吊扇塑料外殼、吊扇后罩的注塑模具設計-注射模含NX、proe三維及7張CAD圖,吊扇,塑料,外殼,注塑,模具設計,注射,nx,proe,三維,cad XXX （設計）題目審核表 學院 專業(yè) 指導教師 XXXXXX 職 稱 填報時間 選題名稱 吊扇塑料外殼模具設計 題目類型 理工類 A工程設計√ B理論研究□ C實驗研究□ D計算機軟件□ E綜合論文□ F其他□ 文管類 A專題□ B論辯□ C綜述□ D綜合論文□ E其他□ 題目來源 A科研題目□ B生產(chǎn)現(xiàn)場√ C教學□ D其他□ E自擬題目□ 成果類別 A論文型□ B設計型√ 完成課題所需時間 實習（考察）地點 1.選題背景（題目的意義與價值分析）： 本設計對吊扇外殼塑料模具的設計，對常用塑料在成型過程中對模具工藝要求有了更深層次的理解，掌握了塑料成型模具的結構特點及設計計算方法，對獨立設計模具有了一次新的鍛煉。通過畢業(yè)設計的又一次鍛煉完全清楚充分利用Pro/E技術進行設計，在模具符合要求的前提下盡量降低成本。同時在實際中不斷積累經(jīng)驗，以設計出價廉物美的模具。 2. 題目的基本要求及主要研究內(nèi)容簡介： (1)分析PRO/E軟件在模具生產(chǎn)中的價值與意義。 （2） 塑件的結構工藝性分析。 (3)塑件的成型特性分析及成型工藝。 （4）注射劑的選擇和注射有關參數(shù)的確定。 (5)注射模具的結構設計。 （6）冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)設計。 (7)成新零件的設計。 （8）結構零件的設計。 (9)注射機與模具各參數(shù)的校核 3.對學生的知識、技能要求： 1. 懂得查閱資料，并進行歸納總結； 2. 熟悉塑件成型工藝分析，合理確定分型面，合理選擇澆口位置及澆口形狀； 3. 根據(jù)注塑產(chǎn)品重量及結構特點，懂得計算鎖模力選擇注塑機與相關工藝參數(shù)校核； 4. 根據(jù)產(chǎn)品結構特點，分析模具結構，設計合理的抽芯機構，冷卻機構； 5. 通過對模具結構的分析設計合理的脫模結構； 6. 熟悉CAD、PROE等繪圖軟件的使用。 4.需要修改的題目及原因 5.教研室審查意見： 教研室主任（無簽字）：　　　　　　 年 月 日 6.院畢業(yè)論文（設計）工作領導小組審核意見： 院主管領導（簽字）：　　　　　　 年 月 日 注：此表由各二級學院自行歸檔。 XXX（設計）開題審批表 開題匯報簡況： 姓名：XXXXXX 學號：XXXXXX 題目：吊扇塑料外殼模具設計 本論文是吊扇塑料外殼模具的設計。首先講述了塑料模具的發(fā)展和用途，然后通過對所要設計產(chǎn)品的分析，確定了產(chǎn)品的尺寸、形狀和選材等。通過對塑件工藝分析，設計出注射模，選擇一模兩腔。 通過對吊扇塑料外殼的成型零件的加工工藝分析，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則；介紹了澆注系統(tǒng)的設計，注射機的選擇和校核，分型面的設計，成型零部件的結構選擇和設計，塑件成型工藝的設計，還有注射劑的選用，排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和脫模推出機構的設計的過程。最后介紹了模具的裝配。通過此次設計，我了解了注塑模具設計的整個過程，此外也提高了運使用CAD，Pro\E來繪制復雜裝配圖的能力。 問題應答簡況： 1.怎樣確定確定澆注系統(tǒng)？ 答：零件采用輪輻式澆口，這種澆口多用于底部有大孔的圓通型塑件。 2.排氣形式的選擇？ 答：注塑模具開設排氣的作用是為了避免在注射時由于腔內(nèi)氣壓過大而導致聊無法填充滿型腔，使得產(chǎn)品質(zhì)量不合格，一般是在分型面上流出足夠的間隙，但這個間隙要小于所注射塑料的溢料值。沖模中要開排氣的是深拉深，為了便制件從凸模上退出需要在凸模上順著拉深方向打個通孔，出件時由此孔進氣 3.脫模機構的選擇？ 答：本模采用推桿推出機構，用推桿定距，首先由彈簧使定模板隨動模板部分一起移動，以便拿出澆注凝料。為了使定出機構順暢，設置導向裝置，導柱同時也作支柱用，提高支撐板的剛度。 結論性意見： 開題答辯教師簽名： 日期： XXX（設計）任務書 論文（設計）題目 吊扇塑料外殼模具設計 學生姓名 XXXXXX 學 號 XXXXXX 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 XXXXXX 畢業(yè)論文（設計）的目標： 塑料件在各行各業(yè)及日常生活中使用平凡，塑料模具的設計制造在社會中需求增長，要求也越來越高，通過對此注射模設計，進行模具設計、工藝設計的基本技能訓練與培養(yǎng)，讓我基本掌握利用Pro/E進行工程設計的方法，應用所學知識進行工程設計的能力，適應社會需求。 畢業(yè)論文（設計）主要工作內(nèi)容： 1.查閱相關資料。 2.根據(jù)設計要求完成注射模的各部分結構設計。 3.對模具結構的各個組成部分進行詳細設計和計算。 4.完成塑件圖、模具總裝圖，及重要部件圖。 5.完成論文，以及修改準備答辯。 主要閱讀書目和參考資料： [1]不同材料運用在家用吊扇設計之研究.陳合進，許朝絢.《晨林學報》. [2]淺談塑料模具設計與制造的工藝流程.董海濤.《現(xiàn)代制造技術與裝備》， 2015第4期77-79. [3]Pro/E軟件中塑料模具設計模塊的分模原理.許偉長.《模具制造》.2015第4 期61-64. [4]塑料模具的熱處理工藝的研究.杜景來.《科技致富向導》.2015第11期65-65. [5]塑料模具材料的種類及前景.劉平平《模具工程》.2014第5期74-76. 論文過程中所需完成的其它要求： 指導教師簽名： 學生簽名： 日?? ?期： 日?? ? 期： 學院本科畢業(yè)論文（設計）開題申請表 論文（設計）題目 吊扇塑料外殼模具設計 題目來源 生產(chǎn)現(xiàn)場 題目類型 工程設計 導 師 XXXXXX 學生姓名 XXXXXX 學 號 XXXXXX 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 一、選題的目的 塑料件在各行各業(yè)及日常生活中使用平凡，塑料模具的設計制造在社會中需求增長，要求也越來越高，同時社會對具有Pro/E設計能力的人才需求也日益增長。通過對此注射模設計，工藝設計的基本技能訓練與培養(yǎng)，讓我基本掌握利用Pro/E進行工程設計的方法，應用所學知識進行工程設計的能力，適應社會需求。 二、背景調(diào)研 模具是工業(yè)生產(chǎn)之母，是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，它是以其自身的特殊性裝通過一定的方式使原材料成型?，F(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率搞、互換性好、節(jié)省原材料，所以得到廣泛的應用。從某種意義上來說，模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。隨著世界各國生產(chǎn)需要和塑料應用的不斷擴大，塑料已成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎材料。在這基礎上所產(chǎn)生的塑料加工手段中的塑料模具的設計和制作水平，對塑料制品的成型質(zhì)量有著至關重要的影響。從某種意義上來說，塑料市場的開拓、塑料制品的優(yōu)劣主要取決于模具質(zhì)量。由于塑料模具的研制工作一直受到各方面的重視，故其設計和制作水平提高很快，特別是計算機輔助設計和輔助制造技術發(fā)展很快。 塑料模具是塑料成型工藝設備。是塑料成型工藝設備。塑料模具約占模具總數(shù)的35%，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑料，擠塑料，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型，吹塑模等。 