吹风机风罩塑料模具设计【全套CAD图纸+word说明书】
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2006) 28: 6166 . of 30 004 / 5 004 / 30 005 005of in a a in s on a of an A a 8 000 a 0 m, a 0 mm/m by to a on be s to as to of o. 43, , 106 +88+88in is of of is an to on of to of 1. A 2. of as as 1. in in of 2). it on be by or a 36. is by 3, 45, 6. on or of 3. a of a 00 mm/a 00 N, a 0 m 7. of of .5 of 0%0% 37of to of a on a is 3. We by on a by a s to of a To 1. of 2. of 3. of of of a of of as in a of of of be of of m,by a by of is by a as 5. by a 4. of of s of be s 8. To of 0 of of as as () in to of 5. a of of . A mm/50 100 200C. of m) 20 50 80D. 12 000 18 000 24 000by , 2, . of A), of on 18to of be 8. S/N)is as a of an of of is an of a , , is by 8: =10 10 (1)of of , of by an of 8. of is to , be . be in 20) 9, is in of of 9. of is be to so be on a on to on a a M) 10. 4000 to be m. of A by to of to be AM be NC of , 8 , as , by . ( m) (m) (m) (y (m)1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 3 2 2 1 3 3 2 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 1 3 2 2 1 3 3 2 1 3 1 2 1 2 3 2 3 . 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S (1989) 1985) of 1996) C (1991) of ork 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 张 荣 学 号： 05010144 外文出处： 006)28: 附 件： 指导教师评语： 该篇外文资料内容与课题有一定的相关性，译文比较正确地表达了原文的意义、概念描述基本符合汉语的习惯，语句较通畅，层次较清晰。 翻译质量 良 。 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 对 于注塑模具钢研磨和抛光工序的自动化表面处理 摘要 本 文 研究 了 注塑模具钢自动研磨与球面抛光加工工序 的 可能性 ，这种 注塑模具钢 塑 性 曲面 是在 数控加工中心 完成的。 这项研究已经完成了磨削刀架 的设计 与 制造 。 最佳表面研磨参数 是在 钢铁 加工中心测定 的。 对于 最佳球面研磨参数是以下一系列的组合：研磨 材料的磨料 为 粉红氧化铝 ，进给量 500 毫米 /分钟 ， 磨削深度 20 微米，磨削转速为 18000用优化 的参数 进行 表面研磨 ， 表面粗糙度 可由大约 米改善至 米 。 用球抛光 工 艺和 参数优化抛光 ， 可以进一步改善表面粗糙度 从 米至 在 模具 内部 曲面的测试部分 ， 用最佳参数 的 表面研磨、抛光 ， 曲面表面粗糙度就可以提高约 米到 米 。 关键词 自动化表面处理 抛光 磨削加工 表面粗糙度 田口方法 1 引言 塑胶工程材料由于其重要特点 ,如耐化学腐蚀性、低密度、易于制造 ,并已日渐取代金属部件 在 工业 中广泛 应用 。 注塑成型 对于 塑料制品 是 一个重要 工艺。 注塑模具的表面质量是 设计 的本质要求 ,因为它直接影响了塑胶产品的外观 和性能。 加工工 艺 如 球面 研磨、 抛光常用 于 改善表面光洁度 。 研磨工具 (轮子 )的安装已广泛用于传统模具 的制造 产业 。 自动化表面研磨加工工具 的 几何模型 将在 1中 介绍 。 自动化表面处理 的球磨 研磨工具 将 得到 示范 和 开发 。 磨 削速度 , 磨 削 深度 ，进给速率和 砂轮 尺寸 、研磨材料特性 如图 1 所示。图 1 球面研磨过程示意图 图 2 球面抛光过程示意图 比如 ，人们 发现 , 用碳化钨球滚 压的方法可以使 工件表面 的 塑性变形减少 ,从而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲劳 强度 3 抛光的 工艺 的过程 是由 加工中心 3,4和 车床 5,6共同完成的。