U盤套的塑料模設(shè)計(jì)

1、 u盤套的塑料模設(shè)計(jì)姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 中文摘要 本課題主要是針對(duì)u盤套子的模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行工藝的分析和比較，最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)模具的澆注系統(tǒng)、模具成型不封的結(jié)構(gòu) 、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)，同時(shí)并簡(jiǎn)單的編制了模具的加工分析和加工工藝。通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。根據(jù)題目設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是u盤套子的模具設(shè)計(jì)。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來(lái)生產(chǎn)u盤套子塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高生產(chǎn)量。針對(duì)u盤套子的具體結(jié)構(gòu)，該模具上側(cè)澆口的單分型面注塑模。通過(guò)模具設(shè)計(jì)表明該模具能達(dá)到u盤套子的

2、質(zhì)量和加工工藝要求關(guān)鍵詞：u盤套子，塑料，模具，分型面，注塑機(jī)abstract this topic is intended for u disk cap mould design, through a process of analysis of plastic parts and comparisons, eventually designed a pair of plastic injection molding. the topics from the product structure processing, die structure, and gating system for

3、die and mould forming structures that do not seal, ejection systems, cooling systems, selection and relevant parameters of injection molding machine of verification, there is a detailed design, and simple preparation of mould processing analysis and processing techniques. show that the mold can be a

4、chieved through the entire design process as called for in the plastic part machining processes. according to title design is the main task of u disk cap mold design. is design a pair of plastic injection molds to production u disk cap plastic products, automate to increase production capacity. u di

5、sk specific structure of the cap, the mold parting surfaces of side gate on injection molding. through the design of the die indicates that the die can reach u disk represented quality and production process requirements.key words: u the cap, plastic, mould, parting surfaces, plastic injection moldi

6、ng machine目錄第一章 課題簡(jiǎn)介.41.1國(guó)內(nèi)外模具技術(shù)發(fā)展.41.2 課題分析.5 1.3塑料模具產(chǎn)品的基本知識(shí)及技術(shù)應(yīng)用.6第二章 塑料的工藝性.72.1 塑件材料的特性.72.2工藝性分析.82.3塑料成型工藝性能分析.82.4結(jié)構(gòu)工藝性分析.10第三章 注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核.123.1 注射機(jī)的類型及選用.123.2工藝參數(shù)的確定.123.3常用注射機(jī).123.4注射機(jī)的選用與校核.13第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).154.1 注射模的選用.154.2 型腔數(shù)的確定.164.3 成型零件設(shè)計(jì).174.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì).204.5推出機(jī)構(gòu)計(jì)算.224.6 結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì). 234.7

7、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì).234 .8排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì).24第五章 基于ug的模具設(shè)計(jì)過(guò)程 .285.1調(diào)入模型、設(shè)置收縮率.285.2設(shè)置模具坐標(biāo)和工件 .29 5.3型線面分割產(chǎn)生分型線.305.4編輯分形段 .31 5.5創(chuàng)建分型面.315.6抽取型腔和型芯區(qū)域365.7創(chuàng)建型腔和型芯375.8型腔布局385.9調(diào)入標(biāo)準(zhǔn)模架395.10加載標(biāo)準(zhǔn)件定位圈（法蘭）.405.11加載標(biāo)注件唧嘴（主流道襯套）.415.12加載頂針.425.13頂針建腔.445.14修剪頂針.445.15創(chuàng)建澆口.445.16模具總裝圖.48參考文獻(xiàn).49致謝.50第一章 課題簡(jiǎn)介1.1模具發(fā)展的現(xiàn)狀 目前，我們塑料模具行業(yè)趨大

8、型化，而且精度將越來(lái)越高，10年前，精密塑料模具的精度一般為5um，現(xiàn)在已達(dá)2-3um。不久，1um精度的模具將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度就要求在1um以下。這就要求發(fā)展超精加工。隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術(shù)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，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，已十分普遍。國(guó)內(nèi)熱流道模具也已經(jīng)生產(chǎn)，有些企業(yè)已達(dá)30%左右。氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型工藝的模具將隨之發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)件將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮小模具制造

