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太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 第1頁
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：
蓋板注塑模具的設(shè)計
原始資料：
1．要求：
（1）蓋板結(jié)構(gòu)如圖所示:
（2）為蓋板選擇成型材料，設(shè)計成型模具。
2、生產(chǎn)批量：大
第2頁
畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：
1、 用PRO/E或UG完成塑件造型。
2、 塑件分析（結(jié)構(gòu)，使用性能，材料成型性能等分析）。
3、 確定成型工藝。
4、 選擇成型設(shè)備。
5、 模具關(guān)鍵零件強度校核。
6、 查閱與課題相關(guān)的文獻資料（其中中文文獻不少于15篇，英文文獻不少于3篇），并將其中1～2篇的英文文獻（約1萬英文字符）譯成中文。
主要參考文獻：
[1] 錢之勉. 塑料性能應(yīng)用手冊. 上海科技文獻出版社， 1980
[2] 塑料制品設(shè)計. 機械工業(yè)出版社
[3] 塑料制品生產(chǎn)工藝手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社
[4] 申開智. 塑料成型模具. 中國輕工業(yè)出版社，1993
[5] 丁溫. 實用塑料成型模具設(shè)計手冊. 西安交通大學(xué)出版社，1993
[6] 王明珠.工程制圖及計算機繪圖.北京：國防工業(yè)出版，1997
[7] 成大先. 機械設(shè)計手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2002
學(xué)生須提交的文件：
1、畢業(yè)設(shè)計說明書，篇幅不少于2萬字。
2、裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。圖紙數(shù)量不少于A0圖紙(折合)2張，其中手工繪圖量不少于1/3。
3、英文資料及譯文。
4、開題報告。
第3頁
進度安排：
設(shè)計工作日: 2015.3.27 ～ 6.19
第四周: 查閱與課題相關(guān)的期刊文獻，其中包括至少3篇外文文獻。
記錄各文獻的作者、題目、期刊名、期別、卷號、論文頁碼
等，翻譯其中1～2篇外文文獻（約1萬英文字符）。
第五周到第七周:畢業(yè)實習(xí)。
第八周:撰寫畢業(yè)設(shè)計開題報告。
第九到第十周:方案設(shè)計（包括討論、審查和修改）、設(shè)計基本計算、繪制草圖。
第十一到十五周:上機繪圖（包括審查和修改）及手工繪制零件圖。
第十六周:整理設(shè)計說明書與計算說明書。
第十七周:編寫設(shè)計計算說明書，形成畢業(yè)設(shè)計全部文件，準(zhǔn)備答辯。
第十八周:畢業(yè)答辯。
專業(yè)班級 11塑機01 學(xué)生 楊 冬
設(shè)計（論文）工作起止日期 2015.3.27 ～ 6.19
指導(dǎo)教師簽字 日期
專業(yè)（系）主任簽字 日期
分類號：
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題 目 蓋板注塑模具的設(shè)計
I
摘要：隨著高性能工程塑料的不斷發(fā)展，各種塑料制品行業(yè)，該行業(yè)需要繼續(xù)增長，注射成型工藝越來越多地用于成形制造的產(chǎn)品的各種性能要求。注塑模具設(shè)計的質(zhì)量，對注塑機的生產(chǎn)效率直接影響成型，產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。模具可以是一個很好的注射成型上百萬次，因為其較長的壽命，在另一方面，降低了塑件的成型和模具成本，作為一個結(jié)果，一個好的更換，維修少，從而提高生產(chǎn)效率。為了滿足日益增長的工業(yè)需求和生活質(zhì)量的需要，應(yīng)繼續(xù)研究和開發(fā)，已被設(shè)計來提高注塑模具的性能，滿足各行各業(yè)的需求。
在本設(shè)計中，通過對蓋板，CAD模具設(shè)計和開發(fā)利用包括凸，凹模的設(shè)計，頂出機構(gòu)的設(shè)計，注射機的選擇和校核，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，模具及其他工作選擇。在本設(shè)計中，重點設(shè)計了以成形件的凸，凹模的設(shè)計，澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計的靈魂和冷卻設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計直接影響著塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率[ 1 ]。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計工作的關(guān)鍵。同時，模具溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著直接的影響，對模具的凝固時間和收縮應(yīng)力，模具溫度的控制直接影響，從而影響模具和塑料件質(zhì)量的成型周期，和表面粗糙度。大小的凸，凹模尺寸，澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計重點和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過這樣的設(shè)計，我們首先學(xué)習(xí)了解當(dāng)前的形勢和發(fā)展情況，中國塑料模具結(jié)構(gòu)和成型工藝的模具及注塑模具設(shè)計的基本原理。
