音箱旋钮注射模的设计【含全套CAD图纸】

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购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计说明书 音箱旋钮注塑模设计 系、 部 ： 学生姓名： 指导教师： 职称： 专 业： 班 级： 完成时间： 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设 计（论文）课题任务书 系： 专业： 指导教师 学生姓名 课题名称 音箱旋钮注射模 内容及任务 根据所给定的注射零件产品（如下图所示），设计出注射模具。主要内容如下： 1、绘制产品零件图。 2、绘制模具装配图。 3、绘制整套模具零件图，标准件除外。 4、编制设计说明书（论文）。 拟达到的要求或技术指标 0篇以上与题目相关的文献； 献（ 10000 个以上印刷符号），并附译文； 艺性好，具有一定的创新性； 便，易于维修，便于管理； 求外形美观，各部分比例协调。 购买设计文档后加 费领取图纸 进度安排 起止日期 工作内容 备注 2011 年 2 月 ~ 5 月 1 周（ 2、 21— 2、 28） 4 周（ 2、 28— 3、 25） 2 周（ 3、 28— 4、 10） 2 周（ 4、 11— 4、 24） 1 周（ 4、 25— 5、 1） 5 周（ 5、 2— 6、 3） 1 周（ 6、 6— 6、 10） 完成毕业设计的选题和开题报告； 进行毕业实习及调研； 进行工艺及结构设计； 绘制装配图和零件图； 对整个设计进行合理性检查； 撰写设计说明书及毕业答辩的准备； 毕业设计答辩。 主要参考资料 [1] 中国标准出版社 . 中国机械工业标准汇编冲压模具卷 [M]中国标准出版社 ,1998,12. [2] 王立人 ,张辉 M]. 北京 :北京理工大学出版社 , 2009,8. [3] 牟林、魏峥 第 2 版 )[M]清华大学出版社 ,2009,7. [4] 肖景容 ,姜奎华 M]机械工业出 版社 ,2006,3. [5] 王芳 M]机械工业出版社 ,2009,1。 [6] 模具实用技术丛书编委会 M]机械工业出版社 ,2005,1。 [7] 冯炳尧 ,韩泰荣 , 蒋文森 . 模具设计与制造简明手册 [M]上海出版社。2008,6 [8] 郑家贤 M]机械工业出版社 ,2005,1. [9] 梁炳文 M]机械工业出版社， 2003,8. [10] 冲模设计手册编写组 M]机械工业版社 ,2007,3. 教研室 意见 年 月 日 系主管领导意见 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 附表五 毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 音箱旋钮注射模 学生姓名 班级学号 专业 一． 课题的目的和意义 今年来，由于我国国民经济的高速、稳定的增长，促进了我国模具工业迅速发展壮大。因此，模具设计与制造专业或相关度的材料成型与控制专业已成为国内具有优势的热门专业之一。 本次毕业设计，指导老师给我安排的设计课题是 基于 设计音箱旋钮注射模 具设计。零件材料为 聚甲基丙烯酸甲酯（ 属热塑性塑料。 通过对材料的工艺性分析，可用注射成型实现零件的加工制造。通过结合大学所学的专业知 识，参考文献资料，以及指导老师的指导，我初步理清了本次设计的基本思路，掌握了毕业设计的相关步骤和方法。 二．文献综述 改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15％的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 中国塑料模工业 从起步到现在，历经了半个多世纪，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 48"（约 122屏幕彩电塑壳注射模具， 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，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具 术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模 具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （ 2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模 具标准件的应用必将日渐广泛。 （ 3）推广 具 术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具 显著地提高模具设计制造水平。 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 三．设计任务及内容 此次毕业设计主要由两部分组成： 第一，制订一个合理的加工工 艺规程。使各种原材料、半成品成为产品的方法或过程，称为工艺。而生产过程中改变生产对象的形状、尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，则称为工艺过程。工艺问题一般可以从质量、生产率和经济性三个方面考虑，通俗说就是“优质、高产、低功耗、多品种”，产品的质量、生产率和经济性三者之间是相互联系和制约的，在分析、研究和解决具体的工艺问题时，需要全面考虑妥善处理好它们之间的辩证关系。 制品如图所示：材料为尼龙 1010 制订注射模设计工艺规程的步骤： 1. 拟定制品成型工艺 （ 1）塑料制品分析 ①消化制品图： ②制品原材料的选择： ③计算制品的体积、质量及制品的正面投影面积。 （ 2）确定制品的成型方法； （ 3）拟定制品成型工艺参数。 2 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 1）选择制品的分型面。 （ 2）型腔布置。 （ 3）确定浇注系统。 （ 4）溢流、排气系统的设计。 （ 5）选择脱模方式。 （ 6）侧抽芯机构的设计。 （ 7）模具主要零件的结构设计。 （ 8）模具调温系统的设置。 