1、北京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目名稱(chēng)： 大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院制畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū)題目名稱(chēng) 題目性質(zhì) 真實(shí)題目 虛擬題目學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 馬 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 材料成型 技術(shù)職稱(chēng) 講 師 2010年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本設(shè)計(jì)的研究目的和意義： 1檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況，將理論與實(shí)踐相結(jié)合。2初步掌握模具設(shè)計(jì)的方法、過(guò)程，掌握 AuToCAD、ProE 相關(guān)設(shè)計(jì)軟件為將來(lái)走向工作崗位進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)工作和撰寫(xiě)科研論文打下基礎(chǔ)。3培養(yǎng)自己的獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。4此塑件外表面不允許有印跡，并且要光滑。5要求設(shè)計(jì)合理，可保證產(chǎn)品質(zhì)量并且有節(jié)約生產(chǎn)原材料。畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)

2、導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： （簽字）2010年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和設(shè)備的“效益放大器”，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。因此，模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。塑料成型加工及模具技術(shù)不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備成型機(jī)械的革新、成型工藝的成熟而進(jìn)步，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。本文主要講述了按鈕帽注塑模的設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括制品材料的選擇及材料性能的分析、注射機(jī)的選用、澆注系統(tǒng)、成型零件、

3、冷卻系統(tǒng)和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等部分。除此之外，還包括模具型腔的CAD/CAM部分，并利用先進(jìn)軟件將其加工部分直接生成NC文件。本文強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù)，運(yùn)用了Pro/E、CAXA等國(guó)內(nèi)外著名軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品更新的周期通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面知識(shí)做了一個(gè)很好的總結(jié)和鞏固，也對(duì)平時(shí)所學(xué)習(xí)的比較零散的知識(shí)做到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科仍存在很多不足，可以更好的復(fù)習(xí)和理解，同時(shí)對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。關(guān)鍵詞 按鈕帽 注塑模 CAD/CAMABSTRACTMould plastic m

4、olding process is an important technological equipment and raw materials and equipment "benefit", mould manufacturing amplifiers, final product value, is often die worth several times, a hundredfold. Therefore, the mold industry has become the foundation of the national economy work, calle

5、d the "mother of industry. Mould manufacturing technology, has become a national product manufacturing technology of the important symbol. The plastic molding process and mould technology not only with the polymer materials synthesis technology improvement and innovation of molding machinery mo

6、lding equipment, molding process of practice and progress, and along with the computer technology, the numerical simulation technology in the field of plastic forming and development penetration.This article mainly described the design of injection mould helmet. Contents include the choice of materi

7、als and products of material properties of analysis, injection machine selection, gating system, forming zeroA, cooling system and the design of core-pulling mechanism etc. In addition, also including the mold CAD/CAM, and use the advanced software will its processing partsDelivery to the NC files.

8、The paper emphasizes using modern computer aided design manufacture technology, using CAXA Pro/E, domestic and international famous software etc. bothEnsure the quality of products, but also greatly improve the manufacturing productivity, shorten the cycle of product update.Through the graduation de

9、sign, for me in the university learning stage of mould design aspects of knowledge is a good summary and consolidate, the peacetime learning is scattered knowledge achieved systematic application. Also found himself in some aspect of knowledge within a short, do owe the good review and understanding

10、 of mechanical manufacturing, processing technology is a systematic and comprehensive understanding, reached the purpose of learning.Key words Helmet Injection mold CAD/CAM目 錄引 言 1第一章 塑件成型的工藝性分析 21.1 塑件制品結(jié)構(gòu)分析 21.2 成型工藝分析 2精度等級(jí) 2脫模斜度 21.3 PC的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 3注射成型過(guò)程 3的注射工藝參數(shù) 31.4 PC塑料的性能分析 41.5 PC成型塑件的主要缺

11、陷及消除措施 51.6 注射模選材 51.7 模具的工作過(guò)程 6第二章 分型面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 72.1 分型面的選擇原則 72.2 分型面的選擇方案 72.3 確定型腔數(shù)量及排列方式 9一般確定型腔數(shù)目的四種方法 9本設(shè)計(jì)中型腔的確定 92.4注射機(jī)型號(hào)的確定 9 9 10 11 112.5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 11 11 12 12 13 142.6 澆口的選擇原則澆口的位置 14第三章 模具的試模與修模 173.1 試模 173.2 修模 173.3 模具的工作過(guò)程 173.4 設(shè)計(jì)小結(jié) 18結(jié) 論 19致 謝 20參考文獻(xiàn) 21引 言模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和

