畢業(yè)設(shè)計(jì)--顯示器塑料外殼造型設(shè)計(jì)及后蓋注射模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　摘要IV</b></p><p>　　ABSTRACTV</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 注塑模具概述1</p><p>

2、;　　1.2 模具CAD/CAM簡(jiǎn)介2</p><p>　　第二章 塑料性能及其結(jié)構(gòu)工藝性3</p><p>　　2.1 塑料的基本概念3</p><p>　　2.1.1 塑料的定義及組成3</p><p>　　2.1.2 塑料的分類3</p><p>　　2.1.3 塑料的性能3</p&

3、gt;<p>　　2.2 熱塑性塑料成型加工性能4</p><p>　　2.3 熱塑料制品設(shè)計(jì)原則5</p><p>　　2.3.1 尺寸，精度及表面精粗糙度5</p><p>　　2.3.2 脫模斜度5</p><p>　　2.3.3 壁厚5</p><p>　　2.3.4 加強(qiáng)筋

4、5</p><p>　　2.3.5 支承面6</p><p>　　2.3.6 圓角6</p><p>　　2.3.7 孔（槽）6</p><p>　　2.3.8 螺紋6</p><p>　　2.3.9 嵌件6</p><p>　　2.4 ABS塑料簡(jiǎn)介7</p&g

5、t;<p>　　2.4.1 使用性能7</p><p>　　2.4.2 成形特性7</p><p>　　2.4.3 物理性能與熱性能7</p><p>　　2.4.4 力學(xué)性能7</p><p>　　2.4.5 成形條件7</p><p>　　第三章 塑件造型與成形零件設(shè)計(jì)8<

6、;/p><p>　　3.1 塑件造型8</p><p>　　3.1.1 粗坯的造型過程8</p><p>　　3.1.2 前蓋的造型過程9</p><p>　　3.1.3 后蓋造型過程10</p><p>　　3.1.4 前蓋和后蓋的裝配11</p><p>　　3.2 成形零

7、件設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2.1 型腔生成13</p><p>　　3.2.2 動(dòng)模部分設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.2.3 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)15</p><p>　　第四章 標(biāo)準(zhǔn)模架與注射機(jī)選擇16</p><p>　　4.1 模架的選擇16</p><p&

8、gt;　　4.1.1 模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義16</p><p>　　4.1.2 模架的選用16</p><p>　　4.1.3 注射模具零件選用18</p><p>　　4.2 注射機(jī)的選擇19</p><p>　　4.2.1 選擇注射機(jī)19</p><p>　　4.2.2 工藝參數(shù)的校核19<

9、/p><p>　　4.2.3 注射模安裝尺寸的校核21</p><p>　　4.2.4 開模行程的校核21</p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　5.2 流道設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.2.1

10、主流道設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.2.2 分流道設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.2.3 澆口設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.3 型腔壓力估算25</p><p>　　5.4 排氣設(shè)計(jì)27</p><p>　　第六章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)28</p><p>　　6.1

11、模溫調(diào)節(jié)的重要性28</p><p>　　6.1.1 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響28</p><p>　　6.1.2 模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響29</p><p>　　6.2 冷卻時(shí)間計(jì)算30</p><p>　　6.2.1 影響冷卻時(shí)間的因素30</p><p>　　6.2.2 冷卻時(shí)間的計(jì)算31<

12、/p><p>　　6.3 冷卻參數(shù)計(jì)算31</p><p>　　6.4 冷卻回路布置34</p><p>　　6.4.1 定模冷卻回路34</p><p>　　6.4.2 型芯冷卻回路35</p><p>　　第七章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)36</p><p>　　7.1 設(shè)計(jì)原則及分類

13、36</p><p>　　7.1.1 設(shè)計(jì)原則36</p><p>　　7.1.2 脫模機(jī)構(gòu)分類36</p><p>　　7.2 脫模阻力計(jì)算36</p><p>　　7.3 脫模機(jī)構(gòu)的形式37</p><p>　　7.3.1 推件板脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)38</p><p>　

14、　7.3.2 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。38</p><p>　　7.3.3 開模方式的確定39</p><p>　　第八章 模具的裝配40</p><p>　　8.1 裝配過程40</p><p>　　8.1.1 定模子裝配40</p><p>　　8.1.2 動(dòng)模子裝配42</p><

15、;p>　　8.1.3 頂出系統(tǒng)子裝配42</p><p>　　8.1.4 總裝44</p><p>　　8.2 開模過程分析44</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)45</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)46</b></p><p><b

16、>　　摘　要</b></p><p>　　以17″CRT顯示器塑料外殼造型設(shè)計(jì)及后蓋注射模設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。采用參數(shù)化特征造型CAD系統(tǒng)Pro/ENGINEER，綜合運(yùn)用其零件設(shè)計(jì)、裝配和模具設(shè)計(jì)三大模塊，首先在零件模塊中進(jìn)行外殼的造型；然后將完成的造型導(dǎo)入模具設(shè)計(jì)模塊，進(jìn)行型腔生成。由模具設(shè)計(jì)模塊產(chǎn)生的成形零件被再次導(dǎo)入零件模塊，期間參考模架選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

17、的結(jié)果，完成成形零件的設(shè)計(jì)和其他輔助零件的造型。最后，在裝配模塊中將所有零件裝配，完成全套模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑成型 模具設(shè)計(jì) Pro/ENGINEER CAD/CAM</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With 17″ CRT display plastics case sh

18、ape design and injection mold design for back shroud for the main mission. Adopting parameterized characteristic shaping CAD system Pro/ ENGINEER, using three of its function module synthetically viz. parts design module

19、, assemble module and mold design module. Proceed the shaping of the case in parts design module first. The shape completed is imported into mold design module to create mold cavity. The forming parts designed by mold de

20、sign module are importe</p><p>　　Keywords：Plastic injection molding； Mold design； Pro/ENGINEER； CAD/CAM</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 注塑模具概述</p><p>

