基于UG的遙控器下板注塑模具設(shè)計與制造

1、基于ug的遙控器下板注塑模具設(shè)計與制造目 錄第1章 緒論11.1 模具概述11.2三維數(shù)字化設(shè)計與制造21.2.1.三維數(shù)字化設(shè)計與制造的現(xiàn)狀21.2.2.三維數(shù)字化設(shè)計與制造的重要性31.3 本次研究的具體內(nèi)容4第2章 注塑工藝分析及注塑成型設(shè)備的選用62.1模具設(shè)計的一般步驟62.2 注塑工藝分析及注塑設(shè)備的選用82.2.1.塑料選擇82.2.2.塑件工藝性分析92.2.3.成型設(shè)備的選用13第3章 注塑模具的結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計163.1 注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計方案163.2 注塑模具零部件設(shè)計173.3.模具材料的選擇343.4基于ug生成裝配圖35第4章 成型零件的數(shù)字化加工364.

2、1.cad/cam技術(shù)的發(fā)展趨勢364.2.基于ug軟件數(shù)字化制造37總結(jié)40致謝41參考文獻(xiàn)42第1章 緒論1.1 模具概述在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具，通過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。模具是為批量生產(chǎn)產(chǎn)品服務(wù)的，是單件生產(chǎn)的、個性化非常強的裝備類產(chǎn)品。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無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。因為各種產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為鑄造模、

3、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。而近年來，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強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，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個設(shè)計合理的塑料件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。塑料模具作為模具行業(yè)的一種也將伴隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，目前在整個模具行業(yè)中占有極大的比例，已有40%左右，在未來幾年中還將保持較高速度發(fā)展。塑料模具包括為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的塑封模，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機械及包裝配套的多層、多腔、多材

4、質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，其中以注塑模具需求量最大，有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬噸；電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺；到2010年，在建材行業(yè)，塑料門窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達(dá)到50%。這些都會導(dǎo)致對注塑模具的需求量大幅度增長。而其中大型、精密、設(shè)計合理(主要針對薄壁制品)的注塑模具將得到市場的歡迎。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才

5、駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、個體模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具，每年的進(jìn)口額達(dá)幾億美元。因此我國需要加強我們在模具業(yè)的實力，達(dá)到自給自足。實現(xiàn)模具設(shè)計、制造信息化與智能化，是世紀(jì)中國模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務(wù)。應(yīng)用信息技術(shù)將先進(jìn)的設(shè)計理論、方法與制造技術(shù)加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動中國由模具制造大國走向模具制造強國的重要措施。1.2三維數(shù)字化設(shè)

6、計與制造1.2.1.三維數(shù)字化設(shè)計與制造的現(xiàn)狀數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)是指利用計算機軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的一種技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)和計算機輔助下通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計、分析、裝配、制造等過程。數(shù)字化設(shè)計與制造不僅貫穿企業(yè)生產(chǎn)的全過程，而且涉及企業(yè)的設(shè)備布置、物流物料、生產(chǎn)計劃、成本分析等多個方面。數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力、縮短產(chǎn)品研制周期、降低開發(fā)成本、實現(xiàn)最佳設(shè)計目標(biāo)和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時間內(nèi)組織全球范圍的設(shè)計制造資源開發(fā)出新產(chǎn)品，大大提高企業(yè)的競爭能力。數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)集成了現(xiàn)代設(shè)計制造過程中的多項先進(jìn)技術(shù)，包括三維建模、裝

7、配分析、優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設(shè)計與制造、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊等，是一項多學(xué)科的綜合技術(shù)。目前所涉及的主要內(nèi)容有：（1）cad/cae/capp/cam/pdm cad/cae/capp/cam分別是計算機輔助設(shè)計、計算機輔助工程、計算機輔助工藝過程設(shè)計和計算機輔助制造的英文縮寫，它們是制造業(yè)信息化中數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的核心，是實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品開發(fā)的主要工具。pdm技術(shù)集成并管理與產(chǎn)品有關(guān)的信息、過程及人與組織，實現(xiàn)分布環(huán)境中的數(shù)據(jù)共享，為異構(gòu)計算機環(huán)境提供了集成應(yīng)用平臺，從而支持cad/capp/cam/cae系統(tǒng)過程的實現(xiàn)。（2）異地、協(xié)同設(shè)計 在因特網(wǎng)/企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的環(huán)境中

8、，進(jìn)行產(chǎn)品定義與建模、產(chǎn)品分析與設(shè)計、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換等，異地、協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計環(huán)境下為多人、異地實施產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)提供支持工具。（3）基于知識的設(shè)計 將產(chǎn)品設(shè)計過程中需要用到的各類知識、資源和工具融到基于知識的設(shè)計（或cad）系統(tǒng)之中，支持產(chǎn)品的設(shè)計過程，是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的重要工具。設(shè)計知識包括產(chǎn)品設(shè)計原理、設(shè)計經(jīng)驗、既有設(shè)計示例和設(shè)計手冊/設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)計規(guī)范等，設(shè)計資源包括材料、標(biāo)準(zhǔn)件、既有零部件和工藝裝備等資源。（4）虛擬設(shè)計、虛擬制造 綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現(xiàn)實等技術(shù)一工具，在網(wǎng)絡(luò)支持下，采用群組協(xié)同工作，通過模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能、可裝配性、可加工性

