電源插頭外殼注射模設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計

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1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　  指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明 本人

2、完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　  學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對

3、本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名：

4、 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良

5、 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格

6、 □ 不及格 2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 1、論文（

7、設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu)

8、□ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 第43頁 共46頁 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 □ 優(yōu)

9、 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □

10、 及格 □ 不及格 2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 1 引言 模具

11、是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 注射成型是熱塑性塑料制件最重要的加工方法之一。用此方法加工成型的塑料制件，具有多品種與多樣式的優(yōu)勢。注射成型模

12、具則是這種生產(chǎn)方式中的關(guān)鍵工藝設(shè)備。由于塑料成型工藝十分復(fù)雜，設(shè)計模具時要考慮的因素比較多，因此傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法要求模具設(shè)計人員具有豐富的知識、經(jīng)驗和良好的技術(shù)。隨著塑料產(chǎn)品在家電、電子、機械等產(chǎn)品和日常用品中的越來越廣泛應(yīng)用，對塑料模具的設(shè)計和制造的要求也越來越高。傳統(tǒng)的手工設(shè)計與制造方式早已滿足不了生產(chǎn)發(fā)展的需要，這些因素使工程設(shè)計人員更加清晰的認識到，注塑模計算機輔助設(shè)計技術(shù)是提高注射模設(shè)計與制造的有效途徑。注塑模CAD的發(fā)展正適應(yīng)了這種客觀實際的要求。 近年來，我們國家也十分重視模具工業(yè)的發(fā)展和模具人才的培養(yǎng)，使我的模具技術(shù)及其應(yīng)用水平很快提高。模具畢業(yè)設(shè)計是一個重要的環(huán)節(jié)，在設(shè)計

13、中掌握模具的設(shè)計步驟，設(shè)計制造工藝的編制，以及相關(guān)數(shù)據(jù)的計算和模具裝配的規(guī)程。同時，設(shè)計除了重視書本的理論知識外，還要強調(diào)理論聯(lián)系實際，注重實踐。 本課題目的在于利用Pro/E、AutoCAD計算機輔助軟件完成對電源插頭外殼的注射模具設(shè)計。論文包括零件的結(jié)構(gòu)和原材料分析、工藝分析、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具的方案設(shè)計、總體設(shè)計和及其主要零件設(shè)計。 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)也在不斷地創(chuàng)新，我們在學(xué)習(xí)成型工藝與模具設(shè)計的同時，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)展動態(tài)，學(xué)習(xí)和掌握新知識。通過設(shè)計使得我們進一步鞏固了大學(xué)里所學(xué)的知識和技能，對大學(xué)四

14、年所學(xué)的課程進行全面的總結(jié)，拓展自己在各方面的能力，為走上社會打下牢實的基礎(chǔ)。 1.1 本課題的目的及研究意義 注射成型是將熱塑性或熱固性塑料在注射機料筒中加熱、塑化后經(jīng)柱塞或螺桿推擠到閉合模具的模腔中成形的一種方法。注射成型方法能對形狀復(fù)雜的塑料產(chǎn)品一次成型，是一種高效率、大批量的生產(chǎn)方式。 注射成型是熱塑性塑料制件最重要的加工方法之一。用此方法加工成型的塑料制件，其品種與樣式之多是其他任何成型方法所無可比擬的。注射成型模具則是這種生產(chǎn)方式中的關(guān)鍵工藝設(shè)備。由于塑料成型工藝十分復(fù)雜，設(shè)計模具時要考慮的因素比較多，因此傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法對模具設(shè)計人員的知識、經(jīng)驗和技術(shù)要求很高。隨著塑料產(chǎn)

15、品在家電、電子、機械等產(chǎn)品和日常用品中的越來越廣泛應(yīng)用，對塑料模具的設(shè)計和制造的要求也越來越高。傳統(tǒng)的手工設(shè)計與制造方式早已滿足不了生產(chǎn)發(fā)展的需要，這些因素使工程設(shè)計人員更加清晰的認識到，注塑模計算機輔助設(shè)計技術(shù)是提高注射模設(shè)計與制造的有效途徑。注塑模CAD的發(fā)展正適應(yīng)了這種客觀實際的要求。 CAD是Computer Aided Design的簡稱，也稱做計算機輔助設(shè)計。是用計算機進行產(chǎn)品及零件的體積、面積、質(zhì)量、強度的計算和裝配圖、零件圖等各種圖面的繪制。將計算機技術(shù)引入模具設(shè)計工作中，由設(shè)計人員在計算機上進行塑件的描述，其中包括塑件的幾何形狀、色彩、塑料的收縮率等，再根據(jù)塑件形狀自動生產(chǎn)

