客車空調(diào)內(nèi)飾件的塑料模具設計

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1、 客車空調(diào)內(nèi)飾件的塑料模具設計 The mould design of bus and coach air-condition interiors ? 摘 要 客車內(nèi)飾件模具設計與制造是解決制造客車內(nèi)飾件的關鍵部分?？s短客車內(nèi)飾件模具設計與制造周期對于提高汽車的開發(fā)和設計有著極為重要的現(xiàn)實意義。 本次設計對客車空調(diào)內(nèi)飾件的注塑模具進行設計，首先，對該零件進行注塑工藝分析和有關工藝計算，確定合理的注塑工藝方案，設計注塑工序的模具，正確的選用標準模架，使用CAD繪圖軟件繪制模具圖，對注塑模具結(jié)構進行了工藝分析。在明確了設計思路之后，確定了注塑成型工藝過程

2、, 并對模具各個具體部分進行了詳細的計算和校核。因此，設計出的結(jié)構可確保模具工作運用可靠，保證了與其它部件的配合，最后，繪制出模具裝配圖和零件圖。 通過對客車空調(diào)內(nèi)飾件的模具設計，鞏固和深化了所學知識，加深了對模具行業(yè)的了解。 關鍵詞: 塑料注塑模具；客車空調(diào)內(nèi)飾件；設計 - 35 - / 33文檔可自由編輯打印 The mould design of bus and coach air-condition interiors Abstract The mould design of bus and coach interiors and its manufactu

3、ring are the key parts in the bus and coach industry. Therefore, shorten the cycle of bus and coach interiors mould design and its manufacturing for the development of automobiles and design have a very important and practical significance. The design of this paper introduces the designof injection

4、 molud of air-condition interiors.Firstly, the interiors of the injection moulding process analysis and technical calculation are presented, the determination of reasonable injection mould plan is made, and t the mould is designed. The correct standard formwork of mould is chosed.With Auto-CAD, the

5、picture of the mould for plastic structure is drawnand manufacture process of the mould is analyszed . Secondly,having clear design idea, the injection process is studied and many parts of the mould is carefully calculated and checked. Design of the mould structure can make the mould good work an

6、d reliable , working with other components. Finally， the mould assembly and its parts are drawn. Based on the design of mould of air-condition interior of bus and coach, the knowledge of mould is consolidated ,deepen the understanding of mould industry is made. Key Words: plastic injection mould

7、 design；bus and coach air-condition interiors；design 目 錄 摘 要 I Abstract II 一、緒論 - 1 - （一）我國模具及CAD/CAM/CAE應用現(xiàn)狀 - 1 - （二）現(xiàn)代模具行業(yè)對設計人員的基本要求 - 3 - （三）塑料模具設計流程 - 3 - 1、塑料模具設計 - 3 - 2、試模分析產(chǎn)品缺陷的產(chǎn)生和解決方案 - 3 - （四）客車內(nèi)飾件模具設計思路 - 4 - 1、客車內(nèi)飾件模具產(chǎn)品的形體結(jié)構設計 - 4 - 2、客車內(nèi)飾件產(chǎn)品的模具結(jié)構設計分析 - 4 - 3、客車

8、內(nèi)飾件產(chǎn)品的模具結(jié)構設計 - 4 - （五）論文的主要研究工作 - 5 - 1、客車內(nèi)飾件模具結(jié)構分析: - 5 - 2、完成客車內(nèi)飾件模具注射模設計; - 5 - 3、試模分析缺陷并解決。 - 5 - 二 客車空調(diào)內(nèi)飾件使用塑料要求、內(nèi)飾件分析及注射機的選用 - 7 - （一）內(nèi)飾件常用材料 - 7 - （二）內(nèi)飾件產(chǎn)品圖 - 7 - （三）內(nèi)飾件樣品分析 - 8 - 1、樣品壁厚檢查(料厚均勻性分析) - 8 - 2、脫模角檢查(拔模角分析) - 9 - 3、樣品分型面的確定(分型面分析) - 9 - 4、澆口進料形式確定(澆口分析) - 9 - （四）客車空調(diào)內(nèi)

9、飾件注射機的選擇 - 11 - 1、選擇注射機時應注意的問題 - 11 - 2、模具的具體情況 - 11 - 3、注射參數(shù)的確定 - 12 - （五）本章小結(jié) - 12 - 三 客車空調(diào)內(nèi)飾件模具結(jié)構設計 - 14 - （一）模具的開合模動作 - 14 - （二）模仁設計 - 14 - 1、模仁形狀 - 14 - 2、模仁降面 - 15 - 3、模仁大小的確定 - 15 - （三）設計成型零件的工作尺寸 - 15 - （四）導向與定位機構 - 15 - （五）頂出系統(tǒng)設計 - 16 - （六）排氣設計 - 19 - （七）確定模板厚度 - 20 - 1、確定凸模

10、板的厚度 - 20 - 2、確定凹模板的厚度 - 20 - （八）確定模具冷卻系統(tǒng) - 20 - 1、凸模水路系統(tǒng) - 21 - 2、凹模水路系統(tǒng) - 21 - （九）澆注系統(tǒng)設計 - 21 - （十）模架 - 22 - （十一）模具典型零件的選材 - 22 - （十二）裝配 - 22 - （十三）試模 - 23 - （十四）本章小結(jié) - 24 - 四 客車空調(diào)內(nèi)飾件產(chǎn)生缺陷原因及解決方案 - 28 - （一）龜裂 - 28 - （二）填充不足 - 28 - （三）溢邊 - 29 - （四）翹曲變形 - 29 - （五）氣泡 - 29 - （六）其它缺陷 -

11、30 - 1、燒傷 - 30 - 2、銀線 - 30 - 3、噴流紋 - 30 - 4、縮坑 - 30 - 5、白化 - 30 - 6、產(chǎn)品的粘膜 - 30 - （七）本章小結(jié) - 31 - 五、結(jié)論 - 32 - 參 考 文 獻 - 34 - 致謝 - 35 - 一、緒論 （一）我國模具及CAD/CAM/CAE應用現(xiàn)狀 模具是制造業(yè)中用量最大、影響面廣的工具產(chǎn)品，工業(yè)產(chǎn)品的零件粗加工的75%、精加工的50%及塑料零件的90%由模具來完成。隨著鋼鐵時代向聚合物時代過渡，工業(yè)及生活中使用的工程塑料、橡膠己遠遠超過鋼鐵，聚合物必須用模具成型，沒有高水平的模具就沒有