關(guān)鍵詞：蓋板；注射模；設(shè)計；ABS
Abstract: with the development of high performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, the injection molding process is more and more used in various performance requirements for manufacturing products. The quality of injection mold design, injection molding machine for the production efficiency directly affects the forming, quality and cost of products. The mold can be a very good injection molding millions of times, because of its long life, on the other hand, reduces the cost of molding and mold plastic parts, as a result, a good replacement, repair, so as to improve the production efficiency. In order to meet the growing needs of the industry and the quality of life needs, should continue to research and development, has been designed to improve the performance of the plastic injection mold, to meet the needs of all walks of life.
In this design, the cover plate, the design and development of CAD die comprises a convex, concave mold design, the ejection mechanism design, selection and optimization of injection machine, the design of gating system, cooling system design, mold and other work. In this design, designed to focus on forming the convex, concave die design, gating system, cooling system. The gating system is the soul of the mold design and cooling design, the design of gating system directly affects the plastic parts molding quality and production efficiency [1]. Therefore, the design of gating system of injection mold design is the key work. At the same time, the mold temperature has a direct impact on the quality of plastic parts and production efficiency, solidification time and shrinkage stress of die and mold temperature control of a direct impact, thus affecting the molding cycle of molds and plastic parts quality, and surface roughness. The size of the convex die size, focus on design and system structure design of gating system and cooling system. Through this design, we first learn to understand the situation and the current development situation, basic principle of injection mold and die design Chinese plastic mould structure and injection molding process.
Keywords:cover; injection mould; design; ABS
IV
目 錄
第1章 緒論 1
