通用手機(jī)電池充電器外殼注塑模設(shè)計(jì)及編程說明書

1、<p>　　西 南 交 通 大 學(xué)</p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　通用手機(jī)電池充電器外殼注塑模設(shè)計(jì)及編程</p><p><b>　　年 級:</b></p><p><b>　　學(xué) 號:</b></p>

2、<p><b>　　姓 名:</b></p><p>　　專 業(yè):機(jī)械電子工程</p><p><b>　　指導(dǎo)老師:</b></p><p><b>　　2007年6月 </b></p><p>　　院 系 機(jī)械工程系

3、 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 </p><p>　　年 級 2003 姓 名 莊 勇 </p><p>　　題 目 通用手機(jī)電池充電器外殼注塑模設(shè)計(jì)及編程

4、 </p><p><b>　　指導(dǎo)教師</b></p><p>　　評 語 </p><p>　　指導(dǎo)教師 (簽章)</p><p><b&g

5、t;　　評 閱 人</b></p><p>　　評 語 </p><p>　　評 閱 人 (簽章)</p><p>　　成 績 </p>&

6、lt;p>　　答辯委員會(huì)主任 (簽章)</p><p>　　年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　班 級 機(jī)電2班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 </p><p>　　發(fā)題日期： 2007 年 4 月9 日

7、 完成日期： 6 月23 日</p><p>　　題 目 通用手機(jī)電池充電器外殼注塑模設(shè)計(jì)及編程 </p><p>　　1、本論文的目的、意義意義模具設(shè)計(jì)工件是需要非常專業(yè)的知識(shí)和多年的經(jīng)驗(yàn)才能勝任的。隨著我國機(jī)械行業(yè)的飛速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)工程師越來越短缺。已經(jīng)嚴(yán)重制約了模具行業(yè)的健康發(fā)展。在廣

8、東、浙江、上海、江蘇等地找到五年以上設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的模具工程非常困難，而剛剛畢業(yè)的模具專業(yè)的學(xué)生又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)的需要。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐， 采用CAD/CAM(MasterCAM、UG、Per/E)技術(shù)可以使設(shè)計(jì)者從繁沉計(jì)算和繪圖工件中得到解脫。采用人機(jī)結(jié)合，各盡所長，充分發(fā)揮其人的創(chuàng)造思維能力，控制設(shè)計(jì)過程，使模具設(shè)計(jì)趨于合理化。而計(jì)算機(jī)則發(fā)揮其計(jì)算分折和儲(chǔ)存信息的能力。兩者結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，有利于獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)成果，縮短開發(fā)周期

9、。采用CAE技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上“試模”，即對整個(gè)注射過程進(jìn)行仿真分折’;抱括“填充、保壓、冷卻、纖維取向，結(jié)構(gòu)應(yīng)力和收縮，以及整個(gè)塑料封裝成型和熱固性塑料流動(dòng)分折”預(yù)測未來產(chǎn)品可能纖維出現(xiàn)的缺陷，對存在的問題在設(shè)計(jì)階段予以解決，直至提出最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，使一次試模成為可能;實(shí)現(xiàn)并行工程，從而可以加快產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)程，降低試模成本，提高生產(chǎn)效率。 </p><p>　　2、學(xué)生

10、應(yīng)完成的任務(wù) 1、塑件制品分折;2、注塑機(jī)的確定 ;3、 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算; 4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ;5、注塑機(jī)的參數(shù)校核; 6、模具凹凸模零件加工藝 ;7 、后置處理及計(jì)算機(jī)編程;8、后附翻譯和實(shí)習(xí)報(bào)告 </p><p>　　3、論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共 12 周

11、）</p><p>　　第一部分 注塑模具料收集 (1 周) </p><p>　　第二部分 塑件制品分折、注塑機(jī)的確 ( 1周) </p><p>　　第三部 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 (3 周)<

12、;/p><p>　　第四部分 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 4周) </p><p>　　第五部分 模具凹凸模零件加工藝、后置處理及計(jì)算機(jī)編程 ( 2周)</p><p>　　評閱及答辯 ( 1周)</p><p>　　備 注

13、 參考文獻(xiàn)：洪慎章《塑料成型及模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，2006年;唐海翔《UG NX2注塑模具設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社，2005年 《模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì)編 機(jī)械工業(yè)出版社 20005年 《注塑模設(shè)計(jì)與制造實(shí)戰(zhàn)》 宋滿倉 黃銀國 機(jī)械工業(yè)出版社 2005年

