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XX 學(xué)校XX 學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書課題名稱： 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 起訖時(shí)間： 年 月 日～ 年 月 日XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書I摘 要根據(jù)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(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，點(diǎn)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天 160X2A 型號(hào)，設(shè)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(shuō)明書，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；模具設(shè)計(jì)；CAD 繪制二維圖；UG 繪制 3D 圖，注射機(jī)的選擇XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書iEnglish the moldABStractAccording to the plastic products requirements, understand the use of plastic parts, technical requirements, analysis of plastic parts size preCIsion technology, selection of plastic parts size. A piece of the mould, point gate feeding, injection machine using the 160X2A model, setting the cooling system, CAD and UG 2D assembly drawing and parts drawing, choose the reasonable processing method of mould. An instruction booklet, the systematic use of a brief text, schematic diagram and calculation of plastic parts and conCIse, so as to make reasonable mold design.Key words: mechanical design; die design; CAD two-dimensional graph drawing; UG rendering of 3D map, the choice of injection machineXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書ii目 錄摘 要 ..........................................................................................................................I第 1 章 緒論 ...............................................................................................................41.1 塑料簡(jiǎn)介 ...................................................................................................................41.2 注塑成型及注塑模 ...................................................................................................4第 2 章 塑料材料分析 ...............................................................................................72．1 塑料材料的基本特性 ...................................................................................................72．2 塑件材料成型性能 .......................................................................................................82．3 塑件材料主要用途 .......................................................................................................8第 3 章 塑件的工藝分析 ...........................................................................................93．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...........................................................................................................93．2 塑件尺寸及精度 .........................................................................................................103．3 塑件表面粗糙度 .........................................................................................................113．4 塑件的體積和質(zhì)量 .....................................................................................................11第 4 章 .........................................................................................................................124．1、注射成型工藝過(guò)程分析 [5].........................................................................................124．2 澆口種類的確定 .......................................................................................................134．3 型腔數(shù)目的確定 .........................................................................................................134．4 注射機(jī)的選擇和校核 ...............................................................................................134.4.1 注射量的校核 ...................................................................................................144.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 ...............................................144．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 ...............................................15第 5 章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .....................................................................................175．1 分型面的設(shè)計(jì) .............................................................................................................175．2 型腔的布局 .................................................................................................................175．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .........................................................................................................185．3．1 澆注系統(tǒng)組成 ...............................................................................................185．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 ...................................................................................185．3．3 主流道的設(shè)計(jì) ...............................................................................................195．3．4 分流道的設(shè)計(jì) ...............................................................................................215．3．5 澆口的設(shè)計(jì) ...................................................................................................225．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì) ...............................................................................................235．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì) [7].....................................................................................235．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................235．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 .......................................................................255．