对 表面粗糙度有重大影响 的 抛光 工艺 主要 参数，主要是 球或滚子材料 ， 抛光 力， 进给速率 ,抛光速度 ,润滑、抛光 率及其他因素等。 注塑模具钢 表面抛光的参数优化 ， 分别结合 了 油脂润滑剂 ， 碳化钨球 ,抛光速度 200 毫米 /分钟 ,抛光力 300 牛， 40 微米 的进给量 7。 采用最佳参数 进行表面研磨和球面抛光的深度 为 米 。 通过抛光 工艺， 表面粗糙度 可以 改善大致为 40%至 90%3 此项 目 研究的目的是 ， 发展 注塑 模具 钢的 球形研磨 和 球面抛光工序 ，这种 注塑模具 钢的 曲面 实在 加工中心完成 的。 表面光洁度 的 球研磨与球抛光 的 自动化流程工序 ，如图 3 所示 。 我们开始自行设计和制造的球面研磨工具及加工中心 的 对 刀 装置 。利用田口正交 矩阵 法 ， 确定了表面球研磨最佳参数 。 选择 为 田口 矩阵实验相应 的 四个因素和三个层次 。用 最佳参数进行表面球研磨则适用于一个曲面表面光洁度 要求较高的 注塑模具 。 为 了 改善表面粗糙 ,利用最佳球 面 抛光 工艺 参 数，再进行对表层 打磨 。 图 3 自动球面研磨 与 抛光工序 的 流程图 样的设计与制造 选择最佳矩阵实验因子 确定最佳参数 实施实验 分析并确定最佳因子 进行表面抛光 应用最佳参数加工曲面 测量试样的表面粗糙度 球研磨和抛光装置的设计与制造 2 球研磨的设计和对准装置 实施过程中可能出现的曲面 的 球研磨 ,研磨球 的中心应和 加工中心 的 Z 轴 相一致。 球面研磨工具的安装及调整装置 的 设计 ，如 图 4 所示 图 4 球面研磨工具及其调整装置 电动磨床展开 了 两个 具有 可调支撑螺丝 的 刀架 。 磨床 中心正好与具有辅助作用 的圆锥槽线配合 。 拥有磨床 的 球接轨 ,当 两个可调支撑螺丝被收紧 时，其后的 对准部件就 可以拆除 。研磨 球中心坐标偏差约 为 5 微米 , 这是衡量一个数控坐标测量机 性能的重要标准。 机床的 机械振动 力 是 被 螺旋弹簧 所 吸收 。 球形研磨球 和 抛光工具 的安装，如图 5 所示 。 图 5 b. 球抛光工具 的 图片 为使 球面磨削加工和抛光加工 的进行， 主轴 通过 球锁机制 而被 锁 定。 3 矩阵 实验的规划 田口正交表 利用矩阵实验田口正交 法，可以 确定参数 的有影响程度 8. 为了配合上述球面研磨参数 ， 该材料磨料 的研磨 球 (直径 10毫米 ),进给速率， 研磨 深度 ,再次研究中 电气磨床被 假定为 四个因素 (参数 )， 指定为 从 （见表 1实验因素和水平 ）。 三个层次(程度 )的因素 涵盖了不同的范围特征 ,并用 了数字 1、 2、 3标明。 挑选三类磨料 ,即碳化硅 (白色氧化铝 (A),粉红氧化铝 ( 研究 . 这 三个数值的 大小取决于 每个因素 实验结果。 选定 进而研 究 四 三级因素的球形研磨过程 。 数据分析 的界定 工程设计问题 ,可以分为较小 而好的 类型 ,象征性最好类型 ,大 而好 类型 ， 目标 取向 类型等 8。 信噪比 (S/N)的 比值 ，常 作为目标函数 来 优化产品或 者 工艺设计 。 被加工面的 表面粗糙度值经 过 适当 地 组合磨削参数 ， 应小于原来的 未加工 表面 。 因此 ,球面研磨过程 属于工程问题中的 小 而好类型。这里的 信噪比 （ S/N） ,按下列公式定义 8: =10 平方等于质量特性 ) =10 ni 这里， 不同噪声条件下 所 观察 的 质量特性 n 实验 次数 从每 个 正交实验 得到的 信噪比 （ S/N） 数据 ，经 计算 后， 运用差异分析技术 (变异 )和 方差 检验 来测定 每一个 主要的 因素 8。 优化 小而好类型的工程问题 更是尽量使 最大而 定 。 各级 选择 的 最大化将 对最终的 因素有重大影响 。 最优条件可视 研磨球 而 待定 。 4 实验 工作 和结 果 这项研究使用的材料是 具钢 (相当于艾西塑胶模具 )9， 它 常用 于 大型注塑模具产品在国内汽车零件 领域和国内设备。 该材料的硬度约 9。 具体好处之一是 , 由于 其 特殊的热处理前处理 ， 模具可直接用于未经进一步加工工序 而对 这一材料 进行 加工 。式样 的设计和制造 ,应 使 它 们可以安装在底盘 ，来 测 量相应的反力。 样的加工 完毕 后 ， 装在大底盘 上在 三 坐标 加工中心进行了铣 削，这种加工中心是由杨 钢铁公司 所生产 (中压型三号 ),配备 了 8M 公司 的 数控控制器 ( )10。 用 备 来 测量前 机 加工 前 表面 的 粗糙度 ,使其 可达到 米 。 图 6 试验 显示了 球面磨削加工 工艺的 设置 。 图 6 球面磨削加工 工艺的 设置 一个由 司 生产的 视频触摸触发探头 ，安装在 加工中心 上，来 测量和 确定和原 始式样的 协调 。 数控代码所需要的磨球路径 由 件产 生。这些代码经 过 口界面 ， 可以传送到 装有 控制器的数控加工中心 上。 