21、　　隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀。并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，成倍地減少整個(gè)產(chǎn)品中的各種緊固件，大大地降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時(shí)。因此，近年

22、來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。</p><p>　　注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)地生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、高速化，因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效

23、率等方面水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。</p><p>　　與其他機(jī)械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：</p><p>　　第一，模具不能像其它機(jī)械那樣可作為基本定型的商品隨時(shí)都可以在機(jī)電市場(chǎng)上買到。這是因?yàn)槊扛蹦＞叨际轻槍?duì)特定塑料制品的規(guī)格而生產(chǎn)的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結(jié)構(gòu)也是大

24、相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產(chǎn)。即模具是單件生產(chǎn)的，其壽命越長(zhǎng)，重復(fù)加工的可能性越小。因此，模具的制造成本較高。</p><p>　　第二，因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而制定的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需要盡快地投放市場(chǎng)，所以對(duì)于為塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。</p><p>　　第三，模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過程集

25、中了機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平。特別是對(duì)于企業(yè)來說要求培養(yǎng)“全能工人”（即多面手），使其適應(yīng)多工種的要求，這種技術(shù)工人對(duì)模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的。</p><p>　　綜上所述，模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短，技術(shù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這些問題得到了很大的改善。由于有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加

26、工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所需要的精度與質(zhì)量。預(yù)硬、易切削以及高光亮等新型模具材料的應(yīng)用，大大方便了加工及熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和以標(biāo)準(zhǔn)件為基體的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。</p><p>　　1.2 模具CAD/CAM簡(jiǎn)介</p><p>　　塑料模的設(shè)計(jì)、制造水平與塑料制品的質(zhì)量、成本以及生產(chǎn)周期息息相關(guān)。隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制

27、品在航空、航天、電子、機(jī)械、船舶、汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)、單件生產(chǎn)的模具設(shè)計(jì)與制造方式已無法適應(yīng)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)已成為解決模具設(shè)計(jì)與制造中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途徑。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方式相比，模具CAD/CAM技術(shù)無論在提高生產(chǎn)率還是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有無可比擬的優(yōu)越性。</p><p>　　第一，模

28、具CAD/CAM技術(shù)可以提高模具的制造水平和質(zhì)量。以注塑模為例，計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行的流動(dòng)模擬和冷卻分析為設(shè)計(jì)者的決策提供了更科學(xué)更合理的依據(jù)，而計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)者的交互作用，又有利于發(fā)揮人的經(jīng)驗(yàn)和直覺分析的能力，使模具設(shè)計(jì)水平大大提高。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的精密控制又使模具的制造精度大幅度提高。</p><p>　　第二，模具CAD/CAM技術(shù)可以節(jié)省時(shí)間，提高生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)過程中的計(jì)算、分析和圖樣繪制的自動(dòng)化大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。C

29、AD與CAM的一體化可顯著縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期。同時(shí)由于模具質(zhì)量的提高，試模和修模的時(shí)間明顯縮短。</p><p>　　第三，模具CAD/CAM技術(shù)可以較大幅度地降低成本。在提高生產(chǎn)率的同時(shí)，CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)往往還帶來了原材料的節(jié)省，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間縮短，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力加強(qiáng)。其結(jié)果是產(chǎn)品的成本可以大幅度降低。</p><p>　　第四，模具CAD/CA

30、M技術(shù)可使設(shè)計(jì)人員從繁重的計(jì)算和繪圖工作中解放出來，不僅減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，還可使其從事更多的創(chuàng)造性來動(dòng)。</p><p>　　模具CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性賦予了它無限的生命力，使其得以迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)就是運(yùn)用三維CAD造型軟件Pro/ENGINEER，進(jìn)行塑件的造型、模具型腔生成以及模具裝配仿真，力圖充分體現(xiàn)CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)上的各種優(yōu)勢(shì)。<

31、;/p><p>　　第二章 塑料性能及其結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　2.1 塑料的基本概念</p><p>　　2.1.1 塑料的定義及組成</p><p>　　塑料是指以高分子合成樹脂為主要成份、在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。</p><p>　　組成

32、：聚合物合成樹脂（40～100%）</p><p>　　輔助材料：增塑劑、填充劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、增強(qiáng)材料。</p><p>　　輔助材料作用：改善材料的使用性能與加工性能，節(jié)約較貴的樹脂材料。</p><p>　　2.1.2 塑料的分類</p><p>　　塑料共有300余個(gè)品種，常用的是40余種。</p>

33、<p>　　塑料的命名有幾種方法。以所使有的合成樹脂作為名稱來稱呼：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(jī)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(qiáng)）；英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE等。</p><p>　　塑料的分類：熱固性塑料與熱塑性塑料（按塑料的分子結(jié)構(gòu)）。</p><p><b>　　1．熱塑性塑料&

34、lt;/b></p><p>　　具有線型分子鏈成支架型結(jié)構(gòu)。加熱變軟，冷卻固化不可逆</p><p><b>　　2．熱固性塑料</b></p><p>　　具有網(wǎng)狀分子鏈結(jié)構(gòu)。加熱軟化，固化后不可逆。</p><p>　　通用塑料：指產(chǎn)量大，用途廣，價(jià)格低廉的一類塑料。如：聚乙烯等。</p>&l

35、t;p>　　工程塑料：指機(jī)械性能高，可替代金屬而作工程材料的一類，如ABS。</p><p>　　特種塑料：隙氧樹脂。</p><p>　　2.1.3 塑料的性能</p><p>　　1．質(zhì)量輕，密度約為0.9～0.23g/cm3，泡沫塑料0.189g/cm3。</p><p>　　2．比強(qiáng)度高：是金屬材料強(qiáng)度的1/10。玻璃鋼強(qiáng)度更

36、高。</p><p><b>　　3．化學(xué)穩(wěn)定性好。</b></p><p>　　4．電氣絕緣性能優(yōu)良。</p><p><b>　　5．絕熱性好。</b></p><p>　　6．易成型加工性，比金屬易。</p><p>　　7．不足：強(qiáng)度，剛度不如金屬，不耐熱。100℃以

