3396 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)

3396 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì),手表,盒盒底,注塑,模具設(shè)計(jì) XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)系 （部）： 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)： 1230203 學(xué) 生： XXXX 學(xué) 號(hào)： 123020325 指導(dǎo)教師： XXXX 2011 年 05 月I手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)摘 要本 文 主 要 介 紹 了 手 表 盒 盒 底 塑 料 件 的 注 射 模 設(shè) 計(jì) ， 其 間要參考大量與塑料成型相關(guān)的資料和翻閱各種模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，并通過計(jì)算以確定模具的具體模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM 技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)。根據(jù)成型工藝要求，在原有塑料件的基礎(chǔ)上介紹了其注塑成型模具的結(jié)構(gòu)，闡述了模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工作過程。首先要從塑料生產(chǎn)工藝上對(duì)所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行工藝的分析與計(jì)算，然后在分析計(jì)算的基礎(chǔ)上并參看相關(guān)的資料確定成型工藝方案，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)入模具總裝配圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上對(duì)注塑模具的主要零部件的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，期結(jié)構(gòu)及尺寸，通過不斷的計(jì)算與修改，并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進(jìn)行不間斷的反復(fù)修改，最終獨(dú)立完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。其 材 料 為 ABS。 根 據(jù) ABS 塑 料 的 工 藝 特 性和 產(chǎn) 品 的 使 用 要 求 ， 分 析 了 手 表 盒 盒 底 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 和 成 型 工 藝 。 本 設(shè) 計(jì)采 用 CAD 技 術(shù) 進(jìn) 行 模 具 裝 配 圖 及 零 件 圖 的 繪 制 。 對(duì) 模 具 進(jìn) 行 了 成 型 零 部 件 、澆 注 系 統(tǒng) 、 側(cè) 向 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 、 推 出 脫 模 機(jī) 構(gòu) 及 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 分 析 。 最 后 ， 完成 模 具 總 裝 圖 設(shè) 計(jì) 及 主 要 零 件 圖 的 繪 制 ， 從 而 確 保 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 可 靠 性 、 合 理性 和 實(shí) 用 性 。關(guān)鍵詞：塑 料 ； 模 具 設(shè) 計(jì) ； CADIIThe watch box injection mold designAbstractThis paper mainly introduces this watch box, plastic in the design of injection mould with plastic forming of to reference the material and paging through various related mould design manual, and through the calculation to determine mold concrete die & mould manufacturing technology rapid development of modern manufacturing technology, has become an important component. Such as mould CAD/CAM technology, mould laser rapid prototyping technique, mould precise forming technology, mould ultra-precision processing technology. According to the molding process requirements, on the basis of the original plastic injection molding, it introduces the structure of mould design, expounds the key points and the working process. First production craft from the plastic to design on the product process analysis and calculation, then on the basis of the analysis and calculation and see related material sure molding process scheme, and on the basis of this total into the mold of assembly structure design. On the basis of main parts of injection mold design and calculation of the size of the structure and size, period, through continuous calculation and modification, and in guiding teacher of meticulous care and patience under guidance of uninterrupted repeated revision, eventually independent completed the graduation design. Its material for ABS. According to the ABS plastic technological characteristic and the use of products demand, analysed the structure characteristics of this watch box and molding process. This design USES the CAD technology for mold assembly drawing and component drawing. The forming of mould parts, gating system, side core-pulling mechanism, launched the demoulding mechanism and cooling system design and analysis. Finally, complete mold assembly figure design and main component drawing, thus ensuring the reliability of the mould structure, reasonable and practical.Key Words：Plastic;mould;design；CAD目 錄1 緒論 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 題目的背景意義 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.3 我國(guó)塑料模具行業(yè)普遍存在的問題 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????21.4 塑料模發(fā)展趨勢(shì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.5 設(shè)計(jì)論文主要內(nèi)容 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32 模具設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1 設(shè)計(jì)依據(jù) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.2 設(shè)計(jì)程序 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.2.1 對(duì)塑件產(chǎn)品圖和樣板進(jìn)行分析、消化 ????????????????????????????????????????????????????????????42.2.2 注塑機(jī)型號(hào)的選定 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2.3 型腔數(shù)量的確定及型腔排列 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2.4 分型面的確定 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2.8 冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2.9 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2.10 繪制裝配圖 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.2.11 繪制模具主要零件圖 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.2.12 設(shè)計(jì)圖紙的校對(duì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????73 注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析 ????????????????????????????????????????????????????????????83.1 主要材料分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83.1.1 材料分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83.1.2 塑料的成分 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83.1.3 ABS 工藝特征 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104 模具各部件的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11ii4.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114.2.1 單型腔單分型面模具 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114.2.2 多型腔多分型面模具 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114.3 注塑機(jī)型號(hào)的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124.3.1 有關(guān)制品的計(jì)算，如圖 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124.3.2 按注射機(jī)最大注射量確定型腔數(shù)目 ??????????????????????????????????????????????????????????????134.3.3 計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積，及其初步設(shè)定方案 ????????????????????????????????????????????????134.3.4 鎖模力的計(jì)算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????134.3.5 注塑機(jī)的確定 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.4 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.4.1 分型面概述 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.4.2 分型面的形式 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????154.4.3 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????154.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????174.5.1 主流道的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????174.5.2 分流道的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????184.5.3 澆口的設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????194.5.4 冷料穴的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204.6 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????214.6.1 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????214.6.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????224.7 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234.7.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234.7.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????244.7.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????254.7.4 推件力的計(jì)算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????254.7.5 推桿的設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????264.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.8.1 冷卻系統(tǒng)的作用 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.8.2 冷卻效率 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.8.3 確定冷卻水道直徑 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????284.8.4 模架的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????294.8.5 模具總體結(jié)構(gòu)與開合模動(dòng)作敘述 ???????????????????????????????????????????????????????????????????304.9 模具排氣槽的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????314.10 校核 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????314.10.1 注塑機(jī)有關(guān)的工藝參數(shù)的校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????314.10.2 注塑機(jī)開模行程的校核 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????314.10.3 模具安裝尺寸的校核 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????314.10.4 最大模具厚度和最小模具厚度 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????325 塑料模材料的選用及技術(shù)要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????335.1 塑料模材料的性能要求 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????335.2 塑料模零件選材原則 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????335.3 塑料膜材料的選用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????345.4 模具的精度要求 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????345.4.1 模具零件的公差與配合選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????345.4.2 模具形位公差的選用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????356 塑料模材料的性能要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????377 結(jié)論 