線圈骨架注塑模具設計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及13張CAD圖

線圈骨架注塑模具設計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及13張CAD圖,線圈,骨架,注塑,模具設計,滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,13,cad XXX XX設計(XX)開題報告 題目：線圈骨架的塑料模具設計 系 別 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 導 師 20XX年 12 月 15 日 第 8 頁 1. 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況） 1.1題目背景、研究意義 模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母,所有工業(yè)產(chǎn)品，所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)、快速擴張，被歐美等發(fā)達國家譽為“磁力工業(yè)”。由于模具對社會生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的巨大推動作用和自身的高附加值，世界模具市場發(fā)展較快，當前全球模具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達到600億~650億美元，是機床工業(yè)的兩倍。 1.2我國塑料模具的現(xiàn)狀 目前塑料模具在整個模具行業(yè)內(nèi)約占30%，塑料工業(yè)也是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，市場需求也很大，隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，縮短周期，降低成本最大限度的提高模具制造業(yè)的應變能力。近年來，CAD技術在很大的程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望，隨著CAD技術的普遍和深入大大縮短了模具設計周期，提高了制模和復雜模具的能力。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)發(fā)展而發(fā)展的，在我國起步較晚，但發(fā)展很快。整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到2μm，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術的應用面已大為擴展，高速加工及RP/RT等先進技術的采用已越來越多，模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設計制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。 綜上所述，我國塑料模具的質(zhì)量，技術和制造能力近年來確實發(fā)展很快，有些已經(jīng)達到或接近國際水平，尤其是隨著改革開放政策的不斷深入，（三資）企業(yè)蓬勃發(fā)展，對我國塑料模具設計制造水平提高起到了非常大的作用。然而，由于我國模具制造基礎薄弱，各地發(fā)展極不平衡，因此總體來說，與國際先進水平相比和國內(nèi)外市場需求相比，差距還很大。 表格 1國內(nèi)外塑料模具技術對照表 項目 國外 國內(nèi) 注塑模型腔精度 0.005~0.01mm 0.02~0.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.01～0.05μm Ra0.20μm 非淬火鋼模具壽命 10～60萬次 10～30萬次 淬火鋼模具壽命 160～300萬次 50～100萬次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足10% 標準化程度 70～80% 小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 一個月左右 2～4個月 在模具行業(yè)中的占有量 30～40% 25～30% 2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案，研究方法或措施 2.1塑件分析 線圈骨架用于各種金屬細線的盤繞，材料為ABS,結構如示意圖所示。外形整體為圓柱，中間線圈纏繞部分為臺階狀，上下有兩片圓形薄壁。中間用通孔用于線圈骨架的固定安裝，通孔直徑亦分為兩部分。要求尺寸的一致性好，表面光潔，平整。上下兩平面有平面度、平行度和垂直公差要求。零件外形較小，且壁薄，形狀較為簡單，塑料塑性好，易于成 型加工。零件比較簡單，模具設計過程中 圖 1 要考慮到側(cè)抽芯，表面不是很復雜，可以用一模多腔的結構。 2.2材料分析 ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS的熔體流動性比PVC和PC好，但是不及PE、PA及PS，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系，但對剪切速率更為敏感。 由于該塑料是熱塑性塑料，具有良好的流動性，零件大批量生產(chǎn)，零件結構帶有側(cè)抽芯，所以選擇注射成型。 2.3擬采用的研究方案 注塑模類型的擬定 注塑模有兩板模、三板模和熱流道模等種類，本模具擬采用兩板模。兩板模結構簡單，是應用最為普及的一種模具。 澆注系統(tǒng)的方案選擇 方案一：采用潛伏式澆口；潛伏式澆口的優(yōu)點主要有進料位置靈活，且制品分型面不會留下進料口痕跡；模具經(jīng)冷卻固化后，從模具中被頂出來時，澆口會自動被切斷，無須后續(xù)處理，可以實現(xiàn)全自動化注塑；適合彈性好的材料等。 方案二：采用側(cè)澆口；側(cè)澆口的主要優(yōu)點有澆口與成形品易分離，側(cè)澆口分流道短，適合一模多腔；加工容易，修正容易。 本塑件為線圈骨架，表面有無進料痕跡對使用影響不大，且考慮生產(chǎn)選擇一模多腔的模具，綜合考慮選擇方案二，采用側(cè)澆口。 從本塑件的制品精度考慮，結構較為簡單，塑件尺寸小，考慮到經(jīng)濟型和大批量生產(chǎn)，本模具采用一模兩腔，同時需要考慮到分流道的設計。 型腔結構和排列方式的擬定 設計時在模具結構上采取瓣合式型腔，瓣合式型腔用于整體需要側(cè)抽芯的塑料模中，有兩瓣或多瓣組合成側(cè)抽芯機構，考慮到一模兩腔的壓力平衡和和溫度平衡，型腔平行對稱排列。 分型面的擬定 分型面的選擇要有利于脫模；必須確保塑料制品尺寸精度；必須保證塑料制品的外觀質(zhì)量要求，有利于簡化模具結構，綜合考慮選擇如圖所示的分型面。 側(cè)抽芯機構的選擇 圖2 根據(jù)結構分類，側(cè)抽芯結構主要有以下幾種：滑塊+斜導柱的側(cè)向抽芯機構；滑塊+彎銷的側(cè)向抽芯機構；滑塊+“T”形扣的側(cè)向抽芯機構；滑塊+液壓缸的側(cè)向抽筋機構；斜滑塊、斜推桿側(cè)向抽芯機構。本模具擬采用滑塊+斜導柱的側(cè)向抽芯機構。 排氣系統(tǒng)的擬定 排氣系統(tǒng)：該模具為小型模具，可利用分型面間隙排氣。 推出機構的擬定 推出機構利用套在推桿上的推管推出，推管固定在推管固定板上，當注射機上的頂桿推動推管固定板時，推管固定板帶動推管，推管推出零件。 加熱及冷卻系統(tǒng)的擬定 該模具采用電熱絲加熱，用水冷。 2.4研究方法及措施 最終方案確定：本模具擬采用兩板模，一模兩腔，型腔采用瓣合式，平行并列排放。