3563 外殼零件的注塑模設(shè)計(jì)

3563 外殼零件的注塑模設(shè)計(jì),外殼,零件,注塑,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文11 緒 論1.1 我 國(guó) 注 塑 模 具 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 。80 年 代 以 來(lái) ， 在 國(guó) 家 產(chǎn) 業(yè) 政 策 和 與 之 配 套 的 一 系 列 國(guó) 濟(jì) 政策 的 支 持 和 引 導(dǎo) 下 ， 我 國(guó) 模 具 工 業(yè) 發(fā) 展 迅 速 ， 年 均 增 速 均 為13%， 1999 年 我 國(guó) 模 具 工 業(yè) 產(chǎn) 值 為 245 億 ， 至 2000 年 我 國(guó) 模 具總 產(chǎn) 值 預(yù) 計(jì) 為 260-270 億 元 ， 其 中 塑 料 模 約 占 30%左 右 。 在 未來(lái) 的 模 具 市 場(chǎng) 中 ， 塑 料 模 在 模 具 總 量 中 的 比 例 還 將 逐 步 提 高 。 我 國(guó) 塑料 模 工 業(yè) 從 起 步 到 現(xiàn) 在 ， 歷 經(jīng) 半 個(gè) 多 世 紀(jì) ， 有 了 很 大 發(fā) 展 ， 模 具 水 平有 了 較 大 提 高 。 在 大 型 模 具 方 面 已 能 生 產(chǎn) 48 英 寸 大 屏 幕 彩 電 塑殼 注 射 模 具 、 6.5kg 大 容 量 洗 衣 機(jī) 全 套 塑 料 模 具 以 及 汽 車(chē) 保 險(xiǎn) 杠 和整 體 儀 表 板 等 塑 料 模 具 ； 精 密 塑 料 模 具 方 面 ， 已 能 生 產(chǎn) 照 相 機(jī) 塑 料 件模 具 、 多 型 腔 小 模 數(shù) 齒 輪 模 具 及 塑 封 模 具 。 如 天 津 津 榮 天 和 機(jī) 電 有 限公 司 和 煙 臺(tái) 北 極 星 I.K 模 具 有 限 公 司 制 造 的 多 腔 VCD 和 DVD 齒輪 模 具 ， 所 生 產(chǎn) 的 這 類(lèi) 齒 輪 塑 件 的 尺 寸 精 度 、 同 軸 度 、 跳 動(dòng) 等 要 求 都達(dá) 到 了 國(guó) 外 同 類(lèi) 產(chǎn) 品 的 水 平 ， 而 且 還 采 用 最 新 的 齒 輪 設(shè) 計(jì) 軟 件 ， 糾 正了 由 于 成 型 收 縮 造 成 的 齒 形 誤 差 ， 達(dá) 到 了 標(biāo) 準(zhǔn) 漸 開(kāi) 線(xiàn) 齒 形 要 求 。 還 能生 產(chǎn) 厚 度 僅 為 0.08mm 的 一 模 兩 腔 的 航 空 杯 模 具 和 難 度 較 高 的 塑 料門(mén) 窗 擠 出 模 等 等 。 注 塑 模 型 腔 制 造 精 度 可 達(dá) 0.02～ 0.05mm，表 面 粗 糙 度 Ra0.2μ m， 模 具 質(zhì) 量 、 壽 命 明 顯 提 高 了 ， 非 淬 火 鋼 模 壽命 可 達(dá) 10～ 30 萬(wàn) 次 ， 淬 火 鋼 模 達(dá) 50～ 1000 萬(wàn) 次 ， 交 貨 期 較 以前 縮 短 ,但 和 國(guó) 外 相 比 仍 有 較 大 差 距 .　 成 型 工 藝 方 面 ， 多 材質(zhì) 塑 料 成 型 模 、 高 效 多 色 注 射 模 、 鑲 件 互 換 結(jié) 構(gòu) 和 抽 芯 脫 模 機(jī) 構(gòu) 的 創(chuàng)新 設(shè) 計(jì) 方 面 也 取 得 較 大 進(jìn) 展 。 氣 體 輔 助 注 射 成 型 技 術(shù) 的 使 用 更 趨 成 熟 ，如 青 島 海 信 模 具 有 限 公 司 、 天 津 通 信 廣 播 公 司 模 具 廠 等 廠 家 成 功 地 在29～ 34 英 寸 電 視 機(jī) 外 殼 以 及 一 些 厚 壁 零 件 的 模 具 上 運(yùn) 用 氣 輔 技 術(shù) ，一 些 廠 家 還 使 用 了 C-MOLD 氣 輔 軟 件 ， 取 得 較 好 的 效 果 。 如 上 海 新普 雷 斯 等 公 司 就 能 為 用 戶(hù) 提 供 氣 輔 成 型 設(shè) 備 及 技 術(shù) 。 熱 流 道 模 具 開(kāi) 始推 廣 ， 有 的 廠 采 用 率 達(dá) 20%以 上 ， 一 般 采 用 內(nèi) 熱 式 或 外 熱 式 熱 流 道裝 置 ， 少 數(shù) 單 位 采 用 具 有 世 界 先 進(jìn) 水 平 的 高 難 度 針 閥 式 熱 流 道 裝 置 ，少 數(shù) 單 位 采 用 具 有 世 界 先 進(jìn) 水 平 的 高 難 度 針 閥 式 熱 流 道 模 具 。 但 總 體上 熱 流 道 的 采 用 率 達(dá) 不 到 10%， 與 國(guó) 外 的 50～ 80%相 比 ， 差 距 較大 。 在 制 造 技 術(shù) 方 面 ， CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 水 平 上 了 一 個(gè) 新臺(tái) 階 ， 以 生 產(chǎn) 家 用 電 器 的 企 業(yè) 為 代 表 ， 陸 續(xù) 引 進(jìn) 了 相 當(dāng) 數(shù) 量 的CAD/CAM 系 統(tǒng) ， 如 美 國(guó) EDS 的 UGⅡ 、 美 國(guó) Parametric Technology 公 司 的 Pro/Emgineer、 美 國(guó) CV 公 司 的 CADS5、 英國(guó) Deltacam 公 司 的 DOCT5、 日 本 HZS 公 司 的 CRADE、 以 色 列 公司 的 Cimatron、 美 國(guó) AC-Tech 公 司 的 C-Mold 及 澳 大 利 亞Moldflow 公 司 的 MPA 塑 模 分 析 軟 件 等 等 。 這 些 系 統(tǒng) 和 軟 件 的 引 進(jìn) ，雖 花 費(fèi) 了 大 量 資 金 ， 但 在 我 國(guó) 模 具 行 業(yè) 中 ， 實(shí) 現(xiàn) 了 CAD/CAM 的集 成 ， 并 能 支 持 CAE 技 術(shù) 對(duì) 成 型 過(guò) 程 ， 如 充 模 和 冷 卻 等 進(jìn) 行 計(jì) 算 機(jī)模 擬 ， 取 得 了 一 定 的 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 效 益 ， 促 進(jìn) 和 推 動(dòng) 了 我 國(guó) 模 具畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文2CAD/CAM 技 術(shù) 的 發(fā) 展 。 近 年 來(lái) ， 我 國(guó) 自 主 開(kāi) 發(fā) 的 塑 料 模CAD/CAM 系 統(tǒng) 有 了 很 大 發(fā) 展 ， 主 要 有 北 航 華 正 軟 件 工 程 研 究 所 開(kāi) 發(fā) 的CAXA 系 統(tǒng) 、 華 中 理 工 大 學(xué) 開(kāi) 發(fā) 的 注 塑 模 HSC5.0 系 統(tǒng) 及 CAE 軟件 等 ， 這 些 軟 件 具 有 適 應(yīng) 國(guó) 內(nèi) 模 具 的 具 體 情 況 、 能 在 微 機(jī) 上 應(yīng) 用 且 價(jià)格 較 低 等 特 點(diǎn) ， 為 進(jìn) 一 步 普 及 模 具 CAD/CAM 技 術(shù) 創(chuàng) 造 了 良 好 條件 。 