操作手柄塑料件模流分析及模具設計--材料專業(yè)畢業(yè)設計

1、操作手柄塑料件模流分析及模具設計-材 料專業(yè)畢業(yè)設計操作手柄塑料件模流分析及模具設計-材料專業(yè)畢業(yè)設 計 XXXX 大學 XXXXXX University 畢 業(yè)設計 專業(yè):材料成型及控制工程 班級學號：學生姓名：指導教師：二0一七年六月XXXX大學本科生畢業(yè)設計操作手柄塑料件模流分析及模具設計 The Mold Flow Analysis and Mold Design of the Operating Handle 專業(yè)班級：學生姓名：指導教師：學院：機械工程學院 2017年6月 摘要 本次設計的是 塑料操 作手柄工主要介紹了塑料操作手柄的設計思路和加工過程， 主要設計的是操作手柄的注塑

2、模的設計，塑料操作手柄具有 重量輕、耐腐蝕老化、強度高、使用壽命長，制作方便、價 格低廉等特點，是值得人們信賴、喜歡用的產(chǎn)品，它具有非 常大的發(fā)展前途。本次設計采用的是注射成形，注射成型是塑料成型的一 種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，可以一次成 型形狀復雜的精密塑件。本課題就是將操作手柄作為設計模型，將注射模具的相關 知識作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設計過程。本設計對塑料操作手柄進行的注塑模設計，利用UG軟件對塑件進行了實體造型，對塑件結構進行了工藝分析，并用 moldflow軟件進行相關的模流分析。明確了設計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體 部分進行了詳細的計算和校核。如此

3、設計由的結構可確保模具工作運用可靠，保證了與其 他部件的配合。最后用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。本課題通過對塑料操作手柄的注射模具設計，鞏固和深 化了所學知識，取得了比較滿意的效果，達到了預期的設計 意圖。關鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設計 ABSTRACT The design of plastic operating handle, mainly introduces the plastic operating handle design ideas and process, the main design of the operating handle of the i

4、njection mold design, plastic operating handle have are light weight, orrosion-resistant aging, high strength,long service life, production and low prices, is worthy of trust, like to use the product, it has a very large future development. Plastic injection molding molding is an important method, w

5、hich is primarily applicable to thermoplastic plastic molding, Molding can be a complex shape of precision plastic parts. Is the topic of Operating handle plastic as a design model, the injection mold-related knowledge as a basis for elaborate plastic injection mold design process. The design of Ope

6、rating handle plastic for the injection mold design, the use of software UG plastic parts for the solid modeling, Plastic Parts of the structure analysis for the process, and mold flow analysis. Defined the design, determine the injection molding process as well as some specific details of the calcu

7、lation and verification.The design of such a structure can be used to ensure reliable Die work to ensure that the other parts of the tie. Finally, a set of auto mapping mold parts and assembly plans. The subject of Orange drums Cup injection mold design, and to consolidate and deepen the learning, h

8、as been fairly satisfied with the results, achieved the desired design intent. Key Words : plastic mold; injection molding; mold design 目 錄 1 緒論 1 1.1模具工業(yè)白概述1 1.2我國塑料模具發(fā)展的現(xiàn)狀1 1.3參數(shù)化技術慨述2 1.4選題目的以及意義 3 2塑件材料性能 選擇4 2.1零件4 2.2 ABS材料分析4 3塑料成型工藝性能 分析5 4塑料件的結構工藝7 4.1塑料件的尺寸精度分析74.2塑料件的使用性能分析7 4.3塑料件的表面質(zhì)量分析

9、74.4塑料件的結構分析 7 5成型設備的選擇和成型工藝的制定9 5.1成型參數(shù)的確定9 5.2塑件的體積和重量的計算95.2.1利用Pro/E進行體積的計算9 5.2.2操作手柄重量的計算9 5.3模具所需塑料熔體注射量10 5.4鎖模力的計算105.5設備選擇11 5.6塑料成型工藝卡11 6注射模設計13 6.1 可行性分析13 6.1.1可注塑性分析13 6.1.2可制造性分析14 6.1.3型腔數(shù)目的確定14 6.2確定模具的類型14 6.3確定模 具的主要結構15 6.3.1模具型腔布局、澆口的選擇 15 6.3.2 分型面的設計16 6.3.3澆注系統(tǒng)的設計16 6.3.4排氣系

