轉(zhuǎn)筆刀殼體注塑模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)論文文檔

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1、需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）卷筆刀注塑設(shè)計(jì)摘要本文涉及轉(zhuǎn)筆刀注塑模型的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程參照相關(guān)國(guó)家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在零件的制造、裝配及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件方面都嚴(yán)格按執(zhí)行相應(yīng)規(guī)范，設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、塑料成型模型及成型工藝、高分子材料等資料。首先，本文對(duì)轉(zhuǎn)筆刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料選用、材料性能及成型工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析，選擇合適的塑料材料。其次，本文對(duì)轉(zhuǎn)筆刀注塑模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括分型面的設(shè)計(jì)、定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、合模導(dǎo)向及脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。最后，進(jìn)行相關(guān)模具設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包括脫模力、冷卻系統(tǒng)參數(shù)、成型零件尺寸等的計(jì)算。關(guān)鍵詞：ABS，注塑模具，轉(zhuǎn)筆刀；校核Rotary kni

2、fe injection molding desingAbstractThis paper deals with the design of the injection model of pencil sharpener. The design process refers to the national machinery industry standard of the government. The manufacturing, assembly and related standard parts of pencil sharpener are strictly in accordan

3、ce with the corresponding specifications. The design process involves mechanical design, plastic forming model, forming process and polymer materials.Firstly, the structure characteristics, materics of pencil sharpener are analyzed, and suitable plastic materials are selected.Secondly, the structure

4、 of injection mould for pencil sharpener is designed, including parting surface design, positioning mechanism design, clamping guidance and demoulding mechanism design.Finally, the relevant die design calculation is carried out, including the calculation of demoulding force, cooling system parameter

5、s, forming parts size and so on.Key words: ABS, Injection Mold, Pencil Sharpener; CheckVI需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）目錄1 緒論11.1塑料模的功能11.2我國(guó)塑料模現(xiàn)狀21.3國(guó)外塑膠模具的發(fā)展?fàn)顩r41.4設(shè)計(jì)的內(nèi)容42 轉(zhuǎn)筆刀工藝分析62.1轉(zhuǎn)筆刀零件產(chǎn)品圖62.2轉(zhuǎn)筆刀結(jié)構(gòu)分析62.3轉(zhuǎn)筆刀幾何尺寸設(shè)計(jì)62.3.1壁厚62.3.2脫模斜度72.4轉(zhuǎn)筆刀的基本特性73轉(zhuǎn)筆刀材料的性質(zhì)及成型工藝特點(diǎn)93.1轉(zhuǎn)筆刀材料的性質(zhì)93.1.1 轉(zhuǎn)筆刀成型加工93.1.2 轉(zhuǎn)筆刀材料的

6、性能103.1.3 轉(zhuǎn)筆刀材料的結(jié)構(gòu)113.1.4 轉(zhuǎn)筆刀材料的物理和化學(xué)性能指標(biāo)114 注塑機(jī)的型號(hào)及參數(shù)校核124.1注塑機(jī)型號(hào)124.1.1注塑量的計(jì)算124.1.2鎖模力的校核134.1.3注塑機(jī)型號(hào)的初步確定134.2 校核注塑工藝參數(shù)154.2.1最大注塑量的校核154.2.2校核注射壓力154.2.3校核鎖模力154.3 校核模具安裝尺寸154.3.1校核噴嘴尺寸154.3.2模具外形尺寸校核164.3.3模具厚度校核164.4開模行程的校核164.5分型面選擇175 澆注系統(tǒng)185.1主流道設(shè)計(jì)185.2分流道設(shè)計(jì)195.3澆口設(shè)計(jì)205.4冷料井設(shè)計(jì)206 成型零部件及合模導(dǎo)

7、向定位機(jī)構(gòu)216.1成型零件工作尺寸的計(jì)算216.2成型零件工作強(qiáng)度的計(jì)算226.2.1型腔壁厚的計(jì)算226.2.2底板的厚度校核226.3導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)236.4導(dǎo)套和導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)247 脫模機(jī)構(gòu)247.1對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的要求247.2脫模力計(jì)算247.3推桿復(fù)位裝置247.4推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)257.5側(cè)孔脫模258.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定257.6.1抽芯距S267.6.2斜導(dǎo)柱傾斜角267.6.3斜導(dǎo)柱直徑d267.6.4斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度267.6.5抽芯力計(jì)算278 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)288.1加熱系統(tǒng)288.2冷卻系統(tǒng)268.2.1設(shè)計(jì)原理268.2.2冷卻水孔排列方式288.3冷卻水道計(jì)算29

8、9 總結(jié)31參考文獻(xiàn)32致 謝34畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明35畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明36需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）主要符號(hào)表 型腔最大容量 注射機(jī)注塑量容積 注塑系數(shù) 模具零件公差 收縮率 彈性模量 塑料制品公差 凸模截面周長(zhǎng) 型腔側(cè)壁最大變形量 抽芯距 包緊力 冷卻水密度 摩擦斜度需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）1 緒論1.1 塑料模的功能模具是通過(guò)將實(shí)事先選取的材料經(jīng)加熱后利用機(jī)器注入到其中，利用內(nèi)部的形狀加工成型指定的制品的工具。根據(jù)選用不同種類的材料，不同形式的加工方法，一般將模具分為金屬?zèng)_壓，塑料，橡膠，金屬壓鑄，玻璃等幾

9、大類。本次設(shè)計(jì)主要將主要介紹塑料模具類型和功能，通常情況下把塑料模具分為注塑生產(chǎn)和吹塑生產(chǎn)，這兩種模具都和我們的生活有著不可分割的關(guān)系，宿舍中的大桶水瓶，可口可樂(lè)瓶子等等都是通過(guò)吹塑模具生產(chǎn)的。圖1-1 水桶吹塑模具注塑生產(chǎn)的模具在日常生活中提現(xiàn)的更為明顯，汽車保險(xiǎn)杠，大型彩色電視機(jī)以及全自動(dòng)或者是半自動(dòng)的洗衣機(jī)外殼，齒輪齒條，手機(jī)內(nèi)飾件等都是利用注塑模具生成的，通過(guò)我們這些模具從業(yè)人員的不斷研究，通過(guò)模具生產(chǎn)的零件將會(huì)不斷的出現(xiàn)在軍備武器的制造、農(nóng)耕機(jī)器、生活用品的行列中。為了生產(chǎn)這些塑料成品就必須設(shè)計(jì)與成品對(duì)應(yīng)的模具，根據(jù)需要設(shè)計(jì)成品的毛坯材料，生產(chǎn)批量以及產(chǎn)預(yù)算之后，才能確定塑膠模具的生

10、產(chǎn)工藝，模具零件的加工和裝配精度直接影響了塑件產(chǎn)品的表面粗糙度和尺寸精度。25需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）首先，模腔數(shù)量級(jí)形狀、主流道和分流道尺寸、分型面的選擇、成品表面粗糙度的高低、冷卻裝置的設(shè)計(jì)、澆口的形狀及尺寸、模具排氣方法的選擇、塑件生成之后頂出方式是否合理，頂出系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)不能頂出壁厚較薄的位置，這樣可能會(huì)對(duì)零件造成損壞，如果是外觀件，比如手機(jī)殼，鍵盤殼等零件，就要把頂出位置設(shè)計(jì)在不重要的位置或者是背面，這樣才能保證不影響整體的美觀，總總因素正面，在塑膠模具生成中每一個(gè)部件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都會(huì)影響到塑件的尺寸精度，外觀和表面粗糙度，所以模具設(shè)計(jì)從業(yè)人員時(shí)時(shí)刻刻

