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購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計說明書 控器前蓋注塑模設計 系 、 部： 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 完成時間： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）課題任務書 系： 專業(yè)： 指導教師 學生姓名 課題名稱 控器前蓋注塑模設計 內容及任務 根據所給定的注塑零件產品，設計出注塑模具。主要內容如下： 1、繪制產品零件圖。 2、繪制模具裝配圖。 3、繪制整套模具零件圖，標準件除外。 4、編寫設計說明書。 5、自選一個重要模具零件編制加工工藝路線，進行相關的計算，并編制加工工藝卡和工序卡。 擬達到的要求或技術指標 按照“湖南工學院畢業(yè)設計（論文）工作管理規(guī)定”，本課題設計要求及技術指標如下： （一）模具 1、保證規(guī)定的生產率和高質量產品的 同時，力求成本低、壽命長。 2、模具結構設計合理，工藝性好，具有一定的創(chuàng)新性。 3、操作安全、方便，易于維修，便于管理。 4、在保證模具強度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調。 （二）設計圖紙 1、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內容符合標準要求。 2、設計圖紙應符合學校的要求，不少于 3張零號圖紙的結構設計圖、裝配圖和零件圖，其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的 1號圖紙，同時至少有折合 1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。 （三）設計說明書 1、資料數據充分，并標明數據出處。 2、計算過程詳細、完 全。 3、公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。 4、內容條理清楚，按步驟書寫。 5、說明書按照學校的有關規(guī)定，編寫不少于 12000字的設計說明書，同時上交電子文檔。 （四）其他要求 1、查閱到 10 篇以上與題目相關的文獻 2、翻譯一篇本專業(yè)外文文獻（ 10000個以上印刷符號），并附譯文。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 進度安排 起止日期 工作內容 備注 2011年 2月 ~ 5月 1周（ 2、 21— 2、 28） 4周（ 2、 28— 3、 25） 2周（ 3、 28— 4、 10） 2周（ 4、 11— 4、 24） 1周（ 4、 25— 5、 1） 5周（ 5、 2— 6、 3） 1周（ 6、 6— 6、 10） 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告； 進行畢業(yè)實習及調研； 進行工藝及結構設計； 繪制裝配圖和零件圖； 對整個設計進行合理性檢查； 撰寫設計說明書及畢業(yè)答辯的準備； 畢業(yè)設計答辯。 主要參考資料 [1]伍先明 M] 2006 [2]許發(fā)樾 M] 械工業(yè)出版社， 2001 [3]劉彩英 M] 2002 [4]徐佩弦 M] 2001 [5]機械工業(yè)職業(yè)鑒定指導中心 [M] 機械工業(yè)出版社， 2000 [6]高佩福 M] 1999 [7]孟少農 M] 1991 [8]林清安 具設計 [M] 2004. [9]葉久新 M] 2005 [10]中國機械工程學會 第二卷） [M] 2003 [11]張建鋼 等 M] 2000 [12]胡蓉， 在模具中的應用 [J] 005 [13]梅紅吹 ,余拔龍 ,淺談塑料模具 計與制造工藝 [J] 2005 [14]朱福順 ,王鵬程 ,郭勝利，模具材料及其發(fā)展概況 [J] 2005 [15]楊俊秋 ,淺談塑料模具畢業(yè)設計 [J]2005,(7) 教研室 意見 年 月 日 系主管領導意見 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 附表五 畢業(yè)設計 (論文 )開 題報告 題 目 控器前蓋注塑模設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 一、 選題的目的和意義： 塑料制品在日常社會中得到廣泛利用，模具技術己成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一。國內注塑模在質與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國外的先進技術相比，我國還有 大部分企業(yè)仍然處于需要技術改造、技術創(chuàng)新、提高產品質量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉軌的關鍵時期。 關于全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產值在全國模具總產值中的比例也占到 70％?