電筒尾蓋注塑模設計【一模兩腔】【側抽芯】【說明書+CAD】

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畢業(yè)設計外文資料譯文 基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動化表面處理 摘要: 本文研究了注塑模具鋼自動研磨與球面拋光加工工序的可能性，這種注塑模具鋼PDS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。這項研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設計與制造。 最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5 的加工中心測定的。對于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁，進給量500毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進行表面研磨，表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，可以進一步改善表面粗糙度Ra值從0.343微米至0.06微米左右。在模具內部曲面的測試部分，用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光，曲面表面粗糙度就可以提高約2.15微米到0 0.07微米。 關鍵詞: 自動化表面處理，拋光，磨削加工，表面粗糙度，田口方法 一、引言: 塑膠工程材料由于其重要特點,如耐化學腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應用。 注塑成型對于塑料制品是一個重要工藝。注塑模具的表面質量是設計的本質要求,因為它直接影響了塑膠產(chǎn)品的外觀和性能。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。 研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動化表面研磨加工工具的幾何模型將在[1]中介紹。自動化表面處理的球磨研磨工具將在[2]中得到示范和開發(fā)。 磨削速度, 磨削深度，進給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性（如磨料粒度大?。┦乔蛐窝心スに囍兄饕膮?shù)，如圖1（球面研磨過程示意圖）所示。注塑模具鋼的球面研磨最優(yōu)化參數(shù)目前尚未在文獻得到確切的依據(jù)。 近年來 ，已經(jīng)進行了一些研究，確定了球面拋光工藝的最優(yōu)參數(shù)(圖2) （球面拋光過程示意圖）。 比如，人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強度[3,4,5,6]。 拋光的工藝的過程是由加工中心 [3,4]和車床〔5,6〕共同完成的。對表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù)，主要是球或滾子材料，拋光力， 進給速率,拋光速度,潤滑、拋光率及其他因素等。注塑模具鋼PDS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化，分別結合了油脂潤滑劑，碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛， 40微米的進給量[7]。采用最佳參數(shù)進行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。 通過拋光工藝，表面粗糙度可以改善大致為40%至90%[3-7]。 此項目研究的目的是，發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序，這種注塑模具鋼的曲面實在加工中心完成的。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動化流程工序，如圖3所示。 我們開始自行設計和制造的球面研磨工具及加工中心的對刀裝置。利用田口正交法，確定了表面球研磨最佳參數(shù)。選擇為田口L18型矩陣實驗相應的四個因素和三個層次。 用最佳參數(shù)進行表面球研磨則適用于一個曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。 為了改善表面粗糙, 利用最佳球面拋光工藝參數(shù)，再進行對表層打磨。 PDS試樣的設計與制造 選擇最佳矩陣實驗因子 確定最佳參數(shù) 實施實驗 分析并確定最佳因子 進行表面拋光 應用最佳參數(shù)加工曲面 測量試樣的表面粗糙度 球研磨和拋光裝置的設計與制造 圖3自動球面研磨與拋光工序的流程圖 二、球研磨的設計和對準裝置: 實施過程中可能出現(xiàn)的曲面的球研磨,研磨球的中心應和加工中心的Z軸相一致。 球面研磨工具的安裝及調整裝置的設計，如圖4（球面研磨工具及其調整裝置）所示。電動磨床展開了兩個具有可調支撐螺絲的刀架。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。 擁有磨床的球接軌,當兩個可調支撐螺絲被收緊時，其后的對準部件就可以拆除。研磨球中心坐標偏差約為5微米, 這是衡量一個數(shù)控坐標測量機性能的重要標準。 機床的機械振動力是被螺旋彈簧所吸收。球形研磨球和拋光工具的安裝，如圖5（a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片）所示。為使球面磨削加工和拋光加工的進行，主軸通過球鎖機制而被鎖定。 三、矩陣實驗的規(guī)劃 3.1田口正交表: 利用矩陣實驗田口正交法，可以確定參數(shù)的有影響程度[8]. 為了配合上述球面研磨參數(shù)，該材料磨料的研磨球(直徑10毫米),進給速率，研磨深度,在次研究中電氣磨床被假定為四個因素(參數(shù))，指定為從A到D（見表1實驗因素和水平）。三個層次(程度)的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標明。挑選三類磨料,即碳化硅(SiC),白色氧化鋁(Al2O3,WA),粉紅氧化鋁(Al2O3, PA)來研究. 這三個數(shù)值的大小取決于每個因素實驗結果。選定L18型正交矩陣進行實驗，進而研究四——三級因素的球形研磨過程。 3.2數(shù)據(jù)分析的界定: 工程設計問題,可以分為較小而好的類型,象征性最好類型,大而好類型，目標取向類型等[8]。 信噪比(S/N)的比值，常作為目標函數(shù)來優(yōu)化產(chǎn)品或者工藝設計。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過適當?shù)亟M合磨削參數(shù)，應小于原來的未加工表面。 因此,球面研磨過程屬于工程問題中的小而好類型。這里的信噪比（S/N）,η,按下列公式定義[8]: η =?10 log （平方等于質量特性) =?10 log 這里， y——不同噪聲條件下所觀察的質量特性 n——實驗次數(shù) 從每個L18型正交實驗得到的信噪比（S/N）數(shù)據(jù)，經(jīng)計算后，運用差異分析技術(變異)和殲比檢驗來測定每一個主要的因素 [8]。 優(yōu)化小而好類型的工程問題問題更是盡量使η最大而定。各級η選擇的最大化將對最終的η因素有重大影響。 最優(yōu)條件可視研磨球而待定。 