12、高質(zhì)量的產(chǎn)品:另一方面，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，模具成為新產(chǎn)品開發(fā)的關鍵。[1] 計算機輔助設計(CAD)指工程技術人員在人和計算機組成的系統(tǒng)中以計算機為輔助工具，完成產(chǎn)品的設計、分析、繪圖等工作，一般包括零件設計、裝配設計、復雜曲面設計、圖樣繪制等。 計算機輔助制造(CAM)指NC程序編制、包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真及NC代碼的生成等。 注射模計算機輔助工程(CAE)技術是利用塑料加工流變學、傳熱學、數(shù)值計算方法和計算機圖形學等理論，對注射模澆口及流道的配置和尺寸、冷卻管道的尺寸、布置及聯(lián)接方式、塑料熔體在模具中的流動、充填、冷卻情況等進行定量分析和模擬。 CAD

13、, CAM的概念是在50年代末60年代初，由美國麻省理工學院教授提出的。從60年代中期到70年代中期，針對某個領域的CAD系統(tǒng)蓬勃發(fā)展。之后隨著計算機的應用發(fā)展，深入到生產(chǎn)各領域。歐美許多模具生產(chǎn)企業(yè)較早地將 CAD/CAM應用到生產(chǎn)實際中[2]。國外CAE技術是1943年以后開始研發(fā)的，是CAD/CAM的進一步發(fā)展。將高新技術應用于模具的設計與制造，己成為快速制造模具的有力保證[3]。 我國注射模成型工藝發(fā)展了近50年，但是由于塑料制品的多樣性、復雜性和工程技術人員經(jīng)驗的局限性，長期以來，工程技術人員很難精確地設置制品最合理的加工參數(shù)，選擇合適的塑料材料和確定最優(yōu)的工藝方案。傳統(tǒng)模具開發(fā)

14、流程為概念設計一產(chǎn)品設計一模具設計一模具制造一設置工藝參數(shù)一試模一生產(chǎn)[4]。傳統(tǒng)方法在開始大規(guī)模生產(chǎn)前由于僅憑經(jīng)驗設計模具，模具裝配完畢后，通常需要兒次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要工藝師重新設置工藝參數(shù)，甚至還要設計師調(diào)整塑料制品和模具設計方案，修改模具。重復各個步驟增加了生產(chǎn)成本，影響模具質(zhì)量，同時延長了制品生產(chǎn)時間。 我國的模具行業(yè)是應用CAD/CAM較早的一個領域，但就整個行業(yè)而言，至今具有較完備集成環(huán)境的企業(yè)較少。目前在該行業(yè)具有代表性的是在設計、制造及管理等部門部分或單獨采用了CAD, CAM等技術。雖然這些技術在應用初期對提高產(chǎn)品設計水平、增加企業(yè)活力起到了積極的促進作用，但隨著產(chǎn)

15、品更新?lián)Q代速度不斷加快、同行業(yè)競爭加劇及市場不斷擴大，客戶對產(chǎn)品質(zhì)量、成本、制造周期要求不斷提高，原來分散獨立使用己不適應發(fā)展需要。 我國是制造業(yè)大國，在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構變革中，我國正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一?！耙孕畔⒒瘞庸I(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，推動社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展”是國家的發(fā)展戰(zhàn)略。應用高新技術，特別是信息技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構優(yōu)化升級，將成為我國今后一段時間制造業(yè)發(fā)展的主題之一。我國CAD/CAE/CAM等現(xiàn)代制造技術的研發(fā)與應用起步晚、基礎差。80年代初，機械CAE技術中的有限元法被成功地應用到注射成型分析過程中，逐步形成了注射模CAE系統(tǒng)。注射模CAE技術是力

16、學、流體、熱學、高分子材料、注射成型工藝、注射模設計、有限元分析和計算機等多學科相交叉的新興學科。國際市場上出現(xiàn)了一些商品化注射模CAE軟件，如美國AC Tech-nology凸司的C-MOLD,澳大利亞MF凸司的Mold Flow等。近十來年CAE技術也己走向成熟。國內(nèi)是在“八五”期間才一開始注射模CAE技術的研究、開發(fā)工作，近年來也陸續(xù)出現(xiàn)了有自主知識產(chǎn)權的注射模CAE軟件，如鄭州工業(yè)大學國家橡塑模具工程研究中心開發(fā)的Z-MOLD等[5]?！熬盼濉逼陂g科技部同國家經(jīng)貿(mào)委等部門實施“CAD應用工程”，現(xiàn)已成功地實現(xiàn)了“甩圖板”，并在部分企業(yè)進行了CAD等技術的應用試點與示范，現(xiàn)代技術的開發(fā)和

17、應用有了良好的起步和發(fā)展，“十五”期間國家將投入8億元實施信息化工程。同時在CAD/CAE/CAM等軟件方面擁有了自主知識產(chǎn)權的軟件，如北航海爾CAXA系列軟件、上海交大申模凸司的三維有限元分析系統(tǒng)、吉林余網(wǎng)格模具工程研究所研究的模具CAD/CAE/CAM一體化等。雖然國外軟件的應用在我國模具行業(yè)中仍占主要地位，但可預計國產(chǎn)的CAD/CAE/CAM軟件將在我國模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用[6]。 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛越發(fā)展己經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使模具業(yè)產(chǎn)品越來越多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展。為了保持

18、和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期，生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關鍵工藝裝備一模具的要求越來越苛刻[7]。沒有計算機輔助技術的支持，就不可能適應上述兩方面的要求。 本文的課題來源于企業(yè)生產(chǎn)實踐，通過以客車空調(diào)內(nèi)飾件為例研究CAD/CAE/CAM在塑料制品及塑料注射模設計、模擬、集成設計的全過程的模式。以AutoCAD、Pro/E軟件為主來設計客車空調(diào)內(nèi)飾件，完成設計全過程及設計模式。通過本文客車空調(diào)內(nèi)飾件模具設計，可以看到模具行業(yè)中對設計人員及現(xiàn)代設計方法的要求。 （二）現(xiàn)代模具行業(yè)對設計人員的基本要求 生產(chǎn)周期短，效率高，品質(zhì)高，是現(xiàn)代模具的典范，發(fā)展的方向。高速，高

