摘要本次畢業(yè)設計的課題為視頻頭底座的注射成型模具設計，主要從視頻頭底座材料特性、成型性能及視頻頭底座的形狀、型腔結構等多角度詳細分析了視頻頭底座注塑加工工藝性。因無批量生產要求，且零件體積不大、結構較為簡單，故采用“一模四件”的生產方式。初步選擇注塑機的型號和規(guī)格，分析視頻頭底座結構及生產方式宜采用單分型結構，對澆注系統(tǒng)、成型零部件、導向及定位機構、脫模機構、冷卻系統(tǒng)、模架各部件零件都進行了相關的計算和選擇。最后，在參照視頻頭底座的體積、重量等參數后對注塑機的相關主要參數進行校核，以判斷所選的注塑機能否滿足注塑要求。關鍵詞注射成型；一模四件；單分型面；注塑機ABSTRACTTHEGRADUATIONDESIGNSUBJECTTOCOVERTHEINJECTIONMOLDINGDESIGN,MAINLYFROMTHEPLASTICMATERIALCHARACTERISTICS,FORMINGPERFORMANCEANDPLASTICPARTS,DIECAVITYSTRUCTUREISANALYZEDINDETAILFROMMULTIPLEPERSPECTIVES,SUCHASPLASTICINJECTIONMOLDINGPROCESSTECHNOLOGYBECAUSETHEREISNOBATCHPRODUCTIONREQUIREMENTS,ANDSMALLPARTS,SIMPLESTRUCTURE,AMOLDPIECEOFTHEMEANSOFPRODUCTIONPRELIMINARYSELECTIONOFTYPEANDSPECIFICATION,INJECTIONMOLDEDPARTSSTRUCTUREANALYSISANDPRODUCTIONMODE,APPROPRIATEUSESDOUBLETYPESTRUCTURE,GATINGSYSTEM,FORMINGPARTS,ORIENTATIONANDPOSITIONINGANDDEMOULDINGMECHANISM,COOLINGSYSTEM,FORMWORKCOMPONENTSPARTSAREMADEOFCALCULATIONANDCHOICEFINALLY,INTHEREFERENCEOFTHEVOLUME,WEIGHTAFTERINJECTIONPARAMETERSSUCHASTHEMAINPARAMETERSRELATEDTOTESTTODETERMINEWHETHERMEETTHESELECTEDINJECTIONMOLDINGREQUIREMENTSKEYWORDSNJECTIONMOLDINGMOLDONEDUPLEXPROFILEINJECTIONMOLDINGMACHINE目錄第一章緒論111注塑成型簡介112注塑行業(yè)存在的主要問題313國內外模具的現狀及發(fā)展趨勢情況3第二章視頻頭底座的工藝性分析521視頻頭底座的原材料分析5211ABS材料性能分析522ABS的注射成型過程6221注射成型過程6222成型前的準備6223注射過程6224塑件的后處理723ABS的成型工藝參數724成型特性及條件8241丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物ABS的成型特性8242ABS主要性能9243主要用途9244ABS與其他主要通用塑料對比925視頻頭底座的結構和尺寸精度及表面質量分析10251結構分析10252尺寸精度分析11253表面質量分析1126計算視頻頭底座的體積和重量11第三章初選注射成型機的型號和規(guī)格1231注射機型號的確定1232注射機的相關參數的校核13321注射壓力的校核13322鎖模力的校核13第四章分型面的設計1441分型面的選擇14411分型面位置的確定14412分型面類型的選擇1442確定型腔數目及排列方式15第五章澆注系統(tǒng)設計1651流道設計16511主流道設計17512分流道設計1952澆口設計19521澆口位置的選擇應遵循的原則19522澆口設計的基本要點1953澆口套及定位環(huán)設計20第六章成型零件結構設計2261型腔工作尺寸的計算2262型腔側壁厚度和底板厚度計算25第七章側向分型與抽芯機構設計27第八章導向及定位機構設計2981導向機構的設計29811導柱導套材料的選擇和熱處理2982脫模機構設計29821脫模力計算29822脫模機構的選擇與設計3083推出機構的復位31第九章冷卻系統(tǒng)設計3291模具溫度對模具的影響3292冷卻系統(tǒng)設計原則3293冷卻回路的設計33第十章模架34第十一章注射機有關參數的校核35111最大注射量的校核35112注射壓力的校核35113開模行程相關尺寸校核35114模具外形尺寸的校核36115模具厚度校核36116注射機定位孔與模具澆口套外圈配合的校核36117鎖模力的校核37第十二章數控編程38121定模座板的工藝過程38122定模座板的數控編程39第十三章設計小結43參考文獻44致謝45第一章緒論11注塑成型簡介將塑料成型為制品的生產方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精度較高、易于實現全自動化生產等一系列優(yōu)點。因此廣泛用于塑料制件的生產中，其產口占目前塑料制件生產的30左右。但注射成型的設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是注射成型的主要設備，依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統(tǒng)等組成。注塑成型是高分子材料成型加工中一種重要的方法，熱塑性塑料注塑占注塑成型工藝主導地位，熱固性塑料和結構泡沫塑料注塑也占有一定份額。特別是為適合特殊性能要求的塑料注塑，在傳統(tǒng)熱塑性塑料注塑成型技術的基礎上開發(fā)了專用注塑成型技術，如氣體輔助注塑成型（GAIM）、反應注塑成型（RIM）、增強反應注塑成型（RRIM）、結構發(fā)泡注塑成型、電磁動態(tài)注塑成型和精密注塑成型等，通過各種注塑成型可以獲得各種結構形狀復雜的塑料制品。