，F(xiàn)在，這 3 個省份的不少企業(yè)已意識到塑模業(yè)的無限商機，正積極組織模具產品的開發(fā)制造。 塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產業(yè)及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產量中約半數是注塑模具。 目前，我國模具生產廠點約有 3 萬多家，從業(yè)人數 80 多萬人。 2005 年模具出口 2004 年的 美元增長約 50％，均居世界前列。 2006 年，我 國塑料模具總產值約 300 多億元人民幣，其中出口額約 58 億元人民幣。除自產 自用外，市場銷售方面，2006 年中國塑料模具總需求約為 313 億元人民幣，國產模具總供給約為 230 億元人民幣，市場滿足率為 在我國，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產中心。廣東占我國模具總產量的四成，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高。 注塑模具在量和質方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過 50 噸，最精密的注塑模具精度己達到 2 微米。 制件精度很高的小模數齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產，多腔塑料模具已能生產一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能 生產擠出速度達 6m/上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。 在 術得到普及的同時， 術應用越來越廣，以 具新結構、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使得注塑模的發(fā)展迅猛。 基于現(xiàn)狀并結合本學校教學特色，選用固體膠底座注塑模設計作為我這次畢業(yè)設計的題目。 二、國內外研究綜述 ? 注塑模具在量和質方面都有較快的 ?嘔，我國最大的注塑模 具單套重醏己超過 5 噸，最精密的注塑模具精度己達到 2 微米。 制件精度很高的小模數齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產，多腔塑料模具已能生產一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生產擠出速度達 6m/上的高 ?塑料異型材擠 ?模 具 及 主 型 材 雙 腔 共 擠 、叄色共擠、 ? 硬共擠、后共擠、?生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。 在 費領取圖紙 技術得到普半的同時， 術應用越敥越廣，以 體化得 ? 發(fā)展，模具斠結構 ? 新品種、新工藝、新 ? ? 的 ?新成果不攭洌現(xiàn)，爹別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā) 展， ? 伖泈塑模的發(fā)展迅猛。 整體來看 我 國塑料模具 ?論昏在?量上，蟘是在質量、技昭和能力等方面都有?很大誅 ?，但?國搑經濟發(fā)屑的需求、世?先 ?水帳相比，差趝僅很大。一些大型、精 ?、復雜、長壽命的 ? 高檔 ? ?模具每年仍需大量進叡。在總量 ??應摂?同時，一些低 ?偑料模具卻供迃于求 ?市圚獰爭激烈，還有一些 ?術含量不夢高嚄嚴檔塑斉 ? 具也有供迅于桂的趨?。 分析：未敥我國注塑模行業(yè)的發(fā)展趨勢 據業(yè)內人士分 ? ? 未來 ?內外棈塑樁發(fā)展 ?勢包 ?4 丟方面： 1、 大力提高 注塑模 開發(fā)能力 。 將開發(fā)工作盡量往前推，直至介 入到模具用戶的產品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。 目前，電視機和顯示器外殼、空調器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據用戶要求進行模具設計的被動局面。 2、注塑 模具從 依靠 鉗工技藝轉變?yōu)橐揽?現(xiàn)代 技術。 隨著模具企業(yè)設計和加工水平的提高， 注塑 模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉變?yōu)橹饕揽考夹g。這不僅是生產手段的轉變，也是生產方式的轉變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標準化程帶不斷捐高緦模 偷精庢趈來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工丒整體水平不斷提鋘。 目前 我國 已? 10 多個國家級高新技術企業(yè)，約 200 個省市級高新技術企業(yè)。與此趨勢相適應，生產模具的主要骨干力量從技藝型人才逐昐轉變?yōu)榧夹g型人才是必然要求。 3、模具生產正在向信息化迅速發(fā)嘔。 在?息社會中，作為一?