帶柄水杯的注塑模具設(shè)計(jì)與制造

1任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向：水杯注塑模設(shè)計(jì)與制造題目：水杯注塑模設(shè)計(jì)完成日期：2016.5.25一、題目來源：老師布置任務(wù)與查閱資料二、設(shè)計(jì)要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求）模具的工藝分析，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝，脫模機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，注射成型模具和注射機(jī)的配合。要求作品表面無氣泡，表面光滑，無明顯模具痕跡 二、個人重點(diǎn)：重點(diǎn)為模具的工藝分析，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝，脫模機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，注射成型模具和注射機(jī)的配合。難點(diǎn)為軸承各零件的三維建模及模型分析，需要在一定的平臺上進(jìn)行模擬分析及仿真開模和各種制模方案的研究，這個平臺能進(jìn)行整個模具的各種仿真過程如各種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2湘潭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目： 水杯設(shè)計(jì) 院 系： 湘潭職院醫(yī)電學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班 級： 機(jī)制 13301 班 學(xué)生姓名： 張磊 學(xué) 號： 201303040120 同組學(xué)生： 李志明 指導(dǎo)教師： 彭福人 填表日期： 2015 年 5 月 20 日3一、選題的依據(jù)及意義畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為塑料水杯的注朔料模具設(shè)計(jì)。我國朔料模工業(yè)不斷地發(fā)展，朔料制品在我們的日常生活中不斷的演變，價值也越來越重要，演變成各種各樣的東西。種類也越來越多，制造越來越精致美觀。在未來的模具市場中，朔料模具發(fā)展的速度高于其它的模具，在模具比例將有很大的提高。隨著技術(shù)的不斷地發(fā)展塑料模具在市場具有很大的優(yōu)勢，如水杯是我們在日常生活中一件必不可少的生活用品，而朔料水杯則以其精至美的外觀，低廉的價格,以及耐用的特點(diǎn)而受到我們的歡迎。朔料水杯外形雖然看似簡單，但是注朔模具的設(shè)計(jì)制作所設(shè)計(jì)的知識面與知識點(diǎn)較多，能比較全面的反應(yīng)一些注朔模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢模具在日常生活中有著極其重要的用途。比如汽車，電子，電氣，航空，儀表，輕工，塑料，日常用品等工業(yè)的工藝設(shè)備，沒有模具就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。模具不是一般的工藝設(shè)備，而是技術(shù)密集型的產(chǎn)品，工業(yè)發(fā)達(dá)國家把模具作為機(jī)械制造方面的高科技產(chǎn)品來對待。國內(nèi)當(dāng)今注塑迅速發(fā)展，但是與國際水平卻相差很遠(yuǎn)。從整體來看，中國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多進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍然很大。主要缺陷明顯的表現(xiàn)在精度不高，技術(shù)含量低、復(fù)雜程度低等缺點(diǎn)。嚴(yán)重的阻礙著國內(nèi)電子業(yè)的發(fā)展。一些大型、精密、復(fù)雜、長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，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，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。因此中國塑料模具行業(yè)和國外先進(jìn)水平相比，主要存在一下問題：發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低；工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差；大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足；供需矛盾短期難以緩解；體制和人才問題的解決尚需時日。這些都嚴(yán)重的阻礙著國內(nèi)電子業(yè)的發(fā)展。設(shè)計(jì)出好的產(chǎn)品卻無法做出是我模具業(yè)的最大不足。因此，注重科技含量，借助了國外的先進(jìn)理論技術(shù)則尤為重要。大型化、高精密度、多功能復(fù)合型將是未來模具的發(fā)展方向，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高，并且隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。其中精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具等高檔塑料模具也會加大研制與開發(fā)。4三、本課題研究內(nèi)容1.查閱與注塑模具設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)。2. 用 UG 軟件實(shí)現(xiàn)模具型腔和型芯的設(shè)計(jì)，演示分模過程,并分析成型件的合理。掌握三維軟件，完成水杯注塑模具的設(shè)計(jì)及理論計(jì)算。3.最后在此基礎(chǔ)上完成一套完整的模具設(shè)計(jì), 繪制出模具的裝配圖和零件圖?？赡苡龅降碾y題及解決方法：1.注射工藝參數(shù)的確定，在試模時根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。2.分型面的選擇，根據(jù)分型面的選用原則確定。3.型腔數(shù)的確定，可采用注射機(jī)的注射量來確定。4.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。四、本課題研究方法1、選定設(shè)計(jì)依據(jù)樣件，并在樣件上提取有用的制模信息，包括分型面的位置、澆口的位置和形狀、推出形式或推桿位置等等。2、選定型腔的布局與模架，主要包括：確定塑件在模具中的排布；確定型腔的成型方式；確定冷去水道的分布方式；確定模架大小；模板厚度尺寸的選定。3、模具圖紙的繪制，主要包括：繪制裝配草圖；拆分零件；完善裝配圖。 4、整理設(shè)計(jì)材料，總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并做最后審查?？尚行苑治觯?.對 UG 軟件有一定的了解掌握。2.對注塑模具設(shè)計(jì)有一定的理論基礎(chǔ)。3.本模具結(jié)構(gòu)合理、緊湊、簡單，符合生產(chǎn)要求。綜上所述，本模具的設(shè)計(jì)方案是一較為可行的設(shè)計(jì)方案。5五、研究目標(biāo)、主要特色（創(chuàng)新）及工作進(jìn)度重點(diǎn)為模具的工藝分析，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝，脫模機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，注射成型模具和注射機(jī)的配合。