LED汽車大燈模具設(shè)計(jì)說明書

1、 機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目: LED汽車大燈塑料模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 朱燕彬 學(xué) 號(hào)： 200838630208 專業(yè)班級(jí)： 模具設(shè)計(jì)與制造 0802 指導(dǎo)教師： 王浩剛 2011年5月15日 目 錄1.擬定模具結(jié)構(gòu)形式 11.1產(chǎn)品模型與簡介11.2塑件精度及表面質(zhì)量11.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定21.4注射機(jī)型號(hào)的確定21.5分型面位置的確定2 2.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3 2.1主流道設(shè)計(jì)3 2.1.1主流道尺寸3 2.1.2主流道襯套的形式3 2.1.3主流道襯套的固定3 2.2分流道設(shè)計(jì)3 2.2.1主分流道的形狀及尺寸3 2.2.2主分流道長度4 2.2.3分流道的表面粗糙度4 2

2、.3澆口的設(shè)計(jì)5 2.3.1澆口的選用5 2.3.2澆口位置的選擇53、 確定模具結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸64、 成型零件的設(shè)計(jì)6 4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7 4.1定模的設(shè)計(jì)7 4.2導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8 4.2.1滑塊的設(shè)計(jì)9 4.3成型零件加工工藝9 4.3.1定模的加工工藝9 4.3.2滑塊的加工工藝9結(jié)束語11參考文獻(xiàn)12前 言模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步，對人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。 1、計(jì)算機(jī)技術(shù)在注射

3、模中的應(yīng)用領(lǐng)域 塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，它包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個(gè)工要方面。它需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算機(jī)技術(shù)在注射模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)塑料制品的設(shè)計(jì)：基于特征的三維造型軟件為設(shè)計(jì)者提供了方便的設(shè)計(jì)平臺(tái)，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)和分析打下了良妤的基礎(chǔ)。 (2)結(jié)構(gòu)分

4、析：利用有限元分析軟件可以對制品的強(qiáng)度、應(yīng)力等進(jìn)行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 (3)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計(jì)軟件會(huì)提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)步驟、參數(shù)選擇計(jì)算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架等，最后給出全套模幾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。 (4)模具開合模運(yùn)動(dòng)仿真：運(yùn)用CAD技術(shù)可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進(jìn)行仿真，從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處，并及時(shí)更正，以減少修模時(shí)間。 (5)注射過程數(shù)值分析：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動(dòng)與保壓過程，其結(jié)果對改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)還可檢驗(yàn)?zāi)＞叩膭偠群蛷?qiáng)度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程

5、等。 大專三年學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在完成大專三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過三個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模

6、具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。緒論 1.模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、

7、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)

8、從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。塑料模具工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)，材料改性技術(shù)的進(jìn)步，愈來愈多的

9、具有優(yōu)越異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)的飛躍發(fā)展。2塑料模具的發(fā)展塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國,起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績。這可以從下列幾個(gè)方面來看。2.1.1 CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍特別是CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,取得了很大成績。目前,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)技術(shù)

10、對塑料注塑過程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等,合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等,使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化,也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期。2.1.2 電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平。國內(nèi)一些主要的塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過客戶提供的產(chǎn)品三維信息盤片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進(jìn)行預(yù)算、報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)審定、設(shè)計(jì)更改等,這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條件。由于直接利用了用戶提供的產(chǎn)品電子信息,大大縮短了CAD/CAM的技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間,也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。2.1.3氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟幾

11、年前還是剛剛開始應(yīng)用的氣體輔助注射成型技術(shù)近年來發(fā)展很快,更趨成熟。目前,不少企業(yè)已能在電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用MOLD氣輔軟件,取得了良好效果。2.1.4 熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛近年來,熱流道技術(shù)發(fā)展很快,熱流道模具比例不斷提高。雖然在全國范圍來說,熱流道模具比例仍舊不高,但也有些模具企業(yè),熱流道模具已占其模具生產(chǎn)總量的1/3左右。現(xiàn)在,一般內(nèi)熱式、外熱式組件及分流板多點(diǎn)熱噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)用已比較普遍,具有先進(jìn)水平的針閥式噴嘴和通斷控制式噴嘴國內(nèi)也能自行設(shè)計(jì)制造。與此相應(yīng),國產(chǎn)商品化熱流道系統(tǒng)組件也已出現(xiàn)。2.1.5目前國內(nèi)生

12、產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、多注射頭塑封模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模、洗衣機(jī)滾筒注塑模、塑料管路三通接頭注塑模、汽車燈及汽車飾件注塑模、冰箱吸塑發(fā)泡模等一大批精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國際水平。使塑件尺寸精度達(dá)到67級(jí)的塑料模具國內(nèi)已可生產(chǎn),其分型面接觸間隙為0.02,模板的彈性變形為0.05型面的表面粗糙度為Ra=0.050.025。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、有些模具零件達(dá)到互換、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

13、新穎等對精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。2.1.6模具壽命不斷提高通過采用優(yōu)質(zhì)模具鋼、對模具工作零件進(jìn)行相應(yīng)的熱處理、采用高質(zhì)量模架再鑲?cè)氪慊鸸ぞ咪摷冉Y(jié)構(gòu),近年來模具壽命不斷提高,不少模具的壽命已能達(dá)到100萬次以上。3我國塑料模具的發(fā)展趨勢由于塑料工業(yè)的快速發(fā)展及上述各方面差距的存在,因此我國今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度?！笆?#183;五”期間,預(yù)計(jì)每年可望達(dá)到12%以上的市場增長率。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)模化和現(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí),“小而?！薄ⅰ靶《比耘f是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說,為了滿

14、足用戶對模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求,以下的發(fā)展趨勢也較為明顯。3.1.1在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑,實(shí)踐證明,CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向?，F(xiàn)在,全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中,應(yīng)抓住機(jī)遇,重點(diǎn)扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用;加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大CAE的技術(shù)應(yīng)用范圍。有條件的企業(yè)應(yīng)積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化應(yīng)用工作,

15、即開展企業(yè)信息化工程,可從計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)開始逐步向計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)乃至向虛擬制造發(fā)展,逐步深化和提高,用于模具設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)軟件將向智能化、集成化方向發(fā)展。3.1.2電火花銑削加工技術(shù)將得到發(fā)展電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù),它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣),因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極,國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。3.1.3超精加工和復(fù)合加工將得到發(fā)展航空航天等部門已應(yīng)用納米技術(shù),必須要有超高精度的模具制造超高精度的零件。隨著模具向精密化和大型化方向發(fā)

16、展,加工精度超過1m的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將得到發(fā)展。兼?zhèn)鋬煞N以上工藝特點(diǎn)的復(fù)合加工技術(shù)在今后的模具制造中將有廣闊的前景。3.1.4模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,我國目前仍以手工研磨拋光為主,不僅效率低(約占整個(gè)模具周期的1/3),且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,質(zhì)量不穩(wěn)定,制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此,研究拋光自動(dòng)化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數(shù)控研磨機(jī),可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具的自動(dòng)化研磨拋光。另外,由于模具型腔形狀復(fù)雜,

17、任何一種研磨拋光方法都有一定局限性。應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光方法,如擠壓研磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光以及復(fù)合拋光工藝與裝備,以提高模具表面質(zhì)量。3.1.5模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展,國外已出現(xiàn)了模具自動(dòng)加工系統(tǒng)。這也是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征:多臺(tái)機(jī)床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫;有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng);有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。3.13虛擬技術(shù)將得到發(fā)展計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使虛擬技術(shù)成為可能。虛擬技術(shù)可以形成虛擬空間環(huán)境,實(shí)現(xiàn)虛擬合作設(shè)計(jì)、制造,合作研究開發(fā),及至建立虛擬企業(yè)?！熬?#183;五”期間模具行業(yè)對此已開

