洗浴噴頭造型設(shè)計(jì)與注塑模設(shè)計(jì)

1、 密級： 學(xué)號：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 洗浴噴頭造型設(shè)計(jì)與注塑模設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的設(shè)計(jì)（論文）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的

2、規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于保 密 ， 在 年解密后適用本授權(quán)書。不保密 。（請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“” ）學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要 本設(shè)計(jì)是以洗浴噴頭為研究對象，詳細(xì)介紹了洗浴噴頭的造型及注塑模制造方面知識。通過嚴(yán)密的計(jì)算證明：該模具設(shè)計(jì)合理，制造合理，并且可以很好的保證質(zhì)量。該模具在

3、分模的設(shè)計(jì)上采用“一模兩腔”的布局，很好的做到在加工上批量的生產(chǎn)。并且具有一定的可靠性，在生產(chǎn)上提高了生產(chǎn)的效率。洗浴噴頭通過采用注塑模設(shè)計(jì)制造，有著精密性能高，它的形狀，尺寸，以及精度幾乎沒有太大的變化，制成的產(chǎn)品一致性特別高。模具完成一次性的成型循環(huán)，通常只需要幾秒到幾十秒的時間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出切削加工的效率。恰恰因?yàn)樘岣吡松a(chǎn)效率，在企業(yè)的發(fā)展中，需要壓縮成本，而采用注塑模具設(shè)計(jì)制造制品的廢品率很低，因此，平均一下，每一件的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本都低廉。通過對本產(chǎn)品的工藝分析，對注塑模具的不斷了解，掌握了模具的基本結(jié)構(gòu)，大大提高了自己的繪圖、計(jì)算方面的能力，同時對各個科目都有了全面的復(fù)習(xí)。培養(yǎng)且提高了

4、自己的思考能力。為以后對注塑模具設(shè)計(jì)方面打下了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：洗浴噴頭；模具設(shè)計(jì)；注塑模具；生產(chǎn)效率；壓縮成本。 ABSTRACT This design is the shower shower nozzle as the research object, introduces in detail the modelling of shower shower nozzle and injection mold manufacturing knowledge. Through rigorous calculation show: the mould design is reasonable

5、, the manufacturing is reasonable, and can be very good quality. The mould on the design of the die adopts the layout of "one module and two cavities, do good on the processing of the batch production.And has a certain reliability, improved the production efficiency in the production. Shower sh

6、ower nozzle through the adoption of injection mold design and manufacturing, has a high precision performance, and its shape, size, precision and almost no too big change, products made of particularly high consistency. Mold completed a one-time molding cycle, usually it only takes a few seconds to

7、a few seconds, far beyond the efficiency of machining.Precisely because to get the production efficiency, in the development of enterprises, need compression cost, and USES the injection mold design and manufacture of products of the rejection rate is very low, so, on average, each piece of products

8、 are low cost of production. Through the analysis of the technology to this product, keep informed of injection mold, mastered the basic structure of mould, greatly improving the own drawing, calculation ability, at the same time have a comprehensive review of each subject. Develop and improve their

9、 thinking ability. For later design of injection mold has laid a good foundation.Key words: shower shower nozzle; Mold design; Injection mould; The production efficiency; Compression cost. 目錄第一章 緒論11.1 塑料模具以及制品11.2 國內(nèi)外模具的發(fā)展?fàn)顩r11.3塑料模具發(fā)展趨勢2第二章 洗浴噴頭的UG造型設(shè)計(jì)32.1 分析圖紙32.2 UG造型設(shè)計(jì)3第三章 塑件的工藝分析83.1 熱塑性塑料工藝的性能

10、83.2 塑件工藝性分析83.2.1 注塑模具成型工藝簡介9 3.2.2 注塑模具成型工藝簡介93.3 洗浴噴頭原料（ABS） 成型特性以及工藝參數(shù)分析93.3.1 注塑模具成型工藝簡介93.3.2注塑模具成型條件10第四章 塑件的分模設(shè)計(jì)124.1 初始化項(xiàng)目124.2 確定開模方向124.3 設(shè)置產(chǎn)品收縮率124.4 設(shè)置毛坯工件124.5 確定型腔數(shù)目以及型腔布局134.6 塑件分型144.6.1 設(shè)計(jì)區(qū)域144.6.2自動修補(bǔ)164.6.3編輯分型線174.6.4 引導(dǎo)線設(shè)計(jì)184.6.5 創(chuàng)建/編輯分型面184.6.6 創(chuàng)建型腔和型芯19第五章 整體模架設(shè)計(jì)225.1 選擇注塑機(jī)22