三、 寫作思路 該課題以下列幾個步驟完成畢業(yè)論文撰寫 1、塑料制品及其工藝要求、成型要求的分析； 2、模架的初步選擇型腔數(shù)目的初步確定； 3、結構參數(shù)設計（包括分型面的確定；凹模、凸模/型芯、澆注系統(tǒng)、成型零部件、結構零部件、推出機構、側向抽芯及螺紋脫模和冷卻系統(tǒng)的結構設計） 4、注射模主要尺寸的計算與校核； 5、繪制注塑模具架的PRO/E裝配三維仿真圖和部分零件的二維圖。 四、進度安排 1. 2015年10月前完成學生選題，老師審題； 2. 2015年10月中旬前完成開題報告； 3. 2015年12月完成畢業(yè)設計初稿接受前期的指導檢查； 4. 2015年12月中旬前完成畢業(yè)設計終稿； 5. 2016年5月進行答辯。 五、預期成果： 通過對吊扇塑料外殼模具的設計，鞏固和深化了所學的知識，對模具設計有了更深入的了解，能熟練掌握模具設計的基本理論，掌握模具設計的基本結構和基本方法，并能熟練運用pro/E軟件畫出三維立體圖，為將來從事模具設計及制造行業(yè)，打下堅實的基礎，培養(yǎng)解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。 學生簽名： 日期： 注塑模具畢業(yè)設計答辯時的常見題目 老師一般主要看你的裝配圖、然后問你各個機構名稱作用、主要看你的機構是否合理、還有可能問你一些注塑缺陷的原因及解決辦法、其實很簡單、只要你是自己設計的、外問百答、對自己有信心就可以了、不會問什么很難的東西、因為老師也未必了解那么深的東西。 1. 如何取收縮率？ 答：應根據(jù)制件的形狀，特別是根據(jù)制件的壁厚來定收縮率。對于壁厚者取上限，對于壁薄者取下限。 2. ABS（或PP）的特點和用途？ 答：PP為熱塑性材料，耐熱和機械強度、發(fā)泡倍率均不高，抗沖擊強度高、尺寸穩(wěn)定、易于成型，耐熱和耐腐蝕性也較好，并具有良好的耐寒性。等等。 3. 為什么采用熱流道？ 答：由于塑件面積比較大，中間有鋼化玻璃或金屬嵌件，主流道要由模板中心引到塑件邊緣，做側向進料。這樣主流道比較長，塑料在流動過程中很容易冷卻，每生產(chǎn)一模就會產(chǎn)生較大的料柄，造成較大的原料損耗，而采用熱流道可以克服上述缺陷，因此采用熱流道。 4. 澆口的主要類型？你設計的采用哪種類型？ 答：主要類型有：直澆口、側交口、中心澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口。選擇（略） 5. 制件翹曲變形的原因。 答：1）模溫太高，冷卻時間不夠。2）塑件壁厚厚薄懸殊。3）澆口位置、數(shù)量不合適。4）推出位置不恰當，且受力不均。5）塑料分子定向作用太大。 6. 成型時排氣不良會產(chǎn)生哪些后果？可采用的措施有哪些？ 答：型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生很大背壓，阻止熔體快速充模，同時氣體壓縮產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦。采取的排氣措施：1）利用分型面排氣。2）利用型芯與模板配合間隙。3）利用頂桿運動間隙。4）開排氣槽。 7. 帶螺紋塑件的脫模有幾種方式？ 答：強制脫模、手動脫模、機動脫模（利用側向分型與抽芯機構實現(xiàn)脫螺紋、采用模內(nèi)旋轉的方式脫螺紋，如齒輪傳動）、其他動力源脫模（采用液壓缸或氣缸、電機等）。 8. 解釋本設計中提到的熱處理方式淬火及其作用。 答：淬火是將鋼件加熱到相變點以上某一溫度，保溫一段時間，然后在水、鹽水或油中急冷下來，使其得到高硬度。 作用：用來提高鋼的硬度和強度。但淬火時會引起內(nèi)應力使鋼變脆，所以淬火后必須回火。 9. 單分型面和雙分型面在結構上主要有哪些區(qū)別？ 答：單分型面只有一個分型面，塑件和凝料都要在這個分型面上取出，分型面的兩邊是動模板和定模板，所以又稱兩板式模具；雙分型面有兩個分型面，分別用來取出塑件和凝料，模具被兩個分型面分成動模板、中間板和定模板，所以又稱三板式模具。 10. 試分析螺桿注塑機的工作過程。 答：1）合模。2）注射。3）保壓和補縮。4）冷卻。5）開模。6）回退預塑 11. 單分型面注塑模有哪些部分組成？ 答：成型部件、澆注系統(tǒng)、推出機構、導向部件、排氣系統(tǒng)、支撐零部件、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 12. 單分型面模具的成型零部件有哪些部分組成？ 答：型芯、型腔（或定模板）、動模板 13. 注塑模具成型的優(yōu)點？ 答：產(chǎn)品高精度、高復雜性、高一致性、高生產(chǎn)率、低消耗。 14. 推桿（或稱頂桿）的高度設計，推桿的工作端面與塑件的內(nèi)表面成型面應該平齊還是有高低？誰高？ 答：通常推桿裝入模具后，其端面應與型面平齊或高出0.05-0.1mm。 15. 推管推出機構用在什么塑件產(chǎn)品結構上？與推桿有什么區(qū)別？ 答：用在塑件產(chǎn)品有螺柱孔（即圓柱筒形）或帶孔的塑件上。都屬于推出機構，相當于空心推桿，其材料、熱處理硬度及配合部分的要求與推桿相同。 16. 設計過程中如何確定各相鄰零部件的配合要求？ 答：嚴格按模具國家標準中推薦的配合代號，有相對滑動或移動的零部件采用間隙配合如H7/f7-H8/f7，一般模具標準件與固定件之間的配合采用過渡配合如H7/m6或H7/k6，在無配合要求的長度段可將孔徑擴大0.5-1mm。 摘要 吊扇后罩注塑模具設計 摘要 本文主要介紹的是吊扇后罩注塑模具的設計方法。首先分析了吊扇后罩制件的工藝特點，包括材料性能、成型特性與條件、結構工藝性等，并選擇了成型設備。接著介紹了吊扇后罩注塑模的分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定及布置，重點介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導向機構、脫模機構、定距分型機構以及冷卻系統(tǒng)的設計。然后選擇標準模架和模具材料，并對注射機的工藝參數(shù)進行相關校核。最后對模具的工作原理進行闡述，以及在安裝調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的問題進行總結、分析，并給出了相應的解決方法。 本文論述的吊扇后罩注塑模具采用三板式結構，即澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的分型面脫出，采用一模兩腔的型腔布置，最后利用推板將制件推出。 關鍵詞：吊扇后罩；注塑模；三板模；澆注系統(tǒng)；脫模機構；定距分型機構 4 Abstract The mould injection design of charger shell Abstract The designing methods of injection mould of the charger shell are mainly introduced in this paper. First, the technological characteristics are analysed, including material properties, forming characteristics and conditions, the process of the structure, the forming equipment is selected.Then the parting line is selected, the number of cavities is determined.The specific introduction are made on gating system, cooling system,Molding