18、始探索,“十·五”期間應(yīng)有所發(fā)展。1 塑件的工藝分析1.1 【塑件成型結(jié)構(gòu)工藝分析】如圖1.1所示： 圖1.1 汽車大燈殼1.1結(jié)構(gòu)分析 汽車前大燈殼的形狀較復(fù)雜，安裝LED燈的后端平臺(tái)處帶有很多不同形狀的淺型腔及三個(gè)盲孔，在保證孔間距和孔的形狀是給模具的加工帶了很大的難度。大燈后殼的注塑材料首先選用阻燃ABS，燈殼的后蓋絕大部分的決定了其的重心的位置的所在。所以我們必須很好多處理后蓋壁厚的均勻，譬如在注塑成型過程中因?yàn)楸诤竦牟痪鶆蛟斐闪耸湛s率的不一致，因此為了使后端平臺(tái)上壁厚均勻就設(shè)計(jì)出一些淺型腔使塑件接構(gòu)合理化以便塑件的成型，同時(shí)通過有效的控制模具溫度來調(diào)節(jié)收縮率。因?yàn)榭紤]到凹凸

19、模形狀的復(fù)雜，用整體形式是不利于損壞后的維修，適當(dāng)?shù)氖褂们都涂梢越鉀Q這些問題，但不能利用過多的嵌件，不然的話就會(huì)造成型腔的強(qiáng)度與剛度不夠。1.2 成型工藝1.2.1 精度等級(jí)：采用一般精度等級(jí)5級(jí) 1.2.2脫模斜度：為了便于塑件從模具型腔中脫出，在平行于模具脫模方向的塑件表面上，必須設(shè)有一定的斜度，在通常情況下如果不給出塑件的脫模斜度或者脫模斜度較小，就會(huì)在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，脫模力過大，塑件很容易被頂破，變形和擦傷，質(zhì)量下降。通常，塑件的幾何形狀復(fù)雜且很不規(guī)則，其脫模斜度要大些，塑件內(nèi)表面的脫模斜度要比外表面斜度要大些。1.3 塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)因素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問

20、題。一般來說熱塑件的壁厚都在24mm 小塑件取小值，中件塑件取偏大，大塑件可適當(dāng)?shù)募雍?，汽車大燈殼為一中小型尺寸零件。考慮到塑件的流動(dòng)性，由于ABS的流動(dòng)性能不是很好，所以其最小壁厚為1mm，壁厚過大將會(huì)影響成型周期，且難完全達(dá)到均勻的硬化，容易產(chǎn)生氣泡，縮孔等缺陷，太薄則會(huì)造成模腔通道窄 流動(dòng)阻力大 ，查表3.2-8得出推薦值2.2mm，我們?nèi)?.5mm以滿足塑件的流動(dòng)性能，強(qiáng)度和剛度要求。1.4 【汽車大燈殼原料（ABS）的成型特性與工藝參數(shù)】丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)

21、越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。1.4.1 ABS塑料主要的性能分析1、使用性能：綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。水、無機(jī)鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響。尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。2、成型性能：無定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及

22、成型條件。吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時(shí)間預(yù)熱干燥。流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250 °C左右比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高的塑件，模溫宜取 5060 °C，要求光澤及耐熱型料宜取 6080 °C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180230 °C，注射壓力為 100140 MPa，螺桿式

23、注塑機(jī)則取 160220 °C，70100 MPa為宜。易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對斜流的阻力，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。ABS在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1 °以上取3 °。在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。3、ABS主要技術(shù)指標(biāo)：表1-1 熱物理性能密度(g/ cm³)1.02105比熱容(J·kg-1K-1)12551674導(dǎo)熱系數(shù)(W·m-1·K-1×10-2

