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南 京 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 (論 文 ) 作 者 ： 段 晨 學 號 ： 088810202010 學 院 ： 江 蘇 財 經(jīng) 職 業(yè) 技 術 學 院 專 業(yè) ： 數(shù) 控 加 工 與 模 具 設 計 題 目 ： TCL2165 彩 電 調 諧 器 蓋 板 模 具 設 計 指 導 者 ： 評 閱 者 ： 2012 年 4 月 淮 安 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 I 頁 摘 要 電 視 機 調 諧 器 蓋 板 塑 件 屬 于 中 小 型 注 射 塑 件 ， 電 視 機 在 日 常 生 活 中 越 來 越 廣 泛 ， 市 場 上 的 電 視 機 調 諧 器 種 類 繁 多 ， 本 文 針 對 TCL2165 型 號 電 視 機 的 調 諧 器 蓋 板 進 行 模 具 設 計 。 調 諧 器 蓋 板 是 電 視 機 上 的 一 個 裝 飾 配 件 ， 需 要 其 外 觀 好 看 。 所 以 ， 這 就 對 塑 件 產(chǎn) 品 的 外 觀 性 能 有 著 很 大 的 要 求 。 對 于 本 課 題 的 塑 件 的 模 具 設 計 ， 重 點 在 于 如 何 提 高 成 型 質 量 ， 如 何 保 證 其 外 觀 要 求 。 針 對 其 成 型 特 點 設 計 了 塑 件 結 構 及 其 注 塑 成 型 模 具 。 首 先 分 析 了 該 塑 件 成 型 工 藝 特 點 ， 然 后 應 用 UG 創(chuàng) 建 了 塑 件 的 幾 何 模 型 ， 以 及 運 用 Moldflow 軟 件 對 塑 件 的 最 佳 澆 口 進 行 了 模 擬 。 根 據(jù) 塑 件 結 構 特 點 及 成 型 要 求 ， 選 擇 了 分 型 面 、 設 計 了 澆 注 系 統(tǒng) 及 確 定 了 型 腔 數(shù) 。 關 鍵 詞 ： 注 射 塑 件 配 件 TCL2165 電 視 機 調 諧 器 蓋 板 模 具 設 計 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 II 頁 Title: TCL2165 model of the TV tuner cover plate to the mold design Abstract TV tuner cover plastic parts to belong to small and medium-sized plastic parts, TV sets in daily life more and more widely, in the market TV tuner sort is various, this paper TCL2165 model of the TV tuner cover plate to the mold design. Tuner cover belongs to the TV a decorative accessories, need to have the appearance good-looking. So, this to the plastic product appearance performance has a large requirements. For this topic plastic parts of the die design, the key is how to enhance the shaping quality, how to guarantee their appearance requirements. In view of its molding design features the plastic parts of the structure and the injection moulds. Firstly analyzes the plastic parts forming process characteristics, and then using UG created plastic parts of geometric model, and the use of plastic parts Moldflow software the best runner was simulated. According to the plastic parts structure characteristics and molding requirements, choose the parting surface, design the gating system and determine the cavity number. Keywords: Injection molded parts Accessories TCL2165 Television Tuner cover plate Mold design 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 III 頁 目 錄 摘 要 .................................................................I ABSTRACT..............................................................II 第 1 章 前 言 ..........................................................1 1.1 當 前 我 國 模 具 工 業(yè) 的 發(fā) 展 狀 況 .....................................1 第 2 章 注塑件的設計 ....................................................3 2.1 ABS 塑料的性質及注塑相關參數(shù) ......................................3 