軸端蓋注塑模具設(shè)計(jì)

.z.-1-軸端蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘要塑料成型制品是以塑料為主要構(gòu)造材料經(jīng)成型加工獲得的制品，又稱塑料制件。近年來經(jīng)濟(jì)高速開展，在工業(yè)生產(chǎn)中模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備，特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，也可直接說模具生產(chǎn)水平直接表達(dá)了一個(gè)國家工業(yè)加工水平。通過對"塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)〞此門課程的學(xué)習(xí)，先自行設(shè)計(jì)模具如下：本設(shè)計(jì)對象是我們生活中常見的一個(gè)塑件，即軸端蓋。模具的特點(diǎn)是具有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，模具設(shè)計(jì)形式是用彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)展側(cè)抽芯。在設(shè)計(jì)前期，我認(rèn)真翻閱塑料了"塑料模具設(shè)計(jì)手冊〞、"現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)技術(shù)要求〞、"模具材料應(yīng)用手冊〞等相關(guān)書籍。并用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪出制件圖，對其進(jìn)展分析得出制件各種參數(shù)。根據(jù)塑件的外形確定了幾個(gè)設(shè)計(jì)方案，在與指導(dǎo)教師和同學(xué)們的商議和討論后，最終確定選擇現(xiàn)用方案，由于塑件的側(cè)壁有側(cè)孔，故模具構(gòu)造的特點(diǎn)為具有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，經(jīng)過自己的努力和同學(xué)們的幫助，現(xiàn)已將模具構(gòu)造設(shè)計(jì)完成，設(shè)計(jì)過程中我認(rèn)真計(jì)算校核各種數(shù)據(jù)，其中包括澆注系統(tǒng)、成型零部件、導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)、脫摸機(jī)構(gòu)及抽芯機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)計(jì)算，最終使各方面數(shù)據(jù)均到達(dá)合理。在模具設(shè)計(jì)過程中，我采用了Pro/ENGINEER、CA*A等著名的設(shè)計(jì)分析軟件，采用這些軟件進(jìn)展設(shè)計(jì)分析，優(yōu)化了設(shè)計(jì)的參數(shù)和縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)了自己的很多缺乏之處，學(xué)到了更多的知識。由于本人水平有限，時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)中疏漏及錯(cuò)誤之處在所難免，懇請教師和同學(xué)批評指正，提出珍貴意見。關(guān)鍵詞：模具，注射機(jī)，分型面，模架，導(dǎo)柱，側(cè)抽芯THEMOLDDESIGNOFTHEENDCOVEROFTHESHAFT

ABSTRACTTheplasticformationproductistaketheplasticasthemainstructuralmaterialtheproductwhichobtainsaftertheformationprocessing,alsocallstheplasticworkpiece.Inrecentyearstheeconomicaldevelopmenthighspeed,themoldhasbeeintheindustrialproductionproduceseachindustryproductessentialimportantcraftequipment,speciallyinplasticproductproductionprocess,alsomaysaydirectlythemoldproductionlevelhasdirectlymanifestedanationalindustryprocessinglevel.Throughto"theplasticformationcraftandthemolddesign〞thiscurriculumstudy,independentlydesignsthemoldtobeasfollowsfirst:Thisdesignobjectiswestudiesintheprocessmononetomodel,namelytheendcoveroftheshaft.Themoldcharacteristichasthesidetopulloutthecoreorganization,themolddesignformistopulloutthecoreorganizationwithspring.There-engineeringearlierperiod,Iglancedthroughtheplasticearnestly"theplasticmolddesignhandbook〞,"themodernmolddesignspecification〞,"themoldmaterialapplicationhandbook〞andsoontherelatedbooks.Anddrawstheworkpiecechartwiththeputercartographysoftware,carriesontheanalysistoittoobtainworkpieceeachkindofparameter.Accordingtomodelledacontourtodetermineseveraldesignproposals,afterandinstructedteacherandschoolmatesthediscussionandthediscussion,finallydeterminedthechoicepresentlyusestheplan,becausemodelledasidewalltohaveonesidehole,thereforethemoldstructurecharacteristicforhadlaterallypullsoutthecoreorganization,passedthroughowndiligentlywithschoolmatesthehelp,alreadypletedthemoldstructuraldesign,inthedesignprocessIcalculatedearnestlye*amineeachkindofdata,includingthecastingsystem,theformationsparepart,theguidanceandthedetentmechanism,escapetracetheorganization,pulloutthecoreorganizationandsoonthedesigncalculation,finallyenabledvariousaspectsdatatoachievereasonably.IhaveusedPro/ENGINEER,CA*Aandsoonthefamousdesignanalysissoftware,usesthesesoftwarestocarryonthedesignanalysis,optimizedthedesignparameterandreducedthedesigntime,enhancedtheratedcapacity.Ihaddiscoveredmanydeficienciesinthedesign,andhavelearnedmoreknowledge.Butmyselflevelislimited,thetimeishasty,inthedesigntheoversightandthemistakeplaceofareunavoidable,requestearnestlyteacherandschoolmatecriticizepointoutmistakes,toproposethevaluedsuggestion.KEYWORD:Themold,theinjectionmachine,surface,moldrack,theguidepillar,sidecorepulling-.z.目錄前言1第一章塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟和構(gòu)造組成4§1.1塑料注射模具的設(shè)計(jì)要求4§1.2塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容4§1.3塑料注塑模具的構(gòu)造組成和作用5第二章軸端蓋塑料件7§2.1塑料件的構(gòu)造和特點(diǎn)7§2.1.1塑件2D圖7§2.1.2塑件3D圖7§2.2塑料件的材料8§2.2.1常用塑料及工藝參數(shù)8§2.2.2工程塑料〔ABS〕的特性及注射工藝性8§2.3軸端蓋塑料件的參數(shù)9§2.3.1塑件的體積和質(zhì)量9§2.3.2塑件成型的投影面積10第三章注射設(shè)備的選用11§3.1選用注射機(jī)的方法和原則11§3.2注射機(jī)的選用11§3.3注射機(jī)重要參數(shù)的校核11§3.3.1最大注射量的校核12§3.3.2注射壓力校核12§3.3.3鎖模力校核12§3.3.4開模行程校核12第四章塑料注射模具設(shè)計(jì)13§4.1型腔的數(shù)目和分布13§4.1.1型腔數(shù)目n確實(shí)定方法：13§4.1.2型腔的數(shù)目14§4.1.3型腔的分布14§4.2分型面的選擇14§4.3型芯和型腔的設(shè)計(jì)15§4.3.1型芯和型腔的構(gòu)造形式15§4.3.2型芯和型芯的尺寸16§4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18§4.4.1澆注系統(tǒng)的作用18§4.4.2澆注系統(tǒng)的組成18§4.4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18§4.4.4澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)19§4.5推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)20§4.5.1推出機(jī)構(gòu)的種類和作用20§4.5.2軸端蓋推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的組成21§4.5.3軸端蓋推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)21§4.5.2軸端蓋推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)21§4.6側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)22§4.6.1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的作用22§4.6.2側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的分類和組成22§4.6.3側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)22§4.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23§4.7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的組成和作用23§4.7.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)24§4.8冷卻和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24§4.8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24§4.8.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25§4.9模架的選擇25結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致36-.z.