機殼注射模設計-注塑模具【含13張CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 機殼注射模設計 INJECTION MOLD DESIGN FOR THE COFFEE KETTLE COVER 設計題目： 機殼注射模具設計 學生姓名： 趙鑫 學院名稱： 國際教育學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 班級名稱： 機制1646 學 號： 1622421635 指導教師： 曹延欣 教師職稱： 副教授 完成時間： 2016.03.02--2016.05.31 2016 年 5月 31 日 畢業(yè)設計（論文）成績評定表 學 生 姓 名 所 學 專 業(yè) 設 計 題 目 指 導 教 師 評 閱 成 績（35%） 及 評 語 調研綜述（15分） 外文翻譯（10分） 成果質量（60分） 工作表現(xiàn)（15分） 評語： 指導教師評閱總成績： （百分制） 指導教師評閱總成績： （×35%） 指導教師： 評 閱 教 師 評 閱 成 績（15%） 及 評 語 題目難度（10分） 調研綜述（10分） 外文翻譯（10分） 成果質量（70分） 評語： 評閱教師評閱總成績： （百分制） 評閱教師評閱總成績： （×15%） 評閱教師：  續(xù)前表 專 業(yè) 答 辯 小 組 評 語 評語： 答辯總成績： （百分制） 答辯總成績： （×50%） 專業(yè)答辯小組組長簽字： 總成績 指導教師成績（35%）： ； 評閱人成績（15%）： ； 答 辯 成 績 （50%）： 總成績得分： 上分教師： 學院（系）答辯委員會評定意見 總成績等級： 院（系）答辯委員會主任： 年 月 日 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 機殼注射模具設計 INJECTION MOLD DESIGN FOR THE COFFEE KETTLE COVER 設計題目： 機殼注射模設計 學生姓名： 趙鑫 學院名稱： 國際教育學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 班級名稱： 機制1646 學 號： 1622421635 指導教師： 曹延欣 教師職稱： 副教授 完成時間： 2020.03.02--2016.05.31 2016 年 5月 31 日 機殼注射模設計 摘 要 本次課題設計為機殼注射模具設計，區(qū)別于傳統(tǒng)設計，采用了計算機輔助設計，因為大大減少了設計的周期。本文介紹了國內外的研究趨勢以及使用計算機輔助設計有哪些方便的之處，重點的介紹了使用UG 10.0軟件對塑件進行模具的設計及其分析，內容詳細提供了設計模具的思路與方法。 關鍵詞 注塑模具、注射機、UG、側抽芯機構。 Abstract:This project is designed for the shell injection mold design, which is different from the traditional design and adopts the computer-aided design, because it greatly reduces the design cycle. This paper introduces the research trend at home and abroad and the convenience of using CAD. It focuses on the design and analysis of plastic parts mold using UG 10.0 software. The content provides the ideas and methods of mold design in detail. Keywords：Injection mold, injection machine, UG, side core pulling mechanism. 目 錄 1 緒論 1 1.1課題研究的目的及其意義 1 1.2 注塑模具在國內外研究的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 1 1.2.1國內研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 1.2.2國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 1.3 什么是注塑模具 3 1.4 計算機輔助制造與傳統(tǒng)制造的區(qū)別 3 1.4.1傳統(tǒng)的模具設計 3 1.4.2計算機輔助設計 4 1.4.2.1 2D計算機輔助設計的介紹 4 1.4.2.2 3D計算機輔助設計的介紹 4 1.4.2.3 UG NX10.0 5 1.5 機殼的設計 6 1.5.1 機殼注射模的主要要求 6 1.5.2成果要求 6 1.5.3設計指導思想 6 1.5.4可能遇到的問題 7 2. 