37、下熱膨脹系數(shù)大，易蠕變，易老化。</p><p>　　2.2 熱塑性塑料成型加工性能</p><p><b>　　1．吸濕性</b></p><p>　　吸水的（ABS、尼龍、有機(jī)中玻璃）懦水的（聚乙烯）含水量大，易起泡，需干燥。</p><p><b>　　2．塑料物態(tài)</b></p>

38、;<p>　　玻璃態(tài)：一般的塑料狀態(tài)TG高于室溫。</p><p>　　高彈態(tài)：溫度商于TG，高聚物變得像橡膠那樣柔軟，有彈性。</p><p>　　粘流態(tài)：沾流化溫度以上，高聚物相繼出現(xiàn)塑料流動(dòng)性與粘性液體流動(dòng)區(qū)移，塑料成型加工就在材料的粘流態(tài)進(jìn)引。</p><p><b>　　3．流動(dòng)性</b></p><

39、p>　　塑料在一定溫度壓力作用下，能夠充分滿模具型腔各部分的性能，稱作流動(dòng)性。流動(dòng)性差，注射成型時(shí)需較大的壓力；流動(dòng)性太好，容易發(fā)生流涎及造成制件溢邊。</p><p><b>　　4．流變性</b></p><p>　　高聚物在外加作用下產(chǎn)生流動(dòng)性與變形的性質(zhì)叫流變性。</p><p>　　牛頓型流體與非牛頓型流體。 牛頓流體 ：主要

40、取決于（流變形為）剪切應(yīng)力，剪切速率和絕對(duì)粘度，低分子化合物的液體或溶液流體屬于牛頓流體。大多數(shù)高聚物熔體在成型過程中表現(xiàn)為非牛頓流體。</p><p><b>　　5．結(jié)晶性</b></p><p>　　分為無定形塑料與結(jié)晶形塑料。</p><p>　　結(jié)晶形塑料的重要標(biāo)志是具有熔點(diǎn)，外觀不透明。如龍，聚丙烯，聚乙烯。需要較多的熔化熱量。&l

41、t;/p><p>　　無定形塑料：ABS。</p><p>　　6．分子定向（取向）</p><p>　　凡用熱塑性塑料生產(chǎn)塑件時(shí)，只要在生產(chǎn)過程中存在熔體流動(dòng)，幾乎都有聚合物分子定向的問題。熱固性和熱塑性塑料中各自存在的、細(xì)長(zhǎng)的纖維狀填料（如木粉、短玻纖等），在很大程度上，都會(huì)沿流動(dòng)方向作平行排列，這種排列常稱為定向作用。在大多數(shù)工業(yè)塑料中，須力圖消滅這種現(xiàn)象。<

42、;/p><p><b>　　7．收縮性</b></p><p>　　塑件自模腔中取出冷卻至室溫后，其尺寸發(fā)生縮小的這種性能稱之為收縮性。收縮形式有線尺寸收縮、方向性收縮、后收縮以及后處理收縮。影響收縮的因素包括塑料品種、塑件特性、模具、成形條件等。</p><p>　　2.3 熱塑料制品設(shè)計(jì)原則</p><p>　　2.3

43、.1 尺寸，精度及表面精粗糙度</p><p><b>　　1．尺寸</b></p><p>　　尺寸主要滿足使用要求及安裝要求，同時(shí)要考慮模具的加工制造，設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動(dòng)性。</p><p><b>　　2．精度</b></p><p>　　影響因素很多，有模具制造精度，塑料的成份

44、和工藝條件等。</p><p><b>　　3．表面粗糙度</b></p><p>　　由模具的表面粗糙度決定，故一般模具表面粗糙度比制品要低一級(jí)，模具表面要進(jìn)行研磨拋光，透明制品要求模具型腔與型芯的表面粗糙度要一致Ra<0.2um。</p><p>　　塑件上無公差要求的尺寸，一般采用標(biāo)準(zhǔn)中的8級(jí)，對(duì)孔類尺寸可以標(biāo)正公差，而軸類各件尺寸

45、可以標(biāo)負(fù)公差。中心距尺寸可以標(biāo)正負(fù)公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。</p><p>　　2.3.2 脫模斜度</p><p>　　由于塑件在模腔內(nèi)產(chǎn)生冷卻收縮現(xiàn)象，使塑件緊抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)至塑件表面擦傷，拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度，一般為1°～1.5

46、6;。</p><p>　　一般型芯斜度要比型腔大，型芯長(zhǎng)度及型腔深度越大，則斜度越小。</p><p><b>　　2.3.3 壁厚</b></p><p>　　根據(jù)塑件使用要求（強(qiáng)度，剛度）和制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具成型工藝的要求而定。</p><p>　　壁厚太小，強(qiáng)度及剛度不足，塑料填充困難。</p>

47、<p>　　壁厚太大，增加冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)率，產(chǎn)生氣泡，縮孔等。</p><p>　　要求壁厚盡可能均勻一致，否則由于冷卻和固化速度不一樣易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起塑件的變形及開裂。</p><p>　　2.3.4 加強(qiáng)筋</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原則：</b></p><p>　　1．中間加強(qiáng)筋要低于外壁

48、0.5mm以上，使支承面易于平直。</p><p>　　2．應(yīng)避免或減小塑料的局部聚積。</p><p>　　3．筋的排列要順著塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)方向。</p><p>　　2.3.5 支承面</p><p>　　塑件一般不以整個(gè)平面作為支承面，而取而代之以邊框，底腳作支承面。</p><p><b>　　

49、2.3.6 圓角</b></p><p>　　要求塑件所有轉(zhuǎn)角處都要以圓角（圓弧）過渡，因尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。</p><p>　　塑件有圓角，有利于塑料的流動(dòng)充模及塑件的頂出，且塑件的外觀好，有利于模具的強(qiáng)度及壽命。</p><p>　　2.3.7 孔（槽）</p><p>　　2.3.7.1 塑件孔的三種成型加工方法：