16、型腔及部分模具結(jié)構(gòu)。從而擺脫了以前設(shè)計人員一筆一劃進行模具設(shè)計工作的方式。 注塑模CAD是改造傳統(tǒng)注塑模設(shè)計與制造方式的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用CAD技術(shù)進行注塑產(chǎn)品開發(fā)，不僅可縮短注塑產(chǎn)品及其模具的設(shè)計和制造周期，同時還可增強計算分析能力，優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，提高注塑產(chǎn)品質(zhì)量。而且設(shè)計、分析、制造和檢測都基于同一產(chǎn)品模型，從而有利于保證整個產(chǎn)品開發(fā)過程的正確、可靠和完整，并最終實現(xiàn)設(shè)計、分析和制造過程的自動化。據(jù)統(tǒng)計，注塑模具約占整個模具的38.2%，而國外模具行業(yè)中，在注塑模設(shè)計和制造中采用CAD技術(shù)的約占整個模具CAD技術(shù)的75%。 1.2 本課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 二十多年來，國外注射模CAD技

17、術(shù)發(fā)展相當迅速。70年代已開始應(yīng)用計算機對熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進行分析。80年代初，人們成功的采用有限元分析三維型腔的流動工程，使設(shè)計人員可以根據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗，在模具制造前對設(shè)計方案進行評價和修改，以減少試模時間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注射模CAD技術(shù)在不斷進行理論和實驗研究的同時，十分注意實用化階段發(fā)展，一些商品化軟件逐步推出，并在推廣和實際使用中不斷改進、提高和完善。目前，比較流行的的用于注射模設(shè)計的CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)主要有：1、澳大利亞MOLDFLOW PTY公司的Moldflow系統(tǒng)；2、美國AC Technology公司的C_Mol

18、d系統(tǒng)；3、美國UG公司的UGⅡ（UNIGRAPHICSⅡ）系統(tǒng)，它具有強大的曲面造型、實體造型和CAM功能，是一個通用的CAD/CAM系統(tǒng)；4、美國SPRC公司的I-DEAS系統(tǒng)；5、美國PTC公司的Pro/Engineering系統(tǒng)，它也是一個通用的CAD/CAM系統(tǒng)，具有很強的參數(shù)化特征造型功能，另外它還包含一個專用的模具設(shè)計模塊，使模具設(shè)計更為方便和直觀?？梢钥闯?，在國外先進工業(yè)國家，注射模CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍。 從80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時，某些高等學(xué)校和科研所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工

19、作。多年來，我國對注射模設(shè)計制造技術(shù)及其CAD的開發(fā)應(yīng)用十分重視，安排了“八五”重點科技攻關(guān)項目“塑料注射模CAD/CAM/CAE集成系統(tǒng)研究”。不少省份也在這方面安排了攻關(guān)項目或重點科研課題。這些項目的成果對促進我國注射模CAD技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國注射模CAD的技術(shù)和應(yīng)用水平很快提高。下面是我國研究開發(fā)情況：華中理工大學(xué)是國內(nèi)較早自行開發(fā)研究注射模系統(tǒng)的單位，推出了HSC-1系統(tǒng)，取得了較好的效果，現(xiàn)已實現(xiàn)商品化。浙江大學(xué)基于工作站的UGⅡ系統(tǒng)開發(fā)出精密注射模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)將人工智能技術(shù)引入注射模CAD系統(tǒng)中，于1988年開發(fā)出集成化注射模智能CAD系統(tǒng)，現(xiàn)在

20、在工作站UGⅡ平臺上進一步開發(fā)智能CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。北京航空航天大學(xué)華正模具研究所研制的注射模CAD/CAM/CAE系具有塑料產(chǎn)品線框造型、曲面造型、分析模擬和數(shù)控仿真與數(shù)控加工程序生成等項功能，具有很高的技術(shù)水平與使用價值。合肥工業(yè)大學(xué)在注射模結(jié)構(gòu)CAD技術(shù)方面進行了多年的研究與開發(fā)工作，先后研制出微機注塑模CAD系統(tǒng)IPMCAD和微機注塑模CAD三維系統(tǒng)IPMCADV3.0，取得了較好的成績，現(xiàn)在以AutoCADR13.0和MDT作為環(huán)境，進一步采用參數(shù)化特征模型、特征建模技術(shù)和裝配模型技術(shù)，研制出注射模CAD三維參數(shù)化系統(tǒng)IPMCADV4.0，在技術(shù)水平和實用性與通用性方面都達

