掛鉤底座注塑模具設(shè)計【塑料掛鉤底座注塑模具設(shè)計】,塑料掛鉤底座注塑模具設(shè)計,掛鉤,底座,注塑,模具設(shè)計,塑料 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題目：掛鉤底座注塑模具設(shè)計 系 別 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 導(dǎo) 師 年 月 日 題　目 掛鉤底座注塑模具設(shè)計 姓　名 學(xué)　號 一、本課題的研究目的和意義 目的：以社會實際產(chǎn)品為課題，真題假做，設(shè)計一副能夠生產(chǎn)所給的塑件、結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量的塑料模具，能熟練使用PROE、AUTOCAD等繪圖軟件。使學(xué)生在塑料結(jié)構(gòu)設(shè)計、塑料成型工藝分析、塑料模具數(shù)字化設(shè)計、塑料模具零件的選材、熱處理、塑料模具零件的制造，以及資料檢索、英文翻譯等方面獲得綜合訓(xùn)練，為縮短工作適應(yīng)期奠定堅實的基礎(chǔ)。 意義：隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)廣泛應(yīng)用，對塑料模具的需求日益增加，塑料模在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 二、本課題的主要研究內(nèi)容（提綱） 1、 對實體進行測量，自行設(shè)計出掛鉤底座的三維及CAD二維模型 2、 塑件成型工藝性（產(chǎn)品原材料、結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面質(zhì)量的）分析； 3、 計算塑件的體積和質(zhì)量（包括初選注射機型號）； 4、 塑件注射工藝參數(shù)的確定； 5、 利用PROE軟件生成模具的開模效果圖 6、 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 （1）確定分型面及型腔數(shù)目以及排列方式 （2）選擇合適的模架 （3）澆注系統(tǒng)和澆口位置及澆口形式的確定 （4）冷卻系統(tǒng)的選定 （5）脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 （6）側(cè)向抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7、出模具三維總裝圖、二維裝配圖及各重要零件的CAD圖 8、完成設(shè)計說明書 三、文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展） 1. 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 我國在注塑模技術(shù)開發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從20世紀(jì)80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的注塑模系統(tǒng)。同時，某些高等學(xué)校和科研院所也開始了注塑模系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作，我國注塑模CAD/CAE/CAM研究始于07年代末，發(fā)展較為迅速多年來,我國對注塑模設(shè)計制造技術(shù)及其開發(fā)應(yīng)用十分重視，在“八五”期間,由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進行了國家重點科技攻關(guān)課題“注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)”，并于1996年通過鑒定，部分成果己投入實際應(yīng)用，使我國的注塑模研究和應(yīng)用水平有了較大提高。目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)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、精細化、自動化的方向發(fā)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)營國際化的方向發(fā)展。這對我們新時代的年輕人來說是一個巨大的機會也是一次強大的挑戰(zhàn)。 2.國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 近二十多年間，國外注塑模技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代許多研究者對一維流動進行了大量研究，由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測等領(lǐng)域。80年代中期注塑模進入實用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1.澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2.美國PTC公司的Pro/Engineer 軟件；3.美國UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系統(tǒng)等等.這些先進軟件的熟練掌握極大地促進了國外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來的一段時間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長壽命模具的方向發(fā)展。 3.綜述： 參閱了多本資料書籍，注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 ,世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的50%以上。注塑成型能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品 ,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式 ,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法，一般需要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和修模才能正式投入生產(chǎn) ,這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長 ,生產(chǎn)成本增加 ,而且難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。要解決這些問題,必須以科學(xué)分析的方法 ,研究各個成型過程的關(guān)鍵技術(shù),為實現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高企業(yè)的競爭能力 ,必須進行注塑模具設(shè)計與制造，及成型過程分析的CAD/CAM/CAE集成技術(shù)的研究。國外注塑模CAD/CAM/CAE 技術(shù)研究的成果有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM 技術(shù)能使設(shè)計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料節(jié)省7% 注塑模計算機模擬技術(shù)正朝著與CAD/CAE無縫整體集成化方向發(fā)展 ,注塑CAD所構(gòu)造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模CAE技術(shù)提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息,注塑模 CAE的目標(biāo)是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析,為塑料制品的設(shè)計、材料選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學(xué)依據(jù) ?