1.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè) 1
1.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向 2
第2章 蓋板塑料模工藝設(shè)計 6
2.1蓋板塑件的工藝分析 6
2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù) 6
2.1.2蓋板塑料的選材 6
2.1.3 ABS材料成型特性 7
2.2注射成型基本過程 7
2.3蓋板的設(shè)計件 9
第3章 注射機的選擇和校核 10
3.1注射機規(guī)格的選擇 10
3.2注射機的校核 10
3.2.1注射機注射容量的校核 10
3.2.2注射機注射壓力的校核 11
3.2.3注射機鎖模力的校核 11
3.2.4注射機模具厚度校核注射機模具厚度校核 12
3.2.5注射機最大開模行程校核 12
3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇 12
3.3.1確定型腔數(shù)目 12
3.3.2分模面的選擇 12
第4章 澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計 14
4.1澆注系統(tǒng)設(shè)計 14
4.1.1主流道的設(shè)計 14
4.1.2分流道的設(shè)計 14
4.1.3澆口設(shè)計 15
4.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計 16
4.1.5澆注系統(tǒng)的平衡 16
4.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計 16
4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計 17
4.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性 17
4.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算 18
第5章 成型零件設(shè)計 22
5.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 22
5.2 成型零件的尺寸確定 23
第6章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 25
6.1脫模機構(gòu)設(shè)計 25
6.1.1脫模機構(gòu)的分類 25
6.1.2脫模機構(gòu)設(shè)計原則 25
6.2導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 25
6.2.1導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計原則 25
6.2.2導(dǎo)柱的外形尺寸計算 26
6.2.3導(dǎo)向孔的設(shè)計 26
6.2.4導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 27
6.3定位圈 27
6.3.1定位圈的定義 27
6.3.2導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 27
6.4主流道襯套 27
6.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計 27
結(jié) 論 30
參考文獻 33
致 謝 34
第1章 緒論
1.1蓬勃發(fā)展的模具工業(yè)
塑料模具是在一個特定的形狀具有一定形狀和尺寸的塑料工具形狀。塑料模具塑料制品和易于使用的生產(chǎn)，外觀要求的運行質(zhì)量，對模具的各方面的物理性能有顯著的影響，并應(yīng)滿足要求，效率高，操作方便，結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低。在一個合理、高效的設(shè)備現(xiàn)代塑料加工技術(shù)，先進的模具是必不可少的三個重要因素。尤其是塑性加工技術(shù)的塑料模具，對備件的需求和設(shè)計實現(xiàn)所需的一個很重要的角色。因此，塑料模具制造也提出了更高的要求。因此，不停地促進模具的開發(fā)。
模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭力的技術(shù)水平。隨著中國加入“WTO”加快腳步不停。”中國模具行業(yè)入世”將產(chǎn)生重大而深遠的影響，經(jīng)濟全球化的勢頭越來越明顯，與世界許多知名公司的持續(xù)變革，國內(nèi)和國際市場的進一步的今天，該行業(yè)將經(jīng)歷一個巨大的影響，競爭將更加激烈。在這樣一個艱難的行業(yè)背景，通過對中國的模具制造水平不停止改革，我們的技術(shù)人員創(chuàng)新有了很大的提高，大型，復(fù)雜，精密，上一個新臺階、效率高、壽命長的模具。
塑料成型塑料制品已成為產(chǎn)品的實際價值的重要組成部分。工作人員已超過40種的塑料成型方法。其中最重要的是，注塑，擠出，吹塑和壓制。他們占了近85%，塑料成型；注射特別突出，超過塑料成型30%會計。注射成型的熱塑性塑料的成型方法，幾乎所有的熱塑性塑料可以用這種方法成型，部分熱固性塑料也可用于注射成型。