澆口采用側(cè)澆口，分型面如圖2所示，采用滑塊+斜導柱側(cè)抽芯機構，可利用分型面間隙排氣。 3本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 3.1重點 本設計要求學生以工程實際零件——本設計所設計的塑料件為骨架線圈，用于各種金屬細線的盤繞，該零件是整體上下大中間小的回轉(zhuǎn)體，在回轉(zhuǎn)體的中間是通孔，必須用考慮到側(cè)抽芯機構才能完成； 確定模具的設計方案，進行整體設計； 主要部件設計計算及校核并繪制塑料件零件圖與模具裝配圖； 編寫設計說明書。 3.2難點 側(cè)型芯的設計與計算； 推出機構的選擇； 斜導柱抽芯機構的設計： 排氣系統(tǒng)的設計； 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計。 3.3前期已開展工作 查閱線圈骨架的相關資料，了解線圈骨架模具的系統(tǒng)組成和裝配關系，并為進一步周密的設計做好充分的準備。 4完成本課題的工作方案及進度計劃。 第1-3周： 前期準備，查閱資料，了解課題，準備開題答辯； 第4-6周： 確定設計方案，進行結構設計計算； 第7-11周： 完成結構設計和裝配圖的繪制； 第12-13周：完成三維建模，并進行模型裝配； 第13-15周：完善裝配模型，撰寫畢業(yè)論文； 第16周： 畢業(yè)答辯。 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 參考文獻 [1] 趙蓓蓓. 初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 科技資訊, 2009, (34). 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[18]ChinLS,MokCK,ZuX(2007)Modelingandperformancesimulationofmould-design process.IntJAdvManufTech34:236–251 摘 要 目前模具行業(yè)已比較成熟，很多零件日趨標準化，可以直接從市場上購買到，本次設計的是線圈骨架的注塑模具。線圈骨架屬于日常生活用品，所用材料是當前應用較為廣泛的材料ABS。在設計中，分析塑件的工藝性。模具結構可采用一模兩腔，側(cè)澆口進料，注射機采用海天80X2A型號，設置冷卻系統(tǒng)，采用斜導柱滑塊抽芯機構。包括零部件設計成型，澆注系統(tǒng)設計，脫模機構的設計等。并且著重介紹了注射加工方法、模具的結構。設計出一套塑料注塑模具，并對模具以及主要零件進行了圖紙繪圖。 此次設計的過程中查閱了大量的模具設計資料，通過線圈骨架塑料模具的設計與應用，實現(xiàn)了線圈骨架制作工藝上的突破，同原有的設計方法相比，模具的應用不但提高了生產(chǎn)效率而且提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，模具整體設計的思路和要求符合現(xiàn)代設計潮流和未來的發(fā)展方向 關鍵詞：線圈骨架；注塑模具；一模兩腔；側(cè)澆口；注射機；抽芯機構 37 Abstract At present, the mold industry has become more mature, and many parts are becoming more and more standardized, which can be purchased directly from the market. This design is an injection mold for coil skeleton. Coil skeleton belongs to daily necessities. The material used is ABS, which is widely used at present. In the design, the technological properties of plastic parts are analyzed. The mold structure can adopt one mold and two cavities, and the side gate feed. The injection machine adopts Haitian 80X2A model, sets up the cooling system, and adopts the inclined guide column slide block core pulling mechanism. Including parts design and shaping, gating system design, demoulding mechanism design, etc. The injection processing method and the structure of the mould are emphatically introduced. A set of plastic injection moulds was designed, and the drawings of the moulds and the main parts were drawn. In the process of this design, we consulted a large number of die design data. Through the design and application of the plastic die for the coil skeleton, we realized a breakthrough in the manufacturing process of the coil skeleton. Compared with the original design method, the application of the die not only improves the production efficiency, but also improves the product quality. The ideas and requirements of the overall design of the die conform to the modern design trend and future development. direction Key words: coil skeleton; injection mold; one mold two cavity; side gate; injection machine; core pulling mechanism 目 錄 摘 要 I Abstract i 第1章 緒論 4 1.1 塑料簡介 4 1.2 注塑成型及注塑模 4 第2章 塑件的工藝分析 7 3．2 塑件的結構設計 7 2．3 塑件尺寸及精度 8 2．4 塑件表面粗糙度 9 2．5 塑件的體積和質(zhì)量 9 第3章 注射成型工藝方案及模具結構的分析和確定 10 3．1、注射成型工藝過程分析[5] 10 3．2 澆口種類的確定 11 3．3 型腔數(shù)目的確定 11 3．4 注射機的選擇和校核 11 3.4.1 注射量的校核 12 3.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 13 3．4．3、模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 13 第4章 注射模具結構設計 15 4．1 分型面的設計 15 4．2 型腔的布局 16 4．3 澆注系統(tǒng)的設計 16 4．3．1 澆注系統(tǒng)組成 16 4．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 16 4．