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目 錄 緒論-----------------------------------2 第1章 對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)---------------3 1.1 模具工業(yè)現(xiàn)狀------------------------4 1.2 發(fā)展模具的積極意義--------------------4 1.3 我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)------------5 第2章 設(shè)計(jì)過程---------------------------7 2.1 塑料成型制品的分析---------------------------7 2.2 注射成型工藝的設(shè)計(jì)---------------------------8 2.3 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范-----------------------------12 第3章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-------------------------------14 3.1 注射機(jī)的鎖模力-------------------------------14 3.2 成型零件的設(shè)計(jì)-------------------------------16 第4章 模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)-----------------------------17 4.1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套---------------------------------- 17 4.2 推桿、復(fù)位桿及拉料桿-------------------------17 4.3 限位釘、墊塊---------------------------------18 4.4 定位圈與澆口套-------------------------------18 4.5 模板-----------------------------------------18 4.6 擋塊、限位塊---------------------------------18 參考資料-------------------------------19 體會(huì)與感受--------------------- 19 緒 論 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。 　　我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，預(yù)計(jì)到2005年，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件36萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬(wàn)臺(tái)。 　　近年來，我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)模具行業(yè)在“十五”期間的增長(zhǎng)速度將達(dá)到13%～15%。模具鋼的需求量也將以年12%的速度遞增，全國(guó)年需求量約70萬(wàn)噸左右，而國(guó)產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國(guó)外模具鋼品種的60%，每年進(jìn)口模具鋼約6萬(wàn)噸。我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右，已超過10億美元，其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的50%以上；沖壓模具占全部進(jìn)口模具約40%。 　　目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為650億美元，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位，僅次于日本和美國(guó)。雖然近幾年來，我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。 　　縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。 現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要?？梢?，未來我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵? 　——大力普及、廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化。現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。 　　——提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。 　 ——在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)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(shù)，滿足產(chǎn)品的成型需要。 　　——提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30%，而先進(jìn)國(guó)家均高于70%，每年我們要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3%～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(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場(chǎng)。 　　——積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要。 　　——推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要。 　　——開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。 　　——研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、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。 