如今各種復雜塑料注塑成型的結構件、功能件以及特殊用途的精密件已廣泛的應用到交通、運輸、包裝、儲運、郵電、通訊、建筑、家電、汽車、計算機、航空航天、國防尖端等國民經濟的所有領域，已成為不可缺少的重要的生產資料和消費資料。進入90年代，我國國民經濟的持速增長，帶動了塑料工業(yè)的快速增長。塑料機械產業(yè)明顯的躍升，促使注塑產品的應用領域從一般日用、民用行業(yè)向國民經濟幾乎所有的部門拓展，而且具有較高技術含量和高附加值的注塑產品開發(fā)應用不斷增多，提高了我國注塑行業(yè)的整體水平。企業(yè)技術裝備、市場開發(fā)能力、產品應用范圍和參與市場競爭的能力等方面與以往相比均有了較大提高，沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)的注塑產品檔次接近港臺同類產品的水平。到2000年全國注塑產品耗用量約287萬噸；其中農用注塑品265萬噸、包裝儲運注塑品65萬噸、建筑注塑管件226萬噸、工業(yè)配套注塑件127萬噸、日用注塑制品1282萬噸。注塑行業(yè)主要生產加工配套產品，服務于國民經濟各行各業(yè)，市場需求量大，2000年家電行業(yè)洗衣機、冰箱、小家電產品等約需50萬噸；電子電器、電視機、電腦等產品需塑料配件產品約50萬噸；250萬輛汽車需注塑配件約30萬噸；包裝儲運物流產品約65萬噸。沿海經濟發(fā)達地區(qū)，由于經濟高速增長，急需注塑產品的配套服務，給注塑行業(yè)發(fā)展帶來機遇。目前國內經濟發(fā)達地區(qū)廣東、浙江、上海、江蘇和山東等省市注塑產品產量約占全國總產量65，且從過去勞動密集型逐漸轉向技術、資本密集型發(fā)展，生產力布局日趨合理。目前注塑行業(yè)年加工能力350萬噸以上，單機注塑加工容量可從4克5萬克，甚至將有6萬克注塑機問世。注射成型是根據金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機的料斗送入高溫的機筒內加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經過一段保壓冷卻定型時間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射成型生產中使用的模具叫注射模，它是實現注射成型生產的工藝裝備。注射模的種類很多，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很多因素有關，其基本結構都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。注射成型時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導向機構、澆注系統(tǒng)、側向分型與抽芯機構、推出機構、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成2。注射模、塑料原材料和注射機通過注射成型工藝聯系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達到所要求的質量。注射機和模具結構確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質量的主要因素。注射成型有三大工藝條件，即溫度、壓力、時間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素太多，有制品形狀、模具結構、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。塑料模具的設計不但要采用CAD技術，而且還要采用計算機輔助工程（CAE）技術。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā)/設計階段（包括產品設計、模具設計和模具制造）和生產階段（包括購買材料、試模和成型）。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產前，由于設計人員憑經驗與直覺設計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現問題后，不僅需要重新設置工藝參數，甚至還需要修改塑料制品和模具設計，這勢必增加生產成本，延長產品開發(fā)周期。目前國際市場上主要流行的，運用范圍最廣的注射模流動模擬分析軟件有澳大利亞的MOLDFLOW、美國的CFLOW、華中科技大學的HFLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個部分MOLDFLOWPLASTICSADVISERS（產品優(yōu)化顧問，簡稱MPA），MOLDFLOWPLASTICSINSIGHT（注射成型模擬分析，簡稱MPI），MOLDFLOWPLASTICSXPERT（注射成型過程控制專家，簡稱MPX）。采用CAE技術，可以完全代替試模，CAE技術提供了從制品設計到生產的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機上對整個注射成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現問題，及時修改制件和模具設計，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質量和降低成本等，都有著重大的技術經濟意義3。12注塑行業(yè)存在的主要問題1、我國注塑行業(yè)專業(yè)化生產企業(yè)，大多數是原國家輕工業(yè)部管轄下五、六十年代建的塑料制品廠，其特點生產規(guī)模小、分散廣、科技力量不強、市場開發(fā)應變能力薄弱、中低檔產品偏多、企業(yè)老負擔重、資金缺乏。