完成了 矩阵实验后， 表 2 （ 样 光滑 表 层的 粗糙度 ） 总结了 光滑表面 的 粗糙度 ， 计算 了每一个 矩阵实验的信噪比（ S/N） ,从而 用 于方程 1。表 2： 通过表 2 提供的各个数值，可以得到 4 中不同程度因子的平均信噪比（ S/N），在图7 中已用图表显示。如下图 7： 球面研磨工艺的目标，就是通过确定每一种因子的最佳优化程度值，来使试样光滑表层的表面粗糙度值达到最小。因为 一个减函数，我们应当使 信噪比（ S/N）达到最大。因此，我们能够确定每一种因子的最优程度使得 的值达到最大。因此基于这个点阵式实验的最优转速应该是每分钟 18000 转， 如表 4（ 优化组合球面研磨参数 ） 所示。 如 下 表 4： 通过使用数据 方差分析 的 技术和 F 比检验 方法，进一步确定了每一种因子有什么主要的影响，从而确定了它们的影响程度 (见表 5 信噪比和 表面粗糙度 )。如下表 5： 2， 13 的 F 比的比值是 当于 10%的影响程度。（或者置信水平为 90%）这个因子的自由度是 2，自由度误差是 13， 根据 F 分布表 11。如果 F 比值大于 可以认为对表面粗糙度有显著影响。结果，进给量和磨削深度都对表面粗糙度有显著影响。 为了观察使用最优磨削组合参数的重复性能，进行了 5 种不同类别的实验，如表 6 所示。获得被测 试样的表面粗糙度值 约是 米。使用球研磨组合参数，可使表面粗糙度提高了 78%。使用球面抛光的优化参数，光滑表面进一步被抛光。经过球面抛光可获得粗糙度 为 米的表面。被改善了的抛光表面，可以在 30光学显微镜观察 下进行观察，如 下图 8: 经过抛光工艺，工件机加工前的表面粗糙度改善了近 95%。 从田口矩阵实验 获得的球面研磨优化参数，适用于曲面光滑的模具，从而改善表面的粗糙度。选择 香水瓶为一个测试载体 。对于被测物体的模具数控加工中心，由 件 来 模拟测试 。经过精铣，通过使用 从 田口矩阵实验 获得的球面研磨优化参数，模具表面进一步光滑。 紧接着 ,使用 打磨抛光的最佳参数 ，来对光滑曲面进行抛光工艺，进一步改善了被测物体的表面粗糙度。 (见图 9)。如下图 9： 图 9 表面粗糙度对比 模具 内部的 表面粗糙度 用 备 来测量。 模具 内部的 表面粗糙度平均值为 米，光滑表面 粗糙度 平均值为 米，抛光表面 粗糙度 平均值为 米。被测物体的光滑表面的粗糙度改善了：(抛光表面的 粗糙度改善了： ( 5 结论 在这项工作中 ,对 注塑模具的曲面 进行了 自动球 面 研磨与球面抛光加工 ，并将其工艺 最佳参数成功 地运用到 加工中心 上。 设计和制造了 球 面 研磨 装置 (及其 对准组件 )。通过实施 田口 矩阵进行实验 ，确定了球面研磨的最佳参数。对于 最佳球面研磨参数是以下一系列的组合： 材料的磨料 为 粉红氧化铝 ，进给量 料 500 毫米 /分钟 ， 磨削深度 20 微米，转速为每分钟 18000 转。通过使用最佳球面研磨参数， 试样 的 表面粗糙度 从 约 米提高到 米 。应用最优化表面磨削参数和最佳抛光参数，来加工模具的内部光滑曲面，可使模具内部的光滑表面改善 抛光表面改善 附件 2：外文原文 （复印件） I 吹风机风罩塑料模具设计 摘 要 本次设计主要内容包括制品工艺分析，成型方法及工艺流程制定，模具类型和结构等形式确定，成型工艺条件确定，工艺计算（即注射量、注射压力、锁模力、导向与定位机构设计、脱模机构设计、加热与冷却系统设计、绘制模具装配图、编写设计说明书等。） 以上各工序模具的设计在满足加工精度的基础上充分考虑节约成本因素，确定了成型工艺工序；紧接着通过熟悉各类模具的加工特点及内部结构，完成模具总体结构的分析；随后进行毛坯尺寸、注射压力、锁模力、导向与定位机构设计、脱模机构设计、加热与冷却系统设计、绘 制模具装配。在此基础上确定模具的外形，最后完成了装配图和非标准的零件图以及确定压力机类型及主要参数。 关键词 ： 吹风机风罩， 浇注系统， 脱模机构， 塑模装配图 2 is a a 1 mm on of a of of to of of to to to of to of is is a to of of to to of in of by of of of of 3 目 录 前 言 . 7 塑料模具毕业设计分析 . 8 一：毕业设计的目的 . 8 二：模具设 计的内容 . 8 1、设计内容 . 8 三、模具设计的步骤与方法 . 9 四、模具设计的要求 . 9 （ 4） 设计说明书： . 10 五、 设计课题 . 11 吹风机风罩塑件如图 1 1 所示 . 11 第 1 章 塑件工艺分析 . 12 学性能： . 13 境性能： . 13 料的加工性能 . 13 塑工艺规程编制 . 14 塑工艺过程概述 . 14 腔数目的确定 . 17 件体积计算 . 18 腔型芯尺寸确定 . 18 选设备及工艺参数确定 . 19 第 2 章 塑件在型腔中的位置确定 . 21 型面设计 . 21 1. . 21 腔排布 . 22 第 3 章 浇注系统设计 . 24 浇注系统的组成： . 24 流道设计 . 25 口套的结构设计 . 