讀卡器蓋模具設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　系別：機(jī)械工程系</b></p><p>　　專業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造</p><p><b>　　班級(jí)：</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)：</b></p>

2、<p><b>　　姓名：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師:</b></p><p><b>　　日期：2</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一．前言---------------------

3、-----------2</p><p>　　二．.畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)-----------------------5</p><p>　　三. 模具的設(shè)計(jì)流程-----------------6</p><p>　　四．塑件分析----------------------------7</p><p>　　五．設(shè)備選擇--------------

4、--------------12</p><p>　　六．工作部分的設(shè)計(jì)----------------------17</p><p>　　七.成型零件的工作尺寸計(jì)算---------------28</p><p>　　八.冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)-------------------31</p><p>　　九.模具與模架之間的安裝-----

5、------------33</p><p>　　十.模具立體圖與分解圖-------------------34</p><p>　　十一．總結(jié)------------------------------36</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)中，模具工業(yè)已經(jīng)成為制造業(yè)的基礎(chǔ)，這一

6、觀點(diǎn)隨著全球制造業(yè)向我國(guó)轉(zhuǎn)移的過程中被越來越多的有識(shí)之士所意識(shí)到。而在模具行業(yè)中塑料模又是其重中之重，此種模具占模具行業(yè)值的50%以上，我國(guó)的塑料成型模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)比較晚，整體水平還比較低。目前單型腔、簡(jiǎn)單型腔的模具達(dá)70%以上，占主導(dǎo)地位。</p><p>　　本論文介紹了讀卡器蓋注射模具的設(shè)計(jì)過程。從讀卡器蓋的測(cè)繪，分型面的確定，型腔數(shù)目和布局的確定，注射機(jī)選擇，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模板及其標(biāo)準(zhǔn)件

7、的選用，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，成型部件的設(shè)計(jì)等一一進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。</p><p>　　通過本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注射模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，模架的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作原理都有了一定的了解。注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 注射模；模具設(shè)計(jì)；讀卡器蓋；模架</p>

8、<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In modern industry, die industry has become the basis of manufacturing,this view as the process of the global manufacturing transfer to China being awared by m

9、ore and more insightful people. The plastic mould is top priority in the die industry, such mould of the die industry production value over 50 percent. China's plastic mold design, production technology relatively la

10、te, the overall level is still relatively low.At present, single-cavity and simple cavity of the mold more than 70 percent, i</p><p>　　This paper introduces the reader cap injection mold design process. From

11、 the card reader cover mapping, sub-surface determination, the determination of cavity number and layout of the injection machine selection, gating system design, cooling system design, selection of templates and standar

12、d parts, ejection mechanism design, molding parts the design of one by one in detail.</p><p>　　Through this design,I can have a preliminary understanding of the injection mold ,the die carrier’s frame and ac

13、tion principle.Understanding the selected of die carrier and injection machine need through to calculation the various size and check the Strength.</p><p>　　Keywords Plastic injection mould Mould design

14、 Reader cover Die carrier</p><p>　　讀卡器蓋塑件注塑模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一．前言</b></p><p>　　1. 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀分析  </p><p>　　整體來看，中國(guó)塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)

15、發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢(shì)。 </p><p>　　加入WTO，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來更多的機(jī)會(huì)。由于中國(guó)塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，有些甚至只有國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格的1/5～1/3，加入WTO

16、后，國(guó)外同類產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)沖擊不大，而中國(guó)中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來中國(guó)建廠，帶來國(guó)外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)中國(guó)的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。 </p><p>　　2006年，中國(guó)塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣，其中出口額約58億元人民幣。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，2006年中國(guó)共進(jìn)口塑料

17、模具約10億美元，約合83億元人民幣。由此可以得出，除自產(chǎn)自用外，市場(chǎng)銷售方面，2006年中國(guó)塑料模具總需求約為313億元人民幣，國(guó)產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，市場(chǎng)滿足率為73.5%。進(jìn)口的塑料模具中，最多的是為汽車配套的各種裝飾件模具、為家電配套的各種塑殼模具、為通信及辦公設(shè)備配套的各種注塑模具、為建材配套的擠塑模具以及為電子工業(yè)配套的各種塑封模具等。出口的塑料模具以中低檔產(chǎn)品居多。由于中國(guó)塑料模具價(jià)格較低，在國(guó)際市場(chǎng)中有較強(qiáng)的

18、競(jìng)爭(zhēng)力，所以進(jìn)一步擴(kuò)大出口的前景很好，近幾年出口年均增長(zhǎng)50%以上就是一個(gè)很好的證明。 </p><p>　　雖然近幾年模具出口增幅大于進(jìn)口增幅，但所增加的絕對(duì)量仍是進(jìn)口大于出口，致使模具外貿(mào)逆差逐年增大。這一狀況在2006年已得到改善，逆差略有減少。模具外貿(mào)逆差增大主要有兩方面原因：一是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，特別是汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來了對(duì)模具旺盛需求，有些高檔模具國(guó)內(nèi)的確生產(chǎn)不了，只好進(jìn)口；但也確實(shí)有一些模具

