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基于 UG 排种器 外壳 注塑 模具设计

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附件5专 业机械设计制造及其自动化学 院工程学院姓 名曹传龙指导教师李玉清论文（设计）题 目基于UG的排种器外壳注塑模具设计毕业论文（设计）前期工作小结 在毕业设计开始后，前期工作中我在确定了设计题目后，查阅了相关的书籍，确定了塑件的形状以及参数。设计了大体的注塑系统，从而确定了应该使用的注塑机型号，然后粗略的算出了型腔和型芯的基本尺寸和样式，为最终的设计打好了铺垫。毕业论文（设计）中期工作小结 在毕业设计中期，我已经完成了塑件的3微绘画，计算并利用UG软件完成了对型腔和型芯的设计，通过UG软件的强大功能和塑件的导出行程，完成了模架的设计，并以开始脱料过程的动画制作，编写说明书等任务。指导教师意见指导教师签名：2006 届本科生毕业论文（设计）中期汇报表填表日期：附件4黑龙江八一农垦大学本科生毕业论文（设计）任务书论文题目基于UG的排种器外壳注塑模具设计学院名称工程学院姓名曹传龙专业班级设计一班指导教师李玉清课题类型设计毕业论文（设计）的内容摘要 该设计主要使学生自主完成模具设计，通过对排种器外壳的注塑模具设计使其学会，如何进行注塑模具方面的设计。并学会如何利用UG软件来进行设计方面所涉及的图形的绘制，并制作运动仿真。毕业论文（设计）基本要求及工作量要求 模具总装配爆炸视图一张 0号图纸 型腔，型芯零件图，A4图纸 脱料过程3微动画演示。毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）设计前期主要通过查阅资料了解该设计的设计流程，并确定主要参数。设计中期主要进行零件和装配的设计和绘制，3微动画的制作等。设计后期主要进行说明书的编写和排版等工作。任务下发日期3月2日完成日期5月30日系主任 主管教学院长审批（签字）：黑龙江八一农垦大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 曹传龙 学 号： 20054024131专 业： 机械设计制造及其自动化设计(论文)题目： 基于UG的排种器外壳注塑模具 设计 指导教师： 李玉清 2009 年 3 月 21 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告文 献 综 述1、设计小麦精密排种器的目的及意义小麦是我国主要粮食作物之一。小麦精密播种可增产15以上，同时节约良种45 75k h ，而小麦精密排种器是实现小麦精密播种的核心部件。我国学者从二十世纪70年代开始研制小麦精密排种器，先后研制出水平环槽式、双辊式倾斜轮孔式、凹型胶带式、锥盘式、水平锥孔排种盘配锥型散种器式、滚筒式、倾斜外槽轮上排种式、内充种轮式、新型组合吸孔式等多种小麦精密排种器。2、排种器部件结构及其工作原理该排种器由壳体、排种轮、轴、径向护种板等零件构成。排种过程分为充种、清种、护种、投种4个区段(1)充种。进入排种器腔内的种子在旋转排种轮的带动下，形成环流种群。种子在重力、离心力和种群间推挤及冲击力联合作用下，冲填型孑L，随之以“填补空间” 和球勺孔的“舀取”作用进入内窝定量孔。(2)清种定量。排种轮转至清种区，大孔中的种子在重力与离心力差的作用下滑落(或滚落)，留下内窝孔中的设定量种子。清种定量是精播的基础。(3)护种。稳定于内窝孔中的定粒种子在护种板的保护下，经过护种区被送到投种口。(4)投种。所设的定粒种子在重力、离心力的作用下从投种口投出。3、注塑模具主要参数选择(1)排种器外壳原料成型特性与工艺参数。聚乙烯特性 聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70-100)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。 聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。成型特性： 1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形. 2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统. 3.加热时间不宜过长,否则会发生分解. 4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模. 5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂注塑模具工艺条件及参数料筒温度 喂料区 3050（50） 区1 160250（200） 区2 200300（210） 区3 220300（230） 区4 220300（240） 区5 220300（240） 喷嘴 220300（240）括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35和65，模件流长与壁厚之比为50：1到100：1熔料温度 220280料筒恒温 220模具温度 2060注射压力 具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80140MPa（8001400bar）； 一些薄壁包装容器除外可达到180MPa (1800bar)保压压力 收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的3060背压 520MPa（50200bar）；背压太低的地方易造成制品重量和色散不均注射速度 对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品螺杆转速 高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低计量行程 0.54D（最小值最大值）；4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的残料量 28mm，取决于计量行程和螺杆直径预烘干 不需要；如果贮藏条件不好，在80的温度下烘干1h就可以回收率 可达到100回收收缩率 1.22.5；容易扭曲；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩）浇口系统 点式浇口；加热式热流道，保温式热流道，内浇套；横截面面积相对小，对薄截面制品已足够机器停工时段 无需用其它材料进行专门的清洗工作；PE耐温升料筒设备 