電器蓋注塑模具設計【含CAD圖紙+三維UG+文檔】

電器蓋注塑模具設計【含CAD圖紙+三維UG+文檔】,含CAD圖紙+三維UG+文檔,電器,注塑,模具設計,cad,圖紙,三維,ug,文檔 開題報告 學生姓名 學 號 專 業(yè) 數控加工與模具設計 指導教師 姓名 職 稱 所在系部 機電工程系 課題來源 自擬課題 課題性質 模具設計制造 課題名稱 電器蓋注射模具設計 畢業(yè)設計的內容和意義? 1． 主要內容： 1、利用圖書館、網絡等資源，查閱和應用相關模具設計資料。 2、通過測量，運用三維軟件Pro/E完成產品三維造型設計。 3、根據塑件的質量、重量和生產成本，確定型腔數量，選擇注塑機型號并對注塑機的參數進行校核。 4、應用MPI軟件對塑料制件進行澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計進行優(yōu)化，確定方案。 5、通過對塑件的整體結構工藝性分析，進行塑件分析計算，進行成型零部件、側向抽芯機構、推出機構、導向機構的設計。 6、根據塑料熔體的熱學性能、型腔形狀及布置，進行模溫調節(jié)系統(tǒng)的設計。 7、繪制裝配圖和零件圖，撰寫設計說明書。 8、根據塑料熔體的熱學性能、型腔形狀及布置，進行模溫調節(jié)系統(tǒng)的設計。 9、完成一篇與專業(yè)有關的外文翻譯，要求語句通順，含義準確。 2．畢業(yè)設計的意義： 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對塑料制品質量要求越來越高，而且產品更新快、價格越來越低、市場競爭越趨激烈。在這種情況下，要求模具交貨期短、質量好、價格低。顯然，傳統(tǒng)的人工設計、手工作坊的生產方式已不能適應工業(yè)發(fā)展的需要。為了在市場經濟的殘酷競爭中取勝，跟上產品更新換代的速度，模具制造業(yè)不得不采用新技術、新工藝以解決傳統(tǒng)技術存在的問題。為提高塑料注射模的質量、縮短模具的設計和制造周期，發(fā)達的工業(yè)國家從20世紀80年代中期已廣泛使用計算機對注射模進行輔助設計CAD(ComputerAideDesign)，輔助制造CAM(ComputerAided Manufacture)，并對模具設計的各個環(huán)節(jié)進行定量計算和數值分析CAE (Computer Aided Engineering)，使產品的質量得到保證，大大縮短了新產品的開發(fā)周期。 文獻綜述 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，掌握塑料產品的生產過程對提高產品質量有很大意義。在機械制造業(yè)中，隨著全球市場競爭的日益激烈，各企業(yè)都力求以最好質量、最低成本、最快速度將產品推向市場，計算機模擬技術得以充分用用。在傳統(tǒng)模具設計制造過程中，模具制造完畢后要進行多次試模、修模。反復的修模會造成模具內部品質的變化，導致整副模具.性能降低，從而使最終塑料制品質量不能達到標準。而使用計算機輔助技術不僅可提高一次性試模的成功率，而且還可以使模具在質量、性能及成本上都有很大程度的提高。通過本次設計掌握先進軟件技術，用專業(yè)分析軟件moldflow和軟件EMX4.1來縮短設計周期，提高一次性試模的成功率。本設計還通過電熱毯開關的注塑模具設計，了解注塑模具制造特點和新興注射成型技術對模具制造的新要求，分析注塑模具制造技術中的幾個關鍵問題。 模具具有明顯的效益擴大作用，用模具生產出來的最終產品價值，往往是模具自身價值的幾十倍，幾百倍，甚至更多。用模具生產制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性，高生產率和代消耗，是其他加工方法所不能比擬的。注塑模具的發(fā)展日新月異，掌握注塑模具設計及其專業(yè)分析軟件，對未來的注塑模具設計市場有著不可估量的意義，對個人今后的事業(yè)有著不同尋常的意義。 文獻綜述 研究內容 參考文獻 [1] 王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應用實例[M].北京：清華大學出版社，2005 [2] 陳立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技術基礎[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2007 [3]王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應用基礎[M].北京：清華大學出版社，2005 [4]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007 [5]馬文琦，孫紅鐿.塑料成型模擬軟件技術基礎與應用[M].北京：中國鐵道出版社，2006 [6]黃虹.塑料成型加工與模具[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2004 [7]李志剛.中國模具設計大典（第一卷）[M].南昌：江西科學技術出版社，2003 [8]B.H.Lee，B.H.Kim.Optimization of part wall thicknesses to reduce warpage of injection一molded parts based on the modified complex method[J].Polymor-plastics technology engineering，1995，34(5):793 [9]B.H.Lee，B.H.Kim.Automated design for the runner systerm of injection molds based on packing simulation [J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(l):147 [10]B.H.Lee，B.H.Kim.Automated selection of gate location based on desired quality of injection-molded part[J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(2):253 [11]B.H.Lee，B.H.Kim.Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection-molded part:robust design against process variability[J].Polymer-plastics technology engineering，1997，36(5):791 1． 設計、研究思路： 1、通過測量，應用Pro/E軟件對產品進行三維造型設計。應用MPI軟件對塑料制件進行澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計進行優(yōu)化。 2、通過對塑料制件結構工藝分析，論證并確定模具設計方案，用AutoCAD等軟件繪制裝配圖和零件圖。要求總體設計方案合理，零件設計正確，結構表達完整清楚，標準正確規(guī)范。 2．課題研究的主要內容： 注塑模具的proe設計、分析, 包括初期的建模以及根據產品模型進行模具分型面的設計、確定型腔和型芯、模具結構的詳細設計、塑料充填過程分析等幾個方面。