11、都要考慮塑料模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理，實(shí)際操作起來(lái)是否簡(jiǎn)單，都對(duì)加工有著重要的影響。而且，塑料模對(duì)塑件制作成本得高低也有巨大的影響，簡(jiǎn)易模具除外。因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)的制造是一個(gè)綜合設(shè)計(jì)的最終表面，通常情況下需要有前期的市場(chǎng)調(diào)研，產(chǎn)品開發(fā)，模具設(shè)計(jì)，數(shù)控加工，鉗工裝配等五個(gè)重要的環(huán)節(jié)，其中還需要購(gòu)買材料，人員調(diào)動(dòng)等細(xì)節(jié)。模具的合理生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)工程師合理的安排塑件的生產(chǎn)工藝和模具零件的加工工藝，如果能提高模具的精度和使用壽命是21世紀(jì)塑膠模具生成的重要任務(wù)，如果要增強(qiáng)模具的精度和使用壽命首先需要安排合理的生產(chǎn)工藝，然后使用精度更高的CNC加工機(jī)床，合理安排模具的熱處理工藝，提供模具耐磨性和韌性，只有更先進(jìn)的

12、模具才能產(chǎn)出更優(yōu)秀的作品。塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)，這句話的深刻含義，正在漸漸為人們所理解，模具設(shè)計(jì)行業(yè)被稱為工業(yè)之母，其實(shí)就是模具設(shè)計(jì)行業(yè)的起點(diǎn)不高，任何人只要經(jīng)過(guò)專業(yè)的塑膠模具培訓(xùn)，大概是兩個(gè)月的時(shí)間就可以做一些簡(jiǎn)單的模具，但是我國(guó)一個(gè)制造大國(guó)，大型模具的制造水品，在這個(gè)制造為主的時(shí)代，常常被視為是一國(guó)國(guó)力的體。1.2 我國(guó)塑料?，F(xiàn)狀塑膠模具是生產(chǎn)卷筆刀外殼零件制品最重要的方式之一，具體可以分為注塑成型模具，吹塑成型模具等，本次設(shè)計(jì)主要介紹注塑成型模具。在過(guò)去的50年里，中國(guó)的注塑模具主要分布在沿海地區(qū)，其中水平較高的地區(qū)有：深圳，廣州，青島等部分地區(qū)。從塑膠模具產(chǎn)品帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講

13、，模具的設(shè)計(jì)有出口模和國(guó)內(nèi)模兩種類型，其中出口模標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格，產(chǎn)品的加工精度和模具的產(chǎn)品進(jìn)度也會(huì)比較高。從模具的結(jié)構(gòu)形式上來(lái)判斷，模具結(jié)構(gòu)一般為機(jī)殼模具和汽車模具兩種。剛?cè)胄械男氯艘话愣荚趶氖聶C(jī)殼模具，主要是包括某種設(shè)備的外殼，卷筆刀外殼等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度較低的模具產(chǎn)品，汽車模具一般有汽車的內(nèi)飾，把手等結(jié)構(gòu)，這種類型的模具精度比較高，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再塑膠模具設(shè)計(jì)中是帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益最高的一種模具。翟國(guó)泰,胡海朝,張建新.基于Moldflow與Abaqus的注射成型及模具結(jié)構(gòu)聯(lián)合仿真分析中提到1，再珠三角，長(zhǎng)株潭，長(zhǎng)三角等地區(qū)存在著大大小小近萬(wàn)家模具加工工廠，大的企業(yè)比如富士康和比亞迪等，小的企業(yè)就是

14、個(gè)人的加工作坊，每年可以貢獻(xiàn)GDP400億元，從事模具設(shè)計(jì)，模具開發(fā)，模具裝配合模具加工等專業(yè)的人員有60萬(wàn)人，更多的企業(yè)開始改革創(chuàng)新，開始研發(fā)精度更好，壽命更長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的高檔模具，但是我們國(guó)家的模具生產(chǎn)和設(shè)計(jì)水平還是低于國(guó)際最高水平的。在活動(dòng)接觸座澆口優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用中提出2能提供高質(zhì)量、低價(jià)格、多品種產(chǎn)品的制造策略已經(jīng)成為關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)因素。消費(fèi)者希望有最短的運(yùn)輸時(shí)間和最先進(jìn)的產(chǎn)品；企業(yè)也必須不斷創(chuàng)新，縮短市場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間。因?yàn)槟＞叩纳a(chǎn)和設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合類型的設(shè)計(jì)，不僅僅有模具設(shè)計(jì)，還有前期的產(chǎn)品開發(fā)，后期的數(shù)控加工，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是影響模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。隨著數(shù)控加工技術(shù)再模具制造行業(yè)的普及

15、，模流分析和優(yōu)化軟件的普及，復(fù)合加工技術(shù)和高速加工技術(shù)的運(yùn)用都使得模具行業(yè)有了明顯的技術(shù)提升。我們國(guó)家的模具生產(chǎn)和設(shè)計(jì)能力主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：大型模具中的：汽車保險(xiǎn)杠，大型彩色電視機(jī)以及全自動(dòng)或者是半自動(dòng)的洗衣機(jī)外殼。精密模具中的：齒輪齒條，手機(jī)內(nèi)飾件等。復(fù)雜模具中的：雙色模具，多色模具，熱流道模具等等。雖然我們國(guó)家的模具設(shè)計(jì)行業(yè)總結(jié)水平較低，高精度的加工裝備還是沒(méi)有完全普及，多數(shù)模具設(shè)計(jì)企業(yè)并沒(méi)有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，但是我們每年都有20億美元的出口額，所以我們國(guó)家的模具設(shè)計(jì)行業(yè)前景一片大好。1.3 國(guó)外塑膠模具的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外的塑膠模具發(fā)展的比較好，是因?yàn)闅W洲美國(guó)等國(guó)家比較早的開始了工業(yè)革命，并

16、且最先研制出CAD制造軟件，比如德國(guó)西門子公司的UG軟件，就可以進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，模具編程加工和有限元分析，并且可以出加工圖紙?；蛘呤荂AD軟件，就是專業(yè)繪制平面圖紙的軟件，還有PROE軟件等等都是歐洲美國(guó)等國(guó)家開發(fā)的。我們國(guó)家目前普及的制圖軟件只有CAXA。所以在軟件制圖和設(shè)計(jì)方面還是有一定的差距的。并且歐洲美國(guó)等國(guó)家的數(shù)控加工機(jī)床精度比較高，現(xiàn)在中國(guó)流行的西門子數(shù)控加工系統(tǒng)，三菱數(shù)控加工系統(tǒng)，法蘭克數(shù)控加工系統(tǒng)都是德國(guó)和日門的系統(tǒng)，我們的數(shù)控加工機(jī)床大多數(shù)也是進(jìn)口德國(guó)和日本。現(xiàn)在出現(xiàn)的有限元分析技術(shù)也是來(lái)自歐洲美國(guó)等地區(qū)，可以利用有限元分析技術(shù)分析模具在真正開模的時(shí)候會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這樣可以減