四、實驗工作和結果: 這項研究使用的材料是PDS5工具鋼(相當于艾西塑膠模具)[9]， 它常用于大型注塑模具產(chǎn)品在國內汽車零件領域和國內設備。 該材料的硬度約HRC33(HS46)[9]。 具體好處之一是, 由于其特殊的熱處理前處理，模具可直接用于未經(jīng)進一步加工工序而對這一材料進行加工。式樣的設計和制造,應使它們可以安裝在底盤，來測量相應的反力。 PDS5試樣的加工完畢后，裝在大底盤上在三坐標加工中心進行了銑削，這種加工中心是由楊*鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號),配備了FANUC-18M公司的數(shù)控控制器(0.99型)[10]。用hommelwerket4000設備來測量前機加工前表面的粗糙度,使其可達到1.6微米。 圖6試驗顯示了球面磨削加工工藝的設置。 一個由Renishaw公司生產(chǎn)的視頻觸摸觸發(fā)探頭，安裝在加工中心上，來測量和確定和原始式樣的協(xié)調。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由PowerMILL軟件產(chǎn)。這些代碼經(jīng)過RS232串口界面，可以傳送到裝有控制器的數(shù)控加工中心上。 完成了L18型矩陣實驗后，表2 （PDS5試樣光滑表層的粗糙度）總結了光滑表面的粗糙度RA值，計算了每一個L18型矩陣實驗的信噪比（S/N）,從而用于方程1。通過表2提供的各個數(shù)值，可以得到4中不同程度因子的平均信噪比（S/N），在圖7中已用圖表顯示。 球面研磨工藝的目標，就是通過確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值，來使試樣光滑表層的表面粗糙度值達到最小。因為? log是一個減函數(shù)，我們應當使信噪比（S/N）達到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得η的值達到最大。因此基于這個點陣式實驗的最優(yōu)轉速應該是18000RPM，如表4（優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)）所示。 通過使用數(shù)據(jù)方差分析的技術和F比檢驗方法，進一步確定了每一種因子有什么主要的影響，從而確定了它們的影響程度(見表5信噪比和表面粗糙度)。F0.1，2，13的F比的比值是2.76，相當于10%的影響程度。（或者置信水平為90%）這個因子的自由度是2，自由度誤差是13，根據(jù)F分布表[11]。如果F比值大于2.76，就可以認為對表面粗糙度有顯著影響。結果，進給量和磨削深度都對表面粗糙度有顯著影響。 為了觀察使用最優(yōu)磨削組合參數(shù)的重復性能，進行了5種不同類別的實驗，如表6所示。獲得被測試樣的表面粗糙度值RA大約是0.35微米。使用球研磨組合參數(shù)，可使表面粗糙度提高了78%。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù)，光滑表面進一步被拋光。經(jīng)過球面拋光可獲得粗糙度RA值為0.06微米的表面。被改善了的拋光表面，可以在30×光學顯微鏡觀察下進行觀察，如圖8.（未加工表面、光滑面和拋光面的測試樣品的顯微鏡象(30×)的比較）所示。經(jīng)過拋光工藝，工件機加工前的表面粗糙度改善了近95%。 從田口矩陣實驗獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇香水瓶為一個測試載體。對于被測物體的模具數(shù)控加工中心，由PowerMILL軟件來模擬測試。經(jīng)過精銑，通過使用從田口矩陣實驗獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進一步光滑。緊接著,使用打磨拋光的最佳參數(shù)，來對光滑曲面進行拋光工藝，進一步改善了被測物體的表面粗糙度。(見圖 9)。模具內部的表面粗糙度用hommelwerket4000設備來測量。模具內部的表面粗糙度RA的平均值為2.15微米，光滑表面粗糙度RA的平均值為0.45微米，拋光表面粗糙度RA的平均值為0.07微米。被測物體的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1%，拋光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7%。 五、結論: 在這項工作中,對注塑模具的曲面進行了自動球面研磨與球面拋光加工，并將其工藝最佳參數(shù)成功地運用到加工中心上。 設計和制造了球面研磨裝置(及其對準組件)。通過實施田口L18型矩陣進行實驗，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：材料的磨料為粉紅氧化鋁，進給量料500毫米/分鐘，磨削深度20微米，轉速為18000RPM。通過使用最佳球面研磨參數(shù)，試樣的表面粗糙度RA值從約1.6微米提高到0.35微米。應用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來加工模具的內部光滑曲面，可使模具內部的光滑表面改善79.1%，拋光表面改善96.7%。 鳴謝： 作者感謝中國國家科學理事會對本次研究的支持, NSC 89-2212-E-011-059. 2011屆畢業(yè)設計（論文） 材 料 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 佘也 指導教師： 唐田秋 職 稱： 副教授 專 業(yè)：材料成型及控制工程 班 級： 0703 學 號： 212070326 2011年5月 湖南工學院20 屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 系： 機械工程系 專業(yè)： 材料成型及控制工程 指導教師 唐田秋老師 學生姓名 佘也 課題名稱 電筒尾蓋注塑模設計 內容及任務 設計內容：根據(jù)所給的題目及原始數(shù)據(jù)，設計出一套注塑模。內容包括：該塑料零件注射成型方案設計；模具結構設計；非標模具零件設計；成型零件制造工藝編制。 設計原始數(shù)據(jù)如下： 1、 Pro/E零件圖,AUTOCAD圖，實物 2、 塑件尺寸公差按SJ1372-78,3級（參見塑料模設計資料一，表6-6），孔類尺寸為正公差，軸類尺寸為負公差 3、 角度公差±0.5o 4、 塑膠件表面光亮無劃傷痕跡 5、 生產(chǎn)批量為大批大量。 設計任務：學生在指導教師指導下獨立完成給定的注塑模設計任務，進行調查研究，選定合理的設計方案，進行必要的試驗、測試和研究工作，正確繪制工程設計圖紙，編寫符合要求的設計說明書，翻譯與題目有關的外文資料。學生在設計工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決給定的工程設計問題。要力爭做到設計內容的科學性、設計思想的新穎性、設計表述的規(guī)范性和設計過程的綜合性。 擬達到的要求或技術指標 1．設計總要求： （1）、盡量選用標準模架。 （2）、保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質量的塑膠制品的同時，力求模具成本低、壽命長。 （3）、設計的塑料模必須保證操作維護安全、方便，與注射機能夠匹配。 （4）、在能夠生產(chǎn)出性能、特性、質量符合要求的前提下，盡量降低制品后加工成本。 （5）、便于搬運、安裝、緊固到注射機上，并且方便、可靠。 （6）、保證模具強度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調。 