而國內一些原料生產基地和大型家電集團、汽車制造廠、建材廠自己投資搞注塑配件、其生產規(guī)模、科學技術水平和產品市場擁有率大大超過原有企業(yè)水平，市場競爭的地理化和本土化，這種上游產品往下發(fā)展，而下游產品往上發(fā)展，使我國處于中間狀態(tài)的注塑企業(yè)發(fā)展空間越來越小，注塑產品單一，企業(yè)生存和發(fā)展越來越難，瀕臨破產倒閉。2、我國注塑行業(yè)市場存在混亂狀況。個別鄉(xiāng)鎮(zhèn)私人企業(yè)，由于其負擔輕、稅賦低、勞動成本低、偷工減料以低檔次、低價格傾銷產品沖擊市場，阻礙我國注塑行業(yè)的健康有序發(fā)展。3、注塑行業(yè)重復建設、產能過剩、產品互相削價，致使經濟效益大幅度滑坡。4、國內多數注塑產品企業(yè)整體技術、裝備、水平與發(fā)達國家比還處于較落后狀態(tài)、產品開發(fā)能力差，創(chuàng)新少、深度加工跟不上市場需求。5、注塑制品加工離不開注塑設備和模具，而目前國內能制造的最大注塑機鎖模力只有3600噸左右，注塑量未超過5萬克。同時全國模具廠缺乏龍頭企業(yè)，模具開發(fā)能力尚不及先進發(fā)達國家。6、原材料供應方面。國內自己生產原料品種牌號少，選擇余地小，不能滿足加工廠需求，每年還需大量進口原材料。國內原材料供需矛盾突出。13國內外模具的現狀及發(fā)展趨勢情況我國塑料模具的發(fā)展隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，在我國，起步較晚，但發(fā)展很快，特別是近幾年，無論在質量、技術和制造能力上都有很大的發(fā)展，取得了很大成績。現在CAD/CAM/CAE技術在塑料模的設計制造上應用已越來越普遍，特別是CAD/CAM技術的應用較為普遍，取得了很大成績。目前，使用計算機進行產品零件造型分析、模具主要結構及零件的設計、數控機床加工的編程已成為精密、大型塑料模具設計生產的主要手段。應用電子信息工程技術進一步提高了塑料模的設計制造水平。這不僅縮短了生產前的準備時間，而且還為擴大模具出口創(chuàng)造了良好的條件，也相應縮短了模具的設計和制造周期。此外，氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，熱流道技術的應用更加廣泛，精密、復雜、大型模具的制造水平有了很大提高，模具壽命及效率不斷提高，同時還采用了先進的模具加工技術和設備。塑料模具生產企業(yè)在向著規(guī)?；同F代化發(fā)展的同時，“小而?！?、“小而精”仍然是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術上來說CAD/CAM/CAE技術將全面推廣，快速原型制造（RPM）及相關技術將得到更好的發(fā)展，高銑削加工、熱流道技術、氣體輔助注射技術及高壓注射成型將進一步發(fā)展。近年來，隨著科學技術的進步以及塑件質量的提高，塑料模塑成型技術正向高精度、高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展。具體表現在以下幾個方面。（1）塑料成型理論研究的發(fā)展對塑料充模過程中的流變行為研究不斷深入；對注射成型的流變理論有了更進一步探討；對擠出成型已初步建立起數學模型。（2）新的成型方法不斷出現在實驗、研究的基礎上，熱流道澆注系統(tǒng)實際應用更為廣泛；熱固性塑料注射成型技術更為完善；氣體輔助注射成型技術得到實際應用。（3）塑件更趨向精密化、微型化以及大型化據資料介紹，德國已研制出注射量只有01G的微型注射機，用于生產005G的塑件；我國也研制出5G的注射機，用于生產01G的手表軸塑件；另外，法國已擁有注射量達到170KG的超大型注射機。（4）開發(fā)新的模具材料如采用粉末冶金及噴射成型工藝制作出硬制合金、陶瓷及復合材料。（5）模具表面強化熱處理新技術應用近年來，我國研制的鏡面塑料模具以及美國的21以及日本的55鋼，就是在低級材料中加入NI、CR、AL、CU、TI等合金元素后，經過毛坯淬火與回火處理，使其硬度HRC，然后加工成型，再進行時效處理，使模具硬度上升到HRC，大大提高了模具的使用壽命。注塑成型又稱注射模塑或注射成型，是熱塑性塑料制品成型的一種重要方法。除極少數幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型塑件。注塑成型可以成型各種形狀、滿足眾多要求的塑料制件。注塑成型已經成功地運用于某些熱固性塑料制件、甚至橡膠制品的工業(yè)生產中。本次設計我的課題是視頻頭底座注塑模具設計，經過閱讀了大量相關書籍以及計算之后，我醞釀的設計思路是首先要分析、消化原始資料，確定模具的結構方案，進行模具設計的相關計算，再繪制結構草圖、繪制模具總裝圖和非標準零件工作圖，最后編寫設計說明書。第二章視頻頭底座的工藝性分析21視頻頭底座的原材料分析211ABS材料性能分析視頻頭底座的材料采用ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物），屬熱塑性塑料。ABS密度105107G/CM3，抗拉強度3563MPA，抗彎強度6297MPA，拉伸彈性模量15872277MPA，彎曲彈性模量13802690MPA，收縮率0308，常取055，成型溫度200240。ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件。（1）使用性能綜合性能好，沖擊強度、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性，電氣性能良好；易于成型和機械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機械零件、減摩零件、傳動零件和結構零件。（2）成型性能1無定型塑件。