24、)13.831.2線膨脹系數(shù)(10-5K-1)5.88.6滯流溫度(°C)130  表1-2 力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（MPa）50抗拉強(qiáng)度(MPa)38斷裂伸長率()35拉伸彈性模量(GPa)1.8抗彎強(qiáng)度(MPa)80彎曲彈性模量(GPa)1.4抗壓強(qiáng)度(MPa)53抗剪強(qiáng)度(MPa)24沖擊韌度(簡支梁式)無缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 電氣性能表面電阻率（）1.2×1013體積電阻率（·m）6.9×1014擊穿電壓（KV/mm）介電常數(shù)（106Hz）3.04介電損耗角正切（106Hz）0.007耐電弧性(s)50

25、854、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70°C左右熱變形溫度約為93°C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。ABS的注射成型工藝1、注射成型工藝過程（1）預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓-冷卻-脫模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脫模劑-合模-注射2 注塑設(shè)備的選擇2.1 【估算塑件體積】估算塑件體積和質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為阻燃ABS，查書本得知其密度為1.02-1.06g/cm3，收縮率為0.3

26、0.8，計(jì)算按其密度為1.05 g/cm3，平均收縮率為0.50。使用PRO/E軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形澆道凝料8.372cm3和塑件的體積1.35089×102cm3。因此估算塑件體積為約143cm3。2.2 【選擇注射機(jī)】根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機(jī)型號(hào)為SZ-250/1300.注塑機(jī)的參數(shù)如下：注塑機(jī)最大注塑量：250cm3 注塑壓力：165/Mpa 注塑速率：134(g/s)塑化能力：22.2(Kg/h) 鎖模力：1300KN注塑機(jī)拉行間距：410×410mm最小模厚：180mm最大模厚：380mm 模板行程：345mm 注塑機(jī)定位

27、孔直徑：120 mm 噴嘴球半徑：SR15 2.3 【模架的選定】根據(jù)塑件選定龍記大水口模架為：AI3545A70B100C100。見圖2.1： 圖2.1 塑件的模架2.4 【最大注射壓力的校核】汽車大燈殼的原料為阻燃ABS，所需注射為60-100MPa，而所選注射機(jī)壓力為165MPa，所以注射壓力符合要求。2.4.1最大注塑量的校核注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的80%。所以選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足：0.8 V機(jī) V塑V澆式中 V機(jī) 注塑機(jī)的最大注塑量，250cm3 V塑塑件的體積，該產(chǎn)品V塑135cm

28、3 V澆澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品V澆8cm3 故 0.8V機(jī)（135+8）cm32.4.2 鎖模力與注射壓力的校核 F 式中 注射壓力，查表知=200（Mpa）， 塑件在分型面上的投影面積（） 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（） F 注射機(jī)額定鎖模力，查表F=1300KN 投影面積計(jì)算：=224.75 =13.203 代入式中： =200（1224.75+13.203） =47.59KN 由于F=1300KN 故滿足F 2.4.3 模具厚度H與注射機(jī)閉合高度的校核 <H< 式中 注射機(jī)允許最小模厚（180mm） 注射機(jī)允許最大模厚（380mm）預(yù)選模架 350mm450mm，則模具閉合高

29、度H=365mm因?yàn)?80mm>365mm>180mm 所以，能滿足要求。2.4.4 注射機(jī)開模行程的校核 開模行程是指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。它的大小直接影響模具所能成型的塑件高度。注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距。即滿足下式 +（510） 式中 注射機(jī)行程（=345mm） 脫模距離（頂出距離） （=50mm） 塑件高度+澆注系統(tǒng)高度（=105mm+50mm=155mm） 則： +8=50+155+8=213mm<345mm 所以能滿足要求。3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算型腔結(jié)構(gòu)由定模板、定模鑲件二大部分組成，定模板構(gòu)成塑件側(cè)壁，型芯