3 号及主要技术参数 4 5 配草图 ①型腔与型芯的结构； ②浇注系统及排、溢系统的结构形式； ③分型面及脱模机构； ④合模导向及复位机构； ⑤冷却系统的结构形式与部位； ⑥支承、连接、定位等零件的结构与安装位置； ⑦确定装配图的图纸幅面、比例、视图数量布置等。 6 模具总装图的技术要求内容： （ 1）对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于 2）模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 （ 3）模具使用、装拆方法。 （ 4）防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 （ 5）有关试模及检验方面的要求。 （ 1）凡需自制的零件都绘出单独的零件图； （ 2）图形尽可能按 1∶ 1 的比例，但允许局部放大或缩小，要求视图选择合理，投影正确，布置得当； （ 3）统一考虑尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度的标准方法和位置，将用得最多的一种粗糙度以“其余”的形 式标于图纸的右上角； （ 4）零件图的编号应与装配图上的序号一致，以便于查对； 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 5）标注技术要求，填写标题栏； （ 6）自行或相互校对，以防差错。 设计说明书有以下内容： （ 1）目录； （ 2）设计题目或设计任务书； （ 3）塑件分析（含制品图）； （ 4）所选塑料材料的成型特性与工艺参数； （ 5）浇注系统的设计、分型面选择、型腔布置，浇注系统及排气系统的形式、部位与尺寸及流动比的校核等； （ 6）成型零部件的设计与计算：型腔、型芯等的结构设计、尺寸计算、强 度校核等。 （ 7）脱模机构的设计：脱模力的计算，拉料机构、推出机构、复位机构等的结构形式、安装定位、尺寸配合等； （ 8）侧抽芯机构的设计：抽拔距离和抽拔力的计算，抽芯机构的形式、结构、尺寸以及必要的验算； （ 9）合模导向机构的设计：组成元件、结构尺寸、安装方式等； （ 10）温度调节系统的设计与计算； （ 11）其他技术说明； （ 12）设计小结：有何体会与建议等； （ 13）参考资料：资料编号、名称、作者、出版年月； 料的整理、收尾、答辩。 在编写过程中要注意： 文字简明通顺、书写整齐清晰，计算正确完整，并画出有关的结构简图。计算部分只要求列出公式，代入数据，得出结果，其运算过程从略。最后打印装订成册。 第二， 本设计中还有另外一个重要的部分，工艺。作为模具设计的路线和加工要求，工艺是必不可少的，它包括了所加工的零件的热处理，加工路线，加工方法，以及加工余量等，这在指导工人生产方面是非常重要的，而且必不可少，每一个零件都需要一个零件加工工艺卡或者加工工艺路线。工艺卡的编制必须符合低成本，高效率，高精度，劳动强度低，少污染或者无污染等原则，它的编制还要根据生产量 的大小以及工厂的设备来确定。同时在编制时注意切削余量的大小，应使粗加工的加工余量尽量大，同时尽量减少精加工余量，以获得较高的精度与表面粗糙度。工艺卡的编制还要考虑到热处理的问提，重要的机械零件在加工前必须进行适当的热处理，比如退火，正火，有的零件有表面硬度的要求，就要到淬火，渗碳等热处理工艺，有的安排在机加工两工序之间，有的安排在机加工之后，要综合各方面的问题来考虑。例如行刀具切削加工要安排在淬火以后，因为淬火后材料的硬度会增加，使刀具的磨损加快，寿命降低。 购买设计文档后加 费领取图纸 四．设计过程进度计划 （ 1）第五六周：完成以下航 设计内容中的“ 1 （ 2）第七周：完成以上设计内容的“ 3 （ 3）第八九周：完成以上设计内容的“ 5 （ 4）第十、十一周：完成以上设计内容的“ 7” （ 5）第十二、十三周：完成以上设计内容中的“ 8” （ 6）第十四、十五周：完成以上设计内容中的“ 9” 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 注：可另附 毕业设计（论文）课题任务书 系： 专业： 购买设计文档后加 费领取图纸 指导教师 学生姓名 课题名称 基于 设计音箱旋钮注射模 内容及任务 1、根据给定的设计零件绘制产品三维模型并生成零件图； 2、根据产品的工艺分析，确定模具总体结构设计； 3、制作虚拟模具并生成零件图及装配图； 4、编制设计说明书（论文）。 拟达到的要求或技术指标 0篇以上与题目相关的文献； 10000 个以上印刷符号），并附译文； 构设计合理、工艺性好，具有一定的创新性； 便，易于维修，便于管理； 求外形美观，各部分比例协调。 毕业设计 (论文 )工作中期检查表 购买设计文档后加 费领取图纸 题目 音箱旋钮注射模 学生姓名 班级学号 专业 指 导 教 师 填 写 学生开题情况 学生调研及查阅文献情况 毕业设计（论文）原计划有无调整 学生是否按计划执行工作进度 学生是否能独立完成工作任务 学生的英文翻译情况 学生每周接受指导的次数及时间 毕业设计（论文）过程检查记录 情况 学生的工作态度在相应选项划“ √” □认真 □一般 □较差 尚存在的问题及采取的措施： 指导教师签字： 年 月 日 系部意见： 负责人签字： 年 月 日 毕业设计（论文）指导教师评阅表 购买设计文档后加 费领取图纸 系： 专业： 学生姓名 学 号 班 级 专 业 指导教师姓名 课题名称 音箱旋钮注射模 评语： 是否同意参加答辩： 是□ 否□ 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 系： 专业： 购买设计文档后加 费领取图纸 说明：最终评定成绩＝ a+b+c，三个成绩 的百分比由各系自己确定，但应控制在给定标准的 10％左右。 毕业设计（论文）答辩资格审查表 题 目 音箱旋钮注射模 学生姓名 学号 班级 答辩 日期 课题名称 音箱旋钮注射模 指导 教师 成 绩 评 定 分值 评 定 小计 课题介绍 思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩 表现 思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 ,知识 面宽。 