.z中英文摘要摘要：文本主要介紹CAD/CAM在模具上的應(yīng)用，其中包括PRO/E,AUTOCAD。機(jī)械局部的設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括塑料注塑模具的工作原理及應(yīng)用、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以及產(chǎn)品的簡(jiǎn)介。塑料注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括模具構(gòu)造設(shè)計(jì)，注塑機(jī)的選用，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面。關(guān)鍵詞：CAD/CAM；PRO/E；塑料；注塑模；注塑機(jī)。Abstract:Inthispaper,itisabouttheapplicationoftheCAD/CAMinplasticinjectionmould,itincludePRO/E,AUTOCAD.Itisabouttheworkingtheoryandapplicationofaplasticinjectionmould,thedesignprincible,andtheintroductionofproduction,andthedesigncalculationoftheplasticmould.Theincludesthestructuredesignofthemould,theselectingofplasticinjectionmouldmachine,andthepoursystemdesign,andsoon.KeyWords:CAD/CAM;PRO/E;PlasticInjectionMould;PlasticInjectionMouldMachine.第一章緒論1.1塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。從模具使用角度，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；從模具制造角度，要求構(gòu)造合理、制造容易、本錢(qián)低廉。塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、外表光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸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、外觀質(zhì)量、外表光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在塑料加工過(guò)程中，模具構(gòu)造對(duì)操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少分模。合模和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此常采用自動(dòng)開(kāi)合模和自動(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)從模具上脫落。另外，模具對(duì)塑料制品的本錢(qián)也有相當(dāng)?shù)挠绊?。除?jiǎn)易模具外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬(wàn)件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十五萬(wàn)件。當(dāng)批量不大的時(shí)候，模具費(fèi)用在制件本錢(qián)中所占比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能地采用構(gòu)造合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低本錢(qián)?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的全自動(dòng)的設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮基效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量需求量很大，對(duì)塑料模具生產(chǎn)不斷向前開(kāi)展。1.2塑料成型模具開(kāi)展趨勢(shì)隨著塑料成型加工機(jī)械和成型模具的迅速增長(zhǎng)，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精細(xì)、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占比例越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)角度來(lái)看，模具的開(kāi)展趨勢(shì)可歸納為以下幾個(gè)方面：1.2.1加深理論研究在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)由經(jīng)歷設(shè)計(jì)階段逐漸向理論計(jì)算方面以開(kāi)展。1.2.2高效率、自動(dòng)化大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具構(gòu)造，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等。高速自動(dòng)化的塑料成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低本錢(qián)起了很大作用。1.2.3大型、超小型及高精度由于模料應(yīng)用的擴(kuò)大，塑料制件已應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了各種大型、精細(xì)和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料。1.2.4革命模具制造工藝為了更新產(chǎn)品花式和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力開(kāi)展高強(qiáng)度、高耐磨性的材料外，同時(shí)又重視簡(jiǎn)易制模工藝研究。