21、到較高水平。總的來說，國內(nèi)注塑模CAD技術(shù)起步晚，基礎(chǔ)差，因此不論是從應(yīng)用范圍的廣度和深度，還是從系統(tǒng)的開發(fā)能力和質(zhì)量上與工業(yè)發(fā)達國家相比都有著較大的差距。 2 概論 2.1 設(shè)計基本過程 在實際生產(chǎn)中，由于塑料制品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、尺寸大小、精度高低、生產(chǎn)批量以及技術(shù)要求等各有不同，所以模具的設(shè)計是不可能一成不變的，應(yīng)該根據(jù)具體情況，結(jié)合實際生產(chǎn)條件，綜合運用模具設(shè)計基本原理和基本方法，設(shè)計出合理、經(jīng)濟性能好的成型模具。塑料制品設(shè)計時應(yīng)該要保證制品質(zhì)量要求，盡量減少后加工，模具應(yīng)具有最大的生產(chǎn)能力，而且經(jīng)久耐用，制造方便，價格合理。 在設(shè)計中要明確設(shè)計者對塑件制品的要求，明確任務(wù)。并

22、根據(jù)任務(wù)書提出的要求完成模具的設(shè)計方案，有條件可以進行實地調(diào)研，下面就以任務(wù)書的要求和自己的實際情況編制模具設(shè)計的基本過程。 (1)課題調(diào)研、獲取相關(guān)的資料，包括：選用塑料的工藝分析、成型零件的計算方式、注射機參數(shù)的選擇和注射機的選用。 (2)確定成型工藝規(guī)程，并根據(jù)工藝規(guī)程進行注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對模具設(shè)計進行相關(guān)計算，確定模具設(shè)計的方案、總體設(shè)計和及其主要零件設(shè)計，注射機有關(guān)參數(shù)的校核，在設(shè)計中要明確模具在實際運用中的使用情況，熟悉成型工藝的流程，認真完成每一個細節(jié)的設(shè)計。 (3)繪制模具總裝圖和非標準零件工作圖。 (4)對模具主要零件進行加工規(guī)程的編制。 2.2 插頭外殼注射模設(shè)

23、計總體方案 2.2.1畢業(yè)設(shè)計的要求 (1)確定電源插頭外殼的尺寸和結(jié)構(gòu)，選擇材料并確定其收縮率。塑件成型時無變形，注出的制件表面光滑，無氣泡和其它缺陷，無飛邊或少飛邊。 (2)該零件屬于相對簡單程度，在深入分析零件的結(jié)構(gòu)和工藝的基礎(chǔ)上，給出不同的工藝方案，經(jīng)方案比較后擇優(yōu)； (3)設(shè)計相應(yīng)的模具及其主要部件，模具設(shè)計時必須設(shè)置自攻螺紋機構(gòu)，制定出主要零件的工藝規(guī)程； (4)繪制模具總裝圖和主要零件圖，圖紙要求符合有關(guān)的國家標準； (5)編制注射模主要零件加工工藝規(guī)程。 2.2.2設(shè)計總體方案 根據(jù)設(shè)計要求，為了提高生產(chǎn)效率，保證塑件的成型質(zhì)量，理想的模具設(shè)計結(jié)構(gòu)要滿足塑件成型

24、工藝技術(shù)要求和生產(chǎn)經(jīng)濟性能要求，技術(shù)要求是要保證塑料制品的幾何形狀、尺寸公差及表面粗糙度；生產(chǎn)經(jīng)濟性能要求是要使生產(chǎn)的成本低，生產(chǎn)效率高，模具壽命長，操作簡單、安全、方便。 設(shè)計采用四型腔設(shè)計，由于零件具有內(nèi)螺紋，無質(zhì)量與精度要求，因此采用自攻螺紋機構(gòu)。塑件為腔體外殼，設(shè)置推出機構(gòu)時考慮到外形表面的質(zhì)量問題，采用推桿機構(gòu)內(nèi)表面頂出，并且要求推桿的布置力求均勻，在設(shè)計中每個型腔設(shè)置4個推桿，使塑件在推出的過程中受力均勻，推出迅速，保證塑件在推出過程中不發(fā)生變形。為了便于熱處理和節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，型腔采用整體鑲塊式結(jié)構(gòu)；另外，為便于制造，型芯除整體采用鑲塊式外，局部還采用鑲拼結(jié)構(gòu)。使設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，