近 年 來(lái) ， 國(guó) 內(nèi) 已 較 廣 泛 地 采 用 一 些 新 的 塑 料 模 具 鋼 ， 如 ：P20、 3Cr2Mo、 PMS、 SM Ⅰ 、 SMⅡ 等 ， 對(duì) 模 具 的 質(zhì) 量 和 使 用 壽 命 有著 直 接 的 重 大 的 影 響 ， 但 總 體 使 用 量 仍 較 少 。 塑 料 模 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 、 標(biāo) 準(zhǔn)推 桿 和 彈 簧 等 越 來(lái) 越 廣 泛 地 得 到 應(yīng) 用 ， 并 且 出 現(xiàn) 了 一 些 國(guó) 產(chǎn) 的 商 品 化的 熱 流 道 系 統(tǒng) 元 件 。 但 目 前 我 國(guó) 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 程 度 和 商 品 化 程 度 一 般 在30%以 下 ， 和 國(guó) 外 先 進(jìn) 工 業(yè) 國(guó) 家 已 達(dá) 到 70%-80%相 比 ， 仍 有 很 大差 距 。 據(jù) 有 關(guān) 方 面 預(yù) 測(cè) ， 模 具 市 場(chǎng) 的 總 體 趨 熱 是 平 穩(wěn) 向 上 的 ， 在 未 來(lái)的 模 具 市 場(chǎng) 中 ， 塑 料 模 具 的 發(fā) 展 速 度 將 高 于 其 它 模 具 ， 在 模 具 行 業(yè) 中的 比 例 將 逐 步 提 高 。 隨 著 塑 料 工 業(yè) 的 不 斷 發(fā) 展 ， 對(duì) 塑 料 模 具 提 出 越 來(lái)越 高 的 要 求 是 正 常 的 ， 因 此 ， 精 密 、 大 型 、 復(fù) 雜 、 長(zhǎng) 壽 命 塑 料 模 具 的發(fā) 展 將 高 于 總 量 發(fā) 展 速 度 。 同 時(shí) ， 由 于 近 年 來(lái) 進(jìn) 口 模 具 中 ， 精 密 、 大型 、 復(fù) 雜 、 長(zhǎng) 壽 命 模 具 占 多 數(shù) ， 所 以 ， 從 減 少 進(jìn) 口 、 提 高 國(guó) 產(chǎn) 化 率 角度 出 發(fā) ， 這 類(lèi) 高 檔 模 具 在 市 場(chǎng) 上 的 份 額 也 將 逐 步 增 大 。 建 筑 業(yè) 的 快 速發(fā) 展 ， 使 各 種 異 型 材 擠 出 模 具 、 PVC 塑 料 管 材 管 接 頭 模 具 成 為 模具 市 場(chǎng) 新 的 經(jīng) 濟(jì) 增 長(zhǎng) 點(diǎn) ， 高 速 公 路 的 迅 速 發(fā) 展 ， 對(duì) 汽 車(chē) 輪 胎 也 提 出 了更 高 要 求 ， 因 此 子 午 線(xiàn) 橡 膠 輪 胎 模 具 ， 特 別 是 活 絡(luò) 模 的 發(fā) 展 速 度 也 將高 于 總 平 均 水 平 ； 以 塑 代 木 ， 以 塑 代 金 屬 使 塑 料 模 具 在 汽 車(chē) 、 摩 托 車(chē)工 業(yè) 中 的 需 求 量 巨 大 ； 家 用 電 器 行 業(yè) 在 “十 五 ”期 間 將 有 較 大發(fā) 展 ， 特 別 是 電 冰 箱 、 空 調(diào) 器 和 微 波 爐 等 的 零 配 件 的 塑 料 模 需 求 很 大 ；而 電 子 及 通 訊 產(chǎn) 品 方 面 ， 除 了 彩 電 等 音 像 產(chǎn) 品 外 ， 筆 記 本 電 腦 和 網(wǎng) 機(jī)頂 盒 將 有 較 大 發(fā) 展 ， 這 些 都 是 塑 料 模 具 市 場(chǎng) 的 增 長(zhǎng) 點(diǎn) 。 【 1】 整體 來(lái) 看 ， 中 國(guó) 塑 料 模 具 無(wú) 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) 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(guò) 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(guò) 于 求 的 趨 勢(shì) 。 2 、 國(guó) 外 塑 料 模 的 發(fā) 展 狀 況 國(guó) 外先 進(jìn) 國(guó) 家 對(duì) 發(fā) 展 塑 料 模 很 重 視 ， 塑 料 模 比 例 一 般 占 30%-40%。專(zhuān) 業(yè) 化 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 程 度 高 、 設(shè) 計(jì) 和 工 藝 技 術(shù) 先 進(jìn) ， 如 模 具CAD/CAM 技 術(shù) 采 用 普 遍 ， 加 工 設(shè) 備 數(shù) 控 化 率 高 等 ， 模 具 生 產(chǎn) 效 率高 、 周 期 短 。 國(guó) 外 ， 70%以 上 是 商 品 化 的 。 工 藝 裝 備 水 平 CAE技 術(shù) 在 歐 美 已 經(jīng) 逐 漸 成 熟 。 在 注 射 模 設(shè) 計(jì) 中 應(yīng) 用 CAE 分 析 軟 件 ，模 擬 塑 料 的 沖 模 過(guò) 程 ， 分 析 冷 卻 過(guò) 程 ， 預(yù) 測(cè) 成 型 過(guò) 程 中 可 能 發(fā) 生 的 缺陷 。 CAE 技 術(shù) 在 模 具 設(shè) 計(jì) 中 的 作 用 越 來(lái) 越 大 ， 意 大 利 COMAU 公司 應(yīng) 用 CAE 技 術(shù) 后 ， 試 模 時(shí) 間 減 少 了 50%以 上 。 一 些 壽 命 高 的和 高 精 度 的 模 具 拿 制 作 模 具 的 原 材 料 來(lái) 說(shuō) ， 國(guó) 內(nèi) 的 很 難 達(dá) 到 大 型 、 精密 模 具 所 需 要 的 性 能 要 求 、 CAE CAD CAM.CAPP 等 軟 件 很 多 都 是國(guó) 外 的 。 拿 塑 封 模 具 來(lái) 說(shuō) ， 國(guó) 外 一 次 可 以 加 工 出 上 百 個(gè) 型 腔 的 模 具 ，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文3還 有 熱 流 道 技 術(shù) 、 氣 輔 成 型 這 些 工 藝 應(yīng) 用 都 很 普 遍 。 德 國(guó) 的 模具 很 多 采 用 熱 流 道 技 術(shù) ， 使 用 熱 流 道 技 術(shù) ， 周 期 短 ， 精 度 高 。1.2 注 塑 成 型 過(guò) 程 。塑 料 成 型 加 工 機(jī) 械 和 成 型 模 具 發(fā) 展 十 分 迅 速 ， 高 效 ， 自 動(dòng) 化 ， 大 型 ，微 型 ， 精 密 ， 高 壽 命 的 模 具 在 整 個(gè) 模 具 行 業(yè) 中 所 占 的 比 例 越 來(lái) 越 大 。我 國(guó) 大 型 、 復(fù) 雜 、 精 密 、 高 效 和 長(zhǎng) 壽 命 模 具 又 上 了 一 個(gè) 新 臺(tái) 階 ， 不 少種 類(lèi) 模 具 已 能 替 代 進(jìn) 口 模 具 ， 模 具 CAD/CAM 技 術(shù) 得 到 了 較 快 推廣 應(yīng) 用 并 取 得 了 良 好 效 果 ， 快 速 成 形 制 造 技 術(shù) 和 設(shè) 備 有 了 長(zhǎng) 足 發(fā) 展 并已 開(kāi) 始 進(jìn) 入 實(shí) 用 推 廣 階 段 ， 高 速 銑 等 新 一 代 制 造 技 術(shù) 已 被 人 們 重 視 并開(kāi) 始 應(yīng) 用 。 