25 4 口套的尺寸确定 . 26 流道设计 . 26 口设计 . 27 第 4 章 选用模架 . 29 具整体结构分析 . 29 架确定 . 29 第 5 章 . 31 第 6 章 推出机构的设计 . 32 杆力的计算 . 32 定顶出方式及顶杆位置 . 32 第 7 章 冷却系统的设计 . 34 第 8 章 排气系统的设计 . 35 第 9 章 装配图 . 36 谢 辞 . 40 参考文献 . 41 5 6 7 前 言 知识在不断更新，社会在不断前进，制造业中的模具设计与制造走在社会的前沿。现作为大学生的我们即将毕业，对很快就要投身工作的我们来说，应熟练自己的专业软件 ,撑握模具制造与设计的理论知识，更重要的是理论与实践相结合。 本说明书主要介绍了这一模具题目的设计思想过程，从用铅笔作零件图到电脑上用 图，到校核计算，到模具制造工艺等，从各方面叙述了所设计的模具制品的整个思想过程。特别是里面的工艺分析和零件的工艺卡片上，花费了很大工夫 ，当然也是设计中最精细、做的做好的一部分。利用 件作产品图、模板、导柱、导套、装配图、零件图等。通过这次的毕业设计，我将三年所学的知识进行归纳总结，觉得自己的模具专业知识水平有了很大的提高， 件作图有了更近一步的深华。理论与实践找到了一个结合点。这段时间对于我来说是充实的、是认真的、是有意义的。成功的完成这次设计对于我将来的工作也起到了一定鼓舞激励性的作用。 8 塑料模具毕业设计分析 一：毕业设计的目的 毕业设计的目的在于巩固所学知识熟悉有关资料，树立正确的设计 思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。通过这次模具结构设计，学生在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写技术文件和查阅文献方面受到一次综合训练，增强学生实际的工作能力。 二：模具设计的内容 1、设计内容 此次设计内容包括制品工艺分析，成型方法及工艺流程制定，模具类型和结构等形式确定，成型工艺条件确定，工艺计算（即注射量、注射压力、锁模力、导向与定位机构设计、脱模机构设计、加热与冷却系统设计、绘制模具装配图、编写设计说明书等。） 设计工作量如表 1 1 9 表 1 1 设计工作量 设计内容 工作量 模塑成型工艺卡 1 份 模具装配图 一张 工作零件图 两张 设计说明书 1 份（约 30 到 35 页） 三、模具设计的步骤与方法 1. 明确设计任务，收集有关资料 1）注射量计算 2）浇注系统设计计算 3）成型零件工作尺寸计算 4）模具冷却与加热系统计算 5）注射压力、锁模力和安装尺寸校核 确定凹摸模板尺寸 选择模架并确定其它模具零件的主要参数 画装配图 先手绘结构草图，经审阅后再画正式图 画零件图 编写技术文件。即说明书。 四、模具设计的要求 10 要求有打印文件和电子文件格式。应包含以下内容： 装配图 装配图应包含主视图、俯视图等等。 （ 1）主视图： 按模具正对操作者方向绘制，采取剖视画法，一般按模具闭合状态绘制。上、下模之间有一完成的制件。 （ 2）俯视图： 俯视图应反映模具的平面布置、浇注系统、冷却系统等。 标题栏和零件明细栏： 标题栏和明细表布置在装配图右下方，包括零件编号、名称、数量、材料、热处理、标准件代号及规格（如螺钉 ： 705 30）、备注等内容。所有零件应详细写在明细表中。 尺寸标注：装配图上标明必要的尺寸，如闭合尺寸、模架外形尺寸等。 技术要求：技术要求布置在下方。包括：一、模具特殊要求；二、国家标准、行业标准或企业标准等。 （ 3）模具零件图： 要求将所有非标准零件出图。注明全部尺寸、配合公差、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理、其它技术要求。 （ 4） 设计说明书： 要求阐明自己的设计观点、方案优劣、依据和过程。内容有： 目录 设计任务书及产品图 序言 制件的工艺性分析 模塑工艺方案的制定 模具结构形式的论证及确定 注射量、浇注系统设计计算 注射力、温度、速度、锁模力计算等 模塑成型设备的选择及设备工作能力、安装尺寸校核 模具零件设计及必要的计算 11）模具工作零件的尺寸和公差值的计算 12）其他需要说明的问题 11 13）主要参考文献目录 五、 设计课题 吹风机风罩塑件如图 1 1 所示 图 1 1 塑件图 12 第 1 章 塑件工艺分析 如图 1 1 所示，塑件选择，材料为 缩率为 生产批量 20 万件。 图 1 1 塑件材料的分析 由于塑件外壳大小中等，生产中常用 料生产。 料，化学名称，丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物， 五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性 及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定，表面光泽性好等特点。容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领 域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。 