25、裝配方便。設(shè)計中零件盡量采用標準件，以便減少加工工序和加工成本。為了更好的設(shè)計出插頭外殼零件塑料注射模，本論文將進一步對設(shè)計進行分析說明，以下是設(shè)計的具體步驟： (1)成型工藝分析：為注射所用的材料提供選擇依據(jù)，分析塑件成型工藝以便合理的選擇成型設(shè)備； (2)注射模結(jié)構(gòu)分析：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及其型腔的排列方式和冷卻水道的布局以及澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、自攻螺紋機構(gòu)的設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容； (3)模具設(shè)計的有關(guān)計算：成型零件的主要尺寸計算，為模具裝配提供依據(jù)； (4)模具系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)校核：模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算、模具閉合高度的確定、注射機有關(guān)參數(shù)的確定

26、； (5)注射模具重要零件加工工藝規(guī)程的編制與裝配：編制重要零件的加工規(guī)程，為裝配提供良好的硬件基礎(chǔ)。 3 注塑件的設(shè)計 3.1 功能設(shè)計 功能設(shè)計是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能，并達到一定的技術(shù)指標。該塑件是連接電源與電器的橋梁，使用的材料必須有良好的絕緣性能，保證塑件有足夠的絕緣電阻和電氣強度（耐較高電壓沖擊的能力）；塑件必須具備良好的耐熱、耐燃性能，這是非常重要的指標；塑件在使用中，由于電流作用或非正常工作、故障等原因，可能導(dǎo)致產(chǎn)生較高的溫度，甚至使帶電金屬產(chǎn)生紅熱，這就要求塑件在一定的溫度條件下應(yīng)不變形、不軟化，遇到明火時導(dǎo)致火焰蔓延；從外觀上來說,要求塑件的質(zhì)地較為堅硬，

27、很難劃傷，成形后結(jié)構(gòu)嚴密；作為一種日用品，生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn)，必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命，在材料的選擇時要綜合各種因素。 3.2 材料的選擇 通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料的性能數(shù)據(jù)。該塑件對材料的要求首先必須是絕緣性能好，其次才是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力、彈性模量、彎曲強度、表面硬度等，再后考慮成型難易和經(jīng)濟性問題。以下是對幾種絕緣性能較好材料的性能對比，如表3—1所示。 考慮到加工工藝問題，模具成型過程需要考慮到材料的注塑特性，在各特點都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標準，以下是三種材料的性能和成型特性比較。 聚酰

28、胺6：電性能較好，優(yōu)異的耐磨性和自潤滑性，良好的耐熱和力學(xué)性能，低溫性能突出，能自熄，剛度小，吸水率高，但尺寸穩(wěn)定性差。成型前需干燥避免高溫成型時起泡和制品強度下降，為了使注塑產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，需要進行調(diào)濕處理，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。螺桿端必須安裝止逆環(huán)，采用梯形流道和U形流道，澆口設(shè)計以圓形澆口為宜，澆口設(shè)在塑件最厚部位，應(yīng)開設(shè)排氣槽。聚酰胺6主要用于軸承，圓柱齒輪，凸輪，各種輥子，輥軸，輸油管，活塞，電纜護套，絕緣插座，外殼，支撐架等。 30%玻璃纖維聚碳酸脂：電絕緣性優(yōu)良，沖擊韌性極好，而且耐蠕變，使用范圍寬，尺寸穩(wěn)定性好，耐候性、無毒性。缺點是對缺口比較敏感，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，耐疲勞性和化學(xué)穩(wěn)定性

29、也稍差。要求模具的流道、澆口短而粗，以減少流體的壓力損失，同時需要較大的注射壓力，樹脂在成型加工前需要進行充分的干燥處理，使其控制含水量控制在0.02%以下。由于熱膨脹系數(shù)間的差別，要求盡可能少用金屬嵌件。制品必須進行后處理，以消除其內(nèi)應(yīng)力。30%玻璃纖維聚碳酸脂主要用于電絕緣零件，斷路器，配電板，電動工具外殼，精密儀器零件，電子計算機零件，插頭等。 增強聚對苯二甲酸丁二酯（30%玻璃纖維）：良好的電性能，溫度、濕度變化范圍很光時電性能能保持基本不變，機械強度高，耐熱性、難燃性都良好，良好的尺寸穩(wěn)定性，磨耗量低，突出的耐老化。成型性好，能直接成型具有復(fù)雜形狀制品的外殼，成型前需干燥，模塑周期

30、短，容易出模，溫度至熔融溫度以上時，具有較低的溶體粘度，良好的流動性。成型性好，對模具沒有特殊要求，采用螺桿式注射機最佳，模具表面應(yīng)進行電鍍、拋光或淬火。增強PBT主要用于插頭，連接器，開關(guān)，配線零件，熔斷器，線圈骨架，陰極射線管，手柄，支承，外殼等。 表3—1 材料的特性 塑料名稱 PA6 增強PC 增強PBT 拉伸強度/MPa 68.9~78.89 130~140 132~137 彎曲強度/MPa 110 170~180 167~196 壓縮強度/MPa 89.5