19、效，準確地完成客戶所需要的模具，對模具設計人員的要求就更加嚴格。設計的不合理，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就不可能過關，這是很簡單的道理。要做一個合格的設計員就要準確無誤地分析產(chǎn)品原始檔案，與客戶之間溝通，即要盡量滿足客戶的需求，又要合理的簡化模具結(jié)構，來降低模具的成本。對于設計人員來說，除了有強有力的理論基礎，還必需具備軟件應用能力，掌握與工作緊密相關的軟件是每個設計人員必經(jīng)之路。軟件的運用是一種技能，熟練的軟件應用能力，能給你的工作帶來事半功倍的效果。除了要求生產(chǎn)設備自動化，智能化外，還要求設計人員要有良好的職業(yè)素質(zhì)及工作能力，才能生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品，在最短的時間內(nèi)，生產(chǎn)出最讓客戶滿意的產(chǎn)品。 （三）塑

20、料模具設計流程 良好的設計流程是設計出準確合理的好產(chǎn)品的基礎，制訂模具設計流程是使模具設計規(guī)范化、制程化的保證，是適應模具交貨期短，縮短模具設計時間的必由之路。塑料注射模計算機輔助設計制造流程:塑件三維建模一模流分析一塑料產(chǎn)品裝配一模具結(jié)構設計一生成模具工程圖一模具關鍵零件數(shù)控加工一關鍵零件數(shù)控電加工一模具裝配調(diào)式。 1、塑料模具設計 經(jīng)過以上的產(chǎn)品圖處理之后轉(zhuǎn)入模具設計階段，包括: (1)2D模具結(jié)構圖繪制(AutoCAD ): (2)3D模仁成型部分拆制(Pro/E ); (3)模具零件圖的拆制: 模具零件圖也就是所說的模具加工圖，是根據(jù)模具2D圖和3D圖拆制的模具零件圖。包

21、括模板圖、滑塊座圖、斜撐銷圖、模仁圖、滑塊入子圖、斜銷圖、等，還有頂針備料明細表、五金零件備料明細表、出圖明細表等。 2、試模分析產(chǎn)品缺陷的產(chǎn)生和解決方案 要預知將產(chǎn)生的缺陷，及補救方案，不能在產(chǎn)生缺陷后無法修改模具?？蛙嚳照{(diào)內(nèi)飾件屬薄殼件，薄殼件加工成型的質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)在塑件的翹曲變形、表面縮痕和流痕等問題上，對于這些問題，合理地設置工藝參數(shù)起著決定性的作用[9]。以翹曲變形為例進行分析: 影響塑件變形的因素(工藝參數(shù))主要有:模具溫度、熔體溫度、澆口尺寸、注射、速率、保壓壓力、保壓時間，同時還要考慮模具溫度和熔體溫度的交叉因素、熔體溫度和澆口尺寸的交叉因素對翹曲變形的影響[8]。

22、 （四）客車內(nèi)飾件模具設計思路 產(chǎn)品的機構設計是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的關鍵，這不僅需要與產(chǎn)品外觀相協(xié)調(diào)，更要考慮后序的生產(chǎn)裝配、模具設計制造等各方面。 1、客車內(nèi)飾件模具產(chǎn)品的形體結(jié)構設計 牽扯知識范圍十分廣泛，主要有材料的選用、模具結(jié)構設計、表面處理、加工手段、包裝裝演幾個方面，這此因素的運用直接影響著客車內(nèi)飾件模具產(chǎn)品的生命和外觀形象的變化。可以說設計者的水平高低決定了產(chǎn)品的生命力和產(chǎn)品檔次高低，高檔次產(chǎn)品不一定是高造價，運用低造價設計出高檔次的產(chǎn)品是設計者水平高素質(zhì)的體現(xiàn)。 2、客車內(nèi)飾件產(chǎn)品的模具結(jié)構設計分析 (1)要審查造型設計是否合理可靠，包括制造方法、塑件的出模方向、出模斜度、

23、抽芯、結(jié)構強度等是否合理; (2)根據(jù)造型要求確定制造工藝是否能實現(xiàn)，包括模具制造、產(chǎn)品裝配、外觀的噴涂、絲印、材質(zhì)選擇、需采購的零件供應等; (3)確定產(chǎn)品功能是否能實現(xiàn)，用戶使用是否最佳; (4)進行具體的機構設計，確定每個零件的制造工藝，要注意塑件的結(jié)構強度、安裝定位、筋骨方式、產(chǎn)品變形、元器件的安裝定位、安裝要求、確定最佳裝配路線; (5)結(jié)構設計要盡量考慮模具設計和制造的難度，提高注射生產(chǎn)的效率，最大限度地減低模具成本和生產(chǎn)成本; (6)確定整個產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，檢測手段，保證產(chǎn)品的可靠性。 3、客車內(nèi)飾件產(chǎn)品的模具結(jié)構設計 對以上所需要清楚的東西，做好工藝排序，然后進入

24、模具結(jié)構的設計一裝配圖的設計。 (1)3D轉(zhuǎn)2D的CAD圖; (2)成品的開模分析，確定凸、凹模分模面; (3)成品的結(jié)構分析，確定機構，如有倒扣的，用斜銷成型或側(cè)滑塊成型; (4)確定模具的結(jié)構(兩板模、三板模、及冷熱澆道): (5)成品的收縮率的確定(未加收縮的，給產(chǎn)品在3D圖中放收縮): (6)確定成品的開模腔數(shù)(一模一腔，要注意注射模均衡); (7)確定成品的擺放位置(模腔的); (8)確定模仁的大小(由于客車空調(diào)內(nèi)飾件模具結(jié)構復雜，模仁(模腔)需要單獨加工); (9)畫流道及澆口: (10確定模座大小，調(diào)用模座; (11)將模仁放入模座中的適當位置: (12

25、)畫定位圈及注射澆口套; (13)畫頂出機構; (14)畫冷卻水路; (15)畫模座其它周邊的結(jié)構: (16)標注模座的尺寸。 （五）論文的主要研究工作 本文以客車內(nèi)飾件模具為實例來分析研究CAD/CAM技術在塑料模具中的系統(tǒng)應用，改變傳統(tǒng)的設計方式，探索一條利用先進技術來優(yōu)化設計塑料產(chǎn)品及塑料模具新的流程方式。主要具體完成內(nèi)容: 1、客車內(nèi)飾件模具結(jié)構分析: 2、完成客車內(nèi)飾件模具注射模設計; 3、試模分析缺陷并解決。 本文研究前期主要是設計方面工作，利用CAD/CAM中與注射模設計相關軟件進行設計，中期時利用企業(yè)現(xiàn)有設備如注射機、進行試加工生產(chǎn)，后期分析產(chǎn)品缺陷并

