手持式吸塵器面殼注塑模具設(shè)計(jì)及工藝分析

摘要手持式車(chē)載手持式吸塵器塑件在我們生活中，尤其是在家用方面的應(yīng)用很廣泛。在車(chē)內(nèi)清潔方面組件中，手持式車(chē)載吸塵器起著重要的作用。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)手持式車(chē)載吸塵器塑件進(jìn)行工藝分析，這中間的過(guò)程包括根據(jù)二維平面圖，用UG軟件進(jìn)行3D繪制，再通過(guò)把塑件導(dǎo)入Moldflow軟件中，進(jìn)行3D實(shí)感注塑成型流動(dòng)分析，采用MOLDFLOW的分析結(jié)果再進(jìn)行注射模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)老師的悉心指導(dǎo)，我們?cè)趯?duì)手持式車(chē)載吸塵器塑件進(jìn)行工藝分析后，完成了整個(gè)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行了完整的驗(yàn)算，以確保我們?cè)O(shè)計(jì)的模具能夠達(dá)到使用要求即通過(guò)該模具生產(chǎn)出來(lái)的塑件能夠符合我們的需求，具體的工作如下：注塑機(jī)選型、分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)、型腔布局、模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用、成型零部件設(shè)計(jì)、排氣方式、合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具材料、吸塵器殼體模具設(shè)計(jì)、注塑機(jī)選型、定位環(huán)的設(shè)計(jì)、分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)、型腔布局、模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用，這便是手持式車(chē)載吸塵器塑件的注塑成型分析和模具的設(shè)計(jì)內(nèi)容。該論文詳細(xì)地分析了手持式車(chē)載吸塵器塑件模具的總體結(jié)構(gòu)以及工作過(guò)程，闡述了每個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部位的工作過(guò)程以及基本原理，此外我們還對(duì)模具的每個(gè)工作零件的設(shè)計(jì)和公差的確定也做了詳細(xì)地說(shuō)明。關(guān)鍵詞：手持式車(chē)載手持式吸塵器塑件注塑成型流動(dòng)分析模具設(shè)計(jì)

AbstractCarvacuumcleanersarewidelyusedinourlives,especiallyinthehome.In-vehiclevacuumcleanersplayanimportantroleintheinteriorcleaningcomponents.Thisdesignismainlyfortheprocessanalysisofthecarvacuumcleanerplasticparts.Themiddleprocessincludes3DdrawingwithUGsoftwareaccordingtothetwo-dimensionalplan,andthenintroducingtheplasticpartsintotheMoldflowsoftwarefor3Dreal-worldinjectionmoldingflowanalysis,usingMOLDFLOWTheanalysisresultswerethensubjectedtoinjectionmolddesign.Inthedesignprocess,throughtheteacher'scarefulguidance,thecastingsysteminthemoldstructure,themoldcoreandthestructureofthecavitypart,theejectionsystem,thecoolingsystem,theselectionoftheinjectionmoldingmachineandthecheckingofrelevantparametersarealldone.Amoredetaileddesignandverification,andasimplepreparationofthemoldprocessingprocess,throughtheentiredesignprocessshowsthatthemoldcanachievetheprocessingtechnologyrequiredfortheplasticparts,andfinallycompletedtheinjectionmoldinganalysisandmoldofthevehiclevacuumcleanerplasticpartsthedesignof.Thepaperanalyzestheoverallstructureandworkingprocessoftheplasticmoldofthecarvacuumcleanerindetail,expoundstheworkingprocessandbasicprincipleofeachrelativemovingpart,inaddition,wealsodothedesignandtolerancedeterminationofeachworkingpartofthemold.Explainindetail.Keyword:Carvacuumcleanerplasticpartsinjectionmoldingflowanalysismolddesign

目錄TOC\o"2-3"\h\z\u\t"標(biāo)題1,1"1緒論 緒論引言模具是工業(yè)時(shí)代不可或缺的組成部分，目前我國(guó)的模具發(fā)展水準(zhǔn)不高與國(guó)外先進(jìn)模具企業(yè)相比處于絕對(duì)劣勢(shì)，如何提高我國(guó)模具行業(yè)水平已經(jīng)成了國(guó)家亟待解決的問(wèn)題?？偹苤蟛糠值墓I(yè)產(chǎn)品都需要通過(guò)模具才能生產(chǎn)出來(lái)，無(wú)論是塑料制品還是金屬制品。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，塑料成了各種消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。大多數(shù)塑料的密度相對(duì)較低，這使得塑料產(chǎn)品具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)。并且盡管大多數(shù)塑料具有優(yōu)異的隔熱和電絕緣性能，但是一些塑料可以導(dǎo)電。它們具有耐腐蝕性，這使得其耐用并適合在惡劣環(huán)境中使用。塑料可以很容易地模制成復(fù)雜的形狀，并且可以將其他材料合成到塑料產(chǎn)品中，使其擁有各種性能。注塑成型是一種制造工藝，通常用于制造從塑料飾品和玩具到汽車(chē)車(chē)身零件，手機(jī)殼，水瓶和容器的物品，其中最常見(jiàn)的是塑料外殼。塑料外殼是薄壁外殼，通常需要許多肋骨和凸臺(tái)在內(nèi)部。這些外殼用于各種產(chǎn)品，包括家用電器，消費(fèi)電子產(chǎn)品，電動(dòng)工具和汽車(chē)儀表板。其他常見(jiàn)的薄壁產(chǎn)品包括不同類(lèi)型的開(kāi)口容器，例如桶。許多醫(yī)療設(shè)備，包括閥門(mén)和注射器，也使用注塑成型制造?；旧衔覀?cè)谌粘Ｉ钪惺褂玫脑S多塑料部件都是注塑成型的，這是一個(gè)快速生產(chǎn)大量相同塑料零件的工藝。通過(guò)使用注塑成型可實(shí)現(xiàn)的形狀和尺寸的靈活性很強(qiáng)，并且由于其設(shè)計(jì)的自由度和重量輕，是傳統(tǒng)材料的極佳替代品。注塑成型研究現(xiàn)狀注塑成型是通過(guò)將通過(guò)加熱熔化的塑料材料注入模具中，然后冷卻并固化它們來(lái)獲得模制產(chǎn)品的方法。注塑成型的兩個(gè)主要缺點(diǎn)是工具成本高且所需的交貨時(shí)間很長(zhǎng)。