9、等各方面可能存在的問題，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造的本質(zhì)過程，包括產(chǎn)品的設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗，并進(jìn)行過程管理與控制等。（5） 概念設(shè)計、工業(yè)設(shè)計 概念設(shè)計是設(shè)計過程的早期階段，其目標(biāo)是獲得產(chǎn)品的基本形式或形狀。廣義的概念設(shè)計應(yīng)包括從產(chǎn)品的需求分析到詳細(xì)設(shè)計之前的設(shè)計過程，如功能設(shè)計、原理設(shè)計、形態(tài)設(shè)計、布局設(shè)計和初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計。從工業(yè)設(shè)計角度看，概念設(shè)計是指在產(chǎn)品的功能和原理基本確定的情況下，產(chǎn)品外觀造型設(shè)計過程，主要包括布局設(shè)計、形態(tài)設(shè)計和人機工程設(shè)計。計算機輔助概念設(shè)計和工業(yè)設(shè)計以知識為核心，實現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人性等方面的設(shè)計，將計算機與設(shè)計人員的創(chuàng)造性思維、審美能力和綜合

10、分析能力相結(jié)合，是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的重要手段。（6）綠色設(shè)計 是面向環(huán)保的設(shè)計（dfe，design for environment），包括支持資源和能源的優(yōu)化利用、污染的防止和處理、資源的回收再利用和廢棄物處理等諸多環(huán)節(jié)的設(shè)計，是支持綠色產(chǎn)品開發(fā)、實現(xiàn)產(chǎn)品綠色制造，促進(jìn)企業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要工具；（7）并行設(shè)計 以并行工程模式替代傳統(tǒng)的串行式產(chǎn)品開發(fā)模式，使得在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段就能很好的考慮后續(xù)活動的需求，以提高產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率。數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)中各組成部分作為獨立的系統(tǒng)，目前已在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅大大提高了產(chǎn)品設(shè)計的效率，更新了傳統(tǒng)的設(shè)計思想，降低了產(chǎn)品的成本，增強了企

11、業(yè)及其產(chǎn)品在市場上的競爭力，還在企業(yè)新的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)管理體制建設(shè)中起到了很大作用。數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)已成為企業(yè)保護競爭優(yōu)勢、實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)、進(jìn)行企業(yè)間協(xié)作的重要手段。1.2.2.三維數(shù)字化設(shè)計與制造的重要性傳統(tǒng)意義上的模具工業(yè)，主要還是以有經(jīng)驗的鉗工師傅為主導(dǎo)的技藝型生產(chǎn)。而現(xiàn)代模具工業(yè)則發(fā)生了質(zhì)的變化，已經(jīng)變成了一個技術(shù)密集型、投資密集型的產(chǎn)業(yè)，是加工裝備產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。由于模具產(chǎn)品的高技術(shù)特性，模具企業(yè)只有采用精密的自動化數(shù)控技術(shù)、先進(jìn)的cae、cad、cam等軟件才能保證其工藝要求。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是傳統(tǒng)的加工制造方法

12、所不能比擬的。目前的模具技術(shù)是一個集合了機械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計算機、精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。其發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品批量化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對模具的要求愈來愈高。傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造方法不能適應(yīng)業(yè)產(chǎn)品及時更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。我國模具行業(yè)也就需要朝這些方面發(fā)展，這樣才能與國際化能夠接上軌道，如運用建立在cad/cae

13、平臺上的先進(jìn)模具設(shè)計技術(shù)，這樣可以提高模具設(shè)計的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平；運用建立在cam/capp基礎(chǔ)上的先進(jìn)模具加工技術(shù)，與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動化水平與生產(chǎn)效率；還有一些仿真技術(shù)，先進(jìn)的檢測技術(shù)等。模具技術(shù)的改進(jìn)也就導(dǎo)致通過傳統(tǒng)的2維平面設(shè)計畫圖的方法已經(jīng)完全不能適宜于現(xiàn)在的企業(yè)，社會的發(fā)展。我們需要一種更加好的方式來了解模具，ug作為一款強大的軟件，它能夠指導(dǎo)我們模具設(shè)計的每個過程。1.3 本次研究的具體內(nèi)容隨著cad基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對cad系統(tǒng)的功能要求也越來越高。設(shè)計人員不再僅僅滿足于借助cad系統(tǒng)來達(dá)到丟掉圖板的目的。而是希望它能從本質(zhì)上減

14、輕大量簡單煩瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維活動中。由于三維cad系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設(shè)計效率高、以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計、工藝、制造信息等優(yōu)勢，使其取代傳統(tǒng)的純二維cad系統(tǒng)已成為歷史發(fā)展的必然。通過對二維和三維cad系統(tǒng)的分析，可以看到：三維cad系統(tǒng)有較好的造型工具，能實現(xiàn)“自頂向底”和“自底向頂”等設(shè)計方法，實現(xiàn)裝配等復(fù)雜設(shè)計過程，使設(shè)計更加符合實際設(shè)計過程；隨著零件復(fù)雜程度的增加，用三維造型系統(tǒng)來表達(dá)零件的難度遠(yuǎn)比用二維圖形系統(tǒng)增加得快；三維造型系統(tǒng)能方便與cad系統(tǒng)相連，進(jìn)行仿真分析；能提供數(shù)控加工所需的信息，實現(xiàn)cad/cae

15、/capp/cam的集成。由于三維cad系統(tǒng)有其自身巨大的優(yōu)越性，隨著計算機軟硬件系統(tǒng)的發(fā)展，性能價格比的不斷上升，這種優(yōu)越性越來越明顯。塑料工業(yè)對模具的迫切需要是注塑模具cad/cae及cam技術(shù)發(fā)展的原動力，而近20年塑料流變學(xué)、幾何造型技術(shù)、數(shù)控加工以及計算機技術(shù)的突飛猛進(jìn)又為注塑模具cadcaecam系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)造了條件。ug就是在這樣的情況下開發(fā)出來的交互式的cad/cam/cae系統(tǒng)，其全稱是unigraphics。其中的cad功能實現(xiàn)了目前制造業(yè)中常規(guī)的工程技術(shù)、設(shè)計和繪圖功能的自動化。而cam功能則為使用unigraphics設(shè)計模型描繪部分的現(xiàn)代機器工具提供了nc編程技術(shù)。利