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38參考文獻(xiàn) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39致 謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42i主 要 符 號(hào) 表T——鎖模力(N)K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8M——注射機(jī)的額定塑化量（g/h 或 cm3/h）M ——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g 或 cm3）2M ——單個(gè)制品的質(zhì)量和體積（g 或 cm3）1F——塑件澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（㎡）A ——單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積（mm2）1A ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2）2p——塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（MPa） ，通常模腔內(nèi)壓力S ——注射機(jī)最大開模行程（mm）maxH ——推出距離（脫模距離） （mm）1H ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（mm）2Q——抽拔力（N）A——側(cè)型芯被包緊的截面周長(zhǎng)（cm）h——成型部分深度（cm）q——單位面積積壓力μ——摩擦系數(shù)a——脫模斜度1 緒論11 緒論1.1 題目的背景意義近幾年，我國(guó)塑料模工業(yè)有了很大發(fā)展，注塑模具制品的種類越來越多，在未來的模具市場(chǎng)中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。在電子、汽車、家電、玩具等產(chǎn)品中，60%-100%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。通過本課題的設(shè)計(jì)，應(yīng)使我們?cè)谙率龌灸芰ι系玫脚囵B(yǎng)和鍛煉：①塑料件制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；②一般塑料件制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；③塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；④了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。使個(gè)人能力得到全面提高，以適應(yīng)今后的工作。1.2 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(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(dòng)，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) 。??1中模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)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(guó)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(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2世界第一，據(jù)1 緒論3統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期 。??2中1.3 我國(guó)塑料模具行業(yè)普遍存在的問題a.發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有 10 年以上的差距。b.工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進(jìn)，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國(guó)外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。c.大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對(duì)創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時(shí)也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。d.供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率一直不足 74%，其中大型、精密、長(zhǎng)壽命模具滿足率更低，估計(jì)不足 60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)際采購(gòu)越來越多，國(guó)際市場(chǎng)前景看好。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。e.體制和人才問題的解決尚需時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國(guó)有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已顯得越來越不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。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）41.4 塑料模發(fā)展趨勢(shì)由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得 CAD/CAM 逐漸取代了過去塑料模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料膜 CAD/CAM 的發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量，減少塑料模的設(shè)計(jì)與制造工時(shí)，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對(duì)塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不段向前發(fā)展，對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面：a. 注射模 CAD 實(shí)用化；b. 擠塑模 CAD 的開發(fā)；c. 壓模 CAD 的開發(fā)；d. 塑料專用鋼材系列化。1.5 設(shè)計(jì)論文主要內(nèi)容通過塑料零件的注塑模具設(shè)計(jì)，了解塑料成型模具的基本設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法，掌握材料的選擇，熱處理要求及其制造工藝知識(shí)，掌握塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響，能夠熟練的運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪圖。設(shè)計(jì)的基本要求a.對(duì)塑件進(jìn)行實(shí)體測(cè)繪，并完成基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用；b.確定模具類型及結(jié)構(gòu)，完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制；繪圖要求 （用 AutoCAD 和 Pro/E 軟件）a.測(cè)繪塑料零件圖（二維、三維）b.動(dòng)模、定模、鑲塊等主要零件圖（等效 3 張 0 號(hào)圖）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）52 模具設(shè)計(jì)合理的模具設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量（外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性） ，使用時(shí)的安全可靠和便于維修，在注塑成型時(shí)有較短的成型周期和較長(zhǎng)的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。在開始模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)多考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，再?gòu)闹袃?yōu)選一種。對(duì)于重新再做的模具，亦應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)待，因?yàn)闀r(shí)間和認(rèn)識(shí)上的原因，當(dāng)時(shí)認(rèn)為合理的設(shè)計(jì)，經(jīng)過使用也會(huì)有可以改進(jìn)的地方。