基于UG的遙控器下板注塑模具設(shè)計(jì)與制造

1、基于ug的遙控器下板注塑模具設(shè)計(jì)與制造目 錄第1章 緒論11.1 模具概述11.2三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造21.2.1.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)狀21.2.2.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的重要性31.3 本次研究的具體內(nèi)容4第2章 注塑工藝分析及注塑成型設(shè)備的選用62.1模具設(shè)計(jì)的一般步驟62.2 注塑工藝分析及注塑設(shè)備的選用82.2.1.塑料選擇82.2.2.塑件工藝性分析92.2.3.成型設(shè)備的選用13第3章 注塑模具的結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)163.1 注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方案163.2 注塑模具零部件設(shè)計(jì)173.3.模具材料的選擇343.4基于ug生成裝配圖35第4章 成型零件的數(shù)字化加工364.

2、1.cad/cam技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)364.2.基于ug軟件數(shù)字化制造37總結(jié)40致謝41參考文獻(xiàn)42第1章 緒論1.1 模具概述在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具，通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。模具是為批量生產(chǎn)產(chǎn)品服務(wù)的，是單件生產(chǎn)的、個(gè)性化非常強(qiáng)的裝備類產(chǎn)品。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為鑄造模、

3、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。而近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。塑料模具作為模具行業(yè)的一種也將伴隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，目前在整個(gè)模具行業(yè)中占有極大的比例，已有40%左右，在未來(lái)幾年中還將保持較高速度發(fā)展。塑料模具包括為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的塑封模，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層、多腔、多材

4、質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，其中以注塑模具需求量最大，有關(guān)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(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)；到2010年，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(dá)到50%。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)注塑模具的需求量大幅度增長(zhǎng)。而其中大型、精密、設(shè)計(jì)合理(主要針對(duì)薄壁制品)的注塑模具將得到市場(chǎng)的歡迎。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專用設(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

5、駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、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，每年的進(jìn)口額達(dá)幾億美元。因此我國(guó)需要加強(qiáng)我們?cè)谀＞邩I(yè)的實(shí)力，達(dá)到自給自足。實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、制造信息化與智能化，是世紀(jì)中國(guó)模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務(wù)。應(yīng)用信息技術(shù)將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論、方法與制造技術(shù)加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動(dòng)中國(guó)由模具制造大國(guó)走向模具制造強(qiáng)國(guó)的重要措施。1.2三維數(shù)字化設(shè)

6、計(jì)與制造1.2.1.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)狀數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程的一種技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助下通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、裝配、制造等過(guò)程。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造不僅貫穿企業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程，而且涉及企業(yè)的設(shè)備布置、物流物料、生產(chǎn)計(jì)劃、成本分析等多個(gè)方面。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、縮短產(chǎn)品研制周期、降低開(kāi)發(fā)成本、實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)目標(biāo)和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時(shí)間內(nèi)組織全球范圍的設(shè)計(jì)制造資源開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，大大提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，包括三維建模、裝

7、配分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設(shè)計(jì)與制造、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊等，是一項(xiàng)多學(xué)科的綜合技術(shù)。目前所涉及的主要內(nèi)容有：（1）cad/cae/capp/cam/pdm cad/cae/capp/cam分別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造的英文縮寫，它們是制造業(yè)信息化中數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的核心，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主要工具。pdm技術(shù)集成并管理與產(chǎn)品有關(guān)的信息、過(guò)程及人與組織，實(shí)現(xiàn)分布環(huán)境中的數(shù)據(jù)共享，為異構(gòu)計(jì)算機(jī)環(huán)境提供了集成應(yīng)用平臺(tái)，從而支持cad/capp/cam/cae系統(tǒng)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。（2）異地、協(xié)同設(shè)計(jì) 在因特網(wǎng)/企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的環(huán)境中

8、，進(jìn)行產(chǎn)品定義與建模、產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換等，異地、協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)環(huán)境下為多人、異地實(shí)施產(chǎn)品協(xié)同開(kāi)發(fā)提供支持工具。（3）基于知識(shí)的設(shè)計(jì) 將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到的各類知識(shí)、資源和工具融到基于知識(shí)的設(shè)計(jì)（或cad）系統(tǒng)之中，支持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的重要工具。設(shè)計(jì)知識(shí)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、既有設(shè)計(jì)示例和設(shè)計(jì)手冊(cè)/設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)計(jì)規(guī)范等，設(shè)計(jì)資源包括材料、標(biāo)準(zhǔn)件、既有零部件和工藝裝備等資源。（4）虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造 綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)一工具，在網(wǎng)絡(luò)支持下，采用群組協(xié)同工作，通過(guò)模型來(lái)模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能、可裝配性、可加工性

9、等各方面可能存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的本質(zhì)過(guò)程，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行過(guò)程管理與控制等。（5） 概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)過(guò)程的早期階段，其目標(biāo)是獲得產(chǎn)品的基本形式或形狀。廣義的概念設(shè)計(jì)應(yīng)包括從產(chǎn)品的需求分析到詳細(xì)設(shè)計(jì)之前的設(shè)計(jì)過(guò)程，如功能設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)和初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從工業(yè)設(shè)計(jì)角度看，概念設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品的功能和原理基本確定的情況下，產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)過(guò)程，主要包括布局設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)和人機(jī)工程設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)以知識(shí)為核心，實(shí)現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人性等方面的設(shè)計(jì)，將計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維、審美能力和綜合

