1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課題名稱 接線盒外殼塑料模具設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào)

2、 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　完成時(shí)間 2012.4.30 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>

3、;　　第一章 塑料模具的簡(jiǎn)述1</p><p>　　1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位1</p><p>　　1.2各種模具的分類和占有量1</p><p>　　1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況2</p><p>　　1.5我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)4<

4、;/p><p>　　第二章 制品結(jié)構(gòu)特征及成型工藝性分析6</p><p>　　2.1塑件材料分析6</p><p><b>　　2.2材料性能7</b></p><p>　　2.3塑件尺寸和精度分析8</p><p><b>　　2.4收縮率9</b></p&g

5、t;<p>　　2.5塑件形狀分析9</p><p>　　2.6塑件圓角10</p><p>　　2.7零件體積及質(zhì)量估算10</p><p>　　第三章 模具方案分析12</p><p>　　3.1分型面的確定12</p><p>　　3.2 型腔數(shù)目的確定12</p><

6、;p>　　3.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.4推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.5冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.6確定標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸16</p><p>　　第四章 注塑機(jī)的設(shè)備選擇17</p><p>　　4.1注塑機(jī)的分類17</p><p&g

7、t;　　4.2注塑機(jī)的主要參數(shù)17</p><p>　　4.3選擇注塑機(jī)17</p><p>　　4.4注塑機(jī)的校核18</p><p>　　第五章 成型零件設(shè)計(jì)與計(jì)算21</p><p>　　5.1成型零件工作尺寸計(jì)算21</p><p>　　5.2成型零件的設(shè)計(jì)21</p><p&g

8、t;　　5.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則23</p><p>　　5.4導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25</p><p>　　第六章 模架及其它模具零件設(shè)計(jì)26</p><p>　　6.1模架尺寸的計(jì)算26</p><p>　　6.2裝配模架27</p><

9、p>　　6.2.1新建組件項(xiàng)目27</p><p>　　6.2.2載入模具裝配元件27</p><p>　　6.2.3定義模具模架28</p><p>　　6.2.4添加設(shè)備29</p><p>　　6.2.5加入復(fù)位銷30</p><p>　　6.2.6在模座中挖出放置型腔的凹槽30</p&g

10、t;<p>　　6.2.7設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)32</p><p>　　6.2.8加載所有組件33</p><p><b>　　總結(jié)34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　致謝36</b></p>

11、<p><b>　　前言</b></p><p>　　近50年來(lái)，隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展世界塑料工業(yè)發(fā)展比較迅速，塑料已成為工業(yè)及民用產(chǎn)品的重要原料。塑料制品的使用日益廣泛，對(duì)成型塑料制品用的模具品種和數(shù)量的需求愈來(lái)愈大，許多發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具的產(chǎn)值已居模具總產(chǎn)值的第1位。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)塑料模用剛已占全部模具用剛的一半以上。</p><p>　　模具是一種技術(shù)密

12、集、資金密集型的產(chǎn)品，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位非常重要。模具工業(yè)以被國(guó)家正式確立為正式產(chǎn)業(yè)，并在“十五”期間列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。由于模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力，因此模具生產(chǎn)水品的高低，以成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水品高低的重要標(biāo)志。</p><p>　　改革開(kāi)放20多年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)獲得了飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)、制造加工水平、產(chǎn)品檔次都有了很大的提高。據(jù)1997年的不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)擁有模具產(chǎn)業(yè)

13、生產(chǎn)廠、產(chǎn)品廠配套的模具車間近17000家，約60萬(wàn)從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達(dá)200億元。到2002年，模具年總產(chǎn)值已達(dá)360億元，而2003年的總產(chǎn)值則達(dá)400億元，短短紀(jì)念的時(shí)間，我國(guó)的模具行業(yè)產(chǎn)值就翻了一番。</p><p>　　在不久的將來(lái)我國(guó)將是世界上模具的領(lǐng)袖，是模具行業(yè)中的佼佼者。</p><p>　　第一章 塑料模具的簡(jiǎn)述</p><p>　　1.1模

14、具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位</p><p>　　模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。</p><p>　　模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品

15、的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。</p><p>　　模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的

16、零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。</p><p>　　模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車

17、所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。</p><p>　　目前

18、世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。</p><p>　　1.2各種模具的分類和占有量</p><p>　　模具主要

19、類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。</p><p>　　沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，

20、沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。</p><p>　　鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。</p><p>　?。?）塑料模：塑

21、料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。</p><p>　?。?）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。</p><p>　?。?）粉末冶金模

22、：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模</p><p>　　有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。</p><p>　　1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民

23、幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長(zhǎng)。 </p><p>　　目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集

24、體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。</p>&

25、lt;p>　　在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國(guó)臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅</p><p>　?。ㄖ袊?guó)臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國(guó)臺(tái)灣：5℅），其他各類模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣：7℅）。</p><p>　　1.4世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況 美國(guó)塑料(原料)的產(chǎn)量多年來(lái)一直雄居各國(guó)之首