9、周期，而且能提高模具和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。由于人們的要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開發(fā)快速模具越來(lái)越引起人們的重視，例如研發(fā)研制各種超塑性材料來(lái)制作模具，用環(huán)氧 聚酯或在其中填充金屬 玻璃等增強(qiáng)制作簡(jiǎn)易模具。這類模具制造工藝簡(jiǎn)單，精度易控制，收縮率較小，價(jià)格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中 低熔點(diǎn)合金模具，噴涂成型模具，電鑄模。精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑料及造型和使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將一部發(fā)展?？焖倌＜?、快速?zèng)_頭等也將日益發(fā)展。另外采用計(jì)算機(jī)控制和操作的快速換模裝快速試模裝置也會(huì)得到發(fā)展和提高。 模具行業(yè)中壓鑄模的比

10、例將不斷提高。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，對(duì)壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來(lái)越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。1. 2塑料模的發(fā)展與背景塑料工業(yè)近20年來(lái)發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產(chǎn)量按體積計(jì)算已經(jīng)超過(guò)鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量的總和，塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航天航空等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。中國(guó)塑料模具發(fā)展速度相當(dāng)快。目前，塑料模具在整個(gè)

11、模具行業(yè)中所占比重約為30%。隨著中國(guó)汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來(lái)模具市場(chǎng)中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產(chǎn)銷量高速增長(zhǎng)，汽車模具潛在市場(chǎng)十分巨大。據(jù)介紹，在生產(chǎn)汽車時(shí)，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需200多件內(nèi)飾件模具，而制造保險(xiǎn)杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產(chǎn)能力看，目前滿足率僅約50%。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢(shì)所趨，預(yù)計(jì)2010年全國(guó)塑料門窗和塑管普及率將達(dá)到30%50%，塑料排水管市場(chǎng)占有率將超過(guò)50%，都會(huì)大大增加對(duì)模具的需求量。

12、應(yīng)該說(shuō)，塑料模具的應(yīng)用潛力是不可低估的。專家預(yù)測(cè)，大型、精密、設(shè)計(jì)合理的注塑模具將受到市場(chǎng)普遍歡迎。與全國(guó)塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長(zhǎng)三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國(guó)模具總產(chǎn)值中的比例也占到70。現(xiàn)在，這3個(gè)省份的不少企業(yè)已意識(shí)到塑模業(yè)的無(wú)限商機(jī)，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。最近，由杭州娃哈哈集團(tuán)精密機(jī)械制造公司研制的多腔防盜瓶蓋注塑模具通過(guò)浙江省省級(jí)鑒定。該模具采用的三次頂出強(qiáng)制脫模技術(shù)、平衡式熱流道系統(tǒng)、瓶蓋模通用模架具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，模具性能和質(zhì)量達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。據(jù)寧海模具協(xié)會(huì)介紹，去年以來(lái)，該縣積極鼓勵(lì)企業(yè)更新技術(shù)設(shè)備，全力推進(jìn)工藝和產(chǎn)品創(chuàng)新

13、，引導(dǎo)有條件的企業(yè)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)向研發(fā)、銷售高附加值模具拓展，大型注塑模具制造又有新的拓展，現(xiàn)已能夠生產(chǎn)成套的8千克雙缸洗衣機(jī)、汽車保險(xiǎn)杠、汽車整體儀表板、汽車內(nèi)飾件等大型成套模具和65英寸背投電視機(jī)殼模具。寧波躍飛模具有限公司經(jīng)營(yíng)部的一位工作人員告訴記者,今年他們廠接到有關(guān)塑模產(chǎn)品的訂單較上年有所增加。從有關(guān)部門了解到，余姚市恒利塑膠鋼模有限公司的手機(jī)面殼注塑模，寧?？h大鵬模具塑料有限公司的洗衣機(jī)洗滌脫水桶注塑模，黃巖精惠普模塑廠的32lcd前框注塑模，浙江亨達(dá)塑料模具有限公司用于集中空調(diào)的大型空調(diào)風(fēng)葉模，都達(dá)到了相當(dāng)高的水平，目前產(chǎn)銷形勢(shì)都不錯(cuò)。余姚模具城的數(shù)百家模具企業(yè)也不甘居后，圍繞汽車內(nèi)