50、</p><p>　　1．模型直接模塑出來。</p><p>　　2．模塑成盲孔再鉆孔通。</p><p>　　3．塑件成型后再鉆孔。先模塑出淺孔較好。</p><p>　　2.3.7.2 注意事項(xiàng)</p><p>　　1．模塑通孔要求孔徑比（長(zhǎng)度與孔徑比）要小些，當(dāng)孔徑d<1.5mm，由于模芯易彎曲折斷，不適

51、于上述模塑型芯的三種方式。</p><p>　　2．盲孔的深度：h<(3-5)d。當(dāng)d<1.5時(shí)，h<3d。</p><p>　　3．異形孔（槽）設(shè)計(jì) 塑件如有側(cè)孔或凹槽，則需要活動(dòng)塊或抽芯機(jī)構(gòu)"平行射成原則"確定塑件側(cè)孔（槽）是否適合于脫模。熱塑性塑料中軟而有彈性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛導(dǎo)制品，內(nèi)孔與外像淺的可強(qiáng)制脫模。</p>

52、<p><b>　　2.3.8 螺紋</b></p><p>　　塑件中的螺紋可用模塑成型出來，或切削方法獲得通常折裝或受力大的，要采用金屬螺紋嵌件來成型。</p><p><b>　　2.3.9 嵌件</b></p><p>　　為了增加塑料制品整體或某一部位的強(qiáng)度與剛度，滿足使用的要求，常在塑件體內(nèi)設(shè)置金

53、屬嵌件。</p><p>　　由于裝潢或某些特殊需要，塑料制品的表面常有文字圖案。</p><p><b>　　1．標(biāo)志</b></p><p>　　2．凹凸紋：如把手，旋鈕，手輪制品的固邊，以增加摩擦力，凹凸紋要做成直紋，以便于脫模。</p><p>　　3．花紋：凹凸紋，皮革紋，桔皮紋，紋浪紋，點(diǎn)格紋，菱形紋。<

54、;/p><p>　　加工花紋方法：電火花加工，照像化學(xué)磨蝕，雕刻冷擠壓。</p><p>　　2.4 ABS塑料簡(jiǎn)介</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的顯示器外殼材料為ABS塑料，故在此對(duì)ABS塑料作出簡(jiǎn)介。</p><p>　　全稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer）

55、。</p><p>　　2.4.1 使用性能</p><p>　　性能：綜合性能較好，沖擊韌性、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。</p><p>　　用途：適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。</p><p>　　2.4.2

56、 成形特性</p><p>　　1．無定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成形特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。</p><p>　　2．吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。</p><p>　　3．流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右。</p><p>　　4.宜取高料溫

57、、模溫。</p><p>　　5．模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)選擇進(jìn)料口位置、形式，頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（熱水中加熱可消失），脫模斜度宜取2°以上。</p><p>　　2.4.3 物理性能與熱性能</p><p>　　密度：1.02～1.16g/cm3吸水率：0.2～0.4％</p><p>　　熔點(diǎn)：1

58、30～160℃熱變形溫度：83～103（180N/cm3）</p><p>　　線膨脹系數(shù)：7.0×10－5/℃比熱容：1470J/(kg*K)</p><p>　　2.4.4 力學(xué)性能</p><p>　　屈服強(qiáng)度：50MPa抗拉強(qiáng)度：38MPa</p><p>　　斷裂伸長(zhǎng)率：35％拉伸彈性

59、模量：1.8GPa</p><p>　　抗彎強(qiáng)度：80MPa彎曲彈性模量：1.4GPa</p><p>　　2.4.5 成形條件</p><p>　　密度：1.03～1.07g/cm3計(jì)算收縮率：0.3～0.8％</p><p>　　預(yù)熱：80～85℃；2～3h噴嘴溫度：170～180℃</p><

60、p>　　模具溫度：50～80℃注射壓力：60～100MPa</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速：30r/min后處理：紅外線燈、烘箱；70℃</p><p>　　第三章 塑件造型與成形零件設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是17″CRT顯示器塑料外殼造型設(shè)計(jì)及后蓋注射模設(shè)計(jì)。擬選用PTC公司的Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行塑件的三維造型和成

61、形零件的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　3.1 塑件造型</b></p><p>　　3.1.1 粗坯的造型過程</p><p>　　新建part，命名為monitor。建立互相垂直的三個(gè)基準(zhǔn)平面front、side、base。</p><p>　　建立第一個(gè)特征：加材料－拉伸（繪圖平面front，矩形截面寬42

62、0，高372，上端距base面220，左右對(duì)稱于side面，拉伸長(zhǎng)度400）。</p><p>　　建立屏幕的前緣面：截面圓頂（base面上弧度R4000，side面上弧度R3000）。</p><p>　　建立屏幕的骨架：將屏幕造型的骨架先以Datum curves描出，描繪出特征線除了有助于了解外形設(shè)計(jì)外，同時(shí)對(duì)于減少Feature之間的父子關(guān)系有所幫助（即可增加特征的“可變性”）。在

63、side上繪制第一條Curve（尺寸如圖3-1）；產(chǎn)生第二條Curve，Datum－Curve－Intr.Surfs，選擇base面及Section Domed面；繪制第三條Curve于base上，其尺寸如圖3-2所示；</p><p>　　圖 3-1 Curve1的尺寸</p><p>　　圖 3-2 Curve3的尺寸</p><p>　　建立屏幕的右側(cè)面及左側(cè)

64、面：利用Curve3以Sweep的方式產(chǎn)生右側(cè)面，然后以之作Cut，產(chǎn)生右側(cè)面，再以side面作鏡像建立左側(cè)面。</p><p>　　建立屏幕的背面：繪制曲線于base面，半徑R800，兩面拉伸剪切。</p><p>　　建立屏幕的頂面：將Curve1投影到左、右側(cè)面得到Curve5、Curve6，在front面繪制直線分別投影到屏幕的前面和背面得到Curve7、Curve8，利用此四條C