16、用它強大的混合式繪圖結(jié)構(gòu)，可以方便地繪制出復(fù)雜的實體以及造型特征。再通過其良好的文件接口技術(shù)，可以將文件導(dǎo)入其它cad/cam/cae系統(tǒng)中。其可以彌補ansys等一些大型通用cae軟件在建模方面的不足。目前ug軟件在航空航天、汽車、通用機械、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械以及其它高科技領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為一名學(xué)機械的大學(xué)生，非常有必要學(xué)習(xí)如何使用這個軟件。不過這個軟件既然能用于這么多的領(lǐng)域，也說明它的龐大與復(fù)雜，不是一朝一夕就能夠?qū)W會或者說掌握的。在這樣的環(huán)節(jié)下研究注塑模具的三維化設(shè)計制造有著十分現(xiàn)實的意義。本次研究就是基于ug進(jìn)行注塑模具的設(shè)計。通過理論設(shè)計和ug的三維化直接表現(xiàn)對現(xiàn)在的實際機械

17、工業(yè)設(shè)計有個基本的認(rèn)識和了解，不單單熟悉注塑模的設(shè)計過程，也初步對大型的三維設(shè)計軟件ug作了解。另也對具體的模具零件進(jìn)行數(shù)字化制造，了解數(shù)字化制造的特點。將三維數(shù)字化設(shè)計與制造運用到本次設(shè)計之中，體驗強大三維軟件帶來的設(shè)計快捷性。第2章 注塑工藝分析及注塑成型設(shè)備的選用2.1模具設(shè)計的一般步驟2.1.1.接受任務(wù)書 成型塑料制件的任務(wù)書通常由制件設(shè)計者提出，其內(nèi)容如下：1.經(jīng)過審簽的正規(guī)制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號、透明度等。 2. 塑料制件說明書或技術(shù)要求。 3. 生產(chǎn)產(chǎn)量。 4. 塑料制件樣品。 通常模具設(shè)計任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計人員以成型塑料制件

18、任務(wù)書、模具設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)來設(shè)計模具。2.1.2.收集、分析、消化原始資料收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計模具時使用。 1. 消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析，看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。 2. 消化工藝資料，分析工藝

19、任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實。 同時成型材料應(yīng)當(dāng)滿足塑料制件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應(yīng)滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。 3. 確定成型方法 ：采用直壓法、鑄壓法還是注射法。4. 選擇成型設(shè)備 根據(jù)成型設(shè)備的種類來進(jìn)行設(shè)計模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點。例如對于注射機來說，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺

20、寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。 還需要初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。 5. 具體結(jié)構(gòu)方案 （一）確定模具類型 ：如壓制模（敞開式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。 （二）確定模具類型的主要結(jié)構(gòu) 選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟的要求。對塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長，節(jié)省勞動力。2.1.3.模具具體設(shè)計一.塑料制件分析 分

21、析其用途,使用情況,工作要求,尺寸精度,粗糙度等小成型工藝性塑料制件設(shè)計原則, 模具結(jié)構(gòu)合理性等方面綜合分析。并選擇合適的塑料材料作為原材料。 二.計算塑料制件重量選擇注射機的公稱注射量,選擇注射機,確定型腔數(shù)。三.分析塑料制件確定成型方案 。分型面,脫模方式,側(cè)凹孔成型方法,澆注形式. 澆口位置,加熱冷卻系統(tǒng)及零件的加工方法。 四.繪制模具方案草圖 。初步繪制造模具方案,并校驗選注射機參數(shù)。 五.計算 成型零件工作尺寸計算,受力及零部件強度,剛度計算。 六.畫裝配圖 要求裝配圖要有尺寸(外形尺寸,特殊尺寸;定位圈尺寸)配合尺寸裝配極限尺寸,技術(shù)編寫時細(xì)表。 七.畫零件圖 畫出圖形,注出尺寸,

22、精度,粗糙度要求,材料度要求.材料及熱處理技術(shù)條件。 八.數(shù)字化加工2.2 注塑工藝分析及注塑設(shè)備的選用2.2.1.塑料選擇注射模的特點是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點：一是注射時塑料熔體的充模流動特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時的收縮行為，這兩點決定了注塑模的特殊性和設(shè)計難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動過程粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，流動過程中大分子沿流動方向產(chǎn)生定向；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過程中塑料的收縮非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位、各方向塑料收縮率不同，不同種類、牌號的塑料收縮率有很大差異，同一牌號的樹脂或塑料在加工時配方不同其充模流動特性及收縮率也不同?；谏?/p>

23、述特點，設(shè)計注塑模時首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計的模具合理適用。要選擇塑料首先需要了解的是什么是塑料，塑料有什么特性。塑料是指以高分子合成樹脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動性，可被制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。并且可以通過輔助材料如增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強材等來改善材料的使用性能與加工性能，節(jié)約貴重的樹脂材料。 目前塑料有 300多個品種，常用的有40余種。按塑料的分子結(jié)構(gòu)分為熱固性塑料與熱塑性塑料，熱塑性塑料具有線型分子鏈，成支架型結(jié)構(gòu)加熱變軟，冷卻固化不可逆的，而熱固性塑料具有網(wǎng)狀分子鏈，加熱軟化，固化后不可逆.