高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是 應用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經采用了 技術及其它先進制造技術和虛擬網絡技術等，這些都是信息化 的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。 4、注塑模向更廣的范圍發(fā)展。 隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產高技術含量模具企業(yè)的業(yè)務很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應把握這個趨向，不斷提高綜合素質和國際競爭力。 隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是品種、結構、性能還是加工都必將有較快發(fā)展。超大型、超精 密、長壽命、高效模具 ； 多種材質、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具 將得到發(fā)展。 更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產生一些特殊的 、 更為先進的加工方法 。 各種模具型腔表面處理技術，購買設計文檔后加 費領取圖紙 如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。 三、 畢業(yè)設計（論文）所用的主要技術與方法： 隨著計算機技術的發(fā)展， 注塑模 的設計方法已經由傳統(tǒng)的手工繪圖設計逐步向計算機輔助設計（ 向發(fā)展，給 注塑模 生產帶來了深刻的變革。 此次畢業(yè)設計題目主要是基于 技術與方法進行設計。 1、調研 控器前蓋注塑模的造型結構特征及對注塑零件的工藝性分析。 2、注塑工藝的總體方案的分析和確定，然后進行排樣設計和工藝計算。 3、進行模具關鍵結構的方案設計，制定初步模具關鍵結構設計方案，繪制產品草圖。 4、進行 控器前蓋注塑模結構設計，繪制正規(guī) 控器前蓋注塑模零件設計圖紙。 5、選擇合理的注塑設備，并對設備進行校核。 6、編制模具中主要零件的制造工藝方案和加工方法。 7、撰寫設計說明書，所有設計文檔、資料的整理、收尾、答辯。 四、 主要參考文獻及資料獲得情況 [1]伍先明 M] 工業(yè)出版社， 2006 [2]許發(fā)樾 M] 械工業(yè)出版社， 2001 [3]劉彩英 M] 2002 [4]徐佩弦 M] 2001 [5]機械工業(yè)職業(yè)鑒定指導中心 [M] 機械工業(yè)出版社， 2000 [6]高佩福 M] 1999 [7]孟少農 M] 1991 [8]林清安 具設計 [M] 2004. [9]葉久新 M] 2005 [10]中國機械工程學會 第二卷） [M] 2003 [11]張建鋼等 M] 2000 [12]胡蓉， 在模具中的應用 [J] 005 [13]梅紅吹 ,余拔龍 ,淺談塑料模具 J] 2005 [14]朱福順 ,王鵬程 ,郭勝利，模具材料及其發(fā)展概況 [J] 2005 [15]楊俊秋 ,淺談塑料模具畢業(yè)設計 [J]2005,(7) 五、畢業(yè)設計（論文）進度安排（按周說明） 第 5 收集并整理相關資料 購買設計文檔后加 費領取圖紙 第 7 研究資料、編寫開題報告 第 9 完成畢業(yè)設計論文的初稿 第 11 根據指導教師意見，修改和完善論文 第 13 進一步完善論文，定稿并裝訂成冊 第 15 準備畢業(yè)答辯，提交論文 購買設計文檔后加 費領取圖紙 指導教師批閱意見 指導教師 (簽名 )： 年 月 日 注：可另附 附表六 畢業(yè)設計 (論文 )工作中期檢查表 題目 控器前蓋注塑模設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 已開題 學生調研及查閱文獻情況 已進行 畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調整 無 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 是 學生是否能獨立完成工作任 務 能 學生的英文翻譯情況 較好 學生每周接受指導的次數及時間 3 次， 6 小時 畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況 較好 購買設計文檔后加 費領取圖紙 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“ √” □認真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 因對如何把所學注塑模設計方法運用到實際的能力還有所欠缺，所以在部分設計中有對細節(jié)把握不好的地方。經過查閱部分資料以及與指導老師的共同研究，已有較大的改善與提高。 指導教師簽字： 年 月 日 系部 意見： 負責人簽字： 年 月 日 I 摘要 隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展 , 注塑成型在機械、電子、航空航天工業(yè)、生物領域及日用品生產中所占的比例越來越大。本次設計的是 件的結構決定了該模具必須同時使用側抽芯。設計過程整體采用現(xiàn)代先進的模具加工制造方法和強大的 保證設計質量的同時設計速度也有提高，設計思路及要求符合現(xiàn) 代模具設計的潮流和未來的發(fā)展方向。 