3．3 主流道的設計 17 4．3．4分流道的設計 19 4．3．5 澆口的設計 19 4．3．6 冷料穴的設計 20 4．4 注射模成型零部件的設計[7] 20 4．4．1 成型零部件結構設計 20 4．4．2 成型零部件工作尺寸的計算 22 4．5 排氣結構設計 23 4.5.1 凹模寬度尺寸的計算 23 4.5.2 凹模長度尺寸的計算 24 4.5.3 凹模高度尺寸的計算 24 4.5.4 凸模寬度尺寸的計算 24 4.5.5 凸模長度的計算 24 4.5.6凸模高度尺寸的計算 24 4．6 脫模機構的設計 24 4．6．1 脫模機構的選用原則 24 4．6．2 脫模機構類型的選擇 25 4．6．3 推桿機構具體設計 25 4．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 26 4．7．1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 27 4.7．2 冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 27 5．8 模架的選用 28 4.9側(cè)向抽芯機構類型選擇 30 4.10注塑模具工作原理 32 第5章 模具材料的選用 34 5．1 成型零件材料選用 34 5．2 注射模用鋼種 34 總結 35 致謝 36 參考文獻 37 第1章 緒論 模具制造是國家經(jīng)濟建設中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉(zhuǎn)化的基礎，同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域。 1.1 塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性。可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學材料，在國民經(jīng)濟中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精度較高、易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是注射成型的主要設備，依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。?注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統(tǒng)等組成。 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。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機的料斗送入高溫的機筒內(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。 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，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很多因素有關，其基本結構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的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。注射成型時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導向機構、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機構、推出機構、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，使塑件達到所要求的質(zhì)量。注射機和模具結構確定以后，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、模具結構、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。 塑料模具的設計不但要采用CAD技術，而且還要采用計算機輔助工程（CAE）技術。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā)/設計階段（包括產(chǎn)品設計、模具設計和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。 采用CAE技術，可以完全代替試模，CAE技術提供了從制品設計到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機上對整個注射成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設計，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，都有著重大的技術經(jīng)濟意義[3]。 第2章 塑件的工藝分析 在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結構、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具結構和模具精度。 線圈骨架如圖所示，具體結構和尺寸詳見圖紙，該塑件結構中等復雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 圖（1）3D視圖 2.1塑件的材料選擇 設計中所選擇的線圈骨架材料為ABS, ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，不透明，密度為1.05。ABS價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 3．2 塑件的結構設計 （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。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0.35～130/，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構要素，是設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。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應盡量小。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確性。選擇壁厚時應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。該產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為1.5左右。 （3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應位置模具和塑件的力學角度，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)圓角半徑應是壁厚的0.5倍。 （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。但當孔太復雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設計孔時，應盡量采用簡單孔型。