10、統(tǒng)18 6.3.5導向機構的設計19 7確定模具的主要結構 21 8模架 的選擇22 9開模行程的校核與推由距離23 10推由方式的確定24 11斜頂機構的設計25 12冷卻系統(tǒng)的設計 27 13計 算成型零件工作尺寸 29 14模具工作過程31結 論32設計 心得33參考文獻 34致謝35 II天津職業(yè)技術師范大學 2012屆本科生畢業(yè)設計1緒論1.1模具工業(yè)的概述模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉化的基礎， 同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域。模具技術水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品 開發(fā)能力，它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標目前,塑料模具在整個模具行業(yè)中約

11、占30%左右。當今世界制造加工業(yè)的競爭更加激烈，對注塑產(chǎn)品與模具的設計制造提由了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件設 計的多品種、復雜化，市場的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具 的快速設計制造技術，全球性的經(jīng)濟競爭要求盡可能地降低 產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復雜、高附加值已 成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔 性的注塑產(chǎn)品與模具設計制造系統(tǒng)。當前，國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中 發(fā)展重點為工程塑料模具。有關數(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，

12、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到 50%。這些都會導致對模具的需求量大幅度增長。近來我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，目前已呈現(xiàn)由市場廣闊、產(chǎn)銷兩旺的局面。深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國塑料模具工業(yè)最為發(fā)達、科技含量最高的區(qū)域，預計有可能在10年內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。相當多的發(fā)達國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引 外資的優(yōu)勢，這些是塑料模具市場迅速成長的重要因素所 在，所以中國塑模市場的前景一片輝煌。1.2 我國塑料模具發(fā)展的現(xiàn)狀 雖然近幾年來，我國塑料 模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術

13、和能力等方面都有 了很大發(fā)展，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差 距。例如，在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具已供過 于求，市場競爭激烈；一些技術含量不太高的中檔塑料模具 也有一些趨向于供過于求，然而精密加工設備還很少，一些 大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進 口。許多先進的技術如CAD/CAE/CA M技術的普及 率還不高，我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進水平 相比，還存在很多方面的問題。現(xiàn)在國外發(fā)達國家模具標準化程度為70%80%,而我國只有30%左右。如能廣泛應用模具標準件，將會縮短模具設計制造周期 25%40%,并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時

14、 浪費?，F(xiàn)在應用模具 CAD/CAM技術設計模具已較為普遍，隨 著通用機械CAD/CAM技術的發(fā)展，塑料注射模CAD/CAM 已經(jīng)不斷的深化。從上世紀60年代基于線框模型的 CAD系統(tǒng)開始，到70 年代以曲面造型為核心的 CAD/CAM 系統(tǒng)，80年代實體造型 技術的成功應用，90年代基于特徵的參數(shù)化實體 /曲面造型 技術的完善，為塑料注射模采用 CAD/CAE/CAM 技術提供了 可靠的保證。目前在國內(nèi)外市場已涌現(xiàn)由一批成功應用于塑料注射模 的 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)。而且通過推廣使用模具標準件，實現(xiàn)了部分資源共享，這 樣就大大減少模具設計的工作量和工作時間，對于發(fā)展CAD/CAM技術

15、、提高模具的精密度有重要意義。因此，模具成為國家重點豉勵與支持發(fā)展的技術和產(chǎn)品。現(xiàn)代模具是多學科知識集聚的高新技術產(chǎn)業(yè)的一部分，是 國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，具技術、資金與勞動相對密集。1.3 參數(shù)化技術慨述參數(shù)化技術是當前 CAD技術重要 的研究領域之一，通過改動圖形莫一部分或奧幾部分的尺 寸，自動完成對圖形中相關部分的改動，從而實現(xiàn)尺寸對圖 形的驅(qū)動。在設計過程中，系統(tǒng)自動地捕獲用戶的設計意圖，并把各 個設計對象以及對象之間的關系記錄下來，當用戶修改圖紙 中的設計參數(shù)時，系統(tǒng)能夠自動地更新圖紙，使圖紙中反映 用戶設計意圖的設計對象之間的關系依舊可以維持。參數(shù)化設計技術以其強有力的草圖設計、尺寸驅(qū)