12、設(shè)備的“效益放大器”，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。因此，模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。塑料成型加工及模具技術(shù)不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備成型機(jī)械的革新、成型工藝的成熟而進(jìn)步，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。注射成型也稱(chēng)為注塑成型，其基本原理就是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，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)機(jī)筒前端的噴嘴注射

13、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(kāi)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。采用這種方法既可以生產(chǎn)小巧的電子器件和醫(yī)療用品，也可以生產(chǎn)大型的汽車(chē)配件和建筑構(gòu)件，生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)效率高和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注射制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的30，全世界每年生產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的50。早期的注射成型方法主要用于生產(chǎn)熱塑性塑料制品，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，目前的注射成形方法已經(jīng)推廣應(yīng)用到熱固性塑料制品和一些塑料復(fù)合材料制品的生產(chǎn)中。例如，日本的酚醛（熱固

14、性塑料）制品生產(chǎn)過(guò)去基本上依靠壓縮和壓注方法生產(chǎn)，但目前已經(jīng)有70被注射成型所取代。注射成型方法不僅廣泛應(yīng)用于通用塑料制品生產(chǎn)，而且就工程塑料而言，它也是一種最為重要的成型方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)前的工程塑料制品中，80以上都要采用注射成型的方法生產(chǎn)。隨著塑料材料技術(shù)和注塑成型加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，塑料注塑加工行業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。塑料加工是將原材料變?yōu)橹破返年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有迅速的發(fā)展塑料加工業(yè)，才可能把各種性能優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的制品，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域發(fā)揮作用。第一章 塑件成型的工藝性分析1.1 塑件制品結(jié)構(gòu)分析圖1.1塑件制品結(jié)構(gòu)分析該塑件的結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜，但是上半部分是帶有凹槽的曲面，凹槽中

15、間有一個(gè)凸棱，因?yàn)榍娴谋砻嬉筝^高，所以要求模具型腔內(nèi)表面制造精度高，以保證塑件表面質(zhì)量。下半部分與上半部分有一定的斜度，兩邊都帶有長(zhǎng)形凸棱，需要兩邊側(cè)抽芯。根據(jù)本塑件的基本結(jié)構(gòu)特征尺寸大小及其使用場(chǎng)所，材料的來(lái)源是否充足，成本是否經(jīng)濟(jì)等多方面因素的綜合考慮，選用PC(聚碳酸酯）塑料作為本設(shè)計(jì)的材料。1.2 成型工藝分析精度等級(jí)影響尺寸精度的因素較多，如模具制造精度及其使用的磨損程度，塑料收縮率的波動(dòng)，成型工藝條件的變化，塑件制品的形狀、脫模斜度及成型后制品的尺寸變化等等。在一般的生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了降低模具的加工難度和模具的生產(chǎn)成本，在滿(mǎn)足塑件使用要求的條件下，選取較低等級(jí)的公差，這樣便于

16、加工與生產(chǎn)。結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體情況，查參考文獻(xiàn)1中表8.5-64查得，該塑料件尺寸精度為MT3級(jí)，對(duì)應(yīng)的模具精度為IT9，由8.5-65可知，材料為PC，基本尺寸在25.050.0mm的塑件的最小極限為0.030mm，實(shí)用極限為0.080mm。脫模斜度由于塑件冷卻后產(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)。該塑件厚約4mm，其脫模斜度

17、查參考文獻(xiàn)1中表8.5-7有塑件外表面351°，內(nèi)表面3050。由于該塑件所用材料PC流動(dòng)性差，溢邊值為0.06mm左右，需提高注射壓力，但壓力過(guò)高則又使塑料制品開(kāi)裂，所以塑件外形應(yīng)放脫模斜度，一般取大于或等于2°為宜。1.3 PC的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)注射成型過(guò)程：（1）成型前的準(zhǔn)備對(duì)PC的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。由于PC吸濕性極小,但水敏性強(qiáng)，含水量不得超過(guò)0.2%，加工前必須干燥處理，否則回出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象。（2）注射過(guò)程塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)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