模具本身幾乎只是一個(gè)項(xiàng)目，而且只是整個(gè)注塑過(guò)程的一個(gè)階段。在生產(chǎn)注塑件之前，首先必須設(shè)計(jì)和制作零件原型（可能通過(guò)CNC或3D打印），然后設(shè)計(jì)和制作可以生產(chǎn)零件復(fù)制品的模具。最后，通常在上述兩個(gè)階段進(jìn)行大量測(cè)試后，注塑成型零件。由于模具通常由鋼（非常硬的材料）或鋁制成，因此很難進(jìn)行更改。如果要在零件上添加塑料，可以通過(guò)切割鋼或鋁來(lái)使刀具腔更大。但是如果想要減少塑料，可以通過(guò)添加鋁或金屬來(lái)減小工具腔的尺寸。這非常困難，在許多情況下可能意味著需要完全廢棄工具（或工具的一部分）并重新開(kāi)始。注塑成型需要均勻的壁厚，通常大型部件不能通過(guò)注塑成型作為單件生產(chǎn)。這是由于注塑機(jī)和模具本身的尺寸限制，雖然存在用于模制非常大的部件的機(jī)器（例如，1000噸的壓力機(jī)，大約相當(dāng)于火車(chē)車(chē)廂的尺寸），但使用它非常昂貴。我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)模具無(wú)論在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)和能力上都取得了很大的進(jìn)步，但隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具想要達(dá)到世界先進(jìn)水平，要走的路還很長(zhǎng)。一些大型精密復(fù)雜的高檔模具每年仍有大量進(jìn)口，雖然一些低檔模具供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，但這些模具的技術(shù)含量不會(huì)太高。加入WTO，給模具行業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，并帶來(lái)了更多機(jī)遇。中國(guó)的中低檔模具產(chǎn)品，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，有的甚至只是國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格的1/5到1/3，加入WTO后，國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)的影響小，雖然中國(guó)的高精度模具出口量增加，但加入WTO之前中國(guó)的高精度模具已經(jīng)主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，這不僅為進(jìn)口精密產(chǎn)品帶來(lái)了更大的便利，還鼓勵(lì)了更多的外國(guó)投資商到中國(guó)建廠，帶來(lái)國(guó)外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，在中國(guó)模具行業(yè)起到了推動(dòng)人才發(fā)展的作用。進(jìn)口模具中最常見(jiàn)的三汽車(chē)配套各種裝飾模具、家用電器配套各種模具、通訊及辦公設(shè)備配套的各種模具，以及用于配套建筑材料以及電子工業(yè)配套各種模具等。由于中國(guó)塑料模具價(jià)格較低，在國(guó)際市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此出口前景進(jìn)一步擴(kuò)大，近年來(lái)出口年均增長(zhǎng)50％以上就是一個(gè)很好的證明。我國(guó)模具水平與國(guó)外之間對(duì)比雖然近年來(lái)模具出口增長(zhǎng)率高于進(jìn)口增長(zhǎng)率，但進(jìn)口絕對(duì)量的增加仍大于出口，導(dǎo)致模具外貿(mào)逆差逐年增加。2006年情況有所改善，赤字略有下降。外貿(mào)逆差增加主要有兩個(gè)原因：一是持續(xù)快速發(fā)展，特別是汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展帶來(lái)了對(duì)模具的強(qiáng)烈需求，一些真正高端的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)不了，所以進(jìn)口。現(xiàn)在模具和其他機(jī)電產(chǎn)品，出口退稅率僅為13％，而低于17％。從市場(chǎng)情況來(lái)看，模具制造企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)含量高，技術(shù)含量大，成熟，復(fù)雜，壽命長(zhǎng)的模具，大力開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)，發(fā)展出口模具。可以預(yù)見(jiàn)中國(guó)模具的發(fā)展速度將繼續(xù)低于未來(lái)幾年的整體工業(yè)增長(zhǎng)率，年增長(zhǎng)率將保持在20％左右的水平。主要研究?jī)?nèi)容產(chǎn)品(或工件)的計(jì)算機(jī)造型設(shè)計(jì)；塑料成型件的成型工藝分析、工藝計(jì)算、注射機(jī)的選擇；塑料注射成型模具結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；塑料注射成型計(jì)算機(jī)輔助工藝分析（CAE）；模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分模設(shè)計(jì)、頂出脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；模具總裝配圖及其零件圖繪制設(shè)計(jì)；編制模具主要零件的加工工藝卡；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（附模具主要零件制造工藝卡等）。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)所用軟件以往對(duì)于傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計(jì)，注塑過(guò)程工藝參數(shù)的確定往往僅憑技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品成形缺陷也只能通過(guò)不斷地反復(fù)試模和修模來(lái)調(diào)控和，使得制造周期很長(zhǎng)，而且更重要的是產(chǎn)品質(zhì)量得不到保障。不過(guò)隨著CAE技術(shù)的日漸成熟，注塑成型技術(shù)也變得更加地高效便利，通過(guò)CAE仿真我們可以預(yù)測(cè)塑料在模具中的流動(dòng)、保壓、冷卻等整個(gè)流程，并通過(guò)技術(shù)模擬出可能出現(xiàn)缺陷的部位，這對(duì)于我們?cè)O(shè)置注塑參數(shù)或者設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)有極大的幫助。產(chǎn)品造型產(chǎn)品設(shè)計(jì)是高效，有效的創(chuàng)意和開(kāi)發(fā)過(guò)程，目標(biāo)是創(chuàng)造新產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括從初始概念到生產(chǎn)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的所有工程和工業(yè)設(shè)計(jì)工作，確保其可靠地工作，制造成本效益和外觀良好。設(shè)計(jì)的作用是通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)造可銷(xiāo)售的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)通常是產(chǎn)品成功的決定性因素。