難點(diǎn)為軸承各零件的三維建模及模型分析，需要在一定的平臺上進(jìn)行模擬分析及仿真開模和各種制模方案的研究，這個平臺能進(jìn)行整個模具的各種仿真過程如各種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用的途徑：采用 PRO/ENGINEER模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)來制作三維模型，進(jìn)行軸承的各個系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和各種制模方案的制定。PRO/ENGINEER 模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供的曲面創(chuàng)建功能來創(chuàng)建主分型曲面和各種曲面創(chuàng)建。使用專家模架系統(tǒng) EMX增強(qiáng) pro/engineer模具設(shè)計(jì)和細(xì)化模架。使用 EMX系統(tǒng)可以是設(shè)計(jì)者針對自己的設(shè)計(jì)要求，方便的修改細(xì)節(jié)參數(shù)，最終方便設(shè)計(jì)出理想的高質(zhì)量模具，大大減少塑料模具所需的設(shè)計(jì)、定制和細(xì)化模架部件和組件的時間。使用 EMX插件來設(shè)計(jì)模架有如下特點(diǎn)：1通過 2D的特定的圖形用戶界面（GUI） ，快速實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、添加、修改模架部件2內(nèi)建大量模架庫，支持 15個模型組件供應(yīng)商信息3智能模具組件及組裝4可自動生成各模板的 2D工程圖，自動創(chuàng)建 BOM表5可進(jìn)行干涉檢查及開模仿真。6六、主要參考文獻(xiàn)【1】 翁其金. 塑料模塑成型技術(shù) . 機(jī)械工業(yè)出版社，【2】 彭建聲. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，【3】 唐志玉. 模具設(shè)計(jì)師指南. 國防工業(yè)出版社， 【4】 塑料模設(shè)計(jì)手冊編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社， 【5】 賈潤禮，程志遠(yuǎn). 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊. 中國輕工業(yè)出版社， 【7】 黃毅宏. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社， 【8】 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，【9】 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生. 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊. 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 7目 錄前言11緒論12原始資料22.1塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求22.2塑料品種牌號22.3制品圖樣72.4 塑料制品成型性能83基本參數(shù)883.1 注射機(jī)選擇83.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算93.3 模架選擇. . . .94成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)104.1聚苯依稀的收縮率（S）.104.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)114.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)125 模具結(jié)構(gòu)135.1制品把手部分的成型結(jié)構(gòu)135.2 哈夫結(jié)構(gòu)及尺寸145.3 模具結(jié)構(gòu)圖145.4模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核166 澆注系統(tǒng)196.1 概述 .196.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).197推出機(jī)構(gòu).207.1 概述.207.2哈夫推出機(jī)構(gòu).208.導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu)238.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu).238.2支承零件.238.3緊固件及其他附件.239 模 具 的 裝 配239.1 模具的裝配順序.249.2 開模過程分析.24總結(jié).25參考文獻(xiàn).26致謝.27前言塑料制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和日常生活中的方面得到廣泛應(yīng)用。特別是在電子業(yè)中則為突出。電子產(chǎn)品的外客大部分是塑料制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能。成型工藝和制品的設(shè)計(jì)。塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，擠出，壓制，壓鑄和氣壓成型等和氣壓成型等。而注射模，擠出約占成型總數(shù)的 60%以上。注射成型分為加料，熔融塑料，注射制件冷卻和制件脫模等五個步驟。當(dāng)然如利用電氣控制?？蓪?shí)現(xiàn)半自動化或自動化作業(yè)。9塑料注射模主要用于熱塑料制品的成型，已成功的用于成型熱固塑性塑料制品，它是塑料制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。注射模的基本組成是：定模機(jī)構(gòu)，動模機(jī)構(gòu)，澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向裝置，頂出機(jī)構(gòu)，芯機(jī)構(gòu)，冷卻和加熱裝置，排氣系統(tǒng)。因注射模成型的廣泛適用，正是我這個設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。水杯注射模是編寫者兩個月以來所編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。主要介紹：注射模的整個過程，包括成型零部件、推出機(jī)構(gòu)、流道等一些設(shè)計(jì)。在論文書寫過程中，通過一個月的時間對原始資料進(jìn)行搜集，充分考慮模具的各種結(jié)構(gòu)并和指導(dǎo)老師及同學(xué)之間進(jìn)行討論，最終選擇了論文所寫的模具結(jié)構(gòu)。本論文的資料大多是編寫者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識完成的，包括機(jī)械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學(xué)之間的交流和自己三年的實(shí)習(xí)總結(jié)。關(guān)鍵詞：哈夫結(jié)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)、三板式、點(diǎn)澆口。