16、動修改圖 形功能，極大地改善了圖形的修改手段， 提高了設計的柔性, 在慨念設計、初始設計、產(chǎn)品建模及修改系列設計、多方案 比較、動態(tài)設計、實體造型、裝配、公差分析與綜合、機構 仿真、優(yōu)化設計等領域發(fā)揮著越來越大的作用，并體現(xiàn)由很高的應用價值，能否實現(xiàn)參數(shù)化目前已成為評價CAD系統(tǒng)優(yōu)劣的重要技術指標。UG集合了零件設計、產(chǎn)品組合、模具開發(fā)、NC加工、鎖金件設計、鑄造件設計、自動量測、機構仿真、應力分析 等功能于一體。是塑料模具實現(xiàn)參數(shù)化的一個必備的軟件。HB_MOULD(V5)是UG系統(tǒng)中的一個外桂模塊， 專門用來 建立各種標準模架及模具標準件和滑塊、斜銷等附件，能夠 建立冷卻水管，能夠自動產(chǎn)生

17、模具工程圖和明細表，還可以 模擬模具開模過程進行動態(tài)仿真和干涉檢查，并可將仿真結 果輸生成視頻文件，是個功能非常強大且使用非常方便的模 具設計工具。本設計結構和模架設計是利用模架設計專家系統(tǒng)設計 的。型腔和型芯設計可以在 HB_MOULD(V5)里設計，也可以 事先在UG的建模里完成。本設計有一部分是在 HB_MOULD(V5)里完成。在模架調(diào)入之后可以根據(jù)需要添加、刪除各種模具零件。也可以修改現(xiàn)成的標準件使之滿足自身設計。完全的參數(shù)化設計，使用非常方便。UG參數(shù)化設計的特性：(1) 3D實體模型除了可以將用戶的設計思想以最真實的模 型在計算機上表現(xiàn)由來之外，借助于系統(tǒng)參數(shù)，還可以隨時 計算生

18、產(chǎn)品的體積、面積、重心、重量、慣性大小等，可極 大的減少設計人員的計算時間。(2) UG可隨時由3D實體模型產(chǎn)生2D工程圖，且可自動 標示工程圖尺寸。不論在3D還是2D圖形上作尺寸修正。其相關的2D圖形或3D實體模型均自動修改，同時組合、 制造等相關設計也會自動修改，如此可確保數(shù)據(jù)的正確性， 并避免反復修正的耗時性。(3)以特征作為設計的單位?？呻S時對特征做合理、 不違反幾何順序調(diào)整、 插入、刪除、 重新定義等修正動作。1.4選題目的以及意義 畢業(yè)設計將總結專業(yè)基礎和專業(yè) 技術的學習成果，鍛煉和開發(fā)學生的綜合運用能力。本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務書設計由結構優(yōu)化的模具。這個課題能充分體現(xiàn)專業(yè)知識

19、，對模具設計能力有一定的 鍛煉。通過對操作手柄的注射模具的設計，可以鞏固專業(yè)知識 為以后從事本專業(yè)實際工作和研究工作奠定了重要的思想基礎，也同時具有一定的初步開發(fā)模具能力。另外加深了對機械基礎知識的應用。提高了整體的設計能力。2塑件材料性能選擇 2.1零件 圖2-1零件圖2.2 ABS 材料分析 ABS材料是丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物。這三種組分各自的特性，使 ABS具有良好綜合力學性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化學腐蝕及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。ABS屬于熱塑性塑料，外觀為粒狀或粉狀，呈微黃色，不透 明但成型的塑件具有較好的光澤。ABS無毒，無味。密度