18、5個(gè)階段。（3）塑件的后處理采用紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱，熱處理溫度100110，處理時(shí)間812h。PC塑料注射工藝參數(shù)，具體數(shù)值如下表1.1所示注射工藝參數(shù)，表1.1 PC塑料注塑參數(shù)塑料名稱(chēng)PC注射機(jī)類(lèi)型螺桿式預(yù)熱和干燥溫度t (110120時(shí)間r (h812料筒溫度t (前段240285中段230280后段210240噴嘴溫度t (模240250具溫度t (注射90110壓力p(Mpa80130成型時(shí)間（s）注射時(shí)間2090高壓時(shí)間05冷卻時(shí)間2090總周期401901.4PC塑料的性能分析PC的主要性能指標(biāo),具體如下表1.2所示表 1.2 PC的主要主要性能標(biāo)塑料性能單 位數(shù) 值物理性能密度

19、cm3 g 1.181.20質(zhì)量體積3 .g 0.83吸水率 24h23050%RH 0.15長(zhǎng)時(shí)期%23浸水中0.35折射率（折光指數(shù)%（或 n）25時(shí)1.586熱性能玻璃化溫度149熔點(diǎn)225250（267）線膨脹系數(shù)6計(jì)算收縮率%0.50.7熱導(dǎo)率w/m.k0.193力學(xué)性能屈服強(qiáng)度MPa72抗拉強(qiáng)度MPa60斷裂伸長(zhǎng)率%75（泊松比0.38）拉伸彈性模量MPa2.3抗彎強(qiáng)度MPa113彎曲彈性模量MPa1.54抗壓強(qiáng)度MPa77抗剪強(qiáng)度MPa40化學(xué)性能日光及氣候影響日光照射微脆化，經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)后紫外線的影響減弱液的穩(wěn)定性劑有破壞作用，在大于60水中發(fā)生水解作用耐酸性及鹽溶對(duì)稀無(wú)機(jī)酸

20、、有機(jī)酸、鹽溶液和水穩(wěn)定，強(qiáng)酸、氧化耐堿性弱堿影響較輕，強(qiáng)堿溶液、氨和氨類(lèi)能引起腐蝕或分解耐油性對(duì)動(dòng)、植物油和多數(shù)烴油及其酯類(lèi)穩(wěn)定，含有極性劑的某些礦物油則有影響耐有機(jī)溶劑性溶于氯化烴和部分酮、酯及芳香烴中，不溶于脂肪族碳?xì)浠衔铩⒚押痛碱?lèi)1.5 PC成型塑件的主要缺陷及消除措施1缺陷缺料（注射量不足）、氣孔、溢料飛邊。熔接痕強(qiáng)度低、表面強(qiáng)度和硬度不足。2消除措施加大主流道、分流道、澆口，加大噴嘴，增大注射壓力，提高模具溫度。1.6 注射模選材模具材料選用原則，用于注塑模具的鋼材，大致應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：1機(jī)械加工性能優(yōu)良：易切削，適于深孔、深溝槽、窄縫等難加工部位的加工和三維復(fù)雜形面的雕刻加工；

21、2拋光性能優(yōu)良：沒(méi)有氣孔等內(nèi)部缺陷，顯微組織均勻，具有一定的使用硬度（40HRC以上）；3良好的表面腐蝕加工性：要求鋼材質(zhì)地細(xì)而均勻，適于花紋腐蝕加工；但對(duì)一些特殊 塑料；4耐磨損，有韌性：可以在熱交變負(fù)荷的作用下長(zhǎng)期工作，耐摩擦；5熱處理性能好：具有良好的淬透性和很小的變形，易于滲氮等表面處理；6焊接性好：具有焊接性，焊后硬度不發(fā)生變化，且不開(kāi)裂、變形等；7熱膨脹系數(shù)小，熱傳導(dǎo)效率高：防止變形，提高冷卻效果；8性能價(jià)格比合理，市場(chǎng)上容易買(mǎi)到，供貨期短。在選擇注射模具鋼材時(shí)，要綜合考慮塑件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、復(fù)雜程度、體積大小和外觀要求等因素。對(duì)于塑件生產(chǎn)批量大、尺寸精度要求高的場(chǎng)合，應(yīng)選用