14、外飾件、儀表板等大型精密塑料模具和以吸塵器、水暖器材、電動(dòng)工具、防偽包裝容器、小家電等為品牌的專業(yè)模具大做文章，同時(shí)以發(fā)展精密塑料模具為主導(dǎo)，積極向“高、精、尖、難、長(zhǎng)壽命”塑料模具產(chǎn)品進(jìn)軍。黃巖模具產(chǎn)業(yè)為了做大做強(qiáng)，也正積極籌建現(xiàn)代化的模具園區(qū)，規(guī)劃將傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)向高科技塑料模具園區(qū)發(fā)展。然而，塑料模具盡管成為時(shí)下最為誘人的“奶酪”，但櫻桃好吃樹難栽。由于塑料零配件形狀復(fù)雜、設(shè)計(jì)靈活，對(duì)模具材料、設(shè)計(jì)水平及加工設(shè)備均有較高要求，并不是人人都可以輕易涉足的。專家認(rèn)為，目前中國(guó)與國(guó)外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)

15、應(yīng)向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結(jié)果檢驗(yàn)等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約。面對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與高質(zhì)量制品的挑戰(zhàn)，中國(guó)塑模企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測(cè)以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國(guó)際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問(wèn)題。1.3塑料模具產(chǎn)品的基本知識(shí)及技術(shù)應(yīng)用種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，它主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸

16、模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤?、不同尺寸的系列塑件。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具以及塑膠模具1、近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比

17、例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。2、模具的一般定義：在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。3、注塑過(guò)程說(shuō)明：模具是一種生產(chǎn)塑料制品的工具。它由幾組零件部分構(gòu)成，這個(gè)組合內(nèi)有成型模腔。注塑時(shí)，模具裝夾在注塑機(jī)上，熔融塑料被注入成型模腔內(nèi)，并在腔內(nèi)冷卻定型，然后上下模分開，經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開模具，最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑，整個(gè)注塑過(guò)程是循環(huán)進(jìn)行的。4、模具的一般分類：可分為塑膠模具及非塑膠模具：（1）非塑膠模具有：鑄造模、鍛

18、造模、沖壓模、壓鑄模等。 a鑄造模水龍頭、生鐵平臺(tái) b鍛造模汽車身 c沖壓模計(jì)算機(jī)面板 d壓鑄模超合金，汽缸體 （2）塑膠模具根據(jù)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)產(chǎn)品的不同又分為： a注射成型模電視機(jī)外殼、鍵盤按鈕（應(yīng)用最普遍） b吹氣模飲料瓶 c壓縮成型模電木開關(guān)、科學(xué)瓷碗碟 d轉(zhuǎn)移成型模集成電路制品 e擠壓成型模膠水管、塑膠袋 f熱成型模透明成型包裝外殼 g旋轉(zhuǎn)成型模軟膠洋娃娃玩具 注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的，作為注射成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量精度、制造周期以及注射成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水

19、平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。 注塑模具是由若干塊鋼板配合各種零件組成的，基本分為： a 成型裝置（凹模，凸模） b 定位裝置（導(dǎo)柱，導(dǎo)套） c 固定裝置（工字板，碼模坑） d 冷卻系統(tǒng)（運(yùn)水孔） e 恒溫系統(tǒng)（加熱管，發(fā)熱線） f 流道系統(tǒng)（唧咀孔，流道槽，流道孔） g 頂出系統(tǒng)（頂針，頂棍）5、根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將模具分為三類： （1） 大水口模具：流道及澆口在分模線上，與產(chǎn)品在開模時(shí)一起脫模，設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單，容易加工，成本較低，所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。 （2） 細(xì)水口模具：流道及澆口不在分模線上，一般直接在產(chǎn)品上

20、，所以要設(shè)計(jì)多一組水口分模線，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，加工較困難，一般要視產(chǎn)品要求而選用細(xì)水口系統(tǒng)。 （3）熱流道模具：此類模具結(jié)構(gòu)與細(xì)水口大體相同，其最大區(qū)別是流道處于一個(gè)或多個(gè)有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里，無(wú)冷料脫模，流道及澆口直接在產(chǎn)品上，所以流道不需要脫模，此系統(tǒng)又稱為無(wú)水口系統(tǒng)，可節(jié)省原材料，適用于原材料較貴、制品要求較高的情況，設(shè)計(jì)及加工困難，模具成本較高。熱流道系統(tǒng)，又稱熱澆道系統(tǒng)，主要由熱澆口套，熱澆道板，溫控電箱構(gòu)成。我們常見的熱流道系統(tǒng)有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔，它適用單一腔單一澆口的塑料模具;多點(diǎn)熱澆口是通過(guò)熱澆道板把熔融料分枝

