利用按鍵開關(guān)控制液晶顯示器進(jìn)行十六進(jìn)制數(shù)字顯示說明書-(完整版)實(shí)用資料

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中北大學(xué)利用按鍵開關(guān)控制液晶顯示器進(jìn)行十六進(jìn)制數(shù)字顯示說明書（完整版）實(shí)用資料(可以直接使用，可編輯完整版實(shí)用資料，歡迎下載）課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名:張又木學(xué)號:0906044112學(xué)院:電子與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院專業(yè):電子科學(xué)與技術(shù)題目:利用按鍵開關(guān)控制液晶顯示器進(jìn)行十六進(jìn)制數(shù)字顯示指導(dǎo)教師:焦新泉職稱:講師2021年6月20日目錄1、課程設(shè)計(jì)目的(22、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求(22.1、設(shè)計(jì)內(nèi)容(22.2、設(shè)計(jì)要求(23、設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)情況(23.1、設(shè)計(jì)思路(23.2、工作原理及框圖(23.3、各模塊功能描述(43.4、仿真結(jié)果(153.5、實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證情況(174、課程設(shè)計(jì)總結(jié)(185、參考文獻(xiàn)(181、課程設(shè)計(jì)目的1.學(xué)習(xí)操作數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng),掌握液晶顯示模塊的工作原理及應(yīng)用。2.掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。3.學(xué)習(xí)掌握可編程器件設(shè)計(jì)的全過程2、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求2.1、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.學(xué)習(xí)掌握按鍵開關(guān)控制模塊、液晶顯示模塊的工作原理及應(yīng)用;2.熟練掌握VHDL編程語言,編寫按鍵開關(guān)控制模塊的控制邏輯;3.仿真所編寫的程序,模擬驗(yàn)證所編寫的模塊功能;4.下載程序到芯片中,硬件驗(yàn)證所設(shè)置的功能,能夠?qū)崿F(xiàn)十六進(jìn)制數(shù)字的顯示;5.整理設(shè)計(jì)內(nèi)容,編寫設(shè)計(jì)說明書。2.2、設(shè)計(jì)要求1.本課程設(shè)計(jì)說明書。2.VHDL源程序及內(nèi)部原理圖。3.該設(shè)計(jì)可以在實(shí)驗(yàn)箱上正常工作并演示。3、設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)情況3.1、設(shè)計(jì)思路對于這個(gè)題目,首先對試驗(yàn)箱上的時(shí)鐘頻率進(jìn)行降頻,因?yàn)樵囼?yàn)箱上的時(shí)鐘頻率很高,而液晶系統(tǒng)并不需要很高的時(shí)鐘頻率,并且低頻時(shí)鐘更加有利于消抖功能的實(shí)現(xiàn),其次對所使用的按鍵進(jìn)行消抖處理,然后將消抖處理后的按鍵信號直接送入按鍵計(jì)數(shù)模塊進(jìn)行計(jì)數(shù),再將按鍵計(jì)數(shù)模塊的計(jì)數(shù)結(jié)果送往譯碼顯示模塊,嚴(yán)格按照液晶OCMJ的顯示時(shí)序?qū)⒁@示的數(shù)據(jù)的行坐標(biāo),列坐標(biāo)和數(shù)據(jù)對應(yīng)的在BUSY信號不為高的情況下,通過數(shù)據(jù)線送出,然后在REQ信號線上送出一個(gè)高脈沖,將數(shù)據(jù)顯示在液晶OCMJ上。3.2、工作原理及框圖總體工作原理:在經(jīng)過分頻的時(shí)鐘信號的驅(qū)動下,利用按鍵計(jì)數(shù)模塊對進(jìn)行了消抖處理后的按鍵信號進(jìn)行計(jì)數(shù),然后將計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)送給譯碼液晶顯示模塊,進(jìn)而驅(qū)動液晶屏幕進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示。系統(tǒng)總體原理圖如圖1所示。圖1系統(tǒng)總體原理圖液晶顯示器工作原理:OCMJ中文模塊系列液晶顯示器內(nèi)含GB231216*16點(diǎn)陣國標(biāo)一級簡體漢字和ASCII8*8(半高及8*16(全高點(diǎn)陣英文字庫,用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ASCII碼即可實(shí)現(xiàn)文本顯示。OCMJ中文模塊系列液晶顯示器可以實(shí)現(xiàn)漢字、ASCII碼、點(diǎn)陣圖形和變化曲線的同屏顯示,并可通過字節(jié)點(diǎn)陣圖形方式造字。由于顯示的是十六進(jìn)制數(shù)字,故只須掌握接口協(xié)議和其中一條用戶命令。接口協(xié)議為請求/應(yīng)答(REQ/BUSY握手方式。應(yīng)答B(yǎng)USY高電平(BUSY=1表示OCMJ忙于內(nèi)部處理,不能接收用戶命令;BUSY低電平(BUSY=0表示OCMJ空閑,等待接收用戶命令。發(fā)送命令到OCMJ可在BUSY=0后的任意時(shí)刻開始,先把用戶命令的當(dāng)前字節(jié)放到數(shù)據(jù)線上,接著發(fā)高電平REQ信號(REQ=1通知OCMJ請求處理當(dāng)前數(shù)據(jù)線上的命令或數(shù)據(jù)。OCMJ模塊在收到外部的REQ高電平信號后立即讀取數(shù)據(jù)線上的命令或數(shù)據(jù),同時(shí)將應(yīng)答線BUSY變?yōu)楦唠娖?表明模塊已收到數(shù)據(jù)并正在忙于對此數(shù)據(jù)的內(nèi)部處理,此時(shí),用戶對模塊的寫操作已經(jīng)完成,用戶可以撤消數(shù)據(jù)線上的信號并可作模塊顯示以外的其他工作,也可不斷地查詢應(yīng)答線BUSY是否為低(BUSY=0?,如果BUSY=0,表明模塊對用戶的寫操作已經(jīng)執(zhí)行完畢?？梢栽偎拖乱粋€(gè)數(shù)據(jù)。液晶顯示器顯示8X8ASCII字符命令:格式:F1XXYYAS該命令為4字節(jié)命令(最大執(zhí)行時(shí)間為0.8毫秒,Ts2=0.8mS,其中XX:為以ASCII碼為單位的屏幕行坐標(biāo)值,取值范圍00到0F、04到13、00到13;YY:為以ASCII碼為單位的屏幕列坐標(biāo)值,取值范圍00到1F、00到3F、00到4F;AS:坐標(biāo)位置上要顯示的ASCII字符碼。OCMJ液晶控制時(shí)序圖如圖2所示:3.3、各模塊功能描述說明書要求:圖2OCMJ液晶控制時(shí)序圖3.3、各模塊功能描述總原理圖如圖3所示:圖3總原理圖模塊一:分頻模塊圖4分頻模塊符號利用VHDL語言生成的分頻符號如圖4所示,clk和rst分別是輸入的時(shí)鐘信號引腳和復(fù)位引腳,clkout是分頻后的時(shí)鐘輸出引腳。本模塊使用13位計(jì)數(shù)常量分頻,可以將試驗(yàn)箱上1.25MHZ的時(shí)鐘頻率降到150HZ左右,這足以驅(qū)動液晶工作。代碼如下:libraryieee;entityfenpinisport(clk,rst:instd_logic;clkout:outstd_logic;endfenpin;architecturefenpin_behaveoffenpinissignalinclk:std_logic_vector(12downto0;signalinner:std_logic;beginprocess(clk,rstbeginifrst='0'theninclk<="0000000000000";inner<='0';inner<=notinner;--當(dāng)inclk加滿的時(shí)候,inner取反inclk<=inclk+1;elseinclk<=inclk+1;endif;endif;endprocess;clkout<=inner;endfenpin_behave;模塊二:消抖模塊圖5消抖模塊符號利用VHDL語言生成的按鍵消抖模塊符號如圖5所示,clk和rst分別是時(shí)鐘信號引腳和復(fù)位引腳,din是按鍵的輸入信號,直接連接在試驗(yàn)箱的按鍵上,dout是經(jīng)過消抖處理后的輸出引腳。本模塊采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn),共八個(gè)狀態(tài),當(dāng)din信號為低的時(shí)候,狀態(tài)機(jī)才會向下傳遞狀態(tài),否則重新回到狀態(tài)0,也就是說當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候,需要低電平信號持續(xù)八個(gè)時(shí)鐘周期,才能算是一個(gè)信號輸入。由于本系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率是150HZ,經(jīng)過計(jì)算,每次按鍵必須持續(xù)大約50ms才算有效,如果din信號持續(xù)為低電平,那么輸出端每隔約50ms,輸出一個(gè)低脈沖。