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Injection Molds
A.Basisc mold design
An injection mold consists of lease two halves that are fastened to the two platens of the injection molding machine so that they can be opened and closed.In the closed position,the product-forming surfaces of the two mold halves define the mold cavity into which the plastic melt is injection via the runner system and the gate.Cooling provisions in the mold provide for cooling and solidification of the molded product so that it can be subsequently ejected.
B.Types of Ejection
For product ejection to occur,the mold must open.The shapes of the molded product determines whether it can be eject simply by opening the two mold halves or whether undercuts must be present.The design of a mold is dictated primarily by the shape of the product to be molded and the provision necessary for product ejection.Injection-molded product can be classified as:
a) Products without undercut(e.g.,plaque,strips,half-shell,cup).
b) Products with external undercuts or lateral opening(e.g.,spools and bobbins,beverage crates,threaded bolt).
c) Products with internal undercuts(e.g.,threaded closure,housings).
d) Products with external and internal undercuts(e.g.,bumper fascial,electrical and automotive instrument housings,cameras,etc.).
C.Design Rules
There are many rules for designing molds.These rules and standard practices are based on logic,past experience,convenience,and economy,for designing,mold making,and molding,it is usually of advantage to follow the rules.But occaionally,it may work out better if a rule is ignored and an alternative way is selectd.In this way to go .The designer must ever be open to new ideas and methods,to new molding and mold materials that may affect these rules.
D.The Basic Mold
e) Mold Cavity Space
The mold cavity space is a shape inside the mold, “excavated”(by machining the mold material)in such a manner that when the molding material(in our case,the plastic)is forced into this space it will take on the shape of the cavity space and,therefore,the desired product.The principle of a mold is almost as old as human civilization.Molds have been used to make tools,weapons,bells,status,and household articles,by pouring liquid metals(iron,bronze)into sand forms,such molds,which are still used today in foundries,can be used only once because the mold is destroyed to release the product after it has solidified.Todayl,we are looking for permanent mold that can be used over and over.Now molds are made from strong,durable materials,such as steel,or from softer aluminum or metal alloys and even from certain plastics where a long mold life is not required into the cavity space with high pressure,so the mold must be strong enough to resist the injection pressure without deforming.
2.Number of Cavities
Many molds,particularly molds for lager product, are built for only I cavity space(a single-cavity mold),but many mold,espacially large production molds,are built with or more cavities.The reason for this purely economical.It takes only little more time to inject several cavities than to inject one.For example,a 4-cavity mold requires only(approximately)one-fourth of the machine time of a single-cavity mold.Conversely,the production increases in proportion to the number of cativies.A mold with more cavities is more expensive to built than a single-cavity mold,but(as in our example)not necessarily 4 times as much as a single-cavity mold.But it may also require a large machine with large platen area and more clamping capacity,and because it will use(in this example)4 times the amount of plastic,it may need a large injection unit,so the machine hour cost will be higher than for a machine large enough for the samller mold.Today,most multicavity molds are built with a prefeered number of cavties:2,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,128.These numbers are selected because the cavities can be easily arranged in a rectangular pattern,which is easier for designing and deimensioning,or manufacturing,and for symmetry around the center of the machine,which is highly desirable to ensure equal clamping force for each cavity.A smaller number of cavities can also be laid out in a circular pattern,even with odd numbers of cavities,such as 3,5,7,9.It is also possible to make cavity layouts for any number of cavities,provided such rules as symmetry of the projected areas around the machine centerline are observered.
3. Cavity Shape and Shrinkage
The shape of the cavity is essentially the“negative”of the shape of the desired product,with dimensional allowances added to allow for shrinking of the plastic.The shape of the cavity is usually creeated with chip-removing machine tolls,or with electric discharge machining(EDM),with chemical etching, or by any new method that may be available to remove metal or built it up,such as galvanic processes.It may also be created by cating(and then machining)certain metals(usually copper or zinc alloys)in palster molds created from moldels of the product to be made,or by casting(and then machining)some suitable hard plastic(e.g.,epoxy resins).The cavity shape can be either cut directly into the mold plates or formed putting inserts into the plates.