2、設計圖紙 模具總裝圖一張、動、定模板、凸模、凹模、定位圈、澆口套、型芯等所有非標準零件圖及電子文件（即*.doc/*.dwg/*.prt/*.asm文件，其中至少要有一張1號以上計算機繪圖）；至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。圖幅總量不少于3張零號圖紙。 3、設計說明書（要求不少于1.2萬字，35頁以上） （1）、資料數(shù)據(jù)充分，并標明數(shù)據(jù)出處。 （2）、計算過程詳細、完全。 （3）、公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。 （4）、內容條理清楚，按步驟書寫。 （5）、說明書要求用計算機打印出來。 （6）其他要求：寫出不少于400字的中文摘要；至少翻譯一篇本專業(yè)外文文獻（10000個以上印刷符號），并附譯文；查閱到10篇以上與題目相關的文獻。 4、整個設計資料包括：全套圖紙、設計計算說明書、設計任務書、設計筆記、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計體會。 進度安排 起止日期 工作內容 備注 第1--4周 第5周 第6周 第7周 第8--11周 第12周 第13--14周 第15--16周 第17--18周 1、畢業(yè)設計調研； 2、熟悉設計任務書的具體內容，準備相關的參考資料； 3、 完成塑料件的設計及繪圖工作； 4、 確定模具的設計方案； 5、 繪制模具裝配圖及零件圖 6、 編制模具的裝配工藝及主要零件的加工工藝 7、 編制模具成型零件加工工藝過程卡；編制型腔的數(shù)控加工程序；編制模塑成型工藝卡 8、 寫設計說明書，翻譯英文資料，做好畢業(yè)答辯的準備工作。 9、畢業(yè)答辯 主要參考資料 1、國家標準總局編。《塑料模國家標準》 中國標準出版社，1999 2、陳萬林編著《塑料模具設計與制作教程》北京希望電子出版社，2000 3、黃健求編《模具制造》 機械工業(yè)出版社，2001 4、黃毅宏編《模具制造工藝學》機械工業(yè)出版社，1996 5、王孝培編《塑料成型工藝及模具簡明手冊》機械工業(yè)出版社，2000 6、陳曉華、王秀英編《典型零件模具圖冊》機械工業(yè)出版社，2001 7、翁其金編 《塑料模塑工藝與塑料模設計》機械工業(yè)出版社，1999 8、塑料模具技術手冊編委會 《塑料模具技術手冊》機械工業(yè)出版社，1997 9、孫鳳勤編 《沖壓與塑壓設備》機械工業(yè)出版社，1997 10、黃銳編 《塑料工程手冊》機械工業(yè)出版社，2000 11、屈華昌編 《塑料成型工藝與模具設計》機械工業(yè)出版社，1995 12、甄瑞麟編《模具制造工藝學》清華大學出版社，2005 教研室 意見 年 月 日 系主管領導意見 年 月 日 湖南工學院畢業(yè)設計(論文)開題報告 題　　目 電筒尾蓋注塑模設計 學生姓名 佘也 班級學號 212070326 專業(yè) 材料成型及控制工程 一、選題的目的及意義 隨著社會的發(fā)展，人類生活水平的提高，人們對電子產(chǎn)品的要求日益增高，不斷要求有效果，還應有美觀大方地的外表，設計的制造者都應以人為本，創(chuàng)造人類的視覺夢想。 電子產(chǎn)品的材料主要來自塑料，即打部分利劍都是以注塑模的制造，因此，注塑模在電子業(yè)相當重要。 由于電子產(chǎn)品應用前景的客觀，更新?lián)Q代較快，也就要求注塑模也跟上時代發(fā)展的步伐。 塑料工業(yè)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，注塑成型的是現(xiàn)在塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法，世界上注塑模的產(chǎn)量占塑料成型模具總量的50%以上。注塑成型能一次成型新裝復雜，尺寸精確的制品，適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式，已經(jīng)發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的加工方法。 此次選題能全面反映培養(yǎng)目標，與本裝也密切相關，能結合社會生產(chǎn)實踐會科研實踐，工作性強，現(xiàn)實意義明顯，具有適宜的深度和難度。 二、文獻綜述 80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，在未來的模具市場中，塑料制件在模具總量中的比例還將逐步提高，成型工藝方面，多材質塑料成型模，高效多色注塑模，鑲件互換結構和抽i新年唾沫機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE等技術的應用水平上了一個臺階，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，促進了我國模具的發(fā)展。 國外模具超過70%屬商品模具，國外的注塑模CAD技術發(fā)展相當迅速。近20年來，注塑模CAD技術在不斷進行理論和實驗陽具的同時，十分注意向實用化階段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實際應用中不斷改進。 目前塑料模具主要分為種類很多，一般按照制品的成型材料性質可分為熱固性塑料膜和熱塑性塑料膜；按照產(chǎn)品的成型工藝劃分又可分為壓縮模、壓注模和注射模，其中注射模在塑料模具應用面中較為廣泛；還有按照模具裝卸方式分類、按照模具行腔數(shù)目分類、按照分型面特征分類等多種分類方式。塑料產(chǎn)品成型材料有很多種，目前世界投入生產(chǎn)的大約有300多種，其中常用的有40余種。名稱多以其所有合成樹脂作為名稱來稱呼：丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強）;英文名稱：ABS 尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯PE等。 總之，現(xiàn)代經(jīng)濟的飛速發(fā)展，推動了我國模具工業(yè)的前進。CAD/CAM/CAE技術的廣泛應用促使模具工業(yè)飛速高效的發(fā)展，從而產(chǎn)生新的開發(fā)及創(chuàng)新，前景大為可觀。 參考文獻 [1]國家標準總局.《塑料模國家標準》 ［Ｍ］.中國標準出版社， 1999 [2]陳萬林. 《塑料模具設計與制作教程》 ［Ｍ］. 北京希望電子出版社,2000 [3]黃健求. 《模具制造》 ［Ｍ］. 機械工業(yè)出版社, 2001 [4]黃毅宏. 《模具制造工藝學》 ［Ｍ］.機械工業(yè)出版社, 1996 [5]王孝培. 《塑料成型工藝及模具簡明手冊》［Ｍ］.機械工業(yè)出版社, 2000 [6]陳曉華,王秀英.《典型零件模具圖冊》 ［Ｍ］.機械工業(yè)出版社 ,2001 [7]翁其金. 《塑料模塑工藝與塑料模設計》 ［Ｍ］.機械工業(yè)出版社, 1999 [8]塑料模具技術手冊編委會 《塑料模具技術手冊》［Ｍ］.機械工業(yè)出版社,1997 [9]孫鳳勤. 《沖壓與塑壓設備》 ［Ｍ］.機械工業(yè)出版社, 1997 [10]黃銳. 《塑料工程手冊》 ［Ｍ］.機械工業(yè)出版社, 2000 [11]屈華昌.《塑料成型工藝與模具設計》 ［Ｍ］.機械工業(yè)出版社, 1995 [12]甄瑞麟.《模具制造工藝學》 ［Ｍ］.