代碼如下:libraryieee;entitykey_xdisport(clk,rst,din:instd_logic;dout:outstd_logic;endentity;architecturertlofkey_xdistypexd_stateis(s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7;signalpre_s,next_s:xd_state;beginpcs0:process(rst,clkbeginifrst='0'thenpre_s<=s0;elsifclk'eventandclk='1'then--每次時(shí)鐘來臨,把next_s給pre_spre_s<=next_s;elsenull;endif;endprocesspcs0;pcs1:process(pre_s,next_s,dinbegincasepre_siswhens0=>dout<='1';--dout置高,確保到不為低電平ifdin='1'thennext_s<=s0;--如果din=1,那么返回起始狀態(tài)elsenext_s<=s1;--如果din=0,那么進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)endif;whens1=>--狀態(tài)s1到s6同上dout<='1';ifdin='1'thennext_s<=s0;elsenext_s<=s2;endif;whens2=>dout<='1';ifdin='1'thennext_s<=s0;elsenext_s<=s3;endif;whens3=>dout<='1';ifdin='1'thennext_s<=s0;elsenext_s<=s4;endif;whens4=>dout<='1';ifdin='1'thennext_s<=s0;elsenext_s<=s5;endif;whens5=>dout<='1';ifdin='1'thennext_s<=s0;elsenext_s<=s6;endif;whens6=>dout<='1';ifdin='1'thennext_s<=s0;elsenext_s<=s7;endif;whens7=>dout<='0';ifdin='1'then--若din=1,回到起始狀態(tài)next_s<=s0;Else--若din=0,回到s1狀態(tài),進(jìn)入循環(huán)next_s<=s1;endif;endcase;endprocesspcs1;endrtl;模塊三:計(jì)數(shù)模塊圖6計(jì)數(shù)模塊符號利用VHDL語言生成的計(jì)數(shù)模塊符號如圖6所示,key和rst分別是按鍵輸入引腳和復(fù)位引腳,dout是計(jì)數(shù)結(jié)果輸出引腳。本模塊采用基本的計(jì)數(shù)原理,即每當(dāng)key來一個(gè)上升沿,做為緩沖的內(nèi)部四位二進(jìn)制信號inclk自增一,最后將inclk給到dout。代碼如下:libraryieee;entitycntisport(key,rst:instd_logic;dout:outstd_logic_vector(3downto0;endcnt;architecturecnt_behaveofcntissignalinclk:std_logic_vector(3downto0;beginprocess(key,rstbeginifrst='0'theninclk<="0000";elsifkey'eventandkey='0'then--每次來一個(gè)下降沿,inclk加一inclk<=inclk+1;endif;endprocess;dout<=inclk;endcnt_behave;模塊四:譯碼及顯示模塊圖7譯碼及顯示模塊符號利用VHDL語言生成的譯碼及顯示模塊符號如圖7所示,clk和rst分別是時(shí)鐘輸入引腳和復(fù)位引腳,busy是來自液晶的握手信號,din是需要顯示的十六進(jìn)制數(shù)據(jù),req是向液晶發(fā)出的握手信號,dout是向液晶發(fā)出要顯示的數(shù)據(jù)的信息的引腳。本模塊采用狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn),嚴(yán)格按照液晶的時(shí)序圖經(jīng)過判斷busy信號不為高的情況下向液晶依次輸出ASCII碼命令字,行坐標(biāo),列坐標(biāo)以及經(jīng)過譯碼得到的ASCII碼,然后再從req輸出一個(gè)高脈沖。從而驅(qū)動液晶屏幕工作。代碼如下:libraryieee;entitydisplyis--實(shí)體說明port(clk,busy,rst:instd_logic;din:instd_logic_vector(3downto0;req:outstd_logic;dout:outstd_logic_vector(7downto0;enddisply;architecturedisply_archofdisplyistypeztstateis(st0,st1,st2,st3,st4,st5,st6,st7,st8,st9,st10,st11,st12,st13,st14;signalstate:ztstate;Begin--結(jié)構(gòu)體說明process(rst,clkbeginifrst='0'then--復(fù)位信號req<='0';state<=st0;dout<="ZZZZZZZZ";elsifclk'eventandclk='1'thencasestateiswhenst0=>dout<="11110100";--清屏命令字req<='0';state<=st1;whenst1=>--req輸出一個(gè)高脈沖req<='1';state<=st2;whenst2=>req<='0';state<=st3;whenst3=>ifbusy='0'thendout<="11110001";--寫ASCII命令字req<='0';state<=st4;elsestate<=st3;endif;whenst4=>req<='1';state<=st5;whenst5=>req<='0';state<=st6;whenst6=>--寫列坐標(biāo)ifbusy='1'thenstate<=st6;elsedout<="00001111";req<='0';state<=st7;endif;whenst7=>req<='1';state<=st8;whenst8=>req<='0';state<=st9;whenst9=>--寫行坐標(biāo)ifbusy='1'thenstate<=st9;elsedout<="00000001";req<='0';state<=st10;endif;whenst10=>req<='1';state<=st11;whenst11=>req<='0';state<=st12;whenst12=>ifbusy='1'thenstate<=st12;elsecasedinis--根據(jù)輸入寫ASCII碼when"0000"=>dout<="00110000";when"0001"=>dout<="00110001";when"0010"=>dout<="00110010";when"0011"=>dout<="00110011";when"0100"=>dout<="00110100";when"0101"=>dout<="00110101";when"0110"=>dout<="00110110";when"0111"=>dout<="00110111";when"1000"=>dout<="00111000";when"1001"=>dout<="00111001";when"1010"=>dout<="01000001";when"1011"=>dout<="01000010";when"1100"=>dout<="01000011";when"1101"=>dout<="01000100";when"1110"=>dout<="01000101";when"1111"=>dout<="01000110";whenothers=>dout<="00000000";endcase;req<='0';state<=st13;endif;whenst13=>req<='1';state<=st14;whenst14=>req<='0';state<=st3;whenothers=>state<=st0;endcase;endif;endprocess;enddisply_arch;3.4、仿真結(jié)果1.分頻器仿真如圖8所示：圖8分頻器功能仿真波形圖2.消抖模塊仿真如圖9所示：圖9消抖模塊功能仿真波形圖說明：通過仿真可以看出，當(dāng)按鍵時(shí)間適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，dout端出現(xiàn)了一個(gè)低脈沖，而當(dāng)按鍵時(shí)間過短的時(shí)候，此時(shí)din輸入的低脈沖被當(dāng)作毛刺，而持續(xù)按鍵的時(shí)候，dout會出現(xiàn)連續(xù)規(guī)律的低脈沖。這種消抖方式比較符合實(shí)際需要。3.計(jì)數(shù)模塊仿真如圖10所示：-15-圖10計(jì)數(shù)模塊功能仿真波形圖4.譯碼及顯示模塊仿真如圖11所示：圖11譯碼及顯示模塊功能仿真波形圖說明：通過仿真波形圖可以看出，如果假設(shè)busy一直為低，那么當(dāng)din輸入0010即2的時(shí)候，輸出端依次輸出F1（ASCII碼命令字）、0F（行坐標(biāo)）、01（列坐標(biāo)）、和32（2的ASCII碼），同時(shí)在每次輸出的時(shí)候還在req給出一個(gè)高脈沖。因此，此程序是可行的。5.