parts, Steering mechanism, moulding mechanism, and spacer parting institutions.Then the standard mould bases and Mould materials are selected.and the technological parameters of the forming equipment is checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process are analysed and the appropriate solutions are provided. Threepence mould is used on the design of charger shell,that is pouring material and the plastic parts are ejected from different parting lines. there are four cavities in this mould,finally a stripper plate is used to push off the charger shells. Keyword:Charger shell;Injection mould;Threepence mould;Gating system;Moulding mechanism ; Space parting institutions 目錄 目錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 選題的依據(jù)及意義 1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 第二章 吊扇后罩工藝性分析 4 2.1 材料性能 4 2.2 成型特性和條件 4 2.3 結構工藝性 4 2.4 零件體積及質(zhì)量估算 5 2.5 吊扇后罩注塑工藝參數(shù)的確定 5 2.6 初選注射機的型號和規(guī)格 5 第三章 吊扇后罩注塑模具的結構設計 7 3.1 分型面的選擇 7 3.2 確定模具基本結構及模架的選定 7 3.3 確定型腔的數(shù)量和布局 8 3.4澆注系統(tǒng)設計 9 3.4.1主流道設計 9 3.4.2 分流道截面設計及布局 9 3.4.3 澆口設計及位置選擇 10 3.4.4 冷料穴設計 11 3.4.5 澆口套的設計 12 3.5 注塑模成型零部件設計 12 3.5.1 型腔、型芯結構設計 12 3.5.2 成型零件工作尺寸計算 13 3.6 合模導向機構設計 14 3.7 脫模機構設計 15 3.7.1 脫模力計算 15 3.7.2 澆注系統(tǒng)凝料脫出機構 16 3.8 定距分型機構設計 16 3.9冷卻系統(tǒng)設計 17 3.10 模架及模具材料的選擇 18 第四章 注射機相關參數(shù)校核 19 4.1 最大注射量的校核 19 4.2 注射壓力校核 19 4.3 鎖模力校核 20 4.4 模具厚度的校核 20 第五章 模具的工作原理及安裝、調(diào)試 22 5.1 模具的工作原理 22 5.2 模具的安裝 23 5.3 試模 23 5.4 設計總結 24 參考文獻 25 致謝 26 第一章 緒論 第一章 緒論 1.1 選題的依據(jù)及意義 隨著現(xiàn)代制造技術的迅速發(fā)展、計算機技術的應用，在玩具產(chǎn)業(yè)中模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種玩具不可缺少的重要工藝裝備。特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，塑料模具的應用及其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出，成為各類模具設計、制造與研究中最具有代表意義的模具之一。而注塑模具已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。注射成型是當今市場上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作為塑料模的一種，就具有很大的市場需求量。所以我選充電器注塑模具設計作為我畢業(yè)設計的課題。 本課題應用性強，涉及的知識面與知識點較多，如注塑成型、模具設計、三維造型、運動仿真以及二維三維軟件的應用。 通過本課題的設計，將會在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉（1）塑料件制品涉及及成型工藝的選擇（2）一般塑料件制品成型模具的設計能力（3）塑料制品質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結構改進設計的能力（4）掌握模具設計常用的商業(yè)軟件（proe4.0）及同實際設計的結合的能力（5）使自己在文檔組織與檢索方面的能力得到提高（6）掌握寫論文的一般步驟及格式方法，同時提高自己的學習、思考、解決問題的能力，因為注塑模具對我來說是一個新的領域。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 近年來我國的模具技術有了很大的發(fā)展，在大型模具方面，已能生產(chǎn)大屏彩電注塑模具、大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。機密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。 在成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成行模、高效多色注塑模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新業(yè)取得了較大進展。氣體輔助注射成形技術的使用更趨成熟。熱流道模具開始推廣，有些單位還采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。 當前國內(nèi)外用于注塑模具方面的先進技術主要有以下幾種： （1）熱流道技術 它是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。由于在流道附近或中心設有加熱棒和加熱圈，從注塑機噴出口到澆口的整個流道都處于高溫狀態(tài)，使流道中的塑料保持熔融，停機后一般不需要打開流道取出凝料，再開機時只需加熱流道到所需溫度即可。這一技術在大批量生產(chǎn)塑件、原材料較貴和產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的情況下尤為適用。熱流道注塑成型技術應用范圍很廣，基本上，適用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用熱流道模具加工，許多產(chǎn)品如手機殼、按鍵、面板、尺寸要求精密的機芯部件等都是采用熱流道技術成型。一個典型的熱流道系統(tǒng)一般由如下幾大部分組成：（1）熱流道板（MANIFOLD）；（2）噴嘴（NOZZLE） ；（3）溫度控制器；（4）輔助零件。 (2) 氣體輔助注射成形技術 它是向模腔中注入經(jīng)準確計量的塑料熔體，在通過特殊的噴嘴向熔體中注入壓縮氣體，氣體在熔體內(nèi)沿阻力最小的方向前進，推動熔體充滿型腔并對熔體進行保壓，當氣體的壓力、注射時間合適的時候，則塑料會被壓力氣體壓在型腔壁上，形成一個中空、完整的塑件，待塑料熔體冷卻凝固后排去熔體內(nèi)的氣體，開模退出制品。氣體輔助注射成形技術的關鍵就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的時間與充人氣體的時間的配合。