31、7~110.25 120~130 118~127 缺口沖擊強度（kJ/m） 6.3 10~13 7 洛氏硬度 R119 M95 R121 介電常數(shù)（Hz） 18.1 3.8 3.45 3.8 熱變形溫度/℃（1.82MPa） （0.45MPa） 68~85 185~190 146155 205~212 215~220 介電強度（kV/mm） 18 19 28

32、斷裂伸長率/% 200~300 4~6 2.5~4 體積電阻率/cm 7 1.5 2.5 介電損耗/（Hz） 0.03 0.007 0.002 吸水率% 3.0~4.2 0.10 0.06~0.07 耐電弧性/s / 120 140~145 收縮率/% 0.6~1.6 0.2~0.3 0.2~0.8 可燃性（UL94） / V—0 HB 以上的性能分析對比中看出，在絕緣性能方面三種材料相差不大，成型特性上以30%玻璃纖維增強PBT最好，其英文名為：Polybutylene terephtha-late，最終選定熱塑性塑料增強PB

33、T為塑件材料，其特性符合塑件的要求。 3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)性。在塑料生產(chǎn)過程中，一方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點，為模具設(shè)計和制造提供依據(jù)。塑件圖及塑件說明如圖3—1所示。 圖3—1 插頭外殼零件圖 3.3.1壁厚 各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具

34、有一定的厚度，以保證其力學(xué)強度，因此，合理的選擇塑件的壁厚是很重要的。塑件壁厚不能過小，否則熔融塑料在模具型腔中的流動阻力加大，尤其是形狀復(fù)雜的塑件。在滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚，不僅可以節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時間縮短，提高生產(chǎn)率；其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷，縮孔等質(zhì)量上的缺陷。 增強阻燃PBT在注塑過程中，當溫度至熔融溫度以上時，具有較低的溶體粘度，良好的流動性，因而可制造形狀復(fù)雜，厚度較薄的制品。當壁厚為0.5mm時，流動距離與制品厚度的比值（L/t）為100；壁厚為2mm時，比值為300。 3.3.2脫模斜度

35、 由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會使塑件緊緊包住模具型芯或型腔中的凸起部分，為了便于從塑件中抽出型芯或型腔中取出塑件，防止脫模時拉上或擦傷塑件，設(shè)計塑件時必須考慮塑件內(nèi)外表面沿脫模方向均應(yīng)具有足夠的脫模斜度。查閱相關(guān)資料可得：增強阻燃PBT的脫模斜度一般取2至3。 3.3.3加強肋 用增加壁厚的方法來提高塑件的強度通常是不合理的，因為壁的厚度在工藝上受到一定的限制，此時可采用設(shè)置加強筋的辦法來增加塑件的強度。塑件上適當設(shè)置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。在該塑件中的加強肋起到引導(dǎo)

36、物料流動的作用同時又對插銷進行定位。通常加強肋的設(shè)計原則為高度低（過高時容易在彎曲和沖擊負荷作用下受損），寬度小，而數(shù)量多為好（塑件形狀所允許的情況下）。 3.3.4圓角 帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響塑件強度；同時還會出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑件外觀質(zhì)量。為此，塑件上除了使用要求必須采用尖角之處外，其余所有轉(zhuǎn)角盡可能采用圓弧過渡。這樣，不僅避免了應(yīng)力集中，提高了強度，而且還增加了塑件的美觀，有利于塑料充模時的流動。在本塑件中，由于內(nèi)表面質(zhì)量要求不高，無精度要求，只需在外表面尖角處設(shè)置圓弧過渡。據(jù)有關(guān)資料推薦，外壁圓角半徑可取1.5倍壁厚。 3.3.5螺紋 本塑件具有兩

37、個內(nèi)螺紋構(gòu)件，由于螺紋直徑較小，無法使用硅橡膠螺紋型芯強制脫模。螺紋型芯固定在塑件一起脫出型腔，然后旋出螺紋型芯，這種方法生產(chǎn)效率低，僅適用于小批量生產(chǎn)。 本設(shè)計采用自攻螺紋方式制造螺紋。塑件上的螺紋在使用時不經(jīng)常拆卸且緊固力不大時，可采用自攻螺釘直接旋入裝配即可，內(nèi)螺紋孔設(shè)置成光孔，底孔的脫模斜度為1～2。查相關(guān)資料，采用M3規(guī)格的自攻螺紋，光孔底部直徑d為2.3mm,上部直徑d′為2.6mm。 3.4 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 3.4.1尺寸精度 塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標準，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度