2.1.1 ABS 塑料的性質 ................................................3 2.1.2 ABS 塑料的相關參數(shù)和成型加工性能 ..............................4 2.2 塑件結構分析 .....................................................5 2.2.1 壁厚 .........................................................5 2.2.2 脫模斜度 .....................................................6 2.3.1 尺寸精度 .....................................................6 2.3.2 塑件的表面質量 ...............................................6 第 3 章 模具設計 .......................................................7 3.1 注射成型工藝簡介 .................................................7 3.3 注射機的選擇 .....................................................8 3.3.1 注射機基本參數(shù) ...............................................8 3.3.2 初擇注射機 ...................................................8 3.4 分型面的確定 .....................................................9 3.5 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 ......................................10 3.6 澆注系統(tǒng)的設計 ..................................................11 3.6.1 澆口的確定 ..................................................11 3.6.2 澆口位置的選擇 ..............................................12 3.6.3 主流道設計 ..................................................13 3.6.4 分流道 ......................................................14 3.6.5 冷料穴 ......................................................15 3.6.6 澆注系統(tǒng)的平衡 ..............................................15 3.7 合模導向機構設計 ................................................15 3.7.1 導向機構的功用 ..............................................15 3.7.2 導向機構結構及設計 ..........................................16 3.7.3 定位機構設計 ................................................16 3.8 成型零件的設計與加工工藝 .........................................16 3.8.1 模仁尺寸的確定 ..............................................16 3.8.2 主要成型零件的尺寸計算 ......................................17 3.8.3 側向分型與抽芯機構 ..........................................19 3.8.4 抽芯距的確定 ................................................19 3.9 模架的確定 ......................................................19 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 IV 頁 3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的計算 ....................................19 3.9.2 模架的選用 ..................................................20 3.10 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 ...............................................20 3.10.1 冷卻裝置的計算 .............................................20 3.11 注射機的校核 ...................................................22 3.11.1 最大注射量的校核 ...........................................22 3.11.2 鎖模力的校核 ...............................................22 3.11.3 噴嘴尺寸的校核 .............................................23 3.11.4 定位圈尺寸校核 .............................................23 3.11.5 模具外形尺寸校核 ...........................................23 3.11.6 模具閉合高度校核 ...........................................23 3.12 注射機安裝模具部分的尺寸校核 ....................................23 第 4 章 總裝配圖和成型零件及加工工 .....................................25 4.1 模具總裝配圖 ....................................................25 4.2 成型零件及加工工藝卡 ............................................27 4.2.1 型芯鑲塊 DXQGB-00-08 加工工藝過程卡 ..........................27 4.2.2 型腔鑲塊 DXQGB-00-10 加工工藝過程卡 ..........................29 4.2.3 側滑塊 DXQGB-00-20 加工工藝過程卡 ............................32 4.2.4 側型芯 DXQGB-00-37 加工工藝過程卡 ............................33 第五章 結 論 ........................................................34 致謝 ..................................................................35 參 考 文 獻 ..............................................................36 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 1 頁 第 1 章 前 言 1.1 當 前 我 國 模 具 工 業(yè) 的 發(fā) 展 狀 況 當 前 ， 整 個 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 發(fā) 展 特 點 是 產(chǎn) 品 品 種 多 、 更 新 快 、 市 場 競 爭 激 烈 。 為 了 適 應 用 戶 對 模 具 制 造 的 短 交 貨 期 、 高 精 度 、 低 成 本 的 迫 切 需 求 ， 模 具 將 有 如 下 發(fā) 展 趨 勢 ： （ 1） 模 具 日 趨 大 型 化 。 這 一 方 面 是 由 于 用 模 具 制 造 的 零 件 日 漸 大 型 化 ， 另 一 方 面 也 是 由 于 高 生 產(chǎn) 率 要 求 而 發(fā) 展 的 一 模 多 腔 （ 現(xiàn) 在 有 的 已 達 到 一 個 模 幾 百 腔 ） 所 致 。 （ 2） 模 具 的 精 度 將 越 來 越 高 。 10 年 前 ， 精 密 模 具 的 精 度 一 般 為 5UM， 現(xiàn) 在 已 達 2UM 3UM， 不 久 1UM 精 度 的 模 具 即 將 上 市 。 隨 著 零 件 微 型 化 及 精 度 要 求 的 提 高 ， 有 些 模 具 的 加 工 精 度 要 求 在 1UM 以 內 ， 這 就 要 求 發(fā) 展 超 精 加 工 工 藝 。 （ 3） 多 功 能 復 合 模 具 將 進 一 步 發(fā) 展 。 新 型 多 功 能 復 合 模 具 是 在 多 工 位 級 進 模 基 礎 上 開 發(fā) 出 來 的 ， 一 副 多 功 能 模 具 除 了 沖 壓 成 形 零 件 外 ， 還 擔 負 著 疊 壓 、 攻 絲 、 鉚 接 和 鎖 緊 等 組 裝 任 務 ， 這 種 多 功 能 模 具 生 產(chǎn) 出 來 的 不 再 是 單 個 零 件 ， 而 是 成 批 的 組 件 ， 如 觸 頭 與 支 座 的 組 件 、 各 種 微 小 機 、 電 器 及 儀 表 的 鐵 芯 組 件 等 。 （ 4） 隨 著 熱 流 道 技 術 的 日 漸 推 廣 應 用 ， 熱 流 道 模 具 在 塑 料 模 具 中 的 比 重 將 逐 步 提 高 。 由 于 采 用 熱 流 道 技 術 的 模 具 可 提 高 制 件 的 生 產(chǎn) 率 和 質 量 ， 并 能 大 幅 度 節(jié) 約 制 件 的 原 材 料 ， 因 此 ， 熱 流 道 技 術 的 應 用 在 國 外 發(fā) 展 很 快 ， 已 十 分 普 遍 。 許 多 塑 料 模 具 廠 所 生 產(chǎn) 的 塑 料 模 具 已 有 一 半 以 上 采 用 了 熱 流 道 技 術 ， 有 的 廠 使 用 率 甚 至 已 達 80% 以 上 ， 效 果 十 分 明 顯 。 （ 5） 隨 著 塑 料 成 形 工 藝 的 不 斷 改 進 與 發(fā) 展 ， 氣 輔 模 具 及 適 應 高 壓 注 射 成 型 等 工 藝 的 模 具 將 隨 之 發(fā) 展 。 塑 料 件 的 精 度 分 為 尺 寸 精 度 、 幾 何 形 狀 精 度 和 外 觀 精 度 （ 即 光 譯 、 色 調 等 ） 。 為 了 確 保 精 度 要 求 ， 模 具 生 產(chǎn) 企 業(yè) 將 繼 續(xù) 研 究 發(fā) 展 高 壓 注 射 成 型 工 藝 ， 以 及 注 射 壓 縮 成 型 工 藝 。 在 注 射 成 型 中 ， 影 響 成 型 件 精 度 的 最 大 因 素 是 成 型 收 縮 ， 高 壓 注 射 成 型 可 減 小 樹 脂 收 縮 率 ， 增 加 塑 件 尺 寸 的 穩(wěn) 定 性 。 氣 體 輔 助 注 射 成 型 技 術 已 比 較 成 熟 ， 它 能 改 善 塑 件 的 內 在 和 外 觀 質 量 ， 具 有 注 射 壓 力 低 、 制 品 變 形 小 、 易 于 成 型 壁 厚 差 異 較 大 的 制 品 等 優(yōu) 點 ， 而 且 可 以 節(jié) 約 原 料 及 提 高 制 件 生 產(chǎn) 率 ， 從 而 大 幅 度 降 低 成 本 。