24、 塑料由于其質(zhì)量輕，化學(xué)穩(wěn)定性好，電氣絕緣性能優(yōu)良以及易成型加工性等優(yōu)點現(xiàn)在得到越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然其在強度，剛度差以及對熱敏感等不足也限制其在某些行業(yè)上的應(yīng)用。目前電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺，在這樣的情況之下，遙控器下板的需求可想而知，材料的選擇上在考慮其實用的同時也要注意其經(jīng)濟性。目前熱塑性材料應(yīng)用的相對來說比較多些，在塑料運用中達(dá)到80左右，大量的使用必然導(dǎo)致其價格上的降低，考慮到經(jīng)濟性，且熱塑性材料能夠達(dá)到所需要的技術(shù)要求，所有我選擇熱塑性塑料來制作遙控器下殼。通過比較各種書籍中不同塑料的參數(shù)，而通用塑料指的是產(chǎn)量大，用途廣，價格低

25、廉的一類塑料，并且能夠達(dá)到技術(shù)上的要求，所以初步選擇了四大通用塑料（聚丙烯.聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯）之一的聚丙烯（加入30%的玻璃添加劑）作為制作原材料。聚丙烯的技術(shù)參數(shù)：pp（聚丙烯）是一種半結(jié)晶性材料。pp的軟化溫度為150c。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性不是很好。但是對于遙控器來說已經(jīng)達(dá)到其需要。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對pp進(jìn)行改性。pp的流動率mfr范圍在140。低mfr的pp材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。由于結(jié)晶，pp的收縮率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比較不錯。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.2

26、%0.8%。聚丙烯主要應(yīng)用于汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的pp），器械和日用消費品。熔化溫度：220275c，注意不要超過275c。模具溫度：4080c，建議使用50c。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可達(dá)到1800帕。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。它是一種很輕的塑料，密度僅為0.9g/cm。加工時不需要預(yù)熱干燥 。具有易染色，高鉸鏈特性，耐沖擊性，耐濕性佳等優(yōu)點，但是也要注意其不易用于制造比較復(fù)雜的物體，易被紫外線分解，并且不易接合，易氧化。2.2.2.塑件工藝性分析對于熱塑料制品設(shè)計有以下一些基本的原則

27、，在這些基礎(chǔ)上對塑料制品進(jìn)行分析可以更好的理解塑料制品的工藝性是否合理。塑料制品的質(zhì)量，不僅與模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)有很大的關(guān)系，而且還取決與塑料制品本身和結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合工藝要求。塑料制品設(shè)計的主要內(nèi)容是尺寸、公差、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形狀。要保證塑件的質(zhì)量，也就有必要對塑料制品進(jìn)行分析。遙控器下板的具體尺寸(圖2-1)：圖21 塑件的具體尺寸一、 尺寸，精度及表面粗糙度1.尺寸 尺寸主要滿足使用要求及安裝要求，同時要考慮模具的加工制造，設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動性。遙控器下板的外形尺寸為2006010mm.屬于小型制件。中間有52242.5mm的槽。 2.精度 影響因素很多，有模具制造精度，

28、塑料的成份和工藝條件等。遙控器下板制件的精度選擇為it7。由于塑件未給定具體的精度要求，依據(jù)對應(yīng)設(shè)計表格，對應(yīng)于聚丙烯，選擇最低等級it7。 3.表面粗糙度 由模具表面的粗糙度決定，故一般模具表面粗糙比制品要低一級，模具表面要進(jìn)引研磨拋光，透過制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致 ra 0.2 um 一般采用標(biāo)準(zhǔn)中的7級，對孔類尺寸可以標(biāo)正公差，而軸類各件尺寸可以標(biāo)負(fù)公差。中心距尺寸可以標(biāo)正負(fù)公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。 二、 脫模斜度 由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象，使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困難，強行取出會導(dǎo)致塑件表面質(zhì)量得不到必要得保證，為了方

29、便脫模，塑件設(shè)計時必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計足夠的脫模斜度，一般1130。 一般型芯斜度要比型腔大。本次設(shè)計所涉及到的制件由于其技術(shù)上的要求不需要進(jìn)行脫模斜度的考慮。三、 壁厚 壁厚一般是根據(jù)塑件使用要求（強度，剛度）和制品結(jié)構(gòu)特點及模具成型工藝的要求而定。 壁厚太小，強度及剛度不足，塑料填充困難 ；壁厚太大，增加冷卻時間，降低生產(chǎn)率，產(chǎn)生氣泡，縮孔等 。 一般來說要求壁厚盡可能均勻一致，否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起塑件的變形及開裂。對應(yīng)于pp（聚丙烯），其制件的壁厚一般在1.58mm之間，選擇的2.5mm的厚度能夠達(dá)到使用時的性能指標(biāo)。 四、加強筋

30、設(shè)計原則： 一中間加強筋要低于外壁 0.5 mm 以上，使支承面易于平直。 二應(yīng)避免或減小塑料的局部聚積。 三筋的排列要順著型腔內(nèi)的流動方向。制件由于是個很簡單的結(jié)構(gòu)而且很小，所以加強筋不需要設(shè)置，但在一些比較特殊的結(jié)構(gòu)中就必須考慮到加強筋的使用。 五、支承面 塑件一般不以整個平面作為支承面，而取而代之以邊框，底腳作支承面。 六、圓角 要求塑件轉(zhuǎn)角處都要以圓角（圓?。┻^渡，因尖角容易應(yīng)力集中。 因為塑件有圓角，有利于塑料的流動充模及塑件的頂出，塑件的外觀好，也有利于模具的強度及壽命。同時遙控器下板由于其使用上必須保持舒適性，所以在該制件的各轉(zhuǎn)角處必須設(shè)置圓角。見圖22所示：圖22 塑件的倒角七