清華大學出版社, 2005 第5周 熟悉設計任務書的具體內容，準備相關的參考資料 第6周 完成塑料件的設計及繪圖工作 第7周 確定模具的設計方案 第8--11周 繪制模具裝配圖及零件圖 第12周 編制模具的裝配工藝及主要零件的加工工藝 第13--14周 編制模具成型零件加工工藝過程卡；編制型腔的數(shù)控加工程序；編制模塑成型工藝卡 第15--16周 寫設計說明書，翻譯英文資料，做好畢業(yè)答辯的準備工作 第17--18周 畢業(yè)答辯 指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日 注：可另附A4紙 湖南工學院畢業(yè)設計(論文)工作中期檢查表 題目 電筒尾蓋注塑模設計 學生姓名 佘也 班級學號 212070326 專業(yè) 材料成型及控制工程 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 學生調研及查閱文獻情況 畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調整 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 學生是否能獨立完成工作任務 學生的英文翻譯情況 學生每周接受指導的次數(shù)及時間 畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“√” □認真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 指導教師簽字： 年 月 日 系部意見： 負責人簽字： 年 月 日 湖南工學院20 屆畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 系：機械工程系 專業(yè)： 材料成型及控制工程 學生姓名 佘也 學 號 212070326 班 級 成型0703 專 業(yè) 材料成型及控制工程 指導教師姓名 唐田秋 課題名稱 電筒尾蓋注塑模設計 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 湖南工學院畢業(yè)設計（論文）評閱評語表 題　　目 電筒尾蓋注塑模設計 學生姓名 佘也 班級學號 212070326 專業(yè) 材料成型及控制工程 評閱 教師姓名 職稱 工作單位 評分內容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調研，能較好地理解課題任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內容及字數(shù)要求。 10 設計質量 論證、分析、設計、計算、結構、建模、實驗正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值。 10 撰寫質量 結構嚴謹，文字通順，用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運用所學知識和技能發(fā)現(xiàn)與解決實際問題。 20 總評分 評閱教師 評閱意見 評閱成績 總評分ⅹ20% 評閱教師簽名 日期 湖南工學院畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查表 題 目 電筒尾蓋注塑模設計 學生姓名 佘也 學??? 號 212070326 專 業(yè) 材料成型及控制工程 指導教師 唐田秋 內容綜述（對畢業(yè)設計或論文的研究步驟和方法、主要內容及創(chuàng)新之處進行綜述，提出答辯申請）： 本次畢業(yè)設計，是我進大學以來花費我時間最多的設計，也是我收獲最多的設計。從擬定課題到定稿，中間還進行了調研工作，調研完成后又按照設計步驟分析零件的工藝性，進行必要的工藝計算，確定模具的總體結構及各部件結構，繪制總裝圖和各部件圖，編寫設計說明書等。工作歷經(jīng)數(shù)月,雖然辛苦，但最終還是完成了這篇畢業(yè)設計，心中還算挺有成就感的。 我所選的課題為電筒尾蓋注塑模設計，通過這次畢業(yè)設計，我學到了很多的東西并且知道了自己存在的很多問題，其中最令我影響深刻的是凹模，型芯的結構形式、澆注系統(tǒng)的結構、導向與定位機構等。在解決這些問題的過程中，我通過查閱相關資料，請教老師和同學，將一個個難題都順利解決。 此外，完成本次畢業(yè)設計后，我總結出我的設計達到了如下要求： 1、本設計聯(lián)系生產(chǎn)實際，合理安排模具結構，具有良好的工藝性。 2、設計說明書圖文并茂，設計步驟規(guī)范，資料數(shù)據(jù)充分，內容條理清楚，字數(shù)符合要求。 3、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內容符合國家標準要求。 4、能夠獨立查閱文獻資料，積極配合指導老師工作，按時按量完成畢業(yè)設計。 綜上4點，個人認為我已經(jīng)達到了畢業(yè)設計答辯要求，在此我請求答辯小組的老師們給予我答辯機會。 ?? ?? ?申請人簽名： 日期：2011-6-3 資? 格? 審? 查? 項? 目 是 否 01 工作量是否達到所規(guī)定要求 ? ? 02 文檔資料是否齊全（任務書、開題報告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關附件資料等） ? ? 03 是否完成任務書規(guī)定的任務 ? ? 04 完成的成果是否達到驗收要求 ? ? 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設計（論文） 指導教師簽名： 畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查小組意見： 符合答辯資格，同意答辯 □????? 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： ? ??? 年??? 月??? 日 注：此表中內容綜述由學生填寫，資格審查項目由指導教師填寫。 湖南工學院20 屆畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 系： 機械工程系 專業(yè)：材料成型及控制工程 學生姓名 學號 班級 答辯 日期 課題名稱 指導 教師 成 績 評 定 分值 評 定 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹，設計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： ×40％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績b： ×40％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績c： ×20％＝ 最終評定成績： 分數(shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 說明：最終評定成績＝a+b+c，三個成績的百分比由各系自己確定，但應控制在給定標準的10％左右。 2011 屆畢業(yè)設計說明書 電筒尾蓋注射模設計 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 佘 也 指導教師： 唐田秋 職稱 副教授 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 成型0703班 完成時間： 2011年5月 摘 要 隨著全球制造業(yè)向亞太地區(qū)的轉移，我國正成為世界制造業(yè)的重要基地，作為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一的模具工業(yè)將直面競爭的第一線。