[畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]機(jī)床手柄注塑模具的設(shè)計(jì)

1、2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 緒論1.1塑料模具的基本概念日常生活中到處可見(jiàn)塑料制品。日用品如：塑料飯碗、臉盆、水桶、手機(jī)外殼等塑料制品；經(jīng)常接觸的家用電器如：電視機(jī)、收錄機(jī)、電腦等產(chǎn)品外殼都是塑料制品。在工業(yè)設(shè)備中也經(jīng)?？吹剿芰狭慵＿@些塑料制品是怎樣做成的呢？塑料是由從石油生產(chǎn)出來(lái)的合成樹(shù)脂加入增塑劑、穩(wěn)定劑、填料等物質(zhì)而組成的，原料為小顆粒狀或粉狀。如果將這些小顆粒塑料加熱熔化成液體，注入到一個(gè)具有所需產(chǎn)品形狀的型腔中，待塑料冷卻后取出來(lái)，就得到了與型腔形狀一樣的塑件，這個(gè)具有型腔的東西稱(chēng)為模具，因?yàn)樗鼘?zhuān)門(mén)用于制作塑料件，所以通常稱(chēng)為塑料模具1。1.2模具工業(yè)現(xiàn)狀 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)

2、品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。雖然模具種類(lèi)繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿(mǎn)足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國(guó)內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類(lèi)、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)

3、展方向、出口前景好的原則選擇重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品2。在我國(guó)，模具制造屬于專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)。中國(guó)雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車(chē)道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國(guó)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(zhǎng)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(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生

4、產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車(chē)覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展3。存在問(wèn)題和主要差距:雖然我國(guó)模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)前存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：1 總量供不應(yīng)求 國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率只有50%左右。2模具產(chǎn)品水平大

5、大低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。3 開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是1520萬(wàn)美元，有的高達(dá)2530萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長(zhǎng)期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國(guó)有企業(yè)機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)之外，還有下列幾個(gè)原因：1.對(duì)模具工業(yè)的政策支持力度還不夠雖然國(guó)家已經(jīng)明確頒布

6、了模具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，但配套政策少，執(zhí)行力度弱。目前享受模具產(chǎn)品增值稅的企業(yè)全國(guó)只有185家，大多數(shù)企業(yè)仍舊稅負(fù)過(guò)重。模具企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造引進(jìn)設(shè)備要繳納相當(dāng)數(shù)量的稅金，影響技術(shù)進(jìn)步，而且民營(yíng)企業(yè)貸款十分困難。 2.人才嚴(yán)重不足，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少 模具行業(yè)是技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，掌握并且熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺，高級(jí)模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊張。由于模具企業(yè)效益欠佳及對(duì)科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)重視不夠，科研單位和大專(zhuān)院校的眼睛盯著創(chuàng)收，導(dǎo)致模具行業(yè)在科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，致使模具技術(shù)發(fā)展步伐不大，進(jìn)展不快。3.工藝裝備水平低，且配套性不好，

7、利用率低 近年來(lái)我國(guó)機(jī)床行業(yè)進(jìn)步較快，已能提供比較成套的高精度加工設(shè)備，但與國(guó)外裝備相比，仍有較大差距。雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)許多國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，但總體的裝備水平比國(guó)外許多企業(yè)低很多。由于體制和資金等方面的原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較妥善的解決4。4.專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，模具專(zhuān)業(yè)化水平低，專(zhuān)業(yè)分工不細(xì)致，商品化程度低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不暢，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)

8、量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。5.模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種問(wèn)題往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼材相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能差，也直接影響模具水平的提高。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。美國(guó)是世界超級(jí)的經(jīng)濟(jì)大國(guó)，也是世界模具制造業(yè)領(lǐng)先的國(guó)家。早在20世紀(jì)80年代末，美國(guó)模具行業(yè)就有一萬(wàn)兩千多個(gè)企業(yè)，從業(yè)人員有十七萬(wàn)多人，模具總產(chǎn)值達(dá)64.47億美元。日本模具發(fā)展得也非常迅速，這也是日本經(jīng)濟(jì)能飛速發(fā)展并在國(guó)際市場(chǎng)上占有一定優(yōu)勢(shì)的重要原因之一。由此可見(jiàn)，模具工業(yè)的潛力巨大，發(fā)展前景廣闊5。我國(guó)模具業(yè)發(fā)展也

9、很快。全國(guó)已經(jīng)有模具廠及生產(chǎn)單位數(shù)千個(gè)，擁有職工數(shù)十萬(wàn)人，每年能生產(chǎn)上百萬(wàn)套模具。多工位級(jí)進(jìn)模具、長(zhǎng)壽命硬質(zhì)合金模具的生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。為了適應(yīng)生產(chǎn)對(duì)模具的要求，在模具生產(chǎn)中采用了許多新工藝和先進(jìn)設(shè)備，不僅改善了模具的加工質(zhì)量，也提高了模具制造的機(jī)械化、自動(dòng)化程度。數(shù)控銑床、加工中心等設(shè)備已在模具生產(chǎn)中被應(yīng)用。電火花和線切割加工已成為冷沖模制造的主要手段。為了對(duì)硬質(zhì)合金模具進(jìn)行精密成型磨削，研制成功了單層電鍍金剛石成形磨輪和電火花成形磨削專(zhuān)用機(jī)床，使用效果良好。在我國(guó)，模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造（cad/cam）也已進(jìn)入了實(shí)用階段。80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策