必 答 题 40 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值： 答辩小组长签名： 答辩成绩 a： ³ 40％＝ 指导教师评分 分值： 指导教师评定成绩 b： ³ 40％＝ 评阅教师评分 分值： 评阅教师评定成绩 c： ³ 20％＝ 最终评定成绩： 分数： 等级： 答辩委员会主任签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 学生姓名 学 号 专 业 指导教师 内容综述 （对毕业设计或论文的研究步骤和方法、主要内容及创新之处进行综述，提出答辩申请） ： 本 次毕业设计，是我进大学以来花费我时间最多的设计，也是我收获最多的设计。从拟定课题到定稿，中间还进行了 调研 工作 ，调研完成后又按照设计步骤分析零件的工艺性，进行必要的工艺计算，确定模具的总体结构及各部件结构，绘制总装图和各部件图，编写 设计说明书等。 工作历经数月 ,虽然辛苦 ， 但 最 终 还是 完成了这篇 毕业设计，心中还算挺有成就感的 我所选的课题为 音箱旋钮注射模 设计，因为工件图结构相对较为复杂，工序数目较多，所以在制定合理工艺方案这项内容上花了较大功夫。 在模具设计过程中，我碰到了诸多设计难题，但通过查阅相关资料，以及与指导老师进行沟通，我都及时解决了。此外，完成本次毕业设计后，我总结出我的设计达到了如下要求： 1、 本设计联系生产实际，合理安排模具结构，具有良好的工艺性。 2、 设计说明书图文并茂，设计步骤规范、资料数据充分，内容条理清楚，字数符合要求。 3、 模 具绘图布局合理、视图完整、清晰，各项内容符合国家标准要求。 4、 能够独立查阅文献资料，积极配合指导老师工作，按时按量完成毕业设计。 综上 4 点，个人认为我已经达到了毕业设计答辩要求，在此我请求答辩小组的老师们给予我答辩机会。 申请人签名： 日期： 资 格 审 查 项 目 是 否 购买设计文档后加 费领取图纸 01 工作量是否达到所规定要求 02 文档资料是否 齐全（任务书、开题报告、外文资料翻译、定稿论文及其相关附件资料等） 03 是否完成任务书规定的任务 04 完成的成果是否达到验收要求 05 是否剽窃他人成果或者直接照抄他人设计（论文） 指导教师签名： 毕业设计（论文）答辩资格审查小组意见： 符合答辩资格，同意答辩 □ 不符合答辩资格，不同意答辩□ 审查小组成员签名： 年 月 日 注：此表中内容综述由学生填写，资格审查项 目由指导教师填写。 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）评阅评语表 题 目 音箱旋钮注射模 学生姓名 班级学号 专业 评阅 教师姓名 职称 工作单位 评分内容 具 体 要 求 总分 评分 开题情况 调研论证 能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。 10 外文翻译 摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。 10 设计质量 论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理。 35 创新 工作中有创 新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值。 10 撰写质量 结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，书写格式规范， 符合规定字数要求。 15 综合能力 能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题。 20 总评分 评阅教师 评阅意见 评阅成绩 总评分ⅹ 20% 评阅教师签名 日期 I 摘 要 注射模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，是现代生产制造行业的核心，在大多数国家，注射模具设计与制造技术已经成为衡量一个国家生产制造技术先进与否的关键。 本设计通过对音 箱旋钮的工艺、材料分析，选用适当的注射机，并拟定合理的注射成型工艺方案。在模具设计中，采用一模两腔式的布局。并通过对分型面、浇注系统、成型零部件、顶出脱模机构、冷却系统的设计，选用合适的标准模架及标准件，完成对音箱旋钮的一套完整的模具设计方案。 关键词： 音箱旋钮；注射；模具设计 is an it is of in of it is of it of it 录 摘要 言 ................................................................. 1 1、塑件的工艺性分析 ........................................................ 4 件的原材料分析 ................................................ 4 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 .............................. 7 件的体积重量 .................................................. 8 件的注射工艺参数的确定 ....................................... 11 塑成型的 准备 ................................................. 12 2、型腔数的确定及浇注系统的设计 ........................................... 14 料配方说明 ................................................... 14 型面的选择 ................................................... 14 腔数的确定 ................................................... 15 定型腔的排列方式 16 注系统的设计 ................................................. 16 切速率的校核 ................................................. 20 具材料的选择 ................................................. 