氣體輔助注射可以應用在除特別柔軟的塑料以外的任何熱塑性塑料和部分熱固性塑料。應用氣體輔助注塑成型技術，可以提高產(chǎn)品強度、剛度、精度，消除縮影，提高制品表面質(zhì)量；降低注射成型壓力以減小產(chǎn)品成型應力和翹曲，解決大尺寸和壁厚差別較大產(chǎn)品的變形問題；簡化澆注系統(tǒng)和模具設計，減少模具的重量．減少塑件產(chǎn)品的重量，減少成型時間以降低成本和提高成型效率等。氣體輔助成形周期可分為如下六個階段：塑料熔體填充階段、切換延遲時間、氣體注射階段、保壓階段、氣體釋放階段、推出階段。 （3）共注射成形技術 它是使用兩個或者兩個以上注射系統(tǒng)的注塑機，將不同品種或者不同色澤的塑料同時或者先后注射進入同一模具內(nèi)的成形方法。國內(nèi)使用的多為雙色注塑機。采用共注射成形方法生產(chǎn)塑料制品時，最重要的工藝參數(shù)是注射量、注射速度和模具溫度[1]。 （4） 反應注射成形技術 它是將兩種或者兩種以上既有化學反應活性的液態(tài)塑料（單體）同時以一定壓力輸入到混合器內(nèi)進行混合，在將均勻混合的液體迅速注入閉合的模具中，使其在型腔內(nèi)發(fā)生聚合反應而固化，成為具有一定形狀和尺寸的塑料制品通常這種成形過程稱之為RIM。 在制造方面，CAD/CAM/CAE技術的應用上了一個新臺階，一些企業(yè)引進CAD/CAM系統(tǒng)，并能支持CAE技術對成形過程進行分析。近年來我國自主開發(fā)的塑料膜CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，如北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等。 優(yōu)化模具系統(tǒng)結構設計和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標準化水平，提高模具制造精度與質(zhì)量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和縮短制造周期；研究、應用針對各類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應市場多樣化和個性化，應用快速原型制造技術和快速制模技術，以快速制造成塑料注塑模，縮短新產(chǎn)品試制周期。這些是未來5～20年注塑模具生產(chǎn)技術的總體發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面： 1.提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 2.在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 3.推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 4.開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 5.提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 6.應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 第二章吊扇后罩工藝性分析 第二章 吊扇后罩工藝性分析 2.1 材料性能 圖2-1所示為吊扇后罩立體圖，材料為ABS，外觀黑色，精度等級一般（4級精度），制品表面光滑美觀，帶有精細花紋。ABS為熱塑性塑料，密度1.05～1.07g/cm3，抗拉強度30～50MPa，抗彎強度41～79MPa，拉伸彈性模量1587～2277MPa，彎曲彈性模量1380～2690MPa，收縮率0.3%～0.8%[2]。該材料綜合性能好，沖擊強度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性也較好，并具有良好的耐寒性。是目前產(chǎn)量最大、運用最廣泛的一種塑料。 圖2-1 吊扇后罩圖 2.2 成型特性和條件 其吸濕性強，塑料在成型前必須充分預熱干燥（80～90℃下至少干燥2小時），使其含水量小于0.3%。對于要求表面光澤的零件，塑料在成型前更應該進行長時間預熱（80～90℃下至少干燥3小時）。 塑料加熱溫度對塑料的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度>270℃）,一般料筒溫度為180～260℃，建議溫度245℃ 成型時宜采用較高的加熱溫度（對精度較高的塑件，模溫宜取50-60℃，對高光澤耐熱塑件，模溫宜取60-80℃）和較高的注射壓力（柱塞式注射機：料溫180～230℃，注射壓力100～140MPa；螺桿式注射機：溫度160～220，注射壓力70～100MPa）[3]。 2.3 結構工藝性 零件壁厚基本均勻，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8mm，借助Moldflow軟件分析可知注塑成型時不會發(fā)生填充不足現(xiàn)象。塑件為殼體類制件, 外表面為可見光亮面,制件上表面有有兩個孔，側面開了三個凹槽，內(nèi)表面有一個支撐住，四周有唇特征，上表面還有精美花紋，總體尺寸不大，長66mm，寬44mm，高10mm。該制件雖小，但結構復雜，需采用三板雙分型結構，制造精度要求稍高。 2.4 零件體積及質(zhì)量估算 借助于proe4.0軟件，直接測量出單個塑件的體積V=9.1cm3，質(zhì)量M=9.6g。 澆注系統(tǒng)凝料按一個塑件體積的60%進行估算，則凝料體積V凝=9.1×60%=5.46cm3。 兩個塑件和澆注系統(tǒng)凝料 總體積V總=41.86，總質(zhì)量M總=43.95g。 2.5 吊扇后罩注塑工藝參數(shù)的確定 查《實用模具技術手冊》表12-10，確定ABS塑料的注射工藝參數(shù)如下[4]: 注射機類型：螺桿式 螺桿轉速：30～60r/min 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度：180～190 ℃ 料桶前端溫度：200～210 ℃ 料桶中段溫度：210～230 ℃ 料桶后段溫度：180～200 ℃ 模具溫度：50～70 ℃ 注射壓力：70～90 保壓力：50～70 注射時間：3～5s 保壓時間：15～30s 冷卻時間：15～30s 成型周期：40～70s 以上參數(shù)在試模時可以做適當調(diào)整。 2.6 初選注射機的型號和規(guī)格 注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝置的基本尺寸、開合模速度、空循環(huán)時間等。這些參數(shù)是設計、制造、購買和使用注塑機的主要依據(jù)： (1)公稱注塑量　　指在對空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量，反映了注塑機的加工能力。 (2)注射壓力　　為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時的流動阻力，螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。 (3)注射速率　　為了使熔料及時充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動速率，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。 這里從實際注射量在額定注射量的20%～80%之間考慮，初選額定注射量在270以上的臥式注射機SZ-250/1250注射機[5]。該設備的技術規(guī)范見表2-1。 