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常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计ADSL 面 壳 注 塑 模 设 计 说 明 书目 录摘 要 .1Abstract .1第 1章 绪论 .21.1我国模具行业的发展方向和前景 .21.2 注塑模具设计与制造技术 .31.3 UG模具设计的基本流程 .41.4课题意义 .5第 2章 注塑件的设计 .62.1 功能设计 .62.2 材料选择 .62.3 结构设计 .72.4 塑件的尺寸精度及表面质量 .8第 3章 塑件 3D建模及注射成型工艺分析 .93.1塑件的 3D模型 .93.2塑件的注射成型工艺性分析 .93.3注塑机 .15第 4章 模具结构设计 .164.1型腔数目的确定 .164.2分型面的确定 .174.3浇口的确定 .174.4模具材料的确定 .174.5浇注系统的设计 .184.6成型零件结构设计 .204.7 抽芯结构设计 .214.8模架的选用 .224.9导向机构的设计 .234.10顶出机构的设计 .244.11排气设计 .244.12温度调节系统设计 .25第 5章 注射机的校核 .265.1最大注塑量的校核 .265.2锁模力的校核 .265.3模具外形尺寸校核 .265.4模具厚度校核 .275.5模具安装尺寸校核 .275.6开模行程校核 .27第 6章 模具总装设计 .286.1模具装配及加工要求 .28常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计6.2模具工作原理 .30总 结 .33致 谢 .35参考文献 .36常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计摘 要塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又叫做塑料制件，简称塑件。塑料成型制品应用广泛，特别是在电子仪表、电器设备、通信工具等方面获得大量应用。如各种受力不大的壳体、支架、结构件、装饰件等；作为塑料制品的主要生产基础工艺装备的塑料模具，在国民经济占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性的成型可以一次成型形状复杂的精密塑件，本次设计就是将 ADSL面壳作为设计模型，将注塑模具的相关知识作为依据，阐述塑料注塑模具的整体设计过程。本文设计的内容就是 ADSL面壳注塑模具，材料为 ABS，根据其结构形状特点以及通过对 ADSL面壳成型工艺的正确分析，确定型腔的总体布局，选择分型面，确定脱模方式，设计浇注系统等；同时本文对注塑模具进行简要介绍，对注塑模具中的主要零件进行设计计算，在设计过程中着重考虑其生产实际中的经济性和合理性。关键词：塑料模具、注射成型、分型面AbstractPlastic molding products are plastic as the main structural material. The processing of products.Referred to as the plastic parts.plastic molding products are widely used.Especially in the electronic instrument electrical equipment ,communication tools ,etc to obtain a large number of applications . such as all kinds of stress are shell stents structure decoration.Based process equipment as the main production of plastic products of plastic mold .occupies an important position in national economy mould technology has also become to measure a national product manufacture level of important symbol.Injection molding plastic molding is an important method .it is mainly suitable for thermoplastic molding .and can be a complicated shape of precision plastic forming parts is the adsl surface shell as a design model .This paper will be injection mold related knowledge as the basis.the overall design process of plastic injection mould are expounded.