20 3、排气、冷却系统的设计与计算 ............................................. 21 气系统的设计 ................................................. 21 却系统的设计与计算 ........................................... 22 4、模具工作零件的设计与计算 ............................................... 24 凹模的设计 ................................................... 24 腔侧壁厚度和底板厚度的计算 ................................... 25 架的选用 ..................................................... 25 向与定位机构 ................................................. 27 5、脱模机构的设计与计算 ................................................... 29 出系统设计 ................................................... 29 件板的厚度 ................................................... 30 杆直径的计算 ................................................. 31 6、注射机与模具各参数的校核 ............................................... 33 艺参数的校核 ................................................. 33 装参数的 校核 ................................................. 34 参考文献 .................................................................. 35 致谢 ...................................................................... 43 1 前 言 自 20 世纪 80 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。 20 世纪 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币， 1994 年增长到 130 亿元人民币， 1999 年已达到 245 亿元人民币， 2000年增至 260~270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 10℅~15℅的速度快速增长。 目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知名的 “ 模具之乡 ” 和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团 公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。其中，冲压模具约占 50℅ （中国台湾： 40℅ ），塑料模具约占 33℅ （中国台湾：48℅ ），压铸模具约占 6℅ （中国台湾： 5℅ ），其他各类模具约占 11（中国台湾： 7℅ ）。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（ 1961— — 1981），成长期（ 1981—— 1991），成熟期（ 1991—— 2001）三个阶段。 萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1981年 —— 1991年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显，自 1982 年起，台湾地区就将模具产业纳入 “ 策略性工业适用范围 ” ，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等 以台湾模具业接触 成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下， 1994年， 1998年，由台湾地区政 2 府委托金属中心执行 “ 工业用模具技术研究与发展五年计划 ” 与 “ 工业用模具技术应用与发展计划 ” ，以协助业界突破 发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。 1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（ 同获准入会，正式成为世界模具协会会员，。整体而言，台湾模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模具。 模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡 胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 （ 1） 冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （ 2） 锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模， 平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 （ 3） 塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35％，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 （ 4） 压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具 总数的 6％。 （ 5） 粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。 20世纪 80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15％的增长速度快速发展。许多 模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外， 3 许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，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 48"（约 122屏幕彩电塑壳注射模具， 精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具 术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进 行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1） 注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （ 2） 加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 （ 3） 推广 术；模具 术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具 术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高 模具设计制造水平。 （ 4） 重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 4 1、塑件的工艺性分析 件的原材料分析 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 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 须是 强度 好 ,其次才是成型难易和经济性问题 ,以下是对几种材料的性能对比，如表所示。 表 1 不同材料的性能对比 塑料名称 伸强度 / 66~72 —— 弯曲强度 /10 95~113 —— 断裂伸长率 /% 2 80~100 —— 落球冲击强度 J/m 16 422 —— 洛氏硬度（ M） 115 82 101 氧指数（ 变形温度 /℃ 85 134 100 维卡 软化点 /℃ 105 153 120 马丁耐热温度 /℃ —— 112 —— 体 积 电 阻 率/ ² 017 ~10 1917 016 1014 ~1015 吸水率 % 光度 /% 88~92 93 93 雾度 % 3 射率 格（元 /吨） 1150~1230 33000~41000 19500~20700 和机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是选择材料的主要标准，以下是三种材料的性能和成型特性比较，如表所示 。 5 表 2 材料的性能和成型特性比较 塑料 品种 性 能 特 点 成 型 特 点 模具设计 注意 事项 使用温度 主要用途 聚苯乙烯 （非 结 晶型） 透明性好，电性能好，抗拉强度高，耐磨性好，质脆，抗冲击强度差，化学稳定性教好 成型性能好，成型前可不干燥，但注射时应防止溢料，制品易产生内应力，易开裂 因流动性好，适宜用点浇口，但因热膨胀大，塑件中 不宜有嵌件 — 30℃~80℃ 装饰制品，仪表壳，绝缘零件，容器，泡沫塑料，日用品等 聚甲 基 丙烯 酸 甲酯 （非结晶型） 透光率最好，质轻坚韧，电气绝缘性好 /但表面硬度不高，质脆易开裂，化学稳定性较好，但不耐无机酸，易溶于有机溶剂 流动性差，易产生流痕 ，缩孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射时速度不能太高 合理设计浇注系统，便于充型，脱模斜度尽可能大，严格控制料温与模温，以防分解 〈 80℃ 透明制品，如窗玻璃，光学镜片，灯罩等 聚碳 酸 酯（ 非 结晶型） 透光率较高，介电性能好，吸水性小，力学性能好，抗冲击，抗蠕变性能突出，但耐磨性差，不耐碱，酮，酯 耐寒性好，熔融温度高，黏性大，成型前需干燥，易产生残余应力，甚至裂纹，质硬，易损模具，使用性能好 尽可能使用直接浇口，减小流动阻力，塑料要干燥，不宜采用金属嵌件，脱模斜度〉 2• 〈 130℃ 脆化温度为— 100℃ 在机械上做齿轮，凸轮，蜗轮，滑轮等，电机电子产品零件，光学零件等 6 图 1 塑料件 图 2 模 塑件的材料采用聚甲基丙烯酸甲酯（ 属热塑性塑料，该塑料具有 如下的成型特性： 无定形料、吸湿性大、不易分解。 7 质脆、表面硬度低。 流动性中等，溢边值 右，易发生填充不良、缩孔、凹痕、熔接痕等缺陷。 宜取高压注射，在不出现缺陷的条件下宜取高料温、模温，可增加流动性，降低内应力、方向性，改善透明度及强度。 模具浇注系统应对料流阻力小，脱模斜度应大，顶出均匀，表面粗糙度应好，注意排气。 质透明，要注意防止出现气泡、银丝、熔接痕及滞料分解、混入杂质。 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 件的结构分析 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 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 构比较简单。 件尺寸精度的分析 该零件的重要尺寸，如， 级，次重要尺寸 级，其它尺寸均无公差要求，一般可采用 8级精度。 塑件的尺寸精度是决定塑件 制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析 。 尺寸公差 由以上的分析可见，该零件的尺寸精度属中等偏上，对应模具相关零件尺寸的加工可保证。 各种塑件 ,不论是结构件还是板壁 ,根据使用要求具有一定的厚度 ,以保证其力学强度 在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚 ,不仅可以节约原材料 ,降低生产成本 ,而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短 ,提高生产率 ;其次可避免因过厚产生的凹陷 ,缩孔 ,夹心等质量上的缺陷 。 