在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。 第一章 對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí) 隨著工業(yè)的發(fā)展，模具所占的地位越來越重要，尤其是塑料模具，其應(yīng)用更加廣泛，技術(shù)含量更高，我們每天都在享用這它帶來的成果。 塑料制件在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍，這是由于他們具有一系列特殊優(yōu)點(diǎn)所決定的。塑料密度小，質(zhì)量輕，大多數(shù)塑料密度在1.0－1.4之間，相當(dāng)于鋼材密度的0.11和鋁材的0.5左右，即在同樣的體積下，塑料制件要比金屬制件輕得多，這就是以塑代鋼的優(yōu)點(diǎn)。 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的重要基礎(chǔ)之一，塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔的一種類型。模具設(shè)計(jì)水平的高低，加工設(shè)備的好壞，制造力量的強(qiáng)弱，模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。 5模具工業(yè)現(xiàn)狀 由于歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門主要產(chǎn)品廠內(nèi)的工模具車間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。據(jù)粗略估計(jì)，產(chǎn)品廠的模具生產(chǎn)能力占全國(guó)模具生產(chǎn)能力的75％，他們的裝備水平較好，技術(shù)力量較強(qiáng)，生產(chǎn)潛力較大，但主要為本廠產(chǎn)品服務(wù)，與市場(chǎng)聯(lián)系較少，經(jīng)營(yíng)機(jī)制不靈活，不能發(fā)揮人力物力的潛力。模具專業(yè)廠全國(guó)只有二百家左右，商品模具只占總數(shù)的20％左右，模具標(biāo)準(zhǔn)件的商品率也不到20％。由于受舊管理體制的影響較深，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調(diào)，存在著“中而全”，“小而全”的結(jié)構(gòu)缺陷，生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。 一、 發(fā)展模具的積極意義 中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場(chǎng)的需求來發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá)40%左右。 其次，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展。 第三，要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 二、 我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì) 一是模具日趨大型化。這是由于用模具成型的零件日漸大型化 和高生產(chǎn)效率要求發(fā)展的“一模多腔”所造成的。 二是模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)在已達(dá)到2-3微米，不久1微米精度的模具將上市。這要求超精加工。 三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一部發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能也要求越來越高。 四是熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達(dá)到80%以上，效果十分明顯。熱流道模具在我國(guó)也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到20%—30%。 五是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)高壓注塑成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準(zhǔn)確控制，所以對(duì)模具鋼的性能要求很強(qiáng)。 六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在“十五”期間必將得到較大的發(fā)展。 第2章 設(shè)計(jì)過程 塑料模具分類的方法很多，按照塑料制作的成型方法不同可分為以下幾類： 注射模，壓縮模，擠出模，氣動(dòng)成型模 本次設(shè)計(jì)主要是注射模，又叫注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將粒狀或粉末狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，以一定的流速通過料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)，注射入閉合的模具型腔中，經(jīng)過一定的時(shí)間后，模具在模內(nèi)硬化成型，近幾年來，熱固性塑料注射成型的應(yīng)用也在逐漸增加。 塑料制件主要是靠成型模具獲得的，而它的質(zhì)量是靠模具的正確結(jié)構(gòu)和模具成型零件的正確形狀，精確尺寸及較低的表面粗糙度來保證的。由于塑料成型工藝的飛速發(fā)展，模具的結(jié)構(gòu)也日益趨于多功能和復(fù)雜化，這對(duì)模具的設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求。雖然模具制作的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，但合格的塑料制作首先取決于模具的設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量，其次取決與合理的成型工藝。塑料成型加工技術(shù)發(fā)展很快，塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷的創(chuàng)新，我們?cè)趯W(xué)習(xí)成型的同時(shí)，還應(yīng)注意了解塑料模具的新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)，為振興我國(guó)的塑料成型加工技術(shù)做出貢獻(xiàn)。 