從20世紀(jì)80年代早期的第二十世紀(jì)80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床產(chǎn)業(yè)中分離出來，和一個獨立的工業(yè)部門的發(fā)展，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的價值。然后，隨著模具技術(shù)的發(fā)展，模具行業(yè)也被廣泛用于航空航天，汽車，電子，儀器儀表，輕工，塑料制品，日用品等工業(yè)部門。在發(fā)達國家，人們認為，沒有死亡，沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。模具享受“重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)”；“一個企業(yè)的心“；”的美譽，富裕的社會的一種力量”。改革開放以來，在中國模具工業(yè)的發(fā)展也很迅速。近年來，15%的年增長率快速發(fā)展。模具企業(yè)如竹筍春雨，快速啟動后，發(fā)展。
隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷擴大，中國的模具技術(shù)水平較高，可以做成很大，反映現(xiàn)代模具設(shè)計與制造水平的精密模具，模具的部分已達到國際先進水平。雖然中國模具工業(yè)有了長足的進步，對模具的部分已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量和質(zhì)量還不能滿足國內(nèi)市場的需求，大型，精密，復(fù)雜模具仍需要每年進口1000000000美元。為了減少模具工業(yè)發(fā)達國家之間的差距，模具在中國正朝著大型，精密，復(fù)雜模具的開發(fā)；加強模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；推廣CAD／CAM／CAE技術(shù)的發(fā)展。
1.2塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀和技術(shù)的主要發(fā)展方向
（1）現(xiàn)狀
塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，在我國起步比較晚，但是，發(fā)展非常迅速，特別是近幾年來，無論在質(zhì)量上有了很大的發(fā)展，技術(shù)和制造能力，取得了巨大的成就。中國30年的發(fā)展歷程，過去90年在海外的塑料模具的發(fā)展，現(xiàn)在有相當(dāng)規(guī)模。1987我有塑料產(chǎn)量已達2970000噸，居世界第五位。現(xiàn)在，中國的塑料工業(yè)已形成完整的具有相當(dāng)規(guī)模，設(shè)計系統(tǒng)，塑料模具的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)，CAABS技術(shù)具有相應(yīng)的。塑料生產(chǎn)，加工，塑料機械及設(shè)備。模具工業(yè)以及科研等，都已發(fā)展都了一定規(guī)模。
近年來，在中國塑料模具已取得了很大的進步，大型，復(fù)雜，高效、長壽命的模具和一個新的水平，尤其是在高技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度，性能的幾個方面列舉如下：
（1）的CAD／CAM／CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是處理，計算機建模，通過數(shù)控機床編程與加工一直是主要的方法，CAE軟件也得到了廣泛的應(yīng)用，提高設(shè)計水平。
（2）和熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用，爭取進一步提高，加熱裝置的通道，自制的熱噴嘴和熱噴嘴的介紹已經(jīng)應(yīng)用，有的已達到國際先進水平。
（3）氣體輔助注射技術(shù)已應(yīng)用，許多廠家都采用此技術(shù)，如熊貓公司開發(fā)的氣輔模具，用C型分析軟件進行氣輔模具研制成功。
（4）高質(zhì)量的塑料模具鋼的應(yīng)用，注塑模具現(xiàn)在少采用45鋼，P20鋼廣泛應(yīng)用，大大提高了使用壽命和表面光潔度。
（5）抽芯機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，許多制造商設(shè)計具有結(jié)構(gòu)新穎，易于脫模，脫模機構(gòu)的優(yōu)點，具有創(chuàng)新意識，并解決了很多難題之前釋放但與發(fā)達國家。
（6）精密，大型，復(fù)雜，模具制造水平高的生活有了很大的提高。的尺寸精度高，模具零件需要互換，塑料模具的復(fù)雜形狀的零件，由于技術(shù)的CAD三維注塑成型計算機模擬使用，氣輔技術(shù)先進的方式，使模具已達到國外同類模具的水平。模具的壽命已達到1000000或更高。