塑件的工藝分析 7 2.1 塑件的分析 7 2.1.1什么是塑料 7 2.1.2塑料材料的特性 8 2.1.3塑件分析 9 2.2 ABS的工藝性分析 9 2.2.1 ABS的收縮率 10 2.2.2 ABS的注射工藝參數(shù) 10 2.3塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 11 2.3.1塑件的尺寸 11 2.3.2塑件的尺寸精度 11 2.3.3塑件的表面粗糙度 12 2.4 塑料制品的設計原則 12 3. 塑料注塑成型設備的選擇 12 3.1 注塑機 12 3.1.1 注塑成型的特點 13 3.1.2 注塑機與模具之間的關系 13 3.2注塑機的選型 15 3.2.1 UG分析體積 15 3.2.2 型腔數(shù)的確定 15 3.2.3 計算塑件的體積 16 3.2.4 注塑機的確定 16 4. 注塑模具的設計 16 4.1分型面設計 16 4.2 型芯與型腔的設計 20 4.2.1 型芯 21 4.2.2 型腔 22 4.3 模架的添加 23 4.4 流道的設計 25 4.4.1 選擇圓型流道的原因 25 4.4.2 單擊流道按鈕 26 4.5 澆注系統(tǒng)的設計 26 4.5.1 澆注系統(tǒng)的設計原則 26 4.5.2 選擇點澆口的原因 27 4.5.3 澆口的添加 27 4.6滑塊與斜導柱的添加 28 4.6.1 側抽芯機構的設計 28 4.6.2 滑塊的設計 28 4.6.3 側抽芯和滑塊的添加 29 4.7 冷卻系統(tǒng)的設計 30 4.8 頂出系統(tǒng)的設計 34 4.8.1 頂出機構的設計和原則 34 4.8.2 頂出系統(tǒng)的添加 36 4.9模具的整體三維設計 36 5. 注射機的工藝參數(shù)校核 38 5.1 注射壓力的校核 38 5.2 鎖模力的校核 38 5.3 開模行程的校核 39 5.4 拉桿間距的校核 39 6.質量管理、環(huán)境、安全、能耗分析及其法律法規(guī) 39 6.1質量管理 39 6.2環(huán)境分析 39 6.3安全分析 40 6.4能耗分析 40 6.5法律法規(guī) 40 參考文獻 41 致 謝 42 附錄 43 1 緒論 1.1課題研究的目的及其意義 完成設計需要結合大學期間學習到的各個學科?？梢院芎玫钠鸬届柟毯吞岣咭呀泴W習過的基礎理論和專業(yè)知識。需要合理的安排好自己的時間在規(guī)定的時間內完成老師交代的任務。用以提高學生運用所學專業(yè)知識進行獨立思考和綜合分析與解決問題的能力。使我們掌握文獻檢索、資料查詢等能力。通過畢業(yè)設計的過程來體驗設計一個產品需要具備哪些能力。促使我們學習新的知識獲取新的技能。模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，模具制造零件有著效率高、質量好、材料利用率高、生產成本低等優(yōu)點。如今“模具就是經濟效益”的觀念被越來越多的人接受，通過在大學期間提前了解模具的設計可以有效的幫我們在以后的工作當中提早的熟悉。對于新知識的學習，我們也要學會如何查閱資料了解模具設計的新知識。并且對新知識加以運用提高我們的綜合水平。尤其是對UG軟件的運用，通過本次設計對于UG 的使用逐漸熟悉。 1.2 注塑模具在國內外研究的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 1.2.1國內研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著現(xiàn)在國家越來越發(fā)達已經有越來越多的人把模具工業(yè)稱之為可以從中表現(xiàn)出一個國家的基礎工業(yè)是否夠高的標準，因此被越來越多國家的政府和企業(yè)所重視。其中模具工業(yè)的經濟效益要高于其它傳統(tǒng)制造行業(yè)，隨著科技的進步它的地位也逐漸越來越高，現(xiàn)在越來越多的發(fā)達的國家甚至稱為進入富裕的社會那么模具工業(yè)是其能源動力，可以從中得知這是一個很高的評價，其地位也不言而喻。中國作為世界最大的發(fā)展中國家，近些年我們的基礎建設也在越來越完善，技術也得到了更新?lián)Q代。