19、國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)，也在進(jìn)口。這與中國(guó)現(xiàn)行的關(guān)稅政策及項(xiàng)目審批制度有關(guān)。二是對(duì)模具出口鼓勵(lì)不夠?，F(xiàn)在模具與其它機(jī)電產(chǎn)品一樣，出口退稅率只有13%，而未達(dá)17%。 </p><p>　　從市場(chǎng)情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展那些技術(shù)含量高的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，并大力開發(fā)國(guó)際市場(chǎng)，發(fā)展出口模具。隨著中國(guó)塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預(yù)見，中國(guó)塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來

20、幾年年增長(zhǎng)率仍將保持20%左右的水平。 近年來，港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在中國(guó)大陸發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量自產(chǎn)自用塑料模具無確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。 </p><p>　　塑料模具的發(fā)展水平與市場(chǎng)趨勢(shì) </p><p>　　近年來，中國(guó)塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達(dá)到2μm，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具

21、及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展，高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流

22、道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。 </p><p>　　經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具的開發(fā)、創(chuàng)新和企業(yè)管理等方面已顯示出一些新的發(fā)展趨勢(shì)： </p><p>　?。?）在模具的質(zhì)量、交貨周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將交貨周期放在首位。要求模具公司盡快交貨，這已成

23、為一種趨勢(shì)。企業(yè)千方百計(jì)提高自己的適應(yīng)能力、提高技術(shù)水準(zhǔn)、提高裝備水平、提高管理水平及提高效率等都是縮短模具生產(chǎn)周期的有效手段。 </p><p>　?。?）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對(duì)象之前進(jìn)行開發(fā)，變被動(dòng)為主動(dòng)。目前，電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機(jī)和電話機(jī)模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長(zhǎng)期以來模具廠只能等

24、有了合同，才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面。 </p><p>　?。?）隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢(shì)使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進(jìn)了模具工業(yè)整體水平不斷提高。中國(guó)模具行業(yè)目前已有10多個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，約200個(gè)省

25、市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢(shì)相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，技藝型人才仍十分重要，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對(duì)技藝的依靠。 </p><p>　?。?）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會(huì)中，作為一個(gè)高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS

26、、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識(shí)。 </p><p>　?。?）隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，模具必然會(huì)向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展。現(xiàn)在，能把握機(jī)遇、開拓市場(chǎng)，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤(rùn)水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個(gè)趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 <

27、/p><p>　?。?）發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具正加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購(gòu)。中國(guó)的模具企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，借用并學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，加快自己的發(fā)展步伐。 </p><p><b>　　存在的主要問題 </b></p><p>　　中國(guó)塑料模具行業(yè)和國(guó)外先進(jìn)水平相比，主要存在以下問題。 </p><p>

28、　　發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有10年以上的差距。 </p><p>　　（2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進(jìn)，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國(guó)外，但大

29、部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。 </p><p>　?。?）大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對(duì)創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時(shí)也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。 </p><p>　?。?）供需矛盾短期

30、難以緩解。近幾年，國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長(zhǎng)壽命模具滿足率更低，估計(jì)不足60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)際采購(gòu)越來越多，國(guó)際市場(chǎng)前景看好。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。 </p><p>　?。?）體制和人才問題的解決尚需時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國(guó)有和集

31、體所有制原來的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已顯得越來越不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。 “十一五”期間發(fā)展展望 </p><p>　　在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，融入到國(guó)際市場(chǎng)中去，以促進(jìn)中國(guó)模具行業(yè)的快速發(fā)展，有兩方面應(yīng)予以重視： </p><p>　　一是政府相關(guān)政策對(duì)

32、促進(jìn)模具工業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。從國(guó)際上看，各國(guó)模具工業(yè)在發(fā)展初期都得到了政府的大力扶持。就中國(guó)實(shí)際情況看，應(yīng)降低國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)的進(jìn)口精密模具生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)稅、執(zhí)行好國(guó)家對(duì)部分專業(yè)模具廠的優(yōu)惠政策等，通過政策引導(dǎo)作用可加快行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。 </p><p>　　二是隨著市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對(duì)模具的要求也越來越高。為了滿足市場(chǎng)需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還

33、是加工都必將有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代步伐。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。 </p><p>　　（1）超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 </p><p>　?。?）多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 </p><p>　?。?）為各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP

34、/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 </p><p>　?。?）模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等將向智慧化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 </p><p>　　（5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 </p><p>　?。?）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料

35、將會(huì)不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 </p><p>　?。?）各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 </p><p>　?。?）逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 </p><p>　?。?）熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 </p>

36、;<p>　　（10）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 </p><p>　?。?1）在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來。即，今后的模具，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料選用、制造工藝及模具修復(fù)和報(bào)廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來越考慮其節(jié)約資源、重復(fù)使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向。 </p><p>　　“十一五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀

37、指導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來，模具工業(yè)必將得到又好又快的發(fā)展。</p><p><b>　　二．.畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　參考所給電池蓋立體圖（如圖1所示），首先設(shè)計(jì)該注塑件結(jié)構(gòu)。為滿足大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，為該塑件設(shè)計(jì)注塑模具?；?/p>

38、內(nèi)容：塑件設(shè)計(jì)、工藝性分析、確定收縮率和分型面、澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、零部件加工工藝制訂、注射設(shè)備選擇、繪制模具設(shè)計(jì)圖紙。</p><p>　　圖1 讀卡器蓋立體圖</p><p>　　三.讀卡器蓋模具的設(shè)計(jì)流程</p><p>　　1.塑件設(shè)計(jì)，利用軟件UG進(jìn)行塑件的立體建模，再在軟件AutoCAD中完成塑件尺寸及公差等技術(shù)要求的