前言隨著社會的不斷開展，科技的不斷進(jìn)步，模具技術(shù)的開展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精細(xì)、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向開展，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、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向開展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向開展。在目前的信息社會中，高水平的模具，現(xiàn)代模具企業(yè)單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用CAE、PDM、CAPP、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。軸端蓋應(yīng)用廣泛,品種繁多,成型此制品的模具構(gòu)造也大致一樣。由于此制件構(gòu)造簡單,其模具有側(cè)向抽芯;所以這是與其他模具不同之處，再者塑件外表要求比擬光滑這點(diǎn)生產(chǎn)廠家必須特別注意，特別是專業(yè)的生產(chǎn)廠家,其生產(chǎn)量比擬大，屬大批量生產(chǎn)所以對模具的質(zhì)量要求較高。不但要求模具的質(zhì)量好壽命長,而且生產(chǎn)效率要高。自1998年3月國務(wù)院公布了"當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定"以來，模具工業(yè)一直被提到很高的位置，國家也給予了一些鼓勵(lì)和扶持政策。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，"九五〞期間，我國模具行業(yè)產(chǎn)值的年均增幅約為１３％，2007年1-12月全國模具產(chǎn)量8,944,677.44套，同比增長6.53%；2007年1-12月全國模具年銷售額達(dá)870億元人民幣以上，同比增長21%?？梢哉f2007年的模具行業(yè)是產(chǎn)需兩旺，去年總產(chǎn)值達(dá)２６０－２７０億元。目前，世界模具市場也是供不應(yīng)求，近幾年的世界模具市場總量一直為６００－６５０億美元，美國、日本、法國、瑞士等興旺國家生產(chǎn)的模具有１／３出口。目前，我國已經(jīng)開場向**和東南亞地區(qū)出口模具標(biāo)準(zhǔn)件，2007年我國模具進(jìn)出口總額為34.66億美元，比2006年增長12.24%。其中進(jìn)口總額為20.53億美元，比2006年增長0.29%；出口總額為14.13億美元，比2006年增長35.73%。出口繼續(xù)保持強(qiáng)勁的上升趨勢，逆差進(jìn)一步下降，總的情況良好。據(jù)專家預(yù)測，2008年在國家宏觀調(diào)控下，國民經(jīng)濟(jì)開展仍將保持高速增長，國內(nèi)外模具市場繼續(xù)看好，2008年模具行業(yè)的開展仍保持20%左右的增長率。近年來,我國塑料模具業(yè)開展相當(dāng)快，目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右，而在整個(gè)塑料模具市場以注塑模具需求量最大。隨著模具制造行業(yè)的開展，許多企業(yè)開場追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期,降低生產(chǎn)本錢，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力等目標(biāo)。新興的模具CAD技術(shù)很大程度上實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來，CAD技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入,大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期,提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用和地位的日益增強(qiáng)與提高，國家制造行業(yè)把模具工業(yè)列為中國制造業(yè)之母，將模具制造業(yè)列為支撐中國制造業(yè)開展的一個(gè)最根本的基石，要振興裝備制造業(yè)，要節(jié)能節(jié)材，要改變生產(chǎn)增長方式及改變構(gòu)造，都需要開展模具。自1997年起，國家對國內(nèi)局部模具企業(yè)實(shí)行增值稅先征后返70％的優(yōu)惠政策，2006年，國家財(cái)政部和稅務(wù)總局又明確了230家模具企業(yè)自2006年1月1日起至2008年12月31日享受模具產(chǎn)品增值稅先征后退50％的優(yōu)惠政策。優(yōu)惠的政策支持為模具工業(yè)的開展提供了良好的社會環(huán)境和政策保障，提高了模具行業(yè)從業(yè)者的積極性和主動(dòng)性，正確的產(chǎn)業(yè)政策產(chǎn)生了正確的引導(dǎo)作用，促進(jìn)了我國模具工業(yè)技術(shù)水平的提高和骨干模具企業(yè)隊(duì)伍的形成。此制件在生活中是很常見的，生活中經(jīng)常見到，它的設(shè)計(jì)貼近生活，大家都不陌生。通過對它的注塑模具設(shè)計(jì)，我可以穩(wěn)固學(xué)到的理論知識，更深一步了解模具設(shè)計(jì)的過程，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)自己的缺乏之處，查漏補(bǔ)缺。通過這次設(shè)計(jì)我可以學(xué)到更多的關(guān)于模具設(shè)計(jì)的知識，為今后的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的根底。一．選題背景和意義塑料產(chǎn)品材料，特別是在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，由于其重量輕和耐用性好的特點(diǎn)，為提高我們今天的設(shè)備加工水平做出了很大的奉獻(xiàn)。人們對產(chǎn)品及其加工工藝的要求越來越高。特別是在模具、設(shè)備以及自動(dòng)化領(lǐng)域，需要完成復(fù)雜的工作。為了到達(dá)盡可能減少塑料材料的消耗，必須使成型件的幾何形狀完全符合載荷的要求。使用模擬軟件可以計(jì)算出產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)方案，預(yù)測產(chǎn)品成型狀態(tài)。二．