标准螺杆，标准使用的三段式螺杆；对包装容器类制品，混合段和切变段几何外形特殊(2)注塑设备的选择1估算塑件体积和质量通过外壳的材料密度和收缩率来进行注塑件体积和质量的估算2注塑机型号的选择注射机：注塞式喷嘴形式：直通式喷嘴温度:230 240料筒温度（）： 前段 250 280 中段 - 后段 240 260模具温度（）：80 100注射压力（）：80 130保压力（）：40 50成形时间（ s ）：注射 0 5 保压时间（ s ）：20 50 冷却时间（ s ）：20 50成形周期 （ s ）： 50 1404、选择注塑模具的目的及意义塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法 ,世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的 50 %以上 ,尤其是家电盒型注塑产品需求量不断增加，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品 ,适合高效率、大批量的生产方式 ,以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法 ，注塑模具的设计与制造主要依赖于设计者的经验和技师的制造技艺 ,一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产 ,这种传统的生产方式不仅使产品的生产周期延长 ,生产成本增加 ,而且难以保证产品的质量，要解决这些问题 ,必须以科学分析的方法 ,研究各个成型过程的关键技术，塑料注塑成型是一个复杂的加工与物理过程 ,为实现注塑产品的更新换代 ,提高企业的竞争能力 ,必须进行注塑模具设计与制造及成型过程分析的 CAD/ CAM/ CAE集成技术的研究国外注塑模 CAD/ CAM/ CAE 技术研究的成果有关统计数据表明:采用注塑模 CAD/ CAE/CAM 技术能使设计时间缩短 50 %,制造时间缩短 30 %,成本下降 10 %,塑料节省 7 % 注塑模计算机模拟技术正朝着与 CAD/ CAE无缝整体集成化方向发展 ,注塑 CAD 所构造的几何模型为实现注塑模 CAE技术提供了基本的几何拓扑信息和特征信息 ,注塑模 CAE的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析 ,为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制提供科学依据 。现时国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；结构分析软件有MSC、Analysis等；注射过程数值分析软件有MoldFlow等；数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。此次选题能全面反映培养目标，与本专业密切相关，能结合社会生产实际或科研实践，工程性强，现实意义明显，具有相当的先进性、深度和难度。在本次手机模具设计毕业设计中，我采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起，通过先进的软件仿真，可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处，会找出各种解决方案让设计趋于合理，同时掌握了最先进的设计，加工及分析技术，提高了学生的学习兴趣和创新能力，使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。通过本次设计，应使我们在下述基本能力上得到培养和锻炼：塑料制品的设计及成型工艺的选择；一般塑料制品成型模具的设计能力；塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力；了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。参考资料1朱光力主编：模具设计与制造实训M 高等教育出版社 2004年 2朱光力、万金宝主编：塑料模具设计M 清华大学出版社 2004年3塑料模设计手册J编写组主编： 塑料模设计手册J模具手册之二 机械工业出版社 2004年4宋玉恒主编：塑料注射模具设计手册J. 航天工业出版社 1994年5冯炳尧主编：模具设计与制造简明手册J 上海科技出版社 1998年6温松明主编：互换性测量技术基础M 湖南大学出版社 1996年7张针主编：模具设计与制造实例指导M 北京化学工业出版社 1997年8成都科技大学、北京化工学院、天津轻工业学院合编： 塑料成型模具M 中国轻工业出版社 1997年9北京农业工程大学农业机械学(上册)M北京t农业出版社199510 中国农业机械化科学研究院农业机械设计手册(上册)M北京t机械工业出版社199011国家标准局GB6973-86单粒(精密)播种机试验方法Is3北京t中国标准出版社198712 茆诗松，丁元回归分析及试验设计M上海：华东师范大学出版社，198613 杨坚2BDH一8自走型分流式小型水稻直播机J农业机械学报，1998(1)：555914 张学义电磁振动播种机振动系统的研究J广西农业机械，1992(2)：1415 张世雄模糊数学应用M上海：同济大学出版社，1991 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）1、 注塑模具的设计 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。 排种器外壳注塑模具设计，在本设计中主要利用计算机辅助设计，代替传统的手工设计、制造。注塑模CAD/CAE/CAM系统的主要工作内容有：塑料件几何造型，型腔、型芯自动生成，模具结构概念设计，模具结构详细设计研究注射模CAM实现方法，主要借助UG软件对关键零件进行防真加工。通过这种方法在电脑上模仿机床的加工过程，能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段，减少加工后的修补和返工，大大提高模具的制造效率和质量。2、 研究方法UG的计算机辅助制造（ CAM）模块包括数控铣加工编程、车加工编程、电火切线切割编程，UG CAM实用教程是作者针对最新版本UG NX、结合多年应用和培训UG系统的经验写成，重点讲述其中的铣加工编程，内容详实、实用性强，能使读者快速具备编程的能力。第一、二、三篇讲述了 UG CAM的基础知识和基本编程知识；对第四、五篇，读者可以根据自己的实际需要有选择地进行学习，以达到较高级的水平。本书同时兼顾使用中文或英文版UG读者的需要，绝大多数的菜单、工具、命令、参数都有中英文双解。 