26、。早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬(wàn)噸之多，1986年增至23l0萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5％，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬(wàn)噸、2810萬(wàn)噸、3010萬(wàn)噸、3410萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸和4360萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國(guó)塑料產(chǎn)量為4170萬(wàn)噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500

27、多萬(wàn)噸。其次分別是氯乙烯650萬(wàn)噸、聚丙烯720萬(wàn)噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂320萬(wàn)噸、聚苯乙烯280萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國(guó)也是全球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53％，50~l00人的占21％，100~500人的占23％，

28、超過(guò)500人的占近4％，職工總數(shù)</p><p>　　1.5我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為

29、企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。</p><p>　　今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。</p><p>　　中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122

30、CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)

31、步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。</p><p>　?。?）注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和

32、精密化。</p><p>　?。?）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。</p><p>　　（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具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，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。

33、</p><p>　?。?）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　第二章 制品結(jié)構(gòu)特征及成型工藝性分析</p><p><b>　　2.1塑件材料分析</b><

34、;/p><p>　　通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù).對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō),要考慮的主要是材料的力學(xué)性能,如屈服應(yīng)力,彈性模量,彎曲強(qiáng)度,表面硬度等.該接線盒的形狀結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，深度為20mm。該制件是日常所用的接線盒，要求外觀質(zhì)量較好，有一定的強(qiáng)度且翹曲變形在一個(gè)較小的范圍內(nèi)。聚乙烯樹(shù)脂的密度為0.91～0.96g/cm3，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，但

35、表面硬度差。特征為白色或淡白色，無(wú)毒、無(wú)味、柔軟、半透明，一般呈顆粒狀，手觸似臘，因而又稱高分子石蠟。</p><p>　　聚乙烯按合成方法不同，分低壓、中壓和高壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈支鏈較少，相對(duì)分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度均較高（故又稱高密度聚乙烯），所以比較剛硬、耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好，常用來(lái)制造塑料管、塑料板、接線盒、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等。高壓聚乙烯帶有許多支鏈，因而相對(duì)分子質(zhì)量較

36、少，結(jié)晶度和密度較低（故又稱低密度聚乙烯），且具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性，成型加工性能也較好。它常用于制作塑料薄膜、軟管和塑料瓶以及電器工業(yè)中的支架、絕緣零件和包裹電纜等。</p><p>　　聚乙烯的成型特點(diǎn)是流動(dòng)性較好，質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹時(shí)可強(qiáng)行脫模。但聚乙烯成型流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感，加熱時(shí)間長(zhǎng)易產(chǎn)生分解；聚乙烯收縮率大，方向明顯，易變性、翹曲，產(chǎn)生縮孔，應(yīng)控制模具溫度。所以制品材料確定為聚乙

37、烯。</p><p>　　圖2-1接線盒工程圖</p><p>　　2.2 材料性能 </p><p>　　聚乙烯的英文縮寫PE。是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹(shù)脂。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量ａ-烯烴的共聚物。聚乙烯無(wú)臭、無(wú)毒，手感似臘，具有優(yōu)良的耐低溫性能（最低使用溫度可達(dá)-70～-1000C），化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕（不耐具有氧化性質(zhì)的酸）。常溫下不

38、溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。</p><p>　　聚乙烯對(duì)于環(huán)境應(yīng)力（化學(xué)與機(jī)械作用）是很敏感的，耐熱老化性能差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。采用不同的生產(chǎn)方法可得不同的密度的產(chǎn)物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型加工方法加工。用途十分廣泛，主要用來(lái)制造薄膜、容器、管道、單絲、接線盒、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發(fā)展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展

39、，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。聚乙烯的成型時(shí)流動(dòng)性較好，質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹時(shí)可強(qiáng)行脫模。</p><p>　　2.2.1 PE的成形性能</p><p>　　1、結(jié)晶形塑料,吸濕性小,可能發(fā)生溶體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。</p><p>　　2、流動(dòng)性極好,但成形收縮范圍和收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變性、方向性強(qiáng)。 </p>

40、<p>　　3、冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)緩慢散熱，并注意控制成形溫度。料溫低，方向性明顯，低溫高壓時(shí)尤其明顯。模具溫度低于50時(shí)，塑件光澤差，易產(chǎn)生熔接不良、流痕，90oC以上易發(fā)生翹曲變形。</p><p>　　4、塑件壁厚須均勻，避免缺口、尖角，以防應(yīng)力集中。塑件要求生產(chǎn)批量大，采用注射成型易保證，PE適合注射成型。</p><p>　　2.2.2 PE的注射工藝參數(shù)&

41、lt;/p><p>　　1.聚乙烯(高密度):密度0.941-0.965 g.cm^-3,吸水率:<0.01%,抗拉強(qiáng)度21-38MPa,拉伸模量0.4~1.03GPa,斷后伸長(zhǎng)率:20~100%,抗壓強(qiáng)度:18.6~24.5MPa,沖擊韌度:80~1067 J.m^2,硬度:60~70HSD,成型收縮率:1.5~4%,無(wú)負(fù)荷最高使用溫度:79~121攝氏度,連續(xù)耐熱溫度:85攝氏度;</p&g

