慧魚系列兩端孔的小連桿零件的可調(diào)注塑模具設(shè)計-塑料注射模含UG三維及12張CAD圖-獨家.zip

慧魚系列兩端孔的小連桿零件的可調(diào)注塑模具設(shè)計-塑料注射模含UG三維及12張CAD圖-獨家.zip,系列,兩端,連桿,零件,可調(diào),注塑,模具設(shè)計,塑料,注射,UG,三維,12,CAD,獨家 慧魚系列兩端孔的小連桿零件的可調(diào)注塑模具設(shè)計 摘 要 本論文主要介紹了慧魚零件兩端孔的小連桿塑件的注塑模具設(shè)計過程，以三維設(shè)計軟件為平臺，建立給定產(chǎn)品的三維幾何模型，針對慧魚零件具有系列化的特點進(jìn)行工藝分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行該系列零件的可調(diào)注塑模設(shè)計，使一模能生產(chǎn)一類的系列零件，從而節(jié)約成本。通過對塑件進(jìn)行工藝分析，確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備，在本設(shè)計中，采用ABS塑料注射成型,成型方式為最多一模三腔（1-3腔可調(diào)節(jié)）。根據(jù)注射模具的相關(guān)知識，利用UG軟件對塑件進(jìn)行了實體造型，選擇合適的分型面進(jìn)行三維分模，合理地設(shè)計成型零件。此外，從具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、成型部分的結(jié)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)、注射機(jī)的選擇以及校核，都有詳細(xì)的設(shè)計說明，如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具在正常工作運行的前提下，保證了模具的工作壽命。 關(guān)鍵詞：小連桿；注塑模具；慧魚；可調(diào)；冷卻系統(tǒng)；注射機(jī) Abstract This paper mainly introduces the injection mold design process of the small connecting rod plastic parts with holes at both ends of Huiyu parts. Based on the three-dimensional design software platform, the three-dimensional geometric model of the given product is established. According to the characteristics of Huiyu parts with serialization, the adjustable injection mold design of the series parts is carried out. One mold can produce a series of parts, thereby saving costs. Through the process analysis of the plastic parts, the technological parameters and the molding equipment used are determined. In this design, ABS plastic injection molding is adopted, and the molding method is at most one mold three cavity (1-3 cavity adjustable). According to the related knowledge of injection mold, using UG software to carry out solid modeling of plastic parts, select the appropriate parting surface for three-dimensional parting, reasonably design molding parts. In addition, from the specific mold structure, the casting system of the mold, the structure of the forming part, the design of the demoulding mechanism, the cooling system, the selection and check of the injection machine, all have detailed design instructions, so the structure can ensure that the mold in normal operation under the premise of ensuring the mold life. Key words: small connecting rod; injection mold; fish; adjustable; cooling system; injection machine. I 引 言 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，62%~91%的工業(yè)產(chǎn)品都需要使用模具，特別是機(jī)械設(shè)計、汽車配件、生物醫(yī)學(xué)、軌道交通、電子產(chǎn)品、航空等行業(yè)領(lǐng)域十分突出，因此，模具工業(yè)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的研發(fā)都需要模具的生產(chǎn)。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型的產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低可以作為衡量一個國家的制造水平的重要標(biāo)志之一[1]。自中國加入WTO以來，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步，在經(jīng)濟(jì)全球化的競爭下，我國的技術(shù)人員不斷改革和創(chuàng)新，國內(nèi)的模具制造設(shè)備及機(jī)床也已經(jīng)逐步走向規(guī)?；I(yè)化、國際化的發(fā)展道路，可以預(yù)言，隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位將日益提高，并在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。 