20、1.021.05g/cm3成型溫度范圍(180C-240C),成型 時有較好的流動性。ABS材料具有較高的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下 降(抗寒性)；有良好的的機械強度和一定的耐磨性，耐油性， 化學穩(wěn)定性和電氣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，且易著色。ABS幾乎不受酸、堿、鹽、及水和無機化鹽的影響，溶于 酮、醛、酯、氯代烽中，不溶于大部份醇類及燒類溶劑，但 與烽長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面不可接觸受冰醋酸，植物油等化學藥品，否則會引起應力開裂。此外，ABS的缺點是耐熱性不高， 低介電強度，低拉伸率, 熱變形溫度為 93 C ,脆化溫度為-27 C ,使用的溫度范圍

21、為 -40 C100 C ,而且ABS的耐氣候性也差，紫外線作用下容 易氧化降解，從而會導致制件變硬發(fā)脆。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程中所表現(xiàn)由來的特有性質(zhì)，下面對注塑材料 ABS工藝特性進行分析：1、收縮性塑料從溫度較高的模具中取由冷卻到室溫后， 其尺寸或體積會發(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度塑件收縮量的百分數(shù)來表示， 稱為收縮率。一般對于大型模具的收縮率計算，我們采用實際收縮率進行計算：SS=a-b/b 100% （SS:實際收縮率；a:模具或塑件在成型溫度 時的尺寸；b:塑件在室溫時的尺寸；c:模具在室溫時的尺寸）對我所設計的零件屬

22、于小型的模具，所以采用SJ=c-b/b濟（Sj:為計算收縮率）由于本次畢業(yè)設條件的原因，沒有辦法自己去測量由：c b值。于是我們通過查找資料塑料成型工藝與模具設計（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,由于塑件的結構，模具的結構，成型工藝條件 等都會影響塑料的收縮率變化?？梢匀∫粋€相對平均值：0.005。2、流動性 塑料在一定的溫度、壓力作用充填模具開腔 的能力，稱為塑料的流動性。塑料的流動性差，就不容易充滿開腔，易產(chǎn)生缺料或熔接 痕等缺陷。但流動性太好，又會在成型時主生嚴重的飛邊。ABS材料屬于熱塑性塑料，分子成線型，具有良好的流動性。其次：料溫，壓

23、力，模具結構都會影響塑料的流動及充模能力。3、吸濕性 吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。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% o在注塑成型過 程中比較容易發(fā)生水降解，成型后塑件上 由現(xiàn)氣泡，銀絲與斑紋等缺陷。因此，在成型前必須進行干燥處理。一般干燥溫度取 80-90 C,干燥時間為兩小時。4、熱敏感性塑料的化學性質(zhì)對熱量的敏感程度稱為熱 敏性。熱敏性塑料在成型過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，會釋放由一些 揮發(fā)性氣體，這些氣體一般具有腐蝕性，或有毒，不

24、管是對 人，還是模具都會造成一定的影響。ABS塑料成型溫度為 210C-250 C,經(jīng)查中國人力資源專 家網(wǎng)提供的材料編經(jīng)驗值得，到達 260 c變色，于料溫達到 280c時，塑料由現(xiàn)分解。于是注塑成型是,一般取 210 C-250 Co綜上所述：ABS收縮比較大，成型收縮后，對型芯具有比較大的包裹力， 為方便塑件順利脫模，應將脫模斜度設計為較大值： 型腔40 -1 401芯30'1 ABS溶融時具有良好的流動性； 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。表3-1 ABS材料性能、工藝參數(shù)表 密度1.05拉伸強度 3349收縮率 0.

25、0040.009拉伸彈性模量 1.8熔 點130160彎曲強度 80熱變形 溫度（45N/cm2） 6598c彎曲彈性模量1.4壓縮強度 1839模具溫度 5080 c缺口沖擊強度 1120噴嘴溫度 180190c 硬 度 R62 86中段溫度 210230 c 外 觀 微黃色或白色不透明后段溫度 200220 c 吸水率 0.050.5干燥溫度 7080 c 特 點 耐熱、表面硬度高，尺寸穩(wěn)定、耐化學、易成型加工， 可渡金各 注射壓力70100MPa塑化形式 螺桿式柱塞式 干 燥時間2H保壓壓力 30-80MPa背壓壓力 3-20MPa比 重 1.05注塑時間3-5s保壓時間10-30S 4