本书的作者既有拥有多年企业实践经验的专家，也有具有多年高等职业技术教育经历的工程师，作者尽量将这些经验融会贯通到这本书中。因此，本书既可作为大中专学生特别是高等职业技术院校学生的教材，也可作为UG铣加工编程的培训教材，同时也是理想的自学参考书。 UGCAE篇主要介绍UG的CAE模块。该书在结构编排上，作者试图按循序渐进、深入浅出的原则组织各章节内容，同时根据读者的对CAD篇的反馈意见，在该书中增加了操作实例，详细介绍有限元分析模型和机构分析模型的创建方法、分析结果的提取方法，以提高读者的综合应用能力。读者学习该书后，可在有限分析模块中， 对由UG-Modeling建立的实体模型，进行线性静态分析、模态分析、稳态热传导分析和热结构分析以及尺寸优化，以指纹图等形式提取分析结果；也可在机构模块中，对模型进行机构的运动、动力分析计算及动态仿真等。该书内容丰富，条理性强，可作为高等工科院校机械类专业的CAE教材，也可供从事机械设计、工程分析和动画制作等专业技术人员参考。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日9黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） I基于 UG 的排种器外壳注塑模具设计摘要：模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。如模具的CAD/CAM 技术，模具的激光快速成型技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术。本设计介绍了塑料注射模具的设计与制造方法。该注射模采用了 1 模2 腔的结构。关键词：关键词：塑料；注射模具；设计黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） IIBased on UG seeding mechanism outer covering injection molding mold designAbstract:The die making technology rapidly expand, has become the modern technique of manufacture the important component. If molds CAD/CAM technology, molds laser fast formation technology, molds precise form technology, molds ultra precision sizing technology. This design introduced the plastic injects molds design and the manufacture method. This injection mold has used 1 mold 2 cavity structures.Key word: Plastic；injection mold；design黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） III目目 录录摘摘 要要.I IABSTRACTABSTRACT.IIII1 1 绪论绪论 .1 11.1 国内外发展状况.11.1.1 模具工业的概况 .11.1.2 我国塑料模具工业和技术现状及地区分布 .31.1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 .61.1.4 注塑模具 CAD 发展概况及趋势 .61.2 研究内容.82 2 塑件的工艺分析塑件的工艺分析 .9 92.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征.92.2 分析塑件的结构工艺性.112.3 工艺性分析.113 3 初步确定型腔数目初步确定型腔数目 .12123.1 初步确定型腔数目.124 4 注射机的选择注射机的选择 .12124.1 塑件体积的计算.124.2 计算塑件的质量：.124.3 按注射机的最大注射量确定型腔数目.134.4 计算浇注系统的体积，其初步设定方案如下.144.5 注塑机的选择.145 5 浇注系统的设计浇注系统的设计 .15155.1 主流道的设计.155.2 分流道的设计.165.3 分型面的选择设计原则.165.3.1 分型面的形式 .175.3.2 分型面的设计原则 .175.4 浇口的设计.175.5 冷料穴的设计.176 6 确定主要零件结构尺寸选模架、成型零部件的设计确定主要零件结构尺寸选模架、成型零部件的设计 .19196.1 型腔、型芯工作尺寸计算.196.2 模架的选择.207 7 导向机构的设计导向机构的设计 .22227.1 导柱的设计.227.1.1 长度 .22黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） IV7.1.2 形状 .227.1.3 材料 .227.2 导套的结构设计.227.2.1 材料 .227.2.2 形状 .227.3 推出机构的设计.227.3.1 推件力的计算 .237.3.2 推杆的设计.238 8 冷却系统的设计冷却系统的设计 .25258.1 确定冷却水道直径.259 9 模具排气方式的设计模具排气方式的设计 .26261010 校核校核 .272710.1 模具厚度 H 与注射机闭和高度.27结束语结束语.2828参考文献参考文献.2929致致谢谢.3030黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 11 绪论1.1 国内外发展状况1.1.1 模具工业的概况模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005 年将达到 170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型，1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。葡萄牙模具工业发展历史 1943 年，位于葡马立尼亚.格兰特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具厂股东阿尼巴尔（AnbalH.Abrantes）萌发了生产注塑模具的构想。由于未能获得其他股东的支持，阿尼巴尔不得不出售自己拥有的公司股份以筹集资金，并开始专注于注塑模具的研发和制造。2 年后，他成功地制造了第一只注塑模具。此后，在马立尼亚.