10、分析能力相結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的重要手段。（6）綠色設(shè)計(jì) 是面向環(huán)保的設(shè)計(jì)（dfe，design for environment），包括支持資源和能源的優(yōu)化利用、污染的防止和處理、資源的回收再利用和廢棄物處理等諸多環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，是支持綠色產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色制造，促進(jìn)企業(yè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要工具；（7）并行設(shè)計(jì) 以并行工程模式替代傳統(tǒng)的串行式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，使得在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段就能很好的考慮后續(xù)活動(dòng)的需求，以提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成功率。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)中各組成部分作為獨(dú)立的系統(tǒng)，目前已在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅大大提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，更新了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，降低了產(chǎn)品的成本，增強(qiáng)了企

11、業(yè)及其產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，還在企業(yè)新的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理體制建設(shè)中起到了很大作用。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已成為企業(yè)保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、進(jìn)行企業(yè)間協(xié)作的重要手段。1.2.2.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的重要性傳統(tǒng)意義上的模具工業(yè)，主要還是以有經(jīng)驗(yàn)的鉗工師傅為主導(dǎo)的技藝型生產(chǎn)。而現(xiàn)代模具工業(yè)則發(fā)生了質(zhì)的變化，已經(jīng)變成了一個(gè)技術(shù)密集型、投資密集型的產(chǎn)業(yè)，是加工裝備產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。由于模具產(chǎn)品的高技術(shù)特性，模具企業(yè)只有采用精密的自動(dòng)化數(shù)控技術(shù)、先進(jìn)的cae、cad、cam等軟件才能保證其工藝要求。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是傳統(tǒng)的加工制造方法

12、所不能比擬的。目前的模具技術(shù)是一個(gè)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測(cè)和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。其發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品批量化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)模具的要求愈來(lái)愈高。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能適應(yīng)業(yè)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。我國(guó)模具行業(yè)也就需要朝這些方面發(fā)展，這樣才能與國(guó)際化能夠接上軌道，如運(yùn)用建立在cad/cae

13、平臺(tái)上的先進(jìn)模具設(shè)計(jì)技術(shù)，這樣可以提高模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平；運(yùn)用建立在cam/capp基礎(chǔ)上的先進(jìn)模具加工技術(shù)，與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動(dòng)化水平與生產(chǎn)效率；還有一些仿真技術(shù)，先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)等。模具技術(shù)的改進(jìn)也就導(dǎo)致通過(guò)傳統(tǒng)的2維平面設(shè)計(jì)畫圖的方法已經(jīng)完全不能適宜于現(xiàn)在的企業(yè)，社會(huì)的發(fā)展。我們需要一種更加好的方式來(lái)了解模具，ug作為一款強(qiáng)大的軟件，它能夠指導(dǎo)我們模具設(shè)計(jì)的每個(gè)過(guò)程。1.3 本次研究的具體內(nèi)容隨著cad基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)cad系統(tǒng)的功能要求也越來(lái)越高。設(shè)計(jì)人員不再僅僅滿足于借助cad系統(tǒng)來(lái)達(dá)到丟掉圖板的目的。而是希望它能從本質(zhì)上減

14、輕大量簡(jiǎn)單煩瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維活動(dòng)中。由于三維cad系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設(shè)計(jì)效率高、以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計(jì)、工藝、制造信息等優(yōu)勢(shì)，使其取代傳統(tǒng)的純二維cad系統(tǒng)已成為歷史發(fā)展的必然。通過(guò)對(duì)二維和三維cad系統(tǒng)的分析，可以看到：三維cad系統(tǒng)有較好的造型工具，能實(shí)現(xiàn)“自頂向底”和“自底向頂”等設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)裝配等復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程，使設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程；隨著零件復(fù)雜程度的增加，用三維造型系統(tǒng)來(lái)表達(dá)零件的難度遠(yuǎn)比用二維圖形系統(tǒng)增加得快；三維造型系統(tǒng)能方便與cad系統(tǒng)相連，進(jìn)行仿真分析；能提供數(shù)控加工所需的信息，實(shí)現(xiàn)cad/cae

15、/capp/cam的集成。由于三維cad系統(tǒng)有其自身巨大的優(yōu)越性，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的發(fā)展，性能價(jià)格比的不斷上升，這種優(yōu)越性越來(lái)越明顯。塑料工業(yè)對(duì)模具的迫切需要是注塑模具cad/cae及cam技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力，而近20年塑料流變學(xué)、幾何造型技術(shù)、數(shù)控加工以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)又為注塑模具cadcaecam系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了條件。ug就是在這樣的情況下開(kāi)發(fā)出來(lái)的交互式的cad/cam/cae系統(tǒng)，其全稱是unigraphics。其中的cad功能實(shí)現(xiàn)了目前制造業(yè)中常規(guī)的工程技術(shù)、設(shè)計(jì)和繪圖功能的自動(dòng)化。而cam功能則為使用unigraphics設(shè)計(jì)模型描繪部分的現(xiàn)代機(jī)器工具提供了nc編程技術(shù)。利

16、用它強(qiáng)大的混合式繪圖結(jié)構(gòu)，可以方便地繪制出復(fù)雜的實(shí)體以及造型特征。再通過(guò)其良好的文件接口技術(shù)，可以將文件導(dǎo)入其它c(diǎn)ad/cam/cae系統(tǒng)中。其可以彌補(bǔ)ansys等一些大型通用cae軟件在建模方面的不足。目前ug軟件在航空航天、汽車、通用機(jī)械、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械以及其它高科技領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為一名學(xué)機(jī)械的大學(xué)生，非常有必要學(xué)習(xí)如何使用這個(gè)軟件。不過(guò)這個(gè)軟件既然能用于這么多的領(lǐng)域，也說(shuō)明它的龐大與復(fù)雜，不是一朝一夕就能夠?qū)W會(huì)或者說(shuō)掌握的。在這樣的環(huán)節(jié)下研究注塑模具的三維化設(shè)計(jì)制造有著十分現(xiàn)實(shí)的意義。本次研究就是基于ug進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)。通過(guò)理論設(shè)計(jì)和ug的三維化直接表現(xiàn)對(duì)現(xiàn)在的實(shí)際機(jī)械

