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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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計(jì)算機(jī)按鈕模具設(shè)計(jì)
1緒 論
目前，我國(guó)注塑模具開(kāi)發(fā)比較晚，技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在注塑成型基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，模具材料比較傳統(tǒng)，在新材料研發(fā)方面及模具加工技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相差甚遠(yuǎn)，直接導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。
1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。
在2萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來(lái)，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專(zhuān)業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。
雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:
第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
??? 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
?? 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。
? 第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。
第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。
1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)
巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
1） 模具日趨大型化；???
? 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；??
? 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；???
? 4）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)；?
?? 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；???
6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；???
7）模具的精度將越來(lái)越高；?
? 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化；??
?? 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；??
?10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。
1.3國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。
隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。
國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45％．
1.4計(jì)算機(jī)按鈕模具的設(shè)計(jì)與制造方面計(jì)算機(jī)模具的設(shè)計(jì)思路
熱塑性塑件的注塑，是注射模中最基本的一種，根據(jù)計(jì)算機(jī)按鈕的造型，分析可得，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有特殊工藝要求，公差等級(jí)低，易于實(shí)現(xiàn)大批量注塑生產(chǎn)，總體構(gòu)思過(guò)程；首先收集資料，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)工藝性、材料收縮率、注射機(jī)器的規(guī)格、壽命措施、分型面設(shè)置、澆口形式、本廠的加工設(shè)備和技術(shù)、其他相關(guān)資料等。其次是模具結(jié)構(gòu)，型腔、型芯配置及結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、澆道系統(tǒng)、排氣方式、模具材料、模架形式、標(biāo)準(zhǔn)間的選用。
根據(jù)PS 的性能，通過(guò)查閱機(jī)械制造手冊(cè)，合理控制塑件的收縮率，確定模具型腔、型芯的設(shè)計(jì)尺寸及強(qiáng)度計(jì)算校核，鎖模力平衡的確定、澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)、澆道和澆口平衡校核；計(jì)算機(jī)按鈕結(jié)構(gòu)不需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，抽芯力的計(jì)算；冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)；推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算推頂力；排氣方式選用。
① 為了保證達(dá)到塑件要求
為了保證達(dá)到塑件形狀、精度、表面質(zhì)量要求。對(duì)分型面的設(shè)計(jì)方法、拼接縫的位置、抽芯措施、出模斜度數(shù)值、熔接縫的位置、防止出現(xiàn)氣孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法。
②合理地確定型腔
為了提高塑件的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，在注塑機(jī)容量能滿足要求的前提下，應(yīng)計(jì)算出較合理的型腔數(shù)。隨型腔的數(shù)量增多，每一個(gè)塑件的模具費(fèi)用有所降低。型腔數(shù)的確定一般與塑件的產(chǎn)量、成型周期、塑件的質(zhì)量、成型設(shè)備、成型費(fèi)用等因素有關(guān)。