格兰特市和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市(oliveiradeAzemis)（葡萄牙另一传统玻璃工业区）逐步出现其它注塑模具企业。随着国外先进技术的引进，葡模具工艺水平不断提高，并于 1955 年首次实现模具出口，产品销往英国。至 1980 年，葡模具产品已远销 50 多个国家，当时仅马立尼亚.格兰特市市就有 54 家模具企业，从业人数达 2000 人。 （二） 、葡萄牙模具企业发展现状目前葡模具业共有企业 300 家，以中小企业为主，大部分集中在马立尼亚.格兰特和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯两市，总从业人口 7500 人。其中马黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 2立尼亚.格兰特市有模具企业 190 家（占全国模具企业的 63%） ，从业人员 5000 人，奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市有模具企业 86 家（占全国模具企业的 29%） ，从业人数 1600 人。经过半个多世纪的发展，葡萄牙模具企业总结和积累了大量技术经验。葡模具界普遍认为，模具工业整体水平的提高主要依赖于技术发展、合理生产和质量控制计划、不断更新设备和加强专业技术投资等因素。目前，葡模具企业本着工艺竞争和整体质量至上的经营理念，率先大量使用高精度数控设备，并在模具设计过程中普遍使用 CAD/CAM/CAE 系统。葡模具企业利润直接再投资平均比例高达 18%，在包括美国、英国、韩国、日本和法国在内的国际模具工业及专用工具协会（ISTMA）成员国中居于首位。凭借先进的信息技术支持，葡模具界内部已实现了模具项目设计及生产数据快速交换，并进一步加强了客户同生产企业间的交流与沟通。随着技术的发展与日臻完善，葡模具企业专业化程度不断提高，不少企业已逐步向模胚、抛光、大型模具或高精度模具等特定专业领域发展模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密” ，是“进入富裕社会的原动力” 。日本模具产业年产值达到 13000 亿日元，远远超过日本机床总产值 9000 亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%1。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和3。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十分迅速。1999 年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为 330 亿元，今后几年仍将以每年 10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。1999黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 3年，国内汽车年产量为 183 万辆，保有量为 1500 万辆，预计到 2005 年汽车年产量将达 600 万辆。仅汽车行业就将需要各种塑料件 36 万吨，而目前的生产能力仅为 20 多万吨，因此发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量己超过 3200 万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了 100 万台。家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。到 2010 年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为 30%，塑料管的普及率将达到 50%，这些都会大大增加对模具的需求量。其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用1。1.1.2 我国塑料模具工业和技术现状及地区分布在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 l8 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6. 5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津荣天和机电有限公司和烟台北极星 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为 0. 08mm 的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达 0. 02 0. 05mm，表面粗糙度 Ra0. 2 u m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 1030 万次，淬火钢模达 50 100 万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 C-MOLD 气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到 10%,与国外的 5080%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，如美国 EDS 的 UG II、美国 Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer、美国 CV 公司的 CADS5、英国 Deltacam 公司的 DOCT5、日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、美国 AC-Tech 公司的 C-Mold 及澳大利亚 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析软件等等。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 4这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 CAD/CAM 技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模 CAD/CAM 系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的 CAXA 系统、华中科技大学开发的注塑模 HSC5.0 系统及 CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件1。