在設(shè)計(jì)時(shí)本人參考了過去設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的圖紙，并了解了他在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)模具設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，就是現(xiàn)有的塑料制品及樣圖。模具設(shè)計(jì)人員必須對(duì)制品圖及樣板進(jìn)行詳細(xì)的分析和消化，同時(shí)在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須注意核查以下所有項(xiàng)目：a. 尺寸精度及其相關(guān)尺寸的正確性b. 脫模結(jié)構(gòu)是否合理c. 制品厚度機(jī)器均勻性d. 塑料種類及其縮水率e. 表面要求f. 塑料制品成型后是否有后處理g. 制品的批量h. 注塑機(jī)得規(guī)格2.2 設(shè)計(jì)程序2.2.1 對(duì)塑件產(chǎn)品圖和樣板進(jìn)行分析、消化在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)之前，首先對(duì)制品圖或樣板進(jìn)行詳細(xì)的分析和消化，其內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：a. 制品的幾何形狀b. 制品的尺寸、公差和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)c. 制品的技術(shù)要求d. 制品所用塑料名稱、牌號(hào)e. 制品的表面要求2 模具設(shè)計(jì)62.2.2 注塑機(jī)型號(hào)的選定注塑機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。在選擇注塑機(jī)時(shí)，主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積（注射機(jī)拉桿內(nèi)間距） 、容模量、頂出行式及頂出長(zhǎng)度。倘若客戶以提供所用注塑機(jī)的型號(hào)或規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其參數(shù)進(jìn)行校核，若滿足不了要求，必須做及時(shí)的調(diào)整。2.2.3 型腔數(shù)量的確定及型腔排列模具型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀（有無側(cè)抽芯） 、制品精度、批量以及經(jīng)濟(jì)效益來確定。型腔數(shù)量主要依據(jù)以下因素進(jìn)行確定：a. 制品重量與注射機(jī)的注射量b. 制品的投影面積與注射機(jī)的鎖模力c. 模具外形尺寸與注射機(jī)安裝模具的有效面積（或注射機(jī)拉桿內(nèi)間距）d. 制品精度e. 制品有無側(cè)抽芯及處理方法f. 制品的生產(chǎn)批量g. 經(jīng)濟(jì)效益（每一模的生產(chǎn)值）以上這些因素有時(shí)是相互制約的，因此在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證滿足其主要條件。型腔數(shù)量確定以后，便進(jìn)行型腔的排列，即型腔位置的布置。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯（斜頂桿）機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、鑲件及型芯的設(shè)計(jì)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以上這些問題又與分型面及澆口位置地選擇有關(guān)，所以在具體設(shè)計(jì)過程中，要進(jìn)行必要的調(diào)整，已達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)。2.2.4 分型面的確定分型面，在一些產(chǎn)品圖中已經(jīng)作具體規(guī)定，但在很多的模具設(shè)計(jì)中要有模具設(shè)計(jì)人員來定。一般來講，在平面上的分型面比較容易處理，有時(shí)碰到立體形式的分型面就應(yīng)當(dāng)特別注意。其分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則：a. 不影響制品的外觀，尤其是對(duì)外觀有明確要求的制品，更應(yīng)注意分型面對(duì)外觀的影響b. 有利于保證制品的精度c. 有利于模具加工，特別是型腔加工d. 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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）7e. 有利于制品的脫模，確定在開模時(shí)使制品留于動(dòng)模一邊f(xié). 便于嵌件的安裝。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）82.2.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定在設(shè)計(jì)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)保證其安全可靠，盡量避免與頂出機(jī)構(gòu)發(fā)生干擾，否則在模具上應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機(jī)構(gòu)（詳細(xì)情況請(qǐng)看下面章節(jié)分析） 。2.2.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括主流道地選擇，分流道截面積形狀及尺寸的確定，澆口位置的選擇，澆口形狀及澆口截面尺寸的確定。還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計(jì)。2.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)對(duì)確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，其排氣方式有以下幾種：a. 利用排氣槽。排氣槽一般設(shè)在型腔最后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異，基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時(shí)所允許的最大間隙來確定b. 利用型芯、鑲件、頂針等配合間隙或?qū)Ｓ门艢獠廴艢鈉. 有時(shí)為了防止制品在頂出是造成真空變形，必須設(shè)計(jì)進(jìn)氣銷d. 有時(shí)為了防止制品與模具的真空吸附，而設(shè)計(jì)防真空元件2.2.8 冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較繁瑣地工作，既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性，又要考慮冷卻系統(tǒng)對(duì)模具整體結(jié)構(gòu)的影響。制品頂出是注射成型過程最后一個(gè)環(huán)節(jié)，頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的頂出機(jī)構(gòu)是不可忽視的。制品的頂出形式歸納起來可以分為機(jī)械頂出、液壓頂出、氣動(dòng)頂出三大類。2.2.9 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用模架一般采用標(biāo)準(zhǔn)模架，特殊情況或客戶指定要求時(shí)，可以對(duì)模架的部件形狀、尺寸和材料作出更改。標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件和模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、頂針、頂管、導(dǎo)套、導(dǎo)柱、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件、二次分性機(jī)構(gòu)及精密定位標(biāo)準(zhǔn)組件等。2.2.10 繪制裝配圖模架及有關(guān)內(nèi)容確定后，便可以繪制裝配圖紙。在繪制裝配如的過程中，對(duì)已選定的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)、頂出系統(tǒng)等做出進(jìn)一步的協(xié)調(diào)和完善，從結(jié)構(gòu)上達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)。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）9完整的模圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a. 模圖上應(yīng)顯示注塑機(jī)拉桿示意圖形狀和位置b. 模圖上應(yīng)標(biāo)明塑膠產(chǎn)品的塑膠材料及縮水率c. 模圖上應(yīng)清楚標(biāo)明改動(dòng)標(biāo)記，在副欄內(nèi)標(biāo)明改動(dòng)標(biāo)記、日期和日期2.2.11 繪制模具主要零件圖在繪制型腔或型芯圖時(shí)，必須注意所給定的成型尺寸、公差及脫模斜度是否相互協(xié)調(diào)，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否與制品的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。