許多客戶(hù)主要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)做出購(gòu)買(mǎi)決策，因?yàn)榱己玫漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)可確保質(zhì)量，外觀，性能，易用性和可靠性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)使產(chǎn)品差異化，并清楚地將產(chǎn)品的功能傳達(dá)給用戶(hù)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)通過(guò)選擇材料和裝配方法（制造設(shè)計(jì)）來(lái)影響維護(hù)和運(yùn)行成本以及生產(chǎn)成本，企業(yè)提供創(chuàng)新和創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)至關(guān)重要。設(shè)計(jì)階段包括產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，直至試用版。這將包括各種方法的原型設(shè)計(jì)，如3D打印和CNC加工。來(lái)自許多學(xué)科的工程師將參與其中，包括：機(jī)械工程，電氣和電子工程，軟件開(kāi)發(fā)，甚至建筑，航空航天工程和汽車(chē)工程，他們將執(zhí)行模擬，驗(yàn)證和優(yōu)化任務(wù)，其中可能包括應(yīng)力分析，F(xiàn)EA（有限元分析），運(yùn)動(dòng)學(xué)，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）和機(jī)械事件模擬（MES）。塑件的尺寸的精度尺寸的精度的選擇塑料制品種類(lèi)豐富，材料來(lái)源廣泛，在設(shè)計(jì)塑料制品時(shí)一定要選擇合適的尺寸的精度，在滿(mǎn)足使用條件下盡可能選擇低尺寸的精度。工程塑料制品的尺寸的公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14486—1993將塑料制品尺寸的公差分成7個(gè)等級(jí)精度，根據(jù)塑料原料收縮率特性不同，對(duì)于每種塑料已被建議選取其中的三個(gè)等級(jí)，即標(biāo)注尺寸的公差的高精度等級(jí)、一般精度等級(jí)和未注尺寸的公差的低精度等級(jí)。從該塑件作是一般日用產(chǎn)品我們可以知道只需取一般精度就可以滿(mǎn)足實(shí)用要求。根據(jù)精度等級(jí)選用表，ABS的高精度是MT2，一般精度是MT3，未注公差尺寸的是MT5。本次設(shè)計(jì)的塑件是手持式車(chē)載吸塵器，屬于中小型零件。經(jīng)過(guò)查閱文獻(xiàn)[8]《塑料模具設(shè)計(jì)師手冊(cè)》這本書(shū)的表格，詳情請(qǐng)見(jiàn)P1-68表2-1以及表2-2。所以我們?cè)撍芗木鹊燃?jí)選取ABS的MT3，又因?yàn)樗芗耐庑涡螤畹龋?jīng)過(guò)測(cè)量得到尺寸大小為214.0×110.0×54.0mm，同時(shí)又因?yàn)橐荒Ｒ磺怀尚土慵?，這樣就可以得到0.10mm的尺寸公差。尺寸的精度的組成制品誤差構(gòu)成δ=δs在上述2.1式中各項(xiàng)：δ：制件成型造成的總誤差δsδzδaδcδj塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量一般有廣義和深層的意思，在微觀幾何方面例如形狀大小等，另外還有它表面層次物理力學(xué)的一種數(shù)值具體的技術(shù)指標(biāo)，注塑件（底座塑性）常見(jiàn)的缺陷主要有縮水、頂白、披鋒、氣泡、熔接痕、短射等。一般出現(xiàn)這種現(xiàn)象大多數(shù)有兩種原因，第一種是塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，還有一種是因?yàn)槟＞叩募庸?yōu)化不完善導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生。所以，底座塑件開(kāi)發(fā)要考慮許多問(wèn)題，例如加工工藝性能，在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)的時(shí)候，加工工藝性也是需要考慮的問(wèn)題，為了防止這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)，避免缺陷。這一次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)外觀如下圖2.2：三維產(chǎn)品俯視圖三維產(chǎn)品仰視圖三維產(chǎn)品等軸測(cè)圖制品材料選擇塑料ABS具有無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤等物理屬性。其密度是1.05～1.21g/cm3，ABS的（抗沖）收縮率是0.3～0.7，ABS的（耐熱）收縮率是0.4～0.6。這種材料是一種耐熱性材料收縮率大概在0.4到0.6之間，當(dāng)溫度很低時(shí)這種材料也很難降解，同時(shí)抗沖擊的能力也很高，機(jī)械加工性能也較其他材料好，它的耐磨性能也不差。但是如果ABS它對(duì)組成成分的含有百分比不同，它的各種性質(zhì)也將會(huì)發(fā)生變化，這樣就可以得到不同性能的材料，就可以獲得適用于不同的地方，一般根據(jù)運(yùn)用的地方的不同又可以分為5種，這5種分別為超高沖擊型，第二種為高沖擊型，還有一種中沖擊型，第四種為低沖擊性，最后一種為耐磨性。注射工藝的選擇工藝難點(diǎn)分析手持式車(chē)載吸塵器外殼塑件是一種中小型塑件，具體的在配合的地方需注上公差。整個(gè)制品的平均壁厚是3.0mm，表面形狀復(fù)雜，難以成型。表面粗糙度是Ra0.8，具體的粗糙度要求算是較高的。形狀左右不太對(duì)稱(chēng)，而且且有側(cè)邊形狀，不利于注射成型。塑件高度是35mm，應(yīng)該使用較小的、合理的脫模斜度。對(duì)于有加強(qiáng)肋和其他防變形結(jié)構(gòu)等部分，圓角半徑在0.3到1之間對(duì)注射成型有利，是一種比較合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。ABS塑料的準(zhǔn)備根據(jù)上述所述的ABS物理和化學(xué)性能，因此，對(duì)于ABS工藝參數(shù)見(jiàn)表2.1：表2.1ABS工藝參數(shù)表工藝參數(shù)ABS塑料料桶后部溫度/℃180~200料桶中部溫度/℃210~230料桶前部溫度/℃200~210噴嘴溫度/℃170~240模具溫度/℃60~80注射壓力就粘度而言，ABS熔體它的粘度比聚苯乙烯這種材料高，包括改性聚苯乙烯也是一樣，這樣的話，當(dāng)使用ABS這種材料時(shí)，注塑力應(yīng)該高一點(diǎn)。但是有幾種情況例外并不是ABS材料的所有制品都要高的注塑壓力，在70到100Mpa的壓力范圍內(nèi)適合體積較小、簡(jiǎn)單的造型結(jié)構(gòu)、材料厚度較大的制品；在100到140Mpa的注塑壓力范圍中一般用于那些形狀有些復(fù)雜、產(chǎn)品厚度較小、澆口小而且注塑流程過(guò)長(zhǎng)的制品。注塑過(guò)程中，在一般情況下制造品的表面質(zhì)量完美不完美是由澆口在瞬間封閉時(shí)模具模腔的內(nèi)部壓力決定的，同時(shí)它還影響制造品表面的銀發(fā)形狀缺陷的發(fā)生程度。當(dāng)注塑的壓力較小的時(shí)候，塑料產(chǎn)生大的收縮而導(dǎo)致與模腔的表面的脫落與離開(kāi)接觸的幾率大，制造品容易產(chǎn)生一定的表面霧化影響質(zhì)量。而當(dāng)使用較大的注塑壓力時(shí)，會(huì)出現(xiàn)塑料和模具模腔的面產(chǎn)生較大的摩擦從而易于造成造成劃傷粘著模具的現(xiàn)象同時(shí)易于造成較大的制件內(nèi)應(yīng)力。在注塑產(chǎn)品之中會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)的向和垂直反向上的流動(dòng)性能不相同，同時(shí)由于注射時(shí)使用高壓力，這種現(xiàn)象這種差異會(huì)更大。