隨著三維圖形技術和計算機技術的發(fā)展，模具CAD技術也將在其發(fā)展中占有越來越重要的地位。我國模具工業(yè)的發(fā)展將面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。雖然在很多方面我國的模具有了很大的發(fā)展，但仍有很多突出的問題。目前模具設計及制造大都依靠設計的經(jīng)驗來設計，模具的質量完全由個人的累積的經(jīng)驗控制，這使得模具設計的周期長，效率低且其質量也難以保證。模具工業(yè)除需要“高技藝”的從業(yè)人員外，還需要更多的“高技術”來保證。本論文介紹了固體膠底座的注射模設計的過程。從型腔數(shù)量和布局的確定、注射機選擇、澆注系統(tǒng)設計、模板及其標準件的選用、脫模及抽芯機構的設計、成型部件的設計等一一進行了詳細的介紹。 關鍵詞： 注射模；側向抽芯；后端蓋 ABSTRACT With the global manufacturing shift to the Asia-Pacific region, China is the world's important manufacturing base, the national economy as the basis of one of the industrial tooling industry will face competition in the first line. With the 3-D graphics technology and computer technology to the development of CAD technology will also die in their development occupies an increasingly important position. China's mold industry will face new development opportunities and challenges. Although in many respects, China's mold a great development, but there are still many outstanding issues. At present most of die design and manufacturing design experience to rely on the design, die by the quality of all the accumulated experience of personal control, which makes die design of long cycle and low efficiency and it is difficult to guarantee their quality. In addition to mold industry needs "high arts" of practitioners, but also the need for more "high technology" to ensure that. This paper introduced a solid base of the plastic injection mold design process. From the cavity of determining the number and layout, the injection of choice, pouring system design, templates and standards of selection, and Stripping out the core design, shaping the design of components, such as January 1 carried out a detailed introduction. Key words： Injection Mould; lateral core pulling; after Cover 目 錄 1 前 言 1 2 塑件成型工藝分析 2 2.1 塑件材料選擇 2 2.2 材料性能 2 2.3 塑件成型工藝性分析 3 3 模具總體結構設計 6 3.1型腔數(shù)目和布局 6 3.2分型面的確定 7 4注射機的選用與參數(shù)校核 9 4.1注射量得計算 9 4.2澆注系統(tǒng)凝料的初步估算 9 4.3選取注塑機 10 5澆注系統(tǒng)的設計 12 5.1澆注系統(tǒng)的組成 12 5.2澆注系統(tǒng)各部件設計 12 5.3分流道設計 14 5.4．澆口的設計 16 5.5、校核主流道的剪切速率 18 5.6、冷料穴的設計及計算 19 6 排氣系統(tǒng)的設計 20 7 模具零件結構尺寸設計 21 7.1．凹模的結構設計 21 7.2．凸模的結構設計 22 7.3成型零件工作尺寸計算 22 7.4成型零件鋼材的選用 24 7.5成型零件的尺寸及動模墊板厚度的計算 24 8 脫模推出機構的設計 26 8.1脫模推出機構的設計原則 26 8.2塑件推出的基本方式選擇 26 8.3脫模力的計算 26 8.4校核推出機構作用在塑件上的單位壓應力 27 9模架的確定 28 10冷卻系統(tǒng)設計 29 10.1冷卻介質 29 10.2冷卻系統(tǒng)的簡單計算 29 11導向與定位機構的設計 32 12 模具工作過程 32 參考文獻 34 致 謝 35 1 前 言 畢業(yè)設計是在修完所有大學課程之后的最后一個環(huán)節(jié)。本次設計的課題是電筒尾蓋注射模設計，它是對以前所學課程的一個總結。 在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進程中，模具的地位及其重要性日益被人們所認識。模具工業(yè)作為進入富裕社會的原動力之一，正推動著整個工業(yè)技術向前邁進！模具就是“高效益”，模具就是“現(xiàn)代化”之深刻含意，也正在為人們所理解和掌握。當塑料品種入其成型加工設備被確定之后，塑料制品質量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占80%。由此可知，推動模具技術的進步應刻不容緩！塑料模具設計技術與制造水平，標志一個國家工業(yè)化發(fā)展的程度。由此可知，塑料模具設計，對于產(chǎn)品質量與產(chǎn)量的重要性是不言而喻的。 對于一個模具專業(yè)的畢業(yè)生來說，對塑料模的設計是對自己所學知識的一次超越。此次畢業(yè)設計，培養(yǎng)了我綜合運用多學科理論、知識和技能，以解決較復雜的工程實際問題的能力，主要包括設計、實驗研究方案的分析論證，原理綜述，方案方法的擬定及依據(jù)材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設計思想，勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，掌握現(xiàn)代設計方法，適應社會對人才培養(yǎng)的需要。 畢業(yè)設計這一教學環(huán)節(jié)使我獨立承擔實際任務的全面訓練，通過獨立完成畢業(yè)設計任務的全過程，培養(yǎng)了我的實踐工作能力。另外，本次畢業(yè)設計還必須具備一定的計算機應用的能力，在畢業(yè)設計過程中都應結合畢業(yè)設計課題利用計算機編制相應的工程計算、分析和優(yōu)化的程序，如利用Pro/E軟件進行塑件的3D造型、塑件的分模等，同時還具備必要的計算機繪圖能力，如利用AutoCAD軟件進行二維圖的繪制。 