常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计Design the content of this article is shell of plastic injection mould ,materials for ABS .According to the shape of the structure characteristics and through the analysis of the right across the shell molding process,determine the overall distribution of cavity choose the parting surface determine the demoulding way .The design of gating system,etc.Keywords：Plastic mold；injection molding；the parting surface常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计第 1 章 绪 论1.1 我 国 模 具 行 业 的 发 展 方 向 和 前 景经 过 1990 年 代 的 高 速 发 展 ， 中 国 的 模 具 产 业 已 经 达 到 一 定 的 水 平 ， 生 产 能力 也 有 了 相 当 大 的 提 高 ， 模 具 市 场 的 规 模 也 正 在 逐 步 扩 大 。 过 去 十 年 ， 中 国 模具 工 业 （ 主 要 集 中 在 汽 车 、 电 子 信 息 以 及 电 器 ） 以 每 年 15%左 右 的 增 长 速 度 快速 发 展 。到 2005 年 ， 全 国 模 具 生 产 厂 点 已 达 3 万 多 家 ， 从 业 人 员 50 多 万 人 ； 模具 销 售 总 额 高 达 610 亿 元 ， 比 上 年 增 长 25%； 模 具 生 产 企 业 总 体 上 任 务 饱 满 、订 单 充 足 。 2006 年 ， 业 界 预 测 中 国 汽 车 的 年 度 销 售 数 量 将 会 比 前 一 年 增 长15%， 年 度 销 售 数 量 将 会 达 到 640 万 台 。 而 汽 车 零 部 件 市 场 比 汽 车 整 车 的 市 场更 大 ， 可 以 预 测 汽 车 相 关 模 具 产 业 将 会 有 高 速 发 展 。与 2004 年 相 比 ， 2005 年 中 国 的 模 具 生 产 值 增 加 了 125%， 以 610 亿 人 民币 居 世 界 第 三 位 。 其 中 ， 出 口 比 前 一 年 增 加 了 150%， 达 到 了 7.4 亿 美 元 。 目前 ， 国 内 模 具 行 业 正 随 着 我 国 制 造 业 特 别 是 汽 车 和 电 子 产 业 的 持 续 高 速 发 展 而逐 渐 步 入 “黄 金 期 ”。近 年 来 ， 模 具 行 业 结 构 调 整 步 伐 加 快 ， 主 要 表 现 为 大 型 、 精 密 、 复 杂 、 长 寿命 模 具 和 模 具 标 准 件 发 展 速 度 高 于 行 业 的 总 体 发 展 速 度 ； 塑 料 模 和 压 铸 模 比 例增 大 ； 面 向 市 场 的 专 业 模 具 厂 家 数 量 及 能 力 增 加 较 快 。 随 着 经 济 体 制 改 革 的 不断 深 入 ， “三 资 ”及 民 营 企 业 的 发 展 较 快 。在 注 塑 模 具 方 面 ， 2006 年 ， 注 塑 模 具 比 例 进 一 步 上 升 ， 热 流 道 模 具 和 气 辅模 具 水 平 进 一 步 提 高 ， 注 塑 模 具 在 量 和 质 方 面 都 有 较 快 的 发 展 ， 我 国 最 大 的 注塑 模 具 单 套 重 量 已 超 过 50 吨 ， 最 精 密 的 注 塑 模 具 精 度 已 达 到 2 微 米 。 在 CAD/CAM 技 术 得 到 普 及 的 同 时 ， CAE 技 术 应 用 越 来 越 广 ， CAD/CAM/CAE 一 体 化得 到 发 展 ， 模 具 新 结 构 、 新 品 种 、 新 工 艺 、 新 材 料 的 创 新 成 果 不 断 涌 现 ， 专 利数 量 增 多 。