39、標(biāo)注，并輸出工程圖。</p><p>　　2. 塑件工藝性分析，確定收縮率</p><p>　　3.注塑設(shè)備選擇，確定塑件的型腔數(shù)，并計(jì)算塑件的投影面積，通過注射量的校核、注射力的校核、鎖模力的校核、安裝部分的尺寸校核、開模行程的校核、頂出裝置的校核，結(jié)合注塑設(shè)備的資料確定注塑設(shè)備的型號(hào)。</p><p>　　4.分型面，首先由塑件性能的要求等，確定塑件的塑料，通過

40、查資料確定塑件的收縮率。根據(jù)制件的工藝及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定具體的分形面，大致應(yīng)為制件側(cè)面的平分面。</p><p>　　5.模架，通過塑件的大小及型腔數(shù)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣槽、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等的初步估算，確定使用模架的型號(hào)。</p><p>　　6.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本塑件使用的是冷流道澆注系統(tǒng)，在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，包括流道的設(shè)計(jì)、噴嘴的選擇、主流道襯套的選擇等，還必須研究一模

41、兩腔澆注系統(tǒng)的平衡性設(shè)計(jì)。</p><p>　　7. 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，根據(jù)電池蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)便于成型，根據(jù)讀卡器蓋工藝特點(diǎn)，選擇并設(shè)計(jì)適合的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　8. 頂出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，根據(jù)電池蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)頂出和復(fù)位機(jī)構(gòu)。。</p><p>　　9. 成型件（模腔、模芯），確定型腔數(shù)和分型面。對(duì)模腔和模芯進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。計(jì)算成型部件

42、的工作尺寸。</p><p>　　10.冷卻系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量、生產(chǎn)效率有很大的影響，還針對(duì)型腔與型芯冷卻回路的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　11.完成整套模具的三維立體圖和二維工程圖的繪制。</p><p><b>　　四．塑件分析</b></p><p><b>　　1.零件工藝性分析</

43、b></p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品三維模型，分析塑件的工藝性對(duì)模具設(shè)計(jì)的要求。開始設(shè)計(jì)之前，應(yīng)根據(jù)塑件的技術(shù)圖樣和使用要求對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)地分析研究，并結(jié)合注射成型的工藝程序綜合考慮成型的難易程度，以便能在保證塑件質(zhì)量和使用要求的前提下盡量選用比較簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)，以便減小模具制造難度和降低加工成本。如果塑件的工藝性確實(shí)有問題，或者塑件成型需要極為復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)，并因此導(dǎo)致模具制造非常困難或經(jīng)濟(jì)上極不利時(shí)，則應(yīng)和

44、塑件設(shè)計(jì)部門及時(shí)協(xié)商解決有關(guān)問題。</p><p><b>　　2.零件材質(zhì)</b></p><p>　　俗稱 ：ABS塑料 ；</p><p>　　中文學(xué)名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯；</p><p>　　英文學(xué)名：Acrylonitrile Butadiene Styrene [2] ；</p><

45、p><b>　　英文簡(jiǎn)稱：ABS；</b></p><p>　?。?） ABS的特性</p><p><b>　　1.工作壓力高</b></p><p>　　常溫狀態(tài)下工作壓力可達(dá)1.0Mpa。</p><p><b>　　2.抗沖擊性好</b></p>&

46、lt;p>　　ABS塑料具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和較高的沖擊韌性。無缺口沖擊強(qiáng)度30Mpa：缺口沖擊強(qiáng)度3MPa。</p><p><b>　　3.流體阻力小</b></p><p>　　內(nèi)壁光滑，轉(zhuǎn)彎處呈圓弧形，流動(dòng)摩擦力小，減小液流阻力。</p><p><b>　　4.化學(xué)性能穩(wěn)定</b></p>&l

47、t;p>　　ABS具有耐酸、堿性能。由于化學(xué)性能穩(wěn)定．無毒無味，可廣泛應(yīng)用于食品、飲料、啤 酒等行業(yè)。</p><p><b>　　5.耐溫范圍廣</b></p><p>　　使用溫度為-30°～+70°。</p><p><b>　　6.質(zhì)輕</b></p><p>　　

48、ABS程塑料比重為鋼材的1/7，因此減輕結(jié)構(gòu)重量，降低原料消耗。同時(shí)，減輕安裝工人勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　7.安裝簡(jiǎn)便，密封性好</p><p>　　安裝多采用承插式連接，使用溶劑型粘合劑粘接密封。施工簡(jiǎn)便、效果好、固化速度快。</p><p><b>　　8.使用壽命長(zhǎng)</b></p><p>　　本產(chǎn)品在室

49、內(nèi)使用一般可達(dá)三十年以上。</p><p><b>　　9.價(jià)格低</b></p><p>　　僅為不銹鋼的五分之一左右。</p><p>　?。?） ABS的注塑工藝條件</p><p>　　1.干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 80～90°C下最少干燥2小時(shí)

50、。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。 </p><p>　　2.熔化溫度：210～280°C；建議溫度：245°C。 </p><p>　　3.模具溫度：25～70°C（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。 </p><p>　　4.注射壓力：500～1000bar。 </p><p>　　5.注射速