17、工業(yè)設(shè)計(jì)有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)和了解，不單單熟悉注塑模的設(shè)計(jì)過(guò)程，也初步對(duì)大型的三維設(shè)計(jì)軟件ug作了解。另也對(duì)具體的模具零件進(jìn)行數(shù)字化制造，了解數(shù)字化制造的特點(diǎn)。將三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造運(yùn)用到本次設(shè)計(jì)之中，體驗(yàn)強(qiáng)大三維軟件帶來(lái)的設(shè)計(jì)快捷性。第2章 注塑工藝分析及注塑成型設(shè)備的選用2.1模具設(shè)計(jì)的一般步驟2.1.1.接受任務(wù)書 成型塑料制件的任務(wù)書通常由制件設(shè)計(jì)者提出，其內(nèi)容如下：1.經(jīng)過(guò)審簽的正規(guī)制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號(hào)、透明度等。 2. 塑料制件說(shuō)明書或技術(shù)要求。 3. 生產(chǎn)產(chǎn)量。 4. 塑料制件樣品。 通常模具設(shè)計(jì)任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件

18、任務(wù)書、模具設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)模具。2.1.2.收集、分析、消化原始資料收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計(jì)模具時(shí)使用。 1. 消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析，看看估計(jì)成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來(lái)。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。 2. 消化工藝資料，分析工藝

19、任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實(shí)。 同時(shí)成型材料應(yīng)當(dāng)滿足塑料制件的強(qiáng)度要求，具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應(yīng)滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。 3. 確定成型方法 ：采用直壓法、鑄壓法還是注射法。4. 選擇成型設(shè)備 根據(jù)成型設(shè)備的種類來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)模具，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點(diǎn)。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō)，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解以下內(nèi)容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺

20、寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見(jiàn)相關(guān)參數(shù)。 還需要初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用。 5. 具體結(jié)構(gòu)方案 （一）確定模具類型 ：如壓制模（敞開(kāi)式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。 （二）確定模具類型的主要結(jié)構(gòu) 選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對(duì)可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的要求。對(duì)塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求是要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)省勞動(dòng)力。2.1.3.模具具體設(shè)計(jì)一.塑料制件分析 分

21、析其用途,使用情況,工作要求,尺寸精度,粗糙度等小成型工藝性塑料制件設(shè)計(jì)原則, 模具結(jié)構(gòu)合理性等方面綜合分析。并選擇合適的塑料材料作為原材料。 二.計(jì)算塑料制件重量選擇注射機(jī)的公稱注射量,選擇注射機(jī),確定型腔數(shù)。三.分析塑料制件確定成型方案 。分型面,脫模方式,側(cè)凹孔成型方法,澆注形式. 澆口位置,加熱冷卻系統(tǒng)及零件的加工方法。 四.繪制模具方案草圖 。初步繪制造模具方案,并校驗(yàn)選注射機(jī)參數(shù)。 五.計(jì)算 成型零件工作尺寸計(jì)算,受力及零部件強(qiáng)度,剛度計(jì)算。 六.畫裝配圖 要求裝配圖要有尺寸(外形尺寸,特殊尺寸;定位圈尺寸)配合尺寸裝配極限尺寸,技術(shù)編寫時(shí)細(xì)表。 七.畫零件圖 畫出圖形,注出尺寸,

22、精度,粗糙度要求,材料度要求.材料及熱處理技術(shù)條件。 八.數(shù)字化加工2.2 注塑工藝分析及注塑設(shè)備的選用2.2.1.塑料選擇注射模的特點(diǎn)是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點(diǎn)：一是注射時(shí)塑料熔體的充模流動(dòng)特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為，這兩點(diǎn)決定了注塑模的特殊性和設(shè)計(jì)難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動(dòng)過(guò)程粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，流動(dòng)過(guò)程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過(guò)程中塑料的收縮非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位、各方向塑料收縮率不同，不同種類、牌號(hào)的塑料收縮率有很大差異，同一牌號(hào)的樹(shù)脂或塑料在加工時(shí)配方不同其充模流動(dòng)特性及收縮率也不同?；谏?/p>

23、述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)注塑模時(shí)首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計(jì)的模具合理適用。要選擇塑料首先需要了解的是什么是塑料，塑料有什么特性。塑料是指以高分子合成樹(shù)脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。并且可以通過(guò)輔助材料如增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材等來(lái)改善材料的使用性能與加工性能，節(jié)約貴重的樹(shù)脂材料。 目前塑料有 300多個(gè)品種，常用的有40余種。按塑料的分子結(jié)構(gòu)分為熱固性塑料與熱塑性塑料，熱塑性塑料具有線型分子鏈，成支架型結(jié)構(gòu)加熱變軟，冷卻固化不可逆的，而熱固性塑料具有網(wǎng)狀分子鏈，加熱軟化，固化后不可逆.

24、 塑料由于其質(zhì)量輕，化學(xué)穩(wěn)定性好，電氣絕緣性能優(yōu)良以及易成型加工性等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然其在強(qiáng)度，剛度差以及對(duì)熱敏感等不足也限制其在某些行業(yè)上的應(yīng)用。目前電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)，在這樣的情況之下，遙控器下板的需求可想而知，材料的選擇上在考慮其實(shí)用的同時(shí)也要注意其經(jīng)濟(jì)性。目前熱塑性材料應(yīng)用的相對(duì)來(lái)說(shuō)比較多些，在塑料運(yùn)用中達(dá)到80左右，大量的使用必然導(dǎo)致其價(jià)格上的降低，考慮到經(jīng)濟(jì)性，且熱塑性材料能夠達(dá)到所需要的技術(shù)要求，所有我選擇熱塑性塑料來(lái)制作遙控器下殼。通過(guò)比較各種書籍中不同塑料的參數(shù)，而通用塑料指的是產(chǎn)量大，用途廣，價(jià)格低