1 緒論來源背景：水杯為 PC塑料制品，采用注射模進(jìn)行成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡單，加工難度不大。目的：通過本課題的設(shè)計(jì)，能夠懂得模具的整個設(shè)計(jì)過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握 Pro/E、CAD、Word 等軟件的操作方法。要求：設(shè)計(jì)本課題的要求的理論聯(lián)系實(shí)際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計(jì)理論知識的同時，還必須了解實(shí)踐操作。另外，設(shè)計(jì)的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。實(shí)際意義：通過本課題的設(shè)計(jì)，可以更好的掌握模具的整個設(shè)計(jì)過程。在設(shè)計(jì)過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設(shè)計(jì)做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對 Pro/E、CAD、Word 等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財(cái)富。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：本課題的設(shè)計(jì)主要包括成型零件的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計(jì)、推出與復(fù)位部分的設(shè)計(jì)、固定支承和緊固件的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、工藝過程的編寫及對 Pro/E、CAD、Word 等軟件的操作技術(shù)。102 原始資料2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求：根據(jù)圖紙要求，此制品為大批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計(jì)時應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，但要能達(dá)到制品的各種要求。2.2 塑料品種牌號：此制品要求的材料為聚碳酸脂，牌號為 PC。PC 樹脂的材料特性和成型工藝聚碳酸酯(PC)樹脂是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有突出的抗沖擊能力，耐蠕變和尺寸穩(wěn)定性好，耐熱、吸水率低、無毒、介電性能優(yōu)良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的產(chǎn)品，也是近年來增長速度最快的通用工程塑料。目前廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設(shè)備、包裝、運(yùn)動器材、醫(yī)療保健等領(lǐng)域，隨著改性研究的不斷深入，正迅速拓展到航空航天、計(jì)算機(jī)、光盤等高科技領(lǐng)域。PC 樹脂的應(yīng)用與發(fā)展：70 年代 PC多用作連接器、開關(guān)等電氣、電子零件，到 80年代前半期應(yīng)用擴(kuò)展至精密機(jī)械(照相機(jī)、鐘表)、電動工具和光學(xué)機(jī)械上，成為 PC的第一發(fā)展期。80 年代后半期 PC的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大到辦公設(shè)備、汽車、激光唱片(CD),需求量大增而成為第二個發(fā)展期。進(jìn)入 90年代以后受經(jīng)濟(jì)影響速度放緩,但在 19921994 年間仍有 1015的增長率。PC之所以有大的市場容量是由于它具有比較全面平衡的性能優(yōu)良的耐沖擊性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、透明及自熄性等，因此在電氣、電子、精密機(jī)械、汽車、保安、醫(yī)療等領(lǐng)域成為可廣泛使用的工程塑料。90 年代中期又開發(fā)出 PC/ABS合金的復(fù)合化技術(shù),更擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。目前 PC廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設(shè)備、包裝、運(yùn)動器材、醫(yī)療保健等領(lǐng)域，隨著改性研究的不斷深入，正迅速拓展到航空航天、計(jì)算機(jī)、光盤等高科技領(lǐng)域。PC 合金改性PCABS 合金：PC 與 ABS共混物可以綜合 PC和 ABS的優(yōu)良性能，提高 ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強(qiáng)度，降低 PC成本和熔體粘度，改善加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對制品厚度的敏感性。目前 PCABS 合金發(fā)展迅速，全球產(chǎn)量約為 80萬噸/年左右，世界各大公司紛紛開發(fā)推出 PCABS 合金新品種，如阻燃、玻纖增強(qiáng)、電鍍、耐紫外線等品種，尤其是在汽車工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，另外還廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)和電子電氣部件等。我國近年來也開始一定研究和生產(chǎn)，如上海杰事杰公司的 PCABS 合金材料已應(yīng)用于汽車裝飾件、燈11殼和耐熱電器殼體；中科院長春應(yīng)用化學(xué)所開發(fā)的高耐熱、高耐熱高抗沖、高耐熱阻燃三個品級的 PCABS 合金材料已被國內(nèi)數(shù)家汽車制造公司使用，用做前裝飾板、儀表板及物品箱蓋專用料等。蘭州大學(xué)研究在 PCABS 共混體系中加入高壓聚乙烯進(jìn)行增容改性，得到混合物流動性好且低溫韌性與模量幾乎不受影響，適用于制作薄壁板材；國內(nèi)研究人員為了降低 PCABS 兩相之間的界面能，在 PC和 ABS中加入抗沖擊劑 MBS，合金的空沖擊度可以達(dá)到極高值，PCABSMBS 外觀呈象牙白、質(zhì)地均勻、手感極佳。PCPS 合金：該合金為部分兼容、非晶非晶體系。在 PC中加入 PS可以降低 PC粘流活化能，從而改善PC的加工流動性，加入少量的 PS可使 PC熔體粘度大幅度下降，PS 在 PC中還可以起到剛性有機(jī)填料的作用，PC 與 PS均為透明材料，二者折射率非常接近，因此 PCPS 合金透明，具有良好的光學(xué)特性。PCPS 合金組成對合金力學(xué)性能、熱性能和加工性能影響較大，隨著 PS含量的增加，PCPS 體系的流動性增加，硬度、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度提高，而熱變形溫度下降。當(dāng) PS含量在某一值時候，沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)極大值。因此選擇合適的 PC和 PS配比，可以制得高性能的 PCPS 合金。另外增容劑對 PCPS 共混體系的性能有較大影響，通常選用苯乙烯，通過在 PC末端引發(fā)雙鍵接枝苯乙烯，得到接枝聚合物對PCPS 共混體系有增容作用，可以大大提高 PC與 PS兼容性，這種材料適合制作光盤等。近年來 PCPS 合金應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，新品種不斷涌現(xiàn)，如日本推出的 PCPS 合金 Novally x 7000， 同 ABS一樣，易上漆及進(jìn)行油墨印刷；日本出光石化推出不合鹵素的 PCPS 阻燃合金系列，與阻燃 ABS相比，具有韌性高、流動性好、剛性高、阻燃性好等特點(diǎn)。