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 2 頁 （ 6） 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 。 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 。 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 ， 而 且 能 提 高 模 具 質 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 ， 因 此 模 具 標 準 件 的 應 用 必 將 日 漸 廣 泛 。 （ 7） 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 。 現(xiàn) 在 是 多 品 種 小 批 量 生 產(chǎn) 的 時 代 ， 21 世 紀 ， 這 種 生 產(chǎn) 方 式 占 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 比 例 將 達 75%以 上 。 一 方 面 是 制 品 使 用 周 期 短 ， 另 一 方 面 花 樣 變 化 頻 繁 ， 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 愈 短 愈 好 ， 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 。 例 如 研 制 各 種 超 塑 性 材 料 來 制 作 模 具 ， 用 環(huán) 氧 （ E） 、 聚 酯 （ P） 或 其 中 填 充 金 屬 （ M） 、 玻 璃 （ G） 等 增 強 制 制 作 簡 易 模 具 ， 這 些 模 具 的 主 要 特 點 是 制 造 工 藝 簡 單 ， 精 度 易 控 制 ， 收 縮 率 較 小 ， 價 格 便 宜 ， 壽 命 較 高 。 （ 8） 隨 著 車 輛 和 電 機 等 產(chǎn) 品 向 輕 量 化 發(fā) 展 ， 壓 鑄 模 的 比 例 將 不 斷 提 高 ， 同 時 對 壓 鑄 模 的 壽 命 和 復 雜 程 度 將 提 出 越 來 越 高 的 要 求 。 （ 9） 隨 著 以 塑 代 鋼 、 以 塑 代 木 的 進 一 步 發(fā) 展 ， 塑 料 模 的 比 例 不 斷 提 高 ， 同 時 ， 由 于 機 械 零 件 的 復 雜 程 度 和 精 度 的 不 斷 提 高 ， 對 塑 料 模 的 要 求 也 將 越 來 越 高 。 （ 10） 模 具 技 術 含 量 將 不 斷 提 高 ， 中 、 高 檔 模 具 比 例 將 不 斷 增 大 ， 這 也 是 產(chǎn) 品 結 構 調 整 所 帶 來 的 市 場 走 勢 。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 3 頁 第 2章 注塑件的設計 2.1 ABS塑料的性質及注塑相關參數(shù) 2.1.1 ABS 塑料的性質 ABS 是 丙 烯 腈 、 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 三 種 單 體 聚 合 而 成 的 非 結 晶 型 高 聚 物 。 它 是 在 聚 苯 乙 稀 基 礎 上 改 性 而 發(fā) 展 起 來 的 一 中 熱 塑 性 工 程 塑 料 。 其 特 性 是 由 三 組 份 的 配 比 及 每 一 種 組 分 的 化 學 結 構 ， 物 理 形 態(tài) 控 制 。 丙 烯 晴 組 分 在 ABS 中 表 現(xiàn) 的 特 性 是 耐 熱 性 、 耐 化 學 性 、 剛 性 、 抗 拉 強 度 ， 丁 二 烯 表 現(xiàn) 的 特 性 是 抗 沖 擊 強 度 ， 苯 乙 烯 表 現(xiàn) 的 特 性 是 加 工 流 動 性 ， 光 澤 性 。 這 三 組 分 的 結 合 ， 優(yōu) 勢 互 補 ， 使 ABS 樹 脂 具 有 優(yōu) 良 的 綜 合 性 能 。 1.一 般 性 能 ABS 外 觀 為 不 透 明 呈 象 牙 色 粒 料 ， 其 制 品 可 著 成 五 顏 六 色 ， 并 具 有 高 光 澤 度 。 ABS 相 對 密 度 為 1.05 左 右 ， 吸 水 率 低 。 ABS 同 其 他 材 料 的 結 合 性 好 ， 易 于 表 面 印 刷 、 涂 層 和 鍍 層 處 理 。 ABS 的 氧 指 數(shù) 為 18 20， 屬 易 燃 聚 合 物 ， 火 焰 呈 黃 色 ， 有 黑 煙 ， 并 發(fā) 出 特 殊 的 肉 桂 味 。 2.力 學 性 能 ABS 有 優(yōu) 良 的 力 學 性 能 ， 其 沖 擊 強 度 極 好 ， 可 以 在 極 低 的 溫 度 下 使 用 ； ABS 的 耐 磨 性 優(yōu) 良 ， 尺 寸 穩(wěn) 定 性 好 ， 又 具 有 耐 油 性 ， 可 用 于 中 等 載 荷 和 轉 速 下 的 軸 承 。 ABS 的 耐 蠕 變 性 比 PSF 及 PC 大 ， 但 比 PA 及 POM 小 。 ABS 的 彎 曲 強 度 和 壓 縮 強 度 屬 塑 料 中 較 差 的 。 ABS 的 力 學 性 能 受 溫 度 的 影 響 較 大 。 3.熱 學 性 能 ABS 的 熱 變 形 溫 度 為 93118 ， 制 品 經(jīng) 退 火 處 理 后 還 可 提 高 10 左 右 。 ABS 在 -40 時 仍 能 表 現(xiàn) 出 一 定 的 韌 性 ， 可 在 -40100 的 溫 度 范 圍 內 使 用 。 4.電 學 性 能 ABS 的 電 絕 緣 性 較 好 ， 并 且 幾 乎 不 受 溫 度 、 濕 度 和 頻 率 的 影 響 ， 可 在 大 多 數(shù) 環(huán) 境 下 使 用 。 5.環(huán) 境 性 能 ABS 不 受 水 、 無 機 鹽 、 堿 及 多 種 酸 的 影 響 ， 但 可 溶 于 酮 類 、 醛 類 及 氯 代 烴 中 ， 受 冰 乙 酸 、 植 物 油 等 侵 蝕 會 產(chǎn) 生 應 力 開 裂 。 