17、少不必要的生產(chǎn)成本和設(shè)計(jì)成本。總的來(lái)說(shuō)，我們國(guó)家的模具行業(yè)起步較晚，并且專業(yè)的模具設(shè)計(jì)軟件也是購(gòu)買國(guó)外的版權(quán)，較為精密的數(shù)控加工機(jī)床也是依靠進(jìn)口，但是我們國(guó)家的模具公司也在研發(fā)屬于我們自己的高精度，高壽命的模具，國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的涌入使得模具行業(yè)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速3。在模具行業(yè)中塑料模具占比近1/3。隨著建材、玩具等行業(yè)的快速發(fā)展，塑料模具行業(yè)占比將會(huì)越來(lái)越大，依此勢(shì)頭發(fā)展，塑料模具有望處于整個(gè)模具行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，尤其是電器行業(yè)，隨著家電產(chǎn)品的需求增大，家電模具的市場(chǎng)潛力巨大。所以我們有理由相信，我們國(guó)家的模具設(shè)計(jì)行業(yè)會(huì)越來(lái)越好。1.4 研究?jī)?nèi)容本次設(shè)計(jì)主要完成了卷筆刀的塑膠模具設(shè)計(jì)，首先通過(guò)查詢網(wǎng)絡(luò)

18、資料，了解到塑膠材料成型的基本概念和設(shè)計(jì)流程，明確塑膠材料成型對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)的重要性等內(nèi)容，為了完成這次設(shè)計(jì)，我需要做以下內(nèi)容：1：繪制UG三維模型2：完成三維模型的縮放和拔模3：繪制CAD產(chǎn)品圖4：確定模具分型面5：確定型腔布局6：進(jìn)行UG分模7: 調(diào)入標(biāo)準(zhǔn)模架8：設(shè)計(jì)澆筑系統(tǒng)9：設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)10：設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)11：設(shè)計(jì)垃圾釘?shù)燃?xì)節(jié)12：導(dǎo)出CAD裝配圖，在繪制CAD的模具裝配圖時(shí)，需要注意很多細(xì)節(jié)比如明細(xì)欄的填寫，需要明確的區(qū)分出標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)件，如果是標(biāo)準(zhǔn)件必須填上國(guó)標(biāo)號(hào)。模具圖每一個(gè)零件都要拉出相應(yīng)的序號(hào)。以及拋面線的正確使用，機(jī)械制造公差的正確標(biāo)注，都是在出CAD裝配圖時(shí)必須要注意的

19、細(xì)節(jié)。13：繪制CAD零件14：編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，并且根據(jù)要求排版，word排版是每一個(gè)從事機(jī)械制造行業(yè)或者是大學(xué)生必須具備的一個(gè)基礎(chǔ)技能，因?yàn)閣ord是一個(gè)常規(guī)的辦公軟件，而論文的排版只是用到word功能中的一小部分，所以每一位同學(xué)都應(yīng)該具備word排版這個(gè)最基本的能力。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）2 轉(zhuǎn)筆刀工藝分析2.1 轉(zhuǎn)筆刀零件產(chǎn)品圖由于本次設(shè)計(jì)分到的卷筆刀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通過(guò)參考肖允鑫.基于UG的塑料模具快速設(shè)計(jì)二次開發(fā)的研究4中的作用可以知道UG可以鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，空間想象能力和學(xué)習(xí)興趣。卷筆刀的主體是一個(gè)矩形結(jié)構(gòu)腔體，腔體內(nèi)部設(shè)計(jì)內(nèi)孔和凹槽特征，利用U

20、G建模得到三維模型。圖2-1 轉(zhuǎn)筆刀產(chǎn)品圖2.2 轉(zhuǎn)筆刀結(jié)構(gòu)分析卷筆刀外殼產(chǎn)品就是整個(gè)卷筆刀產(chǎn)品中最重要的組成部分，本身不需要很高的精度但是作為外觀件，自身的表面粗糙度要高，精度等級(jí)為MT5級(jí)。2.3 轉(zhuǎn)筆刀幾何尺寸設(shè)計(jì)2.3.1壁厚塑膠模具和沖壓模具，都不能夠?qū)^厚的產(chǎn)品進(jìn)行制造成型，這和模具的成型性能有關(guān)。以沖壓模具為例，壓力機(jī)一般不對(duì)超過(guò)三毫米以上的產(chǎn)品進(jìn)行沖壓，注塑模具也一般不對(duì)超過(guò)三毫米的塑件進(jìn)行注塑，因?yàn)椴牧显诮?jīng)過(guò)高溫冷卻輸入到注塑機(jī)內(nèi)，然后進(jìn)行運(yùn)水的冷卻，然后頂出成型是一個(gè)很快的過(guò)程，需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）如果材料太厚，就不能夠完全的冷卻成型。所

21、以本次設(shè)計(jì)卷筆刀殼體的壁厚為0.6mm。2.3.2脫模斜度零件本身就是90度的，很少有產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候?qū)⒁粋€(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)錐度的，除非產(chǎn)品本身就要求那樣。那么是90的產(chǎn)品，如果進(jìn)行脫模，就會(huì)完全和模具的型芯或者是型腔進(jìn)行貼合，沒(méi)有一點(diǎn)間隙是無(wú)法進(jìn)行脫模的。所以在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中，就會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)拔模斜度，這個(gè)斜度不能超過(guò)3，因?yàn)槿绻^(guò)3，就會(huì)偏離這個(gè)產(chǎn)品的功能。所以本次設(shè)計(jì)卷筆刀殼體，拔模斜度為1。2.4 轉(zhuǎn)筆刀的基本特性李桂金,匡唐清,金凱.基于隨形水路技術(shù)的帶把雙色水杯注塑模具設(shè)計(jì)5表1.1，各種塑膠原料名稱，性能及注塑參數(shù)，可以知道ABS的名稱是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，材料密度

22、是1.05，材料熔點(diǎn)是110，注塑溫度是180到270度，注射壓力是70到120MPA，零件的收縮率是0.4%到0.6%，一般取0.5。通過(guò)參考黃金霞, 馬振航, 孟凡忠 2015年ABS樹脂市場(chǎng)分析6可以知道ABS材料的使用率是很大的，每年在亞太地區(qū)可以使用1115萬(wàn)噸，用ABS材料，注塑成型的產(chǎn)品，具有較好的光澤，產(chǎn)品本身沒(méi)有味道具有較好的耐油耐水性能，而且使用起來(lái)還很環(huán)保，沒(méi)有任何的毒性和刺激性的氣味，諸如我們?nèi)粘?shí)用的飲料瓶，鼠標(biāo)的外殼，數(shù)碼相機(jī)的電池外殼等都有使用ABS，所以大多數(shù)行業(yè)的產(chǎn)品都會(huì)選擇這種材料。表2.1為ABS材料的工藝參數(shù)。表2.1ABS材料的工藝參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式

23、螺桿轉(zhuǎn)速30-60r/min模具溫度50-70注射壓力60-100Mpa保壓壓力5-10Mpa冷卻時(shí)間5-15s周期15-30s后處理方法紅外線烘箱溫度70時(shí)間0.3-1h備注原材料應(yīng)預(yù)干燥0.5h以上需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）3 轉(zhuǎn)筆刀材料的性質(zhì)及成型工藝特點(diǎn)3.1 轉(zhuǎn)筆刀材料的性質(zhì)3.1.1 轉(zhuǎn)筆刀成型加工1.轉(zhuǎn)筆刀材料的性質(zhì)：1）如果轉(zhuǎn)筆刀零件選用ABS材料那么在轉(zhuǎn)筆刀零件的外表面不會(huì)出現(xiàn)明顯的熔點(diǎn)應(yīng)為在120-180轉(zhuǎn)筆刀零件會(huì)成熔體。2）轉(zhuǎn)筆刀零件在300C以上會(huì)進(jìn)行分解，所以熱穩(wěn)定性能很好。同時(shí)他也會(huì)發(fā)生降解反應(yīng)，在充滿惰性氣體的條件下并且在受熱的環(huán)境