1.2.5標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板，導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具。1.2.6開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造〔CAD/CAM〕隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展，計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都可將計(jì)算機(jī)作為輔助工具而參加。構(gòu)成該環(huán)節(jié)的CAD或CAM或CAE。1.2.6.1塑件設(shè)計(jì)件的設(shè)計(jì)包括塑件構(gòu)造、尺寸、精度、外表、性能等方面的設(shè)計(jì)。塑件設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：塑件CAD、塑料、輔料、輔件選擇的專家系統(tǒng)。1.2.6.2注射機(jī)的使用常見(jiàn)注射機(jī)的使用方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射機(jī)選擇專家系統(tǒng)：注射機(jī)故障診斷系統(tǒng)。注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質(zhì)量，在對(duì)于高技術(shù)注射模來(lái)說(shuō)，都要對(duì)注射模在使用過(guò)程中進(jìn)展監(jiān)控或?qū)ψ⑸淠５姆勰M仿真，由此知注射模的工作狀況。注射工藝注射工藝方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射工藝制定的專家系統(tǒng)；塑件質(zhì)量故障診斷。注射模設(shè)計(jì)注射模設(shè)計(jì)主要完成注射模的構(gòu)造尺寸、精度、外表性能等方面的設(shè)計(jì)，并選擇模具的材料等。計(jì)算機(jī)在注射模設(shè)計(jì)方面的工作有：注射劃CAD：注射模材料、輔料、輔件選擇專家系統(tǒng)；工裝選擇專家系統(tǒng)；注射模CAPP；1.3軟件簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中主要為模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算，為后面完成裝配圖作好資料準(zhǔn)備。裝配圖用AutoCAD來(lái)完成其三個(gè)視圖的顯示。零件為手機(jī)可換機(jī)殼的下蓋，整體由不規(guī)則曲面構(gòu)成，殼內(nèi)有多處定位和固定構(gòu)造，發(fā)球小型復(fù)雜零件，不能用一般的拉伸剪切就能到達(dá)要求。1.3．1總裝配圖的建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〔puterAidedDesign，簡(jiǎn)寫(xiě)為CAD〕，是指利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和高效的圖形處理能力，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展輔助設(shè)計(jì)分析、修改和優(yōu)化。它終合計(jì)算機(jī)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)知識(shí)的成果，并隨計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷提高而逐漸完善。AutoCAD的最大特點(diǎn)是讓設(shè)計(jì)者更為輕松，設(shè)計(jì)者或繪圖者幾乎可不必離開(kāi)屏幕就能連續(xù)地完成工作。AutoCAD適合于工程制造、建筑設(shè)計(jì)、裝潢設(shè)計(jì)等各行業(yè)技術(shù)人員作為設(shè)計(jì)依據(jù)，完成圖紙上的工作。AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司開(kāi)發(fā)的一種通用CAD軟件。1982年首次推出了AutoCADR1.0版本，經(jīng)過(guò)十余次的版本更新，AutoCAD已從一個(gè)簡(jiǎn)單的繪圖軟件開(kāi)展成為包括三維建模在內(nèi)的功能十分強(qiáng)大的CAD系統(tǒng)，是世界上最流行的CAD軟件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、汽車、造船、輕工及航空航天等領(lǐng)域。1.3.2零件模型設(shè)計(jì)與加工Pre/Engineer是美國(guó)PTC參數(shù)技術(shù)公司推出，是國(guó)際上最先進(jìn)也是最成熟使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型CAD/CAM/CAEA集成軟件。這是我們零件模型設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中的主要工具。下面是一些簡(jiǎn)單的介紹：Pre/Engineer包括三維實(shí)體造型，裝配模擬，加工仿真NC自動(dòng)編程，板金設(shè)計(jì)，電路布線，裝配管路設(shè)計(jì)等專有模塊，ID反求工程，CE并行工程等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式。其主要特點(diǎn)是參數(shù)化的牲造型；統(tǒng)一的能使各模塊集成起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)計(jì)修改的關(guān)聯(lián)性，即一處修改，別的模塊中的相應(yīng)圖形和數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)更新。