31、、孔（槽） 塑件中的孔（槽）的三種成型加工方法： （1）模型直接模塑出來。 （2）模塑成盲孔再鉆孔通。 （3）塑件成型后再鉆孔。熱塑性塑料中軟而有彈性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛導(dǎo)制品，內(nèi)孔可強制脫模。本制件選擇的是通用塑料聚丙烯，所以其中的槽可以采用直接模塑的方式來進(jìn)行加工。還有其他一些特殊的結(jié)構(gòu)形狀如螺紋，嵌件之類的，本次設(shè)計不涉及這些結(jié)構(gòu)，在此做下簡要介紹。 八、螺紋 塑件中的螺紋可用模塑成型出來，或切削方法獲得。通常折裝或受力大的，要采用金屬螺紋嵌件來成型。 九、嵌件 為了增加塑料制品整體或某一部位的強度與剛度，滿足使用的要求，常在塑件體內(nèi)設(shè)置金屬嵌件。 還有一些塑料制品由于裝潢或某些

32、特殊需要在其表面常有文字圖案。 如凹凸紋，把手，旋鈕，手輪制品的固邊上就有，用來增加摩擦力，凹凸紋要做成直紋，以便于脫模。 還有其他的花紋如皮革紋，桔皮紋，紋浪紋，點格紋，菱形紋。這些花紋的加工涉及到了象電火花加工，化學(xué)磨蝕，雕刻冷擠壓等一些比較先進(jìn)的制造方法的運用。2.2.3.成型設(shè)備的選用模具只有和合適的注塑機相配，生產(chǎn)才能正常進(jìn)行。從模具設(shè)計的角度考慮，需了解的注塑機技術(shù)規(guī)范的主要項目有：注塑機的類型、最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具安裝尺寸及開模行程等。本次設(shè)計所選擇得注塑機為：sz-160/1000.即臥式螺桿式注塑機。選擇合適的注塑機是注塑加工正常進(jìn)行的前提，選擇注塑機需

33、要對下列參數(shù)校核為依據(jù)。1最大注射量：注塑模一次成型的塑料重量(塑件與流道凝料之和)應(yīng)在注塑機理論注射量的10一80之間。由于制件為大批量生產(chǎn)，初步選擇采用雙型腔模式，對其注射量進(jìn)行較核：2006010195557.52.524521551.5211951.5212.51.5435.7制件采用雙型腔，取其所需注射量為71.5進(jìn)行估算。有：1071.580查注塑機參數(shù)有179，則1017.971.580143.2。滿足。2注射壓力：注塑加工時所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注塑機類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。選擇的注塑機的注射壓力必須大于成型制品所需的注射壓力。根據(jù)經(jīng)驗，成型所

34、需注射壓力范圍如下： 塑件形狀簡單，溶體流動性好，厚壁者，所需注射壓力一般小于70mpa；塑件形狀一般，精度要求一般，熔體流動性好，所需注射壓力通常選70一100l4pa：塑件形狀一般，有一定精度要求，溶體粘度中等，所需注射壓力選100140mpa；塑件壁薄、尺寸大，壁厚不均，精度要求高，熔體粘度高者，注射壓力選為100一140mpa。熱塑性塑料注射成型所需注射壓力也可由理論分折得出如采用流動分折軟件，則更為準(zhǔn)確合理。遙控器下板為第2種類型的塑件，其注塑壓力為70100mpa.而注塑機的注塑壓力為132mpa,滿足注塑要求。 3鎖(合)模力：為注射機鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注塑機的鎖(合

35、)模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：鎖(合)模力(kn)型腔壓力(mpa)，遙控器這類一般制品的壓力為2530mpa間，取30mpa。a塑件及流道系統(tǒng)在分型面上投影面積() 有=10002006030/1000360kn，滿足要求。3模具安裝尺寸校核： 注射模安裝尺寸需校核的項目有：噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具外形尺寸及模具厚度。（1）噴嘴尺寸 注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑r只應(yīng)大于注塑噴嘴球頭半徑r，以保證同心和緊密接觸，通常rr+(0.51)mm。主流道孔小端直徑d應(yīng)大于注塑機噴嘴直徑d，通常取dd+(0

36、51)mm。參照注塑機的具體參數(shù)，在后面的主流道設(shè)計中需要取，主流道襯套始端凹坑的球面半徑r16mm，主流道孔小端直徑d=5mm.(2)定位圈尺寸 注射模安裝用定位圈外徑應(yīng)與注塑機定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。參考注塑機定位孔d125mm,定位圈選擇也就固定下來了。（3）模具外形尺寸模具長寬尺寸應(yīng)與注塑機的拉桿內(nèi)間距相適應(yīng)，以保證模具至少能從一個方向穿過拉桿間的空間安裝在注塑機上。（4）模具厚度注射模的厚度必須在所選注塑機的最大模厚到最小模厚之間。（5）模具固定尺寸注塑機固定及移動模板上有許多不同間距的螺釘孔和“t”型槽，用于固定模具。模具固定方法有兩種：第一種，螺釘直接固