10、的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2000年我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260-270億元，其中塑料模約占30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 在制造技術(shù)方面，cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的cad/cam系統(tǒng)，如美國(guó)eds的ug、美國(guó)parametric technology公司的pro/emgineer、美國(guó)cv公司的cads5、英國(guó)deltacam公司的doct5、日本hzs公司的crade、以色列公司的cimatron、美國(guó)ac-

11、tech公司的c-mold及澳大利亞moldflow公司的mpa塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了cad/cam的集成，并能支持cae技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具cad/cam技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模cad/cam系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的caxa系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模hsc5.0系統(tǒng)及cae軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具cad/cam技術(shù)創(chuàng)造了良好條件6。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)

12、已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：p20、3cr2mo、pms、sm 、sm等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距7。 據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，模具市場(chǎng)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高8。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)

13、展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí)，由于近年來(lái)進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類(lèi)高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。9建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、pvc塑料管材管接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，高速公路的迅速發(fā)展，對(duì)汽車(chē)輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將

14、有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。1.3中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展前景巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。1999年中國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過(guò)每年10%的增幅。汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)的模具需求將占國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的一半左右。1999年，國(guó)內(nèi)汽車(chē)年產(chǎn)量為183萬(wàn)輛，。保有量為1500萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)到2005年汽車(chē)年產(chǎn)量將達(dá)300萬(wàn)輛。汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長(zhǎng)，特別是汽車(chē)覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車(chē)行業(yè)將需要各種塑料件36萬(wàn)

15、噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬(wàn)噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)很大。目前，我國(guó)的彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3200萬(wàn)臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)了1000萬(wàn)臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對(duì)模具的需求量也將會(huì)很大。10其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對(duì)模具的需求，都將對(duì)中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。早在1989年，在國(guó)務(wù)院頌布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的首位。1997年以來(lái)，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從

16、1997年開(kāi)始對(duì)部分模具企業(yè)實(shí)行了增值稅返還70%的優(yōu)惠政策。所有這些國(guó)家對(duì)模具工業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對(duì)其發(fā)展提供有力支持。1114塑料模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)從塑料模具的設(shè)計(jì)，制造及材料選擇等方面考慮，塑料模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可歸納為以下幾個(gè)方面：（1）塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度及其標(biāo)準(zhǔn)零件的制造規(guī)模與范圍，對(duì)于縮短模具制造周期，節(jié)省材料消耗，降低成本，適應(yīng)大規(guī)模批量化生產(chǎn)具有重要意義。目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到20%。遠(yuǎn)不及工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具制造的標(biāo)準(zhǔn)化程度。在個(gè)中塑料模具中，只有主色模具有關(guān)于模具零件，模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。具體包括：塑料注射模具零件gb/t4169.1-4169.1

17、11984；塑料注射模大型模架gb/t12555.1-12555.151990；塑料注射模中小型模架gb/t12556.1-15556.21990；塑料注射模技術(shù)條件gb/t125541990等。一些模具制造企業(yè)根據(jù)企業(yè)模具生產(chǎn)類(lèi)型和規(guī)模，為提高生產(chǎn)效率，降低成本，亦制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或采用了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。12目前，塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化的研究方向是熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具標(biāo)準(zhǔn)溫控裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架，精密導(dǎo)向件系列，標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向性標(biāo)準(zhǔn)化模塊。13（2）cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用 由于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)和塑料制件的應(yīng)用與發(fā)展，對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)和制造提出的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的

18、模具設(shè)計(jì)和制造方法已很難適應(yīng)塑料制件及時(shí)更新?lián)Q代和不斷提高的質(zhì)量要求，為適應(yīng)這些變化，先進(jìn)國(guó)家的cad/cam/cae技術(shù)在20世紀(jì)80年代中期已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，市場(chǎng)上已有商品化的系列軟件出售，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)，并初步實(shí)現(xiàn)了注射，擠出，中空吹塑等塑料成型工藝過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析，這方面軟件技術(shù)研究的發(fā)展，已在工程應(yīng)用中取得了顯著效果。利用cad/cam技術(shù)顯著提高了模具設(shè)計(jì)的效率，減少了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的失誤，提高了，模具和塑料制件的質(zhì)量，縮短了生產(chǎn)周期，降低了模具和塑件制件的成本12。隨著計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)水平的提高，模具，cad，caej技術(shù)向著一體化的方向發(fā)展。目前，美國(guó)，日本，