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................................265.5.1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 .........................................................................................265.5.2 型腔長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 .........................................................................................275.5.3 型腔高度尺寸的計(jì)算 .........................................................................................27XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書iii5.5.4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 .........................................................................................275.5.5 型芯長(zhǎng)度的計(jì)算 .................................................................................................275.5.6 型芯高度尺寸的計(jì)算 ..........................................................................................275．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .........................................................................................................275．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 ...................................................................................275．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 ...................................................................................285．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) .......................................................................................285．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) .................................................................................................295．7．1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 .......................................................................305．9 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .................................................................................................315．9．1 模架的選用 ...................................................................................................315.10 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 .................................................................................................32第 6 章 模具材料的選用 .........................................................................................366．1 成型零件材料選用 .....................................................................................................366．2 注射模用鋼種 .............................................................................................................36總結(jié) .............................................................................................................................37致謝 .............................................................................................................................40XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書4第 1 章 緒論模具制造是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。 “模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。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。1.1 塑料簡(jiǎn)介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(dòng)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(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)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(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能 [1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無(wú)機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。1.2 注塑成型及注塑模將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書5要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過(guò)高壓加熱等工序進(jìn)行注射。注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來(lái)的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過(guò)程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 [2] 。注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過(guò)注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以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。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過(guò)程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書6塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段，即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購(gòu)買材料、試模和成型） 。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品開發(fā)周期。目前國(guó)際市場(chǎng)上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有澳大利亞的 MOLDFLOW、美國(guó)的 CFLOW、華中科技大學(xué)的 H-FLOW 等。其中MOLDFLOW 軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡(jiǎn)稱 MPA） ，MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱 MPI） ，MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過(guò)程控制專家，簡(jiǎn)稱 MPX） 。采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模，CAE 技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)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(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義 [3]。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書7第 2 章 塑料材料分析2．1 塑料材料的基本特性ABS 材料就是聚氯乙烯，它是一種用途很廣的材料，經(jīng)常用于我們的生活中。比如 ABS 管，ABS 地板，ABS 墻紙等等。印度市場(chǎng)對(duì) ABS 的需求量正在逐年增加，未來(lái)印度 ABS 仍將繼續(xù)依賴進(jìn)口補(bǔ)充。1、聚氯乙烯的分類生產(chǎn)方法的不同，ABS 可分為：通用型 ABS 樹脂、高聚合度 ABS 樹脂、交聯(lián)ABS 樹脂。通用型 ABS 樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的；高聚合度 ABS 樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長(zhǎng)劑聚合而成的樹脂；交聯(lián) ABS 樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。根據(jù)氯乙烯單體的獲得方法來(lái)區(qū)分，可分為電石法、乙烯法和進(jìn)口（EDC、VCM)單體法（習(xí)慣上把乙烯法和進(jìn)口單體法統(tǒng)稱為乙烯法） 。根據(jù)聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是產(chǎn)量最大的一個(gè)品種，約占 ABS 總產(chǎn)量的 80%左右。下面圖表列出這四種聚氯乙烯的基本特性。本體法聚氯乙烯[palyvinyl chloride(bulk polymerization)]中國(guó)已有生產(chǎn)，四川宜賓天原、內(nèi)蒙古海吉兩家企業(yè)，該方法產(chǎn)品透明度和絕緣性高于其它方法。溶液聚合聚氯乙烯樹脂多用于表面涂層方面。在度溫 20～30℃或 0℃以下的低溫下進(jìn)行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。低溫聚合的聚氯乙烯分子量高、結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)規(guī)整性好，玻璃化溫度高，耐熱性、耐溶劑性好。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強(qiáng)度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。ABS 的性能指標(biāo)：密度 1.02——1.05（ ） ，收縮率 1.00%-3.00%，3??dmKg熔點(diǎn) ，彎曲強(qiáng)度 80Mpa，拉伸強(qiáng)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(qiáng)度 18 39Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度 11 20~，硬度 62 86HRR，體積電阻系數(shù) ，收縮率 范圍內(nèi)。2mkJ c?130008.4.XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書8ABS 的 熱 變 形 溫 度 為 93 118℃ ， 制 品 經(jīng) 退 火 處 理 后 還 可 提 高 10℃ 左 右 。