江淮客車6668G座椅側(cè)按鈕的注射模具設(shè)計(jì)-滑塊抽芯注塑模含NX三維及10張CAD圖帶模流,江淮,客車,座椅,按鈕,注射,模具設(shè)計(jì),滑塊抽芯,注塑,nx,三維,10,cad,圖帶模流
SJ002-1
20XX 屆XX設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
二級(jí)學(xué)院： 班 級(jí)：
學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師： 職 稱：
課題名稱
江淮客車6668G座椅側(cè)按鈕注射模擬及注射模設(shè)計(jì)
課題類型
□ 畢業(yè)設(shè)計(jì)
課題內(nèi)容及其目標(biāo)(指標(biāo))要求
本課題是常州隆翔汽車零部件有限公司的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密。該產(chǎn)品形狀復(fù)雜程度一般,精度要求較高，設(shè)計(jì)模具時(shí)有較復(fù)雜的測(cè)向分型機(jī)構(gòu)，年產(chǎn)量約15萬件。本課題要求學(xué)生具有良好的掌握注射模具設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)的能力，具有較好的計(jì)算機(jī)常用軟件如AutoCAD、UG、Moldflow操作應(yīng)用能力，數(shù)據(jù)處理、分析和解決實(shí)際問題的能力。本課題主要工作內(nèi)容：
1、充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱和應(yīng)用相關(guān)模具設(shè)計(jì)資料，為確定模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模具設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備。
2、應(yīng)用UG軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，利用Moldflow軟件完成注射模擬。
3、根據(jù)塑件的質(zhì)量、重量和生產(chǎn)成本，確定型腔數(shù)量，選擇注塑機(jī)型號(hào)并對(duì)注塑機(jī)的參數(shù)進(jìn)行校核。
4、分析熔接痕的位置，決定澆口的數(shù)量和方位，對(duì)澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)塑件大小和形狀進(jìn)行流道布置、決定流道斷面尺寸、對(duì)澆口的數(shù)量、位置、形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5、通過對(duì)塑件的整體結(jié)構(gòu)工藝性分析，進(jìn)行塑件分析計(jì)算，進(jìn)行成型零部件、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
6、根據(jù)塑料熔體的熱學(xué)性能、型腔形狀及布置，進(jìn)行模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
7、繪制裝配圖和零件圖，撰寫設(shè)計(jì)說明書。
8、完成一篇與專業(yè)有關(guān)的外文翻譯， 15000英文字符。
本課題目標(biāo)要求：
1、培養(yǎng)學(xué)生充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱和應(yīng)用相關(guān)模具設(shè)計(jì)資料的能力；
2、完成一篇與專業(yè)有關(guān)的外文翻譯，培養(yǎng)學(xué)生查閱和翻譯與專業(yè)有關(guān)的外文資料的能力，要求語句通順，含義準(zhǔn)確，15000英文字符；
3、熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)常用軟件，利用UG軟件完成產(chǎn)品三維造型設(shè)計(jì)，利用Moldflow軟件完成注射模擬，進(jìn)一步優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
4、通過對(duì)塑料件結(jié)構(gòu)工藝性分析，論證并確定模具設(shè)計(jì)方案，完成模具總體裝配圖的設(shè)計(jì)、主要成型零件的設(shè)計(jì)和相關(guān)零件工藝性分析，用AutoCAD軟件繪制裝配圖和零件圖。要求方案合理，視圖應(yīng)用確當(dāng)，圖紙表達(dá)清晰，數(shù)據(jù)處理正確，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
進(jìn)程安排
第1-3周：充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱相關(guān)資料，翻譯一篇英文專業(yè)資料；進(jìn)行技術(shù)調(diào)研，收集與整理資料、撰寫開題報(bào)告。
第4-9周：分析制件的結(jié)構(gòu)工藝性；用UG軟件完成制件造型；利用Moldflow軟件完成注射模擬；根據(jù)塑件的質(zhì)量、重量和生產(chǎn)成本，確定型腔數(shù)量，選擇注塑機(jī)型號(hào)并對(duì)注塑機(jī)的參數(shù)進(jìn)行校核；完成模具方案的論證，確定模具總體結(jié)構(gòu)。