据 业 内 人 士 分 析 ， 未 来 我 国 模 具 发 展 趋 势 包 括 10 个 方 面 ：(1)模 具 日 趋 大 型 化 。常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计(2)模 具 的 精 度 将 越 来 越 高 。 10 年 前 精 密 模 具 的 精 度 一 般 为 5 微 米 ， 现 已达 到 2-3 微 米 ， 1 微 米 精 度 的 模 具 也 将 上 市 。(3)多 功 能 复 合 模 具 将 进 一 步 发 展 。 新 型 多 功 能 复 合 模 具 除 了 冲 压 成 型 零 件外 ， 还 担 负 叠 压 、 攻 丝 、 铆 接 和 锁 紧 等 组 装 任 务 ， 对 钢 材 的 性 能 要 求 越 来 越 高 。(4)热 流 道 模 具 在 塑 料 模 具 中 的 比 重 也 将 逐 渐 提 高 。(5)随 着 塑 料 成 型 工 艺 的 不 断 改 进 与 发 展 ， 气 辅 模 具 及 适 应 高 压 注 塑 成 型 等工 艺 的 模 具 也 将 随 之 发 展 。 (6)标 准 件 的 应 用 将 日 益 广 泛 。 模 具 标 准 化 及 模 具 标 准 件 的 应 用 将 极 大 地 影响 模 具 制 造 周 期 ， 还 能 提 高 模 具 的 质 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 。(7)快 速 经 济 模 具 的 前 景 十 分 广 阔 。(8)随 着 车 辆 和 电 机 等 产 品 向 轻 量 化 发 展 ， 压 铸 模 的 比 例 将 不 断 提 高 。 同 时对 压 铸 模 的 寿 命 和 复 杂 程 度 也 将 提 出 越 来 越 高 的 要 求 。(9)以 塑 代 钢 、 以 塑 代 木 的 进 程 进 一 步 加 快 ， 塑 料 模 具 的 比 例 将 不 断 增 大 。由 于 机 械 零 件 的 复 杂 程 度 和 精 度 的 不 断 提 高 ， 对 塑 料 模 具 的 要 求 也 越 来 越 高 。(10)模 具 技 术 含 量 将 不 断 提 高 。从 应 用 趋 势 方 面 分 析 ， 受 用 户 要 求 模 具 的 生 产 周 期 缩 短 影 响 ； 快 速 经 济 模 具的 开 发 将 被 重 视 ， 模 具 标 准 件 的 应 用 将 日 渐 广 泛 ， 且 采 用 计 算 机 控 制 和 机 械 手操 作 的 快 速 换 模 装 置 、 快 速 试 模 装 置 技 术 也 会 得 到 发 展 和 提 高 。1.2 注 塑 模 具 设 计 与 制 造 技 术质 量 、 成 本 （ 价 格 ） 、 时 间 （ 工 期 ） 已 成 为 现 代 工 程 设 计 和 产 品 开 发 的 核心 因 素 ， 现 代 企 业 大 都 以 高 质 量 、 低 价 格 、 短 周 期 为 宗 旨 来 参 与 竞 争 市 场 。 先进 制 造 技 术 的 出 现 正 急 剧 改 变 着 制 造 业 的 产 品 结 构 和 生 产 过 程 ， 对 模 具 行 业 也是 如 此 。 模 具 行 业 必 须 在 设 计 技 术 、 制 造 工 艺 、 生 产 模 式 等 诸 方 面 加 以 调 整 以适 应 这 种 要 求 。1.2.1 注 塑 模 具 的 可 视 化 设 计现 在 我 们 对 产 品 设 计 的 要 求 是 快 速 、 准 确 。 随 着 软 件 技 术 的 发 展 ， 三 维 设 计（ 3D） 的 诞 生 使 模 具 实 现 了 可 视 化 、 面 向 装 配 的 设 计 。 模 具 由 二 维 设 计（ 2D） 到 三 维 （ 3D 实 现 了 模 具 设 计 技 术 的 重 大 突 破 。模 具 三 维 设 计 直 观 再 现 了 未 来 加 工 出 的 模 具 本 体 ， 设 计 资 料 可 以 直 接 用 于 加常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计工 ， 真 正 实 现 了 CAD/CAM 一 体 化 和 少 、 无 图 样 加 工 ；模 具 三 维 设 计 解 决 了 二 维 设 计 难 以 解 决 的 一 系 列 问 题 ， 如 干 涉 检 查 、 模 拟 装配 、 CAE 分 析 等 ；模 具 三 维 设 计 能 对 模 具 的 可 制 造 性 加 以 评 价 ， 大 大 减 少 了 设 计 失 误 。