利用proe軟件進行三維建模并在此基礎上很容易地確定分型面, 生成上下型腔和型芯, 再進行流道、澆口以及冷卻水管的布置等。然后需要導出二維cad圖紙 并撰寫說明書。 研究內容 3．解決的關鍵問題 1、零件結構工藝性分析。 2、選擇分型面與型腔布置。 3、確定澆注系統(tǒng)。 4、溢流排氣系統(tǒng)的設計。 5、脫模方式的設計。 6、側抽機構的設計。 7、模具零件的結構設計。 8、模具調溫系統(tǒng)的設計。 9、模具裝配圖的設計 4．預期成果 （1）該塑料件模具技術要求一份、訂料表文件一份； （2）開題報告一份、外文翻譯資料一份； （3）3D開模圖一份； （4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于3張A0圖紙）； （5）畢業(yè)論文一份； （6）熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設計結構報告； 研究計劃 第1-四周：查閱，收集與整理與課題相關工程設計資料。 第五周：撰寫開題報告。 第六周：測繪塑料件，用PRO/E造出三維模型，繪出塑料件的零件圖。應用MPI軟件對塑料制件進行澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計進行優(yōu)化，確定方案。 第七周：分析塑件的結構工藝性，論證并確定摸具設計方案第一階段。 第八周：完成摸具的全部設計方案。 第九周：繪制草圖，繪制總裝配圖。 第十周：繪制總裝配圖。 第十一周：繪制總裝配圖。 特色與創(chuàng)新 本次設計采用moldflow對塑件進行模擬分析，這樣避免的后期模具制造完成后，塑件的成型缺陷，而且該模具設計我們采用的潛伏式澆口，這樣就避免了在塑件留下澆注痕跡。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 20XX年 1 月 21 日 教研室意見 主任簽名： 20XX 年 1 月 22日 學院（系部）意見 教學院長（主任）簽名： 20XX年 1 月 23日 電器蓋注射模設計 設計人 指導老師 塑件圖 設計目的 1 熟悉注射模具設計的一般流程 2 對常用的塑料具備一定的了解和掌握 3 掌握注射模具的結構特點及設計計算方法 4 熟悉AUTOCAD UG繪圖軟件及MOLDFLOW MPI模具分析技術 5 具有初步分析 解決成型現場技術問題的能力 設計主要內容 一 塑料的成型工藝性分析 二 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)設計 三 成型零部件設計 四 結構零部件設計 五 推出機構設計 六 溫度調節(jié)系統(tǒng) 七 注射機的校核 八 試模 一 塑料的成型工藝性分析 1 塑料產品圖及設計要求2 塑件選用材料分析及工藝特性3 塑件的注射成型工藝性分析4 注塑機的選擇 二 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)設計 1 分型面及其選擇 型腔數目的確定 分型面的確定 選擇分型面時 應從以下幾個方面考慮 1分型面應選在塑件外形最大輪廓處 2使塑件在開模后留在動模上 3分型面的痕跡不影響塑件的外觀 4澆注系統(tǒng) 特別是澆口能合理的安排 5使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上 6使塑件易于脫模 2 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)的設計原則 主流道設計 分流道設計 三 成型零部件設計 1 成型零部件的結構設計 型腔的結構設計 型芯的結構設計2 成型零部件的工作尺寸計算 型芯和型腔徑向尺寸計算 型腔深度和型芯高度的計算 3 成型零部件的強度和剛度計算 四 結構零部件的設計 1 注射模標準模架的選擇2 合模導向機構的設計 導柱的設計 導套的設計 五 推出機構的設計 1 推出機構的結構組成的選擇2 脫模力的計算3 推桿穩(wěn)定性計算 六 內滑塊的設計 七 溫度調節(jié)系統(tǒng) 1 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算2 模具溫度對成型周期的影響 加熱裝置設計 冷卻裝置設計 八 注射機的校核 1 最大注塑量的校核2 質量的校核3 注射壓力校核4 鎖模力校核5 模具高度與注射機閉合高度關系校核6 開模行程校核 試模 1 裝模 裝模前的檢查 模具的安裝 模具的調整 2 試模 物料塑化程度的判斷 試模注射壓力 注射時間 注射溫度的調整 注射速度 背壓 加料方式的選擇 模具裝配圖 開模過程 在開模力的作用下 模具沿分型面分開 動模部分向后移動 注射機中心頂桿碰到下頂出板 帶動頂出系統(tǒng)向前運動 頂桿頂出塑件 完成一次脫模 工作原理 總結 通過對電器蓋塑料模模具的設計 使我由從未接觸的模具設計 從不了解的模具的工作原理 到能夠基本理解和應用模具的工作原理 并根據已有的相關資料 完成模具的總體設計使其具有一定的經濟實用性較高的生產率 通過模具的設計使我在較短的時間內 完成了大量以前從未涉及的識 擴展了我的知識面 把大學四年中許多已經淡忘了的知識重新學習了一遍 提高了設計能力和水平 謝謝 I 摘 要 根 據 塑 料 制 品 的 要 求 了 解 塑 件 的 用 途 分 析 塑 件 的 工 藝 性 尺 寸 精 度 等 技 術 要 求 考 量 塑 件 制 件 尺 寸 本 模 具 采 用 一 模 兩 腔 側 澆 口 進 料 注 射 機 采 用 海 天 110X 1A 型 號 設 置 冷 卻 系 統(tǒng) CAD 和 UG 繪 制 二 維 總 裝 圖 和 零 件 圖 選 擇 模 具 合 理 的 加 工 方 法 附 上 說 明 書 系 統(tǒng) 地 運 用 簡 要 的 文 字 簡 明 的 示 意 圖 和 和 計 算 等 分 析 塑 件 從 而 作 出 合 理 的 模 具 設 計 關 鍵 詞 機 械 設 計 模 具 設 計 CAD 繪 制 二 維 圖 UG 繪 制 3D 圖 II Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process dimensional accuracy select the workpiece size of the plastic parts The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HAITIAN the 110X 1A models and set a cooling system CAD and UG drawing two dimensional assembly diagram and parts diagram reasonable mold processing methods Attach a manual use brief text a concise diagram and calculated analysis of plastic parts in order to make a reasonable mold design Keywords mechanical design mold design CAD drawing two dimensional map UG draw 3D maps injection machine selection III 目 錄 目 錄 1 摘 要 3 ABSTRACT 4 第 1 章 前 言 