塑料模具的種類和應(yīng)用1、模具種類塑料模具的種類很多，比擬常見的有注射?！擦⑹健⑴P式、角式注射模具〕、壓縮模、壓注模、擠出?！补懿?、簿膜扁平機(jī)頭等〕和吹塑成形模具等。2、模具的應(yīng)用注射模是安裝在注射機(jī)上，完成注射成形工藝所使用的模具。注射模的種類很多，其構(gòu)造與塑料的品種、塑件的構(gòu)造和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，主要應(yīng)用于成形熱固性塑件。壓縮模可分為固定于壓機(jī)上壓板的上模和下壓板的下模兩大局部，由型腔、加料室、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)組成，主要應(yīng)用于成形熱固性塑件。壓注成型是在壓縮成型根底上開展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型，壓注成型的一般過程是，先閉合模具，然后將塑料參加模具加料室內(nèi)，使其受熱成熔融狀態(tài)，在與加料室配合的壓料柱塞的作用下，使熔料通過設(shè)在加料室底部的澆注系統(tǒng)高速擠入型腔。塑料在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱受壓而發(fā)生交聯(lián)反響并固化成型。然后翻開模具取出塑件，清理加料室和澆注系統(tǒng)后進(jìn)展下一次成型。壓縮?？煞譃楣潭ㄓ趬簷C(jī)上壓板的上模和下壓板的下模兩大局部，由型腔、加料室、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)組成，主要應(yīng)用于成形熱固性塑件。擠出模是熱塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各種塑料管材、棒材、板材、薄膜以及電線、電纜等連續(xù)型材，還可以對塑料進(jìn)展塑化、混合、造粒、脫水以及喂料等準(zhǔn)備工序或半成品加工。三．本次設(shè)計(jì)塑料注射模具的主要工作內(nèi)容〔1〕分析塑料件的構(gòu)造特征，繪出塑件零件圖，確定塑件的質(zhì)量和體積；〔2〕根據(jù)塑件的生產(chǎn)要求選定注射工藝參數(shù)，制定注射工藝規(guī)程；〔3〕選擇能滿足生產(chǎn)需要的注射機(jī)；〔4〕設(shè)計(jì)塑料注射模具，包括模具的裝配構(gòu)造圖和每個(gè)零件的構(gòu)造圖；〔5〕繪制注射模具的裝配圖和主要零件的零件圖，需獨(dú)立完成不少于3張零號圖紙的構(gòu)造設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含一張以上用計(jì)算機(jī)繪制的具有中等難度的1號圖紙，同時(shí)至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制，查閱到15篇以上與課題相關(guān)的文獻(xiàn)，按要求格式獨(dú)立撰寫不少于10000字的設(shè)計(jì)說明書。第一章塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟和構(gòu)造組成§1.1塑料注射模具的設(shè)計(jì)要求1．塑件材料選用市場能買到的常用塑料〔如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等〕；2．生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量為50萬件；3．要求塑件外表質(zhì)量光滑，沒有熔接痕；4．選用通用注射機(jī)，模具容易制造，本錢較低?！?.2塑料注射模具的設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容1.承受任務(wù)書塑件的圖紙及成型技術(shù)要求，塑件的生產(chǎn)綱領(lǐng)〔數(shù)量〕及現(xiàn)有生產(chǎn)條件〔注射機(jī)〕。2.設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作1)熟悉塑件：塑件的幾何形狀、塑件的使用要求、塑件原料的特性；2)檢查塑件的成型工藝性；3)明確現(xiàn)有注射機(jī)的型號和規(guī)格〔假設(shè)沒有應(yīng)查手冊選用〕；3.填寫塑件成形工藝卡4.注射模具構(gòu)造的設(shè)計(jì)步驟1)確定型腔的數(shù)目2)選擇分型面3)確定型腔的布置形式4)確定澆注系統(tǒng)5)確定脫模方式6)確定調(diào)溫系統(tǒng)的構(gòu)造7)確定凹模和型芯的固定方式8)確定排氣形式9)決定注射模的主要尺寸10)選用標(biāo)準(zhǔn)模架11)繪制模具的構(gòu)造草圖12)校核模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸13)注射模構(gòu)造設(shè)計(jì)的審核14)繪制模具的裝配圖15)繪制模具零件圖16)復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣5.注射模具的審核1)根本構(gòu)造方面的審核2)設(shè)計(jì)圖紙方面的審核3)注射模設(shè)計(jì)質(zhì)量方面的審核4)裝拆及搬運(yùn)條件方面的審核§1.3塑料注塑模具的構(gòu)造組成和作用塑料注射模具一般是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向局部、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐零部件、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)組成。(如圖1-1)圖1-1塑料注射模具的組成成形部件是指動(dòng)、定模局部有關(guān)組成型腔的零件。澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口、及冷料穴。導(dǎo)向局部在注射模中，用導(dǎo)向局部對模具的動(dòng)定模導(dǎo)向，以使模具合模時(shí)能準(zhǔn)確對合。推出機(jī)構(gòu)是指分型后將塑件從模具中推出的裝置。調(diào)溫系統(tǒng)是為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，需要有調(diào)溫系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)展調(diào)整。