24、下會(huì)發(fā)生反應(yīng)。3）在零件升溫或者降溫都比較容易因?yàn)椴牧系臒釋?dǎo)率較高。4）轉(zhuǎn)筆刀材料使用ABS它屬于牛頓流體；在溫度和剪切速度下會(huì)讓它的黏度發(fā)生變化熔體黏度適中。并且具有良好的流動(dòng)性，便于加工。轉(zhuǎn)筆刀加工時(shí)不用太過(guò)干燥；（特殊要求下應(yīng)滿足70-80以下，時(shí)間干燥1.5小時(shí)）故材料縮水率比較低。轉(zhuǎn)筆刀零件在加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如何消除應(yīng)滿足具有合理的模具結(jié)構(gòu)、對(duì)轉(zhuǎn)筆刀進(jìn)行更正設(shè)計(jì)、并且在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，除此之外還需要對(duì)轉(zhuǎn)筆刀進(jìn)行6585熱風(fēng)循環(huán)或熱水中13小時(shí)熱處理。2.轉(zhuǎn)筆刀的加工方法：1） 注塑：一般選用普通注塑機(jī)，轉(zhuǎn)筆刀厚度為2.3-3mm，極限流動(dòng)長(zhǎng)度與厚度的比值應(yīng)在200：1。在轉(zhuǎn)筆刀

25、的設(shè)計(jì)中，它的脫模斜度不小于1，加工排氣槽時(shí)應(yīng)該留有0.03mm以上的深度，并且上下兩模片之間溫度要求不得超出3-6。轉(zhuǎn)筆刀必須滿足在180-215以下，保持注射壓力約為30-150Mpa，模具溫度在70攝氏度以下的注塑工藝條件。2） 擠出：使用普通擠出機(jī)就可以進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)筆刀材料的加工，擠出機(jī)的制品一般分為管形材料、棒形材料等形狀。擠出成型后，在未對(duì)塑件拉伸狀態(tài)下，材料的強(qiáng)度低、脆性大，而在材料經(jīng)拉伸后能夠提高透明度、強(qiáng)度、光澤及韌性。加工時(shí)一般設(shè)定溫度在150200之間擠出。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）3） 發(fā)泡成型：一般以ABS為原料加發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡劑有化學(xué)

26、發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑兩種。發(fā)泡劑在材料擠出后直接和ABS混合或在擠出熔融階段在ABS熔體內(nèi)將物理發(fā)泡劑注入，將氣泡擠出、隨后進(jìn)行冷卻。發(fā)泡制成的塑料泡孔細(xì)膩、強(qiáng)度高。3.1.2 轉(zhuǎn)筆刀材料的性能1. 一般性能：ABS是無(wú)色透明狀顆粒。一般它被稱為“發(fā)聲膠;因?yàn)檗D(zhuǎn)筆刀的表面會(huì)比較堅(jiān)硬，當(dāng)它跌落或跳動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)出類似金屬的聲音，它只能斷裂但不會(huì)發(fā)生彎曲，并且在斷裂時(shí)會(huì)在斷裂處顯示銀色。點(diǎn)著材料會(huì)發(fā)出濃煙和松節(jié)油的味道。 ABS的吸水率為0.05，比PE略大些，但不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)筆刀的強(qiáng)度以及尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。2. 光學(xué)性能：材料最大的優(yōu)點(diǎn)就是它的透明度，透光率可達(dá)88-92，是除過(guò)PC和PMMA之外最好的透

27、明塑料品種，被稱為三透明塑料。 ABS的折射率為1.59-1.60，但因?yàn)檎凵漭^大，所以不能用作光學(xué)儀器當(dāng)中。3. 機(jī)械性能：ABS伸展到屈服點(diǎn)時(shí)就會(huì)自動(dòng)發(fā)生斷裂，所以他不能拉伸。 ABS在所有塑料當(dāng)中拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度都是最好的，抗拉強(qiáng)度大約60MPa。反之，沖擊強(qiáng)度小，不可用于工程方面，主要性能是脆和硬。 ABS耐磨性差，通常耐蠕變。 ABS的機(jī)械性能受溫度的影響很大。4. 熱性能：ABS長(zhǎng)時(shí)間只能在60-80的溫度范圍內(nèi)使用，所以它的耐熱性能比較差。 同時(shí)ABS的耐低溫效果不佳，脆化溫度一般為-30。 ABS不僅線膨脹系數(shù)大，導(dǎo)熱系數(shù)低下，產(chǎn)品不利于和金屬插入，因此與金屬有很大差異。5.

28、 電氣特性：ABS具有優(yōu)良的電氣絕緣性，溫度與濕度都不會(huì)影響它的絕緣性能;耐電弧性好，適用于高頻絕緣材料。6. 環(huán)保性能：ABS具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能抵抗酸，堿，鹽，礦物油和低級(jí)醇。它可以被許多碳?xì)浠衔?，酮類，高?jí)脂肪酸等攻擊，并且可溶于芳烴，氯化烴和酯類。 ABS在高溫和光照下性能比較差;同時(shí)極容易被氧化，所以因放置在陰涼處。但是，ABS具有良好的抗輻射性。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）3.1.3 轉(zhuǎn)筆刀材料的結(jié)構(gòu)ABS的大分子骨架是飽和的烯烴聚合物，具有良好的電絕緣性，由于其低吸濕性，可以在潮濕的環(huán)境中使用7。ABS的側(cè)鏈?zhǔn)怯纱罅康谋江h(huán)構(gòu)成，由于分子結(jié)構(gòu)不規(guī)則

29、，所以分子鏈難以移動(dòng)，ABS剛性和脆性的產(chǎn)品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)品容易開裂，在油或溶劑等介質(zhì)中使用不良。ABS的側(cè)苯基在空間上以無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)排列，導(dǎo)致ABS無(wú)法發(fā)生反應(yīng)成為聚合物，因此具有高透明度。然而，近年來(lái)快速發(fā)展研究出新型ABS具有很高的規(guī)律性，但其他性能非常高。結(jié)構(gòu)規(guī)律易于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所以透明度很低。因?yàn)椴牧戏肿佑斜交拇嬖?，主鏈中的氫原子容易被活化，長(zhǎng)時(shí)間放置在室外時(shí)，產(chǎn)物變黃并變脆，其容易和空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，然而，與此同時(shí)，苯基的存在賦予它更高的耐輻射性，并且其性能在106Gy輻射劑量下基本沒(méi)有變化。3.1.4 轉(zhuǎn)筆刀材料的物理和化學(xué)性能指標(biāo)比重：1.05g / cm 3成型收

30、縮率：0.5特點(diǎn)：擁有優(yōu)良的電絕緣性（特別是高頻絕緣），表面看起來(lái)透明沒(méi)有顏色，透光率在同類型材料中極高，防水性能，化學(xué)穩(wěn)定性，一般易碎且強(qiáng)度比較高，容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成制品表面開裂，不耐有機(jī)溶劑等介質(zhì)。成型特性：1. 無(wú)定形材料，因?yàn)槲鼭裥孕?，無(wú)需滿足干燥，材料不易分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。它具有良好的流動(dòng)性，可以用螺桿或柱塞式注塑機(jī)模塑。2. 使用加高材料溫度，提高模具溫度，降低注射地壓力和延長(zhǎng)注射地時(shí)間，從而減少內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，防止收縮和變形。3. 可以用作各種的澆口，并且澆口與塑料部件的圓弧相互連接，以避免在移除澆口時(shí)損壞塑料部件。塑料部件具有勻稱的壁厚，優(yōu)選地沒(méi)有插入件。如果含有