，F(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG等；結(jié)構(gòu)分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有MoldFlow等；數(shù)控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等?？傮w說來，國內(nèi)的模具設(shè)計與制造技術(shù)與發(fā)達國家相比有很大的差距，這也是中國現(xiàn)在只是制造大國而非制造強國的主要原因之一。 四、擬解決的關(guān)鍵問題 1、 塑件成型工藝性（產(chǎn)品原材料、結(jié)構(gòu)、尺寸精度、表面質(zhì)量的）分析 2、 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）確定分型面及型腔數(shù)目及型腔的排布 （3）澆注系統(tǒng)和澆注口位置的確定 （4）脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 （4）側(cè)向抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 五、研究思路和方法 1、根據(jù)塑件制品分型面的設(shè)計與選擇原則，分型面應(yīng)該設(shè)計在零件截面最大的部位，且不影響零件的外觀。盡量在開模時使塑件包緊在動模型芯一側(cè)，留在動模側(cè)，從而使模具的結(jié)構(gòu)變得簡單。 同時，考慮到掛鉤底座上各孔間的距離，為了方便其加工，選擇以鑲件的形式來配合完成。 2.根據(jù)塑件的實際結(jié)構(gòu)，采用一模兩腔的排布方式。 3、 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道。澆口形式有直澆口、側(cè)澆口、點澆口和潛伏式澆口等，據(jù)分析，側(cè)澆口通常開設(shè)在型腔側(cè)邊，是一種廣泛應(yīng)用于單分型面多模腔普通澆注系統(tǒng)的澆口形式，適用于各種塑料，所以本次設(shè)計選用側(cè)澆口較為合理。 4、出機構(gòu)的選用是為了保證制件在頂出時不受損壞以及制件的外觀。在設(shè)計時必須正確分析制件對模具的黏附力的大小和作用位置，以及選用合適的脫模方式和恰當(dāng)?shù)耐瞥鑫恢?，使制件平穩(wěn)脫出。同時推出時應(yīng)盡量使制件外表面不留痕跡。推出機構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè)，機構(gòu)簡單、動作簡單，合模時能正確復(fù)位。根據(jù)本次采用的是一模兩腔以及制件的結(jié)構(gòu)特點、推出的要求，所以優(yōu)先采用推桿推出。 考慮到推桿加工的問題，以及零件的壁厚問題，可以采用階梯型圓形推桿。 5、通過查閱相關(guān)手冊，測抽芯結(jié)構(gòu)的類型有以下幾種： 1、彎銷側(cè)抽芯機構(gòu) 2、斜導(dǎo)槽側(cè)抽芯機構(gòu) 3、齒輪齒條側(cè)抽芯機構(gòu) 4、液壓或氣動側(cè)抽芯機構(gòu) 5、斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu) 6、斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu) 其中，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)是應(yīng)用最為廣泛的也是相對方便實行的一種，本次設(shè)計可以選用斜導(dǎo)柱式側(cè)抽芯機構(gòu)。 六、本課題的進度安排 1.搜集資料寫開題報告。 第1周第2周 2. 掛鉤底座的三維建模。 第3周第4周 3.凸凹模型面設(shè)計。 第5周第6周 4.注塑模具系統(tǒng)設(shè)計。 第7周第8周 5.繪制圖紙撰寫畢業(yè)論文。 第9周 第12周 7、 參考文獻 [1] 編委會. 中國模具設(shè)計大典[Z]. 江西科學(xué)技術(shù)出版社出版，2003.1 [2]宋玉恒. 塑料注射模具設(shè)計實用手冊［K］. 北京：航空工業(yè)出版社，1998 [3] 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New York :Harold . 2002.4 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系 主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 6 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 題目：塑料掛鉤底座注塑模具設(shè)計 系 別： 機電信息 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： B100205 學(xué) 生： 郭滿滿 學(xué) 號： B10020507 指導(dǎo)教師： 王 麗 君 2014年5月 基于塑料掛鉤底座注塑模具設(shè)計 摘 要 本課題主要是針對掛鉤底座的模具設(shè)計，通過對塑件工藝、結(jié)構(gòu)等方面進行分析和比較，最終設(shè)計出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)結(jié)合具體情況對注塑模的澆注系統(tǒng)、模具成型部分、頂出機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等個方面進行詳細的設(shè)計。通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。在設(shè)計時主要采用了應(yīng)用Pro/e軟件對掛鉤底座制品進行了零件造型；使用CAD對掛鉤底座進行模具設(shè)計。主要完成了對掛鉤底座的工藝結(jié)構(gòu)分析；塑件體積和重量的計算；注塑模的結(jié)構(gòu)型式確定，澆注系統(tǒng)設(shè)計，推出機構(gòu)的設(shè)計，型腔和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計，模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算，并按照比例繪制一張總裝配圖。 針對掛鉤底座的具體結(jié)構(gòu)，該模具是設(shè)計重點是在澆注系統(tǒng)及分型面的設(shè)計方面。模具采用一模兩腔的單分型面點側(cè)澆口進澆。其優(yōu)點在于模具結(jié)構(gòu)簡單，提高制造精度，節(jié)約材料，大大提高了生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟利益。 