14、 </p><p>　　指導(dǎo)教師：張敬 2007 年 4 月 9 日</p><p>　　審 批 人：

15、 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　分析了手機(jī)充電器外殼的工藝特點(diǎn)，介紹了手機(jī)充電器外殼上蓋注射模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。重點(diǎn)介紹了手機(jī)充電器外殼注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。分析和闡述了模具型芯零件及各標(biāo)準(zhǔn)件的選材、熱處理工藝，手機(jī)充電器外殼的塑件的結(jié)構(gòu)要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量

16、的計(jì)算方法，注射機(jī)的選擇和校核，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算，抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算以及校核，成型零件的工作尺寸的計(jì)算，以及模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后還對模具機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)柱運(yùn)用MASTER/CAM軟件進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)。此手機(jī)充電器外殼注射模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是點(diǎn)澆口形式的單分型面的注射模，模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。儀用熱流道，可以消除廢料的產(chǎn)生，但流道過長加熱較復(fù)雜，而且ABS塑料流動(dòng)性較好易產(chǎn)生涎流現(xiàn)象，改用P

17、P等其它符合熱流道的塑料，不僅塑性能不能滿足制件功能要求，而且增加生產(chǎn)成本。本設(shè)計(jì)采用嵌入式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床、電火花、電鑄成型等方法。將一個(gè)整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　關(guān)鍵詞：手機(jī)充電器外殼；注射模；型芯；型腔</p><p><b

18、>　　Abstract</b></p><p>　　Has analyzed the handset battery charger outer covering craft characteristic, introduced the handset battery charger outer covering top head injection mold structure and the

19、 mold work process. Introduced the handset battery charger outer covering injection mold structure design method with emphasis. Analyzed and elaborated the mold core components selection, the heat treatment craft, the ha

20、ndset battery charger outer covering model the member, model the size common difference and the precision c</p><p>　　Key words: handset battery charger outer；covering injection mold；slide；core.</p>&l

21、t;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位1</p><p>　　1.2 各種模具的分類和占有量2</p><p>　　1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀2</p><p>　　1

22、.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢4</p><p>　　第1章 塑件工藝分析6</p><p>　　1.1 塑件的結(jié)構(gòu)要素6</p><p>　　1.2 塑件尺寸公差與精度8</p><p>　　第 2 章 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)9</p><p>　　2.1 方案的確定9</p>&l

23、t;p>　　2.2 確定型腔分型面及型腔數(shù)目9</p><p>　　2.3 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.4 澆口的設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.5 冷料穴的設(shè)計(jì)10</p><p>　　第3章 模具結(jié)構(gòu)及其工作過程11</p><p>　　第4章 注塑成型的準(zhǔn)備14</p&g

24、t;<p>　　4.1 注塑成型工藝簡介14</p><p>　　4.2 注塑成型工藝條件15</p><p>　　4.3注塑機(jī)的選擇17</p><p>　　4.3.1 注塑機(jī)簡介17</p><p>　　4.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)17</p><p>　　4.3.3選擇注塑機(jī)18</

25、p><p>　　4.4 注射機(jī)的校核19</p><p>　　4.4.1 最大注塑量的校核19</p><p>　　4.4.2 鎖模力的校核19</p><p>　　4.4.3 塑化能力的校核20</p><p>　　4.4.4 定位圈尺寸校核20</p><p>　　4.4.5 模具外形

26、尺寸校核20</p><p>　　4.4.6模具厚度校核20</p><p>　　4.4.7 模具安裝尺寸校核21</p><p>　　4.4.8 開模行程校核21</p><p>　　第5章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)22</p><p><b>　　5.1主流道22</b></p>

27、<p><b>　　5.2分流道22</b></p><p>　　第6章. 模架的確定24</p><p>　　第7章.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)26</p><p>　　第8章.頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)27</p><p>　　第9章 .脫模力的計(jì)算28</p><p>　　第10章.推桿脫模機(jī)構(gòu)

28、30</p><p>　　10.1推桿脫模機(jī)構(gòu)30</p><p>　　10.2推板脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)31</p><p>　　第11章. 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)33</p><p>　　11.1確定抽芯機(jī)構(gòu)形式33</p><p>　　11.2斜導(dǎo)柱抽芯的結(jié)構(gòu)尺寸34</p><p>　　第12章