25、廉的一類塑料，并且能夠達(dá)到技術(shù)上的要求，所以初步選擇了四大通用塑料（聚丙烯.聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯）之一的聚丙烯（加入30%的玻璃添加劑）作為制作原材料。聚丙烯的技術(shù)參數(shù)：pp（聚丙烯）是一種半結(jié)晶性材料。pp的軟化溫度為150c。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性不是很好。但是對(duì)于遙控器來(lái)說(shuō)已經(jīng)達(dá)到其需要。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)pp進(jìn)行改性。pp的流動(dòng)率mfr范圍在140。低mfr的pp材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。由于結(jié)晶，pp的收縮率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比較不錯(cuò)。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.2

26、%0.8%。聚丙烯主要應(yīng)用于汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的pp），器械和日用消費(fèi)品。熔化溫度：220275c，注意不要超過(guò)275c。模具溫度：4080c，建議使用50c。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可達(dá)到1800帕。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。它是一種很輕的塑料，密度僅為0.9g/cm。加工時(shí)不需要預(yù)熱干燥 。具有易染色，高鉸鏈特性，耐沖擊性，耐濕性佳等優(yōu)點(diǎn)，但是也要注意其不易用于制造比較復(fù)雜的物體，易被紫外線分解，并且不易接合，易氧化。2.2.2.塑件工藝性分析對(duì)于熱塑料制品設(shè)計(jì)有以下一些基本的原則

27、，在這些基礎(chǔ)上對(duì)塑料制品進(jìn)行分析可以更好的理解塑料制品的工藝性是否合理。塑料制品的質(zhì)量，不僅與模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)有很大的關(guān)系，而且還取決與塑料制品本身和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合工藝要求。塑料制品設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是尺寸、公差、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形狀。要保證塑件的質(zhì)量，也就有必要對(duì)塑料制品進(jìn)行分析。遙控器下板的具體尺寸(圖2-1)：圖21 塑件的具體尺寸一、 尺寸，精度及表面粗糙度1.尺寸 尺寸主要滿足使用要求及安裝要求，同時(shí)要考慮模具的加工制造，設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動(dòng)性。遙控器下板的外形尺寸為2006010mm.屬于小型制件。中間有52242.5mm的槽。 2.精度 影響因素很多，有模具制造精度，

28、塑料的成份和工藝條件等。遙控器下板制件的精度選擇為it7。由于塑件未給定具體的精度要求，依據(jù)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)表格，對(duì)應(yīng)于聚丙烯，選擇最低等級(jí)it7。 3.表面粗糙度 由模具表面的粗糙度決定，故一般模具表面粗糙比制品要低一級(jí)，模具表面要進(jìn)引研磨拋光，透過(guò)制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致 ra 0.2 um 一般采用標(biāo)準(zhǔn)中的7級(jí)，對(duì)孔類尺寸可以標(biāo)正公差，而軸類各件尺寸可以標(biāo)負(fù)公差。中心距尺寸可以標(biāo)正負(fù)公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。 二、 脫模斜度 由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象，使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面質(zhì)量得不到必要得保證，為了方

29、便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度，一般1130。 一般型芯斜度要比型腔大。本次設(shè)計(jì)所涉及到的制件由于其技術(shù)上的要求不需要進(jìn)行脫模斜度的考慮。三、 壁厚 壁厚一般是根據(jù)塑件使用要求（強(qiáng)度，剛度）和制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具成型工藝的要求而定。 壁厚太小，強(qiáng)度及剛度不足，塑料填充困難 ；壁厚太大，增加冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)率，產(chǎn)生氣泡，縮孔等 。 一般來(lái)說(shuō)要求壁厚盡可能均勻一致，否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起塑件的變形及開(kāi)裂。對(duì)應(yīng)于pp（聚丙烯），其制件的壁厚一般在1.58mm之間，選擇的2.5mm的厚度能夠達(dá)到使用時(shí)的性能指標(biāo)。 四、加強(qiáng)筋

30、設(shè)計(jì)原則： 一中間加強(qiáng)筋要低于外壁 0.5 mm 以上，使支承面易于平直。 二應(yīng)避免或減小塑料的局部聚積。 三筋的排列要順著型腔內(nèi)的流動(dòng)方向。制件由于是個(gè)很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而且很小，所以加強(qiáng)筋不需要設(shè)置，但在一些比較特殊的結(jié)構(gòu)中就必須考慮到加強(qiáng)筋的使用。 五、支承面 塑件一般不以整個(gè)平面作為支承面，而取而代之以邊框，底腳作支承面。 六、圓角 要求塑件轉(zhuǎn)角處都要以圓角（圓?。┻^(guò)渡，因尖角容易應(yīng)力集中。 因?yàn)樗芗袌A角，有利于塑料的流動(dòng)充模及塑件的頂出，塑件的外觀好，也有利于模具的強(qiáng)度及壽命。同時(shí)遙控器下板由于其使用上必須保持舒適性，所以在該制件的各轉(zhuǎn)角處必須設(shè)置圓角。見(jiàn)圖22所示：圖22 塑件的倒角七

31、、孔（槽） 塑件中的孔（槽）的三種成型加工方法： （1）模型直接模塑出來(lái)。 （2）模塑成盲孔再鉆孔通。 （3）塑件成型后再鉆孔。熱塑性塑料中軟而有彈性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛導(dǎo)制品，內(nèi)孔可強(qiáng)制脫模。本制件選擇的是通用塑料聚丙烯，所以其中的槽可以采用直接模塑的方式來(lái)進(jìn)行加工。還有其他一些特殊的結(jié)構(gòu)形狀如螺紋，嵌件之類的，本次設(shè)計(jì)不涉及這些結(jié)構(gòu)，在此做下簡(jiǎn)要介紹。 八、螺紋 塑件中的螺紋可用模塑成型出來(lái)，或切削方法獲得。通常折裝或受力大的，要采用金屬螺紋嵌件來(lái)成型。 九、嵌件 為了增加塑料制品整體或某一部位的強(qiáng)度與剛度，滿足使用的要求，常在塑件體內(nèi)設(shè)置金屬嵌件。 還有一些塑料制品由于裝潢或某些