中國的模具行業(yè)在“九五”期間盡管發(fā)展迅速，但與一些快速發(fā)展的國家，目前在我國仍然是一個相當(dāng)大的差距。據(jù)統(tǒng)計，CAD，CAE應(yīng)用，發(fā)達國家比中國高得多，而應(yīng)用程度，中國都遠低于香港，臺灣。特別是在流程軟件和很酷的軟件，發(fā)達國家已經(jīng)普及，中國才剛剛開始。大的差異，感覺。在模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)件模具方面，發(fā)達國家已經(jīng)流行，并實現(xiàn)商業(yè)化，以及中國大陸的國家標(biāo)準(zhǔn)尚未實現(xiàn)商業(yè)化。在發(fā)達國家中管技術(shù)已經(jīng)熱流道和熱的大量使用，并形成了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和。但在中國大陸，70年代開始研究到目前為止沒有標(biāo)準(zhǔn)。
在發(fā)達國家，塑料模具工業(yè)發(fā)達地區(qū)小、專業(yè)化方向發(fā)展；向技術(shù)密集型發(fā)展；高技術(shù)和高技術(shù)相結(jié)合；生產(chǎn)規(guī)模小而見長的專業(yè)和靈活的組合。而在中國大陸則剛好相反。獨立的模具廠生存；屬于勞動密集型企業(yè)；有一種傾向，忽略高技能；大而全的；沒有專業(yè)的和靈活的組合規(guī)劃。和大型，精密，復(fù)雜，長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出，高檔模具進口比例超過40%，和一些模具有盈余。
（2）發(fā)展趨勢
隨著人類社會的不斷進步不斷發(fā)展和高新技術(shù)，人們對產(chǎn)品的要求越來越高，這促使我們必須大力發(fā)展模具設(shè)計技術(shù)。塑料模具的設(shè)計技術(shù)的世界也給予了高度重視，投入了大量的研究和開發(fā)。在塑料模具的未來主要進行了以下幾個方面的國際發(fā)展趨勢：
①在模具設(shè)計制造中全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑，實踐證明，CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。
②注射模CAD的實用化
塑料模Mold——Flow或C——Flow軟件和塑料模Mold——Cool或C——Cool軟件已經(jīng)商品化，注射模CAD正向?qū)嵱没较蜻~進。我國政府對注射模CAD實用化進程也十分重視。專門組織了“八五”國家重點技術(shù)攻關(guān)項目“注射模CAD/CAM/CAE集成系統(tǒng)研究”。目前，美國PSP公司的IMES專家系統(tǒng)，能幫助模具設(shè)計人員用專家的知識解決注射模的問題。
③塑料模專用材料研究和開發(fā)
目前，塑料模鋼擁有的類型有：基本型、預(yù)硬化型、時效硬化型、熱處理硬化型、馬氏體時效鋼和粉末冶金模具鋼等鋼種。在“八五”期間，國家也組織了諸多鋼鐵廠單位大力研究和開發(fā)塑料模專用系列鋼，這將進一步擴大和完善塑料模鋼材。
④塑料模加工程控化
機械技術(shù)與電子技術(shù)的密切結(jié)合，日益更多地采用數(shù)控數(shù)顯、計算機程序控制的加工方法，實現(xiàn)高層次、多工位加工，使塑料模在質(zhì)量上、效率上產(chǎn)生一個新的飛躍。⑤模具研磨拋光自動化、智能化
模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,我國目前仍以手工研磨拋光為主,不僅效率低（約占整個模具周期的1/3),且工人勞動強度大,質(zhì)量不穩(wěn)定,制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此,研究拋光自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數(shù)控研磨機,可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，生活的新技術(shù)不斷取得新的進展和突破，不斷發(fā)展的市場經(jīng)濟，帶動更多的工業(yè)產(chǎn)品和多品種，小批量，高質(zhì)量，低成本的方向，是多種產(chǎn)品的模具制造的關(guān)鍵工藝設(shè)備的要求越來越高，模具將有以下發(fā)展勢頭：
1模具CAD／CAM／CAE技術(shù)將越來越深入人心，發(fā)揮著越來越重要的作用。CAD／CAM／CAE網(wǎng)絡(luò)將開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的整合統(tǒng)一，兼容性和專業(yè)。CAD／CAM軟件，智能對象，基于制造的特點，將得到長足的進步。模具三維分析更清晰的重要性。國產(chǎn)CAXA軟件系統(tǒng)，功能和造血干細胞的系統(tǒng)和z-molo軟件將繼續(xù)改進和完善水平。
2模具的精度將越來越高，越來越多，現(xiàn)在模具的精度已達到2 ~ 3毫米，長1毫米的精密模具將上市。作為微觀和精度要求的不斷提高，超精密加工的需要發(fā)展。另一方面，由于成型零件越來越多的多腔模具和要求，開發(fā)和有效利用，將需要大規(guī)模的。
3隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具塑料模具中的比重將逐步提高，為模具熱流道技術(shù)可以提高生產(chǎn)力和零部件，原材料的質(zhì)量，并可大大減少工件，所以熱流道技術(shù)的應(yīng)用將得到快速發(fā)展，將逐漸增加比例。
4，不斷完善和發(fā)展的塑性成形工藝，氣輔模具及適應(yīng)模具壓注射成型技術(shù)和發(fā)展?？梢愿纳仆庥^和氣體輔助注射成型技術(shù)的內(nèi)在質(zhì)量的塑料部件。與注射壓力低，變形小，節(jié)約原材料，提高了生產(chǎn)效率，大大降低了成本優(yōu)勢從等等。高壓噴射可以減少樹脂的收縮，提高了塑件的尺寸穩(wěn)定性，提高其精度。