26、塑料件的結構工藝 4.1塑料件的尺寸精度分析按塑件的尺寸精度要求，未標注公差為自由，按ABS材料模塑件公差等級(GB/T 14486-1993)選取一般精度要求 TG8。其主要尺寸公差如下 (單位均為mm)成型零件的外形尺 寸： 0.3 0成型零件的外形尺寸：、成型零件的其他尺寸：4.2 塑料件的使用性能分析塑件外表面光亮耐磨，平整，卡位孔處需要有良好的力學性能?？ㄎ豢着浜暇炔桓?，需要適當?shù)膹姸群蛷椥?，不容易產(chǎn) 生的變形，整體無變形即可。4.3 塑料件的表面質(zhì)量分析該塑件要求外形美觀，內(nèi)、外表面表面光滑，沒有斑點及熔接痕現(xiàn)象，內(nèi)、外表面粗糙 度均可取Ra0.4以m。塑件制品內(nèi)、外表面成型后方

27、不可見邊緣有缺陷，邊緣面 要求平整。4.4 塑料件的結構分析1、塑件形狀比較復雜，內(nèi)部有三個卡扣。如圖4-1所示 圖4-1塑件三維圖 2、塑件整體結構適中， 平均壁厚為1.45mm,超過ABS塑料的最小成型壁厚。可注塑成型。綜上所述，從精度上看，ABS注塑成型可滿足尺寸要求， 表面粗糙度要求（ABS Ra可達到0.0251.6/以3從結構上看，可考慮整體邊緣為最大分型面，內(nèi)部卡扣結 構考慮斜頂結構。從塑件的表面質(zhì)量要求看，澆口選擇在塑件的底部，提高 它們的力學性能。由于塑件整體結構較小，生產(chǎn)批量大等。我們可以考慮使用一模多腔的注塑成型，提高生產(chǎn)效率。5成型設備的選擇和成型工藝的制定5.1成型參

28、數(shù)的確定查中國模具設計大典、塑料成型工藝與模具設計得ABS塑料的有關注塑成型參數(shù)：密度：1.01 1.05g/mm3 收縮率：0.0040.009預熱溫度 ：70 c80 C,預熱時間23h料筒溫度：前段200 c210 C,中段210 c230 C,后段200 c220 c 噴嘴溫度：180c190c模具溫度 ：50 c80 c注射壓力 ：60100MPa注射時間：注射時間0.7s,保壓時間515s,冷卻時間1025s.成型 周期：1640S 5.2塑件的體積和重量的計算5.2.1利用Pro/E進行體積的計算 根據(jù)產(chǎn)品圖紙，利用Pro/E分析指令對操作手 柄進行體積的計算。36如圖5-1所示

29、，體積 V=2511.25 mm3 5.2.2操作手柄 重量的計算 根據(jù)分析 ABS材料 p =1.05g/cm3 W=d V =1.05 1511.25 10-3 =2.64g 圖 5-1 塑件體積分析結果5.3模具所需塑料熔體注射量根據(jù)生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，由于注塑件的尺寸比較大，初步選擇采用一模二腔，按塑料 模具設計指導有如下模具所需塑料熔體注射量的計算公 式：M = N M1+ M2 式中，M 副模具所需塑料的質(zhì)量或體 積（g或cm3） N 初步選定的型腔數(shù)量M1 單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm3） M2 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或 體積（g或cm3） M2 :注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積，它與注塑件的質(zhì)

30、量和塑料的流動性能有一定的關系，是一個不定值，但據(jù)注塑廠的統(tǒng)計資料，M2取 15%-20%。在這里我們選用 M2 =0.6N M1則有：M=1.6NM1 =1.6 X>2.64 =16.87g 5.4 鎖模力的計算 FM= (NA1+A2 ) P型 式中，F(xiàn)M 模具所需要的鎖模力(N)N 初步選定的型腔數(shù)量 A1 單個塑件在分型面上 的投影面積(mm2) A2 流道凝料在分型面上的投影面 積(mm2) P型 塑料熔體對型腔的平均壓力 (MPa)其 中，A2按分型面上投影面積 A1的0.20.5倍。取中間值0.3,利用Pro/E進行注塑件投影面積分析，如圖5-2所示，A1投影面積為：814