從 模 具 使 用 角 度 來(lái) 說(shuō) ， 要 求 高 效 ， 自 動(dòng) 化 ， 作 簡(jiǎn) 便 ； 從 模具 制 造 角 度 ， 要 求 結(jié) 構(gòu) 合 理 ， 制 造 容 易 ， 低 成 本 。 現(xiàn) 代 塑 料 制 品 生 產(chǎn)中 ， 合 理 的 加 工 工 藝 ， 高 效 的 設(shè) 備 ， 先 進(jìn) 的 模 具 是 必 不 可 少 的 三 項(xiàng) 重要 因 素 。 模 具 與 其 他 機(jī) 械 產(chǎn) 品 比 較 ， 一 個(gè) 重 要 特 點(diǎn) 就 是 技 術(shù) 含 量 高 、凈 產(chǎn) 值 比 重 大 。 隨 著 化 工 、 輕 工 產(chǎn) 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 ， 我 國(guó) 的 模 具 工 業(yè) 近年 來(lái) 一 直 以 每 年 13％ ～ 15％ 左 右 的 增 長(zhǎng) 速 度 高 速 發(fā) 展 ， 而 各 行 業(yè)對(duì) 模 具 的 要 求 也 越 來(lái) 越 高 。 面 對(duì) 市 場(chǎng) 的 變 化 ， 有 著 高 技 術(shù) 含 量 的 模 具正 在 市 場(chǎng) 上 嶄 露 頭 角 。 隨 著 工 業(yè) 發(fā) 展 ， 工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 品 種 、 數(shù) 量 越 來(lái) 越多 ； 對(duì) 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 外 觀 的 要 求 ， 更 是 趨 精 美 ， 華 氣 。 因 此 ， 結(jié) 合 中 國(guó)具 體 情 況 ， 學(xué) 習(xí) 國(guó) 外 模 具 工 業(yè) 建 設(shè) 和 模 具 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 宣 傳 、 推 行 科學(xué) 合 理 化 的 模 具 生 產(chǎn) ， 才 能 推 進(jìn) 模 具 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 。 注 塑 成 型 是 熱 塑 性 塑 料 制 件 最 重 要 的 加 工 方 法 。 用 此 方 法 加 工成 型 的 塑 料 制 件 ， 其 品 種 與 樣 式 之 多 是 其 他 成 型 方 法 無(wú) 可 比 擬 的 。 起過(guò) 程 是 借 助 與 螺 桿 的 推 力 ， 將 已 塑 化 的 塑 料 熔 體 注 入 閉 合 的 模 具 型 腔內(nèi) ， 經(jīng) 冷 卻 固 化 定 型 后 開(kāi) 模 得 到 塑 件 。 因 此 ， 構(gòu) 成 注 塑 成 型 的 三 個(gè) 必 要 條 件 ： 一 是 塑 件 必 須 以 熔 融 狀態(tài) 進(jìn) 入 模 腔 ； 二 是 塑 料 溶 體 必 須 要 有 足 夠 的 壓 力 和 流 速 ， 以 確 保 及 時(shí)的 充 滿(mǎn) 整 個(gè) 模 腔 的 各 個(gè) 角 落 ； 三 是 需 有 符 合 制 件 形 狀 和 尺 寸 并 滿(mǎn) 足 成型 工 藝 的 要 求 的 模 具 。 注 塑 成 型 技 術(shù) 與 其 他 成 型 技 術(shù) 相 比 較 有 其 獨(dú) 特 的 優(yōu) 勢(shì) ， 表 現(xiàn) 在以 下 幾 個(gè) 方 面 ： 其 一 是 成 型 物 料 的 熔 融 塑 化 和 流 動(dòng) 造 型 是 分 別 是 在 塑料 筒 和 模 腔 兩 處 進(jìn) 行 ， 模 具 可 以 始 終 處 于 是 溶 體 很 快 冷 凝 或 交 聯(lián) 固 化的 狀 態(tài) ， 從 而 有 利 于 縮 短 成 型 周 期 ； 其 二 是 先 鎖 緊 模 具 然 后 才 將 塑 料溶 體 注 入 ， 加 之 具 有 良 好 的 流 動(dòng) 性 的 溶 體 對(duì) 模 腔 的 磨 損 很 小 ， 因 而 可以 用 一 套 模 具 大 批 量 成 型 復(fù) 雜 零 件 ， 表 面 圖 形 與 標(biāo) 記 清 晰 和 尺 寸 精 度較 高 的 制 品 ； 其 三 是 成 型 過(guò) 程 的 合 模 、 加 料 、 塑 化 、 注 塑 、 啟 模 和 頂出 制 品 等 全 部 成 型 作 均 由 注 塑 機(jī) 自 動(dòng) 完 成 ， 從 而 使 注 塑 工 藝 容 易 全 自動(dòng) 化 和 實(shí) 現(xiàn) 程 序 控 制 。 但 我 們 也 要 看 到 注 塑 成 型 的 不 足 之 處 ， 由 于冷 卻 條 件 的 限 制 ， 很 難 用 這 種 技 術(shù) 制 的 無(wú) 缺 陷 、 壁 厚 的 變 化 又 較 大 的熱 塑 性 塑 料 制 品 ， 另 外 由 于 注 塑 機(jī) 和 注 塑 模 具 的 造 價(jià) 很 高 ， 成 型 設(shè) 備的 啟 始 投 資 較 大 ， 所 以 注 塑 技 術(shù) 不 適 合 于 小 批 量 制 品 的 生 產(chǎn) 。 注 塑 成 型 又 稱(chēng) 注 射 模 塑 或 注 射 成 型 ， 是 熱 塑 性 塑 料 制 品 成 型 的一 種 重 要 方 法 。 除 極 少 數(shù) 幾 種 熱 塑 性 塑 料 外 ， 幾 乎 所 有 的 熱 塑 性 塑 料都 可 以 用 此 方 法 成 型 塑 件 。 注 塑 成 型 可 以 成 型 各 種 形 狀 、 滿(mǎn) 足 眾 多 要求 的 塑 料 制 件 。 注 塑 成 型 已 經(jīng) 成 功 地 運(yùn) 用 于 某 些 熱 固 性 塑 料 制 件 、 甚畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文4至 橡 膠 制 品 的 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 。 注 塑 成 型 的 過(guò) 程 是 ， 將 粒 狀 或 粉 狀 塑 料 從 注 射 機(jī) 的 料 斗 送 入 加熱 的 料 筒 ， 經(jīng) 加 熱 塑 化 成 熔 融 狀 態(tài) ， 由 螺 桿 （ 或 柱 塞 ） 施 加 壓 力 而 通過(guò) 料 筒 底 部 的 噴 嘴 注 入 低 溫 的 、 閉 合 的 模 具 型 腔 中 ， 經(jīng) 冷 卻 硬 化 而 保持 模 腔 所 賦 予 的 形 樣 ， 開(kāi) 模 取 得 所 注 塑 成 型 塑 件 ， 在 作 上 完 成 了 一 個(gè)周 期 。 注 塑 成 型 是 塑 料 模 塑 成 型 的 一 種 重 要 方 法 ， 生 產(chǎn) 中 已 有 廣 泛 的 應(yīng) 用 。它 具 有 以 下 幾 方 面 的 特 點(diǎn) ： ① 成 型 周 期 短 ， 能 一 次 成 型 外 形 復(fù) 雜 、 尺 寸 準(zhǔn) 確 、 帶 有 金 屬 或 非 金 屬嵌 件 的 塑 料 制 件 。 ② 對(duì) 成 型 各 種 塑 料 的 適 應(yīng) 性 強(qiáng) 。 目 前 ， 除 氟 塑 料 外 ， 幾 乎 所 有 的 熱 塑性 塑 料 都 可 以 用 此 方 法 成 型 ， 某 些 熱 固 性 塑 料 也 可 以 采 用 注 塑 成 型 。 ③ 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 易 于 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 。 ④ 注 塑 成 型 所 需 設(shè) 備 昂 ， 模 具 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ， 制 造 成 本 高 ， 所 以 注 塑成 型 特 別 適 合 大 批 量 生 產(chǎn) 。1.3 塑 料 模 具 工 業(yè) 的 技 術(shù) 今 后 的 主 要 發(fā) 展 方 向 。(1） 提 高 大 型 、 精 密 、 復(fù) 雜 、 長(zhǎng) 壽 命 模 具 的 設(shè) 計(jì) 制 造 水 平 及 比 例 。(2） 在 塑 料 模 設(shè) 計(jì) 制 造 中 全 面 推 廣 應(yīng) 用 CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 。 基于 網(wǎng) 絡(luò) 的 CAD/CAM/CAE 一 體 化 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 初 見(jiàn) 端 倪 ， CAD/CAM 軟件 的 智 能 化 程 度 將 逐 步 提 高 ； 塑 料 制 件 及 模 具 的 3D 設(shè) 計(jì) 與 成 型過(guò) 程 的 3D 分 析 將 在 我 國(guó) 塑 料 模 具 工 業(yè) 中 發(fā) 揮 越 來(lái) 越 重 要 的 作 用 。(3） 推 廣 應(yīng) 用 熱 流 道 技 術(shù) 、 氣 輔 注 射 成 型 技 術(shù) 和 高 壓 注 射 成 型 技 術(shù) 。氣 助 注 射 成 型 可 在 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 前 提 下 ， 大 幅 度 降 低 成 本 。 氣 體 輔助 注 射 成 型 比 傳 統(tǒng) 的 普 通 注 射 工 藝 有 更 多 的 工 藝 參 數(shù) 需 要 確 定 和 控 制體 輔 ， 而 且 其 常 用 于 較 復(fù) 雜 的 大 型 制 品 ， 模 具 設(shè) 計(jì) 和 控 制 的 難 度 較 大 ，因 此 ， 開(kāi) 發(fā) 氣 體 輔 助 成 型 流 動(dòng) 分 析 軟 件 ， 顯 得 十 分 重 要 。(4） 開(kāi) 發(fā) 新 的 塑 料 成 型 工 藝 和 快 速 經(jīng) 濟(jì) 模 具 。 以 適 應(yīng) 多 品 種 、 少 批 量的 生 產(chǎn) 方 式 。 　(5） 提 高 塑 料 模 標(biāo) 準(zhǔn) 化 水 平 和 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 使 用 率 。 首 先 要 制 訂 統(tǒng) 一 的 國(guó)家 標(biāo) 準(zhǔn) ， 并 嚴(yán) 格 按 標(biāo) 準(zhǔn) 生 產(chǎn) ； 其 次 要 逐 步 形 成 規(guī) 模 生 產(chǎn) 、 提 高 商 品 化程 度 、 提 高 標(biāo) 準(zhǔn) 件 質(zhì) 量 、 降 低 成 本 ;再 次 是 要 進(jìn) 一 步 增 加 標(biāo) 準(zhǔn) 件規(guī) 格 品 種 。(6） 應(yīng) 用 優(yōu) 質(zhì) 模 具 材 料 和 先 進(jìn) 的 表 面 處 理 技 術(shù) 對(duì) 于 提 高 模 具 壽 命 和 質(zhì)量 顯 得 十 分 必 要 。(7） 研 究 和 應(yīng) 用 模 具 的 高 速 測(cè) 量 技 術(shù) 與 逆 向 工 程 。 采 用 三 坐 標(biāo) 測(cè) 量 儀或 三 坐 標(biāo) 掃 描 儀 實(shí) 現(xiàn) 逆 向 工 程 是 塑 料 模 CAD/CAM 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 之一 。 研 究 和 應(yīng) 用 多 樣 、 調(diào) 整 、 廉 價(jià) 的 檢 測(cè) 設(shè) 備 是 實(shí) 現(xiàn) 逆 向 工 程 的 必 要前 提 。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文5(8） “十 一 五 ”期 間 我 國(guó) 塑 料 模 具 發(fā) 展 方 向 ， 塑 料 模 具 占 模 具 總 量近 40%， 而 這 個(gè) 比 例 仍 不 斷 上 升 。 塑 料 模 具 中 為 汽 車(chē) 和 家 電 配 套 的 大型 注 塑 模 具 ， 為 集 成 電 路 配 套 的 精 密 塑 料 模 具 ， 為 電 子 信 息 產(chǎn) 業(yè) 和 機(jī)械 及 包 裝 配 套 的 多 層 、 多 腔 、 多 材 質(zhì) 、 多 色 精 密 注 塑 模 ， 為 新 型 建 材及 節(jié) 水 農(nóng) 業(yè) 配 套 的 塑 料 異 型 材 擠 出 模 及 管 路 和 噴 頭 模 具 等 ， 目 前 雖 然已 有 相 當(dāng) 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 并 正 在 快 速 發(fā) 展 ， 但 技 術(shù) 水 平 與 國(guó) 外 仍 有 較 大 差 距 ，每 年 進(jìn) 口 達(dá) 幾 億 美 元 ， 因 此 “十 一 五 ”期1.4 本 次 設(shè) 計(jì) 的 目 的此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 給 了 我 親 自 動(dòng) 手 的 機(jī) 會(huì) ， 于 以 后 的 工 作 、 學(xué) 習(xí) 等 都有 很 大 的 幫 助 ， 是 大 學(xué) 三 年 學(xué) 習(xí) 的 一 個(gè) 總 結(jié) ， 中 國(guó) 的 塑 料 模 具 制 造 工業(yè) 的 飛 速 發(fā) 展 是 需 要 理 論 和 實(shí) 踐 相 結(jié) 合 的 ， 所 以 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 意 義十 分 重 大 。 目 的 是 通 過(guò) 對(duì) 該 零 件 的 注 塑 模 工 藝 的 設(shè) 計(jì) ， 了 解 注 塑 模 具的 設(shè) 計(jì) 步 驟 ， ABS 等 材 料 的 各 項(xiàng) 性 能 指 標(biāo) ， 工 藝 方 案 的 選 擇 ， 和側(cè) 向 抽 芯 技 術(shù) 的 掌 握 。間 應(yīng) 重 點(diǎn) 發(fā) 展 。2 塑 件 成 型 工 藝 性 分 析2.1 塑 件 （ 外 殼 ） 分 析2.1.1 外 殼 的 塑 件 圖 如 下 所 示 ：圖 1畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文62.1.2 塑 件 分 析外 殼 工 件 如 圖 所 示 。 