臺燈罩模具設計

48頁 22000字數(shù)+論文說明書+4張CAD圖紙【詳情如下】

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定模座板.dwg

定模扳.dwg

推桿固定板.dwg

推桿墊板.dwg

摘 要

模具技術是一門綜合性很強的學科，是近年來飛速發(fā)展的學科之一。以塑料模具的發(fā)展尤為迅速。在現(xiàn)代生活中能離開模具的產(chǎn)品是越來越少了，隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具設計和制造業(yè)的應變能力等目標。

本課題是設計臺燈罩的注射模具。該課題從產(chǎn)品結構工藝性，具體模具結構出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型零件的結構、脫模推出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注射機的選擇及有關參數(shù)的校核進行了詳細的設計。最后在設計過程中運用PRO/E AutoCAD2007軟件進行注塑模結構設計與計算并繪制出模具總裝圖以及主要零件圖，并確保模具結構的可靠性、合理性、實用性。

關鍵詞：PRO/E，Auto CAD2007，模具技術，注射成型，模具設計和制造。

Abstract

Mold Technology is a very comprehensive subject, which is one of the rapid development in recent years. Especially as representative of the Plastic Mold develops rapidly much more.Even the majority of the products can’t depart from mold technology in the current life , Which reveals its obvious importance. With the development of the mold manufacturing industry ,lots of enterprises begin to seek after improving quality and efficiency, shortening the cycle of design and manufacture, reducing the cost, improving strain capacity of the mold design and manufacturing maximumly as targets etc.

In this topic the desk lamp of injection mold is designed. The product structure technology based on the mould structure, specific mould gating system, the structure of its molding part, parting launch system, cooling system, injection machine selection and related parameter checking have been designed detailedly.Finally the application in the design process, PRO/E and AutoCAD2007 software for the structural design of the injection molding and calculates and draws out the mould assembly diagrams, and drawing of the main parts. And make sure that the mould structure of reliability, rationality, practicality.  

Key words:PRO/E，Auto CAD2007，Mold Technology, Injection Molding, Mold Design and Manufacturing.

目    錄

摘要

Abstract 

第一章 緒論 1

1.1模具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 1

1.2塑料成型模具的種類 1

1.3注射模具的發(fā)展方向 2

第二章  塑料成型工藝 3

2.1 塑件材料的選擇 3

2.2確定成型方法 3

2.3注塑成型工藝過程 4

2.3.1 成型前的準備 4

2.3.2 注塑成型過程 4

2.3.3、塑件的后處理 5

2.4塑件的結構工藝性 5

2.5 塑件成型工藝參數(shù) 7

2.5.1 溫度 7

2.5.2 壓力 8

2.5.3 成型周期 9

第三章 臺燈罩注射模具設計 11

3.1注塑成型設備 11

3.1.1注塑機結構組成 11

3.1.2 注塑機的分類 11

3.1.3 注塑機的型號規(guī)格 12

3.2注射模具分類及典型結構 12

3.2.1注射模分類 12

3.2.2注射模典型結構 12

3.3臺燈罩模具的結構設計 13

3.3.1分型面位置的確定 13

3.3.2型腔數(shù)量的確定 14

3.3.3 澆注系統(tǒng)設計 14

3.3.4 成型零件設計 16

3.3.5 合模導向機構設計 19

3.3.6 推出機構設計 20

3.3.7 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 22

3.3.8 標準模架的選用 22

3.3.9 模架的尺寸計算 23

3.4 注射模具與注射機的關系 24

3.4.1 選擇注塑機 24

3.4.2最大注射量的校核 25

3.4.3 注射壓力的校核 26

3.4.4 鎖模力的校核 26

3.4.5 安裝部分尺寸校核 27

3.4.6 開模行程的校核 28

3.4.7 注射機定位孔與模具定位圈配合校核 28

3.4.8 推出裝置的校核 28

第四章 臺燈罩模具三維設計 29

4.1臺燈罩三維造型及模具設計 29

4.2 模架設計 31

4.2.1 定義模具模架 31

4.2.2 添加設備 32

4.2.3 設計頂出機構 33

4.2.4 設計冷卻系統(tǒng) 33

4.2.5 動畫模擬開模 34

第五章 臺燈罩注射仿真分析 37

5.1 Pro/e塑料顧問的簡介 37

5.2 塑料顧問模塊的進入 37

5.3 分析功能應用 37

5.4  分析結果 37

5.5分析結果的輸出 39

5.6 注射仿真分析的優(yōu)缺點 40

第六章 小結與展望 41

6.1小結 41

6.2展望 41

致 謝 42

參考文獻 43

第一章 緒論

1.1模具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀

    模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%~80%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。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，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。

    80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。

我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，一些廠家還使用C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。目前，國內(nèi)市場對中高檔模具的需求量很大，但要求國產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。另外，隨著近年來工業(yè)發(fā)達國家的人工費用增加，其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉移。因此，只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。有專家認為，伴隨著世界經(jīng)濟的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。

1.2塑料成型模具的種類

    模具的類型通常是按照加工對象和工藝的不同進行分類，從行業(yè)角度的區(qū)分來看主要有塑料模具、橡膠模具、金屬冷沖模具、金屬冷擠壓模具和熱擠壓模具、金屬拉拔模具、粉末冶金模具、金屬壓鑄模具、金屬精密鑄造模具、玻璃模具、玻璃鋼模具等等。

    其中塑料模具又包括：注射模、壓縮模、傳遞模、擠出模、中空吹塑模、真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉成型模、發(fā)泡成型模和空氣輔助成型模和水輔助成型模等多種模具。

1.3注射模具的發(fā)展方向

    據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方面：

1、模具日趨大型化。

　　2、模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達到2~3微米，1微米精度的模具也將上市。

　　3、多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。

　　4、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。

　　5、隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 

    6、標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 

    7、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。 

    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也將提出越來越高的要求。 

    9、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。 

10、模具技術含量將不斷提高。

第二章  塑料成型工藝

2.1 塑件材料的選擇

    結合臺燈罩壁薄的特點，本課題選流動性較好的材料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。

1、使用性能

    綜合性能好，沖擊強度、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學穩(wěn)定性，電氣性能良好；易于成型和機械加工，其表面可渡鉻，適合制作一般機械零件、減磨零件、傳動零件和機構零件。