42、t;<p>　　2.聚乙烯(低密度):密度0.91~0.925g.cm^-3,吸水率:<0.01%,抗拉強(qiáng)度3.9~15.7MPa,拉伸模量0.12~0.24GPa,斷后伸長(zhǎng)率:90~800%,抗壓強(qiáng)度:無(wú)指標(biāo),沖擊韌度:853.4J.m^2,硬度:41~50HSD,成型收縮率:1.2~40%,無(wú)負(fù)荷最高使用溫度:82~100攝氏度,連續(xù)耐熱溫度:無(wú)指標(biāo); </p><p>

43、;　　2.3 塑件尺寸和精度分析</p><p><b>　　(1)塑件大小</b></p><p>　　塑件長(zhǎng)度尺寸為140mm,寬度尺寸50mm,高度尺寸10mm，該塑件尺寸適中。</p><p><b>　　(2)塑件尺寸公差</b></p><p>　　該塑件用于日常生活，故尺寸精度要求較高

44、.由于圖中未標(biāo)注公差。故根據(jù)SJ/T10628-1995,按一般精度要求, 聚乙烯公差等級(jí)為IT5。</p><p><b>　　(3)塑件表面質(zhì)量</b></p><p>　　由于塑件為常用接線盒,對(duì)外表面質(zhì)量要求高,塑件表面質(zhì)量可以稍低.因此塑件外表面粗糙度取1.6,內(nèi)表0.8.</p><p><b>　　2.4 收縮率<

45、;/b></p><p>　　常見(jiàn)塑料的收縮率如下表:</p><p><b>　　常用塑料的收縮率</b></p><p>　　對(duì)于該接線盒，材料為聚乙烯，理論收縮率為1.5～3.6，而實(shí)際與理論是有區(qū)別的。設(shè)計(jì)時(shí)常取收縮率為0.05。</p><p><b>　　2.5塑件形狀分析</b>

46、</p><p>　　該塑件有側(cè)孔，但模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塑件形狀對(duì)稱，有利于型腔填充，適合注射成型。</p><p><b>　　2.5.1塑件厚度</b></p><p>　　塑件厚度制品應(yīng)有一定的厚度，這不僅是因?yàn)橹破吩谑褂弥杏凶銐虻膹?qiáng)度和剛度，而且也為了塑料在成型時(shí)有良好的流動(dòng)性。有時(shí)制品在使用中需要的強(qiáng)度雖然很小，但是為了使制品便于從模具中

47、頂出以及部件的裝配，仍需要有適當(dāng)?shù)暮穸取?lt;/p><p>　　一般說(shuō)來(lái)，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度的性能要求，但是從塑件的成型過(guò)程看來(lái)，塑件的壁厚越厚，冷卻的時(shí)間就越長(zhǎng)，整個(gè)塑件的成型周期就要延長(zhǎng)，提高了生產(chǎn)的成本，降低了生產(chǎn)的效率，同時(shí)，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使的得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此產(chǎn)品的厚度必須得適中，根據(jù)材料的的特性，一般熱塑性塑件的壁厚取1,該塑件在使

48、用時(shí)對(duì)強(qiáng)度和剛度要求稍高，故最大壁厚取2mm。</p><p><b>　　2.5.2脫模斜度</b></p><p>　　拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模是劃傷，擦毛，在設(shè)計(jì)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。塑件的脫模斜度大小跟塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因素、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。為了使制品易于從模具內(nèi)脫出，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證制品的內(nèi)外壁厚具有足夠斜度

49、，以保證塑件脫模。由于脫模斜度沒(méi)有比較精確的計(jì)算公式。一般情況下脫模斜度取0.5º, 最小取15¹～20¹.本設(shè)計(jì)選擇的拔模斜度為20º. </p><p><b>　　2.6 塑件圓角</b></p><p>　　塑料制品除了在使用上要求采用尖角之外,其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過(guò)度,因?yàn)閹Ъ饨堑乃芗?往往會(huì)在尖角處產(chǎn)生

50、應(yīng)力集中.在受力或受沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂,甚至在脫模過(guò)程中由于成型應(yīng)力而開(kāi)列,特別是塑件的內(nèi)角處.</p><p>　　塑件上轉(zhuǎn)角處采用圓弧過(guò)度, 有利于物料充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。不僅避免了應(yīng)力集中,而且還使塑件變的美觀, 有利于塑料充型的流動(dòng)。</p><p>　　2.7 零件體積及質(zhì)量估算</p><p><b>　　

51、圖2-2 體積分析</b></p><p>　　單個(gè)塑件 V=19.4cm3 ,質(zhì)量m=19.4g.</p><p><b>　　圖2-3體積分析</b></p><p>　　塑件和澆注系統(tǒng)凝料 總體積 V總=129.6cm3, 質(zhì)量m=129.6g.</p><p>　　第三章 模具方案分析<