關(guān)鍵詞：掛鉤底座，注塑模，Pro/e Based on the hook base injection abrasive tool design Abstract This topic mainly aimed at the base of the hook to the mold design, through the process and structure analysis and comparison, the final design out a pair of injection mold. The subject from the product structure craft, specific die structure combined with the specific circumstances of the gating system of injection moulds, mold molding part and ejection mechanism, cooling system and other aspects in detail design. Through the whole design process shows that the mould can achieve the plastic parts required processing technology. Mainly used in the design of the application of Pro/e software on the hook base products parts modelling; Using CAD to hook base for mold design. Main completed on the base of the hook to process structure analysis; Plastic pieces of volume and weight calculation; Injection mold structure to determine, gating system design, launch mechanism design, the structure design of the cavity and core mold the calculation of heating and cooling systems, and according to the proportion to draw a general assembly drawing. According to the specific structure of peg base, the mold design is key is in the gating system and the parting surface design. Mould with one module and two cavities single parting surface side of the gate into the water. Its advantage is that the mould structure is simple, improve the manufacturing accuracy, saving materials, greatly improves the production efficiency and economic benefits. Key words: hook base, injection mold, Pro/e I 目 錄 1 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 模具的發(fā)展 1 1.3 本設(shè)計研究的主要內(nèi)容 1 1.4 畢業(yè)設(shè)計的意義 2 2 成型工藝分析 3 2.1 塑件形狀 3 2.2 ABS材料分析 3 2.3 塑料成型工藝性能分析 4 2.4 塑件尺寸精度分析 4 2.4.1 塑件的表面質(zhì)量分析 5 2.4.2 塑件的表面粗糙度分析 5 2.5 結(jié)構(gòu)工藝性分析 5 3 成型設(shè)備的選擇 7 3.1 注射機的分類 7 3.2 注塑機的基本結(jié)構(gòu)與功能 7 3.3 注塑機類型的選用以及相關(guān)參數(shù)的校核 8 3.3.1 估算塑件體積 8 3.3.2 凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算 9 3.3.3 注塑機型號的選擇 9 3.3.4 注射機相關(guān)參數(shù)的校核 10 4 掛鉤底座注塑模具的設(shè)計 12 4.1 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計 12 III 4.1.1 分型面的選擇 12 4.1.2 排氣糟的設(shè)計 12 4.2 塑件成型方案的確定 13 4.2.1 型腔數(shù)目的對比 13 4.2.2 兩大澆注系統(tǒng)的對比 14 4.2.3 方案的確定 14 4.3 模具腔數(shù)的確定 15 4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 15 4.4.1 確定澆口位置 15 4.4.2 主流道的設(shè)計 16 4.4.3 分流道的設(shè)計 17 4.4.4 冷料穴的設(shè)計 17 4.5 成型零部件設(shè)計 18 4.5.1 型腔徑向尺寸 18 4.5.2 型腔深度 18 4.5.3 型芯徑向尺寸 18 4.5.4 型芯高度 19 4.5.5 型腔的設(shè)計 19 4.5.6 型芯的設(shè)計 20 4.6 模架的選用 21 4.6.1 選購標(biāo)準(zhǔn)模架的優(yōu)點 21 4.6.2 模架的選擇 21 4.6.3 模架與注射機相關(guān)參數(shù)的校核 23 4.7 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 24 4.7.1 導(dǎo)向機構(gòu)的功用 24 4.7.2 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 24 4.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 26 4.8.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計原理 26 I 4.8.2 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 27 4.9 模具材料選擇 28 4.10 模具的裝配 29 4.10.1 模具的裝配順序 29 4.11 模具動作過程 30 5 結(jié) 論 32 參考文獻 34 畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明........................................................................ 35 畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明............................................................................ 36 I 1緒論 1 緒論 1.1 引言 現(xiàn)今我國模具工業(yè)呈現(xiàn)新的發(fā)展特點與趨勢，結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面取得了不少成績，信息社會經(jīng)濟全球化不斷發(fā)展進程，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速方面發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量不斷提高，模具向著信息化、數(shù)字化、精細化，自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化，產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。 隨著汽車、IT電子、航空等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域高速發(fā)展，我國模具行業(yè)日新月異、高技術(shù)含量模具成為“十二五”發(fā)展重點。未來中國將重點發(fā)展高技術(shù)含量模具，模具產(chǎn)品向輕巧、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高質(zhì)量方向發(fā)展。 1.2 模具的發(fā)展 在現(xiàn)代生產(chǎn)制造技術(shù)中，模具的使用很廣泛，模具技術(shù)的水平在很大程度上反映了整個國民經(jīng)濟中的發(fā)展程度，隨著塑料在機械，電子，國防，交通，建筑，通訊，農(nóng)業(yè)，輕工和包裝等各個行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對塑料模具的需求量也日益增加，塑料模具在國民經(jīng)濟中的重要性也就越來越突出，上世紀(jì)90年代，我國塑料技術(shù)的發(fā)展進入了一個全新的階段。