一般熱塑性塑料的注射模主要是設(shè)計(jì)模具的冷卻系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)是為了將成形時(shí)塑料本身揮發(fā)的氣體排出模外，常常在分型面上開設(shè)排氣槽。對于小塑件的模具，可直接利用分型面或推桿等與模具的間隙排氣。支撐零部件是用來安裝固定或支撐成形零部件及前述的各局部機(jī)構(gòu)的零部件。側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是當(dāng)有些塑件有側(cè)向的凹凸形狀的孔或凸臺時(shí)，須先把側(cè)向的凹凸形狀的瓣合模塊或側(cè)向的型芯從塑件上脫開或抽出。本設(shè)計(jì)中塑件有側(cè)孔所以需設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，這是此設(shè)計(jì)的一特點(diǎn)。第二章軸端蓋塑料件§2.1塑料件的構(gòu)造和特點(diǎn)軸端蓋塑件構(gòu)造簡單，帶有側(cè)孔，外外表沒有斑點(diǎn)和熔接痕。制件屬于薄壁塑件，尺寸適中。制件是大批量生產(chǎn)，采用一模多腔。由于帶有側(cè)孔，需要設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。塑件4級精度，材料ABS?！?.1.1塑件2D圖圖2-1塑件2D圖§2.1.2塑件3D圖模型繪制采用PTC公司的產(chǎn)品Pro/ENGINEERWildfire4.0,最終繪制出來的3D構(gòu)造圖2-2所示:圖2-2塑件3D圖§2.2塑料件的材料§2.2.1常用塑料及工藝參數(shù)見表2-1所示。表2-1常用塑料及其工藝參數(shù)塑料高壓聚乙烯硬聚氯乙烯聚苯乙烯工程塑料ABS溫度/℃噴嘴150～180150～170160～170180～190料筒180～200165～180160～180210～230模具30～6030～6020～6050～70壓力MPa注射70～10080～13060～10070～90保壓40～5040～6030～4050～70時(shí)間/S注射0～52～50～33～5保壓15～6015～4015～4015～30冷卻15～6015～4015～3015～30總計(jì)40～14040～9040～9040～70§2.2.2工程塑料〔ABS〕的特性及注射工藝性制件材料選擇ABS〔苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物〕。1.ABS的特性：ABS是一種新型工程塑料。具有綜合的優(yōu)良性能(鞏固、堅(jiān)韌、堅(jiān)硬)，價(jià)格廉價(jià)，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一種工程塑料。ABS是微黃色或白色不透明粒料，無毒、無味。ABS由三種成分組成，具有良好的綜合力學(xué)性能。在機(jī)械性能方面，ABS具有質(zhì)硬、堅(jiān)韌、剛性好。有一定化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能。它還有很好的成型加工性能以及能與其他塑料和橡膠相混熔的特點(diǎn)。ABS塑料的外表可以電鍍。ABS樹脂的缺點(diǎn)是耐熱性不高，耐低溫性不好，而且不耐燃、不透明，耐氣候性不好，特別是耐紫外線性能不好。2.ABS塑料的成型特性：1〕、使用ABS塑料成型塑件時(shí)，由于溶體的黏度值較高，注射成形的壓力值高，所以塑件對型芯的包緊力較大，為便脫模，塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度；2〕、ABS塑料的溶體黏度高，制品易產(chǎn)生熔接痕，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力，流道長度短一些；3〕、ABS塑料吸濕性強(qiáng)，易吸水，成型前應(yīng)進(jìn)展枯燥處理；4〕、在正常成型條件下，ABS塑件的尺寸穩(wěn)定性好。3.ABS塑料注射成型工藝參數(shù)見表2-2表2-2ABS塑料注射成型工藝參數(shù)參數(shù)取值范圍選取數(shù)值密度ρ1.02～1.05g/cm21.03g/cm3收縮率S0.3%～0.8%0.5%溫度/℃噴嘴180～190180料筒210～230220模具50～7060壓力MPa注射70～9080保壓50～7060時(shí)間/S注射3～53保壓15～3020冷卻15～3025總計(jì)40～7048§2.3軸端蓋塑料件的參數(shù)§2.3.1塑件的體積和質(zhì)量由Proe軟件分析得制件的體積為8.64cm3，ABS密度為1.03g/cm3,質(zhì)量約為8.9g?！?.3.2塑件成型的投影面積塑件成型的投影面積為S=3.14×17.5×17.5×0.01=9.62cm2注射設(shè)備的選用§3.1選用注射機(jī)的方法和原則1、使用現(xiàn)有設(shè)備2、根據(jù)每次成型件數(shù)按滿足最大注射量、鎖模力、經(jīng)濟(jì)性等要求選擇適宜的注射機(jī)?！?.2注射機(jī)的選用根據(jù)軸端蓋塑件的大小注射機(jī)選用*S-ZY-250型螺桿式注射機(jī)*S-ZY-250型注射機(jī)的主要參數(shù)：見表3-1表3-1*S-YZ-250型注射機(jī)的主要參數(shù)理論注射容積/cm3250螺桿直徑/mm50注射壓力/MPa130鎖模力/KN1800最大開模行程/mm500拉桿內(nèi)間距/mm×mm448×370模具最大厚度/mm350模具最小厚度/mm200噴嘴球頭半徑/mm18模具定位孔直徑/mm125頂出力/KN30模板尺寸/mm598×520噴嘴孔直徑/mm∮4注射時(shí)間/s2.0注射機(jī)頂出形式：機(jī)械式頂桿頂出，單根頂桿設(shè)在中心。§3.3注射機(jī)重要參數(shù)的校核§3.3.1最大注射量的校核注射機(jī)的額定注射量是：250cm3；塑件體積：8.64cm3，每次成型2個(gè)塑件；澆注系統(tǒng)體積大約為20cm3；實(shí)際注射量=8.64×2+20=37.28cm3﹤250×80%=200cm3,最大注射量符合要求?！?.3.2注射壓力校核ABS塑料的注射壓力為70～90MPa,取80Mpa；*S-YZ-250注射機(jī)的注射壓力為130Mpa；注射機(jī)的注射壓力滿足要求?！?.3.3鎖模力校核注射機(jī)鎖模力為1800KN；ABS塑料的注射壓力為70～90MPa,取80Mpa；單個(gè)塑件在分型面上的投影面積為9.62cm2；澆道凝料為20cm2；注射時(shí)模具的膨脹力=〔2×9.62+20〕×80=76.52×80=313.9KN﹤1800KN，鎖模力符合要求。