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游戲手柄外殼注塑模具設計題 目 游戲手柄外殼注塑模具設計 院 系 XXX 專 業(yè) XXXXXXXXXXXXX 姓 名 XXXXXXX 年 級 XXXXXXXXXXX 指導教師 XXXXXXX 二零x年 x 月前言隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉，在“實現中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的關于當前國家產業(yè)政策要點的決定中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。 近年來，塑料模具的產量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。 本次畢業(yè)設計的主要任務是面板注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產面板塑件產品，以實現自動化提高產量。針對面板的具體結構，通過此次設計，使我對點澆口雙分型面模具的設計有了較深的認識。同時，在設計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標準、期刊等，結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構（成型零部件、澆注系統、導向部分、推出機構、排氣系統、模溫調節(jié)系統）有了系統的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經驗。目 錄前言第1章 緒 論11.1注射成形基本過程11.2注射模的基本結構1第2章 游戲手柄外殼造型設計32.1游戲手柄外殼的選料及其性能32.2游戲手柄外殼注射成型工藝過程42.3游戲手柄外殼的結構分析42.4 游戲手柄外殼造型設計過程6第3章 成型零件與澆注系統設計63.1.1 主澆道的設計73.1.2分澆道的設計83.1.3 澆口及冷料穴設計83.1.4鑄模和開模93.2.1 凹、凸模冷卻系統設計11第4章 模具零件設計134.1 推出系統設計134.2 確定模架144.3 模架各裝配零件設計174.3.1 導向零件設計184.3.2 澆注系統零件設計194.3.3 推出機構零件214.3.4定位圈214.3.5 其他零件22第5章 成型設備的校核計算255.1 鎖模力的校核255.2 安裝尺寸的校核255.3 推出機構的校核255.4 開模行程的校核25第6章 模具的裝配和調試266.1 模具的裝配266.2 模具的調試26第7章 典型部件的NC加工與編程317.1數控技術概括317.2凹模型腔NC加工32謝辭41參考文獻43第1章 緒 論1.1注射成形基本過程注射成形是現在成形熱塑性塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。所使用的成形機稱為注射機。注射成形是把塑料原料（一般為經過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒中，經過加熱融化，使之成為高粘度的流體稱為“溶體”，容柱塞或螺桿作為加壓工具，使溶體通過噴嘴以較高的壓力（約為2580Mpa）注入模具的型腔中，經過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。注射成形的全過程可以分為：（1） 塑化過程 現代的注射機基本上是采用螺桿式的塑化設備。塑料原料（稱為“物料”）自送料斗以定容方式送入料筒。通過料筒外的電加熱和料筒內的螺桿旋轉的摩擦熱使物料熔化，達到一定的溫度后即開始注射。注射動作是由螺桿的推進完成的。(2) 充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出后，進入模具的形腔，把形腔內的空氣排除，并充滿形腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實形腔的各部位。(3) 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成形過程是熱交換的過程。即： 塑化 注射充模 固化成形加熱 （理論上絕熱） 散熱熱交換效果的優(yōu)劣，覺得塑件的質量外表面質量和內在的質量。因此，模具設計對熱交換也要做充分的考慮?，F代的設計方法中也采用了計算機。(4) 脫模過程 塑件在型腔內固化后，必須用機械的方式把它從形腔中取出。這個動作要由“脫模機構”來完成。不合理的脫模機構對塑件的質量有很大的影響；但塑件的幾何形狀是千變萬化的，所以必然采用最有效的和最適當的脫模方式。由（1）到（4）形成了一個循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成一次成形一個乃至數十個塑件。1.2注射模的基本結構注射模的基本結構依使用的目的而不同，大致上可以作如圖1-1所示的分類： 單腔二板式結構 二板式結構 多腔二板式結構 普通模具 單腔三板式結構 三板式結構 多腔三板式結構 滑動型心式結構 瓣合式結構特殊模具 脫螺紋結構 多層結構 圖1-1注塑?；窘Y構第2章 游戲手柄外殼造型設計2.1游戲手柄外殼的選料及其性能選用熱塑性塑料ABS作為游戲手柄外殼的材料。熱塑性塑料是在特定的溫度的范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料。ABS是acrylonitritle-butadiene-styrene copolymer 的縮寫，中文名是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。