也在水管中通入溫水把模具加熱。由前面分析可知道 48℃，模具溫度為 。 度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 ⑴采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率； ⑵模溫均勻，冷卻時(shí)間短，注射速度快可以減少塑件的變形 ⑶對(duì)塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質(zhì)量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)； 溫度對(duì)塑件質(zhì)量的影響有相互矛盾的地方，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)材料特性和使用要求偏重于主要要求。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 ⑴根據(jù)塑料的品種確定是對(duì)模具采用加熱方式還是冷卻方式； ⑵希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量； ⑶采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好； ⑷溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉； 卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由 ⑷分析得出，需要給模具設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，重點(diǎn)在上部球形面和直流道。 ⑴設(shè)計(jì)原則 ①盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； ②冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越好； ③盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚 距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為 小不要小于 10。 ④澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳； ⑤應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過(guò) 5℃ ⑥冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好，對(duì)于矩形模具，通常沿寬度方向開(kāi)設(shè)水孔。 ⑦合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。 該塑件屬于中等深度的塑件，又由于前面分析可以知道，在塑件外面和直天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 流道處需要重點(diǎn)冷卻。因此在型芯型腔都設(shè)置了兩層冷卻水線。根據(jù)冷 卻水線設(shè)計(jì)原則，冷卻水道的直徑均為 6 ㎜。 第五章 成型零部件的設(shè)計(jì) 型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零部件是注塑模具設(shè)計(jì)中起到?jīng)Q定因素的一部分，產(chǎn)品的外觀，綜合力學(xué)性能，精度，表面光潔度等等方面都是依靠成型零部件的精度來(lái)控制的，例如型腔、型芯、凹模板，墊板等等都屬于成型零部件，在注塑模的設(shè)計(jì)中，成型零部件的作用非常重要，把握好成型零部件之間的配合，精度等等因素是決定一副模具好與壞的根本所在，其中，成型零部件的設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面： 腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)課題我們知道，型腔的結(jié)構(gòu) 形式就決定了鋰電池盒下固定架的結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)分析鋰電池盒下固定架這個(gè)產(chǎn)品，我們可以選擇整體鑲?cè)胧叫颓?，因?yàn)檎w鑲?cè)胧叫颓豢梢杂行У毓?jié)約成型零部件的制作成本，并且其力學(xué)性能滿(mǎn)足工況要求，更換方便快捷。 芯及鑲件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 我們知道，型芯和鑲件主要是用來(lái)成型鋰電池盒下固定架內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成型零部件，通過(guò)分析鋰電池盒下固定架這個(gè)產(chǎn)品，我們知道，其內(nèi)部凸臺(tái)較多，所以我們可以選擇把凸臺(tái)做成較大的鑲件來(lái)減少模具鋼的使用率，從而進(jìn)一步來(lái)節(jié)省原材料，降低成本。 成型零部件工作尺寸計(jì)算 型零部件性能 成型由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以一些性能： 1、必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受塑料熔體的高壓； 2、有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損； 3、通常進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)到 以上； 4、切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好； 5、熔焊性能要好 ,以便修理； 腔、型芯工作部位尺寸計(jì)算 經(jīng)查有關(guān)資料可知 均收縮率為 : S=（ 。 型腔工作部位的尺寸： 型腔徑向尺寸 ? ?0 01 L ?? ?? ? ? ? ? ?????天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 型腔深度尺寸 ? ?0 01 H ?? ?? ? ? ? ? ?????型芯徑向尺寸 ? ? 00 1z l? ?? ?? ? ? ? ?????型芯高度尺寸 ? ? 00 1z h? ?? ?? ? ? ? ?????中心距尺寸 / 2 ( 1 ) / 2m z s C??? ? ? ?式中 L— 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（ l— 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（ H— 塑件外型 高度基本尺寸的最大尺寸（ h— 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（ C— 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（ x— 修正系數(shù)，取 — 塑件公差（ ? — 模具制造公差，?。?1/3～ 1/4）△。 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)相應(yīng)零件圖紙所標(biāo)明 成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 為了方便加工和熱處理，其型芯整體鑲嵌式，型腔為整體鑲嵌式。因此，型腔的強(qiáng)度和剛度按型腔整體式計(jì)算。由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩，也可參考經(jīng)驗(yàn)推薦 數(shù)據(jù)。 度、剛度計(jì)算 設(shè)計(jì)好一套模具，必須考慮到它的強(qiáng)度和剛度方面，因?yàn)槟＞呤窃诟邷叵旅孀鳂I(yè)的，并且高壓，所以校核各個(gè)結(jié)構(gòu)零部件的強(qiáng)度和剛度是必須的。只有這樣，才能更好地使模具應(yīng)用的時(shí)間長(zhǎng)，使用方便，維修少。 （ 1） 塑件成型過(guò)程中不產(chǎn)生溢料 粘度特性 塑料品種 允許變形值 [δ ] 中粘度塑料 2） 保證塑件的尺寸精度 塑件尺寸 經(jīng)驗(yàn)公式 [δ ] 10～ 50 Δ i/[3(1+Δ i)] >50～ 200 Δ i/[5(1+Δ i)] 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ 3） 保證塑件順利脫模 [δ ]〈 中 [δ ]— 保證塑件順利脫模的型腔允許彈性變形量； t — 塑件壁厚， S— 塑件的收縮率。 腔的側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 （ 1）組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 對(duì)于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過(guò)了模具材料的許多應(yīng)力