5 1 1 課 題 背 景 5 1 2 課 題 分 析 7 第 2 章 塑 件 分 析 8 2 1 產 品 分 析 及 其 技 術 條 件 8 2 2 塑 件 材 料 的 確 定 9 2 3 塑 件 材 料 的 性 能 分 析 9 2 3 1 基本特性 9 2 3 2 成型性能 10 2 3 3 主要用途 10 第 3 章 成 型 布 局 及 注 塑 機 選 擇 11 3 1 進 膠 方 式 選 擇 11 3 2 型 腔 的 布 局 及 成 型 尺 寸 11 3 3 估 算 塑 件 體 積 質 量 12 3 4 注 塑 機 的 選 擇 和 校 核 13 3 4 1 注射膠量的計算 13 3 4 2 鎖模力的計算 13 3 4 3 注塑機選擇確定 14 表 3 1 注 塑 機 參 數 部 分 15 第 4 章 注 塑 模 具 設 計 16 4 1 模 架 的 選 用 16 4 1 1 模架基本類型 16 4 1 2 模架的選擇 16 4 1 3 導向與定位機構設計 17 IV 4 2 澆 注 系 統(tǒng) 的 設 計 18 4 2 1 主流道設計 18 4 2 2 分流道的設計 19 4 2 3 澆口的設計 20 4 2 4 冷料穴的設計 21 4 2 5 模擬充填分析 22 4 3 分 型 面 的 設 計 24 4 4 成 型 零 部 件 的 設 計 25 4 4 1 成型零部件結構 25 4 4 2 成型零部件工作尺寸的計算 27 4 4 3 模具強度與剛度校核 29 4 5 側 向 抽 芯 機 構 類 型 選 擇 與 設 計 29 4 5 1 側向抽芯機構類型 29 4 5 2 側向抽芯機構主要參數的確定 31 4 6 脫 模 及 推 出 機 構 33 4 6 1 脫模力 33 4 6 2 推出機構 34 4 7 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設 計 與 計 算 36 4 7 1 冷卻水道設計的要點 37 4 7 2 冷卻水道在定模和動模中的位置 37 4 7 3 冷卻水道的計算 38 4 8 排 氣 結 構 設 計 39 4 9 模 具 與 注 射 機 安 裝 模 具 部 分 相 關 尺 寸 校 核 40 第 5 章 結 語 41 致 謝 41 附 圖 42 參 考 文 獻 43 1 第 1 章 前 言 1 1 課 題 背 景 模 具 是 工 業(yè) 生 產 中 使 用 極 為 廣 泛 的 基 礎 工 藝 裝 備 在 汽 車 電 機 儀 表 電 器 電 子 通 信 家 電 和 輕 工 業(yè) 等 行 業(yè) 中 60 80 的 零 件 都 依 靠 模 具 成 形 并 且 隨 著 近 年 來 這 些 行 業(yè) 的 迅 速 發(fā) 展 對 模 具 的 要 求 越 來 越 高 結 構 也 越 來 越 復 雜 用 模 具 生 產 制 件 所 表 現 出 來 的 高 精 度 高 復 雜 性 高 一 致 性 高 生 產 效 率 和 低 耗 率 是 其 它 加 工 制 造 方 法 所 不 能 比 擬 的 隨 著 塑 料 工 業(yè) 的 飛 速 發(fā) 展 和 通 用 塑 料 與 工 程 塑 料 在 強 度 和 精 度 等 方 面 的 不 斷 提 高 塑 料 制 品 的 應 用 范 圍 也 在 不 斷 地 擴 大 越 來 越 普 遍 地 采 用 塑 料 成 型 該 方 法 適 用 于 全 部 熱 塑 性 塑 料 和 部 分 熱 固 性 塑 料 制 得 的 塑 料 制 品 數 量 之 大 是 其 它 成 型 方 法 望 塵 莫 及 的 作 為 注 塑 成 型 加 工 的 主 要 工 具 之 一 注 塑 模 具 在 質 量 精 度 制 造 周 期 以 及 注 塑 成 型 過 程 中 的 生 產 效 率 等 方 面 水 平 高 低 直 接 影 響 產 品 的 質 量 產 量 成 本 及 產 品 的 更 新 換 代 同 時 也 決 定 著 企 業(yè) 在 市 場 競 爭 中 的 反 映 能 力 和 速 度 注 射 模 的 種 類 很 多 其 結 構 與 塑 料 品 種 塑 件 的 復 雜 程 度 和 注 射 機 的 種 類 等 很 多 因 素 有 關 其 基 本 結 構 都 是 由 動 模 和 定 模 兩 大 部 分 組 成 的 定 模 部 分 安 裝 在 注 射 機 的 固 定 板 上 動 模 部 分 安 裝 在 注 射 機 的 移 動 模 板 上 在 注 射 成 型 過 程 中 它 隨 注 射 機 上 的 合 模 系 統(tǒng) 運 動 注 射 成 型 時 動 模 部 分 與 定 模 部 分 由 導 柱 導 向 而 閉 合 一 般 注 射 模 由 成 型 零 部 件 合 模 導 向 機 構 澆 注 系 統(tǒng) 側 向 分 型 與 抽 芯 機 構 推 出 機 構 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 排 氣 系 統(tǒng) 及 支 承 零 部 件 組 成 由 于 模 具 的 使 用 特 點 決 定 了 模 具 設 計 也 區(qū) 別 與 其 他 行 業(yè) 模 具 設 計 要 考 慮 的 要 點 如 下 1 塑 件 的 物 理 力 學 性 能 如 強 度 剛 度 韌 性 彈 性 吸 水 性 以 及 對 應 力 的 敏 感 性 不 同 塑 料 品 種 其 性 能 各 有 所 長 在 設 計 塑 件 時 應 充 分 發(fā) 揮 其 性 能 上 的 優(yōu) 點 避 免 或 補 償 其 缺 點 2 塑 料 的 成 型 工 藝 性 如 流 動 性 成 型 收 縮 率 的 各 向 差 異 等 塑 件 形 狀 應 有 利 于 成 型 時 充 模 排 氣 補 縮 同 時 能 使 熱 塑 性 塑 料 制 品 達 到 高 效 均 勻 冷 卻 或 使 熱 固 性 塑 料 制 品 均 勻 地 固 化 2 3 塑 件 結 構 能 使 模 具 總 體 結 構 盡 可 能 簡 化 特 別 是 避 免 側 向 分 型 抽 芯 機 構 和 簡 化 脫 模 結 構 使 模 具 零 件 符 合 制 造 工 藝 的 要 求 對 于 特 殊 用 途 的 制 品 還 要 考 慮 其 光 學 性 能 熱 學 性 能 電 性 能 耐 腐 蝕 性 能 等 目 前 我 國 的 模 具 制 造 技 術 已 從 過 去 只 能 制 造 簡 單 模 具 發(fā) 展 到 可 以 制 造 大 型 精 密 復 雜 長 壽 命 的 模 具 在 塑 料 模 具 方 面 能 設 計 制 造 汽 車 保 險 杠 及 整 體 儀 表 盤 大 型 注 射 模 一 些 塑 料 模 主 要 生 產 企 業(yè) 利 用 計 算 機 輔 助 分 析 CAE 技 術 對 塑 料 注 塑 過 程 進 行 流 動 分 析 冷 卻 分 析 應 力 分 析 等 合 理 選 擇 澆 口 位 置 尺 寸 注 塑 工 藝 參 數 及 冷 卻 系 統(tǒng) 的 布 置 等 使 模 具 設 計 方 案 進 一 步 優(yōu) 化 也 縮 短 了 模 具 設 計 和 制 造 周 期 采 用 模 具 先 進 加 工 技 術 及 設 備 使 模 具 制 造 能 力 大 為 提 高 采 用 CAE 技 術 可 以 完 全 代 替 試 模 CAE 技 術 提 供 了 從 制 品 設 計 到 生 產 的 完 整 解 決 方 案 在 模 具 制 造 加 工 之 前 在 計 算 機 上 對 整 個 注 射 成 型 過 程 進 行 模 擬 分 析 準 確 預 測 熔 體 的 填 充 保 壓 冷 卻 情 況 以 及 