總體仿真如圖12所示：-16-圖12總體仿真波形圖3.5、實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證情況試驗(yàn)箱驗(yàn)證情況如圖13所示：-17-圖13試驗(yàn)箱驗(yàn)證圖4、課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，我熟練的掌握了使用QuartusII軟件進(jìn)行可編程邏輯器件的開發(fā)流程，我鞏固了對VHDL語法和基本語句的掌握，并且真正學(xué)會了分析任務(wù)，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。此外，我還意識到和同學(xué)相互交流的重要性，只有通過不斷的和別人的交流，才能逐漸的發(fā)現(xiàn)別人的某些想法的先進(jìn)性，為己所用。然而，通過這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)的不少問題，對于自身而言，在調(diào)試程序的過程中在遇到難以解決的問題時(shí)，總是缺乏耐心，容易急躁；對于基礎(chǔ)的東西，總是不屑于去學(xué)，最后也總是在這方面栽跟頭；另外一點(diǎn)要提出的是實(shí)驗(yàn)室里的試驗(yàn)箱大部分液晶不可用，而且缺少說明書，這導(dǎo)致大家在課設(shè)過程中遇到很大的問題。5、參考文獻(xiàn)（1）侯伯亨，顧新.VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1999（2）求是科技.CPLD/FPGA應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐.北京：人民郵電出版社，2005（3）羅苑棠.CPLD/FPGA常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講.北京：電子工業(yè)出版社，2007（4）任勇峰，莊新敏.VHDL與硬件實(shí)現(xiàn)速成.北京：國防工業(yè)出版社，2005-18-目錄緒論 31.模塑工藝規(guī)程的編制 51.1塑件的工藝性分析 5 5 61.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 61.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定 71.4塑料成型設(shè)備的選取 72.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 82.1分型面選擇 82.2確定型腔的數(shù)目及排列方式 9 9 112.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 11 12 13 13 142.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 14 14 15 15 15 152.5推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 162.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 163.外殼注塑模具的有關(guān)計(jì)算 184.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 205.模具閉合高度確定 205.1計(jì)算模具的閉合高度 215.2校核注塑機(jī)的開，合?？臻g 21 21 216.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 216.1模具合模時(shí)校核 216.2模具開模時(shí)校核 227.繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖 227.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖 227.2本模具的工作原理 22結(jié)論 23致謝 24參考文獻(xiàn) 25緒論大學(xué)的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長，也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，所以中國塑模市場的前景一片輝煌，這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個(gè)小類，塑料模具是10大類中的l個(gè)大類，共有7個(gè)小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(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)展卻很快，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。但就總體來看，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元．其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。1.模塑工藝規(guī)程的編制該塑件是外殼產(chǎn)品，其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010，生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。圖7-1外殼零件圖該塑件是外殼產(chǎn)品，其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010，生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。1.1塑件的工藝性分析1.1.1塑件的原材料分析塑件的材料采用尼龍1010，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，尼龍1010是半透明，吸水小，耐寒性較好，堅(jiān)韌﹑耐磨﹑耐油﹑耐水，抗霉菌，但吸水性大；從成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并應(yīng)均勻，脫模度不宜取小，尤其對厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。受熱時(shí)間不宜超過30min，料溫高則收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強(qiáng)，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。成型周期按塑件壁厚而定，厚則取長，薄則取短，為了減少收縮，凹痕﹑縮孔，一般宜取低模溫﹑高注射壓力的成形條件，以及采用白油作脫模劑;尼龍1010的主要技術(shù)指標(biāo)：密度是1.04kg/dm﹑比體積是0.96dm/kg﹑吸水率是0.2～0.4﹑收縮率是1.3～2.3s﹑熔點(diǎn)是205t/c﹑熱變形溫度是55c﹑抗拉屈服強(qiáng)度是62Mpa﹑拉伸彈性模量1.8×10Mpa﹑抗彎強(qiáng)度88Mpa﹑硬度9.75HB﹑擊穿強(qiáng)度20KV/mm。另外，該塑件成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔，凹痕，變形等缺陷，成型溫度低時(shí)，方向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢。散熱冷卻速度不易過快。1.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1.結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形。在寬度方向的一側(cè)有兩個(gè)高度6m,半徑為2mm的側(cè)孔.因此,模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu),該零件屬于中等復(fù)雜程度。2.尺寸精度分析該零件重要尺寸，如4mm,44mm,等尺寸精度為MT1級（GB/T14486—1993），次要尺寸，如16mm,9mm,114mm，3mm等的尺寸精度為MT5級（GB/T14486—1993）。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為4mm,壁厚均勻,符合尼龍1010的最小壁厚原則，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，尼龍1010的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng)。制件尺寸選用尺寸精度MT5級（GB/T14486—1993）,零件的尺寸精度中等，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來看，壁厚較均勻，有利于制件的成型。3.表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.1.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積：V=14.8cm計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊可查得尼龍1010的密度為ρ=1.04kg/dm塑件質(zhì)量：M=Vρ=14.8×10×1.04×10=15.4g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)XS—ZY—125型。