2、成型性能

（1）無定型塑料。其品種很多，各品種的機電性能及成型特征也各有差異，應按品種來確定成型方法及成型條件。

（2）吸濕性強。水的質(zhì)量分數(shù)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。

（3）流動性中等。溢邊料0.004mm左右。

（4）模具設計時注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口的位置、進料形式。當推出力過大或機械加工時塑件表面易呈現(xiàn)白色痕跡。

致 謝

畢業(yè)意味著一個人一個階段學習生涯的結束。在大學里，畢業(yè)論文是宣告這一事實的標準。本次畢業(yè)設計就像是一次挑戰(zhàn)，沒有了固定地點，沒有固定的時間，沒有老師全程的監(jiān)督，完全把時間給我們?nèi)ダ?，開始獨立的設計。通過本次畢業(yè)設計真的是讓我獲易良多，不僅大學四年所學的所有相關的專業(yè)知識得到了進一步的了解和鞏固，而且還使我掌握了一些實際上機操作的知識，同時也提高了我對模具設計的綜合能力，培養(yǎng)了我獨立運用所學的知識來解決實際問體的能力和信心。

    非常感謝在本次設計中曾給予我耐心指導和親切關懷的老師及幫助我的同學，正是由于他們的幫助和鼓勵才使我能夠在畢業(yè)設計過程中克服種種困難，最終順利完成設計。

在此，請允許我再次向曾直接給予我多次指導的老師表示最忠的敬意。衷心感謝他在這段時間對我的幫助和對我的教導！老師的言傳身教我將謹記遵循，老師廣博的學識和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度使我受益終生！感謝各位評委和答辯老師。

參考文獻

[1] 葉久新、王群主編，《塑料成形工藝及模具設計》 機械工業(yè)出版社，2008

[2] 陳志剛主編，《塑料成形工藝及模具設計》 機械工業(yè)出版社，2007

[3] 孫玲主編，《塑料成形工藝及模具設計》 清華大學出版社，2007

[4] 李建軍，李德群主編，《模具設計基礎及模具CAD》 機械工業(yè)出版社，2005

[5] 劉顏召主編，《PRO/E野火版3.0模具設計與加工》 電子工業(yè)出版社，2007

[6] 馮炳堯主編，《模具設計與制造簡明手冊》 上?？萍汲霭嫔?，1998

[7] 李得群主編，《國外注射模CAD/CAM/CAE發(fā)展概況》 1994

[8] 成大先主編，《機械設計手冊(第三版)》 化學工業(yè)出版社，1993

[9] 曹延安主編，《中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨向》 2006

[10] 田福祥主編，《現(xiàn)代模具技術的特點及其發(fā)展趨勢》 2004 

[11] 王國中主編，《注塑模具CAD/CAE/CAM技術》 北京理工大學出版社，1998 

[12] 賈潤禮、程志遠主編，《實用注塑模設計手冊》 中國輕工業(yè)出版社，2000

[13] 洪亮主編，《Pro/ENGINEER Wildfire 應用教程》 清華大學出版社，2007

[14] 朱光力、萬金寶主編，《塑料模具設計》 清華大學出版社，2004

[15] 劉來英主編，《注塑成型工藝》 機械工業(yè)出版社，2004

[16] 編委會編著，《塑料模具技術手冊》 機械工業(yè)出版社，2001.