其中模具的發(fā)展也是其中一項，模具發(fā)展的特別的尋思根據不完全的統(tǒng)計我們國家的模具企業(yè)現(xiàn)已經達到4萬多家，其中中小型企業(yè)居多，大型企業(yè)整體來說比外國要少很多。據不完全的統(tǒng)計全年模具的生產總值可以達到恐怖的300億元，這個數(shù)字在傳統(tǒng)制造行業(yè)里面也是非常的高。而且增長率也是很大的。雖然有這么多的企業(yè)和很高的生產總值但我們國家的基數(shù)很大，滿足不了現(xiàn)在工業(yè)的發(fā)展，對模具的需要依然是供不應求，在技術方面也是與國際上有一定的差距，我們每年出口大約是2億美元而進口來卻是10億美元的，有8億美元的貿易順差。這其中說明了，我們的技術力的不足以及模具的生產供不應求。現(xiàn)階段我們國家的模具有以下突出的幾個特點，都集中在大型的、精密、復雜的模具設計當中。集中科研在這幾點當中，與國際上依然是有差距的。為了更好的發(fā)展我們國家自己的模具產業(yè)鏈，除了國家的支持也要積極的去引入外來的設備，多多參與國際上的討論會積攢經驗，企業(yè)上也要開發(fā)出新的模式。現(xiàn)在“三資”企業(yè)與中小型企業(yè)、合資企業(yè)發(fā)展的特別迅速，他們的生產模具的能力和速度也很迅速，這是一個很好的信息。在全國范圍內來看，珠江三角州以及長江三角州的模具發(fā)展明顯要快于其余的中部地區(qū)，而中部地區(qū)又快于北方地區(qū)，可以從中看到經濟水平的提高，也導致的模具產業(yè)的提高?，F(xiàn)在模具產業(yè)依然是有很大的缺口，其中發(fā)達的地方模具產值占到全國家模具產值的60%以上。我們國家的模具生產量雖然已經是世界前三名了，但是還是整體落后于歐洲、美國等世界強國，主要是模具的商品化程度普遍的低于以上這些世界強國?，F(xiàn)在發(fā)達國家普遍把模具產業(yè)商品化，創(chuàng)造出完整的產品鏈，制造的過程和質量都比我們要好，我們國家也是正在起步這需要我們每一個模具從事人員共同的努力，從我們的國家的國情去出發(fā)考慮問題，應該加快去普及CAD/CAM的應用，盡快做到模具產品的商業(yè)化。在設計上應該學習國際上模具產品的設計，采取計算機輔助設計，將一些零件總結為標準件，不僅滿足于互換性，而且也會使得設計起來更加的方便快捷，創(chuàng)造出屬于我們國家自己的模具生產產業(yè)鏈與商品化。 1.2.2國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 相比于國內，國外強國已經在發(fā)展制造模式，將制造模式變?yōu)橐粋€產品鏈，從模具的銷售到設計在到生產和模具產商的制造已經有了明確的分工，這樣做的目的是使一個模具從設計到完成可以大大縮短周期。而其中省下來的時間，可以用來更好的去了解模具產品的設計草圖，從結構上外觀上使用壽命上，花更多的時間去完善商品。這個模式在產品準備進行設計的時候，模具設計就已經一起開始了。各個職位向網狀一樣，互相交織著工作，產品的設計師與模具的設計師，就一起已經開始協(xié)同的工作了起來，及時的溝通，而不像以前的傳統(tǒng)設計的時候，還在一步一步的去做。而且模具設計產商的零件全部是由模具制造商來提供的，細分了很多產業(yè)，有專門的企業(yè)去供給，這也是得益于模具標準化的產物，這些零件設計也都是標準化的。而且在設計的時候也有很多的標準去參考，使得制造一個模具不在像以前一樣那么復雜，需要考慮很多方面，而且制造出來的模具質量的好壞很大程度上取決于一個模具設計師的個人經驗，做到了模具標準化以后，可以降低一個模具的設計成本，即不在那么看重一個設計師的個人經驗，照著標準選，也可以做出相同的模具設計。但是依靠現(xiàn)在的系統(tǒng)是不可能實現(xiàn)這個想法的，這就需要以后的CAD設備具有很強的兼容能力，即可以實現(xiàn)各個版本與各個軟件之間相互轉換的能力。當今加工的方法也比以前豐富了，那么制作模具零件的工藝也得到了提升，這有助于實現(xiàn)模具的標準化，因為數(shù)控車銑以及特種加工設備的普及，不只需要提供G代碼就可以加工出一樣的零件，還有產品的加工參數(shù)以及工藝表格，需要做到各方面保持一致，才能實現(xiàn)更好的標準化。現(xiàn)在可以利用網絡上的共享功能，來分享G代碼、產品參數(shù)、工藝表格等，通過利用好網絡和仿真技術，合理的安排制造時間，可以大大縮小研發(fā)的周期，省下的時間可以用來提升產品的質量，模具生產制造的也會越來越好。 1.3 什么是注塑模具 注塑通常是指使用橡膠還有塑料等材料進行注塑。