注射時(shí)會(huì)產(chǎn)生取向進(jìn)而產(chǎn)生性能差異。產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)品尺寸的精度一般來(lái)說(shuō)精度是都有要求的，特別是尺寸的精度，要求比較嚴(yán)格，一般受許多因素的左右，第一種是因?yàn)槟＞叩闹圃斓臅r(shí)候所要求的精度同時(shí)還有模具會(huì)發(fā)生一定的磨損，這些都會(huì)影響精度；第二種情況是一般塑料加工的收縮，收縮率會(huì)忽大忽小發(fā)生波動(dòng)，同時(shí)加工環(huán)境加工條件也會(huì)不同從而影響精度，同時(shí)塑件在加工成型的過(guò)程中會(huì)有時(shí)效變化，模具的架構(gòu)，還有模具結(jié)構(gòu)的變化都會(huì)影響精度。一般來(lái)說(shuō)產(chǎn)品它的尺寸精度都要求不高，所以在滿(mǎn)足加工要求的條件，一般是由較低的精度等級(jí)。同時(shí)塑料的產(chǎn)品公差值標(biāo)準(zhǔn)可以確定塑件的公差數(shù)值。從以上可以得出，該產(chǎn)品對(duì)配合方面的要求不太嚴(yán)格，中低要求，精度要求也不太高，所以可以選擇3級(jí)精度，塑性的尺寸詳細(xì)值如下表2.2所示：基本尺寸的精度等級(jí)基本尺寸的精度等級(jí)33～30.12>65~800.38>3~60.14>80~1000.44>6~100.16>100~1200.50>10~140.18>120~1400.56>14~180.20>140~1600.62>18~240.22>160~1800.68表2.2當(dāng)塑件在冷卻的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生收縮，這樣就會(huì)使型芯或者型腔的一部分突出的凸起地方被塑件緊緊的包圍住，在這種情況下是十分困難的取出型芯還有塑件順利流暢的從型腔中分離，而且在脫模的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)塑件的拉傷，為了防止這種情況的發(fā)生，塑件在內(nèi)表面還有外表面，在脫模反向，這時(shí)候的斜度一定要留有一定量。脫模斜度由塑件的三個(gè)因素直接影響，首先形狀；其次薄厚的大??；最后是塑料的收縮率，同時(shí)不影響整體結(jié)構(gòu)，還有不影響精度，脫模斜度盡量取的數(shù)值偏大一點(diǎn)，由資料還有表格，可以知道脫模斜度（ABS）型腔的斜度范圍為35′~1°35′；與型腔不同型芯的斜度取值范圍為：30′~40′。而本次手持式吸塵器設(shè)計(jì)，選取適合的脫模斜度是：型腔為40′此時(shí)留了足夠的值；型芯選取的斜度為35′。，脫模斜度與塑件公差沒(méi)有聯(lián)系，塑件公差范圍中未包含脫模斜度。壁厚塑件的質(zhì)量受到方方面面的影響，但是在這些影響因素之中壁厚的影響最大，壁厚的大小直接影響流動(dòng)的速度，流動(dòng)阻力，當(dāng)壁厚很小的時(shí)候，這樣產(chǎn)生大的流動(dòng)阻力，塑件想要充滿(mǎn)型腔中就變得極為困難。ABS為熱塑性塑件，這樣就可以查到最小壁厚，這樣就可以得到一個(gè)結(jié)論制件最小壁厚是1.0毫米。壁厚最后保持相同的厚度，因?yàn)樗鼈儗儆谕凰芗?，這樣的話它們的冷卻速度以及變成固體的時(shí)間相同，如果不相同，就會(huì)使塑件出現(xiàn)一系列的變形，最嚴(yán)重的情況可能導(dǎo)致塑件開(kāi)裂。凹痕隨之而來(lái)由于塑件有些地方過(guò)厚，而且許多小氣泡也會(huì)出現(xiàn)在塑件內(nèi)部。當(dāng)厚度的要求一定不能相同的時(shí)候，這樣就是另外一種情況，這個(gè)時(shí)候?qū)τ诓煌暮穸鹊谋壤袊?yán)格要求，一般在一比三以?xún)?nèi)，為了減小因?yàn)楸『裰虚g的過(guò)渡的塑件出現(xiàn)的劇烈浮動(dòng)，這時(shí)候就需要合適的修飾半徑就可以避免這種情況發(fā)生了。從上述內(nèi)容可以知道塑件平均壁厚δ應(yīng)該是2毫米左右，從而能滿(mǎn)足各種性能要求，也能滿(mǎn)足它的使用的要求及質(zhì)量要求。圓角在一般的塑件中不僅僅會(huì)出現(xiàn)要求或者形狀要求的地方會(huì)有尖角，而且當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)角這些地方都需要特殊處理。要用圓角過(guò)渡。在注塑件中，內(nèi)壁的圓角半徑有嚴(yán)格要求，壁厚也有要求，一般比例為一比三，0.5mm為圓角的最小值，一般都大于0.5mm[4]產(chǎn)品的CAE分析準(zhǔn)備和分析結(jié)果CAE分析前準(zhǔn)備（1）導(dǎo)入CAD模型，在UG8.0軟件中建模，轉(zhuǎn)換成iges文件格式，然后通過(guò)moldflow的圖形接口，直接讀入CAD模型；（2）對(duì)CAD模型進(jìn)行檢查，然后用雙層面形式對(duì)模型網(wǎng)格化處理；（3）網(wǎng)格劃分之后，先用網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息來(lái)查看整個(gè)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息。CAE分析結(jié)果（1）根據(jù)材料加工特性，調(diào)整其加工工藝參數(shù)后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行流動(dòng)性，填充性進(jìn)行模擬分析，結(jié)果如圖2.4所示。圖2.4由材料的流動(dòng)充填分析可以看到，充填時(shí)間2.448S,小于5.0s（最佳極限填充時(shí)間），型腔充滿(mǎn)，充膜過(guò)程平衡。（2）壓力分析結(jié)果。如圖2.5所示，塑件壓力分布均勻，最大壓力25.68Mpa,塑件壓力小,沒(méi)有超過(guò)注塑機(jī)的額定注塑壓力80Mpa，不容易發(fā)生溢邊缺陷圖2.5體積溫度分析結(jié)果。如圖2.6體積溫度分布均勻，溫度范圍波動(dòng)不大且與注塑溫度230相近，是比較適宜的。圖2.6圖2.7氣泡分布分析結(jié)果，由圖2.7可知，氣泡多分部在產(chǎn)品邊緣分型面的地方和內(nèi)側(cè)面筋位較深的地方，側(cè)面有滑塊側(cè)抽芯，這樣有利于氣體的排除，是比較合適的，內(nèi)側(cè)面筋位較深的地方，可以考慮拆排氣鑲件以達(dá)到排氣目的。氣泡多分部在產(chǎn)品邊緣分型面的地方和內(nèi)側(cè)面筋位較深的地方，側(cè)面有滑塊側(cè)抽芯，這樣有利于氣體的排除，是比較合適的，內(nèi)側(cè)面筋位較深的地方，可以考慮拆排氣鑲件以達(dá)到排氣目的圖2.8在圖2.9還有圖2.10分析可知：剪切應(yīng)力剪切速率這兩者的分析結(jié)果，壁上的剪切應(yīng)力都為0，分析結(jié)果良好。較大的剪切應(yīng)力來(lái)源于澆注系統(tǒng)。剪切速率35299<50000sec-1,這樣的數(shù)值完全滿(mǎn)足所要求的的條件，澆口附進(jìn)的區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，也就是未出現(xiàn)較大的數(shù)值變化在剪切速率這方面，這樣就不需要加大澆口，也不需要加澆口的數(shù)量。制件的熔接痕分析結(jié)果，如圖2.8所示。塑件邊沿熔接痕極少，側(cè)面有滑塊側(cè)抽芯可做排氣，并且都在分型面部位，能夠達(dá)到很好的排氣效果，不會(huì)影響產(chǎn)品外觀和強(qiáng)度；頂端外觀面塑件熔接痕幾乎沒(méi)有，達(dá)到預(yù)期的目的。 圖2.9如圖2.9和圖2.10所示。由分析結(jié)果可知道，壁上剪切應(yīng)力都接近0，分析結(jié)果良好。較大的剪切應(yīng)力來(lái)源于澆注系統(tǒng)。圖2.10（7）如圖2.11所示，這樣就可以得到對(duì)產(chǎn)品的鎖模力分析結(jié)果。60.00tone為鎖模力的最大值，注塑機(jī)鎖模力最大值180.00tone,大于最大鎖模力完全符合要求。圖2.11由圖2.12可以觀察到塑件整體翹曲情況以及大小。