65、urve產(chǎn)生曲面，然后作Cut生成頂部曲面。</p><p>　　以圖層隱藏所有曲線。</p><p>　　建立圓角：先在背面建立R20的圓角，再在頂面、底面、左右側(cè)面結(jié)合的棱線處建立R10的圓角。</p><p>　　至此粗坯的建立過程完成。其三維造型如圖3-3所示。</p><p>　　圖 3-3 粗坯的三維造型圖</p>

66、<p>　　將整個(gè)零件切為前后蓋：以頂面上最靠近前緣面的棱線拉伸作Cut，切除掉后一部分，所得即為前蓋的粗坯，保存為monitor_front；反之，切除前一部分，所得即為后蓋的粗坯，保存為monitor_back。</p><p>　　3.1.2 前蓋的造型過程</p><p>　　顯像管沉臺(tái)：剪切－拉伸（矩形截面長(zhǎng)310，寬215，距頂面55，左右對(duì)稱）；截面圓頂（水平截面

67、弧度R2200，豎直截面弧度R2000）。</p><p>　　顯像管窗口：剪切－放樣（兩個(gè)矩形截面，間距15）。</p><p>　　圓角：凹邊與前表面（R5）、凹邊與凹邊（R10）結(jié)合處的棱邊圓角處理。</p><p>　　內(nèi)腔：抽殼（厚度2）。</p><p>　　基準(zhǔn)平面用于鏡像螺紋孔：基準(zhǔn)平面－偏距（BASE面偏距35）。</

68、p><p>　　4個(gè)螺紋孔：生成凸臺(tái)，加材料－拉伸（馬蹄形截面，外圓半徑7.5，成形至內(nèi)表面）；生成孔，剪切－拉伸（直徑4，深15）；鏡像成4個(gè)（對(duì)稱尺寸左右405，上下280）。</p><p>　　電源鍵孔：剪切－拉伸（圓截面，直徑15，距右側(cè)面80，距底面30，穿過所有）；倒角（1.5＊1）。</p><p>　　4個(gè)調(diào)節(jié)按鍵孔：首先生成基本特征，剪切－拉伸（橢圓

69、截面，中心距左側(cè)面80，與電源鍵孔等高，長(zhǎng)軸15，短軸6，穿過所有），倒角（1.5＊1）；然后編組陣列這兩個(gè)特征（方向向右，間距40，數(shù)量4）。</p><p>　　用于和后蓋裝配的沉邊：剪切－掃描（以前緣邊作為掃描路徑，沉邊寬1，深4）。</p><p>　　至此前蓋的造型過程完成。其三維造型如圖3-4所示。</p><p>　　a) 前視

70、 b) 后視</p><p>　　圖 3-4 前蓋的三維造型圖</p><p>　　3.1.3 后蓋造型過程</p><p>　　線路接口、貼標(biāo)簽沉臺(tái)：剪切－拉伸（長(zhǎng)250，寬64，深28）</p><p>　　圓角：定面、側(cè)面和底面連接處的棱邊，線路接口沉臺(tái)各處棱邊圓角處理。</p>&

71、lt;p>　　線路接口板：剪切－放樣（兩個(gè)矩形截面，相距10）</p><p>　　內(nèi)腔：抽殼（厚度2）。</p><p>　　線路接口孔：窗口，剪切－拉伸（長(zhǎng)83，寬35）；4個(gè)螺釘安裝孔，剪切－拉伸（孔徑6，對(duì)稱尺寸左右96，上下20）。</p><p>　　基準(zhǔn)平面用于鏡像螺紋孔：基準(zhǔn)平面－偏距（BASE面偏距35）。</p><p&

72、gt;　　4個(gè)螺紋孔：生成凸臺(tái)，加材料－拉伸（馬蹄形截面，外圓半徑7.5，成形至內(nèi)表面）；在外表面生成沉臺(tái)，剪切－拉伸（馬蹄形截面，外圓半徑5，距前端面20，向后穿過所有）；生成孔，剪切－拉伸（直徑4，通孔）；鏡像成4個(gè)（對(duì)稱尺寸左右405，上下280）。</p><p>　　后蓋頂部的散熱柵：先生成基本特征，剪切－拉伸（寬5，長(zhǎng)200，弧度R800）。然后向前后兩個(gè)方向陣列，間隔18，向后陣列5個(gè)，長(zhǎng)度不變；向

73、前陣列5個(gè)，長(zhǎng)度遞增12。</p><p>　　用于和前蓋裝配的沉邊：剪切－掃描（以前緣邊作為掃描路徑，沉邊寬1，深4）。</p><p>　　至此后蓋的造型過程完成。其三維造型如圖3-5所示。</p><p>　　a) 前視 b) 后視</p><p>　　圖 3-5 后蓋的三維

74、造型圖</p><p>　　3.1.4 前蓋和后蓋的裝配</p><p>　　利用Pro/ENGINEER的裝配模塊將前蓋和后蓋裝配起來。如圖3-6所示。</p><p>　　圖 3-6 顯示器外殼裝配效果圖</p><p>　　前蓋和后蓋的特征樹見圖3-7和圖3-8。</p><p>　　圖3-7 前蓋特征樹

75、 圖3-8 后蓋特征樹</p><p>　　3.2 成形零件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 型腔生成</p><p>　　成形零件系指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。</p><p>　　現(xiàn)簡(jiǎn)述利用Pro/ENGINEER的模具設(shè)計(jì)模塊生成型腔并分模的過程。</p>

76、<p>　　1．新建Manufacturing－Mold Cavity，文件名monitor_back_mold.mfg。</p><p>　　2．加入?yún)⒖剂慵?，選取前面生成的后蓋零件，按默認(rèn)基準(zhǔn)裝配。</p><p>　　3．建立坯料(monitor_back_wrk.prt。坯料尺寸560×630×600。</p><p>　　