22、優(yōu)質(zhì)模具鋼。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或體積比較大的塑件應(yīng)選用易切削鋼，外觀要求高的塑件可以選用鏡面鋼材。該模具的選材及熱處理見(jiàn)下表1.3。表1.3 模具的選材及熱處理零件名稱(chēng)材料牌號(hào)熱處理硬度說(shuō)明定模板(型腔）型芯CR12MOV淬火58HRC-62HRC淬透性好,熱處理變形小,耐磨性好瓣合模CR12MOV淬火58HRC-62HRC支承板、推桿固定板45調(diào)質(zhì)230HB-270HB模套45淬火43HRC-48HRC墊塊Q235A230HB-270HB推板45調(diào)質(zhì)54HRC-58HRC主流道襯套T10A淬火43HRC-48HRC帶頭導(dǎo)柱、導(dǎo)套T8A淬火調(diào)質(zhì)54HRC-58HRC推桿T8A淬火調(diào)質(zhì)50HRC-55

23、HRC圈45淬火50HRC-55HRC 定位拉料桿T10A淬火54HRC-58HRC1.7 模具的工作過(guò)程模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如下。1對(duì)塑料PC進(jìn)行烘干，并裝入料斗；2清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱；3合模、鎖緊模具；4對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射；5注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模；6脫模過(guò)程開(kāi)模時(shí)由定模板11與定模座板7首先沿分型面分型，當(dāng)開(kāi)模到一定距離時(shí)，動(dòng)、定模分開(kāi)，拉料桿18將主流道凝料從澆口套22中拉出，在開(kāi)模過(guò)程中，在瓣合模推桿的推動(dòng)下，瓣合模一邊推著塑件沿著矩形槽向上移動(dòng)，同時(shí)完成側(cè)抽芯。當(dāng)推桿推動(dòng)

24、瓣合模達(dá)到一定距離時(shí)，塑件脫離了型芯，完成了脫模過(guò)程，最后將塑件取出；7塑件的后處理切除塑件上的澆注系統(tǒng)凝料，對(duì)塑件進(jìn)行調(diào)濕處理第二章 分型面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具上用以取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱(chēng)為分型面，分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填性及制品的脫模，分型面的位置也影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開(kāi)設(shè)密切相關(guān)。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。2.1 分型面的選擇原則1選在制品最大外形尺寸之處。因?yàn)橹破芬话愣际窃谧畲笸队懊娣e之處分模，否則，很難脫模。同時(shí)，應(yīng)盡可能使

25、制品留在動(dòng)模一側(cè)，有利于取出塑件。2避免影響塑件外觀。尤其是對(duì)表面要求較高的塑件。3便于澆口進(jìn)料，利于成型，易于排氣。4利于型腔加工，從而使制品精度易于保證。5有助于側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯；利于型腔或型芯結(jié)構(gòu)的裝卸和保證其強(qiáng)。6利于嵌件的安裝以及活動(dòng)鑲件和彈性活動(dòng)螺紋的安裝。7有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。該塑件在進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮以上確定分型面的基本原則，從按鈕帽實(shí)物的結(jié)構(gòu)可以看出，該塑件需外側(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)抽芯采用滑塊側(cè)抽芯。2.2 分型面的選擇方案分型面在制品最大外形尺寸之處，并能夠保證塑件上表面曲面的質(zhì)量要求，而且塑件在分型面處的表面質(zhì)量無(wú)特殊要求，塑件

26、下半部分凸棱處采用滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。圖 2.1分型面的選擇方案一圖 2.2分型面方案二1如圖2.1所示，此方案難以保證塑件的上表面的質(zhì)量要求，上表面中心處會(huì)留有熔接痕或者飛邊，影響塑件表面質(zhì)量，而且不易設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，塑件精度難以保證。2分型面的選擇方案二如圖2.2所示，此種方案滿(mǎn)足分型面在制品最大外形尺寸之處，并能夠保證塑件上表面曲面的質(zhì)量要求，而且塑件在分型面處的表面質(zhì)量無(wú)特殊要求，塑件下半部分凸棱處采用滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。綜合比較上述兩種方案，分型面采用方案二模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，塑件成型精度可靠，

27、因此本模具采用此方案。2.3 確定型腔數(shù)量及排列方式型腔數(shù)量以及位置如何確定要根據(jù)塑件制品的尺寸大小、結(jié)構(gòu)難易程度、生產(chǎn)效益等諸多因素靈活確定。一般確定型腔數(shù)目的四種方法1根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和生產(chǎn)原料費(fèi)用，僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成。2根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目當(dāng)成型大型平板制件時(shí)，常用這種方法。3根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。4根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目，一般來(lái)說(shuō)，每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度要降低4%，所以不是型腔的數(shù)目越多越好。對(duì)于高精度制品，由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致，故通常推薦型腔數(shù)目不超過(guò)4個(gè)。本設(shè)計(jì)中型腔