1.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠時(shí)間應(yīng)用的情況，尼龍1010的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t選用190～210c；中段溫度t選用200～220c；前段溫度t選用210～230c；噴嘴溫度：選用200～210c；注塑壓力一：選用40～100Mpa；注塑時(shí)間：選用20～90s；保壓壓力：選用65Mpa；高壓時(shí)間：選用0～5s；冷卻時(shí)間：選用20～120s；總周期：選用45～220s；后處理方法：采用油﹑水﹑鹽水；后處理溫度：90～100t/c;后處理時(shí)間：4h。說明：3.1：預(yù)熱和干燥均采用鼓風(fēng)烘箱。3.2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理，在100～120c水中加熱218h。1.4塑料成型設(shè)備的選取根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為XS-ZY-125查材料知：標(biāo)稱注射量/cm125螺桿直徑/㎝Ф42注射容量/克125注射壓力/10Pa116.6鎖模力/t90最大注射面積/㎝320模具厚度/㎜200～300模板行程/㎜300噴嘴球半徑/㎜12孔半徑/㎜4定位孔直徑/㎜推出兩側(cè)孔徑/㎜22孔距/㎜2302.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑型腔的排列方式﹑冷卻水道布局﹑澆口位置設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)﹑推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1分型面選擇模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分面選原則和塑件的成型要求來選擇分型面。制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計(jì)問題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開模后制品應(yīng)留在動模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)平面開模的，應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動的等)；如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。該塑件為塑料外殼，表面無特殊的要求，其分型面選擇如下圖所示：圖2-1如圖2-1所示取A-A向?yàn)榉中兔?，不影響零件外觀質(zhì)量，抽芯在動模構(gòu)簡單。圖2-2如圖2-2所示取A-A向?yàn)榉中兔妫樾驹诙?，抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)避免定模抽芯。從以上兩個(gè)分型面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個(gè)分型方法，有利于模具成型。2.2確定型腔的數(shù)目及排列方式模腔數(shù)量的確定塑件的生產(chǎn)屬中等批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量。1.按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量N1N1=（F/PC）/A－B/A其中：F注塑機(jī)的鎖模力NPC型腔內(nèi)的平均壓力MPaA每個(gè)制件在分型面上的面積（㎜）B流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜）在模具設(shè)計(jì)前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動分析B為（0.2～0.5），常取B=0.35，熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為25～40MPa實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力，為保險(xiǎn)起見常用0.8F，則：N1=(0.8F/PC)/1.35A=0.6F/(APC)=900000×0.6/（30×3870.6）=4.652.注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目N2N2=（G－C）/V其中：G注射機(jī)的公稱注塑量（㎜）V單個(gè)制件體積（㎜）C流道和澆口的總體積（㎜）生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的0.8倍，同時(shí)流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2～1倍，現(xiàn)取C=0.6則：N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=（0.375×125）/14.8=3.1（個(gè)）從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個(gè)數(shù)是1,2，3，個(gè)，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于60mm，以防止因?yàn)樽⑺軌毫Φ慕档投鴰淼闹萍湫筒蛔愕热毕?。我們所設(shè)計(jì)的端蓋注塑模具采用一模一件的方案，即N=1型腔的排列方式圖2-2-2-1本塑件在注塑時(shí)采用一模一件,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖2-2-2-1所示的型腔排列方式。采用2-2-2-1的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1主流道設(shè)計(jì)制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計(jì)問題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開模后制品應(yīng)留在動模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)平面開模的，應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動的等)；如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸噴嘴前端孔徑：d0=Ф4mm噴嘴前端球面半徑：R0=12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+（1～2）mmD=d0+(0.5～1)mm取主流道的球面半徑：R=13mm取主流道的小端直徑:d=Ф4.5mm為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取1～3度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過渡。分流道設(shè)計(jì)由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過短過粗時(shí)又會增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長，另外還會使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的種類和截面形狀很多,從壓力傳遞角度考慮,要求有大的流道截面積,從散熱少考慮應(yīng)有小的比表面積.圓形截面最理想,使用越來越多,方形截面由于脫模困難,多不采用,梯形截面比表面雖然大些,但因加工和脫模方便,應(yīng)用廣泛,所以分流道采用梯形截面分流道。以其t/d=2/3-4/5,梯形側(cè)邊斜度5°-15°×102～103S-1范圍內(nèi)，方才合理。經(jīng)驗(yàn)公式式中d—圓分流道直徑或各截面分流道的當(dāng)量直徑M—流經(jīng)的塑料物料質(zhì)量L—該分流道的長度此長度根據(jù)型腔板尺寸確定㎜根據(jù)刀具圓整為3㎜此式適用于壁厚3㎜以下，小于200g的塑料。對于高粘度物料，適當(dāng)?shù)V大25％，一般分流道直徑在3～10㎜，高粘度物料可達(dá)13～16㎜，分流道表面粗糙度常取Ra>0.63～1.6，以增大外層流動阻力，避免熔流表面滑移，使中心層有較高的剪切速率。取澆道斜度為10°根據(jù)幾何關(guān)系可算出d1=1.94㎜t=3㎜截面形狀為U型，在流道設(shè)計(jì)中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。U型實(shí)質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。效率為0.195D分流道的尺寸：分流道直徑/mm選取6mm分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取1.25—2.5Rμm，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。