近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20, 3Cr2Mo, PMS,SM I、SM II 等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%-80%相比，仍有很大差距3。技术比较见表 1表 1: 国内外塑料模具技术比较表项目国内国外注塑模型腔精度0. 0050. 01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010. 05 umRa0.20 um非淬火钢模具寿命10-60 万次1030 万次淬火钢模具寿命160300 万次50100 万次热流道模具使用率80%以上总体不足 10%标准化程度7080%小于 30%中型塑料模生产周期一个月左右24 个月目前，全世界模具的年产值约为 650 亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距2。我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国现有模具生产厂近 2 万家，从业人员约 50 万人， “九五”期间的年增长率为 13%. 2000 年总产值为 270 亿元，占世界总量的 5%。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为 1/3 左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的 20%左右，其中，中高档模具进口比例达40%以上。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 5近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主力军；股份制改造步伐加快，等等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这 2 个省的模具产值已占全国总量的六成以上。江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面：(1)国内自配率不足 80，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60。(2)企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。(3)模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。(4)开发能力弱，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。(5)模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。(6)与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后1。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。早在 1989 年，在国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。1997 年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录 。经国务院批准，从 1997 年开始对部分模具企业实行了增值税返还 70%的优惠政策。所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持1。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 61.1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是：CAD、CAM、CAE 的广泛应用及其软件的不断先进和 CADCAMCAE 技术的进一步集成化、一体化、智能化；PDM(产品数据管理)、CAPP(计算机辅助工艺设计管理)、KBE(基于知识工程)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及 Internet 平台等信息网络技术的不断发展和应用；高速、高精加工技术的发展与应用；超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用；快速成型与快速制模(RPRT)技术的发展与应用；热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用； 模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用；优质模具材料的研制及正确选用；模具自动加工系统的研制与应用；虚拟技术和纳米技术等的逐步应用1。1.1.4 注塑模具 CAD 发展概况及趋势计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)是当代计算机应用的一个重要领域。随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，CAD 技术及其应用一直处于日新月异的发展浪潮中。作为 CAD 技术应用的一个十分重要的方面，塑料模具计算机辅助设计、模拟分析与制造，即模具 CAD、CAE 和 CAM 也一直是国内外普遍关注的热点。三十多年来，国外注射模 CAD 技术发展相当迅速。70 年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80 年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，注射模 CAD 技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。比较有代表性的软件系统有:澳大利亚 Moldflow PTY 公司的 Moldflow 系统该系统具有很强的注射模分析模拟功能，包括绘制型腔图形的线框造型软件 SHOD，有限元网格生成软件FMESH，流动分析软件 FLOW，冷却分析软件 COOLING，流动、冷却分析结果和模架应力场分布的可视化显示软件 FRES 以及翘曲分析模拟软件。