制 品 中 的 應 力 分 布 分 子 和 纖 維 取 向 分 布 制 品 的 收 縮 和 翹 曲 變 形 等 情 況 以 便 設 計 者 能 盡 早 發(fā) 現 問 題 及 時 修 改 制 件 和 模 具 設 計 而 不 是 等 到 試 模 以 后 再 返 修 模 具 這 不 僅 是 對 傳 統(tǒng) 模 具 設 計 方 法 的 一 次 突 破 而 且 對 減 少 甚 至 避 免 模 具 返 修 報 廢 提 高 制 品 質 量 和 降 低 成 本 等 都 有 著 重 大 的 技 術 經 濟 意 義 某 些 國 外 電 加 工 機 床 具 有 內 容 豐 富 實 用 可 靠 的 工 藝 數 據 和 專 家 系 統(tǒng) 使 模 具 的 深 槽 窄 縫 加 工 微 細 加 工 鏡 面 加 工 等 效 率 和 質 量 大 大 提 高 新 的 模 糊 控 制 系 統(tǒng) 具 有 加 工 反 力 的 監(jiān) 測 和 控 制 提 高 了 大 面 積 加 工 的 深 度 控 制 精 度 電 火 花 混 粉 加 工 技 術 的 應 用 有 效 地 提 高 了 模 具 表 面 質 量 模 具 逆 向 工 程 技 術 快 速 經 濟 模 具 制 造 技 術 三 維 掃 描 測 量 技 術 及 數 控 模 具 雕 刻 機 的 發(fā) 展 與 應 用 對 模 具 制 造 能 力 的 提 高 也 起 到 了 很 大 作 用 我 國 經 濟 仍 處 于 高 速 發(fā) 展 階 段 國 際 上 經 濟 全 球 化 發(fā) 展 趨 勢 日 趨 明 顯 這 為 我 國 模 具 工 業(yè) 高 速 發(fā) 展 提 供 了 良 好 的 條 件 和 機 遇 一 方 面 國 內 模 具 市 場 將 繼 續(xù) 高 速 發(fā) 展 另 一 方 面 模 具 制 造 也 逐 漸 向 我 國 轉 移 以 及 跨 國 集 團 到 我 國 進 行 模 具 采 購 趨 向 也 十 分 明 顯 隨 著 計 算 機 技 術 的 發(fā) 展 應 用 模 具 設 計 與 制 造 技 術 正 朝 著 數 字 化 方 向 發(fā) 展 特 別 是 模 具 成 型 零 件 方 面 的 軟 件 等 這 些 技 術 采 用 計 算 機 輔 助 設 計 進 而 將 數 據 交 換 到 加 工 制 造 設 備 實 現 計 算 機 輔 助 制 造 或 將 設 計 與 制 造 連 成 一 體 實 現 設 計 制 造 一 體 化 3 1 2 課 題 分 析 本 課 題 內 容 是 對 方 盒 進 行 測 繪 模 具 設 計 和 加 工 工 藝 分 析 基 于 生 產 實 踐 之 上 的 對 產 品 進 行 模 具 設 計 模 具 設 計 主 要 內 容 有 型 腔 布 局 澆 口 形 式 與 位 置 模 胚 選 擇 分 型 面 的 確 定 冷 卻 系 統(tǒng) 設 置 推 出 機 構 設 置 注 塑 機 臺 選 擇 及 注 塑 工 藝 分 析 等 根 據 塑 料 制 品 的 要 求 了 解 塑 件 的 用 途 分 析 塑 件 的 工 藝 性 尺 寸 精 度 等 技 術 要 求 本 模 具 采 用 一 模 兩 腔 布 局 側 入 式 澆 口 進 料 注 射 機 采 用 海 天 110X 1A 型 號 設 置 冷 卻 系 統(tǒng) CAD 和 UG 繪 制 二 維 總 裝 圖 和 零 件 圖 系 統(tǒng) 地 運 用 簡 要 的 文 字 簡 明 的 示 意 圖 和 和 計 算 分 析 從 而 作 出 合 理 的 模 具 設 計 選 擇 合 理 的 加 工 方 法 模 具 方 案 確 定 后 進 行 工 藝 分 析 根 據 此 方 案 可 以 達 到 設 計 的 預 期 效 果 并 且 大 大 提 高 了 注 塑 模 的 質 量 4 第 2 章 塑 件 分 析 2 1 產 品 分 析 及 其 技 術 條 件 在 模 具 設 計 之 前 需 要 對 塑 件 的 工 藝 性 如 形 狀 結 構 尺 寸 大 小 精 度 等 級 和 表 面 質 量 要 進 行 仔 細 研 究 和 分 析 只 有 這 樣 才 能 恰 當 確 定 塑 件 制 品 所 需 的 模 具 結 構 和 模 具 精 度 課 題 目 標 產 品 是 一 個 生 活 中 常 見 的 方 盒 其 零 件 外 形 如 圖 所 示 具 體 結 構 和 尺 寸 詳 見 圖 紙 該 塑 件 結 構 簡 單 生 產 量 大 要 求 較 低 的 模 具 成 本 成 型 容 易 精 度 要 求 不 高 圖 2 1 產 品 3D 視 圖 塑 件 的 尺 寸 精 度 直 接 影 響 模 具 結 構 的 設 計 和 模 具 的 制 造 精 度 為 降 低 模 具 的 加 工 難 度 和 模 具 的 制 造 成 本 在 滿 足 塑 件 要 求 的 前 提 下 盡 量 把 塑 件 的 尺 寸 精 度 設 計 得 低 一 些 由 于 塑 料 與 金 屬 的 差 異 很 大 所 以 不 能 按 照 金 屬 零 件 的 公 差 等 級 確 定 精 度 等 級 根 據 任 務 書 和 圖 紙 要 求 本 次 產 品 尺 寸 均 采 用 MT2 級 精 度 未 注 采 用 MT5 級 精 度 塑 件 的 表 面 要 求 越 高 表 面 粗 糙 度 越 低 這 除 了 在 成 型 時 從 工 藝 上 盡 可 能 避 免 冷 疤 云 紋 等 疵 點 來 保 證 外 主 要 是 取 決 于 模 具 型 腔 表 面 粗 糙 度 塑 料 制 品 的 表 面 粗 糙 度 一 般 為 Ra 0 02 1 25 之 間 模 腔 表 壁 的 表 面 粗 糙 度 應 為 塑 件m 的 1 2 即 Ra 0 01 0 63 模 具 在 使 用 過 程 中 由 于 型 腔 磨 損 而 使 表 面 粗 糙 度 不 斷 增 加 所 以 應 隨 時 給 以 拋 光 復 原 5 該 塑 件 外 部 需 要 的 表 面 粗 糙 度 比 內 部 要 高 為 Ra0 8 內 部 為 Ra1 2m m 2 2 塑 件 材 料 的 確 定 塑 料 是 以 樹 脂 為 主 要 成 分 的 高 分 子 材 料 它 在 一 定 的 溫 度 和 壓 力 下 具 有 流 動 性 可 以 被 模 塑 成 型 為 一 定 的 幾 何 形 狀 和 尺 寸 并 在 成 型 固 化 后 保 持 其 既 得 形 狀 而 不 發(fā) 生 變 化 塑 料 有 很 多 優(yōu) 異 性 能 廣 泛 應 用 于 現 代 工 業(yè) 和 日 常 生 活 它 具 有 密 度 小 質 量 輕 比 強 度 高 絕 緣 性 能 好 介 電 損 耗 低 化 學 穩(wěn) 定 性 高 減 摩 耐 磨 性 能 好 減 振 隔 音 性 能 好 等 諸 多 優(yōu) 點 另 外 許 多 塑 料 還 具 有 防 水 防 潮 防 透 氣 防 輻 射 及 耐 瞬 時 燒 蝕 等 特 殊 性 能 此 產 品 壁 厚 均 勻 ABS 性 能 優(yōu) 良 成 本 低 廉 符 合 需 求 生 產 量 大 的 要 求 容 易 成 型 對 于 本 課 題 零 件 相 當 適 用 所 以 在 這 選 擇 其 為 產 品 的 材 料 2 3 塑 件 材 料 的 性 能 分 析 2 3 1 基 本 特 性 ABS 是 由 丙 烯 丁 二 烯 苯 乙 烯 三 種 單 體 共 聚 而 成 的 這 三 種 組 分 的 各 自 特 性 使 ABS 具 有 良 好 的 綜 合 理 學 性 能 丙 烯 腈 使 ABS 有 良 好 的 耐 腐 蝕 性 耐 熱 性 及 表 面 硬 度 丁 二 