E.Cavity and Core
By convention,the hollow(concave) protion of the cavity space is called the cavity.The matching,often raised(or convex) portion of the cavity space is called the core.Most plastic products are cup-shaped.This does not mean that they look like a cup, but they do have an inside and an outside. The outside of the product is formed by the cavity,the inside by the core.The alternative to the cup shape is the flat shape.In this case,there is no specific convex portion,and sometimes,the core looks like a mirror image of the cavity.Typical examples for this are plastic knives,game chips,or round disks such as records.While these items are simple in appearance,they often present serious molding problrms for ejection side,while the cores are placed in the moving half of the mold.The reason for this is that all injection molding machines provide an ejection mechanism on the moving platen and the products tend to shrink onto and cling to the core,from where they are then ejected.Most injection molding machines do not provide ejection mechanisms on the injection(“hot”)side.
注：該文選自 張小黎 李海梅主編《塑料加工和模具專業(yè)英語(yǔ)》 化學(xué)工業(yè)出版社，2004
注 射 模 具
A基本模具設(shè)計(jì)
一個(gè)住宿模具至少包括型腔和型芯，這些固定在兩個(gè)盤的注塑機(jī)上，以便他們能夠開啟個(gè)關(guān)閉。在關(guān)閉位置，產(chǎn)品形成表面的型腔和型芯確定模具型腔將其注入塑料熔體通過熱流道系統(tǒng)和澆口。冷卻規(guī)定提供模具冷卻和凝固的成型產(chǎn)品，以便能夠隨后順利頂出。
B注塑的類型
產(chǎn)品注射發(fā)生時(shí)，模具必須打開。制品的形狀決定了它是能夠被直接開模取出還是必須考慮側(cè)凹的影響。模具的設(shè)計(jì)是決定模具的形狀主要是由該產(chǎn)品將成型的額規(guī)定和必要的產(chǎn)品注射。注塑產(chǎn)品可分為：
1products不削弱（例如，斑塊、帶、半彈，杯）。
2products與外部削弱或側(cè)開口的（例如，線軸和筒子，軟料箱，螺紋螺栓）。
3products內(nèi)部破壞（例如，線程關(guān)閉，外殼）。
4products與外部和內(nèi)部破壞（例如，保險(xiǎn)杠，電器和汽車儀表外殼，照相機(jī)等）。
C設(shè)計(jì)規(guī)則
設(shè)計(jì)模具有許多規(guī)則。這些規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)的做法是根據(jù)邏輯，過去的經(jīng)驗(yàn)，方便，經(jīng)濟(jì)的角度考慮的，對(duì)于設(shè)計(jì)，模具制造，成型，按照這些規(guī)則通常是有優(yōu)勢(shì)的，但是有時(shí)候它可能更好的工作忽視了這種方法而選擇了另一種設(shè)計(jì)原則。在這段文章中，最常見的規(guī)則被選擇，但設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)去確定應(yīng)該選擇的規(guī)則，同時(shí)設(shè)計(jì)者必須想出新的方法和建議去設(shè)計(jì)心得模具和模具材料，這些可能會(huì)影響到這些規(guī)則。
D基本模具
1. 模具型腔空間
在模具型腔形狀空間內(nèi)的模具，“挖掘”（由機(jī)械加工的模具材料）以這種方式，當(dāng)成型材料（在目前情況下，塑料）是被迫進(jìn)入這一領(lǐng)域?qū)⒉扇〉男螤钋坏目臻g，因此，得到理想的產(chǎn)品。模具的這一原理幾乎和人類文明有一樣漫長(zhǎng)的歷史，模具已被用來制造工具，武器，鐘聲，雕像，和家具用品，通過澆注液態(tài)金屬（鐵，銅）到沙形式。這種模具，這是沿用至今的鑄造廠，但是只能使用一次，因?yàn)闉榱嗽诋a(chǎn)品固話后將其取出而不得不將其毀壞。今天，我們正在尋找永久鑄模，可重復(fù)使用?，F(xiàn)在的模具都是用堅(jiān)固的，可回收利用的材料做成的，比如鋼鐵，軟鋁或金屬合金。某些塑料模具在長(zhǎng)期的生活并不需要，因此，模具必須強(qiáng)大到足以抵制注射壓力不變形。
2. 型腔的數(shù)目