第10-12周：決定澆口的數(shù)量和方位，對(duì)澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；塑件分析計(jì)算，進(jìn)行成型零部件、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
第13-17周：計(jì)算機(jī)繪制總裝配圖；計(jì)算機(jī)繪制零件圖；撰寫設(shè)計(jì)說明書；修改完善圖紙與設(shè)計(jì)說明書。
第18周：答辯。
指導(dǎo)教師：
2019年2月28日
系 主 任：
2019年3月6日
第4章 Moldflow的注塑模擬成型分析
4.1模型網(wǎng)格劃分及修復(fù)
為了進(jìn)行CAE分析，必須要對(duì)零件進(jìn)行網(wǎng)格序列化，通過在moldflow設(shè)置相關(guān)參數(shù)，然后導(dǎo)入模型的IGS格式，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，一個(gè)好的質(zhì)量的網(wǎng)格，才能有合適的邊界條件。網(wǎng)格劃分好之后進(jìn)行網(wǎng)格修補(bǔ)，改善縱橫比等。
圖 4-1 制件在 Moldflow中的造型
圖 4-2 網(wǎng)格劃分參數(shù)
如上圖所示，網(wǎng)格三角形單元邊長(zhǎng)為 2.00mm。
在 Moldflow 中，對(duì)網(wǎng)格的參數(shù)進(jìn)行研究和分析，得到網(wǎng)格缺陷如下圖所示：
圖 4-3 網(wǎng)格診斷
如上圖所示，網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)中，自由邊、重合邊、梁?jiǎn)卧⑦B通域等參數(shù)均沒有錯(cuò)誤，最大縱橫比也在20以下，滿足有限元軟件分析要求。
4.2澆注方案的選擇
根據(jù)塑件上的澆口痕跡以及老師指導(dǎo)意見,確定使用潛伏澆道的方式。澆口位置及流道系統(tǒng)如圖所示：
圖 4-4澆口位置及澆注系統(tǒng)方案
4.3 充填時(shí)間分析
充填的時(shí)候，塑料熔體沿著流道進(jìn)入模腔，設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)?個(gè)澆口的流道設(shè)計(jì)成相等的長(zhǎng)度，塑料熔體容易開始注入到到達(dá)澆口的時(shí)間是相等的。進(jìn)入型腔之后，同時(shí)充填各個(gè)部分。如下圖所示，深藍(lán)色的部位是填充時(shí)間最短的區(qū)域，相反，紅色區(qū)域就是填充時(shí)間最長(zhǎng)的區(qū)域，也就是說紅色區(qū)域是塑料熔體最遲到達(dá)的地方。不填充的區(qū)域講沒有任何顏色。下圖比較清楚地顯示了整個(gè)模腔的充填時(shí)間。
圖4-5 充填時(shí)間
從上圖分析可以得出，該模具型腔每一個(gè)部位都得到了塑料熔體的填充，填充的效果還是比較好的，這就表明塑料熔體的流向比較均勻，在最后填充的額部位，塑料熔體到達(dá)的時(shí)間都是相同的。
軟件分析塑料熔體的充填時(shí)間大約為1.317s。
4.4流動(dòng)前沿溫度分析
流動(dòng)前沿溫度是的是塑料熔體充填一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的中間流溫度，這個(gè)溫度是充填過程中流動(dòng)波前溫度的分布，它代表的是流道截面中心的溫度，通常情況下不會(huì)有太大的變化。熔接線首先形成的地方是在截面的中心，所以，如果流動(dòng)前沿的溫度高，熔接線強(qiáng)度一般都會(huì)高；若流動(dòng)波前溫度下降的趨勢(shì)比較快，接近于凝固溫度，那就會(huì)阻礙了后面塑料熔體再進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，產(chǎn)生短射。
在壁厚較薄的地方，有可能會(huì)出現(xiàn)不能充填的情況，在軟件中，這個(gè)區(qū)域沒有溫度顯示。
分析的結(jié)果如下圖所示。
圖4-6 流動(dòng)前沿溫度
圖中的紅色區(qū)域表示流動(dòng)前沿溫度比較高，塑料熔體都可以充填這些區(qū)域。藍(lán)色區(qū)域表示這些部位流動(dòng)前沿溫度比較低，可能會(huì)發(fā)生塑料溶體凝固的現(xiàn)象，導(dǎo)致溶體停滯流動(dòng)或者流速過滿。
結(jié)果：流動(dòng)前沿溫度最高為231.8°，最低式229.9℃。
4.5 頂出時(shí)體積收縮率
頂出時(shí)的提及收縮率指的是堵料溶體最初進(jìn)入模具型腔之后的體積與熔體保壓冷卻成型以后的體積比。
體積收縮率的分析如下圖所示。
圖4-7 體積收縮率
從圖中的分析數(shù)據(jù)可以得出，頂出時(shí)的體積收縮率為9.887，越靠近流道末端，收縮率越小，藍(lán)色區(qū)域的收縮率最小。
4.6 鎖模力的分析
在注塑過程中，當(dāng)定模與動(dòng)模在注塑機(jī)的作用下合模，就會(huì)產(chǎn)生一定的鎖模力，鎖模力會(huì)隨著時(shí)間的變化 而發(fā)生變化。