ABS可以根據要求通過改變單體的含量進行調整。當丙烯腈增加時，塑料的耐熱、耐蝕性和表面硬度可改善；丁二烯可提高彈性和韌性；苯乙烯可改善電性能和成形能力。近年來ABS塑料在汽車上的應用發(fā)展很快,如作檔泥板、扶手、熱空氣調節(jié)導管，以及小轎車車身等。阻燃級的ABS樹脂則用于電子計算機的殼體，控制臺、電信、光盤音響設備、彩電的機殼等。成型性能：無定性料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥。宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為250）。對精度較高的塑件，模溫宜取5060，對光澤、耐熱塑件，模溫宜取6080。綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩(wěn)定性、電性能良好。與372有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻。ABS的主要技術指標見表2-1所示。表 2-1 ABS的主要技術指標密度1.021.16比容0.860.98吸水率%0.20.4收縮率%0.40.7熔點130160彎曲強度MPa90抗拉屈服強度Mpa50拉伸彈性模量MPa體積電阻率硬度HB9.7熱變形溫度0.45MPa130160沖擊強度無缺口2611.82MPa90108缺口112.2游戲手柄外殼注射成型工藝過程游戲手柄外殼注射成形工藝過程如圖2-1所示：注射裝置準備裝料預烘干 裝入料斗 預塑化 注射裝置準備注射清理嵌件、預熱 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻塑件送下工序圖2-1 注射成形工藝注射成形工藝參數見表2-2所示。表 2-2 注射成形工藝注射機類型預熱和干燥料筒溫度（）噴嘴溫度（）溫度（）時間（h）后段中段前段螺桿式809545150170165180180200170180模具溫度（）注射壓力（Mpa）成形時間（s）508060100高壓時間保壓時間冷卻時間成形時間05153015304070螺桿轉速（r/min）后 處 理方 法溫度（）時間（h）3060紅外線燈、烘箱70242.3游戲手柄外殼的結構分析下面確定游戲手柄外殼的各項技術參數：1）尺寸大小和精度 游戲手柄外殼的尺寸大小根據水瓶的大小即可。游戲手柄外殼壁厚的厚度不宜過大或過小。如果壁厚太小，則游戲手柄外殼的強度、剛度不夠，同時給制造帶來困難。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費，而且容易產生氣泡、縮孔等缺陷，同時因冷卻時間過長而降低生產率，所以游戲手柄外殼壁厚取1.5mm。塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動和模具制造誤差，由于我們要設計的零件的工作環(huán)境對精度要求不高，加之選用的塑料ABS推薦精度等級為3、4、5級，所以只要求游戲手柄外殼能與剃須刀的其它零件能正常裝配即可，因此手機外殼選用4級精度。2）壁厚和圓角 塑件壁厚力求各處均勻，以免產生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的1/3以上，最小不宜小于0.5mm。，轉角處的半徑見附錄零件工作圖，即03號圖紙。零件圖區(qū)域分析如圖2-2所示。圖2-2 零件圖區(qū)域分析3）加強肋 為了保證游戲手柄外殼的強度和剛度而不使游戲手柄外殼的壁厚過大，在游戲手柄外殼的適當位置設置了加強肋。4）孔 嚴格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨型芯或分段型芯來成形，對于易彎曲變形的型芯，須附設支承住。但是本次設計中，考慮到生產成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。2.4 游戲手柄外殼造型設計過程 在設計游戲手柄外殼之前，首先看看所需要設計的游戲手柄外殼的具體形狀，以便在接下來的設計中能快速、準確的設計出游戲手柄外殼。需要設計的游戲手柄外殼的具體形狀如圖2-3所示： 圖2-3 手柄外殼的具體形狀第3章 成型零件與澆注系統設計注射模的普通澆注系統由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。冷料穴：一般設在主澆道的對面，有時也設在分澆道的末端。 3.1.1 主澆道的設計主澆道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為直徑為5mm。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理。本設計中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射機噴嘴球半徑12，遵循注射機球半徑小于等于澆口套球半徑的國標要求，澆口套的規(guī)格有S15，S20 等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為S12，所以為澆口套取S15。主流道的形式見附錄模具裝配圖，即04號圖紙。主流道澆口套固定配合見圖3-1所示。圖3-1 主流道澆口套固定配合3.1.2分澆道的設計在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道的設計應盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見模具設計與制造簡明手冊表2-49。