21、到各分熱澆口套中再進(jìn)入到型腔，它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具.流道系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) （1）無(wú)水口料，不需要后加工，使整個(gè)成型過(guò)程完全自動(dòng)化，節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。 （2）壓力損耗小。熱澆道溫度與注塑機(jī)射嘴溫度相等， 避免了原料在澆道內(nèi)的表面冷凝現(xiàn)象，注射壓力損耗小。 （3）水口料重復(fù)使用會(huì)使塑料性能降解，而使用熱流道系統(tǒng)沒(méi)有水口料，可減少原材料的損耗，從而降低產(chǎn)品成本。在型腔中溫度及壓力均勻，塑件應(yīng)力小，密度均勻，在較小的注射壓力下，較短的成型時(shí)間內(nèi)，注塑出比一般的注塑系統(tǒng)更好的產(chǎn)品。對(duì)于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能顯示其優(yōu)勢(shì)，而且能用較小機(jī)型生產(chǎn)出較大產(chǎn)品。 （4）熱噴嘴采用標(biāo)準(zhǔn)化

22、、系列化設(shè)計(jì)，配有各種可供選擇的噴嘴頭，互換性好。獨(dú)特設(shè)計(jì)加工的電加熱圈，可達(dá)到加熱溫度均勻，使用壽命長(zhǎng)。熱流道系統(tǒng)配備熱流道板、溫控器等，設(shè)計(jì)精巧，種類多樣，使用方便，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。熱流道系統(tǒng)應(yīng)用的不足之處 （1）整體模具閉合高度加大，因加裝熱澆道板等，模具整體高度有所增加。 （2）熱輻射難以控制，熱澆道最大的毛病就是澆道的熱量損耗，是一個(gè)需要解決的重大課題。 （3）存在熱膨脹，熱脹冷縮是我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要考慮的問(wèn)題。 （4）模具制造成本增加，熱澆道系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配件價(jià)格較高，影響熱澆道模具的普及。 第二章 塑料的工藝性2.1 塑件尺寸分析1.外形尺寸 該塑件壁厚均勻尺寸不大。塑料熔體的流程不長(zhǎng)，適用于

23、住注塑成型，零件尺寸見圖1。 圖1 塑件圖2.制件材料的分析（1）使用性能 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)性能較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，有良好的加工性和染色性（2）成形性能 無(wú)定形塑料；吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%（質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥；流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右；模具設(shè)計(jì)中要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。2.2 abs材料分析abs是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成.每種單體都具有不同特性: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、高光潔度及高強(qiáng)度.從形態(tài)上看,abs是非結(jié)晶性材料.三中單

24、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)是聚丁二烯橡膠分散相.abs的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu).這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性,并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的abs材料.這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性,例如從中等到高等的抗沖擊性,從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等.abs材料具有超強(qiáng)的易加工性,外觀特性,低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。abs塑料表面不可接觸受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品，否則會(huì)引起應(yīng)力開裂。此外，abs的缺點(diǎn)是耐熱性不高，低介電強(qiáng)度，低拉伸率，熱變形溫度為93，脆化溫度為-27,使用的溫度范圍為-

25、40100，而且abs的耐氣候性也差，紫外線作用下容易氧化降解，從而會(huì)導(dǎo)致制件變硬發(fā)脆。2.3 塑料成型工藝性能分析塑料成型工藝特性是塑料在成型加工過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的特有性質(zhì)，下面，對(duì)注塑材料abs工藝特性進(jìn)行分析：1、收縮性：塑料從溫度較高的模具中取出冷卻到室溫后，其尺寸或體積會(huì)發(fā)生收縮變化，這種性質(zhì)稱為收縮性。收縮性的的大小以單位長(zhǎng)度塑件收縮量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，稱為收縮率。一般對(duì)于大型模具的收縮率計(jì)算，我們采用實(shí)際收縮率進(jìn)行計(jì)算：ss=a-b/b100% （ss:實(shí)際收縮率；a:模具或塑件在成型溫度時(shí)的尺寸；b：塑件在室溫時(shí)的尺寸；c：模具在室溫時(shí)的尺寸） 對(duì)我所設(shè)計(jì)的零件屬于小型的模具，所