鎖模力與注塑機(jī)的額定鎖模力相互緊密聯(lián)系，也與塑件在Z軸方向上面的投影面積、成型壓力存在一定的函數(shù)關(guān)系，軟件所模擬的結(jié)果一般不應(yīng)該超過近注塑機(jī)額定鎖模力的80%，以確保安全。
對(duì)模具進(jìn)行鎖模力分析的結(jié)果如下圖所示。
圖4-8 鎖模力xy圖
由上圖可以看出，鎖模力也隨著注塑機(jī)開始注塑而發(fā)生變化，在塑料熔體進(jìn)入模具型腔后，鎖模力逐漸增加，大約完成一次塑件注塑周期之后，鎖模力達(dá)到最大，之后進(jìn)入壓力逐漸減小的階段。
結(jié)果：需要最大鎖模力約為3.2T。
4.7 凍結(jié)層因子分析
凍結(jié)層因子是取一個(gè)中間值，跟隨時(shí)間的變化，凍結(jié)層因子也隨之變化，從最小的取值一直到最大的取值。
凍結(jié)層因子其數(shù)值范圍在0-1之間，其理想狀態(tài)是在一個(gè)恒定的值，在充填的過程中，凍結(jié)層一般都應(yīng)該在恒定的厚度之間，使得每個(gè)部位流動(dòng)的連續(xù)均勻。
凍結(jié)層因子的分析結(jié)果如下圖所示。
圖4-9 凍結(jié)層因子
從圖上可看出塑件在31.3S時(shí)已經(jīng)凝固下來。
4.8 熔接痕分析
塑料熔體在不同的澆口進(jìn)入型腔之后，跟隨型腔的外形緩緩流動(dòng)，在流動(dòng)的過程中，例如熔體相遇的地方就有可能會(huì)出現(xiàn)熔接痕，類似熔體相遇的區(qū)域，出現(xiàn)熔接痕的概率就會(huì)越大。熔接痕是塑件結(jié)構(gòu)上的一種瑕疵或缺陷，尤其是一些對(duì)外觀要求比較高的產(chǎn)品來說，更是一種致命的影響，嚴(yán)重影響著塑件的正常使用。
一般來說，影響熔接痕的因素有很多，包括注塑工藝的參數(shù)（溫度、注射壓力、保壓壓力、注射速度和時(shí)間等）、模具的結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷料井、溫度控制系統(tǒng)、型腔型芯的表面粗糙度）等。
在Moldflow軟件中進(jìn)行模擬分析，可以看出熔接痕大概會(huì)出現(xiàn)的區(qū)域，如下圖所示。
圖4-10 熔接痕
10
摘 要
本文設(shè)計(jì)的注射成型產(chǎn)品是江淮客車6668G座椅側(cè)按鈕塑料件，文章主要是對(duì)座椅側(cè)按鈕的塑料模具進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，使用3D設(shè)計(jì)出了座椅側(cè)按鈕的注塑模具。通過對(duì)塑料件的材料分析，模具結(jié)構(gòu)的擬定，采用一模兩腔，潛伏式澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天80×A型號(hào)，模架的確定、脫膜系統(tǒng)以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等方面設(shè)計(jì)出這套塑料模具，設(shè)計(jì)出澆注系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)。選用斜導(dǎo)柱、滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，并配備了相應(yīng)的圖紙。完整地描述了塑料設(shè)計(jì)的程序步驟，并參閱了大量相關(guān)的資料。
關(guān)鍵詞：座椅側(cè)按鈕；注塑模具；一模兩腔；潛伏式澆口；注射機(jī)；模架；澆注系統(tǒng)
Abstract
The?injection?moulding?product?designed?in?this?paper?is?the?plastic?part?of?6668G?seat?side?button?of?Jianghuai?Bus.?This?article?mainly?designs?and?analyses?the?plastic?mould?of?the?seat?side?button,?and?designs?the?injection?moulds?of?the?seat?side?button?by?using?3D.?Through?analyzing?the?material?of?plastic?parts,?drawing?up?the?mold?structure,?using?one?mold?two?cavity,?latent?gate?feed,?injection?molding?machine?using?Haitian?80?x?A?model,?mould?frame?determination,?film?removal?system?and?temperature?regulation?system,?the?plastic?mold?was?designed,?and?gating?system?and?ejection?mechanism?were?designed.?The?inclined?guide?pillar?and?slider?core-pulling?mechanism?are?selected?and?equipped?with?corresponding?drawings.?The?procedures?of?plastic?design?are?described?in?detail,?and?a?lot?of?relevant?information?is?consulted.