从塑件 的壁厚上来看，壁厚最大处为 厚差为 为均匀。 面质量的分析 表面质量是一个相当大的概念，包括微观的几何形状和表面层的物理 不是单纯的表面粗糙度问题。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。 由于该零件直接与人接触所以不能 8 太过光滑，所以该零件的表面要求无凹坑等缺陷外，表面无其它特别的要求，故比较容易实现。 综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。 件的脱模斜度 制品上的脱模斜度大小，与制品啊的性质，收缩率大小，摩擦系数，制品避厚和几何形状有关。硬质塑料比软制塑料斜度大。形状愈复杂或成型孔较多时取较大的脱模斜度。制品高度愈高，孔愈深取较小的脱模斜度。内孔包住型心，取较大斜度。 在制品图上标明，内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得。外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得。 根据《塑料制品成型及模具设计》的表 2根据塑件的高 度确定脱模斜度为 型腔 1°型芯为 0. 6°。 件的体积重量 根据 析可以很直观的的出其各种参数； 利用 量，厚度等。 计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。 计算得塑件的体积： V＝ 9132算塑件的质量： W＝ ………………………………………………………………………… (1) 根据设计手册查得聚甲基丙烯酸甲酯的密度为 ρ＝ 塑件的重量为： W＝ 9132×0＝ 9 图 3 析 流道凝料 V’=道凝料的体积 (质量 )是个未知数 ,根据手册取 估算 ,塑件越大则比例可以取的越小 )； 实际注射量为 :132×3698 实际注射质量为 根据实际注射量应小于 即： 公 ≧ =13698/ 为确保塑件质量，注塑模一次成型的塑件质量（包括流道凝料质量）应在公称注塑量的 35%~75%范围内，最大可达 80%，最小不小于 10%。为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围通常在 50%~80%。 2 7396 60000 2 100% =足要求 。 注塑机的选择 1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机 ,这是注塑成型工艺技术的一大突破 , 10 目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的 30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的 50%产量最多的机种之一 . 注塑机的分类方式很多 ,目前尚未形成完 全统一标准的分类方法 （ 1）按设备外形特征分类 :卧式 ,立式 ,直角式 ,多工位注塑机； （ 2）按加工能力分类 :超小型 ,小型 ,中型 ,大型和超大型注塑机。 此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类 ,但日常生活中用的较少。 注塑机基本参数 注塑机的主要参数有公称注射量 ,注射压力 ,注射速度 ,塑化能力 ,锁模力 ,合模装置的基本尺寸 ,开合模速度 ,空循环时间等 制造 ,购买和使用注塑机的主要依据 . (1)公称注塑量；指在对空注射的情况下 ,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时 ,注射装置所能达到的最大注 射量 ,反映了注塑机的加工能力 . (2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴 ,浇道和型腔时的流动阻力 ,螺杆 (或柱塞 )对熔料必须施加足够的压力 ,我们将这种压力称为注射压力 . (3)注射速率；为了使熔料及时充满型腔 ,除了必须有足够的注射压力外 ,熔料还必须有一定的流动速率 ,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度 . 常用的注射速率如表所示。 表 3 注射量与注射时间的关系 注射量 / 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 注射速率 / 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射时间 /S 1 3 5 (4)塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量 若塑化能力高而机器的空循环时间长 ,则不能发挥塑化装置的能力 ,反之则会加长成型周期 . (5)锁模力；注塑机的合模机构对模 具所能施加的最大夹紧力 ,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开 . (6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸 ,拉杆空间 ,模板间最大开距 ,动模板的行程 ,模具最大厚度与最小厚度等 (7)开合模速度；为使模具闭合时平稳 ,以及开模 ,推出制件时不使塑料制件损坏 ,要求模板在整个行程中的速度要合理 ,即合模时从快到慢 ,开模时由慢到快在到停 . (8)空循环时间；在没有塑化 ,注射保压 ,冷却 ,取出制件等动作的情况下 ,完成一次循 11 环所需的时间 . 根据注射所需的压力和塑件的重量以及其它情 况，可初步选用的注射机为： 60/40型注塑成型机，该注塑机的各参数如下表所示： 表 4 注塑机的参数 理论注射量 /0 移模行程 /80 螺杆直径 /0 最大模具厚度 /80 注射压力 /50 最小模具厚度 /60 锁模力 /00 喷嘴球半径 /5 拉杆内间距 /95×185 喷嘴口孔径 /料要干燥处理，可在 70～ 80°干时间 2～ 4h。 原料中应加入紫外线吸收剂和搞氧剂，以提高耐老化能力。 不 同品级的原料塑化温度略有差异 ,机筒温度可控制在 160～ 220°喷嘴温度在 170～ 180°C 范围内 。 注射压力在 60～ 120厚、浇口截面较大时，注射压力可略低些。而壁薄、流道较长时，注射压力可提高至 1