ABS 的 耐 候 性 差 ， 在 紫 外 光 的 作 用 下 易 產(chǎn) 生 降 解 ； 于 戶 外 半 年 后 ， 沖 擊 強 度 下 降 一 半 。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 4 頁 6.ABS 塑 料 的 加 工 性 能 ABS 同 PS 一 樣 是 一 種 加 工 性 能 優(yōu) 良 的 熱 塑 性 塑 料 ， 可 用 通 用 的 加 工 方 法 加 工 。 ABS 的 熔 體 流 動 性 比 PVC 和 PC 好 ， 但 比 PE、 PA 及 PS 差 ， 與 POM 和 HIPS 類 似 ； ABS 的 流 動 特 性 屬 非 牛 頓 流 體 ； 其 熔 體 粘 度 與 加 工 溫 度 和 剪 切 速 率 都 有 關 系 ， 但 對 剪 切 速 率 更 為 敏 感 。 ABS 的 熱 穩(wěn) 定 性 好 ， 不 易 出 現(xiàn) 降 解 現(xiàn) 象 。 ABS 的 吸 水 率 較 高 ， 加 工 前 應 進 行 干 燥 處 理 。 一 般 制 品 的 干 燥 條 件 為 溫 度 8085 ， 時 間 24h； 對 特 殊 要 求 的 制 品 (如 電 鍍 )的 干 燥 條 件 為 溫 度 7080 ， 時 間 1818h。 ABS 制 品 在 加 工 中 易 產(chǎn) 生 內 應 力 ， 內 應 力 的 大 小 可 通 過 浸 入 冰 乙 酸 中 檢 驗 ； 如 應 力 太 大 和 制 品 對 應 力 開 裂 絕 對 禁 止 ， 應 進 行 退 火 處 理 ， 具 體 條 件 為 放 于 7080 的 熱 風 循 環(huán) 干 燥 箱 內 24h， 再 冷 卻 至 室 溫 即 可 。 2.1.2 ABS 塑料的相關參數(shù)和成型加工性能 1.成 型 特 性 a) 無 定 形 料 ， 其 品 種 排 好 很 多 ， 各 品 種 的 機 電 性 能 和 成 型 特 性 也 各 有 差 異 ， 應 按 品 種 確 定 成 型 方 法 及 成 型 條 件 b) 吸 濕 性 強 ， 含 水 量 應 小 于 0.3%， 必 須 充 分 干 燥 ， 要 求 表 面 光 澤 的 塑 件 應 要 求 上 時 間 預 熱 干 燥 c) 流 動 性 中 等 ， 溢 料 0.04mm 左 右 （ 流 動 性 比 聚 苯 乙 烯 ， AS 差 ， 但 比 聚 碳 酸 酯 、 聚 氯 乙 烯 好 ） d) 比 聚 苯 乙 烯 加 工 困 難 ， 宜 取 高 料 溫 、 模 溫 （ 對 耐 熱 、 高 抗 沖 擊 和 中 抗 沖 擊 型 樹 脂 ， 料 溫 更 宜 取 高 ） ， 料 溫 對 物 性 影 響 較 大 。 料 溫 過 高 易 分 解 （ 分 解 溫 度 為 250 左 右 ， 比 聚 苯 乙 烯 易 分 解 ） ， 對 要 求 精 度 較 高 塑 件 模 溫 宜 取 5060 ,要 求 光 澤 及 耐 熱 型 料 宜 取 6080 ， 注 射 壓 力 應 比 加 工 聚 苯 乙 烯 稍 高 ， 一 般 用 柱 塞 式 注 射 機 時 料 溫 為 180230 ， 注 射 壓 力 為 100140Mpa,螺 桿 式 注 射 機 則 取 160220 ,70100Mpa 為 宜 本 塑 料 制 件 為 彩 電 調 諧 器 蓋 板 ， 選 擇 ABS757 產(chǎn) 地 臺 灣 奇 美 。 2.ABS 塑 料 的 物 理 、 熱 性 能 密 度 ： 1.02 1.16g/ 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 5 頁 比 體 積 ： 0.86 0.98 吸 水 率 24H： 0.2 0.4% 熔 點 :130 160 熔 融 指 數(shù) ： 200 負 荷 50N， 噴 嘴 2.09， 0.420.82g/10min 維 卡 針 入 度 ： 71 122 馬 丁 耐 熱 ： 63 熱 變 形 溫 度 90 108 線 膨 脹 系 數(shù) ： 7.0 計 算 收 縮 率 ： 0.4 0.7% 比 熱 容 ： 1470J/(kgK) 熱 導 率 ： 0.263W/(mK) 2.2 塑件結構分析 該 塑 件 為 具 有 兩 個 側 抽 孔 和 一 個 鎖 扣 的 中 等 大 小 零 件 。 塑 件 側 壁 和 底 部 的 壁 厚 不 均 勻 ， 并 且 該 塑 件 要 求 表 面 質 量 良 好 ， 無 流 紋 ， 麻 點 等 注 塑 缺 陷 ， 這 都 將 給 成 型 帶 來 很 大 的 難 度 ， 圖 2.1 產(chǎn) 品 塑 件 效 果 圖 圖 2.1 產(chǎn) 品 塑 件 效 果 圖 2.2.1 壁厚 塑件壁厚不宜過小，這是因為在使用上必須有足夠的強度和剛度，在裝配時能 夠承受緊固力；在模塑成型時熔體能夠充滿形腔；在脫模時能夠承受脫模機構的沖 擊與振動。壁厚也不宜過大，否則用料太多，不但增加成本，而且增加成型時間和 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 冷卻時間，延長模塑周期。塑料制品中的壁厚一般應力求均勻，否則會因為固化或 冷卻速度不同引起收縮不均勻，從而在制品內部產(chǎn)生內應力，導致制品內部產(chǎn)生內 應力，導致制品產(chǎn)生翹曲，縮孔甚至開裂等缺陷。 該塑件屬于長蓋板制件，側壁均為 1.5mm，底部壁厚為 2.5mm 均大于塑料成型 最小壁厚，成型性能較好。 2.2.2 脫模斜度 為 了 便 于 塑 料 制 品 脫 模 ， 以 防 止 脫 模 時 擦 傷 制 件 的 表 面 ， 與 脫 模 方 向 平 行 的 制 品 表 面 一 般 應 具 有 合 理 的 脫 模 斜 度 。 其 大 小 主 要 取 決 于 塑 料 的 收 縮 率 、 塑 料 制 品 的 形 狀 和 壁 厚 以 及 制 品 的 部 位 。 結 合 制 件 的 特 點 ， 制 品 與 脫 模 方 向 平 行 的 制 品 表 面 都 不 是 外 觀 表 面 ， 而 且 制 品 的 高 度 不 高 ， 故 不 要 脫 模 斜 度 。 2.2.3 圓角 塑料制品上所有轉角應盡可能采用圓弧過度。這樣可以于避免應力集中，提 高強度，改善熔體在型腔中的流動狀況，有利于充滿形腔，便于脫模。