29、.成型零件工作尺寸的計(jì)算36</p><p>　　12.1凹模工作尺寸的計(jì)算36</p><p>　　12.2 凸模工作尺寸的計(jì)算37</p><p>　　第13章.冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)39</p><p>　　13.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響39</p><p>　　13.2對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求39</p&

30、gt;<p>　　13.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)：39</p><p>　　13.4模具的加熱40</p><p>　　13.5模具的冷卻40</p><p><b>　　結(jié)論42</b></p><p><b>　　致謝44</b></p><p><b

31、>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p>　　附錄：導(dǎo)柱的參數(shù)化設(shè)計(jì)46</p><p>　　1.導(dǎo)柱的三維造型及加工仿真：46</p><p>　　2.導(dǎo)柱的相關(guān)程序設(shè)計(jì)：47</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中

32、的地位</p><p>　　模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。</p><p>　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)

33、品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。</p><p>　　模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的

34、生產(chǎn)加工。</p><p>　　模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個(gè)模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，

35、價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。</p><p>　　目前世界模具市場供不應(yīng)

36、求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。</p><p>　　1.2 各種模具的分類和占有量</p><p>　　模具主要類型有：沖模，鍛

37、摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。</p><p>　?。?）沖模：沖模是對金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單

38、工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。</p><p>　　（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。</p><p>　?。?）塑料模：塑料模

39、是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。</p><p>　?。?）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。</p><p>　?。?）粉末冶金模：粉

40、末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。</p><p>　　模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。</p><p>　　1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　自20世紀(jì)80

41、年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長。</p><p>　　目前，我國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外

42、，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中

43、心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。</p><p>　　在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國臺(tái)灣：5℅），其他各類模具約占11（中國臺(tái)灣：7℅）。</p><p>　　中國臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期

44、（1961——1981），成長期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個(gè)階段。</p><p>　　萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。</p><p

45、>　　1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣

46、模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。</p><p>　　成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式

47、成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。</p><p>　　1.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　20世紀(jì)80年代開始

48、，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送?，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴

49、于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。</p><p>　　中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(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"（約122CM）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，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)

50、，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷

51、的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。</p><p>　?。?）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。</p><p>　?。?）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。</p>&

52、lt;p>　　（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。</p><p>　　第1章 塑件工藝分析</p><p>　　1.1 塑件的結(jié)構(gòu)要素</p><p>　　其內(nèi)腔存在很多孔和凸臺(tái)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。該塑件

53、為手機(jī)允電器外殼，要求有一定的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨損等性能。同時(shí)作為手機(jī)充電器，必須滿足絕緣性。結(jié)合以上要求以及經(jīng)濟(jì)因素，故該塑件采用ABS塑料。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　(1)脫模斜度。</b></p><p>　　脫模斜度足為了便于塑件的脫模，以免在脫模過程中擦傷制品

54、表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件內(nèi)孔以型心小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度沿形狀擴(kuò)大方向標(biāo)出，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向標(biāo)出。要求開模后塑件留在型芯上，塑件表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù)ABS的性能，型芯的脫模斜度取1º。</p><p><b>　　(2)加強(qiáng)筋。</b></p>

55、;<p>　　為了使塑件有一定的強(qiáng)度和剛度，又能避免因壁過厚而產(chǎn)生成型缺陷，在塑件中部的凹坑與外壁之間增設(shè)兩個(gè)加強(qiáng)筋，厚度2mm。</p><p><b>　　(3)塑件的圓角。</b></p><p>　　為了防止塑件轉(zhuǎn)角外產(chǎn)生應(yīng)力集小，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處或內(nèi)部連接處采用圓角過渡，內(nèi)外徑均取R5mm。塑件形狀工藝性非常復(fù)雜，沒有一個(gè)規(guī)則的外表面，里面又

56、有很多螺釘柱和加強(qiáng)筋，使得脫模力增大，塑件的下平面又有僅1mm的臺(tái)階，采用推板推出必然導(dǎo)致螺釘柱拉斷，使得注塑工藝無法進(jìn)行。所以，在螺釘柱和加強(qiáng)筋附近必須設(shè)有推桿，以便推出塑件。</p><p><b>　　(4)塑件的壁厚。</b></p><p>　　塑件壁厚對塑件的成型、冷卻及變形會(huì)產(chǎn)生較大的影響。塑件壁厚不均，會(huì)導(dǎo)致各個(gè)部分固化收縮不均勻，易產(chǎn)生氣孔、裂紋、內(nèi)