一、 塑料成型制品的分析 1、 制品的設(shè)計(jì)要求 本次設(shè)計(jì)制品的用途是塑料瓶蓋，形狀較復(fù)雜，但基本對(duì)稱，精度要求中等。 2、 制品的生產(chǎn)批量 本制品為大批量生產(chǎn)，為了縮短周期，提高生產(chǎn)率，制品使用一模兩腔和全自動(dòng)化生產(chǎn)，利用模具的頂出機(jī)構(gòu)，將制品推出模腔，再利用拉料桿和二次脫模機(jī)構(gòu)使制品流道凝料脫落。為了提高生產(chǎn)率，制品在模具中直接成型。 3、 制品成型設(shè)計(jì) 按照與以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，該瓶蓋制品使用二次分型機(jī)構(gòu)，采用點(diǎn)澆口形式，雖然其他的澆口形式還有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、薄片式澆口、環(huán)行澆口、輪輻澆口、爪形澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等，但他們都不容易在開模時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷，而點(diǎn)澆口就具有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且其留于塑件的疤痕較小，不影響塑件外觀。 4、 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在塑件中間有兩個(gè)用于翻蓋時(shí)起旋轉(zhuǎn)固定作用的半圓球，如果設(shè)計(jì)一抽芯機(jī)構(gòu)用于該球的成型，則在抽出時(shí)易于產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，而且由于該處的尺寸形狀比較小，模具的抽芯機(jī)構(gòu)制造比較困難，對(duì)模具的制造工藝要求比較高，從而影響了模具的成本，為了簡(jiǎn)化該處抽芯問題，考慮到制品是塑料制品，具有一定的收縮性，同時(shí)為了更好的控制制造成本，將模具機(jī)構(gòu)合理的簡(jiǎn)化，故本機(jī)構(gòu)不采用側(cè)向抽芯，改為由頂桿直接將模具頂出。 5、 制品的質(zhì)量和體積 塑件質(zhì)量：m=10.5 g ABS密度：=1.04 g/cm 所以 V=m/=10.09 cm 二、 注射成型工藝的設(shè)計(jì) 1、塑料制品分析 本制品采用ABS為原料（模具與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)P272）苯乙烯—丁二烯—丙烯氰共聚物。 （1） 無(wú)定性料，流動(dòng)性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚氯乙烯好，溢邊值為0.04 mm左右。 （2） 吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑料須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。 （3） 成型時(shí)宜取高料溫，但料溫過高易分解（分解溫度≥250℃），對(duì)精度較高的塑料，模溫宜取50～60℃，對(duì)光澤要求較高的耐熱塑料模溫宜取60～80℃，注射壓力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為180～200℃，注射壓力為1000～1400MPa，用螺桿式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為160～220℃，注射壓力為700～1000×10MPa。 （4） ABS的其他成型工藝參數(shù) 注射機(jī)類型：螺桿式 制品收縮率：0.3～0.8% 預(yù)熱溫度：80～85℃ 時(shí)間：2～3 h 料筒溫度： 后段 150～170℃ 中段 165～180℃ 前段 180～200℃ 噴嘴溫度：170～180℃ 模具溫度：50～80℃ 注射壓力：60～100 MPa 成型時(shí)間： 注射時(shí)間20～90 s 保壓時(shí)間0～5 s 冷卻時(shí)間20～120 s 總周期50～220 s 螺桿轉(zhuǎn)速：30 r/min 適用注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可 后處理方法：紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱 溫度70℃ 時(shí)間2～4 h 2、制品成型方法及工藝流程 本制品采用注射成型，工藝流程包括模前準(zhǔn)備，模塑成型和后處理及二次加工工藝流程步驟如下： （1）預(yù)熱 ABS吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑料須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。 （2）注射 注射過程包括加料、塑化、注射冷卻和脫模幾個(gè)步驟。 l 加料 由于注射成型是一個(gè)間歇過程，因而須定量（定容）加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。加料過多。受熱的時(shí)間過長(zhǎng)等容易引起物料的熱降解，同時(shí)注射及功率損耗增多；加料過少，料筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì)，型腔中塑料融化壓力降低，難于補(bǔ)料，容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。 l 塑化 加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱，由固體顆粒轉(zhuǎn)化成粘流態(tài)，并且受到良好的剪切力作用。通過料筒對(duì)物料加熱，使聚合物分子松弛，出現(xiàn)由固體向液體轉(zhuǎn)變；一定的溫度使塑料得到變形、熔融和塑化的必要條件，螺桿的剪切作用能在塑料中產(chǎn)生更多的摩擦熱，促進(jìn)了塑料的塑化，因而螺桿式注射機(jī)對(duì)塑料的溫度盡量均勻一致，還有使熱分解物的含量達(dá)到最小值，并且能提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料以保證產(chǎn)生連續(xù)并順利的進(jìn)行，這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機(jī)的塑化裝置的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。 