1 前期工作材料 學生姓名： 學號： 系 部： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計（論文）題目： 臺燈罩模具設計 學 院 選 題 教 師 姓名 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 專業(yè)技術 職務 申報課題名稱 臺燈 罩模具設計 課題性質(zhì) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 課題來源 A B C D √ √ 課題簡介 了解注塑模具，對模具的結構認識，使用現(xiàn)代 術設計 模具。 設計（論文） 要 求 （包括應具備的條件） 1、實習報告 2、畢業(yè)設計（論文）開題報告 3、外文翻譯 4、設計塑料模具三維造型、模具型腔、模架 5、畢業(yè)設計（論文）說明書 課題預計 工作量大小 大 適中 小 課題預計 難易程度 難 一般 易 √ √ 2 揚州大學廣陵學院畢業(yè)設計（ 論文）任務書 系 部： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學號： 畢業(yè)（論文）題目： 臺燈罩模具設計 起 迄 日 期： 設計（論文）地點： 指 導 老 師： 專 業(yè) 負 責 人： 3 畢業(yè)設計（論文）任務書 1、本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： 通過該課題的畢業(yè)設計可以使學生掌握注射模設計的基本原理和方法，綜合運用本專業(yè)所學的專業(yè)基礎理 論和專業(yè)知識，分析和解決注射模設計中的問題，著重培養(yǎng)學生的工程設計能力（主要包括設計、計算，繪圖及三維 件應用能力）以及獨立解決和分析問題的能力。 2、 本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： 內(nèi)容： （ 1） 設計塑料件成型模具 （ 2） 模具三維造型 （ 3） 繪制模具零件圖、裝配圖 （ 4） 完成畢業(yè)設計論文 要求： （ 1） 在了解塑料加工工藝的基礎上，應用三維軟件設計塑料成型模具 （ 2） 選用相應的圖幅完成模具裝配圖、凹模、凸模、墊板等零件的二維工程圖，要求清晰、規(guī)范 （ 3） 閱讀文獻，收集已有的相關資料 （ 4） 畢業(yè)設計要規(guī)范，有條理、有側重、有質(zhì)量 4 畢業(yè)設計（論文）任務書 3、對本畢業(yè)設計（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設計論文、 圖表、實物樣品等）： （ 1)實習報告 (2)外文翻譯 (3)畢業(yè)設計開題報告 (4)設計塑料模具三維造型、模具型腔、模架 (5)畢業(yè)設計說明書 4、主要參考文獻： 1、《塑料成形工藝及模具設計》 機械工業(yè)出版社，葉久新、王群主編， 2008 2、《塑料成形工藝及模具設計》 機械工業(yè)出版社，陳志剛主編， 2007 3、《塑料成形工藝及模具設計》 清 華大學出版社，孫玲主編， 2007 4、《模具設計基礎及模具 機械工業(yè)出版社，李建軍，李德群主編， 2005 5、《 野火版 具設計與加工》 電子工業(yè)出版社，劉顏召主編， 2007 6、《模具設計與制造簡明手冊》 上?？萍汲霭嫔纾T炳堯主編， 1998 7、《國外注射模 展概況》 李得群主編， 1994 8、《 機械設計手冊 (第三版 )》 化學工業(yè)出版社，成大先主編， 1993 9、《中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨向》 曹延安主編， 2006 10、《現(xiàn)代模具技術的特點及 其發(fā)展趨勢》 田福祥主編， 2004 11、《注塑模具 術》 北京理工大學出版社，王國中主編， 1998 12、《實用注塑模設計手冊》 中國輕工業(yè)出版社，賈潤禮、程志遠主編， 2000 13、《 用教程》 清華大學出版社，洪亮主編， 2007 14、《塑料模具設計》 清華大學出版社，朱光力、萬金寶主編， 2004 15、 《注塑成型工藝》 機械工業(yè)出版社，劉來英主編， 2004 16、《 塑料模具技術手冊 》 機械工業(yè)出版社，編委會編著， 2001. 5 畢業(yè)設計（論文）任務書 5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 第 1~3 周 了解相關知識、完成實習調(diào)研，作開題報告 第 4、 5 周 完成模具結構設計，包括凸凹模具、模架的三維造型 第 6、 7 周 完成相關的零件圖、裝配圖。中期檢查 第 8~10 周 撰寫畢業(yè)設計說明書 第 11、 12 周 完善相關資料、答辯 所在專業(yè)審核意見： 負責人： 年 月 日 學院意見： 院長： 年 月 日 學院畢業(yè)設計（論文）開題報告 學 生 姓 名： 學號： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計（論文）題目： 臺燈罩模具設計 指 導 老 師： 畢業(yè)設計（論文）開題報告 1、結 合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 注塑成型是批量生產(chǎn)某些形狀復雜部件時用到的一種加工方法。 具體指將受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品。隨著現(xiàn)代制造技術的迅速發(fā)展、計算機技術的應用，在現(xiàn)代生產(chǎn)中模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種產(chǎn)品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。 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、三維造型的應用。 一、 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 80 年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為 13%， 1999 年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245 億，至2002 年我國模具總產(chǎn)值約為 360 億元，其中塑料模約 30%左右。在未來的模具市場 中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，一些廠家還使用 輔軟件，取得較好 的效果。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上， 一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置， 少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。目前，國內(nèi)市場對中高檔模具的需求量很大，但要求國產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、 交貨期等方面滿足用戶的需求。另外，隨著近年來工業(yè)發(fā)達國家的人工費用增加，其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉移。因此，只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨 期能夠保證， 模具出口的前景是十分樂觀的。有專家認為，伴隨著世界經(jīng)濟的一體化 浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。 二、國外模具制造企業(yè)的現(xiàn)狀 歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術水平，在國際上是一流的。將高新技術運用于其中已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。 廣泛運用， 顯示了用信息 技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性， 在歐美， 這些已得到廣泛應用。 術在歐美也逐漸成熟，在注射模設計中應運 析軟件，預測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。 術在模具設計中的作用越來越大，意大 司應運 術后，試模時間減少了 50%以上。 為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術。 目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應運數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動的比較多，也有一些 是五軸聯(lián)動的，大大縮短了制模時間。歐美模具企業(yè)十分重視技術進步和設備更新。