美国 CRATEK 公司的注射模 CAD/CAM/CAE 系统该系统包括三维几何形状描述软件 OPTIMOLD III，二维注射流动分析软件 SIMUFLOW，三维有限元流动分析软件SLMUFLOW 3D，冷却分析软件 SIMUCOOL，标准模架(美国 DME 标准)选择软件OPTIMOLD 等部分。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 7美国和意大利的 Plastics&Computer Inc 公司的 TMCONCEPT 专家系统，该系统包括材料选择 TMC-MS、注射工艺条件和模具费用优化 TMC-MCO、注射流动分析TMC-FA、型腔尺寸设计 TMC-CSE 和模具传热分析 TMC-MTA 等功能模块。德国 IKV 研究所的 CADMOULD 系统，该系统具有注射模流动分析、冷却分析和力学性能校核等功能，CAD-MOULD-MEFISTO 系统则采用有限元法进行三维型腔的流动分析。我国在注射模 CAD 技术开发、应用及研究方面起步较晚。从 80 年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模 CAD 系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模 CAD 系统的研制与开发工作。多年来，我国对注射模设计制造技术及其 CAD 的开发应用十分重视，在“八五”期间，这方面安排了“大型薄壁深腔注射模具制造技术”、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”和“实用 CAD/CAM 技术在精密注射模制造中的应用”等国家重点企业技术开发项目，还安排了国家“八五”重点科技攻关项目“塑料注射模 CAD/CAM/CAE 集成系统研究”。这些项目的成果对促进我国注射模 CAD 技术的迅速发展起到了重要作用，使我国注射模 CAD 技术的发展和应用水平得到很快提高1。我国在注射模 CAD 技术研究与开发方面较具代表性的工作有:华中理工大学是国内较早自行开发研究注射模 CAD/CAE/CAM 系统的单位之自80 年代中期开始，就在注塑模流动分析模拟和冷却分析模拟方面进行了较深入的研究与开发工作，并推出了塑料注射模 CAD/CAE/CAM 系统 HSC-1。该系统包括塑料制品三维形状输入、流动模拟、冷却分析、型腔强度与刚度校核及模具图设计与绘制等功能，在一些企业单位应用取得较好效果，现已实现商品化。浙江大学基于工作站的 UG II 系统开发出精密注射模 CAD/CAM 系统。该系统采用特征造型技术构造产品模型，使形状特征表达与工艺信息描述统一，并利用特征反转映射实现了型腔模型的快速生成。上海交通大学从 1983 年开始，对注射模 CAD 进行了多方面的研究。在国内首次将人工智能技术引入注射模 CAD 系统中，并于 1988 年开发出集成化注射模智能CAD 系统。现在在工作站 UG II 平台上进一步开发智能 CAD/CAE/CAM 系统。北京航空航天大学华正模具研究所开发的注射模 CAD/CAE/CAM 系统具有塑料产品线框造型、曲面造型、分析模拟和数控仿真与数控加工程序生成等功能，具有很高的技术水平与实用价值。合肥工业大学在注射模结构 CAD 技术方面进行了多年的研究与开发工作，先后研制出微机注塑模 CAD 系统 PMCAD 和微机注塑模 CAD 三维系统 IPMCAD V3.0，取得了较好的成绩。IPMCAD3.0 系统在微机上采用三维实体模型、实体造型技术，使系统在设计效率和通用性两方面都得到较好的兼顾。现在以 AutoCAD 813.0 和MDT 作为环境，进一步采用参数化特征模型、特征建模技术和装配模型技术，研制出注射模 CAD 三维参数化系统 IPMCAD V4.0，在技术水平、实用性与通用性方面都达到较高水平4。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 81.2 研究内容本次设计主要针对球勺内窝孔精密排种器是 2BF-8 型小麦精密播种机的排种器,其主要任务是种子群化整为零,产生等时距均匀种子流。采用 UG 等软件对排种器外壳三维图设计和改型。利用注塑模具对球勺内窝孔精密排种器的外壳进行模具的设计。2 塑件的工艺分析2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征该塑件材料选用 ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物） 。用途：汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等） ，收音机壳，电话手柄、大强度工具（吸尘器，头发烘干机，搅拌器，割草机等） ，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等。比重:1.05 克/立方厘米燃烧鉴别方法：连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味溶剂实验：环已酮可软化，芳香溶剂无作用特点：1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4、流动性比 HIPS 差一点，比 PMMA、PC 等好，柔韧性好。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 95、用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.6、同 PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。成型特性：1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80-90 度,3 小时.2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270 度).对精度较高的塑件,模温宜取 50-60 度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取 60-80 度.3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3-7 天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。ABS 树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 PS，SAN，BS 的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。