關鍵詞 : 注塑成型 ;塑料模具 ;遙控器 ;側抽芯 of in of VD of is of .0 is of to of of 目錄 摘要 言 ......................................................................o "1\h \z \u 1 塑件成型工藝分析 ................................. 3 塑件（ 控器前蓋）分析 ......................................... 3 4 注射成型性 能分析 .................................................. 6 所選用的塑件材料種類 .............................................. 7 注射成型工藝 .................................................. 9 塑件可能產生的缺陷及相應的消除措施 ............................... 10 2 擬定模具結構形式 ....................................................... 11 確定型腔數量及排列方式 ........................................... 11 模具練構彂式的桮定 ............................................... 11 3 注塑機型號的確定 ...................................................... 13 偑件計算 ......................................................... 13 注射機型號的確定 ................................................. 13 注射機及型腔數量的校核 ........................................... 14 4 塑件分型面位置的確定 ................................................... 16 分型面的形式 ..................................................... 16 分型面選取的原則 ................................................. 16 5 澆注系統(tǒng)設計 ........................................................... 17 澆注系統(tǒng)設計原則 ................................................. 17 主流道的設計 ..................................................... 17 主流道襯套設計 ................................................... 18 冷料井的設計 ..................................................... 19 分流道的設計 ..................................................... 20 澆口設計 ......................................................... 21 澆注系統(tǒng)的平衡 ................................................... 24 6 模架和標準件的選用 .................................................... 25 定模板 ........................................................... 25 定模固定板 ....................................................... 26 動模固定板 ....................................................... 26 墊塊 ............................................................. 26 動模座板 ......................................................... 26 標準模架 ......................................................... 26 7 合模導向機構的設計 .................................................... 28 導向機構的功用 ................................................... 28 導向機構的總體設計 ............................................... 