在考慮分流道設計時，由于其水平高度已經被主流道位置確定，因此，我們只要設計分流道的布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的分流道在注射過程中對塑料流動的阻力最小，流動效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為3mm。由于我們所設計的模具是一腔四穴的形式，因此在主澆道分流后，設計了四根分澆道。這樣設計的優(yōu)點是塑料在填充過程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現冷隔現象，有利于保證成形零件的成形質量。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。主澆道和分流道布置位置如圖3-1所示，其中主流道至各澆口流動距離相等，保證了塑料在填充過程中同時到達。3.1.3 澆口及冷料穴設計1、澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統中截面最小的部分。當熔融的塑料流通過澆口時，流速加快，同時，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度Ra值不大于0.4um。澆口的大小對塑件是否成型和成型后的質量有很大的關系。澆口位置的選擇有以下幾個原則：1）澆口設置在正對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現象，消除塑件明顯的溶接痕。2）澆口的位置應開設在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。3）澆口的位置應使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。4）澆口的位置應有利于型腔內氣體的排出。5）避免塑件產生熔接痕。6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。7）澆口位置應盡量避免由于高分子定向作用產生的不利影響，利用高分子定向作用產生的有利影響。根據以上一些原則，本設計采用側澆口（如圖3-8所示），側澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調整其截面的厚度和寬度可以調節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見模具設計與制造簡明手冊中表2-502-60。2、冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主澆道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內約1025mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產生次品。為克服這一現象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴的形狀見模具設計與制造簡明手冊中表2-62。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的11.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據塑料性能合理選用?？紤]到后面采用Z形拉料稈，冷料穴選取相應形式，這種冷料穴常用于熱塑性塑料注射模。冷料穴的形狀和尺寸參見附錄凸模工作圖，即02號圖紙。3.1.4鑄模和開模當型心、型腔和澆注系統都生成后，模具內部就形成了一個完整的流料通道，UG能夠沿著這個通道將澆注系統和型腔充滿，形成一個獨立的模具元件，這個過程我們稱只為鑄模。鑄模完成后生成的鑄模零件如圖3-2所示：圖3-2 鑄模零件為了能夠看清模具內部結構，并檢查開模時的干涉情況，UG提供了開模功能。模具開模后形狀如圖3-3所示：圖3-3 模具開模后形狀3.2.1 凹、凸模冷卻系統設計設置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質量。凹模的冷卻系統采用開設冷卻水孔的方式，冷卻水孔的開設原則如下：l 冷卻水孔的數量應盡可能多，直徑盡量大。l 各冷卻水孔至型腔表面的距離應相等，一般保持在1520mm范圍內，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般取812mm。孔距最好為水孔直徑的5倍。l 水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。l 冷卻管路一般不宜設在型腔內塑料熔接的地方，以免影響塑件強度。l 水管接頭（冷卻水嘴）應設在不影響操作的一側。凹模上的冷卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為8mm。凹模冷卻水通道3D和2D模型分別如圖3-4和3-5所示。 圖3-4 凹模冷卻水通道3D 圖3-5凹模冷卻水通道2D凸模的冷卻系統采用直孔隔板示冷卻，如圖3-13和圖3-14所示，與分型面垂直的管道和底部的橫向管道形成冷卻回路，同時為了使冷卻水沿著冷卻回路流動，在每一個直管道中均設置有隔板。凸模冷卻水通道3D和2D模型分別如圖3-6和3-7所示。 圖3-6凸模冷卻水通道3D 圖3-7凸模冷卻水通道2D第4章 模具零件設計4.1 推出系統設計確定推出系統形式，是確定模架選擇的基礎。在此，我們只介紹推桿推出和推件板推出兩種機構，其他推出機構的結構型式參見模具設計與制造簡明手冊中第二章第六節(jié)的內容。