容易發(fā)生變形的地方有很多，最容易發(fā)生在邊緣處，特別是填充末端最為嚴(yán)重。最大的變形量的數(shù)值為0.8714毫米，同時(shí)這種情況可以通過(guò)加保壓時(shí)長(zhǎng)消除或者遏制，而產(chǎn)品外形的最大尺寸為214.00毫米，在要求范圍內(nèi)方案可行圖2.12合理利用三維軟件模擬發(fā)生的過(guò)程，在軟件的幫助下，大家可以更容易設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，簡(jiǎn)化過(guò)程，更加直觀的探索發(fā)現(xiàn)，節(jié)約生產(chǎn)成本，確保生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的塑料制品。模流分析結(jié)果三大參數(shù)如表2.3：填充時(shí)間注射壓力合模力2.448s80MPa90tons表2.3CAE分析結(jié)果（1）根據(jù)材料加工特性，調(diào)整其加工工藝參數(shù)后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行流動(dòng)性，填充性進(jìn)行模擬分析，結(jié)果如圖2.4所示。圖2.4由材料的流動(dòng)充填分析可以看到，充填時(shí)間2.944S,小于5.0s（最佳極限填充時(shí)間），型腔充滿(mǎn)，充膜過(guò)程平衡。（2）壓力分析結(jié)果。如圖2.5所示，塑件壓力分布均勻，最大壓力25.68Mpa,塑件壓力小,沒(méi)有超過(guò)注塑機(jī)的額定注塑壓力80Mpa，不容易發(fā)生溢邊缺陷圖2.5體積溫度分析結(jié)果。如圖2.6體積溫度分布均勻，溫度范圍波動(dòng)不大且與注塑溫度230相近，是比較適宜的。圖2.6氣泡分布分析結(jié)果，由圖2.7可知，氣泡多分部在產(chǎn)品邊緣分型面的地方和內(nèi)側(cè)面筋位較深的地方，側(cè)面有滑塊側(cè)抽芯，這樣有利于氣體的排除，是比較合適的，內(nèi)側(cè)面筋位較深的地方，可以考慮拆排氣鑲件以達(dá)到排氣目的。圖2.7剪切應(yīng)力和剪切速率的分析結(jié)果，如圖2.9和圖2.10所示。由分析結(jié)果可知道，壁上剪切應(yīng)力都接近0，分析結(jié)果良好。較大的剪切應(yīng)力來(lái)源于澆注系統(tǒng)。剪切速率35299<50000sec-1,在此該值滿(mǎn)足條件，此次澆口附近沒(méi)有出現(xiàn)大的剪切速率變化，不必再改大澆口或再增加一個(gè)澆口。制件的熔接痕分析結(jié)果，如圖2.8所示。塑件邊沿熔接痕極少，側(cè)面有滑塊側(cè)抽芯可做排氣，并且都在分型面部位，能夠達(dá)到很好的排氣效果，不會(huì)影響產(chǎn)品外觀和強(qiáng)度；頂端外觀面塑件熔接痕幾乎沒(méi)有，達(dá)到預(yù)期的目的。分析結(jié)果良好。較大的剪切應(yīng)力來(lái)源于澆注系統(tǒng)。剪切速率35299<50000sec-1,在此該值滿(mǎn)足條件，此次澆口附近沒(méi)有出現(xiàn)大的剪切速率變化，不必再改大澆口或再增加一個(gè)澆口。制件的熔接痕分析結(jié)果，如圖2.8所示。塑件邊沿熔接痕極少，側(cè)面有滑塊側(cè)抽芯可做排氣，并且都在分型面部位，能夠達(dá)到很好的排氣效果，不會(huì)影響產(chǎn)品外觀和強(qiáng)度；頂端外觀面塑件熔接痕幾乎沒(méi)有，達(dá)到預(yù)期的目的。 圖2.8剪切應(yīng)力和剪切速率的分析結(jié)果，如圖2.9和圖2.10所示。由分析結(jié)果可知道，壁上剪切應(yīng)力都接近0，分析結(jié)果良好。較大的剪切應(yīng)力來(lái)源于澆注系統(tǒng)。在此該值滿(mǎn)足條件，此次澆口附近沒(méi)有出現(xiàn)大的剪切速率變化，不必再改大澆口或再增加一個(gè)澆口。圖2.9（7）對(duì)產(chǎn)品的鎖模力分析結(jié)果如圖2.11所示。最大鎖模力是60.00tone，小于最大注塑機(jī)鎖模力180.00tone,符合要求。圖2.11(9)塑件整體翹曲分析結(jié)果如圖2.12所示。塑件邊緣填充末端處容易導(dǎo)致變形，如下最大變形量塑件的變形量大約在0.4842mm左右，后期也可以通過(guò)增長(zhǎng)保壓時(shí)間來(lái)改善，相對(duì)于產(chǎn)品最大外形214.00mm來(lái)說(shuō),變形量極小，符合要求。圖2.12通過(guò)采用moldflow對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行填充保壓和流動(dòng)的過(guò)程的綜合模擬分析，有助于模具設(shè)計(jì)和工藝人員不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)及制造和注塑工藝參數(shù)，從而且縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，減少開(kāi)發(fā)費(fèi)用，提高一次開(kāi)模成功率，節(jié)約生產(chǎn)成本，確保生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的塑料制品。模流分析結(jié)果三大參數(shù)如表2.3：填充時(shí)間注射壓力合模力2.944s100MPa40tons表2.3

模具設(shè)計(jì)概述本人對(duì)手持式車(chē)載吸塵器外殼進(jìn)行基于零件工藝性分析上，設(shè)計(jì)出零件成形的較合理的工藝方案。再根據(jù)該工藝的方案，確定的成形的最終的零件的形狀。本模具是的側(cè)澆口進(jìn)膠，塑件圖的結(jié)構(gòu)及行位圖如下圖3.1、3.2所示：圖3.1圖3.2注塑機(jī)選型注塑機(jī)基本參數(shù)各種機(jī)器都有很多參數(shù)，注塑機(jī)也不例外，有八大主要參數(shù)第一個(gè)為公稱(chēng)注射量；第二個(gè)為注射壓力；第三個(gè)為注射速度；第四個(gè)為塑化能力；第五個(gè)為鎖模力；第六個(gè)合?；境叽纾坏谄邆€(gè)為開(kāi)合模速度；第八個(gè)是空循環(huán)時(shí)間。還有許多參數(shù)其中這些參數(shù)能看出注塑機(jī)的工作性能還有外形尺寸，關(guān)系到它的使用制造，也可以通過(guò)這些參數(shù)購(gòu)買(mǎi)選擇自己喜歡的機(jī)器。這么多的參數(shù)中其中有三項(xiàng)特別重要，其中：首先是公稱(chēng)注塑量，充分的演示說(shuō)明了注塑機(jī)的工作性能、質(zhì)量。一般情況說(shuō)的是在對(duì)空注射時(shí)，注射運(yùn)動(dòng)行程的單次最大范圍，一般是螺桿柱塞的移動(dòng)單次最大值。其次是注射速率，只有熔料能夠流動(dòng)，這個(gè)流動(dòng)的速度加上注射壓力，可以很好的短時(shí)間內(nèi)充滿(mǎn)型腔，這個(gè)流動(dòng)的速率被稱(chēng)為注射速率。最后是注射壓力，是施加在螺桿或活塞上的力，可以抵消阻力，來(lái)自于熔料的流動(dòng)與經(jīng)過(guò)噴嘴，還有澆道等產(chǎn)生的力。而注射壓力就是這個(gè)施加的力。注射量計(jì)算用UG軟件畫(huà)出塑件圖形，由圖像可知，經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算可以得到塑件體積為76.232立方毫米，ABS這種材料密度大概范圍為1.01—1.08g/cm3，從而得到它的質(zhì)量M根據(jù)M塑M式中，n——初步設(shè)定的型腔數(shù)量，取1。故，可以得到數(shù)據(jù)M故，由上面一系列計(jì)算得到注射量G計(jì)算由注射量得到質(zhì)量是M=注射機(jī)型號(hào)選擇由上文得到的數(shù)值，并采用一模一腔的模具的結(jié)構(gòu)，考慮其外形的結(jié)構(gòu)的尺寸的，初步選用螺桿式XS-ZY-500型的注塑機(jī)。