PCPBT 合金：PBT 具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐化學(xué)腐蝕及易成型等特點(diǎn)，將 PBT與 PC共混制得合金材料可以提高PC流動性、改善了加工性能和耐化學(xué)藥品性。由于 PBT是結(jié)晶聚合物，與 PC共混時易發(fā)生相分離，界面粘結(jié)不好，因而其沖擊韌性不理想，通常加入一定量彈性體以提高共混物的沖擊強(qiáng)度。如熱塑彈性體乙烯甲基丙烯酸酯共聚物的鋅鹽，對 PCPBT 共混體系起到增容增韌作用。另外加入一些結(jié)晶成核劑可以提高共混體系結(jié)晶度；在 PCPBT 共混體系中加入少量低壓聚乙烯，可以提高共混物的流動性，對共混體系起增韌作用，并可改善合金的外觀；在PCPBT 中加入乙烯乙酸乙烯酯共聚物可以進(jìn)一步增強(qiáng)兼容性并提高耐沖擊12強(qiáng)度；PC 與 PBT之間發(fā)生酯化反應(yīng)，可以提高其兼容性，日本科研人員用 PC和 PBT在酯交換催化劑存在下，制得 PCPBT 共混物，綜合性能良好，而且具有較好透明性；用與 PC折光率相近的玻璃纖維增強(qiáng) PCPBT，不但體系綜合性能優(yōu)良，且透明性好，可以做玻璃代替材料。目前國外 PCPBT 合金產(chǎn)品主要用于汽車保險杠、包裝薄膜材料、汽車底座和座位等。PCPET 合金：PET 具有較好的力學(xué)性能和耐化學(xué)藥品性，PCPET 既有 PC的剛性和耐熱性，又有 PET的耐溶劑性，而且 PET的加入還能改善 PC的加工流動性。國內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng) PCPET 比例為 13 的時候，兩相之間形成了界面層，此時 PCPET 兼容性最好。另外 PC與 PET發(fā)生酯交換反應(yīng)是提高兼容性最好的辦法之一，其中催化劑種類選擇對反應(yīng)影響非常大，通過研究發(fā)現(xiàn)鑭系催化劑與傳統(tǒng)的催化劑(如鈦類)相比有較高的催化活性，而且沒有副反應(yīng)，同時發(fā)現(xiàn)酯交換反應(yīng)主要發(fā)生于兩相界面處。在 PCPET 共混體系中，加入彈性體如聚丙烯酸丁酯，可以提高合金的韌性和抗沖擊強(qiáng)度。 目前關(guān)于 PC合金的研究與開發(fā)日新月異，還有多種 PC合金不斷被開發(fā)并推向市場，尤其是聚酯共混改性 PC，如 PETPCL(由乙二醇、低分子量聚己內(nèi)酯和對苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯)與 PC共混改性；由 1，4環(huán)已烷二甲醇、乙二醇和對苯二甲酸制的聚酯與 PC共混改性，可以明顯提高 PC彎曲彈性模量、拉伸強(qiáng)度等；聚己內(nèi)酯以玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，用酯交換催化劑促進(jìn)聚己內(nèi)酯與 PC進(jìn)行共混改性，可以得到加工性能好、高剛性的透明材料；聚(1，4環(huán)己烷二甲酸1，4環(huán)己烷二甲醇)酯改性PC，可以明顯改善 PC的透明性和耐黃變性能，可以用作光盤材料；液晶聚酯改性 PC，可以用來改善 PC的熔融加工性能和力學(xué)性能。應(yīng)用領(lǐng)域拓展 隨著 PC合金材料的研究不斷進(jìn)展，PC 的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，以下簡要介紹一些國內(nèi) PC極具開發(fā)前景的應(yīng)用領(lǐng)域。寬波透光的光學(xué)器械：作為一種透明性能良好的工程塑料，PC 作為光盤基材在全球大量使用， 不僅可以制備 CD、VCD、DVD 光盤，還可以適用于高密度記錄光盤的基材，尤其是 PC與苯乙烯接枝生成的共聚物具有極佳的應(yīng)用效果。PC 片材特別適宜于制作眼鏡鏡片，在 PC分子鏈中引入硅氧基團(tuán)，可以提高其硬度及耐擦傷性。PC 作為高折射率塑料，用于制作耐高溫光學(xué)纖維的芯材，若在 PC分子鏈中的 CH鏈為 CF鏈所取代，則可以對可見光的吸收減少，能有效降低傳遞途中的信號損失。另外 PC良好透光性，在透明13窗材高層建筑幕墻、機(jī)場和體育場館透明建筑材料等方面應(yīng)用非常普遍和具有潛力，今后重點(diǎn)是提高表面硬度和抗靜電性。阻燃環(huán)保的通信電器：由于 PC良好電絕緣性能，廣泛應(yīng)用于通信電信設(shè)備領(lǐng)域， 目前 PC已經(jīng)大量替代原有的酚醛塑料，今后重點(diǎn)開發(fā)阻燃 PC用于通信電器領(lǐng)域中，因此無污染阻燃 PC材料成為開發(fā)重點(diǎn)，溴系阻燃劑由于毒性在減少使用，而無鹵環(huán)保磷系阻燃劑會明顯降低 PC的熱變形溫度和沖擊強(qiáng)度，因此比較適宜的是有機(jī)硅系阻劑。另外隨著通信電器輕量小型化對 PC材料提出更高要求，目前 PCABS 合金就特別適宜在通信電器及航空航天工業(yè)中應(yīng)用。表面金屬化的汽車部件：PC 表面金屬化后具有良好的金屬光澤及高強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于各種汽車零部件中，但是電鍍過程中會降低它的沖擊韌性，因此采用彈性體與 PC共混改性，所合彈性體分散了致開裂應(yīng)力，雖經(jīng)電鍍也不會降低其沖擊韌性，因此電鍍級 PC樹脂非常具有開發(fā)前景。另外表面金屬化的 PC還可以作為電磁波的屏蔽材料，應(yīng)用于計(jì)算機(jī)中。低殘留有害物的食品容器：工業(yè)合成 PC是雙酚義型，由于合成時有微量未反應(yīng)的單體雙酚 A殘留在樹脂中，在作為飲用水桶和食品容器時，易被溶出而影響人們身體健康，因此要開發(fā)衛(wèi)生級的 PC樹脂，用作飲水桶和其它食品容器的生產(chǎn)與使用，國內(nèi)應(yīng)用前景非?？春谩７篱_裂脆化的醫(yī)療器械：PC 具有諸多優(yōu)異性能，目前已應(yīng)用于醫(yī)療器械中，由于其耐化學(xué)品性較差，在化學(xué)藥品存在下易引起內(nèi)應(yīng)力開裂，如 PC在人工透析器、人工肺等醫(yī)療器械中應(yīng)用要解決高溫消毒導(dǎo)致裂紋的老化現(xiàn)象，若克服這些缺點(diǎn)，PC 在醫(yī)療器械中應(yīng)用可迅速擴(kuò)大。PC樹脂的材料性能 PC（聚碳酸酯）是一種無色透明的工程塑料，具有極高的沖擊強(qiáng)度，寬廣的使用溫度范圍，良好的耐蠕變性、電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性；且收縮率很低，一般為 0.1%0.2%。PC 有很好的機(jī)械特性，但流動特性較差，因此這種材料的注塑過程較困難。在選用何種品質(zhì)的 PC材料時，要以產(chǎn)品的最終期望為基準(zhǔn)。如果塑件要求有較高的抗沖擊性，那么就使用低流動率的 PC材料；反之，可以使用高流動率的 PC材料，這樣可以優(yōu)化注塑過程。PC 的最大特征是非晶型透明塑料，成型后的尺寸穩(wěn)定性好，從低溫到高溫均能保持穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度，它的拉伸與形變特性比較接近金屬材料，存在著明顯的彈性極限。因此 PC作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用時的強(qiáng)度計(jì)算可以參照金屬材料的公式，在 PC的開發(fā)初期曾大量用作14代替金屬的輕量化透明材料。PC 樹脂的成型工藝：PC 樹脂的工藝特點(diǎn) 1、聚集態(tài)特性屬于無定型非結(jié)晶性塑料，無明顯熔點(diǎn)，熔體黏度較高。