11、5.2鎖模力的校核225.3 型腔型芯尺寸計(jì)算225.3.1 型腔工作尺寸的計(jì)算225.3.2 型芯工作尺寸的計(jì)算235.4 模架選擇245.5 澆注系統(tǒng)255.5.1 主流道設(shè)計(jì)265.5.2分流道與澆口的設(shè)計(jì)265.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)275.7 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)275.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)285.8.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則295.8.2 型腔型芯的常見冷卻回路形式295.8.3 冷卻水道的密封30第六章 總結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)33第一章 緒論 1.1 塑料模具以及制品 模具利用了它的特定的形狀，加工出具有一定形狀和尺寸的工具，是現(xiàn)代工業(yè)中的重要工藝設(shè)備。通常情況下，根據(jù)模具加工原材料的不同，有沖壓

12、模具，對象一般為金屬材料。以及塑料模具，即加工對象為塑料，通過加工的產(chǎn)品一般是塑料件或者塑料制品。 有統(tǒng)計(jì)顯示，在家用電器、電工電子、玩具、建筑、辦公設(shè)備、建筑的行業(yè)中，平均占七成的產(chǎn)品是通過塑料模具來制成的。這些產(chǎn)品選擇塑料零件，因?yàn)槟＞呱a(chǎn)塑料產(chǎn)品，具有以下的特點(diǎn)：（1） 制品的精度性能高。（2） 制成的產(chǎn)品一致性較好。（3） 制品的效率高。（4） 可以一次性的制成復(fù)雜的制品。（5） 在生產(chǎn)中的成本比較低。 實(shí)際上，但凡是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，他們的模具工業(yè)都有著極大的發(fā)展，模具工業(yè)產(chǎn)值都已經(jīng)超越了機(jī)械機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。而在模具制造技術(shù)上水平的高低，都已經(jīng)成為了一個國家制造業(yè)水平上的重要標(biāo)志之一，

13、可以這樣說，沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品，這甚至已經(jīng)達(dá)成了一定的共識。在我們國家，模具工業(yè)技術(shù)不僅僅是裝備工業(yè)的組成部分，同時也是高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，并且還是國民經(jīng)濟(jì)五大支柱的產(chǎn)業(yè)-機(jī)械、建筑、石化、汽車和電子的建筑發(fā)展的基礎(chǔ)。1.2 國內(nèi)外模具的發(fā)展?fàn)顩r 經(jīng)過了近百年的發(fā)展，現(xiàn)代模具工業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)聯(lián)，在目前，世界上模具工業(yè)比較發(fā)達(dá)且技術(shù)水平高的國家，有德國、日本等，在中國，模具的工業(yè)起步相對來說，比較晚。但是發(fā)展卻是比較迅猛。 1. 在美國的模具工業(yè)，大約有七千多家，由于美國的工業(yè)化的高度發(fā)展，美國的模具工業(yè)早已經(jīng)成為了成熟的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，水平處于世界的前排，

14、美國的模具鋼材早已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的供應(yīng)和生產(chǎn)，他們的加工工藝，檢驗(yàn)都有著先進(jìn)的設(shè)備。 2. 在德國，德國一向以制造的精密機(jī)械產(chǎn)品而出名，在模具工業(yè)方面也很好的體現(xiàn)出了這一點(diǎn)的水平。在德國模具制造產(chǎn)業(yè)形成了一種共識，即在全行業(yè)只有協(xié)調(diào)一致，共同努力，取長補(bǔ)短，發(fā)揮整體的優(yōu)勢，才能取得整個模具行業(yè)新的成功。3. 在日本，模具技術(shù)處在了世界的領(lǐng)先地位，在日本的模具企業(yè)有一萬家左右，大多以中小企業(yè)為主。主要以專業(yè)化分工來完成質(zhì)量高的模具設(shè)計(jì)以及制造，在企業(yè)中，日本的整體制造水平較高，使“日本制造”模具成為精密，優(yōu)質(zhì)并且可靠的象征。而在日本面臨著五個課題-降低制造成本、縮短交貨期、勞動力不足、提高模具質(zhì)量

15、和精度、以及在亞洲各國的挑戰(zhàn)性。4. 而在我國的模具工業(yè)，由于歷史的種種原因，模具工業(yè)發(fā)展相當(dāng)緩慢，改革開放后，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國的模具工業(yè)開始大踏起步。國家與相關(guān)部門尤其重視，使我國的模具得到長足的發(fā)展，總體上我國的模具工業(yè)還具有以下特點(diǎn)，（1） 總產(chǎn)值迅速增長但進(jìn)出口不均衡。我國有3萬多家模具生產(chǎn)，百萬人從事模具工作，規(guī)模幾次與日本、美國，近幾年我國的模具工業(yè)生產(chǎn)總值以15%速度增長。但是值得注意的是，模具的進(jìn)出口上，我國盡管也有模具的出口，但是模具的進(jìn)口量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出口量。從2002年以來，貿(mào)易逆差在10億美元之上，2007年進(jìn)口總額20.47億美元，2008年以來，雖有回落，