1推桿推出 推桿推出是一種最簡單常用的推出形式。推出元件制造簡便，更換容易，滑動阻力小，推出效果好，其結構型式見模具設計與制造簡明手冊表2-78。 推桿設計要點如下：l 推桿應設在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模強度。l 推桿直徑不宜過細，要有足夠的強度承受推力，一般取2.512mm。對3mm以下的推桿宜用階梯式，即推桿下部增粗。l 推桿裝配后不應有軸向竄動，其端面應高出型腔或鑲件平面0.050.1mm。推桿固定方式見模具設計與制造簡明手冊圖2-56。l 塑件澆口處盡量不設推桿，以防該處內應力大而碎裂。l 推桿的布置應避開冷卻水道和側抽芯，以免推桿和抽芯機構發(fā)生干擾。如果無法避開側抽芯，則應設置先復位機構。 推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見模具設計與制造簡明手冊表2-79。ABS的溢邊值為0.04mm。2推件板推出 推件板推出面積大，推力均勻，模具不必設復位稈。但型芯周邊形狀復雜時，推件板的型孔加工較困難。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件，其結構型式見模具設計與制造簡明手冊表2-81。推件板設計要點如下：l 推件板須淬硬，在推出過程中不得脫開導柱。l 推件板與其他零件的配合一般采用H7/f7。采用有配合斜度的推件板，其配合間隙須小于塑料溢邊值?；谝陨显?，在這個設計中，采用推桿推出的推出機構。推件板的結構型式和尺寸見附錄模具裝配圖，即04號圖紙。推桿形狀如圖4-1所示：圖4-1推桿形狀4.2 確定模架1模架組合形式注射模模架的組成零件及名稱見模具設計與制造簡明手冊圖2-67。注射模中小型模架的組合型式見模具設計與制造簡明手冊表2-95。我們選擇A2型，如圖4-2所示。圖4-2 A2型模架A2型的特點如下：定模和動模均由兩塊模板組成。推桿推出塑件。根據產品的外形尺寸（平面投影面積與高度），以及產品本身結構（側向分型滑塊等機構）可以確定鑲件的外 形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。 普通塑料制品模具模架與鑲件大小的選取，可參考下面的數據如圖4-3所示。圖4-3 普通塑料制品模具模架A-表示鑲件側邊到模板側邊的距離；B-表示定模鑲件底部到定模板底面的距離；C-表示動模鑲件底部到動模板底面的距離D-表示產品到鑲件側邊的距離；E-表示產品最高點到鑲件底部的距離；H-表示動模承板的厚度（當模架為A型時）；X-表示產品的高度。凸模模架如圖4-4所示，模具裝配圖如圖4-5所示。產品投影面積如圖4-6所示。圖4-4 凸模模架圖4-5 模具裝配圖圖4-6 產品投影面積2模架組合尺寸注射模中小型模架組合尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-96。根據成型零件大小，我們選擇250250的A2型模架，其具體尺寸見表4-1所示。表4-1 A2型模架（mm）LlTLtlMlm定模座板定模板2501942101282342540動模板支承板墊塊動模座板導柱直徑復位桿直徑404063251684.3 模架各裝配零件設計4.3.1 導向零件設計注射模導柱標準尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-111和2-112。注射模導套尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-113和2-114。1導柱設計 在這個設計中，我們選用帶頭導柱，其尺寸如表4-2所示，表4-2 帶頭導柱尺寸d(f7)d1(k6)基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸16-0.016-0.03416+0.012+0.001206112帶頭導柱外形見圖4-7所示。圖4-7 帶頭導柱2導套設計 本設計導套選用帶頭導套。帶頭導套的尺寸見表4-3，外形見圖4-8所示。表4-3 帶頭導套尺寸d(H7)d1(k6)d2(e7)基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸16+0.018024+0.015+0.00224-0.040-0.061R28166180圖4-8 帶頭導套4.3.2 澆注系統零件設計1 澆口套設計 注射模澆口套的推薦尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-118。我們選用注射模型澆口套。其尺寸見表4-4所示，外形見圖 4-9所示。表4-4 澆口套尺寸d(k6)d2(f8)d3hRd1L基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸20+0.015+0.00220-0.020-0.05328315550圖4-9 澆口套2拉料桿 拉料桿的推薦尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-119。我們選用型拉料桿，其尺寸見表4-5所示，外形見圖4-10所示。表4-5 拉料桿尺寸d(e8)d1(n6)DRL基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸6-0.025-0.04710+0.019+0.010100.5120圖4-10 拉料桿4.3.3 推出機構零件1 復位桿 復位桿的推薦尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-135。