38、和制造成本。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，精度要求低。根據(jù)GB1002-1996家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸標準，零件重要尺寸為：，。其平行度、垂直度、對稱度等形位公差應(yīng)為GB1184中規(guī)定的公差7級。其余塑件尺寸采用標準中的8級精度。根據(jù)以上分析可見，該零件的尺寸精度較低，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 3.4.2表面質(zhì)量 表面質(zhì)量是一個相當大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標，而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等

39、。該零件要求注出的制件表面光滑，無氣泡和其它缺陷，無飛邊或少飛邊。根據(jù)GB1002-1996家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸標準，塑件粗糙度全部為。 4 注塑成型的準備 4.1 注塑成型工藝簡介 注塑成型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塑機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，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件。一般分為三個階段的工作。 (1)物料準備：成型前應(yīng)對物料的外觀色澤、顆

40、粒情況，有無雜質(zhì)等進行檢驗，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標。對于吸濕性強的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進行適當?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。 (2)注塑過程：塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達到流動狀態(tài)后，進入模腔內(nèi)的流動可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個階段。當模腔充滿熔體時，熔體壓力迅速上升，達到最大值。往后一段時間，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流

41、動方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束，由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進行到澆口處熔體凝結(jié)時為止。其中，塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。 (3)制件后處理：由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復(fù)雜，再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時效變形外，還會使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴重時會開裂。故有的塑件需

42、要進行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。 退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對制件進行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的10~20度至熱變形溫度以下10~20度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點為121℃，加熱溫度為100～121℃，保溫時間與制件厚度有關(guān)，通常取2～9小時。 4.2 注塑成型工藝條件 (1)溫度：注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，

43、以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。增強PBT塑料與溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如表4—1所示。 表4—1 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 料筒溫度 /℃ 噴嘴溫度/℃ 模具溫度/℃ 熱變形溫度 /℃ 后段 中段 前段 1.82MPa 0.45MPa 210~220 240~260 230~240 210~230 70~110 200~212 210~220 表4—2 成型周期與壁厚關(guān)系 制件壁厚 /mm 成型周期 / s 制件壁

44、厚 / mm 成型周期 / s 0.5 10 2.5 35 1.0 15 3.0 45 1.5 22 3.5 65 2.0 28 4.0 85 表4—3 制品成型工藝參數(shù)初步確定 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 注塑機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 20~40 噴嘴形式 直通式 模具溫度 7

45、0 噴嘴溫度(℃) 210~230 后段溫度(℃) 210~220 中段溫度(℃) 240~260 前段溫度(℃) 230~240 注射壓力MPa 80~100 保壓力MPa 40~50 注射時間s 2~5 保壓時間s 10~20 冷卻時間s 15~30 成型周期s 30~55

46、 成型收縮(%) 0.5 干燥溫度(℃) 120~135 干燥時間(h) 2 由于PBT流動性好，分子鏈柔性也較好，制品內(nèi)殘留應(yīng)力較小，通常無需后處理。只有對制品尺寸穩(wěn)定要求較高時，才作適當處理，因此本設(shè)計無需后處理。 (2)壓力：注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力，提供充模速度及對熔料進行壓實等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對于像PS流動性好的料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛

47、邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時的剪切作用增強，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，背壓的使用范圍約為3.4~27.5MPa。 (3)時間：完成一次注塑成型過程所需要的時間稱為成型周期。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產(chǎn)中注射時間一般為3~5秒，保壓時間一般為20~120

48、秒，冷卻時間一般為30~120秒（這三個時間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時間越長）。確定成型周期的經(jīng)驗數(shù)值如表4—2所示。 經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因為各個推薦值有差別，而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表4—3所示。 4.3注塑機的選擇 (1)由公稱注射量選定注射機 由注射量選定注射機。由PRO/E建模分析得（材料密度取1.53） 總體積=5998mm； 總質(zhì)量； 流道凝料V’=0.5V (流道凝料的體積(質(zhì)量)是個未知數(shù),根據(jù)手冊取0.5V(0.5M)來估算，塑件越大則比例可以取

49、的越小)； 實際注射量為：=59981.5=8.99 cm； 實際注射質(zhì)量為：=1.5M=18.41.5=13.77g； 根據(jù)實際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則，即： 0.8≧ （4-1） = /0.8 =8.990.8=11.23 cm； (2)由鎖模力選定注射機 F= （4-2） =20103010 =60.3 （KN） 式中—注射機的鎖模力（N）； —塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和