其品種很多，各種各樣的機電性能及成型特型也各有差異，應按品種來選擇確定成型方法及成型條件。2）吸濕性強含水量應小于03（質量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑應要求長時間預熱干燥。3）在成型的過程之中要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現白色痕跡。4）ABS主要技術指標密度102108G/CM3比體積086098CM3/G熔點130160OC吸水性020424H計算收縮率0308熱變形溫度46105PA90108OC180105PA83103OC屈服強度50MPA拉伸彈性模量14GPA抗彎強度80MPA22ABS的注射成型過程221注射成型過程注射成型工藝過程包括成型前的準備、注射成型過程以及塑件的后處理三個階段，現分述如下222成型前的準備分析檢驗成型物料質量根據塑料工藝性能要求，檢驗其各種性能指標，如含水量等。對于該塑件材料ABS，含水量應小于03質量，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。料筒的清洗在注射成型過程中，當改變產品、更換原料及顏色時均需清洗料筒。通常，柱塞式料筒可拆卸清洗，而螺桿式料筒可采用對空注射法清洗。選擇脫模劑使用脫模劑是為了便于成型后的塑件順利地脫模出模仁。常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油等。必須注意使用脫模劑將影響塑件的透明性能。223注射過程注射過程是塑料轉變?yōu)樗芗闹饕A段。它包括加料、塑化、加壓、注射、保壓、冷卻定型和脫模等步驟1）加料由注射機的料斗落入一定量的塑料，以保證操作穩(wěn)定、塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。通常其加料量由注射機計量裝置來控制。2）塑化塑化是指塑料在料筒內經加熱達到熔融流動狀態(tài)，并具有良好可塑性的全過程。就生產的工藝而論，對這一過程的總要求是在規(guī)定時間內提供足夠數量的熔融塑料，塑料熔體在進入型腔之前要充分塑化，既要達到規(guī)定的成型溫度，又要使塑化料各處的溫度盡量均勻一致，還要使熱分解物的含量達最小值。這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機塑化裝置的結構等密切相關。3）加壓注射注射機用柱塞或螺桿推動具有流動性和溫度均勻的塑料熔體，從料筒中經過噴嘴、澆注系統(tǒng)，直至壓入模腔。4）保壓保壓是自注射結束到柱塞或螺桿開始后移的這段過程，即壓實工序。保壓的目的一方面是防止注射壓力解除后，如果澆口尚未凍結，發(fā)生型腔中熔料通過澆口流向澆注系統(tǒng)，導致熔體倒流；另一方面則是當型腔內熔體冷卻收縮時，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或螺桿可迫使?jié)部诟浇娜哿喜粩嘌a充進模具中，使型腔中塑料能成型出形狀完整而致密的塑件。5）冷卻定型當澆注系統(tǒng)的塑料已經冷卻凝固繼續(xù)保壓已不再需要，此時可退回柱塞或螺桿，同時通入冷卻水或空氣等冷卻介質，對模具進一步冷卻，這一階段稱冷卻定型、實際上冷卻定型過程從塑料注入型腔起就開始，它包括從注射完成、保壓到脫膜前這一段時間。6）脫模塑件冷卻到一定溫度即可開模，在推出機構的作用下將塑件推出模外。224塑件的后處理塑件經注射成型后，除去澆口凝料修飾澆口處余料及飛邊毛刺外，常需要進行適當的后處理，借以改善和提高塑件的性能，塑件的后處理主要指退火和調濕處理。1）退火處理退火處理是使塑件在定溫的加熱液體介質如熱水、甘油和液體石蠟，或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置段時間，然后緩慢冷卻的過程。其目的在于減少由于塑件在料筒內塑化不均勻或在型腔內冷卻速度不一致，而形成的內應力，這在生產厚壁或帶有金屬嵌件的塑件時尤為重要。一般退火溫度控制在塑件使用溫度以上，或低于塑料的熱變形溫度。退火處理的時間取決于塑件品種加102C102C熱介質溫度塑件的形狀和成型條件。退火時間到達后塑件應緩慢冷卻至室溫，冷卻太快，有可能重新產生內應力。對于該塑件查參考文獻2得處理介質為空氣和水；處理溫度為6075；處理時間為1620MIN。2）調濕處理將剛脫模的塑件放在熱水中進行處理以隔絕空氣防止塑件氧化而變色，同時加快達到吸濕平衡的一種處理方法通過處理，使塑件的顏色性能和尺寸達到穩(wěn)定，通常聚酰胺類塑件需進行調濕處理，處理的時間隨塑料的品種、形狀、厚度及結晶度大小而異。23ABS的成型工藝參數ABS的成型工藝參數可作如下選擇。試模時，可根據實際情況作適當調整。注射溫度包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度后段溫度T1選用160；中段溫度T2選用1800；前段溫度T3選用200；噴嘴溫度選用180；模具溫度選用80；注射壓力選用100MPA（相當于注射機表壓35KGF）；注射時間選用40S；保壓時間選用20S；冷卻時間選用30S。24成型特性及條件241丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物ABS的成型特性1無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的視頻頭底座須長時間預熱干燥8090度。2、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。3、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產37天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。4、流動性中等，溢邊值004MM。