28、的確定。大中型塑件和精度要求高的小型塑件一般優(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），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件上表面精度要求較高，塑件體積較小，生產(chǎn)批量為大量生產(chǎn)，兩邊抽芯，從模具加工成本、制品生產(chǎn)時(shí)的成本以及制品精度考慮，初步擬定采用一模四腔。型腔布置形式如圖2.3所示圖2.3型腔布置形式2.4注射機(jī)型號(hào)的確定按鈕帽的注射量的計(jì)算查參考文獻(xiàn)2得PC的密度為1.20g.，利用Pro/E三維軟件定性測(cè)的該塑件的實(shí)際體積為1.70cm3，質(zhì)量為2.04g。澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算可按澆注系統(tǒng)的體積為塑件的0.6倍，即

29、V澆=0.6V塑，由于該模具是一模四腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為V澆=4×0.6×1.70=4.08cm3一次總的注射量為V實(shí)=n(V塑+V澆式中n模具型腔數(shù)目，取n=4；所以V實(shí)=4×（1.70+0.6×1.70）=10.88cm3m=V實(shí)=1.20×10.88=13.056g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)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.2倍0.5倍，因此可用0.35nA1（n型腔數(shù)）來(lái)進(jìn)行估算：A1=3.14

30、5;9.6×14.75=444.62mm²2所以 A=nA 1 +A 2 = nA 1 +0.35nA 1 =1.35 × 4 × 444.624= 2400.97 mm ² 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 式中 F 鎖 注塑機(jī)的額定鎖模力 (N ； P型模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力，一般為注塑壓力的0.30.65倍，通常為2040MPa，取P型為35Mpa；A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和（mm²）；所以Fm=A×P型=2400.97×35=840

31、33.95N=84.03kN選擇注射機(jī)根據(jù)實(shí)際情況，為了保證注射機(jī)能夠正常注射成型，模具所需的實(shí)際注射量應(yīng)該小于注射量的公稱(chēng)注射量。一般由經(jīng)驗(yàn)公式可得公稱(chēng)注射量為：V公V實(shí)/0.8=13.8g/cm3根據(jù)公稱(chēng)注射量選擇注射機(jī)，但PC材料成型優(yōu)先選用螺桿式注射機(jī)，查參考文獻(xiàn)1可得，初步選型號(hào)為SZ100/60的注射機(jī)，該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表2.1所示:表2.1 注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目SZ-100/60拉桿內(nèi)間距 mm 280×250結(jié)構(gòu)類(lèi)型臥移模行程 mm 220理論注量 cm3 78g最大模具厚度 mm 300螺桿直徑mm30最小模具厚度 mm 100注射壓力（M/MP）170

32、鎖模形式雙曲肘注射速率(g/d60模具定位孔直徑mm 55塑化能力(g/s5.6噴嘴球半徑 mm 12螺桿轉(zhuǎn)速(r/min14200噴嘴口直徑mm 4鎖模力（kN）450注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核式中 H注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模板行程（mm）；H1塑件推出行程（mm），取10mm；H2包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）；所以，H=22010+12.3+48+(510=（75.380.3）mm；由計(jì)算結(jié)果可知，開(kāi)模行程符合要求。模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核該套模具模架的外形尺寸為200mm×250mm，而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為280mm×250mm因285mm250mm，符合要求。綜上所述

33、，注射機(jī)選擇SZ100/60臥式注射機(jī)符合該模具設(shè)計(jì)要求。2.5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)所謂澆注系統(tǒng)就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)塑料熔體從注射機(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。主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(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)主流道凝料的順利拔出。主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1為便于將凝料從主流道中拉出，主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角=2

34、°6°。內(nèi)壁表面粗糙度Ra一般為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)緊密對(duì)接，主流道進(jìn)口處應(yīng)制成球面凹坑，其球面半徑為R2=R1+(12mm,凹入深度（35）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=13mm。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60mm。主流道尺寸1主流道小端直徑D=注射機(jī)噴嘴直徑（0.51）=4（0.51），取D=4.5mm；2主流道球面半徑SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑（12）=12（12），取SR0=13m