1.2.2 注 塑 模 具 的 快 速 制 造 基 于 并 行 工 程 的 模 具 快 速 制 造近 些 年 来 ， 为 了 满 足 工 期 的 要 求 ， 模 具 企 业 大 都 在 自 觉 与 不 自 觉 中 应 用“并 行 ”的 概 念 来 组 织 生 产 、 销 售 工 作 。 并 行 工 程 应 用 的 明 确 提 出 是 对 现 有 模具 制 造 生 产 模 式 的 总 结 与 提 高 。 并 行 工 程 、 分 散 化 网 络 制 造 系 统 为 模 具 快 速 制造 提 供 了 有 效 的 实 施 平 台 。并 行 工 程 的 基 础 是 模 具 的 标 准 化 设 计 。 标 准 化 设 计 是 由 三 方 面 要 素 组 成 ： 统一 数 据 库 和 文 件 传 输 格 式 是 基 础 ； 实 现 信 息 集 成 和 数 据 资 源 共 享 是 关 键 ； 高 速加 工 等 先 进 制 造 工 艺 是 必 备 条 件 。（ 2） 应 用 快 速 原 型 技 术 制 造 快 速 模 具 （ RP+RT）在 快 速 原 型 （ Rapid Prototyping,RP） 技 术 领 域 中 ， 目 前 发 展 最 迅 速 、 产值 增 长 最 明 显 的 就 是 快 速 模 具 (Rapid Tooling,RT)技 术 。 应 用 快 速 原 型 技 术 制造 快 速 模 具 （ RP+RT） ， 在 最 终 生 产 模 具 之 前 进 行 新 产 品 试 制 与 小 批 量 生 产 ， 可以 大 大 提 高 产 品 开 发 的 一 次 成 功 率 ， 有 效 地 缩 短 开 发 时 间 、 降 低 成 本 。 这 就 是RP+RT 技 术 产 生 根 本 原 因 。（ 3） 高 速 切 削 技 术 的 应 用高 速 切 削 （ High Speed Machining,HSM） 在 模 具 领 域 的 应 用 主 要 是 在 加 工复 杂 曲 面 方 面 。 其 中 高 速 铣 削 （ 也 称 为 硬 铣 削 Hard Milling,HM） 可 以 把 复 杂形 面 加 工 得 非 常 光 滑 ， 几 乎 或 者 根 本 不 再 需 要 精 加 工 ， 从 而 节 约 了 点 火 花（ EDM） 加 工 和 抛 光 时 间 及 有 关 材 料 的 消 耗 ， 及 大 地 提 高 了 生 产 效 率 ， 并 且 形 面的 精 度 不 会 遭 到 破 坏 。1.2.3 制 造 模 式 的 改 变 信 息 流 驱 动 的 模 具 制 造先 进 制 造 生 产 模 式 对 模 具 工 业 的 影 响 主 要 体 现 在 信 息 的 流 动 。 与 制 造 活 动 有关 的 信 息 包 括 产 品 信 息 和 制 造 信 息 ， 现 代 制 造 过 程 可 以 看 作 是 原 材 料 或 毛 坯 所含 信 息 量 的 增 值 过 程 ， 信 息 流 驱 动 将 成 为 制 造 业 的 主 流 。 目 前 ， 面 向 模 具 开 发常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计的 CAD/CAABS/CAM/CAE、 DNC、 PDM、 网 络 集 成 等 均 是 围 绕 如 何 实 现 信 息 的 提 取 、传 输 与 物 化 ， 即 使 信 息 流 得 以 畅 通 为 宗 旨 。1.3 UG 模 具 设 计 的 基 本 流 程 目 前 ， 国 际 上 占 主 流 地 位 的 注 射 模 CAD 软 件 有 UG、 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 。 本 次是 运 用 UG 进 行 模 具 设 计 的 ,下 面 简 单 介 绍 以 下 UG 模 具 设 计 流 程 。UG 模 具 设 计 的 基 本 流 程 如 图 1.1零件成品(Design Model）零件设计（Part Design）零件装配（Assembly Design）模具装配（Mold Assembly）参照零件（Reference Part）工件（Workpiece）模型检验（Model Check）厚度检验（Thickness Check）拔模检验（Draft Check）设置收缩率（AABSly Shrinkage）模流分析（Analysis of Mold Flows）常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计建立模具体积块(Mold Volume)建立或分割（Create or Split）模具开启（ Mold Opening）干涉检验（Interference Check）专家模具系（Expert Moldbase Extension）2-D 工程图(Drawing)CNC加工建立分模面（Parting Surface）图 1.1 UG模具设计的基本流程1.4 课 题 意 义在 传 统 塑 料 模 具 设 计 中 ， 设 计 周 期 长 ， 一 般 要 二 到 三 个 月 的 时 间 ； 设 计 成 本高 ， 需 要 往 返 数 次 制 模 ， 修 模 ； 产 品 质 量 不 能 保 证 ， 对 流 体 在 模 腔 内 的 流 动 状态 ， 冷 却 状 况 缺 乏 了 解 。