許多模具，特別是較大的模具產(chǎn)品，是專為只有1腔空間（單腔模具），但許多鑄模，尤其是大型的生產(chǎn)模具，建有或更多的型腔，這個(gè)原因完全是從經(jīng)濟(jì)的角度考慮的。這樣就只需投入稍微多一點(diǎn)的時(shí)間去注入幾個(gè)型腔而不是僅僅的一個(gè)。例如，一個(gè)4腔模具只需要四分之一的時(shí)間去注入一個(gè)單腔模具?？傊a(chǎn)量的增加完全可以根據(jù)型腔數(shù)目增加而增加。當(dāng)然也擁有多個(gè)型腔的模具要遠(yuǎn)比只有一個(gè)型腔的模具昂貴的多，但不一定就比單腔模具有四倍的產(chǎn)量，而且可能需要有更大機(jī)板面積的機(jī)器，更好的鉗位能力，因?yàn)樗鼤?huì)使用四倍塑料，他可能需要更大的注射單元，使機(jī)器的成本比小的模具的成本更高。今天，大部分多磨槍模具都用一定的首選號(hào)碼標(biāo)注模具：2,4,6,8,12,16,24,32,48,96,128。選擇這些數(shù)字（偶數(shù)）的原因是為了在長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)布置型腔方便，這樣有利于設(shè)計(jì)，定尺寸，加工制造和圍繞機(jī)器中心對(duì)稱，這種對(duì)稱分布對(duì)于保證每個(gè)型腔分配到相同的鎖模能力非常重要。一個(gè)少數(shù)的型腔也可以生產(chǎn)處圓形點(diǎn)陣群的工件，即使有奇數(shù)型腔，如3，5,7,9。也有可能用型腔去布局任何數(shù)量的型腔，這種規(guī)則的規(guī)定對(duì)于同一領(lǐng)域的機(jī)械生產(chǎn)都應(yīng)該得到遵守。
3. 型腔的變形和收縮
性強(qiáng)的變形基本上是“消極”的形狀所得的產(chǎn)品，與三維補(bǔ)充，以便減小它的變形。型腔的形狀通常是建立在切割機(jī)的基礎(chǔ)之上的，或者是與放電加工（加工），與化學(xué)腐蝕有關(guān)，或以其他的方法，可去除金屬或建模。當(dāng)然它也可以通過鑄造（再加工）的方式得到，或者利用某些金屬（通常是銅或者鋅合金）石膏模具創(chuàng)造，或通過鑄造（再加工）一些合適硬塑料（如環(huán)氧樹脂）的來得到。腔形狀可以減少直接進(jìn)入模具板或?qū)⑿纬刹迦氚鍓K。、
E性強(qiáng)于型芯
根據(jù)資料說，型腔空間的空（凹）部分被稱為型腔。與之匹配的，往往引起（或凸）部分腔空間被稱為型芯。大部分塑料制品都是杯子形狀的，這并不意味著他們看起來像一個(gè)杯子，但他們卻有一個(gè)內(nèi)部和外部的形狀，這種產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu)便形成了型腔的形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)便形成了型芯的形狀。對(duì)于這種可供選擇形狀就是平面形狀。在這種情況下，就沒有具體的凸部分，有時(shí)，型芯看起來像型腔。有各種類型的塑料刀，游戲芯片，或圓形磁盤。盡管這些項(xiàng)目表面上看起來很簡(jiǎn)單。但要造成他們往往卻存在很大的困難。通常，將型腔設(shè)置在注塑機(jī)一側(cè)的半模上，而將型芯設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)。這個(gè)問題的原因是，所有注塑機(jī)提供了一個(gè)注射機(jī)的移動(dòng)式和產(chǎn)品往往在型芯上由于固話而收縮不能輕易取出。大部分注塑機(jī)并不提供注塑，特別在注射液—（“熱”）方面。
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期報(bào)告
題目： 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)
系 別: 機(jī)電信息系
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： B070203
姓 名： 姚卜文
學(xué) 號(hào)： B07020325
導(dǎo) 師： 黃洪生
2011年03月21日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告
1．設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r
一．英文文獻(xiàn)翻譯的完成
二．對(duì)塑料所用材料進(jìn)行選擇，選用ABS工程塑料然后對(duì)塑件分形成型進(jìn)行工藝分析，接下來進(jìn)行有關(guān)工藝計(jì)算，如材料收縮率、脫模斜度、塑料件的尺寸精度等。根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模具類型并設(shè)計(jì)模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
三．根據(jù)塑件質(zhì)量大小選擇注塑機(jī)類型，對(duì)注塑機(jī)的主要工藝參數(shù)、安裝尺寸、開模行程和頂出裝置進(jìn)行校核。
四．澆口類型為潛伏式澆口;
五．模具的型腔數(shù)為一模兩腔左右布置。
六．設(shè)計(jì)、側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)、采用斜頂桿。
七．推出脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、采用頂桿推出機(jī)構(gòu)分布為十二個(gè)。
八．繪制出裝配草圖
3．存在問題及解決措施
模具設(shè)計(jì)中涉及到的問題有四個(gè)澆口系統(tǒng),抽芯機(jī)構(gòu),頂出機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)。
1、 澆注系統(tǒng)：直澆口、側(cè)澆口和潛伏式澆口三種。