③澆口和澆道設(shè)置
由于澆口對(duì)塑件的形式、尺寸精度、熔接縫位置、二次加工和商品價(jià)格等有較大影響，因而必須首先對(duì)澆道和澆口與具體塑件的成型關(guān)系進(jìn)行探討?，F(xiàn)在可以用注射模CAE的流動(dòng)分析軟件對(duì)澆道和澆口系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。這對(duì)保證模具成功地進(jìn)行設(shè)計(jì)有很大作用。
④模具制造成本估算
在最合理型腔數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員根據(jù)塑件的總生產(chǎn)量對(duì)模具成本做出估算，并從選材料、加工難易程度等方面提出降低模具生產(chǎn)成本的措施。
同時(shí)，對(duì)所需的標(biāo)準(zhǔn)件及所采用特種加工方法的種類(lèi)進(jìn)行選擇。
2.塑料工藝與模具設(shè)計(jì)
2.1塑件工藝性分析
塑件的成型工藝性分析
如上圖1
名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)按鈕
材料：PS
2.1.1塑件材料特性
PS聚苯乙烯是僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品種，聚苯乙烯無(wú)色無(wú)味、透明、有光澤、無(wú)毒無(wú)味，落地發(fā)出清脆的金屬聲音，密度為1.05g/cm3,聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料，可以與熔融的石英相媲美。
聚苯乙烯化學(xué)穩(wěn)定性良好。能耐堿、硫酸、磷酸、10%~~30%的鹽酸、稀硝酸及其他有機(jī)酸的腐蝕，但不耐硝酸及氧化劑的腐蝕，對(duì)水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液的也有足夠的耐腐蝕能力。但耐熱性低，只能在不高的溫度下使用，質(zhì)地硬而脆，塑件由于應(yīng)力而易開(kāi)裂，聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光學(xué)性能僅次于有機(jī)玻璃，其著色能力優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。
為了提高聚苯乙烯的耐熱性和降低其脆性，常用改性聚苯乙烯和聚苯乙烯為基體為的共聚物，從而大大擴(kuò)大了聚苯乙烯的用途。
2.1.2塑件材料成型性能
聚苯乙烯性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，所以成型塑件脫模斜度不宜過(guò)小，頂出是受力要均勻；熱賬系數(shù)大，塑件中不宜有嵌件，否則會(huì)因兩者熱賬系數(shù)相差太大而開(kāi)裂；由于流動(dòng)性好，應(yīng)注意模具間隙，防止形成飛邊，且模具設(shè)計(jì)中大多用點(diǎn)澆口形式；適宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型，并延長(zhǎng)注射時(shí)間，以防止縮孔及變形，降低應(yīng)力，但料溫過(guò)高容易出現(xiàn)銀絲，料溫低或脫模多，則塑件透明性差。
2.1.3.塑件成型工藝參數(shù)的確定
查相關(guān)手冊(cè)得到PS（抗沖）塑件的成型工藝參數(shù)：
密度： 1.03～1.05g/cm3;
收縮率： 0.3%～0.8%;
預(yù)熱溫度：80～85℃ 預(yù)熱時(shí)間2～3h；
料筒溫度 后段140～160℃
噴嘴溫度 160～170℃
模具溫度 20～60℃
注射壓力 60～100Mpa
成型時(shí)間 注射時(shí)間40～90s,保壓時(shí)間15～40s.冷卻時(shí)間20～50s
3.模具結(jié)構(gòu)方案及模架的選擇
3.1模具的基本結(jié)構(gòu)
塑件采用注射成型生產(chǎn)。為保證拼縫痕少和好澆注，采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)形式。
3.2確定行腔數(shù)目及布置
塑件形狀較簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小，生產(chǎn)批量較大，所以應(yīng)使用多行腔注射模具。根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力F的要求來(lái)確定型腔數(shù)目n ，即
n
式中 F——注射機(jī)額定鎖模力（N）
P——型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa）
A1、A2——分別為澆注系統(tǒng)和單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）
所以模具采用一模四腔，平衡式的型腔布置，模具結(jié)構(gòu)尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。型腔布置如下圖2
圖2
3.3選擇分型面
塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求， 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。
a) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。
b) 保證塑件的精度要求。
c) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。
d) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。
e〕便于模具加工制造。
本實(shí)例中塑件的分型面位置如圖3所示：
圖3
3.4確定澆注系統(tǒng)
澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。由公式：b=(0.6⌒0.9)/30
T=(0.6⌒0.9)ρ可以求出澆口的各值：寬度b為1.6、澆口的厚度為t為0.2、澆口的長(zhǎng)度取1.0mm.分流道截面采用半圓截面流，其半徑為3mm，主流道為圓錐形。上端直徑為注射機(jī)噴嘴相配合，下端直為￠8mm.
澆口的形式如下圖4：
3.4.1澆口位置的選擇
模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己?