注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)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(jī)的固定板上，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)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(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、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(jī)通過注射成型工藝聯(lián)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(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。 塑料模具的設(shè)計不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā)/設(shè)計階段（包括產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計和模具制造）和生產(chǎn)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(chǎn)前，由于設(shè)計人員憑經(jīng)驗與直覺設(shè)計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)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(xué)的H-FLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡稱MPX）。 采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設(shè)計到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機(jī)上對整個注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)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(shè)計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設(shè)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(shè)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(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義[3]。 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 - 1 - 第二章 塑料材料分析 - 2 - 2．1 塑料材料的基本特性 - 2 - 2.2 ABS的注塑工藝參數(shù) - 3 - 第三章 塑件的工藝分析 - 5 - 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 5 - 3．2 塑件尺寸及精度 - 6 - 3．3 塑件表面粗糙度 - 6 - 3．4 塑件的重量 - 7 - 第四章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 - 8 - 4．1注射成型工藝過程分析 - 8 - 4．2 澆口種類的確定 - 8 - 4．3 型腔數(shù)目的確定 - 9 - 4．4 注射機(jī)的選擇和校核 - 9 - 4.4.1 注射量的校核 - 10 - 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 - 11 - 4．4．3、注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 - 11 - 第五章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 13 - 5．1 分型面的設(shè)計 - 13 - 5．2 型腔的布局 - 14 - 5．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 - 15 - 5．3．1 澆注系統(tǒng)組成 - 15 - 5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 - 15 - 5．3．3 主流道的設(shè)計 - 16 - 5．3．4 分流道的設(shè)計 - 17 - 5．3．5 澆口的設(shè)計 - 17 - 5．3．6 流道調(diào)節(jié)柱的設(shè)計 - 19 - 5．3．6 冷料穴的設(shè)計 - 19 - 5．4 注射模的成型零部件設(shè)計 - 20 - 5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 20 - 5．4．2 成型零部件的工作尺寸的計算 - 22 - 5．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 - 23 - 5．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 - 23 - 5．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 - 24 - 5．6．3 推板機(jī)構(gòu)具體設(shè)計 - 24 - 5．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) - 24 - 5．7．1 溫度的調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 - 25 - 5．7．2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則 - 25 - 5．8 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 - 25 - 5.9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 - 27 - 第六章 模具材料的選用 - 28 - 6．1 成型零件材料選用 - 28 - 6．2 注射模用鋼種 - 28 - 總 結(jié) - 29 - 參考文獻(xiàn) - 30 - 致 謝 - 31 - 附錄 - 32 - III 第一章 緒論 塑料成型所用的模具稱為塑料成型模，是用于成型塑料制件的模具，它是型腔模中一種類型。注射成型是根據(jù)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[2]。