2、 抽芯機(jī)構(gòu)：斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)、彎銷機(jī)構(gòu)和側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)，其中這三種方案里面可分為兩種，一種是四個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯，另一種是兩個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯共六種。
3、 頂出機(jī)構(gòu)：頂桿頂出、頂塊頂出、頂桿加頂塊頂出三種。
4、 冷卻系統(tǒng)：內(nèi)冷卻、外冷卻、內(nèi)外混合冷卻三種。
方案一：直澆口+ 斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機(jī)構(gòu) (四個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯)+頂桿頂出+內(nèi)冷卻。
方案二：潛伏式澆口 +彎銷機(jī)構(gòu)(兩個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯)+頂塊加頂塊頂出+內(nèi)外混合冷卻。
方案三：側(cè)澆口+斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)(兩個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯)+頂桿頂出+外冷卻。
方案一的優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，澆口道短；缺點(diǎn)：會(huì)在零件外觀上留下較大痕跡，在設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱時(shí)需要斜導(dǎo)柱有一定的剛度，零件上的四個(gè)方孔的位置度誤差較大，成本較高。
方案二的優(yōu)點(diǎn)：表面無澆注痕跡，容易去除澆道凝料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和裝配，四個(gè)方孔的位置精度高；缺點(diǎn)：澆口道較長(zhǎng)，成本較高。
方案三的優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于制造和裝配，四個(gè)方孔的位置精度高，不會(huì)在零件表面留下較大的痕跡；缺點(diǎn)：在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱時(shí)需要斜導(dǎo)柱有一定的剛度，頂出材料要求高。
對(duì)以上三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，經(jīng)分析方案三最佳。
4.后期工作安排（按周次填寫）
進(jìn)度安排：
（1）繪制模具的完整總裝配圖和零件的仿真加工 3周
（2）編寫說明書 2周
（3）打印并交主審教師審閱 1周
5 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號(hào)字，行距22磅。
2. 中期報(bào)告由各系集中歸檔保存。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
系別專班級(jí)姓名學(xué)號(hào)
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計(jì)
2.題目背景和意義：在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機(jī)械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國(guó)是世界上超級(jí)經(jīng)濟(jì)大國(guó)，也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國(guó)家，日本經(jīng)濟(jì)之所以能飛速發(fā)展，并在國(guó)際市場(chǎng)上占有一定優(yōu)勢(shì)，模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。
塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。
3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）：①塑件分析； ②初步擬訂結(jié)構(gòu)方案； ③選擇設(shè)備、校核有關(guān)工藝參數(shù)； ④方案論證,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度計(jì)算；⑤繪制模具裝配圖及零件圖； ⑥應(yīng)用Pro/E做出制件圖并進(jìn)行分析。
4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）：
(1)基本要求：
a.繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件）
A 測(cè)繪塑料零件圖 （二維及三維圖）
B模具動(dòng)模、定模、鑲塊等主要零件圖及模具總裝配圖 （二維）
（2）編寫說明書，具體內(nèi)容如下：（編寫格式和裝訂要求按教務(wù)處統(tǒng)一規(guī)定）
a.分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響；
b.分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案，著重分析難點(diǎn)（斜導(dǎo)柱、哈佛模、點(diǎn)澆口等）；
c.分析所有分型面，選出最佳分型面并敘述該模具的開，合模動(dòng)作過程；
d.確定哪些面有脫模斜度 ，確定各種配合的形式并說明理由；