57、應(yīng)力等缺陷。根據(jù)手機(jī)充電器外殼的材料，結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等方面的要求，壁厚取2mm。</p><p><b>　　(5)孔。</b></p><p>　　制品上各種孔的位置應(yīng)盡可能設(shè)置在不減弱制品的機(jī)械強(qiáng)度的部位，孔的形狀也應(yīng)力求不增加模具制造工藝的復(fù)雜性。</p><p><b>　　(6)支承面。</b></p>

58、<p>　　以制品的整個(gè)底面作為支承面是不合理的，因?yàn)橹破飞栽S翹曲或變形就會(huì)使底面不平。通常采用凸起的邊框或底腳(三點(diǎn)或四點(diǎn))來作支承。當(dāng)制品底部有加強(qiáng)筋時(shí)，筋的端部應(yīng)低于支承面約O.5mm左右。</p><p>　　1.2 塑件尺寸公差與精度</p><p>　　該制品長140mm，寬80mm，最高60mm，重約83g，其粗糙度值為RaO.06mm。影響塑件公差的主要因素是：

59、模具制造誤差及磨損誤差，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損、塑料收縮的波動(dòng)、注射工藝條件的變化、塑件制品的形狀和飛邊厚度的波動(dòng)、脫校斜度及成型后制品的尺寸變化。手機(jī)充電器外殼上蓋的塑件選用的尺寸精度等級為6級，公差為GB1800-79尺寸公差數(shù)值。</p><p>　　第 2 章 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p><b>　　2.1 方案的確定</b&g

60、t;</p><p>　　方案一：1模2腔，購塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。澆口設(shè)在零件的上表面，使用定距拉桿加導(dǎo)柱和彈簧，確保第一次分型面在定模座板和中間板之間分開，凝料先被拉斷。第二次分型而在動(dòng)模板和中間板之間分開，以便取出制品。這樣分型有利于模具加工、注射、排氣、脫模，同時(shí)使得操作簡單方便。</p><p>　　方案二：1模2腔，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。澆口設(shè)在零

61、件的下表面，澆口道從推桿旁邊進(jìn)去，即做成潛伏澆口。但由于制品較高，流道太長，容易有澆注不足的現(xiàn)象發(fā)生。使用定距拉板分型自動(dòng)脫落凝料和制品。但制品是殼體，下表面有臺(tái)階，而且多加兩塊推板使得本來就很長的流道加長，澆注不足的可能性就更大。</p><p>　　方案三：1模2腔，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。儀用熱流道，可以消除廢料的產(chǎn)生，但流道過長加熱較復(fù)雜，而且ABS塑料流動(dòng)性較好易產(chǎn)生涎流現(xiàn)象，改用PP等其

62、它符合熱流道的塑料，不僅塑性能不能滿足制件功能要求，而且增加生產(chǎn)成本。</p><p>　　結(jié)合塑件注射可行性和經(jīng)濟(jì)性，對比以上3個(gè)方案，本次設(shè)計(jì)選擇方案一。 </p><p>　　2.2 確定型腔分型面及型腔數(shù)目</p><p>　　模具上用以取出制品及澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表而稱為分型面，在制品設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。

63、因側(cè)向合模鎖緊力較小，故對于投影畫較大的大型制品，應(yīng)將投影面積大的分型面放在動(dòng)、定模的合模主平面上，而將投影面積較小的分型面作為側(cè)向分型面。本模具的分型而選擇在塑件的大平面處。采用1模2腔結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.3 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)</p><p>　　(1)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)采用嵌入式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床、電火花、電

64、鑄成型等方法。將一個(gè)整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。</p><p>　　(2)型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。本模具中型芯采用組合式型芯結(jié)構(gòu)。采用該種結(jié)構(gòu)可節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼，便于機(jī)加工和熱處理，也便于動(dòng)模和定模位置精度，即有利于型芯冷卻和排氣的實(shí)施。</p><p><b>　　2.4 澆口的設(shè)計(jì)<