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料制品在工業(yè)及日常生活中使用越來越大，因此對塑料模具設(shè)計人員的需求也在逐年的增加。同時對設(shè)計的人員的先進的設(shè)計思維、掌握較多先加工技術(shù)以及加工工藝也是非常必要的。作為學(xué)習(xí)模具專業(yè)的學(xué)生，我們有必須以提高自己的基礎(chǔ)理論為前提，為促進我國模具行業(yè)的發(fā)展而努力，為促進我國工業(yè)提高標(biāo)準(zhǔn)化水平而做出自己的貢獻。 1.3 本設(shè)計研究的主要內(nèi)容 本人設(shè)計的這副模具是塑料成型模具，是生活中比較常見的掛鉤底座注塑成型模具。通過本次設(shè)計，主要完成了以下工作： 39 2成型工藝分析 1、使用PROE軟件對掛鉤底座進行三維造型，并確定選擇一模兩腔的型腔布置方式。 2、進行模具設(shè)計。模具設(shè)計主要包括澆注系統(tǒng)的設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計、成型零部件的設(shè)計、脫模機構(gòu)的設(shè)計，滑塊抽芯機構(gòu)的設(shè)計。 3、用CAD繪制了模具的二維裝配圖，以及型腔、型芯、定模固定板等主要零件。 4、用PROE完成了模具的三維裝配圖。 1.4 畢業(yè)設(shè)計的意義 模具畢業(yè)設(shè)計是模具專業(yè)最為重要的環(huán)節(jié)之一，同時它也是最后的一個關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。它是由學(xué)生過渡到生產(chǎn)的一步，由學(xué)校走向工廠的橋梁。是我們第一次系統(tǒng)地把所學(xué)理論應(yīng)用在實際生產(chǎn)。 通過此次的畢業(yè)設(shè)計制造的各個環(huán)節(jié)有了更加深入明確的了解從而培養(yǎng)和提高設(shè)計的能力。 畢業(yè)設(shè)計的目的有兩個，第一個目的是讓我們掌握模具設(shè)計的基本技能，如繪圖，計算，查閱設(shè)計資料和手冊。熟悉國標(biāo)和各種標(biāo)準(zhǔn)的能力，能夠熟練運用CAD，PROE進行繪圖。第二個目的是了解和掌握模具設(shè)計與制造的工藝，從而獨立的設(shè)計一般的塑料模具，為走出學(xué)校走向社會打下基礎(chǔ)。 2成型工藝分析 2 成型工藝分析 2.1 塑件形狀 在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 掛鉤底座如圖所示，具體尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求一般。 圖2-1 3D視圖 2.2 ABS材料分析 ABS是一種淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，它無毒、無味、吸水率低，具有良好的綜合物理機械性能，具有優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，并且易于加工成型。缺點是耐候性，耐熱性差，且易燃。 ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對密度為1.05，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%～0.7%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為34—38mN/cm。ABS熔體的流動性比PVC和ABS好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。 ? 1、干燥處理：80-90度,2小時。?? 2、熔化溫度：200~240C。 3、模具溫度：50~80C。 4、注射壓力：盡可能地使用高注射壓力。 ???? 5、注射速度：對于較小的澆口使用低速注射，對其它類型的澆口使 用高速注射。典型用途 電氣和商業(yè)設(shè)備（電視、吸塵器的外殼等），器具（冰箱的內(nèi)箱、容器等），空調(diào)的護珊，電話殼體等。 2.3 塑料成型工藝性能分析 1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80-90度,3小時. 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、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?nèi)胨坏确椒ā? 4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)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。 5.塑件壁不宜太厚，應(yīng)均勻，避免有尖角和缺口 2.4 塑件尺寸精度分析 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級確定精度等級。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照塑件的尺寸與公差（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)塑件的使用要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT5級精度。 2.4.1 塑件的表面質(zhì)量分析 掛鉤底座是一個結(jié)構(gòu)簡單，表面要求較高的弧形塑件。產(chǎn)品尺寸為長52.28mm, 寬為26.14mm，壁厚1.0mm。所有尺寸都未標(biāo)注公差，建意采用公差等級MT5。 外觀要求沒有缺陷、飛邊、毛刺，塑料件表面是屬于外觀面，模具表面要求較高，拋光要好，成型特別要注意外觀質(zhì)量。 經(jīng)過以上分析可知，只要在合理的工藝參數(shù)下注射時，成型塑件的質(zhì)量跟性能都能保證。 2.4.2 塑件的表面粗糙度分析 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。 2.5 結(jié)構(gòu)工藝性分析 （1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，根據(jù)文獻[1]，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.5～150/，型芯脫模斜度為30/～1。 （2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計塑件時必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為1～3。掛鉤底座壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為1.0左右。 （3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。 掛鉤底座表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角都足夠大。 （4）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計孔時，應(yīng)盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強度降低，故設(shè)計孔時孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強度和剛度。 3 成型設(shè)備的選擇 3 成型設(shè)備的選擇 3.1 注射機的分類 注塑機又名注射成型機或注射機。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狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式。