31、.156mm2o圖5-2塑件投影面積分析結果根據(jù)資料塑料模具設計指導P7常用塑料注射成型時型腔平均壓力(表 2-2)中， ABS屬于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，P型 取35KN。FM= (NA1+A2 ) P型 =(4X814.156+0.3 4814.156)那5 =(3256.624+976.9872) 35=148176.4 N 5.5 設備選擇 根據(jù) 塑化塑化溫度，額定注射量，注射壓力，鎖模力要求，參考塑料成型工藝設計與模具設計P105 (表4.2)常用國產(chǎn)注塑機的規(guī)格和性能。初步選擇采用注射機型號：G54-S200/400 XS-Z-30 ,其有關的參數(shù)為:額定注射量 30cm3

32、注射壓力 119MPa鎖模力 250KN最大注射面積 90cm2最大開合模行程 160mm最大模具厚度180mm最小模具厚度60mm動定模板尺寸250>280mm拉桿間距235mm 5.6塑料成型工藝卡表5-1塑料成型工藝 卡塑料成型工藝卡片資料編號車間共1頁第1頁零件名稱操作手柄材料牌號 ABS設備型號XS-Z-30裝 配圖號 材料定額 每模 件數(shù)4零件圖號 單件重量2.637g 工裝號 材料 干燥 設備 溫度/C 7080時間/h 2料筒溫 度（C） 后段/C 180200中段/C 210230前段/C 200210噴嘴/C 180190模具溫度/C 5080時間 注 射/s 0.

33、7保壓/s 515冷卻/s 1025壓力 注射壓力/MPa 70100背壓力/MPa 60100 6注射模設計 6.1可行性分 析6.1.1可注塑性分析（1）、最小壁厚要求 根據(jù)圖紙，操作手柄厚為4.5mm。塑料模具設計與制造實訓教程P18 （表1-3）常用塑料壁厚選用范圍中，ABS材料壁厚范圍為1.251.6mm。所以無需進行最小壁厚校核。（2）、表面質(zhì)量要求 由于塑件表面質(zhì)量要求較高，表面 不允許由現(xiàn)明顯的接痕，和氣泡傷疤。為避免此類缺陷的由現(xiàn)，在結構設計，分型面設計，澆注 系統(tǒng)設計，排氣系統(tǒng)設計前進行使用Moldflow進行注塑件可能產(chǎn)生的接痕和氣泡分析如圖6-1所示。圖6-1接痕和氣泡

34、 圖中，紅色為縮痕區(qū)，藍綠色小點為 氣泡。由圖可知，縮痕多由現(xiàn)在相交結構上，一般由塑件的結構 確定接痕的分析為紅色，說明接痕缺陷不明顯，塑件的結構 達到表面表質(zhì)量的要求。藍綠色點多集中在邊緣上，可考慮將分型面設計在此處， 合理利用合模間隙，可達到良好的排氣效果，可避免氣泡引 起的缺陷。1.1.2 可制造性分析(1)、模具精度校核 根據(jù)塑件精度要求塑件外表面 Ra=0.8以m按經(jīng)驗公式可得型腔的表面要求 Ra=0.27以袖精銃一一研磨達到精度要求。(2)、結構分析 塑件整體結構均勻，結構小，模仁機構 設計成整體式，需要用到線切割和數(shù)控銃以及放電加工。塑件在內(nèi)部分別有三個卡扣，卡扣結構不利于與主分