的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：
1) 盡量縮短流動(dòng)距離。
2) 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。
3) 必須盡量減少熔接痕。
4) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。
5) 考慮分子定向影響。
6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。
7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。
8) 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響
這里我們選在制件的側(cè)面?？梢苑奖氵M(jìn)料。
3.5成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模采用整體嵌入式凹模，可以節(jié)約模具成本，也可方便以后的更換。這了防止嵌入件松動(dòng)和旋轉(zhuǎn)才用防脫胎吊緊螺釘。
型芯由動(dòng)模板上的孔固定，型芯與推件板采用錐面配合以保證配合緊密，離止塑件產(chǎn)生飛。另外，錐面配合可以減小推件板在推出制件運(yùn)動(dòng)時(shí)與型芯的磨損。
3.6推出方式
由塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄，使用推桿出容易在塑件上留下推出痕跡，不宜采用。所以采用推件板推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出力均勻，塑件在推出時(shí)變形小，推出可靠。
推件板設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
a) 推件板與型芯應(yīng)呈3°~10°的推面配合，以減少遠(yuǎn)動(dòng)摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有0.20~0.25mm的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。
b) 推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼制造，對(duì)要求比較高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到53~55HRC，有時(shí)也可以在推件板上鑲淬火襯套以延長(zhǎng)壽命。
c) 當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類(lèi)塑件時(shí)，應(yīng)在型芯上增設(shè)一個(gè)進(jìn)氣裝置，以避免塑件脫模時(shí)在型芯與塑件間形成真空。
d) 推件板復(fù)位后，在推板與動(dòng)模座板間應(yīng)留有為保護(hù)模具的2~3mm空隙。
開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核
對(duì)雙分型面注射模，開(kāi)模行程為：
S機(jī)H=H1+H2+a+(5~10)mm
式中，H1——為塑件推出距離
H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度
S機(jī)——注射機(jī)移動(dòng)板最大的行程
H——所需開(kāi)模行程
a——中間板與定模分開(kāi)距離
其開(kāi)模行程H應(yīng)小于動(dòng)模移動(dòng)板與定模固定板之間的最大距離S0減去模具厚度H1，即，HS0-H1
對(duì)于雙分型面注射模
HS0-
3.7確定模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)
一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要加熱。模具的冷分兩部分，一部分是凹模的冷卻，一部分是型芯的冷卻。
凹模冷卻回路形式采用直流式冷卻回路，該回路是由定模板上的四條直徑為10mm的冷卻水道。如下圖5：
模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖5
定模板板冷卻回路形式采用隔板式管道冷卻回路。
3.8確定排氣方式
利用分型面間隙排氣就可以
4.選擇成型設(shè)備并校核有關(guān)參數(shù)
4.1計(jì)算塑件的體積
V=3026.40㎜3
4.2計(jì)算塑件的質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選擇注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查的ρ=1.05g/㎝3
所以 ，塑件的質(zhì)量為
W= ρV
=3026.40×1.05×10-3=3.18g
4.3有關(guān)參數(shù)
根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模四件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸、對(duì)塑件原材料的分析及注射是所需的壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊(cè)柱塞式注射機(jī)：SZ—SZ—630/3500 其有關(guān)參數(shù)如下
最大注射量 634/cm3
注射壓力 150MP
鎖模力 3500/KN
最大模具厚度 500/mm
移模行程式 490/mm
拉桿內(nèi)間距 545mmX485mm
噴嘴球半徑 18mm
噴嘴口孔徑 4mm
該模具外形尺寸為300mm*500mm*450mm,小于注射機(jī)拉桿間距和最大模具厚度，可以方便安裝在注射機(jī)上。經(jīng)校核注射機(jī)的最大注射量、注射壓力、鎖模力和開(kāi)模行程等參數(shù)均能滿足使用要求，故可用。
5.模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
5.1成型零件工作尺寸的計(jì)算
取ABS的平均收縮率0.6%，塑件未注公差按照MT5級(jí)精度公差選取，因而各尺寸為：￠15-00.38 ￠3+0.230×40－0.1 11 -00.74 3.5±0.01
9±0.02
5.1.1型腔內(nèi)形尺寸： DM=[D+DS-△/2-δZ/2] 0+Δz
DM1=[15+15*0.6-0.38/2-0.38/6] 0+0.38/6
=12.990+0.06
DM1=[3+3*0.6-0.5/2-0.5/6] 0+0.5/6
=4.470+0.08
5.1.2型芯外形尺寸的計(jì)算 dM=[d+ds+△/2+δZ/2] –δ0
dM=[11+11*0.6+0.1+0.05] -00.05
=17.75-00.05
dM2=[3+3*0.6+0.25+0.25/3] -00.08
=4.97 -00.08
5.1.3型腔深度尺寸計(jì)算： HM1=[H+HS-△/2-δZ/2] 0+Δz
HM1=[9+9*0.6-0.38/2-0.38/6] 0+Δz
=14.150+0.06
HM1=[3.5+3.5*0.6-0.64/2-0.64/6] 0+Δz
=4.170+0.10
5.1.4型芯高度尺寸計(jì)算 hm=[h+hs+△/2+δZ/2] –δ0
hm=[4+4*0.6+0.38/2+0.38/6] -0.10
=6.65-00.06
5.1.5型腔中心尺寸：LM=[L+LS]±бZ/2
LM=[20+20*0.6]±0.05
=32 ±0.05
6.模具的試模與修模
試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。