35、m；3球面配合高度h=3mm5mm，取h=3mm4主流道長(zhǎng)度盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=44mm5澆口套總長(zhǎng) L0=44+h+2=49mm6主流道大端直徑 D1=D+2Ltan 式中a主流道的半錐角。a=1.5°。經(jīng)計(jì)算可得， D=6.6mm主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC。如圖2.4所示：圖2.4熱處理硬度圖2.5 限位圈結(jié)構(gòu)尺寸為方便加工，本模具將定

36、位圈和村套設(shè)計(jì)成本體式，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖2.4所示（1）主流道襯套的固定：主流道襯套的固定形式如圖2.6圖2.6 主流道襯套的固定形式1.內(nèi)六角螺釘 2.定位圈 3.定模板 4.主流道襯套 5.動(dòng)模板開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑稍大于或等于主流道大端直徑。開(kāi)模時(shí)，主流道中的凝料由Z形頭冷料穴拉出定模，當(dāng)塑件被推出時(shí)，凝料同時(shí)被推出。本模具采用與推桿匹配的冷料穴，如圖2.7所示，冷料穴深度取7mm。圖2.7 匹配的冷料穴（1）梯形的分流道設(shè)計(jì)由參考文獻(xiàn)5表2-49常用分流道截面形狀和尺寸可得，取B=5mm，H=3.5mm；體形斜角一般取5°10°，此處取6

37、°；底部圓角一般取R=1mm3mm，此處取R=1mm。分流道截面形狀如圖2.8所示。圖2.8 分流道截面形狀2.6 澆口的選擇原則澆口的位置選擇，應(yīng)遵循如下原則：1避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷，避免噴射有兩種方法：（1）加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；（2）采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動(dòng)狀況；該模具采用方法a；2澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處；3有利于塑件熔體流動(dòng)；4有利于型腔排氣；5考慮塑件使用時(shí)的載荷狀況；6減少或避免塑件的熔接痕；7考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀?考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件成型尺寸的影響；9防止將型芯或嵌件擠歪變形。澆口類(lèi)型及位置的確定注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類(lèi)型

38、的澆口其尺寸、特點(diǎn)及應(yīng)用情況不同。常見(jiàn)的有直接澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、扇形澆口及潛伏式澆口等。（1）直接澆口又叫中心澆口，無(wú)分流道，注射壓力直壓入型腔，所以產(chǎn)品較堅(jiān)實(shí)，流量快且大，適合注射大型產(chǎn)品，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大、易變形、注塑保壓時(shí)間長(zhǎng)、澆口去除困難、痕跡明顯、影響外觀。（2）點(diǎn)澆口這是一種截面形狀小如針點(diǎn)的澆口。其優(yōu)點(diǎn)是去除澆口后，塑件上留下的痕跡不明顯，開(kāi)模后可自動(dòng)拉斷，成型時(shí)可減少熔接痕，但壓力損失比較大，塑件收縮大，制造困難，而且模具必須設(shè)計(jì)成三板式模，以脫出流道凝料。（3）側(cè)澆口在分型面上，從塑料邊緣進(jìn)料，形狀為長(zhǎng)矩形或接近矩形，加工方便、簡(jiǎn)單，應(yīng)用靈活，既可以從產(chǎn)品外側(cè)，也可以從產(chǎn)品

39、內(nèi)側(cè)進(jìn)料。可以一模多腔，澆口痕跡小，不太影響外觀，去除澆口方便。但壓力損失大，保壓補(bǔ)縮作用比直接澆口小，殼形件排氣不便，易產(chǎn)生熔接痕、縮孔及氣孔等缺陷。（4）扇形澆口扇形澆口是逐漸展開(kāi)的澆口，是側(cè)澆口的變異形式。適合于大面積薄壁塑件。（5）潛伏式澆口是點(diǎn)澆口演變來(lái)的且吸收了點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，也克服了由點(diǎn)澆口帶給模具的復(fù)雜性。其進(jìn)料部分一般選在制件較隱蔽處，使不致影響制品的美觀。在頂出時(shí)流道和制件被自動(dòng)切斷。故頂出時(shí)必須有較強(qiáng)的沖擊力。對(duì)于過(guò)于強(qiáng)韌的塑料，不能用潛伏式澆。加工比較困難容易磨損。對(duì)塑件進(jìn)行分析得，塑件的外部表面質(zhì)量要求比較高，不能有任何的澆口痕跡，因此采用潛伏式澆口，脫模后人工剪斷澆口