31、插入物，則應(yīng)先預(yù)熱。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）4 注塑機(jī)的型號(hào)及參數(shù)校核注塑機(jī)是模具的載體，具體工作原理比較簡(jiǎn)單，這種設(shè)備的操作也是比較簡(jiǎn)單的。首先供貨商提供的ABS毛坯料是顆粒狀的，購(gòu)買過(guò)來(lái)首先就要進(jìn)行烘干，然后在倒入圖5.1中的料斗里面，當(dāng)料斗連接加熱裝置將顆粒的ABS材料融化成液體的。這個(gè)時(shí)候馬達(dá)會(huì)推動(dòng)螺桿把液狀的ABS材料注射到模具內(nèi)部。這樣就是為什么有人稱為注塑模具也有人稱為注射模具的原因。ABS注射到模具內(nèi)部是可以自動(dòng)冷卻的，但是要提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)量，所以設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)會(huì)加速材料的冷卻。模具冷卻之后就需要后面的脫模結(jié)構(gòu)頂出模具。4.1注塑機(jī)型號(hào)4.1.

32、1 注塑量的計(jì)算參考李家浩，王浩主編的注塑模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)說(shuō)明書8通過(guò)計(jì)算塑膠質(zhì)量等要求選擇注塑機(jī)型號(hào)，選擇注塑機(jī)時(shí)需要注意注塑容量，開模行程等參考的比較。首先在UG軟件中測(cè)量卷筆刀殼體的體積為，根據(jù)胡智清,周全,熊建武主編的仿真步槍槍托機(jī)械式自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)及注塑模具設(shè)計(jì)9表1.1，各種塑膠原料名稱，性能及注塑參數(shù)，可以知道ABS材料密度是，計(jì)算產(chǎn)品的質(zhì)量如下。計(jì)算卷筆刀外殼模具流道的體積與質(zhì)量 (4.1)假設(shè)本次設(shè)計(jì)選擇一模四腔，模具工作一次需要的材料總體積計(jì)算如下： (4.2) 模具工作一次需要的總質(zhì)量計(jì)算如下： (4.3) 需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）4.1

33、.2 鎖模力的校核在高壓條件下塑料熔體填充空腔時(shí)，模具會(huì)產(chǎn)生力沿著分型面分離模具。模具形成力的大小等于塑料部件和澆口系統(tǒng)在分型面上的投影面積和型腔中的壓力。 在產(chǎn)品方面，模具膨脹力必須小于注塑機(jī)的額定夾緊力。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，塑料熔體向型腔的成型壓力Pc（MPa）為20-40MPa，轉(zhuǎn)筆刀的流動(dòng)性良好。型腔的平均壓力為35MPa。確定好型腔平均壓力Pc，對(duì)注塑機(jī)的額定鎖模力進(jìn)行校核。首先確定模具的分型面投影面積。 (4.4) 4.1.3 注塑機(jī)型號(hào)的初步確定產(chǎn)品生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，塑件的精度等級(jí)為級(jí)，設(shè)計(jì)模具每一次開?？梢陨a(chǎn)出四個(gè)產(chǎn)品，每個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量為1.35g，每次加工的總質(zhì)量為3.4g，選擇注

34、塑機(jī)型號(hào)為HTF80XB，主要資料參考注塑模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書附錄C，注射成型機(jī)及注射成型的工藝參數(shù)，所有如表4.1所示。表4.1 注射機(jī)型號(hào)和規(guī)格以及各參數(shù)型號(hào)單位80A80B80C參數(shù)螺桿直徑mm343640理論注射容量cm3111124153注射最大重量g101113139注射最大壓力Mpa206183149注射工作范圍mm122螺桿的轉(zhuǎn)速r/min0220料筒加熱功率KW5.7鎖模力KN800拉桿內(nèi)間距(水平垂直)mm365365允許最大模具厚度mm360允許最小模具厚度mm150移模工作范圍mm310移模開距(最大)mm670液壓頂出工作范圍mm100液壓頂出力KN33液壓頂出桿數(shù)目P

35、C5油泵最大電動(dòng)機(jī)功率KW11注塑機(jī)油箱最大容積l200機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高)m4.31.251.8機(jī)器地重量t3.22最小模具尺寸(長(zhǎng)寬)mm2402404.2 校核注塑工藝參數(shù)4.2.1 最大注塑量的校核注塑機(jī)的最大注射容量要大于產(chǎn)品的體積。 (4.5) 本次設(shè)計(jì)選擇的注塑機(jī)最大注射量為93，完全大于6.46，設(shè)計(jì)可以滿足生產(chǎn)要求的，4.2.2校核注射壓力注塑壓力的計(jì)算公式為： (4.6)其中卷筆刀外殼的成型壓力，注塑機(jī)的最大注射壓力，對(duì)比之后，可以滿足設(shè)計(jì)要求。4.2.3校核鎖模力塑膠產(chǎn)品的鎖模力計(jì)算公式如下： (4.7)設(shè)計(jì)產(chǎn)品數(shù)量n=4，設(shè)計(jì)分型面和澆筑系統(tǒng)的投影面為，設(shè)計(jì)型腔的壓力為3

36、5mpa，計(jì)算得到鎖模力為63.35kn，但是注塑機(jī)的鎖模力為800KN，對(duì)比之后，可以滿足設(shè)計(jì)要求。4.3 校核模具安裝尺寸4.3.1 校核噴嘴尺寸本套模具設(shè)計(jì)噴嘴球面半徑為SR=3mm，所以SR=3+0.5=3.5mm。澆口套圓錐孔的小端直徑d應(yīng)該大于噴嘴內(nèi)孔直徑，即在這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中注塑機(jī)的噴嘴的球面半徑大小為3mm，因此可以得到SR=3+0.5=3.5mm，澆口套的小端直徑要大于噴嘴內(nèi)孔直徑，它們之間的關(guān)系式為 從注塑機(jī)的參數(shù)知道噴嘴內(nèi)孔直徑大小為3.5mm，因此 d=3.5+0.5=4mm。4.3.2 模具外形尺寸校核模具的外形尺寸要小于注塑的拉桿型材，就是要求保證模具能正確的放置在

37、注塑機(jī)的內(nèi)部，并且在注塑機(jī)的內(nèi)部能夠合理的開模，本次設(shè)計(jì)所選擇的的注塑機(jī)拉桿尺寸為，模具的尺寸為，對(duì)比之后可以滿足設(shè)計(jì)要求。注塑模具的尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作表面的有效尺寸。 模具的長(zhǎng)度和寬度的尺寸。4.3.3 模具厚度校核實(shí)際使用的模具厚度與注塑機(jī)所允許的安裝最大模具厚度和最小模具厚度之間要滿足以下條件： (4.8)在設(shè)計(jì)中模具的厚度Hm=240mm，而所選注射機(jī)所允許安裝的最小模具厚度150，最大模具厚度360，所以完全符合要求。4.4 開模行程的校核 (4.9)產(chǎn)品加工加工完成之后，開模取出工件，就計(jì)算公式如下: 其中S=310mm是注塑機(jī)的最大開模距離，公式大于等于關(guān)于成立，開模行程是復(fù)合