它的性能優(yōu)良，功能強(qiáng)大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，功能仿真，制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動(dòng)化軟件包。Pre/Engineer自動(dòng)化自1988年問(wèn)世以來(lái)，10多年來(lái)已成為全世界最普及的3DCAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，Pre/Engineer在今日儼然已成為3DCAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子，機(jī)械，模具，工業(yè)設(shè)計(jì)，汽車，自行車，航天，家電，玩具等各行各業(yè)。Pre/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化，基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。第二章零件的設(shè)計(jì)2.1零件材料選擇及性能如立體圖所示，該塑料制品是一個(gè)手機(jī)殼的下蓋。該塑料制品選用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，ABS具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性；具有彈性和較高的沖擊強(qiáng)度；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合的優(yōu)良性能，且價(jià)格廉價(jià)，原料易得。ABS的主要技術(shù)指針如下表所示：密度〔g/〕1．05抗拉屈服強(qiáng)度〔mpa〕50比容〔/g〕0．92拉伸彈性模量〔mpa〕吸水率24h〔%〕0．3沖擊強(qiáng)度kj/無(wú)缺口261收縮率〔%〕130-160缺口11熔點(diǎn)〔〕130~160彎曲強(qiáng)度〔mpa〕80熱變形溫度〔〕0.45mpa90~108強(qiáng)度〔hb〕9.71.80mpa83~103體積電阻率〔〕2.2注射機(jī)的選擇2.2.1注射量確定該塑件的形狀不很規(guī)則，很難直接計(jì)算出來(lái)，現(xiàn)在可先在pro/e制造工程師中畫(huà)出其三維零件圖，再查詢其體積大小。具體步驟如：analysismoldanalysismoldmassproperties〕，得到其體積大小為=3.53。塑件的注射容積較小，在此采用一模兩腔，即80%2.2.2鎖模力確定塑件的投影面積A4500由[1]式(8-5)式中F-注射機(jī)的額定鎖模力n-型腔數(shù)，n=1；k-平安系數(shù)，取k=1.2；-融料在型腔中平均壓力，ABS為30mpa；A-塑件投影面積；F=162kN2.2.3成型壓力ABS的成型壓力為=30mpa，取70-150，>根據(jù)節(jié)選擇臥式注射機(jī)，其型號(hào)為*S-Z-60〔參考[2]表6-93〕，主要參數(shù)如下：額定注射量20最大成型面積90柱塞直徑20mm最大開(kāi)模開(kāi)程160mm注射壓力75mpa動(dòng)定模板尺寸250280mm注射行程160mm拉桿空間235mm注射方式柱塞式合模方式液壓-機(jī)械鎖模力250kN定位圈63.5mm模具最大厚度180mm噴嘴球半徑 12mm模具最小厚度60mm噴嘴孔直徑4mm2.3標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇2.3.1模架尺寸選擇根據(jù)塑件的注射量、動(dòng)定模固定板的尺寸等，由[5]表6-100選得模架A2-200250-01-F1GB/T12556.1-90，組合尺寸如下表單位:mm模板寬度100模板長(zhǎng)度160動(dòng)模板厚度20座板寬度160座板厚度16定模板厚度25墊塊寬度20墊塊厚度40推板厚度12.5推板寬度58推桿固定板厚度10導(dǎo)柱直徑12導(dǎo)套直徑18復(fù)位桿直徑8沉頭螺釘8-M8沉頭螺釘4-M62.3.2模具閉合高度校核根據(jù)注射機(jī)的參數(shù)，而根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架組合尺寸所得，H=16+25+20+20+40+16=137mm<H<因此，滿足要求。2.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)場(chǎng)到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大2.4.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：2.4.1.1結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2.4.1.2盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時(shí)間。2.4.1.3澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、防止產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣。2.4.1.4防止高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。2.4.1.5澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品別離或易于切除和修整。2.4.1.6熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質(zhì)量的影響。2.4.1.7盡量減小因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。2.4.1.8澆注系統(tǒng)的模具工作外表應(yīng)到達(dá)所需的硬度、精度和外表粗糙度，其中澆注口應(yīng)有IT8以上的精度要求。2.4.1.9設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。2.4.1.10應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合。假設(shè)無(wú)法重合也應(yīng)使兩者的距離盡量縮小。