玻璃化溫度140°150，熔融溫度 215225，成型溫度 250320。2、在正常加工溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性較好，300長時停留基本不分解，超過 340開始分解，粘度受剪切速率影響較小。3、流變性接近牛頓性液體，表觀黏度受溫度的影響較大，受剪切速率的影響較小，相對分子質(zhì)量的增大而增大。PC 分子鏈中有苯環(huán)，所以分子鏈剛性大。4、PC 的抗蠕變性好，尺寸穩(wěn)定性好；但內(nèi)應(yīng)力不易消除。5、PC 高溫下遇水易降解，成型時要求水分含量在 0.02%以下。6、制品易開裂。PC 樹脂的成型工藝控制在成型加工上，水分控制及成型加工條件之選擇是影響成型品質(zhì)最重要的兩個因素，茲分述如下：A、水分控制 PC類塑膠即使用遇到非常低之水分亦會產(chǎn)生水解而斷鍵、分子量降低和物性強(qiáng)度降低之現(xiàn)象，因此在成型加工前應(yīng)嚴(yán)格地控制 PC樹脂之水分在 0.02%以下，以避免成型品的機(jī)械強(qiáng)度降低或表面產(chǎn)生氣泡、銀紋等異常外觀。為避免水分所產(chǎn)生異常之情況，聚碳酸脂在加工前，應(yīng)先經(jīng)熱風(fēng)干燥 35h以上，溫度定為 120，或者用除濕干燥機(jī)來處理水分。B、原料選擇 為滿足各種成型工藝的需求，PC樹脂有不同熔體流動速率的規(guī)格。通常熔體流動速率介于 525g/10min都可適用于注塑成型。但是其最佳加工條件因注塑機(jī)種類、成型品之形狀以及 PC樹脂規(guī)格不同而有相當(dāng)之差異，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整。C、注塑機(jī)選擇要點(diǎn) 鎖模壓力：以成品投影面積每 cm2*0.470.48T（或每平方寸*35T）機(jī)臺大?。撼善分亓考s為注塑機(jī)容量的 4060%為最佳，如機(jī)臺以 PS來表示容量（盎斯）時，需減少 10%，始為使用 PC之容量， （1 盎斯=28.3 公克） 。螺桿：螺桿長度最少應(yīng)有 15個直徑長，其 L/D為 20：1 最佳，壓縮比宜 1.5：1 至 30：1。螺桿前端之止流閥應(yīng)采用滑動環(huán)式，其樹脂流動間隙最少應(yīng)有 3.2mm。噴嘴：尖端開口最少有 4.5mm直徑。若成品重量為 5.5kg以上，則噴嘴直徑應(yīng)為 9.5mm以上，另外，尖端開口需比澆口直徑少 0.51mm，且段道愈短愈好，約為5mm。D、成型條件要點(diǎn)：熔融溫度與模溫：最佳的成型溫度設(shè)定與很多因素有關(guān)，如注塑機(jī)大小，螺桿組態(tài)、模具及成型品的設(shè)計(jì)和成型周期等。一般而言，為了讓塑料漸漸在熔融，在料管后斷/進(jìn)料區(qū)設(shè)定較低的溫度，而在料管前段設(shè)定較高的溫度。但若螺桿設(shè)計(jì)不當(dāng)或 L/D值過小。逆向式的溫度設(shè)定亦可。模15溫方面，高模溫可提供較佳的表面外觀，殘留應(yīng)力也會較小，且對較薄或較長的成型品也較填滿；而低模溫則能縮短成型周期。螺桿回轉(zhuǎn)速度：在 4070rpm較佳，但需視機(jī)臺與螺桿設(shè)計(jì)而調(diào)整。注射壓力：根據(jù)制品壁厚程度可采取85140kg/cm2。背壓：一般設(shè)定愈低愈好，便為求進(jìn)料均勻，建議使用314kg/cm2。注射速度：射速度澆口設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。使用直接澆口或邊緣澆口時，為防止日暉現(xiàn)象和波流痕現(xiàn)象，則應(yīng)用較慢這射速，另外，如成品厚度在 5mm以上，為避免氣泡或凹陷慢速射出會有幫助。一般而言，射速原則為薄者快，厚者慢。從注塑切換到保壓，保壓要盡量低。以免成型品發(fā)生殘留應(yīng)力。而殘留應(yīng)力可用退火方式來解除或減輕，條件是 120130約三十分鐘至一小時。料筒清掃 1、在 PC樹脂的成型溫度下，加入清洗料(通用級聚苯乙烯或透苯)，連續(xù)射出二十至三十次。2、將射臺后退，連續(xù)將清洗料空射，直至射出的清洗料開始膨脹起泡。3、將料筒溫度重新設(shè)定到 200至 230。4、繼續(xù)將清洗料空射，直到清料熔膠溫度達(dá)到 260且外表看起來很干凈透明。2.3 制品圖樣2.3.1 具體尺寸及要求如圖 2.1圖 2.12.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析162.3.2.1 尺寸及公差從制品所給的尺寸及公差查塑料模塑成型技術(shù)表 3-7為 4級精度等級，查表 3-8得 4級精度等級為一般精度，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，在模具設(shè)計(jì)時模具精度等級也應(yīng)設(shè)計(jì)成一般精度等級。2.3.2.2 塑料制品的形狀如圖 2.1，此制品為圓形制品，具有帶內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的環(huán)型把手，所以在設(shè)計(jì)時著重是脫把手。2.3.2.3 塑料制品的壁厚由圖 1.1可知，此制品最大壁厚為 10mm，最小壁厚為 4mm。壁厚不均勻，它會固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計(jì)時要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及適應(yīng)選擇澆口。2.3.2.4脫模斜度所設(shè)計(jì)的制品沒有脫模斜度，即脫模斜度為零，這樣制品對型心的包緊力大，脫模時較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時可噴涂脫模劑。2.4 塑料制品成型性能聚碳酸脂成型性能優(yōu)良，其吸水性小，成型前可不進(jìn)行干燥，收縮小，制品尺寸穩(wěn)定，比熱容小，可很快加熱塑化，塑化量較大，故成型速度快，生產(chǎn)周期短，可進(jìn)行高速注射；流動性好，可采用注射、擠出、真空等各種成型方法。但注射成型時應(yīng)防止溢料，應(yīng)控制成型溫度，壓力和時間等工藝條件，以減少內(nèi)應(yīng)力。故設(shè)計(jì)成型零件時要注意配合間隙的選擇，并且設(shè)計(jì)冷卻水道以控制溫度變化情況。3 基本參數(shù)3.1 注射機(jī)選擇17根據(jù)制品結(jié)構(gòu)選擇立式注射機(jī)，查表塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)0.10初步選用 SZ-800/3200立式注射機(jī)，主要參數(shù)如表 3.1表 3.1參數(shù) SZ-800/3200結(jié)構(gòu)類型 立式注射機(jī)理論注射容量/cm 3 840螺桿直徑/mm 67注射壓力/MPa 142.2瑣模力/KN 3200拉桿內(nèi)間距/mm 600×600移模行程/mm 550最大模具厚度/mm 600最小模具厚度/mm 300噴嘴球半徑/mm SR20噴嘴口直徑/mm 53.2 模具型腔數(shù)目的計(jì)算3.2.1 計(jì)算原理通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的 80，即V實(shí) = Vmax×80 (3-1)式中 V 實(shí) - 制品實(shí)際所需注射量，單位 cm3。Vmax - 注射機(jī)最大注射量，單位 cm 3。