19、德國(guó)等cad/cam/cae技術(shù)應(yīng)用普及率已很高，我國(guó)不少企業(yè)也引進(jìn)cad/cam軟件和cad/cam/cae集成軟件，這部分軟件在生產(chǎn)中發(fā)揮著積極的作用.同時(shí),我國(guó)絮聒高等院校和科研院所在這方面也開(kāi)展了大量研究和開(kāi)發(fā)工作,并取得了一定成果,但我國(guó)在該技術(shù)的應(yīng)用和推廣方面與外國(guó)相比還存在一定差距,有待進(jìn)一不改進(jìn)和提高.13(3)加強(qiáng)理論研究 隨著塑料制件向大型化,復(fù)雜化和精密化發(fā)展,模具的制造成本也越來(lái)越高.如汽車(chē)保險(xiǎn)杠,儀表板等塑料成型模具,重大幾噸至幾十噸,我國(guó)海爾公司生產(chǎn)的洗碗機(jī)模具重達(dá)35噸.這些模具如只憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì),往往會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)不當(dāng)而造成模具的報(bào)廢,將會(huì)損失數(shù)十萬(wàn)元的模具制造費(fèi)用.

20、所以,模具生產(chǎn)已由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向理論設(shè)計(jì),數(shù)值模擬的方向發(fā)展。這些理論設(shè)計(jì)包括模板剛度，強(qiáng)度的計(jì)算，流變充型理論的研究和基于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的成型過(guò)程模擬分析等。到目前為止，有關(guān)擠出成型的流變理論和數(shù)學(xué)模型已建立，并且在生產(chǎn)實(shí)際中得到應(yīng)用；有關(guān)注射成型的流變理論研究已取得階段成果，注射成型時(shí)塑料熔體在一維和二維簡(jiǎn)單模腔中的充模流動(dòng)理論和數(shù)學(xué)模型已經(jīng)建立，今后的工作是如何將理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，并進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)塑料熔體在三維模腔中流動(dòng)行為的研究。中空吹塑成型理論和數(shù)學(xué)模型也已基本建立，并在生產(chǎn)中取得應(yīng)用。14 塑料成型理論研究的進(jìn)展得益于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，同時(shí)，也為進(jìn)一步擴(kuò)大計(jì)算機(jī)在塑料成型生產(chǎn)中的應(yīng)用奠

21、定了基礎(chǔ)。（4）塑料模具專(zhuān)用材料的研究與開(kāi)發(fā) 模具材料選用在模具設(shè)計(jì)與制造中占有重要的地位，直接影響模具成本，使用壽命及塑料制件的質(zhì)量。針對(duì)各類(lèi)塑料模具的工作條件和失效形式，為了跳高模具使用壽命，并獲得良好的切削加工工藝性能，國(guó)內(nèi)外模具材料工作者進(jìn)行了大量的研究工作，已開(kāi)發(fā)出較為完善的系列化塑料模具專(zhuān)用鋼，具體可分為5種類(lèi)型。151）基本型 如55鋼，使用硬度小于20hrc，切削加工性能好。但模腔表面粗糙度高，使用壽命低，現(xiàn)已被預(yù)硬型鋼所代替。2）預(yù)硬型 在中，低碳鋼中加入適量合金元素的低合金鋼。其淬透性高，加工性能好，調(diào)質(zhì)后硬度為25-35hrc，是目前應(yīng)用較為廣泛的通用塑料模具鋼。其典型品

22、種為3cr2mo或美國(guó)的p20鋼。3）時(shí)效硬化型 在中，低碳鋼中加入ni，cr，等合金元素的合金鋼，耐磨性和耐腐蝕性有于預(yù)硬型鋼，經(jīng)時(shí)效處理后，硬度可達(dá)40-50hrc。其典型品種為25cr3moal或美國(guó)的p20鋼，日本的nak55鋼等，多用于復(fù)雜，精密塑料模具，或大批量生產(chǎn)長(zhǎng)壽命塑料模具。4）熱處理硬化型 這類(lèi)塑料模具鋼經(jīng)淬火和回火處理后，使用硬度可達(dá)50-60hrc；模腔能達(dá)到很高的鏡面程度，并可進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。其典型品種為cr12mov或美國(guó)的d2鋼等。5）馬氏體時(shí)效鋼和粉末冶金模具鋼 適用于要求高耐磨性，高耐腐蝕性，高韌性和超鏡面的塑料模具。如06ni6crmovtiai馬氏體失效

23、鋼或美國(guó)的ps，日本的asp等粉末冶金模具鋼。（5）模具加工的新技術(shù)與發(fā)展 為了提高加工精度，縮短模具制造周期，塑料模成型零件的加工已廣泛應(yīng)用仿行加工，電加工，快速成形制造，數(shù)控加工及危急控制加工等先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)，也應(yīng)用到坐標(biāo)鏜，坐標(biāo)磨和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等精密加工與測(cè)量設(shè)備。模具加工技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)代化發(fā)展，推進(jìn)了模具行業(yè)企業(yè)向著技術(shù)密集，專(zhuān)業(yè)化與柔性化相結(jié)合，高技術(shù)與高技藝相結(jié)合的方向發(fā)展。162 機(jī)床手柄注塑模具的設(shè)計(jì)要求2.1塑件名稱(chēng) 機(jī)床手柄（具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-1） 圖2-1 機(jī)床手柄2.2 功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿(mǎn)足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo).該塑件是日用品,承受外力的幾率