表2-1 SZ-250/1250注射機技術規(guī)范 注 射 裝 置 螺桿直徑/ 45 螺桿轉速/（r·） 10～200 理論注射容量/ 270 注射壓力/ 160～150 注射速率/（g·） 110 塑化能力/（kg·） 18.9 鎖 模 裝 置 鎖模力/KN 1250 拉桿間距(H×V)/（×） 415×415 模板行程/ 360 模具小厚度/ 150 模具最大厚度/ 550 定位孔直徑/ 160 定位孔深度/ 50 噴嘴伸出量/ 50 噴嘴球半徑/ 15 頂出行程/ 165 頂出力/KN 110 7 第四章 注射機相關參數(shù)校核 第3章 吊扇后罩注塑模具的結構設計 3.1 分型面的選擇 模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的解除表面，稱為分型面，也可稱為分模面。選擇分型面的基本原則是：分型面應選擇在塑件斷面輪廓最大位置處，以便于順利脫模，同時還應考慮以下幾個因素[6]： 1.分型面選擇應便于塑料制件脫模和簡化模具結構，為此，選擇分型面應盡可能使塑料制件開模時留在動模。 2.分型面應選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位，使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和休整。 3.分型面選擇應有利于排氣，為此應盡可能使其分型面與流料末端重合。 4.分型面選擇應有利于零件的加工。 5.分型面的選擇應考慮注塑機的技術參數(shù)。注塑成型時所需要的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。 根據(jù)上述原則，吊扇后罩注塑模具的分型面形狀及位置如圖3-1所示。 圖3-1 吊扇后罩注塑模具分型面形狀及位置 3.2 確定模具基本結構及模架的選定 模具的基本結構有兩種：單分型面注塑模和雙分型面注塑模。 1. 單分型面注塑模 是注塑模中最簡單、應用最普及的一種模具，它以分型面為界將整個模具分為動模和定模兩部分。一部分型腔在動模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道開設在分型面上。開模后，制品和流道留在動模，制品和澆注系統(tǒng)凝料從同一分型面內(nèi)取出，動模部分設有推出系統(tǒng)，開模后將制品推離模具。 2. 雙分型面注塑模 它從不同的分型面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱三板式注塑模具。與單分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一個可移動的中間板（又名澆口板）。中間板適用于采用點澆口進料的單型腔和多型腔模具。在開模時由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開，以便取出這兩塊板之間流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。 雙分型面注塑模與單分型面注塑模的最大區(qū)別就是，雙分型面注塑模在生產(chǎn)過程中澆注系統(tǒng)凝料和制品會自動切斷分離，便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，而單分型面的澆注系統(tǒng)凝料通常要人工切除，大大降低了生產(chǎn)效率。 吊扇后罩為大批大量生產(chǎn)，從提高生產(chǎn)效率角度出發(fā)，我選擇雙分型面注塑模。雖然，結構更復雜，但是制品質(zhì)量更好，經(jīng)濟效益更高。 3.3 確定型腔的數(shù)量和布局 模具型腔的數(shù)量通常是客戶或產(chǎn)品工程部根據(jù)產(chǎn)品的批量，塑料制品的精度，塑料制品的大小，用料以及顏色的來確定的，型腔數(shù)量越多，制品的精度越低，經(jīng)濟性越差，成型工藝越復雜，并且保養(yǎng)和維修越困難，故障發(fā)生率越高。確定型腔數(shù)量的方法有：根據(jù)鎖緊力確定，根據(jù)最大注塑量確定，根據(jù)塑件精度和經(jīng)濟性確定，本零件主要從精度考慮，該零件尺寸中等，為大批大量生產(chǎn)，因此采用一模兩腔，即一次注射成型兩個塑料制件，采用直線布局，優(yōu)點是流道轉折較少，熱量壓力損失較小。布置方案如下圖3-2。 圖3-2 型腔的布局 3.4澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力充分傳遞到模腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制件。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 3.4.1主流道設計 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，到飛流到為止的塑料熔體的流動通道。其直徑直接影響到塑料熔體的流動速度和填充時間，直徑過大，澆道容積增大，凝料多，增加了冷卻時間，且易產(chǎn)生渦流或紊流，制件出現(xiàn)氣孔。直徑過小，則熱量與壓力損失大，成型困難。 主流道的設計原則是：在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道的長度，以使凝料少，壓力和熱量損失小。一般長度不大于60mm，主流道大端呈圓角過渡，以減小料流轉向阻力。主流道尺寸見表3-1。 表 3-1 主流道部分尺寸 符 號 名 稱 尺 寸/mm d 主流道小端直徑 5 SR 主流道球面半徑 16 h 球面配合高度 5 a 主流道錐角 10 L 主流道長度 21 D 主流道大端直徑 8 3.4.2 分流道截面設計及布局 分流道是連接主流道與澆口的熔體涌道，分流道起著分流和轉向的作用。 分流道設計要求：一是使流道盡快充滿型腔，在流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失??；二是將塑料熔體均衡的分配到各個型腔；三是回料量小。 常用的流道截面形狀有圓形、梯形、U行和六邊形等，在設計中，要減少流道內(nèi)的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望面積小，故可用流到的截面積與表面積之比來表示流道的效率，其比值越大，效率越高，各種流道截面積的效率見表3-2。 表3-2 各種流道截面的效率 從上表中可以看出，截面為圓形和正方形的分流道截面效率最大，應用效果應是最好的。但是圓形和正方形分流道工藝性較差。圓形分流道要求開設在分型面兩側，對稱分布加工難度大。正方形分流道脫出分流道凝料的阻力大，若去斜度，實質(zhì)上久變?yōu)榱颂菪畏至鞯?，從應用觀點看，梯形分流道和U形分流道是最佳選擇。在吊扇后罩注塑模具設計中擬采用梯形截面。 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù)本模具的要求我們選取平衡式，也就是指分流道到各型腔澆口的長度，斷面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對應部位的尺寸相等。這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，是成型的塑件力學性能基本一致。而且在此模具中不會造成份流道過長的缺點。 3.4.3 澆口設計及位置選擇 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進入并充滿型腔，它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還沒冷卻的熔體倒流。由于吊扇后罩表面刻有精美圖案，表面成型質(zhì)量要求較高，不能有澆口痕跡，且選用的是雙分型面注塑模具，故選用點澆口比較合理，點澆口是典型的小截面澆口，有如下優(yōu)點： ? 對澆口的位置限制較小，可以比較自由的選擇進料部位。 ? 