51、度：中高速度[2]。</p><p><b>　　3.零件結(jié)構(gòu)分析</b></p><p><b>　?。?） 開模方向</b></p><p>　　由零件的三維圖分析，作為外殼類產(chǎn)品，產(chǎn)品的正面表面質(zhì)量是比較重要的，該制件的正面有0.5毫米的凹陷用于貼產(chǎn)品標(biāo)簽，若開模方向選在蓋子的開口處則該凹陷處將用于側(cè)抽芯,在產(chǎn)品的正

52、面凹陷處將產(chǎn)生飛邊,影響產(chǎn)品外觀,故開模方向選擇沿零件的Z軸。（如圖3所示）</p><p>　　圖3 開模方向沿零件的Z軸</p><p><b>　?。?） 收縮率</b></p><p>　　ABS的收縮率為0.3%～0.8%，在設(shè)計(jì)本產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)和材料的特性，在本設(shè)計(jì)中，零件的收縮率為0.6%。</p>

53、<p><b>　　（3 ）零件壁厚</b></p><p>　　本產(chǎn)品的最大壁厚為1.5mm,最小壁厚為1.0mm，其中兩側(cè)面為1.5mm,其他處為1mm.</p><p><b>　?。?） 脫模斜度</b></p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品的外型，結(jié)合產(chǎn)品的工作條件、工藝特點(diǎn)，為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量，

54、脫模斜度設(shè)置為1°。</p><p><b>　　（5） 分型面</b></p><p>　　結(jié)合零件的使用要求，應(yīng)保證其外表面的注塑質(zhì)量，零件的內(nèi)表面應(yīng)留在動(dòng)模側(cè)，開模的時(shí)候，零件的外表面應(yīng)與定模分離，所以零件的分型面應(yīng)設(shè)置在沿零件的外表面上，并根據(jù)流道等條件進(jìn)行設(shè)置，具體設(shè)定在后文中表述。</p><p><b>　?。?/p>

55、6）圓角</b></p><p>　　塑件在面與面之間都設(shè)計(jì)了圓角過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，而且可以改善物料的流動(dòng)狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模。</p><p><b>　　4.零件體積與質(zhì)量</b></p><p>　　由材料的性能特點(diǎn)，可以知道ABS的密度為1.05 g/cm3，由Pro/ENGI

56、NEER 2001可以算出零件的體積和質(zhì)量，如圖2-5。則可計(jì)算零件的體積為：=1.9885262cm3</p><p>　　零件質(zhì)量為：=2.0879525g</p><p><b>　　5.尺寸公差</b></p><p>　　標(biāo)注尺寸在繪制圖紙中是非常重要的一步。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)需要計(jì)算成型零件的加工尺寸，模具型芯和型腔的加工尺寸可以通過公

57、式計(jì)算基本尺寸，S指塑件的平均收縮率。而在使用Pro/E進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程中，塑件已經(jīng)定義了其收縮率，則不需要通過繁瑣的計(jì)算而直接可以標(biāo)注出成型零部件的基本尺寸。</p><p>　　但尺寸標(biāo)注還有一個(gè)公差的問題，這是無法從軟件自動(dòng)導(dǎo)出的，需要設(shè)計(jì)者設(shè)定。由于塑料收縮率范圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料成形塑件的尺寸公差。即由收縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定性較差塑料成形塑件的尺寸公差應(yīng)取得大一些。否則就

58、會(huì)出現(xiàn)大量尺寸超差的廢品，為此，各國(guó)對(duì)塑料件的尺寸公差制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)也曾制訂了部級(jí)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但大都無相應(yīng)的模具型腔的尺寸公差。德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中專門制訂了塑件尺寸公差的DIN16901標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的模具型腔尺寸公差的DIN16749標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)在世界上具有較大的影響，因而可供塑料模具行業(yè)參考。由于本人沒能收集到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，則就按照慣例考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取，Δ指塑件的尺寸公差[5]。 </p>

59、<p>　　塑件大致的尺寸（長(zhǎng)×寬×高）為22×20×11（mm）。大多數(shù)尺寸的公差為。由于精度比較高，建模時(shí)就應(yīng)該沿減料方向適當(dāng)加大基本尺寸或者增加脫模斜度以便試模后可以修改達(dá)到合乎要求的尺寸精度。</p><p><b>　　五．設(shè)備選擇</b></p><p><b>　　1.型腔數(shù)目分析</b

60、></p><p>　　根據(jù)零件的質(zhì)量，體積、表面積，工藝性等數(shù)據(jù)，同時(shí)考慮生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，零件的成型方案應(yīng)選擇一模兩腔， 兩腔之間的間隔為20mm，如圖5所示</p><p>　　圖5 型腔布局示意圖</p><p><b>　　2.澆口的選擇</b></p><p>　　澆口位置的選擇應(yīng)使的填充性能、填充

61、時(shí)間和填充質(zhì)量都是在允許的范圍內(nèi)，可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所以澆口位置如6 圖所示。</p><p><b>　　圖6澆口位置</b></p><p>　　澆注形式采用冷流道，澆口為矩形側(cè)澆口，分流道為U型，主流道為圓錐形。</p><p><b>　　3.注塑機(jī)</b></p><p>　　注塑機(jī)的選擇