~ABS 在 -40℃ 時(shí) 仍 能 表 現(xiàn) 出 一 定 的 韌 性 ， 可 在 -40 100℃ 的 溫 度 范 圍 內(nèi) 使 用 。~2．2 塑件材料成型性能穩(wěn)定；不易被酸、堿腐蝕；對(duì)熱比較耐受聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值為 40 以上） 、耐化學(xué)藥品性高（耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為 60%的硝酸和濃度 20%的氫氧化鈉） 、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。聚氯乙烯對(duì)光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點(diǎn)為 80℃，于 130℃開始分解。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯 100℃時(shí)即開始分解，130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體， （氯化氫氣體是有毒氣體）使其變色，由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽(yáng)光中的紫外線和氧會(huì)使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些 ABS 塑料時(shí)間久了就會(huì)變黃、變脆的原因。具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低；在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和 20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學(xué)腐蝕性；對(duì)鹽類相當(dāng)穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機(jī)溶劑。2．3 塑件材料主要用途型材、異型材是我國(guó) ABS 消費(fèi)量最大的領(lǐng)域，約占 ABS 總消費(fèi)量的 25%左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，其應(yīng)用量在全國(guó)范圍內(nèi)仍有較大幅度增長(zhǎng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，塑料門窗的市場(chǎng)占有率也是高居首位，如德國(guó)為 50%，法國(guó)為56%，美國(guó)為 45%。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書9第 3 章 塑件的工藝分析在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。玩具水桶如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。圖（1）3D 視圖3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 、脫模斜度由于注射制品在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過(guò)大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書10品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過(guò)小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過(guò)大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取 0.5～1.5 ，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，塑件材料?ABS 的型腔脫模斜度為 0.35 ～1 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～1/? ?（2） 、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1～4 ，最常用的m數(shù)值為 2～3 。該塑膠件壁厚均勻，周邊厚度 1.5mm 底部壁厚均為 2 左m右。（3） 、塑件的圓角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過(guò)程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過(guò)度。在無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于 0.5～1 的圓角。m一般外圓弧半徑大于壁厚的 0.5 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 0.5 倍。（4） 、孔塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書113．2 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)[2]表3-2 塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT3 級(jí)精度，未注采用 MT5 級(jí)精度。 3．3 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)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(yīng)為塑m?件的 1/2，即 Ra 0.01～ 0.63 。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為 Ra0.2 ，內(nèi)部為 0.4m?。m?3．4 塑件的體積和質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的質(zhì)量（ABS 的密度為 1.05 ） ，即可以得出3/cmg該塑件制品的質(zhì)量為 81.1 克。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書12第 4 章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定4．1、注射成型工藝過(guò)程分析 [5]根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過(guò)程為：第一步：為使注射過(guò)程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。（1） 、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS 材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在 70 ～ 80 ℃下干燥 2～4 h。（2） 、料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 （3） 、脫模劑的選用脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油） ，硅油，對(duì)ABS 材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤猓话闼芰隙伎墒褂?。第二? 注射成型過(guò)程完整的注射過(guò)程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過(guò)程。XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書13第三步：制件的后處理注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～3 小時(shí)。4．2 澆口種類的確定注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)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(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)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(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。由于本設(shè)計(jì)中玩具水桶塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，玩具水桶組裝后，澆口被遮擋起來(lái)。點(diǎn)澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。4．3 型腔數(shù)目的確定因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用點(diǎn)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。4．4 注射機(jī)的選擇和校核由于采用一模兩腔，需要至少注射量為 81.1X2g，流道水口廢料 17.8g，總注塑量達(dá)到 180g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力） ，綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天 160X2A。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：海天 HTF160X2A型號(hào)參數(shù) 160×2A 160×2B 160×2C螺桿直徑 40 45 48理論注射容量 253 320 364注射重量 PS 230 291 331注射壓力 202 159 140XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書14注射行程 201螺桿轉(zhuǎn)速 0~230料筒加熱功率 9.3鎖模力 1600拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) 455×455允許最大模具厚度 500允許最小模具厚度 180移模行程 520移模開距(最大) 920液壓頂出行程 140液壓頂出力 33液壓頂出桿數(shù)量 5油泵電動(dòng)機(jī)功率 18.5油箱容積 240機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高) 5.4×1.45×2.05機(jī)器重量 5最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬) 250X2504.4.1 注射量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為：mn%8021??式中 --型腔數(shù)量--單個(gè)塑件的質(zhì)量（g）1--澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g）2本設(shè)計(jì)中：n=2 81.1g =17.8g ?1m2M=81.1x2 +17.8=180g（約等于） <230gx80%注塑機(jī)額定注塑量為 230g注射量符合要求4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書15注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。An??21式中 n --型腔數(shù)目--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2n=2 =17839.5 =200 1m22=17839.5X2+200=358792An?m注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：（ ）P < F21n?式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa ）F—注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)教科書表 5-1，型腔內(nèi)通常為 20-40MPa，一般制品為 24-34MPa，精密制品為 39-44MP（ ） P=35879x30x1.1x0.001=1184.007KN<1600KN21An?鎖模力符合要求4．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核（1） 、模具厚度（閉合高度）模具閉合高度必須滿足以下公式 maxminH?式中 --注射機(jī)允許的最大模厚i--注射機(jī)允許的最小模厚ax本設(shè)計(jì)中模具厚度為 435mm 180
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