它 是 一 種 常 見(jiàn) 的 塑 料 工 件 ， 從 工 件 本 身 來(lái) 看 ，屬 特 小 型 件 ， 其 抽 芯 脫 模 機(jī) 構(gòu) 較 為 復(fù) 雜 ， 側(cè) 向 抽 芯 技 術(shù) 可 以 說(shuō) 是 這 次課 題 的 難 點(diǎn) 零 件 直 通 管 的 成 型 采 用 側(cè) 向 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 。 由 于 抽 拔 距 很 長(zhǎng) 普通 的 斜 導(dǎo) 桂 抽 芯 結(jié) 構(gòu) 難 以 實(shí) 現(xiàn) 抽 芯 動(dòng) 作 的 順 利 完 成 ． 故 采 用 液 壓 缸 進(jìn)行 側(cè) 向 抽 芯 。 因 此 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 主 要 是 針 對(duì) 以 上 問(wèn) 題 進(jìn) 行 模 具 設(shè) 計(jì) ，以 解 決 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 存 在 的 問(wèn) 題 。成 型 工 藝 分 析 如 名 稱(chēng) ： 外 殼 材 料 ： 尼 龍 1010 數(shù) 量 ： 大 批 量 生產(chǎn) 要 求 ： 塑 件 外 表 面 光 滑 、 美 觀 ， 下 端 外 緣 不 允 許 有 澆 口 痕 跡 。（ 1） 塑 件 材 料 特 性 尼 龍 1010 塑 料 是 含 有 酰 胺 基 的 線(xiàn) 性 熱塑 性 塑 料 ， 尼 龍 是 這 一 類(lèi) 塑 料 的 總 稱(chēng) 。 尼 龍 有 優(yōu) 良 的 力 學(xué) 性 能 ， 抗 拉 ，抗 壓 ， 賴(lài) 磨 。 經(jīng) 過(guò) 拉 伸 力 學(xué) 處 理 的 尼 龍 ， 其 抗 拉 強(qiáng) 度 很 高 ， 因 為 尼 龍的 結(jié) 晶 性 能 很 高 ， 所 以 有 十 分 好 的 賴(lài) 磨 性 和 十 分 好 的 自 潤(rùn) 滑 性 ， 他 的賴(lài) 磨 性 高 于 一 般 的 軸 承 材 料 尼 龍 的 缺 點(diǎn) 是 吸 水 性 強(qiáng) 。 收 縮 率 大 ， 常 因吸 水 過(guò) 多 而 引 起 尺 寸 的 變 化 ， 其 穩(wěn) 定 性 較 差 ， 一 般 在 80—100之 間 。 為 了 進(jìn) 一 步 的 改 變 尼 龍 的 性 能 ， 常 在 尼 龍 中 加 入 減 磨 寄 ， 穩(wěn) 定劑 ， 潤(rùn) 滑 劑 ， 提 高 其 機(jī) 械 強(qiáng) 度 。（ 2） 塑 件 材 料 成 型 性 能 使 用 尼 龍 1010 注 射 成 型 塑 件 時(shí) ，由 于 熔 體 粘 度 高 ， 所 需 要 的 注 射 成 型 壓 力 較 高 ， 因 此 塑 件 對(duì) 型 芯 的 包緊 力 較 大 ， 故 塑 意 盡 量 減 少 澆 注 系 統(tǒng) 對(duì) 料 流 的 阻 力 。 尼 龍1010 易 吸 水 ， 成 型 加 工 前 應(yīng) 進(jìn) 行 干 燥 處 理 。 在 正 常 成 型 條 件 下 ， 尼龍 1010 塑 件 的 尺 寸 件 應(yīng) 采 用 較 大 的 脫 模 斜 度 ； 另 外 熔 體 粘 度 較 高 ，使 尼 龍 1010 塑 件 易 產(chǎn) 生 熔 接 痕 ， 所 以 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 注 穩(wěn) 定 性 較 好 。（ 3） 脫 模 斜 度畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文7由 于 塑 件 冷 卻 后 產(chǎn) 生 收 縮 ， 會(huì) 緊 緊 地 包 住 模 具 型 芯 、 型 腔 中 凸 出 的 部分 ， 使 塑 件 脫 出 困 難 ， 強(qiáng) 行 取 出 會(huì) 導(dǎo) 致 塑 件 表 面 擦 傷 、 拉 毛 。 為 了 方便 脫 模 ， 塑 件 設(shè) 計(jì) 時(shí) 必 須 考 慮 與 脫 模 （ 及 軸 芯 ） 方 向 平 行 的 內(nèi) 、 外 表面 ， 設(shè) 計(jì) 足 夠 的 脫 模 斜 度 。 只 有 塑 件 高 度 不 大 、 沒(méi) 有 特 殊 狹 窄 細(xì) 小 部位 時(shí) ， 才 可 以 不 設(shè) 計(jì) 斜 度 。 最 小 脫 模 斜 度 與 塑 料 性 能 、 收 縮 率 、 塑 件的 幾 何 形 狀 等 因 素 有 關(guān) 。塑 件 脫 模 斜 度 為 ： 35＇ ~ 1o30＇ 考 慮 到 本 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 以 及 模具 的 側(cè) 抽 芯 結(jié) 構(gòu) ， 可 以 使 開(kāi) 模 后 塑 件 自 動(dòng) 留 在 型 腔 中 ， 所 以 不 需 要 考慮 脫 模 斜 度 。2.2 尼 龍 1010 的 注 射 成 型 過(guò) 程 及 工 藝 參 數(shù)2.2.1 注 射 成 型 過(guò) 程1） 成 型 前 的 準(zhǔn) 備 對(duì) 尼 龍 1010 的 色 澤 、 細(xì) 度 和 均 勻 度 進(jìn) 行 檢 驗(yàn) 。2） 注 射 過(guò) 程 塑 料 在 注 塑 機(jī) 料 筒 里 進(jìn) 行 加 熱 、 塑 化 達(dá) 到 流 動(dòng) 狀 態(tài)后 由 模 具 的 澆 注 系 統(tǒng) 進(jìn) 入 模 具 型 腔 成 型 ， 其 過(guò) 程 可 以 分 為 充 模 、 壓 實(shí) 、保 壓 、 倒 流 和 冷 卻 5 個(gè) 階 段 。3)塑 件 的 后 處 理 采 用 調(diào) 濕 處 理 ， 紅 外 線(xiàn) 燈 烘 箱 ， 熱 處 理 溫 度70℃ ， 處 理 時(shí) 間 2 小 時(shí) 。2.2.2 尼 龍 1010 的 注 射 工 藝 參 數(shù)1） 注 射 機(jī) ： 螺 桿 式2） 螺 桿 轉(zhuǎn) 速 （ r/min） : 303) 料 筒 溫 度 （ ℃ ） ： 150—170（ 后 段 ）165—180（ 中 段 ）180—200 （ 前 段 ）2.2.3 成 型 工 藝 參 數(shù) 的 確 定1.使 用 性 能 綜 合 性 能 好 ， 沖 擊 強(qiáng) 度 高 ， 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好 、 電 性 能 良 好 、 抗 化 學(xué)藥 品 性 好 ， 染 色 性 、 成 型 加 工 和 機(jī) 械 加 工 性 好 。 ABS 樹(shù) 脂 耐 水 、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文8碘 和 酸 類(lèi) ， 不 溶 于 大 部 分 醇 類(lèi) 和 烴 類(lèi) 溶 劑 ， 而 容 易 溶 于 醛 酮 脂 和 一 些氯 代 氫 中 。 尼 龍 1010 塑 料 的 缺 點(diǎn) ： 熱 變 形 溫 度 較 低 ， 可 燃 耐 火 性差 。 因 而 尼 龍 1010 適 用 于 制 作 一 般 的 機(jī) 械 零 件 、 減 摩 耐 磨 零 件 、傳 動(dòng) 零 件 和 電 訊 零 件 。 尼 龍 1010 塑 料 的 適 用 范 圍 為 -40～ 100℃ 。2.成 型 特 性1） 無(wú) 定 形 塑 件 ， 其 品 種 很 多 ， 各 品 種 的 機(jī) 電 性 能 及 成 性 特 性 也 有 差異 ， 應(yīng) 按 品 種 確 定 成 型 的 方 法 及 成 型 條 件 。