電源插頭塑料模具設(shè)計(jì)

電源插頭塑料模具設(shè)計(jì),電源插頭,塑料,模具設(shè)計(jì) 2008年西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)士論文 第一章 緒論 1.1．我國(guó)塑料模工業(yè)現(xiàn)狀 　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2000年我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260-270億元，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、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(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I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類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)漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，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，具體數(shù)據(jù)見表一。 　　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C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣，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，CAD/CAM/CAE技術(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CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric?Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。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CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(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CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，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CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 　　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：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，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%-80%相比，仍有很大差距。? ??　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、PVC塑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、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”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)。 1.2. 我國(guó)塑料模具工業(yè)主要發(fā)展方向?qū)í? 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)展的一模多腔所致。 　　 2、在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(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CAD/CAM技術(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；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(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具也非常重要。 　　 4、開發(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CAD/CAM的關(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。??????????? 1.3.模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 1. 壁厚應(yīng)盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大; 2. 過(guò)渡部分應(yīng)逐步。圓滑過(guò)渡，防止有尖角，銳邊產(chǎn)生。 3. 澆口。流道盡可能寬大、粗短，且應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過(guò)程設(shè)置澆口位置，必要時(shí)應(yīng)加冷料井。 4. 模具表面應(yīng)光潔，粗糙度低（最好低于0.8）。 5. 排氣孔。槽必須足夠，以及時(shí)排出空氣和熔體中的氣體。 6. 壁厚不要太薄，一般不得小于lmm。 1.4.模具設(shè)計(jì)步驟 1．接受任務(wù)書 通常模具設(shè)計(jì)任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件任務(wù)書、模具設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)模具。 2．收集、分析、消化原始資料 收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計(jì)模具時(shí)使用。 3．確定成型方法 采用直壓法、鑄壓法還是注射法。 