32、特殊需要在其表面常有文字圖案。 如凹凸紋，把手，旋鈕，手輪制品的固邊上就有，用來(lái)增加摩擦力，凹凸紋要做成直紋，以便于脫模。 還有其他的花紋如皮革紋，桔皮紋，紋浪紋，點(diǎn)格紋，菱形紋。這些花紋的加工涉及到了象電火花加工，化學(xué)磨蝕，雕刻冷擠壓等一些比較先進(jìn)的制造方法的運(yùn)用。2.2.3.成型設(shè)備的選用模具只有和合適的注塑機(jī)相配，生產(chǎn)才能正常進(jìn)行。從模具設(shè)計(jì)的角度考慮，需了解的注塑機(jī)技術(shù)規(guī)范的主要項(xiàng)目有：注塑機(jī)的類型、最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具安裝尺寸及開(kāi)模行程等。本次設(shè)計(jì)所選擇得注塑機(jī)為：sz-160/1000.即臥式螺桿式注塑機(jī)。選擇合適的注塑機(jī)是注塑加工正常進(jìn)行的前提，選擇注塑機(jī)需

33、要對(duì)下列參數(shù)校核為依據(jù)。1最大注射量：注塑模一次成型的塑料重量(塑件與流道凝料之和)應(yīng)在注塑機(jī)理論注射量的10一80之間。由于制件為大批量生產(chǎn)，初步選擇采用雙型腔模式，對(duì)其注射量進(jìn)行較核：2006010195557.52.524521551.5211951.5212.51.5435.7制件采用雙型腔，取其所需注射量為71.5進(jìn)行估算。有：1071.580查注塑機(jī)參數(shù)有179，則1017.971.580143.2。滿足。2注射壓力：注塑加工時(shí)所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注塑機(jī)類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。選擇的注塑機(jī)的注射壓力必須大于成型制品所需的注射壓力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，成型所

34、需注射壓力范圍如下： 塑件形狀簡(jiǎn)單，溶體流動(dòng)性好，厚壁者，所需注射壓力一般小于70mpa；塑件形狀一般，精度要求一般，熔體流動(dòng)性好，所需注射壓力通常選70一100l4pa：塑件形狀一般，有一定精度要求，溶體粘度中等，所需注射壓力選100140mpa；塑件壁薄、尺寸大，壁厚不均，精度要求高，熔體粘度高者，注射壓力選為100一140mpa。熱塑性塑料注射成型所需注射壓力也可由理論分折得出如采用流動(dòng)分折軟件，則更為準(zhǔn)確合理。遙控器下板為第2種類型的塑件，其注塑壓力為70100mpa.而注塑機(jī)的注塑壓力為132mpa,滿足注塑要求。 3鎖(合)模力：為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注塑機(jī)的鎖(合

35、)模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：鎖(合)模力(kn)型腔壓力(mpa)，遙控器這類一般制品的壓力為2530mpa間，取30mpa。a塑件及流道系統(tǒng)在分型面上投影面積() 有=10002006030/1000360kn，滿足要求。3模具安裝尺寸校核： 注射模安裝尺寸需校核的項(xiàng)目有：噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具外形尺寸及模具厚度。（1）噴嘴尺寸 注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑r只應(yīng)大于注塑噴嘴球頭半徑r，以保證同心和緊密接觸，通常rr+(0.51)mm。主流道孔小端直徑d應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑d，通常取dd+(0

36、51)mm。參照注塑機(jī)的具體參數(shù)，在后面的主流道設(shè)計(jì)中需要取，主流道襯套始端凹坑的球面半徑r16mm，主流道孔小端直徑d=5mm.(2)定位圈尺寸 注射模安裝用定位圈外徑應(yīng)與注塑機(jī)定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。參考注塑機(jī)定位孔d125mm,定位圈選擇也就固定下來(lái)了。（3）模具外形尺寸模具長(zhǎng)寬尺寸應(yīng)與注塑機(jī)的拉桿內(nèi)間距相適應(yīng)，以保證模具至少能從一個(gè)方向穿過(guò)拉桿間的空間安裝在注塑機(jī)上。（4）模具厚度注射模的厚度必須在所選注塑機(jī)的最大模厚到最小模厚之間。（5）模具固定尺寸注塑機(jī)固定及移動(dòng)模板上有許多不同間距的螺釘孔和“t”型槽，用于固定模具。模具固定方法有兩種：第一種，螺釘直接固

37、定(大型注射模多采用此法)此時(shí)模具動(dòng)、定模固定板上的螺釘過(guò)孔及其間距必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔相一致；第二種，壓板固定(中、小型模具多采用)，只需模具動(dòng)、定固定板附近有螺孔即可。 4開(kāi)模行程的校核： 開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。由于所選擇的為全液壓式注塑機(jī)，而對(duì)于全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，最大開(kāi)模行程要受模具厚度的影響.此時(shí)的最大開(kāi)模行程等于注塑機(jī)固定、移動(dòng)模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。雙分型面注射模，其開(kāi)模行程按下式校核：64322510131mm查注塑機(jī)的參數(shù)，=320mm滿足設(shè)計(jì)需要式中a定模固定板與定模型腔板分開(kāi)的距離 (mm)第3章 注塑模具的