5、塑料的加熱溫度對視頻頭底座的質量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度為250）。成型時宜采用較高的加熱溫度（模溫5080）和較高的注射壓力（柱塞式注射機料溫180230，注射壓力100140MPA；螺桿式注射機溫度160220，注射壓力70100MPA）。丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物ABS的成型特性ABS，中文名，丙烯腈丁二烯苯乙烯，英文名，ACRYLONITRILEBUTADIENESTYRENE。ABS是三元共聚物，因此兼有三種元素的共同性能，使其具有“堅韌、質硬、剛性”的材料。ABS樹脂具有較高沖擊韌性和力學強度，尺寸穩(wěn)定，耐化學性及電性能良好，易于成形和機械加工等特點。此外，表面還可鍍鉻，成為塑料涂金屬的一種常用材料。另外，ABS與372有機玻璃熔接性良好，用于制造雙色成形塑件。1）無定形料，其品種牌號很多，各品種的機電性能及成形特性也各有差異，應按品種確定成形方法及成形條件。2）吸濕性強，含水量應小于03，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。3）流動性中等，溢邊料004左右流動性比聚苯乙烯，差，但比聚碳酸MAS酯、聚氯乙烯好。4）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左右，比聚苯乙烯易分解，對要求精度較高塑件模溫宜取5060，要求光澤及耐熱型料宜取6080，注射壓力應比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機時料溫為180230，注射壓力為100140，螺桿式注射機則取150200，60100MPA。MPA5）模具設計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機械加工時塑件表面呈現“白色”痕跡但在熱水中加熱可消失，脫模斜度宜取2以上。242ABS主要性能ABS，易燃，拉伸強度38，伸長率35，摩擦系數045，計算收縮率0407。具體如下MPA表表21ABS的主要性能指標性能單位數值密度比體積吸水率（24H）收縮率（）熔點熱變形溫度抗拉屈服強度拉伸彈性模量抗彎強度沖擊韌度硬度體積電阻系數KG/DM3DM3/KGPC1001MPAMPAMPAKJ/M2HBCM10210808609804070513016090108046MPA831030185MPA501410380261無缺口/11缺口97691016243主要用途在機械工業(yè)系統(tǒng)中用來制造凸輪，齒輪，泵葉輪，軸承，電機外殼，儀表表殼，蓄電池槽，水箱外殼，手柄，冰箱襯里等，汽車工業(yè)中用來制造駕駛盤，空氣調節(jié)器，管加熱器等，還可供電視機晶體管收音機制造外殼。244ABS與其他主要通用塑料對比表22ABS與其他幾種主要的通用塑料性能的比較塑料種類PPPEPVCPSABS密度最小小于水較大略高于水略高于水剛性較好差好好好收縮率一般差好好好韌性低溫下差好差差好強度較高低較高高高耐熱性好一般差較差較差化學穩(wěn)性好好好好好耐候性差差一般一般較差毒性無毒無毒可以無毒無毒無毒粘合劑粘合差差好一般一般熱合性一般好一般一般一般成型加工性好好麻煩好好25視頻頭底座的結構和尺寸精度及表面質量分析251結構分析從零件圖上分析，視頻頭底座的形狀較復雜，帶有兩個凸起，側抽芯給模具的加工帶了很大的難度。視頻頭底座的注塑材料選用ABS，視頻頭底座的鉸鏈的決定了視頻頭底座的重心的位置的所在。所以我們必須很好多處理視頻頭底座壁厚的均勻，譬如在注塑成型過程中因為壁厚的不均勻造成了收縮率的不一致，這樣就只能通過有效的控制模具溫度來調節(jié)收縮率。由于視頻頭底座的主體作用是起固定作用，它的內部結構就相應的給注塑帶來了一定的難度。主要是它螺釘孔的壁厚相對壁厚有一定的差距，勢必會在注塑的時候到來很大的牛頓減力，造成視頻頭底座填充不滿的缺陷，可以考慮采用單澆口，但應用了UG的塑料顧問對其進行模仿CAE的注塑之后，發(fā)現會給視頻頭底座的表面帶來更多的熔接痕和氣孔。也可以利用模具的可靠的精度來定位，但是這樣的話成本太高，而且易造成模具損壞。因為考慮到凹凸模形狀的復雜，用整體形式是不利于損壞后的維修，適當的使用嵌件就可以解決這些問題，但不能利用過多的嵌件，不然的話就會造成型腔的強度與剛度不夠。圖21塑件圖圖22產品三維圖252尺寸精度分析該零件的尺寸主要為視頻頭底座外形尺寸和內部結構形狀、位置尺寸，沒有具體精度要求，因此可以在加工中得到保證。從視頻頭底座的壁厚上來看，所有壁厚均大于最小壁厚2MM,分布比較均勻，根據尺寸注射成型時不會發(fā)生填充不足現象，有利于零件的成型。253表面質量分析圖紙上并未注明表面技術要求，但是聯系實際情況，零件對外表面美觀要求較高，表面無毛刺、斑點等缺陷，內部不需要特別的表面質量要求，一般容易實現。綜上分析可以看出，注射成型時在工藝參數控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。26計算視頻頭底座的體積和重量1）估算單個視頻頭底座的體積V4601MM346CM3估算視頻頭底座的重量根據設計手冊課可查得ABS的密度為105G/,故3CM視頻頭底座的重量為MV10546483G2）四個視頻頭底座和澆注系統(tǒng)凝料總體積V約184CM3，總質量M約19G。由于沒有批量要求，從零件結構、尺寸、生產率等多方面考慮，初步確定型腔數為4個，即一模四腔。第三章初選注射成型機的型號和規(guī)格31注射機型號的確定注射機的最大注射量應滿足VK公利式中注射機的最大注射量（）；公V3CM注射機最大注射量的利用系數，一般取08；利K利KV視頻頭底座的總體積（）（包括視頻頭底座，澆注系統(tǒng)凝料）。3C根據以上的公式可計算2375。