26、擬定解決方案。 采用CAD/CAM技術來設計塑料產(chǎn)品及模具，可以優(yōu)化產(chǎn)品設計與創(chuàng)新、提高產(chǎn)品設計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、減少在試模階段的缺陷、降低生產(chǎn)成本，提高競爭力，也是現(xiàn)代制造技術的發(fā)展趨勢。本文研究關鍵在于如何將專業(yè)知識、實踐經(jīng)驗與CAD /CAM技術具體地、合理地結(jié)合到一起，優(yōu)化出客車內(nèi)飾件塑料產(chǎn)品和塑料注射模具。 二 客車空調(diào)內(nèi)飾件使用塑料要求、內(nèi)飾件分析及注射機的選用 （一）內(nèi)飾件常用材料 本制件選用熱塑性材料ABS。 ABS 是由三種不同材料組合成的一種聚合物，即丙烯腈，丁二烯和苯乙烯。每種成分都提供了不同的物理化學性質(zhì)：丙烯腈提供材料以好的硬度、化學性質(zhì)和抗熱性；丁二

27、烯提供了良好的成形性，表面光澤性和強度；苯乙烯則提供了材料的韌性和抗沖擊性。就形態(tài)而言，ABS 是一種無定形材料。 由這三種材料聚合形成 ABS 這種三元共聚體需要有兩個過程：苯乙烯-丙烯碃合成過程和聚丁乙烯的分解過程。三種材料的聚合比例以及兩個過程的分子結(jié)構直接影響 ABS 的性質(zhì)。這就使生產(chǎn)設計有極大的靈活性，因此市場上有上百種類型的 ABS 材料。商業(yè)上使用的 ABS 材料提供不同的性質(zhì)，如中等到高等的抗沖擊性，從低質(zhì)量到高質(zhì)量的表面光澤性以及優(yōu)良的熱變形性。 ABS 可以提供較好的成形性，表面特性，具有較低的收縮率和極好的尺穩(wěn)定性，并且有很高的沖擊應力。 ABS 注塑成型的條件有

28、： (1) 干燥：ABS 具有吸濕性，所以在使用之前需要干燥。通常要80~90℃ (176~195℉)溫度下干燥至少兩個小時。使用時材料所含水分量得超過 0.1%； (2)熔融溫度：通常 ABS 的熔融溫度在 200~280℃ (392~536℉)；建議使用: 230℃ (446℉)； (3)模具溫度：模具溫度要在 25~80℃ (77~176℉)。模具溫度影響件的表面光澤度，模溫越低制件的表面光澤度越差； (4)材料注射壓力：50~100 MPa； (5)材料注射速度：中級～高級。 （二）內(nèi)飾件產(chǎn)品圖 （1）由PRO/E軟件生成3D圖，如圖2.1是產(chǎn)品正面，圖2.2是產(chǎn)品反面；

29、 （2）塑料材質(zhì)：ABS； （3）模具腔數(shù) ：一模一腔 ； （4）模具形式：冷流道（兩板）； 圖2.1 空調(diào)內(nèi)飾件正面 圖2.2 空調(diào)內(nèi)飾件背面 （三）內(nèi)飾件樣品分析 此分析主要是在Pro/E中分析。 Pro/E:可進行產(chǎn)品設計、裝配設計、模具設計、仿真等。本例對3D圖進行分析看它是否易于成型，主要有壁厚、拔模角、結(jié)構等，并大至分好分模面。 1、樣品壁厚檢查(料厚均勻性分析) 空調(diào)內(nèi)飾件的壁厚對部件的很多關鍵特性的影響至關重要，包括結(jié)構強度、外觀、成型及成本。設計階段優(yōu)化的內(nèi)飾件厚度可以降低后續(xù)可靠性測試的風險，修模的成本以及成型的困難。 壁厚檢查包括成

30、品壁厚分布、平均壁厚檢查、是否有過薄難以充填或過厚處。對于塑料件來說，壁厚不均會使其在注射成型時產(chǎn)生縮水現(xiàn)象。塑件的厚度不應過厚或過薄。壁厚要均勻，厚薄差別盡量控制在基本壁厚的25%以內(nèi)，可以避免明顯的翹曲、填充及外觀缺陷等問題。 2、脫模角檢查(拔模角分析) 要對所有平行于模具分開的方向的面進行拔模。拔模角檢查包括確認是否有拔模、須拔模處、脫模度數(shù)，角度小是否會造成成品刮傷或貼凹模等。樣品的脫模角決定了成品在模具開模時能否順利脫出，是否會產(chǎn)生粘模等現(xiàn)象。所以當拿到客戶樣品時，應對其進行脫模角檢查。 塑件在脫模方向的拔模角，視成型面深度而定，一般在0.5°~2°之間。對于模具上動模和定模

31、之間的擦破位，拔模角應大于1.5°為好，少數(shù)也可能小于1.5°，但不能沒有拔模角。 3、樣品分型面的確定(分型面分析) 樣品的分型面應有利于產(chǎn)品的成型和脫模，并且分型線不應該存在有尖角的地方，否則模仁(指成型部分，型腔、型芯單獨做鑲在模板里)無法加工，且產(chǎn)品也很難成型。 模具分型線設計原則一般選在塑件的最大輪廓線上，因此采用切片法尋找最大輪廓線。其具體思想是根據(jù)分型方向形成一系列切面然后計算出所有切面同塑件模型相交的閉合輪廓線，再提取每個輪廓線上的最左和最右點，連接這些點形成塑件輪廓的分型線[9]。這種方法適合帶有自由曲面的塑件，如客車空調(diào)內(nèi)飾件表面。 4、澆口進料形式確定(澆口分析)

32、 澆口的類型很多，常見的有側(cè)澆口、點澆口、潛伏式澆口、扇形澆口等多種，根據(jù)其特性來選擇使用的不同場合。澆口一般都較細小，因此流動阻力很大，細微的變化都會對塑料熔體的充填產(chǎn)生很大的影響。澆口設計主要有澆口的數(shù)目、位置、形狀和尺寸的設計。澆口的數(shù)目和位置主要影響充填模式，而澆口的形狀和尺寸主要影響熔體流動性質(zhì)。澆口的設計一方面應該保證提供一個快速、均勻、平衡、單一方向流動的充填模式，另一方面應該避免射流、滯流、凹陷等現(xiàn)象[10] 針對模擬分析存在的問題，可以借助于3D計算機造型系統(tǒng)修改制品設計，或修改模具設計[12]?？梢蕴岣咚芰现破返馁|(zhì)量，避免模具返工和修改設計，節(jié)省時間和金錢。 塑料注射