38、結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)3.1 注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方案注塑模的基本結(jié)構(gòu)是由動(dòng)模和定模兩大部分組成，定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)板上。注射成型時(shí)，定模部分和動(dòng)模部分經(jīng)導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合，塑料溶體從注射機(jī)噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，注射成形冷卻開(kāi)模，即定模和動(dòng)模分開(kāi)，一般情況下塑件留在動(dòng)模上，模具推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。注塑模具的結(jié)構(gòu)由注射機(jī)的類型和塑件的結(jié)構(gòu)所決定。塑件結(jié)構(gòu)由于其使用要求的不同而千變?nèi)f化，導(dǎo)致注塑模具的結(jié)構(gòu)形式多種多樣。注塑成型模具根據(jù)各部分所起作用不同可以分為下面幾類: 1. 澆注系統(tǒng) 將塑料由注射機(jī)噴嘴引向型腔的通道稱澆注系統(tǒng)，其由主流道，分流道，澆

39、口，冷料穴等結(jié)構(gòu)組成，由零件的澆注套，拉料桿等組成。 2. 成形零件 是直接構(gòu)成塑料件形狀及尺寸的各種零件，由型芯（成型塑件內(nèi)部形狀），型腔（成型塑料外部形狀），成型桿，鑲塊等構(gòu)成。 3. 結(jié)構(gòu)零件 構(gòu)成零件結(jié)構(gòu)的各種零件，在模具中起安裝，導(dǎo)向，機(jī)構(gòu)動(dòng)作及調(diào)溫等作用。 還有一些其他的零部件，如用于固定，支撐成形零部件或起定位和限位作用的零部件等。本次設(shè)計(jì)由于制件的結(jié)構(gòu)比較小，且制造規(guī)模比較大，所以選用了雙分型面結(jié)構(gòu)，雙型腔形式，詳見(jiàn)附圖5（注射模裝配圖）基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖31，是基于ug，通過(guò)三維轉(zhuǎn)換到二維生成的。 圖31 所設(shè)計(jì)模具的大體結(jié)構(gòu)注塑機(jī)將塑料通過(guò)澆口套注入后，成型冷卻，首先在彈簧的作

40、用下，將凝料推板頂開(kāi)，在拉料桿的作用下，凝料和制件得到分離，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，限位螺釘起作用，使得凝料推板作用于凝料上，隨著距離的拉大凝料將自動(dòng)脫落。運(yùn)動(dòng)到一定階段限位導(dǎo)柱起作用，使得凹模凸模分離，使得凝料留在凸模上，最后注塑機(jī)通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)作用推板，在推板推桿的作用下，制件也得到脫落。下面就其個(gè)部分進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.2 注塑模具零部件設(shè)計(jì)3.2.1.分型面及澆注系統(tǒng)一. 分型面分開(kāi)模具能取出塑件的面，被稱作為分型面，其它的面稱作分離面或稱分模面.注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面。 分型面的方向盡量采用與注塑機(jī)開(kāi)模是垂直方向，形狀有平面，斜面，曲面。選擇分型面的位置時(shí)，一般有以下一些原則： 1.

41、分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 2. 使塑件留在動(dòng)模一邊，利于脫模 3. 將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度 4. 軸芯機(jī)構(gòu)要考慮軸芯距離 5. 分型面作為主要排氣面時(shí)，分型面設(shè)于料流的末端。 一般在分型面凹模一側(cè)開(kāi)設(shè)一條深 0.025 0.1mm 寬1.56 mm的排氣槽。亦可以利用頂桿，型腔，型芯鑲塊排氣。對(duì)于遙控器下板來(lái)說(shuō)，考慮到分型面的選擇原則，由于選用了點(diǎn)澆口的形式，必須采用三板式模具，所以其有2個(gè)分型面，利用推板的形式來(lái)將塑料制件推出，分型面與注塑機(jī)開(kāi)模方向是垂直的，并且在分模過(guò)程中塑件會(huì)保留在動(dòng)模那一側(cè)。二.澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴

42、接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。其作用是輸送流體和傳遞壓力。1.澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)是注塑成型模具的一個(gè)重要組成部分，是塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到型腔位置的流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩大類，這次設(shè)計(jì)我采用普通流道澆注系統(tǒng)，其主要由主流道，分流道，澆口，冷料穴等結(jié)構(gòu)組成。 澆注系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮下面幾點(diǎn)： 1 考慮塑料的流動(dòng)性，保征流體流動(dòng)順利，快，不紊亂。 2 避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。 3 一模多腔時(shí)，防止大小相差懸殊的制件放一模內(nèi)。 4 進(jìn)料口的位置和形狀要結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)要求確定。 5 流道的進(jìn)程要短，以減少成型周期及減

43、少?gòu)U料。2.主流道設(shè)計(jì)主流道指噴嘴口起折分流道入口處止的一段，與噴嘴在一軸線上，其料流方向不會(huì)發(fā)生改變。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮下面一些內(nèi)容： （1） 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形 。 錐角 =2 4，粗糙度ra0.63， 與噴嘴對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半經(jīng)。一般標(biāo)準(zhǔn)是r2=r1+（0.51）mm 見(jiàn)下圖中所示。 （2） 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計(jì)成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨(dú)加工和熱處理。 （3） 襯套大端高出定模端面 510mm ，并與注射機(jī)定模板的定位孔成間隙配合，起定位作用。 （4） 主流道襯套與塑料接觸面較大時(shí)，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使