從實際注射量應在額定注射量公V利K80193的2080之間，初選額定注射量在125以上的臥式注塑成型機XSZY125型。3CM該設備的技術規(guī)范見表31。表31XSZY125臥式注塑成型機技術規(guī)范一次注射量/3C125螺桿直徑/MM42注射裝置注射壓力/MPA120最大注射面積/3CM320噴嘴孔直徑/MM4噴嘴球半徑R/MMR10噴嘴移動距離/MM120合模力/KN900拉桿內間距/MM370320壓板尺寸/MM350440模板行程/MM300模具厚度/MM291313合模裝置模板最大開距/MM350頂出行程（中心頂出）/MM230注射機頂桿直徑/MM22其他定位圈尺寸/MM10032注射機的相關參數的校核321注射壓力的校核該項工作是校核所選注射機的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時需要的注射壓力P0，其值一般查表可知ABS所需的注射壓力為80110MPA，通常要求PP0。我們這里選90MPA。而注射機的公稱壓力P100MPA所以注射機注射壓力合格。322鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力，當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。為此，的額定鎖模力必須大于該脹型力，見下式F鎖F脹A分P型F鎖注射機的額定鎖模力（N）；P型模具型腔內塑料熔體平均壓力（MPA）；一般為注射壓力的03065倍，通常取2040MPA。我們這里選P型30MPA；A分塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（MM2）。據測量，可得投影面積大約為3840MM2，所以F鎖F脹A分P型3000301344104（N），而該注射機的公稱鎖模力為900KN，大于1344KN，符合要求。第四章分型面的設計注射模結構設計主要包括分型面選擇、模具型腔數目的確定及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置設置、模具工作零件的結構設計、側向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內容。41分型面的選擇411分型面位置的確定模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據分型面選擇原則和視頻頭底座的成型要求來選擇分型面。在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型面的位置，然后選擇模具的結構。分型面設計是否合理，對塑件質量、工藝操作難易程度和模具的設計制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵因素。選擇分型面的一般原則1分型面應選在視頻頭底座外形最大輪廓處；2確定有利的留模方式，便于視頻頭底座順利脫模；3保證視頻頭底座的精度要求；4滿足視頻頭底座的外觀質量要求；5便于模具加工制造；6有利于排氣；7對成型面積的影響；8對側向抽芯的影響。412分型面類型的選擇對于分型面，其特點如下1）單分型面注射模單分型面注射模又稱兩板式模具，它是注射模中最簡單又最常見的一種結構形式。這種模具可根據需要設計成單型腔，也可以設計成多型腔。構成型腔的一部分在動模，另一部分在定模。主流道設在定模一側，分流道設在分型面上。開模后由于拉料桿的拉料作用以及塑件應收縮包緊在型芯上，塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一同留在動模一側，動模一側設置的推出機構推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料。一般對于塑件外觀質量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結構。2）雙分型面注射模雙分型面又稱三板式注射模。與單分型面注射模相比，在動模與定模之間增加了一個可移動的澆口板（又稱中間板），塑件和澆注系統(tǒng)凝料從兩個不同的分型面取出。雙分型面的種類較多，我們接觸到的大致有以下幾種A定距板式雙分型面注射模B定距拉式雙分型面注射模C定距導柱式雙分型面注射模D拉鉤式雙分型面注射模E擺鉤式雙分型面注射模F尼龍拉鉤式雙分型面注射模雙分型面對于塑件外觀質量要求比較高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各種雙分型面結構。本設計只需要一個分型面進行分型。此視頻頭底座為薄壁后蓋，表面質量要求一般偏高，考慮到出模的方便，視頻頭底座表明精度及加工成本，結合分型面選擇的原則，選擇單分型面結構，分型面如圖41。圖41分型面選擇42確定型腔數目及排列方式注塑模的型腔數目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數目的確定時主要考慮以下幾個有關因素（1）視頻頭底座的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產效益；（4）模具制造難度。由于該視頻頭底座的尺寸適中，結構一般，考慮制造成本，所以本課題選用一模四腔成型。第五章澆注系統(tǒng)設計51流道設計澆注系統(tǒng)是指從注射機的噴嘴到模具型腔的澆口這一段塑料流動的信道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)由主澆道、分流道、冷料穴、澆口等組成。澆注系統(tǒng)設計原則1）重點考慮型腔布局。2）熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應盡可能短，截面尺寸應盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低。