塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)英文文獻(xiàn)翻譯.doc

在塑料注射模具的設(shè)計(jì)中使用田口方法減少翹曲摘要在當(dāng)今的塑料行業(yè)中塑料注射成型是最重要的聚合物加工業(yè)務(wù)之一。然而，模具制造和注塑機(jī)控制技術(shù)的不足將會(huì)導(dǎo)致有缺陷的塑料產(chǎn)品。翹曲是缺陷的種類之一，通常出現(xiàn)在產(chǎn)品厚度小于1毫米中。這個(gè)項(xiàng)目是要制作一個(gè)模具的生產(chǎn)薄板，尺寸120毫米 50毫米 1毫米。薄板將用于翹曲測(cè)試。在模具制作中，購(gòu)買的模架將會(huì)被加工和組裝。在此之后，模具會(huì)被固定在注塑機(jī)上。本機(jī)的設(shè)置應(yīng)該能夠生產(chǎn)出產(chǎn)品。然后，該產(chǎn)品將會(huì)用于通過采用田口方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來測(cè)試翹曲問題的影響因素。根據(jù)結(jié)果，它表明對(duì)翹曲變形最有效的因素是熔體溫度。灌裝時(shí)間只輕微影響翹曲?？梢宰畲笙薅鹊販p少翹曲缺陷的最佳參數(shù)是熔融溫度（240攝氏度），充盈時(shí)間（0.5秒），保壓壓力（90）和包裝時(shí)間（0.6 秒）。埃爾塞維爾B.V，2006年，保留所有權(quán)利。關(guān)鍵詞：注塑模具；田口方法；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；翹曲簡(jiǎn)介模具制造是一項(xiàng)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，因?yàn)槠湎嚓P(guān)產(chǎn)品代表：超過70的產(chǎn)品是消費(fèi)類產(chǎn)品的組成部分。為縮短設(shè)計(jì)和制造周期，良好的維和整體素質(zhì)，高需求快速設(shè)計(jì)變更，已成為模具行業(yè)的瓶頸1。這是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)豐富的模具制造者。一般來說，在當(dāng)今的塑料行業(yè)中注射成型是最重要的聚合物加工業(yè)務(wù)之一。在所有的塑料中大約有三分之一的塑料轉(zhuǎn)換成零件采用注射成型2。這是有很大的可能被制造業(yè)首選的工藝之一，因?yàn)樗a(chǎn)的復(fù)雜形狀塑料部件具有良好的尺寸準(zhǔn)確度和極短的周期時(shí)間3。典型的例子是計(jì)算機(jī)顯示器和移動(dòng)電話產(chǎn)品的腸衣和外殼，其中有一個(gè)殼薄功能。這些產(chǎn)品往往會(huì)變得更輕，更薄，更小。因此，產(chǎn)品的內(nèi)部組件必須放進(jìn)外殼中，它的體積更小。增加外殼的內(nèi)部空間的一種方法是減少壁體的厚度。然而，注塑操作會(huì)變得更加困難，因?yàn)樗芗谋诤褡兊酶?。這是因?yàn)橹卮舐N曲缺陷將出現(xiàn)。為了減少這一重大缺陷，關(guān)于測(cè)試過程的有效因素是必需的。一個(gè)尺寸：120 x 50毫米，1毫米厚度的薄板將被生產(chǎn)出來。它是用于測(cè)試盡量減少翹曲缺陷的影響因素。首先，編造注塑模具是必要的。在此之后，模具將要被組裝到注塑機(jī)上。當(dāng)薄板被生產(chǎn)出來后將會(huì)用于通過采用田口方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來測(cè)試翹曲問題的影響因素。2制造在制作模具時(shí)，一些準(zhǔn)備是必要的。這臺(tái)機(jī)器現(xiàn)有的能力是可以進(jìn)行教學(xué)探討。在制備模具的過程中需要使用的機(jī)器有打孔機(jī)，銑床，磨床。注塑成型機(jī)也需要用于生產(chǎn)產(chǎn)品。已經(jīng)被使用過的機(jī)器是BOY 22D。此外，它也需要尋找和購(gòu)買能夠和注塑機(jī)配合的模架。1050鋁硅碳鋼已經(jīng)被選定為模具的基料。由于一些部件如頂針，定位圈，澆口套，水路口及彈簧不包括在模架中，這些組件是獨(dú)立購(gòu)買的。已經(jīng)被使用的塑料材料是ABS。3.模具設(shè)計(jì)有四種設(shè)計(jì)概念可以在這個(gè)項(xiàng)目中使用。這些設(shè)計(jì)概念的描述如下：(a) 三板模具有兩個(gè)單腔分型線。(b) 雙板模具有一個(gè)沒有澆注系統(tǒng)的單腔分型線。(c) 雙板模具有一個(gè)有澆注系統(tǒng)的雙腔分型線，并且在型腔中有推桿。(d) 雙板模具有一個(gè)有澆注系統(tǒng)的雙腔分型線，并且在型腔中沒有推桿。