26、以采用sj=c-b/b%（sj：為計(jì)算收縮率） 由于本次畢業(yè)設(shè)條件的原因，沒(méi)有辦法自己去測(cè)量出：c b 值。于是我們通過(guò)查找資料塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)附錄b 常用塑料的收縮率，可得：abs塑料成型收縮率為：0.003-0.008，由于塑件的結(jié)構(gòu)，模具的結(jié)構(gòu)，成型工藝條件等都會(huì)影響塑料的收縮率變化。我們?nèi)∫粋€(gè)相對(duì)平均值：0.005。2、流動(dòng)性：塑料在一定的溫度、壓力作用充填模具開腔的能力，稱為塑料的流動(dòng)性。塑料的流動(dòng)性差，就不容易充滿開腔，易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺陷。但流動(dòng)性太好，又會(huì)在成型時(shí)主生嚴(yán)重的飛邊。abs材料屬于熱塑性塑料，分子成線型，具有良好的流動(dòng)性。其次：料溫，壓力，模具結(jié)構(gòu)都會(huì)影響

27、塑料的流動(dòng)及充模能力。3、吸濕性：吸濕性是指塑料對(duì)水分的親疏程度。按吸濕或粘附水分能力的大小分類，abs塑料屬于吸濕性塑料，吸水率為:0.05%-0.5%。在注塑成型過(guò)程中比較容易發(fā)生水降解，成型后塑件上出現(xiàn)氣泡，銀絲與斑紋等缺陷。因此，在成型前必須進(jìn)行干燥處理。一般干燥溫度取80-90，干燥時(shí)間為兩小時(shí)。4、熱敏感性：塑料的化學(xué)性質(zhì)對(duì)熱量的敏感程度稱為熱敏性。熱敏性塑料在成型過(guò)程中很容易在不太高的溫度下發(fā)生熱分解、熱降解，從而影響到塑件的性能，色澤和表面質(zhì)量等，另處，塑料熔體發(fā)生熱分解或熱降解時(shí)，會(huì)釋放出一些揮發(fā)性氣體，這些氣體一般具有腐蝕性，或有毒，不管是對(duì)人，還是模具都會(huì)造成一定的影響。

28、abs塑料成型溫度為210-250，經(jīng)查中國(guó)人力資源專家網(wǎng)提供的材料編經(jīng)驗(yàn)值得，到達(dá)260變色，于料溫達(dá)到280時(shí)，塑料出現(xiàn)分解。于是注塑成型是，一般取210-250。 綜上所述：abs收縮比較大，成型收縮后，對(duì)型芯具有比較大的包裹力，為方便塑件順利脫模，應(yīng)將脫模斜度設(shè)計(jì)為較大值：型腔30130，型芯3040。abs溶融時(shí)具有良好的流動(dòng)性；較低的熱敏性；屬于吸濕性塑料，于是在成型是需要控制好，成型溫度，壓力，注射前的干燥處理等。具體參數(shù)見表。表1 abs材料性能、工藝參數(shù)表密 度1.05拉伸強(qiáng)度3349收縮率0.0030.008拉伸彈性模量1.8熔 點(diǎn)130160彎曲強(qiáng)度80熱變形溫度（45n

29、/cm2）6598彎曲彈性模量1.4壓縮強(qiáng)度1839模具溫度2570缺口沖擊強(qiáng)度1120噴嘴溫度180190硬 度r6286中段溫度210230外 觀微黃色或白色不透明后段溫度200220吸水率0.050.5干燥溫度8090特 點(diǎn)耐熱、表面硬度高，尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)、易成型加工，可渡鉻注射壓力70100mpa塑化形式螺桿式柱塞式干燥時(shí)間2h保壓壓力30-80mpa背壓壓力3-20mpa比 重1.05注塑時(shí)間3-5s保壓時(shí)間10-30s2.4結(jié)構(gòu)工藝性分析為了獲得優(yōu)質(zhì)的塑件制件，除了合理的選用塑件的原材料外，還必須塑件的結(jié)構(gòu)工藝性，這樣不僅可使成型工藝順利進(jìn)行，而且還能滿足塑件和模具的經(jīng)濟(jì)性要求，