24、較大,如沖擊載荷,振動(dòng),摩擦等情況比較多;塑件的工作溫度是室溫,這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度,脆化溫度,分解溫度的要求降低;作為一種日用品,生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn),這樣,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命,在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素。2.3材料：abs（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）abs的成型條件見(jiàn)表2-1：abs擠出級(jí)高剛性高沖擊性耐熱性20%玻璃纖維強(qiáng)化縮略符號(hào)absabsabsabsabs gf20 成型條件預(yù)干燥溫度/時(shí)間/70-80270-80270-80270-80270-802注塑料筒溫度/模具溫度/成型收縮率(%)流動(dòng)比()200-26050-800.4-0.9200-26050

25、-800.4-0.9250-30050-800.4-0.9200-26050-800.2擠塑機(jī)筒溫度/170-230 二次加工性化學(xué)鍍膜噴涂印刷真空鍍膜、濺模燙金超聲波焊接溶劑粘接、粘接劑粘接+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +密度1.02-1.061.03-1.061.01-1.041.05-1.081.22 注:“+”、“+”表示二次加工性能好且遞增的符號(hào)。abs材料在成型過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1因abs原料粒撩極易吸潮，導(dǎo)致制品出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，因此成型前需充分干燥，含水率控制在0.1%以下。2abs流動(dòng)性較好,流動(dòng)距離

26、比,即流動(dòng)長(zhǎng)度l與該處制品壁厚t之比l/t達(dá)190,因而不易出現(xiàn)飛邊。熔融溫度低而寬，有利于成型，但含橡膠組分多的abs流動(dòng)性較差。3耐熱級(jí)和電鍍級(jí)abs的料筒溫度要稍高，而阻燃級(jí)和抗沖擊級(jí)稍低。 在其相應(yīng)的模具設(shè)計(jì)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡，脫模斜度宜取2度以上。2.4表面要求：光滑，無(wú)毛刺。2.5尺寸要求：具體見(jiàn)圖2-1。2.6要求：模局的設(shè)計(jì)要求是一模兩腔，即一次成型兩個(gè)件。2.7設(shè)計(jì)重點(diǎn)：一個(gè)是頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，另一個(gè)是冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。3 總體方案設(shè)計(jì)本節(jié)方案設(shè)計(jì)部分主要包括以下一些組成

27、結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)。1分型面位置確定2型腔排列方式、模具結(jié)構(gòu)形式的確定3注塑機(jī)型號(hào)的選擇4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1分型面的選擇為了將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具內(nèi)取出，以及為了安放嵌件，將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或若干個(gè)主要部分，這些可以分離的接觸表面，統(tǒng)稱(chēng)為分型面。分型面的選擇通常應(yīng)考慮以下基本原則：（1） 分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處，只有這樣才能使塑件從模具中順利地脫模，這是最基本的原則。（2） 分型面的選擇應(yīng)考慮有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，模具開(kāi)模后塑件應(yīng)停留在動(dòng)模一邊，以便塑件順利脫模。（3） 分型面的選擇要保證塑

28、件的精度要求，塑件光滑的表面不應(yīng)設(shè)計(jì)成分型面，以避免影響外觀質(zhì)量；塑件中要求同軸度的部分放到分型面的同一側(cè)，以保證塑件同軸度的要求。（4） 分型面的選擇還應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽拔距，由于模具側(cè)向分型是由機(jī)械式分型機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，所以抽拔距都比較小，分型面的選擇應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的方向置于開(kāi)合模的方向，將小抽拔距作為側(cè)向分型或抽芯。（5） 分型面作為主要的排氣通道，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在熔融塑料的流動(dòng)末端，以利于模具型腔內(nèi)氣體的排出。（6） 選擇分型面時(shí)應(yīng)使模具零件易于加工，特別是型腔的加工，要使模具加工工藝最簡(jiǎn)單。（7） 分型面的選擇要有利于澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)置。（8） 分型面的選擇應(yīng)盡量減小塑件在

29、合模平面上的投影面積，以減小所需鎖模力。（9） 在選擇分型面時(shí)還應(yīng)考慮便于嵌件的安裝。綜合以上各點(diǎn)因素主要基于分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處原則初步把塑件的分型面選在如下圖3-1所示處。 圖3-1 塑件的分型面3.2型腔布置方案本模具設(shè)計(jì)采用一模兩腔?，F(xiàn)代注塑機(jī)的料筒通常置于定模板中心軸上，型腔的安排必須考慮主流道，只有這樣才能滿(mǎn)足下面的條件：各型腔應(yīng)在相同溫度下同時(shí)充填，即分流道長(zhǎng)度均等；熔料到各型腔流程短，以降低廢料率；各型腔間的距離應(yīng)盡可能大，以便于有足夠的空間來(lái)設(shè)置冷卻水道、推出桿，并具有足夠的截面積，以承受注射壓力；總的反作用力應(yīng)作用于注射機(jī)模板中心。根據(jù)以上的要求，一模兩腔的模具要符