烯 使 ABS 堅 韌 苯 乙 烯 使 ABS 有 良 好 的 加 工 性 和 染 色 性 能 ABS 價 格 便 宜 原 料 易 得 是 目 前 產 量 最 大 應 用 范 圍 最 廣 的 工 程 塑 料 之 一 是 一 種 良 好 的 熱 塑 性 塑 料 ABS 的 性 能 指 標 密 度 1 02 1 05 收 縮 率 3 dmKg 8 0 3 熔 點 彎 曲 強 度 80Mpa 拉 伸 強 度 35 49Mpa 拉 伸 彈 性 模 量C 160 3 1 8Gpa 彎 曲 彈 性 模 量 1 4Gpa 壓 縮 強 度 18 39Mpa 缺 口 沖 擊 強 度 11 20 硬 度 62 86HRR 體 積 電 阻 系 數 ABS 的 熱 變 形 溫 度 為2mkJ c 93 118 制 品 經 退 火 處 理 后 還 可 提 高 10 左 右 ABS 在 40 時 仍 能 表 現 出 一 定 的 韌 性 可 在 40 100 的 溫 度 范 圍 內 使 用 6 2 3 2 成 型 性 能 ABS 易 吸 水 使 成 型 塑 件 表 面 出 現 斑 痕 云 紋 等 缺 陷 因 此 成 型 加 工 前 應 進 行 干 燥 處 理 ABS 在 升 溫 時 黏 度 增 高 黏 度 對 剪 切 速 率 的 依 賴 性 很 強 因 此 模 具 設 計 中 大 都 采 用 側 澆 口 形 式 成 型 壓 力 較 高 塑 件 上 的 脫 模 斜 度 宜 稍 大 易 產 生 熔 接 痕 模 具 設 計 時 應 該 注 意 盡 量 減 小 澆 注 系 統(tǒng) 對 料 流 的 阻 力 在 正 常 的 成 型 條 件 下 壁 厚 熔 料 溫 度 對 收 縮 率 影 響 及 小 要 求 塑 件 精 度 高 時 模 具 溫 度 可 控 制 在 50 60 要 求 塑 件 光 澤 和 耐 熱 時 模 具 溫 度 應 控 制 在 60 80 ABS 比 熱 容 低 塑 化 效 率 高 凝 固 也 快 故 成 型 周 期 短 2 3 3 主 要 用 途 ABS 在 機 械 工 業(yè) 上 用 來 制 造 殼 體 蓋 泵 業(yè) 輪 軸 承 把 手 管 道 管 連 接 件 蓄 電 池 槽 冷 藏 庫 和 冰 箱 襯 里 等 汽 車 工 業(yè) 上 用 ABS 制 造 汽 車 擋 泥 板 扶 手 熱 空 氣 調 節(jié) 導 管 等 還 可 用 ABS 夾 層 板 制 小 轎 車 車 身 ABS 還 可 用 來 制 造 水 表 殼 紡 織 器 材 電 器 零 件 玩 具 電 子 琴 及 收 錄 機 殼 體 食 品 包 裝 容 器 農 藥 噴 霧 器 及 家 具 等 7 第 3 章 成 型 布 局 及 注 塑 機 選 擇 3 1 進 膠 方 式 選 擇 注 射 模 的 澆 注 系 統(tǒng) 是 指 模 具 中 從 注 射 機 噴 嘴 開 始 到 型 腔 為 止 的 塑 料 流 動 通 道 其 作 用 是 將 塑 料 熔 體 充 滿 型 腔 并 使 注 射 壓 力 傳 遞 到 各 個 部 分 澆 注 系 統(tǒng) 設 計 的 好 壞 對 塑 件 性 能 外 觀 及 成 型 難 易 程 度 影 響 很 大 它 由 主 流 道 分 流 道 澆 口 及 冷 料 穴 組 成 其 中 澆 口 的 選 擇 與 設 計 恰 當 與 否 直 接 關 系 到 制 品 能 否 完 好 的 成 型 常 向 的 澆 口 形 式 有 直 接 澆 口 側 澆 口 點 式 澆 口 扇 形 澆 口 圓 盤 式 澆 口 環(huán) 形 澆 口 等 澆 口 的 位 置 選 擇 原 則 澆 口 的 位 置 與 塑 件 的 質 量 有 直 接 影 響 在 確 定 澆 口 位 置 時 應 考 慮 以 下 幾 點 1 熔 體 在 型 腔 內 流 動 時 其 動 能 損 失 最 小 要 做 到 這 一 點 必 須 使 1 流 程 包 括 分 支 流 程 為 最 短 2 每 一 股 分 流 都 能 大 致 同 時 到 達 其 最 遠 端 3 應 先 從 壁 厚 較 厚 的 部 位 進 料 4 考 慮 各 股 分 流 的 轉 向 越 小 越 好 2 有 效 地 排 出 型 腔 內 的 氣 體 由 于 本 設 計 中 塑 件 外 表 面 質 量 要 求 較 高 所 以 選 用 潛 伏 澆 口 潛 伏 澆 口 潛 在 產 品 的 頂 針 上 成 形 后 切 除 澆 口 零 件 組 裝 時 澆 口 被 遮 擋 起 來 3 2 型 腔 的 布 局 及 成 型 尺 寸 因 為 本 設 計 中 采 用 潛 伏 澆 口 且 塑 件 的 尺 寸 小 為 提 高 塑 件 成 功 概 率 并 從 經 濟 型 的 角 度 出 發(fā) 節(jié) 省 生 產 成 本 和 提 高 生 產 效 率 采 用 一 模 兩 腔 進 行 加 工 生 產 型 腔 的 布 局 與 澆 注 系 統(tǒng) 的 布 置 密 切 相 關 型 腔 的 排 布 應 使 每 個 型 腔 都 通 過 澆 注 系 統(tǒng) 從 總 壓 力 中 均 等 的 分 得 所 需 的 壓 力 以 保 證 塑 料 熔 體 均 勻 地 充 滿 每 個 8 型 腔 使 各 型 腔 的 塑 件 內 在 質 量 均 一 穩(wěn) 定 這 就 要 求 型 腔 與 主 流 道 之 間 的 距 離 盡 可 能 短 同 時 采 用 平 衡 流 道 成 型 型 腔 尺 寸 依 據 塑 件 布 局 計 算 確 定 需 考 量 成 形 封 閉 結 合 面 大 小 太 大 造 成 模 具 尺 寸 過 大 成 本 浪 費 太 小 易 導 致 成 型 時 溢 料 飛 邊 甚 至 型 腔 變 形 因 模 具 是 一 模 兩 腔 考 量 排 布 可 得 型 腔 長 為 280mm 寬 為 160mm 塑 件 的 高 度 為 25mm 塑 件 的 大 部 分 部 膠 位 都 留 在 型 腔 部 分 型 芯 型 腔 的 厚 度 是 塑 件 所 伸 入 高 度 加 20 60mm 因 此 得 出 成 型 型 腔 總 體 厚 度 為 106mm 型 腔 布 局 如 圖 圖 3 1 型腔布局 3 3 估 算 塑 件 體 積 質 量 本 次 設 計 中 塑 件 的 質 量 和 體 積 采 用 3D 測 量 在 UG 軟 件 中 使 用 塑 模 部 件 驗 證 功 能 可 以 測 得 塑 件 的 體 積 為 20 712 ABS 的 密 度 為cm 1 05 即 可 以 得 出 該 塑 件 制 品 的 質 量 約 為 21 74g 3 cmg 9 3 4 注 塑 機 的 選 擇 和 校 核 3 4 1 注 射 膠 量 的 計 算 模 具 設 計 時 必 須 使 得 在 一 個 注 射 成 型 的 塑 料 熔 體 的 容 量 或 質 量 在 注 射 機 額 定 注 射 量 的 80 以 內 校 核 公 式 為 mnm 8021 式 中 型 腔 數 量 單 個 塑 件 的 重 量 g 1 澆 注 系 統(tǒng) 所 需 塑 料 的 重 量 g 2 本 設 計 中 n 2 21 74g 6 97g 2 m 2x21 74 6 97 0 8 即 m 63 06g 因 而 預 選 注 塑 機 額 定 注 塑 量 最 少 為 70g 以 上 3 4 2 鎖 模 力 的 計 算 選 用 注 射 機 的 鎖 模 力 必 須 大 于 型 腔 壓 力 產 生 的 開 模 力 不 然 模 具 分 型 面 要 分 開 而 產 生 溢 料 塑 件 在 模 具 分 型 面 上 的 投 影 面 積 是 影 響 鎖 模 力 的 主 要 因 素 成 型 投 影 面 積 2An 21 