在制品上無 特殊要求時，制品各連接處的圓角半徑應不小于 0.51mm。對于使用上有特殊要求 必須以尖角過度或分型面處和型芯與型腔配合處不便作成圓角的，則以尖角過渡。 由制品零件圖未注明圓角的大小，故在各連接處的圓角圓角半徑取 R0.5mm。 2.3.1 尺寸精度 對 于 該 塑 料 制 品 精 度 要 求 不 高 ， 參 考 塑 件 精 度 等 級 的 選 用 ， 對 與 未 注 公 差 取 MT5 計 算 4。 2.3.2 塑件的表面質量 塑 料 制 品 表 面 質 量 包 括 有 無 斑 點 、 條 紋 、 凹 痕 、 起 泡 、 變 色 等 缺 陷 ， 還 有 表 面 光 澤 性 和 表 面 粗 糙 度 。 表 面 缺 陷 必 須 避 免 ； 表 面 光 澤 性 和 表 面 粗 糙 度 應 根 據(jù) 塑 料 制 品 使 用 要 求 而 定 ， 尤 其 是 透 明 制 品 ， 對 光 澤 性 和 粗 糙 度 有 嚴 格 要 求 。 對 于 該 塑 件 ， 外 觀 不 允 許 有 流 紋 ,麻 點 等 注 塑 缺 陷 ， 澆 口 不 得 影 響 外 觀 的 整 體 性 ， 內 表 面 則 無 特 殊 要 求 。 表 面 粗 糙 度 可 取 Ra0.2， 塑 件 內 部 沒 有 較 高 的 粗 糙 度 要 求 ， 可 取 Ra1.6。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 7 頁 第 3章 模具設計 3.1 注射成型工藝簡介 注 射 成 型 也 稱 注 塑 ， 是 塑 料 的 一 種 重 要 成 型 方 法 。 除 極 少 數(shù) 幾 種 熱 塑 性 塑 料 外 ， 幾 乎 所 有 的 熱 塑 性 塑 料 部 可 用 此 法 成 型 。 注 射 成 型 也 能 加 工 某 些 熱 固 性 塑 料 ， 如 酚 醛 塑 料 等 。 注 射 成 型 是 將 粒 狀 或 粉 狀 塑 料 從 注 射 成 型 機 的 料 斗 送 入 機 簡 內 加 熱 熔 融 塑 化 后 ， 在 柱 塞 或 螺 桿 加 壓 下 ， 物 料 被 壓 縮 并 向 前 移 動 ， 通 過 機 簡 前 端 的 噴 嘴 ， 以 很 快 的 速 度 注 入 溫 度 較 低 的 閉 合 模 具 內 ， 經(jīng) 過 一 定 時 間 的 冷 卻 定 型 后 ， 開 啟 模 具 即 得 制 品 。 這 種 成 型 方 法 是 一 種 間 歇 式 的 操 作 過 程 。 注 射 成 型 周 期 從 幾 秒 鐘 到 幾 分 鐘 不 等 。 周 期 的 長 短 取 決 于 制 品 的 壁 厚 、 大 小 、 形 狀 、 注 射 成 型 機 的 類 型 以 及 所 采 用 的 塑 料 品 種 和 工 藝 條 件 等 。 注 射 成 型 制 品 的 重 量 從 一 克 到 幾 十 公 斤 不 等 ， 視 需 要 而 定 。 注 射 成 型 具 有 生 產(chǎn) 周 期 快 、 生 產(chǎn) 效 率 高 、 能 成 型 形 狀 復 雜 、 尺 寸 精 確 或 帶 微 件 的 制 品 以 及 易 于 實 現(xiàn) 自 動 化 等 特 點 ， 因 此 廣 泛 用 于 各 種 塑 料 制 品 的 生 產(chǎn) 。 其 成 型 制 品 占 目 前 全 部 塑 料 制 品 的 20 30 。 注 射 成 型 是 一 種 比 較 先 進 的 成 型 工 藝 ， 目 前 正 繼 續(xù) 向 著 高 速 化 和 自 動 化 方 向 發(fā) 展 。 3.2 注射成型工藝條件 對 于 一 定 的 塑 料 制 品 ， 當 選 擇 了 適 當 的 塑 料 品 種 、 成 型 方 法 及 成 型 設 備 ， 設 計 了 合 理 的 成 型 工 藝 過 程 和 塑 料 模 結 構 之 后 ， 在 生 產(chǎn) 中 ， 工 藝 條 件 的 選 擇 和 控 制 就 是 保 證 成 型 順 利 和 制 品 質 量 的 關 鍵 。 注 射 成 型 的 主 要 工 藝 條 件 是 溫 度 、 壓 力 和 時 間 。 電 視 機 調 諧 器 蓋 板 的 注 射 成 型 工 藝 參 數(shù) 如 表 3.1 所 示 ， 試 模 時 可 根 據(jù) 實 際 情 況 做 適 當 調 整 。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 8 頁 表 3.1 ABS 注 射 成 型 工 藝 參 數(shù) 工 藝 參 數(shù) 規(guī) 格 工 藝 參 數(shù) 規(guī) 格 預 熱 和 干 燥 溫 度 ： 150時 間 ： 2 3h 成 型 時 間S 注 射 時 間 ： 20 90 保 壓 時 間 ： 0 5 冷 卻 時 間 ： 20 120 總 周 期 ： 50 220 料 筒 溫 度 后 段 ： 150 170 中 段 ： 165 180 前 段 ： 180 200 螺 桿 轉 速 r/min 30 噴 嘴 溫 度 170 180 模 具 溫 度 50 80 注 射 壓 力 MP 60 100 后 處 理 方 法 ： 紅 外 線 、 烘 箱 溫 度 ： 70 時 間 h： 2 4 3.3 注射機的選擇 3.3.1 注射機基本參數(shù) 注 塑 機 的 技 術 規(guī) 范 :類 型 ,最 大 注 射 量 ,最 大 注 射 壓 力 ,最 大 鎖 模 力 、 最 大 成 型 面 積 、 最 大 最 小 模 厚 、 最 大 開 模 引 程 、 定 注 孔 尺 寸 、 嘴 噴 的 球 面 半 徑 、 注 射 機 動 模 板 的 頂 出 孔 、 機 床 模 板 安 裝 螺 釘 孔 或 丁 字 槽 的 位 置 與 尺 寸 。 1、 類 型 : 臥 式 、 立 式 、 直 角 式 。 2、 最 大 注 射 量 的 選 擇 。 注 射 機 一 次 注 射 聚 本 乙 烯 的 最 大 熔 料 的 重 量 或 容 積 的 量 為 注 射 機 公 稱 注 射 量 。 塑 件 十 澆 注 流 的 總 量 =0.8 公 稱 注 射 量 3、 注 射 面 積 核 定 。 最 大 注 射 面 積 指 模 具 分 型 面 上 允 許 的 塑 件 最 大 投 影 面 積 . 