33、成型充填模擬軟件都是采用基于中性層模型的有限元/有限差分方法。所謂中性層就是假想的位于模具型腔和型芯中間的層面，但在應用上有較大局限性，將被型腔表面模型取代[13]。 了解所應用的塑料特性后，對初選澆口時有一定的作用。利用Moldflow進行分析時軟件將自動應用數(shù)據(jù)庫中的塑料數(shù)據(jù)進行分析。 其主要分析內(nèi)容: 初步設定澆口位置后，分析塑件的填充效果、是否有短射、流動溫度差(澆口處與最終成型處溫度差愈小愈好)等，播放小圖標，可表現(xiàn)動畫效果，如塑料流動過程等。 （1）充模時間：指澆注塑料從澆口到當前位置的注塑流動時間。它的主要用途為確定澆注路徑的平衡性和用于理解熔接痕和氣囊的形成。

34、 另外，從填充時間的結(jié)果可以看出是否發(fā)生短射，可根據(jù)情況調(diào)整澆注系統(tǒng)設計和注射工藝參數(shù)來改善。從填充時間的動態(tài)圖可以了解各個時刻塑料熔體在模具型腔內(nèi)的流動狀態(tài)。平衡的流動狀態(tài)，每股料流將同時到達型腔未端;不平衡的流動狀態(tài)，將會引起某些區(qū)域還未填滿而另一區(qū)域已經(jīng)產(chǎn)生過保壓，使該區(qū)域的密度比其它區(qū)域大，質(zhì)量大造成材料的浪費和機械性能的差異。 (2)壓力下降:表示從澆注口到當一前位置的壓力差值。從壓力分布的結(jié)果可以了解型腔內(nèi)壓力的分布情況。在平衡流動狀態(tài)下，壓力總是從澆口到型腔未端逐步降低。若壓力在型腔與澆口間產(chǎn)生突變，也就是流動不平衡，將會使塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力，造成產(chǎn)品頂出后變形或使用中發(fā)生應

35、力破壞?？梢酝ㄟ^調(diào)整澆口的位置、大小或澆口的數(shù)量來改變型腔內(nèi)壓力變化的分布情況。 (3)波前溫度:表示注射過程中塑料溫度的變化。塑料充模過程中溫度的變化，溫度由高變低，這是因為模具是冷的，所以溫度由開始230℃進料到充滿，降為50℃ 。 (4)氣囊位置:氣囊主要是由于不平衡的流動路徑或滯流效應造成的。氣囊盛要會造成短射、局部位置燒焦等，使零件的局部位置性能變差。與填充時間的疊加圖可以了解模具型腔內(nèi)困氣位置，可通過在困氣位置設置排氣或鑲件來改善困氣。 (5)熔接痕位置:是指兩股以上流動的熔融塑料前鋒相接觸時，由于料流前鋒溫度下降，接觸表面不能很好地熔合。冷卻凝固后產(chǎn)生熔接線，即圖中的

36、紅線部位，其余是氣泡。在注射成型加工中，熔接縫的產(chǎn)生主要是由于型腔的結(jié)構造成的，如多澆口、有型芯或有嵌件的塑件中，必然造成多股料流同時充模，然后匯聚相接而熔合在一起;另外，若塑件壁厚過厚或厚度不均、注射速率過高而形成噴射流及模具排氣不良等，都會產(chǎn)生熔接縫。熔接痕形成的形態(tài)結(jié)構和機械性能都完全不同于其它部分的三維區(qū)域，使得熔接縫的力學性能大大低于塑件的其它部分，易產(chǎn)生應力集中，削弱了制品的機械性能[20]。所有塑料加工成型中，都可能產(chǎn)生熔接縫。熔接縫盡管難以避免，通過這一結(jié)果與填充時間的疊加圖，可以預見到熔接縫的位置和強度，再通過修改制品結(jié)構或模具設計，減輕熔接縫的不利影響，可以大大減輕熔接縫對

37、制品強度的影響，來滿足使用上的要求。在注射成型過程中，熔接痕和氣泡的產(chǎn)生，一般而言難以避免，產(chǎn)生的原因是塑料流動不平衡造成的。流動不平衡與塑件壁厚和流經(jīng)的路徑情況有關。為減少熔接痕和氣泡的產(chǎn)生，可以采用改變塑件壁厚的方法。熔接痕和氣泡是否成為問題，要看具體情況。 （四）客車空調(diào)內(nèi)飾件注射機的選擇 模具與設備必須配套使用，多數(shù)都是根據(jù)成型設備種類進行模具設計.設計模具之前，首先要選好成型設備，了解其性能，如注射容量、鎖模力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出方式和距離、噴嘴直徑和噴嘴球面半徑、定位孔尺寸、模具最大最小厚度、模板行程、模具外形大小能否安裝等。 1、選擇注射機時應注意的問題 (1)

38、注射機的拉桿內(nèi)間距應大于模具的寬度，以便模具能順利安裝; (2)應該使模具厚度處于注射機的最小裝模厚度和最大裝模厚度之間; (3)注射機噴嘴的球面半徑應小于模具澆口套的球面半徑; (4)注射機應有足夠的頂出行程[14]。 總之，應根據(jù)模具的實際情沉來選擇注射機，如圖2.1所示。 圖2.1，臥式螺桿式注射機結(jié)構示意圖 1.機身2.電動機及液壓泵3.注射液壓缸4.齒輪箱 5.齒輪傳動電動機6.料斗7.螺桿 8.加熱器9.料筒10.噴嘴11.定模固定板12.模具13.拉桿14.動模固定板15.合模機構16.合模液壓缸17.螺桿傳動齒輪18.螺桿花鍵19.油箱 2、模具的具體情況

39、 (1)最大外形尺寸為390mm×248mm×20mm; (2)產(chǎn)品成型約需380cm3的融熔塑料，其中成品需378cm3，澆注系統(tǒng)需2cm3。 (3)頂出距離為40mm。 根據(jù)以上分析，擬選用型號為600H-230 60 TONS5.47 OZ(40mm)注射機，該注射機具體參數(shù)如下表2.2所示: 最大鎖模力（T） 543.28 最大注射壓力（MPA） 144.45 表2-2注射機類型機設備參數(shù) 3、注射參數(shù)的確定 經(jīng)PRO/E模流分析，得: (1)注射壓力為100Mpa; (2)鎖模力為300KN; (3)開模行程為140mm; (4)頂出行程為40mm; (