注塑機能加熱塑料，對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 1、按塑化方式分類 1) 柱塞式塑料注射成型機：它的混煉性很差的，塑化性也不好，要加裝分流梭裝置?，F(xiàn)在已很少使用。 2) 往復(fù)式螺桿式塑料注射成型機：依靠螺桿進行塑化與注射，混煉性和塑化性都很好，現(xiàn)在使用最多。 3) 螺桿——柱塞式塑料注射成型機依靠螺桿進行塑化與依靠柱塞進行注射，兩個過程分開來。 2、按合模方式分類 1) 機械式 2) 液壓式 3) 液壓——機械式? 3.2 注塑機的基本結(jié)構(gòu)與功能 注塑機通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。 （1）注射系統(tǒng) 注射系統(tǒng)的作用：注射系統(tǒng)是注塑機最主要的組成部分之一，一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預(yù)塑柱塞注射式3種主要形式。目前應(yīng)用最廣泛的是螺桿式。其作用是，在注塑料機的一個循環(huán)中，能在規(guī)定的時間內(nèi)將一定數(shù)量的塑料加熱塑化后，在一定的壓力和速度下，通過螺桿將熔融塑料注入模具型腔中。注射結(jié)束后，對注射到模腔中的熔料保持定型。 注射系統(tǒng)的組成：注射系統(tǒng)由塑化裝置和動力傳遞裝置組成。 螺桿式注塑機塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、射咀部分組成。動力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動油缸以及螺桿驅(qū)動裝置（熔膠馬達）。 （2）合模系統(tǒng) 合模系統(tǒng)的作用：合模系統(tǒng)的作用是保證模具閉合、開啟及頂出制品。同時，在模具閉合后，供給予模具足夠的鎖模力，以抵抗熔融塑料進入模腔產(chǎn)生的模腔壓力，防止模具開縫，造成制品的不良現(xiàn)狀。 合模系統(tǒng)的組成：合模系統(tǒng)主要由合模裝置、調(diào)模機構(gòu)、頂出機構(gòu)、前后固定模板、移動模板、合模油缸和安全保護機構(gòu)組成。 （3）液壓系統(tǒng) 液壓傳動系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)注塑機按工藝過程所要求的各種動作提供動力，并滿足注塑機各部分所需壓力、速度、溫度等的要求。它主要由各自種液壓元件和液壓輔助元件所組成，其中油泵和電機是注塑機的動力來源。各種閥控制油液壓力和流量，從而滿足注射成型工藝各項要求。 （4）電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)合理配合，可實現(xiàn)注射機的工藝過程要求（壓力、溫度、速度、時間）和各種 程序動作。主要由電器、電子元件、儀表、加熱器、傳感器等組成。一般有四種控制方式，手動、半自動、全自動、調(diào)整。 （5）加熱/冷卻系統(tǒng) 加熱系統(tǒng)是用來加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機料筒一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測。熱量通過筒壁導(dǎo)熱為物料塑化提供熱源；冷卻系統(tǒng)主要是用來冷卻油溫，油溫過高會引起多種故障出現(xiàn)所以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，導(dǎo)致原料不能正常下料。 （6）潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)是注塑機的動模板、調(diào)模裝置、連桿機鉸等處有相對運動的部位提供潤滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命，潤滑可以是定期的手動潤滑，也可以是自動電動潤滑； （7）安全保護與監(jiān)測系統(tǒng) 注塑機的安全裝置主要是用來保護人、機安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測元件等組成，實現(xiàn)電氣——機械——液壓的聯(lián)鎖保護。 監(jiān)測系統(tǒng)主要對注塑機的油溫、料溫、系統(tǒng)超載，以及工藝和設(shè)備故障進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況進行指示或報警。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3.3 注塑機類型的選用以及相關(guān)參數(shù)的校核 3.3.1 估算塑件體積 根據(jù)第二章中對ABS塑料的性能分析，取制件的平均密度為1.05g/cm3，平均收縮率為0.5﹪。 在PROE軟件中按照1:1畫出三維實體圖，利用PROE分析指令對工件進行體積的計算得圖3—1的數(shù)據(jù)。及體積為5.76cm3，質(zhì)量為6.05g。 圖3—1塑件質(zhì)量屬性 3.3.2 凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算 由于本次設(shè)計采用冷流道側(cè)澆口澆注系統(tǒng)，故凝料在分型面上的投影面積為： =93.28KN 式中： ——塑件及流道凝料在分型面上的投影面積（） ——單個塑件在分型面上的投影面積（） ——冷流道在分型面上的投影面積（） ——模具所需要的鎖模力（N） ——塑料熔體對型腔的平均壓力（MPa） 3.3.3 注塑機型號的選擇 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射體積和鎖模力的計算值，可初選用XS-ZY-300臥式注塑機。其具體參數(shù)如下[14]： 注塑機最大注塑量： 注塑壓力： 螺桿直徑：60mm 鎖模力： 注塑機拉桿間距：400mmx300mm 頂出行程：100mm 最小模厚：285mm 最大模厚：355mm 模板行程：340mm 注塑機定位孔直徑：100 mm 噴嘴球半徑：SR16 3.3.4 注射機相關(guān)參數(shù)的校核 （1）最大注射壓力的校核 掛鉤底座的原料為ABS，所需注射壓力為80～120MPa，而所選注射機壓力為120MPa，所以注射壓力符合要求。 （2） 最大注塑量的校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的80%[15]。所以選用的注塑機最大注塑量應(yīng)滿足： (3—1) 式中： ——注塑機的最大注塑量，； ——塑件的體積，該產(chǎn)品體積為； ——澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品澆注系統(tǒng)體積為； 故最大注塑量符合要求。 （3）鎖模力校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注射機軸向的很大推力，該推力應(yīng)小于注射機額定的鎖模力，或者注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象，即有： (3—2) (3—3) 式中 ： ——注塑機的額定鎖模力；1500kN； ——型腔內(nèi)塑膠熔體在注塑機軸向推力； A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和； P——型腔內(nèi)塑膠熔體的壓力；30Mpa； ——注射壓力； K——壓力損耗系數(shù)，0.2~0.4； 故鎖模力符合要求。 （4）模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核、開模行程校核將在模架確定了在進行，以保證校核的準(zhǔn)確性。 4掛鉤底座注塑模具的設(shè)計 4 掛鉤底座注塑模具的設(shè)計 4.1 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計 4.1.1 分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。