本次畢業(yè)設計的基本目的是：1.綜合運用塑料成型材料的基本知識,以及塑料成型的基本原理和工藝特點,分析成型工藝對模具的要求;2.掌握成型設備對模具的要求;3.掌握成型模具的設計方法,通過畢業(yè)設計,使學生具備設計中等復雜程度的模具的能力;4.培養(yǎng)學生正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，學會運用標準、規(guī)范、手冊、圖表和查閱有關技術資料，培養(yǎng)學生從事模具設計的基本技能。 2 塑件成型工藝分析 2.1 塑件材料選擇 此塑件用作電筒尾蓋，故首先必須具有良好的介電性能，以防止導電。因此，通過幾種電氣性能較好的常用塑料，進行各方面的性能比較，即通過力學性能、熱性能、電氣性能、成型性能、化學性能和經(jīng)濟性能等多方面比較，選出最適合成型此電筒尾蓋的塑料。 材料最終選定為ABS，其綜合性能優(yōu)異，具有較高的力學性能，流動性好，易于成型；成型收縮率小，理論計算收縮率為0.5%；溢料值為0.04mm左右；比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短。質檢尺寸穩(wěn)定，表面光亮。 2.2 材料性能 基本特性：ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤。密度為1.02～1.05g/cm3。 ABS有極好的抗沖壓強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70°C左右，熱變形溫度為93°C左右。耐氣候性差，在紫外線作用下變硬變脆。 ?主要用途：ABS廣泛用于水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農藥噴霧器及家具等。 ?成型特點：ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力比較高，塑料上的脫模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時應注意盡量減少澆口對流道的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60°C，要求塑件光澤和耐用時，應控制在60～80°C。（具體參數(shù)見下頁） 2.3 塑件成型工藝性分析 2.3.1 塑件分析 （1）外形尺寸：塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，適合注射成型。 圖1 塑件三維模型 圖2 塑件二維圖 （2）精度等級：每個尺寸公差不一樣，有的屬于高精度，有的屬于一般精度，按實際公差進行計算。 （3）脫模斜度：ABS屬于無定型塑料，成型收縮率較小，因此選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1°。 2.3.2 ABS性能分析 （1）使用性能 綜合性能好，沖擊強度，力學強度高，耐化學性，電氣性能良好。易于成型和機械加工，表面可以鍍鉻。適合制作一般機械零件。 （2）成型性能 無定型塑料，吸濕性強，要求表面光澤的塑件要長時間預熱干燥，流動性中等，溢邊料0.04mm左右 （3）ABS主要性能 表1 ABS性能 密度 1.02~1.08 屈服強度 50 比體積 0.86~0.98 拉伸強度 38 吸水率 0.2~0.4 拉伸彈性模量 1.4x103 熔點 130~160 抗彎強度 80 計算收縮率 0.4~0.7 抗壓強度 53 比熱容 1470 彎曲彈性模量 1.4 x103 2.3.3 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) （1）注射成型過程 1）成型前的準備 對ABS的色澤，粒度，均勻度等進行檢查，由于ABS吸水性較大，成型前應進行充分干燥 2）注射過程 塑件在注射機料筒內經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入行腔成型，其過程分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 3）塑件的后處理 處理的介質為空氣和水，處理溫度為60~75℃，處理時間為16~20S （2）注射工藝參數(shù) 表2 注射工藝參數(shù) 注射類型 柱塞式 噴嘴形式 直通式 溫度（℃） 190~200 料筒溫度 前段 （℃） 200~210 中段? （℃） 210~230 后段? （℃） 180~200 模具溫度（℃） 50~80 注射壓力（MPa） 70~120 保壓力（MPa） 50~70 注射時間（S） 3~5 保壓時間（S） 15~30 冷卻時間（S） 15~30 成型周期（S） 40~70 3 模具總體結構設計 3.1型腔數(shù)目和布局 3.1.1 型腔數(shù)目的確定 要點：既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟性，技術上又要充分保證產(chǎn)品的質量，也就是應保證塑料件最佳的技術經(jīng)濟性。 ①塑料制作的批量方面：該塑件（電筒尾蓋）是大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，，使用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件。 ②質量控制要求方面：該塑件不屬于高精度生產(chǎn)要求的產(chǎn)品，精度要求不高采用多型腔有較高的生產(chǎn)效率。 經(jīng)過以上分析，同時，考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸的關系，以及制造費用和各種成本費用等因素，初步擬定采用一模兩腔。 3.1.2 型腔的布局 要點：型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關，型腔排布應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，盡可能地采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。 經(jīng)分析確定的型腔布局為平衡式型腔布局，如圖所示： 圖3 型腔的布局 3.2分型面的確定 分型面是決定模具結構形式的重要應素，它與模具的整體結構和模具的制造工藝有密切的關系，并且直接影響到塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設計中的一個關鍵。 選擇分型面時一般應遵循以下幾項基本原則： （1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處； （2）確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模，通常分型面的選擇應盡可能使塑件在開模后在動模一側； （3）保證塑件的精度要求； （4）滿足塑件的外觀質量要求； （5）便于模具加工制造； （6）對成型面積的影響； （7）對排氣效果； （8）對側向抽芯的影響。 根據(jù)分型面選擇的原則，通過綜合分析比較，確定以下的兩個方案：單分型面和雙分型面。 方案一：雙分型面結構： 選用雙分型面形式的優(yōu)點：模具進料均勻、平穩(wěn)。 選用雙分型面形式的缺點：增加模具的結構復雜性，增加模具的厚度，而且在制品的外表面易留下點澆口的痕跡，不符合模具的加工經(jīng)濟性。 方案二：單分型面結構： 選用單分型面的優(yōu)點：使模具的結構簡單化，減小模具的厚度，也節(jié)省了模具材料，且在脫模后塑料制件的外表面無澆口的痕跡。