6.1塑件粘著模腔
制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開(kāi)啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開(kāi)型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是：
1） 注射壓力過(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。
2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。
3） 冷卻時(shí)間過(guò)短，物料未能固化。
4) 檢查工件的加工精度是否達(dá)標(biāo)或增加脫模試劑
6.2粘著模芯
1） 注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成過(guò)量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。
2） 冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。
3） 模腔溫度過(guò)高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。
4) 檢查脫模斜度是否夠用
5) 排氣槽是否通暢
6) 塑件工藝性差，及時(shí)改進(jìn)塑件工藝性
6.3 粘著主流道
1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。
2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過(guò)大，冷卻時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成料道物料的固化。
3） 主流道襯套區(qū)域溫度過(guò)高，無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。
一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。
6.4成型缺陷
當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來(lái)著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。
6.4.1 注射填充不足
所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。其主要原因有：
a. 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大
這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。
b. 型腔排氣不良
這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。
6.4.2溢邊（毛刺、飛邊、拼鋒）
與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：
a. 注射過(guò)量
b. 鎖模力不足
c. 流動(dòng)性過(guò)好
d. 注射壓力大，及時(shí)調(diào)整注射壓力
6.4.3制件尺寸不準(zhǔn)確
初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。
a. 尺寸變大
注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。
b. 尺寸變小
注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變?。荒剡^(guò)高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。
通過(guò)調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱(chēng)尺寸。
c. 加料量過(guò)多或過(guò)少
采用定量加料
總結(jié)
當(dāng)老師出題的那天，就開(kāi)始在想，這模具怎么辦，心里沒(méi)有一點(diǎn)兒底，一片空白，經(jīng)過(guò)大量的查閱資料，與動(dòng)手畫(huà)圖后，才找到點(diǎn)信心。
幾次給老師的查閱，和聊天中，了解了設(shè)計(jì)的流程，怎么樣去完成任務(wù)書(shū)，和在設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題與解決方案，比如，成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，凹模采用組合式可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的機(jī)加工藝，有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復(fù)；圖紙的明細(xì)表中應(yīng)有零件的材料、規(guī)格、數(shù)量、備注等一些內(nèi)容；開(kāi)模次序的確定,并采用相應(yīng)機(jī)構(gòu)來(lái)確保這種開(kāi)模次序的實(shí)現(xiàn)。
回過(guò)頭來(lái)看我的設(shè)計(jì)，唉，真的是如此的簡(jiǎn)單，如果要在工作崗位上，相信這些就不值得一提了，人生只有在慢慢的進(jìn)步過(guò)程中才會(huì)長(zhǎng)大，假如你不做這個(gè)設(shè)計(jì)，從而現(xiàn)在收獲還是從零開(kāi)始，或許哪天自己真真踏上這設(shè)計(jì)的旅程，肯定來(lái)不急后悔。在這我忠心感謝老師現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)與遠(yuǎn)程協(xié)助。
致謝
首先向我的指導(dǎo)老師杜偉致謝，他仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)思路提出了許多改進(jìn)性的建議。杜偉老師扎實(shí)的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，讓我永難忘記。設(shè)計(jì)中對(duì)我嚴(yán)格的要求，自我認(rèn)為甚至是苛刻的要求。雖然讓我很頭痛但使我受益匪淺，真的感激他。
感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校，感謝諸位恩師的的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。
感謝和我在一起進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的同窗翁坤同學(xué)，我們做的是同一個(gè)制件但用的卻是不同的方案和他在一起討論、研究使我受益非淺。也認(rèn)識(shí)到了自己的差距和不足。
寫(xiě)到最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)和生活中認(rèn)識(shí)了很多可欽可敬的老師和可愛(ài)的的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！寫(xiě)到這里突然有一種離別的傷痛，我想說(shuō)一聲老師我們畢業(yè)了，我們也會(huì)努力地。同學(xué)們海闊憑魚(yú)躍，天高任鳥(niǎo)飛，鳥(niǎo)不飛天高在哪里？同學(xué)們讓我們展翅高飛吧！
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