l 注射 不論何種形式的注射機(jī)，注射的過程可分為充模，保壓倒流，澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾個(gè)階段 （3）塑件的后處理 注射成型的塑件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工之后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。退火處理是將注射塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱烘箱中靜置一段時(shí)間，塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種處理方法，其目的是使制作的顏色、性能以及尺寸得到穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)采用退火后處理。 工藝流程圖解： 3、成型工藝條件 注射成型的核心問題，就是采用一切措施得到塑化良好的塑料 熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件 達(dá)到所要求的質(zhì)量，影響注射成型工藝的重要參數(shù)是塑化流動(dòng)和 冷卻的溫度、壓力以及影響的各個(gè)作用時(shí)間。 （1）注射成型過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩個(gè)溫度主要影響塑件的塑化和流動(dòng)，而后一個(gè)溫度主要是影響塑件的流動(dòng)和冷卻，料筒溫度的選擇與各種塑料的特性有關(guān)。每種塑料都具有不同的粘流態(tài)溫度，為了保證塑件溶體的正常流動(dòng)不使物料發(fā)生質(zhì)分解，料筒最合適的溫度范圍應(yīng)在粘流態(tài)溫度和熱分解溫度之間。 柱塞式和螺桿式柱塞注射機(jī)由于其塑化過程不同，因而選擇料筒也不同，通常后者選擇的溫度低一點(diǎn)，料筒溫度在70～93℃之間，噴嘴溫度稍低于料筒溫度，在65～90℃之間，模溫在要求塑件光澤時(shí)控制在60～80℃之間。 （2）壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，他們直接影響塑料的塑化和塑料質(zhì)量。塑化壓力是指背壓，是指采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，塑化壓力在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，其具體數(shù)值時(shí)隨所用塑料的品種而異的，但通常很少超過20MP，注射壓力是指柱塞式螺桿頭部對(duì)塑件熔體所施加的壓力。在注射機(jī)上常用表壓指示注射壓力的大小，一般在40～130MP之間。其作用式克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔體一定的充型速率以及對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)等。 （3）完成一次注射成型過程所需要的時(shí)間稱成型周期，成型周期直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，因此在生產(chǎn)中，在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個(gè)階段的有關(guān)時(shí)間，一般生產(chǎn)中，充模時(shí)間為3～5S，保壓時(shí)間為20～25S，冷沖壓時(shí)間一般在30～120S。 三、 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范 1、 注射機(jī)的選用 注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是要確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料、塑件、注射模、注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)點(diǎn)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍之內(nèi)，即要滿足所需的參數(shù)在額定的范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需的參數(shù)點(diǎn)。 塑件的直徑：d=66 mm 所以塑件的投影面積s=П×(d/2)=3.14×(66÷2)≈3419.46 mm 澆道凝料的質(zhì)量大約為20 g，澆注系統(tǒng)的投影面積大約為300 mm l 擬定一次成型8個(gè)塑件 （1）注射量的校核 根據(jù)公式K×G=Q+Q’ K—注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量(g） G—注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.75～0.85 Q—塑件的質(zhì)量(g） Q’—澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量(g） 所以所需注射機(jī)的注射量K=(Q+Q’)/G=(2.5×8+20)÷0.85 ≈47.1 g （2）鎖模力的校核 鎖模力必須大于模具在模具在開模方向得投影面積上的總注射壓力。根據(jù)要求，鎖模力不小于總注射壓力的1.2倍，即要取一安全系數(shù)，以保證安全生產(chǎn)。 所以F≥A×P×S F—注射機(jī)的鎖模力（KN） P—型腔單位面積的注射壓力（MPa），ABS的壓力值約為80MPa S—型腔（包括澆注系統(tǒng)）的投影面積（mm） A—安全系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.4 即F≥)≈15000 KN 根據(jù)要求選得的注射機(jī)型號(hào)為SZ—250/1250，但該注射機(jī)過于龐大，能源損耗大，用于生產(chǎn)本次設(shè)計(jì)塑件不合理，故修改生產(chǎn)方案。 l 擬定一次成型4個(gè)塑件 （1）注射量的校核 根據(jù)公式K×G=Q+Q’?得K=(Q+Q)/G=(2.5×4+20)÷0.85 =25.5 g （2）鎖模力的校核 根據(jù)公式F≥A×P×S 得F≥1600 根據(jù)要求選得的注射機(jī)型號(hào)為SZ—100/630，該型號(hào)的注射機(jī)比較經(jīng)濟(jì)合理，故本設(shè)計(jì)采用該注射機(jī)。 