30、成形塑件大部分外形，而且提高模具的使用壽命。型芯有6個(gè)，。型芯于型腔板采用間隙配合，以保證配合緊密，防止塑件產(chǎn)生飛邊。型腔開有冷卻流道。導(dǎo)柱有帶頭導(dǎo)柱和肩導(dǎo)柱。前者結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具，小批量生產(chǎn)，一般不需要用導(dǎo)套，生產(chǎn)批量大時(shí)，也可在模具中設(shè)置導(dǎo)套。導(dǎo)向孔磨損后，只需要更改導(dǎo)柱即可。后者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于精度要求較高，生產(chǎn)批量較大的模具。導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合，導(dǎo)套固定直徑與導(dǎo)柱固定直徑相等。3.2 成型零件的工作尺寸計(jì)算1）型腔的長、寬尺寸計(jì)算塑件的×收縮率為：0.5,模具制造公差取的制品公差。 （LM）0+=（1+S）Ls-(0.50.75) 0+=1.005×Ls-

31、0.75 0+=(1+0.5%)×1460.27×0.751.005×1460.2025146.53mm式中：型腔的L=146mm方向公稱尺寸L制品 L方向最大尺寸L制品L方向公稱尺寸收縮率制品的設(shè)計(jì)公差模具制造公差。 =(1+0.5%)×1960.32 x 0.75 (196.98-0.24) 196.74mm 式中：型腔的L=196mm方向公稱尺寸 2）型腔的深度尺寸計(jì)算(1+0.5%)×1050.22×0.75(1.005×105-0.165)105.36mm式中：H型腔深度公稱尺寸，制品高度最大尺寸，制品高度公稱尺寸

32、。3）型芯的高度尺寸計(jì)算(1+0.5%)×108-0.22×0.75 35.0750.165 108.375mm3.3 模具型腔壁厚的計(jì)算 如果是利用計(jì)算公式的話比較煩瑣，且不能保證在生產(chǎn)中的精確性，我們可以根據(jù)書中的經(jīng)驗(yàn)值來取的。成型零件材料選擇。為實(shí)現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕性，良好的穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。必須具有一定的強(qiáng)度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因?yàn)锳BS沒有腐蝕性。可以采用Cr12MoV，經(jīng)過調(diào)質(zhì)，淬火加低溫回火，正火。HRC55。可以去型腔壁厚為：0.20L+17=33。3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從

33、注射機(jī)噴嘴射出后達(dá)到型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影響，是模具設(shè)計(jì)工作者十分重視的技術(shù)問題。3.4.1 澆注系統(tǒng)的作用普通流道澆注系統(tǒng)從總體來看，其作用可概述如下：（1）.將來自注射機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時(shí)使型腔內(nèi)的氣體能及時(shí)順利的排出。（2）.在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。3.4.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺

34、寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：（1）了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)性 固體顆粒狀或粉狀的塑料經(jīng)過加熱，在注射成型時(shí)已熔融狀態(tài)（粘流態(tài)），因此對塑料熔體的流動(dòng)特性如溫度、粘度、剪切速率及型腔內(nèi)的壓力周期等進(jìn)行分析，就顯得十分重要。因此，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)于所用塑料的成型特性要求，以保證塑料制件的質(zhì)量。（2）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有利于很好的排氣 澆注系統(tǒng)應(yīng)順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)角落，使型腔能澆注系統(tǒng)中的氣體有序地排出，以保證填充過程中不產(chǎn)生紊流或渦流，也不會(huì)導(dǎo)致因

35、氣體積而引起的凹陷、氣泡、等塑件成型缺陷。因此，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意與模具的排氣方式想適應(yīng)，使塑件獲得很好的成型質(zhì)量。（3） 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮 澆注系統(tǒng)的分布形式與型腔的排布密切相關(guān)，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能保證在同一時(shí)間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機(jī)鎖模力作用中心相重合，這對于鎖模的可靠性及鎖模機(jī)構(gòu)受力的均勻性都是有利的。（4）便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量 脫模后，澆注系統(tǒng)凝料要與成型后的塑件分離，為保證塑件的美觀和使用性能等，應(yīng)要使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件易于分離，且澆口痕跡易于清除修整。 1. 澆口位置的選擇在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，首先是選擇澆