30、所以我們?cè)谒芗Y(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)尺寸精度及精度、表面粗糙脫模斜度進(jìn)行分析。（1）尺寸及精度分析 工程塑料模塑件尺寸公差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（gb/t14486-1993），塑件尺寸公差等級(jí)分為7級(jí)，每一級(jí)又分為a、b兩部分，a為不受模具活動(dòng)部分影響尺寸公差，b為受模具活動(dòng)部分影響尺寸公差；該標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差值，上下偏差可根據(jù)塑件的配合性質(zhì)來(lái)分配。根據(jù)精度選用表查得abs一般精度的為mt3，然后在塑件公差值表查得相應(yīng)的公差值（2）表面粗糙分析 塑件的表面粗糙度是決定表面質(zhì)量的主要因素。塑件的表面粗糙度主要與模具型腔表面的粗糙度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)。模具表面的粗糙度數(shù)值要比塑件低12級(jí)。塑件表面粗糙度ra一般為

31、0.80.2m。模具在使用過(guò)程中，由于型腔磨損而使表面粗糙度數(shù)值不斷加大，所以隨時(shí)給予拋光復(fù)原。透明塑件要去型腔額型芯表面粗糙度相同，而不透明塑件則根據(jù)使用情況來(lái)決定它們的表面粗糙度該塑件表面粗糙度為4m.（3）脫模斜度分析 由于塑件在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮，因此在脫模前會(huì)緊緊包住型芯或型腔中的凸起部分。為了便于脫模，防止塑件在脫模時(shí)劃傷、擦毛等。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮與脫模方向平行的塑件內(nèi)外表面具有一定的脫模斜度，塑件上脫模斜度大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率大小、摩擦系數(shù)大小、塑件壁厚和幾何形狀有關(guān)。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模斜度大；形狀愈復(fù)雜或成型孔較多的塑件取較大的脫模斜度；塑件孔高度愈高、孔愈深，則取較小

32、的脫模斜度；壁厚增加，內(nèi)孔包住型芯，脫模斜度也應(yīng)大些。在取脫模斜度時(shí)，對(duì)型腔尺寸應(yīng)以大端為基準(zhǔn)，斜度取向小端方向；對(duì)型芯尺寸應(yīng)以小端為基準(zhǔn)，斜度取向大端方向。查得常用塑件的脫模斜度表abs型腔脫模斜度為30130，型芯脫模斜度3040。第三章 注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核3.1 選用注射機(jī)的方法和原則 1、使用現(xiàn)有設(shè)備，使塑料、塑件、注射模及注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍內(nèi)，調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 2、根據(jù)每次成型件數(shù)按滿足最大注射量、鎖模力、經(jīng)濟(jì)性等要求選擇合適的注射機(jī)，確定注射機(jī)，調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。3.2 注射機(jī)的種類和應(yīng)用范圍

33、注塑機(jī)按照注射裝置和鎖模裝置的排列方式，可分為立式、臥式和角式注射機(jī)。其各自的特點(diǎn)如下：(1)立式注塑機(jī)注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線呈一直線垂直排列。優(yōu)點(diǎn)：占地少。模具拆裝方便，便于安裝嵌件。缺點(diǎn)：重心高，加料困難;推出的塑件要手工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；容積較小。(2)臥式注塑機(jī)注射裝置和鎖模機(jī)構(gòu)的軸線呈一直線水平排列，使用廣泛。優(yōu)點(diǎn)：重心低，穩(wěn)定；加料、操作及維修方便；塑件可自行脫落，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)：模具安裝困難，嵌件安裝不穩(wěn)，機(jī)器占地較大。(3)角式注塑機(jī)注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線相互垂直排列。優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)介于立式注射機(jī)和臥式注射機(jī)之間。特別適用于中心不允許有澆口痕跡的平面塑件。3.3 常用注

34、射機(jī)1、xs-z-60型注射機(jī)：注射量為60cm2的柱塞式塑料注射成型機(jī)，其主要參數(shù)如表2表2 xs-z-60型注射機(jī)主要參數(shù)額定注射量60cm3注射壓力122mpa鎖模力500kn最大成型面積130cm2最大開模行程180mm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm噴嘴圓弧半徑12mm噴嘴孔直徑4mm模板尺寸330mmx440mm拉桿空間190mmx300mm定位孔直徑：550.062.xs-yz-125型注射機(jī)：注射量為125 cm3的柱塞式塑料注射成型機(jī)其主要參數(shù)如表3表3 xs-yz-125型注射機(jī)的主要參數(shù)：額定注射量125cm3注射壓力120mpa鎖模力900kn最大成型面積32