16、但是仍是全球的最大模具進(jìn)口國。（2） 模具技術(shù)水平與國外的差距大。通過近些年的努力，我國的模具發(fā)展迅猛，取得了極大的進(jìn)步，但是差距確實(shí)很大的，主要體現(xiàn)在模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度、應(yīng)用水平比較低，專用的塑料模具鋼材品類少，規(guī)格不全，質(zhì)量的穩(wěn)定性不好，在模具的CAD/CAM應(yīng)用，普及程度低等方面。1.3塑料模具發(fā)展趨勢1. 模具標(biāo)準(zhǔn)化水平進(jìn)一步的提高2. 大型、復(fù)雜、長壽命、精密的模具比例進(jìn)一步提高3. 推廣應(yīng)用CAM/CAD技術(shù)4. 模具鋼材要完善并且系列化第2章 洗浴噴頭的UG造型設(shè)計(jì)2.1 分析圖紙 洗浴噴頭設(shè)計(jì)的圖紙如圖2-1所示，洗浴噴頭的造型總體來看比較簡單，但涉及到鏡像、倒角、相交等多種造型

17、方式。通過對該噴頭的多方位想像，設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)出最后圖樣，并標(biāo)注尺寸，真實(shí)的反應(yīng)了洗浴噴頭的三維輪廓。 圖2-1 塑件三視圖 2.2 UG造型設(shè)計(jì) 在該設(shè)計(jì)中采用了UG6.0中文版設(shè)計(jì)軟件，在整個設(shè)計(jì)中主要采用了拉伸、鏡像、陣列、等多種設(shè)計(jì)方法，由于該噴頭設(shè)計(jì)具有一定的結(jié)構(gòu)，為了能夠更加合理，精確，通過一步步修改得到此三維模型。根據(jù)圖紙的要求如下所示： 首先，進(jìn)入草繪環(huán)節(jié)，選定X-Y平面，畫出如下圖形并且經(jīng)過拉伸，如圖2-2 所示 圖2-2 零件圖一 緊接著以圖中切邊為邊，在基準(zhǔn)平面中創(chuàng)建平面，該面經(jīng)過切邊，并且平行于X-Z平面，畫出三維圖，如圖所示零件圖2-3。圖2-3 零件圖二 接著以零件

18、圖二中所出零件的上表面為參考平面，使用拉伸命令，進(jìn)入草繪，根據(jù)零件尺寸繪出草繪圖，并完成草圖。通過拉伸至零件圖二的底面，并完成并令。繪出零件圖三，圖示2-4。圖2-4 零件圖三 為了使塑件在分模時，在零件圖一上更容易分模，且讓洗浴噴頭顯得更加美觀，使用拉伸命令，在零件一的上表面為基準(zhǔn)面，拉伸并求差，拉伸至底面，使用求差，得到圖示2-5。圖2-5 零件圖四 接著將零件圖三、四所示零件，各邊均倒角，使用 （邊倒圓），得到如下圖示2-6所示，之后將2-6所繪圖形與2-4所繪圖形使用（求交）命令，并保持工具，得到圖形2-7所示。 圖2-6 零件圖五 圖2-7 零件圖六 接著使用拉伸命令，在圓形底面為基

19、準(zhǔn)面的情況下，拉出圓柱并倒角。圖示2-8。圖2-8 零件圖七接著在2-8圖上使用（孔），在其上打孔。根據(jù)圖紙需要，并且美觀，連續(xù)打下四個孔如圖所示2-9。圖2-9 零件圖八 緊接著使用（陣列）命令使圖示2-9平面陣列，并在中心打孔。使所繪圖形更加形象、美觀、富有立體感。并將各個零件使用命令，一次求和。最終得到三維圖示2-10。 圖2-10 零件圖九圖2-11 零件圖十33第三章 塑件的工藝分析3.1 熱塑性塑料工藝的性能 塑件具有自己的收縮性，塑件從模具中取出來，冷卻到室溫以后，整個塑件的尺寸，較比理論尺寸，將會有所縮小，這種性能叫作材料的收縮性。主要是由樹脂本身的熱脹冷縮形成的，另外這些也與

20、一些成型時的因素有關(guān)。在實(shí)際成型之時，由于塑料的牌號不同，因此收縮率也是不一樣的。在影響收縮率的主要因素中有塑料的品種、結(jié)構(gòu)、模具的結(jié)構(gòu)、以及成型的工藝。經(jīng)過大量的事實(shí)表明，收縮率并不是一個固定值，是在一定內(nèi)的范圍變化。另外一個便是塑件的流動性，在經(jīng)過成型時，一定的溫度與壓力之下，塑料熔體填充模具型腔的能力叫做其流動性。如果流動性較差，就會容易產(chǎn)生缺料或者熔接痕這些缺陷。因此壓力大才能更好的成型。但是相反的是，流動性較好的塑料，可以通過比較小的壓力就可以充滿型腔，對于太好的流動性的塑料，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的溢邊現(xiàn)象。在影響流動性的因素中，主要是塑料的種類、成型的工藝、模具的機(jī)構(gòu)、相容性、熱敏性、吸濕