脂是目前产量较大，利用最广大的聚合物它将 具韧、硬、刚相优良的力学性能。 丙烯腈、丁二烯和笨乙烯的三元共聚物， A 代表丙烯腈， B 代表丁二烯， 13 在此我选用 料的原因正式在于它具有较好的冲击力，硬度较高，耐磨，流动力好，不易变形等特点。 总结： 升温时粘度增高，成型压力较高，所以塑件上的脱模斜度较大， 吸水，成型前进行干燥处理和调适，模具设计时注意减少浇注系统对料流的阻力，模具温度控制在 5060 度，在酮、醛、酯、氯代烃中会成型后应进行调湿处理。 学性能： 优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低温度下使用， 耐磨性优良，尺寸稳定性好又具有耐油性，可用于中等载荷和低转速下的轴承。 耐蠕变性比 ，但比 。 弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。 力学性能受温度的影响较大。 热变形温度为 93118 度，制品经退火处理后还可以提高 10度左右。 时仍能表现出一定的韧性，可在 00 度范围内使用 。 境性能： 受水、五机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，手笨乙酸，植物油等侵蚀会产生应力开裂。 耐候性差，在紫外光的作用下易产生将解 。 料的加工性能 熔体流动性比 ，但比 ，与 似； 流动特性属非牛顿流体；其熔体黏度与加工温度和剪切速率都有关系，但剪切速率更为敏感。 热稳定性好，不易出现降解现象。 吸水率较高。加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度 8085 度，时间 24 小时；对特殊要求的制品（如电镀 0 的干燥条件为 7080 度，时间 18 小时。 品在加工中易产生内应力，应力的大可通过浸入苯乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进干燥箱内 24 小时，再冷却至室稳即可。 该塑件尺寸中等，一般精度等级为降低成本费用，采用一模多腔，并不对制品进行后加工。 14 为满足制品光亮的要求与提高成型效率采用点浇口。 为了方便加工和热处理，行腔与型芯采用摒镶结构。 塑工艺规程编制 塑工艺过程概述 整个模具的注塑过程包括：模具合拢、模 具锁紧、模腔填充、塑件保压、模具冷却、模具分开、产品脱模和注塑延时。 注射机的锁模系统将模具合上。锁模系统一般系用直接油压式或油压机械锁链式两种。 当模具合拢后注塑机的锁模系统将所需的锁模力作用在模具上，使模腔在填充过程中，高压的塑件不会将模具涨开。 在注塑过程中，模具的温度对塑件的质量影响也很大。一般来说，刚开始注塑时，模具温度太低，不利于产品的成型。实践证明，当模具温度提高时，塑件的收缩量会增加，但若能配合好注射的压力或速率，仍可生产出尺寸稳定的制品， 因为模温的提高有利于熔融塑胶的填充，但相应会增加注塑周期时间，模具温度的控制主要通过模具冷却系统中冷却液的温度和冷却液的流量来实现，还可采用冷却机或模温机加以控制。 导致模具填充变化的因素之一是注塑机的性能参数，所以注塑机的操作油温一般都是在 40 摄氏度 50 摄氏度，主要通过注塑机的冷却系统控制，有些注塑机没有油温控制装置，可以在生产前预先把油温升到合适的温度，如果在注塑过程中，油温过高，则压力明显降低，严重影响产品的质量。 模具在设计时，有了锁模力的设计值。在注塑前，必须在 注塑机上调置好锁模力。对于不同的模具，锁模力的大小是不同的。在调置锁模力时， 15 并非锁模力越大越好，而是要结合模具和注塑机的大小，以及摸具和产品的设计形式来考虑。从经济和技术上分析，锁模力的数值应该是越小越好，但必须满足产品注塑的需要。例如，在锁模力较低的情况下，可以减少注塑机和模具的磨损程度，减少能源消耗和维修费用。较小的锁模力可以用以下方法：先将注塑机调至模具所能承受的最大锁模力并生产出产品，然后以 5t 的差额逐渐降低锁模力再生产，测量出每种锁模力下的成品重量，画出曲线图，找出最佳的锁模力参数。 度和压力 模具填充速度是熔料被注进模腔的线性速度，在注塑的填充阶段必须控制好熔料的射速以达到产品的最佳性能。注射速度的设定应在产品设计时完成，在产品壁厚设计和塑料特性允许的情况下应设计较快的射速。通常来说，薄壁注塑件需要快的注射速度以确保填充饱满；而壁厚注件则需要慢的射速以防止空穴的形成。但是过快的射速容易使原料过热。当塑件浇口或排气不好时，熔料以调速注射经过浇口，熔料内产生很大的剪切应力，使熔料结合模腔内难排出的空气，甚至产生燃烧而碳化变黑。而射速过慢产品会出现填充不满等缺陷。 在实际生产中，无 论使用什么数值的注射速度，都应尽可能在一个较大的范围内，以便于生产。根据不同经验技术员，同一产品的注射速度不相同。但是，可采用分段注塑，在填充阶段以不同的速度将熔料注入模腔，这样往往可以避免塑件的外现缺陷。如蛇纹、飞边、毛刺、燃烧等现象。并用控制熔料的分段射速还可以影响产品的分子排列和内应力的大小，甚至提高生产速率和效率。 