28 導柱和導套設計 ................................................... 29 導柱和導套材料的選擇 ............................................. 30 8 推出機構及脫模機構的設計 .............................................. 32 推出脫模機構的設計原則 ........................................... 32 制品推出的基本方式 ............................................... 32 該塑件的推出機構設計 ............................................. 33 推出機構的布置 ................................................... 33 數控編程加工 ..................................................... 33 9 側面分型與抽芯的設計計算 .............................................. 36 側向分型與抽芯機構的分類 ......................................... 36 斜滑塊的導滑形式 ................................................. 36 設計要點 ......................................................... 36 10 成型零件的設計計算 .................................................... 38 定模結構設計 .................................................... 38 動模結構設計 .................................................... 40 成型零件鋼材選用 ................................................ 42 成型零件工作尺寸計算 ............................................ 43 側向抽芯零 件工藝編程 ............................................ 45 11 排氣系統(tǒng)設計 .......................................................... 47 排溢設計 ........................................................ 47 引氣設計 ........................................................ 47 排氣系統(tǒng)設計 .................................................... 47 該套模具的排氣方式 .............................................. 47 12 調溫系統(tǒng)的設計計算 .................................................... 49 冷卻系統(tǒng) ........................................................ 49 冷卻介質 ........................................................ 49 冷卻裝置的理論計算 .............................................. 49 冷卻裝置的結構形式 .............................................. 51 13 模具工作過程 .......................................................... 52 參考文獻 .................................................................. 54 致謝 ...................................................................... 55 附錄 ...................................................................... 55 外文文獻 1 前 言 當前國內塑料模具發(fā)展的巨大空間以及發(fā)展趨勢 近年來我國塑料模具業(yè)發(fā)展的相當快，目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占 30%左右的產值。當前國內塑料模具市場以注射模需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。