65、/b></p><p>　　澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。其主要作用有兩個(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。在點(diǎn)澆口的限制性斷面前加工出圓弧，有利于延緩澆口處熔體凍結(jié)，對向型腔中補(bǔ)料有利。根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)要求，本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口形式。點(diǎn)澆口的參數(shù)：由推薦值取點(diǎn)澆口直徑d=1.2mm，澆門長度L=1mm。具體尺寸見零件圖。</p>

66、<p>　　2.5 冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)分流道設(shè)計(jì)得比較長時(shí)，其末端留有冷料穴。其作用是收集塑料熔體的前鋒冷料，以防前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入型腔，造成充模不足或影響制品的熔接強(qiáng)度或形成冷疤等缺陷。常用的冷料穴主要有帶工形拉料桿的冷料穴、帶推桿的倒錐形冷料穴，帶推桿的圓形冷料穴、帶拉料桿的球頭形冷料穴、帶椎桿的菌形冷料穴、主澆道延長式冷料穴。本次設(shè)計(jì)采用的是帶工形拉料桿的冷料穴，其特點(diǎn)是

67、容易加工，而且有利于脫模時(shí)除去澆道口廢料。</p><p>　　第3章 模具結(jié)構(gòu)及其工作過程</p><p>　　模具的分型面選擇在塑件的大平面處，1模2件。為減少澆口疤痕，采用點(diǎn)澆口注射。模具的結(jié)構(gòu)如圖3-1，3-2所示。 </p><p><b>　　圖3-1</b></p><p><b>　　圖3-2&

68、lt;/b></p><p>　　1動(dòng)模座板 2 8 12 21 24 26 31 36螺釘 3 14 18導(dǎo)柱 4 16導(dǎo)套 5墊塊 6支撐板 7凸模板 9凹模板 10限位拉板 11限位圓柱銷 13 28彈簧 15定模座板 17凸模型芯鑲塊 19推桿固定板 20推板 22 23推桿 25限位擋塊 27彈簧墊圈 29滑塊 30楔塊 32斜導(dǎo)柱圓定板 33斜導(dǎo)柱 34定位圏 35澆口套 37拉料桿 38復(fù)位桿

69、 39限位釘</p><p>　　由于模具的凸模部分存在很多孔和凸臺(tái)，本設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模結(jié)構(gòu)。凸模采用組合式凸模結(jié)構(gòu)，比較緊湊。針對側(cè)向抽芯距離比較短的情況，設(shè)計(jì)了二次分型滑動(dòng)抽芯結(jié)構(gòu)。注射成型后，先從I—I而進(jìn)行一次分型，完成側(cè)向抽芯動(dòng)作，當(dāng)限位圓柱銷碰到限位拉板的端頭時(shí)開始從Ⅱ-Ⅱ面二次分型，目的是拉斷點(diǎn)澆口，塑件包緊在凸模型芯上，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到一定距離時(shí)，然后注射機(jī)推動(dòng)推桿固定板，推桿發(fā)生作用，推出塑件脫落

70、。同時(shí)拉料桿將凝料推出自動(dòng)脫落。</p><p>　　模具的工作過程：注射成型后，開模時(shí)，在彈簧13和凝料拉料桿37的拉緊作用下，從I—I面一次分型，定模底板15與凹棋板9分開，凝料留在凹模板9一側(cè)；凹模板9帶動(dòng)滑塊29后移，在斜導(dǎo)柱33的作用下，滑塊29在凸模板7上沿著導(dǎo)軌作橫向移動(dòng)從而完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。當(dāng)限位圓柱銷11的端頭碰到限位拉板的端頭時(shí)凹模板9停止不動(dòng)，一次分型結(jié)束，滑塊29與凸模板7繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，開始從

71、Ⅱ—Ⅱ而二次分型，首先拉斷點(diǎn)澆口，在塑件包緊凸模的包緊力作用下，塑件隨著凸模型芯17繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到一定距離時(shí)，注射機(jī)的頂桿推動(dòng)推桿固定板19，帶動(dòng)推桿將塑件推出動(dòng)模，同時(shí)拉料桿37將疑料推出。</p><p>　　模具合模時(shí)，動(dòng)模運(yùn)動(dòng)到Ⅱ—Ⅱ分型面使型芯和型腔嚙合。推桿22、23和復(fù)位桿38首先復(fù)位；繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊29在楔塊30和斜導(dǎo)柱33的作用下，產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，壓制滑塊29沿導(dǎo)軌產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)，迫使滑塊復(fù)