40、5)模具溫度為50℃。 （五）本章小結(jié) 本章分析了客車空調(diào)內(nèi)飾件的常用塑料ABS的性能，并選其作為內(nèi)飾件的材料。另外，本章還提出了在成型過程中應注意收縮率大小的選取的問題，并提出了解決的技術問題，以便獲得好的配合質(zhì)量。 Pro/E可進行產(chǎn)品設計、裝配設計、模具設計、NC加工、仿真等。本例對3D檔進行分析看它是否易于成型，主要有壁厚、拔模角、結(jié)構等，并大至分好分模面。 接下來就可進行模具設計了，在注塑成型模擬的幫助下設計型腔布置，便于優(yōu)化流道設計，減少開發(fā)時間和成本。型腔和流道布置對所需的合模力有極大的影響。在某些情況下，通過注塑成型模擬，改進設計，可以把最初的合模力人大降低。這具有重大

41、的成本意義。 本章選擇了具體型號的注射機，注射機的選擇是與模具設計同時進行的，不能模具設計完后選注射機。因為，模具上的很多結(jié)構尺寸因注射機尺寸而定，如模具的定位圈、澆口套、模座板、推出距離等尺寸皆與注射機尺寸有關。 另外，本章也講述了選用注射機應注意的問題，實際上是對注射機的校核及選用。在選擇具體規(guī)格時，塑件所需量應位于最大注射量20%~80%之內(nèi)。 三 客車空調(diào)內(nèi)飾件模具結(jié)構設計 模具結(jié)構設計包括分模線位置、滑塊夾線、澆口型式及位置、頂出方式及位 置、定位方式、冷卻方式等。為了適應生產(chǎn)，常將模具做以下分解: (1)成型部分:包括模仁、滑塊鑲件、斜銷等。 (2)模

42、座:用機構件實現(xiàn)開合模動作，包括模板、?；瑝K座等。 之后在PRO/E中對產(chǎn)品放縮水，再轉(zhuǎn)到CAD中畫組立圖，定澆道形式、模穴及排布形式。再定出模仁的厚度及模座的大小。調(diào)用標準模座圖成型、冷卻、澆道、頂出等部分的結(jié)構。最后標注。 （一）模具的開合模動作 由圖3.1內(nèi)飾件裝配簡圖可知，該模具屬于二板模。 圖3.1內(nèi)飾件裝配簡圖 當注射成型亢畢后，注射機帶動模具凸模部分運動。由于開閉器具有很人的撐緊力，凸模板與凹模板不會先打開，但卸料板與凹模板由于小拉桿上彈簧的彈力而首先分開，當小拉桿在凸毋模板內(nèi)的行程完成后，凹凸模板和凹模仁內(nèi)的澆道凝料在拉料銷的作用下被拉出。隨后，上固定板與卸料板開

43、始分開，在此過程中拉料銷與澆道凝料斷開，澆道凝料自動落入注射機下的產(chǎn)品箱中。最后，凸凹模板刁‘被打開，推出機構將塑件推出，機械手將塑件取下。至此，開模動作完成。模具的合模動作正好與開模動作相反。 （二）模仁設計 1、模仁形狀 模仁指模具鑲塊，型腔的繪制。由于成型零件的成型部分與塑件外表面一致，所以將塑件的三視圖，經(jīng)鏡像處理(AutoCAD)后，直接放在組立圖中，畫出成型模腔，分別是凹模和凸模。 一般來說，凸模側(cè)(指動模側(cè))虎口為凸形，且高于最高成型點，這是因為要防止在加工時或各工段轉(zhuǎn)運過程中，模仁掉在地上而損傷成型面。凹模側(cè)(指定模側(cè))為凹形。 2、模仁降面 模仁降面指型腔部分10

44、mm以外的部分，降下0. 1 mm左右。這是因為內(nèi)飾件對外觀的要求高，不允許有毛邊存在，為了提高模具的封膠能力，降面以減小靠破面積，提高壓強。動定模合模后仍有0. 05mm的間隙，就是這個道理。降面多降凹模表面以利于開排氣槽。 3、模仁大小的確定 總的原則是在滿足使用要求的前提下，盡量緊湊。這是要有塑件的成型空間外，還要有水路、螺栓等。最重要的是要為以后設計變更留下足夠的空間，如水路的布置。除要考慮其冷卻是否均勻外，還要盡量留夠放入鑲件的空間。模仁邊長=樣品邊長+60mm，但模仁的邊長一般取整數(shù)，并且必須是5或10的倍數(shù)。 （三）設計成型零件的工作尺寸 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模

45、直接構成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。 成型零件工作尺寸計算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造凸差和平均磨損量進行計算；另一種是按極限收縮率、極限制造凸差和磨損量進行計算； 圖3-2 塑件基本尺寸 一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。本設計采用平均值法。 （四）導向與定位機構 注射模的導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。導柱導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。錐面定位機構用于動、定模之間的精密對中定位。 導柱：國家標準規(guī)定了兩種結(jié)構形式，分為帶頭導柱和有肩導柱，大型而

46、長的導柱應開設油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導柱導向的摩擦。若導柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精密的模具，導柱的直徑需要進行強度校核。 導套：導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結(jié)構，帶頭導柱軸向固定容易。 設計導柱和導套需要注意的事項有： 1）合理布置導柱的位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心線的1/3處最為安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。 2）導柱工作部分長度應比型芯端面高出6~8 mm，以確保其導向與引導作用。 3）導柱工作部分的配合精度采用H7/f7

47、，低精度時可采取更低的配合要求；導柱固定部分配合精度采用H7/k6；導套外徑的配合精度采取H7/k6。配合長度通常取配合直徑的1.5~2倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。 4）導柱可以設置在動?；蚨?，設在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設在定模一邊有利于塑件脫模。 （五）頂出系統(tǒng)設計 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構，也稱頂出機構。 脫模機構的設計一般遵循以下原則： 1）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。 2）由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點盡量靠近型芯，同時推出

48、力應施于塑件剛性和強度最大的部位。 3）結(jié)構合理可靠，便于制造和維護。 本設計使用簡單的推桿和推管脫模機構，因為該塑件的分型面簡單，結(jié)構也不復雜，采用推簡單的脫模機構可以簡化模具結(jié)構，給制造和維護帶來方便。在對脫模機構做說明之前，需要對脫模力做個簡單的計算。 1、脫模力的計算 首先需要對塑件進行理想模型建模，其中A段是塑件凹槽鎖位的長度，長度為5mm，B段是圓弧形殼體的理想建模，長度為10mm塑件的兩端斜率不一致，所以取平均值為脫模斜度。 注：A段脫模斜度為0°，所以A段F= F；B段脫模斜度為26°，需要按前面的分析求解。因為制件對型芯的力總是阻礙脫模，所以，在( cos－si