§3.3.4開模行程校核模具開模后為了能取出塑膠件，要求有足夠的開模距離，本次模具使用的注塑機(jī)的開模行程是給定的，不受模具厚度的影響，當(dāng)模具的厚度變化時(shí)，可由其調(diào)模裝置調(diào)整。只要使得注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離就符合注塑的要求。既：Sma*≧SSma*為注射模具的最大開模距離，Sma*=500mm；S為模具所需的開模距離；由制件尺寸和澆注系統(tǒng)大小知S=39+45=84mm；Sma*=500mm﹥S=84mm；開模行程符合要求。綜上所述：*S-YZ-250螺桿注射機(jī)符合要求。第四章塑料注射模具設(shè)計(jì)§4.1型腔的數(shù)目和分布確定型腔數(shù)目時(shí)要考慮的因素：1、滿足注射機(jī)的最大注射量2、鎖〔合〕模力3、塑件精度4、經(jīng)濟(jì)性§4.1.1型腔數(shù)目n確實(shí)定方法：1、按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目〔4-1〕Vg(mg)--注射機(jī)量大注射量(cm3或g)，取250cm3.Vj(mj)--澆注系統(tǒng)凝料量(cm3或g),假設(shè)澆道凝料為20cm3Vz(mz)--單個(gè)制品的容積或質(zhì)量(cm3或g),單個(gè)塑件為8.64cm32、按注射機(jī)的鎖模力確定〔4-2〕F——注射機(jī)的額定合模力(N)。Pm——塑料熔體對型腔的平均壓力(MPa)。Aj——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm2)。Az——單個(gè)制品在分型面上的投影面積(mm2)。3、按制品的精度要求確定成型高精度制品時(shí)，型腔數(shù)不宜過多，通常推薦不超過4腔，因?yàn)槎嗲浑y于使各腔的成型條件均勻一致。〔4-3〕L——塑件根本尺寸(mm)。δ——塑件的尺寸公差(mm)，為雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。ΔS——單腔模注射時(shí)塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比4、按經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi)?！?-4〕Cl——每一型腔所需承當(dāng)?shù)呐c型腔數(shù)有關(guān)的模具費(fèi)用。N——制品總件數(shù)。Y——每小時(shí)注射成型加工費(fèi)(元／h)。T——成型周期(min)?！?.1.2型腔的數(shù)目由于塑件的形狀簡單，重量較輕，且生產(chǎn)批量大，同時(shí)考慮到塑件外表要求質(zhì)量較高，綜合因素決定在選用多型腔模具的同時(shí)應(yīng)盡量減少型腔數(shù)。所以我采用一模兩腔、平衡布置。這樣模具的尺寸較小，生產(chǎn)率高，塑件質(zhì)量可靠，本錢較低。§4.1.3型腔的分布型腔的分布如圖4-1所示：圖4-1型腔的分布§4.2分型面的選擇塑件的分型面應(yīng)位于截面尺寸最大的部位，本實(shí)例中塑件的分型面選取如圖4-2所示：圖4-2分型面位置§4.3型芯和型腔的設(shè)計(jì)§4.3.1型芯和型腔的構(gòu)造形式確定型腔和型芯的構(gòu)造形式型腔、型芯可分別有整體式和組合式兩種形式。由于塑件的構(gòu)造簡單，型腔加工容易，所以選用整體式型腔和組合式型芯。在動(dòng)模板上直接加工型腔。確定型芯和型腔的構(gòu)造形式1〕型腔的構(gòu)造采用整體式型腔，與動(dòng)模板一體。因動(dòng)模板與型腔一體，應(yīng)選用較好的材料。通常選用優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T10A，淬火處理，56～60HRC。2〕型芯用整體式型芯于型芯固定板固定考慮到塑件的大小和材料要求，和為方便加工和熱處理，將型芯做成一整體，使整體式型芯與型芯固定板用臺階連接、定位，使用于方形、圓形截面型芯的固定，這樣直接節(jié)省了貴重的模具材料。型芯用優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T10A，淬火處理，56～60HRC，這樣直接節(jié)省了貴重的模具材料。配合形式如圖4-3所示：圖4-3型芯固定形式3〕側(cè)向型芯構(gòu)造和固定形式側(cè)向型芯是一個(gè)直徑為5㎜的小圓柱，尺寸比擬小，為減少模具零件的切削加工量和便于加工，小型芯單獨(dú)加工后，在被裝入到模具中的安裝孔內(nèi)固定，型芯同樣也用優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T10A，淬火處理，HRC56～60。其結(jié)合形式如圖4-4所示：圖4-4側(cè)向型芯嵌入式固定形式§4.3.2型腔和型芯的尺寸1、確定型腔和型芯的尺寸ABS的收縮率在0.3～0.8%，取0.5%。1〕型腔的直徑Lm2〕型腔的深度Hm3〕型芯的直徑lm4〕型芯的高度hm〔1〕、型腔徑向尺寸ABS塑件的精度一般為4級，模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.087mm；取*=0.75，ABS塑料的收縮率在0.3～0.8%，取0.5%?！?-5〕〔2〕、型腔深度塑件高度尺寸39mm的公差值為0.26mm，模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取*=0.5?！?-6〕〔3〕、型芯徑向尺寸動(dòng)模型芯：模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取*=0.75。ABS的收縮率為0.3～0.8%，取0.5%?！?-7〕同理：細(xì)端型芯=25.305型芯總高度為：34.3〔4〕、定模型芯模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.067mm；取*=0.5。ABS塑料的收縮率為0.3～0.8%，取平均收縮率為0.5%。