同時(shí)還要考慮型腔、型芯在加工時(shí)的工藝性及使用時(shí)的力學(xué)性能及其可靠性。2.2.12 設(shè)計(jì)圖紙的校對(duì)模具設(shè)計(jì)完后，校對(duì)人員應(yīng)針對(duì)客戶所提供的有關(guān)設(shè)計(jì)依據(jù)及客戶所提要求，對(duì)模具的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、操作的可行性等進(jìn)行系統(tǒng)的校對(duì)。特別應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a. 模架是否適合注塑機(jī)（包括模架平面大小及厚度） ；b. 根據(jù)模架、鑲件的大小、形狀等實(shí)際情況驗(yàn)算厚度是否合適；c. 根據(jù)模架、鑲件的大小、形狀等實(shí)際情況驗(yàn)算頂柱的數(shù)量和位置是否合適。3 注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析83．注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析3.1 主要材料分析3.1.1 材料分析塑料是以高分子合成樹脂為主要成分，在一定條件的溫度和壓力下具有可塑性和流動(dòng)性，可以被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的新型材料。塑料在常溫下為固態(tài)，又稱為玻璃態(tài)；加熱后變軟且有一定的彈性，稱為高彈態(tài)；在加熱到熔化溫度（各種塑料的熔化溫度不同）成為漿糊狀態(tài)，叫做粘流態(tài)；如果在加熱到熔化溫度以上（50°C～60°C）就會(huì)分解汽化。3.1.2 塑料的成分一般塑料內(nèi)大合成樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%～100%；透明塑料的合成樹脂為100%，它不允許滲進(jìn)其他顏色和其他成分；而其他塑料大多數(shù)要加入輔助材料，如增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑（如滑石粉） 、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、增強(qiáng)材料（如玻璃纖維）等。加入輔助材料是為了改善塑料的性能、節(jié)約昂貴的塑料。正像在水泥中加入石子和沙子一樣，水泥石粘合劑，而沙子和石子填充作用。樹脂成分為天然樹脂和人工合成樹脂。天然樹脂如：橡膠、樹脂油（桐油、蓖麻油等）和樹脂油漆（俗稱國(guó)漆） 。橡膠、國(guó)漆是在橡膠樹或漆樹皮上用刀割幾道斜口，在斜口下端用容器接住刀口內(nèi)留下的膠脂，在經(jīng)過人工提煉而成的。人工合成樹脂主要是從石油中提煉出來的多化學(xué)元素聚合而成。塑料的主要成分是 C,H,N 等源自的聚合物，像 PA，PC，POM 等塑料內(nèi)含有 O 原子。他們相對(duì)原子質(zhì)量一般低于 ，也叫做大分子物質(zhì)，是將低分子物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)而410成。像化學(xué)肥料那樣，送進(jìn)去的是煤炭、水，輸出的是白色的碳酸氫銨一類的化肥。我們知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成，分子又是有許多原子構(gòu)成的，在相同體積的情況下，有的密度大，有的密度小。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度的條件下：水的密度為 1.00 ,鋁的密度為 。而在常溫下塑料的密度大多數(shù)為3/gcm32.70/gcm，經(jīng)過發(fā)泡的塑料（如電器產(chǎn)品的防振包裝墊）密度只有1.0~4。當(dāng)我們用刀切開發(fā)泡塑料，就會(huì)看到里面有許多小氣孔，所3.5/以體積很大的發(fā)泡塑料重量且很輕。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）93.1.3 ABS 工藝特征ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)ABS 物理和化學(xué)特性：ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三種化學(xué)單位合成，每種單體都有不同特性；丙烯腈有高強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性，抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS 是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯—丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯膠分散相。這就決定了 ABS 材料的耐高溫性、抗沖擊性及易加工性等多種特性。縮水率為 0.5%所有 FDM 系列產(chǎn)品都提供 ABS 作為選項(xiàng)，而接近 90%的 FDM 原型都是由這種材料制造的。使用者報(bào)告說 ABS 的原型可以達(dá)到注塑 ABS 成型強(qiáng)度的 80%，而它的屬性，例如耐熱性與抗化學(xué)性，也是近似或是相當(dāng)于注塑成型的工件，其耐熱度為 93.3℃，這讓 ABS 成為功能性測(cè)試應(yīng)的廣泛使用材料。典型用途：汽車（儀表板、工具船門、車輪蓋、反光鏡盒等） ，電冰箱，大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)、攪拌機(jī)、食品加工機(jī)、割草機(jī)等） ，電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤，娛樂用車輛（如高爾夫球手推車、及噴氣式雪橇車等）特點(diǎn)： a.綜合性能較好 ,沖擊強(qiáng)度較高 ,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. b.與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. c.有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 d.流動(dòng)性比 HIPS 差一點(diǎn)，比 PMMA、PC 等好，柔韌性好。 e.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. f.同 PVC（聚氯乙烯）一樣在屈折處會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。成型特性： a.無定形料 ,流動(dòng)性中等 ,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥 80-90 度,3 小時(shí). b.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270 度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取 50-60 度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度. c.如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?d.如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn) 3-7 天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）101.02~1.05g/cm3。ABS 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿和酸類對(duì) ABS 幾乎無影響。ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS 的缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70oC 左右，熱變形溫度為 93oC 左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS 在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS 易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。3.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單.多數(shù)都為平面特征。塑件為盒底殼狀，塑件兩端分別有一對(duì)側(cè)抽芯，其中一端分布著 12 條以中心線為基準(zhǔn)軸對(duì)稱由低到高的脊?fàn)顧M牙，大致間距 5~8mm，深度約為 5mm 左右，在各兩端的第三個(gè)橫牙中分布著一個(gè)內(nèi)孔抽芯，抽芯較小，抽芯距短。塑件的另一端也以軸對(duì)稱各分布著一個(gè) 2mm 高的突塊，也為側(cè)抽芯，因?yàn)檫@兩個(gè)突塊的距離為 27mm，所以抽芯距同樣也短。這樣分析過后對(duì)這兩對(duì)抽芯的機(jī)構(gòu)方案的選擇則成了此次模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。為除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相