2） 吸 濕 性 強(qiáng) ， 含 水 量 因 小 于 0.3％ ， 必 須 充 分 干 燥 ， 要 求 表 面光 澤 的 塑 件 應(yīng) 要 求 長(zhǎng) 時(shí) 間 預(yù) 熱 干 燥 。3） 流 動(dòng) 性 中 等 ， 溢 邊 料 0.04mm 左 右 （ 流 動(dòng) 性 比 聚 苯 乙 烯 、AS 差 ， 但 比 聚 碳 酸 酯 ， 聚 氯 乙 烯 好 ） 。 4)比 聚 苯 乙 烯 加 工 困 難 ， 宜 取 高 料 溫 、 模 溫 （ 對(duì) 耐 熱 、 高 沖 擊 和 中沖 擊 型 樹(shù) 脂 ， 料 溫 更 宜 取 高 ） 。 料 溫 対 物 性 影 響 較 大 ， 料 溫 過(guò) 高 易分 解 （ 分 解 溫 度 為 250℃ 左 右 ， 比 聚 苯 乙 烯 易 分 解 ） ， 對(duì) 其 要 求精 度 較 高 。3 擬 定 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式3.1 分 型 面 的 選 擇塑 件 設(shè) 計(jì) 階 段 ， 就 應(yīng) 考 慮 成 型 時(shí) 分 型 面 的 形 狀 和 位 置 ， 否 則無(wú) 法 用 模 具 成 型 。 在 模 具 設(shè) 計(jì) 階 段 ， 應(yīng) 首 先 確 定 分 型 面 的 位 置 ， 然 后才 選 擇 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 。 分 型 面 設(shè) 計(jì) 是 否 合 理 ， 對(duì) 塑 件 質(zhì) 量 、 工 藝 操 作 難易 程 度 和 模 具 的 設(shè) 計(jì) 制 造 都 有 很 大 的 影 響 。 因 此 ， 分 型 面 的 選 擇 是 注射 模 具 設(shè) 計(jì) 中 的 一 個(gè) 關(guān) 鍵 因 素 。3.1.1 分 型 面 的 選 擇 原 則1） 有 利 于 保 證 塑 件 的 外 觀 質(zhì) 量 ；2） 分 型 面 因 選 擇 在 塑 件 的 最 大 截 面 處 ；3） 盡 可 能 使 塑 件 留 在 動(dòng) 模 一 側(cè) ；4） 有 利 于 保 證 塑 件 的 尺 寸 精 度 ；5） 盡 可 能 滿(mǎn) 足 塑 件 的 使 用 要 求 ；6） 盡 量 減 少 塑 件 在 合 模 方 向 上 的 投 影 面 積 ；畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文97） 長(zhǎng) 型 芯 應(yīng) 置 于 開(kāi) 模 方 向 上 ；8） 有 利 于 排 氣 ；9） 有 利 于 簡(jiǎn) 化 模 具 結(jié) 構(gòu) 。3.1.2 分 型 面 的 確 定根 據(jù) 本 外 殼 的 具 體 結(jié) 構(gòu) 和 以 上 確 定 分 型 面 的 基 本 原 則 ， 本 設(shè) 計(jì) 確定 分 型 面 的 位 置 如 圖 2-1 所 示 。 在 該 結(jié) 構(gòu) 中 ， 有 外 側(cè) 抽 芯 ， 所 以在 確 定 分 型 面 時(shí) ， 還 要 確 定 好 側(cè) 抽 芯 結(jié) 構(gòu) 。 外 側(cè) 抽 芯 采 用 斜 導(dǎo) 柱 側(cè) 抽芯 ， 具 體 結(jié) 構(gòu) 見(jiàn) 裝 配 圖 。圖 2圖 3-1 分 型 面 的 選 擇對(duì) 以 上 兩 種 分 型 面 進(jìn) 行 比 較 ， 根 據(jù) 分 型 面 的 選 擇 要 求 ， 可 以 看 出 圖 b較 好 ；1） 圖 b 所 示 截 面 作 為 分 型 面 ， 它 是 塑 件 的 最 大 截 面 ， 大 孔 在 開(kāi)模 方 向 上 成 型 ， 而 小 孔 在 側(cè) 面 ， 便 于 抽 芯 。2)圖 a 所 示 截 面 為 分 型 面 ， 有 兩 個(gè) 側(cè) 孔 ， 且 側(cè) 孔 大 而 深 ， 抽 芯 力較 大 ， 抽 芯 結(jié) 構(gòu) 相 對(duì) 復(fù) 雜 3.2 型 腔 數(shù) 目 的 確 定為 了 使 模 具 與 注 塑 機(jī) 的 生 產(chǎn) 能 力 相 匹 配 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 經(jīng) 濟(jì)性 ， 并 保 證 塑 件 精 度 ， 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 確 定 型 腔 的 數(shù) 目 。 型 腔 數(shù) 目 的 確定 一 般 可 以 根 據(jù) 經(jīng) 濟(jì) 性 、 注 塑 機(jī) 的 最 大 注 射 量 、 制 品 的 精 度 等 。 一 般來(lái) 說(shuō) ， 大 中 型 塑 件 和 精 度 要 求 高 的 小 型 塑 件 優(yōu) 先 采 用 一 模 一 腔 的 結(jié) 構(gòu) ，但 對(duì) 于 精 度 要 求 不 高 的 小 型 塑 件 （ 沒(méi) 有 配 合 精 度 要 求 ） ， 形 狀畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文10簡(jiǎn) 單 ， 又 是 大 批 量 生 產(chǎn) 時(shí) ， 若 采 用 多 型 腔 模 具 可 提 供 獨(dú) 特 的 優(yōu) 越 條 件 ，使 生 產(chǎn) 率 大 為 挺 高 。 該 塑 件 要 求 不 高 ， 生 產(chǎn) 批 量 適 中 ， 且 具 有 兩 邊 抽芯 ， 抽 芯 距 較 長(zhǎng) ， 從 模 具 加 工 成 本 考 慮 ， 故 擬 定 為 一 模 兩 腔 。 采 用 一模 兩 件 ， 能 夠 適 應(yīng) 生 產(chǎn) 的 需 求 ， 潛 伏 式 澆 口 ， 澆 口 去 除 方 便 ， 模 具 結(jié)構(gòu) 孔 不 復(fù) 雜 ， 容 易 保 證 塑 件 質(zhì) 量 。型 腔 布 置 形 式 如 圖 3-2 所 示 ；圖 34 注 塑 機(jī) 型 號(hào) 的 確 定注 塑 模 是 安 裝 在 注 塑 機(jī) 上 使 用 的 工 藝 設(shè) 備 ， 應(yīng) 此 設(shè) 計(jì) 注 射 模 是應(yīng) 該 詳 細(xì) 了 解 注 塑 機(jī) 的 技 術(shù) 規(guī) 范 才 能 設(shè) 計(jì) 出 符 合 要 求 的 模 具 。注 塑 機(jī) 規(guī) 格 的 確 定 主 要 是 根 據(jù) 塑 件 的 大 小 及 型 腔 的 數(shù) 目 和 排 列 方式 ， 在 確 定 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 初 步 估 算 外 形 尺 寸 的 前 提 下 ， 設(shè) 計(jì) 人 員 應(yīng)對(duì) 模 具 所 需 的 注 射 量 、 鎖 模 力 、 注 射 壓 力 、 拉 桿 間 距 、 最 大 和 最 小 模具 厚 度 、 推 出 形 式 、 推 出 行 程 、 開(kāi) 模 距 離 等 進(jìn) 行 計(jì) 算 。 根 據(jù) 這 些 參 數(shù)選 擇 一 臺(tái) 和 模 具 相 匹 配 的 注 塑 機(jī) ， 倘 若 用 戶(hù) 已 提 供 了 注 塑 機(jī) 的 型 號(hào) 和規(guī) 格 ， 設(shè) 計(jì) 人 員 必 須 對(duì) 其 進(jìn) 行 校 核 ， 若 不 能 滿(mǎn) 足 要 求 ， 則 必 須 自 己 調(diào)整 或 與 用 戶(hù) 商 量 調(diào) 整 。