4．選擇成型設(shè)備 根據(jù)成型設(shè)備的種類來(lái)進(jìn)行模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點(diǎn)。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō)，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。要初步估計(jì)模具外型尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用。 5．具體結(jié)構(gòu)方案 1）確定模具類型 如壓制模（敞開式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。 2）確定模具類型的主要結(jié)構(gòu) 　　選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對(duì)可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的要求。對(duì)塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)省勞動(dòng)力。 6．繪制模具圖 （1）繪制總裝結(jié)構(gòu)圖 繪制總裝圖盡量采用1：1的比例，先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時(shí)畫出。 1）模具總裝圖應(yīng)包括以下內(nèi)容： 　　 1.?模具成型部分結(jié)構(gòu)?。 　　 2.?澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。? 　　 3.?分型面及分模取件方式。? 　　 4.?外形結(jié)構(gòu)及所有連接件，定位、導(dǎo)向件的位置。? 　　 5.?標(biāo)注型腔高度尺寸（不強(qiáng)求，根據(jù)需要）及模具總體尺寸。? 　　 6.?輔助工具（取件卸模工具，校正工具等）。? 　　 7. 按順序?qū)⑷苛慵蛱?hào)編出，并且填寫明細(xì)表。? 　　 8. 標(biāo)注技術(shù)要求和使用說(shuō)明。 2）模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：? 　　 1.?對(duì)于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對(duì)頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的裝配要求。? 　　 2.?對(duì)模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對(duì)該尺寸的要求。? 　　 3.?模具使用，裝拆方法。? 　　 4.?防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。? 　　 5.?有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。? （2）繪制全部零件圖 由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。 1.?圖形要求：一定要按比例畫，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)。為了使加工專利號(hào)易看懂、便于裝配，圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。? 　 2.?標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序?yàn)椋合葮?biāo)主要零件尺寸和出模斜度，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸，后標(biāo)注全部尺寸。? 　 3.?表面粗糙度。把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角，如標(biāo)注"其余3.2。"其它粗糙度符號(hào)在零件各表面分別標(biāo)出。? 　 4.?其它內(nèi)容，例如零件名稱、模具圖號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說(shuō)明等都要正確填寫。 （3）校對(duì)、審圖。 1.5.本課題的主要內(nèi)容，目的和意義 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是四芯塑料電源接頭的塑料模具設(shè)計(jì)。重點(diǎn)是熟練的掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法，包括設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，分型面的選取原則，型腔的布局與標(biāo)準(zhǔn)模架選用，模具零件的分類，模具零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化與圖樣的布局，成型尺寸的計(jì)算，模具零件公差配合關(guān)系與表面粗糙度，尺寸的標(biāo)注，模具材料的選用。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)達(dá)到清楚模具設(shè)計(jì)的基本思路，提高學(xué)習(xí)新知識(shí)和解決問題的能力的目的，以便以后結(jié)合單位的具體工作實(shí)際，創(chuàng)造性的開展工作。 第二章 模具設(shè)計(jì)方案的選擇 根據(jù)塑料成型加工方法可將塑料模具分為： 1. 壓制成型模具 2. 鑄壓成型模具 高。 3. 擠出成型模具 4. 發(fā)泡成型模具 發(fā)泡成型是使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過(guò)程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料，常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。 