为了确保注塑机的注射速度达到及保持所要求的数值，要求注射压力足够。若注射压力太低，熔料进入模具时，所产生的阻力使注射速度不能达到设置的数值。因此，在设定注射压力时，其数值应比熔料所产生的 阻力高 料进入模具时所产生的阻力使注射速度不能达到设置的数值，可从注塑机缸的压力表中得知。过低的注射压力使注射周期时间产生变化。因此，若设置好注射力和速度，注射周期的时间变化不会超过 保压压力是指模腔刚被注满时所采用的压力。它的作用是使模腔内熔 16 料能在受压的情况下冷却定形。这样，产品的外观发展尺寸公差才可得到保证，塑件的最后定形，很大程度取决于保压的压力大小和保压时间长短。在一般注塑时，模腔填充到 95% 98%时，转为保压阶段。 当模腔填充不足 90%时就提前进 入保压阶段，这时的保压压力，除了要负责把模具填满外还需要把熔料压实一边获得合格的产品。这使得塑件在注塑的后期，其重量和尺寸的大小等受保压压力影响很大，不容易稳定。若在模腔填充到95% 98%时转入保压阶段，这样大大减小了保压的压力值。对一般塑件生产来说，保压压力是注射压力的 25% 65%。在实际生产中，某些特殊产品，如薄壁产品，精密度高的齿轮注件， 脂厚壁产品，保压压力可达注射 90%以上，甚至高出注射压力。又如某些容易产生毛刺、飞边的产品，保压阶段可用极低射速和超出注射压力的高保压力同时作用来避免产 品的毛刺问题。 保压作用使得塑件在该时间内注满模腔，并使塑件更充实，尺寸稳定。一般保压时间不应过长，能充分压实塑件就可以了。所以保压时间和注件壁厚、射胶速度、浇口设计、熔料温度以及模具温度有关，注件越厚，熔胶温度以及模具温度越高，相对保压时间越长。 当一次注射和保压完成后，螺杆开始旋转并后退。新的塑料原料在此阶段落入到塑料缸内加热，并被螺杆均匀搅拌至前端。塑料在此过程中，除受到加热系统加热外，其软化升温所需的热能，部分来自螺杆的转动，转动越快，温度越高。虽然螺杆的旋转速度可以达到 一个很高的数值，但实际生产中并不常采用高的螺杆旋转速度。而应根据塑料的种类和注射塑料的实际需要调节。螺杆的旋转速度显著影响注塑成型过程的稳定程度和作用在塑料上的热量。当螺杆转速较高时，传送到塑料的摩擦能量提高了塑化效率，但同时增加了熔料温度的不均匀度，还有可能使熔料产生肩部过热现象。相反，螺杆转速越低，熔料的温度越均匀，但是生产周期有可能延长。 9螺杆后退 螺杆后退动作在螺杆旋转完成后生产，其主要作用是防止射嘴的熔料漏滴现象，避免使用节流阀的射嘴。另外，对于一些塑料（如聚熔烃， 7 等）螺杆后退的应用 能改善注射过程的稳定性。一般来说，需要螺杆后退时，数值在 4 10围内，但不是所有的塑料生产都需要该动作的。 10背压 当螺杆转动时，受热塑化的塑料在螺杆作用下被向前推，经过止流阀而到达螺杆的前面。由于熔料的想前推进，熔料也产生反作用力，作用在螺杆和止流阀上，使螺杆向后退，以便更多的熔料向前推进，这时，如设置背压就使得油缸有一定压力作用在螺杆上，提供了螺杆后退的阻力，背压越大，螺杆复往时间长，螺杆前端熔料产生的压力必须大于背端才可以使螺杆后退。必须指出，不是所有的注塑生产都必须用背压的，但若是采用， 即使塑料充分熔化及混合均匀，并有以下优点： 1）有利于熔料内挥发性气体排出。 2）使附加剂（如白粉，阻燃剂，增强剂等）和熔料混合更均匀。 3）使用塑化更均匀，以获得精确的成品控制，背压的调节不宜太 长，熔料要有适当的均匀性，能完成塑化并且没有气泡便可以了。在实际操作中，可以上述工艺参数设定方法为基础并综合考虑各影响因数，确定产品的质量并降低生产成本。 表 1 1 能 性能特点：成型性能好，机械加工性好，耐冲击性好，韧性和机构强度好，有一定的耐磨性，耐湿性，尺寸稳定性都好，但耐热性较差，吸水性较大，价格较便宜，要求表面光泽的塑件应长时间预热干燥。 腔数目的确定 最经济数目的确定，实质上是注塑件生产成本懂得经济核算，但在注塑设计初始方案阶段，由于浇注系统等技术参数尚不可知，下述型腔数的确塑料品种 结构特点 使用温度 化学稳定 塑性塑 线性结构非 结晶型 小于 70 较好，比较稳 18 定是一种估算的预测方法，一些参数要凭经验来假定，在模具设计完成后，可根据这个方法再细化，进行生产成本和每个塑件成本的核算。影响最经济型腔的因素，有技术参数和经济指标两个方面技术参数有锁模力，最小和最大注塑量，塑化能力，模板尺寸的和流速参数，这里只考虑注射机锁模力和最大注射量两个参数。技术经济指标是从制品尺寸精度和经济效果考虑，对一模多腔整体嵌入式的注射模，影响型腔的重要因素有如下四个： 1注射剂锁模力 2. 注射剂注射量 3. 塑件精度 4. 经济习惯的限制 在此考虑生产成本和模具复杂程度采用一模两腔。 件体积计算 按塑件图所示尺寸进以计算。 