澆口設(shè)計(jì)澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是：使從流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀,斷面尺寸，模具結(jié)構(gòu)，注塑工藝條件（壓力）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口截面要小，長度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從塑件的表面進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔﹑型心，有利于填充﹑排氣。故采用輪輻式澆口，查表初選尺寸為（b×l×h）2mm×1mm×1mm,試模時(shí)修正。排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。（尼龍1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動性較好，也不宜開排氣槽。主流道襯套的選取主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：對于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但在多數(shù)情況下均分開設(shè)計(jì);主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如T8A等），熱處理后硬度為53～57HRC;襯套的長度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具;襯套與定模之間的配合采用H7/m6。為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為50～55HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。2.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)的塑件側(cè)壁有兩個(gè)突臺,它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型小突臺的零件必須做成活動的型心,即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu).本模具采用斜銷抽芯機(jī)構(gòu)。確定抽芯距抽芯距一般大于側(cè)凹的深度本副模具設(shè)計(jì)中必須高于制件最小高度的一半H1=B2/2=22.5/2=11.25mm另加3～5mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S抽=15mm。確定斜銷的傾角斜導(dǎo)柱的傾角a是斜銷機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)，它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系，一般取15°～25°本副模具取a=20°。確定斜銷的尺寸斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設(shè)計(jì)資料有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，本例可采用經(jīng)驗(yàn)估值，取斜導(dǎo)柱的直徑d=Φ10mm。斜導(dǎo)柱的長度可根據(jù)抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角大小確定：L=L1+L2+L3+L4+L5=D/2×tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+（5～10）=51.38取：L=52mm滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)由于側(cè)凹的尺寸較小型芯滑塊可采用整體式加工增加強(qiáng)度，導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑長度和定位裝置的設(shè)計(jì)可采用經(jīng)驗(yàn)法，側(cè)向抽芯的抽拔距較小，也無須滑塊的定位裝置。2.4.6導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯存潤滑油，延長潤滑時(shí)間。直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或?qū)蚓纫蟾?，必須采用?dǎo)套的模具，裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱I型導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具的中心距為150mm,本模具選用I型，直徑為16mm。選用d=16mm,L=71mm,L1=25mm有肩導(dǎo)柱.2.5推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2-5-1如圖2-5-1所示模具開模后,塑件包緊動模型心的力并不大,適當(dāng)考慮脫模斜度,采用頂桿并不會將塑件頂變形,且模具結(jié)構(gòu)簡單。圖2-5-2如圖2-5-2所示是采用推管和頂桿聯(lián)合頂出,頂出平穩(wěn),塑件不會變形,但推管與中間的型心想配合,會造成制造和裝配上的困然。由以上兩種方法的比較不然看出圖2-5-1的方法比圖2-5-2的方法更經(jīng)濟(jì)也可以給制造帶來方便。2.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定模板與動模板的設(shè)計(jì)本副模具型腔板開設(shè)在定模板，由于制件結(jié)構(gòu)簡單，模具牢固，不易變形，制件沒拼界逢，適用用于本制件的模具。如圖所示：圖2-6-1-1料選用T8A,硬度在50HRC以上。根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見上圖所示。動模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線知，此塑件的成型壓力小于30MPA，那么尺寸見下圖：圖2-6-1-2由經(jīng)驗(yàn)可知：長為150mm.寬為260mm.凹模高為h=45mm17mm為制件高加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑刀銑。3.外殼注塑模具的有關(guān)計(jì)算本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計(jì)算。型腔總長mm?？倢抦m總高;mm.凸臺的中心距mm.形成凸臺的型腔的總寬：mm.型腔的圓角半徑：mm經(jīng)查表圓整后：按表一選定型芯直徑的公差后：將計(jì)算的工件尺寸代入公式中進(jìn)行核算驗(yàn)證，結(jié)果能保證塑件的尺寸精度查常用塑料的收縮率塑料尼龍1010的成型收縮率為S=0.5～4.0％，故平均我們?nèi)镾cp=2.25％?？紤]到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取Б=Δδ/4。表一：成型零件尺寸的計(jì)算模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔Ф440-0.40LM=(L+SCP%-3/4Δ)0+δZФ44.690+0.11140-0.68116.050+0.17440-0.4044.690+0.1型芯Ф420+0.40LM=(L+SCP%+3/4Δ)0-δZ43.20-0.1Ф360+0.36Ф40+0.18成型Φ36mm的型芯：材料選用T8A,硬度在50HRC以上.成型零部件的制造誤差：成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT6—9級，綜合考慮取IT8級。4.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算：設(shè)該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30°，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/h。求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J求冷卻水的體積流量VV=WQ1/Pc1(T1－T2)=352800/60×1/1000×4.2－（30－20）=140cm3溫度調(diào)節(jié)對塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：變形尺寸精度力學(xué)性能表面質(zhì)量在選擇模具溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。在注射模具中溶體從200C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在次我選擇湍流。冷卻水道直徑d/（mm）最低流量v/（m/s）流量qv/（m/min）121.107.4×105.模具閉合高度確定在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座厚度H1=25mm，定模板厚度為H2=32mm，動模板板厚度為H3=40mm，支撐板厚度為H4=25mm，墊塊厚度H5=63mm動模座厚度H6=25mm(考慮模具的抽芯距)。