定模和動模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： （1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動模部分，由于推出機構(gòu)通常設(shè)置在動模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，這樣有利脫模[15]。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時，為了使塑件留在動模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 （2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 （3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 根據(jù)零件圖結(jié)合以上原則選擇在工件的開口處當(dāng)分型面。根據(jù)CAD設(shè)計——模具型腔功能繪制出分型面二維圖如圖4—1。 圖4—1 分型面 4.1.2 排氣糟的設(shè)計 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出[16]。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會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度下降，甚至充模不滿。 因該模具為中小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無需設(shè)計排氣槽。 4.2 塑件成型方案的確定 根據(jù)塑件外形形狀尺寸及其加工精度要求，此模具設(shè)計關(guān)鍵在于采用什么澆注系統(tǒng)成型，初定注塑模方案如下： 方案一：采用點澆口雙分型面成型，方案草圖如圖4—2上： 方案二：采用側(cè)澆口單分型面成型，方案草圖如圖4—2下： 圖4—2 成型方案草圖-上 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖4—2 成型方案草圖-下 4.2.1 型腔數(shù)目的對比 方案一是是采用一模一腔結(jié)構(gòu)，對于掛鉤底座而言，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較小，采用一模一腔，生產(chǎn)效率不高，成型總周期會變長，浪費生產(chǎn)成本，且點澆口在產(chǎn)品外觀上會存在澆口跡。 方案二是采用一模四腔結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)周期短，效率較高，且采用側(cè)澆口成型，在產(chǎn)品外觀無痕跡。 掛鉤底座模具設(shè)計，綜合以上所述，為了縮短生產(chǎn)周期，降低成本，達到大批量生產(chǎn)，且保證產(chǎn)品外觀無瑕疵，應(yīng)采用方案二。 4.2.2 兩大澆注系統(tǒng)的對比 （1）普通澆注系統(tǒng)優(yōu)點： 1　 模具結(jié)構(gòu)簡單，造價低，維護較簡單。 2　 易于使用，也能很好地滿足某些美觀需求 。 3　 在沖模過程中，對溫度控制要求較低。 （2）普通澆注系統(tǒng)缺點： 1　 原材料浪費較大，生產(chǎn)成本價大。 2　 產(chǎn)生自動化程度不高。 （3）無流道凝料澆注系統(tǒng)的優(yōu)點： 1　 節(jié)約原材料，降低成本 2　 縮短成型周期，提高機器效率。 3　 改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。 4　 不必用三板式模具即可以使用點澆口。 5　 提高自動化程度。 6　 可用針閥式澆口控制澆口封凍。 7　 多模腔模具的注塑件質(zhì)量一致。 8　 提高注塑制品表面美觀度。 （4）無流道凝料澆注系統(tǒng)的缺點： 1　 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，維護費用高。 2　 開機需要一段時間工藝才會穩(wěn)定，造成開價廢品較多。 3　 出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障時，對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進度影響較大。 綜合考慮產(chǎn)品性能及模具結(jié)構(gòu)需要，從流道系統(tǒng)選擇方面考慮，應(yīng)該選擇普通澆注系統(tǒng)。 4.2.3 方案的確定 綜合以上幾點，結(jié)合實際生產(chǎn)要求，決定本次采用方案二作為設(shè)計目標(biāo)。對于前面所提到得產(chǎn)品精度不易保證的問題，將從設(shè)計結(jié)構(gòu)方面對其進行保證，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品滿足實際要求。 4.3 模具腔數(shù)的確定 根據(jù)模具的生產(chǎn)批次為大批量生產(chǎn)，一模單腔產(chǎn)品不可滿足生產(chǎn)要求，故采用一模兩腔成型。根據(jù)單件的體積為，體積較小，按初步選擇的注射機XS-ZY-300額定的注射量為，完全滿足一模兩腔要求。根據(jù)所選的注射機工作平臺尺寸，采用一模兩腔模具結(jié)構(gòu)。平面布局如圖4—3。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖4—3 型腔平面布局 4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)指由注射機噴嘴中噴出的塑膠進入型腔的流動通道。其作用是使塑膠熔體平穩(wěn)有序地填充型腔，并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部分，以獲得組織緊密的塑件。通過比較兩種流道的特點，結(jié)合本次設(shè)計的實際情況，決定采用冷流道澆注系統(tǒng)。 4.4.1 確定澆口位置 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，初步在塑件的側(cè)邊處做為澆口位置，并采冷流道側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。 4.4.2 主流道的設(shè)計 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。 （1）、主流道的尺寸 設(shè)計中選用的注射機為XS-ZY-300臥式注塑機，其噴嘴直徑為3.0，噴嘴球面半徑為16，注口襯套如圖4-4所示。 圖4-4 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套 （2）、主流道襯套的形式 選用如圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。 圖4-5 主流道襯套及其固定形式 （3）、主流道襯套的固定 主流道襯套的固定，使用定位圈壓緊固定方式。 4.4.3 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計中由于塑件排布比較緊湊,且采用側(cè)澆口。如圖所示。 圖4-6 分流道的位置 4.4.4 冷料穴的設(shè)計 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴，儲存制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，但對雙分型面的冷 料穴設(shè)計在定模板底部，在分流道的末端，要保證冷料體積小于冷料穴體積。如上圖4-4所示。 4.5 成型零部件設(shè)計 4.5.1 型腔徑向尺寸 根據(jù)塑件尺寸和技術(shù)要求為未注尺寸公差的為5級，查《塑膠成型加工與模具》表3—3得塑件公差，查《塑膠成型加工與模具》表7－2得模具制造公差應(yīng)為IT11級。查標(biāo)準(zhǔn)公差GB/T 0800.3—1998得模具制造公差。 因此，型腔徑向尺寸分別為。 