62、是根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量等參數(shù)來確定的。因此，在選擇注塑機(jī)之前要對(duì)型腔內(nèi)塑料的體積和質(zhì)量進(jìn)行估算。由前面塑件分析已知單個(gè)塑件體積：=1.31cm3，質(zhì)量=1.35g。則=2×≈2.62 cm3，=2×≈2.7 g</p><p><b>　　（1）注塑機(jī)的選擇</b></p><p>　　查《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》教材表13.1，初選取型號(hào)為SZ-6

63、0/450的注塑機(jī)，參數(shù)如表3-2所示。</p><p>　　表3-2：注塑機(jī)XS-ZY-125的參數(shù)</p><p>　?。?）最大注塑量校核 </p><p>　　由于以容量計(jì)算時(shí) ≤0.8 （1）式中：—注射機(jī)最大注射容量 cm3；</p><p>

64、;　　—成型塑件與澆注系統(tǒng)體積總和 cm3；</p><p>　　0.8—最大注射容量的利用系數(shù)。</p><p>　　∴≥/0.8=4/0.8=5cm3</p><p>　　以質(zhì)量計(jì)算時(shí) ≤0.8 （2）式中:</p><p>　　—注射機(jī)最大注射質(zhì)量

65、g；</p><p>　　—成型塑件與澆注系統(tǒng)質(zhì)量總和g；</p><p>　　0.8—最大注射容量的利用系數(shù)。</p><p>　　∴≥/0.8=4.2/0.8=5.25g</p><p><b>　　注塑機(jī)符合要求。</b></p><p>　　（3）合模力及注塑面積和型腔數(shù)的校核</p

66、><p>　　合模力的大小必須滿足下式 Fs≥Fz=P（nAx +Aj）= PA （3）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　A—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；</p><p>　　Ax—塑件型腔在模具分型面上的投影面積；</p>

67、<p>　　Aj—塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積；</p><p><b>　　Fz—脹模力；</b></p><p><b>　　Fs—合模力；</b></p><p>　　P—模腔壓力 取35MPa。</p><p>　　通過使用UG軟件計(jì)算面功能自動(dòng)得出 A=1920mm2

68、</p><p>　　由于 Fs≥35×1920 mm2 =67.2KN</p><p><b>　　注塑機(jī)符合要求。</b></p><p><b>　　4.模架型式及規(guī)格</b></p><p><b>　?。?）模架概述</b></p><p

69、>　　模具設(shè)計(jì)主要是形成產(chǎn)品外形的凹、凸模零件以及開模和脫模方式的設(shè)計(jì)，模具上的大部分零部件可以直接選購(gòu)由專門廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，尤其是模架的直接選購(gòu)，大大節(jié)約了模具制造時(shí)間和費(fèi)用?，F(xiàn)在，廠家設(shè)計(jì)制造出一套中等復(fù)雜程度的注塑模具，10天左右的時(shí)間即可完成。</p><p>　　模具標(biāo)準(zhǔn)件在不同的國(guó)家和地區(qū)有小小的差別，主要是在品種和名稱上有區(qū)別，但所具有的結(jié)構(gòu)基本上是一樣的。這次設(shè)計(jì)的模具標(biāo)準(zhǔn)是流行于廣東珠江

70、三角洲地區(qū)的港臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)基本上是一樣的，在型號(hào)命名及品種分類上有些不同。</p><p><b>　　（2）模架的分類</b></p><p>　　按進(jìn)料口（澆口）的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類，香港地區(qū)將澆口稱為水口，大水口模架指采用除點(diǎn)澆口外的其他澆口形式的模具（二板式模具）所選用的模架，</p><p>　　小水

71、口模架指進(jìn)料口采用點(diǎn)澆口模具（三板式）所選用的模架。大水口模架共有A、B、C、D四種型式；小水口共有DA、DB、DC、DD、EA、EB、EC、ED八種型式，其中以D字母開頭的四種型號(hào)適用于自動(dòng)斷澆口模具的模架[3]。</p><p><b>　?。?）模架的選擇</b></p><p>　　模具的設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，冷流道，所以選擇龍記公司的模架庫(kù)。而模架的大小是由模芯的

72、大小來確定的，模芯的布置如圖3-18所示，模芯的大小是50×40mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模架庫(kù)的選擇，再加上抽芯機(jī)構(gòu)的擺放位置，選取模架大小為180×250mm，型號(hào)為3350的模架。為了配合注塑機(jī)使用大多數(shù)采用工字模，所以模架的型式采用AI型如圖5所示。</p><p>　　圖5 AI型工字模</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模架庫(kù)數(shù)據(jù)，選擇A板為30mm，B板為30

73、mm，其它部件按龍記AI型工字模默認(rèn)大小</p><p>　?。?）模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核</p><p>　　1.模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適</p><p>　　模具的長(zhǎng)×寬為250mm×180mm</p><p>　　2.模具閉合高度校核</p><p>　

74、　模具實(shí)際高度 H模=190mm ； </p><p><b>　　3.開模行程校核</b></p><p>　　注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式：</p><p>　　S機(jī)-（H模-H最小）> H1＋H2＋（5～10）mm （4）</p><p>　　即S機(jī)- (

75、H模-H最小) >H1＋H2＋（5～10）＝42+10=52mm</p><p>　　式中：H1——推出距離，單位mm；</p><p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，單位mm；</p><p>　　S機(jī)——注塑機(jī)最大開模行程。</p><p><b>　　注塑機(jī)符合要求。</b></p>