5.1計(jì)算模具的閉合高度H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5＋H6=25＋32＋40＋25＋63＋25=2105.2校核注塑機(jī)的開，合?？臻g模具合模時(shí)校核110mm<210mm<277mm模具開模時(shí)校核110mm<210mm＋15mm<6.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為250mm×250mm×210mm,XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是370mm×350mm。由于上述計(jì)算的模具閉合高度為210mm，XS-ZY-125型注塑機(jī)的最小模具厚度為200mm，最大模具厚度為300mm。經(jīng)查資料XS-ZY-125型注塑機(jī)的最大開模行程S=300mm，滿足式子S≥H1+H2+a+（5—10）S≥65mm式中：H1—制品所用的脫模距離；H1=10mmH2—制品高度；H2=20mmα—取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度。a=25mm6.1模具合模時(shí)校核200mm<210mm6.2模具開模時(shí)校核200mm<210mm＋15mm其中：15mm為模具的抽拔距。經(jīng)校核XS-ZY-125型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。7.繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖7.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖7.2本模具的工作原理模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動模固定在注塑機(jī)的動模板上。合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開模時(shí)動模部分隨動模板一起漸漸將分型面打開，與此同時(shí)在斜導(dǎo)柱的作用下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出，完成側(cè)抽芯動作。當(dāng)分型面打開到23mm時(shí)，動模運(yùn)動停止，在注塑機(jī)頂出作用下，推動頂桿運(yùn)動將塑件頂出。合模時(shí)，隨著分型面的閉合側(cè)型心滑塊，同時(shí)復(fù)位桿也對頂桿進(jìn)行復(fù)位。參考文獻(xiàn)[1]楊占堯主編.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社.2004[2]王孝陪主編.塑料成型工藝及模具簡明手冊[J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000[3]模具制造手冊編寫組.模具制造手冊[J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1996[4]馮炳堯主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊[J].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1998[5]賈潤禮，程志遠(yuǎn)主編.實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊[J].北京:中國輕工業(yè)出版社.2000[6]唐志玉主編.模具設(shè)計(jì)師指南[J].北京:國防工業(yè)出版社.1999[7]屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1995[8]黃毅宏主編.模具制造工藝[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1999[9]彭建聲主編.簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊[J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1993[10]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊[J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000目錄1.4塑料成型設(shè)備的選取83.外殼注塑模具的有關(guān)計(jì)算194.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)215.模具閉合高度確定215.1計(jì)算模具的閉合高度226.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核226.1模具合模時(shí)校核226.2模具開模時(shí)校核237.繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖237.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖237.2本模具的工作原理23結(jié)論24致謝25參考文獻(xiàn)26緒論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右,到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元,模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右,產(chǎn)值在增長,也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國,是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢,所以中國塑模市場的前景一片輝煌,這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。按照我國國家標(biāo)準(zhǔn),模具共分為10大類46個(gè)小類,塑料模具是10大類中的l個(gè)大類,共有7個(gè)小類:熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(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)展卻很快,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。但就總體來看,與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比,差距仍較大,一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元,其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元.其中塑料模具約為82億元,2000年近100億元。七類塑料模具中,注塑模具所占比例很大,約占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元,真中有30多億元仍靠進(jìn)口,進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)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,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)過在新飛電器、洛陽中國一拖的生產(chǎn)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,豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識,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)。在完成大學(xué)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,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)過在鶴壁天海,鶴壁天淇及金山煤業(yè)的生產(chǎn)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,豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識,而對于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。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。1.模塑工藝規(guī)程的編制該塑件是外殼產(chǎn)品,其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010,生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。圖7-1外殼零件圖該塑件是外殼產(chǎn)品,其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010,生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。1.1塑件的工藝性分析塑件的材料采用尼龍1010,屬熱塑性塑料。