72、位，當(dāng)凹模板9、和定模座板15完全嚙合時(shí)，結(jié)束合模。</p><p>　　開始下一個(gè)工作循環(huán)過程。</p><p>　　第4章 注塑成型的準(zhǔn)備</p><p>　　4.1 注塑成型工藝簡介</p><p>　　注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體

73、，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個(gè)階段的工作。</p><p>　　圖4-1 注塑成型壓力—時(shí)間曲線</p><p>　?。?）物料準(zhǔn)備；成型前應(yīng)對物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對于

74、吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。</p><p>　　（2）注塑過程；塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過程可以用如圖所示3.1所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿熔體（T=T1

75、）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時(shí)間T1到T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng)，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時(shí)間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束（時(shí)間從T2到T3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下

76、降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。</p><p>　?。?）制件后處理；由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開裂。故有

77、的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。</p><p>　　退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10~20度至熱變形溫度以下10~20度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為121℃，加

78、熱溫度為100～121℃，保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取2～9小時(shí)。</p><p>　　4.2 注塑成型工藝條件</p><p>　　1）溫度；注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模

79、具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PS料與溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)</p><p>　　2）壓力；注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對于像PS流動(dòng)性好的料，保壓力應(yīng)該小些，以避免

80、產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為3.4~27.5MPA。</p><p>　　3）時(shí)間；完成一次注塑成型過程所需要的時(shí)間稱為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間

81、（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為3~5秒，保壓時(shí)間一般為20~120秒，冷卻時(shí)間一般為30~120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表4-2所示。</p><p>　　表4-2 成型周期與壁厚關(guān)系</p>

82、<p>　　經(jīng)過上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表4-3所示。</p><p>　　后處理溫度70℃，保溫時(shí)間2小時(shí)。</p><p><b>　　4.3注塑機(jī)的選擇</b></p><p>　　4.3.1

83、 注塑機(jī)簡介</p><p>　　1956年制造出世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注塑機(jī),這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一.</p><p>　　注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法.常用的說法有:</p><p>　?。?

84、）按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；</p><p>　?。?）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。</p><p>　　此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。</p><p>　　4.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)</p><p>　　注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度

85、,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).</p><p>　　(1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.</p><p>　　(2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,

86、我們將這種壓力稱為注射壓力.</p><p>　　(3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度.</p><p>　　常用的注射速率如表3-4所示。</p><p>　　表4-4 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系</p><p>　　(4)塑化能力；單位時(shí)

87、間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長成型周期.</p><p>　　(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開.</p><p>　　(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度

88、等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.</p><p>　　(7)開合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開模時(shí)由慢到快在到停.</p><p>　　(8)空循環(huán)時(shí)間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間.</p><p>　　4.3

89、.3選擇注塑機(jī)</p><p>　　由注射量選定注射機(jī).由PRO/E建模分析得（材料密度取）:</p><p>　　總體積V=79.6cm；</p><p>　　總質(zhì)量M=83.6g；</p><p>　　流道凝料V’=0.5V(流道凝料的體積(質(zhì)量)是個(gè)未知數(shù),根據(jù)手冊取0.5V(0.5M)來估算,塑件越大則比例可以取的越小)；</

90、p><p>　　實(shí)際注射量為:V=79.6×1.5=119.43 cm；</p><p>　　實(shí)際注射質(zhì)量為M=1.5M=83.65×1.5=125.40g；</p><p>　　根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則, 即： </p><p>　　0.8V≧ V （3—1） V

91、= V/0.8 </p><p>　　=119.43÷0.8</p><p>　　=149.29 cm；</p><p>　　結(jié)合上面的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為表3-5所示，查國產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取SZ-250/160,主要技術(shù)參數(shù)如下。</p><p>　　表4-5 國產(chǎn)

92、注射機(jī)SZ-160/1000技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　4.4 注射機(jī)的校核</p><p>　　4.4.1 最大注塑量的校核</p><p>　　為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱注塑量的35%~75%范圍內(nèi)，最大可達(dá)80%，最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%~80%。</p&g

93、t;<p>　　V =119.43 cm； V＝314 cm；</p><p>　　= =41.3%滿足要求。</p><p>　　4.4.2 鎖模力的校核 </p><p>　　在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力：</p><p>　　F＞K A·P

94、 （4—3）</p><p>　?。?.2×2××30×10 </p><p>　　＞ 804.6 KN 滿足要求。 </p><p>　　式中 F注塑機(jī)額定鎖模力：1000KN； K安全系數(shù)，通常取1.1~1.2，取K=1.2；</p><p&