52、/p><p>　　3.1 分型面的確定</p><p>　　塑料制品在成型模具中的位置，是由模具的分型面決定的。在注射模具的設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、形狀，首先確定成型時(shí)塑件在模具中的位置，也即是確定分型面；再根據(jù)成形特點(diǎn)、塑件的生產(chǎn)批量，來(lái)確定一模成型件數(shù)(即一模幾腔)、澆口形式、排氣系統(tǒng)及脫模方式等。</p><p>　　分型面是模具上用于取出塑件和澆注系統(tǒng)冷凝

53、料的可分離的接觸表面。分型面決定著塑料制品在成型模具中的位置。</p><p>　　按形狀分類分型面可分為：平面分型面，曲面分型面，階梯分型面，斜面分型面。按其位置與注射機(jī)開(kāi)模運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系可分為：分型面垂直于注射機(jī)開(kāi)模運(yùn)動(dòng)方向，平行與開(kāi)模方向，傾斜與開(kāi)模方向。</p><p>　　分型面的選擇設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、精度要求、澆注系統(tǒng)形式、排氣方式、脫模形式及模具的制造工藝等各種因素

54、，進(jìn)行全面考慮，做出合理選擇。</p><p>　　分型面選擇設(shè)計(jì)的基本原則是，選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。同時(shí)還要考慮以下因素：</p><p>　　（1）分型面的選擇應(yīng)便于脫模并簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。因此盡可能使塑件在動(dòng)模分離后留在動(dòng)模一側(cè)。如塑件有側(cè)孔或側(cè)凹，選擇分型面應(yīng)盡可能將側(cè)型心置于動(dòng)模，以避免定模抽心，并使抽拔距離盡量短。</p><p>　　

55、（2）分型面的選擇應(yīng)考慮技術(shù)要求。當(dāng)塑件的表面有同軸度、平行度等要求時(shí)，應(yīng)盡可能將其置于同于半模內(nèi)，否則，將會(huì)由于合模誤差影響塑件精度。</p><p>　?。?）分型面應(yīng)盡量選擇不在影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整 由于分型面處不可避免地要在塑件上留有飛邊和拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免影響塑件外觀。</p><p>　　

56、（4）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 為此應(yīng)盡量使分型面與充模時(shí)型腔料流末端重合，以利于排氣。</p><p>　　（5）分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) 注射成型時(shí)所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。</p><p&g

57、t;　　綜合以上因素塑料盆的分型面選擇在最大輪廓處,取塑料盆上邊沿處.取該處分型面簡(jiǎn)單，模具也簡(jiǎn)單，也可以脫模順利。</p><p>　　3.2 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔。</p><p>　　一般確定型腔數(shù)目有以下幾種方法：</p><p>　　按注射機(jī)的最大注射量確定型

58、腔個(gè)數(shù)n；</p><p>　　按注射機(jī)額定鎖模力確定型腔個(gè)數(shù)n；</p><p>　　按制品的精度要求確定型腔個(gè)數(shù)n；</p><p>　　按經(jīng)濟(jì)性確定型腔個(gè)數(shù)n。</p><p>　　型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：</p><p>　?。?）塑件的尺寸精度；</p><p>　　

59、（2）模具制造成本；</p><p>　?。?）注塑成型的生產(chǎn)效益；</p><p>　　該塑件屬于大批量生產(chǎn)，精度要求一般，塑件尺寸適中，故有以下兩種方案：</p><p>　?。?）.一模一腔——模具尺寸小，生產(chǎn)效率較低。</p><p>　?。?）.一模兩腔——模具尺寸適中，生產(chǎn)效率較高。</p><p><

60、;b>　　故選用方案（1）。</b></p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指塑件熔體由注射機(jī)噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道，其作用是將塑件熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理與否將直接影響塑件的質(zhì)量、成型工藝.澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng).&

61、lt;/p><p>　　澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口及冷料穴。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理,對(duì)注射成型過(guò)程和塑件質(zhì)量都有影響,因此設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題:</p><p>　　(1)應(yīng)考慮成型塑料的工藝特性。如成型塑料熔體的流動(dòng)性，對(duì)壓力、溫度的敏感性，塑料溶體的收縮性、分子取向等性能。</p><p>　　(2)澆口位置、數(shù)量的設(shè)計(jì)要有利于熔體的流動(dòng)，避免產(chǎn)生湍流、

62、渦流、噴射等現(xiàn)象，有利于排氣；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)先分析熔接痕的位置及對(duì)塑件質(zhì)量的影響。</p><p>　　(3)應(yīng)盡量縮短溶體到型腔的流程，以減少壓力損失。</p><p>　　(4)避免高壓熔體對(duì)型芯和嵌件的沖擊，以防止型芯的變形或嵌件的位移。</p><p>　　(5)盡量減少澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生，減少原材料的損耗。</p><p>　　（6）

63、澆口的位置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。</p><p>　　其中澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位,由于該塑件對(duì)側(cè)壁有外觀要求,故可設(shè)計(jì)以下兩種方案：</p><p><b>　　(一)側(cè)澆口</b></p><p>　　一般開(kāi)設(shè)在模具的分型面,從塑件的邊沿進(jìn)料,故又稱為邊緣澆口, 它是澆口種類中使用最多的一種，因而又稱普通澆口，其澆口截面形狀