76、<p><b>　　六．工作部分的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.分型面的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）分型面的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　分型面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1.分型面的方向盡量采用與注塑機(jī)開模方向垂直的方向；</p>

77、<p>　　2.分型面一般開設(shè)在產(chǎn)品的最大截面處；</p><p>　　3.盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè)；</p><p>　　4.有利于保證塑件的尺寸精度和外觀質(zhì)量等；</p><p>　　5.有利于成型零件的加工與制造。</p><p><b>　?。?）分型面的設(shè)計(jì)</b></p><p&g

78、t;　　分析零件特點(diǎn)后，發(fā)現(xiàn)零件的外表面有比較高的精度要求，且經(jīng)過模流分析，模具澆注是使用側(cè)澆口，所以決定分型面沿零件的外表面，但是，在分析零件特征時(shí)發(fā)現(xiàn)，零件還有兩處有倒扣，所以必須設(shè)置分型機(jī)構(gòu)，所以要設(shè)置多個(gè)分型面。主分型面如圖7所示。</p><p><b>　　圖7 主分型面</b></p><p>　　因?yàn)楸灸＞哌€必須設(shè)有抽芯機(jī)構(gòu)，所以還必須有抽芯機(jī)構(gòu)的分型

79、面，如圖8 </p><p><b>　　圖8抽芯分型面</b></p><p><b>　　2.模具尺寸選定</b></p><p>　　已經(jīng)對(duì)模架進(jìn)行了選擇，其中模芯的長(zhǎng)和寬都已經(jīng)確定為50mm×40mm，型腔布局為兩產(chǎn)品對(duì)置，且A板為30mm，B板為30mm，所以，模具的高度為A板與B板高度之和，應(yīng)為60m

80、m。確定模具尺寸結(jié)構(gòu)如下圖:</p><p><b>　　3.分模</b></p><p>　　直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。

81、利用軟件UG中的分模功能，選擇已經(jīng)創(chuàng)建的分型面，自動(dòng)分模，分模后，如圖9所示。其中圖10為型腔，圖11為型芯。</p><p><b>　　圖9開模圖</b></p><p><b>　　圖10型腔立體圖</b></p><p><b>　　圖11型芯立體圖</b></p><p&

82、gt;<b>　　4.澆注系統(tǒng)</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響， 故設(shè)計(jì)時(shí)要使型腔布置和澆口開始部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，而澆口的位置也要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不影響塑件的外觀。概括說來，需要注意以下問題[1]：</p

83、><p>　　1.適應(yīng)塑料的工藝性；</p><p><b>　　2.流程要短；</b></p><p><b>　　3.排氣良好；</b></p><p>　　4.避免料流直沖型芯或嵌件；</p><p>　　5.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量?。?lt;/p>&

84、lt;p>　　6.澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對(duì)稱；</p><p>　　7.修整方便，保證制品外觀質(zhì)量；</p><p><b>　　8.防止塑件變形。</b></p><p>　?。?）主流道和分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道和分流道的尺寸，其中主流道長(zhǎng)55mm，為圓錐形狀，開始直徑為R=4.5mm，

85、角度為3度。分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最小（流道表面積與體積之比值稱為比表面積），塑料的溫度下降小，阻力亦小，流道的效率最高，在此選用最常用的U型截面分流道。分流道的布置選用左右平衡的一模兩腔。其中分流道和澆口都開在定模中，這樣就可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程，降低設(shè)計(jì)成本。澆口套，長(zhǎng)度為55mm（如圖12所示）。分流道如圖(12-1)所示</p><p><b&g

86、t;　　圖12澆口套</b></p><p><b>　　圖12-1分流道</b></p><p><b>　　（2）澆口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其截面積約為分流道的0.03～0.09，長(zhǎng)度約為0.5mm～2mm。澆口形式有直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口和

87、潛伏性澆口等，由于側(cè)澆口易于去處且去除后痕跡較小,故該塑件的澆口類型采用矩形側(cè)澆口，開設(shè)在塑件的頂部,其中設(shè)計(jì)的澆口寬B=1mm，高H=1mm，長(zhǎng)L=2mm，如圖13所示。</p><p><b>　　圖13澆口</b></p><p><b>　　5．頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　這套模具采用兩頂桿頂在制件正面的

88、凹陷處，由于該凹陷處在塑件成型后要貼上產(chǎn)品標(biāo)簽,故頂出痕不影響其外觀,其結(jié)構(gòu)如圖14所示。</p><p><b>　　圖14頂桿分布圖</b></p><p><b>　　6.復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)置</b></p><p>　　頂針頂出塑件后，必須回到頂出前的初始位置，才能進(jìn)行下一循環(huán)的工作。本套模具采用裝在復(fù)位桿上的彈簧完成復(fù)位

89、,如圖16所示。</p><p><b>　　圖16復(fù)位機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　7.抽芯機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　1.該模具采用斜銷抽芯, 斜銷是作用于側(cè)抽芯滑塊，迫使其在動(dòng)模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向外滑動(dòng)，直至滑塊與塑件完全脫開，完成外側(cè)抽芯動(dòng)作。</p><p>　　斜銷有抗彎截