2、 注射機(jī)的確定 本次設(shè)計(jì)采用螺桿式注射機(jī)，型號(hào)是SZ-300/160 它的主要參數(shù)為： 理論注射容積：300 cm 螺桿直徑：45mm 注射壓力：150 MPa 注射速率：145g/s 塑化能力：82 g/s 螺桿轉(zhuǎn)速：0～180 r/min 鎖模力：1600KN 拉桿內(nèi)間距：450×450 mm 移模行程：L=380mm 模具定位孔直徑：160 mm 最大模具厚度：Hmax=450 mm 最小模具厚度：Hmin=250 mm 模具噴嘴球半徑：R=20mm ⒋ 三 模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) ㈠. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 用于動(dòng)模與定模間或推出機(jī)構(gòu)零件的定位和導(dǎo)向. ⒈ 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱具有與動(dòng)模之間的導(dǎo)向作用,同時(shí)也具有保護(hù)模具的作用.導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分應(yīng)具有較好的滑動(dòng)性能, 一般應(yīng)沒有潤(rùn)滑油槽. 其硬度應(yīng)在50HRC以上, 采用銅為原料,經(jīng)淬火后導(dǎo)柱的滑動(dòng)配合部分在進(jìn)行磨消加工,表面粗糙度到達(dá)Ra 0.63μm. ⒉導(dǎo)套 通常在模板上鑲配導(dǎo)套以減少導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的磨損. 采用錫青銅為原料. ㈠ 推桿.復(fù)位桿及拉料桿 ⒈ 推桿 推桿用于推出塑件的桿類零件, 通稱為推桿.要求外觀無(wú)傷痕, 裂紋及銹斑等缺陷. 配合部分需進(jìn)行加工, 表面粗糙度到達(dá)Ra 0.63μm以下. 推桿前端部分淬火后硬度到達(dá)55HRC以上. ⒉ 復(fù)位桿也稱回程桿, 它是用于使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位的桿類零件. 復(fù)位桿用材料與加工要求與推桿相同. ⒊ 拉料桿 用于拉出主流道凝料或分流道凝料的一類桿狀零件. 通稱為拉料桿. 根據(jù)其功能作用的不同,又可分為主道拉料桿和分道拉料桿兩種. 主道拉料桿是用來從澆口套中拉出主流道凝料的零件. 分道拉料桿是用來拉出針點(diǎn)澆口并使之與模塑件斷開的桿類零件,其前端形狀視樹脂種類不同兒異. ㈡ 定位圖與澆口套 ⒈ 定位圖 定位圖的作用是使注射機(jī)的噴嘴與模具主流澆口保持同心. 定位圖為標(biāo)準(zhǔn)型與特殊型兩種. 由于此此模具為普通模具.因此選甲標(biāo)準(zhǔn)型. ⒉ 澆口套 通常澆口套與定位圖是配合使用的. 澆口套是塑料熔體熔入模具的入口,其尺寸與注塑機(jī)噴嘴尺寸有關(guān). 本模具選用標(biāo)準(zhǔn)澆口套中的A 型. ㈢ 限位釘, 墊塊 ⒈ 限位釘 限位釘安裝在動(dòng)模板上,用于確定推板下限位置. ⒉ 墊塊 墊塊用以決定推出模塑件的距離,調(diào)節(jié)高度一類塊狀零件. ㈣ 斜銷, 側(cè)滑塊, 導(dǎo)滑槽 ⒈ 斜銷 斜銷是用于驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊進(jìn)行側(cè)向分型或的構(gòu)件.選其傾斜角為20°,淬火后硬度在55HRC以上,并須進(jìn)行磨削加工. ⒉ 側(cè)滑塊 側(cè)滑塊通常有側(cè)型芯 ,滑動(dòng)部分及本體組成,其硬度在40HRC以上. ⒊ 導(dǎo)滑槽 導(dǎo)滑槽是用于支撐側(cè)滑塊進(jìn)行抽芯運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu) ㈤ 模板. 模板于固定凹凸槽,各類桿件,導(dǎo)柱和導(dǎo)套等各類成型零件的板類.多用45＃開鋼制造,為拉提高模具壽命,加工后須要淬火. ㈥ 擋塊, 彈簧, 限位塊 ⒈ 擋塊 它是用于在模具開模以后,防止側(cè)滑塊由于抽芯力的作用而脫離模具整體,一般將其固定在動(dòng)模板上. ⒉ 彈簧 彈簧它是用于在模具開模以后, 防止側(cè)滑塊向塑件而破壞塑件的抽芯,將它固定在擋板塊的雙頭螺栓柱上. ⒊ 限位塊 限位塊是用來定位側(cè)滑塊,一般將其固定在定模板上整體加工出來. 參考資料 在設(shè)計(jì)過程中所查閱的書籍如下： 《模具設(shè)計(jì)于制作技術(shù)基礎(chǔ)》 《典型模具設(shè)計(jì)圖例》 《實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造》 《機(jī)械原理》 《機(jī)械基礎(chǔ)》 體會(huì)與感受(宋小2號(hào)) （通過畢業(yè)設(shè)計(jì)自己的體會(huì)和感受，在哪些方面有經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)和提高。） 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我從指導(dǎo)老師身上學(xué)到了很多東西。老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo) 。 在設(shè)計(jì)期間由于模具設(shè)計(jì)是第一次有點(diǎn)無(wú)從下手的感覺，上學(xué)期學(xué)過《塑料模具的設(shè)計(jì)》一課，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)不是太陌生，再加上老師的指導(dǎo)，數(shù)據(jù)的來源較快，畫圖的工作量太大，使我有些招架不住。還好由于我平時(shí)CAD學(xué)得還行，再加上系里同學(xué)提供方便，在這么多人的關(guān)心下，我的進(jìn)展很快，草圖在一天內(nèi)完成，兩天內(nèi)也完成了繪圖的三分之一，一周內(nèi)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。一學(xué)期的任務(wù)讓我在一周內(nèi)完成了，工作量可想而知，但我沒有因?yàn)闀r(shí)間短而忽略了設(shè)計(jì)質(zhì)量。在老師的指導(dǎo)下，我精心的查手冊(cè)，認(rèn)真的計(jì)算和驗(yàn)算著每一個(gè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)我所設(shè)計(jì)的零件的特性，找出了比較完整的設(shè)計(jì)方案，并得到了指導(dǎo)老師得認(rèn)可。嚴(yán)格的按照要求繪圖，終于在答辯之前完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我體驗(yàn)到了許多以前少能體驗(yàn)到的東西。 21