進料的距離也大大的縮短了。 從以上的兩個方案進行比較，該模具采用方案二（單分型面）。其位置如圖所示： 圖4 分型面的位置 4注射機的選用與參數(shù)校核 4.1注射量得計算 通過Pro/E建模分析得塑件質量屬性如圖所示。 圖5塑件質量屬性 塑件的體積為：V塑=1.431cm3 （1） 塑件的質量為：W塑 =V塑×r塑=1.503g （2） 通過查閱資料，ABS的密度是1.05 g/ cm3，公式中，取 1.05g/ cm3。 4.2澆注系統(tǒng)凝料的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前不能確定準確的數(shù)值，但可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.2倍~1倍來估算，由于此次設計采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為 V總=1.2n V塑 =1.2*2*1.431=3.44 cm3 4.3選取注塑機 根據(jù)以上計算得出在一次注射過程中注入模具型腔塑料熔體的總體積V總=3.908cm3 參考文獻【1】公式（4-18）V公= V總/0.8=3.44/0.8=4.3 cm3。根據(jù)以上計算，初步選擇公稱注射量為30 cm3，注射型號為XS-Z-30臥式注塑機，其主要技術參數(shù)如下： 表3 XS-Z-30臥式注射機主要參數(shù)表 型號 XS-Z-30 理論注射容量/cm3 30 螺桿直徑/mm 28 注射壓力/Mpa 119 注射行程/mm 130 注射時間/s 0.7 合模力/N 2.5X105 最大成型面積/cm2 90 移模行程/mm 160 最大模具厚度/mm 180 最小模具厚度/mm 60 模板尺寸/mm 250X280 電機功率/KW 3.5 噴嘴球半徑/mm 12 噴嘴口直徑/mm 4 定位孔直徑/mm 63.5 4.3.1注射壓力的校核： 該項工作是校核所選壓力機的公稱壓力P公能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力，塑件成型時所要的壓力一般收塑件流動類型等因素決定，其中值一般在70～150MPa，具體可參考表5－1。通常要求：P公≥ 查表5－1可知，ABS所需注射壓力為80MPa～110MPa，這里取 MPa，該注塑機公稱注射壓力P公=119MPa，注射安全系數(shù)，這里取，則： ，所以注射機注射壓力合格。 表4 部分塑料所需要的注射壓力 塑 料 注 射 條 件 厚壁件（易流動） 中等壁厚件 難流動的薄壁件 聚乙烯 70~100 100~120 120~150 聚氯乙烯 100~120 120~150 >150 聚苯乙烯 80~100 100~120 120~150 ABS 80~100 100~130 130~150 聚甲醛 85~100 100~120 120~150 4.3.2鎖模力的校核： 塑件在分型面上的投影面積 ( 3) 流道凝料在分型面上的投影面積，在模具設計前十個未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2倍~0.5倍，因此可用0.2，來進行估算，所以 （4） 模具所需鎖模力 （5） 公式中是型腔的平均計算壓力值，是模具型腔內的壓力，通常取注射壓力的20%~40%，大致范圍在25 MPa ~40MPa，通過查表可知，對ABS而言，取35MPa（見塑料模具設計指導<伍先明、張蓉編著>表2-1）。 由4.3可知該注射機的公稱鎖模力,鎖模力安全系數(shù)為，這里取，則取，所以注塑機鎖模力符合要求。 5澆注系統(tǒng)的設計 5.1澆注系統(tǒng)的組成 普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。 5.2澆注系統(tǒng)各部件設計 5.2.1主流道設計 由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，所以在注射模中主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注射機上使用的注射模中，主流道垂直于模具分型面。(流道盡量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在Ra=1.6—0.8um之間). 考慮模具穴數(shù)，按模具型腔布局設計，盡量與模具中心線對稱．主流道設計時，避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷．主流道先預留加工或修正余量，以便保證產(chǎn)品精度． 主流道是連接機臺噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進入模具型腔時最先經(jīng)過的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時間長短有密切關系．太大造成回收冷料過多，冷卻時間增長，包藏空氣增多．易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生過流和冷卻不足；如流徑太小，熱量損失增大，流動性降低，注射壓力增大，造成成型困難．一般情況下，主流道會制造成單獨的澆口套，鑲在母模板上．但一些小型模具會直接在母模板上開設主流道，而不使用澆口套． 主流道設計要點： （1）為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道(澆口套內孔)設計成圓錐形, 具有2°～6°的錐角，錐度須適當，太大造成壓力減少，產(chǎn)生瀚流，易混進空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過小會使流速增大，造成注射困難.內壁光潔度在Ra=1.6—0.8μm,小端直徑常為4～8mm，注意小端直徑應大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料無法拔出； (2）澆口套口徑應比機臺噴嘴孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓力下降，澆道易斷； (3)一般在澆口套大端設置倒圓角(R=1—3mm)，以利于料流； （4）主流道與機臺噴嘴接觸處，設計成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一般取R=19—22mm之間，以防溢膠； （5）主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失； （6）主流道盡量避免拼塊結構，以防塑膠進入接縫，造成脫模困難； （7）為避免主流道與高溫塑膠和射嘴反復接觸和碰撞造成損壞，一般澆口套選用優(yōu)質鋼材加工，并熱處理； （8）其形式有多種，可視不同模具結構來選擇，一般會將其固定在模板上，以防生產(chǎn)中澆口套轉動或被帶出； （9）在直角式注射機上使用的模具中，因主流道開設在分型面上，故不需要沿道軸線方向拔出主流道內的凝料，主流道可以設計成等粗的圓柱形。 注流道是連接注射機噴嘴在此一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其圓錐角α=20～60,對流動性差的塑料可取30～60,內壁粗糙度為R 0.63μm。主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉向過渡時的阻力。在模具結構允許的情況下，主流道應盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的順利充型。