設 備折舊期限一般為 4加數(shù)控高速銑是模具企業(yè)設備投資的重點之一。 快速成型技術與快速制模技術獲普遍應用。在歐洲模具展上，成型技術與快速制模技術占據(jù)了十分突出的位置，有 各種類型的快速成型設備，也有專門提供原型制造服務的機構和公司。 三、 我國模具工業(yè)發(fā)展趨勢 1、模具日趨大型化。這是由于模具成型的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā) 展的 "一模多腔 "所造成的。 2、模具的精度越來越高。 10年前，精密模具的精度一般為 5微米，現(xiàn)在已達到 2~3微米，不久 1微米精度的模具將上市。這要求超精加工。 3、多功能復合模具將進一步發(fā)展。 4、熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。由于采用熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料。 5、隨著塑料成型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。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應淬火，澆口密封性好，模溫能準確控制，所以對模具鋼的性能要求很嚴。 6、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將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此，模具標準件 的應用在 "十五 "期間必將得到較大的發(fā)展。 7、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)時代， 21世紀，這 種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達到 75%以上。由此，一方面是制品使用周期縮短，另一方面花樣變化頻繁，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此開發(fā)快速經(jīng)濟模具將越來越引起人們的關注。 8、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。同時，由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。 畢業(yè)設計（論文）開題報告 2、本課題要研究 或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 一、本課題需要研究或解決的問題： （ 1）設計塑料件成型模具 （ 2）臺燈罩模具三維造型 （ 3）繪制臺燈罩模具零件圖、裝配圖 二、研究手段（途徑） （一）臺燈罩三維造型 應用 中拉伸、拔模、倒圓角、抽殼、邊界混合等相關命令生成的臺燈罩模具， 如下右圖所示。 （二） 模具設計 1、 上、下模的設計 （ 1）調(diào)入模具參照模型 （ 2）設置收縮率 （ 3）設置毛坯工件 （ 4）設計分型面 （ 5）分割體積塊 （ 6）抽取模具元件 （ 7）澆口的設計 （ 8）鑄模 （ 9） 開模 2、模架的選用 根據(jù)對零件的體積、質(zhì)量估計可以計算出公稱注射量和鎖模里，從而可以根據(jù)公稱注射量和鎖模里選擇注塑機。 （三）模架的設計 （ 1） 載入模具裝配元件 （ 2） 定義模具模架 （ 3） 設計頂出機構 （ 4） 設計冷卻系統(tǒng) （ 5） 加載所有組件 （四）注射機選用后基本參數(shù)的校核 （ 1） 最大注射量的校核 （ 2） 注射壓力的校核 （ 3） 鎖模力的校核 （ 4） 最大注射成型面積的校核 （五）出圖 從 統(tǒng)轉出以下文件的 件，并打印出來。 （ 1） 模具裝配圖 （ 2） 臺燈罩三維圖 （ 3） 凹模 （ 4） 凸模 （ 5） 定模扳 （ 6） 定模座板 （ 7） 動模板 （ 8） 動模座板 （ 9） 動模墊板 （ 10） 推件板 （ 11） 推件固定板和 推桿墊板 畢業(yè)設計（論文）開題報告 指導教師意見 ： 1、對“文獻綜述”的評語： 2、對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果 的預測： 指導老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 I 臺燈罩模具設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 生： 指 導 教 師： 完 成 日 期： 要 模具技術是一門綜合性很強的學科，是近年來飛速發(fā)展的學科之一。以塑料模具的發(fā)展尤為迅速。在現(xiàn)代生活中能離開模具的產(chǎn)品是越來越少了，隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具設計和制造業(yè)的應變能力等目標。 本課題 是 設計臺燈罩的注射模具 。該課題從產(chǎn)品結構工藝性，具體模具結構出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型零件的結構、脫模推出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注射機的選擇及有關參數(shù)的校核進行了詳細的設計。最后在設計過程中運用 件進行注塑模結構設計與計算并繪制出模具總裝圖以及主要零件圖，并確保模具結構的可靠性、合理性、實用性。 關鍵詞： ， 模具技術，注射成型，模具設計和制造。 is a is of in as of of t in of of to of of as In of is on of in of of of ， 錄 摘要 第一章 緒論 ................................................................................................. 具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 料成型模具的種類 ............................................................................................. 1 射模具的發(fā)展方向 .............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 第二章 塑料成型工藝 .................................................................................. 3 件材料的選擇 .................................................................................................... 3 定成型方法 ......................................................................................................... 3 塑成型工藝過程 ................................................................................................. 4 型前的準備 .............................................................................................. 4 塑成型過程 .............................................................................................. 4 件的后處理 ............................................................................................ 5 件的結構工藝性 ................................................................................................. 5 件成型工藝參數(shù) ................................................................................................ 7 度 .............................................................................................................. 7 力 .............................................................................................................. 