90、面系數(shù)比較大，還有可以延時(shí)抽芯,因其截面是近似矩形,故能承受比斜導(dǎo)柱更大的力,并可以把傾斜角做的更大,常用于抽芯距離大且需抽拔力大的情況。抽芯與模具結(jié)構(gòu)如圖18所示。</p><p>　　圖17抽芯機(jī)構(gòu)立體圖</p><p>　　圖18抽芯與模具裝配圖</p><p>　　七.成型零件的工作尺寸計(jì)算</p><p>　　1.影響尺寸精度的因素

91、</p><p>　　成型零件工作尺寸是成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之間的位置尺寸等。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因素應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響尺寸精度的主要因素如下：</p><p>　?。?）塑件收縮率的影響</p

92、><p>　　塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚和模具結(jié)構(gòu)，成型的工藝條件等因素有關(guān)。收縮率的偏差和波動(dòng)，都會(huì)引起塑件尺寸誤差，其尺寸變化值為：</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　式中：——塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差；</p><p>　　——塑料的最大收縮率；&

93、lt;/p><p>　　——塑料的最小收縮率；</p><p>　　——塑件的基本尺寸。</p><p>　　按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的。</p><p>　　（2）模具成型零件的制造誤差</p><p>　　模具成型零件的制造誤差也是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成

94、型塑件的尺寸精度也愈低。實(shí)踐表明，成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/3～1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值是可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT6～I(xiàn)T7級(jí)作為模具制造公差。</p><p>　?。?）模具成型零件的磨損</p><p>　　模具在使用過程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙

95、度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見，凡有脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應(yīng)考慮磨損。</p><p>　?。?）模具安裝配合的誤差</p><p>　　模具成型零件裝配誤差已經(jīng)在成型過程中成型零件配合間隙的變化，都會(huì)引起塑件尺寸的變化。</p><p>　　綜上所述，塑件在成型過程產(chǎn)生的最大尺

96、寸誤差應(yīng)該是上述各種誤差的總和。即：</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中 ——塑件的成型誤差；</p><p>　　——模具成型零件制造誤差；</p><p>　　——模具成型零件在使用中的最大磨損量；</p><p>　　——塑料收縮率波動(dòng)引起的塑件尺寸

97、誤差；</p><p>　　——模具成型零件因配合間隙變化而引起塑件尺寸的誤差；</p><p>　　——因安裝固定成型零件而引起的塑件尺寸誤差。</p><p>　　由此可見，影響因素多，累積誤差較大，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使累積誤差不超過塑件規(guī)定的公差值，即：</p><p><b>　　(4-3)</b></p&

98、gt;<p><b>　　式中，為塑件公差。</b></p><p>　　因此，生產(chǎn)塑件時(shí)，模具的制造公差和成型零件的磨損，是影響塑件尺寸精度的主要因素，所以 ，應(yīng)提高模具精度等級(jí)和減少磨損。</p><p>　　計(jì)算模具成型零件最基本的公式為：</p><p><b>　　(4-4)</b></p&g

99、t;<p>　　式中 a——模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸；</p><p>　　b——塑件在常溫下的實(shí)際尺寸；</p><p>　　s——塑料的計(jì)算收縮率；</p><p>　　2.型腔工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　由于生產(chǎn)中要考慮諸多因素，所以模具成型零件工作尺寸的計(jì)算公式就有不同的形式，設(shè)計(jì)中采用常用的按平均收縮率

100、、平均磨損量和模具的平均制造公差為基準(zhǔn)的計(jì)算方法，塑料的平均收縮率為：</p><p>　　(4-5) </p><p>　　式中 S ——塑料的平均收縮率；</p><p>　　——塑料的最大收縮率；</p><p>　　——塑料的最小收縮率；</p><

101、;p>　　經(jīng)查表可得ABS的=0.8%，=0.2%，于是可得：</p><p>　　在以下的計(jì)算中，塑料的收縮率平均收縮率。塑件精度為4級(jí)，塑件外型最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，與之對(duì)應(yīng)的模具型腔最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值，塑件內(nèi)形最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值，與之相對(duì)應(yīng)的模具型芯最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值。在以下計(jì)算中均采用平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算方法。模具制造公<

102、/p><p>　　差取z=Δ/4，平均磨損量取Δ/6。</p><p><b>　　型腔徑向尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　塑件上與型芯徑向有關(guān)的尺寸有：4mm，11.5mm ；（僅舉例說明）</p><p>　　對(duì)于中小型塑件適用于式子4-6，本塑件屬中小型產(chǎn)品，因此可以通過該式子計(jì)算出型腔的徑向尺寸，式4-6如下

103、所示：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中 ——型腔徑向尺寸(mm）；</p><p>　　——塑件外型徑向尺寸基本尺寸的最大尺寸（mm）；</p><p><b>　　S——平均收縮率；</b></p><p>　　△ ——塑件公差(

104、mm)；</p><p>　　——模具制造公差，可取IT7或IT8級(jí),或按制件公差的1/4~1/3計(jì)算.這里按IT8級(jí)計(jì)算</p><p>　?。?）型腔深度尺寸的計(jì)算</p><p>　　塑件上與型腔深度有關(guān)的尺寸有：2.5、4.5；（僅舉例說明）</p><p>　　對(duì)于中小型塑件適用于式子4-7，本塑件屬中小型產(chǎn)品，因此可以通過該式子計(jì)