77、4．設(shè)置收縮率。查《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）表1-10，可知ABS的收縮率為0.005。</p><p>　　5．作凹模和凸模的分型面。</p><p>　　6．作出成形頂部散熱柵的滑塊分型面。</p><p>　　7．將坯料分割成凹模（monitor_back_mold_female.prt）、凸模（monitor_back_mold_male.pr

78、t）和滑塊（monitor_back_mold_slide.prt）三個(gè)部分。</p><p><b>　　8．定義開模步驟。</b></p><p>　　至此分模完成。特征樹見圖3-9。</p><p>　　圖 3-9 型腔生成特征樹</p><p>　　其三維效果圖見圖3-10。</p><p&g

79、t;　　圖 3-10 型腔三維圖</p><p>　　3.2.2 動(dòng)模部分設(shè)計(jì)</p><p>　　分割出來的凸模將作為動(dòng)模部分。</p><p>　　考慮到型芯尺寸較大，如果設(shè)計(jì)成實(shí)心的話，既浪費(fèi)材料又增加重量，故應(yīng)該將型芯和動(dòng)模板做成組合式結(jié)構(gòu)，且將型芯內(nèi)部挖空，同時(shí)這一結(jié)構(gòu)也能方便實(shí)現(xiàn)型芯的冷卻（見第六章）。</p><p>　　型芯

80、與動(dòng)模板以4個(gè)M16螺釘連接，2個(gè)圓柱銷定位。如圖3-11。</p><p>　　圖 3-11 型芯與模板的組合形式</p><p>　　3.2.3 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，通稱為側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。從廣義來講，它也是實(shí)現(xiàn)塑件脫模的裝置。這類模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況：一種是開模時(shí)首先完成側(cè)向分型

81、或抽芯，然后推出塑件；第二種是側(cè)向分型或抽芯與塑件的推出同步進(jìn)行。</p><p>　　此處抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是成形顯示器后蓋頂部的散熱柵。由于模具型腔大，結(jié)構(gòu)緊湊，用于抽芯機(jī)構(gòu)的空間相對(duì)較少，故無法設(shè)計(jì)較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。兼之抽拔距離?。ɡ碚撋铣榘尉酁?mm），抽拔力小，故采用較為簡(jiǎn)單的彈簧抽芯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　由于散熱柵為多孔排列，故將側(cè)芯設(shè)計(jì)成整體式滑塊結(jié)構(gòu)。在整個(gè)開模與合模過程

82、中以楔緊塊控制滑塊的位置。</p><p>　　機(jī)構(gòu)如圖3-9所示。</p><p>　　1－滑塊 2－彈簧桿 3－彈簧 4－滑桿</p><p>　　5－擋板 6－楔緊塊 7－定模座板 8－定模板</p><p>　　圖 3-9 彈簧抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　第四章 標(biāo)準(zhǔn)模架與注射機(jī)選擇</p

83、><p>　　4.1 模架的選擇</p><p>　　4.1.1 模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義</p><p>　　1．使設(shè)計(jì)規(guī)范化并使設(shè)計(jì)人員擺脫大量重復(fù)的一般性設(shè)計(jì)，能專心于創(chuàng)造性勞動(dòng)，解決模具中的關(guān)鍵技術(shù)問題。</p><p>　　2．改變模具制造行業(yè)“大而全，小而全”的生產(chǎn)局面，轉(zhuǎn)為專業(yè)化生產(chǎn)。模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)模架由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)和供應(yīng)，各模具

84、廠主要完成型腔部分的加工和裝配。</p><p>　　3．模具的標(biāo)準(zhǔn)化是采用CAD/CAM技術(shù)的先決條件。</p><p>　　4．有利于模具技術(shù)的國(guó)際交流和組織模具出口，打入國(guó)際市場(chǎng)；</p><p>　　因此，模具標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高模具設(shè)計(jì)和制造水平，提高模具質(zhì)量、縮短制模周期、降低成本、節(jié)約金屬和采用新技術(shù)，都具有重要意義。</p><p>

85、　　4.1.2 模架的選用</p><p>　　塑料注射模模架共有兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T12556－90《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》和GB/T12555－90《塑料注射模大型模架》。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別主要在于適用范圍，前者的模板尺寸B×L≤560mm×900mm，而后者的模板尺寸B×L為630mm×630mm～1250mm×2000mm。設(shè)計(jì)的零件尺寸大小只

86、有560mm×630mm，故采用中小型模架。</p><p>　　塑料注射模中小型模架的結(jié)構(gòu)型式可按以下特征分類：</p><p>　　1．按結(jié)構(gòu)特征可分為基本型和派生型?；拘陀?種，即A1、A2、A3、A4。派生型有9種，即P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9。</p><p>　　2．按導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝形式可分為正裝（代號(hào)其Z）和反裝

87、（代號(hào)其F）兩種。序號(hào)1、2、3為分別采用帶頭導(dǎo)柱、有肩導(dǎo)柱和有肩定位導(dǎo)柱。</p><p>　　3．按動(dòng)、定模座板的尺寸可分為有肩和無肩兩種。</p><p>　　各種模架的特點(diǎn)及用途見表4-1。</p><p>　　經(jīng)過分析比較，決定采用A3型模架。根據(jù)塑件大小，決定采用模板B×L為630mm×630mm的模架，如圖4-1所示，其中A＝50m

88、m，B＝50mm，C＝300mm。標(biāo)記為A3－560630－10－Z2 GB/T12556－90。</p><p>　　表 4-1 各種模架的特點(diǎn)及用途</p><p>　　圖 4-1 A3型模架</p><p>　　4.1.3 注射模具零件選用</p><p>　　GB4169－84《塑料注射模具零件》共有11個(gè)通用零件，本次設(shè)計(jì)選用的

89、零件有：</p><p>　　GB4169．1－84 推桿。選用的是推桿Φ25×315。</p><p>　　GB4169．2－84 直導(dǎo)套。選用的是導(dǎo)套Φ40×40</p><p>　　GB4169．4－84 帶頭導(dǎo)柱。選用的是導(dǎo)柱Φ40×400×80</p><p>　　GB4169．7－84

90、 推板。選用的是推板354×630×40和推板354×630×25</p><p>　　GB4169．8－84 模板。選用的是模板560×630×50</p><p>　　各零件的功能見表4-2。</p><p>　　表 4-2 各零件的功能</p><p>　　4.2 注射機(jī)的

91、選擇</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模時(shí)選擇出合適的注射機(jī)，方能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。</p><p>　　4.2.1 選擇注射機(jī)</p><p>　　模具尺寸大小為560×630×500，由Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行模型分析（Model Analysis）得澆注件體積為1135cm3，質(zhì)量g為1.