4.1.1 注 射 量 的 計(jì) 算利 用 Pro/E 三 維 軟 件 定 性 測(cè) 得 該 塑 件 的 實(shí) 際 體 積 為Ⅴ 1=51.16cm3,塑 件 質(zhì) 量 ｍ 1 為 56.28g。 設(shè) 澆 注 系 統(tǒng) 的 體 積 為 素 間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文11的 0.6 倍 。 所 以 一 次 總 的 注 射 量 為 ：流 道 凝 料 的 質(zhì) 量 ｍ 2=2×0.6m1=67.536g流 道 凝 料 的 體 積 v0=2v1+v2=51.16×2+61.39=163.7 cm3公 稱(chēng) 注 射 量 為 ： v 公 =v0/0.8=163.7/0.8=204.6 cm34.1.2 塑 件 和 流 道 凝 料 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 及 所 需 鎖 模 力 的 計(jì) 算流 道 凝 料 （ 包 括 澆 口 ） 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 A2 在 模 具設(shè) 計(jì) 前 是 個(gè) 未 知 數(shù) ， 根 據(jù) 多 型 腔 模 的 統(tǒng) 計(jì) 分 析 ， 大 致 是 每 個(gè) 塑 件在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 的 0.2～ 0.5 倍 。 因 此 可 用 0.35nA1來(lái) 進(jìn) 行 估 算 ， 所 以 ：A=nA1+A2= nA1+0.35 nA1=1.35 nA1=1.35×2×1198.9=3237mm2式 中 A1—為 塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積N—型 腔 數(shù)鎖 模 力 是 指 注 塑 機(jī) 的 鎖 模 機(jī) 構(gòu) 對(duì) 模 具 所 施 加 的 最 大 夾 緊 力 。 即 ：F 鎖 =A*P 型A—塑 件 和 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 的 投 影 面 積 之 和 （ mm2）F=A×P 型 =3237×30≈ 97100N=97.1kN4.1.3 選 擇 注 塑 機(jī)注 塑 成 型 機(jī) 按 結(jié) 構(gòu) 形 式 分 可 分 為 立 式 、 臥 式 、 和 直 角 式 三 類(lèi) 。 立式 注 塑 機(jī) 式 注 射 柱 塞 （ 或 螺 桿 ） 垂 直 裝 設(shè) ， 鎖 模 裝 置 推 動(dòng) 模 板 也 沿 垂直 方 向 移 動(dòng) ， 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 占 地 面 積 小 ， 安 裝 或 拆 卸 小 型 模 具 很 方 便 ，容 易 在 動(dòng) 模 上 安 放 嵌 件 ， 嵌 件 傾 斜 或 墜 落 。 其 缺 點(diǎn) 是 制 品 自 模 具 中 頂出 后 不 能 靠 重 力 下 落 ， 需 要 人 工 取 出 ， 這 就 有 礙 于 全 自 動(dòng) 操 作 ， 但 附加 機(jī) 械 手 取 產(chǎn) 品 后 ， 也 可 實(shí) 現(xiàn) 全 自 動(dòng) 操 作 。 臥 式 注 塑 機(jī) 是 注 射 柱 塞 或螺 桿 與 合 模 運(yùn) 動(dòng) 方 向 沿 水 平 裝 設(shè) ， 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 機(jī) 體 較 低 容 易 操 縱 和 加 料 ，制 件 頂 出 后 可 自 動(dòng) 墜 落 ， 故 易 實(shí) 現(xiàn) 全 自 動(dòng) 操 作 。 直 角 式 注 塑 機(jī) 是 注 塑機(jī) 柱 塞 或 螺 桿 與 合 模 運(yùn) 動(dòng) 方 向 相 互 垂 直 ， 這 種 注 塑 機(jī) 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 便 于 自 動(dòng) ， 適 用 于 單 件 生 產(chǎn) 中 心 部 位 不 允 許 留 有 澆 口 痕 跡 的平 面 制 件 ， 同 時(shí) 常 利 用 開(kāi) 模 絲 杠 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 來(lái) 拖 動(dòng) 螺 紋 型 芯 或 型 環(huán) 旋 轉(zhuǎn) ，以 便 脫 下 塑 件 。 考 慮 到 生 產(chǎn) 成 本 和 易 于 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 ， 塑 件 還 是 靠 自 身重 力 下 落 比 較 合 適 ， 且 重 心 較 低 安 裝 穩(wěn) 妥 。通 過(guò) 上 述 的 分 析 ， 該 塑 件 的 注 射 量 和 鎖 模 力 較 大 ， 由 于 本 模 具具 有 抽 芯 機(jī) 構(gòu) ， 設(shè) 計(jì) 較 為 復(fù) 雜 ， 同 時(shí) 考 慮 到 開(kāi) 模 行 程 和 脫 模 力 的 原 因 ，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文12所 以 應(yīng) 該 采 用 臥 式 注 塑 機(jī) 。根 據(jù) 每 以 生 產(chǎn) 周 期 的 注 塑 量 和 鎖 模 力 的 計(jì) 算 值 ， 差 資 料 ， 可 選用 SZ-200/1000 臥 式 注 塑 機(jī) 。項(xiàng) 目 數(shù) 據(jù) 項(xiàng) 目 數(shù) 據(jù)理 論 注 射 容 量/cm3210 鎖 模 力 100螺 桿 直 徑 /mm 42 拉 桿 內(nèi) 間 距/mm370×320注 射 壓 力 Mpa 150 開(kāi) 模 行 程 /mm 300注 射 速 率 g/s 110 最 大 模 厚 /mm 350塑 化 能 力 /s 14 最 小 模 厚 /mm 150螺 桿 轉(zhuǎn) 速r/min10～ 250 定 位 孔 直 徑/mm125噴 嘴 球 半 徑/mm15 噴 嘴 直 徑 /mm 4鎖 模 方 式 雙 曲 軸4.2 注 塑 機(jī) 有 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核4.2.1 型 腔 數(shù) 量 的 校 核 1） 由 注 塑 機(jī) 料 筒 塑 化 速 率 校 核 模 具 的 型 腔 數(shù) n.N≤ kMt-m2=0.8×14×30-0.6×2×56.28/56.28=4.77＞ 2,型 腔 數(shù) 校 核 合 格 。式 中 k—注 塑 機(jī) 最 大 注 射 量 的 利 用 系 數(shù) ， 一 般 取 0.8；M—注 塑 機(jī) 的 額 定 塑 化 量 （ 14g/s）t—成 型 周 期 ， 取 30s.2） 按 注 塑 機(jī) 的 最 大 注 射 量 校 核 型 腔 數(shù) 量 n。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文13N≤ kMn-m2/m1=0.8×231-0.6×2×56.28/56.28=2.08＞ 2,符 合 要 求 。