從使用性能上看,尼龍1010是半透明,吸水小,耐寒性較好,堅(jiān)韌﹑耐磨﹑耐油﹑耐水,抗霉菌,但吸水性大;從成型性能上看,塑件壁不宜取厚,并應(yīng)均勻,脫模度不宜取小,尤其對厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。受熱時(shí)間不宜超過30min,料溫高則收縮大,易出飛邊,收縮小,取向性強(qiáng),注射壓力低易發(fā)生凹痕,波紋。成型周期按塑件壁厚而定,厚則取長,薄則取短,為了減少收縮,凹痕﹑縮孔,一般宜取低模溫﹑高注射壓力的成形條件,以及采用白油作脫模劑;尼龍1010的主要技術(shù)指標(biāo):密度是1.04kg/dm3﹑比體積是0.96dm3/kg﹑吸水率是0.2~0.4﹑收縮率是1.3~2.3s﹑熔點(diǎn)是205t/0c﹑熱變形溫度是550c﹑抗拉屈服強(qiáng)度是62Mpa﹑拉伸彈性模量1.8×103Mpa﹑抗彎強(qiáng)度88Mpa﹑硬度9.75HB﹑擊穿強(qiáng)度20KV/mm。另外,該塑件成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔,凹痕,變形等缺陷,成型溫度低時(shí),方向性明顯,凝固速度較快,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此,在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度,澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢。散熱冷卻速度不易過快。1.結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析,該零件總體形狀為長方形。在寬度方向的一側(cè)有兩個(gè)高度6m,半徑為2mm的側(cè)孔.因此,模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu),該零件屬于中等復(fù)雜程度。2.尺寸精度分析該零件重要尺寸,如4mm,44mm,等尺寸精度為MT1級(GB/T14486—1993,次要尺寸,如16mm,9mm,114mm,3mm等的尺寸精度為MT5級(GB/T14486—1993。由以上分析可見,該零件的尺寸精度中等偏上,對應(yīng)的模具相關(guān)尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為4mm,壁厚均勻,符合尼龍1010的最小壁厚原則,在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角,防止在此處出現(xiàn)缺陷,由于制件的尺寸較小,尼龍1010的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng)。制件尺寸選用尺寸精度MT5級(GB/T14486—1993,零件的尺寸精度中等,對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來看,壁厚較均勻,有利于制件的成型。3.表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺,內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外,沒有什么特別的表面質(zhì)量要求,故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.1.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積:V=14.8cm3計(jì)算塑件的質(zhì)量:根據(jù)設(shè)計(jì)手冊可查得尼龍1010的密度為ρ=1.04kg/dm3-塑件質(zhì)量:M=Vρ=14.8×103×1.04×103-=15.4g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu),考慮其外形尺寸,注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況,初步選用注塑機(jī)XS—ZY—125型。1.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠時(shí)間應(yīng)用的情況,尼龍1010的成型工藝參數(shù)可作如下選擇:(試模時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整注塑溫度:包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度:后段溫度t1選用190~2100c;中段溫度t2選用200~2200c;前段溫度t3選用210~2300c;噴嘴溫度:選用200~2100c;注塑壓力一:選用40~100Mpa;注塑時(shí)間:選用20~90s;保壓壓力:選用65Mpa;高壓時(shí)間:選用0~5s;冷卻時(shí)間:選用20~120s;總周期:選用45~220s;后處理方法:采用油﹑水﹑鹽水;后處理溫度:90~100t/0c;后處理時(shí)間:4h。說明:3.1:預(yù)熱和干燥均采用鼓風(fēng)烘箱。3.2:凡潮濕環(huán)境使用的塑料,應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理,在100~1200c水中加熱218h。1.4塑料成型設(shè)備的選取根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為XS-ZY-125查材料知:標(biāo)稱注射量/cm3125螺桿直徑/㎝Ф42注射容量/克125注射壓力/105Pa116.6鎖模力/t90最大注射面積/㎝2320模具厚度/㎜200~300模板行程/㎜300噴嘴球半徑/㎜12孔半徑/㎜4定位孔直徑/㎜0.060100推出兩側(cè)孔徑/㎜22孔距/㎜2302.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括:分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑型腔的排列方式﹑冷卻水道布局﹑澆口位置設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)﹑推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1分型面選擇模具設(shè)計(jì)中,分型面的選擇很關(guān)鍵,它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分面選原則和塑件的成型要求來選擇分型面。制品在模具中的位置,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,模具分型面的確定,澆口的設(shè)置,制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開始制定模具方案時(shí),首先必須正確考慮制品在其中的位置;然后再考慮具體的生產(chǎn)條件(包括模具制造的,生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計(jì)問題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求:制品或制品組件(含嵌件的正視圖,應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布,以便于成型;制品的方位應(yīng)便于脫模,注塑模塑時(shí),開模后制品應(yīng)留在動模部分,這樣便于利用成型設(shè)備脫模;當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時(shí),制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便,使抽芯操作方便;如果制品的安置有兩個(gè)方案,兩者的分型面不相同又互相垂直,那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案;長度較長的管類制品,如果將它的長軸安置在模具開模方向,而不能開模和取出制品的;或是管接頭類制品,要求兩個(gè)平面開模的,應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度,便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動的等;如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具,對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定,應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置,以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。該塑件為塑料外殼,表面無特殊的要求,其分型面選擇如下圖所示:圖2-1如圖2-1所示取A-A向?yàn)榉中兔?不影響零件外觀質(zhì)量,抽芯在動模構(gòu)簡單。圖2-2如圖2-2所示取A-A向?yàn)榉中兔?抽芯在定模,抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)當(dāng)避免定模抽芯。從以上兩個(gè)分型面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個(gè)分型方法,有利于模具成型。