式 中 n 型 腔 數 目 單 個 塑 件 在 模 具 分 型 面 上 的 投 影 面 積1 澆 注 系 統(tǒng) 在 模 具 分 型 面 上 的 投 影 面 積2 n 2 4792 74 1A2m 442 27 本 設 計 中 2x4792 74 442 27 10027 751 2m 10 鎖 模 力 和 成 型 面 積 的 關 系 根 據 依 照 以 下 計 算 公 式 確 定 10PA 腔鎖 式 中 鎖 模 力 kN 鎖 型 腔 壓 力 MPa 腔 A 成 型 投 影 面 積 mm2 一 般 熔 料 經 噴 嘴 時 其 注 射 壓 力 達 60 80MPa 經 澆 注 系 統(tǒng) 入 型 腔 時 型 腔 壓 力 通 常 為 20 40MPa 這 里 取 30MPa 計 算 A 1000 30 10027 75 1000 300 83 kN 取 整 350kN 腔 得 出 預 選 注 塑 機 額 定 注 塑 壓 力 為 1100 kN 以 上 3 4 3 注 塑 機 選 擇 確 定 綜 合 考 慮 以 上 因 素 選 定 注 射 機 為 海 天 110X 1A 其 相 關 性 能 符 合 成 型 方 案 要 求 以 下 相 關 參 數 11 型 號 參 數 單 位 110 1A 110 1B 110 1C 螺 桿 直 徑 mm 34 36 40 理 論 注 射 容 量 cm3 131 147 181 注 射 重 量 PS g 119 134 165 注 射 壓 力 Mpa 206 183 149 注 射 行 程 mm 144 螺 桿 轉 速 r min 0 215 料 筒 加 熱 功 率 KW 5 7 鎖 模 力 KN 1100 拉 桿 內 間 距 水 平 垂 直 mm 400 400 允 許 最 大 模 具 厚 度 mm 410 允 許 最 小 模 具 厚 度 mm 160 移 模 行 程 mm 340 移 模 開 距 最 大 mm 750 液 壓 頂 出 行 程 mm 100 液 壓 頂 出 力 KN 33 液 壓 頂 出 桿 數 量 PC 5 油 泵 電 動 機 功 率 KW 13 油 箱 容 積 l 210 機 器 尺 寸 長 寬 高 m 4 7 1 3 1 85 機 器 重 量 t 3 4 最 小 模 具 尺 寸 長 寬 mm 280 280 表 3 1 注 塑 機 參 數 部 分 12 第 4 章 注 塑 模 具 設 計 4 1 模 架 的 選 用 4 1 1 模 架 基 本 類 型 注 射 模 具 的 分 類 方 式 很 多 此 處 是 介 紹 的 按 注 射 模 具 的 整 體 結 構 分 類 所 分 的 典 型 結 構 如 下 單 分 型 面 注 射 模 雙 分 型 面 注 射 模 帶 有 活 動 成 型 零 件 的 模 側 向 分 型 抽 芯 注 射 模 定 模 帶 有 推 出 機 構 的 注 射 模 自 動 卸 螺 紋 的 注 射 模 熱 流 道 注 射 模 4 1 2 模 架 的 選 擇 根 據 對 塑 件 的 綜 合 分 析 確 定 該 模 具 是 單 分 型 面 的 模 具 由 GB T12556 1 12556 2 1990 塑 料 注 射 模 中 小 型 模 架 可 選 擇 CI 型 的 模 架 圖 4 1 模 架 結 構 圖 13 CI 型 模 具 定 模 采 用 兩 塊 模 板 動 模 采 用 一 塊 模 板 又 叫 兩 板 模 大 水 口 模 架 適 合 側 澆 口 的 注 射 成 形 模 具 由 分 型 面 的 選 擇 而 選 擇 模 具 的 導 柱 導 套 的 安 裝 方 式 經 過 考 慮 分 析 導 柱 導 套 選 擇 選 正 裝 根 據 所 選 擇 的 模 架 的 基 本 型 可 以 選 出 對 應 的 模 板 的 厚 度 以 及 模 具 的 外 輪 廓 尺 寸 以 此 分 析 計 算 模 架 的 長 L 型 腔 長 度 280 復 位 桿 的 直 徑 螺 釘 的 直 徑 滑 塊 長 度 450mm 模 架 的 寬 W 型 腔 寬 度 160 導 向 桿 的 直 徑 模 板 壁 厚 300mm 根 據 成 型 型 腔 的 尺 寸 在 計 算 完 模 架 的 長 寬 以 后 還 需 要 考 慮 其 他 螺 絲 導 柱 等 零 件 對 模 架 尺 寸 的 影 響 在 設 計 中 避 免 干 涉 參 考 成 型 型 腔 厚 度 考 慮 模 板 強 度 要 求 定 模 板 厚 度 取 100mm 動 模 板 厚 度 取 100mm 考 慮 頂 出 行 程 要 求 支 撐 板 取 100mm 以 滿 足 綜 上 所 述 所 選 擇 的 模 架 的 型 號 為 CI 3045 A100 B100 C100 4 1 3 導 向 與 定 位 機 構 設 計 導 向 機 構 的 作 用 保 證 模 具 在 進 行 開 合 模 時 保 證 公 母 模 之 間 一 定 的 方 向 和 位 置 導 向 零 件 承 受 一 定 的 側 向 力 起 了 導 向 和 定 位 的 作 用 導 向 機 構 零 件 包 括 導 柱 和 導 套 等 1 導 向 結 構 的 總 體 設 計 1 導 向 零 件 應 合 理 的 均 勻 分 布 在 模 具 的 周 圍 或 靠 近 邊 緣 的 部 位 其 中 心 至 模 具 邊 緣 應 有 足 夠 的 距 離 以 保 證 模 具 的 強 度 防 止 壓 入 導 柱 和 導 套 后 發(fā) 生 變 形 2 根 據 模 具 的 形 狀 和 大 小 一 副 模 具 一 般 需 要 2 4 個 導 柱 如 果 模 具 的 凸 模 與 凹 模 合 模 有 方 位 要 求 時 則 用 兩 個 直 徑 不 同 的 導 柱 或 用 兩 個 直 徑 相 同 但 錯 開 位 置 的 導 柱 3 由 于 塑 件 通 常 留 于 公 模 所 以 為 了 便 于 脫 模 導 柱 通 常 安 裝 在 母 模 4 導 柱 和 導 套 在 分 型 面 處 應 有 承 屑 槽 5 導 柱 導 套 及 導 向 孔 的 軸 線 應 保 證 平 行 6 合 模 時 應 保 證 導 向 零 件 首 先 接 觸 避 免 公 模 先 進 入 模 腔 損 壞 成 型 零 14 件 2 導 柱 的 設 計 1 有 單 節(jié) 與 臺 階 式 之 分 2 導 柱 的 長 度 必 須 高 出 公 模 端 面 6 8mm 3 導 柱 頭 部 應 有 圓 錐 或 球 形 的 引 導 部 分 4 固 定 方 式 有 鉚 接 固 定 和 螺 釘 固 定 5 其 表 面 應 熱 處 理 以 保 證 耐 磨 3 導 套 和 導 向 孔 1 無 導 套 的 導 向 孔 直 接 開 在 模 板 上 模 板 較 厚 時 導 向 孔 必 須 做 成 盲 孔 側 壁 增 加 排 氣 孔 2 導 套 有 套 筒 式 臺 階 式 凸 臺 式 3 為 了 導 柱 順 利 進 入 導 套 孔 在 導 套 前 端 應 倒 有 圓 角 r 一 般 情 況 下 導 柱 與 導 套 共 同 使 用 用 于 保 證 動 模 與 定 模 兩 大 部 分 內 零 件 的 準 確 對 合 和 塑 料 部 品 的 形 狀 尺 寸 精 度 并 避 免 模 內 零 件 互 相 碰 撞 與 干 涉 起 到 合 模 導 向 的 作 用 4 2 澆 注 系 統(tǒng) 的 設 計 澆 注 系 統(tǒng) 是 指 注 射 模 中 從 主 流 道 始 端 到 型 腔 之 間 的 熔 體 進 料 通 道 澆 注 系 統(tǒng) 可 分 為 普 通 流 道 澆 注 系 統(tǒng) 和 無 流 道 凝 料 澆 注 系 統(tǒng) 