由于采用點(diǎn)澆口澆注，因此以手機(jī)上殼內(nèi)外表和定模與定模底板分界面為分型面的雙分型面。2.4.2主流道的設(shè)計(jì)：為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)大于注射機(jī)的噴嘴直徑d，通常為：D=d+(0.5—1)mmD=12+1=13mm主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球面頭半徑R1，通常為：R2=R1+〔1—2〕mm\R2=2+1=3mm主流道半錐角通常為錐度~，取，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣，過(guò)小使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大。主流道內(nèi)壁外表粗糙度應(yīng)在Ra0.8um以下，拋光時(shí)沿軸而進(jìn)展。主流道的長(zhǎng)度L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時(shí)的壓力損失，應(yīng)盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度，L一般控制在60mm以內(nèi)。2.4.3分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過(guò)渡和轉(zhuǎn)向。由于圓截面加工困難。梯形加工較容易，水力半徑又不太小，因此是最常用的形式。其截面比例可?。篴=5—10mm,b=(3/4)a.。2.4.4澆口形式選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：〔1〕盡可能采用平衡式設(shè)置；〔2〕型腔排列進(jìn)料均衡；〔3〕型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；〔4〕確保耗料量小；〔5〕不影響塑件外觀。根據(jù)以上原則和零件的實(shí)際情況，決定選用雙點(diǎn)澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的澆口形式。它的優(yōu)點(diǎn)為：由于澆口小，熔體通過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)由于摩擦阻力使局部能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動(dòng)性，這對(duì)薄壁制品是有利的；其缺點(diǎn)：澆口尺寸小，充模阻力大，對(duì)熔體粘度較高的塑料會(huì)產(chǎn)生充填不滿的缺陷；為了取出點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料，要增加一個(gè)分型面，模具具有兩個(gè)分型面的三板式構(gòu)造，構(gòu)造比擬復(fù)雜。2.5成型零部件設(shè)計(jì)成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開(kāi)關(guān)的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成局部。2.5.1型腔分型面設(shè)計(jì)合理選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中是一個(gè)不容無(wú)視的問(wèn)題，選擇分型面一般根據(jù)以下的原則：選擇分型面的根本原則：(1)分型面應(yīng)該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。(2)盡可能使制品留在動(dòng)模的一側(cè)。(3)盡可能滿足制品的使用要求。(4)盡可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。(5)不應(yīng)影響制品尺寸的精度和外觀。(6)盡量簡(jiǎn)單,防止采用復(fù)雜形狀,使模具制造容易。(7)不阻礙制品脫模和抽芯。(8)有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置。(9)盡可能與料流的末端重合,有利于排氣由于采用點(diǎn)澆口，因此以手機(jī)上殼內(nèi)外表與定模和定模底板的分界面為分型面的雙分型面。2.5.2排氣槽的設(shè)計(jì)排氣槽的作用是將型腔和型芯中周圍空間內(nèi)的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，無(wú)需另外開(kāi)排氣槽。2.5.3成型零件設(shè)計(jì)2.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于該塑件的脫模阻力不大，而推桿又加工簡(jiǎn)單、更換方便、脫模效果好，因此采用圓形推桿脫模機(jī)構(gòu)。推桿的設(shè)置位置采取以下原則：〔1〕推桿設(shè)在脫模阻力大的地方〔2〕推桿位置均勻分布〔3〕推桿設(shè)在塑料制品強(qiáng)度剛度較大的地方〔4〕推桿直徑應(yīng)滿足相應(yīng)的強(qiáng)度、剛度條件本次設(shè)計(jì)塑件的孔比擬多，所以推桿直徑必須取的比擬小，為到達(dá)強(qiáng)度剛度要求，所以設(shè)置較多的推桿，推桿的分布位置簡(jiǎn)圖如下圖〔矩形代表手機(jī)殼體〕：2.6.1脫模力計(jì)算2.6.2推桿的設(shè)計(jì):2.6.2.1頂出行程:=+〔5~10〕式中e—頂出行程余量，取e=7—型芯成型高度=9mm，e=7mm，則=9+7=16mm2.6.2.2開(kāi)模行程對(duì)于雙分型面的開(kāi)模行程L=++e+a式中L—注射機(jī)開(kāi)模行程〔mm〕—脫模距離〔mm〕—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度〔mm〕a—型腔板的的別離距離則L=9+16+20+7=52mm，符合注射機(jī)要求。