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)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(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)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。目前，塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入了一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領(lǐng)域，塑料工業(yè)又是一個飛速發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域，世界塑料工業(yè)從20世紀(jì)30年代前后開始研制到現(xiàn)在塑料產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化以及不斷開拓功能塑料新領(lǐng)域，它經(jīng)歷了30年代以前的初創(chuàng)階段、30年代的發(fā)展階段、50-60年代的飛躍發(fā)展階段和70年代至今的穩(wěn)定增長階段。 目前，據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在國內(nèi)外模具工業(yè)中，各類模具占模具總量的比例大致如下：沖壓模、塑料模各占35%~40%,壓鑄模占10%~15%；粉末冶金模、陶瓷膜、玻璃模等其他模具占10%左右，可以看到，未來的必定大幅度地向著以塑代鋼的趨勢發(fā)展。據(jù)研究總結(jié)，我國的塑料成型方法有50種左右。其中最重要的是注塑成型，擠出成型，壓縮成型和中空成型等。它們幾乎占了整個塑料成型的86%；其中注塑成型應(yīng)用最廣，占塑料成型的35%左右。注射成型技術(shù)成型周期短，能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑件，注塑成型的生產(chǎn)效率高、大批生產(chǎn)時成本低、易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等優(yōu)點。 第二章 塑料材料分析 2．1 塑料材料的基本特性 （1） 使用性能 ABS塑膠材料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性耐磨性好、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。 常用于機(jī)械工業(yè)上的點擊外殼、水表殼、加熱器、電器零部件及家具制造等，因此也適用于電器慧魚零件兩端孔的小連桿的制造?！　? （2） 成型特點 1　 非結(jié)晶性塑料，吸濕性大，要充分干燥； 2　 流動性中等，溢邊值約為0.04mm左右； 3　 宜用高料溫，高模溫，模具溫度一般控制在50~70度，高注射壓力； 4　 模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，應(yīng)注意選擇澆口的位置和形式，脫模斜度取1°或者以上 （3） ABS的主要性能指標(biāo) 具體見如下表（表2-1） 表2-1 ABS主要性能指標(biāo) 密度/g.cm-3 1.05 屈服強(qiáng)度/Mpa 50 比體積/cm3.g-1 0.86~0.98 拉伸強(qiáng)度/Mpa 38 吸水性（%） 0.2~0.4 拉伸彈性模量/Mpa 1400 熔點/℃ 130~160 抗彎強(qiáng)度/Mpa 80 計算收縮率（%） 0.4~0.7 抗壓強(qiáng)度/Mpa 53 比熱容/J.(Kg.℃)-1 1470 彎曲彈性模量/Mpa 1400 　1、為白色顆粒。綜合性能良好，可在120度蒸汽中使用，電絕緣性好，吸水小，但有應(yīng)力開裂傾向。改性聚苯醚可消除應(yīng)力開裂。 　　2、有突出的電絕緣性和耐水性優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定性好。其介電性能居塑料的首位。 　　3、PPO與HIPS共混制得的改性材料，目前市面上的材料均為此種材料。 　　4、有較高的耐熱性，玻璃化溫度211度，熔點268度，加熱至330度有分解傾向，PPO的含量越高其耐熱性越好，熱變形溫度可達(dá)190度。 　　5、阻燃性良好，具有自息性，與HIPS混合后具有中等可燃性。質(zhì)輕，無毒可用于食品和藥物行業(yè)。耐旋光性差，長時間在陽光下使用會變色。 　　6、可以與ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纖維等進(jìn)行共混改性處理。 　 成型性能 　1.非結(jié)晶料,吸濕小。 　2.流動性差，為類似牛頓流體，粘度對溫度比較敏感，制品厚度一般在0.8毫米以上。極易分解，分解時產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度，模具應(yīng)加熱，澆注系統(tǒng)對料流阻力應(yīng)小。 　3、聚苯醚的吸水率很低0.06%左右，但微量的水分會導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲等不光滑現(xiàn)象，最好是作干燥處理，溫度不可高出150度，否則顏色會變化。 　4、聚苯醚的成型溫度為280-330度，改性聚苯醚的成型溫度為260-285度。 典型應(yīng)用： 1、適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、傳動件、醫(yī)療及電子零件。 　　2、可作較高溫度下使用的齒輪、風(fēng)葉、閥等零件，可代替不銹鋼使用。 　　3、可制作螺絲、緊固件及連接件。 　　4、電機(jī)、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、變壓器的電器零件。ABS在機(jī)械行業(yè)中，對空氣透平、泵輪、軸承、手柄、管道、管道連接、蓄能器、電冰箱、電冰箱、空調(diào)器等行業(yè)的生產(chǎn)和生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品進(jìn)行了分析。汽車工業(yè)上用ABS建造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS也可以用來使水表殼、紡織設(shè)備、電器配件、玩具、電子琴、收音機(jī)外殼、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器、家具等。 