式 中 MN—注 塑 機(jī) 的 允 許 最 大 注 射 量 （ cm3 或 g） ， 該 注 射 機(jī) 為210 cm3×1.1g/ cm3=231g。 其 他 符 號(hào) 意 義 與 取 值 同 前 。4.2.2 注 塑 機(jī) 工 藝 參 數(shù) 的 校 核1） 最 大 注 射 壓 力 的 校 核塑 料 壓 力 校 核 的 目 的 式 校 核 注 塑 機(jī) 的 最 大 注 射 壓 力 能 否 滿(mǎn) 足 塑 件成 型 的 需 求 。 注 塑 機(jī) 最 大 注 射 壓 力 應(yīng) 稍 大 于 塑 件 成 型 所 需 要 的 壓 力 。即Pe≥ kP0=1.3×100=130MPa而 Pe=150 MPa， 注 射 壓 力 校 核 合 格 。式 中 ， Pe—注 塑 機(jī) 額 定 壓 力 （ MPa） ；K—注 射 壓 力 安 全 系 數(shù) ， 取 1.3；P0—成 型 所 需 要 的 注 射 壓 力 （ MPa） ；2） 鎖 模 力 校 核F≥ KFm=KAP 型 =1.2×97.1=116.52KN而 F=1000KN， 鎖 模 力 校 核 合 格 。4.2.3 安 裝 尺 寸1） 噴 嘴 尺 寸(1)主 流 道 的 小 端 直 徑 D 大 于 注 塑 機(jī) 噴 嘴 d， 通 常D=d+（ 0.5～ 1） mm對(duì) 于 該 模 具 d=4 mm， 取 D=4.5 mm， 符 合 要 求 。（ 2） 主 流 道 入 口 的 凹 球 半 徑 SR0 應(yīng) 大 于 注 射 機(jī) 噴 嘴 半 徑 SR，通 常 為SR0=SR+（ 1～ 2） mm對(duì) 于 該 模 具 SR=15 mm 取 17 mm， 符 合 要 求 。2)最 大 與 最 小 模 具 厚 度模 具 厚 度 H 應(yīng) 滿(mǎn) 足 Hmin＜ H＜ Hmax式 中 Hmin=150 mm， Hmax=350 mm4.2.4 開(kāi) 模 行 程 的 校 核畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文14H≥ H1+H2+（ 5～ 10） mm式 中 H—注 塑 機(jī) 動(dòng) 模 板 的 開(kāi) 模 行 程H1—塑 件 推 出 行 程 （ mm） ， 取 6 mm（ 塑 件 壁 高 處 的 高 度 ）；H2—包 括 流 道 凝 料 在 內(nèi) 的 塑 件 高 度 （ mm） ， 其 值 為H2=46+（ 5～ 10） mm=51～ 56 mm（ 46 mm 由 裝 配 圖 直 接 量取 ）所 以 ， H=300 mm＞ 50+80+10=140 mm由 計(jì) 算 得 到 符 合 要 求 。4.2.5 模 架 尺 寸 與 注 塑 機(jī) 拉 桿 內(nèi) 間 距 校 核該 套 模 具 模 架 的 外 形 尺 寸 為 370 mm×468 mm， 而 注 射 機(jī) 拉桿 內(nèi) 間 距 為 370 mm×320 mm， 因 370 mm 等 于 370 mm， 符 合 要求 。注 ： 對(duì) 上 面 4.4.2～ 4.4.5 的 校 核 內(nèi) 容 與 后 面 的 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)交 叉 進(jìn) 行 ， 但 為 了 行 文 整 體 形 式 與 內(nèi) 容 的 統(tǒng) 一 ， 所 以 將 部 分 在 此 進(jìn) 行 。綜 上 所 述 ， 注 塑 機(jī) 選 擇 SZ-200/1000 臥 式 注 塑 機(jī) 符 合 該 模 具設(shè) 計(jì) 要 求 。5 澆 注 系 統(tǒng) 的 形 式 和 澆 口 的 設(shè) 計(jì)所 謂 注 射 模 的 澆 注 系 統(tǒng) 是 指 從 主 流 道 的 始 端 到 型 腔 之 間 的 熔 體 流動(dòng) 通 道 。澆 注 系 統(tǒng) 是 引 導(dǎo) 塑 料 熔 體 從 注 塑 機(jī) 噴 嘴 到 模 具 型 腔 的 進(jìn) 料 通 道 ，具 有 傳 物 質(zhì) 、 傳 壓 和 傳 熱 的 功 能 ， 對(duì) 塑 件 質(zhì) 量 影 響 很 大 。 它 分 為 普 通流 道 澆 注 系 統(tǒng) 和 熱 流 道 澆 注 系 統(tǒng) 。該 模 具 采 用 普 通 流 道 澆 注 系 統(tǒng) ， 包 括 主 流 道 、 分 流 道 、 冷 料 穴 、澆 口 。5.1 主 流 道 的 設(shè) 計(jì)主 流 到 普 通 常 位 于 模 具 中 心 塑 料 熔 體 的 入 口 處 ， 它 將 注 塑 機(jī) 噴 嘴射 出 的 熔 體 導(dǎo) 入 分 流 道 或 型 腔 中 。 主 流 道 的 形 狀 為 圓 錐 形 。 以 便 于 熔體 的 流 動(dòng) 和 開(kāi) 模 時(shí) 主 流 道 凝 料 的 勝 利 拔 出 。5.1.1 主 流 道 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文151） 為 便 于 凝 料 從 主 流 道 中 拉 出 ， 主 流 道 通 常 設(shè) 計(jì) 成 錐 形 ， 其 錐 角ａ =20～ 60。 內(nèi) 比 表 面 粗 糙 度 一 般 為 Ra=0.8。2） 為 防 止 主 流 道 與 噴 嘴 處 溢 料 及 便 于 將 主 流 道 凝 料 拉 出 ， 主 流 道與 噴 嘴 應(yīng) 緊 密 接 觸 ， 主 流 道 進(jìn) 口 處 應(yīng) 制 成 球 面 凹 坑 ， 其 球 面 半 徑 為R2=R1+（ 1～ 2） mm,凹 入 深 度 3～ 5 mm。3） 為 了 物 料 的 流 動(dòng) 阻 力 ， 主 流 道 末 端 與 分 流 道 連 接 處 呈 圓 角 過(guò)渡 ， 其 圓 角 半 徑 r=1～ 3 mm。4） 主 流 道 長(zhǎng) 度 L 應(yīng) 盡 量 短 ， 否 則 將 增 加 主 流 道 凝 料 ， 增 大 壓力 損 失 ， 一 般 主 流 道 長(zhǎng) 度 由 模 具 結(jié) 構(gòu) 和 模 板 厚 度 所 確 定 ， 一 般 不 大 于60 mm， 取 L=40 mm5） 因 主 流 道 和 塑 料 熔 體 反 復(fù) 接 觸 ， 進(jìn) 口 處 與 噴 嘴 反 復(fù) 碰 撞 ， 因 此 ，長(zhǎng) 將 主 流 到 設(shè) 計(jì) 成 可 拆 卸 的 主 流 道 襯 套 ， 用 較 好 的 鋼 材 制 造 并 進(jìn) 行 熱處 理 ， 一 般 用 T8、 T10 制 造 ， 熱 處 理 硬 度 為 HRC50～ 55。5.1.2 主 流 道 尺 寸1） 主 流 道 小 端 直 徑 D=注 塑 機(jī) 噴 嘴 直 徑 +（ 0.5～ 1）=4+（ 0.5～ 1） ， 取 D=4.5mm。2） 主 流 道 球 面 半 徑 SR0=注 塑 機(jī) 噴 嘴 球 頭 半 徑 +（ 1～ 2）=15+（ 1～ 2） ， 取 SR0=170mm 圖 4 主 流 道 襯 套由 于 本 模 具 主 流 道 較 長(zhǎng) ， 定 位 圈 和 襯 套 設(shè) 計(jì) 形 式 較 宜 ， 其 定 位 圈結(jié) 構(gòu) 尺 寸 如 圖 5-2 所 示 。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明文16圖 5 定 位 圈5.2 冷 料 穴 的 設(shè) 計(jì)當(dāng) 注 塑 機(jī) 未 注 射 塑 料 之 前 ， 噴 嘴 前 面 的 熔 體 塑 料 的 溫 度 降 低 ，形 成 冷 凝 料 頭 ， 為 了 防 止 這 些