5經(jīng)濟快速模具技術(shù)具有廣闊的前景，在快速原型（RP）的快速模具制造（RT）的出色表現(xiàn)。在第二十一世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比重將達到75%。模具的生產(chǎn)周期將越來越短，成本會相應(yīng)降低。精度和RP + RT壽命能滿足生產(chǎn)的要求成為國內(nèi)和國際的RPM行業(yè)使用大力發(fā)生的領(lǐng)域，大力快速模具制造（RTM）的發(fā)展，一些新的快速成型方法的出現(xiàn)，RPM是電腦，激光，光學(xué)掃描，新的先進材料，計算機計算機輔助設(shè)計（CAD），計算機輔助制造（CAM），數(shù)值控制（CNC）高新技術(shù)的應(yīng)用。它可以用來直接或間接快速模具?？焖倌＞咧圃旒夹g(shù)以滿足市場的需求，將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展勢頭。
6模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將更加廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)件不僅可以縮短成型周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，因此模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將更加廣泛，在模具市場將成為一個非?；钴S和迅速發(fā)展的產(chǎn)品。
模具開發(fā)7三維掃描儀和高速，逆向工程技術(shù)已成為模具制造，信息傳輸方便，模具CAD／CAM是一項關(guān)鍵技術(shù)。
8高性能模具鋼的消費也在快速增長，因為更多的模具鋼的要求更高，為發(fā)展高強度，高硬度的迫切需要，高耐磨性，機械加工，熱處理，模具材料性能的導(dǎo)熱系數(shù)，并得到廣泛的應(yīng)用。如各種軌道型材模具，塑料，PVC。
隨著塑料鋼的進一步發(fā)展，塑料模具將繼續(xù)加大發(fā)展步伐的比例將高于死亡。模具的要求也越來越高，市場份額將逐步擴大高檔模具。
36
第2章 蓋板塑料模工藝設(shè)計
2.1蓋板塑件的工藝分析
2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)
塑料是在室溫下為高分子聚合物的高彈態(tài)。這是樹脂（聚合物）為主要成分，改善其加工性能的添加劑的使用性能，在一定的溫度，壓力，溶劑的影響，模具可成型為一定形狀和塑料零件的尺寸，并能保持一類的材料，在正常的溫度和壓力，在形式的多樣性，并具有不同的性能不同的塑料。塑料一般具有重量輕，低密度的優(yōu)點，比強度高，電，熱，聲和優(yōu)良的絕緣性能，耐腐蝕性能和光學(xué)性能強，耐磨性強，優(yōu)秀的。塑料成型過程中在許多方面的性能特點，一些操作相關(guān)，一些特性直接影響成型方法及工藝參數(shù)的選擇。熱塑性塑料，成型工藝參數(shù)包括收縮期，流動性，相容性，吸濕性和熱靈敏度和熱力學(xué)性質(zhì)，結(jié)晶度和取向
2.1.2蓋板塑料的選材
塑料材料是根據(jù)材料的選擇和使用，為空調(diào)遙控器后，他不需要一個很大的負載，其工作溫度不高，因此要求的耐熱性不高。根據(jù)需要和條件看，一般塑料結(jié)構(gòu)材料能滿足他們的要求，因此在材料的空調(diào)遙控器蓋材料的選擇。為塑料材料的一般結(jié)構(gòu)，主要是在高，低密度聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，高抗沖聚苯乙烯樹脂，玻璃鋼和丙烯晴共聚物等。但塑件注射模設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)在優(yōu)良的初步選擇注塑成型材料，低密度聚乙烯，聚丙烯，ABS，聚碳酸酯和其他四種材料作為原材料制造蓋板。
2.1.3 ABS材料成型特性
①無定形塑料,流動性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥，也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。
②高料溫,高模溫,材料分解溫度為>270度，對精度要求較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤度高，耐熱塑件,模溫宜取60-80度。
③如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆口位置等方法。
2.2注射成型基本過程
圖2.1. 注射成型基本過程
生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作一般是為了使注射成型生產(chǎn)順利進行和保證制件質(zhì)量，在生產(chǎn)前進行的包括原料的預(yù)處理、清洗機筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。
1、原料的預(yù)處理