4.5.2 型腔深度 根據(jù)塑件尺寸26.14mm和技術(shù)要求為未注尺寸公差的為5級，查《塑膠成型加工與模具》表3—3得塑件公差，查《塑膠成型加工與模具》表7－2得模具制造公差應(yīng)為IT11級。查標(biāo)準(zhǔn)公差GB/T 0800.3—1998得模具制造公差。 因此，型腔深度 。 4.5.3 型芯徑向尺寸 根據(jù)塑件尺寸和技術(shù)要求為未注尺寸公差的為5級，查《塑膠成型加工與模具》表3—3得塑件公差，查《塑膠成型加工與模具》表7－2得模具制造公差應(yīng)為IT11級。查標(biāo)準(zhǔn)公差GB/T 0800.3—1998得模具制造公差。 因此，型芯徑向尺寸分別為。 4.5.4 型芯高度 根據(jù)塑件尺寸20.94mm 和技術(shù)要求為未注尺寸公差的為5級，查《塑膠成型加工與模具》表3—3得塑件公差，查《塑膠成型加工與模具》表7－2得模具制造公差應(yīng)為IT11級。查標(biāo)準(zhǔn)公差GB/T 0800.3—1998得模具制造公差。 因此，型腔深度 。 4.5.5 型腔的設(shè)計 在使用一模兩腔結(jié)構(gòu)中，為了提高制造精度，以及模具制造的生產(chǎn)效率，簡化模具結(jié)構(gòu)，在進行型腔設(shè)計時，將型腔設(shè)計成整體式結(jié)構(gòu)。根據(jù)《塑料模具設(shè)計設(shè)計參考資料匯編》表6—11在進行型腔設(shè)計時，應(yīng)該取型腔長160mm，寬100mm，高46.74mm。為了實現(xiàn)冷卻效果，在型腔內(nèi)設(shè)計一條循環(huán)水路，做為冷卻水道。其結(jié)構(gòu)如下圖: 圖4—5 型腔 4.5.6 型芯的設(shè)計 在使用一模兩腔結(jié)構(gòu)中，為了提高制造精度，以及模具制造的生產(chǎn)效率，簡化模具結(jié)構(gòu)，在進行型芯設(shè)計時，將型芯設(shè)計成鑲塊式結(jié)構(gòu)。根據(jù)《塑料模具設(shè)計設(shè)計參考資料匯編》表6—11在進行型腔設(shè)計時，應(yīng)該取型腔長160mm，寬100mm，高48.22mm。為了實現(xiàn)冷卻效果，在型芯內(nèi)設(shè)計一條循環(huán)水路，做為冷卻水道。其結(jié)構(gòu)如下圖: 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖4—6 型腔 4.6 模架的選用 4.6.1 選購標(biāo)準(zhǔn)模架的優(yōu)點 目前，國內(nèi)已經(jīng)有許多標(biāo)準(zhǔn)化得模架形勢提供用戶訂購，選用標(biāo)準(zhǔn)模具有如下優(yōu)點： （1）簡單方便、買來即用、不必庫存。 （2）能使模具成本下降。 （3）簡化了模具的設(shè)計和制造。 （4）縮短了模具生產(chǎn)周期，促進了塑件的更新?lián)Q代 （5）模具的精度和動作可靠性得到保證。 （6）提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修。 4.6.2 模架的選擇 根據(jù)第4—3節(jié)工件的布局情況可得，一模兩腔的排布。根據(jù)下面介紹的模架選擇方法，結(jié)合圖4—7，可以選出模架。 一般模架選擇原則： （1）塑件在分型面上的投影寬須滿足：,尺寸可以稍大，具體視情況而定。 （2）塑件在分型面上的投影長度須滿足：。 （3）頂針板的寬度一般近似等于模具架寬的三分之二左右，標(biāo)準(zhǔn)模架中頂針板的 大小同模架大小已確定好。 （4）后?？虻缀穸纫话愕扔谀＜荛L度的十分之一，盡量不應(yīng)小于這一數(shù)值(比如：模架長600mm，則后?？虻缀穸葹?60mm-70mm) 注意最小值不應(yīng)小于20mm-30mm，保證要求后在標(biāo)準(zhǔn)模架中選取標(biāo)準(zhǔn)值。 （5）前模框底厚度一般可以定為A板厚度的三分之一（比如A板厚度100MM，則 前?？虻缀穸瓤扇?0mm左右） 通常比后?？虻缀穸刃⌒Ｗ⒁庾钚≈狄? 不應(yīng)小于20mm-30mm。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖4—7 模架與模仁的關(guān)系圖 根據(jù)以上原則，結(jié)合自己設(shè)計的工件外形，已知設(shè)計要求，應(yīng)用公式可以求得。根據(jù)這兩個參數(shù)，再對照中小型標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸系列中相應(yīng)參數(shù)就可以確定模架大小和型號了。模架各板得厚度：1）A板尺寸 A板上定模板是固定在成型機射嘴側(cè)的，A板厚度根據(jù)產(chǎn)品高度選取厚度60 mm。2）B板尺寸 B板是動模板又有充當(dāng)彈簧固定板的作用，因此B板的厚度取標(biāo)準(zhǔn)厚度80 mm。3）C板尺寸動模板尺寸為從選定的模架中無所要的尺寸，故對C板得厚度進行相應(yīng)的修改，具體尺寸為70mm。選擇模具LKM—2025—A60—B80—C70。 圖4—8 模架 4.6.3 模架與注射機相關(guān)參數(shù)的校核 （1）模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核。 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長×模具寬<拉桿面積 模具閉合高度校核 其中：Hmin————注塑機允許最小模厚=250mm Hmax————注塑機允許最大模厚=355mm H——————模具閉合高度=260mm 故滿足Hmax＞H＞Hmin。 （2）開模行程校核 注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） (4—3) 式中： ——注塑機移動模板與固定模板之間的最大距離； ——模具閉合厚度； ——塑件脫模需要的頂出距離； ——塑件的厚度； a——取出澆注系統(tǒng)凝料需要的距離。 結(jié)合的校核，可以得出：選擇的注射機與模架結(jié)構(gòu)符合要求 4.7 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 4.7.1 導(dǎo)向機構(gòu)的功用 導(dǎo)向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。 導(dǎo)向機構(gòu)的主要作用有： 定位:合模時維持動定模之間的一定方位，和模后保持模腔的正確形狀。 導(dǎo)向：合模時引導(dǎo)動模按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力 承載：采用推板脫模或三板式模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推板和定模型腔板得重載荷作用。 4.7.2 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 （1） 導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱兩種結(jié)構(gòu)形式，有的導(dǎo)柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減少導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦，小型模具和生產(chǎn)批量小的主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。此次設(shè)計的為小型模具，所以采用帶頭導(dǎo)柱，具體設(shè)計參照GB 4169.4-84。設(shè)計如圖4—9與圖4—10。 圖4—9 導(dǎo)柱三維圖 圖4—10 導(dǎo)柱二維圖 （2） 導(dǎo)套：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套兩種結(jié)構(gòu)形式，帶頭導(dǎo)套軸向固定容易，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，具體尺寸可以參照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計如圖4—11與圖4—12。