由于該項(xiàng)目在預(yù)算中有限制，模架的類型已經(jīng)被選定為雙板模具，而不是三板模具。在兩板模具的設(shè)計(jì)概念中，概念d已經(jīng)被選定。這是因?yàn)楦舃是非生產(chǎn)性的，而概念c在推出產(chǎn)品時(shí)可能損壞產(chǎn)品。一般來說，二板模具由八個(gè)板塊組成，并且這有它們的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，分別為。已經(jīng)被選擇的模架必須立足于將被使用的注塑機(jī)規(guī)格。在這個(gè)項(xiàng)目中，標(biāo)準(zhǔn)的250毫米250毫米模架已經(jīng)被使用了，并且它的板尺寸如表1所示。表1模板尺寸板尺寸寬x高x厚（毫米）頂部夾板 1250 X 250 X 25腔板x1200 X 250 X 40核心板x1200 X 25O X 4O側(cè)板 237 X 250 X 70推桿固定板x1120 X 250 x I5推板x1120 X 250 X 20底部夾緊板x1250 X 250 X 25在這些被列于表1的板中，只有腔板板塊和核心板塊需要設(shè)計(jì)。其它的板塊只需要基于注塑機(jī)的規(guī)格和組件的尺寸。產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)之間是相對(duì)的。由于這個(gè)項(xiàng)目是確定了有效的因素，可以為一個(gè)薄殼功能最大限度地降低了翹曲缺陷，已經(jīng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品是一個(gè)尺寸為120毫米X50毫米X1毫米的板塊。對(duì)于模架，型腔，可以生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是在核心板塊上設(shè)計(jì)的。由于在核心板塊上足夠的空間，可以設(shè)計(jì)有澆注系統(tǒng)的兩腔。這種設(shè)計(jì)在型腔部分沒有推桿，而且只有用拉料桿可以推出產(chǎn)品。這將會(huì)避免產(chǎn)品的損壞。通風(fēng)口的設(shè)計(jì)是重要的，因?yàn)樗墓δ苁钱?dāng)模具閉合時(shí)釋放型腔里的空氣。如果空氣被困在模具里面將會(huì)發(fā)生缺料現(xiàn)象。圖1顯示了在這個(gè)項(xiàng)目中通風(fēng)孔的設(shè)計(jì)。圖.1.通風(fēng)孔設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)是設(shè)計(jì)階段要考慮的另一個(gè)階段。它是用來在塑料產(chǎn)品推出模具前固化塑料制品。圖2和3分別顯示了在這一項(xiàng)目中為腔板和核心板設(shè)計(jì)的冷卻通道。圖.2.型腔板冷卻通道的設(shè)定 圖.3.型芯板冷卻通道的設(shè)定在這個(gè)項(xiàng)目中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的薄板。因此，模具可以通過使用銑床，鉆孔機(jī)和研磨機(jī)來制作。4.模具制造在模具中還有一些部分需要進(jìn)行加工。這涉及高精度和準(zhǔn)確度的過程。因此，它需要熟練的模具制造者。以下為每個(gè)模具零件的加工過程。4.1頂部夾板Part 1：鉸直徑為16mm的通孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆通孔 直徑為15.5的鉆子Step5鉸孔 直徑為16的鉸刀刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速330rpmPart 2：攻絲M6的孔(鉆機(jī))操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆2個(gè)12mm深的孔 直徑為5的鉆子Step5攻絲孔 M6的攻絲機(jī)刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速1000rpmPart 3：擴(kuò)孔直徑為40mm深度為14.8mm（銑床）操作說明 工具Step1標(biāo)記直徑35和45的圓 圓規(guī)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3在直徑35的標(biāo)記處銑14.8mm深的孔 直徑10的立銑刀Step4在直徑40的標(biāo)記處鉆14.8mm深的孔 鉆頭刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速820rpm；切深，2mm粗和0.8mm的精加工。