36、口的位置。澆口位置選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品成型質(zhì)量及注射過程的順利進(jìn)行,通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：a盡量縮短流動(dòng)距離。b澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。c必須盡量減少熔接痕。d應(yīng)有利于型腔中氣體排出。e考慮分子定向影響。f避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。g澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。h注意對外觀質(zhì)量的影響。2澆口形狀結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖所示：圖（5）澆口根據(jù)塑料模設(shè)計(jì)手冊取經(jīng)驗(yàn)值盤形澆口厚度取 t=0.251.6mm取t=0.8mm取D=6mm3.5 脫模阻力計(jì)算根據(jù)塑料成型工藝與模設(shè)計(jì)：脫模力的計(jì)算：Ft=Ap()式中： Ft脫模力(N) t 塑件平均壁厚（cm） p塑料對型芯單位面積上的包緊力取3.0× A

37、 塑包絡(luò)型芯的面積=440.92 脫模斜度=3 ° 塑料與鋼的摩擦系數(shù)取0.3 代入上式得： Ft= =4973577.6N3.6模具冷卻水道設(shè)計(jì)計(jì)算模具溫度及其波動(dòng)對制品的收縮率、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、變形、應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。模具溫度過低，熔體流動(dòng)性差，制品輪廓不清晰，甚至充不滿型腔或形成熔接痕，制品表面不光澤缺陷多力學(xué)性能降低。模具溫度過高，成型收縮率大，脫模和脫模后制品變形大，并且易造成溢料和粘模。模具熱量的輸入靠的是加熱裝置，而制品需要成型也需要對其冷卻，冷卻時(shí)間幾乎占到成型周期的80%。因此提高冷卻效率更有利于提高生產(chǎn)效率，其中散熱包括自然散熱和向外熱傳導(dǎo)，其中

38、95%的熱量是靠傳熱介質(zhì)（冷卻水）帶走。由于塑料轉(zhuǎn)換成為制件必須對模具進(jìn)行加熱和冷卻，才能順利的完成一系列的過程。塑料熔體充模流動(dòng)，固化定型，生產(chǎn)效率及塑料的尺寸精度和形狀都很重要。因此，必須考慮設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過合理的溫度調(diào)節(jié)，才能有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。1. 模具加熱 一般生產(chǎn)塑件的注射模需要加熱2. 模具冷卻塑料?？梢钥闯墒且环N熱交換器，如果冷卻介質(zhì)不能及時(shí)有效地帶走必須帶走的熱量，則在一個(gè)成型周期內(nèi)就不能維持熱平衡，從而就無法進(jìn)行穩(wěn)定的模塑成形。對于塑料模具來說，只有進(jìn)行高效率的熱交換，才有可能進(jìn)行快速成型，從而提高生產(chǎn)效率。在這里，冷卻時(shí)間是關(guān)鍵，所謂冷卻時(shí)間通常是指熔

39、體充滿型腔到制品最厚壁部中心溫度降到熱變形溫度所需要的時(shí)間或制品斷面內(nèi)平均溫度降到脫模溫度所需要的時(shí)間。3.7分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.7.1 【分型面的選擇】 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： （1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹

40、模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 （2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 （3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。（4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。3.7.2 【排氣糟的設(shè)計(jì)】 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型

41、面排氣，所以無需設(shè)計(jì)排氣槽。4.成型零件的設(shè)計(jì)模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括型腔、型芯、動(dòng)定模板,動(dòng)定模鑲塊、滑塊,斜頂?shù)取３尚土慵ぷ鲿r(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。4.1.1 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是利用斜導(dǎo)柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯或側(cè)向成形塊，使之產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)