Key?words:?seat?side?button;?injection?mold;?one?mold?two?chamber;?latent?gate;?injection?machine;?mould?frame;?Gating?System
IV
目 錄
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
1 塑件的工藝分析 2
1.1塑料材料分析 2
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
1.3 塑件尺寸及精度 4
1.4 塑件表面粗糙度 4
1.5 塑件的體積和質(zhì)量 4
第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定 5
2.1 注射成型工藝過程分析 5
2.2 澆口種類的確定 6
2.3 型腔數(shù)目的確定 6
2.4 注射機(jī)的選擇和校核 6
2.4.1 注射量的校核 7
2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 7
2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 8
第3章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3．1 分型面的設(shè)計(jì) 10
3．2 型腔的布局 11
3．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11
3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 11
3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 11
3．3．3 主流道的設(shè)計(jì) 12
3．3．4 分流道的設(shè)計(jì) 14
3．3．5 澆口的設(shè)計(jì) 14
3．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì) 15
3．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì) 15
3．5 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 16
3．5．1 凹模的設(shè)計(jì) 16
3．5．2 凸模的設(shè)計(jì) 18
3．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
3．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20
3．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 20
3．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 20
3．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 21
3．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 21
3.8側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì) 22
3.9 模架的選用 25
第4章 Moldflow的注塑模擬成型分析 28
4.1模型網(wǎng)格劃分及修復(fù) 28
4.2澆注方案的選擇 29
4.3 充填時(shí)間分析 30
4.4流動(dòng)前沿溫度分析 31
4.5 頂出時(shí)體積收縮率 32
4.6 鎖模力的分析 33
4.7 凍結(jié)層因子分析 34
4.8 熔接痕分析 35
4 注塑模具工作原理 37
總結(jié) 38
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40
前 言
工業(yè)發(fā)展離不開生產(chǎn)制造，而生產(chǎn)制造離不開模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。模具設(shè)計(jì)水平與生產(chǎn)率幾乎成正比。優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)可以最大化利用現(xiàn)有資源，最大化利用時(shí)間，為工業(yè)的生產(chǎn)提供廣大的優(yōu)化空間。模具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣影響著生產(chǎn)制造的效率和質(zhì)量。
塑料于1927年被科學(xué)家發(fā)明，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，更多優(yōu)異的塑料被發(fā)明。并廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、工業(yè)生產(chǎn)，日常生活，大大促進(jìn)了塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致塑料工業(yè)逐漸占據(jù)了在工業(yè)制造上的很大比重。一個(gè)性能優(yōu)異的塑料件甚至能代替多個(gè)有著傳統(tǒng)工藝的金屬件，導(dǎo)致塑料件的使用范圍逐步擴(kuò)大。
塑料模具是工業(yè)上專門用來生產(chǎn)塑料制品的工具，這個(gè)工具內(nèi)有成型模腔。在工作時(shí)，將塑料模具安裝在注塑機(jī)上，高溫狀態(tài)下的塑料顆粒呈熔融狀態(tài)被注入成型模腔內(nèi)，在腔內(nèi)經(jīng)過塑料模具冷卻系統(tǒng)冷卻后成型，然后上模與下模分開，模具的脫模系統(tǒng)中的頂出機(jī)構(gòu)將成品從模腔頂出脫離模具，接著塑料模具再合閉進(jìn)行下一次注塑成型，整個(gè)工作過程是循環(huán)進(jìn)行的。塑料模具的具體結(jié)構(gòu)有很多種，但基本結(jié)構(gòu)是一致的，塑料種類和特性、塑料制品的外形尺寸特點(diǎn)以及所選注射機(jī)型號(hào)等原因決定了塑料模具的結(jié)構(gòu)變化。模具主要由澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、型芯型腔和標(biāo)準(zhǔn)件組成。因?yàn)闈沧⑾到y(tǒng)和型芯型腔是與塑料直接接觸部分，是塑料模具構(gòu)成部分中比較復(fù)雜、變化較大，加工工藝要求最高的部分。
目前，我國(guó)的模具企業(yè)大多屬于中低檔企業(yè)，技術(shù)水平不高，很多的高精度、高質(zhì)量模具仍然依賴進(jìn)口，比如李克強(qiáng)總理就曾經(jīng)指出“我們連圓珠筆的筆頭都造不出來，需要進(jìn)口”這一技術(shù)低端現(xiàn)象。對(duì)于行業(yè)來說，不斷提高技術(shù)水平，走向尖端，是發(fā)展的必然選擇。在模具行業(yè)里，一般的設(shè)計(jì)人員并不少見，而高端技術(shù)人才十分缺乏。如果要改變我國(guó)的模具行業(yè)低端現(xiàn)象，作為設(shè)計(jì)人員就要有更高的技術(shù)水平與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
40
1 塑件的工藝分析
在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。
座椅側(cè)按鈕如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。
座椅側(cè)按鈕塑件三維
座椅側(cè)按鈕塑件二維
1.1塑料材料分析
大多數(shù)塑料都有一定的毒性，而ABS塑料是環(huán)保型塑料，基本沒有什么毒性，還有較高的韌性，可塑性比較強(qiáng)，可制作任意形狀的塑件。ABS的強(qiáng)度比較高，可制作一些日用產(chǎn)品，其產(chǎn)品比較耐用，實(shí)用性比較高，產(chǎn)品表面的光澤度比較好。
所以該塑件宜采用ABS塑料，密度為1.05，其成型收縮率見表1-1.