44、襯套易從模具中退出，可設(shè)計(jì)定住 。 （5） 直角式注射機(jī)中，主流道設(shè)計(jì)在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計(jì)成粗的圓柱形。對(duì)應(yīng)與所選擇的注塑機(jī)參數(shù)，得到下面的主流道，如圖32：圖32 初次選擇的澆口套由于沒(méi)有考慮到凝料推板，所以上面的結(jié)構(gòu)還有問(wèn)題，便于各板間的相互運(yùn)動(dòng)，在澆口套下部分設(shè)置成一定的錐度。經(jīng)過(guò)分析最后得到下面的帶錐尾的澆口套。圖33圖33 最終選擇的澆口套其中 r2=r1+（0.51）16mm，d=5mm。本澆注系統(tǒng)澆口套在ug軟件上建模，最后結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖34：圖34 澆口套3.分流道設(shè)計(jì)分流道指的是塑料熔體從主流道進(jìn)入多腔模各個(gè)型腔的通道，對(duì)熔體流動(dòng)起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱

45、量在分流道中損失小。采用為雙型腔結(jié)構(gòu)所以必須設(shè)置分流道。常用的分流道斷面形狀有圓形、矩形、梯形、半圓形、u字形和六角形等?；诩庸ど虾徒?jīng)濟(jì)方面的考慮，選擇分流道斷面為半圓形。而分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長(zhǎng)度而定。一般分流道直經(jīng)在56mm以下時(shí)，對(duì)流動(dòng)性影響較大，當(dāng)直經(jīng)大于8mm 時(shí)，對(duì)流動(dòng)性影響較小。對(duì)于聚丙烯材料，分流道直徑為2.410mm是最為合適的。因此選擇分流道直徑為8mm,這樣流動(dòng)性的影響不大，并且也可以達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計(jì)好其尺寸后現(xiàn)在需要考慮的還有多腔模中分流道的排布。分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響分流道的布置形式分平衡式布置和非平衡

46、式布置兩種。平衡式布置要求從主流通至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡地進(jìn)料，并且均衡進(jìn)料可保證各型腔成型出的塑件在強(qiáng)度、性能、重量上的一致性。而非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔的分流通長(zhǎng)度各不相同(或型腔大小不同)。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。非平衡式布置加大了設(shè)計(jì)上的難度，也為后面的加工帶來(lái)許多一些問(wèn)題。 所以根據(jù)上面所介紹的選擇原則，我選用平衡式排布的形式，其具體采用的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖35： 圖35 平衡式澆注系統(tǒng)4. 澆口的類型和設(shè)計(jì) 澆口指流

47、道末端與型腔之間的細(xì)小通道。 其作用為使熔體快速進(jìn)入型腔，按順序填充同時(shí)也起到冷卻材料的作用。由于塑料制件表面不能有比較明顯的澆口凝料，對(duì)比各種澆口（針點(diǎn)式澆口，潛伏式澆口，側(cè)澆口，直接式澆口等）比如直接澆口就會(huì)留下明顯的澆口凝料，所以我在澆口類型選擇上選擇了點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口又稱菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。特別是對(duì)于纖維增強(qiáng)的塑料澆口斷開(kāi)時(shí)不會(huì)損傷塑件的表面。點(diǎn)澆口適用于低粘度塑料和粘度對(duì)剪切速率敏感的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。由于采用點(diǎn)澆口，為脫出流道凝料，模具需多開(kāi)一次模，即模具須采用三板式結(jié)構(gòu)。具體點(diǎn)澆口形式圖36：圖36 冷料穴及澆口5.冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì)冷料穴有

48、下面三種類型：。1.帶z型頭拉料桿的冷料穴 2.帶球形頭拉料桿的冷料穴 3.無(wú)拉料桿的冷料穴我所選擇的是在分澆口的2側(cè)的那種模式，即無(wú)拉料桿類型。（見(jiàn)圖36）拉料桿設(shè)計(jì)：拉料桿有澆口拉料桿和澆道拉料桿等，拉料部分的形式應(yīng)按塑料的種類，澆注系統(tǒng)的形式和尺寸及模具結(jié)構(gòu)而定。我選擇的是iv型倒錐類型拉料桿來(lái)拉塑料凝料，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖37：圖37 拉料桿具體尺寸選擇的小徑為6，大端直徑為10。制造材料為t10a。6排氣系統(tǒng)：注射過(guò)程中需排出的氣體主要有兩種：一是澆注系統(tǒng)和模腔內(nèi)的空氣，二是塑料熔體分解放出的少量氣體和低分子揮發(fā)物。這些氣體在成型過(guò)程中必須及時(shí)排出。對(duì)于所設(shè)計(jì)的小型模具，可以利用分型面來(lái)進(jìn)

49、行排氣，在分型面處設(shè)計(jì)一點(diǎn)空隙來(lái)進(jìn)行排氣。3.2.2.成型零件1成形零件應(yīng)具備的性能成型零部件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有型腔、型芯、各種成型桿和成型環(huán)。成型零件是注射過(guò)程中最核心的零部件，其對(duì)應(yīng)的形狀尺寸精度，表面質(zhì)量以及穩(wěn)定性決定了所制造出的塑件的相對(duì)質(zhì)量。所以其必須具備以下一些性能：1） 足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受塑件溶體的高溫高壓。2） 足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損。3） 良好的拋光性和耐腐蝕性。4） 零件的加工性能好，可淬性高，熱處理變形小。5） 成形部位有足夠的位置精度和尺寸精度。2型腔數(shù)目的確定為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生長(zhǎng)率和經(jīng)濟(jì)性，并確保塑件精度，

50、模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的有以下四種方法：1） 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目；2） 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；3） 根據(jù)制品的精度確定型腔數(shù)目；4） 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。根據(jù)本設(shè)計(jì)題目特點(diǎn)和制件的結(jié)構(gòu)尺寸，本模具的型腔數(shù)目為兩個(gè)，在模具型腔內(nèi)呈左右對(duì)稱分布。（詳見(jiàn)附圖5）3成型零件工作尺寸的計(jì)算:所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部位的尺寸。工作尺寸的計(jì)算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多，且十分復(fù)雜，因此塑件尺寸難達(dá)到高精度。為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸，公差為負(fù)