原料的預(yù)處理包括三個方面：一是質(zhì)量檢驗，造型材料的分析。這一部分包括材料，水含量測試的顏色，紋理，無雜質(zhì)，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性，收縮率。粉狀物料，在注塑前還將制成小丸的要求。兩個，著色。根據(jù)塑件成型的產(chǎn)品需求，成型材料中添加一個顏色或顏色的材料，以達到所需的顏色。粉狀或粒狀熱塑性塑料的著色，用直接法和間接法兩種方法實現(xiàn)。前者稱為著色的方法，它是天然的彩色塑料著色劑和精細的簡單混合粉末可直接用于成型，或其他用于塑化成型。該方法比較簡單，容易操作。間接染色方法相比是更困難的，它需要使用被稱為“塑料粒子、彩色塑料顆粒高的顏料濃度色母比例稱重放入攪拌機，攪拌，然后發(fā)送到成型設(shè)備的使用。其步驟簡單，容易染色的分散均勻，色澤明亮的部分和沒有顏料粉塵污染，并能實現(xiàn)自動著色工藝。但因為它是簡單和自然的彩色塑料顆?；旌?，沒有混合功能或只成型設(shè)備的混合功能很差，所以當(dāng)成型顏色均勻性高的產(chǎn)品不需要使用顏色形成材料。三，預(yù)熱和干燥。對材料的吸濕性和粘性的水性強，預(yù)熱干燥適當(dāng)根據(jù)水的要求允許的注射成型工藝，以在材料和揮發(fā)水分太多出去，成型后的產(chǎn)品以防止氣泡和裂紋缺陷，而且可以避免注水時間的降解。但是，吸濕性和粘性的水是不強的材料，如果包裝是更好的可以不預(yù)熱干燥。
2、清洗料筒
如果你需要在塑料制品的生產(chǎn)，改變顏色或更換，更換材料在熱分解或降解反應(yīng)時間形成的過程中發(fā)現(xiàn)，對注塑機清洗桶的需要。通常，筒柱塞式機庫存量大，必須拆卸清洗機筒，螺桿機筒，可用于清潔空氣噴射的方法。
3、預(yù)熱嵌件
本程序主要用于塑料插入，因為金屬和塑料收縮率不同，導(dǎo)致插入周圍的塑料易收縮應(yīng)力和裂縫，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在成型前可插入的預(yù)熱溫度，減少它融化的塑料在成型，避免或全塑性收縮應(yīng)力和裂紋插入的抑制作用。
4、選擇脫模劑
常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油等。其中除了硬脂酸鋅不能用于聚先胺外，這三種脫模劑對于一般塑料均可使用，尤其是硅油的脫模效果是最好的，只要對模具施用一次，即可以長效脫模，但是價格昂貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具而液體石蠟多用于中低溫模具。另外，對于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑，否則將影響制品的透明度。
加料：計量將粒料和粉料加入料斗，通過料斗進入注射機料筒，物料一般是在注射機的料筒中塑化。通過對塑化計量的計算設(shè)定好后，物料在設(shè)定的計量中塑化完全，即粒料和粉料變成塑料熔體后，注射模閉合，注射機注射充模。
注射充模：注射充模一般劃分為流動充模、保壓補縮和倒流三個階段。注流指的過程中熔體注射將好的塑料進入模腔。在注射壓力注射過程中隨時間而變化，流動期，噴射壓力、噴嘴壓力迅速上升，而腔（柵極端子）壓力接近于零，所以注射壓力主要是用來克服阻力，熔體在模腔中的思想。在填充過程中，熔體流入模腔，模腔壓力的急劇增加，注射壓力和噴嘴的壓力將增加到最大，然后停止變化，注射壓力對熔體起兩個作用，一是克服在模具型腔的液流，二是壓實熔融程度。包裝料，夾持進給階段從熔體充滿型腔在機筒螺桿回現(xiàn)在開始。壓力定義為熔體的注射壓力，模腔的壓實過程，喂養(yǎng)是注塑機的包裝工藝，模具型腔逐漸開始空冷熔體由于成型收縮，美聯(lián)儲的行動。反在機筒柱塞或螺桿后退（即解除保羅的壓力），熔體在澆口和流道流動方向相反的方向。
冷卻：冷卻凍結(jié)時間開始從大門，放行產(chǎn)品到目前為止，這是注射成型過程的最后階段。在這個階段，有問題的注模腔壓力，冷卻部分的密度，熔體在模和脫模條件。
的后處理部分：從模具零件，在塑性成形過程中熔體的流動行為的溫度和壓力是非常復(fù)雜的，再加上不均勻的熔體流動前沿和冷卻速率不同填充塊后，往往會出現(xiàn)一些結(jié)晶，部分不均勻取向和收縮，產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶，取向和收縮應(yīng)力，脫模后的變形的影響，還可使機械零件
可轉(zhuǎn)換的光學(xué)性能，和表面質(zhì)量，甚至開裂，需要解決一系列我們必須作出相應(yīng)的處理問題。
當(dāng)這個過程完成后我們將推出的產(chǎn)品，卸料，清洗模具，可總回筒重新塑化注射成型周期，開始循環(huán)。
2.3蓋板的設(shè)計件
該塑件經(jīng)測量所得，其基本幾何值為：
密度：p=0.9g/cm3；
體積：V=21cm3；
質(zhì)量：M=18.9g；
長度：L=150mm；
塑件平均寬度：B=60mm；
投水平投影面積：S=73.4cm2；
制件表面積：S=194.3cm2
第3章 注射機的選擇和校核
3.1注射機規(guī)格的選擇
注射機為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注射機。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注射機。