8 型周期 ...................................................................................................... 9 第三章 臺燈罩 注射模具設計 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 塑成型設備 .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 塑機結構組成 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 塑機的分類 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 塑機的型號規(guī)格 ....................................................... 錯誤 !未定義書簽。 射模具分類及典型結構 ...................................................... 錯誤 !未定義書簽。 射模分類 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 射模典型結構 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 燈罩模具的結構設計 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 型面位置的確定 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 腔數(shù)量的確定 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 注系統(tǒng)設計 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 型零件設計 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 模導向機構設計 .................................................................................... 19 出機構設計 ............................................................................................ 20 具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。 準模架的選用 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 架的尺寸計算 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 射模具與注射機的關系 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 擇注塑機 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 大注射量的校核 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 射壓力的校核 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 模力的校核 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 裝部分尺寸校核 .................................................................................... 27 模行程的校核 ........................................................................................ 28 射機定位孔與模具定位圈配合校核 .................................................... 28 出裝置的校核 ........................................................................................ 28 第四章 臺燈罩 模具三維設計 ...................................................................... 29 燈罩三維造型及模具設計 ............................................................................... 29 架設計 .............................................................................................................. 31 義模具模架 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 加設備 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 計頂出機構 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 計冷卻系統(tǒng) ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 畫模擬開模 ............................................................... 錯誤 !未定義書簽。 第五章 臺燈罩 注射仿真分析 ...................................................................... 37 ro/e 塑料顧問的簡介 ......................................................................................... 37 料顧問模塊的進入 .......................................................................................... 37 析功能應用 ...................................................................................................... 37 分析結果 ............................................................................................................ 37 析結果的輸出 ................................................................................................... 39 射仿真分析的優(yōu)缺點 ...................................................................................... 40 第六章 小結與展望 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 結 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 望 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 臺燈罩模具設計 1 第一章 緒論 具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%~80%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。模具又是 ―效益放大器 ‖，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，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。 80 年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為 13%， 1999 年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億，至 2002 年我國模具總產(chǎn)值約為 360 億元，其中塑料模約 30%左右 。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，一些廠家還使用 輔軟件，取得較好的效果。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。