本 文 以 鼠 标 底 座 的 注 塑 模 具 设 计 为 例 ， 运 用 UG 软 件 智 能 分 模 ， 不 但 保 证了 模 具 的 精 确 性 ， 而 且 分 模 简 单 ， 是 设 计 者 可 以 节 约 时 间 ， 集 中 精 力 拆 模 做 型腔 ； 运 用 CAE 分 析 功 能 ， 对 塑 料 注 塑 过 程 进 行 模 拟 分 析 ， 包 括 充 模 流 动 模 拟 、保 压 过 程 模 拟 、 冷 却 过 程 模 拟 及 翘 曲 模 拟 分 析 。 通 过 模 拟 分 析 可 以 预 测 制 品 填充 不 足 、 熔 接 线 、 气 泡 和 翘 曲 变 形 等 缺 陷 ， 还 可 以 测 定 最 佳 浇 口 数 量 和 位 置 ，测 定 注 塑 时 注 射 压 力 以 及 注 射 时 间 ， 溶 体 流 动 前 锋 的 温 度 变 化 等 系 列 参 数 ； 运用 专 家 模 架 系 统 ， 根 据 设 计 参 数 直 接 选 取 标 准 模 架 ， 构 造 模 具 三 维 实 体 。 这 样设 计 出 来 的 模 具 具 有 更 高 的 质 量 ， 更 大 的 准 确 性 。现 代 的 模 具 设 计 在 计 算 机 的 平 台 上 ， 运 用 CAD/CAE/CAM 等 软 件 ， 使 现 代 模常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计具 设 计 具 有 了 高 质 量 ， 高 效 率 ， 低 成 本 等 特 点 。第 2 章 注 塑 件 的 设 计2.1 功 能 设 计功 能 设 计 是 要 求 塑 件 应 具 有 满 足 使 用 目 的 功 能 ,并 达 到 一 定 的 技 术 指 标 .该 塑 件 是 鼠 标 底 座 ,承 受 外 力 的 几 率 不 大 ,如 冲 击 载 荷 ,振 动 ,摩 擦 等 情 况 比 较少 ;塑 件 的 工 作 温 度 是 室 温 ,这 使 得 在 材 料 选 择 时 对 热 变 形 温 度 ,脆 化 温 度 ,分解 温 度 的 要 求 降 低 ;作 为 一 种 日 用 品 ,生 产 批 量 应 该 是 中 批 中 量 或 大 批 大 量 生产 ,这 样 ,就 必 须 考 虑 生 产 成 本 和 模 具 寿 命 ,在 材 料 的 选 择 时 要 综 合 各 种 因 素 。2.2 材 料 选 择通 常 选 择 塑 件 的 材 料 依 据 是 它 所 处 在 的 工 作 环 境 及 使 用 性 能 的 要 求 ,以 及原 材 料 厂 家 提 供 的 材 料 性 能 数 据 .对 于 常 温 工 作 状 态 下 的 结 构 件 来 说 ,要 考 虑的 主 要 是 材 料 的 力 学 性 能 ,如 屈 服 应 力 ,弹 性 模 量 ,弯 曲 强 度 ,表 面 硬 度 等 .该 塑件 属 于 日 常 生 活 用 品 ， 没 有 什 么 特 别 的 要 求 ， 因 此 主 要 从 容 易 成 型 方 面 选 择 材料 。ABS 树 脂 是 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 。 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 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 ， 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 。 具 体 有 点 有 以 下 6 点 ：1.综 合 性 能 比 较 好 ： 机 械 强 度 高 ； 抗 冲 击 能 力 强 ， 低 温 时 也 不 会 迅 速 下 降 ；缺 口 敏 感 性 较 好 ； 抗 蠕 变 性 好 ， 温 度 升 高 时 也 不 会 迅 速 下 降 ； 有 一 定 的 表 面硬 度 ， 抗 抓 伤 ； 耐 磨 性 好 ， 摩 擦 系 数 低 ；常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计2.