此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯系我，QQ號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦歡迎下次光臨。10）塑料熔體流動特性（充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為）。澆注系統(tǒng)一般有主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。其作用是使來自注塑機噴嘴的塑料熔體，穩(wěn)定而順利地流入并充滿全部型腔，同時，在充模的過程中將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以保證視頻頭底座的完整成型。澆注系統(tǒng)尺寸如圖51所示圖51澆注系統(tǒng)尺寸511主流道設計主流道是噴嘴熔融狀態(tài)的塑料進入模具型腔時的首段信道，它的形狀和尺寸直接影響塑料的流動速度及填充時間。主流道一般呈圓錐形，錐度一般為24度，其小端直徑應大于噴嘴直徑051MM，以便補償與噴嘴對中的誤差。主流道的最佳長度一般應小于60MM。主流道的設計參考塑料成型工藝與模具設計P114表52主流的部分尺寸圖52主流道部分尺寸根據塑料模具設計手冊初步得XSZ60型注射機噴嘴的有關尺寸噴嘴前端孔徑D04MM；噴嘴前端球面半徑R012MM；根據模具主流道與噴嘴的關系RR012MMDD0051MM取主流道球面半徑R13MM；取主流道的小端直徑D5MM。為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為26，取4，經換算得主流道大端直徑為D8MM。根據設計手冊查得XSZY125型注射機噴嘴的有關尺寸如下噴嘴前端孔徑2MM；2D噴嘴前端球面半徑R116MM；根據模具主流道與噴嘴關系RR1（12）MMD（051）MM2D取主流道球面半徑R13MM；取主流道的小端直徑D3MM；為便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為13，取15，經換算的主流道大端直徑76故D取6MM。2TANLDD512分流道設計分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和轉向的作用。本設計屬于多型腔模具，必須設置分流道。A分流道的形狀和尺寸分流道的形狀和尺寸應根據塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速度、分流道的長度等因數來確定。本塑件的形狀不復雜，熔料填充型腔比較容易。根據型腔的排列方式可知分流道的形狀長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為半圓形分流道，查表540塑料模具設計手冊得R25MMB、分流道的表面粗糙度由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般RA取16M左右，這可增加對外層塑料熔體的阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。分流道是主流道與澆口之間的通道。在多腔模中，一般都設置分流道。本模具分流道為半圓形，只設在定模一側。分流道寬度為6MM,高度為3MM，長度L46MM。52澆口設計521澆口位置的選擇應遵循的原則（1）避免制件上產生噴射等缺陷（避免噴射有兩種方法A加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；B采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動狀況。）該模具采用方法A；（2）澆口應開設在塑件截面最厚處；（3）有利于塑件熔體流動；（4）有利于型腔排氣；（5）考慮塑件使用時的載荷狀況；（6）減少或避免塑件的熔接痕；（7）考慮分子取向對塑件性能的影響；（8）考慮澆口位置和數目對塑件成型尺寸的影響；（9）防止將型芯或嵌件擠歪變形。522澆口設計的基本要點1）盡量縮短流動距離澆口位置的安排應保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對大型塑件更為重要。2）澆口應設在塑件制品斷面較厚的部位當塑件的壁厚相差較大時，若將澆口開設在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。另外從補縮的角度考慮，塑件截面最厚的部位經常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進行因液態(tài)體積收縮時所需的補料，一般澆口的位置應開設在塑件壁最厚處。3）必須盡量減少或避免熔接痕由于成型零件或澆口位置的原因，有時塑料充填型腔時造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤為嚴重。有時為了增加熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤其嚴重。一般采用直接澆口、點澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產生，有時為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側設一冷料穴，使前鋒冷料引如其內，以提高熔接強度。在選擇澆口位置時，還應考慮熔接的方位對塑件質量及強度的不同影響。4）應有利于型腔中氣體的排除要避免從容易造成氣體滯留的方向開設澆口。如果這一要求不能充分滿足，在塑件上不是出現缺料、氣泡就是出現焦斑。同時熔體充填時也不順暢，雖然有時可用排氣系統(tǒng)來解決，但在選擇澆口位置時應先行加以考慮。5）考慮分子定向影響充填模具型腔期間，熱塑性塑料會在流動方向上呈現一定的分子取向，這將影響塑件的性能。