37、定(大型注射模多采用此法)此時模具動、定模固定板上的螺釘過孔及其間距必須與注塑機模板臺面上對應(yīng)的螺孔相一致；第二種，壓板固定(中、小型模具多采用)，只需模具動、定固定板附近有螺孔即可。 4開模行程的校核： 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。由于所選擇的為全液壓式注塑機，而對于全液壓式鎖模機構(gòu)的注塑機，最大開模行程要受模具厚度的影響.此時的最大開模行程等于注塑機固定、移動模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。雙分型面注射模，其開模行程按下式校核：64322510131mm查注塑機的參數(shù)，=320mm滿足設(shè)計需要式中a定模固定板與定模型腔板分開的距離 (mm)第3章 注塑模具的

38、結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計3.1 注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計方案注塑模的基本結(jié)構(gòu)是由動模和定模兩大部分組成，定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動板上。注射成型時，定模部分和動模部分經(jīng)導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合，塑料溶體從注射機噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，注射成形冷卻開模，即定模和動模分開，一般情況下塑件留在動模上，模具推出機構(gòu)將塑件推出模外。注塑模具的結(jié)構(gòu)由注射機的類型和塑件的結(jié)構(gòu)所決定。塑件結(jié)構(gòu)由于其使用要求的不同而千變?nèi)f化，導(dǎo)致注塑模具的結(jié)構(gòu)形式多種多樣。注塑成型模具根據(jù)各部分所起作用不同可以分為下面幾類: 1. 澆注系統(tǒng) 將塑料由注射機噴嘴引向型腔的通道稱澆注系統(tǒng)，其由主流道，分流道，澆

39、口，冷料穴等結(jié)構(gòu)組成，由零件的澆注套，拉料桿等組成。 2. 成形零件 是直接構(gòu)成塑料件形狀及尺寸的各種零件，由型芯（成型塑件內(nèi)部形狀），型腔（成型塑料外部形狀），成型桿，鑲塊等構(gòu)成。 3. 結(jié)構(gòu)零件 構(gòu)成零件結(jié)構(gòu)的各種零件，在模具中起安裝，導(dǎo)向，機構(gòu)動作及調(diào)溫等作用。 還有一些其他的零部件，如用于固定，支撐成形零部件或起定位和限位作用的零部件等。本次設(shè)計由于制件的結(jié)構(gòu)比較小，且制造規(guī)模比較大，所以選用了雙分型面結(jié)構(gòu)，雙型腔形式，詳見附圖5（注射模裝配圖）基本結(jié)構(gòu)見下圖31，是基于ug，通過三維轉(zhuǎn)換到二維生成的。 圖31 所設(shè)計模具的大體結(jié)構(gòu)注塑機將塑料通過澆口套注入后，成型冷卻，首先在彈簧的作

40、用下，將凝料推板頂開，在拉料桿的作用下，凝料和制件得到分離，繼續(xù)運動，限位螺釘起作用，使得凝料推板作用于凝料上，隨著距離的拉大凝料將自動脫落。運動到一定階段限位導(dǎo)柱起作用，使得凹模凸模分離，使得凝料留在凸模上，最后注塑機通過液壓機構(gòu)作用推板，在推板推桿的作用下，制件也得到脫落。下面就其個部分進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 3.2 注塑模具零部件設(shè)計3.2.1.分型面及澆注系統(tǒng)一. 分型面分開模具能取出塑件的面，被稱作為分型面，其它的面稱作分離面或稱分模面.注射模有一個分型面或多個分型面。 分型面的方向盡量采用與注塑機開模是垂直方向，形狀有平面，斜面，曲面。選擇分型面的位置時，一般有以下一些原則： 1.

41、分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 2. 使塑件留在動模一邊，利于脫模 3. 將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度 4. 軸芯機構(gòu)要考慮軸芯距離 5. 分型面作為主要排氣面時，分型面設(shè)于料流的末端。 一般在分型面凹模一側(cè)開設(shè)一條深 0.025 0.1mm 寬1.56 mm的排氣槽。亦可以利用頂桿，型腔，型芯鑲塊排氣。對于遙控器下板來說，考慮到分型面的選擇原則，由于選用了點澆口的形式，必須采用三板式模具，所以其有2個分型面，利用推板的形式來將塑料制件推出，分型面與注塑機開模方向是垂直的，并且在分模過程中塑件會保留在動模那一側(cè)。二.澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴

42、接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動通道。其作用是輸送流體和傳遞壓力。1.澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則 澆注系統(tǒng)是注塑成型模具的一個重要組成部分，是塑料熔體從注塑機噴嘴到型腔位置的流動通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類，這次設(shè)計我采用普通流道澆注系統(tǒng)，其主要由主流道，分流道，澆口，冷料穴等結(jié)構(gòu)組成。 澆注系統(tǒng)在設(shè)計時需要考慮下面幾點： 1 考慮塑料的流動性，保征流體流動順利，快，不紊亂。 2 避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。 3 一模多腔時，防止大小相差懸殊的制件放一模內(nèi)。 4 進(jìn)料口的位置和形狀要結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)要求確定。 5 流道的進(jìn)程要短，以減少成型周期及減

43、少廢料。2.主流道設(shè)計主流道指噴嘴口起折分流道入口處止的一段，與噴嘴在一軸線上，其料流方向不會發(fā)生改變。在設(shè)計過程中需要考慮下面一些內(nèi)容： （1） 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形 。 錐角 =2 4，粗糙度ra0.63， 與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半經(jīng)。一般標(biāo)準(zhǔn)是r2=r1+（0.51）mm 見下圖中所示。 （2） 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨加工和熱處理。 （3） 襯套大端高出定模端面 510mm ，并與注射機定模板的定位孔成間隙配合，起定位作用。 （4） 主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使