在此我們通過假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注射機的規(guī)格。初步設(shè)計模腔個數(shù)為兩個，ABS材料的密度p為p=0.9g/cm3（0.9~0.91）。通過測量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計兩個模腔，那么每次注射機的注射量必須大于：2M= 2×21cm3=42cm3。根據(jù)注射機的最大注射量初步選擇型號為XS?Z?60的注射機，其工藝參數(shù)如下：
螺桿直徑/mm：φ38
注射容量cm3：60
注射壓力/105Pa：122
鎖模力/10KN：500
最大成型面積/cm2：130
模板最大行程/mm：180
定位孔直徑/mm： 55mm
模具厚度/mm：（最大）：200（最?。?0
噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：φ4
3.2注射機的校核
3.2.1注射機注射容量的校核
模具設(shè)計時，必須是得在一個注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的80%以內(nèi)，且在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj
式中：V（M）——一個成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3或g；
n—— 型腔數(shù)目；
Vn（Mn）——單個塑件的容量或質(zhì)量，cm3或g；
Vj（Mj）——澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3或g；
故應(yīng)使0.8Vn+Vj≤0.8Vg或M=0.8Mn+Mj≤0.8Mg式中：Vg（Mg）——注射機額定注射量，cm3或g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對注射量進行校核）得：M=nMn+Mj=2×18.9+5.5=43.3g≤0.8Mg=0.8×60=48g滿足要求上式中的：
Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤≈5.5g
由于為制件所選的材料為ABS，該材料非熱敏性材料，所以只需對其進行最大注射量即可，不必對其進行最小注射量的校核。
3.2.2注射機注射壓力的校核
注射壓力的校核是校驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注射機額定的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力，因此注射機的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。制件成型時所需要的注射壓力，與塑料品種、注射機類型、噴嘴形狀、制件形狀的復(fù)雜程度和澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)系?？梢愿鶕?jù)塑料的成型工藝參數(shù)數(shù)據(jù)來確定制品成型時所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得ABS材料的成型注射壓力在（70~120Mpa）之間，而我們所選擇的注射機的額定注射壓力為119Mpa，在其設(shè)定的注射壓力之間，滿足工藝要求。
3.2.3注射機鎖模力的校核
當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注射機軸向的很大的推力，該推力的大小必須小于注射機的鎖模力，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗公式算得：P=KPo
式中：P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）
Po —— 注射壓力（MPa）
K —— 壓力損耗系數(shù) 0.2~0.4
將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.2~0.4)×119MPa=23.8MPa~47.6MPa
在該次設(shè)計中，并基于ABS這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa再由公式T=PS計算推力大小。
式中：T —— 塑料熔體在注射機軸向上的推力（MPa）
P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPa
S —— 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）
將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa×73.4cm2≈220.2KN≤500KN滿足要求經(jīng)校核合格。
3.2.4注射機模具厚度校核注射機模具厚度校核
注射機規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計的模具的厚度必須要在注射機規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當(dāng)模具厚度小時，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足Hmin
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