64、一般為矩形, 由于側(cè)澆口的尺寸一般都較小，所以截面形狀與壓力、熱量損失的關(guān)系可忽略不計(jì)。矩形澆口的長(zhǎng)一般為0.5～3mm，寬為1.5～5mm，澆口深為0.5～2mm。側(cè)澆口的形狀簡(jiǎn)單,加工方便,特別是一模多腔的澆注系統(tǒng),使用這種澆口非常方便,同時(shí)去除澆注系統(tǒng)冷凝料比較方便. 但是對(duì)于殼形塑件，采用這種澆口不易排氣，還容易產(chǎn)生熔接痕、縮孔等缺陷。注射時(shí)壓力損失較大，保壓補(bǔ)縮作用比直澆口要小。</p><p><

65、;b>　?。ǘc(diǎn)澆口</b></p><p>　　點(diǎn)澆口，又叫橄欖形澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形截面澆口，如果點(diǎn)澆口開(kāi)得太大，在開(kāi)模時(shí)，澆口中的塑料很難被拉斷，而且，制品受到澆口處塑料的拉力，其應(yīng)力會(huì)影響塑件的形狀。另外，如果點(diǎn)澆口的錐度太小，開(kāi)模時(shí)，澆口中塑料在何位置拉斷難以確定，會(huì)使制品外觀不良。壓力損失較大，對(duì)塑件的成型不利，也要求提供較高的注射壓力。模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般要采

66、用三板式模具（雙分型面模具），才能順利脫模, 對(duì)于大型塑件或易于變形塑件，采用一個(gè)點(diǎn)澆口易產(chǎn)生翹曲變形。</p><p>　　總上所述:選擇側(cè)澆口最為合適.</p><p>　　3.4 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　從模具中推出塑件及澆注系統(tǒng)凝料的機(jī)構(gòu)為推出機(jī)構(gòu),在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。</p><p>　?。?）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)

67、盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。所以在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開(kāi)模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。</p><p>　　（2）保證塑件不因推出而變形損壞為了保證塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡

68、量避免推力點(diǎn)作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出.從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。</p><p>　　（3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過(guò)程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。</p><p>　?。?）良好的塑件外觀推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾

69、面，對(duì)于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　?。?）合模時(shí)的正確復(fù)位設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。</p><p>　　由于該塑件澆注時(shí)采用了側(cè)澆口,屬于分型面注射模,且塑件結(jié)構(gòu)對(duì)稱,故有以下兩種方案：</p><p><b>　　(一)推板推出機(jī)構(gòu)

70、</b></p><p>　　推件板頂出特點(diǎn)是頂出力均勻、力量大、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn).推板推出機(jī)構(gòu)主要用于支撐面很小的殼類塑件。另外，在不允許留有推桿痕跡的情況下。在使用推件板時(shí)：應(yīng)注意推件板在頂出過(guò)程中必須處于被導(dǎo)向狀態(tài)，通?？繉?dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)大于推件板的頂出距離。為減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.25mm間隙。</p><p><b>　　(二)推桿推出機(jī)

71、構(gòu)</b></p><p>　　推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最常用的一種形式，具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。推桿直接與塑件接觸，開(kāi)模后將塑件推出。推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。綜合可知選擇推桿推出機(jī)構(gòu).&

72、lt;/p><p>　　3.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　冷卻系統(tǒng)對(duì)溫度的控制直接影響塑件的尺寸精度、形狀精度、力學(xué)性能及表面質(zhì)量,模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射時(shí)間的66%左右，它體現(xiàn)著模具溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)率的影響。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為左右，塑件從型腔中取出的溫度在以下。熔體在成型時(shí)釋放的熱量約有5%以輻射、對(duì)流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需由冷卻介質(zhì)帶走，否則，由于反

73、復(fù)注入的高溫熔體帶來(lái)的熱量將使模具的溫度升高。為保持模溫恒定，在每一循環(huán)中，必須有冷卻系統(tǒng)把熔體是熱量帶走。根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于3根都是可行的。這樣做同時(shí)可實(shí)現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。根據(jù)書上的經(jīng)驗(yàn)值取4根，在本次設(shè)計(jì)中采用4根就可以滿足要求。另外，模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)同時(shí)遵循：</p><p><b>　　冷卻系

74、統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　?。?） 冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)，這是為了保證足夠的空間來(lái)布置冷卻回路。冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)與脫模機(jī)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，以獲得良好的冷卻效果。</p><p>　　（2） 合理確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔的距離。冷卻管道的直徑與間距直接影響模溫的分布。冷卻管道間距布置應(yīng)合理，保證型腔表面溫度分布均勻；冷卻管道孔分別道各處型腔表面的距離相等。

75、</p><p>　?。?） 降低進(jìn)出口溫差。冷卻系統(tǒng)兩端進(jìn)出口溫差小，有利于型腔表面溫度分布。通?？赏ㄟ^(guò)改變冷卻管道的排列形式來(lái)降低進(jìn)出口水溫差，同時(shí)可以減少冷卻回路的長(zhǎng)度。一般精密模具的進(jìn)出水溫差在C，普通模具不應(yīng)超過(guò)C</p><p>　?。?） 澆口處加強(qiáng)冷卻。塑料熔體充模時(shí)，經(jīng)過(guò)澆口的剪切、摩擦使熔體的溫度升高，同時(shí)也使?jié)部诟浇臏囟忍岣?。一般?lái)說(shuō)，離澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此在澆口