兩 類 本 設 計 中 采 用 普 通 側 澆 口 澆 注 系 統(tǒng) 正 確 設 計 澆 注 系 統(tǒng) 對 獲 得 優(yōu) 質 的 塑 料 制 品 極 為 重 要 澆 注 系 統(tǒng) 組 成 普 通 流 道 澆 注 系 統(tǒng) 的 組 成 一 般 包 括 以 下 幾 個 部 分 1 主 澆 道 2 第 一 分 澆 道 3 第 二 分 澆 道 4 第 三 分 澆 道 5 澆 口 6 型 腔 7 冷 料 穴 4 2 1 主 流 道 設 計 所 選 用 海 天 110X 1A 型 注 射 劑 噴 嘴 有 關 尺 寸 如 下 噴 嘴 前 段 孔 徑 d0 3mm 15 噴 嘴 圓 弧 半 徑 R0 10mm 為 了 使 凝 料 能 夠 順 利 拔 出 主 流 道 的 小 段 直 徑 d 應 稍 大 于 噴 嘴 直 徑 d d0 0 5 1 3 5mm 主 流 道 設 計 成 圓 錐 形 其 錐 角 通 常 為 2 4 過 大 的 錐 角 會 才 產 生 湍 流 或 渦 流 卷 入 空 氣 過 小 的 錐 角 使 凝 料 脫 模 困 難 還 會 使 沖 模 時 熔 體 的 流 動 阻 力 過 大 此 處 的 錐 角 選 用 2 主 流 道 球 面 半 徑 比 噴 嘴 球 面 半 徑 大 1 2mm 這 里 取 主 流 道 球 面 半 徑 R11mm 經 測 量 主 流 道 長 度 L 取 139 7mm 4 2 2 分 流 道 的 設 計 分 流 道 是 指 主 流 道 末 端 與 澆 口 之 間 的 一 段 塑 料 熔 體 的 流 動 通 道 分 流 道 應 能 滿 足 良 好 的 壓 力 傳 遞 和 保 持 理 想 的 填 充 狀 態(tài) 其 作 用 是 改 變 熔 體 流 向 使 其 以 平 穩(wěn) 的 流 態(tài) 均 衡 地 分 配 到 各 個 型 腔 分 流 道 的 長 度 應 該 盡 可 能 短 折 彎 少 盡 量 減 少 流 動 過 程 中 的 熱 量 損 失 與 壓 力 損 失 節(jié) 約 塑 料 的 原 材 料 和 降 低 能 耗 由 于 分 流 道 中 與 模 具 接 觸 的 外 層 塑 料 迅 速 冷 卻 只 有 內 部 的 熔 體 流 動 狀 態(tài) 比 較 理 想 因 此 分 流 道 表 面 粗 糙 度 值 不 要 太 低 一 般 取 Ra 為 1 6 m 本 設 計 選 擇 圓 形 截 面 的 分 流 道 d 6mm 采 用 流 道 布 局 如 圖 所 示 16 圖 4 2 流 道 布 局 4 2 3 澆 口 的 設 計 潛 伏 澆 口 普 遍 用 于 中 小 型 塑 件 的 多 型 腔 模 具 一 般 開 設 在 產 品 側 面 上 一 般 塑 料 熔 體 從 外 側 充 填 模 具 型 腔 其 截 面 形 狀 多 為 圓 形 潛 伏 澆 口 的 直 徑 尺 寸 作 如 下 取 值 直 徑 C 1 m 由 于 產 品 為 外 觀 件 所 以 潛 伏 澆 口 不 能 設 在 產 品 的 外 表 面 以 免 影 響 產 品 的 外 觀 質 量 現 將 潛 伏 澆 口 設 在 頂 針 上 將 進 澆 位 置 轉 至 產 品 內 側 以 保 證 產 品 質 量 澆 口 形 狀 如 下 圖 所 示 17 圖 4 3 產 品 進 澆 位 置 形 狀 4 2 4 冷 料 穴 的 設 計 主 流 道 的 末 端 需 要 設 置 冷 料 穴 以 往 上 制 品 中 出 現 固 化 的 冷 料 因 為 最 先 流 入 的 塑 料 因 接 觸 溫 度 低 的 模 具 而 使 料 溫 下 降 如 果 讓 這 部 分 溫 度 下 降 的 塑 料 流 入 型 腔 會 影 響 制 品 的 質 量 為 防 止 這 一 問 題 必 須 在 沒 塑 料 流 動 方 向 在 主 流 道 末 端 設 置 冷 料 穴 以 便 將 這 部 分 冷 料 存 留 起 來 冷 料 穴 一 般 開 設 在 主 流 道 對 面 的 動 模 板 上 其 標 稱 直 徑 與 主 流 道 直 徑 相 同 或 略 大 一 些 這 里 取 為 6mm 最 終 要 保 證 冷 料 體 積 小 于 冷 料 穴 體 積 冷 料 穴 的 倒 扣 形 式 有 多 種 這 里 采 用 Z 倒 錐 形 的 冷 料 穴 拉 出 主 流 道 凝 料 的 形 式 它 與 推 桿 配 用 開 模 時 倒 錐 形 的 冷 料 穴 通 過 內 部 的 冷 料 先 將 主 流 道 凝 料 拉 出 定 模 最 后 在 推 桿 的 作 用 下 將 冷 料 和 和 主 流 道 凝 料 隨 制 品 一 起 被 頂 出 動 模 如 圖 18 圖 4 4 冷 料 穴 及 拉 料 針 4 2 5 模 擬 充 填 分 析 在 模 具 制 造 加 工 之 前 可 在 計 算 機 上 運 用 CAE 技 術 對 整 個 注 射 成 型 過 程 進 行 模 擬 分 析 準 確 預 測 熔 體 的 填 充 保 壓 冷 卻 情 況 以 及 制 品 中 的 應 力 分 布 分 子 和 纖 維 取 向 分 布 制 品 的 收 縮 和 翹 曲 變 形 等 情 況 并 以 此 為 依 據 來 核 對 進 膠 方 式 及 澆 口 位 置 的 選 擇 本 次 設 計 中 選 擇 運 用 模 流 分 析 對 塑 件 的 充 填 情 況 進 行 分 析 主 要 分 析 澆 口 選 擇 產 生 的 充 填 壓 力 溫 度 時 間 數 據 是 否 合 理 成 型 的 鎖 模 壓 力 等 值 是 否 在 注 塑 機 的 額 定 范 圍 以 及 產 品 的 尺 寸 數 據 變 形 程 度 熔 接 痕 能 否 達 到 塑 件 的 外 觀 和 使 用 要 求 將 模 型 導 入 MoldFlow 軟 件 中 運 用 相 關 命 令 得 出 充 填 時 間 溫 度 熔 接 痕 位 置 及 塑 性 變 形 的 分 析 結 果 如 圖 所 示 圖 充 填 時 間 19 圖 4 5 充 填 溫 度 20 圖 4 6 圖 表 層 流 向 從 以 上 各 項 檢 測 數 據 驗 證 得 出 采 用 在 塑 件 側 邊 側 澆 口 進 膠 的 方 式 是 完 全 可 行 的 4 3 分 型 面 的 設 計 將 模 具 適 當 地 分 成 兩 個 或 幾 個 可 以 分 離 的 主 要 部 分 它 們 的 接 觸 表 面 分 開 時 能 夠 取 出 塑 件 及 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 當 成 型 時 又 必 須 接 觸 封 閉 這 樣 的 接 觸 表 面 稱 為 分 型 面 它 是 決 定 模 具 結 構 的 重 要 因 素 每 個 塑 件 的 分 型 面 可 能 只 有 一 種 選 擇 也 可 能 有 幾 種 選 擇 合 理 地 選 擇 分 型 面 是 使 塑 件 能 完 好 的 成 型 的 先 決 條 件 選 擇 分 型 面 時 應 從 以 下 幾 個 方 面 考 慮 1 分 型 面 應 選 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 2 使 塑 件 在 開 模 后 留 在 動 模 上 3 分 型 面 的 痕 跡 不 影 響 塑 件 的 外 觀 4 澆 注 系 統(tǒng) 特 別 是 澆 口 能 合 理 的 安 排 21 5 使 推 桿 痕 跡 不 露 在 塑 件 外 觀 表 面 上 6 使 塑 件 易 于 脫 模 綜 合 考 慮 各 種 因 素 并 根 據 本 模 具 制 件 的 外 觀 特 點 采 用 平 面 分 型 