35、0cm2最大開模行程300mm最大模具厚度300mm最小模具厚度200mm噴嘴圓弧半徑12mm噴嘴孔直徑4mm模板尺寸428mmx528mm拉桿空間260mmx290mm定位孔直徑：1000.0543.4 注射機(jī)的選用與校核1、根據(jù)塑件的大小和實(shí)際常用的注射機(jī)，注射端蓋塑件選用xs-z-60柱塞式注射機(jī)，外形如圖2所示。圖2選用xs-z-60柱塞式注射機(jī)的原因：塑件為u盤套，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，體積為0.55785cm3,選擇一模八腔，假設(shè)澆道凝料為20 cm，總體積為48cm3,xs-z-60型注射機(jī)的額定注射量為60cm3，而xs-yz-125型注射機(jī)的額定注射量為125cm3，所以選用x

36、s-z-60柱塞式注射機(jī)，還有數(shù)據(jù)以下校核。2、注射機(jī)參數(shù)的校核1）、最大注射量的校核注射機(jī)的額定注射量為60 cm3 塑件體積：0.55785 cm3，每次成型8個(gè)塑件。假設(shè)澆道凝料為20 cm3實(shí)際注射量=0.55785x8+20=24.4628cm360x80%=48 cm3最大注射量滿足要求。2）、注射壓力的校核abs塑料的注射壓力為7090mpa，取80mpa；xs-z-60注射機(jī)的注射壓力為120mpa注射機(jī)的注射壓力滿足要求。3）、鎖模力的校核注射機(jī)的鎖模力為500kn；abs塑料的注射壓力為7090mpa，取80mpa；單個(gè)塑件在分型面上的投影面積為1.6 cm2澆道凝料為20

37、cm2注射時(shí)模具的膨脹力=（1.6x8+20）x80=262.4kn500kn鎖模力滿足要求。4）、最大注射成型面積的校核xs-z-60型注射機(jī)的最大注射成型面積為130cm2單個(gè)塑件在投影面上的面積為1.6cm2澆道凝料為20cm2注射時(shí)模具的成型面積為=（1.6x8+20）=32.8cm2130cm2最大注射成型面積滿足要求。第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、1型腔數(shù)目和分布1、確定型腔數(shù)目時(shí)要考慮的因素：1. 滿足注射機(jī)的最大注射量2. 鎖（合）模力3. 塑件精度4. 經(jīng)濟(jì)性1）按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量。n8 2) 按注射機(jī)的額定合模力確定型腔數(shù) n123)按制品的精度要求確定型腔數(shù)因?yàn)樗?/p>

38、件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且成型精度不是很高，塑件尺寸較小。綜合以上幾方面，由于塑件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，且生產(chǎn)批量大，所以應(yīng)使用多型腔模具。綜合分析本設(shè)計(jì)采用一模八腔、平衡布置。這樣模具的尺寸較小，生產(chǎn)率高，塑件質(zhì)量可靠，成本較低。2、型芯和型腔型芯和型腔的結(jié)構(gòu) 型腔、型芯可分別有整體式和組合式兩種形式。 由于塑件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型腔加工容易，所以選用整體式型腔和組合式型芯，在定模板上直接加工型腔。 型芯的結(jié)構(gòu)采用組合式型芯型芯和型腔的尺寸 1）型腔徑向尺寸 abs塑件的精度一般為4級(jí)，塑件徑向尺寸8的公差值為0.42，模具最大磨損量取塑件公差的16；模具的制造公差約為0.14；取x=0.75，abs塑

39、料的收縮率在0.30.8，取0.5. 尺寸取7.89 2）型腔深度 塑件高度尺寸12的公差值為0.36，模具最大磨損量取塑件公差的16；模具的制造公差約為0.12；取x=0.5. 尺寸取11.97 3）型芯徑向尺寸 塑件徑向尺寸6的公差值為0.42，模具最大磨損量取塑件公差的16；模具的制造公差約為0.14；取x=0.75。abs的收縮率為0.30.8，取0.5.尺寸取5.984)型芯高度 塑件高度尺寸11的公差值為0.36。，模具最大磨損量取塑件公差的16；模具的制造公差約為0.08；取x=0.5。abs塑料的收縮率為0.30.8，取平均收縮率為0.5。尺寸取10.464.2澆注系統(tǒng)1、澆注