2.2 ABS的注塑工藝參數(shù) 表2-2 ABS的注塑工藝參數(shù) 1、注塑機(jī)類型： 螺桿式 7、保壓壓力/ MP 50~70 2、噴嘴溫度/C 180~190 8、注射時間/s 3~5 3、螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 30~60 9、保壓時間/s 15~30 4、模具溫度 50~70 10、密度(g/cm3) 1.05 5、料筒溫度/C 料筒： 前200~210 中210~230 后180~200 11、冷卻時間/s 15~30 6、注射壓力/ MP 70~90 12、成型周期/s 40~70 - 3 - 第三章 塑件的工藝分析 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(jìn)行仔細(xì)研究，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，塑料慧魚零件兩端孔的小連桿如圖所示。(本模具三腔出一模，但長短不一，分別為長、中、短不同長度的零件，在生產(chǎn)需求時按實際生產(chǎn)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)澆口套下方的調(diào)節(jié)柱可以實現(xiàn)每次接通一個零件的流道來實際調(diào)節(jié)生產(chǎn)。)詳細(xì)數(shù)據(jù)請參考圖紙。 圖3-1 塑料件3D視圖 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）脫模斜度 由于塑料產(chǎn)品會在冷卻過程中發(fā)生收縮的情況，因此它在脫模前會對模具的型芯有包緊力的作用。為了避免脫模的時候，過大的脫模力會造成制件表面的拉傷，與塑件脫模的平行方向上，在制件內(nèi)部表面和外部表面設(shè)置一個特定的角度，這稱為脫模斜度。 通常來說塑料件脫模斜度大約是0.5～1.5，塑件材料PP的型腔脫模斜度為35～1°30/，型芯脫模斜度為30/～1° 塑件的壁厚 注射成型的生產(chǎn)中，塑料產(chǎn)品的壁厚有著重要的作用，因為塑料產(chǎn)品的壁厚跟塑模充模的時候熔體流動、冷卻凝固時的定型時間、成型的質(zhì)量、生產(chǎn)成本都是密切相關(guān)的。 塑件的壁厚一般取1～3，最常用的數(shù)值取2～3。該塑件壁厚均勻，在保證強(qiáng)度和質(zhì)量的前提下，周邊和底部壁厚均為1。 （2） 塑件的圓角 為了避免塑件的應(yīng)力集中，應(yīng)對塑模的充模特性進(jìn)行改善，適當(dāng)?shù)脑龃笠恍┻^渡的角度，在塑件有角度的地方采取過渡圓角的方法。 在一般情況下，塑件的各個連接角度處均設(shè)有半徑大于等于0.5～1的圓角。外圓弧的半徑應(yīng)大于塑件壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角的半徑則是是壁厚的0.5倍。根據(jù)觀察，此塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角較大，滿足塑件圓角取值要求。 3．2 塑件尺寸及精度 不能按照金屬的公差等級確定精度等級。塑件制件的尺寸和塑料制品的公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，采用常用的MT3級精度，未標(biāo)注的均采用低精度公差MT5。 3．3 塑件表面粗糙度 根據(jù)塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表面內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)為塑料制件表面粗糙度的1/2，即是Ra 0.01～0.63。因為模具在使用的過程中，型腔的磨損而使表面粗糙度持續(xù)的增加，所以應(yīng)該根據(jù)加工情況給以拋光復(fù)原的一個循環(huán)使用周期，提高塑件的表面粗糙度。 據(jù)圖紙要求可看出，此次設(shè)計的塑料產(chǎn)品的外表面的粗糙度明顯比起內(nèi)表面的粗糙度要高，故為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。 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2～3。該塑件壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為2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。該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角較小。 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(qiáng)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(qiáng)度和剛度。 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(jī)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PPO，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關(guān)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文獻(xiàn)[2]表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級精度，未注采用MT5級精度。 3．4 塑件的重量 本次設(shè)計中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測量，在UG軟件中可以測得塑件的體積分別為2425.21mm3、1627.21mm3、1218.42mm3（ABS的密度為1.05），即可以得出該塑件制品的質(zhì)量分別為2.55克+1.71克+ 1.28克 。三個零件共計5.53克。本模具可以單獨生產(chǎn)其中一個零件，也可以把調(diào)節(jié)柱更改成完全通口實現(xiàn)二個/三個零件同時生產(chǎn)，因此，本模具注塑量計算按三個零件同時生產(chǎn)的最大注塑量（5.53克）計算 。 - 31 - 第四章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 4．1注射成型工藝過程分析 根據(jù)塑料件的材料、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，確定塑料件的成型工藝過程為： 為了讓注射模充模的過程和產(chǎn)品質(zhì)量的保證，應(yīng)該對使用的設(shè)備和原料件作好下面幾項準(zhǔn)備工作。 （1）、成型前對原材料的預(yù)處理 檢測原料的水量多少，表觀質(zhì)量是否完好，對原物料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，由于ABS的材料吸水率極低，所以成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有必要，可在70 ～ 80 ℃的范圍內(nèi)下進(jìn)行干燥處理2～4 h。 （2）、料筒的清洗 在準(zhǔn)備用某些塑料之前，在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)塑料中如果有分解現(xiàn)象時，都必須對注射機(jī)進(jìn)行清洗。 （3）、脫模劑的選用 脫模劑是為了塑料制件容易從注塑模具中脫出，而噴涂在模具模腔內(nèi)表面上的一種噴劑。在實際生產(chǎn)中，為了順利脫模，經(jīng)常使用的脫模劑包括：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油等等。對于ABS材料，可選用硬脂酸鋅。 第二步: 注射成型過程 完整的注射成型過程包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模等幾個步驟。 第三步：制件的后處理 注射制品經(jīng)過脫?；驒C(jī)加工后，會對塑料制件進(jìn)行下一階段的處理，目的是為了消除制件內(nèi)的殘余內(nèi)應(yīng)力，從而提高制件的性能和改善尺寸的差異。 4．2 澆口種類的確定 注塑模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道便是澆注系統(tǒng)。 澆口作用是將塑料熔體 充滿模具型腔并使注射壓力傳遞到模具各個部分。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中包括澆口的設(shè)計與選擇恰當(dāng)與否直接關(guān)系制件能否完好的成型。 由于本設(shè)計中慧魚零件兩端孔的小連桿塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)。不允許出現(xiàn)澆口痕跡，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在兩端的平面處進(jìn)，打印機(jī)蓋板組裝后，澆口被遮擋起來。 側(cè)澆口的側(cè)傾角可以在較大的范圍內(nèi)依塑件的具體形狀選擇。其直徑與潛伏式澆口相同。引入的圓錐角α約在2°左右。司筒頂出結(jié)構(gòu)相對簡單（采用兩板式模具結(jié)構(gòu)）并且塑料流動平衡等優(yōu)點， 可以有效提高生產(chǎn)效率，縮短成型周期，節(jié)約成型材料和塑件去澆口清理等工作，尤其是對外形尺寸較小的產(chǎn)品。 4．3 型腔數(shù)目的確定 因為在本設(shè)計中采取側(cè)澆口，而且塑件的尺寸大，為了提高塑件成功概率，從生產(chǎn)效益來說，并從經(jīng)濟(jì)型的生產(chǎn)角度開始，節(jié)約生產(chǎn)成本以及提高生產(chǎn)效率，復(fù)雜程度一般，故采用一模三腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 4．4 注射機(jī)的選擇和校核 由于采用一模三腔，需要至少注射量為5.53g，流道水口廢料6.2g，總注塑量達(dá)到11.73g，再根據(jù)工藝參數(shù)，綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海SA1200 A。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： SA1200 參數(shù)部分 SA1200/410U A B C 1 mm 36 40 45 2 螺桿長徑比 L/D 23．3 21 18．7 3 注射容量 cm3 173 214 270 4 注射重量 g 157 195 246 7 注射壓力 Mpa 237 192 152 8 螺桿轉(zhuǎn)速 rpm 0-285 9 鎖模力 KN 1200 10 移模行程 mm 360 11 拉桿內(nèi)距 mm 410×410 12 最大模厚 mm 450 13 最小模厚 mm 150 14 頂出行程 mm 120 15 頂出力 KN 33 16 頂出桿根數(shù) PC 5 17 最大油泵壓力 Mpa 16 18 油泵馬達(dá)功率 Kw 18．5 19 電熱功率 Kw 9．75 20 外型尺寸 M 4．83×1.26×1.96 21 機(jī)器重量 T 4.6 22 料斗容積 Kg 25 23 油箱容積 L 280 4.4.1 注射量的校核 模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為： 式中 --型腔數(shù)量 --單個塑件的體積（） --澆注系統(tǒng)需塑料的體積（） 本設(shè)計中：n=1+1+1 2.425+1.62+1.22 =6.51 M=（2.425+1.62+1.22+6.51）x1.05=178.32X1.05=12.36g 注塑機(jī)額定注塑量為157g 1570.8=208g>12.36g 注射量符合要求 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 在注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是主要影響鎖模力的因素。如果這一個數(shù)值超出了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則在成型過程中會出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，所以必須滿足以下的關(guān)系。 式中 n --型腔數(shù)目 --單個塑料件在模具分型面上的投影面積 --澆注系統(tǒng)在模具分型面中的投影面積 n=3 =882 =625 =3x882+625=3271 注射成型時必須有一個可靠的鎖模，故塑料熔體對型腔中的成型壓力與塑料件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即是： （）P < F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa） F—注射機(jī)額定鎖模力（N） 其它意義同上 型腔內(nèi)通常為20-40MPa，現(xiàn)取P=30MPa （）P=3271x30x0.001=98KN<1200KN 鎖模力符合要求 4．4．3、注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 注射機(jī) 式中 --允許的最大模厚 --注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計中模具厚度為260mm 180

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