21、性這些占有著極大的影響。因此在塑件的生產(chǎn)中要更多地注意到這些塑料本身具有的性能。3.2 塑件工藝性分析圖3-1 洗浴噴頭三維模型 經(jīng)過分析，該洗浴噴頭在注塑時采用ABS塑料材料，密度在1.11.3g/cm3 ，綜合的來看，ABS具有著很好的力學(xué)性能，其熔體的流動性屬于中等程度，成型收縮率在0.40.9，制品尺寸的穩(wěn)定性比較好，較容易進(jìn)行注塑成型，在工程塑料中用途廣泛，常用來制造成型一些殼體以及結(jié)構(gòu)件。該材料的設(shè)計(jì)壽命也相對的長，一般都達(dá)到10年，成型的溫度在160230之間。3.2.1 ABS材料的特有性能:1）力學(xué)性能 塑料ABS有著優(yōu)良的力學(xué)性能，它的沖擊強(qiáng)度特別好，甚至能在非常低的溫度下

22、使用；塑料ABS的耐磨性也很優(yōu)良，尺寸的穩(wěn)定性好，特別是具有耐油性，能用于中等載荷與低轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF和PC大，但是比PA及POM小。2）熱學(xué)性能 ABS的熱變形溫度為93118，塑件經(jīng)退火處理后可提高10左右。ABS在-40時也能表現(xiàn)出一定的韌性，能夠在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。3）電學(xué)性能 塑料ABS的電絕緣性也比較好，能夠幾乎不受溫度、濕度與頻率的影響，能在大多數(shù)環(huán)境中使用。4）環(huán)境性能 塑料ABS不怕水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的干擾，但是卻能溶于酮類、醛類以及氯代烴中，受冰乙酸、植物油侵蝕能產(chǎn)生應(yīng)力開裂。另外塑料ABS的耐候性差，暴露在紫外光的作用中易產(chǎn)生降解。特

23、別于戶外半年后，其沖擊強(qiáng)度幾乎能夠下降一半。3.2.2 ABS注塑的工藝性 ABS是在聚苯乙烯樹脂改性地基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種三元共聚物。A代表丙烯睛、而B代表丁二烯、S則代表苯乙烯。ABS樹脂具有它們?nèi)N組份的綜合性能、其中A可以提高耐油性和耐化學(xué)腐蝕性，使塑件具有一定的表面硬度；B讓ABS呈現(xiàn)橡膠態(tài)的韌性，大大提高了沖擊韌性；最后的S使ABS塑料表現(xiàn)出相當(dāng)好的流動性，使之具有熱塑性塑料注塑成型加工的良好性能。 ABS型號塑料在我國主要用在制造儀器儀表和家用電器以及電話機(jī)、電視機(jī)的外殼。電鍍用的ABS塑料，讓它賦予金屬光澤，ABS可用于代替金屬。我國生產(chǎn)的各類型號電冰箱的內(nèi)膽以及各種塑料制品中

24、，ABS注塑制品占到了電冰箱塑料制品總數(shù)的88%之上。3.3 洗浴噴頭原料（ABS） 成型特性以及工藝參數(shù)分析3.3.1 注塑模具成型工藝簡介 ABS熔體的粘度高，流動性也不太好，但是相對于PVC、PC還是不錯的，熔體冷卻之后，固化速度也較快，所具有的黏度對溫度上的敏感性不是很強(qiáng)。但是對剪切速率比較敏感，當(dāng)溫度升高后，表面黏度迅速下降，流動性也將大幅增加。但是有一點(diǎn)，其所具有的熱穩(wěn)定性不好，當(dāng)有陽光照射時，光線中的紫外線尤其對ABS的破壞最大，將會引起變色。另外其具有吸濕的傾向，成型時若含水分，則將會在成型的模具中出現(xiàn)氣泡，影響塑件的表面質(zhì)量，因此，一般情況下，使用ABS的材料的塑件在成型之前

25、通常會進(jìn)行一段時間的干燥處理，以除去所含的水分。3.3.2 注塑模具成型條件1) 溫度 在注塑過程中作重要的溫度控制在料筒、噴嘴、模具這三者的溫度控制。料筒的溫度保證了塑化過程。通常情況下在注塑機(jī)中，料筒的溫度不均，因此應(yīng)該使溫度具有一定的梯度。料筒后段，溫度低，可以被加熱，中段溫度高，是對塑料加熱，溫度最高的是前段，可對塑料塑化與壓實(shí)。噴嘴溫度比料筒的最高溫度低，防止產(chǎn)生“流涎”，溫度若過低，則會堵住噴嘴。因此考慮噴嘴溫度需綜合考慮，如成型周期以及注塑壓力等。模具溫度越低，則冷卻速度相對會快，固然在提高生產(chǎn)率上很好。但是太低，則產(chǎn)生熔接痕，縮痕等，就會影響表面質(zhì)量。相反過高，效率低下，并且會