105、算出型腔的徑向尺寸，式4-7如下所示：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中 ——型腔深度尺寸(mm）；</p><p>　　——塑件外型高度尺寸基本尺寸的最大尺寸（mm）；</p><p>　　S ——平均收縮率；</p><p>　　△ ——塑件公差(mm

106、)；</p><p>　　——模具制造公差，可取（1/3～1/4）△。在此取=1/4△</p><p>　　計(jì)算完成后再按IT7來進(jìn)行修正</p><p>　?。?） 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算</p><p>　　在塑料注射的注射過程中，型腔從合模到注射保壓過程中將受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度?？偟膩碚f，型腔所承受

107、的力大體有如下幾種：</p><p><b>　　合模時(shí)的壓應(yīng)力；</b></p><p>　　注射過程中塑料流動(dòng)的注射壓力；</p><p>　　澆口封口前一瞬間的保壓壓力；</p><p><b>　　開模時(shí)的拉應(yīng)力。</b></p><p>　　但型腔所受的力主要是注射

108、壓力和保壓壓力，并在注射過程中總在變化。在這些壓力的作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度，并產(chǎn)生溢料飛邊。當(dāng)塑料冷卻收縮時(shí)，隨著壓力的下降，型腔將會(huì)彈性回復(fù)，當(dāng)型腔的彈性變形恢復(fù)量大于塑件壁厚的收縮量時(shí)，將壓緊塑件，引起塑件頂出困難，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔強(qiáng)度不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生塑性變形，即引起型腔的永久變形，特別嚴(yán)重的會(huì)使型腔破裂，釀成事故。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型

109、腔的壁厚和底板厚度都要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過程中不產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算和選擇是十分重要的。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，塑件的尺寸較小，型腔板的厚度完全足夠，所以型腔板的厚度不用校核。</p><p>　　八.冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b><

110、;/p><p>　　利用型芯、頂桿、鑲拼件等的間隙排氣，不需要另外設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.冷卻裝置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了縮短成型周期，需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻，常用水對(duì)模具進(jìn)行冷卻，即在注塑完后通循</p><p>　　環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。設(shè)計(jì)原則

111、：</p><p>　　1.冷卻水孔數(shù)量盡可能的多，孔徑盡可能大；</p><p>　　2.冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等；</p><p>　　3.澆口處要加強(qiáng)冷卻；</p><p>　　4.冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位，以防漏水；</p><p>　　5.冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處；</p&

112、gt;<p>　　6.進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。</p><p>　　根據(jù)以上原則設(shè)計(jì)出模具的水流道，如圖19紅色輪廓線所示。</p><p>　　圖19冷卻水道示意圖</p><p>　　九.模仁與模架之間的安裝</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，模芯與模架之間的固定方式為階梯式固定，

113、采用這種固定方式，可以簡(jiǎn)化A板、B板的加工工藝，而且便于安裝，同時(shí)也簡(jiǎn)化了冷卻水道的設(shè)計(jì)時(shí)間和難度</p><p>　　圖20模具與模架的固定</p><p>　　十.模具立體圖與分解圖</p><p>　　模具立體圖如圖21所示，模具爆炸圖如圖22所示。</p><p><b>　　圖21模具立體圖</b></p

114、><p><b>　　十一．設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)收益匪淺，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： </p><p>　　1．培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能、提高分析解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　　2．接受模具設(shè)計(jì)工程師必須的綜合訓(xùn)練，提高實(shí)際工作能力。如調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和收集

115、資料并進(jìn)行分析的能力；制訂設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方案的能力；設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力；總結(jié)提高撰寫論文的能力。</p><p>　　3．檢驗(yàn)我綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力，是畢業(yè)的重要依據(jù)。</p><p>　　心得體會(huì)：我已踏入工作崗位。回想三年的大學(xué)生涯，可謂艱辛，但收獲是豐盛的。在這三年中，我掌握了許多模具設(shè)計(jì)與制造方面的知識(shí)，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)充分的發(fā)揮出來。我也從中認(rèn)識(shí)到自己的不足，彌補(bǔ)了缺乏的知識(shí)面，使專

116、業(yè)知識(shí)得到升華。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件雖然不算復(fù)雜，但我覺得是比較有特色的。通過本設(shè)計(jì)，對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問題，掌握了模具結(jié)構(gòu)及工作原理。使自己的所學(xué)的知識(shí)得以綜合運(yùn)用。通過對(duì)UG和AutoCAD的學(xué)習(xí)，從而有效的提高工作效率。模具設(shè)計(jì)中考慮很多因素，除考慮它的出模、分型面，還需考慮它成型的質(zhì)量，表面光潔度等。更重要的是考慮它的制造難度和加工成本。所以設(shè)計(jì)認(rèn)真分析塑料制品的結(jié)構(gòu)，尋求最佳的設(shè)計(jì)方案。應(yīng)用模具設(shè)

117、計(jì)的UG、工程圖設(shè)計(jì)的AutoCAD、文字處理排版Word等軟件更加得心應(yīng)手。遺憾沒有能用UG把整個(gè)模具的三維結(jié)構(gòu)畫出來，主要還二維為主從而二維缺乏直觀難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處！</p><p>　　在日后的工作學(xué)習(xí)中我定會(huì)不畏艱辛地深造和不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，爭(zhēng)取早日在模具行業(yè)中出人頭地。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>