我們選用的推件板推桿的外形見圖4-11所示，尺寸見表4-6所示。表4-6 復位桿尺寸d（e7）DHL基本尺寸極限尺寸8-0.013-0.022145123圖4-11 復位桿4.3.4定位圈1定位圈 、型定位圈推薦尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-137，型定位圈推薦尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-138。我們選用型定位圈，其外形見圖4-12所示，尺寸見表4-7所示。表4-7 定位圈尺寸dd1d2d3hcH基本尺寸極限尺寸基本尺寸極限尺寸55-0.20-0.4020+0.0330407116.5112圖4-12 定位圈4.3.5 其他零件1水嘴 水嘴的推薦尺寸見模具設計與制造簡明手冊表2-150。我們選用的水嘴的外形見圖 4-13所示，尺寸見表4-8所示。表4-8 水嘴尺寸高壓膠管直徑DD1d2d3DB（l1）L16M161.58141722202040圖4-13 水嘴1、 密封隔板 密封隔板為自制件，如圖4-14所示。圖4-14 密封隔板制造密封隔板的目的有兩方面，一方面是為了使冷卻系統正常工作，把深孔密封起來，防止水從冷卻管路中泄露出來；另一方面是為了控制水的流動路線，起到良好的冷卻效果，當水流動是遇到密封隔板時，水流改變流向，饒過隔板，繼續(xù)向前流動，這個過程能夠控制水流流到凸模難以冷卻到的地方，從而達到冷卻的目的。2、 密封螺釘 密封螺釘為自制件，如圖4-15所示。圖4-15 密封螺釘至此完成模架裝配體中需要的零件模型。第5章 成型設備的校核計算5.1鎖模力的校核鎖模力是指注射機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力。注射機鎖模力的校核關系為 FkpA式中F-注射機鎖模力，查參考設計手冊得SXZY-500型柱塞式注射機鎖模力為3500KN；k-壓力損耗系數，一般取1.11.2，取1.1；P-型腔內熔體的壓力，本塑件P=30Mpa；A-塑件及澆注系統在分型面上的投影面積之和，本模具A=1.4X10-2計算得 kpA=1.1301061.410-2=462000N=462KNH1+H2+(510)試中S-注射機的最大開模行程，查參考設計手冊得SXZY-500型柱塞式注射機的開模行程S=500mm； H1-塑件脫模所需的推出距離，該塑件的脫模推出距離為40mm H2-塑件的高度（不包括澆注系統高度），該塑件的高度為10mm；計算得 H1+H2+(510)=40+10+10=60S=500mm以上分析證明，SZY-500型螺桿式注射機能滿足要求，故可以采用。45第6章 模具的裝配和調試6.1 模具的裝配模具的裝配過程相對要簡單一些，主要工作就是給每個零件添加約束關系。裝配過程主要還是圍繞凹模和凸模來進行的，將以上設計的模架零件和模具零件添加一定的約束，2D總裝配圖如圖6-1所示。圖6-1 2D總裝配圖6.2 模具的調試試模中所獲得的樣件是對模具整體質量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因一般塑件被粘附于模腔內，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應當解決的問題。原因分析：1粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設計意圖相反，離開型芯一側，滯留于模腔內，致使脫模機構失效，制品無法取出的一種反?，F象。其主要原因是：（1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。（2） 注射保壓和注射高壓時間過長，造成過量充模。（3） 冷卻時間過短，物料未能固化。（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5） 型腔內壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。2粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。（2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。（3） 模腔溫度過高，使制件在設定溫度內不能充分固化。（4） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設定時間內完成固化。（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。3粘著主流道（1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內無法完成料道物料的固化。（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4） 主流道襯套內孔尺寸不當，未達到比噴嘴孔大0.51 。（5） 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進行合理調整；另一方面要對模具成型部位進行現場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。4成型缺陷當注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進，方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。（1） 注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現象極為常見。