26、翹曲變形，對尺寸精度影響。表3-1 成型溫度階段 機(jī)筒內(nèi)部溫度/噴嘴的溫度/ 后 中 前 溫度 150-170165-180 180-2202002) 壓力 整個注塑成型的過程中的壓力主要來自兩個方面，即塑化壓力、注塑壓力。其中塑化壓力又稱背壓，主要是螺桿頂部的熔體通過螺桿旋轉(zhuǎn)后退產(chǎn)生。壓力增加，溫度的均勻性相對會提高，但是將會延長成型時的周期。通常在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，采用6MPa左右。而在注塑壓力上，主要有兩個作用，克服流動的阻力，以及在保壓之時壓實(shí)與防止倒流。3) 時間 一個整個的塑件成型過程，所需要的時間成為其注塑成型周期。通常有有注射時間，一般充模時間在35秒，另外保壓時間20120秒

27、，在合模與冷卻時，一般用時30120秒。除此之外還有開模、脫模、合模、安放嵌件、噴涂脫模劑等需花費(fèi)一定時間。表3-2 ABS材料本身成型周期總周期/s注射時間/s高壓時間/s冷卻時間/s40-1205-300-520-60綜上所述，通過計(jì)算查表得出工藝參數(shù)表3-3 塑件參數(shù)表特性內(nèi)容 特性 內(nèi)容注塑機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）2040噴嘴形式 直通式 模具溫度 90110噴嘴溫度() 230250 后段溫度() 240270中段溫度() 260290前段溫度()240280注射壓力MPa 80130 保壓力MPa4050注射時間s 05 保壓時間 s 2080冷卻時間s 2050 其

28、他時間s3成型周期s 50130 成型收縮(%) 1第四章 塑件的分模設(shè)計(jì)4.1 初始化項(xiàng)目 進(jìn)入注塑模具向?qū)Ш?，出現(xiàn)的第一個是初始化項(xiàng)目。初始化項(xiàng)目可對塑件驚醒項(xiàng)目路徑、名稱、收縮率、項(xiàng)目單位等設(shè)置。進(jìn)而生成模具裝配體結(jié)構(gòu)。在塑件中選擇ABS材料，確定即可，如圖示4-1。圖4-1 初始化后的塑件4.2 確定開模方向 塑件開模方向直接決定一個模具的成型質(zhì)量。通常情況下，是以Z軸的正方向，為塑件的開模方向。本塑件洗浴噴頭中。Z軸正方向向下，因此需對此進(jìn)行調(diào)整旋轉(zhuǎn)，同時應(yīng)將坐標(biāo)系移至塑件的上表面。得出如圖所示4-2以及4-3。 圖4-2 WCS旋轉(zhuǎn)對話框 圖4-3 確定WCS4.3 設(shè)置產(chǎn)品收縮率

29、 產(chǎn)品收縮率設(shè)置有兩種方式：一種在進(jìn)行初始化時選定，另一種便是直接使用工具條上的“收縮率”按鈕，輸入數(shù)據(jù)即可。4.4 設(shè)置毛坯工件 工件即是分型之前的型芯和型腔部分，點(diǎn)擊工具條中的“工件”確定即可。如圖4-4以及4-5。 圖4-4 工件對話框 4-5 工件模型4.5 確定型腔數(shù)目以及型腔布局 型腔數(shù)目，顧名思義，就是該模具一次開模可以生產(chǎn)出多少塑件，影響型腔數(shù)目的主要因數(shù)是技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)因素。技術(shù)因素通常包括鎖模力，注射量、塑化能力等，經(jīng)濟(jì)因素主要是塑料件的成本。考慮到這兩個方面的原因，洗浴噴頭以一模兩腔的形式。如圖4-6與4-7所示。 圖4-6 型腔布局對話框 4-7 型腔布局方式4.6 塑件

30、分型 分模也叫分型，在模具的設(shè)計(jì)之中是十分關(guān)鍵的一步，其中零件的型芯或者型腔都是通過分型來指定的。塑件制造過程中，設(shè)計(jì)部分也即分型面的部分直接決定了塑件的制造模型，可見分型部分的重要之處。4.6.1 設(shè)計(jì)區(qū)域 點(diǎn)擊“分型”命令，彈出分型管理器對話框，如圖4-8，圖示4-9。點(diǎn)擊“分型區(qū)域”選擇“保持現(xiàn)有的”，彈出一個新的對話框，叫做“塑模部件驗(yàn)證”。 圖4-8 分型管理器 圖4-9 MPV初始化 分型面的選擇受到許多的影響，例如形狀、壁厚、成型方法等，但是這些都有一個總的原則，保證塑件的質(zhì)量，以便與順利開模。塑件的分型面有六個因素要在設(shè)計(jì)時考慮一下：1） 有利于塑件的脫模，簡化模具的結(jié)構(gòu)。2）