30、合對(duì)稱(chēng)的布局很簡(jiǎn)單地就可以得到型腔對(duì)稱(chēng)于模板中心軸線的兩側(cè)。如圖3-2所示。 圖3-2 型腔的布置3.3注塑機(jī)的選擇3.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介1956年制造出世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注塑機(jī),這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一.注塑機(jī)的分類(lèi)方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法.常用的說(shuō)法有:（1）按設(shè)備外形特征分類(lèi):臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；（2）按加工能力分類(lèi):超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類(lèi)和按合模裝置的特征分類(lèi),但日常生活中

31、用的較少。3.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱(chēng)注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開(kāi)合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買(mǎi)和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).(1)公稱(chēng)注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.(2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱(chēng)為注射壓力.(3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿(mǎn)型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度

32、.常用的注射速率如表3-4所示。表3-4 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/cm 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/cm/s 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時(shí)間/s 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5(4)塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期.(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi).(6)合模裝置的基本

33、尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開(kāi)距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.(7)開(kāi)合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開(kāi)模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停.(8)空循環(huán)時(shí)間；在沒(méi)有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間.3.3.3選擇注塑機(jī)注射機(jī)的選擇包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料，塑件，注射模及注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)的范圍內(nèi)；二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。17根據(jù)塑料的品

34、種，塑件的結(jié)構(gòu)和注射模的大小，成型方法，生產(chǎn)批量以及現(xiàn)有設(shè)備的注射工藝進(jìn)行注射機(jī)的選擇注射機(jī)規(guī)格的初選是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和注射模的大小。先預(yù)選注射機(jī)的型號(hào)，之后要進(jìn)行校核。注射機(jī)的初選：（1）模具所需塑料熔體注塑量 ：式中 一副模具所需塑料的體積； 型腔數(shù)目； 單個(gè)塑件的體積； 澆注系統(tǒng)的體積。首先是個(gè)未知值，在我們學(xué)校里做的設(shè)計(jì)時(shí)以來(lái)估算，即： 而根據(jù)塑件圖可以算出個(gè)大概值。 98789.8所以 =3.2*98789.8=316127.36 （2）塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面的投影面積及所需鎖模力 式中 a塑件及流道凝料在分型面上的投影面積； 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積； 流道凝料（包

35、括澆口）在分型面上的投影面積； 模具所需鎖模力； 塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力。流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積在模具設(shè)計(jì)前是未知值。根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，大致是每個(gè)塑件在分型面上投影面的，可選來(lái)估算。而abs塑件作為中等黏度塑件其對(duì)型腔的平均壓力為35。所以 = =4883.33 =4883.33*35* 170.916（3）選擇注塑機(jī)型號(hào)根據(jù)注射機(jī)的最大注射量（額定注射量g）和額定鎖模力f來(lái)選擇，它們應(yīng)該滿(mǎn)足 式中 注射系數(shù)，無(wú)定型塑料取。所以 =371.76。所以注塑機(jī)的選擇為xszy500型號(hào)的注射機(jī)其中 s：塑料機(jī)械 z：注射機(jī) x：成型 y：螺桿式 500： 最大注射量為 （

36、此注射機(jī)配套的定位圈的直徑為）3.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.4.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則注射模具的澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴出來(lái)后，到達(dá)型腔之前在模具中所流經(jīng)的通道，其作用是將熔融狀態(tài)的塑料從噴嘴處平穩(wěn)地引入模具型腔，并在熔體充填和固化定型的過(guò)程中將注射壓力和保壓力傳遞到塑料制品各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸精確的塑料制品。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到注射成型的效率和制件質(zhì)量。18澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括流道截面形狀，流道和澆口尺寸及流道的布置。要保證熔融塑料在填充過(guò)程中壓力損失小，溫度降低幅度小，到達(dá)模具型腔時(shí)壓力均衡。19澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則包括以下方面：（1） 塑料成型

37、特性。設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足所用塑料成型特性要求，以保證制品質(zhì)量。（2） 制品大小及形狀。根據(jù)制品大小、形狀、壁厚、技術(shù)要求等因數(shù)，結(jié)合所選分型面，同時(shí)考慮澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量，為保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件和細(xì)弱型芯或型芯受力不均，還應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從而采用相應(yīng)的措施或留有休整的余地。（3） 模具成型制品的型腔數(shù)。設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。（4） 制品外觀。設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮去除、休整進(jìn)料口是否方便，同時(shí)不影響制品的外表美觀。（5） 注射機(jī)安裝模板的大小。在制品投影面積比較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)應(yīng)考慮

38、注射機(jī)模板大小是否允許，并防止模具偏單邊開(kāi)設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)受力不均。（6） 成型效率。在大量生產(chǎn)時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)該考慮到在保證成型質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，減少斷面面積以縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。（7） 冷料。在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件制品質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。3.4.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般澆注系統(tǒng)包括四個(gè)基本部分：主流道；分流道；澆口和冷料穴。1.主流道的設(shè)計(jì)主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處起到分流道為止的一段料流通道，負(fù)責(zé)將塑料熔體從噴嘴引入模具。當(dāng)模距閉合后注射機(jī)噴嘴壓緊模具主流道襯套，并