有利于薄壁，長流程和表面帶精細花紋圖案的塑料件成型。 ? 降低塑件內(nèi)的殘余應力，特別是澆口附近。 ④ 容易從塑件上自行截開，易實現(xiàn)脫模時塑件的自動墜落，并且看不出澆口痕跡。 ⑤ 多型腔模具中，容易實現(xiàn)各型腔均衡進料。 澆口位置選擇應遵循以下幾個原則： ? 澆口位置應使填充型腔的流程最短。這樣的結構使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當值。 ? 澆口設置應有利于排氣和補塑。 ? 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔凹痕產(chǎn)生。 ④ 澆口位置的設置應減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設置澆口時應考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設溢溜槽，是冷料進入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。 ⑤ 澆口位置應避免側面沖擊細長型心或鑲件。 結合上述幾個原則綜合考慮，我選擇中心點澆口進料。 3.4.4 冷料穴設計 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是去除料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又能將主流道的凝料拉出。在吊扇后罩注塑模具設計中，采用底部帶有拉料桿的冷料穴，這類冷料穴的底部由一個拉料桿構成。拉料桿裝在面板上，因此它不能隨脫模機構運動。利用球頭形的拉料桿配合冷料穴。專用于推件板脫模機構中。塑料進入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形頭上，拉料桿固定在面板上，開模時將主流道凝料拉出定模，然后靠推板頂出塑料制件時，強行將其從拉料桿上刮下脫模。 其形狀如圖3-3所示： 圖3-3 帶拉料桿的冷料穴 3.4.5 澆口套的設計 由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設計成拆卸更換的襯套，簡稱澆口套。澆口套的作用：? 使模具安裝時進入定位孔方便而在注塑機上很好的定位并與注塑機噴嘴孔吻合，并能經(jīng)受塑料的反壓力，不致被推出模具。? 作為澆注系統(tǒng)的主流道，將料筒的塑料過渡到模具內(nèi)，保證料流有力暢通的到達型腔，在注射過程中不應有塑料溢出，同時保證主流道凝料脫出方便。 三板模澆口套較大，主流道較短，模具不在需要定位圈[7]，其形式和尺寸見圖3-4所示： 3-4 澆口套形狀尺寸 3.5 注塑模成型零部件設計 3.5.1 型腔、型芯結構設計 型腔是指模具閉合時用來填充塑料成型制件的空間，按型腔的結構不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式兩個結構形式。為提高模具剛度、強度，型腔采用整體式結構。成型塑料件內(nèi)表面的零件統(tǒng)稱凸?；蛐托?，為節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材和便于加工及熱處理，型芯采用整體嵌入式結構，型芯的固定采用螺釘固定。 3.5.2 成型零件工作尺寸計算 成型零件中與塑料熔體接觸并決定制品幾個形狀的尺寸稱為工作尺寸。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸。其中型腔尺寸可分為深度尺寸和徑向尺寸，型芯尺寸可分為高度尺寸和徑向尺寸。型腔尺寸屬于包容尺寸，當型腔與塑料熔體或制品制件產(chǎn)生摩擦磨損后，該類尺寸具有增大的趨勢。型芯尺寸屬于被包容尺寸，當凸模與塑料熔體或制品制件之間產(chǎn)生摩擦磨損后，該類尺寸具有縮小的趨勢。中心距尺寸一般指成型零件上某些對稱結構制件的距離，如孔間距、型芯間距、凹槽間距和凸塊間距等，這類尺寸通常不受摩擦磨損的影響，因此可視為不變的尺寸。 對于上述型腔、型芯和中心距三大類尺寸，可分別采用三種不同的方法進行設計計算。在計算之前，有必要對他們的標注形式及偏差分布做如下規(guī)定。 ?制品的外形尺寸采用單向負偏差，名義尺寸為最大值，與制品外形尺寸相對應的型腔尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值。 ?制品的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值，與制品內(nèi)形尺寸相對應的型芯尺寸采用單向負偏差，名義尺寸為最大值。 ?制品和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正、負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。 目前，成型零件的工作尺寸主要用兩種方法計算，一種稱為平均值法，另一種稱為公差帶法。對平均收縮率較小的塑件一般采用平均值法。ABS材料的收縮率在0.3%-0.8%，其平均收縮率=0.55%，考慮到工廠模具加工制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差選δz=Δ/4。塑件為一般等級精度，即四級精度（sj1372-78）。 3.6 合模導向機構設計 導向合模機構對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設有導向機構，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，但更多的是安裝在動模一側，因為作為成形零件的主型芯一般都安裝在動模一側。導柱與主型芯安裝在同一側，在合模時可以起保護作用。 導向機構的作用是保證動、定模能夠對準，使動模和定模上的成形表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準備的腔體。從而保證塑料件形狀、壁厚和尺寸。導向機構出了其導向和定位的作用外，還可以增加承受側壓力的能力，保證模具運動平穩(wěn)。 本模具采用導柱導向機構。 1導柱機構形式為便于加工導柱導套安裝孔，獲得較好的技術經(jīng)濟效益，使用有肩導柱。 2. 導柱的布置為確保動模和定模只按一個方向合模，采用等直徑導柱不對稱布置。為確保型芯不損壞，導柱設在定模一側，即反裝。 3.7 脫模機構設計 為保證塑料件成形后從模腔或型芯上順利脫出，模具結構中必須設計可靠有效的脫模機構。吊扇后罩由于壁厚很小，所以采用推板脫模機構，該機構運動平穩(wěn)且推出力大，推出力在塑料件整個周邊均勻分布。推件板脫模機構是在型芯根部（制品外型側壁）安裝一與它密切配合的推板或推塊，推板或推塊通過復位桿或推桿固定在推桿板上，以與開模相同的方向將制品推出。在推板脫模機構中，為了減小推板與型芯的摩擦，推板與型芯間留0.2～0.25mm的間隙，并且錐面配合以防止推板因偏心而溢料。 3.7.1 脫模力計算 脫模力是指將塑件從包緊的型芯上脫出所需克服的阻力。對于薄壁距環(huán)形斷面的塑件，其脫模力的計算公式為： （式3-1） 上式中， 是距環(huán)形塑件的平均壁厚，=2； E是塑料的彈性模量，E=1800； S是塑料的平均收縮率，這里取0.55%； L是塑件對型芯的包容長度，l=9； 是模具型芯的脫模斜度，=； f是塑件與型芯之間的精摩擦系數(shù)，對于ABS塑料取0.21； 是塑件的泊松比，=0.35； 是無因次因素，； A是盲孔塑件型芯在脫模機構方向上的投影面積，A=2132.67； 將上述數(shù)值代入公式（3-1）得到脫模力 F=563.9N 3.7.2 澆注系統(tǒng)凝料脫出機構 三板模優(yōu)于二板模的突出點就是，能自動脫出澆注系統(tǒng)凝料，提高了自動化程度。吊扇后罩注塑模具采用流道板將凝料推出的方法來實現(xiàn)凝料的自動脫落。