38、要求的。4.5分型面選擇通過(guò)參考王臣松，景許，楊世通的注射模分型面設(shè)計(jì)原則及實(shí)例10可以知道分型面的選擇一般有幾個(gè)規(guī)定的位置，也就是所謂的設(shè)計(jì)原則。1： 一般分型面在選擇的時(shí)候，盡量選擇塑膠產(chǎn)品的最大外輪廓。2： 盡量在模具開模之后，將產(chǎn)品留在后模的位置，因?yàn)楹竽?huì)設(shè)計(jì)頂針，如果產(chǎn)品留在后模，哪怕是粘在后模上面，可以利用頂針頂出，而這是一個(gè)常規(guī)的設(shè)計(jì)技巧。3： 首先要保證分型面的設(shè)計(jì)不能夠影響這個(gè)產(chǎn)品的外觀，尤其是外觀件11比如說(shuō)：手機(jī)殼，電腦外殼，是不能夠?qū)⒎中兔嬖O(shè)計(jì)在外觀的位置上面的。4： 分型面的設(shè)計(jì)要有助于這個(gè)模具的排氣，如果這款模具不設(shè)計(jì)排氣，那么一般就會(huì)利用分型面排氣。在設(shè)計(jì)卷筆刀

39、殼體的分型面時(shí)使用的分型面結(jié)構(gòu)為單分型，將澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)在動(dòng)模位置，動(dòng)模移動(dòng)之后澆注系統(tǒng)凝料及卷筆刀殼體從推桿中脫出。這樣就參考第一點(diǎn)：一般分型面在選擇的時(shí)候，盡量選擇塑膠產(chǎn)品的最大外輪廓。由于塑件比較規(guī)則，選用的塑件的分型面選擇在卷筆刀殼體的最大截面處，如圖4.1所示為塑件的分型面的選擇。圖4.1 分型面示意圖需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）5 澆注系統(tǒng)塑膠模具澆口類型基本都是固定的，一般情況下可以選擇側(cè)澆口，潛澆口，直澆口，護(hù)耳澆口，點(diǎn)澆口等類型12，根據(jù)不同的材料和模具形式來(lái)選擇不同的澆孔。本次設(shè)計(jì)頸椎支架注塑模具準(zhǔn)備將澆口設(shè)計(jì)在分型面上，通過(guò)參考塑膠模具課程設(shè)計(jì)指

40、導(dǎo)書表2-7常見(jiàn)澆口形式及特點(diǎn)可以知道側(cè)澆口結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)，加工方便，可以利用數(shù)控銑床加工得到。澆筑系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)如圖5.1所示。圖5.1 澆注系統(tǒng)5.1 主流道設(shè)計(jì)主通道是將注塑機(jī)的噴嘴連接到分支通道的部分，通常在與注塑機(jī)的噴嘴相同的軸線上，并且具有帶有一定錐度的圓形橫截面。主流道路的設(shè)計(jì)要求如下：需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）1） 主通道是圓錐形的，以便于從主流動(dòng)通道中拉出膠合和塑料熔體的膨脹13。轉(zhuǎn)筆刀采用流動(dòng)性好的塑料，錐角為2-4。流速減慢，渦流容易形成。設(shè)計(jì)的錐角為3。2） 主通道的大端設(shè)計(jì)為圓形，其半徑通常為1-3mm，以減小流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力。設(shè)計(jì)半徑為

41、1毫米。3） 在塑料部件形成良好的條件下，主通道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短。否則，主通道的總量將增加，并且壓力損失將增加，使得塑料熔體將被過(guò)度冷卻并影響注射成型。4） 為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主通道而不溢出，主通道應(yīng)與注塑機(jī)的噴嘴緊密連接，主通道支座設(shè)計(jì)為深度為半球形的凹坑3.5毫米。5） 由于主通道反復(fù)接觸并與高溫塑料熔體和噴嘴碰撞，主通道部分設(shè)計(jì)成可拆卸的主澆道澆口，用于使用優(yōu)質(zhì)鋼進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理，定位環(huán)和主通道同時(shí)澆口套管是單獨(dú)設(shè)計(jì)的。6） 主流道是注塑模具圖最先和注塑機(jī)結(jié)構(gòu)的位置，所以在設(shè)計(jì)尺寸時(shí)要充分考慮注塑機(jī)的噴嘴尺寸。通過(guò)參考塑膠模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書主流道的設(shè)計(jì)過(guò)程可以知道主流道需要設(shè)

42、計(jì)錐度，本次設(shè)計(jì)錐度取，因?yàn)橹髁鞯澜?jīng)常與注塑機(jī)接觸，很容易損壞，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇耐磨性較好的材料，并且進(jìn)行淬火，正火等常見(jiàn)的熱處理來(lái)增加耐磨性14，選擇材料的時(shí)候還要重復(fù)考慮模具的生產(chǎn)成本來(lái)選擇材料，最常見(jiàn)的模具材料有45#和T10A等。7） 主流道的尺寸參考圖表詳解塑膠模具設(shè)計(jì)技巧表3.3流道設(shè)計(jì)和舉例分析，可以知道在塑件材料為ABS時(shí)，可以選擇主流道直徑為，綜合考慮設(shè)計(jì)主流道與注塑機(jī)接觸的小端直徑為2mm，與注塑配合的球面半徑為SR3.5mm。5.2 分流道設(shè)計(jì)分流道的設(shè)計(jì)具體可以分為第一分流道和第二分流道設(shè)計(jì)，分流道結(jié)構(gòu)對(duì)稱是設(shè)計(jì)分流道的重點(diǎn)要素,確保對(duì)稱的兩個(gè)型腔，可以同步注滿塑膠

43、。避免出現(xiàn)左邊的型腔已經(jīng)注滿，右邊的型腔才注塑一半的情況。后續(xù)的冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)工作起到保證作用。5.3 澆口設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)卷筆刀外殼注塑模具準(zhǔn)備將澆口設(shè)計(jì)在分型面上，并且從卷筆刀外殼零件的外側(cè)進(jìn)膠所以選擇鉸孔的形式為側(cè)澆口，通過(guò)參考塑膠模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2-7常見(jiàn)澆口形式及特點(diǎn)可以知道潛伏澆口加工方便，可以利用數(shù)控銑床加工得到，零件可以使用結(jié)構(gòu)較小的塑件。5.4 冷料井設(shè)計(jì)冷料井設(shè)計(jì)原則:一般情況下，主流道冷料井的直徑為5-6mm，深度為5-6mm。冷料井的尺寸可以適當(dāng)?shù)募哟髸r(shí)，塑件理應(yīng)加大。對(duì)于分流道冷料井，它的長(zhǎng)度為1-1.5倍的流道直徑。冷料井：儲(chǔ)存因熔體與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)

44、生的冷料而設(shè)置的通常位于與主通道相對(duì)的可動(dòng)壓板上，或位于分支通道的末端。 冷料井的功能是將冷料儲(chǔ)存在料流的前部15，以防止冷料進(jìn)入型腔并形成冷接頭; 主流中的集團(tuán)被拉出以促進(jìn)脫模。 如圖5.2所示圖5.2 冷料井示意圖需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）6 成型零部件及合模導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)任何材料都會(huì)有一種熱脹冷縮的性能，只不過(guò)這種性能在塑膠產(chǎn)品上面，體現(xiàn)的更強(qiáng)烈一點(diǎn)16，所以在選擇材料為ABS時(shí)需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)材料的收縮率，通過(guò)參考塑膠模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表1-1各種塑膠原料名稱，性能及注塑參數(shù)，確定材料的收縮率為0.5%。，6.1 成型零件工作尺寸的計(jì)算1）凹模有關(guān)尺寸的計(jì)算