2.6.2.3推桿的直徑由[4]式8-67，8-68得d=〔mm〕式中d—推桿的直徑〔mm〕—平安系數(shù)，取1.5L—推桿的最大長(zhǎng)度〔m〕，L=0.0475Q—脫模阻力〔N〕n—推桿數(shù)目，n=5E—彈性模量，E=1.8×10Mpad=1.5×=2.1mm取d=3mm來(lái)進(jìn)展強(qiáng)度校核：===42.2Mpa<50Mpa故所取推桿大小符合強(qiáng)度要求.2.7側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能完成側(cè)向活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)稱為抽芯機(jī)構(gòu)。該模具根據(jù)塑件有兩處外側(cè)凸凹構(gòu)造〔具體形式參考模具裝配圖〕，現(xiàn)采用機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)〔斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)〕來(lái)實(shí)現(xiàn)抽芯。機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)抽拔力較大，具有靈活、方便，生產(chǎn)率高，容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，且不需要另外添置設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種抽芯機(jī)構(gòu)。2.7.1斜導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱的主要作用是驅(qū)動(dòng)活動(dòng)型塊件的開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)。斜導(dǎo)柱直徑d與導(dǎo)柱孔應(yīng)保持0.5~1mm的間隙。在本設(shè)計(jì)中取間隙為1mm。2.7.2導(dǎo)柱的角度斜導(dǎo)柱角度a與開(kāi)模所需的力、斜導(dǎo)柱所受的彎曲力、實(shí)際能得到的抽拔力及開(kāi)模行程有關(guān)。a越大時(shí)，所需抽拔力應(yīng)增大，因而斜導(dǎo)柱所受的彎曲力也應(yīng)增大，故希望a角度小些為好。但當(dāng)脫模距一定時(shí)，a角度越小則使斜導(dǎo)柱工作局部及開(kāi)模行程加大，降低斜導(dǎo)柱的剛性。所以斜角a確實(shí)定需要適當(dāng)兼顧脫模距及斜導(dǎo)柱所受的彎曲力。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)歷證明，斜角a值一般不得大于25，通常采用15~20。當(dāng)脫模距較長(zhǎng)而適當(dāng)增大a角即可滿足脫模距時(shí)，也可略增大a角，但也需相應(yīng)增加斜導(dǎo)柱直徑和固定局部長(zhǎng)度，以便能承受較大的彎曲力。另外，為了滿足滑塊鎖緊楔先開(kāi)模，斜導(dǎo)柱后抽芯的動(dòng)作要求，斜滑塊鎖緊角的角度也應(yīng)比斜導(dǎo)柱的角度大2~3。本設(shè)計(jì)中，取a=20，楔緊塊的角度為21C。F=lhp(fcosa-sina)(N)l—活動(dòng)側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長(zhǎng)(m);h—成型芯局部的深度；p—制品對(duì)側(cè)芯的壓力，一般取下８—１２ＭＰa;f—塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，常用f=0.1—0.2;側(cè)芯的脫模斜度，常?。薄玻疲剑浮?0×１×10×１０×〔０.１５cos1-sin1〕=10.6N計(jì)算斜導(dǎo)柱角度a跟脫模距的關(guān)系，平行分型面方向抽出，按以下式子計(jì)算： =S/=/式中—脫模距為S時(shí)斜導(dǎo)柱工作局部長(zhǎng)度〔mm〕S—最大脫模距離〔mm〕—斜導(dǎo)柱斜角〔〕H—最大脫模距為S時(shí)所需的開(kāi)模行程〔mm〕=6/sin20=17.5mmH=S·ctg=6×ctg20=16.5mm2.7.3活動(dòng)型世和滑塊的鎖緊;為了防止側(cè)型芯在塑件成型時(shí)受力移動(dòng)，對(duì)活動(dòng)型芯和滑塊應(yīng)鎖緊楔鎖住，開(kāi)模時(shí)又需要使楔塊首先脫開(kāi)〔一般不允許用斜導(dǎo)柱起鎖緊側(cè)型芯的作用〕。鎖緊鎖緊的角度一般取=+(2~3)。2.8復(fù)位機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):2.8.1復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):在頂桿的脫模機(jī)構(gòu)中，頂出塑件后再次合模時(shí)〔或閉模前〕，必須要求頂桿等元件回復(fù)或預(yù)先回復(fù)到原來(lái)的位置。通常采用彈簧推動(dòng)板復(fù)位，但當(dāng)推頂裝置發(fā)生卡滯現(xiàn)象時(shí)，僅靠彈簧難以保證，須復(fù)位桿與彈簧并用。設(shè)計(jì)中具有活動(dòng)型芯的脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，必須考慮到合模時(shí)互相干擾的情況，應(yīng)在塑模閉合前使頂桿提前復(fù)位，以免活動(dòng)型芯撞擊頂桿，應(yīng)設(shè)置先復(fù)位裝置。復(fù)位桿由標(biāo)準(zhǔn)可查得。本設(shè)計(jì)中的模具使用彈簧先復(fù)位裝置，在頂桿固定板上裝有彈簧，借彈簧力合復(fù)位桿作用，在合模時(shí)，使頂出桿先復(fù)位，這種方法的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易制造，但彈簧容易失效，故要經(jīng)常更換彈簧。2.8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是為保證在模具閉合后，動(dòng)、定模板相對(duì)位置準(zhǔn)確；在模具裝配過(guò)程中也起到了定位的作用，合模時(shí)，引導(dǎo)動(dòng)、定模板準(zhǔn)確閉合，能夠承受一定的鍘向壓力，以保證模具的正常工作。