查閱相關(guān)的參考文獻(xiàn)可得的參數(shù)如表3.2所示：表3.2類(lèi)別參數(shù)類(lèi)別參數(shù)最大注射量/cm3500鎖模力/KN3500螺桿直徑/mm65拉桿內(nèi)間距/mm540x440注射壓力/Mpa104注射行程/mm200最大模厚/mm450最小模厚/mm300噴嘴球半徑/mm18噴嘴孔尺寸的/mm3開(kāi)模行程/mm500模板尺寸的/mm700x850表注射量的校核由資料還有經(jīng)驗(yàn)可知，注射機(jī)的最大注射量有嚴(yán)格要求，最多為所同意的最大注射量的百分之八十，就可以得到：nV1+V上述公式中：V——該注塑機(jī)的注射量可以達(dá)到的最大值(cm3)V1——塑件的單個(gè)體積大小(cm3V2——在澆注的過(guò)程中，系統(tǒng)的凝料體積值(cm3n80%V=80%×500=400滿(mǎn)足的條件，綜上所述，注射量的校核合格。鎖模力的校核查閱相關(guān)的資料可得nA1+A在上面的公式中：F——為鎖模力的額定值F=3500kN；A1——當(dāng)塑件投影在模具上面的時(shí)候，所得到的投影的面積mmAA2——是模具的澆注系統(tǒng)投影在分型面的投影面積AP——為一般情況下為注塑壓力的百分之八十，是塑料熔體產(chǎn)生的壓力（對(duì)型腔產(chǎn)生的單位Mpa）；P=64Mpa將數(shù)值代入上述的公式（3.2）得：n所以鎖模力符合要求，校核達(dá)到要求。模具與注塑機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的的校核可以從注射機(jī)的參數(shù)獲取信息得到，螺桿式XS-ZY-500型芙蓉注塑機(jī)的最小的模具尺寸的厚度是300mm，最大的模具尺寸的厚度是450mm，由此可知，模具整體尺寸小于注塑機(jī)尺寸，可以放入其中。對(duì)與噴嘴的尺寸分析計(jì)算可以知道，主注塑機(jī)噴嘴尺寸的d1應(yīng)該小于d，也就是d=d1+0.5~1這樣計(jì)算的結(jié)果符合要求。注塑機(jī)噴嘴球半徑SR一定要小于SR0，即SR0=SR+（1~2）mm（因?yàn)镾R=18mm，取SR0開(kāi)模行程的校核模的一系列過(guò)程，模具動(dòng)模的固定板所移動(dòng)產(chǎn)生的距離值被稱(chēng)為開(kāi)模行程S同時(shí)直接影響模具形成的塑件的高度，該手持式吸塵器的設(shè)計(jì)中，為單分型面，本設(shè)計(jì)中塑件是單分型面同時(shí)最大的開(kāi)模行程為500mm，由參考文獻(xiàn)可知S≥H1+H 上述式子中：H1H2a——留下的距離能輕松的從澆注系統(tǒng)拿出凝料，這個(gè)距離的長(zhǎng)度數(shù)值（mm）。已知，H1=35mm，H可得35+54+62+10=161mm<500mm模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)塑料模具可以分成三大類(lèi)，是以澆注系統(tǒng)的不同為依據(jù)來(lái)劃分的。其中第一種為大水口模具，這種情況是塑體的流道，以及澆口，他們都在分模的線上，同時(shí)開(kāi)模的時(shí)候，同時(shí)脫模，這種方式加工操作的過(guò)程不復(fù)雜，加工也特別容易，使用制造的價(jià)格花費(fèi)也不高，這樣高的性?xún)r(jià)比吸引到了許多人的使用。模具結(jié)構(gòu)同時(shí)又分兩個(gè)部分，一個(gè)是動(dòng)模，另外一個(gè)為定模，動(dòng)模一般位于頂出側(cè)，這是注射機(jī)器的活動(dòng)區(qū)域部分。而定模一般不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，大水口模具有個(gè)特別的地方，它的定模有有兩塊鋼板構(gòu)成，所以它還有另外一個(gè)名字兩板模，這種方式在大水口模具中是最為簡(jiǎn)單的。第二大類(lèi)為細(xì)水口模具，這種情況是塑體的流道，以及澆口，它們一般都不在分模的線上，這樣就需要新加一組水口分模線，在設(shè)計(jì)的時(shí)候比較復(fù)雜困難，同時(shí)加重了工作量，加工時(shí)要求更加嚴(yán)格，比較困難，所以要根據(jù)要求來(lái)確定是否使用這種細(xì)水口徑的數(shù)值。最后一類(lèi)叫做熱流道模具，用它和大水口模具有很大區(qū)別，但是很像細(xì)水口模具，不過(guò)也有區(qū)別，最有特點(diǎn)的是，流道出現(xiàn)在溫度保持不變的熱流道板，還有熱唧嘴里，而且處于可能不止一個(gè)中，而且在脫模的時(shí)候，沒(méi)有冷料，制品直接接觸流道澆口。主流道的設(shè)計(jì)在注射機(jī)噴嘴還有分流道的塑料之間會(huì)形成一種通道，這個(gè)熔體通道就被稱(chēng)為主流道。在熔體的流動(dòng)過(guò)程中，有一端一般是首先遇到噴嘴，與噴嘴互相接觸，另外一端與一段流動(dòng)通道相遇，這個(gè)流動(dòng)通道為圓形同時(shí)帶有一定的錐角度，注射機(jī)的噴嘴大小決定主流道尺寸（小端），也就是d要滿(mǎn)足噴嘴尺寸數(shù)值要求。定位圈在設(shè)計(jì)中應(yīng)選用的標(biāo)準(zhǔn)件。一般來(lái)說(shuō)定位圈的尺寸受很多因素影響，但是在這里是模具定模底座這個(gè)地方的定位圈唯一決定的，定位圈的中心，還有主流道的中心，這兩者應(yīng)該相符同心。料筒的中心，還有線噴嘴的中心線，它們都應(yīng)該與定位圈的中心線相同，注射機(jī)的定位孔也有影響，它的基本尺寸要與定位圈尺寸的數(shù)值一樣，一般都會(huì)選擇一百二十毫米，同時(shí)間隙配合應(yīng)該選擇（H8/e8）,定位圈高度是H=25mm，如下圖3.4所示：圖3.4分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)分型面的位置具體的選擇與一個(gè)因素密切相關(guān)，就是它可以很簡(jiǎn)單的從模腔之中取出來(lái)，所以由于這個(gè)因素產(chǎn)品的輪廓線的最大值是個(gè)最佳選擇，同時(shí)這個(gè)面上應(yīng)該與開(kāi)模的方向互相呈九十度，所以分型結(jié)構(gòu)如下圖3.3所示。圖3.3型腔布局型腔數(shù)量確定手持式吸塵器的模具結(jié)構(gòu)應(yīng)該選擇一模一腔，原因如下：一般確定分型面位置之后，這時(shí)候就要確定膛模類(lèi)型，同時(shí)還有型腔數(shù)量，它們的選擇與注塑機(jī)的參數(shù)（最大注射量、額定鎖模力、塑化速度）有關(guān)，同時(shí)也受到產(chǎn)品的精度要求，還有考慮成本，考慮盈利等等，綜上所述，選擇一模一腔。型腔布局 型腔排列的一般原則第一流動(dòng)長(zhǎng)度要適當(dāng)，流道廢料盡量少，澆口位置要合適統(tǒng)一，同時(shí)遵守平衡原則（進(jìn)料平衡，壓力平衡）；第二是留有足夠的距離，在流道、澆口套與型膛邊緣，這樣封膠的時(shí)候就很簡(jiǎn)單了，同時(shí)滿(mǎn)足要求；第三是模具結(jié)構(gòu)上各部分的尺寸，滿(mǎn)足三維空間要求。模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用標(biāo)準(zhǔn)注塑模架的選用遵循最小的原則當(dāng)選擇模架的時(shí)候，應(yīng)該是越小越好，不過(guò)也要滿(mǎn)足需求：選擇看是否有減小的模板厚度的可能，如無(wú)可能，就可以更換的注射機(jī)了；注射標(biāo)準(zhǔn)化零件的選用設(shè)計(jì)者一般應(yīng)該根據(jù)的強(qiáng)度、剛度的算或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，并考慮零件安裝的空間，參照標(biāo)準(zhǔn)確定的注射模標(biāo)準(zhǔn)化的零件的公成的直徑，再?gòu)臉?biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度的系列中選用的零件的長(zhǎng)度。像推桿類(lèi)頂出零件，如標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有合適的的長(zhǎng)度供的選用，可選擇更長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)件后，在根據(jù)需的要進(jìn)行截?cái)嗟牡鹊暮?jiǎn)單的二次加工。