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖4—11 導(dǎo)套三維圖 圖4—12 導(dǎo)套二維圖 4.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 4.8.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計原理 在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期的約80%，然而，由于各種塑膠的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑膠的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑膠結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其他工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等[10]。 1.低的模具溫度可降低塑件的收縮率。 2.模具溫度均勻、冷卻時間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。 3.對結(jié)晶性聚合物，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，避免后結(jié)晶現(xiàn)象，但是將導(dǎo)致成型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷。 4.隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑膠的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補料時間是有利的。 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量。 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑膠的要求，注射到模具內(nèi)的塑膠溫度為左右，而從模具中取出塑件的溫度約為，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因掛鉤底座使用的塑膠是ABS，要求模溫高，若模具溫度過低則會影響塑膠的流動性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱。 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進行溫度調(diào)節(jié),對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： 1.確定加熱或是冷卻； 2.模溫均一，塑件各部分同時冷卻； 3.采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙。 4.8.2 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻系統(tǒng)的計算較為麻煩，在此只進行簡單的計算，設(shè)在單位時間內(nèi)塑膠熔體凝固時所放出的熱量等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度為。 （1） 冷卻水的體積流量 (4—4) 式中 ——冷卻水的體積流量， W——單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量，按每分鐘注射2次，即； ——單位質(zhì)量的塑料在凝固時所放出的熱量，ABS為； ——冷卻水的密度，； ——冷卻水出口溫度，； ——冷卻水進口溫度，； （2）冷卻水管道直徑 為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查《塑料模具設(shè)計參考資料匯編》[9]表6.13取d=8mm。 （3）冷卻水在管道內(nèi)的流速 大于最低流速1.66m/s，達到湍流狀態(tài)。所以選擇管道直徑合理。 （4） 冷卻管道孔壁和冷卻水之間的傳熱模系數(shù)。 根據(jù)《塑料成型加工與模具》[9]表10-5，取，因此 （5） 冷卻管道的總傳熱面積 (4—5) 式中： （6） 模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù) 從計算結(jié)果看，因塑件中等，單位時間注射量小，所需的冷卻水道也比較小，但一條冷卻水管道對模具來說是不可取的。根據(jù)塑料廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，在生產(chǎn)過程中型芯型腔都必須要設(shè)計小路，因為本套設(shè)計模具結(jié)構(gòu)簡單，模具中等，直接在型芯型腔分別設(shè)計一條循環(huán)水路即可。 4.9 模具材料選擇 （1）滿足工作條件要求，具體的有：耐磨性、硬度、強韌性、疲勞斷裂性、高溫性能、 耐冷熱疲勞性能、耐蝕性 （2）滿足工藝性能要求，具體的有：可鍛性、退火工藝性、切削加工性、氧化、脫碳敏感性、淬硬性、淬透性、淬火變形開裂傾向、可磨削性。 （3）滿足經(jīng)濟性要求 在給模具選材是，必須考慮經(jīng)濟性這一原則，盡可能地降低制造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產(chǎn)材料就不用進口材料。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4.10 模具的裝配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 4.10.1 模具的裝配順序 （1）確定裝配基準(zhǔn)； （2）裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； （3）調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 （4）在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； （5）組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； （6）組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進入系統(tǒng)中； （7）試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。包括： 模具預(yù)熱、筒和噴嘴的加熱、工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整、注塑。 （8）模具的維護 模具在使用過程度中，個別零件部件損壞，那么優(yōu)化設(shè)計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導(dǎo)致使用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報廢。 最后檢查各種配件、附件等零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油的溫度不得超過1000C。 4.11 模具動作過程 開模時，成型機動模側(cè)帶動動定模一起運行，定模與動模分型，在成型機移動側(cè)頂桿的作用下，頂桿頂在推桿墊板上帶動頂出機構(gòu)（推桿，抓料桿，斜銷，復(fù)位桿等）向前運動，把制件頂出。人工或機械手把制件取出后。成型機移動側(cè)頂桿松回，復(fù)位桿在彈簧的作用下帶動推桿固定板往回運動，在確保推出機構(gòu)回位之后，成型機移動側(cè)向前運動，進行合模動作。 圖4—13 模具裝配圖二維圖 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖4—14 模具裝配圖零件明細 結(jié) 論 本論文是關(guān)于掛鉤底座注塑模具的設(shè)