由表 3.1 Vmax =840cm3所以 V 實(shí)= Vmax×80=672cm33.2.2 制品體積制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 2.1，體積如下式計(jì)算，V制= ×402×92- ×352×88（28×52-40×22）×12=462208-338492+6912=130628 3=130.628cm33.2.3 型腔數(shù)目確定制品數(shù)目用 n表示，利用下列公式進(jìn)行計(jì)算，n= V實(shí)/V 制=672/130.628=5.14通過計(jì)算可以設(shè)計(jì)五個型腔。為了讓制品采用平衡式布局，暫設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為四個。3.3 模架選擇型腔數(shù)目為四個，設(shè)計(jì)為四方布排，根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表18模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊表 6-15初步選用 600×500模架具體結(jié)構(gòu)如圖 3.1(a)、3.1(b)圖 3.1 （a）圖 3.1 (b)4 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)4.1 聚碳酸脂的收縮率（S）查塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)表 0.1聚苯乙烯的收縮率范圍為 0.5-190.7，換算成平均收縮率 ScpScp=(0.6+0.8)/2=0.6 (4-1)4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1 大型芯尺寸及結(jié)構(gòu)圖 4.14.2.1.1 大型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式LM1=ls1(1+Scp)+ (4-2)430z基本尺寸為 70查表公差為 0.38將數(shù)值代入計(jì)算DM1=70（1+0.6%）+ ×0.38 430z=70.70013.4.2.1.2 大型芯高度尺寸20Hm1 = hs1(1+Scp%)+ (4-3)320z基本尺寸為 88查表公差為 0.44將數(shù)值代入計(jì)算Hm1 = 88(1+0.6%)+2/3×0.44034.=88.82015.4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)4.3.1.1 型腔徑向尺寸，利用公式DM=ls(1+Scp)- （4-6）43z+0基本尺寸為 80、 77查表公差為 0.44、0.38將數(shù)值代入計(jì)算DM1=80(1+0.6)- ×0.444334.0+=80.88 15.0+DM2=77(1+0.6)- ×0.384338.0+=77.75 1.0+4.3.1.2 型腔深度尺寸，利用公式Hm = Hs(1+Scp%)- (4-7)32z+0基本尺寸為 87 5查表公差為 0.44、0.1621將數(shù)值代入計(jì)算Hm1 = 87(1+0.6%)- ×0.44 3234.0+=87.72 14.0+Hm1 = 5(1+0.6%)- ×0.16 32316.0+=5.14 05.+4.3.1.3 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔結(jié)構(gòu)簡單，采用整體式凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就加工在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。4.3.1.4 型腔底厚、壁厚計(jì)算1 按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式t=r （4-8）1+代入計(jì)算得 t=1.62 mm2 按強(qiáng)度計(jì)算，利用公式t=r( 12代入計(jì)算t=4.37mm取較大值 4.37mm。4.3.1.5 底厚計(jì)算按剛度計(jì)算 h=5.32mm按強(qiáng)度計(jì)算 h=6.3mm取較大值 6.3mm。5 模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、側(cè)向分型及抽芯部分、支承部分、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計(jì)過程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。從設(shè)計(jì)的制品結(jié)構(gòu)來說，主要是螺紋的成型與脫出。225.1 制品把手部分的成型結(jié)構(gòu)5.1.1 把手脫出形式及特點(diǎn)在本制品設(shè)計(jì)時，主要考慮兩種形式，即哈夫結(jié)構(gòu)和齒輪齒條結(jié)構(gòu)。5.1.2 兩種結(jié)構(gòu)的比較成型制品屬于小批量生產(chǎn)，精度等級為一般等級。對于兩種結(jié)構(gòu)通過以下幾點(diǎn)進(jìn)行比較，通過比較選出一種較好的結(jié)構(gòu)形式。1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度：哈夫結(jié)構(gòu)較簡單，齒輪齒條結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。2 精度：哈夫結(jié)構(gòu)成型的制品能達(dá)到一般精度等級，齒輪齒條成型的制品精度等級較高，從制品精度方面考慮，哈夫結(jié)構(gòu)已能達(dá)到精度要求。 3 結(jié)構(gòu)體積空間：設(shè)計(jì)的模具型腔為 4腔結(jié)構(gòu)，利齒輪齒條結(jié)構(gòu)，至少需要兩對齒輪齒條結(jié)構(gòu)，因此，模具內(nèi)部應(yīng)留有足夠的空間以進(jìn)行齒輪的裝配和傳動，因此，模具結(jié)構(gòu)尺寸較大，但制品尺寸較小。利用哈夫結(jié)構(gòu)，尺寸要緊湊一些。4 制造費(fèi)用：哈夫機(jī)構(gòu)比齒輪齒條結(jié)構(gòu)成本低。綜上所述，根據(jù)制品本身的要求，哈夫結(jié)構(gòu)比齒輪齒條結(jié)構(gòu)要好，設(shè)計(jì)采用哈夫機(jī)構(gòu)。5.2 哈夫結(jié)構(gòu)及尺寸圖 5.1哈夫結(jié)構(gòu)的角度一般采用 8°-12°。在設(shè)計(jì)此模具時采用 10°。在脫模時，哈夫的設(shè)計(jì)只要能夠讓螺紋脫出即可，計(jì)算哈夫在水平方向推出的距離hH=(12-6)/2=3mm (5-1) 23在設(shè)計(jì)時將其設(shè)為 3.5mm，角度為 10°。則在垂直方向的運(yùn)動長度 hv為hv=3/tg10°=13.4mm (5-2)但為了保證制品在脫出之后哈夫件還有一部分在導(dǎo)滑槽中，將 hv設(shè)計(jì)為 25mm，計(jì)算后的截面尺寸如圖 5-1，型腔的布置如圖 5-2，由圖 4.2所示制品之間的距離，將哈夫件的長度設(shè)計(jì)為 300mm，300mm 的長度包括兩導(dǎo)軌10×10的尺寸，具體結(jié)構(gòu)如圖 5.1。哈夫在推出時，會因?yàn)橥瞥隽Σ痪鶆蚨箖苫瑝K在垂直方向上產(chǎn)生不同的位移，并且在復(fù)位時會出現(xiàn)兩滑塊不在同一時間復(fù)位，這樣就會影響制品的質(zhì)量。為了防止這些情況的發(fā)生，在兩哈夫之間加一不同配合的銷釘。具體的哈夫結(jié)構(gòu)與銷釘?shù)呐浜蠄D 5.3，圖 5.4。圖 5.2圖 324圖 5.45.3 模具結(jié)構(gòu)圖通過對模具成型零件的計(jì)算，模架的確定，模具結(jié)構(gòu)圖如裝如圖所示。