目前，國內(nèi)市場對中高檔模具的需求量很大，但要求國 產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。另外，隨著近年來工業(yè)發(fā)達國家的人工費用增加，其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉移。因此，只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。有專家認為，伴隨著世界經(jīng)濟的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。 料成型模具的種類 模具的類型通常是按照加工對象和工藝的不同進行分類，從行業(yè)角度的區(qū)分來看主要有塑料模具、橡膠模具、金屬冷沖模具、金屬冷擠壓模具和熱擠壓模 具、金 臺燈罩模具設計 2 屬拉拔模具、粉末冶金模具、金屬壓鑄模具、金屬精密鑄造模具、玻璃模具、玻璃鋼模具等等。 其中塑料模具又包括：注射模、壓縮模、傳遞模、擠出模、中空吹塑模、真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉成型模、發(fā)泡成型模和空氣輔助成型模和水輔助成型模等多種模具。 射模具的發(fā)展方向 據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢包括 10 個方面： 1、模具日趨大型化。 2、模具的精度將越來越高。 10 年前精密模具的精度一般為 5 微米，現(xiàn)已達到2~3 微米， 1 微米精度的模具也將上市。 3、多功能復合模具將進一步 發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。 4、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。 5、隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 6、標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 7、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。 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也將提出越來越高的要求。 9、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。 10、模具技術含量將不斷提高。 臺燈罩模具設計 3 第二章 塑料成型工藝 件材料的選擇 結合臺燈罩壁薄的特點，本課題選流動性較好的材料：丙烯腈 苯乙烯共聚物（ 1、使用性能 綜合性能好，沖擊強度、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學穩(wěn)定性，電氣性能良好；易于成型和機械加工，其表面可渡鉻 ，適合制作一般機械零件、減磨零件、傳動零件和機構零件。 2、 成型性能 （ 1）無定型塑料。其品種很多，各品種的機電性能及成型特征也各有差異，應按品種來確定成型方法及成型條件。 （ 2）吸濕性強。水的質(zhì)量分數(shù)小于 必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。 （ 3）流動性中等。溢邊料 右。 （ 4）模具設計時注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口的位置、進料形式。當推出力過大或機械加工時塑件表面易呈現(xiàn)白色痕跡。 3、 主要性能指標見表 2 表 2性能指標 密度 /(g·服強度 /0 比體積 /(g 伸強度 /8 吸水率 /% 壓強度 /3 熔點 /℃ 130~160 拉彎強度 /0 計算收縮率 /% 伸彈性模量 /03 比熱容 /[J·( ) 1470 彎曲彈性模量 /03 定成型方法 塑料注塑成型，又稱注射成型，是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一，除用于熱塑性塑料成型外，近年來，也用于部分熱固性塑料的成 型加工。注塑成型生 臺燈罩模具設計 4 產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)機械化和自動化、并能制造外形復雜、尺寸精確的塑料制品，大約 60%～ 70%的塑料制件用此方法生產(chǎn)。本課題的臺燈罩采用塑料注塑成型方法。 塑成型工藝過程 型前的準備 為使注塑成型過程順利進行和保證塑件質(zhì)量，成型前應該對所用塑料原料和設備作好一些準備工作。 （ 1）檢驗塑料原料的色澤、顆粒大小、均勻性等；測定塑料的工藝性能；如果來料是粉料，則有時還需要對其進行染色和造粒；對易吸濕的塑料進行充分的干燥和預熱。 （ 2）對料筒進行清洗或拆 換。 （ 3）塑件帶有金屬嵌件時，應對嵌件進行預熱，防止嵌件周圍產(chǎn)生過大內(nèi)應力。 （ 4）脫模困難的塑件，要選擇合適的脫模劑。脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而覆在模具表面的一種助劑。常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟、硅油等。 塑成型過程 注塑過程：首先將準備好的塑料加入注塑機的料斗，然后送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成粘流態(tài)塑料，在注塑機的柱塞或螺桿的高壓推動下經(jīng)噴嘴壓入模具型腔，塑料充滿型腔后，需要保壓一定時間，使塑件在型腔中冷卻、硬化、定型，壓力撤消后開模，并利用注 塑機的頂出機構使塑件脫模，最后取出塑件。這樣就完成了一次注塑成型工作循環(huán)，以后是不斷重復上述周期的生產(chǎn)過程。由上面的說明可以知道，注塑成型過程包括加料、塑化、注射、脫模等幾個步驟。 塑化是顆粒狀塑料在注射機料筒中經(jīng)過加熱達到粘流狀態(tài)并且具有良好可塑性的過程。對塑料的塑化要求是：塑料熔體在進入型腔之前，既要達到規(guī)定的成型溫度，并要在規(guī)定的時間內(nèi)提供足夠量的熔融塑化料各處的溫度盡量均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解以確保生產(chǎn)的順利進行。螺桿式注塑機對塑料的塑化比柱塞式注塑機好得多。不管是何種形式的注塑機，注射過程 均可分為充模、保壓、倒流、澆口凍結后的冷卻四個階段。 充模階段是從柱塞或螺桿開始向前移動起，到塑料熔體經(jīng)過噴嘴及模具澆注系 臺燈罩模具設計 5 統(tǒng)充滿型腔時為止。 塑料熔體充滿型腔后，熔體開始冷卻收縮，但柱塞或螺桿繼續(xù)保持施壓狀態(tài)，料筒內(nèi)的熔料會向模具型腔內(nèi)繼續(xù)流入進行補縮，以形成形狀完整而致密的塑件。這一階段稱為保壓階段。 倒流階段是柱塞或螺桿開始后退保壓結束時開始的，這時型腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)的高，因此會發(fā)生塑料熔體的倒流，從而使型腔內(nèi)的壓力迅速下降，直到澆口處熔料凍結倒流才結束。如果保壓結束之前澆口已經(jīng)凍結或者在噴嘴 中裝有止逆閥，則倒流階段就不會存在。 澆口凍結后的冷卻是從澆口的塑料完全凍結時開始，這一階段型腔內(nèi)塑料繼續(xù)進行冷卻，沒有塑料從澆口處流進或流出，但型腔內(nèi)還可能有少量的流動。應該指出，塑料從注入型腔后即被冷卻，直至脫模時為止。 脫模是塑件冷卻到一定溫度后開模，在推出機構的作用下將塑料制件推出模外的過程。 件的后處理 為改善和提高塑件的性能和尺寸穩(wěn)定性，塑件經(jīng)脫?；驒C械加工后應進行適當?shù)暮筇幚?。后處理主要是指退火和調(diào)濕處理。 （ 1）退火處理 退火處理是將塑料制件放在定溫的 加熱液體介質(zhì)中（如熱水、熱的礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻的過程。目的是減少或消除塑件的內(nèi)應力。 （ 2）調(diào)濕處理 調(diào)濕處理是將剛脫模的塑件放在熱水中隔絕空氣進行防止氧化的退火，同時加快達到吸濕平衡的一種后處理方法。目的是使塑件的顏色、性能、尺寸得到穩(wěn)定。聚酰胺類塑料制件通常需要進行調(diào)濕處理。 件的結構工藝性 要想獲得合格的塑料制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結構工藝性。塑件的結構工藝性與模具設計有直接關系，只有塑件結構設計滿足成 型工藝要求，才能設計出合理的模具結構，以防止成型時產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷及開裂等缺陷，達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。塑件結構工藝性設計的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜度、加強筋、支承面、圓角、 臺燈罩模具設計 6 孔、螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號及標記等。 