95、gt;　　P型腔壓力，取P=30MP ；A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；</p><p>　　4.4.3 塑化能力的校核</p><p>　　由4.2.3初定的成型周期為30秒計(jì)算，實(shí)際要求的塑化能力為</p><p>　　即：=8.36（g/s），小于注塑機(jī)的塑化能力21（g/s），說明注射機(jī)能完全滿足塑化要求。</p><p>

96、　　4.4.4 定位圈尺寸校核</p><p>　　注塑機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。注塑模端面凸臺(tái)徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺(tái)高度應(yīng)小于定位孔深度。</p><p>　　4.4.5 模具外形尺寸校核</p><p>　　注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具長寬方

97、向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。</p><p>　　4.4.6模具厚度校核</p><p>　　模具厚度必須滿足下式：</p><p>　　H H H （3—4）</p><p>　　205300400 滿足要求。</p>

98、<p>　　式中 H——所設(shè)計(jì)的模具厚度 301 mm； H——注塑機(jī)所允許的最小模具厚度205mm；</p><p>　　H——注塑機(jī)所允許的最大模具厚度400 mm；</p><p>　　4.4.7 模具安裝尺寸校核</p><p>　　注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種：

99、螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法），模具動(dòng)，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。</p><p>　　該模具外形尺寸為300×400屬中，小型模具，所以采用壓板固定法（一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在500×500內(nèi)為中，小模具）。</p><p

100、>　　4.4.8 開模行程校核</p><p>　　所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。此時(shí)最大開模行程S等于注塑機(jī)移動(dòng)、固定模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。</p><p>　　S≧H+H+（5~10）mm （3—5）280 ≧15+67+10 </p><p>　　280≧92

101、 滿足要求。 </p><p>　　式中 S——注塑機(jī)移模行程280 mm；H——推出距離15 mm；</p><p>　　H——流道凝料與塑件高度67 mm。</p><p>　　第5章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道

102、，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)在和外表質(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)中的主要內(nèi)容之一。</p><p><b>　　5.1主流道</b></p><p>　　主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的

103、是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)，如下：</p><p>　　主要參數(shù)： 錐角=3°；內(nèi)表面粗糙度Ra=0.63；小端直徑D=d+(0.5~1)mm；</p><p>　　半徑R=R+(1~2)mm；材料T8A；</p><p>　　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

104、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。</p><p>　　5.2分流道 </p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長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。常用分流道斷面尺寸推薦如表5-1所示。</p><p>　　

105、表5-1流道斷面尺寸推薦值</p><p>　　分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為6mm。</p><p>　　第6章. 模架的確定 <

106、;/p><p>　　注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸B×L為（630mm×630mm）～（1250mm×2000mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)

107、計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　?。?）模仁尺寸的確定</p><p>　　因?yàn)椴捎玫氖钦w式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取模仁的大小為180×

108、;302 mm。</p><p>　　（2）凸、凹模尺寸的確定</p><p>　　凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進(jìn)行強(qiáng)度或剛度校核來確定。根據(jù)4.3.3的計(jì)算結(jié)果，只要凹模長邊的寬度滿足12 mm就可以達(dá)到剛度要求，理論上只要取大于12 mm的值就滿足設(shè)計(jì)要求，但考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套、螺釘、冷卻水孔等對模架強(qiáng)度、剛度的削弱作用，實(shí)際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值，在本設(shè)計(jì)中，在長度方向，取模仁

109、到模具邊的單邊寬度為45 mm，在寬度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為49 mm（實(shí)際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長度方向的邊值大）。所以凸、凹模尺寸為270×400 mm。</p><p>　?。?）模具高度尺寸的確定</p><p>　　各塊板的厚度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個(gè)尺寸需要注意：</p><p>　?、偻鼓５装?/p>

110、厚度和凹模底板厚度；在注射成型時(shí)型腔中有很大的成型壓力，當(dāng)塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時(shí)，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，為了安全，取底板厚度為50 mm，。凹模的底板因?yàn)槭桥c注塑機(jī)的工作臺(tái)接觸的，所受的力傳遞到工作臺(tái)上，所以凹模底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計(jì)取凹模底板厚度為30 mm。</p><p>　?、谕瓢逋瞥鼍嚯x；在