e.分析澆口位置、澆口形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由；
f.對(duì)該設(shè)計(jì)方案各部分應(yīng)作環(huán)保、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析；
g.對(duì)所選注射機(jī)進(jìn)行校核；
（3）計(jì)算下列尺寸
a.有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算 、斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及抽拔力的計(jì)算；
b.成型型腔壁厚、動(dòng)模墊板厚度校核計(jì)算及冷卻水道面積計(jì)算； （4）對(duì)設(shè)計(jì)中典型零件編制工藝規(guī)程卡片（至少2個(gè)零件）；
（5）外文資料翻譯 1000－2000字符
（6）生產(chǎn)批量：20萬(wàn)件；
(7) 進(jìn)度安排：
a.查閱資料 及翻譯 3周
b.零件分析并繪圖 3周
c.方案選擇與確定 3周
d.繪制零件圖與裝配圖（二維和三維） 3周
e.編寫論文 2周
f.打印并交主審教師審閱 1周
5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求：
① 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 2周
② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 折合0號(hào)圖紙3張
③參考文獻(xiàn)篇數(shù)： 10篇
指導(dǎo)教師簽名： 2010年11月15日
學(xué)生簽名： 年 月 日
系主任審批： 年 月 日
說明：1本表一式二份，一份由各系集中歸檔保存，一份學(xué)生留存。
2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目：手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) B070203
姓 名 姚卜文
學(xué) 號(hào) B07020325
導(dǎo) 師 黃洪生
2010年 11月 28日
一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1.1塑料注射模具設(shè)計(jì)背景、研究意義
目前塑料成型已是工業(yè)生產(chǎn)的主要方法之一，塑料模具是塑料成型的關(guān)鍵工裝之一。通過典型零件的模具設(shè)計(jì)大大提高工程設(shè)計(jì)能力。生活中越來越多的產(chǎn)品特別是各種塑料制品及大型覆蓋件等產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，單使用圖紙已很難正輔助設(shè)計(jì)文件描述的手段，同時(shí)要求模具制造者必須充分掌握產(chǎn)品的各種資料，包括產(chǎn)品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。有些產(chǎn)品還需客戶提供實(shí)物或模型。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多，更新?lián)Q代快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，用戶對(duì)模具制造的要求是制件質(zhì)量好，交貨期越短越好，模具精度越高越好，模具價(jià)格越低越好，由此，現(xiàn)代塑料模具的制造應(yīng)與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)及以上要求相適應(yīng)。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展也推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。特別是汽車輕量化、環(huán)?；l(fā)展的需求，要求越來越多的塑料類產(chǎn)品應(yīng)用到汽車上?，F(xiàn)在汽車行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，已大大加快了各種新車型的推出，而更換最頻繁的就是汽車內(nèi)飾件、外飾件。汽車上的內(nèi)飾件、外飾件則主要是靠塑料類模具來生產(chǎn)的。
1.2我國(guó)塑料模具發(fā)展
80年代以來，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)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%，在未來的模具市場(chǎng)中，塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。
???經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能生產(chǎn)19萬(wàn)噸，上規(guī)模，高水平的企業(yè)越來越多！由于他的抗腐蝕、廉價(jià)等優(yōu)秀品質(zhì)，被應(yīng)用于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。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窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra=0.2μm，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、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，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軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程，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CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