电 气 性 能 好 ， 受 温 度 、 湿 度 、 频 率 变 化 影 响 小 ；3.耐 低 温 达 -40 ；4.耐 酸 、 碱 、 盐 、 油 、 水 ；5.可 以 用 涂 漆 、 印 刷 、 电 镀 等 方 法 对 制 品 进 行 表 面 装 饰 ；6.较 小 的 收 缩 率 ， 较 宽 的 成 型 工 艺 范 围 。ABS 工 程 塑 料 的 主 要 缺 点 是 热 变 形 温 度 较 低 ， 可 燃 ， 耐 候 性 较 差 。 选 择注 射 成 型 制 品 的 材 料 ， 不 仅 应 能 在 一 定 的 期 限 内 保 证 其 使 用 功 能 和 性 能 ， 还 要考 虑 到 加 工 成 型 、 成 本 和 供 应 方 面 的 问 题 。 通 过 综 合 考 虑 ， 本 注 塑 件 选 用 材 料为 ABS。2.3 结 构 设 计 塑 料 制 件 的 结 构 工 艺 性 是 指 塑 件 结 构 对 成 型 工 艺 方 法 的 适 应 性 。 在 塑 料生 产 过 程 中 ,一 方 面 成 型 会 对 塑 件 的 结 构 ,形 状 ,尺 寸 精 度 等 诸 方 面 提 出 要 求 ,以 便 降 低 模 具 结 构 的 复 杂 程 度 和 制 造 难 度 ,保 证 生 产 出 价 廉 物 美 的 产 品 ;另 一方 面 ,模 具 设 计 者 通 过 对 给 定 塑 件 的 结 构 工 艺 性 进 行 分 析 ,弄 清 塑 件 生 产 的 难点 ,为 模 具 设 计 和 制 造 提 供 依 据 。2.3.1 壁 厚塑 料 制 品 的 壁 厚 对 制 品 的 质 量 有 至 关 重 要 的 影 响 。 壁 厚 过 厚 ， 不 但 用 料 多 ，容 易 产 生 气 泡 、 缩 孔 、 凹 陷 等 缺 陷 ， 而 且 冷 却 时 间 长 生 产 效 率 低 ； 壁 厚 过 薄 ，成 型 困 难 ， 流 动 阻 力 大 。 在 此 主 要 是 分 析 壁 厚 对 成 型 的 影 响 ， 所 以 只 验 证 产 品在 脱 模 顶 出 时 保 证 不 变 形 。 该 产 品 的 壁 厚 1.5mm， 在 此 材 料 的 推 荐 壁 厚0.62.3mm 的 范 围 内 。 所 以 本 次 产 品 的 壁 厚 值 能 满 足 工 艺 要 求 。2.3.2 脱 模 斜 度由 于 塑 件 成 型 时 冷 却 过 程 中 产 生 收 缩 ,使 其 紧 箍 在 凸 模 或 型 芯 上 ,为 了 便于 脱 模 ,防 止 因 脱 模 力 过 大 而 拉 坏 塑 件 或 使 其 表 面 受 损 ,与 脱 模 方 向 平 行 的 塑件 内 ,外 表 面 都 应 具 有 合 理 的 斜 度 。 在 塑 件 的 高 度 比 较 小 时 也 可 以 不 需 要 脱 模斜 度 。 ABS 的 脱 模 斜 度 为 ， 由 此 确 定 塑 件 的 脱 模 斜 度 。1302.3.3 加 强 肋塑 件 上 适 当 设 置 的 加 强 肋 可 以 防 止 塑 件 的 翘 曲 变 形 ； 沿 着 物 料 流 动 方 向 的 加强 肋 还 能 降 低 充 模 阻 力 ， 提 高 熔 体 流 动 性 ， 避 免 气 泡 ， 缩 孔 和 凹 陷 等 现 象 的 产生 。常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计2.3.4 圆角塑 件 上 各 处 的 轮 廓 过 度 和 壁 厚 连 接 处 ， 一 般 采 用 圆 角 连 接 ， 有 特 殊 要 求 时 才采 用 尖 角 结 构 。 尖 角 容 易 产 生 应 力 集 中 ， 在 受 力 或 受 冲 击 载 荷 时 会 发 生 破 裂 。圆 角 不 仅 有 利 于 物 料 充 模 ， 同 时 也 有 利 于 融 料 在 模 具 型 腔 内 的 流 动 和 塑 件 的 脱模 。2.4 塑 件 的 尺 寸 精 度 及 表 面 质 量2.4.1 尺 寸 精 度影 响 制 品 精 度 的 因 素 较 多 。 首 先 是 模 具 的 制 造 精 度 和 模 具 的 磨 损 量 ， 其 次 是成 型 工 艺 条 件 的 变 化 所 引 起 的 塑 料 收 缩 率 的 波 动 。 另 外 ， 成 型 后 的 时 效 率 变 化和 模 具 结 构 形 状 对 尺 寸 精 度 也 有 一 定 的 影 响 。 因 此 ， 对 塑 料 制 品 的 精 度 要 求 不能 太 高 ， 应 在 保 证 使 用 功 能 的 条 件 下 ， 尽 可 能 选 择 低 精 度 等 级 。该 产 品 零 件 图 所 有 尺 寸 为 未 注 公 差 尺 寸 ， 根 据 国 家 推 荐 标 准（ GB/T14486-93） 规 定 的 MT5 级 精 度 选 取 作 为 塑 料 制 品 的 尺 寸 公 差 等 级 。 