2.2確定型腔的數(shù)目及排列方式塑件的生產(chǎn)屬中等批量生產(chǎn),宜采用多型腔注塑模具,其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力,最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān),此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響,有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量。1.按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量N1N1=(F/PC/A-B/A其中:F注塑機(jī)的鎖模力NPC型腔內(nèi)的平均壓力MPaA每個(gè)制件在分型面上的面積(㎜2B流道和澆道在分型面上的投影面積(㎜2在模具設(shè)計(jì)前為未知量,根據(jù)多型腔模具的流動分析B為(0.2~0.5,常取B=0.35,熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力,一般為25~40MPa實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力,為保險(xiǎn)起見常用0.8F,則:N1=(0.8F/PC/1.35A=0.6F/(APC=900000×0.6/(30×3870.6=4.65(個(gè)2.注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目N2N2=(G-C/V其中:G注射機(jī)的公稱注塑量(㎜3V單個(gè)制件體積(㎜3C流道和澆口的總體積(㎜3生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的0.8倍,同時(shí)流道和澆道的體積為未知量,據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2~1倍,現(xiàn)取C=0.6則:N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=(0.375×125/14.8=3.1(個(gè)從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取N1,N2中的較小值,在這里可以選取的個(gè)數(shù)是1,2,3,個(gè),考慮的制件的取出和模具的開模等情況,以及模具的主流道長度最好小于60mm,以防止因?yàn)樽⑺軌毫Φ慕档投鴰淼闹萍湫筒蛔愕热毕荨Ｎ覀兯O(shè)計(jì)的端蓋注塑模具采用一模一件的方案,即N=1圖2-2-2-1本塑件在注塑時(shí)采用一模一件,綜合考慮澆注系統(tǒng),模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖2-2-2-1所示的型腔排列方式。采用2-2-2-1的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)制品在模具中的位置,直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,模具分型面的確定,澆口的設(shè)置,制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此,開始制定模具方案時(shí),首先必須正確考慮制品在其中的位置;然后再考慮具體的生產(chǎn)條件(包括模具制造的,生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計(jì)問題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求:制品或制品組件(含嵌件的正視圖,應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布,以便于成型;制品的方位應(yīng)便于脫模,注塑模塑時(shí),開模后制品應(yīng)留在動模部分,這樣便于利用成型設(shè)備脫模;當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時(shí),制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便,使抽芯操作方便;如果制品的安置有兩個(gè)方案,兩者的分型面不相同又互相垂直,那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案;長度較長的管類制品,如果將它的長軸安置在模具開模方向,而不能開模和取出制品的;或是管接頭類制品,要求兩個(gè)平面開模的,應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度,便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動的等;如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具,對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定,應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置,以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸噴嘴前端孔徑:d0=Ф4mm噴嘴前端球面半徑:R0=12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系:R=R0+(1~2mmD=d0+(0.5~1mm取主流道的球面半徑:R=13mm取主流道的小端直徑:d=Ф4.5mm為了方便將凝料從主流道中拔出,將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取1~3度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm,為了使料能順利的進(jìn)入分流道,可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過渡。由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔,所以,設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小,而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā),分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗,但過短過粗時(shí)又會增加塑料消耗量,并使冷卻時(shí)間延長,另外還會使模腔布置發(fā)生困難。因此,恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的種類和截面形狀很多,從壓力傳遞角度考慮,要求有大的流道截面積,從散熱少考慮應(yīng)有小的比表面積.圓形截面最理想,使用越來越多,方形截面由于脫模困難,多不采用,梯形截面比表面雖然大些,但因加工和脫模方便,應(yīng)用廣泛,所以分流道采用梯形截面分流道。以其t/d=2/3-4/5,梯形側(cè)邊斜度5°-15°為宜.截面尺寸由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算.但計(jì)算結(jié)果須按現(xiàn)有刀具尺寸圓整,并校核熔料剪切速率在5×102~103S-1范圍內(nèi),方才合理。經(jīng)驗(yàn)公式d式中d—圓分流道直徑或各截面分流道的當(dāng)量直徑M—流經(jīng)的塑料物料質(zhì)量L—該分流道的長度此長度根據(jù)型腔板尺寸確定2.88d==㎜根據(jù)刀具圓整為3㎜此式適用于壁厚3㎜以下,小于200g的塑料。對于高粘度物料,適當(dāng)?shù)V大25%,一般分流道直徑在3~10㎜,高粘度物料可達(dá)13~16㎜,分流道表面粗糙度常取Ra>0.63~1.6,以增大外層流動阻力,避免熔流表面滑移,使中心層有較高的剪切速率。取澆道斜度為10°根據(jù)幾何關(guān)系可算出d1=1.94㎜t=3㎜截面形狀為U型,在流道設(shè)計(jì)中要減小壓力損失,則希望流道的面積大。要減少傳熱損失,又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。U型實(shí)質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。效率為0.195D分流道直徑/mm選取6mm分流道表面粗糙度:分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度常取1.25—2.5Raμm,這可增加對外層塑料熔體流動阻力,使外層塑料冷卻皮層固定,形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平,以免對分型不利。澆口是流道和型腔之間的連接部分,也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分,其基本作用是:使從流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。型腔充滿后,澆口能迅速冷卻封閉,防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀,斷面尺寸,模具結(jié)構(gòu),注塑工藝條件(壓力及塑料性能等因素有關(guān)。澆口截面要小,長度要短,因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足