我國國民經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求， 僅汽車行業(yè)將需要各種塑料 制品 36萬噸；電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過 1000萬臺；彩電的年產量已超過3000萬臺。到 2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為 30％ ，塑料管的普率將達到 50％，這些都將大大增加對塑料模具的需求。 目前，全世界模具的年產值約為 65國模具工業(yè)的產值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。近幾年來，雖然我國模具工業(yè)的技術水平已取得了很大的進步，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。未來我國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向將是： — — 大力普及、廣泛應用 步走向制造集成化?，F(xiàn)代模具設計制造不僅應強調信息的集成，更應該強調技術與人員、管理的集成。 — — 逐步掌握大型、精密、復雜與長壽命模具的設計與制造技術，減少模具的進口量、增加模具的出口量。 — — 在塑料注射成型模具中，積極應用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術以滿足特殊產品的成型需要。 — — 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。目前我國模具商品化、標準化率均低于 30％ ，而先進國家均高于 70％，每年要從國外進口相當數量的模具標準件，其費用約占年模具進口額的 3％一 8％。 — — 發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術，在較短的時間內設計并制造出產品的原型與模具，降低成本迅速推向市場。 — — 開發(fā)優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術，提高模具的可靠性。 — — 研究和應用模具的高速測量技術、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率。 該設計的目的與意義 四年的大學學習生活即將結束，在走上工作崗位之前的畢業(yè)設計作為這四年所學知 2 識的一次綜合運用，有著重要的意義，同時也是對這四年所學的一次全面整體檢驗。 本次設計是對 控器前蓋塑件進行注射模設計（反 求），包括了對塑件產品的工藝分析、塑料性能分析、模具的整體結構設計與計算等等。首先是根據塑件實物對塑件產品進行 建模和 進行產品相關性能的計算機仿真分析，然后以件為平臺進行模具的總體結構以及相關零部件的設計與裝配，最后用 在保證設計質量的同時與傳統(tǒng)的設計方法相比速度也有所提高，設計思路及要求符合現(xiàn)代模具設計的潮流和未來的發(fā)展方向。 在設計過程中，遇到了不少難題，但 通過查閱相關資料以及和同學討論，尤其是指導老師細心指引，最終都一一克服了。但由于本人學識水平和專業(yè)素養(yǎng)不夠高，欠缺實際設計經驗，所以這次設計還是在摸索當中進行的，設計中肯定還會有不完善的地方，謬誤之處在所難免，懇請老師們不吝指正。 3 1 塑件成型工藝分析 塑件（ 控器前蓋）分析 制件模型 （平均壁厚 寸數據詳見塑件零件圖） 圖 1 塑件零件 完成 塑件 3D 建模塑件表面積及重心位置分析 體積 = 4 毫米 ^3 4 曲面面積 = 4 毫米 ^2 密度 = 噸 / 毫米 ^3 質量 = 噸 根據 _ X Y Z 0 0 毫米 相對于 _ (公噸 * 毫米 ^2) 慣性張量 7 4 5 4 7 4 5 4 7 重心的慣性 (相對 _標系邊框 ) (公噸 * 毫米 ^2) 慣性張量 7 3 4 3 7 4 4 4 7 主慣性力矩 (公噸 * 毫米 ^2) 7 7 7 從 _位至主軸的旋 轉矩陣 : _位至主軸的旋轉角 (度 ): 相對 x y z 的夾角： 相對主軸 回旋半徑： 1 1 1 毫米 注射模的組成簡介 注射模一般均可分為動模和定模兩大部分。注射充模時動模和定模閉合，構成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時動模和動模分離，取出制件。 定模安裝在注射機的固定板上，動模則安裝在注射機的移動模板上。根據模具上各個零件的不同功能，可由以下多個系統(tǒng)或機構組成。 5 成型零件 是指構成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。在動模和動模閉合后，成型零件確定了塑件的內 部和外部輪廓形狀和尺寸。 澆注系統(tǒng) 將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 導向與定位機構 為確保動模與定模閉合時，能準確導向和定位對中，通常分別在動模和定模上設置導柱和導套。深型腔注射模還須在主分型面上設置錐面定位。有時為保證脫模機構的準確運動和復位，也設置導向零件。 脫模機構 是指在開模過程的后期，將塑件從模具中脫出的機構。 側向分型抽芯機構 帶有側凹或側孔的塑件，在脫模之間，必須先進行側向分型或拔 出側向凸?；虺槌鰝刃托?，保證塑件側凹或側孔結構不被損壞。 