1.3國(guó)外塑料模具發(fā)展
我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而專”、“小而精”。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。2004年，我國(guó)模具進(jìn)出口之比為3.7﹕1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。
注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來，國(guó)外的注塑模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長(zhǎng)方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注塑模CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。
二、 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1課題研究的主要內(nèi)容
2.1.1主要內(nèi)容：
該零件外形如圖
確和詳盡地表達(dá)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)，這就要求模具設(shè)計(jì)制造者必須使用計(jì)算機(jī)
該零件為顯示器支架套，材料為ABS
2.1.2材料分析：
ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 ABS工程塑料的缺點(diǎn)：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。 用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件。
2.1.3本課題研究重點(diǎn)及難點(diǎn)：
設(shè)計(jì)注塑模具時(shí)，既要考慮良好的塑料成型，冷卻等問題，又要考慮模具的制造、裝配、加工等方面。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：
（1）型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。
（2）確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。
（3）確定澆注系統(tǒng)（主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大?。┖团艢庀到y(tǒng)（排氣的方法、排氣槽位置、大?。?。
（4）選擇頂出方式（頂桿、頂管、推板、組合式頂出），決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。
（5）決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
（6）根據(jù)模具材料、強(qiáng)度計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。
（7）確定主要成型零件，結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。
（8）考慮模具各部分的強(qiáng)度，計(jì)算成型零件工作尺寸。
2.1.4實(shí)施方案設(shè)計(jì)：
【一】澆口的設(shè)計(jì)：
方案一：直澆口，又叫中心澆口。一般處于塑件中心。
優(yōu)點(diǎn)：（1）熔體從噴嘴直接通過澆口進(jìn)入型腔，流程最短，進(jìn)料速度快，成型效率好。
（2）直澆口的截面一般較大，壓力與熱量損失都較小，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)。 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，成本較低。
缺點(diǎn)：（1）直澆口的截面積大，澆口去除困難，切除澆口后痕跡明顯，影響制品美觀。
（2）澆口部位熔體多，熱量集中，冷卻后內(nèi)應(yīng)力大，易產(chǎn)生氣孔及縮孔等缺陷。
（3）對(duì)于扁平、薄壁塑件的成型，直澆口易產(chǎn)生翹曲變形。
方案二：側(cè)澆口，又叫邊緣澆口。一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從型腔的側(cè)面沖模，其截面形狀多為矩形狹縫，也可為半圓形。調(diào)整其截面的厚度和寬度，可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口的封閉時(shí)間。
優(yōu)點(diǎn)：（1）加工容易，修整方便。
（2）可以根據(jù)制品的形狀靈活的選擇澆口位置。
（3）對(duì)各種成型的適應(yīng)性較強(qiáng)。
缺點(diǎn)：（1）澆口痕跡較大。
（2）會(huì)形成熔接痕，縮孔，氣孔等塑件缺陷。
（3）注射壓力損失大。
（4）對(duì)深型腔塑件的排氣不便。
方案三：點(diǎn)澆口，又叫橄欖形澆口，是一種截面尺寸特別小的圓形截面澆口。