已 注尺 寸 公 差 等 级 也 在 ABS/PC 的 一 般 精 度 等 级 MT3 范 围 内 。 所 以 该 产 品 注 射 成 型能 够 达 到 此 精 度 要 求 。 表 2-3-3 是 国 家 推 荐 标 准 的 工 程 塑 料 模 塑 塑 件 尺 寸 公 差 ，该 表 只 取 了 在 产 品 尺 寸 范 围 内 的 数 据 。表 2-12.4.2 塑 件 的 表 面 质 量塑 件 的 表 面 粗 糙 度 ， 除 了 在 成 型 时 从 工 艺 上 尽 可 能 避 免 冷 疤 ， 波 纹 等 疵 点 外 ，主 要 的 由 模 具 的 表 面 的 粗 糙 度 决 定 。 塑 件 的 表 观 缺 陷 是 其 特 有 的 质 量 指 标 ， 包括 缺 料 ， 溢 料 与 飞 边 ， 凹 陷 与 缩 瘪 ， 气 孔 ， 翘 曲 等 。 模 具 的 腔 壁 表 面 粗 糙 度 是塑 件 表 面 粗 糙 度 的 决 定 性 因 素 ， 通 常 要 比 塑 件 高 出 一 个 等 级 。 由 于 该 制 品 为常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计一 般 日 常 生 活 用 品 ， 对 表 面 粗 糙 度 要 求 不 高 ， 取 塑 件 表 面 粗 糙 度 为 0.8 m。第 3 章 塑 件 3D 建 模 及 注 射 成 型 工 艺 分 析3.1 塑 件 的 3D 模 型运 用 UG 绘 图 软 件 绘 制 塑 件 的 3D 图 ， 如 图 3.1 所 示 下 ：图 3.1 ADSL面壳 3.2 塑 件 的 注 射 成 型 工 艺 性 分 析3.2.1 初 步 分 析 通 过 UG 对 3D 模 型 质 量 属 性 分 析分 析 结 果 ： 单 件 体 积 = 19875 3 单 件 投 影 面 积 =28553 2密 度 =1.05g/cm3 单 件 质 量 =15.6g3.2.2 塑 件 注 射 成 型 工 艺 性 CAE 分 析利 用 Moldflow 对 塑 件 进 行 最 佳 浇 口 分 析 ， 塑 料 流 动 性 分 析 ， 冷 却 质 量 分 析 ，缩 痕 分 析 等 。初 始 条 件 ： ABS 在 Moldflow 中 搜 索 到 此 材 料 ， 可 以 查 看 材 料 的 一 些 具 体信 息 。 以 这 些 信 息 作 为 分 析 的 初 始 条 件 。 其 中 模 具 温 度 为 ， 熔 化 温 度 为C。38常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计， 材 料 融 化 温 度 范 围 ： ， 模 具 温 度 范 围 ： ，C。240 C。 280C。 5720塑 料 固 体 密 度 为 1.05 3， 融 化 密 度为 1.03 3， 最 大 剪 切 应 力 为0.26MPa。第 一 步 ： 导 入 模 型 ；第 二 步 ： 划 分 网 格 ， 如 图 3.4所 示 ；图 3.4划分网格第三步：网格统计，如图 3.5所示；图 3.5网格统计第四步：网格修复；第五步：最佳浇口分析，如图 3.6所示；分 析 结 果 ： 图 3.6 中 ， 蓝 色 为 浇 口 的 最 佳 区 域 ， 红 色 为 最 差 区 域 。 从 图 中可 以 看 出 ， 浇 口 最 佳 位 置 点 在 塑 件 的 中 部 区 域 的 第 二 个 圆 柱 面 上 。 图 中 出 现 红色 区 域 ， 说 明 该 处 浇 口 最 差 点 。 显 然 在 塑 件 中 部 设 置 浇 口 会 使 模 具 结 构 边 得 很复 杂 。常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计图 3.6 最佳浇口分析第七步：充填时间分析，如图 3.8所示；图 3.8充填时间分析第八步：温度分析，如图 3.9所示；常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计图 3.9温度分析第九步：熔接痕分析，如图 3.10所示；图 3.10熔接痕分析第十步：气穴分析，如图 3.11所示；常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计图 3.11气穴分析第十一步：锁模力分析，如图 3.12所示；图 3.12锁模力分析3.3 注 塑 机3.3.1 注 塑 成 型 工 艺 参 数查 模 具 设 计 手 册 可 知 ABS 料 注 射 成 型 的 主 要 工 艺 参 数 如 下 表 3-1表 3-1ABS料注射成型的主要工艺参数工艺参数 