39、封緊注射機(jī)與模具之間的間隙，熔體材料直接從料筒流入主流道。20主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，其形狀為圓錐形，以便于熔融塑料的順利流入，開(kāi)模時(shí)又能使主澆道的凝料順利拔出。主流道的錐角20-40，對(duì)于流動(dòng)性差的塑料可取60-100，內(nèi)壁表面粗糙度a小于0. 63 -1.25 。通常主流道進(jìn)口端直徑應(yīng)根據(jù)注射機(jī)噴嘴孔徑確定。設(shè)計(jì)主流道截面直徑時(shí)，應(yīng)該注意噴嘴和主流道的對(duì)中。為了補(bǔ)償對(duì)中誤差并解決凝料的脫模問(wèn)題，主流道進(jìn)口端直徑應(yīng)比噴嘴直徑大0.5-1mm。在保證制品成型的條件下，主流道的長(zhǎng)度盡可能短，以減少壓力損失及廢料，一般可小于或等于。主澆道進(jìn)口端與噴嘴頭部接觸的形式一種是平面，一

40、種是弧面。由于平面連接在密封時(shí)需要有很高的壓力，實(shí)際中很少使用。一般情況下，均是采用弧面接觸定位，其方法是，在主流道襯套上連出一淺的球形定位槽，將噴嘴的球形頭壓在主流道襯套凹內(nèi)。通常主澆道進(jìn)口端凹下的球面半徑比噴嘴球面半徑大，凹下深度約為3-0.5mm。根據(jù)所選的注射機(jī)(sx-zy-500)型號(hào)選擇噴嘴的直徑為=6，則主流道進(jìn)口端直徑=6+1=7。噴嘴球面半徑=18，則主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑=20，凹下深度為4，則主流道大端直徑=。主流道襯套圖如圖3-3所示。 圖3-3 主流道襯套2分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的料流通道，是塑料熔體由主流道流入型腔的過(guò)渡段，負(fù)責(zé)將熔體的流向進(jìn)行平穩(wěn)

41、轉(zhuǎn)換，在多型腔模中起著將熔體向各個(gè)型腔分配的作用。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)注意：以最短的路程、最小的熱量壓力損失，將熔體快速順利地輸入型腔；材料必須能在相同的溫度、壓力條件下，從各個(gè)澆口同時(shí)地向型腔進(jìn)料；從節(jié)省塑料材料的角度考慮，流道橫截面積應(yīng)盡可能小；考慮到節(jié)省材料與冷卻條件，分流道的表面積/體積比應(yīng)盡可能小。（1）分流道截面形狀分流道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀，以及所加工塑料的種類(lèi)、流程長(zhǎng)度和模具結(jié)構(gòu)等。分流道斷面積過(guò)小，會(huì)降低單位時(shí)間內(nèi)輸送的塑料量，并使填充時(shí)間延長(zhǎng)，塑料常出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。分流道斷面積過(guò)大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。

42、常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，u形，矩形和半圓形等1）從流道效率來(lái)考慮流道截面周長(zhǎng)越大，則熔料和模具接觸面積越大，熱量的散失也就越大；另一方面，流道截面積越大，則壓力下降越小?？梢杂昧鞯赖慕孛婷娣e和其周長(zhǎng)來(lái)衡量其截面形狀的優(yōu)異，圓形截面的效率最高，雖然正方形截面效率也最高，其次是梯形截面。2）從經(jīng)濟(jì)性考慮圓形截面要以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)，尤其不適合于一模多腔的模具中。而u形截面的分流道，其流道效率雖低于圓形截面的分流道的效率，但它易于加工，經(jīng)濟(jì)性較好，且塑料熔體的熱量散失及流動(dòng)阻力不大。因此本模具分流道的截面形狀

43、選擇u形截面。表3-4分流道截面形狀及特點(diǎn)流道截面形狀流道效率流動(dòng)阻力脫模加工條件分流道特點(diǎn)選用情況0.25d 小 好不易對(duì)中圓形流道的加工成本比較高，常用于熱流道模具，因?yàn)樵趦蓧K模板上開(kāi)槽而比較麻煩，同時(shí)也不適用于各種模具。常用b=1.25d0.195d 較小 好 好形狀最接近圓形斷面，在模具單側(cè)加工，由于推出需要，經(jīng)常加工在動(dòng)模一側(cè)。但與圓形斷面相比，壓力損失大最常用b=1.25d0.195d較小好好梯形界面除效率高外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是只在模具的一塊板上加工，而且如果尺寸設(shè)計(jì)巧妙，能過(guò)達(dá)到圓流道同樣效果。較常用0.153d較大 好 好半圓形界面雖然效率較低，但其加工簡(jiǎn)單，在流道長(zhǎng)度不太長(zhǎng)的情