其主要原因有：a. 熔料流動阻力過大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。b. 型腔排氣不良這是極易被忽視的現象，但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產生燒焦現象。c. 鎖模力不足因注射時動模稍后退，制品產生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應調大鎖模力，保證正常制件料量。（2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）與第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：a. 注射過量b. 鎖模力不足c. 流動性過好d. 模具局部配合不佳e. 模板翹曲變形（3） 制件尺寸不準確初次試模時，經常出現制件尺寸與設計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔，應行從注射工藝上找原因。a. 尺寸變大注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變小；模溫過高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小。此時調整工藝條件即可。通過調整工藝條件，通常只能在極小范圍內使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。對以上出現的缺陷調試時，盡可能先采用改變成形工藝條件，后采用修正模具來消除成形缺陷。以下的內容均從這兩個方面來討論。熱塑性塑料注射成形件的常見缺陷及消除措施如下。1. 缺料（注射量不足）消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調整材料供給；提高熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的熔料。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；增加排氣槽；改變澆口位置。2. 氣孔消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；調整材料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。3. 溢料飛邊消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；增大合模壓力。模具條件：矯正修理分型面。4. 著色不均勻 消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；物料不得帶有雜質、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積。5. 翹曲變形 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度；使用矯正框架。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。6. 波狀痕跡 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調整原料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。7. 尺寸不穩(wěn)定 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。8. 熔接痕強度低 消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；延長保壓時間；降低熔料溫度；減慢注射速度。模具條件：增加排氣槽；檢查噴嘴加熱部分。9. 表面質量差 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；縮短保壓時間；增大合模壓力；提高模具溫度；降低模具溫度；減慢注射速度；物料不得帶有雜質、灰塵；使用矯正框架。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。10. 塑件粘模消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；研磨模腔表面。11. 主流道凝料粘模消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間。模具條件：改變噴嘴位置；研磨主流道襯套；改變主流道拉料桿形式。12. 脆消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料。模具條件：加大主流道、分流道和澆口。13. 表面硬度、強度不足消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長保壓時間；縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；減慢注射速度；物料不得帶有雜質、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。第7章典型部件的NC加工與編程7.1數控技術概括1.引言數控技術是一門集計算機技術、自動化控制技術、測量技術、現代機械制造技術、微電 子技術、 信息處理技術等多學科交叉的綜合技術， 是近年來應用領域中發(fā)展十分迅速的一項 綜合性的高新技術。 