44、襯套易從模具中退出，可設(shè)計定住 。 （5） 直角式注射機中，主流道設(shè)計在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計成粗的圓柱形。對應(yīng)與所選擇的注塑機參數(shù)，得到下面的主流道，如圖32：圖32 初次選擇的澆口套由于沒有考慮到凝料推板，所以上面的結(jié)構(gòu)還有問題，便于各板間的相互運動，在澆口套下部分設(shè)置成一定的錐度。經(jīng)過分析最后得到下面的帶錐尾的澆口套。圖33圖33 最終選擇的澆口套其中 r2=r1+（0.51）16mm，d=5mm。本澆注系統(tǒng)澆口套在ug軟件上建模，最后結(jié)構(gòu)圖見圖34：圖34 澆口套3.分流道設(shè)計分流道指的是塑料熔體從主流道進(jìn)入多腔模各個型腔的通道，對熔體流動起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱

45、量在分流道中損失小。采用為雙型腔結(jié)構(gòu)所以必須設(shè)置分流道。常用的分流道斷面形狀有圓形、矩形、梯形、半圓形、u字形和六角形等?；诩庸ど虾徒?jīng)濟方面的考慮，選擇分流道斷面為半圓形。而分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長度而定。一般分流道直經(jīng)在56mm以下時，對流動性影響較大，當(dāng)直經(jīng)大于8mm 時，對流動性影響較小。對于聚丙烯材料，分流道直徑為2.410mm是最為合適的。因此選擇分流道直徑為8mm,這樣流動性的影響不大，并且也可以達(dá)到很好的經(jīng)濟效益。 設(shè)計好其尺寸后現(xiàn)在需要考慮的還有多腔模中分流道的排布。分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響分流道的布置形式分平衡式布置和非平衡

46、式布置兩種。平衡式布置要求從主流通至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個型腔的熱平衡和塑料流動平衡。因此各個型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個型腔同時均衡地進(jìn)料，并且均衡進(jìn)料可保證各型腔成型出的塑件在強度、性能、重量上的一致性。而非平衡式布置的主要特點是主流道至各個型腔的分流通長度各不相同(或型腔大小不同)。為了使各個型腔同時均衡進(jìn)料，各個型腔的澆口尺寸必定不相同。非平衡式布置加大了設(shè)計上的難度，也為后面的加工帶來許多一些問題。 所以根據(jù)上面所介紹的選擇原則，我選用平衡式排布的形式，其具體采用的結(jié)構(gòu)見下圖35： 圖35 平衡式澆注系統(tǒng)4. 澆口的類型和設(shè)計 澆口指流

47、道末端與型腔之間的細(xì)小通道。 其作用為使熔體快速進(jìn)入型腔，按順序填充同時也起到冷卻材料的作用。由于塑料制件表面不能有比較明顯的澆口凝料，對比各種澆口（針點式澆口，潛伏式澆口，側(cè)澆口，直接式澆口等）比如直接澆口就會留下明顯的澆口凝料，所以我在澆口類型選擇上選擇了點澆口。點澆口又稱菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。特別是對于纖維增強的塑料澆口斷開時不會損傷塑件的表面。點澆口適用于低粘度塑料和粘度對剪切速率敏感的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。由于采用點澆口，為脫出流道凝料，模具需多開一次模，即模具須采用三板式結(jié)構(gòu)。具體點澆口形式圖36：圖36 冷料穴及澆口5.冷料穴與拉料桿的設(shè)計冷料穴有

48、下面三種類型：。1.帶z型頭拉料桿的冷料穴 2.帶球形頭拉料桿的冷料穴 3.無拉料桿的冷料穴我所選擇的是在分澆口的2側(cè)的那種模式，即無拉料桿類型。（見圖36）拉料桿設(shè)計：拉料桿有澆口拉料桿和澆道拉料桿等，拉料部分的形式應(yīng)按塑料的種類，澆注系統(tǒng)的形式和尺寸及模具結(jié)構(gòu)而定。我選擇的是iv型倒錐類型拉料桿來拉塑料凝料，其結(jié)構(gòu)見下圖37：圖37 拉料桿具體尺寸選擇的小徑為6，大端直徑為10。制造材料為t10a。6排氣系統(tǒng)：注射過程中需排出的氣體主要有兩種：一是澆注系統(tǒng)和模腔內(nèi)的空氣，二是塑料熔體分解放出的少量氣體和低分子揮發(fā)物。這些氣體在成型過程中必須及時排出。對于所設(shè)計的小型模具，可以利用分型面來進(jìn)

49、行排氣，在分型面處設(shè)計一點空隙來進(jìn)行排氣。3.2.2.成型零件1成形零件應(yīng)具備的性能成型零部件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有型腔、型芯、各種成型桿和成型環(huán)。成型零件是注射過程中最核心的零部件，其對應(yīng)的形狀尺寸精度，表面質(zhì)量以及穩(wěn)定性決定了所制造出的塑件的相對質(zhì)量。所以其必須具備以下一些性能：1） 足夠的強度和剛度，以承受塑件溶體的高溫高壓。2） 足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損。3） 良好的拋光性和耐腐蝕性。4） 零件的加工性能好，可淬性高，熱處理變形小。5） 成形部位有足夠的位置精度和尺寸精度。2型腔數(shù)目的確定為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生長率和經(jīng)濟性，并確保塑件精度，

50、模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的有以下四種方法：1） 根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目；2） 根據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；3） 根據(jù)制品的精度確定型腔數(shù)目；4） 根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目。根據(jù)本設(shè)計題目特點和制件的結(jié)構(gòu)尺寸，本模具的型腔數(shù)目為兩個，在模具型腔內(nèi)呈左右對稱分布。（詳見附圖5）3成型零件工作尺寸的計算:所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部位的尺寸。工作尺寸的計算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多，且十分復(fù)雜，因此塑件尺寸難達(dá)到高精度。為計算簡便起見，規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸，公差為負(fù)