76、附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常是將冷卻回路的入口設(shè)在澆口附近，使?jié)部谠谳^低的水溫下冷卻。</p><p>　?。?） 應(yīng)避免將冷卻水道開(kāi)設(shè)在塑件熔接痕處，并注意干涉及密封等問(wèn)題。當(dāng)采用多點(diǎn)進(jìn)料或型腔較復(fù)雜時(shí)，多股料流匯合處將產(chǎn)生熔接痕。該處的溫度通常較其他位置要低，為不使熔體溫度進(jìn)一步降低，保證融合處的質(zhì)量，應(yīng)盡量步在這些部位開(kāi)設(shè)冷卻管道。</p><p>　?。?） 冷卻水道應(yīng)便于加工和清理。為了

77、便于加工和操作，進(jìn)出水管接頭應(yīng)盡量設(shè)在模具同一側(cè)，并在注射機(jī)背面，同時(shí)水管接頭處應(yīng)密封，以免漏水。</p><p>　　該塑件外表面質(zhì)量要求較高,生產(chǎn)批量大，故在定模設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可.</p><p>　　3.6 確定標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸</p><p>　　注塑模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555

78、——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸B×L為（630mm×630mm）～（1250mm×2000mm）。中小型注射模架按結(jié)構(gòu)可分為基本型和派生型.基本型有A1,A2,A3,A4.派生型有P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9;按導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝形式可分為正裝和反裝.基本型模架用于單分型面,派生型P1-P4用

79、于點(diǎn)澆口.由于該塑件有推件板推出,故選擇P2型模架.由于先分析大體結(jié)構(gòu)尺寸，再采用Pro/E Wildfire 3.0進(jìn)行設(shè)計(jì)，故模架采用2P生產(chǎn)廠家SA型摸架。結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p>　　第四章 注塑機(jī)的設(shè)備選擇</p><p>　　4.1 注塑機(jī)的分類</p><p>　　注塑機(jī)又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形

80、狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。不同的注射成型設(shè)備的要求及其裝置配置是不同的。用于注射成型的設(shè)備有：通用注射機(jī);熱固性塑料注射機(jī)；特種注射成型工藝用注射機(jī)等類別。注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法.常用的有: </p><p>　?。?）按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,角式。</p><p>　?。?）按注射裝置分類，可以分為以下三類：螺桿式、柱塞式、螺桿預(yù)塑化型。&

81、lt;/p><p>　?。?）按照鎖模裝置分類，可以分為以下兩類：直壓式、肘拐式。</p><p>　　此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。</p><p>　　4.2 注塑機(jī)的主要參數(shù)</p><p>　　注射模具是安裝在注射機(jī)上的。在設(shè)計(jì)注射模時(shí)，必須了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格（基本參數(shù)），正確處理好注射模與注射機(jī)的關(guān)

82、系，才能設(shè)計(jì)出合乎要求的模具。注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開(kāi)合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).</p><p>　　(1) 公稱注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.</p><p>　　(2) 注射壓力；為了

83、克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力.</p><p>　　(3) 注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度.</p><p>　　(4) 塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化

84、能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期.</p><p>　　(5) 鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi).</p><p>　　(6) 合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開(kāi)距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.</p&

85、gt;<p>　　(7) 開(kāi)合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開(kāi)模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停.</p><p>　　(8) 空循環(huán)時(shí)間；在沒(méi)有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間.</p><p>　　4.3 選擇注塑機(jī)</p><p>　　(

86、1)按照前面提供的方法查詢模塑件的質(zhì)量屬性，得其體積為V=131.4cm3 ,質(zhì)量m=118.4g.</p><p>　　(2) 模具所需鎖模力的計(jì)算</p><p>　　式中 F——鎖模力，N</p><p>　　A——制品和流道在分型面上的投影面積之和，㎡</p><p>　　p——型腔的平均計(jì)算壓力，Pa,一般取20～40 Mpa;&

87、lt;/p><p>　　制品和流道在分型面上的投影面積之和為 </p><p>　　A=140×50=7000=72，pm=25Mpa,故</p><p>　　F=70××25×=175kN</p><p>　　(3) 最大注射壓力計(jì)算</p><p><b>　　Pmax

88、≧kpo</b></p><p>　　式中 Pmax——最大注射壓力</p><p>　　K——安全系數(shù)，通常取K=1.25～1.4;</p><p>　　Po——成型時(shí)所需的注射壓力，在實(shí)際生產(chǎn)中，Po大致在70～100Mpa范圍內(nèi)。故Pmax=1.4×70=98Mpa。 </p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本等