圖4顯示了頂部夾板需要被加工的部分。注意在Part1,Part2和Part3中的第一步標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)記圈是在進(jìn)行下一步之前同一時(shí)間內(nèi)完成的。圖.4.頂部夾板需要加工的部分4.2型腔板Part1：鉸直徑為16mm的通孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆通孔 直徑15.5鉆Step5鉸孔 直徑為16的鉸刀刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速330rpmPart 2：鉆直徑為8mm的通孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆2個(gè)直徑為板寬一半的孔 直徑為8的鉆子 Step5轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面 Step6在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step7以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step8鉆2個(gè)通孔 直徑為8的鉆子 刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速640rpmPart 3：攻絲1/4孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊Step2鉆2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子Step3攻絲孔 1/4攻絲機(jī)Step4轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面Step5在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step6鉆另2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子Step7攻絲孔 1/4攻絲機(jī)刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速460rpm圖5顯示了型腔板需要加工的部分。注意第一部分和第二部分中的第一步標(biāo)志點(diǎn)是在著手進(jìn)行下一步之前同時(shí)完成的。 圖.5.型腔板需要加工的部分4.3型芯板Part 1：鉆直徑為8mm的通孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆2個(gè)直徑為板寬一半的孔 直徑為8的鉆子 Step5轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面 Step6在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊Step7以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆 Step8鉆2個(gè)通孔 直徑為8的鉆刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速640rpmPart 2：攻絲1/4孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊Step2鉆2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子Step3攻絲孔 1/4攻絲機(jī)Step4轉(zhuǎn)動(dòng)盤到對(duì)面Step5在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step6鉆另2個(gè)深度為15mm的孔 直徑為11的鉆子Step7攻絲孔 1/4攻絲機(jī)刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速460rpmPart 3：擴(kuò)孔直徑為32mm深度為10mm（銑床）操作說明 工具Step1標(biāo)記4個(gè)直徑28和32的圓 圓規(guī)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3在直徑28的標(biāo)記處銑10mm深的孔 直徑10的立銑刀Step4在直徑32的標(biāo)記處鉆10mm深的孔 鉆頭刀具，高速鋼，主軸轉(zhuǎn)速820rpm；切深，3mm粗和1mm的精加工。