40、系統(tǒng)的作用與組成 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道，如圖3。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。 圖3澆道凝料2、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 組成澆注系統(tǒng)的零件有：澆口套、定位圈、拉料桿、定模板、動(dòng)模板。澆口套的結(jié)構(gòu)：使用xs-z-60注射機(jī)時(shí)定位孔直徑為100，與澆口套下部尺寸相差較大，所以選用定位圈與澆口套分離的結(jié)構(gòu)。1）澆口套的設(shè)計(jì)xs-z-60注射機(jī)的注射部分噴嘴球頭半徑為12，噴嘴直徑為4。如圖4，澆口套的材料選t10a碳素工具鋼，淬火處理hrc50-55 圖4澆口套2）定位圈的設(shè)計(jì) xs-z-60注射機(jī)的定位孔直徑為100。 定位圈的外徑取100，厚度1

41、5.定位圈的固定使用兩個(gè)m6內(nèi)六角螺釘和兩個(gè)銷。如圖5 定位圈的材料選用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼a3，不需熱處理。 圖5 定位圈3）拉料桿的設(shè)計(jì):由于結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且塑件體積較小，所以不使用拉料桿。 4）澆注系統(tǒng)的主流道 主流道由澆口套形成 主流道上端直徑為2.4，下端直徑取6，高度為65，錐角4。5） 澆注系統(tǒng)的分流道分流道由定模板形成，分流道的截面形狀常用梯形或u形，但考慮便于加工選圓形，一級(jí)分流道半徑取5，二級(jí)分流道半徑取2。如圖6 圖6 分流道6） 澆口系統(tǒng)的澆口澆口共有十種形式，按照塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用標(biāo)準(zhǔn)側(cè)澆口，形狀為矩形。側(cè)澆口寬度b=3,深度為t=0.5,長(zhǎng)度l= 。43推出機(jī)構(gòu)的作用和

42、種類 在注射成型的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。 注塑模的推出機(jī)構(gòu)有推桿、推管、推板三種形式。 由于塑件形狀簡(jiǎn)單為形外方殼，所以采用普通推出機(jī)構(gòu)中的推桿推出方式。每個(gè)制件用四根頂桿頂出，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出可靠。推桿如圖7 圖8 推出機(jī)構(gòu) 圖7 推板2） 復(fù)位桿復(fù)位桿的直徑選8，采用圓柱形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度由模板厚度和塑件的推出距離決定，取105，如圖8。推桿材料選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45號(hào)鋼，淬火處理，低溫回火，hrc45-50，表面粗糙度ra1.6，與動(dòng)模板的配合為間隙配合

43、h8f8。 圖8 復(fù)位桿3）推板導(dǎo)套材料選用碳素工具鋼t8a淬火處理hrc45至48，如圖9。 圖9 導(dǎo)套4）推板導(dǎo)柱材料選擇：碳素工具鋼t8a，如圖10. 熱處理為淬火處理硬度hrc52-55 圖10推板導(dǎo)柱、5）推板 推板的結(jié)構(gòu)如圖所示，長(zhǎng)、寬、厚分別250、150、20為采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼a3，如圖11。 圖11 推板 6） 固定螺釘選用m6內(nèi)六角螺釘，長(zhǎng)度為20，共8個(gè)。7）支承釘支承釘工作部分的直徑為20，高度為10。下面直徑12，材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理hb270-290，如圖12。 圖12支承釘4、4 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和組成合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)、定模合模時(shí)，正確地定位

44、和導(dǎo)向的零件。其作用有三： 1）定位作用：模具閉合后，保證動(dòng)、定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精度 2）導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成型零件的損壞。 3）承受一定的側(cè)壓：塑料熔體在充模過(guò)程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度低的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成 4）導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 選用導(dǎo)柱，導(dǎo)向部分直徑25，高度45，倒角高度5。材料選用碳素工具鋼t8a，淬火處理hrc45至48。表面粗糙度ra0.8如圖13。 圖13 導(dǎo)柱5）導(dǎo)套的設(shè)計(jì)選用臺(tái)肩型導(dǎo)套，導(dǎo)向部分直徑25，高度50，壁厚5，臺(tái)肩高度5。材料選用碳素工具鋼t8a，淬火處理hrc45至48，表面粗糙度ra0.8，如圖14。 圖14 導(dǎo)套 4.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：1）冷卻水孔應(yīng)盡量多