89、各方面的計(jì)算，考慮經(jīng)濟(jì)因素，該模具的設(shè)計(jì)采用一模四腔。另外從實(shí)際注射量應(yīng)在額定注射量的20%～85%之間考慮，結(jié)合上面的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為SZ-300/160。</p><p>　　4.4 注塑機(jī)的校核</p><p>　?。?） 注射壓力的校核</p><p>　　注射壓力的校核是額定注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足該塑件成型的需要，塑件成型所需要的壓力是由注射

90、機(jī)的類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性和模具結(jié)構(gòu)等因素決定的。</p><p>　　聚乙烯的注射壓力為98Mpa,預(yù)選注塑機(jī)為 SZ-300/160 該注塑機(jī)的注射壓力為150MPa,所以該注塑機(jī)滿足材料的注塑要求.</p><p>　?。?）最大注射量的校核</p><p>　　為了保證注射成型的正常進(jìn)行，塑料制品連同澆道凝料及飛邊在內(nèi)德質(zhì)量一般不應(yīng)超過(guò)注射機(jī)最大注射量的

91、80%。</p><p>　　因采用 SZ-300/160 型注塑機(jī),理論注射量為300,而模塑件的總體積為129.6,注塑機(jī)滿足要求.</p><p>　?。?） 鎖模力的校核</p><p>　　當(dāng)高壓塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，使模具沿分型面漲開(kāi)。該壓力等于制品與澆注系統(tǒng)在垂直于鎖模方向的分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體的壓力。作用在這個(gè)面積

92、上的總力，應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。</p><p>　　在3.2中計(jì)算得鎖模力為175KN,而SZ-300/160 該注塑機(jī)的鎖模力160KN, 所以該注塑機(jī)不能滿足材料的注塑要求.</p><p>　　由于該注塑機(jī)的最大鎖模力不能滿足要求；所以以下的塑化能力﹑模具厚度﹑開(kāi)模行程﹑模具安裝尺寸就不用在校核了，必須從新選擇注塑機(jī)。查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)

93、主要技術(shù)參數(shù)表可選取SZ-10000/1600,主要技術(shù)參數(shù)如下。</p><p>　　國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ-10000/1600技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　第五章 成型零件設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　5.1 成型零件工作尺寸計(jì)算</p><p>　　成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件

94、的精度。成型零件中與塑件接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸,稱為工作尺寸,它包括型腔深度與型芯高度尺寸、型腔和型芯徑向尺寸、成型零件中心距.通過(guò)對(duì)塑件尺寸公差的分析，該塑件尺寸精度等級(jí)為一般精度，故選取模具制造公差為零件公差的1/4，模具磨損系數(shù)為0.5。模具工作部分尺寸計(jì)算過(guò)程為：</p><p>　　圖5-1 塑件零件圖</p><p>　?。?）型腔尺寸計(jì)算:</p>&

95、lt;p>　　其中 —塑件外形尺寸 S—塑件的收縮率 x—磨損系數(shù)</p><p>　　—模具制造公差 —塑件公差</p><p>　　查有關(guān)資料可知140的公差=0.018，60的公差=0.013</p><p>　　140型腔長(zhǎng)度尺寸：</p><p>　　=［(1+0.005)×140-0.5×

96、0.018]+0.018/3</p><p>　　=140.591+0.006</p><p>　　50型腔寬度尺寸：</p><p>　　=[(1+0.005)×50-0.5×0.013]+0.13/3</p><p>　　=50.24+0.04</p><p>　　（2）型腔深度尺寸計(jì)算<

97、;/p><p>　　其中 —塑件高度尺寸 S—塑件的收縮率 x—磨損系數(shù)</p><p>　　—模具制造公差 —塑件公差</p><p>　　查有關(guān)資料可知10的公差=0.006</p><p>　　20 型腔深度尺寸 ：</p><p>　　=[(1+0.005)×10-2/3×0.0

98、06]+0.006/3</p><p>　　=9.81+0.002</p><p>　?。?）型芯徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　其中 —外形尺寸 S—塑件的收縮率 x—磨損系數(shù)</p><p>　　—模具制造公差 —塑件公差</p><p>　　查有關(guān)資料可知138=140-2的公差=0.018，&

99、lt;/p><p>　　48=50-2的公差=0.013</p><p>　　118 型芯徑向尺寸：</p><p>　　=[(1+0.005)×138+0.5×0.015]-0.018/3</p><p>　　=138.69-0.006</p><p>　　58 型芯徑向尺寸：</p>

100、<p>　　=[(1+0.005)×48+0.5×0.013]-0.013/3</p><p>　　=48.25-0.004</p><p>　　(4)型芯高度尺寸計(jì)算：</p><p>　　其中 —高度尺寸 S—塑件的收縮率 x—磨損系數(shù)</p><p>　　—模具制造公差 —塑件公差</

101、p><p>　　查有關(guān)資料可知8=10-2的公差=0.006, </p><p>　　18 型芯高度尺寸：</p><p>　　=[(1+0.005)×8+0.5×0.006] -0.006/3</p><p>　　=8.043-0.002</p><p>　　5.2成型零件的設(shè)計(jì)</p>