Part 4：創(chuàng)建產(chǎn)品的型腔（銑床）操作說明 工具Step1標(biāo)記型腔的面積 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3銑2個(gè)120mm X 50mm X1mm的型腔 直徑3的立銑刀 Step4銑型腔邊界的錐度 8的錐形銑刀Step5銑澆道 半徑為3的球形銑刀刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速2700rpm；切削深度，每次切0.5mm。Part 5：鉸直徑為6mm的通孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆通孔 直徑5.8的鉆Step5鉸孔 直徑為6的鉸刀刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速880rpm.圖6顯示了型芯板需要加工的部分。注意第一部分，第三部分，第四部分和第五部分中的第一步標(biāo)記點(diǎn)和標(biāo)記圓是在著手進(jìn)行下一步之前同時(shí)完成的。磨床是用來生產(chǎn)通風(fēng)口的。圖.6.型芯板需要加工的部分4.4推板Part 1：鉸直徑為6mm的通孔，鉆直徑為11mm，深度為6mm的埋頭直孔（鉆機(jī)）操作說明 工具Step1標(biāo)記點(diǎn) 高度計(jì)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3以標(biāo)記點(diǎn)為中心 中心鉆Step4鉆通孔 直徑為5.8的鉆子Step5鉆6mm深的埋頭直孔 直徑為11的鉆子Step6鉸通孔 直徑為6的鉸刀刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速880rpm/460rpm.圖7顯示了推板需要加工的部分。圖.7.推板需要加工的部分4.5底部夾板Part 1：擴(kuò)直徑為55mm的通孔（銑床）操作說明 工具Step1標(biāo)記直徑50和55的圓 圓規(guī)Step2在機(jī)床工作臺(tái)上夾緊板塊 Step3在直徑50的標(biāo)記處銑通孔 直徑10的立銑刀Step4在直徑55的標(biāo)記處鉆到底 鉆頭刀具，高速鋼；主軸轉(zhuǎn)速820rpm；切削深度，每次切3mm.圖8顯示了底部夾板要加工的部分。 圖.8.底部夾板需要加工的部分完成加工過程之后，所有的模板被組裝在一起。每塊模板在板的一個(gè)角落都分別有一個(gè)基準(zhǔn)面。所有的板面在基準(zhǔn)面上都相互垂直。在組裝模具時(shí)，所有的面都必須對(duì)齊參考基準(zhǔn)面。換句話說，所有的板塊基準(zhǔn)面都必須在同一角落。模具組裝完成之后，螺栓和鉤子是用來把模具掛到注塑機(jī)區(qū)去。它是一個(gè)接一個(gè)的安裝。模具用螺栓被嚴(yán)密地固定在機(jī)器里，防止它從機(jī)器中滑落。5.測(cè)試和修改模具當(dāng)嘗試運(yùn)行模具之后，大部分生產(chǎn)出的產(chǎn)品會(huì)有充填不足的缺陷。塑料材料不能到達(dá)產(chǎn)品的角落。這種缺陷也許是由排氣不足和空氣被困在模具中引起的。因此，模具上已經(jīng)作出的修改會(huì)增加型腔角落的模具的排氣。最后，這種修改會(huì)成功地生產(chǎn)出沒有充填不足缺陷的產(chǎn)品。6.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程為了通過減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)來確定影響因素中的最佳設(shè)置參數(shù)，選擇了田口方法。因此，選擇的因素將會(huì)影響翹曲，選擇的因素級(jí)別和選擇的正交陣列(OA)基于田口方法是必要的。最佳的設(shè)置參數(shù)將會(huì)生產(chǎn)出一個(gè)最低翹曲的產(chǎn)品。6.1選擇的因素根據(jù)該雜志，有幾個(gè)可能的因素能影響到薄板的翹曲缺陷，分別是：填充時(shí)間，模具溫度，澆口尺寸，熔融溫度，保壓壓力和保壓時(shí)間4。由于模具的設(shè)計(jì)不同于雜志，所以澆口尺寸因素被去除。模具溫度也被去除，因?yàn)橛捎诃h(huán)境的溫度，所以模具溫度難以控制。最后，另外四個(gè)因素都被選中。這幾個(gè)因素是：熔融溫度，填充時(shí)間，保壓壓力和保壓時(shí)間。6.2選擇因素級(jí)別每個(gè)因素有三個(gè)級(jí)別將會(huì)采用田口方法。這是因?yàn)槿绻x的因素對(duì)產(chǎn)品有顯著的影響，我們或許能夠在低，中，高值中選擇，而不是僅僅只有低和高值被選擇。根據(jù)雜志建議選擇因素每個(gè)級(jí)別參數(shù)見表2.表2選擇因素的三個(gè)級(jí)別參數(shù)因素級(jí)別1 級(jí)別2