50、； —型腔壓力。 由PRO/E建模分析得：=2010。 結(jié)合上面兩項的計算，初步確定注塑機，查國產(chǎn)注射機主要技術(shù)參數(shù)表取SZ-60/450，主要技術(shù)參數(shù)如下： 結(jié)構(gòu)類型：臥式 拉桿內(nèi)間距(mm)：280250 理論注射容積(cm)：78 ~106 移模行程(mm)：220 螺桿(柱塞)直徑(mm)：30 ~35 最小模具厚度(mm)：100 最大模具厚度(mm)：300 注射壓(MP)：170 ~125 注射速率(g/s) ：60 ~75 鎖模形式(mm)：雙曲軸 塑化能力(g/s)：5.6 ~10 模具定位孔直徑(mm)：55 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)：10~1

51、50 噴嘴球半徑(mm)：20 鎖模力(KN)：450 5 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1 分型面、型腔數(shù)量的選擇 5.1.1分型面的選擇 選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則： (1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； (2)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊； (3)保證塑件的精度要求； (4)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； (5)便于模具加工制造； (6)對成型面積的影響； (7)對排氣效果的影響； (8)對側(cè)向抽芯的影響； 為了將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具內(nèi)取出，以及為了安放嵌件，將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或若干個主要部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱分

52、型面。在設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。分型面的選擇如圖5—1，不影響塑件的表面質(zhì)量，有利于排氣，而且在分型面產(chǎn)生的飛邊易于修整加工。塑件開模時留于動模部分，便于脫模，使模具結(jié)構(gòu)簡單。 圖5—1分型面的選擇 5.1.2型腔數(shù)量的確定 型腔數(shù)量的確定和校核按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量： （5-1） 式中—注射機最大注射量的利用系數(shù) 一般取0.8； —注射機允許的最大注射量 —單個塑件

53、的質(zhì)量或體積（g或cm3 ） —澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積 在設(shè)計中根據(jù)塑件的特性和塑料的成型工藝，以及注射機的性能、設(shè)計工藝的要求和提高生產(chǎn)率，保證塑件的表面精度，取。 塑件在成型采用四型腔，排列方式如圖5—2，這種平衡式排列最大的優(yōu)點就是保證各個進料口同時均衡地進料。一模兩腔對稱布置，生產(chǎn)效率適中，適應(yīng)中等批量生產(chǎn)的需要。 圖5—2 型腔排列方式 5.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 注塑模的澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴進入模具開始到型腔為止所流經(jīng)的通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內(nèi)氣體順

54、利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織嚴密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計的正確與否直接關(guān)系到注塑成型的效率和塑件質(zhì)量。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 5.2.1主流道設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。熔融塑料首先經(jīng)過主流道，所以它的大小直接影響塑料的速度及填充時間。主流道截面面積過小，塑料在流動過程中冷卻面積相對增加，熱量損失大，粘度增加，流動性降低，成型壓力損失大，造成成型困難；如主流道截面面積過大，會使流道容積加大，塑料耗量增多，而且會使塑料流動過程中壓力減弱，冷卻時間延長，容

55、易產(chǎn)生紊流或渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì)量。一般對于流動性好，塑件較小，主流道要設(shè)置得小些。 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定、溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬于容易損壞的部件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式，即澆口套。設(shè)計中采用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。根據(jù)標準推薦值取噴嘴前端孔徑d=4mm，查得SZ-60/450噴嘴前端面半徑。 根據(jù)模具主流道與噴嘴以及D=d+(0.5~1)mm，取主流道球面半徑=21mm，小端直徑D=4mm。 設(shè)計中采用的是臥式注射機，為了使凝料能從其中順利撥出，主流道設(shè)計成圓錐形，

56、錐角為2，表面粗糙度表面粗糙度小于0.63～1.25.在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長度L盡量短，通常主流道的長度L可小于或等于60mm，經(jīng)過換算的主流道大端直徑D=8mm。為了使熔料順利的進入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑r=3mm的圓弧過渡。 5.2.2分流道設(shè)計 表5—1 流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱 分流道斷面直徑mm 塑料名稱 分流道斷面直徑mm ABS，AS 聚乙烯 尼龍類 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 4.8~9.5 1.6~9.5 1.6~9.5 3.5~10 8~10 8~12.5 5~10

57、 5~10 8~10 聚苯乙烯 軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 3.5~10 3.5~10 6.5~16 6.5~8.0 3.5~8.0 6.5~10 6.5~10 2.4~10 6.5~13 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此在設(shè)計中要求分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔料盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能使塑料熔料體均衡地