102、<p>　　本節(jié)通過(guò)PRO/E MOLDESIGN 模塊來(lái)進(jìn)行模具成型零件的設(shè)計(jì).</p><p>　　5.2.1設(shè)置收縮率</p><p>　　根據(jù)第一章塑件收縮率的分析，確定收縮率為0.005。方式為按比例收縮</p><p>　　5.2.2 創(chuàng)建毛坯工件</p><p>　　模具毛壞的尺寸大小取決于零件模型的大小，同時(shí)還

103、可以參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模架上動(dòng)模板和定模板的厚度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。參考該塑件的尺寸確定毛壞尺寸為：</p><p>　　340×240×80。</p><p>　　5.2.3 設(shè)計(jì)分型面</p><p>　　此塑件接線盒模具運(yùn)用PRO/E3.0中的復(fù)制分型面（復(fù)制接線盒內(nèi)形）和拉伸分型面（主分型面），通過(guò)合并分型面，完成分型面設(shè)計(jì)。</p>&

104、lt;p>　　圖5-3 創(chuàng)建合并分型面</p><p>　　5.2.4 創(chuàng)建模具體積塊</p><p>　　在分型面創(chuàng)建完成后，再以分型面為界線將毛胚工件分割為新的模具體積塊，即為動(dòng)模和定模(無(wú)質(zhì)量的空心體積)。</p><p>　　分割后所得的模具體積塊如下：</p><p>　　圖5-4 定模塊

105、 圖5-5動(dòng)模塊</p><p>　　5.2.5 創(chuàng)建模具元件</p><p>　　模具體積塊創(chuàng)建完成后，這時(shí)所得到的體積塊是由若干面圍成的三維區(qū)域，并不是實(shí)體。因此下一步要在體積塊基礎(chǔ)上建立實(shí)體的型腔組件。抽取模具體積塊以生成模具元件，抽取完畢后模具元件即成為功能齊全的Pro/E零件。</p><p>　　5.2.6 流道與澆口設(shè)計(jì)主</

106、p><p>　　流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度,主流道的大小直接影響熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。</p><p>　　圖5—6主流道與澆口</p><p>　　5.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　注射模導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)，主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大

107、部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確配合和可靠地分開(kāi)，以避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。該塑件簡(jiǎn)單不需設(shè)置專門的定位機(jī)構(gòu)，只需設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)柱之間的間隙配合來(lái)保證模具的對(duì)合精度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。</p><p&

108、gt;　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則:</p><p>　　（1)導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離。</p><p>　　（2)導(dǎo)柱一般設(shè)在有型芯的一邊，便于保護(hù)型芯不受損壞;導(dǎo)柱設(shè)在定模一邊，便于脫模。</p><p>　?。?)導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出6～8mm，以保證在導(dǎo)柱伸入導(dǎo)套后型芯才進(jìn)入型腔，從而避免型芯與型腔相碰而損壞。

109、</p><p>　?。?)為使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端面也應(yīng)有倒角。</p><p>　?。?)導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度，多采用20低碳鋼滲碳淬火處理。導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合部分的表面粗糙度為</p><p>　　5.4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b&

110、gt;</p><p>　　導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式有帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。有時(shí)為了減少導(dǎo)柱和導(dǎo)柱孔之間的摩擦，在導(dǎo)柱的工作部分設(shè)置儲(chǔ)油槽來(lái)儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑。由模架800×8000，查有關(guān)數(shù)據(jù)可知導(dǎo)柱直徑為，臺(tái)階圓，臺(tái)階高度10mm,儲(chǔ)油槽寬度4mm,導(dǎo)柱前端錐形長(zhǎng)度為5mm，錐度為。導(dǎo)柱采用20號(hào)鋼滲碳或T8A鋼，淬硬50～55HRC，配合段粗糙度值為，非配合段粗糙度值為，其長(zhǎng)度按模具尺寸決定

111、。</p><p><b>　　2.導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化，常見(jiàn)有帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套.這里選擇有肩導(dǎo)柱。導(dǎo)套采用20號(hào)鋼滲碳或T8A鋼，淬硬50～55HRC，外表面粗糙度值為，內(nèi)表面粗糙度值為，長(zhǎng)度由設(shè)計(jì)的模具尺寸決定。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)示意圖如下</b><

112、;/p><p>　　導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱的配合是H7/f7,外圓與模板的配合是H7/m6，臺(tái)階與模板沒(méi)配合，臺(tái)階起到固定作用，與模板的間隙是1mm。</p><p>　　5.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　排氣槽是為模具型腔中的氣體排出而在模具上開(kāi)設(shè)的通氣槽或通氣孔。 排氣是注射模設(shè)計(jì)中一個(gè)主要問(wèn)題。塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出強(qiáng)及流

113、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。在注射成型過(guò)程中，熔體注入型腔時(shí)。必須將型腔中的空氣和從熔體中溢出的揮發(fā)性氣體順利排出型腔，否則會(huì)影響塑件質(zhì)量。排氣方式通常有：利用分型面排氣，利用活動(dòng)零件之間的間隙排氣，開(kāi)設(shè)排氣槽等。</p><p>　　如果排氣槽設(shè)計(jì)的不合