92、25kg，曲面投影面積為11290cm2，查《手冊(cè)》表3-48，選擇SZ1600/4000，其主要技術(shù)參數(shù)如表4-3所示。</p><p>　　表 4-3 SZ-1600/4000注射成型機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.2.2 工藝參數(shù)的校核</p><p>　　為了使注射成形過程順利進(jìn)行，須對(duì)以下工藝參數(shù)進(jìn)行校核。</p><p>

93、;　　4.2.2.1 最大注射量的校核</p><p>　　為確保塑件質(zhì)量，注射模一次成形的塑料重量（塑件和流動(dòng)凝料重量之和）應(yīng)在公稱注射量的35％～75％范圍內(nèi)，最大可達(dá)80％，最低不應(yīng)小于10％。既保證塑件質(zhì)量，又充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選在50％～80％范圍內(nèi)為好。</p><p>　　計(jì)算注射機(jī)公稱注射容量，按手冊(cè)式3－104得：</p><p><b&

94、gt;　　式中</b></p><p>　　V—注射機(jī)的公稱注射容量（cm3）；</p><p>　　Vc—注射機(jī)理論注射容量（cm3）；</p><p>　　α—注射系數(shù)。通常在0.7～0.9范圍內(nèi)選取。α包括塑料密度變化和漏損因素等。此處取0.9。</p><p>　　澆注件的體積V’為1135cm3。由此得</p>

95、;<p>　　故最大注射量符合要求。</p><p>　　4.2.2.2 注射壓力的校核</p><p>　　所選用的注射機(jī)的注射壓力必須大于成形塑件所需的注射壓力。成形所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注射機(jī)類型、噴嘴及模具流動(dòng)的阻力等因素有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，ABS成形所需注射壓力大約為100MPa，小于注射機(jī)的注射壓力155 MPa，故注射機(jī)的注射壓力符合要求。&l

96、t;/p><p>　　4.2.2.3 鎖模力的校核</p><p>　　高壓塑料熔體充滿模腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積和型腔壓力的乘積。脹模力必須小于注射機(jī)額定鎖模力。</p><p>　　型腔壓力可按《手冊(cè)》式3-107粗略計(jì)算</p><p><b>　　式中</b&

97、gt;</p><p>　　pc—型腔壓力（MPa）；</p><p>　　p—注射壓力（MPa）；</p><p>　　k—壓力損耗系數(shù)，取0.3。</p><p>　　按《手冊(cè)》式3-108校核注射機(jī)的額定鎖模力：</p><p><b>　　式中</b></p><p&g

98、t;　　T—注射機(jī)額定鎖模力（kN）；</p><p>　　A—塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）；</p><p>　　K—安全系數(shù)，取1.1。</p><p>　　故注射機(jī)的鎖模力符合要求。</p><p>　　4.2.3 注射模安裝尺寸的校核</p><p>　　主要校核的項(xiàng)目有：定位圈尺寸、模具外形

99、尺寸及模具厚度等。</p><p>　　4.2.3.1 定位圈尺寸</p><p>　　注射機(jī)固定模板臺(tái)面中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱為定位孔，直徑為125mm。定位圈與定位孔呈間隙配合，便于模具安裝，并使主流道與噴嘴同心。定位圈高度10mm小于定位孔深度11mm。故注射機(jī)適合設(shè)計(jì)的定位圈尺寸。</p><p>　　4.2.3.2 模具外形尺寸</p>

100、<p>　　注射模外形尺寸應(yīng)小于注射機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具尺寸為630 mm×630mm，小于注射機(jī)拉桿內(nèi)間距760mm×700mm，故注射機(jī)合適設(shè)計(jì)外形尺寸。</p><p>　　4.2.3.3 模具厚度</p><p>　　模具厚度為500mm，滿足手冊(cè)式3-110：</p><p><b>　　式中</b&

101、gt;</p><p>　　Hm—所設(shè)計(jì)的模具厚度（mm）；</p><p>　　Hmin—注射機(jī)允許的最小的模具厚度（mm）；</p><p>　　Hmax—注射機(jī)允許的最大的模具厚度（mm）。</p><p>　　故注射機(jī)合適設(shè)計(jì)的模具厚度。</p><p>　　4.2.4 開模行程的校核</p>

102、<p>　　開模取出塑件所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模行程。由于采用的是液壓－機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其最大開模行程與模具厚度無關(guān)。</p><p>　　對(duì)于本設(shè)計(jì)的雙分型面注射模具，其開模行程按手冊(cè)式3－112校核：</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　S—注射機(jī)最大開模行程（移動(dòng)模板臺(tái)面的距離）（

103、mm）；</p><p>　　H1—塑件脫模距離（mm）；</p><p>　　H2—包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm)。</p><p>　　故注射機(jī)的開模行程足夠長(zhǎng)。</p><p>　　根據(jù)以上分析，所選用的SZ-1600/4000型注射機(jī)，完全符合要求。</p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p&

104、gt;<p>　　澆注系統(tǒng)分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類，設(shè)計(jì)采用普通流道澆注系統(tǒng)。</p><p>　　5.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)注射成形周期和塑件質(zhì)量（外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響。</p><p>　　1．結(jié)合型腔布局考慮，注意以下三點(diǎn)：</p>