31、 有利于跟好的保證塑件的尺寸精度與表面質(zhì)量。3） 有利于抽芯機(jī)構(gòu)的進(jìn)行。4） 有利于飛邊的減少和防止。5） 有利于能夠更好的排氣。6） 有利于最后的成型塑件更好的加工。 綜上所述，在本塑件設(shè)計(jì)分型面時，可按以下步驟進(jìn)行。 將分型管理器中的設(shè)置，依次把打過的對號去掉，點(diǎn)擊“設(shè)置區(qū)域顏色”。使用面拆分命令，圖4-10。創(chuàng)建平面，使用“點(diǎn)+X-Y”，如圖4-11。將噴頭與手柄連接部分進(jìn)行分割，如圖所示4-12所示拆分后的面。 圖4-10 面拆分 圖4-11 面拆分選擇點(diǎn)+X-Y 圖4-12 拆分后面 點(diǎn)擊“區(qū)域”按鈕，設(shè)置塑件的型腔型芯區(qū)域，確定好塑件的分型面。如圖型腔區(qū)域4-13，型芯區(qū)域4-14

32、。 圖4-13 型腔面 圖4-14型芯面4.6.2自動修補(bǔ) “自動孔修補(bǔ)”指的是自動尋找塑件的孔，并且修補(bǔ)其中的貫通孔。如圖所示4-15自動孔修補(bǔ)工具欄，對所加的孔進(jìn)行修補(bǔ)，點(diǎn)擊自動修補(bǔ)。4-15 自動孔修補(bǔ)工具欄4.6.3編輯分型線 點(diǎn)擊“編輯分型線”按鈕，彈出工具欄點(diǎn)擊“遍歷對象”，進(jìn)入后，點(diǎn)擊圖中其中的一條分型線。得出圖示分型線4-16。 圖4-16 分型線 點(diǎn)擊對話框的“編輯過渡對象”，選定各個弧度，作為過渡線。如圖所示4-17。圖4-17 過渡對象4.6.4 引導(dǎo)線設(shè)計(jì) 編輯引導(dǎo)線，點(diǎn)擊“引導(dǎo)線設(shè)計(jì)”按鈕，對分型線中的分型線加以設(shè)計(jì)，得出如圖所示4-18。圖4-18 引導(dǎo)線設(shè)計(jì)4.6

33、.5 創(chuàng)建/編輯分型面 創(chuàng)建或者編輯分型面，直接決定著整個塑件的分模結(jié)構(gòu)，區(qū)分著型腔與型芯的兩個曲面。一般情況下，主分型線以及引導(dǎo)線創(chuàng)建完成以后，則就應(yīng)該創(chuàng)建與編輯分型面了，點(diǎn)擊“創(chuàng)建/編輯分型面”按鈕，一般彈出對話框如圖4-19，同時點(diǎn)擊創(chuàng)建分型面，出現(xiàn)對話框4-20，一般情況下分型面對話框中有6中分型面創(chuàng)建的類型，比如拉伸、掃掠、有界曲面、擴(kuò)大曲面、條帶曲面、以及跳過等。 圖4-19 創(chuàng)建分型面 圖4-20 分型面 通過以上創(chuàng)建分型面后，使用“編輯分型面”，點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)圖示4-21工具欄，通過以上過程，構(gòu)造出塑件的分型面，如圖4-22。圖4-21 曲線/點(diǎn)選擇工具欄4-22 塑件的分型面

34、4.6.6 創(chuàng)建型腔和型芯經(jīng)過以上過程之后，就可以進(jìn)入創(chuàng)建型腔型芯的步驟了，在創(chuàng)建之前，需抽取區(qū)域和分型線。點(diǎn)擊分型管理器中的“抽取區(qū)域與分型線”，并在創(chuàng)建區(qū)域處打?qū)μ枺瑏韯?chuàng)建區(qū)域，確定即可。4-26 定義區(qū)域工具欄 點(diǎn)擊分型工具欄中的創(chuàng)建型腔和型芯，對其進(jìn)行創(chuàng)建型腔型芯。彈出圖示4-23工具欄，依次創(chuàng)建型腔型芯，最終創(chuàng)建出型腔4-24，以及型芯4-25。4-23 定義型腔型芯工具欄 圖4-24 型腔 4-25 型芯第五章 整體模架設(shè)計(jì)5.1 選擇注塑機(jī)1） 計(jì)算塑件體積 根據(jù)塑件的三維圖，可以計(jì)算得到單個塑件的體積為18656.79mm³。澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需要的塑料體積1060