溫度調節(jié)系統(tǒng) 為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求，模具應設有冷卻或加熱的溫度調節(jié)系統(tǒng)。模具的冷卻，一般是在模板內開設冷卻水道，加熱則是在模具內或周邊安裝點加熱元件，有的注射模須配備模溫自動調節(jié)裝置。 排氣系統(tǒng) 為了在注射充模過程中將型腔內原有氣體排出，通常在分型面處開設排氣槽。小型腔的排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間間隙排氣。大型注射模具還須預先設置專用排氣槽。 6 注射成型性 能分析 注射成型可行性分析 塑料注射模塑能一次性地成型形狀復雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制品。在注射模設計時必須充分注意以下三個特點： a. 塑料熔體大多屬于假塑性流體，能剪切變稀。它的流動性依賴于物料品種、剪切速率、溫度和壓力。因此須按其流變特性來設計澆注系統(tǒng)，并校驗型腔壓力及鎖模力。 b. 視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。應在正確估算模具型腔壓力的基礎上，進行模具的結構設計。為保證模具的閉合、成型、開模、脫模和側抽芯的可靠進行，模具零件和塑件的剛度與強度等力學問題必須充分考慮。 c. 在整個成型周期中，塑件 — 模具 — 環(huán)境組成了一個動態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。將塑件和金屬的傳熱學原理應用于模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計，以確保制品質量和最佳經濟指標的實現(xiàn)。 注射成型工藝的可行性分析 （ 1） 塑件外觀 觀察該塑件，形狀復雜，壁厚不均，尺寸精度要求較高，而且有較高的表面質量和尺寸穩(wěn)定性的要求，因此對模具和設備的要求也較高。而注射成型方法有如下幾個優(yōu)點： a:形狀：幾乎沒有復雜性限制，容許模具內有不同塑料的成型型腔； b:尺寸：塑件可小到不足 1克，大到幾十千克，沒有限制； c:材料：在一定溫 度范圍內具有適宜流動性的熱塑性塑料； d:精度：可注射高精度的塑件，有較好表面質量和尺寸穩(wěn)定性； e:生產率：中等，循環(huán)時間主要由塑件壁厚決定，最短可在十幾秒內，可增加每模的型腔數來提高生產率。 由以上塑件的特點和注射成型工藝的優(yōu)點，分析可知：該塑件適合于采用注射成型方法。 （ 2） 表面粗糙度 由塑件外觀可知，塑件的外表面要求較高，因此其表面粗糙度取 其內表面由于是遙控器的內部，為顧客視線所不及，故不影響其外觀視覺質量，從簡化加工工藝和節(jié)約成本考慮，其內表面選用的表面粗糙度為 一般情況下，模具粗糙度低于塑件 1～ 2個等級，故取型腔表面粗糙度為 型芯表面粗糙度為 （ 3）尺寸精度 按 14486— 1993 標準，模塑件尺寸精度分為 7 級。該塑件所用材料為聚苯乙烯 7 （ ,由此查塑料模具設計手冊可知，本塑件宜選用 4級精度。零件具體尺寸及其公差值可詳見零件圖。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關，尤以小型精密塑件為甚。從模具制造精度對塑件精度的影響可知，模具制造允許誤差和塑件尺寸公差之間具有對應的關系，由塑件零件圖可得，模具精度等級為 （ 4） 脫模 斜度 該塑件采用的塑料是 成型收縮率較小（ ，而且塑件較復雜，對型芯的包緊面積也較大，所以應取較大的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內外表面的脫模斜度一致。再由零件設計圖紙要求可知 α ＝ 10。 （ 5） 壁厚 由圖紙可知，該塑件有許多中不同的壁厚，如 21厚不均勻，這就造成塑料熔體的充模速率和冷卻收縮不均勻，并由此產生許多質量問題。如凹陷、真空包、翹曲、甚至開裂。為防止此類現(xiàn)象出現(xiàn)，這就要求防止出現(xiàn)突變與截面厚薄懸殊的設計，故在壁厚 不同處采取過渡設計，例如：采用圓弧過渡等措施。 （ 6）加強筋 觀察塑件可知，該塑件內側設計了很多加強筋，加強筋的尺寸為頂部 對提高塑料件的抗彎強度，減小塑料件的翹曲變形，提高抗蠕變和抗沖擊性能有好處，同時，加強筋的設計改善了塑料熔體的充模流動、縮短了流程、增大了的截面積。 （ 7）圓角 從塑件可知，該塑件內外表面的轉折處加強筋的根部等處都設計了圓角，不僅降低了應力集中系數，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且減少了流動阻力，改善了塑料熔體的充模性能。同時也降低了成型件的局部殘余應力，可 防止翹曲和開裂，也使塑料件外形美觀流暢。而且成型模具型腔也因此有了對應的圓角，提高了成型零件的強度。 所選用的塑件材料種類 抗沖擊型聚苯乙烯（ 文名： 塑料分子結構式 比重： 立方厘米 成型收縮率： 成型溫度： 170 8 要技術指標 表 1 塑件材料主要技術指標 密度 g/性模量 03 比容 g 彎強度 1—98 吸水率 %（ 24h） 度 65—80 收縮率 % 積電阻率 e+16 熔點 ℃ 131—165 擊穿電壓 Kv/拉屈服強度 5—63 沖擊強度 kJ/m2 缺口 苯乙烯的分子鏈上有結構龐大的苯環(huán)，故柔順性差，質地脆硬，抗沖擊性能差，敲打時發(fā)出類似金屬的響聲。 