ABS 工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。ABS 工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，散热性（现在 ABS 工程塑料的工艺已经很成熟了，笔记本电脑只要内部结构设计合理，同样可以有出色的散热效果。)成型加工和机械加工较好。ABS 树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。ABS 有良好的耐化学腐蚀及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。ABS 无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm。ABS 有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对 ABS 几乎无影响。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS 的缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度为 93C 左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。ABS 主要技术指标：表 1-1 热物理性能黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 10密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表 1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24无缺口261冲击韧度(简支梁式)缺 口11布氏硬度9.7R121表 1-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50852.2 分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单.多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，再结合其材料性能，故选一般精度等级： 5 级。2.3 工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面处，浇口横向开设在模具的型型芯处，从塑料件侧面进料，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。塑件的工艺参数：黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 11干燥条件：80-90 2 小时成型收缩率:0.4-0.7%模具温度：25-70（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）融化温度：210-280（建议温度：245）成型温度：200-240注射速度：中高速度注射压力：500-1000bar3 初步确定型腔数目3.1 初步确定型腔数目根据产品结构特点，此塑料产品在模具中的扣置方式有两种:一种是将塑料制品的回转轴线与模具中主流道衬套的轴线垂直；另一种是将此塑料制品的中心线与模具中主流道衬套的轴线平行。这里拟采用第一种方式，1 模 2 件的结构。4 注射机的选择4.1 塑件体积的计算塑件：黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 12零件塑件的体积 V=632.5cm3浇注系统的体积：V2=13.4cm3塑件与浇注系统的总体积为 V=632.5*2+13.4= 1278.4 cm34.2 计算塑件的质量：查手册取密度 =1.05g/cm3塑件体积：V=632.5cm3塑件质量：根据有关手册查得：=1.05g/cm3所以，塑件的重量为：M=V=632.5cm 1.05= 674.125 g34.3 按注射机的最大注射量确定型腔数目根据 （4-1）1pkmmnk得 （4-2）1pnmmmk注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8;k 注射机最大注射量，cm 或 g;pm 浇注系统凝料量，cm 或 g；1m 单个塑件体积或质量，cm 或 g；m根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用 1 模 2 腔黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 134.4 计算浇注系统的体积，其初步设定方案如下4.4 图 浇注系统示意图根据三维模型，利用三维软件直接可查询到浇注系统的体积 V2=13.4cm34.5 注塑机的选择查表文献得选用 CJ380M3 型号注射机，其参数如下：黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 145 浇注系统的设计浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出。5.1 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止 塑料熔体 流动通道根据选用的 CJ380M3 型号注射机的相关尺寸得：喷嘴前端孔径：d0=4.0mm；喷嘴前端球面半径：R0=20mm；根据模具主流道与喷嘴的关系00120.51RRmmddmm:取主流道球面半径：R=21mm；取主流道小端直径：d=4.5mm黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 15为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为 2.6，此处选用 3.5，经换算得主流道大端直径为 10.91MM。图 5.1 主流道示意图5.2 分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用分流道断面尺寸推荐如表 1所示。表 1 流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断面直径 mm塑料名称分流道断面直径 mmABS，AS聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体4.89.51.69.51.69.53.510810812.5510510810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫醚3.5103.5106.5166.58.03.58.06.5106.5102.4106.513分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，U 形和六角形。