5.4 模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核5.4.1 制品及流道體積5.4.1.1 制品體積Vi=130.628cm3255.4.1.2 流道體積主流道體積V主=1/3 h(R +Rr+r )22代入計(jì)算V主=1/3 h(R +Rr+r )22=1/3×3.14×17（4 4×9.69.6 ）2=2.9 cm3V主=2.9 cm5.4.1.3 分流道體積V分 1= R L R213= ×3.14×10 ×160 ×3.14×1023=5 cm326V分 2= R L R ×4213= ×3.14×5 ×115 ×3.14×323=3cm3V總= V 主+V 分 1+V分 2=10.9 cm35.4.1 注射機(jī)的校核1 最大注射量的校核根據(jù)公式 KV0V代入計(jì)算得 V=130.628×4+10.9=141.528 cm3符合注射機(jī)的要求2. 注射壓力的校核，按下公式PoP根據(jù) P=160-220MPa符合所需要求3. 鎖模力校核根據(jù)公式 F 機(jī)（niA+A1）Pi經(jīng)過計(jì)算 A=1352mm 227A1=1564 mm2代入計(jì)算 F=1120KN符合所須的注射要求4拉桿間距的校核由表 3-1可知，注射機(jī)的拉桿間距為 600×600，模具尺寸為 600×500，符合所須的注射要求。5開模行程的校核根據(jù)公式 SH1+H2+H3+(510)mm代入計(jì)算 H1+H2+H3+(510)=150155mm符合所須的注射要求6. 模具厚度的校核模具總厚度為 247mm符合 H小247H 大6 澆注系統(tǒng)6.1 概述注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。對其要求是：使熔體平穩(wěn)的進(jìn)入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢?，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否，是注射成型能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。6.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 主流道的設(shè)計(jì)主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為 2°6°，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用 2°，小端直徑一般取 36mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑0.51mm,由表 3-1注射機(jī)噴嘴直徑為 4mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為 4.5mm。主流道的長度一般不超過 60mm,本模具設(shè)計(jì)為 17mm。主流道大端倒角 R3。由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大 12mm，設(shè)計(jì)球半徑為 SR14mm。主流道襯套的尺寸查表 3-6-62模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊 。2 分流道設(shè)計(jì)在采用多型腔模具時，就應(yīng)該使用分流道，在設(shè)計(jì)時，根據(jù)情況的不同，采用不同的截面，不同的布置。1）分流道的截面形狀和尺寸分流道的截面形狀有好幾種，包括圓形、U 形、半圓形、正方形。在設(shè)28計(jì)時一般常用的為梯形半圓形和 U形。在此模具中，采用半圓形分流道。本模具分流道直徑為 20mm。二級分流道直徑為 10mm。2）分流道的布置在多型腔注射模具中，要求各型腔的制品表面質(zhì)量和內(nèi)部性能差異不大，所以流道的布置要合適，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種，在本模具的設(shè)計(jì)過程中，為了保證制品質(zhì)量，采用平衡式布局。3 澆口的設(shè)計(jì)澆口的基本作用是使分流道來的熔體產(chǎn)生加速以快速充滿型腔。1）澆口的形式及特點(diǎn)澆口在通常情況下有直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口等幾種形式。直接澆口適用與熱敏性塑料；中心澆口去除澆口方便一些，它適用與圓筒形、圓環(huán)形等中心帶孔的制品成型，側(cè)澆口是從制品側(cè)面進(jìn)料；點(diǎn)澆口截面積較小，熔體進(jìn)料時，產(chǎn)生很高的剪切速度，同時產(chǎn)生摩擦作用，提高熔體溫度；潛伏式澆口適用與表面質(zhì)量高的制品。在本模具的設(shè)計(jì)中，考慮使用的是多型腔，采用側(cè)口。2）澆口截面形狀、尺寸及位置側(cè)澆口一般采用矩形截面，一般澆口截面積與分流道的截面積之比為 0.030.09。已知分流道是梯形分流道，根據(jù)分流道尺寸，通過計(jì)算，選用矩形邊長為 1mm,設(shè)計(jì)的長度一般為 0.81.2mm，在設(shè)計(jì)時采用0.8mm。側(cè)澆口的位置一般設(shè)在分型面上，以便于脫模，在此模具的設(shè)計(jì)中，為了保證螺紋的質(zhì)量，將側(cè)澆口設(shè)在上模部分，在這個位置，脫模結(jié)構(gòu)簡單一些，進(jìn)料比較均勻，而且也有利于型腔內(nèi)氣體的排出。本模具澆口尺寸為 1×2mm7 推出機(jī)構(gòu)7.1 概述推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準(zhǔn)備，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求有：1盡量使制品留在動模上。2保證制品不變形，不損壞。3保證制品外觀良好。4結(jié)構(gòu)要可靠。7.2 推出機(jī)構(gòu)要將制品合理推出，將要采用二次推出機(jī)構(gòu)。首先，將哈夫機(jī)構(gòu)和制品同時推出，當(dāng)螺紋能從哈夫中脫出時，哈夫件停止推出，然后利用倒錐推桿將制品從型芯上推出，以達(dá)到脫模要求。7.2.1 制品推出裝置推出機(jī)構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會損壞制品，其他結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品，所以將推桿設(shè)計(jì)成倒錐形，下面采用螺釘固定，保證裝配需要。297.2.2 哈夫推出機(jī)構(gòu)在哈夫件的推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時，考慮到磨損位置、維修、結(jié)構(gòu)等多方面因素，采用推桿直推哈夫件的形式。7.2.3 推板和推桿固定板的尺寸及結(jié)構(gòu)由于推出為二次推出，所以在設(shè)計(jì)時設(shè)計(jì)了一塊推板和三塊推桿固定板。他們的結(jié)構(gòu)尺寸查表 6-15模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊得到。1. 推桿固定板一的結(jié)構(gòu)如圖 7.12. 推桿固定板二的結(jié)構(gòu)如圖 7.23. 推桿固定板三的結(jié)構(gòu)如圖 7.3在推板下面，為了能方便清理推板下的雜物和調(diào)整其平衡度，推板下面設(shè)支承釘，尺寸為 M6×10。圖 7.130圖 7.27.2.4 二次推出機(jī)構(gòu)擺鉤設(shè)計(jì)擺鉤主要是為了實(shí)現(xiàn)二次推出的，當(dāng)哈夫件分開 3mm時，擺鉤從耐磨板中脫開，錐型推桿繼續(xù)上移將制品推出，以達(dá)到脫模要求，當(dāng)哈夫分開 3mm時，哈夫需要上升的高度為 h。h = 3/tg10° =13.4 (7-1)即推出機(jī)構(gòu)上升 13.4mm時，擺鉤脫開。