作 用 于 該 面 積 上 的 型 腔 總 壓 力 小 于 注 射 機 3.3.2 初擇注射機 1.計 算 塑 件 的 體 積 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 9 頁 根 據(jù) 零 件 的 三 維 模 型 ， 利 用 Pro/e 軟 件 可 查 詢 到 塑 件 的 體 積 為 ： V1=31382.684 mm3 澆 注 系 統(tǒng) 的 體 積 ： V2=25%V1=7845.71 mm3 一 次 注 射 所 需 的 塑 料 總 體 積 為 （ 一 模 兩 件 ） ： (2V1+V2)/0.8=88263.84 mm3=88.26384cm3 2.計 算 塑 件 的 質 量 塑 件 與 澆 注 系 統(tǒng) 的 總 質 量 ： M= V=96.2g 根 據(jù) 塑 件 的 體 積 ， 取 一 模 兩 件 的 模 具 結 構 ， 結 合 計 算 數(shù) 據(jù) ， 查 表 4.21 選 用 螺 桿 式 注 射 機 XS-ZY-125,其 基 本 參 數(shù) 如 表 3.2 表 3.2 XS-ZY-125 注 射 機 的 基 本 參 數(shù) 結 構 形 式 臥 式 最 大 開 模 行 程/mm 300 注 射 方 式 螺 桿 式 球 半 徑/mm 12 螺 桿 直 徑 /mm 42 噴 嘴 孔 半 徑 /mm 4 最 大 注 射 量 /g 125 定 位 圈 直 徑 /mm 100 注 射 壓 力 /Mpa 119 中 心 頂 出 孔徑 /mm 鎖 模 力 /Kn 900 孔 徑/mm 22 最 大 注 射 面 積 /cm3 320 頂 出 兩 側 頂 出 孔 距/mm 230 模 具 最 大 厚 度 /mm 300 模 板 尺 寸 /mmmm 420450 模 具 最 小 厚 度 /mm 200 機 器 外 型 尺 寸 /mmmm 3340750115 0 3.4 分型面的確定 分 型 面 的 選 擇 很 重 要 ， 它 對 制 品 的 質 量 、 操 作 難 易 、 模 具 結 構 及 制 造 影 響 很 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 10 頁 大 。 在 選 擇 分 型 面 時 應 遵 循 以 下 基 本 原 則 ： 1)分 型 面 應 便 于 塑 料 制 品 的 脫 模 。 2)分 型 面 選 擇 應 有 利 于 側 面 分 型 和 抽 芯 3)分 型 面 的 選 擇 應 保 證 塑 料 制 品 的 質 量 。 4)分 型 面 的 選 擇 應 有 利 于 防 止 溢 料 。 5)分 型 面 的 選 擇 應 有 利 于 排 氣 。 6)分 型 面 的 選 擇 應 盡 量 使 成 型 零 件 便 于 加 工 。 7)分 型 面 的 選 擇 必 須 考 慮 注 射 機 的 技 術 參 數(shù) 。 鑒 于 以 上 分 型 面 的 選 擇 原 則 ， 參 照 1)， 2)， 3)條 ， 考 慮 模 具 的 加 工 ， 以 及 該 塑 件 具 有 較 高 的 表 面 要 求 且 有 較 高 的 表 面 質 量 要 求 ， 選 擇 分 型 面 如 圖 3.1。 圖 3.1 分 型 面 的 選 擇 3.5 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 因 為 有 兩 個 側 抽 芯 ， 考 慮 成 型 時 力 的 平 衡 及 模 具 制 造 難 度 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 經(jīng) 濟 性 ， 并 保 證 塑 件 精 度 ， 設 計 模 具 時 應 確 定 型 腔 的 數(shù) 目 。 該 塑 件 采 用 一 模 兩 件 成 型 ， 型 腔 均 勻 分 布 在 模 具 中 間 ， 這 樣 有 利 于 澆 注 系 統(tǒng) 的 排 列 和 模 具 的 受 力 平 衡 。 在 生 產(chǎn) 上 多 型 腔 模 加 大 了 生 產(chǎn) 產(chǎn) 量 ； 模 具 使 用 與 加 工 上 ， 型 腔 對 稱 分 布 ， 有 利 于 均 勻 的 進 料 ， 進 料 時 可 減 少 對 型 芯 型 腔 內 壁 的 沖 擊 力 ， 使 得 模 具 的 溫 度 和 受 力 保 持 平 衡 。 型 腔 分 布 狀 況 如 圖 3.2 所 示 ： 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 11 頁 圖 3.2 型 腔 分 布 狀 況 3.6 澆注系統(tǒng)的設計 3.6.1 澆口的確定 澆 口 是 主 流 道 、 分 流 道 與 型 腔 的 連 接 部 分 ， 即 澆 注 系 統(tǒng) 的 終 端 。 一 般 這 段 很 短 的 通 道 截 面 積 很 小 ， 當 熔 融 塑 料 流 在 高 壓 下 通 過 澆 口 時 ， 因 為 澆 口 的 截 面 積 很 小 ， 使 料 流 加 速 ， 而 由 于 摩 擦 作 用 ， 又 使 料 流 的 溫 度 升 高 ， 黏 度 下 降 ， 提 高 了 料 流 的 流 動 性 ， 有 利 于 充 滿 型 腔 ， 因 此 它 是 澆 注 系 統(tǒng) 設 計 的 關 鍵 。 常 用 幾 種 澆 口 的 比 較 ： 直 澆 口 ： 直 澆 口 的 位 置 一 般 設 計 在 制 件 表 面 或 背 面 ， 其 特 點 是 塑 料 從 主 流 道 進 入 模 腔 ， 物 料 流 程 較 短 ， 壓 力 損 失 小 ， 但 由 于 流 道 尺 寸 大 ， 冷 卻 凍 結 慢 ， 需 要 較 長 的 保 壓 補 縮 時 間 ， 還 容 易 在 進 料 處 產(chǎn) 生 較 大 的 殘 余 應 力 ， 并 由 此 導 致 制 品 翹 曲 變 形 ， 同 時 ， 澆 口 凝 料 留 在 塑 件 上 ， 需 要 進 行 修 正 。 直 澆 口 適 用 于 單 腔 模 具 和 大 型 塑 件 以 及 一 些 高 粘 度 塑 料 。 點 澆 口 ： 澆 口 可 自 行 切 段 ， 利 于 自 動 化 操 作 ， 澆 口 殘 留 痕 跡 小 ， 但 壓 力 損 失 大 ， 需 采 用 三 板 模 。 