要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 16方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成梯形流道。在该模具上取圆形断面形状，直径为 14mm。分流道选用圆形截面：直径 D=14mm流道表面粗糙度 1.6aRm图 5.2 分流道示意图5.3 分型面的选择设计原则分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。5.3.1 分型面的形式该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。5.3.2 分型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及推出方法 、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：分型面应选在塑件外形最大轮廓处确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模保证塑件的精度满足塑件的外观质量要求便于模具制造加工注意对在型面积的影响对排气效果对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。其分型面如图 5.3黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 17图 5 .3 分型面示意图5.4 浇口的设计根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求。采用潜伏浇口可以保持产品外观精度。5.5 冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体充填的速度，有影响成型塑件的质量，另外还便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。其设计如下图 图 5.5 冷料穴示意图黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 186 确定主要零件结构尺寸选模架、成型零部件的设计6.1 型腔、型芯工作尺寸计算ABS 塑料的收缩率是 0.4%-0.7%平均收缩率: =（0.4%-0.7%）/2=0.55%Q平型腔内径： =60.33mm34DDDQ平模（）型腔深度： =20.11mm23HHQ平模（H）型芯外径： =237.3mm34ddQ-平模（d）型芯深度： =80.44mm23hhQ-平模（h）型腔径向尺寸（mm ）;D模- 塑件外形基本尺寸（mm）;D-塑件平均收缩率；Q平-塑件公差黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 19-成形零件制造公差，一般取 1/41/6；-塑件内形基本尺寸（ mm）;d-型芯径向尺寸（mm）;d模-型腔深度（mm） ；H模-塑件高度（mm）H-型芯高度（mm） ；h模-塑件孔深基本尺寸（mm） ；h型腔：钢材选用 P20，使用数控精雕及电火花加工成型型芯：钢材选用 P20，使用数控精雕及电火花加工成型黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 206.2 模架的选择注塑模模架国家标准有两个，即 GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件和 GB/T125551990塑料注射模大型模架 。由于塑料模具的蓬勃发展，现在在全国的部分地区形成了自己的标准，该设计采用龙记标准模架，型号为：AI5570A80B150。图 6.2 模架模型图1、定模盖板（650 700，厚 35mm）2、定模型腔（550 700，厚 80mm）黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 213、动模型芯（550 700，厚 150mm）4、动模垫板（550 700，厚 70mm）5、垫铁（100 700，厚 120mm）6、推杆固定板（340 700，厚 25mm）7、推板（340 700，厚 30mm）8、动模座板（650 700，厚 35mm）7 导向机构的设计导向机构的作用：1）定位作用；2）导向作用；3）承受一定的侧向压力7.1 导柱的设计7.1.1 长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出 812 cm，以免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。7.1.2 形状 导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。7.1.3 材料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用 20 钢（经表面渗碳淬火处理） ，硬度为 5055HRC。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） 227.2 导套的结构设计7.2.1 材料 用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低与导柱硬度，这样可以减轻磨擦。7.2.2 形状 为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔作成通孔，以利于排出孔内的空气。7.3 推出机构的设计根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型芯在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。为了便于加工，降低模具成本，我们采用推杆推出机构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件底部装配后使用时 不影响外观，设立四个推杆平衡布置，既达到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。推杆推出塑件，推杆的前端应比型腔或型芯平面高出 0.1-0.2mm。本