定模型芯徑向尺寸同上32.355高度為：〔4-8〕§4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)§4.4.1澆注系統(tǒng)的作用澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體平穩(wěn)地引入、充滿型腔并將注射壓力傳遞到模腔的各個(gè)部位，使型腔內(nèi)的氣體順利地排出，以獲得組織致密、外形清晰、外表光潔和尺寸準(zhǔn)確的塑件?！?.4.2澆注系統(tǒng)的組成組成澆注系統(tǒng)的零件有：澆口套、定位圈、拉料桿、定模板、動(dòng)模板；澆注系統(tǒng)的組成局部：主流道、分流道、澆口、冷料穴?！?.4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑件采用側(cè)澆口成型，側(cè)澆口寬度b=2㎜，深度為t=1㎜長度為I=2㎜澆口形式如圖4-5：分流道截面形狀為半圓形，半徑為2mm，主流道為圓錐形，長為45mm，上直徑為4.5mm與注射機(jī)噴嘴相配合，其中注射機(jī)噴嘴直徑為4㎜，錐度3度，下部直徑為7.52㎜在φ6～8㎜之間，故符合要求。圖4-5澆注系統(tǒng)§4.4.4澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)1〕、澆口套的設(shè)計(jì)*S－ZY－250注射機(jī)注射噴嘴球半徑為18，噴嘴直徑為4mm，澆口套凹球面半徑取19mm，深度取5mm。澆口套進(jìn)料口直徑取4.5mm，出料口直徑取8mm。澆口套外徑取45mm。澆口套的材料選T10A碳素工具鋼，淬火處理HRC56-60。澆口套尺寸如圖4-6；3D圖如圖4-7。2〕、定位圈的設(shè)計(jì)*S－ZY－250注射機(jī)定位孔直徑為125mm，定位圈外徑為133mm，厚度為10mm，定位圈的固定使用4根M6內(nèi)六角螺釘，定位圈的材料選用普通碳素構(gòu)造鋼Q235，不需熱處理。定位圈的尺寸如圖4-8。圖4-6澆口套圖4-7澆口套3D圖圖4-8定位圈§4.5推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)§4.5.1推出機(jī)構(gòu)的種類和作用1〕推出機(jī)構(gòu)的種類推出機(jī)構(gòu)的種類包括：推桿推出、推管推出、推板推出三種形式。2〕推出機(jī)構(gòu)的作用推出機(jī)構(gòu)的作用就是指分型后將塑件從模具中推出的裝置?！?.5.2軸端蓋推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的組成組成注射模的推出機(jī)構(gòu)的零件有：復(fù)位桿、推板、固定螺釘、固定板，推管。§4.5.3軸端蓋推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)組成注射模的推出機(jī)構(gòu)的零件有：復(fù)位桿、推板、固定螺釘、固定板,推管。由于軸端蓋壁厚均勻，形狀規(guī)則，推出時(shí)受力均勻，應(yīng)選擇推管推出機(jī)構(gòu)?！?.5.2軸端蓋推出和復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)位桿復(fù)位桿的直徑選12.5mm，采用圓柱形構(gòu)造，長度由模板厚度和塑件的推出距離決定，取122mm。復(fù)位桿的材料選用T8A碳素工具鋼，淬火處理，硬度為50～55HRC,外表粗糙度為Ra0.8，與動(dòng)模板的配合為間隙配合H8/f8。構(gòu)造形式如圖4-9所示：圖4-9復(fù)位桿推管推管的直徑選35mm，采用圓柱形構(gòu)造，長度由模板厚度和塑件的推出距離決定，取87mm。推管材料選用T10A，淬火處理，HRC50～55,外表粗糙度Ra0.8，與型芯的配合為間隙配合H7/m6，其形狀如圖4-10所示：圖4-10推管構(gòu)造示意圖§4.6側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)§4.6.1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的作用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的作用:在成型有側(cè)孔、側(cè)凹或有些側(cè)凸臺的塑件時(shí)，通常采用側(cè)向分型方法將成型側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸臺的部位做成側(cè)型芯或側(cè)型腔，在塑件脫模前先將側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出，然后再從模具中頂出塑件。能將側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)?！?.6.2側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的分類和組成側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的分類和組成手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)液動(dòng)或氣動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)根據(jù)模具形狀我選用機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)其組成一般有：側(cè)向型芯、限位螺釘、彈簧、滑塊和契行塊等組成。§4.6.3側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)該制件的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)采用的是彈簧式的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)抽芯所需的脫模力:F==20.3N據(jù)此選擇的彈簧規(guī)格為：d=1,D=5,n=10.5,H=32其機(jī)構(gòu)組成如下列圖所示：圖4-11側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)示意圖其原理是：楔形塊靠螺釘3與定模板固定在一起，滑塊2是自由的，當(dāng)合模時(shí)楔形塊1下壓，迫使滑塊2右移使型芯插入塑件中用來成型側(cè)孔，當(dāng)開模時(shí)動(dòng)模板下移，此時(shí)楔形塊1不再壓緊滑塊2，滑塊在彈簧的作用下左移完成側(cè)抽芯動(dòng)作，移動(dòng)一定距離后會受到螺釘4的作用不再向左移動(dòng)。§4.