1）塑件体积 ）塑件重量 查表 6件 度为 射密度为 g/ 单件塑件重量 型腔型芯尺寸确定 查表 缩率是 平均收缩率 s=(2=行腔工作部位尺寸 行腔径向尺寸 0=(1+S) Z0行腔深度尺寸 0=(1+S)x Z0型心径向尺寸 =(1+S)x 0型心高度尺寸 z=(1+S)x 0式中 19 小尺寸（ 取 1/3） 各部件尺寸如下图 1 2 所示 图 1 2 型芯尺寸图 选设备及工艺参数确定 1)注射量：该塑件制件单件重量 注系统重量的计算可根据图浇注系统尺寸先粗略计算浇注系统体积略计算浇注系统重量 度 =体积 V 塑件=总质量 M 塑件 = 料密度为 满足注射机注射量 V 机 V 塑件 /中 V 机 额定注射量 V 塑件 塑件与浇注系统凝料体积和（ V 塑件 /20 满足注射量 M 机 M 塑件 中 M 机 g） M 塑件 2）注 射压力 P 注 P 成型： 查表 6料成型时的注射压力 p 成型 =70）模力 p 锁模力 式中 p 塑料城形时型腔压力， 料型腔压力 p=30 F=9=1032f=30 1032=据以上分析计算查表 6选注射剂型号为 射机有关技术参数如 下 最大开合模行程 s 300 模具最大厚度 300具最小厚度 200嘴圆弧半径 12嘴孔直径 4定模板尺寸 428458杆空间 260290 21 第 2 章 塑件在型腔中的位置确定 型面设计 在注塑中，用于取出塑件浇注系统，凝料的面通称为分型面。常见的取出塑件的分型面有开模方向垂直 ，也有采用开模方向垂直，也采用开模方向一致的侧向分型面。分型面大都是平面，也有倾斜面，曲面或者台阶面。 分型面的选择不仅关系塑件的正常成型和脱模，而且涉及到模具结构与制造成本。在选择分型面时，应遵循以下原则： 1. 分型面应选择在塑件的最大截面处，后则，可能会无法脱模和加工型腔。无塑件以何方位布置型腔，都应将化坐为首要原则。 2尽可能的将塑件留在动模一侧，因为在动模一侧设置和制造脱模机构简单易行。 3有利于保证塑件的尺寸精度。 4有利于保证塑件的外观质量，分型面上的型腔壁面稍有间隙，熔体就会在塑件 上产生飞边，飞边影响塑件的外观质量。因此在光滑平整表面或弧曲面。避免选择分型面。 5考虑满足塑件的使用要求，注塑机在模型过程中，有一些很难避免的工艺缺陷，如拔模斜度，分型面上的飞边以及顶杆与浇口痕迹。在分型面设计时，应从应用角度避免这些工艺缺陷影响塑件功能。 6尽量减少塑件在合模平面上的投影面积。以减少所需要锁模力。 7长型薪应置于开模方向。当塑件在互相垂直方向都需设置型薪时，将转短的型薪置于侧抽薪方向，有利于减少抽拔距 8有利于排气，应将分型面置于熔体充模流动的末端 9应利于简化模具结构 确定分 型面位置如图 2 1 所示 22 图 2 1 分型面位置 该塑件的结构如图所示，需遵循分型面设计基本原则，故将模上设计凸起部分，采用单分型面。 腔排布 型腔位置排布，该件采用一模两腔的结构式。那么主浇注系统的设计应尽量采用以主流道到各个型腔分流道的形状及尺寸相同的结构设计，即型腔平衡式布置的形式型腔强度和刚度的计算为了方便加工和热处理 其型腔镶件可分为两部分 如下图所示，从下图 2 2 可以看出，型腔为整件试，因此型腔的强度和刚度按型腔为整件式计算 查书 6腔侧壁厚S=15 模具设计指导 书表 6 23 图 2 2 型腔布置 24 第 3 章 浇注系统设计 浇注系统设计是注塑模具设计中最重要的问题之一。浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的输送通道，它具有传质，传压和传热的功能。对塑件质量有决定性的影响，它的设计合理与否，影响着模具的整体结构及其工艺操作的难易程度。浇注系统的作用，是将塑料熔体顺利地充满到模腔深处，以获得外形轮廓清晰，内在质量 优良的塑料制件。因此要求充模过程快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于制品分离或者切除。 浇注系统的组成： 1主流道：指由注射机喷嘴出口起到分流道入口为止的一段流道，它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一抽线。 2分流道：指主流道末端至浇口的整个通道，分流道的功能是使熔体过渡和转向，多型腔注射模中分流道中为了分配物料，通常有一级分流道和二级分流道，甚至多级分流道组成。 3浇口：指分流道末端入口之间狭窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔体加快流速注入模腔内，并有序 地填满行腔，且对外缩具有控制作用。 4冷料井：通常设置在主流道和分流道拐弯处的末端，其功能是捕捉和储存熔料的冷料，冷料井也起勾料作用。 浇注系统的设计原则 有压降，流量和温度分布的均衡布置。 降低压力损失，缩短充模时间。 止变形和位移。 25 避免产生端流和涡流，及喷射和蛇行流动，并有利于排气和收缩 与塑件分离或切除整修容易，且外观损伤。 必要时配置冷料并或益料槽 中浇口必须有 上精度。 浇注系统包括主流道，分流道、浇口结构及其尺寸设计。 流道设计 直浇口式主流道呈截锥体。主流道入口直径为 d，应大于注射机喷嘴直径 1右，这样便于两着能同抽对准，也使得主流道喷嘴能顺利脱落，主流道入扣的凹坑球面直径为 R，应该大于注射剂喷嘴求头半径约 2 3则可能会让塑料熔体反喷，出现溢边致使脱模困难锥孔壁粗造度 流道锥角为 2 4 ,过大的锥角 会产生端流或涡流，卷入空气。过小锥角会使凝料脱模困难，充模时流动阻力大，表面积增加，热量损失增加。