31圖 7.48 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu)8.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了使模具和模有正確的位置，以提高制品成型質(zhì)量。另外，它還可以提高模具壽命。一般注射模采用的導(dǎo)向零件為導(dǎo)柱導(dǎo)套，在設(shè)計(jì)時選用標(biāo)準(zhǔn)件，查表 5-5 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊。8.2 支承零件在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、哈夫固定板、支撐板等。8.3 緊固件及其他附件8.3.1 上模部分1 固定定位圈螺釘選用 M8×10。2 固定上模座和型芯固定板的螺釘選用 M12×40。8.3.2 下模部分1 固定下模的螺釘選用 M12×140。2 固定推桿固定板的螺釘選用 M6×12。3 固定耐磨板的螺釘選用 M8×10。8.3.3 冷卻系統(tǒng)模具在注射時，應(yīng)對模具溫度進(jìn)行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較小，可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度，故采用模具自然冷卻，不設(shè)計(jì)冷卻水道。9 模 具 的 裝 配裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加32工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為 0.050.15毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時會發(fā)生變形，有時在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。9.1 模具的裝配順序（1）確定裝配基準(zhǔn)；（2）裝配前要對零件進(jìn)行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；（3）調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于 80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。（4）在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查；（5）組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象；（6）組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中；（7）試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。 模具預(yù)熱模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。筒和噴嘴的加熱根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時進(jìn)行。工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。注塑在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。（8）模具的維護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導(dǎo)致用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)廢。最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過 1000°C。9.2 開模過程分析33本模具為一模四腔三板式注塑模，澆口采用點(diǎn)澆口形式，采用哈夫件成型，一次注塑完成后，分型面一先打開，澆注系統(tǒng)凝料脫出當(dāng)開模到一定距離后，限距導(dǎo)柱起作用，分型面二打開，制品從哈夫件中脫出，到了一定距離后，二次推出機(jī)構(gòu)將包裹在型芯上的制品頂出。34總結(jié)通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設(shè)計(jì)人員所要具備的基本素質(zhì)及知識量及思考問題，解決問題的能力。同時也讓我鞏固了自己的專業(yè)知識，在設(shè)計(jì)的過程中對于 CAD、PRO/E 繪圖軟件、Microsoft Word 辦公軟件等應(yīng)用有了更進(jìn)一步的掌握；在設(shè)計(jì)之初，面對從未涉及的問題，感到十分棘手，但經(jīng)過反復(fù)的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導(dǎo)幫助下，同學(xué)之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，詢問經(jīng)驗(yàn)人士，我想實(shí)踐是最可靠的保證，經(jīng)驗(yàn)是寶貴的財(cái)富。通過認(rèn)真仔細(xì)的資料查閱和軟件的反復(fù)模擬，特別在劉老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的要求下，我確信這次畢業(yè)實(shí)際是成功的，在這表示特別感謝！當(dāng)然，由于本人的知識面欠全，設(shè)計(jì)中還存在不足，但我相信通過這次設(shè)計(jì)將為我今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。35參考文獻(xiàn)【1】 翁其金. 塑料模塑成型技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社， 【2】 彭建聲. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，【3】 唐志玉. 模具設(shè)計(jì)師指南. 國防工業(yè)出版社， 【4】 塑料模設(shè)計(jì)手冊編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社， 【5】 賈潤禮，程志遠(yuǎn). 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊. 中國輕工業(yè)出版社， 【7】 黃毅宏. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社， 【8】 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社【9】 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生. 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊. 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 36致謝首先要感謝母校對我的培養(yǎng)和教育,在四年的大學(xué)生活中,我不僅學(xué)會了專業(yè)知識,還學(xué)會了許多做人處世的道理.提高了自己分析問題和解決問題的能力.為今后走向社會打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).其次要感謝四年來老師對我的教導(dǎo),讓我從無知走向了成熟,掌握了一門專業(yè)知識.因?yàn)槔蠋焸兊哪瞰I(xiàn),才有了我們的今天,我們才能順利的完成四年的學(xué)習(xí)生活