105、<p>　　1）盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。</p><p>　　2）型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)該力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。</p><p>　　3）型腔排列盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸。</p><p>　　2．熱量及壓力損失要小。為此，澆注系統(tǒng)流程盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低?lt;/p&

106、gt;<p>　　3．確保均衡進(jìn)料。盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。</p><p>　　4．塑料耗量要少。在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。</p><p>　　5．消除冷料。澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的“冷料”，防止其進(jìn)入型腔，影響塑件質(zhì)量。</p><p>　　6．排

107、氣良好。澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個(gè)角落，使型腔的氣體能順利排出。</p><p>　　7．防止塑件出現(xiàn)缺陷。避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。</p><p>　　8．塑件外觀質(zhì)量。根據(jù)塑件大小、形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口方便澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。</p>

108、<p>　　9．生產(chǎn)效率。盡可能使塑件不進(jìn)行和少進(jìn)行后加工，成形周期短，效率高。</p><p>　　10．塑料熔體流動(dòng)特性，充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為。</p><p><b>　　5.2 流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　流道設(shè)計(jì)包括主流道、冷料井、和分流道的設(shè)計(jì)。</p><p>　　5.2

109、.1 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道位于模具中心塑料熔體入口處，將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道和型腔。其形狀為圓錐形，便于塑料熔體按順序地向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利地被拔出。主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，甚至塑件的內(nèi)在質(zhì)量。</p><p>　　主流道設(shè)計(jì)采用澆口套構(gòu)成。由于選用注射機(jī)的型號(hào)為SZ1600/4000，其噴嘴球半徑是SR20，噴嘴

110、口半徑是R5，則主流道始端直徑D＝20+0.5＝20.5mm，球面凹坑R2＝R1+0.5＝3mm，半錐角α＝1.5o，L＝50mm。主流道內(nèi)壁粗糙度在Ra0.8以下，拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行。若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面后，使主流道凝料難以拔出。</p><p>　　5.2.2 分流道設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道。</p><p>　　（1

111、）常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、Ｕ字形、和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大、流道的表面積小，以減少傳熱損失。眾所周知，圓形具有最大體積和最小表面積的特點(diǎn)，故圓形截面的效率最高。但由于圓形截面的澆道必須設(shè)置在以分型面為界的動(dòng)、定模板兩部分處，對(duì)制造工藝要求較高，故選用半圓截面流道。</p><p>　?。?）分流道的截面尺寸取決于塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射

112、速率以及分流道的長(zhǎng)度等因素。根據(jù)材料為ABS的塑件的質(zhì)量為1.25kg，壁厚為2mm，查《手冊(cè)》圖3-15，并令其流道效率與圓形截面分流道效率相等求得半圓形截面分流道的截面直徑為9mm。</p><p>　?。?）分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。根據(jù)所設(shè)計(jì)的型腔形狀均勻分布，決定采用平衡式布置，如圖5-1所示。平衡式布置從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的

113、熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。</p><p>　　圖 5-1 分流道的布置</p><p>　?。?）分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)。</p><p>　　1）分流道對(duì)熔體的阻力要小，在首先保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值。分流道轉(zhuǎn)折處以圓弧過渡。</p><p&g

114、t;　　2）各型腔均衡進(jìn)料，平衡式布置的分流道能滿足這一點(diǎn)。</p><p>　　3）表面粗糙度達(dá)到Ra0.8。</p><p>　　4）分流道位置同時(shí)開在動(dòng)、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。</p><p>　　5）分流道與澆口的連接處加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)及填充，如圖所示。</p><p>　　圖 5-2 分流

115、道與澆口的連接方式</p><p>　　5.2.3 澆口設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用：</p><p>　　（1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；</p><p>　　（2）易于切除澆口凝料；</

116、p><p>　?。?）對(duì)于多型腔模具，用以平衡進(jìn)料；對(duì)于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。根據(jù)塑件形狀，澆口采用圓形截面。</p><p>　　5.2.3.1 澆口的形式</p><p>　　澆口分為非限制性澆口和限制性澆口兩大類。所設(shè)計(jì)的塑件僅是中型、薄壁塑件，不適合使用非限制性澆口，故采用限制性澆口。</p><p>　　限制性澆口形

117、式頗多，比較各種形式，決定采用點(diǎn)澆口。</p><p>　　點(diǎn)澆口的特點(diǎn)是：澆口位置限制小。去處澆口后殘留痕跡小，不影響塑件外觀。開模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化操作。澆口附近由補(bǔ)料造成的應(yīng)力小。壓力損失大，模具必須采用三板式模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并要采用順序分模機(jī)構(gòu)。它特別適用于表管粘度隨剪切速率增大而明顯降低的塑料。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用四個(gè)點(diǎn)澆口，圓形截面，澆口長(zhǎng)度

118、取2mm，開設(shè)在定模板上。這種分布形式的點(diǎn)澆口，可以減少塑件的翹曲變形。</p><p>　　5.2.3.2 澆口位置的選擇</p><p>　　澆口位置與數(shù)目對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)遵循如下原則：</p><p>　　1．避免塑件上產(chǎn)生缺陷，克服噴射現(xiàn)象。</p><p>　　2．有利于塑料熔體流動(dòng)。</p>&

119、lt;p>　　3．有利于型腔排氣。</p><p>　　4．考慮塑件受力狀況。澆口位置不設(shè)在塑件承受彎曲載荷或受沖擊力的部位。由于塑件澆口附近殘余應(yīng)力大、強(qiáng)度差，一般能承受拉應(yīng)力，而不能承受彎曲應(yīng)力和沖擊力。</p><p>　　5．增加熔接痕牢度。塑料熔體在型腔內(nèi)的匯合處常會(huì)形成熔接痕，導(dǎo)致該處強(qiáng)度降低。澆口位置和數(shù)量決定著熔接痕的數(shù)量及位置，因此正確選擇澆口形式、位置及數(shù)量十分重