35、9.623mm³。型腔數(shù)目為兩個。則一個成型周期內(nèi)的塑料容積為18656.79×2+10609.623=47923.203mm³2）單個塑件的質(zhì)量為0.146095Kg。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查表得出國產(chǎn)螺桿式注射機(jī)XSZY125符合要求。表5-1 XSZY125型螺桿式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)1最大注射量(cm³)1252注射壓力(Kgf/cm³）11903電動機(jī)功率（KW）114塑化能力(Kg/h)205鎖模力(KN)9006注塑機(jī)拉行間距(mm)250×2507注射行程(mm)1158最小模厚（mm）2009最大模厚(mm)30010模板

36、行程(mm)30011注塑機(jī)定位孔直徑(mm)4012合模方式液壓機(jī)械13注射時間/s1.614噴嘴球徑/mmSR125.2鎖模力的校核 在注塑成型時候，塑料充滿型腔時，會產(chǎn)生漲模力，為了防止分型面被漲模力頂開，因此需對模具施加一定的鎖模力，也就是在模具設(shè)計(jì)時，使注塑機(jī)的額定鎖模力大于漲模力。nAP FnA單個塑件在模具分型面上的投影面積mm2，都可以通過UG圖形測得 Fn注射機(jī)的額定鎖模力；p塑件的塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）；其中可知Fn =900KN;對型腔的成型壓力如表5-2可知為30MPa。表5-2 塑料注射成型時所需的型腔壓力常用塑料注射成型時所需的型腔壓力 單位（Mpa)塑

37、料品種型腔壓力高壓聚乙烯（PE）1015低壓聚乙烯（PE）20聚苯乙烯（PS）1520AS30ABS30聚甲醛（POM）35聚碳酸酯（PC）40 其中n=2,A=3340.35mm2 P=30MPa, Fn= 900KN nAP=200KN，遠(yuǎn)小于選定注塑機(jī)的鎖模力，符合以上要求。5.3 型腔型芯尺寸計(jì)算5.3.1 型腔工作尺寸的計(jì)算1）型腔徑向尺寸的計(jì)算L=LS(1+SCP)-3/4 +LS為塑件的外形徑向公稱尺寸（mm）；SCP為塑件的平均收縮率（%）；為塑料的尺寸公差（mm）；為模具的制造公差（mm）；由圖知，LS= 115.72mm SCP= 0.005 = 0.5mm =1/5則 L

38、=LS(1+SCP)-3/4 + =115.72mm(1+0.005)-3/4 ×0.5mm +0.5×1/5 =115.920 +0.1 mm2） 型腔深度尺寸的計(jì)算H=HS(1+SCP)-2/3 +其中HS為塑件深度公稱尺寸（mm）；SCP為塑件的平均收縮率（%）；為塑料的尺寸公差（mm）；為模具的制造公差（mm）；由圖知 HS = 2.8mm SCP=0.005 =0.4 =1/5 H=HS(1+SCP)-2/3 + =2.8mm(1+0.005)-2/3 ×0.4mm +0.4×1/5 =2.550 +0.02 mm5.3.2 型芯工作尺寸的計(jì)算

39、1）型芯徑向尺寸的計(jì)算l=lS(1+SCP)+3/4 -lS為塑件的外形徑向公稱尺寸（mm）；SCP為塑件的平均收縮率（%）；為塑料的尺寸公差（mm）；為模具的制造公差（mm）；由圖知，lS= 117.16mm SCP= 0.005 = 0.4mm =1/5則 l=lS(1+SCP)+3/4 - =117.16mm(1+0.005)+3/4 ×0.4mm -0.4×1/5 =118.040 -0.08 mm2） 型芯深度尺寸的計(jì)算h=hS(1+SCP)+2/3 -其中hS為塑件深度公稱尺寸（mm）；SCP為塑件的平均收縮率（%）；為塑料的尺寸公差（mm）；為模具的制造公差（

40、mm）；由圖知 hS = 10.49mm SCP=0.005 =0.2 =1/5 h=hS(1+SCP)+2/3 - =10.49mm(1+0.005)+2/3 ×0.2mm -0.2×1/5 =10.670 -0.04 mm5.4 模架選擇 按照國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模架一般分為直澆口、點(diǎn)澆口、以及簡化點(diǎn)澆口模架。模架一般有模架類型、基本型號、系列代號、定模板A、動模板B、以及墊塊C以及標(biāo)準(zhǔn)代號等。在本塑件中，根據(jù)型腔型芯尺寸，可選定龍記模架LKM-SG 3540、I型、A板高50mm，B板高100mm，墊塊選用70mm。如圖5-1所示；圖5-1 LKM-SG模架5.5 澆注系