51、。由于在制件的選擇上為7精度等級(jí)，其對(duì)應(yīng)的制件公差詳見(jiàn)圖21。由于制件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所以我選擇了整體式的凹模凸模，其是直接由整塊模具材料直接加工出來(lái)的。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成形出來(lái)的制品表面不會(huì)帶有鑲拼接縫的痕跡。由平均值法對(duì)型芯型腔進(jìn)行計(jì)算，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸有：型腔徑向尺寸： 所采用塑料的平均成型收縮率，對(duì)于添加玻璃纖維的聚丙烯，其值為（0.40.8），取0.6。模具制造公差，與塑件制品公差具有一定的聯(lián)系，查表取值為0.27。x修正系數(shù)。型腔深度： 型芯徑向尺寸：型芯高度：凸出部分（小型芯）中心距：4成型零件的力學(xué)計(jì)算：在塑料的注塑成型過(guò)程中，型腔內(nèi)溶體壓力很高

52、，其工作狀態(tài)可視為型腔壓力高達(dá)100mpa的耐高壓容器。凹模和動(dòng)模墊板是構(gòu)成型腔的主要受力構(gòu)件，強(qiáng)度不足將導(dǎo)致塑件變形，甚至開(kāi)裂。剛度不足將導(dǎo)致彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，產(chǎn)生溢料間隙。因此需要對(duì)它們進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的力學(xué)計(jì)算和校核。主要是看所選擇的凹模凸模尺寸結(jié)構(gòu)上是否滿足力學(xué)上的要求。我選擇的為整體式，對(duì)應(yīng)于整體式矩形型腔有：側(cè)壁厚度s的計(jì)算按剛度條件計(jì)算按強(qiáng)度條件計(jì)算1. 當(dāng)h/l0.4使5， 2當(dāng)h/l0.4時(shí)， 底板厚度的計(jì)算：按剛度條件計(jì)算 按強(qiáng)度條件計(jì)算 式中 p-型腔內(nèi)熔體壓力(mpa)； e-模具材料的彈性模量(mpa)；-成型零部件的允許變形量(mm)； -材料的許用應(yīng)力(m

53、pa)； l1-型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊寬度； h-型腔深度； -型腔的短邊與長(zhǎng)邊（l2/l1）之比； c-與底板的長(zhǎng)短邊有關(guān)的系數(shù)。我選擇的為整體式型腔，其側(cè)壁厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)最小厚度取s=2000.2+17=57mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，型芯固定板厚度可為20mm?；趗g成型（型腔圖38，型芯圖39）具體尺寸見(jiàn)附圖二及附圖三：圖38 型腔（355mm400mm32mm）圖39 型芯（355mm400mm32mm）3.2.3.結(jié)構(gòu)零件1導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)導(dǎo)向裝置的功能是保證模具在分型或閉型時(shí)，使位于定模底板和動(dòng)模底板之間的型板和中間板閉型精確，防止錯(cuò)誤或干涉。因此，導(dǎo)向裝置不僅直接關(guān)系到制品的尺寸精度，同時(shí)也是模具

54、裝配和正常工作的安全保障。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括：導(dǎo)柱和導(dǎo)套，有的不用導(dǎo)套而在模板上鏜孔代替導(dǎo)套，稱為導(dǎo)向孔。因此，設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的基本要求是定位精確，導(dǎo)向精確，并有足夠的強(qiáng)度，剛度和耐用度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)定位作用 導(dǎo)向裝置直接保證動(dòng)、定模合模位置的正確性，保證模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。同則，在模具裝配過(guò)程中便于裝配和調(diào)整。(2)導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力； (3)承載作用 塑料熔體在充模過(guò)程中，或由于成型設(shè)備精度低的影響，可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，因而在成型過(guò)程中需要導(dǎo)向裝置能承受一定的

55、單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。采用推件板脫模或三板式模具結(jié)構(gòu)時(shí)，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。(4)保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用 對(duì)于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。(5)錐面定位機(jī)構(gòu)作用 對(duì)于薄壁、精密注塑模，大型、深型腔注塑模和生產(chǎn)批量大的注塑模，僅用導(dǎo)桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不完善的，還必須在動(dòng)、定模之間增設(shè)錐面定倫機(jī)構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。具體部件的設(shè)計(jì)：1） 導(dǎo)柱導(dǎo)柱除了為模具定模部分與動(dòng)模部分導(dǎo)向外，同時(shí)還具有保護(hù)模具的作用。導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)有兩種形式。由于模具整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，選擇結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的直導(dǎo)柱。導(dǎo)柱上一般開(kāi)有潤(rùn)滑油槽，以提高導(dǎo)柱的滑動(dòng)性能。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地

56、均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。導(dǎo)柱中心至模具外緣至少有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱通常設(shè)在高中心線1/3處的長(zhǎng)邊上。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要24個(gè)導(dǎo)柱：對(duì)于小型模具，無(wú)論圓形或矩形的，通常只用兩個(gè)宣徑相同且對(duì)稱分布的導(dǎo)柱。我選擇的是4個(gè)導(dǎo)柱分布的設(shè)計(jì)方式。導(dǎo)柱的工作部分的油槽可以儲(chǔ)油以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦，但增加了制造成本。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的模具，其要求不高，所以可不加油槽。 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高出68mm，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向之前凸模先進(jìn)入型腔，相碰而損壞。此外，導(dǎo)柱長(zhǎng)于凸模端面，分模后可按任何有利于操作的位置放在工作臺(tái)上，而不至于擦傷凸模成型表面。 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。球形先導(dǎo)部分因制造費(fèi)時(shí)，一般很少采用。所以將其做成圓錐形。