適 用 于 成 型 進 表 觀 黏 度 隨 剪 切 速 率 增 大 而 明 顯 降 低 和 延 黏 度 較 低 的 塑 料 熔 體 、 薄 壁 塑 件 。 潛 伏 式 澆 口 ： 一 般 設 在 產(chǎn) 品 內 表 面 或 側 面 隱 蔽 處 ， 凝 料 可 自 動 脫 落 ， 不 影 響 塑 件 外 觀 ， 對 于 強 韌 性 塑 料 （ 如 PA） 或 脆 性 塑 料 （ 如 PS） ， 潛 伏 式 澆 口 是 不 合 適 的 。 側 澆 口 ： 能 方 便 地 調 整 充 模 時 的 剪 切 速 率 和 澆 口 封 閉 時 間 ， 充 型 速 度 快 ， 除 去 澆 口 方 便 ， 澆 口 痕 跡 小 ， 缺 點 是 塑 件 容 易 形 成 熔 接 痕 、 縮 孔 、 凹 陷 等 缺 陷 ， 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 12 頁 注 射 壓 力 損 失 較 大 ， 殼 形 塑 件 容 易 排 氣 不 良 。 該 塑 件 要 求 外 觀 良 好 ， 無 熔 接 痕 。 若 采 用 直 澆 道 ， 則 制 品 上 表 面 將 留 下 明 顯 的 進 膠 痕 跡 ； 若 采 用 點 澆 口 ， 制 件 在 成 型 后 的 脫 模 機 構 將 復 雜 化 ， 增 加 模 具 的 制 造 成 本 ； 若 采 用 側 澆 道 ， 也 將 在 制 件 的 表 面 留 下 明 顯 的 澆 口 痕 跡 ， 但 是 所 留 下 的 痕 跡 不 在 外 觀 表 面 綜 上 考 慮 ， 采 用 側 澆 口 ， 這 樣 制 品 在 外 觀 上 成 型 不 會 留 下 進 膠 痕 跡 ， 也 利 于 制 品 脫 模 機 構 簡 單 化 。 3.6.2 澆口位置的選擇 澆 口 位 置 主 要 是 根 據(jù) 塑 件 的 幾 何 形 狀 和 技 術 要 求 ， 并 分 析 熔 體 在 流 道 和 型 腔 中 的 流 動 形 狀 、 填 充 、 補 縮 及 排 氣 等 因 素 后 確 定 。 結 合 塑 件 的 結 構 特 點 ， 再 考 慮 Mlodflow 的 澆 口 分 析 結 果 ， 如 圖 3.3 所 示 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 圖 3.3 澆 口 的 位 置 3.6.3 主流道設計 主 流 道 是 一 端 與 注 射 機 噴 嘴 相 接 觸 ， 另 一 端 與 分 流 道 相 連 的 一 段 帶 有 錐 度 的 流 動 通 道 。 主 流 道 小 端 尺 寸 為 3 4mm， 這 邊 取 4mm。 主 流 道 襯 套 的 形 式 主 流 道 小 端 入 口 處 與 注 射 機 噴 嘴 反 復 接 觸 ， 屬 易 損 件 ， 對 材 料 要 求 較 嚴 ， 因 而 模 具 主 流 道 部 分 常 設 計 成 可 拆 卸 更 換 的 主 流 道 襯 套 形 式 ,以 便 有 效 的 選 用 優(yōu) 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 頁 質 鋼 材 單 獨 進 行 加 工 和 熱 處 理 。 主 流 道 襯 套 形 式 及 尺 寸 如 圖 3.4 所 示 ： 其 中 ， 與 分 流 道 相 連 的 一 段 帶 有 錐 度 的 流 動 通 道 的 錐 度 3 6 度 。 圖 3.4 主 流 到 襯 套 模 具 澆 口 套 主 流 道 球 面 半 徑 R 與 注 射 機 噴 嘴 球 面 半 徑 R0 關 系 為 ： R=R0+（ 1 2） =12+1=13mm; 模 具 澆 口 套 主 流 道 小 端 直 徑 d 與 噴 嘴 出 口 直 徑 d0 的 關 系 為 ： d=d0+0.5=4+0.5=4.5mm; 流 道 呈 圓 錐 形 ， 其 錐 度 取 3； 主 流 道 要 盡 可 能 短 ， 且 少 彎 折 ， 便 于 注 射 成 型 過 程 中 最 經(jīng) 濟 地 使 用 原 料 和 注 射 機 的 能 耗 ， 減 少 壓 力 損 失 和 熱 量 損 失 。 將 主 流 道 設 計 成 直 的 ， 總 長 92mm。 3.6.4 分流道 分 流 道 是 主 流 道 與 澆 口 之 間 的 通 道 ， 一 般 開 設 在 分 型 面 上 ， 起 分 流 和 轉 向 作 用 ， 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 計 應 盡 可 能 短 ， 以 減 少 壓 力 損 失 ， 熱 量 損 失 和 流 道 凝 料 。 分 流 道 的 斷 面 形 狀 有 圓 形 ， 矩 形 ， 梯 形 ， U 形 和 六 角 形 。 要 減 少 流 道 內 的 壓 力 損 失 ， 希 望 流 道 的 截 面 積 大 ， 表 面 積 小 ， 以 減 小 傳 熱 損 失 ， 因 此 ， 可 以 用 流 道 的 截 面 積 與 周 長 的 比 值 來 表 示 流 道 的 效 率 ， 其 中 圓 形 和 正 方 形 的 效 率 最 高 ， 但 正 方 形 的 流 道 凝 料 脫 模 困 難 ， 所 以 一 般 是 制 成 梯 形 流 道 。 考 慮 到 加 工 的 方 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 15 頁 便 ， 在 該 模 具 上 取 半 圓 形 斷 面 形 狀 ， 其 半 徑 為 R3mm 由 于 分 流 道 中 與 模 具 接 觸 的 外 層 塑 料 迅 速 冷 卻 ， 只 有 中 心 部 位 的 塑 料 熔 體 的 流 動 狀 態(tài) 較 為 理 想 ， 因 面 分 流 道 的 內 表 面 粗 糙 度 Ra 并 不 要 求 很 低 ， 一 般 取 1.6 m 左 右 既 可 ， 這 樣 表 面 稍 不 光 滑 ， 有 助 于 塑 料 熔 體 的 外 層 冷 卻 皮 層 固 定 ， 從 而 與 中 心 部 位 的 熔 體 之 間 產(chǎn) 生 一 定 的 速 度 差 ， 以 保 證 熔 體 流 動 時 具 有 適 宜 的 剪 切 速 率 和 剪 切 熱 。 實 際 加 工 時 ， 用 銑 床 銑 出 流 道 后 ， 用 打 磨 機 ， 沙 紙 ， 油 石 等 打 磨 工 具 將 模 具 型 腔 表 面 磨