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，導致孔的強度降低，故設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，孔的周邊應增加壁厚，以保證塑件的強度和剛度。 2．3 塑件尺寸及精度 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規(guī)格，在一定的設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，一般都應將制品的結構設計的盡量緊湊，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構的設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[2]表3-2塑件的尺寸與公關（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標準來確定。根據(jù)任務書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級精度，未注采用MT5級精度。 2．4 塑件表面粗糙度 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，所以應隨時給以拋光復原。 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 塑件的體積和質(zhì)量 本次設計中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測量，在UG軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的質(zhì)量（ABS的密度為1.05），即可以得出該塑件制品的質(zhì)量為5.39克。 第3章 注射成型工藝方案及模具結構的分析和確定 3．1、注射成型工藝過程分析[5] 根據(jù)塑件的結構、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為： 第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應對所用的設備和塑料作好以下準備工作。 （1）、成型前對原材料的預處理 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標，對原材料進行適當?shù)念A熱干燥，ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進行干燥處理。如有需要，可在70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。 （2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。 柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難，因為柱塞式料筒內(nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動，清洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。 第二步: 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫?；驒C械加工后，常需要進行適當?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為ABS，就采用退火處理1～3小時。 3．2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分。澆注系統(tǒng)設計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好的成型。 由于本設計中線圈骨架塑件外表面質(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，線圈骨架組裝后，澆口被遮擋起來。 側(cè)澆口主流道需要設置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。 3．3 型腔數(shù)目的確定 因為本設計中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進行加工生產(chǎn)。 3．4 注射機的選擇和校核 由于采用一模兩腔，需要至少注射量為5.39x2g，流道水口廢料3.8g，總注塑量達到14.58g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機為海天80X2A。注射方式為螺桿式，其有關性能參數(shù)為： 海天HTF80X2A 型號 單位 80×1A 80×1B 80×1C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 95 110 130 注射重量PS g 119 134 165 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 144 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~215 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 400×400 允許最大模具厚度 mm 460 允許最小模具厚度 mm 160 移模行程 mm 340 移模開距(最大) mm 750 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機功率 KW 13 油箱容積 l 210 機器尺寸(長×寬×高) m 4.7×1.3×1.85 機器重量 t 3.4 最小模具尺寸(長×寬) mm 150x150 3.4.1 注射量的校核 模具設計時，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 --單個塑件的質(zhì)量（g） --澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g） 本設計中：n=2 5.39g =3.8g M=5.39x2+3.8=14.58g（約等于）<95gx80% 注塑機額定注塑量為95g 注射量符合要求 3.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關系。 式中 n --型腔數(shù)目 --單個塑件在模具分型面上的投影面積 --澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 = 1065.526 =200 = 1065.526x2+200= 2331.052 注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即： （）P < F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa） F—注射機額定鎖模力（N） 其它意義同上 根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P= 2331.052x30x1.1x0.001= 76.924716KN<800KN 鎖模力符合要求 3．4．3、模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 式中 --注射機允許的最大模厚 --注射機允許的最小模厚 本設計中模具厚度為291mm 160

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