按照泡孔結(jié)構(gòu)可將泡沫塑料分為兩類，若絕大多數(shù)氣孔是互相連通的，則稱為開孔泡沫塑料；如果絕大多數(shù)氣孔是互相分隔的，則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結(jié)構(gòu)是由制造方法所決定的。 5. 擠出成型模具 單螺 6. ??注射成型模具 注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動(dòng)螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。 注射成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。近年來(lái)，注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘)，成型制品質(zhì)量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高。 7. 吹塑成型模具 吹塑成型模具就是借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品，或管型坯無(wú)模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數(shù)為0.04 ~ 1.12的都是比較優(yōu)良的中空吹塑材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等，其中以聚乙烯應(yīng)用得最多。 (1) 注射吹塑成型。系用注射成型法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。 (2) 擠出吹塑成型。系用擠出法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。 注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同，吹塑過(guò)程基本上是相同的。 吹塑設(shè)備除注射機(jī)和擠出機(jī)外，主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成，其中設(shè)有冷卻劑通道，分型面上小孔可插入充壓氣吹管。 (3) 拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型，其方法是先將型還進(jìn)行縱向拉伸，然后用壓縮空氣進(jìn)行吹脹達(dá)到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強(qiáng)度、表面硬度和剛性有很大的提高，適用于聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。 拉伸吹塑成型包括：注射型坯定向拉伸吹塑，擠出型坯定向拉伸吹塑，多層定向拉伸吹塑，壓縮成型定向拉伸吹塑等。 (4) 吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法。系用擠出法先將塑料擠成管，而后借助向管內(nèi)吹入的空氣使其連續(xù)膨脹到一定尺寸的管式膜，冷卻后折疊卷繞成雙層平膜。 8. 真空成型模具 第三章 塑料制件分析 3.1塑料制件的用途、性能要求 3.2工藝性分析 圖 3－1 零件圖 該產(chǎn)品由兩件配對(duì)而成，制件外壁為方形，有一對(duì)卡鉤，要求塑料有一定塑性。內(nèi)壁為四個(gè)并列臺(tái)階孔用于插接金屬針，屬于多孔零件?？妆谳^薄，致使型芯間距很小。除中心臺(tái)階孔徑向尺寸之外，其余精度要求不高。表面無(wú)標(biāo)記、裝飾、符號(hào)、滾花等特殊要求，無(wú)螺紋、金屬嵌鑲件?？ㄣ^處設(shè)計(jì)巧妙，避免了使用側(cè)向抽芯。除分型面、臺(tái)階孔外，表面大部分有圓角過(guò)渡。制件圖如圖3-１：（圖中填充部分為塑料制品實(shí)體）： 3.3零件材料選擇 成為全球銷量最大的工程熱塑性塑料，僅美國(guó)的銷量就于1989年超過(guò)了12億磅。在。 3.3.1.化學(xué)和性質(zhì) 乙烯含量均為50％甚至更高。通常至少兩種工藝結(jié)合使用，以使最終產(chǎn)物最佳化。 能 3.3.2. ABS的成型條件 預(yù)熱溫度(℃)： 80-85 時(shí)間(ｈ)： 　　　　2－3 料筒溫度（℃）：　 前段 180-200 　　中段 165-180 后段 150-170 噴嘴溫度（℃）： 　　170-180 模具溫度(℃)： 　　50-80 注射壓力（MPa）：　 60-100 成型時(shí)間（s）： 　　注射時(shí)間 20-90 高壓時(shí)間 0-5 冷卻時(shí)間 20-120 　　總周期 　　50-220 適用注射機(jī)類型：　　 螺桿、柱塞均可。 3.3.3.ABS的性能參數(shù) 密 度(g/) ： 　　　　　　　　　1.03－1.07 計(jì)算收縮率 (%)： 　　　　　　　　　0.3－0.8 吸水率(%)：　　 　　　　　　　　　0.2－0.4 熔點(diǎn)（℃）：　　 　　　　　　　　　130－160 熱變形溫度（℃）：　　　　　　　　　90－108 拉伸彈性模量（Mpa）：　　　　　　　1.8× 彎曲強(qiáng)度（Mpa）：　　　　　　　　 　80 硬度（HB）： 　　　　　　　　 　 11 體積電阻率：　　　　　　 　9.7 擊穿電壓（KV/mm）：　　　　　　　　6.9× 第四章 初選注射機(jī) 模具是安裝在注射機(jī)上使用的，在生產(chǎn)塑件時(shí)模具和機(jī)床是不可分割的整體，因此在設(shè)計(jì)模。要初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用。 4.1.每次澆注量計(jì)算 １．制件１的體積 ２．制件２的體積 ３．澆注系統(tǒng)的體積 ４．每次注射量 4.2.最大注射量 4.3.鎖模力 密，保證塑件尺寸精度并盡量減小溢邊厚度，需要機(jī)床提供足夠大的鎖模力。 漲開推力： 式中：：型腔內(nèi)的塑料壓力，一般取24～34； ：塑件在分型面的垂直投影面積； ：澆注系統(tǒng)在分型面的垂直投影面積； ： 投影面積是的制件個(gè)數(shù)。 4.4.最大注射壓力 注射機(jī)的最大注射壓力要大于成型塑件所要求的注射壓力。 由ABS的成型條件查得ABS塑料制件需要得最大注射壓力為100MP。選擇的注射機(jī)的最大注射壓力要大于100MP。