聚苯乙烯屬于非結晶型聚合物，機械強度低于硬質聚氯乙烯，尤其是相對分子 量較小的品種強度更差。 聚苯乙烯具有良好的可塑流動性和較小的成型收縮率，是成型工藝最好的塑料品種之一，容易制得形狀復雜的制品。 聚苯乙烯無色透明，透光性僅次于有機玻璃，容易著色，常用于制造要求透明或顏色鮮艷的制品。 聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮濕的環(huán)境中尺寸變化很小，適用于制造要求尺寸穩(wěn)定的制品，如儀表儀器殼體等。 聚苯乙烯具有優(yōu)良的電絕緣性能，尤其是在高頻條件下的介電損耗仍然很小，是優(yōu)良的高頻絕緣材料。聚苯乙烯的主要缺點是脆性大，形狀復雜的制品成型后存在較大的內應力時，常會在使用中自行開裂。為改善聚苯乙 烯的脆性，加入少量的聚丁烯可明顯降低脆性，提高沖擊韌性，這種塑料即為抗沖擊型聚苯乙烯。 物料性能 電絕緣性能 (尤其是高頻絕緣性能 )優(yōu)良 ,無色透明 ,其透光率僅次于有機玻璃（ ,著色性、耐水性、化學穩(wěn)定性良好 ,強度一般 ,但質脆 ,易產生應力脆裂 ,不耐苯、汽油等有機溶劑，適于制作絕緣透明件、裝飾件及化學儀器、光學儀器、電器、儀表殼等零件。 成型性能 （ 1）無定形料 ,吸濕小 ,成型前可無須干燥 ,不易分解 ,但熱膨脹系數大 ,易產生內應力、流動性較好 ,可用螺桿或柱塞式注射機成型。 9 （ 2） 宜用高料溫 ,高模溫 ,低注射壓力 ,延長注射時間有利于降低內應力 ,防止縮孔、變形。 （ 3）可用各種形式澆口 ,澆口與塑件圓弧連接 ,以免去除澆口時損壞塑件。 （ 4）脫模斜度大 ,頂出均勻、塑件壁厚均勻 ,最好不帶鑲件 ,如有鑲件應預熱。 注射成型的特點 ａ：無定形料，吸濕性小，不易分解，易脆裂，熱膨脹系數大，易產生內應力； ｂ：流動性好，溢邊值 防止飛邊； ｃ：塑件壁厚應均勻，不宜有嵌件，（如有嵌件應先預熱），缺口，尖角應圓弧連接； ｄ：可用螺桿式或柱塞式注射機加工，噴嘴可以選用直通式或自 鎖式； ｅ：易采用高料溫，低模具溫度，低注射壓力延長注射時間有利于降低內應力，防止縮孔，變形（尤其對厚壁塑件），但料溫高易出銀絲，料溫低或脫模劑多則透明性較差； ｆ：可以采用各種形式的澆口，澆口與塑件應圓弧連接，防止去除澆口時損壞塑件，脫模斜度宜取 2以上，塑件頂出均勻，以防止脫模不良而發(fā)生開裂。 注射成型工藝 注射成型工藝過程 （ 1）預烘干 — → 裝入料斗 — → 預塑化 — → 注射裝置準備注射 — → 注射 — → 保壓 — →冷卻 — → 脫模 — → 塑件送下工序 （ 2）清理模具 — → 涂脫模劑 — → 合模 — → 注射 注射成型工藝參數 （ 1）注射機：螺桿式 （ 2）螺桿轉速（ r/ 48 （ 3）預熱和干燥溫度（ ℃ ）： 60/75 時間（ h ） 2 （ 4）料筒溫度（ ℃ ）： 中段 170/190 后段 140/160 （ 5）模具溫度（ ℃ ）： 32/65 （ 6）注射壓力（ 60/110 （ 7）成型時間（ s ）： 注射 15/45 高壓 0/3 冷卻 15/60 成型周期 40/120 （ 8）后處理（成型后的制品應置于紅外線燈下或鼓風烘箱內）： 溫度（ ℃ ） 70 時間（ h ） 2/4 10 塑件可能產生的缺陷及相應的消除措施 缺料（注射量不足）、氣孔、溢料飛邊、熔接痕強度低、表面硬度、強度不足等等； 以上缺陷可以酌情采取加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴尺寸、增大注射壓力、提高模具溫度等措施予以消除。 11 2 擬定模具結構形式 確定型腔數量及排列方式 一般來說，精度要求高 的小型塑件和大、中型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產時，若采用多型腔模具，可以提供獨特的優(yōu)越條件，使生產效率大為提高。設計時還應注意以下幾點： a. 盡可能采用平衡式排列，確保制品質量的均衡和穩(wěn)定； b. 型腔布置與澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象； c. 盡量使型腔排列得緊湊，以減小模具的外形尺寸。 模具結構形式的確定 件外觀質量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結構。 件外觀質量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結構。 該塑件外觀質量要求較高，并可以看出分型面的位置、塑件推出機構的痕跡，澆口宜采用潛伏式澆口。 由以上分析初步擬定采用一模兩腔，排列方式如下圖： 12 圖 2 模具結構 13 3 注塑機型號的確定 注射機規(guī)格的確定主要是根據塑件的大小及型腔的數目和排列方式，在確定模具結構型式及初步估算外形尺寸的前提下，設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注 射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。根據這些參數選擇一臺和模具相匹配的注塑機，倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格，設計人員必須對其進行校核，若不能