51、。由于在制件的選擇上為7精度等級，其對應(yīng)的制件公差詳見圖21。由于制件結(jié)構(gòu)比較簡單，所以我選擇了整體式的凹模凸模，其是直接由整塊模具材料直接加工出來的。整體式結(jié)構(gòu)的特點具有結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成形出來的制品表面不會帶有鑲拼接縫的痕跡。由平均值法對型芯型腔進(jìn)行計算，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸有：型腔徑向尺寸： 所采用塑料的平均成型收縮率，對于添加玻璃纖維的聚丙烯，其值為（0.40.8），取0.6。模具制造公差，與塑件制品公差具有一定的聯(lián)系，查表取值為0.27。x修正系數(shù)。型腔深度： 型芯徑向尺寸：型芯高度：凸出部分（小型芯）中心距：4成型零件的力學(xué)計算：在塑料的注塑成型過程中，型腔內(nèi)溶體壓力很高

52、，其工作狀態(tài)可視為型腔壓力高達(dá)100mpa的耐高壓容器。凹模和動模墊板是構(gòu)成型腔的主要受力構(gòu)件，強度不足將導(dǎo)致塑件變形，甚至開裂。剛度不足將導(dǎo)致彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，產(chǎn)生溢料間隙。因此需要對它們進(jìn)行強度和剛度的力學(xué)計算和校核。主要是看所選擇的凹模凸模尺寸結(jié)構(gòu)上是否滿足力學(xué)上的要求。我選擇的為整體式，對應(yīng)于整體式矩形型腔有：側(cè)壁厚度s的計算按剛度條件計算按強度條件計算1. 當(dāng)h/l0.4使5， 2當(dāng)h/l0.4時， 底板厚度的計算：按剛度條件計算 按強度條件計算 式中 p-型腔內(nèi)熔體壓力(mpa)； e-模具材料的彈性模量(mpa)；-成型零部件的允許變形量(mm)； -材料的許用應(yīng)力(m

53、pa)； l1-型腔側(cè)壁長邊寬度； h-型腔深度； -型腔的短邊與長邊（l2/l1）之比； c-與底板的長短邊有關(guān)的系數(shù)。我選擇的為整體式型腔，其側(cè)壁厚度根據(jù)經(jīng)驗最小厚度取s=2000.2+17=57mm。根據(jù)經(jīng)驗公式，型芯固定板厚度可為20mm。基于ug成型（型腔圖38，型芯圖39）具體尺寸見附圖二及附圖三：圖38 型腔（355mm400mm32mm）圖39 型芯（355mm400mm32mm）3.2.3.結(jié)構(gòu)零件1導(dǎo)向及定位機構(gòu)導(dǎo)向裝置的功能是保證模具在分型或閉型時，使位于定模底板和動模底板之間的型板和中間板閉型精確，防止錯誤或干涉。因此，導(dǎo)向裝置不僅直接關(guān)系到制品的尺寸精度，同時也是模具

54、裝配和正常工作的安全保障。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括：導(dǎo)柱和導(dǎo)套，有的不用導(dǎo)套而在模板上鏜孔代替導(dǎo)套，稱為導(dǎo)向孔。因此，設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)的基本要求是定位精確，導(dǎo)向精確，并有足夠的強度，剛度和耐用度。導(dǎo)向機構(gòu)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)定位作用 導(dǎo)向裝置直接保證動、定模合模位置的正確性，保證模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。同則，在模具裝配過程中便于裝配和調(diào)整。(2)導(dǎo)向作用 合模時引導(dǎo)動模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力； (3)承載作用 塑料熔體在充模過程中，或由于成型設(shè)備精度低的影響，可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，因而在成型過程中需要導(dǎo)向裝置能承受一定的

55、單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)時，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。(4)保持運動平穩(wěn)作用 對于大、中型模具的脫模機構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。(5)錐面定位機構(gòu)作用 對于薄壁、精密注塑模，大型、深型腔注塑模和生產(chǎn)批量大的注塑模，僅用導(dǎo)桿導(dǎo)向機構(gòu)是不完善的，還必須在動、定模之間增設(shè)錐面定倫機構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。具體部件的設(shè)計：1） 導(dǎo)柱導(dǎo)柱除了為模具定模部分與動模部分導(dǎo)向外，同時還具有保護模具的作用。導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)有兩種形式。由于模具整體結(jié)構(gòu)比較簡單，選擇結(jié)構(gòu)比較簡單的直導(dǎo)柱。導(dǎo)柱上一般開有潤滑油槽，以提高導(dǎo)柱的滑動性能。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地

56、均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。導(dǎo)柱中心至模具外緣至少有一個導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱通常設(shè)在高中心線1/3處的長邊上。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要24個導(dǎo)柱：對于小型模具，無論圓形或矩形的，通常只用兩個宣徑相同且對稱分布的導(dǎo)柱。我選擇的是4個導(dǎo)柱分布的設(shè)計方式。導(dǎo)柱的工作部分的油槽可以儲油以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦，但增加了制造成本。對于本次設(shè)計的模具，其要求不高，所以可不加油槽。 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高出68mm，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向之前凸模先進(jìn)入型腔，相碰而損壞。此外，導(dǎo)柱長于凸模端面，分模后可按任何有利于操作的位置放在工作臺上，而不至于擦傷凸模成型表面。 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。球形先導(dǎo)部分因制造費時，一般很少采用。所以將其做成圓錐形。