44、況下使用更為有利。較常用0.25d大不好好效率最高，但是在加工和脫模時(shí)則不方便。不用（2）流道截面尺寸 分流道截面尺寸應(yīng)根據(jù)素件的成型體積、壁厚、形狀，所用塑料的工藝性能，注塑速度以及分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)abs分流道的推薦值為4.8-9.5，本模具選擇分流道的尺寸為8。（3）分流道表面粗糙度分流道的表面粗糙度不宜太小，以防將冷料帶入型腔，一般要求值為即可。這樣可增大對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，減少流速，并于中心熔體之間有一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有合適的切變速率和剪切熱。3澆口的設(shè)計(jì)（1）澆口的作用澆口也稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸

45、最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。澆口的作用是使從分流道來(lái)的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔，型腔充滿(mǎn)塑料以后，澆口應(yīng)按要求迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔體回（2）影響澆口設(shè)計(jì)的因素澆口設(shè)計(jì)包括澆口截面形狀及澆口截面尺寸的確定，澆口位置的選擇。影響澆口截面形狀及其尺寸的因素，就塑件而言，包括塑件的形狀、大小、壁厚、尺寸精度、外觀質(zhì)量及力學(xué)性能等。塑件所用塑料特性對(duì)澆口設(shè)計(jì)的影響因素是塑料成型溫度、流動(dòng)性、收縮率及有無(wú)填充物等。此外，在進(jìn)行澆口設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮澆口的加工、脫模及清除澆口的難易程度。（3）澆口截面尺寸的大小澆口截面尺寸通常

46、為分流道截面積的0.03-0.09倍。澆口截面形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度約為0.5-2mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。（4）澆口形式與塑料品種的相互適應(yīng)性 查表可知abs塑料適應(yīng)的澆口形式有：直接澆口、側(cè)澆口、護(hù)耳澆口、薄片式澆口環(huán)形澆口、圓盤(pán)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口。（5）澆口形式1）直接澆口：適合各種塑料成型，尤其加工熱敏性及高黏度材料，成型高質(zhì)量的大型或深腔殼體、箱型塑件。只適用于單型腔模具，去除澆口較困難。2）側(cè)澆口： 側(cè)澆口又稱(chēng)邊緣澆口，廣泛用于兩板式多型腔模具以及斷面尺寸較小的塑件，它一般開(kāi)設(shè)在分型面上，從型腔外側(cè)面進(jìn)料。3）點(diǎn)澆口：

47、點(diǎn)澆口又稱(chēng)橄欖澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。常用于中小型塑件的一模多腔模具，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。4）潛伏式澆口：又稱(chēng)隧道式澆口、剪切澆口，其形式是由點(diǎn)澆口演變而來(lái)。經(jīng)過(guò)對(duì)各種澆口的對(duì)比，本模具選用點(diǎn)澆口。如圖3-4所示。 圖3-4 點(diǎn)澆口（6）澆口位置的選擇由于塑件是一對(duì)稱(chēng)的回轉(zhuǎn)體，從頂端中心進(jìn)料可使熔體由厚斷面流入薄斷面，能保持澆口至型腔的流程一致，有利于排除型腔中的空氣，且能避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。4冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴一般位于主流道末端分型面的動(dòng)模一側(cè)，熔體流程較長(zhǎng)的多級(jí)分流道多腔模具，各級(jí)分流道末端都應(yīng)設(shè)置冷料井。冷料穴的作用是補(bǔ)給熔體流動(dòng)的前

48、鋒冷料，避免冷料進(jìn)入型腔對(duì)塑件造成不利影響。有時(shí)，對(duì)于型腔最后充滿(mǎn)處，為避免形成強(qiáng)度不良的熔接縫，也在型腔之外相應(yīng)處設(shè)置冷料井，使熔接縫產(chǎn)生在塑件之外。它一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱(chēng)直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1-1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。本模具出于3板式點(diǎn)澆口考慮在主流道和分流道都設(shè)有冷料穴。如圖3-5所示。 圖3-5 冷料穴3.5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確配合和可靠的分開(kāi)，以避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。本模具一共使用了3個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)一

49、使用了4個(gè)安裝在定模固定板上的帶頭導(dǎo)柱來(lái)導(dǎo)向定位定模固定板和定模板，以保證定模固定板和定模板的準(zhǔn)確配合和可靠分開(kāi)，從而取出其中的凝料。帶頭導(dǎo)柱采用硬度hrc50的t8淬火鋼，表面粗糙度為：re0.8。壓簧使用45鋼。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)二使用4個(gè)安裝在動(dòng)模板上的帶頭導(dǎo)柱來(lái)導(dǎo)向定位定模板和動(dòng)模板。它也是使用硬度hrc50的t8淬火鋼，表面粗糙度在。如圖3-6所示。圖3-6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三使用4個(gè)安裝在推板上的有肩導(dǎo)柱和導(dǎo)套來(lái)導(dǎo)向定位推板和推管固定板。導(dǎo)柱導(dǎo)套均使用硬度hrc50的t8淬火鋼，表面粗糙度在。如圖3-8所示。 圖3-8 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三（推板導(dǎo)柱、導(dǎo)套）3.6推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注射成型的每一個(gè)循環(huán)