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)柱采用帶頭導(dǎo)柱，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，在導(dǎo)柱的末端以導(dǎo)向套給以配合，導(dǎo)柱倒裝。構(gòu)造形式如下列圖所示：一般導(dǎo)柱應(yīng)有以下幾個(gè)重要的技術(shù)要求：〔1〕導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)具體的情況而定，一般比凸模端面高出8~12mm〔2〕導(dǎo)柱的前端做成半球形狀，以使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)孔〔3〕數(shù)量為4，均勻分布在模具周圍2.9塑模溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì):2.9.1塑模溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在注射過(guò)程中,模具的溫度直接影響著制品質(zhì)量和注射周期,各種塑料的性能不同,成型工藝要求的不同相應(yīng)的模具對(duì)溫度要求也不同,ABS在注射成型時(shí)所需的模具對(duì)溫度為40—60度之間。對(duì)任何塑料制品，模溫波動(dòng)較大都是不利的。過(guò)高的模溫會(huì)使制品在脫模后發(fā)生變形，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，使生產(chǎn)率下降。過(guò)低的模溫會(huì)使降低塑料的流動(dòng)性，難于充滿型腔，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身散熱不能使其保持較低的溫度，因此必須加冷卻機(jī)構(gòu)。2.9.2冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：2.9.2.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明說(shuō)明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)制品的冷卻也愈均勻．2.9.2.2水孔與型腔外表各處最好有一樣的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用１２—１５mm．2.9.2.3對(duì)熱量聚積大溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻．2.9.2.4進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過(guò)冷卻水道的水流速度，防止產(chǎn)生過(guò)大的壓力降。冷卻水道直徑一般不小于9mm,常用９—１2mm。2.9.2.5凹模、凸模或成型型芯應(yīng)分別冷卻，并保證其冷卻平衡。2.9.2.6冷卻水道不應(yīng)穿過(guò)沒(méi)有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。2.9.2.7復(fù)式冷卻循環(huán)并聯(lián)而不應(yīng)串聯(lián)。2.9.2.8進(jìn)、出口冷卻水溫差不應(yīng)過(guò)大，以免造成模具外表冷卻不均。2.9.3冷卻系統(tǒng)的計(jì)算：塑料傳給模具的熱量：Q=nmC(-)〔kJ/h〕式中Q—單位時(shí)間內(nèi)塑料傳給模具的熱量〔kJ/h〕n—每小時(shí)的注射次數(shù)，取n=50m—每次注射的塑料量〔kg〕C—塑料的比熱容〔J/kg·〕，查[4]表8-62得C=1047J/kg·—熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度〔〕—制品脫模溫度〔〕Q=50×0.02×1047×〔180-60〕=1.27×10kJ/h冷卻時(shí)所需要的冷卻水量：=Q/〔-〕〔kg〕式中—通過(guò)模具的冷卻水質(zhì)量〔kg〕—導(dǎo)熱系數(shù)〔〕〔-〕—進(jìn)出水溫度差〔〕，不應(yīng)太大，取3=1.27×10/1055×3=39.7kg根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速v與水管道直徑d的關(guān)系，確定模具冷卻水道的水道直徑d為：d=〔mm〕式中v—管道內(nèi)冷卻水的流速，一般取0.8~2.5m/s，取1.6m/s—水的密度〔kg/〕d==3.2mm取冷卻水道的直徑d=10mm冷卻管道總傳熱面積：式中R—冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)〔J/·〕R=〔J/·〕f—與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)，查[4]表8-29得20、f=7.22—模溫與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差，=30R==8.5×10J/·A==0.15冷卻孔道的孔數(shù)：式中A—冷卻裝置總的傳熱面積〔〕d—冷卻水道管道直徑〔m〕L—冷卻管道長(zhǎng)度〔m〕A==0.066因此，冷卻水道在動(dòng)、定模板之中各取一個(gè)就可以到達(dá)冷卻效果。由于塑件材料為ABS，其注射成型模具并無(wú)加熱要求。由于采用兩腔澆注，為了到達(dá)均勻的冷卻效果，因此，冷卻水道在動(dòng)、定模板之中各取里兩個(gè)就可以到達(dá)冷卻效果。由于塑件材料為ABS，其注射成型模具并無(wú)加熱要求。結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的時(shí)機(jī)，使我對(duì)注塑模的設(shè)計(jì)流程有了更深一層的了解，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)根底知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)*以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)歷得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都