49、n)為負時我們?nèi)∑浣^對值。由于以上所計算得的只是一腔的脫模力，所以總的脫模力為： F=2 F=2×16662=33324（N）； 2、推桿脫模機構 推桿脫模機構是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。 推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。 1）推桿尺寸計算：本設計采用的是推管和推桿推出，在求

50、出脫模力的前提下可以對推桿或推管做出初步的直徑預算并進行強度校核。本設計采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉凸式簡化為： d=k() （3-3） =1.5×() = 4.91 mm 式中d—推桿直徑； n—推桿的數(shù)量，n取31（把推管當作推桿） L—推桿長度（參考模架尺寸，估取L=150）； 材料的彈性模量，取E=2.1×10MP k—安全系數(shù)，取k=1.5； F—總的脫模力，F(xiàn)=33324（N）； 實際推桿尺寸直徑為5 mm，推管直徑為7 mm，可見是符合要求的。但為了安全起見，再對其進行

51、強度校核，強度校核凸式為： d≥ （3-4） ＝ ＝ 3mm 滿足強度要求。 []—推桿材料的許用壓應力, []=150Mpa。 2）推桿的固定形式：推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式，此外還有螺釘緊固等形式。 3）推出機構的導向：當推桿較細或推桿數(shù)量較多時，為了防止因塑件反阻力不均勻而導致推桿固定板扭曲或傾斜折斷推桿或發(fā)生運動卡滯現(xiàn)象，需要在推出機構中設置導向零件，一般稱為推板導柱。 圖3-4 推桿的安裝圖

52、 4）推出機構的復位：脫模機構完成塑件的頂出后，為進行下一個循環(huán)必須回復到初始位置，目前常用的復位形式主要有復位桿復位和彈簧復位。本設計采用彈簧復位，彈簧復位機構是一種最簡單的復位方式。推出時彈簧被壓縮而合模時彈簧的回力機構。 5）推桿與模體的配合：推桿和模體的配合性質(zhì)一般為H8/f7或H7/f7，配合間隙值以熔料不溢料為標準。配合長度一般為直徑的1.5~2倍，至少大于15mm，推桿與推桿固定板的孔之間留有足夠的間隙，推桿相對于固定板是浮動的。 3、推管脫模機構 推管又稱空心推管。它特別適用于圓環(huán)形、圓筒形等中心帶孔的塑件脫模。推管脫模

53、推頂塑件平穩(wěn)可靠；推管整個周邊推頂塑件，使塑件受力均勻，無變形，無推出痕跡；主型芯和型腔可同時設計在動模一側(cè)，有利于提高塑件的同軸度等優(yōu)點。 1）推管的固定形式：主型芯固定于動模座板，如圖所示：此種結(jié)構型芯較長，型芯可作為脫模機構運動的導向柱，運動平穩(wěn)可靠，多用于推出距離不大的情況，推管內(nèi)徑與型芯配合，外徑與模板配合，一般均采用間隙配合。小直徑推管取H8/f8，大直徑推管取H8/f7。推管與型芯配合長度為推出行程加3~5mm，故可將推管尾部內(nèi)徑擴大或?qū)⑿托疚膊繙p小，以利于減小摩擦阻力。推管與模板的配合長度為推管外徑的0.8~2倍。此外還有。主型芯固定于動模型芯固定板和推管開槽結(jié)構，限于篇幅，

54、在此不做敘述。 2）推管脫模機構設計要點：從推管的強度和加工角度考慮，推管壁厚應大于1.5mm，細小的推管可以作成階梯形，推管內(nèi)徑和外徑在頂出時，不應與型芯或模體摩擦，為此推管內(nèi)徑應大于塑件內(nèi)徑，推管外徑應小于塑件外徑，如圖所示：推管材料、熱處理與表面粗糙度要求與推桿相同，多采用前段局部淬火，其長度大于配合長度和推出形程之和。 該設計本考慮了用推件板脫模機構，但是由于該塑件不是規(guī)則的圓柱體形，并且考慮到還有4個鑲件，若采用推件板雖然能夠讓推出平穩(wěn)，并且不留痕跡，能保證兩個配合面的平整度，但是，這讓模具的制造困難，鑲件與型芯之間，型芯與推件板之間需要精加工才能保證配合

55、精度，同時型芯的固定也會造成精度問題，而且推件板的定位精度只是由導柱來決定，但導柱的定位精度0.02~0.062mm之間，0.02mm是ABS料的排氣槽深度，可見，這樣的定位精度不是很高，當然使用推件板脫模也是可行的，只是要另外增設定位機構，如斜面精定位，加凸、凹模上加裝精定位塊等。 （六）排氣設計 在塑料熔體填充注射模腔過程中，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)（或化學反應）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

56、不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(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。ABS料推薦的排氣槽深度為0.02mm。 排氣設計原則： 通常，選擇排氣槽的開設位置時，應遵循以下原則： 1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故； 2）最好開設在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； 3）最好設在凹模上，以便于模具加工和清模方便； 4）開設在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端 5）開設在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕；

57、 6）若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時，可在型腔相應部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣； 7）高速注射薄壁型制件時，排氣槽設在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出； 排氣槽的開設位置尺寸：若制件具有高深的型腔，那么在脫模時需要對模具設置引氣系統(tǒng)，那是因為制件表面與型心表面之間在脫模過程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結(jié)構的深型腔，在開模時空氣無法進入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性

58、制件更甚，因此，必須引入引氣系統(tǒng)。 （七）確定模板厚度 1、確定凸模板的厚度 凸模板在實踐中一般取模仁最底端向下30mm~40mm,即可滿足模具的使用要求。由于模板形狀較為復雜，用現(xiàn)成的力學凸式套用誤差較大，而一般實際生產(chǎn)中不會采用理論數(shù)值，實際數(shù)值往往都大于理論數(shù)值，在這里采用經(jīng)驗數(shù)值。由于本產(chǎn)品深度較大，產(chǎn)品精度較高，為了使模板變形最小，取模仁最底端向下40mm。模板邊長=樣品邊長+(100~160) mm，模板的邊長一般取整數(shù)，并且必須是5或10的倍數(shù)。 2、確定凹模板的厚度 凹模板厚度在實踐中一般取模仁最底端向上20mm~30mm，即可滿足模具的使用要求。如果結(jié)構不是很復