35、型 面一起分型，所以必須運用斜頂機構分型才可以分型。綜上所述：操作手柄塑件，滿足最小注射壁厚，注射沒有明顯的縮痕現(xiàn) 象，注射形成氣泡少，且可利用合理的合模間隙以及排氣槽 排氣。結構合理。1.1.3 型腔數(shù)目的確定 根據(jù)模具的生產(chǎn)批量為大批量生 產(chǎn)，一模多腔能提高生產(chǎn)效率， 降低每一件產(chǎn)品的模具費用。根據(jù)一模四腔塑件的體積 V=2511.25 mm3塑件體積比較 小，按初步選擇的注射機 XS-Z-30額定的注射量為30 cm3, 可成型一模具多腔。但隨著模具型腔數(shù)目的增加，塑件的精度降低，模具結構 復雜，制造成本提高，注塑質(zhì)量差。綜合考慮，操作手柄的模具設計采用一模四腔結構。6.2 確定模具的類

36、型 1、塑料采用注射成形法生產(chǎn)。為保證塑料表面質(zhì)量，使用點澆口成形，由于塑件較小， 壁厚均勻，且塑件上表面有表面要求，所以采用四個潛伏式 澆口，澆口位置處于制品的側面，并在開模時能夠自動切斷 澆口。模具采用兩板式注射模。圖6-2澆口面2、模具采用一模四腔，模具規(guī)模較小， 模具采用整體式。3、從塑件卡扣結構的角度考慮，制件必須采用斜頂機構。6.3 確定模具的主要結構 6.3.1模具型腔布局、澆口的選 擇（1）模具型腔布局的選擇合理的型腔布局能簡化模具結構，提高生質(zhì)量。圖6-3中a、b為操作手柄模具設計中的四種模具型腔的 布置方式。（a）矩形橫向?qū)ε砰L面端（b）矩形縱向?qū)ε艥部谠谥萍堂娑?圖6-

37、3模具開腔布局 圖a為矩形橫向?qū)ε?。此排列方式結構簡單，壓力中心為矩形排列的中心，利于壓緊。澆口選擇底部，澆口位置處于制件長邊的中部。更容易充型。圖b澆口則在制件的短面端要想充滿需要的注塑壓力要 大，且注塑不均勻。綜合考慮選用圖a的布局。(2)模具點澆口的選擇 模具型腔體積不大，塑件壁厚 均勻，且是盒型的。經(jīng)綜合考慮分析，注塑件澆口最佳位置在制件的側面。如圖6-3所示。6.3.1 分型面的設計 分型面的選擇原則：應選在外形最大輪廓處、有利于塑件的順利脫模、模具結構 簡單既便于加工制造、應有利于排氣、確保塑件的外觀質(zhì)量 要求、保證塑件的精度要求，還應考慮到型腔在分型面上投 影面積的大小，以避免接

38、近或超過所選用注塑機的最大注塑 面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。根據(jù)塑件結構分析，結合縮痕和氣泡分析。分型面取塑件底面為主分型面，結構簡單，利于氣體的排出O圖6-4粉色面為分型面 6.3.3澆注系統(tǒng)的設計(1)主流道設計 主流道是注射機噴嘴與分流道的塑料熔體的流動 通道，其形狀尺寸對熔體的流動和充模時間有較大的影響。主流道一般設計在澆口套中，為更容易的拔生，主流道的 錐角為1030結構如下圖6-5所示。圖6-5澆口套 （2）分流道的設計 分流道的作用是改變 熔體流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。其主要形式有：圓形、梯形、U形、半圓形、矩形、六角形。如圖6-6所示。圖6-6分流道 其中，梯形和半圓形加工較為容易，且熱 量損失與壓力損失均不大，所以在此設計中，選用梯形流道。根據(jù)經(jīng)驗，梯形的主流道熱量損失與壓力損失，所以分 流道設置為梯形。（3）分流道的布局 模具結構為一模四腔，型腔排列采 用矩形縱向?qū)ε欧绞?，各型腔壓力平均同時充滿，且保證最 小模壓，分流道的排列方式如下圖 6-7所示，圖6-7分流道 布局 （4）澆口的設計 考慮零件的表面質(zhì)量要求，以及模 具結構的簡單所以選用潛伏式澆口進料，減少了澆注系統(tǒng)塑 料的損耗量，同時可以自動切斷澆口，且不留明顯痕跡。如下圖6-8所示 圖6-8潛伏式澆口