它是為適應高精度、 高速度、 復雜零件的加工而出現的， 是實現自動化、 數字化、柔性化、信息化、集成化、網絡化的基礎，是現代機床裝備的靈魂和核心，有著廣 泛的應用領域和廣闊的應用前景。 大力發(fā)展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各 發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。2.發(fā)展狀況在現代制造系統中， 數控技術是關鍵技術，它集微電子、 計算機、信息處理、 自動檢測、 自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現柔性 自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數控技術正在發(fā)生根本性變革，由專 用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。 長期以來， 我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構， CNC 只能作為非智能的機床運動 控制器。因此，傳統 CNC 系統的固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了 CNC 向多變 量智能化控制發(fā)展，己不適應日益復雜的制造過程。另外，與發(fā)達國家相比較，我國的數控 技術在很多方面還存在較大的差距， 因此， 大力發(fā)展以數控技術為核心的先進制造技術已成 為我們國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。3.發(fā)展趨勢數控技術的應用不但給傳統制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征， 而且隨著數控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大， 其對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著 越來越重要的作用。7.2凹模型腔NC加工1，加工型腔3D形狀如圖7-1所示，NC加工模擬如圖7-2所示。圖7-1 型腔3D形狀圖7-2 NC加工模擬2，凹模型腔NC加工程序如下所示：%100N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X3.937 Y7.0866 S1000 M03N0050 G43 Z1.4567 H00N0060 G1 Z1.3189 F70.9 M08N0070 Z1.2008N0080 Y5.9646N0090 X7.874 F23.6N0100 G2 X7.9331 Y5.9055 I0.0 J-.0591N0110 G1 Y0.0N0120 G2 X7.874 Y-.0591 I-.0591 J0.0N0130 G1 X0.0N0140 G2 X-.0591 Y0.0 I0.0 J.0591N0150 G1 Y5.9055N0160 G2 X0.0 Y5.9646 I.0591 J0.0N0170 G1 X3.937N0180 Y5.374 F70.9N0190 X7.3425 F23.6N0200 Y.5315N0210 X.5315N0220 Y5.374N0230 X3.937N0240 Y4.7835 F70.9N0250 X6.752 F23.6N0260 Y1.122N0270 X1.122N0280 Y4.7835N0290 X3.937N0300 Y4.1929 F70.9N0310 X6.1614 F23.6N0320 Y1.7126N0330 X1.7126N0340 Y4.1929N0350 X3.937N0360 Y3.6024 F70.9N0370 X5.5709 F23.6N0380 Y2.3031N0390 X2.3031N0400 Y3.6024N0410 X3.937N0420 Y3.0118 F70.9N0430 X4.9803 F23.6N0440 Y2.8937N0450 X2.8937N0460 Y3.0118N0470 X3.937N0480 Y3.6024N0490 Z1.3189N0500 G0 Z1.4567N0510 X4.1829 Y2.7812N0520 G1 Z1.3189 F70.9N0530 G3 X3.6516 Y3.3268 Z1.0914 I-.5313 J.0141 K.1424N0540 G1 X2.7756N0550 Y3.1496N0560 G3 X3.3465 Y2.5787 I.5709 J0.0N0570 G1 X5.0984N0580 Y2.7559N0590 G3 X4.5276 Y3.3268 I-.5709 J0.0N0600 G1 X3.6516N0610 Y3.9173N0620 X2.185 F23.6N0630 Y3.1496N0640 G3 X3.3465 Y1.9882 I1.1614 J0.0N0650 G1 X5.689N0660 Y2.7559N0670 G3 X4.5276 Y3.9173 I-1.1614 J0.0N0680 G1 X3.6516N0690 Y4.5079 F70.9N0700 X1.7717 F23.6N0710 G3 X1.5945 Y4.3307 I0.0 J-.1772N0720 G1 Y3.1496N0730 G3 X3.3465 Y1.3976 I1.752 J0.0N0740 G1 X6.1024N0750 G3 X6.2795 Y1.5748