59、雜，可以選擇2Omm。但是，考慮到水路壓板的排步最后將凹模板底端尺寸加大到40mm。模板的邊長一般取整數(shù)，并且必須是5或10的倍數(shù)。 （八）確定模具冷卻系統(tǒng) 在注射成型過程中，模具溫度直接影響塑件的質(zhì)量，如收縮率、翹曲變形、耐應力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起決定作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期80%[15]。 模溫過高，會使冷卻時間延長而降低生產(chǎn)率，使制品在脫模過程中和脫模后發(fā)生變形、頂白、粘模等缺陷，影響制品外觀，降低形位和尺寸精度;模溫過低，會降低塑料熔體的流動性，增加流動剪切應力，使塑件內(nèi)應力增大，脫模后易變形開裂，還會出現(xiàn)冷流痕、銀絲、充模不滿等缺

60、陷;模腔與模芯或模具的局部溫差過大，也會導致塑件收縮不均，引起制品的彎曲(或翹曲)變形。模具溫度95%的熱量通過冷卻水帶走。 因此，模具冷卻是比較重要的，如果冷卻系統(tǒng)開設不當，會使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期增長，生產(chǎn)效率下降，同時塑件質(zhì)量也會受到影響[16] [17] [18]。 1、凸模水路系統(tǒng) 如圖3.5為凸模水路簡圖，他由兩部分構成，一路冷凸模. 采用六根冷卻水管，管徑為10mm，管中心距為60mm,冷卻液選用水。如圖所示。 圖3.5 凸模水路簡圖 2、凹模水路系統(tǒng) 水路一般距離產(chǎn)品10~15mm，避免與其他零件發(fā)生干涉。水路系統(tǒng)同凸模水路系統(tǒng)。 （九）澆注系統(tǒng)設計 澆口是連

61、接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。澆口的類型有很多，有點澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性: （1）形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； （2）試模時如發(fā)現(xiàn)不當，容易及時修改； （3）能相對獨立地控制填充速度及封閉時間； （4）對于內(nèi)飾件塑件，流動充填效果較佳。 一般側(cè)澆口的厚度0.5~1.5mm,寬度為1.5~5m

62、m,澆口長度為1.5~2.5mm。 （十）模架 如圖3.7所示模架圖。產(chǎn)品長390mm，寬248mm，選取標準模架CI型號6060，A板長600mm，厚度120mm,B板長600mm,厚度150mm,C板長600mm,厚度150mm。 模腳高度一般等于凸模板高度，為100 mm;根據(jù)這幾組數(shù)據(jù)可基本確定模架的形狀。 根據(jù)計算所得到的數(shù)據(jù)，盡量接近標準模座。 圖3.6 模架圖 （十一）模具典型零件的選材 模仁組件是模具成型部分，肩負了成型的全部工作，從注射、進澆到排氣、固化成型，工作溫度相當高，塑料對模具有腐蝕作用，材料選用好壞直接決定了模具質(zhì)量。因此，材

63、料必須具有以下特性: (1)良好的加工性能，良好的耐磨性和耐腐蝕性能; (2)足夠的強度、硬度、韌性; (3)良好的耐熱性、熱穩(wěn)定性、熱疲勞性: (4)良好的尺寸穩(wěn)定性、良好的淬透性，熱處理變形小。 （十二）裝配 裝配圖 如圖3.8 和3.9 分別為裝配主視圖和俯視圖。 圖3.7裝配主視圖 圖3.8 裝配俯視圖 （十三）試模 模具圖交工后，設計者工作并未完成，往往需要跟蹤模具加工制造全過程及試模修模過程，及時增補設計疏漏之處，更改設計不合理之處，或?qū)δ＞呒庸S方不能滿足模具零件局部加工要求之處進行變通，直到試模完畢能生產(chǎn)合格注塑件。試模中應注意

64、的其它問題: (1)頂桿高度的變化:由于受熱膨脹的原因，工作中頂桿高度發(fā)生變化，等熱穩(wěn)定后再作調(diào)整; (2)粘模:試模中開始幾模內(nèi)易發(fā)生粘模的情況，幾模之后就會好了; (3)成型條件選取:開始試模時，原則上選擇低壓、低溫和較長時間條件下成型，然后按壓力、時間、溫度的先后順序變動[19]。 (4)注射速度選取:一般壁薄面積大時，采用高速注射，壁厚面積小時，采用低速注射。 （十四）本章小結(jié) 本章是在對模具結(jié)構進行分析及選擇好注射機后，擬定模具結(jié)構，確定為三板式模具。用AutoCAD畫裝配圖，這個過程是“邊設計(計算)、邊繪圖、邊修改”的過程，不能指望所有結(jié)構尺寸與數(shù)據(jù)一下就能合適，需經(jīng)

65、反復多次修改。采用1:l的比例，先從型腔開始，由里向外，主與俯、側(cè)視圖同時進行: (1)型腔與型芯的結(jié)構: (2)澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構; (3)分型面及分型脫模機構; (4)滑塊機構、合模導向與復位機構; (5)冷卻或加熱系統(tǒng)的結(jié)構形式與部位; (6)安裝、支承、連接、定位等零件的結(jié)構、數(shù)量及安裝位置; (7)確定裝配圖的圖紙幅面、繪圖比例、視圖數(shù)量布置及方式。 標注技術要求和使用說明，包括某些性能的要求(如頂出機構、側(cè)抽芯機構等)，裝配工藝要求(如裝配后分型面的貼合間隙大小、上下面的平行度、需山裝配確定的尺寸要求等)，使用與裝拆注意事項及檢驗、試模、維修、保管等，達到要求

66、。 四 客車空調(diào)內(nèi)飾件產(chǎn)生缺陷原因及解決方案 （一）龜裂 龜裂是塑料制品較常見的一種缺陷，產(chǎn)生的主要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。 (1)殘余應力引起的龜裂 殘余應力主要由于以下三種情況。即填充過剩、脫模推出和金屬鑲件造成的，作為在填充過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可以從下幾方面如手。 ①由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可考慮改用多點進料方式，側(cè)進料等。 ②在保證樹脂不分解，不劣化的前提下，適當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動性能，同時也可以降低注射壓力，以降低應力的產(chǎn)生。 ③一般情況下，模具溫度較低時容易產(chǎn)生應力，應適當提高溫度，但當注射速度較高時，即使模溫低一些，也可降低應力的產(chǎn)生。 ④注射和保壓時間過長也會產(chǎn)生應力，將其適當縮短或進行多次保壓力效果較好。 (2)外部應力引起的龜裂 這里主要是因為設計不合理而造成應力集中，特別是在尖角處更需注意。 (3)外部環(huán)境引起龜裂 由于化學藥品、吸潮等引起的水降解。 （二）填充不足 填充不足的主要原因有