表1-1 ABS熱脹冷縮性
成型材料
線膨脹系數(shù)（10-5℃-1）
成型收縮率（%）
ABS
6.0～9.3
0.4～0.9
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）、脫模斜度
脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1
（2）、塑件的壁厚
選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。該產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為2左右。
（3）、塑件的圓角
為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。
該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為0.5。
（4）、孔
塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。
1.3 塑件尺寸及精度
根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)[2]表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級(jí)精度，未注采用MT5級(jí)精度。
1.4 塑件表面粗糙度
塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。
該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。
1.5 塑件的體積和質(zhì)量
本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用測(cè)量，在3D軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的質(zhì)量（ABS的密度為1.05），即可以得出該塑件制品的質(zhì)量約為10g。
第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定
2.1 注射成型工藝過程分析
根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為：
第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。
（1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理
根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。
（2）、料筒的清洗
在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。
柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。
（3）、脫模劑的選用
脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對(duì)ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用?
第二步: 注射成型過程
完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過程。
第三步：制件的后處理
注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為ABS，就采用退火處理1～3小時(shí)。
2.2 澆口種類的確定
注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。
由于本設(shè)計(jì)中座椅側(cè)按鈕塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用潛伏式澆口。潛伏式澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，座椅側(cè)按鈕組裝后，澆口被遮擋起來。
潛伏式澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。
2.3 型腔數(shù)目的確定
因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用潛伏式澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。
2.4 注射機(jī)的選擇和校核
由于采用一模兩腔，需要至少注射量為10x2g，流道水口廢料5g，總注塑量達(dá)到25g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天80×A。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：
海天HTF80×A
型號(hào)
單位
80×A
80×B
80×C
參數(shù)
螺桿直徑
mm
34
36
40
理論注射容量
cm3
111
124
153
注射重量PS
g
101
113
139
注射壓力
Mpa
206
183
149
注射行程
mm
122
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~220
料筒加熱功率
KW
5.7
鎖模力
KN
800
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
365×365
允許最大模具厚度
mm
360
允許最小模具厚度
mm
150
移模行程
mm
310
移模開距(最大)
mm
670
液壓頂出行程
mm
100
液壓頂出力
KN
33
液壓頂出桿數(shù)量
PC
5
油泵電動(dòng)機(jī)功率
KW
11
油箱容積
l
200
機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高)
m
4.3×1.25×1.8
機(jī)器重量
t
3.22
最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬)
mm
240×240
2.4.1 注射量的校核
模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為：
式中 --型腔數(shù)量
--單個(gè)塑件的質(zhì)量（g）
--澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g）
本設(shè)計(jì)中：n=2 10g =5g
M=10X2+5= 25g（約等于）<101gx80%
注塑機(jī)額定注塑量為101g
注射量符合要求
2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。
式中 n --型腔數(shù)目
--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積
--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積
n=2 = 391.45 =200
=391.45 x2+200=982.9
注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：
（）P < F
式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）
F—注射機(jī)額定鎖模力（N）
其它意義同上
根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP
（）P=982.9x30x1.1x0.001= 32.4357KN<800KN
鎖模力符合要求
2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核
（1）、模具厚度（閉合高度）
模具閉合高度必須滿足以下公式
式中 --注射機(jī)允許的最大模厚
--注射機(jī)允許的最小模厚
本設(shè)計(jì)中模具厚度為331mm 150
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