45、長(zhǎng)度 (6.1) 寬度 深度 (6.2) 2）凸模有關(guān)尺寸的計(jì)算 長(zhǎng)度 (6.3) 寬度 深度需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等） (6.4) 6.2成型零件工作強(qiáng)度的計(jì)算6.2.1型腔壁厚的計(jì)算計(jì)算公式為 (6.5) 側(cè)壁變形量的計(jì)算公式 (6.6)通過(guò)計(jì)算得出，b0.6mm，在UG軟件中測(cè)量功能得到型腔的壁厚為0.8mm，模具型腔的壁厚大于最小的壁厚，所以型腔壁厚符合要求；6.2.2 底板的厚度校核按照剛度計(jì)算底板厚度的公式為 (6.7)計(jì)算得出底板厚度為13.683mm，滿足使用要求，在該模具中動(dòng)模板厚度為70mm，且型芯的深度為35mm，所以底板厚度為35mm，大于

46、計(jì)算底板厚度。所以該模具的動(dòng)模板符合要求。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）6.3 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)首先需要保證長(zhǎng)度方向的要求，倘若導(dǎo)柱太短就無(wú)法與導(dǎo)套進(jìn)行配合，反之如果導(dǎo)入太長(zhǎng)就會(huì)高出凸模具會(huì)對(duì)模具進(jìn)行裝配造成影響17。導(dǎo)柱形狀一般為圓柱結(jié)構(gòu)或者圓錐結(jié)構(gòu)，因?yàn)閷?dǎo)柱經(jīng)常開合，在選擇材料的時(shí)候選擇導(dǎo)柱的材料為T8鋼，導(dǎo)柱表面進(jìn)行淬火，從而提高材料的硬度。6.4 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)導(dǎo)套需要與導(dǎo)柱進(jìn)行配合，一般情況下只有無(wú)肩導(dǎo)套和帶肩導(dǎo)套導(dǎo)套兩種類型，本次設(shè)計(jì)的漏斗零件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸精度和表面粗糙度都沒(méi)有具體的要求，所以設(shè)計(jì)導(dǎo)套的類型為無(wú)肩導(dǎo)套。為了方便導(dǎo)柱進(jìn)入，設(shè)計(jì)導(dǎo)套

47、結(jié)構(gòu)為通孔結(jié)構(gòu)，由于通孔可以保證空氣流通，假如設(shè)計(jì)盲孔就會(huì)造成導(dǎo)柱通過(guò)時(shí)有阻力18。設(shè)計(jì)導(dǎo)套的材料為T8A鋼，進(jìn)行表面淬火，從而提高材料的硬度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合使用H7/h6進(jìn)行過(guò)度配合。在設(shè)計(jì)時(shí)，導(dǎo)柱一般都是模架自帶的，不需要進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，使用UG自帶的模具庫(kù)就可以得到。1） 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合為間隙配合，方便拆卸更換，公差配合為H7/f7。2） 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件先于型芯型腔接觸。3） 由于塑件通常留在動(dòng)模，所以為了方便取出，導(dǎo)柱通常安裝在定模上。30需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）7 脫模機(jī)構(gòu)7.1 對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的要求零件完成冷卻之后就要將產(chǎn)品頂出來(lái)，這樣就完成

48、了，產(chǎn)品從塑膠材料到成型的一個(gè)周期，設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)模具的自動(dòng)化生產(chǎn)。一般情況下都會(huì)把模具留在凸模邊，因?yàn)橹挥型鼓２艜?huì)設(shè)計(jì)頂出結(jié)構(gòu)，哪怕模具粘在了模具上，也可以利用頂出結(jié)構(gòu)頂出商品19。所以在設(shè)計(jì)頂出結(jié)構(gòu)的時(shí)候需要充分考慮到模具可能會(huì)粘在模具上的位置，針對(duì)性的設(shè)計(jì)頂出結(jié)構(gòu)能達(dá)事半功倍的效果19。7.2 脫模力計(jì)算 (7.1)其中 (7.2)其數(shù)據(jù)與制品的幾何特點(diǎn)及塑料性質(zhì)有關(guān)，一般可取8-12Mpa此處取10Mpa。 所以7.3 推桿復(fù)位裝置 推桿復(fù)位裝置是通過(guò)推動(dòng)推桿板從而實(shí)現(xiàn)推桿復(fù)位的，推出機(jī)構(gòu)可以多種方式復(fù)位，其結(jié)構(gòu)如圖7.1所示。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖

49、等）圖7.1 推桿復(fù)位機(jī)構(gòu)7.4 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)不能將壁厚較薄的位置頂出，這樣零件可能會(huì)造成不必要的損壞，如果是外觀件，比如手機(jī)殼，鍵盤殼等零件，就要把頂出位置設(shè)計(jì)在不重要的位置或者是背面，這樣在保證不影響整體的美觀條件下將其頂出，由于頂針經(jīng)常運(yùn)作，如若損壞就要及時(shí)維修或者更換，所以在設(shè)計(jì)時(shí)首先需要考慮留有間隙更換方便，加工方便等要求20。本次設(shè)計(jì)的漏斗零件壁厚基本一致，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可以使用推桿推出，參考圖表詳解塑膠模具設(shè)計(jì)技巧圖7.2頂針機(jī)構(gòu)的基本形式，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下；圖7.2 推桿布置圖7.5 側(cè)孔脫模本次設(shè)計(jì)卷筆刀外殼產(chǎn)品的時(shí)候，因?yàn)閭?cè)邊有內(nèi)孔，內(nèi)孔的設(shè)計(jì)方向應(yīng)與脫模方向

50、相反。就要設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。圖7.3側(cè)向抽芯機(jī)二維圖及7.4側(cè)向抽芯機(jī)三維圖，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖7.3側(cè)向抽芯機(jī)二維圖圖7.4側(cè)向抽芯機(jī)三維圖7.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定7.6.1 抽芯距S (7.3)本次設(shè)計(jì)中 S=18mm，所以。7.6.2 斜導(dǎo)柱傾斜角在實(shí)際生產(chǎn)中，通常取傾斜角為12-25本次設(shè)計(jì)選擇20。7.6.3 斜導(dǎo)柱直徑d斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算公式為 (7.4)本次模具設(shè)計(jì)中，計(jì)算如下：取d為10mm。7.6.4 斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度計(jì)算公式為 (7.5)7.6.5 抽芯力計(jì)算 根據(jù)各種因素的影響，脫模力計(jì)算力公式如下： (7.6)需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CA

51、D圖等）8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具的產(chǎn)品一般都需要大量的生產(chǎn),當(dāng)塑膠原料進(jìn)行高溫熔化由顆粒體變?yōu)橐后w噴射入模具內(nèi)部的時(shí)候，就需要模具能夠快速的將液體能化為固體21。這個(gè)時(shí)候就需要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)來(lái)提高模具的固化速度。8.1 加熱系統(tǒng)ABS的成型溫度為200，模具溫度為4080。 由于模具要求低于80，因此不需要加熱裝置。8.2 冷卻系統(tǒng)8 .2.1 設(shè)計(jì)原則為了使產(chǎn)品保持高效并且良好的質(zhì)量，設(shè)置合理的冷卻系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中必不可缺的一步。模具的冷卻成形芯和模腔部分的冷卻兩部分組成。設(shè)計(jì)采用最常用的冷卻裝置之一冷卻水箱22。冷卻水箱一般位于型芯和型腔內(nèi)，型腔整體的溫度會(huì)通過(guò)冷卻水改變，實(shí)現(xiàn)塑料件的快速冷