面 并 選 擇 在 塑 件 的 最 大 平 面 處 開 模 后 塑 件 留 在 動 模 一 側 如 圖 所 示 圖 4 7 分 型 面 的 選 擇 4 4 成 型 零 部 件 的 設 計 模 具 閉 合 時 用 來 填 充 塑 料 成 型 制 品 的 空 間 稱 為 型 腔 構 成 模 具 型 腔 的 零 部 件 稱 成 型 零 部 件 一 般 包 括 型 腔 型 芯 型 環(huán) 和 鑲 塊 等 成 型 零 部 件 直 接 與 塑 料 接 觸 成 型 塑 件 的 某 些 部 分 承 受 著 塑 料 熔 體 壓 力 決 定 著 塑 件 形 狀 與 精 度 因 此 成 型 零 部 件 的 設 計 是 注 射 模 具 的 重 要 部 分 成 型 零 部 件 在 注 射 成 型 過 程 中 需 要 經 常 承 受 溫 度 壓 力 及 塑 料 熔 體 對 它 們 的 沖 擊 和 摩 擦 作 用 長 期 工 作 后 晚 發(fā) 生 磨 損 變 形 和 破 裂 因 此 必 須 合 理 設 計 其 結 構 形 式 準 確 計 算 其 尺 寸 和 公 差 并 保 證 它 們 具 有 足 夠 的 強 度 剛 度 和 良 好 的 表 面 質 量 4 4 1 成 型 零 部 件 結 構 成 型 零 部 件 結 構 設 計 主 要 應 在 保 證 塑 件 質 量 要 求 的 前 提 下 從 便 于 加 工 裝 配 使 用 維 修 等 角 度 加 以 考 慮 22 型 腔 是 用 來 成 型 制 品 外 形 輪 廓 的 模 具 零 件 其 結 構 與 制 品 的 形 狀 尺 寸 使 用 要 求 生 產 批 量 及 模 具 的 加 工 方 法 等 有 關 常 用 的 結 構 形 式 有 整 體 式 嵌 入 式 鑲 拼 組 合 式 和 瓣 合 式 四 種 類 型 本 設 計 中 采 用 嵌 入 式 型 腔 及 型 芯 如 圖 所 示 其 特 點 是 結 構 簡 單 牢 固 可 靠 不 容 易 變 形 成 型 出 來 的 制 品 表 面 不 會 有 鑲 拼 接 縫 的 溢 料 痕 跡 還 有 助 于 模 具 加 工 提 高 加 工 效 率 圖 4 8 型 腔 3D 圖 23 圖 4 9 型 芯 3D 圖 4 4 2 成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 的 計 算 成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 是 指 成 型 零 部 件 上 直 接 決 定 塑 件 形 狀 的 有 關 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 和 型 芯 之 間 的 位 置 尺 寸 以 及 中 心 距 尺 寸 等 在 模 具 設 計 時 要 根 據 塑 件 的 尺 寸 及 精 度 等 級 確 定 成 型 零 部 件 的 工 作 尺 寸 及 精 度 等 級 影 響 塑 件 尺 寸 精 度 的 主 要 因 素 有 塑 件 的 收 縮 率 模 具 成 型 零 部 件 的 制 造 誤 差 模 具 成 型 零 部 件 的 磨 損 及 模 具 安 裝 配 合 方 面 的 誤 差 這 些 影 響 因 素 也 是 作 為 確 定 成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 的 依 據 由 于 按 平 均 收 縮 率 平 均 制 造 公 差 和 平 均 磨 損 量 計 算 型 芯 型 腔 的 尺 寸 有 一 定 的 誤 差 因 為 模 具 制 造 公 差 和 模 具 成 型 零 部 件 在 使 用 中 的 最 大 磨 損 量 大 多 憑 經 驗 決 定 這 里 就 只 考 慮 塑 料 的 收 縮 率 計 算 模 具 盛 開 零 部 件 的 工 作 尺 寸 塑 件 經 成 型 后 所 獲 得 的 制 品 從 熱 模 具 中 取 出 后 因 冷 卻 及 其 它 原 因 會 引 起 尺 寸 減 小 或 體 積 縮 小 收 縮 性 是 每 種 塑 料 都 具 有 的 固 有 特 性 之 一 選 定 ABS 材 24 料 的 平 均 收 縮 率 為 0 5 剛 計 算 模 具 成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 的 公 式 為 A B 0 005B 式 中 A 模 具 成 型 零 部 件 在 常 溫 下 的 尺 寸 B 塑 件 在 常 溫 下 實 際 尺 寸 1 型 腔 和 型 芯 徑 向 尺 寸 的 計 算 型 腔 徑 向 尺 寸 計 算 Lm 1 s Ls X 制 造 公 差 Lm 模 具 型 腔 徑 向 基 本 尺 寸 Ls 塑 件 外 表 面 的 徑 向 基 本 尺 寸 S 塑 料 平 均 收 縮 率 X 修 正 系 數 0 5 0 75 塑 件 外 表 面 徑 向 基 本 尺 寸 的 公 差 所 以 Lm 80 1 0 005 0 75x0 3 80 175 0 1 型 芯 徑 向 尺 寸 計 算 lm 1 s ls X 模 具 制 造 公 差 lm 模 具 型 芯 徑 向 基 本 尺 寸 所 以 1 0 005 77 0 75x3 77 61 0 1 2 型 腔 深 度 和 型 芯 高 度 尺 寸 的 計 算 型 腔 深 度 Hm 1 s Hs X 制 造 公 差 Hm 模 具 型 腔 深 度 基 本 尺 寸 Hs 塑 件 凸 起 部 分 高 度 基 本 尺 寸 X 修 正 系 數 0 5 0 75 1 0 005 25 0 75x0 1 25 05 0 1 型 芯 高 度 hm 1 s Hs X 制 造 公 差 hm 模 具 型 芯 高 度 基 本 尺 寸 hs 塑 件 孔 或 凹 槽 深 度 尺 寸 1 0 005 25 0 75 0 1 25 2 0 1 25 4 4 3 模 具 強 度 與 剛 度 校 核 普 通 意 義 上 的 模 具 強 度 包 括 模 具 的 強 度 剛 度 模 具 的 各 種 成 型 零 部 件 和 結 構 零 部 件 均 有 強 度 剛 度 的 要 求 足 夠 的 強 度 才 可 以 保 證 模 具 能 正 常 工 作 由 于 模 具 形 式 較 多 計 算 也 不 盡 相 同 且 較 復 雜 實 際 生 產 中 采 用 經 驗 設 計 和 強 度 校 核 相 結 合 的 方 法 通 過 強 度 校 核 來 調 整 設 計 保 證 模 具 能 正 常 工 作 模 具 強 度 計 算 較 為 復 雜 一 般 采 用 簡 化 的 計 算 方 法 計 算 時 采 取 保 守 的 做 法 原 則 是 選 取 最 不 利 的 受 力 結 構 形 式 選 用 較 大 的 安 全 系 數 然 后 再 優(yōu) 化 模 具 結 構 充 分 提 高 模 具 強 度 為 保 證 模 具 能 正 常 工 作 不 僅 要 校 核 模 具 的 整 體 性 強 度 也 要 校 核 模 具 局 部 結 構 的 強 度 整 體 性 強 度 主 要 針 對 型 腔 側 壁 厚 度 型 腔 底 板 厚 度 合 模 面 所 能 承 受 的 壓 力 等 幾 個 方 面 實 際 選 用 尺 寸 應 大 于 計 算 尺 寸 并 取 整 校 核 時 應 從 強 度 與 彎 曲 兩 個 方 面 分 別 計 算 選 取 較 大 的 尺 寸 4 5 側 向 抽 芯 機 構 類 型 選 擇 與 設 計 4 5 1 側 向 抽 芯 機 構 類 型 一 般 指 的 模 具 的 行 位 機 構 即 凡 是 能 夠 獲 得 側 向 抽 芯 或 側 向 分