40、。下面對(duì)潛伏式澆口進(jìn)行詳細(xì)介紹：優(yōu)點(diǎn)：1澆口位置的選擇較靈活；2澆口可與膠件自行分離；3澆口痕跡小；4兩板模、三板模都可采用。缺點(diǎn)：1澆口位置容易拖膠粉；2入水位置容易產(chǎn)生烘印；3需人工剪除膠片；4從澆口位置到型腔壓力損失較大。參數(shù)：1澆口直徑d為（0.81.5）mm；2進(jìn)膠方向與鉛直方向的夾角，軟質(zhì)塑料時(shí)為30°50°之間硬質(zhì)塑料為25°30°；3潛伏式澆口錐度為15°25°之間；4與前模型腔的距離A為(1.02.0mm。應(yīng)用：適用于表面質(zhì)量要求高，不允許有澆口痕跡的塑件件。對(duì)于一模多腔的膠件，應(yīng)保證各腔從澆口到型腔的阻力盡可能相近

41、，避免出現(xiàn)滯流，以獲得較好的流動(dòng)平衡。澆口截面積通常為分流道截面積的0.070.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度約為0.52mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸對(duì)應(yīng)相同，各個(gè)澆口也相同澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。第三章 模具的試模與修模試模是根據(jù)塑料制品所設(shè)計(jì)制造的模具在相應(yīng)塑料注射機(jī)上進(jìn)行試模的過(guò)程，它是模具制造過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，用以檢驗(yàn)?zāi)＞叩目缮a(chǎn)型、注射的制品是否符合質(zhì)量要求以及合格品率，并依據(jù)試模結(jié)構(gòu)對(duì)模具提出修改意見(jiàn)，同時(shí)也為模具投入正常生產(chǎn)運(yùn)行摸索最佳工藝參

42、數(shù)。3.1 試模首先烘干原料，然后參照上述的注射工藝條件，之后預(yù)熱模具。對(duì)于小模具不須加熱，注射幾次模溫即可升高，對(duì)于大型制品注塑模，為節(jié)省原料，提高試模效率，需設(shè)法將模具加熱，有條件者可采用全自動(dòng)模溫控制器，也可采用活動(dòng)電熱板夾在模具上臨時(shí)加溫，模具溫度一般應(yīng)小于50。在多數(shù)情況下，試模是一個(gè)需多次、反復(fù)進(jìn)行的過(guò)程，試模過(guò)程中可能出現(xiàn)任何問(wèn)題，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)作詳細(xì)地記錄和仔細(xì)分析，查找問(wèn)題原因，提出調(diào)整措施，逐漸調(diào)整修改直到制品合格。查找原因的次序?yàn)椋鹤⑸涔に嚄l件、注射機(jī)、原料，最后是模具，即出現(xiàn)問(wèn)題后首先從工藝、設(shè)備、原料方面找原因，先逐步調(diào)整工藝條件、調(diào)整設(shè)備、處理或更換原料，最后無(wú)法解

43、決時(shí)才從模具考慮，準(zhǔn)備修模。3.2 修模注塑模的修整是一件正常的事情，模具修改主要為結(jié)構(gòu)和尺寸修改，如頂出和脫模方向的修改、滑塊修改、軸孔位置與尺寸修改、型腔修改、壁厚修改、排氣修改、澆道與澆口修改、加強(qiáng)筋修改、粗糙度修改等。模具修改后再進(jìn)行試模，如果還不行，則再修改，直到試模合格。3.3 模具的工作過(guò)程模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如下。1對(duì)塑料PC進(jìn)行烘干，并裝入料斗；2清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱；3合模、鎖緊模具；4對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射；5注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模；6脫模過(guò)程開(kāi)模時(shí)由定模板11與定模座板7首先沿分型面分型，當(dāng)開(kāi)模到一定距離時(shí)，動(dòng)、定模分開(kāi)，拉料桿18將主流道凝料從澆口套22中拉出，在開(kāi)模過(guò)程中，在瓣合模推桿的推動(dòng)下，瓣合模一邊推著塑件沿著矩形槽向上移動(dòng)，同時(shí)完成側(cè)抽芯。當(dāng)推桿推動(dòng)瓣合模達(dá)到一定距離時(shí)，塑件脫離了型芯，完成了脫模過(guò)程，最后將塑件取出；7塑件的后處理切除塑件上的澆注系統(tǒng)凝料，對(duì)塑件進(jìn)行調(diào)濕處理。3.4 設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)