其工作原理是:模具開模時，首先利用拉料桿將凝料拉斷，使凝料與塑件分離，然后在利用定居分型機構的反向運動，推動流道板運動，推出凝料，然后在重力的作用下脫落。這樣就不需像二板模那樣，要手動取出凝料。 3.8 定距分型機構設計 保證模具的開模順序和開模距離的結構，叫定距分型機構哦。定距分型機構有很多種，主要可分為內(nèi)置式定距分型機構和外置式定距分型機構兩種。 三板模的開模順序如下: ? 在彈簧、開閉器和拉料桿的綜合作用下，模具首先打開流道推板和定模板，流道凝料和制品分離。 ? 其次是流道推板和面板打開，澆口拉料桿從流道凝料中強行脫出，流道凝料在重力和振動的作用下自動脫落。 ? 注射機動模板繼續(xù)后移，模具將定模板和動模板打開，最后推出機構將制品推離模具。 這樣的開模順序，可以讓制品在模具內(nèi)的冷卻時間與流道推板和動模板打開時間及流道推板和面板打開時間重疊，從而縮短了模具的注射周期。 三板模的開模距離通過定居分型機構來保證[7] ? 流道推板和定模打開的距離B=流道凝料總高度+25～30mm=50mm。 ? 流道推板和面板打開的距離C=6～10mm。 ? 定距分型機構中限位桿移動的距離=流道推板和定模板打開的總距離。 定距分型機構形狀和尺寸見圖3-5。 圖3-5 定距分型機構 3.9冷卻系統(tǒng)設計 在塑料注射成型過程中，注入模腔中熔體的溫度一般在200～300℃之間，當制品從模具中取出時，溫度一般在60℃左右，熔體釋放出來的熱量都傳給了模具，為了保證模具正常工作，就必須對模具進行冷卻，主要是用冷卻水管進行冷卻。在吊扇后罩注塑模具設計中，采用直徑為8mm的冷卻水管對模具進行冷卻。 冷卻水管設計要點：? 在允許的條件下，冷卻水道距不型腔壁不宜太遠，也不宜太近，一面影響冷卻效果和模具的強度，通常在12～20mm范圍內(nèi)。 ? 型腔、型芯或應分別冷卻，并應保證其冷卻平衡。 ? 水管連接處必須加密封圈密封，防止漏水。 ④ 冷卻水道不應闖過設有鑲塊或其接縫部位，以防漏水。 ⑤ 澆口部位是模具上最熱的部位，應加強冷卻，一般將冷卻水的入口設在澆口處。 在吊扇后罩注塑模具設計中，型腔采用冷卻水管直接冷卻，但是，型芯體積小，通冷卻水比較困難，但大量的熱量主要通過型芯傳遞出去， 如果熱量沒及時散出去，則會延長注塑周期，所以我采用水膽冷卻，加隔熱片的方式冷卻。 其形狀及尺寸如圖3-6： 圖3-6冷卻 3.10 模架及模具材料的選擇 1、確定模具的基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結構分類所分的典型結構如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側向分型抽芯注射模、定模帶有推出機構的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。 2、 模架的選擇 根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是多分型面的模具，采用非標模架 具體尺寸如下 根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸， 經(jīng)過計算可以知道該模具是一模兩腔的模具，而型腔之間的距離在20-30mm之間 把型腔排列成一模兩腔可側得長為400mm，寬為220mm， 模架的長L=400+復位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?50mm 模架的寬W=220+復位桿的直徑+型腔壁厚350mm 根據(jù)內(nèi)模仁的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其他螺絲導柱等零件對模架尺寸的影響，在設計中避免干涉。 所以就取BL=350X550的模架，塑件的高度為100mm，塑件的全部膠位都留在定模部分，該模具型腔結構簡單，型芯、型腔的固定是固定總高度的加30-50mm，B板的厚度取90mm，滿足強度要求，A板為120mm，C板為110mm（C的選擇應考慮推出機構的推出距離是否滿足推出的高度） 在本設計中，因為采用龍記的FAI-3555-A170-B90-C110標準模架，其標準模腳的高度為110mm，完全滿足頂出要求。 綜上所述所選擇的模架的型號為：LKMFAI3555-A170-B90-C110 第四章 注射機相關參數(shù)校核 4.1 最大注射量的校核 為了保證注射成型的正常進行，塑件連同澆道凝料及飛邊在內(nèi)的質(zhì)量一般不應超過最大注射量的80%[5]，即 (式4-1) 式中， 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取=0.8； 注射機最大注射量（公稱容積），=270cm3； 所需塑料的容積（包括澆道凝料及飛邊在內(nèi)）； 因塑料的體積與壓縮率有關，所以所需塑料體積為 (式4-2) 式中， 塑料的壓縮率，查表可知ABS塑料的壓縮率為（1.8～2.0），這里取平均值1.9； 塑料制品的體積（包括澆道凝料及飛邊在內(nèi)），=42cm3； 將上述數(shù)值分別帶入（式4-2）及（式4-1），可以得知 =0.8×270=216=1.9×42=79.8cm3 滿足注射機的最大注射量的要求。 4.2 注射壓力校核 注射壓力校核的目的是校驗注射機的最大注射壓力能否滿足塑料制品成型的需求。為此，注射機的最大注射壓力應稍大于塑料制品成型所需的注射壓力。 （式4-3） 式中， 注射機的最大注射壓力，根據(jù)所選注射機=160； 塑料制品成型時所需的注射壓力，它由注射機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)及型腔的流動阻力等因素確定，一般取。 值位于值之間，且相差不大，故最大注射壓力應滿足要求。 4.3 鎖模力校核 鎖模力又稱合模力。當熔體充滿型腔時，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力是試圖使模具沿分型面分開，為此注射機的合模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積，故 （式4-4） 式中， —型腔內(nèi)熔體的平均壓力，對于容易成型的制品取300； —注射機的公稱鎖模力，=1250； —塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，=2132.67 將上述數(shù)據(jù)帶入（4-4）得 =300×2132.67=639.8KN=1250KN 故鎖模力滿足要求。 4.4 模具厚度的校核 注射機規(guī)定最大與最小厚度是指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模固定板上凸出的定位圈和定模固定板的最大和最小距離。因此，所設計的模具厚度應落在注射機規(guī)定的最大和最小厚度范圍內(nèi)。本模具厚度可以按下式計算 (式4-5) 式中， —模具厚度， —流道板厚度， —定模板厚度， —推板厚度， —動模板厚度， —墊塊厚度， —動模座板厚度， 所以模具厚度為 485 SZ-2500/500注射機所允許的模具最大厚度和最小厚度分別為750和400，，模具厚度滿足要求。 34 第五章 模具的工作原理及安裝、調(diào)試 第五章 模具的工作原理及安裝、調(diào)試 5.1 模具的工作原理 吊扇后罩注射模工作原理如圖5-1所示。其具體工作原理如下： 圖5-1 模具裝配圖 模具安裝在SZ-250/1250注射機上，定模部分固定在注射機的定模板上，動模部分固定在注射機的動模板上。合模后，注射機通過噴嘴將ABS熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)過保壓冷卻后塑件成型。 