41、統(tǒng)一般澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、以及冷料穴組成。如圖所示5-2普通澆注系統(tǒng)組成5-2 1-主流道 2-分流道 3-冷料穴 4-澆口 5-塑件5.5.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道直接連接著噴嘴，是熔料最先經(jīng)過的地方，主流道的設(shè)計(jì)通常與分型面相接。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 主流道盡量為圓錐形。2） 長度設(shè)計(jì)盡量短。3） 表面粗糙度一般在Ra1.6以上，以便減少摩擦力。4） 大型模具應(yīng)有自己獨(dú)立的襯套。主流道設(shè)計(jì)如圖所示5-3；圖5-3 主流道5.5.2分流道與澆口的設(shè)計(jì)1）分流道設(shè)計(jì)分流道是主流道和澆口之間的一段通道，另外若采用了一模多腔的形式，則分流到具有分配者熔料的作用，例如本洗浴噴頭采用兩腔的形

42、式。在分流道的設(shè)計(jì)中應(yīng)從考慮到壓力以及熱量損失的要求出發(fā)，應(yīng)盡量較小長度。同時分流道長度有元嬰，半圓、矩形、S型等考慮到本塑件特殊，分型面不在同一個平面上，則采取S型分流道，以便更容易分流注塑。2）澆口設(shè)計(jì)澆口類型多種多樣，不同模具具有不同的澆口，一般有以下幾種澆口，1） 直接澆口2） 側(cè)澆口3） 搭接澆口4） 點(diǎn)澆口5） 潛伏式澆口6） 環(huán)形澆口7） 輪輻式澆口8） 護(hù)耳式澆口 由于本塑件比較簡單，則采用點(diǎn)交口形式，并采用矩形澆口。一方面可以減低殘余應(yīng)力，另外也能迅速凍結(jié)，縮短周期。如圖分流道與澆口尺寸形式5-4；圖5-4 分流道與澆口 5.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通常情況下，模腔密閉，其中會有許

43、多空氣，一旦這些空氣排不出來，則會形成在塑件上的氣泡、接縫等，嚴(yán)重影響塑件的質(zhì)量。而在本系統(tǒng)中，塑件的型腔型芯相對比較簡單，且分型面適宜，完全利用分型面排氣，無需設(shè)計(jì)排氣槽等。5.7 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對于形狀簡單的塑件，在脫模機(jī)構(gòu)之中，只需一次簡單的動作便可以完成脫模。而在常用的脫模機(jī)構(gòu)有推桿脫模、推管、推塊、推件板脫模等。在常見的推桿中，通常有以下A、B、C、D、四種推桿，圓形截面。 在推桿的布置上應(yīng)采用推出阻力最大的地方，不宜置于薄膜處，推桿布置應(yīng)注意以下幾點(diǎn);1） 塑件有局部凸臺或肋的事，應(yīng)置于他們的最底部。2） 氣體比較難排除的位置，多設(shè)置推桿。3） 裝配推桿時，盡量使推桿與型芯平面平齊

44、，或者比其高出0.050.1mm。根據(jù)以上特征設(shè)計(jì)出如圖5-5的推桿如下； 推桿頂部俯視圖 推桿頂部主視圖推桿尾部圖5-5推桿5.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注塑成型時，通常需對模具進(jìn)行冷卻，穩(wěn)定一定的溫度范圍內(nèi)。所謂的有效冷卻，通常是指將熔料傳遞給模具的溫度，盡可能的傳遞出去，導(dǎo)出模具之外以便于塑件更好的冷卻定型。眾所周知，水的比熱容是比較大的，在模具中開設(shè)水道，可以很好地將熱量傳遞出去，經(jīng)驗(yàn)證明，在冷卻水道的中心線中與塑件的距離通常是水道直徑的12倍。5.8.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1） 布局力求合理。2） 平衡塑件不同部位間的冷卻。3） 盡量降低進(jìn)、出水口的溫度之差。4） 澆口出的溫度較高，應(yīng)加強(qiáng)

45、冷卻。5） 避免設(shè)置在塑件易產(chǎn)生熔痕的地方。6） 水管密封要好。7） 冷卻系統(tǒng)不影響脫模操作。8） 最后管道便于加工與清理。5.8.2 型腔型芯的常見冷卻回路形式1. 型腔冷卻回路形式1) 外界直通式2) 平面式3) 多層式4) 圓周式2. 型芯的冷卻回路形式1） 臺階式2） 導(dǎo)流板式3） 螺旋式4） 斜交叉式5） 噴流式6） 銅棒與熱管式3. 在本塑件中，由于型腔型芯較為單一，為了在結(jié)束時更好地清理，因此冷卻系統(tǒng)的型腔型芯冷卻采取統(tǒng)一的平面式單一回路設(shè)計(jì)的回路如下圖5-6所示；圖5-6 冷卻系統(tǒng)布置5.8.3 冷卻水道的密封 在冷卻水道的密封形式中有多種，而在常用墊圈以及其中的管接頭與密封圈，都已經(jīng)成為了標(biāo)準(zhǔn)件，在本塑件密封系統(tǒng)中主要使用密封圈作為密封形式。第六章 總結(jié)在本塑件的設(shè)計(jì)之中，一共分為兩個部分，第一個是造型設(shè)計(jì)，第二部分