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摘 要 1
Abstract 2
1 前言 3
1.1 课题背景 3
1.2 课题分析 5
2 塑件分析 6
2.1 产品分析及其技术条件 6
2.2 塑件材料的确定 7
2.3 塑件材料的性能分析 7
2.3.1基本特性 7
2.3.2成型性能 7
2.3.3主要用途 8
3 成型布局及注塑机选择 9
3.1 进胶方式选择 9
3.2 型腔的布局及成型尺寸 9
3.3 估算塑件体积质量 10
3.4 注塑机的选择和校核 10
3.4.1注射胶量的计算 10
3.4.2锁模力的计算 11
3.4.3 注塑机选择确定 12
表 注塑机参数(部分) 12
4 注塑模具设计 13
4.1 模架的选用 13
4.1.1模架基本类型 13
4.1.2模架的选择 13
4.1.3导向与定位机构设计 14
4.2 浇注系统的设计 15
4.2.1主流道设计 15
4.2.2分流道的设计 16
4.2.3浇口的设计 16
4.2.4冷料穴的设计 17
4.3 分型面的设计 17
4.4 成型零部件的设计 18
4.4.1成型零部件结构 19
4.4.2成型零部件工作尺寸的计算 20
4.4.3模具强度与刚度校核 22
4.5 脱模及推出机构 22
4.5.1脱模力 22
4.5.2推出机构 23
4.5.3滑块机构设计 24
4.6 冷却系统的设计与计算 27
4.6.1冷却水道设计的要点 28
4.6.2冷却水道在定模和动模中的位置 28
4.6.3冷却水道的计算 29
4.7 排气结构设计 30
4.8 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 31
4.9 模具动作校核 32
5 结语 33
致谢 34
总装配图 35
参考文献 36
摘 要
根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，考虑塑件制件尺寸。本模具采用一模两腔，潜浇口进料，注射机采用HTF 160XB型号，设置冷却系统，CAD和PRO/E绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。
关键词：机械设计；模具设计；CAD绘制二维图；PRO/E绘制3D图。
Abstract
To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two pin gate feed injection machine adopts HTF 160XB models, and set a cooling system, CAD and PRO/E drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a conCIse diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design.
Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; PRO/E draw 3D maABS, injection machine selection.
1 前言
1.1 课题背景
模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工业等行业中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越高，结构也越来越复杂。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比拟的。随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，越来越普遍地采用塑料成型。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。
注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成。
由于模具的使用特点，决定了模具设计也区别与其它行业。模具设计要考虑的要点如下:
a．塑件的物理力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性，不同塑料品种其性能各有所长，在设计塑件时应充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点。
b．塑料的成型工艺性，如流动性、成型收缩率的各向差异等。塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却或使热固性塑料制品均匀地固化。
c．塑件结构能使模具总体结构尽可能简化，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模结构。使模具零件符合制造工艺的要求。
对于特殊用途的制品，还要考虑其光学性能、热学性能、电性能、耐腐蚀性能等。
目前，我国的模具制造技术已从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。在塑料模具方面，能设计制造汽车保险杠及整体仪表盘大型注射模。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析(CAE)技术对塑料注塑过程进行流动分析、冷却分析、应力分析等，合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等，使模具设计方案进一步优化，也缩短了模具设计和制造周期采用模具先进加工技术及设备，使模具制造能力大为提高。采用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据和专家系统，使模具的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模糊控制系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也起到了很大作用。我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展；另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。
随着计算机技术的发展应用，模具设计与制造技术正朝着数字化方向发展。特别是模具成型零件方面的软件等，这些技术采用计算机辅助设计，进而将数据交换到加工制造设备，实现计算机辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化。
1.2 课题分析
本课题内容是对接收器外壳进行测绘及基于生产实践之上对注塑模具设计。模具设计主要内容有型腔布局、浇口形式与位置、模胚选择、分型面的确定、冷却系统设置、推出机构设置、注塑机台选择及注塑工艺分析等。
根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，本模具采用一模两腔布局，潜浇口进料，注射机采用HTF 160XB型号，设置冷却系统，CAD和PRO/E绘制二维总装图和零件图，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算分析，从而作出合理的模具设计。选择合理的加工方法。模具方案确定后进行工艺分析。根据此方案可以达到设计的预期效果，并且大大提高了注塑模的质量。
2 塑件分析
2.1 产品分析及其技术条件
在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。
课题目标产品是一个生活中常用的接收器外壳，其零件外形如图所示。具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。
产品3D图
塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公差等级确定精度等级。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用MT5级精度，未注采用MT8级精度。
塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.02～1.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。
该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高，为Ra0.8，内部为Ra1.2。
2.2 塑件材料的确定
塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能。
此产品壁厚均匀，ABS性能优良，成本低廉，符合需求生产量大的要求，容易成型，对于本课题零件相当适用，所以在这选择其为产品的材料。
2.3 塑件材料的性能分析
2.3.1基本特性
ABS是大多数商业用的透明的、非晶体材料。ABS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。典型的收缩率在0.4~0.7%之间。是一种良好的热塑性塑料。
2.3.2成型性能
ABS吸水性极小,成型前可不予干燥。性脆易裂,热胀系数大,容易产生内应力。流动性很好,应注意模具间隙,防止出现飞边。可用柱塞式或螺杆式注射机成型,为防止淌料,建议采用直通式或自锁式喷嘴。宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间,以利于降低内应力,防止缩孔及变形。但料温过高,容易出现银丝,料温低或脱模剂地多,则塑件透明性差。可采用各种形式的浇口,推出要求受力均匀。
注塑模工艺条件:通常不需要干燥处理。如果需要干燥，建议干燥条件为80℃、2~3小时。熔化温度：180~280℃。对于阻燃型材料其上限为250℃。模具温度：40~50℃。注射压力：200~600bar。
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