58、分配到各個型腔。分流道一般開設(shè)在分型面上。分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長度因素來確定。分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表5—1所示。 5.2.3澆口設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。澆口的類型有很多，有點澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定

59、。 該模具采用截面為矩形的普通側(cè)澆口，即標準澆口，開設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進料。它是廣泛使用的一種澆口形式。查相關(guān)資料得：尺寸一般取寬1.5~5mm，厚0.5~2.0mm，長0.7~2mm。本設(shè)計中取尺寸。其有以下特性： (1)形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； (2)試模時如發(fā)現(xiàn)不當，容易及時修改； (3)能相對獨立地控制填充速度及封閉時間； (4)對于殼體形塑件，流動充填效果較佳。 5.3 冷料穴與拉料桿設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10~2

60、5mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫。其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1—1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。 在設(shè)計中采用鉤形（Z形）拉料桿，如圖5—3—a所示，鉤形拉料桿固定在

61、動模一側(cè)的推板上。拉料桿頭部的側(cè)凹能將主流通凝料鉤住，開模時、主流通凝料將從定模中拉出。在其后的脫模過程中，再將凝料從動模中推出。開模后，稍許將制品作側(cè)向移動，即可將制品連同凝料一道從拉料桿上取下。在采用鉤形拉料桿時特別注意手工定向取出凝料的可操作性。例如，當制品在取出時若受到型芯或型芯桿限制時，凝料將無法取出。 圖5—3 底部帶抓料稈的拉料方式 在設(shè)計中要充分根據(jù)增強聚丙烯的成型工藝特性，使增強塑料熔融體在流道內(nèi)流動順暢，流動均勻，保持良好的充模狀態(tài)，同時拉料桿在開模時也具有保護塑件的作用，拉料桿拉出的時，也可將分流道內(nèi)成型塑料拉出，使在分流道內(nèi)成型的熔料

62、與成型塑件分離，使塑件順利脫出，避免塑件有雜質(zhì)，影響塑件表面質(zhì)量。與其它拉料方式相比較，a)樣式結(jié)構(gòu)合理、簡單，滿足塑件成型要求。 5.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 在塑料熔體填充注射模腔過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。為了使這些這些氣體從型腔中及時排出，可以采用開設(shè)排氣

63、槽等辦法。有時排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料，有利于提高塑件熔接強度。 通常，選擇排氣槽的開設(shè)位置時，應(yīng)遵循以下原則： (1)排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故； (2)最好開設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； (3)最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便； (4)開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端； (5)開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕； (6)若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣； (7)高速注射薄壁型制件時，排氣槽

64、設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出。 模具的排氣可以利用排氣槽排氣，分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲件等的間隙排氣。在大都情況下可利于模具分型面或模具零件間的配合間隙排氣，這時可不另設(shè)排氣槽。在設(shè)計中，由于凸模采用局部鑲拼結(jié)構(gòu)，利用分型面以及間隙排氣已經(jīng)滿足要求，不需設(shè)計排氣槽。 5.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 在注塑成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動性差的塑料如PC，POM等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。普通的模具通入常溫的水進行冷卻

65、，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內(nèi)，可以提高成型效率。對于高熔點，流動性差的塑料，流動距離長的制件，為了防止填充不足，有時也在水管中通入溫水把模具加熱。30%增強纖維PBT推薦的成型溫度為210~260℃，模具溫度為70℃ 。 模具的冷卻系統(tǒng)是控制模具溫度和制品質(zhì)量的重要手段，也是減少成型周期提高生產(chǎn)率的重要措施，它還關(guān)系到模具的結(jié)構(gòu)、復(fù)雜程度、能耗和制造成本等問題。因此合理的規(guī)劃與設(shè)計模具的冷卻系統(tǒng)具有重要意義。模具設(shè)置冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫模變形；二是縮短成型周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝形成較低的結(jié)晶度，以得到柔軟性、翹曲

66、性、伸長率較好的塑件。PBT的結(jié)晶很迅速，這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形，因此要很好地設(shè)計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲，熱量的散失一定要快而均勻。 圖5—4 循環(huán)式冷卻 冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理的設(shè)置通水冷卻水路，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。冷卻水一般為室溫冷水（在設(shè)計中采用），必要時也有采用強迫通水或低溫水來加強冷卻效率。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則如下： (1)盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； (2)冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好； (3)盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗表明，冷卻水管中心距B大約為2.5~3.5D，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為0.8~1.5B。最小不要小于10。 (4)澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳； (5)應(yīng)降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過5℃ (6)冷卻水的開設(shè)方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方