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)上常用注射機(jī)型號(hào)性能參數(shù)以及模具的尺寸要求，初選注射機(jī)型號(hào)為XS－ZY－60。其技術(shù)特征和規(guī)范如下： 表4－1　注射機(jī)XS－ZY－60的參數(shù) 注射量 推出位置 鎖模力 最大開模行程S 模具最大厚度 60 cm3 中心頂出 500KN 180 200 注射壓力 注射行程 注射方式 注射時(shí)間 最大成型面積 122MP 122mm 柱塞式 2.9s 130 模具最小厚度 噴嘴圓弧半徑 球半徑 定位孔直徑 動(dòng)、定模固定板尺寸 70 4mm 12mm 55mm 330×440 第五章 模具設(shè)計(jì) 5.1. 注射成型模具基本結(jié)構(gòu) 5.1.1.注射成型基本過(guò)程 注射成型是現(xiàn)在成型熱塑性塑件的主要方法，應(yīng)用范圍很廣，所使用的成型機(jī)稱為注射機(jī)。 注射成型的全過(guò)程可以分為： 1. 塑化過(guò)程━━通過(guò)料桶外的電加熱和料桶內(nèi)螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱使物料熔化，達(dá)到一定的溫度后即開始注射。 2. 充模過(guò)程━━熔體噴出進(jìn)入型腔，壓力升高到一定程度后充實(shí)型腔的各部位。 3. 冷卻凝固過(guò)程━━塑料與模具、冷卻水道之間的熱交換過(guò)程，塑件固化成型。 4. 脫模過(guò)程━━塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機(jī)械的方式把它從型腔中取出。 由此構(gòu)成一個(gè)循環(huán)，每次可成型若干個(gè)塑件。 5.1.2.注射模具標(biāo)準(zhǔn)模架形式 5.1.3.模具開模過(guò)程 整個(gè)開模過(guò)程力的傳遞如下： 推板固定板 推件板 推板 液壓頂桿 5.2.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.2.1型腔的設(shè)計(jì) 1. 模具制造成本 2. 注塑成型的生產(chǎn)效益 3. 制造難度 （1）注射機(jī)的可塑化能力與每一模所需注入的熔體量 　　　　　　　　 　　　　 式中：：型腔數(shù)目（個(gè)）； ：制件a，b個(gè)成一件所需塑料量； ：澆道內(nèi)的塑料量； ：注射機(jī)的公稱注射量。 （2） 鎖模力 　　　　　　　　　　 　　　　 式中：：型腔內(nèi)的塑料壓力 ：塑件在分型面的垂直投影面積 ：澆注系統(tǒng)在分型面的垂直投影面積 ： 投影面積是的制件個(gè)數(shù) （3） 開模距離 5.2.2.分型面的選擇 5.2.3.脫模斜度 凹模以大端為準(zhǔn)，斜度由小端取得。但圖樣上尺寸標(biāo)注應(yīng)以小端為準(zhǔn)； 凸模以小端為準(zhǔn)，斜度由大端取得。但圖樣上尺寸標(biāo)注應(yīng)以大端為準(zhǔn)。 根據(jù)文獻(xiàn)《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》［5］中表5-27選擇的脫模斜度的推薦值為： 凹模：~ ; 凸模（型芯）： 5.2.4.成型零件的設(shè)計(jì) 肩臺(tái)階的圓柱形，然后分別從上下嵌入凹模固定板中，有墊板將其固定。定模鑲嵌型腔如圖5-2所示： 圖 5－2 ２．凹模工藝性 為了凸、凹模加工、維修的方便和節(jié)約維修費(fèi)用，采用型腔做在鑲塊上，鑲塊固定在定模板的方法。型腔形狀不是特別復(fù)雜，而且件小，可用電腐蝕的方法成型。鑲拼結(jié)構(gòu)圖如下圖5-3： 型芯改善工藝性：型芯較多、距離很近時(shí)，沉孔應(yīng)加工成穿通的，可節(jié)約工時(shí)，也能避免各沉孔的深度不一致。 5.2.5.型腔尺寸計(jì)算 圖 5－3 改善型芯結(jié)構(gòu)工藝 1. 塑料成型收縮率 型收縮有異向性，尤其是結(jié)晶塑料更為明顯。 2. 型腔尺寸的計(jì)算的原則 （1） 凹模尺寸 這一類尺寸的公差一般為負(fù)偏差，而制造凹模的公差習(xí)慣為正偏差，正好矛盾，凹模 3. 型腔制造公差 型腔制造公差依型腔制造公差而定。根據(jù)文獻(xiàn)《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》［5］中表 5－35確定： 表5-1 型腔制造公差與型腔制造公差 塑件尺寸精度（SJ1382-78） 型腔尺寸精度 型腔制造公差 5 IT10 4. 型腔尺寸的計(jì)算 (2) 凹模： 　　　　　　　　　　 ：模據(jù)成型塑件部分的相應(yīng)尺寸 ：模具制造偏差 ：塑件基本尺寸 ：塑件公差 由文獻(xiàn)《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》[3]塑件公差表6－44查得： 表5-2　塑件公差 基本尺寸 3~6 6~10 10~14 14~18 18~24 24~30 30~38 5級(jí) 0.18 0.20 0.22 0.24 0.28 0.38 0.48 長(zhǎng)度方向： 寬度方向： 深度方向： (2) 凸模 　　　　　　　　　　　 ：模據(jù)成型塑件部分的相應(yīng)尺寸 ：模具制造偏差 ：塑件基本尺寸 ：塑件公差 徑向： 深度方向： 5.2.6.排氣 1.排氣系統(tǒng)的作用 2.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.3.1澆注系統(tǒng)的作用、分類、組成 越的澆道形狀。 5.3.2確定澆注系統(tǒng)的原則 1． 排氣 5.3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1.主澆道 圖5－5 （b）主澆道的幾何關(guān)系參見文獻(xiàn)[2]中的圖表2-8的推薦值（如圖5－5所示）。 （2）流道襯套的形式 圖5-6 2. 分流道設(shè)計(jì) 末 （1）分流道的形狀尺寸分析 （2）影響分流道設(shè)計(jì)的因素 （3）對(duì)分流道的要求 （4） 型腔與分流道的布置應(yīng)同時(shí)考慮，設(shè)計(jì)原則有： （5）主分流道長(zhǎng)度 （6）分流道的表面粗糙度 由速率和剪切熱。 (7)分流道的布置形式 圖 5-7 分澆道結(jié)構(gòu) 量短、鎖模力力求平衡。下圖為分澆道結(jié)構(gòu)圖5-7： 3 澆口的設(shè)計(jì) 銷后，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑素。 (1) 澆口位置的選擇 （3）澆口尺寸計(jì)算(如圖5－9所示) 按圖計(jì)算結(jié)果：a= R=1mm （4）平衡設(shè)計(jì) 　　 式中：　 ：第n個(gè)型腔的澆口截面積； ：第n個(gè)型腔所流經(jīng)的澆道長(zhǎng)度 ； ：第n個(gè)型腔的澆口長(zhǎng)度 根據(jù)文獻(xiàn)《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》[5]式5-68： 　　 　 式中、兩個(gè)件相等，求的比值，求得： 4.冷料穴的設(shè)計(jì) 5.4　冷卻系統(tǒng) 5.4.1.概述 5.4.2.模具冷卻裝置的設(shè)計(jì) 式中：：通過(guò)模具的冷卻水量； ：出水溫度； ：進(jìn)水溫度； ：熱傳導(dǎo)系數(shù)，據(jù)推薦值取0.64； 令，，根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)》[6] 表5-13查得：成型溫度下的總熱容：77.8~94.4 。 5.5 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5.5.1設(shè)計(jì)原則 5.5.2.脫模力的計(jì)算 1．初始脫模力 當(dāng)脫模開始時(shí)，阻力最大，推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時(shí)的受力計(jì)算，即無(wú)視脫模斜度。 　　 式中：：脫模力； ：塑件平均壁厚； ： 塑料的彈性模量； ：包容凸模的長(zhǎng)度 ：塑料與鋼的摩擦系數(shù)； ：塑料的泊松比； ：圓柱形半徑 ２．推桿設(shè)計(jì) 3．推件板強(qiáng)度計(jì)算 式中：推件板厚度； ：推桿間距； ：總脫模力； ： 塑料的彈性模量； ：推件板厚度； ：推板允許最大變形量。 5.5.3.脫模機(jī)構(gòu) 1.脫模機(jī)構(gòu)形式 5.5.4.拉料桿 1．拉料桿的作用 2．拉料桿的形式 8。 5.6 模架的選擇 按照《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》[3]P354頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)模架表選定模架，結(jié)構(gòu)尺寸如下表： 表5-1 模架尺寸 模板 座板 墊塊 支撐板 寬 厚 長(zhǎng) 寬 厚 寬 厚 厚 B 定 動(dòng) 160 40 16 200 200 20 20 32 63 20 推件板 推桿固定板 推板 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 復(fù)位桿 厚 厚 厚 寬 直徑 直徑 直徑 16 12.5 16 94 16 24 10 六角螺釘 六角螺釘 8×M10 4×M6 中心距 128 122 80 162 114 166 182 5.7 注射機(jī)參數(shù)校合 1． 注射量的校核 公稱注射量的80％大于所算出的每次注射量。 　　　　　　　　　　　 ２．合模力校核 應(yīng)使注射機(jī)的合模力大于模具分型面的漲開力。 　　　　　　　　　　　　 ３．注射壓力校核 注射機(jī)的最大注射壓力要大于成型塑件所要求的注射壓力。 　　　　　　　　　　　　　 ４．模具高度與注射機(jī)閉合高度的關(guān)系校核 　　　　　　　　　　　　 ５．開模行程校核 　　　　　　　　　　　　 結(jié)束語(yǔ) 大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解。 在指導(dǎo)老師的幫助下 ，同時(shí)查閱了很多相關(guān)資料 ，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，充分利用和查閱各種資料，并與老師同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有一定的困難，但有了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信能完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)各位老師指正。歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是針對(duì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中可能遇到的具體問題，及時(shí)請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)人員，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，主要工藝參數(shù)的計(jì)算， 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。 致謝 模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為四年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了史恩秀老師，西安理工大學(xué)蓮湖校區(qū)模具專業(yè)老師以及許多同學(xué)的幫助，特別是史恩秀老師的悉心指導(dǎo)，使我受益匪淺。 在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師和幫助過(guò)我的同學(xué)表示衷心的感謝! 參考文獻(xiàn) 【1】 劉昌祺 《塑料模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 2002 【2】 陸 寧 《實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)》 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1997 【3】 許發(fā)樾 《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 2003 【4】 馮炳堯、韓泰榮、蔣文生 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