對某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的強度、應力開裂傾向等都是有差別的，一般在垂直于流向的方位上強度降低，容易產生應力開裂。6）避免產生噴射和蠕動（蛇形流）塑料熔體的流動主要受塑件的形狀和尺寸以及澆口的位置和尺寸的支配，良好的流動將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。塑料濺射進入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過一個狹窄的澆口充填一個相對較大的型腔，這種流動影響便可能出現。特別是在使用低粘度塑料熔體時更應注意。通過擴大尺寸或采用沖擊型澆口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止噴射和蠕動。7）澆口與塑件連接得部位應成R05的圓角或0545的倒角；澆口和流道連接的部位一般斜度為3045，并以R1R2的圓弧和流道底面相連接考慮該零件的外觀要求，采用側澆口，寬為2MM，高為075MM,與分流道圓弧連接。53澆口套及定位環(huán)設計根據注塑機的要求，選取定位環(huán)直徑為100MM，澆口套公稱直徑為16MM。其他尺寸根據相關情況選定。澆口套各部分尺寸如圖53所示圖53澆口套第六章成型零件結構設計考慮到加工的工藝性，型腔采用整體式凹模，強度高、剛性好，不會使視頻頭底座產生拼接縫痕跡，便于模具裝配，并縮小整個模具的外型尺寸；型芯采用整體嵌入式凸模，其優(yōu)點是方便加工和熱處理，節(jié)省貴重模具材料，可將其成型部分和安裝部分分開加工好后，再連接起來，整體式凸模與凸模固定板用螺釘聯接。61型腔工作尺寸的計算（1型腔徑向尺寸計算。視頻頭底座尺寸精度4級，其公差值查表得MM、MM，ABS塑料的平均收縮率055，模具制造062302572803CPS公差，型腔尺寸計算如下4/此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯系我，QQ號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦歡迎下次光臨（2型腔高度尺寸計算。視頻頭底座尺寸精度4級，其公差值查表得，型026腔高度尺寸計算如下01/32CPSMH66000552/3032432086型芯計算按照如上方法進行，故得出尺寸如下表類型視頻頭底座尺寸計算公式計算結果06230/43CPSML1602302570/43CPSML0632570260/CPSM0610240/43CPSML054020/43CPSM0524016290/43CPSML04279型腔016840/CPSM048型芯401904/3CPSML01549204504/3CPSML062520404/3CPSML0518160304/3CPSML041231405304/3CPSML0463120504/3CPSML03521608703/2CPSMSH049217160203/2CPSMS048262型腔側壁厚度和底板厚度計算（1從剛度的觀點出發(fā)，型腔最小側壁厚為3412EHPALSC354C0382361024972314MM式中P型腔壓力取30MPA；A受熔體壓力部分的高度，A10MM；L型腔側壁長邊尺寸，L82MM；11E模具材料的彈性模量（MPA），E取21105；H型腔高度，取H10MM；剛度條件，即允許變形量，取003MM。（2）從剛度的觀點出發(fā)，型腔最小底板壁厚為此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯系我，QQ號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦歡迎下次光臨（3）從強度的觀點出發(fā)，型腔最小底板壁厚為324BPBLS3203186573610572615MM第七章側向分型與抽芯機構設計當注射成型側壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制件時，模具上成型該處的零件就必須制成可側向移動的零件，以便在脫模之前先抽掉側向成型零件，否則就無法脫模，帶動側向成型零件作側向移動（抽拔與復位）的整個機構稱為側向分型與抽芯機構。對于成型側向凸臺的情況（包括垂直分型的瓣合模），常稱為側向分型，對于成型側孔或側凹的情況，往往成為側向抽芯。但是，在一般的設計中，側向分型與側向抽芯常?；鞛橐徽劊患臃直?，統(tǒng)稱為側向分型抽芯，甚至只稱側向抽芯。根據動力來源的不同，側向分型與抽芯機構一般可分為機動、液壓或氣動以及手動等三大類。1）機動側向分型與抽芯機構。2）液壓或氣動側向分型與抽芯機構。3）手動側向分型與抽芯機構。本設計中采用斜滑塊外側分型，具體設計情況如下1）斜滑塊的導向斜角一般取525，斜滑塊的推出高度L必須小于導滑槽總長的2/3。2）斜滑塊在導滑槽中的活動必須順利。3）為保證斜滑塊的分型面密合，成型時不致發(fā)生溢料，斜滑塊底部與模套之間應有0205MM的間隙。斜滑塊頂面應高出模套0205MM。4）側向性芯或測向成型模腔從成型為指導不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離稱為抽芯拔距，用S表示。為了安全起見，測向抽芯距離通常比塑件上的側孔、側凹的深度或側向凸臺的高度大2MM3MM,但某些特殊零件（如繞線骨架），就不能簡單地使用這種方法，必須作圖計算來確定抽芯距離。抽芯力的計算同脫模力計算相同。5）內側抽芯斜滑塊的端面不應高于型心端面，而應在塑件允許的情況下低于端面005010MM，否則，推出時由于斜滑塊端面陷入塑件底面，阻礙謝滑塊的徑向移動。另外，在斜滑塊邊緣的徑向移動范圍內（即LL），塑件上不應該有臺階，以免阻礙1斜滑塊活動。6）當定模型心的包緊力較大時，為了避免開模時滑塊隨定模移動，使塑件留于定模型心，一般