一般標(biāo)準(zhǔn)件有兩大類(lèi)，第一是通用標(biāo)準(zhǔn)，還有一種專(zhuān)用于模具，它就是模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)，好多零件都要滿(mǎn)足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，比如定位圈還有澆口套，以及各類(lèi)組成零件。由前面的分析，各個(gè)要求均已滿(mǎn)足，可以得到下表。模板尺寸的如表3.3所示：表3.3模板名稱(chēng)模板尺寸的模板名稱(chēng)模板尺寸的動(dòng)模座板450×350×30頂針墊板450×180×25動(dòng)模板450×300×140頂針固定板450×180×20定模板450×300×100支撐板 450×58×120定模座板450×350×30成型零部件設(shè)計(jì)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該模具采用了大模腔，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的尺寸計(jì)算，這樣就會(huì)磨損到那些突出部分還有部分凹槽，加工的時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生破損，這樣一來(lái)要用整體的整版加工，需要行為鑲件進(jìn)行鑲件，同時(shí)制造多個(gè)備用零件，能及時(shí)消除使用時(shí)的零件損耗的影響，因?yàn)樵摦a(chǎn)品的形狀為簡(jiǎn)單，類(lèi)似貝殼，這樣相對(duì)應(yīng)的凹模形狀相對(duì)規(guī)則，但產(chǎn)品是腔體類(lèi)，所以考慮加工是否困難，還有當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候能夠及時(shí)修理，所以采用嵌入式結(jié)構(gòu)，所以凸模的選擇已完成，如下圖3.4所示。本課題選用1.2mm厚的6061-T6鋁合金板料作為實(shí)驗(yàn)材料，微觀組織變化解釋宏觀現(xiàn)象，圖3.4型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模選擇嵌入式結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵摦a(chǎn)品的形狀為簡(jiǎn)單，這樣相對(duì)應(yīng)的凹模形狀相對(duì)規(guī)則，但產(chǎn)品是腔體類(lèi)，采用了大模腔，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的尺寸計(jì)算，這樣就會(huì)磨損到那些突出部分還有部分凹槽，加工的時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生破損，這樣一來(lái)要用整體的整版加工，需要行為鑲件進(jìn)行鑲件，同時(shí)制造多個(gè)備用零件，能及時(shí)消除使用時(shí)的零件損耗的影響。以及復(fù)雜程度，成本高低，性?xún)r(jià)比等因素。如下圖3.5所示。圖3.5成型零件尺寸的計(jì)算有兩種方法，平均收縮率法為第一種方法，還有一種為公差帶法，它們兩者之間的區(qū)別為：第一種方法的計(jì)算方法一般按照加工件的成型時(shí)收縮程度，也就是收縮率的大小，它與成型的零件大小以及各項(xiàng)尺寸的誤差還有加工磨損與它們的平均值的基礎(chǔ)相差無(wú)幾，但是有時(shí)候誤差較大，特別是精度高，尺寸大的塑件加工時(shí)候會(huì)有較大的誤差，通過(guò)公差帶法就可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是平均收縮率法過(guò)程不復(fù)雜，不需要驗(yàn)算，而公差帶法需要多次檢查計(jì)算，過(guò)程繁瑣，同時(shí)受到各種因素影響，而本次板蓋結(jié)構(gòu)大部分為平衡布置，所以采用平均抽縮率法。具體公式查表3-4。采用δz,δc取固定值的平均收縮率法：S—收縮率的平均值，查表得ABS收縮率范圍是0.004~0.008。△—塑件尺寸的公差δz—型腔制造公差表3-4零件δz取固定值的平均收縮率法型腔內(nèi)徑尺寸的A型芯外徑尺寸的B型腔深度尺寸的H型芯高度尺寸的h查手冊(cè)得ABS塑料收縮率波動(dòng)是0.4~0.8%型腔尺寸的計(jì)算型腔的徑向和深度尺寸的計(jì)算公式;(LM)0(H在上面的公式中：S——塑料收縮率的平均值；LsHsx——0.5或者0.7，尺寸大精度要求不高達(dá)的塑件為0.5.反之尺寸較小精度要求嚴(yán)格的為0.7；△——塑件的尺寸出現(xiàn)的公差；代入數(shù)據(jù)，〔1+0.6%215?0.7×0.92〕〔1+0.6%89?0.7×0.58〕〔1+0.6%128?0.7×0.58〕〔1+0.6%75?0.7×0.34〕〔1+0.6%30.5+0.7×0.3〕〔1+0.6%26+0.7×0.26〕〔1+0.6%30.5+0.7×0.3〕〔1+0.6%40+0.7×0.3〕〔1+0.6%15+0.7×0.26〕?δx〔1+0.6%112.5+0.7×0.58〕〔1+0.6%26?0.7×0.46〕〔1+0.6%32?0.7×0.5〕〔1+0.6%34?0.7×0.5〕型芯尺寸的計(jì)算型芯的徑向和高度尺寸的計(jì)算公式;(lM)?δ(hM)式中，ls?s代入數(shù)據(jù)，〔1+0.6%15+0.5×0.4〕〔1+0.6%136+0.5×0.78〕〔1+0.6%30+0.5×0.46〕〔1+0.6%12+0.5×0.38〕〔1+0.6%22+0.5×0.42〕〔1+0.6%18+0.5×0.4〔1+0.6%80+0.5×0.78〕〔1+0.6%18+0.5×0.84〕〔1+0.6%211+0.5×1.06〕排氣方式這個(gè)需要制造的產(chǎn)品的體積大，也不需要高速度，注射的速度處于中間水平，這樣分型面還有鑲件以及推塊都能因?yàn)樗鼈兊拈g隙從而進(jìn)行排氣。合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在這次手持式吸塵器的設(shè)計(jì)中導(dǎo)套選用帶軸肩的，同時(shí)選擇的動(dòng)配合為H7/f7，即導(dǎo)套內(nèi)孔和導(dǎo)柱。外表面與模板孔是過(guò)渡因?yàn)楸容^緊密所以選擇的配合為H7/m6，內(nèi)表面還有外表面的粗糙度都應(yīng)該用Ra0.8μm，材料的選用T8A鋼。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的裝配如圖3.8所示。圖3-8限元模擬等方法，研究單位壓邊力、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)從模具結(jié)構(gòu)看，綜合考慮了型芯型腔的形狀，加工的難易的度和避免干涉的況，冷卻的直徑是10mm。冷卻水的體積流量：qv=WQρcθW是塑料熔體質(zhì)量（模具內(nèi)）與時(shí)間的比值（即單位時(shí)間），一般使用8.6kg/min；Q是凝固放熱（熔體），而這些熱量與時(shí)間的比值（即單位時(shí)間），一般使用100kJ/kg；ρ是水的密度（冷卻之后），一般使用1kg/m3；c是水的比熱容，一般取4200kJ/(kg×℃)；是進(jìn)出口溫度差（冷卻水），取50℃；代入公式（3.17）計(jì)算得：q查表后可知水道的直徑取d=10mm。上下模的水路的布置圖3.9和圖3.10如下圖3.9圖3.10頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品會(huì)受到一個(gè)因素的直接影響，這個(gè)因素是頂出機(jī)構(gòu)是不是很合理，好的頂出結(jié)構(gòu)會(huì)得到很高的質(zhì)量的產(chǎn)品，反之不合理的話，會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，比如裂紋，為嚴(yán)重的時(shí)候產(chǎn)品開(kāi)裂，相當(dāng)于報(bào)廢，所以確定頂出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型就變得特別重要，頂出力以及脫模力這兩者可以作為依據(jù)，這樣就可以得到頂桿類(lèi)型，還有它的數(shù)量，依據(jù)它對(duì)位置選擇，更加完善。