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)§4.7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的組成和作用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的組成導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：注射模導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)，主要用來保證動(dòng)模和定模兩大局部或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確配合和可靠地分開，以防止模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞好干預(yù)，并確保塑件的形狀和尺寸精度?！?.7.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1〕導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)我選用帶頭導(dǎo)柱，導(dǎo)向局部的直徑為41㎜，長度為72㎜，配合局部長度為23㎜，配合局部外表粗糙度為Ra0.4，與動(dòng)模板配合局部外表粗糙度為Ra0.8，配合為過渡配合H7/m6。材料為T8A鋼，淬火處理硬度為50～55HRC，其構(gòu)造如圖4-12所示：圖4-12導(dǎo)柱構(gòu)造示意圖2〕導(dǎo)套的設(shè)計(jì)因?yàn)檫x用的是帶儲油槽的導(dǎo)柱，不需要導(dǎo)套，構(gòu)造簡單，加工方便?！?.8冷卻和排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)§4.8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射成型是向模具注射200℃左右的塑料熔體，使熔體在模具內(nèi)冷卻定型。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響著塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。模具溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響：一般塑件受成型條件影響的質(zhì)量因素為：尺寸精度、形狀精度、外表質(zhì)量和力學(xué)性能。模具溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)率的影響模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對生產(chǎn)效率的影響主要有冷卻時(shí)間來表達(dá)。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為200℃左右，塑件從型腔中取出的溫度在60℃一下。熔體在成型時(shí)釋放的熱量約有5%以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需由冷卻介質(zhì)帶走，所以冷卻過程的長短直接影響到生產(chǎn)效率，足以可見冷卻系統(tǒng)對生產(chǎn)效率的決定作用。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算：單位時(shí)間內(nèi)從模具內(nèi)應(yīng)除去的熱量為：Q=W1[CP(T1-T2)+L]〔4-9〕其中W1-單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入模具塑料的重量，由注射機(jī)的注射能力知注射機(jī)2s注射250毫升，所以此值取129g/sCP-塑料的比熱ABS塑料的比熱為1.47J/〔g.k〕T1-塑料注射溫度這里為200℃T2-模具外表溫度這里為20℃L–冷卻回路長度設(shè)為150㎜所以Q=129×[1.47×〔200-20〕+150]=53483.4J則帶走上述熱量需要冷卻水量W=Q/K(T3-T4)〔4-10〕其中K-熱傳導(dǎo)系數(shù)；凹模板或凸模鉆孔的冷卻水道K=0.64T3-出水溫度取30℃T4-入水溫度取15℃所以W=53483.4/0.64〔30-15〕=5571〔g/h〕即每秒僅需缺乏2g水冷卻所以無需設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)?！?.8.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于塑件的尺寸適中，為薄殼型塑件，模具型腔空間較小，排氣量不大。另外模具采用推管推出，形成的排氣通道較多，所以可利用推管與模板間的縫隙排氣。§4.9模架的選擇一、選擇標(biāo)準(zhǔn)模架型號；二、確定模架的長度和寬度；三、確定模架的厚度，并使之與注射機(jī)要求的最大、最小模具厚度適應(yīng)。四、設(shè)計(jì)動(dòng)定模板和座板1、選擇標(biāo)準(zhǔn)模架型號中小型注射模架國家標(biāo)準(zhǔn)有四種根本型構(gòu)造。因?yàn)椴捎谜w式型腔和組合式型芯，并且分型為單分型面構(gòu)造，所以選擇A3型標(biāo)準(zhǔn)模架，動(dòng)模采用一塊模板，定模采用兩塊模板。2、模架主要尺寸確定的原則模架的長、寬取決于型腔、型芯、導(dǎo)柱及推出機(jī)構(gòu)的位置，以各零件不干預(yù)為原則。確定模架的長度和寬度，應(yīng)以設(shè)計(jì)動(dòng)模為基準(zhǔn)。3、動(dòng)模板的設(shè)計(jì)動(dòng)模板設(shè)計(jì)如圖4-13所示：圖4-13動(dòng)模板設(shè)計(jì)示意圖動(dòng)模板設(shè)計(jì)尺寸為：250×315×50mm.材料為Q235鋼。動(dòng)模板上需要安裝型芯以及導(dǎo)柱這些零件，待安裝完成后需要與動(dòng)模板配磨已到達(dá)最終能夠順利裝配。模具動(dòng)定模板的長度為315mm，寬度為250mm。模具的寬度為座板的寬度，在動(dòng)模板寬度的根底上兩側(cè)各加上壓板空間尺寸32.5mm。即：250+65=315mm模具長度與動(dòng)模板一致〔315mm〕。模具的寬度確定為315mm，長度確定為315mm。4、校核模架的長和寬度為保證模具裝入注射機(jī)的合模裝置中，模具的長寬應(yīng)小于拉