规格 工艺参数 规格 预热和干燥 温度 t/: 8095 成型时间/s 注射时间 05时间 /h: 45 保压时间 1530料筒温度 t/ 后段 150170 冷却时间 1530中段 165180 总周期 4070常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计前段 180200 螺杆转速 n/( ) 3060喷嘴温度 t/ 170180 后处理 方法 红外线灯烘箱 模具温度 t/ 5080 温度 t/ 70注射压力 p/Mpa 60100 时间 /h 243.3.2 注 塑 机 的 选 择由 公 称 注 射 量 选 定 注 射 机由 3.2.1 分 析 已 得 出 单 个 塑 件 体 积 V=15144 3 ， 流 道 凝 料 V=4545 3实 际 注 射 量 为 :V =151442+4545=34.833cm ；实根 据 实 际 注 射 量 应 小 于 0.8 倍 公 称 注 射 量 原 则 , 即 ： 0.8V V 公 实V = V /0.8 公 实=34.8330.8=43.541cm ；3由上计算初步确定注塑机为 SZ-60/60，查模具设计手册注塑机主要技术参数如下表 3-2。表3-2 国产注射机SZ-60/60技术参数表特性 内容 特性 内容结构类型 卧 拉杆内间距(mm) 320520理论注射容积（cm ）360 移模行程(mm) 300螺杆直径(mm) 40 最大模具厚度(mm) 350注射压 (MP )a145 最小模具厚度(mm) 170注射速率(g/s) 10锁模形式(mm) 液压塑化能力(g/s) 11.7 模具定位孔直径(mm) 125螺杆转速(r/min) 20200 喷嘴球半径(mm) 35锁模力(KN) 600 喷嘴口直径（mm） 4第 4 章 模 具 结 构 设 计4.1 型 腔 数 目 的 确 定注 塑 模 的 型 腔 数 目 ,可 以 是 一 模 一 腔 ,也 可 以 是 一 模 多 腔 ,在 型 腔 数 目 的 确定 时 主 要 考 虑 以 下 几 个 有 关 因 素 ：（ 1） 塑 件 的 尺 寸 精 度 ；（ 2） 模 具 制 造 成 本 ；（ 3） 注 塑 成 型 的 生 产 效 益 ；常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计（ 4） 模 具 制 造 难 度 。考 虑 到 该 塑 件 是 一 般 日 用 品 ， 根 据 生 产 批 量 和 经 济 因 素 ， 初 步 确 定 该 模 具为 一 模 两 腔 。4.2 分 型 面 的 确 定由 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 结 构 工 艺性 及 尺 寸 精 度 、 嵌 件 的 位 置 、 塑 件 的 推 出 、 排 气 等 多 种 因 素 的 影 响 ， 因 此 在 选择 分 型 面 时 应 综 合 分 析 ， 应 遵 循 以 下 几 项 的 设 计 原 则 ：1） 分 型 面 应 选 择 在 塑 件 外 形 最 大 轮 廓 处2） 分 型 面 的 选 择 应 有 利 于 塑 件 的 顺 利 脱 模3） 分 型 面 的 选 择 应 保 证 塑 件 的 精 度 要 求4） 分 型 面 的 选 择 应 满 足 塑 件 的 外 观 质 量 要 求5） 分 型 面 的 选 择 要 便 于 模 具 的 加 工 制 造6） 分 型 面 的 选 择 应 有 利 于 排 气除 了 以 上 这 些 基 本 原 则 以 外 ， 分 型 面 的 选 择 还 要 考 虑 到 型 腔 在 分 型 面 上 的 投影 面 积 的 大 小 。 为 了 保 证 侧 向 型 芯 的 位 置 的 放 置 及 抽 芯 机 构 的 动 作 顺 利 ， 应 以浅 的 侧 向 凹 孔 或 短 的 侧 向 凸 台 作 为 抽 芯 方 向 ， 而 将 较 深 的 凹 孔 或 较 高 的 凸 台 放置 在 开 合 模 方 向 。 4.3 浇 口 的 确 定ABS 料 的 流 动 性 好 ,可 适 用 于 各 种 浇 口 ,为 了 不 影 响 外 观 ,确 定 使 用 潜 伏 浇口 。 浇 口 位 置 已 经 在 3.2.2 分 析 中 确 定 。4.4 模 具 材 料 的 确 定现 有 模 具 模 架 已 经 标 准 化 ,所 以 在 模 具 材 料 的 选 择 时 主 要 是 根 据 制 品 的 特 性和 使 用 要 求 选 择 合 理 的 型 腔 和 型 芯 材 料 .如 何 合
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