52、卻的目標(biāo)。冷卻水箱的設(shè)計(jì)必須合理。冷卻水箱的直徑，中心距離和腔壁的距離必須都要與與腔壁保持一定距離，并且進(jìn)水口和出水口之間的溫差應(yīng)著重考慮。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原則是：1.冷卻水通道的設(shè)置?；顒?dòng)模具和腔體的周圍應(yīng)均勻地布置冷卻水通道，使塑件所有位置都保持一致的收縮率，不必僅布置模具的可動(dòng)模具或固定模具側(cè)面23。否則，模具當(dāng)高壓側(cè)的溫度低時(shí)，造成冷卻時(shí)溫度低。2.冷卻水孔的設(shè)置。冷卻水孔的間距越小，直徑越大，冷卻效果越好;3.水孔與相鄰空腔之間的表面距離應(yīng)該一致。4.一模多腔中應(yīng)將大制品對(duì)角排位，以滿足模具排位中的模具熱平衡和壓力平衡的要求。 8.2.2 冷卻水孔的排列形式該設(shè)計(jì)塑料部件屬于中深度

53、殼體支撐結(jié)構(gòu)。 它可以在固定模腔的恒定距離處鉆孔。 由于可移動(dòng)的插入件，可移動(dòng)模具他可以通過(guò)芯的中心放入管中。 進(jìn)38需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）入管的水噴入管中。 在閘門附近進(jìn)行冷卻，管子外面的水和孔壁之間的水通向出水口，如圖8.1所示。圖8.1水路分布示意圖8.3 冷卻水道計(jì)算根據(jù)熱平衡計(jì)算：依據(jù)公式可以得出冷卻水所吸走的熱量等于熔體凝固時(shí)所放出熱量，故有公式： (8.1)1). 塑料制品在固化中每時(shí)所釋放出的熱量Q設(shè)定注射時(shí)間為2秒，冷卻時(shí)間為20秒，保壓時(shí)間為15秒，開模取件時(shí)間為3秒，得注射成型周期為40秒。設(shè)定用20的水作為冷卻介質(zhì)，水呈湍流狀態(tài)，出口溫

54、度為28，一個(gè)小時(shí)所成型次數(shù) n3600/4090 (8.2)查注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)得ABS單位重量放出的熱量故：2). 水的體積流量由公式 3). 求冷卻水道直徑d根據(jù)水的體積流量查注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)1查得d=8mm；本次設(shè)計(jì)中的冷卻水道滿足要求。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）9 總結(jié)該畢業(yè)設(shè)計(jì)的塑件是轉(zhuǎn)筆刀。設(shè)計(jì)內(nèi)容是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)。確定設(shè)計(jì)主題后，將首次進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，分析產(chǎn)品的市場(chǎng)使用情況和發(fā)展趨勢(shì)，并將研究結(jié)果匯總成研究報(bào)告，產(chǎn)品外觀形狀為設(shè)計(jì)將很清楚。之后，編寫設(shè)計(jì)方案來(lái)確定報(bào)告，明確要設(shè)計(jì)的過(guò)程和內(nèi)容，同時(shí)查找數(shù)據(jù)，包括外國(guó)文獻(xiàn)，外文文檔翻譯成中文版

55、，然后用UG軟件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)筆刀的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。零件以3D模型化并組裝成組件。接下來(lái)，選擇產(chǎn)品的塑料部件之一進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，首先分析塑料結(jié)構(gòu)和成型工藝，然后設(shè)計(jì)成型模具的各種系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行相關(guān)的尺寸計(jì)算，然后使用AutoCAD軟件。繪制出模具零件圖和模具裝配圖。最后，分級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)范與上述各個(gè)階段的設(shè)計(jì)結(jié)果一起編寫。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不可避免地會(huì)遇到復(fù)雜的問(wèn)題，例如注塑機(jī)的確定和模座的選擇。因此，我熱切地咨詢了老師和同學(xué)。在每個(gè)人的建議下，我檢查了相關(guān)文獻(xiàn)并確定了答案。這讓我意識(shí)到有必要與其他專業(yè)人士進(jìn)行溝通，并在設(shè)計(jì)時(shí)訪問(wèn)文獻(xiàn)。因此，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中，必須明確設(shè)計(jì)目的，鞏固塑料模具設(shè)計(jì)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)

56、，掌握塑料模具的設(shè)計(jì)方法和步驟，塑料成型工藝的配方問(wèn)題。應(yīng)該解決規(guī)格和設(shè)計(jì)模具。能夠分析問(wèn)題并自己解決問(wèn)題。能力的提高是有限的，但改進(jìn)也是全面的。正是這種畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使我的思想更好地依靠知識(shí)，并且不可避免地允許我在將來(lái)學(xué)習(xí)。它顯示出更高的彈性，更強(qiáng)的溝通和理解。這個(gè)設(shè)計(jì)是對(duì)我在大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)的綜合測(cè)試。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，我再次將我學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際應(yīng)用中。我對(duì)以前的記憶和更深刻的理解有了更深刻的理解。這真的很有益，可以增強(qiáng)我的專業(yè)知識(shí)和軟件操作能力。對(duì)未來(lái)走向工作崗位起到良好的開頭作用。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）參考文獻(xiàn)1 翟國(guó)泰,胡海朝

57、,張建新.基于Moldflow與Abaqus的注射成型及模具結(jié)構(gòu)聯(lián)合仿真分析林,韓J.中國(guó)塑料,2018,32(02):128-133.2 趙陽(yáng).Moldflow在活動(dòng)接觸座澆口優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用J.山東工業(yè)技術(shù),2018(05):60-61.3 何鏡奎,陳洪土.汽車側(cè)裙板的熱流道注塑模具設(shè)計(jì)J.中國(guó)塑料,2018,32(02):134-140.4 肖允鑫.基于UG的塑料模具快速設(shè)計(jì)二次開發(fā)的研究J.山東工業(yè)技術(shù),2018(02):40-41.5 朱曉東.基于Moldflow技術(shù)的汽車前保吸能塊模流分析與優(yōu)化J.塑料科技,2018,46(02):85-86.6 李桂金,匡唐清,金凱.基于隨形水路

58、技術(shù)的帶把雙色水杯注塑模具設(shè)計(jì)J.中國(guó)塑料,2018,32(01):131-135.7 黃金霞,馬振航,孟凡忠 2015年ABS樹脂市場(chǎng)的分析J.內(nèi)江科技,2018,39(01):46+13.8 參考李家浩，王浩基于注塑模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)說(shuō)明書M.橡塑技術(shù)與裝備,2018,44(02):53-56.9 胡智清,周全,熊建武.仿真步槍槍托機(jī)械式自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)及注塑模具設(shè)計(jì)J.塑料工業(yè),2018,46(01):54-56.需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）10 王臣.松景.許楊世通基于注射模分型面設(shè)計(jì)原則及實(shí)例J.家電科技,2018(01):63-65.需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 976