開模時，動模部分隨注射機動模板一起運動，在分型面Ⅰ處由于彈簧的彈力將流道板和定模板分開，鉤針將澆口拉斷，使其與塑件表面分離，澆注系統(tǒng)凝料隨著中間板的運動慢慢從定模板中脫出，當分型面Ⅰ打開50mm時，定距分型機構發(fā)生作用，推動流道板反向運動，將澆注系統(tǒng)凝料從主流道中推出，當流道板與面板分開距離為10mm時，澆注系統(tǒng)凝料將被全部推出，在重力的作用下脫落，實現(xiàn)了澆注系統(tǒng)凝料的自動分離，當定距分型機構發(fā)生作用的同時，中間板不在移動，分型面Ⅱ打開，塑件與型芯分離，當打開到一定距離后，動模停止運動，在注射機頂出裝置的作用下，通過面板的頂棍孔，推動推桿固定板向前運動，復位桿固定在推桿固定板上，復位桿也隨之向前運動，推動推板運動，將塑件頂出，塑件在重力的作用下自動掉落。 合模時，注射機推力的作用下，兩個分型面一次閉合復位，推板推動復位桿向后運動，使推桿固定板復位，待模具完全閉合后，完成合模動作，至此一個成型周期完成，進入下一個循環(huán)周期。 5.2 模具的安裝 1. 安裝前先要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺； 2. 因模具不大，故采用整體安裝法?，F(xiàn)在機器下面兩根導軌上墊好板，模具從側面進入機架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模具，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定定模，然后慢速開閉模具，找正動模，應保證開閉模具時，平穩(wěn)、靈活、無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。 3. 調(diào)節(jié)鎖模機構，保證有足夠的開模距和鎖模力，使模具閉合適當； 4. 慢慢開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出機構，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機構運行情況，動作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。 5. 模具裝好后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離與定溫度20～30時，即可校正噴嘴澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況。須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 6. 開空車運轉，觀察模具各部分運行是否正常，然后才可以注射試模。 5.3 試模 試模時，塑件上?？赡艹霈F(xiàn)各種缺陷，為此必須進行原因分析，排除故障。表5-1是熱塑性塑料制品側常見缺陷及產(chǎn)生原因。在試模時，如果塑件上出現(xiàn)上述各種缺陷，需按成型條件、成型設備、模具結構及形狀等因素逐個分析其中的主要矛盾，然后再采取調(diào)整工藝參數(shù)、修正模具等方法加以解決。 表5-1 熱塑性塑料制品側常見缺陷及產(chǎn)生原因 制品缺陷 產(chǎn)生原因 制品填充不足 料筒、噴嘴及模具溫度偏低；加料量不足；注射壓力太?。蛔⑸渌俣忍?；流道和澆口的尺寸太小；澆口數(shù)量不夠或位置不恰當；型腔排氣不良；注射時間太短；澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞；塑料的流動性太差。 制品有溢邊 料筒、噴嘴及模具溫度太高；注射壓力太大，鎖模力太小；模具密封不嚴，有雜物或模板已變形；型腔排氣不良；從加料端帶入空氣； 黑點及條紋 料溫高，并分解；料筒或噴嘴接合不嚴；模具排氣不良；染色不均與；物料中有深色物； 制品脫皮、分層 原料不純；同一塑料不同級別或不同牌號相混；配入潤滑劑過量；塑化不均與；混入異物氣疵嚴重；進料口太小，摩擦力大； 制品有明顯的熔接痕 料溫過低；模溫低；擦脫模劑太多；注射壓力低；注射速度慢；加料不知；模具排氣不良； 制品表面有裂紋 模具太冷；冷卻時間太長；塑料和金屬嵌件收縮率不一樣；頂出裝置傾斜或不平衡，頂出截面積小或分布不當；之間斜度不夠，脫模難； 制品表面有波紋 物料溫度低，粘度大；注射壓力；模具溫度低；注射速度太慢；澆口太??； 制品翹曲變形 冷卻時間短；頂出受力不夠；模溫太高；制品內(nèi)壓力太大；通水不良，冷卻不均；制品薄厚不均； 制品尺寸不穩(wěn)定 機器電路或油路系統(tǒng)不穩(wěn)；成型周期不一致；溫度、時間、壓力變化；塑料顆粒大小不一； 制品黏膜 模具頂出裝置結構不良；模腔脫模斜度不夠；模腔溫度不合適；模腔有接縫或存料；成型周期太短或太長；模芯無進氣孔； 5.4 設計總結 注塑模具對我來說，是一個全新的領域，以前從沒接觸過，通過吊扇后罩注塑模具的設計，使我獲益良多，首先，通過查閱注塑模具設計相關資料，基本掌握了模具設計的原理和基本過程，對注塑模具各個組成部分有了一定的感性認識。其次，增強了我獨立思考問題、解決問題的能力，因為所有資料都要去自學，從中發(fā)現(xiàn)問題，然后再去想辦法解決問題。這對即將踏入社會的我有很大的幫助。 最后，認真學習了CAD、PROE4.0等繪圖軟件，并有了新的認識和提高，就畫裝配圖時手畫會不標準和效率低下，又去學習了模具設計的兩個工具：燕秀工具箱和LTOOIS工具箱，使畫出的圖更標準、美觀。 通過這次畢業(yè)設計，不但鞏固了我的專業(yè)基礎理論知識，而且增加了專業(yè)知識的寬度，為以后有可能從事這方面的工作打下了一定的理論和實踐基礎。 這次畢業(yè)設計讓我明白了，雖然對模具設計缺乏經(jīng)驗，只要時刻抱著不斷學習，認真、負責、嚴謹?shù)膽B(tài)度，相信自己能做好就一定可以做好。 25 參考文獻 參考文獻 [1] Arzondo L M,Pin N,Carella J M,Pastor J M,Merino J C,Paveda J,Alonso C,Sequentual injecting overmolding of an clastomeric ehylene-octene copolymer on a polypropylene homopolymer core,Polymer Engineering of Scince[J]，2004，44(11)：2110～2116 [2] 《塑料模具技術手冊》編委會編．塑料模具技術手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1997 [3] 駱志斌主編.模具工實用技術手冊[M].南京：江蘇科學技術出版社，2000.3 [4] 陳錫棟，周小玉主編．實用模具技術手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001.7 [5] 張國強.注塑模設計與生產(chǎn)應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005 [6] 駱志高，陳嘉真.塑料成型工藝及模具設計[M].北京：工業(yè)出版社，2009 [7] 張維和.注塑模具設計實用教程[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007 25 致謝 致謝 本論文是在xxxx老師的悉心指導下完成的。在整個學期的設計過程中，xx老師認真、負責的指導我們設計的每一個環(huán)節(jié)，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的理論知識、豐富的實踐經(jīng)驗，不僅使我們學到了大量的理論知識，而且使我對待學術的態(tài)度都有了很大改變。總之，xx老師讓我獲益良多，在此特向老師表示衷心的感謝。 此外，還要感謝寢室的室友和班上的同學，是他們在這個設計中給我提出了許多寶貴的建議和意見，并且給予了我很大的關心，鼓勵和支持，在此謝謝他們。 你們的關懷是我前進的最大動力！?。? 26