流道的长度 L，一般按模板厚度确定。但为减少充满时减压降和减少物料损失，以短为好。 主流道要装流道衬套，且直径为 12定模板贯穿到分型面，衬套头部安装止转销。衬套和型腔的配合为 H7/流道衬套用定位固定在模板上，定位直径。 初步设计主流道形状尺寸，主流道设计成圆锥形，其锥角 2 6 ,内壁粗糙角 浇口套的结构设计 主流道部分在成型过程中 ,其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、 压力的塑料熔要冷热交替地反复接触，属易损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套式，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。此浇口套采用碳素工具钢 工，热处理要求淬火 5357应设置在模具的对称中心位置上，并尽可能 26 保证与相联接的注射机喷嘴为同一轴心线。 为了 便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形 。 一般 锥角 取 2 4粗糙度 喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半经。 口套的尺寸确定 如图所示，经计算， 浇口套的尺寸如下图 3 1 所示。 ?8086033R 1353 360 1 浇口套 流道设计 分流道的截面形状有圆形、半圆形、梯形、 U 形、正方形、正六边形等。从增大传热面积考虑，截面最好采用正方形；从减少散热面积考虑，截面最好采用圆形；从压力损失上考虑，截面亦最好采用圆形。实验证明，对多数塑料来说，分流道在 5 6下时，对流动性影响较大，但直径在 8上时，对流动性的影响不大。 初步设计分流道形状和尺寸，分流道截面设计成半圆形截面，加工较容易，且热量损失与 压力损失均不大，半圆形截面分流道的直径，可根据 27 塑料的流动性等因素确定，该塑料件采用 动性为中等，所以选用半圆形截面，根据经验分流道的直径， d 取 5 口设计 浇口位置的选择应遵循以下原则： （ 1）浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使起流程最短。 （ 2）浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽畅、厚壁部位，以便塑料顺利地流入。 （ 3）避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁、型心或镶件，使塑料能尽快流入到型腔各部位，并避免型心或嵌件变形。 （ 4）尽量避免使制品产生熔接痕 ,或使其熔接痕 产生在制品不需要的部位。 （ 5）浇口位置及其流入方向，应使塑料在流入型腔时，能沿着型腔平行方向均匀地流入，并有利于型腔内气体排出。 （ 6）浇口位置应在制品最易清除的部位，同时，尽可能不影响制品的外观。 图 3 2 浇口位置 确定浇口形式及位置，采用采用测浇口形式设计，设计上图 3 2 所示； 28 浇口直径可根据经验公式计算； 测浇口计算的经验公式 d=（ 30/ t=（ d 测浇口的宽度 塑件的表面积 测浇口的厚度 浇口处塑件的壁厚 d= t=向进料的测浇口如上图；对中小型塑件一般厚度 t 取 0.2 度 b 取 5.0 口上的长度 L= 2 度 h=（ /2 取 L= 3.0 计算 L=29 第 4 章 选用模架 具整体结构分析 通过学习我们知道了凹模的基本结构一般都分了以下几种方式 整体式凹模 特点有凹模的结构简单牢固，强度高，成型的塑件质量好。可是对于形状相对复杂的凹模，那么它的加工工艺性较差，而且凹模受损后维修也很困难。因此在先进的型腔加工机床尚未应用和普遍之前，整体式凹模紧紧适用于小型且形状简单的塑件的成型。 整体嵌入式凹模 特点有适用于小型塑件，并且是多型腔塑料模具成型。在结构上凹模的形状，尺寸的一致性好，这样就更换方便，并 且凹模的外形通常是采用带有台阶的圆柱形，从模板的下面嵌入。如果是旋转体，则要考虑用防转销来定位。 为了加工和易更换凹模中易受损的部位，那通常的办法就是把磨损部位做成镶件，然后才嵌入模体。 组合的目的不仅是为了机械加工、抛光、研磨和热处理的需要，更重要的是这种结构能满足大型塑件的成型凸凹形的需要。其优点就是简化了复杂凹模的加工的工艺减少了热处理的变形，也有利于排气，便于模具的维修，节约了成本。 综上所述，通过以上的方案的比较，再结合我们塑件的尺寸，用途，塑件的表面质量以 及加工的可靠性与实用性等我们确定了用整体式的凹模。 架确定 根据以上分析 计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架形式和规格。 30 查模具设计指导表 用： 模板厚度： A=40模板厚度： B=80块厚度： C=100具厚度： H 模 =300具外形尺寸： 3554593001 第 5 章 校核注射机 （ 1）注射量、锁模力、注射
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