優(yōu)點(diǎn)：（1）點(diǎn)澆口的位置選擇可根據(jù)工藝要求而定，對(duì)制品外觀質(zhì)量影響較小。
（2）熔體通過截面積很小的澆口時(shí)流速增高，摩擦加劇，熔體溫度升高，流動(dòng)性增加，這樣能獲得外形清晰、表面光澤的塑件。
（3）由于澆口截面積小，開模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化操作。
（4）由于澆口在拉斷時(shí)用力較小，因此，制品在澆口處的殘余應(yīng)力較小。
（5）澆口處熔體凝固較快，可減少模內(nèi)剩余應(yīng)力，又利于制品脫模。
缺點(diǎn)：（1）壓力損失大，對(duì)塑件的成型不利，也要求提供較大的注射壓力。
（2）模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般要采用三板式模具（雙分型面模具）。
（3）對(duì)于大型塑件，采用一個(gè)點(diǎn)澆口易產(chǎn)生翹曲變形，可采用多個(gè)澆口同時(shí)送料。
綜合考慮對(duì)制品外觀，成型質(zhì)量，成型難易程度的考慮澆口使用方案三，使用點(diǎn)澆口
【二】分型面的選擇
選擇分型面位置的基本原則是應(yīng)將分型面開設(shè)在塑件斷面輪廓的最大的部位，以便順利脫模。分型面的選擇應(yīng)滿足動(dòng)定模分離后，制品盡可能留在動(dòng)模內(nèi)。根據(jù)上述原則找到該零件的分型面。
【三】?jī)?nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
方案一：手動(dòng)抽芯。利用人力在開模前或脫模后使用手工工具抽出側(cè)向活動(dòng)型芯。手動(dòng)抽芯的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易切傳動(dòng)平穩(wěn)。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，切受人力限制難易獲得較大的抽拔力。
方案二：機(jī)動(dòng)抽芯。開模時(shí)，依靠注射機(jī)的開模動(dòng)力，通過抽芯機(jī)構(gòu)改變移動(dòng)方向，將側(cè)抽芯抽出。機(jī)動(dòng)抽芯抽拔力較大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率搞、容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，且不需另外添置設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。
方案三：液壓或氣動(dòng)抽芯。以壓力油或壓縮空氣作為抽芯動(dòng)力，在模具上配置專門的油缸或氣缸，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)抽芯、分型與復(fù)位動(dòng)作。其優(yōu)點(diǎn)是可按抽拔力的大小和抽芯距離的長(zhǎng)短任意設(shè)計(jì)，對(duì)側(cè)面具有較長(zhǎng)抽拔距的塑件有其獨(dú)特的效力和作用，且液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)力與抽拔力方向一致，工作理想。其缺點(diǎn)是增加了操作工序而且需配置專門的液壓或氣動(dòng)動(dòng)力源、控制系統(tǒng)及油缸、汽缸等裝置。
綜合考慮對(duì)內(nèi)抽芯抽芯距，所需抽拔力大小，生產(chǎn)成本等考慮，使用方案二機(jī)動(dòng)抽芯。
三、 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1重點(diǎn)及難點(diǎn)：
3.1.1決定塑件的分型面
3.1.2內(nèi)孔的成型方法。
3.1.3根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu)，分析確定澆口位置和注塑方式。
3.1.4注塑機(jī)的選擇。
3.2前期已開展工作:
3.2.1學(xué)習(xí)相關(guān)課程。
3.2.2查閱相關(guān)資料及外文文獻(xiàn)。
3.2.3繪制二維、三維零件圖。
3.2.4擬定設(shè)計(jì)方案。
四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）
4.1查閱資料及翻譯 1-3周
4.2零件分析并繪圖 4-6周
4.3方案選擇與確定 7-9周
4.4繪制零件圖與裝配圖（二維和三維） 10-12周
4.5編寫論文 13-14周
4.6打印并交主審教師審閱 15周
五、已查閱的主要參考文獻(xiàn)：
[1] 徐政坤 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)北京：國(guó)防工業(yè)出版社2008
[2] 李秦蕊 塑料模具設(shè)計(jì)西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社2006
[3] 陳志剛 塑料模具設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社2002
[4] 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組﹒ 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)模具手冊(cè)之二[M]﹒
北京：機(jī)械工業(yè)部出版社，1984
指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號(hào)字，行距22磅。
2. 開題報(bào)告由各系集中歸檔保存。
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