圖3.11模具材料在一般的情況下，一百五十度到二百度是大多數(shù)的塑料模的工作溫度，但是它不僅承受一定的壓力，溫度的變化也會(huì)影響模具的質(zhì)量，同時(shí)各種環(huán)境變化也會(huì)引起模具的使用時(shí)間。這樣的話對(duì)這種類(lèi)型的模具零件的選擇也更加嚴(yán)格，要有強(qiáng)度還要有硬度，熱穩(wěn)定性也是一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，這樣就不會(huì)因?yàn)闇囟鹊牟▌?dòng)導(dǎo)致模具質(zhì)量以及尺寸的變化，同時(shí)這種材料加工的時(shí)候也不能過(guò)于復(fù)雜，這樣我們選取45號(hào)鋼材料，淬火后有一定的強(qiáng)度和耐磨性，可用于模架材料。而且型芯和型腔采用T8A，因?yàn)樗悄＞哂娩撝袑儆诖阌残偷囊环N，這種材料經(jīng)過(guò)熱處理（淬火回火）性能良好，硬度較高同時(shí)耐摩擦。模具裝配圖及工作原理本模具有一處分型面，具體的原理如圖3.12和圖3.13所示，開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模座板在注塑機(jī)的作用下沿著導(dǎo)柱軸心的方向的以一定的速度向下運(yùn)動(dòng)，而且與其固定在一起的支撐板和B板也一起向下運(yùn)動(dòng)，分型面分開(kāi)，然后，頂棍頂著頂針底板和頂針板向前，開(kāi)始將制品頂出，機(jī)械手將其取走。圖3.12 圖3.13本課題選用1.2mm厚的6061-T6鋁合金板料作為實(shí)驗(yàn)材料，選用圓筒形件拉深成形作為研究載體，以板料的成形極限、制耳率、減薄率和成形部位硬度等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)理論分析、拉深實(shí)驗(yàn)、金相微觀分析和有限元模擬等方法，研究單位壓邊力、潤(rùn)吸塵器殼體模具設(shè)計(jì)概述在對(duì)吸塵器殼體外形進(jìn)行零件的工藝性分析后，設(shè)計(jì)出零件的成形的最佳的工藝方案。再根據(jù)這一工藝方案，最終確定成形的零件形狀。本模具是直澆口進(jìn)膠，有兩個(gè)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。該零件的腔體深度較大，因此采用大型芯水冷卻結(jié)構(gòu)。塑件圖結(jié)構(gòu)如下圖所示：在注塑產(chǎn)品之中會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)的向和垂直反向上的流動(dòng)性能不相同，同時(shí)由于注射時(shí)使用高壓力，這種現(xiàn)象這種差異會(huì)更大。注射時(shí)會(huì)產(chǎn)生取向進(jìn)而產(chǎn)生性能差異。就粘度而言，ABS熔體與聚苯乙烯相比高，同樣比改性聚苯乙烯高，這樣的話，使用該ABS時(shí)原因比較高的注塑壓力。但是有幾種情況例外并不是ABS材料的所有制品都要高的注塑壓力，在70到100Mpa的壓力范圍內(nèi)適合體積較小、簡(jiǎn)單的造型結(jié)構(gòu)、材料厚度較大的制品；在100到140Mpa的注塑壓力范圍中一般用于那些形狀有些復(fù)雜、產(chǎn)品厚度較小、澆口小而且注塑流程過(guò)長(zhǎng)的制品。注塑過(guò)程中，在一般情況下制造品的表面質(zhì)量完美不完美是由澆口在瞬間封閉時(shí)模具模腔的內(nèi)部壓力決定的，同時(shí)它還影響制造品表面的銀發(fā)形狀缺陷的發(fā)生程度。當(dāng)注塑的壓力較小的時(shí)候，塑料產(chǎn)生大的收縮而導(dǎo)致與模腔的表面的脫落與離開(kāi)接觸的幾率大，制造品容易產(chǎn)生一定的表面霧化影響質(zhì)量。而當(dāng)使用較大的注塑壓力時(shí)，會(huì)出現(xiàn)塑料和模具模腔的面產(chǎn)生較大的摩擦從而易于造成造成劃傷粘著模具的現(xiàn)象同時(shí)易于造成較大的制件內(nèi)應(yīng)力。注塑機(jī)選型注射量計(jì)算用UG軟件畫(huà)出塑件圖形，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算分析23.809cm3為塑體的體積是，ABS的密度一般在1.01到1.08g/cm3這個(gè)范圍之內(nèi)，所以就可以經(jīng)過(guò)計(jì)算得到零件的質(zhì)量M塑M根據(jù)M塑M式中，n——初步設(shè)定的型腔數(shù)量，取1。故，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量是M故，塑件成型時(shí)所需要的注射量是G計(jì)算注射塑料的質(zhì)量是M=注射量的校核由資料還有經(jīng)驗(yàn)可知，注射機(jī)的最大注射量有嚴(yán)格要求，最多為所同意的最大注射量的百分之八十，就可以得到：nV1+V上述公式中：V——該注塑機(jī)的注射量可以達(dá)到的最大值(cm3)V1——塑件的單個(gè)體積大小(cm3V2——在澆注的過(guò)程中，系統(tǒng)的凝料體積值(cm3n80%V=80%×500=400滿(mǎn)足的條件，綜上所述，注射量的校核合格。鎖模力的校核查閱相關(guān)資料可得nA1+A2P在上面的公式中：F——為鎖模力的額定值F=3500kN；A1——為在單個(gè)塑件投影在模具上面所到的的投影的面積AA2——為模具的澆注系統(tǒng)投影在分型面的投影面積A2P——為一般情況下為注塑壓力的百分之八十，是塑料熔體產(chǎn)生的壓力（對(duì)型腔產(chǎn)生的單位Mpa）P=64Mpa將數(shù)值代入上述的公式（4.2）：n所以鎖模力的校核合格。模具與注塑機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的的校核就這個(gè)注射機(jī)而言：SR=18mm，選擇用SR0開(kāi)模行程的校核開(kāi)模的一系列過(guò)程，模具動(dòng)模的固定板所移動(dòng)產(chǎn)生的距離值被稱(chēng)為開(kāi)模行程S，它對(duì)模具得到的塑件高度起決定性作用。該手持式吸塵器的設(shè)計(jì)中，為單分型面，本設(shè)計(jì)中塑件是單分型面同時(shí)最大的開(kāi)模行程為根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)可得S≥H1+H2+a+(5~10)mm 上述式子中：H1H2a——在拿出在澆注系統(tǒng)的凝料所需要的長(zhǎng)度（mm）。已知，H1=150mm，H可得150+54+62+10=276mm<500mm定位環(huán)的設(shè)計(jì)一般都會(huì)選擇一百二十毫米，同時(shí)間隙配合應(yīng)該選擇（H8/e8）,定位圈高度是H=25mm。在設(shè)計(jì)中應(yīng)選用的標(biāo)準(zhǔn)件。一般來(lái)說(shuō)定位圈的尺寸受很多因素影響，但是在這里是模具定模底座這個(gè)地方的定位圈唯一決定的，定位圈的中心，還有主流道的中心，這兩者應(yīng)該相符同心。料筒的中心，還有線噴嘴的中心線，它們都應(yīng)該與定位圈的中心線相同，注射機(jī)的定位孔也有影響，它的基本尺寸要與定位圈尺寸的數(shù)值一樣，所以選擇上述數(shù)據(jù)。分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)分型面的位置具體的選擇與一個(gè)因素密切相關(guān)，就是它可以很簡(jiǎn)單的從模腔之中取出來(lái)，所以由于這個(gè)因素產(chǎn)品的輪廓線的最大值是個(gè)最佳選擇，同時(shí)這個(gè)面上應(yīng)該與開(kāi)模的方向互相呈九十度，所以分型數(shù)量選一。型腔布局考慮到模具結(jié)構(gòu)的尺寸的與塑件的尺寸的之間的關(guān)系