對小型模具可將主流道襯套與定位圈設計成整體式，但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套和定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。 5.2.2 確定主流道尺寸 （1）主流道長度 一般由模具結構確定，對于小型模具L應盡量小于60mm，本次設計中初取55mm進行計算。 （2）主流道小端直徑 根據(jù)所選注射機,主流道小端尺寸d=注射機噴嘴尺寸+(0.5～1)=4 + 0.5=4.5mm （6） （3）主流道大端直徑 取6.5mm，這里圓錐角a=3°。 （7） （4）主流道球面半徑為 SR=注射機噴嘴球頭半徑+(1～2)=12+2=14mm （8） （5）球面的配合高度 球面配合高度h=3~5mm此處取h=3mm 5.2.3主流道的凝料體積 （9） 5.2.4主流道澆口套形式 主流道為標準件可選購。主流道小端入口處與注塑反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注塑模 圖6 主流道澆口套 5.3分流道設計 分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔模具一定設置分流道。大型塑件由于使用多澆口進料也需設置分流道。 5.3.1分流道的布置形式 我根據(jù)塑件的布局方式，在分流道的布置中采用平衡式布置。因為平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應相等，達到各個型腔的熱平衡和塑料流動平衡。因此各個型腔的澆口尺寸可以相同，達到各個型腔同時均衡地進料。如（圖5 – 5）所示為平衡式布置，這樣的布置能達到最佳的熱平衡。 圖7 分流道的平衡布置 5.3.2分流道的長度 根據(jù)2個型腔的結構設計，分流道長度適中，如上圖所示為35。 5.3.3分流道的當量直徑 流過一級分流道塑料的質量 （10） 凡塑件的壁厚小于3mm，質量小于200g，所以該分流道的直徑D為 （11） 由參考文獻[1]表4-7知，ABS的推薦分流道直徑為4.8~9mm，當分流道很短的時候可以小2.5mm，此處取D=4mm為分流道的直徑。 5.3.4分流道的截面形狀 本設計采用梯形界面，其加工性好，且塑料熔體熱量散失、流動阻力均不大。 5.3.5分流道截面尺寸 設梯形上底寬度B=5mm，底面圓角R=0.5mm，梯形高度取H=4mm，設下底寬為b，梯形面積應滿足如下關系式 （12） 代值計算得到b=1.28mm考慮梯形底部對圓弧面積的減小及脫模斜度等因素，取b=3.5mm。通過計算梯形斜度°，基本符合要求，如圖3-6所示。 圖8 分流道截面形狀 5.3.6凝料體積 ①分流道長度為 ②分流道截面積 ③凝料體積 （13） 考慮到圓弧的影響取 5.3.7校核剪切速率 ①確定注塑時間：查參考資料[2]表2-3取t=1.6s ②計算單邊分流道體積流量： （14） ②由參考資料[2]可得剪切速率： （15） 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率在5×102~5×103s-1之間，所以分流道熔體的剪切速率合格。 5.3.8分流道表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.25um~2.5um即可，此處取Ra1.6um，另外脫模斜度一般在5~10°之間，通過上面計算脫模斜度為10.6°脫模斜度足夠。 5.4．澆口的設計 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短流道（除直接澆口以外），它是澆注系的關鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質量影響很大。 澆口的主要作用是： （1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結，防止其倒流； （2）易于切除澆口凝料； （3）對于多型腔模具，用以平衡進料； 對于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口截面積通常為分流道截面積的0.03～0.09。澆口截面形狀有矩形和圓形兩種。澆口長度約為0.5～2 mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質量要求較高，采用一模二腔注塑，為便于調整沖模時的剪切速率和封閉時間，因此采用測澆口。其截面形簡單，易于加工，便于試模后的修正，且開設在分型面上。從型腔邊緣進料。 5.4.1澆口的位置的選擇： 澆口開設的位置對制品的質量影響很大，在確定澆口位置時，應注意以下幾點： ①澆口應開在能使型腔各個角落同時充滿的位置。 ②澆口應設在制品壁厚較厚的部位，以利于補縮。 ③澆口的位置選擇應有利于型腔中氣體的排除。 ④澆口的位置應選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。如對圓筒類制品，采用中心澆口比側澆口好。 ⑤ 對于帶細長型芯的模具，宜采用中心頂部進料方式以避免型芯受沖擊變 形。 ⑥澆口應設在不影響制品外觀的部位。 ⑦不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設置澆口。 由以上幾點，可以將澆口的位置開設在了分型面上，從型腔的邊緣進料。 5.4.2側澆口尺寸的確定 （1）側澆口尺寸的確定 ①計算測澆口的深度。 根據(jù)表參考文獻[2]表2-6，可得澆口的深度h計算公式為： （16） 式中，t是塑件的壁厚，這里t=3mm；n是塑料的成型系數(shù)對于ABS材料，其成型系數(shù)是0.7. 為了便于今后試模時發(fā)現(xiàn)問題進行修模處理，并根據(jù)參考文獻[1]表4-9中推薦的ABS側澆口的厚度為1.2~1.4故此處h取1.3mm。 ②計算測澆口的寬度。 根據(jù)參考文獻[2]表2-6，可取測澆口的寬度B計算公式為 （17） 式中，n為塑料成型系數(shù)，對于ABS可取0.7；A為凹模的內表面積。 ③計算測澆口的長度。 根據(jù)參考文獻[2]表2-6，可取側澆口的長度 （2）側澆口剪切速率的校核 ①確定注射時間：查參考文獻[2]表2-3，可取t=0.7s ②計算澆口體積流量： （18） ③計算澆口的剪切速率： 對于矩形澆口可得： （19） 剪切速率合格，式中為矩形澆口的當量半徑，即。 該矩形澆口的剪切速率比較大，首先把澆口面積適當做小點，通過試模 據(jù)塑件成型情況來調整。 5.5、校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積、（澆口體積大小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流道的熔體剪切速率。 5.5.1計算主流道的體積流量 （20） 5.5.2計算主流道的剪切速率 （21） 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率在5×102~5×103s-1之間，所以分流道熔體的剪切速率合格。 5.6、冷料穴的設計及計算 冷料穴位于主流道的正對面的動模板上，其作用主要是儲存熔體前鋒冷料，防止冷料進入模具型腔而影響塑件表面質量。本設計既有主流道的冷料穴，又有分流道的冷料穴。本模具采用推桿形式頂出塑件，故材料Z型拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對Z處的包緊力，將凝料從主流道襯套中脫出。 5.6.1主流道冷料穴的設計 開模時應將主流道中的