1、 脫模斜度 查表 2知 腔的脫模斜度為 35' ~ 1 45'? ，型芯的脫模斜度為 30' ~ 40' 。 表 2用塑件的脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 凹模 型芯 聚 乙烯、聚丙烯、聚酰胺、氯化聚醚 25' ~ 45' 25' ~ 45' 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯 35' ~ 45' 30' ~ 50' 聚苯乙烯、有機玻璃、 甲醛 35' ~ 1 45'? 30' ~ 40' 熱固性塑料 25' ~ 40' 20' ~ 50' 2、壁厚 塑料制品的壁厚對制品質(zhì)量有至關重要的影響。壁厚過 厚 ，不但用料多，成本高還容易產(chǎn)生氣泡、縮化、凹陷等缺陷，而且冷卻時間長生產(chǎn)效率低（對熱塑性塑料制品而言）。壁厚過薄，成型困難，流動阻力大，尤其是大型制品和形狀復雜制品。 制品最小壁厚的確定原則： （ 1）脫模時受頂出零件的推力不變形； （ 2）能承受裝配時緊固力。壁厚因制品大小和塑料品種的不同而異。熱塑性塑料制品的最小壁厚可達到 一般在（ 間。常用壁厚為（ 2~4） 本課題臺燈罩的壁厚為 2 （ 3）制品的精度 影響制品精度的因素較多。首先是模具的制造精度和模具的磨損量，其次是成型工藝條件的變化所引起的塑料收縮率的波動。另外，成型后的實效率變化和模具結構形式對尺寸精度也有一定的影響。因此，對塑料制品的精度要求不能過高，應在保證使用性能的情況下，盡可能選用低精度等級。 本課題采用一般精度 應公差為 （ 4）制品的表面粗糙度 塑料制品的表面粗糙度主要取決于成型模具型腔表面的粗糙度。另外，塑料品 臺燈罩模具設計 7 種，成型工藝以及成型模具型腔表面的磨損和腐蝕對制品的表面 粗糙度也有一定的影響。一般情況下，模具型腔表面的粗糙度也有一定的影響。一般情況下，模具型腔表面的粗糙度要比所成型制品的表面粗糙度低 1。 本課題可選用 μm 。 件成型工藝參數(shù) 度 在注塑成型時需控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度等。 （ 1）料筒溫度 料筒溫度應控制在塑料的粘流溫度 結晶型塑料為熔點熱分解溫度 間。 料筒溫度直接影響到塑料熔體充模過程和塑件的質(zhì)量。料筒溫度高，有利于注射壓力向模具型腔內(nèi)傳遞，另外， 使熔體粘度降低，提高流動性，從而改善成型性能，提高生產(chǎn)率，降低制品表面粗糙度。但料筒溫度過高，時間過長時，塑料的熱降解量增大，塑件的質(zhì)量會受到很大影響。選擇料筒溫度時，應考慮以下幾方面的影響因素： ① 塑料的特性 熱敏性塑料如聚甲醛、聚氯乙烯等要嚴格控制料筒的最高溫度和在料筒中的停留時間；玻璃纖維增強的熱塑性塑料由于流動性差而要適當提高料筒溫度；對于熱固性塑料，為防止熔體在料筒內(nèi)發(fā)生早期硬化，料筒溫度傾向于取小值。 ② 注塑機類型 螺桿式注塑機由于螺桿轉動時的剪切作用能獲得較大的摩擦熱， 促進塑料的塑化，因而料筒溫度選擇比柱塞式注塑機低 10～ 20℃ 。 ③ 塑件及模具結構特點 薄壁塑件的型腔比較狹窄，塑料熔體注入時的阻力大，冷卻快。料筒溫度應選擇高一些，反之則低一些。對于形狀復雜或帶有嵌件的制件，或者熔體充模流程曲折較多或較長時，料筒溫度也應選擇高一些。 料筒溫度并不是一個恒溫，而是從料斗一側開始到噴嘴為止是逐步升高的，這樣可使塑料溫度平穩(wěn)上升達到均勻塑化的目的。 （ 2）噴嘴溫度 選擇噴嘴溫度時，考慮到塑料熔體與噴孔之間的摩擦熱能使熔體經(jīng)過噴嘴后出現(xiàn)很高的溫升，為防 止熔體在直通式噴嘴可能發(fā)生的 ―流涎現(xiàn)象 ‖，通常噴嘴溫度略低于料筒的最高溫度。但對于熱固性塑料一般都將噴嘴溫度的取值 臺燈罩模具設計 8 高于料筒溫度，這樣一方面使其自身具有良好的流動性，另一方面又能接近硬化溫度的臨界值，即保證了注射成型，又有利于硬化定型。 料筒溫度和噴嘴溫度主要影響塑料的塑化和流動，由于其影響因素很多，一般都在成型前通過 ―對空注射法 ‖或 ―塑件的直觀分析法 ‖來進行調(diào)整，以便從中確定最佳的料筒和噴嘴溫度。 （ 3）模具溫度 模具溫度主要影響塑料在型腔內(nèi)的流動和冷卻，它的高低決定于塑料的結晶性、塑件的 尺寸與結構、性能要求以及其他工藝條件（熔料溫度、注射壓力及注射速度、成型周期等）。如對于熔體粘度高的非結晶型塑料應采用較高的模溫；塑件壁厚大時模溫一般要高，以減小內(nèi)應力和防止塑件出現(xiàn)凹陷等缺陷。對于熱固性塑料模具溫度一般較高，通?？刂圃?150～ 220 ℃ 度范圍，另外動模溫度有時還需要比定模高出 10～ 15 ℃ ，這樣會更有利于塑件硬化定型。 模具溫度根據(jù)不同塑料的成型條件，通過模具的冷卻（或加熱）系統(tǒng)控制。 對于要求模具溫度較低的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、 料、聚氯乙烯等應在模具上設冷卻裝 置；對模具溫度要求較高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚等應在模具上設加熱系統(tǒng)。 力 注塑成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種。 （ 1）塑化壓力 塑化壓力又稱背壓，是注塑機螺桿頂部熔體在螺桿轉動后退時受到的壓力。增加塑化壓力能提高熔體溫度，并使溫度分布均勻，但增加塑化壓力會降低塑化速率、延長成型周期，甚至可能導致塑料的降解。一般操作中，塑化壓力應在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，具體數(shù)值隨所選用的塑料品種而變化，通常很少超過 6 聚酰胺塑化壓力必須較低， 否則塑化速率將很快降低。注射熱固性塑料時一般塑化壓力都比熱塑性塑料取的小，約為 在螺桿啟動時可以接近于零。但要注意的是，背壓力如果過小，物料易充入空氣，使計量不準確，塑化不均勻。 （ 2）注射壓力 注射壓力是指柱塞或螺桿頭部注射時對塑料熔體所施加的壓力。它的作用：一是克服塑料熔體從料筒流向型腔時的阻力，保證一定的充模速率；二是對塑料熔體進行壓實。注射壓力的大小，取決于塑料品種、注射機類型、模具 臺燈罩模具設計 9 澆注系統(tǒng)的結構、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程大小等多種因素。近年來， 采用注塑流動模擬的計算機分析軟件，可對注射壓力進行優(yōu)化設計?？偟膩碚f，確定注射壓力的原則是： ① 對于熱塑性塑料，注射壓力一般在 40～ 130 間。熔體粘度高，冷卻速度快的塑料以及成型薄壁和長流程的塑件，采用高壓注射有利于充滿型腔；成型玻璃纖維增強塑料時采用高壓注射有利于塑件表面光潔。其他均應選用低壓慢速注射為宜。但要提醒的是，如果注射壓力過高，塑件易產(chǎn)生飛邊使脫模困難，另外使塑件產(chǎn)生較大的內(nèi)應力，甚至成為廢品。注射壓力過低則易產(chǎn)生物料充不滿型腔，甚至根本不能成型等現(xiàn)象。 ② 對于熱固 性塑料，由于熔料中填料較多，粘度較大，且在注射過程中對熔體有溫升要求，注射壓力一般要選擇大一些，常用范圍約為 100～ 170 ③ 在其他條件相同的情況下，柱塞式注塑機作用的注塑壓力應比螺桿式的大，因為塑料在柱塞式注塑機料筒內(nèi)的壓力損失比螺桿式的大。 為了保證塑件的質(zhì)量，對注射速度（熔融塑料在噴嘴處的噴出速度）常有一定的要求。一般高壓注射時注射速度高，低壓注射時速度低。塑件的壁厚對注射速度取值的影響很大，一般厚壁塑件采用較低的注射速度，反之則相反。 型腔充滿后，注射壓力的作用在于對模內(nèi) 熔料的壓實。在生產(chǎn)中，壓實時的壓力等于或小于注射時所用的注射壓力。如果注射和壓實的壓力相等，往往可使塑件的收縮率減小，尺寸波動較小，但會造成脫模時的殘余應力較大，成型周期過長。對結晶型塑料如聚甲醛，壓實壓力大可以提高塑料的熔點，使脫模提前進行，因而成型周期不一定增長。如壓實壓力小于注射壓力，則塑件的性能及脫模與上述情況相反。 型周期 完成一次注塑過程所需的時間稱為注塑成型周期。它包括以下幾部分： （ 1） 注射時間 注射時間包括充模時間、保壓時間和合模冷卻時間。其中保壓時間和冷卻時間合計為總的 冷卻時間。充模時間直接反比于充模速率，生產(chǎn)中約為3～ 5 s。保壓時間就是對塑料的壓實時間，在整個注射時間中所占比例較大，約為20～ 120 s。冷卻時間以保證塑件脫模時不引起變形為原則，一般約為 30～ 120 s。生 臺燈罩模具設計 10 產(chǎn)中注射時間一般在 2大件可達 5～ 10 （ 2）其他時間（輔助時間）包括開模、脫模、涂脫模劑、安放嵌件、合模等時間。成型周期直接影響勞動生產(chǎn)率和設備的利用率，因此，在生產(chǎn)中，在保證塑件質(zhì)量的前提下，應盡量縮短成型周期中各階段的時間。其中，注射時間和冷卻時間對塑件質(zhì)量起 著決定性的作用，要根據(jù)實際情況合理選擇。 （ 3）常用塑料的注塑成型工藝參數(shù)見表 2 表 2常用塑料的注塑工藝條件 塑 料 品 種 注射溫度 /℃ 注射壓力 /形收縮率 /% 聚乙烯 180～ 280 49～ 聚氯乙烯 150～ 200 丙烯 200～ 260 苯乙烯 160～ 215 甲醛 180～ 250 酰 胺（尼龍 66） 240～ 350 236～ 260 碳酸酯 250～ 300 臺燈罩模具設計 11 第三章 臺燈罩注射模具設計 塑成型設備 塑機結構組成 （ 1） 注塑裝置 注射裝置的主要作用是使固態(tài)的塑料顆粒均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將塑料熔體注入到閉合的模具型腔中。注射裝置包括料斗、料筒、加熱器、計算裝置、螺桿（柱塞式注射機為柱塞和分流梭）及其 驅(qū)動裝置、噴嘴等部件。 （ 2） 合模裝置 合模裝置的作用有三點，第一是實現(xiàn)模具的開閉動作，第二是成形時提供足夠的夾緊力使模具緊鎖，第三是開模時推出模內(nèi)的塑料制品。合模裝置可以是機械式，也可以是液壓式或者液壓機械聯(lián)合作用方式。 （ 3） 推出機構 推出機構的作用是開模時推出模內(nèi)的塑料制品。推出機構也有機械式推出和液壓式推出兩種，液壓式推出既有單點推出，又有多點推出。 （ 4） 液壓傳動和電器控制 由注射成形過程可知，注射成形由塑料熔融、模具閉合、熔體充模、壓實、保壓、冷卻定型、開模推出制品等多道工序組成。液壓傳動和電器控 制系統(tǒng)是保證注射成型過程按照預定的工藝要求（壓力、速度、時間、溫度）和動作程序準確進行而設置的。液壓傳動系統(tǒng)是注射機的動力系統(tǒng)，而電器控制系統(tǒng)是各個動力液壓缸完成開啟、閉合、注射和推出等動作的控制系統(tǒng)。 塑機的分類 注塑機的分類方法很多，目前使用較多的是按注塑機外形特征分類，這種分類方法主要是根據(jù)注塑機的合模裝置和注射裝置的相對位置進行分類的。 1、臥式注塑機 合模裝置與注射裝置的運動軸線呈一線水平排列，具有機身低，操作、維修方便，自動化程度高等特點。所以這種形式應用最廣，對 大、中、小型都適用，是目前注塑機最基本的形式。 2、立式注塑機 合模裝置與注射裝置的運動軸線呈一線并垂直排列，具有占地 臺燈罩模具設計 12 面積小，模具拆裝容易，模具內(nèi)安放嵌件方便等優(yōu)點。但制品頂出后不易脫落，不易實現(xiàn)全自動化操作，且機身高，加料、維修不方便。目前小型注塑機常采用這種形式。 3、角式注塑機 合模裝置和注射裝置的運動軸線互成垂直排列，其優(yōu)缺點介于立式和臥式之間，使用也較普遍，大、中、小型注塑機均有。 塑機的型號規(guī)格 注塑機型號規(guī)格是用來表示注塑機加工能力的，而反映注塑機加工能力的主 要參數(shù)是公稱注射量和鎖模力。因此常用公稱注射容積數(shù)量和鎖模力大小來表示注塑機型號規(guī)格。公稱注射量是指注塑機在注射螺桿（或柱塞）作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的對空注射量。鎖模力是由合模機構所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力決定的，它反映了注塑機成型制品面積的大小。 一般用注塑機的公稱注射量和鎖模力同時來表示注塑機的加工能力，并以此作為注塑機的系列規(guī)格。國產(chǎn)注塑機的型號表示為： 0，型號中： X 表示（成）形（機）， S 表示塑料， Z 表示注射， Y 表示預塑式， 125 表示公稱注射量為 125 0 表示最大鎖模力為 90×10 射模具分類及典型結構 射模分類 注射?？梢园醋⑸淠？傮w結構分類，按塑料品種分類，按模具型腔的容量分類，按制品尺寸精度分類 射模典型結構 注射模 一般可分為 單分型面注射模 、 雙分型面注射模 、 斜導柱側向分型與抽芯注射模 和 帶有活動鑲件的注射模 。 1、單分型面注射模 單分型面注射模也稱二板式注射模。它是注射模中最簡單的一種結構形式。這種模具只有一個分型面。單分型面注射模具可以根據(jù)需要，既可以設計成單型腔注射模，也可以設計成多型腔注射 模，應用十分廣泛。 2、雙分型面注射模 臺燈罩模具設計 13 雙分型面注射模具有兩個分型面。第一個分型面 定模板與中間板的分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出，第二個分型面 中間板與推件板之間的分型，分型后塑件由此脫出。與單分型面注射模具比較，雙分型面注射模具在定模部分增加了一塊可以局部移動的中間板，所以也叫三板模（動模板、中間板、定模板）注射模具。雙分型面注射模常用于點澆口進料的單型腔或多型腔的注射模具，開模時，中間板在定模的導柱上與定模板作定距離分離，以便在這兩模板之間取出澆注系統(tǒng)凝料。 3、斜導柱側向分型與抽芯注射模 當塑件側壁有通孔、凹穴或凸臺時，其成型零件必須制成可側向移動的，否則塑件無法脫模。帶動型芯滑塊側向移動的整個機構稱側向分型與抽芯機構。其中的側向抽芯機構是由斜導柱和側型芯滑塊所組成的，此外還有楔緊塊、擋塊、滑塊拉桿、彈簧等一些輔助零件。 4、帶有活動鑲件的注射模 有些塑件上雖然有側向的通孔及凹凸形狀，但還有更特殊的要求，如模具上需要設置螺紋型芯或螺紋型環(huán)等。這樣的模具有時很難用側向抽芯機構來滿足側向抽芯的要求。為了簡化模具結構，將不采用斜導柱、斜滑塊等機構，而是在型腔的局部設置鑲件。開模 時，這些活動鑲件不能簡單的沿開模方向與塑件分離，而是必須在塑件脫模時連同塑件一起移出模外，然后通過手工或?qū)ｉT的工具將它與塑件分離，在下一次合模注射之前，再重新將其放入模內(nèi)。 采用活動鑲件結構形式的模具，其優(yōu)點不僅省去了斜導柱、滑塊等負責結構的設計與制造，使模具外形縮小，大大降低了模具的制造成本，更主要的是在某些無法安排斜滑塊等結構的場合，必須使用活動鑲件形式。這種方法的缺點是操作時安全性差，生產(chǎn)效率較低。 燈罩模具的結構設計 結合臺燈罩塑件三維圖（圖 3三維圖尺寸為長 305 126 66行臺燈罩模具結構方案設計，需要考慮以下幾個方面，包括分型面位置的確定、型腔數(shù)量的確定、澆注系統(tǒng)設計、成型零件設計、合模導向機構設計、推出機構設計、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、標準模架的選用及模架的尺寸計算。 臺燈罩模具設計 14 型面位置的確定 分型面是模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。 分型面的設計原則：分型面應選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。 在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型 面和澆口的位置，然后選擇模具的結構。該塑件由于沒有側抽芯機構，結合塑件組成結構分析，設計一個分型面（圖 3較合適且便于順利脫模。 圖 3燈罩三維圖 圖 3型面 腔數(shù)量的確定 型腔的布置形式有很多，在布置型腔時，要求塑料通過流道那能夠順利到達型腔。通過對塑件結構分析，進行一模一腔（圖 3一模兩腔（圖 3比設計，考慮澆口位置的設計，由于塑件中等尺寸，一模兩件或一模多件的對稱布置，生產(chǎn)效 率較高，故采用一模兩件生產(chǎn)，采用直澆口（圖 3塑件質(zhì)量容易保證，從零件上端中心進料，料流比較順暢。 圖 3模一腔 注系統(tǒng)設計 分型面 臺燈罩模具設計 15 澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射機噴嘴至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傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確地塑件。 圖 3模兩腔 圖 3模兩腔直澆口 1、對澆注系統(tǒng)的簡要分析 澆口位置的選擇原則 ：（ 1）盡量縮短流動距離；（ 2）澆口應開設在塑件壁厚最大處；（ 3）必須盡量減少熔接痕；（ 4）應有利于型腔中氣體排出；（ 5）考慮分子定向影響；（ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動；（ 7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；（ 8）注意對外觀質(zhì)量的影響。 根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則分析，型腔設計成中心澆口，流道開在動模座上。 2、澆注系統(tǒng)組成 澆注系統(tǒng)由主流道、進料澆口和冷料穴組成。 （ 1） 流道設計 ① 主流道設計 主流道是連接注射機噴嘴與分流道的塑料熔融體通道。主流道如圖 3示。 D：主流道小端直徑 =d+() 此主流道小端直徑選用8：主流道長度，根據(jù)模具結構確定 α：主流道錐度，一般為 2°~ 4°，本課題選用 4°。 ② 分流道設計 臺燈罩模具設計 16 分流道是主流道與澆口之間的進料通道。如圖 3示。 （ 2）澆口設計 采用直接澆口，這種澆口由主流道直接進料，故熔體的壓力損失小，成型容易，且有利于補縮和排氣。 澆口套為標準件可選購，其結構如圖 3示。澆口套常用鋼材是 要 求：（ 50 主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1~2此選用 主流道入口的凹坑球面半徑 2R 也應大于注射機噴嘴球頭半徑 1R ，通常為 2R = 1R +（ 1~2) 18 + 2 = 20 圖 3流道