50、中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。3.6.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則1由于頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)安裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，一般情景下，頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。2為了保證塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理地選出推出方式及推出位置。推力點(diǎn)應(yīng)作用在塑件剛性好的部位，盡量避免推力點(diǎn)作用在塑件的薄平面上，防止破裂、穿孔。從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。3推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活、制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過(guò)程中各種力的作用，保證塑件順利脫模。4推出塑件的位置應(yīng)盡

51、量設(shè)在塑件內(nèi)部或隱蔽面或飛裝飾面，對(duì)于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。5設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。3.6.2推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)一按模具結(jié)構(gòu)中的推出零件的類(lèi)別分：（1）頂桿頂出脫模機(jī)構(gòu)：頂桿的形式很多，最常用的是圓形截面頂桿。（2）頂管頂出脫模機(jī)構(gòu)：適于薄壁圓筒形或局部為圓筒形的制件。（3）推板頂出脫模機(jī)構(gòu)：適于薄壁容器、殼體以及表面不允許帶有頂出痕跡的制件。（4）推塊頂出脫模機(jī)構(gòu)：適于齒輪類(lèi)或一些帶有凸緣的制品，可防止制品變形、粘附模具。（5）利用成型零件頂出制品的脫模機(jī)構(gòu)：對(duì)于如螺紋型環(huán)一類(lèi)的制品，利用

52、模具中的某些成型零件頂出制品。（6）多元件頂出脫模機(jī)構(gòu)：對(duì)于深腔殼體、薄壁制品以及帶有局部環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌塊的復(fù)雜制品，在脫模中采用兩種或兩種以上的頂出零件，以防止制品的缺陷。二 按推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源分：（1）手動(dòng)脫模：制件成型后，用人工操作頂出機(jī)構(gòu)取出制品。（2）機(jī)動(dòng)脫模：制件成型后，利用注塑機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作使制件脫離模腔。（3）液壓脫模：注塑機(jī)上設(shè)有專(zhuān)用的液壓頂出裝置，當(dāng)制件成型后，模具開(kāi)模到一定距離，液壓頂出裝置動(dòng)作實(shí)現(xiàn)脫模。（4）氣動(dòng)脫模：利用壓縮空氣，通過(guò)型腔里微笑的頂出氣孔或受氣閥將塑件吹出。三按機(jī)構(gòu)的推出脫模動(dòng)作特點(diǎn)分：（1）一次頂出脫模：是最常用的頂出方式，制件只經(jīng)過(guò)頂出機(jī)構(gòu)

53、的一次動(dòng)作就能脫模，又稱(chēng)為簡(jiǎn)單頂出機(jī)構(gòu)。（2）二次頂出脫模：制件經(jīng)過(guò)兩次不同的動(dòng)作才脫模。（3）延遲動(dòng)作頂出機(jī)構(gòu)脫模：在一些注射模具中，需要制件頂出后再頂出澆注系統(tǒng)凝料等，要求采用延遲動(dòng)作頂出方式，特別是在潛伏式注射模機(jī)構(gòu)中。3.6.3一次推出脫模機(jī)構(gòu)一次推出脫模機(jī)構(gòu)是在開(kāi)模后塑件在推出零件作用下，通過(guò)一次推出動(dòng)作將制品脫卸出模具的機(jī)構(gòu)。它一般包括推桿推出脫模機(jī)構(gòu)、推管推出脫模機(jī)構(gòu)、推板推出脫模機(jī)構(gòu)、推塊推出脫模機(jī)構(gòu)、利用成型零件推出脫模機(jī)構(gòu)、多元件聯(lián)合退出脫模機(jī)構(gòu)、壓縮空氣推出脫模機(jī)構(gòu)等等，這類(lèi)推出機(jī)構(gòu)最常見(jiàn)，應(yīng)用也最廣泛。本模具經(jīng)過(guò)分析決定選用推管推出脫模機(jī)構(gòu)，它的優(yōu)點(diǎn)是推出受力均勻，脫模

54、可靠，但過(guò)薄的推管容易損壞。（1）推管的形狀 推管是一種空心推桿，它的形狀有直通式和階梯形兩種，前者適用于短推管，后者可增大推管的剛度，適用于長(zhǎng)推管。本模具選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的直通式推管。 （2）推管的尺寸和固定形式 推管的尺寸是根據(jù)塑件被推管推出部分形狀大小來(lái)確定的，為了便于制造，推管壁厚一般不小于。 推管的固定形式如圖3-9所示，為最常用的推管固定形式，可用于各種帶臺(tái)肩形式的推管。 圖3-9 推管的固定形式（3）設(shè)計(jì)推管脫模的注意事項(xiàng)：1）推出制品的厚度（推管厚度），一般不小于。2）推出材料多用t8、t10等碳素工具鋼制造，采用淬火，淬火硬度在50-55hrc以上，最小淬硬長(zhǎng)度要大于與型腔配合長(zhǎng)度加上推出距離。3）當(dāng)脫模快時(shí)，制品易被擠縮，其高度尺寸難以保證。4）推管的內(nèi)徑與型芯配合，一般取間隙配合，大直徑推管取設(shè)計(jì)，小直徑推管取設(shè)計(jì)。