它是一種傳統(tǒng)的工業(yè)產品的生產方法，一般也分為壓力鑄造法（是指把熔融狀態(tài)下的或者半熔融狀態(tài)下金屬通過高速的形式注射進去的一種成型方法）注塑成型模壓法（是指將顆粒狀的材料通過閉模的形式使其固定） 注射成型機（簡稱為注射機或者注塑機以下簡稱注射機）它可以將變成流體狀態(tài)的塑料注射到各種形狀的模具中從而生產出各種樣式的塑料制品，該塑料通常為熱塑性塑料和熱固性材料。整個注塑成型的過程是注射機與模具相互之間的配合來完成的。 1. 橡膠注塑：成型過程是將膠料直接注射到料筒當中，從而得到生產的產品，這種形式的注塑成型稱為橡膠注射。它的有點是，每一個步驟可以從中停止，然后在進行下一步，一步步的進行，成型的周期比較短，生產效率很高但是成型產品的質量存在差異。 2. 塑料注塑：它是將熔融態(tài)的塑料通過壓力注進塑料然后冷卻成型的一種方式。有專門為它設計的機械注塑機，但目前最常用的材料是聚苯乙烯。 3. 成型注塑：成型注塑最后完成得到的往往是成品，不需要多余的加工，有很多需要一步成型的部件都是由成型注塑完成的。 1.4 計算機輔助制造與傳統(tǒng)制造的區(qū)別 1.4.1傳統(tǒng)的模具設計 塑件的材料性能以及加工工藝還有一些與設計有關的參數(shù)比如注射量、注射機的型號、鎖模力、拉桿間距、模具厚度等，才能進入下一步模具的設計。周所周知現(xiàn)在設計的模具都是比較復雜的結構，有很多的尺寸鏈，每一個還要去換算成工作尺寸。不過就是重復機械勞動浪費很多的時間，在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會這種方法無疑是落后的浪費時間與金錢的行為。一般來說模具的設計都會采用較少的型腔數(shù)的設計，那么其它的技術參數(shù)比如頂出系統(tǒng)的設計、澆口的數(shù)目與設計、冷卻系統(tǒng)的設計。這些初步需要定下來的技術參數(shù)，往往需要設計者的經驗來進行設計。那么一個模具的好壞有一部分就取決于經驗是否充足。這些參數(shù)基本確定了的時候就開始圖紙的設計了。設計出圖紙比如設計裝配設計定位面、參考位置還有模具加工時候需要的安裝、測量點、數(shù)據。這些復雜的計算不得不引入誤差導致設計的質量并不高。等圖紙設計好了以后，要將圖紙送到模具的制造廠商，等待制造的過程，再次期間如果出現(xiàn)問題就要將圖紙進行修改，以此循環(huán)往復，消耗時間與財力。傳統(tǒng)設計的方法有很多的不足之處。如：設計可能有很多潛在的錯誤、模具經濟效益比較低、容易存在誤差、人為的因素、設計周期很長、設計的成功率不高。當然不是所有的模具設計都存在以上的問題，但是即使是很優(yōu)秀的企業(yè)也都存在大量報廢的模具那么這就說明傳統(tǒng)模具設計存在大量的不足之處。 1.4.2計算機輔助設計 1.4.2.1 2D計算機輔助設計的介紹 AutoCAD（Autodesk Computer Aided Design）是Autodesk（歐特克）公司首次于1982年開發(fā)的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計，2D制圖采用cad軟件，因為它支持多個3D軟件的轉化非常方便，采用以后可以減輕手繪畫圖縮減了設計的周期，而且很好進行修改。本次模具設計將采用cad出圖。 1.4.2.2 3D計算機輔助設計的介紹 UG的應用在眾多的輔助設計軟件中，UG是當今世界較先進、面向制造業(yè)的綜合性軟件。使用輔助軟件能使一個想法在較短的時間內轉化為實物，大大縮短產品設計開發(fā)周期，這是當今世界制造業(yè)最為先進的生產模式。UG在國內外使用較為普遍，UnigraphicsCAD/CAM和Mold Wizard不斷能幫助人們提高工作效率，更重要的是提高人們的創(chuàng)新能力。UG越來越成為模具，機械等制造業(yè)不可缺少的輔助工具，并發(fā)揮重要作用。 1.4.2.3 UG NX10.0 本次設計采用的版本是UG NX10.0版本本款軟件比較前面幾個版本功能較為齊全，其操作頁面也有很多的革新，UI設計也更人性化了，功能也比較強大。 新建與打開一個文件 采取注塑模設計我們一般在這個模塊下進行 對工件進行初始化設置 分型刀具功能模塊 設計模具常用的功能模塊 冷卻工具 注塑模工具 這里完成建模和制圖 1.5 機殼的設計 1.5.1 機殼注射模的主要要求 已知本次設計的機殼材料為ABS塑料，成產的批量不大為中等量的生產，但是它的形狀較復雜尤其是曲面很多，塑件的表面要求光潔，沒有斑點及熔接痕這就需要用到模具制造。設計的注射模具要求結構簡單制造方便，充分考慮塑件設計特色，盡量減少后加工、效率高；使用安全可靠，模具零件應當耐磨、耐用。 1.5.2成果要求 設計完成:1.要求有塑件的分析，分析塑件模塑成型工藝的可能性和經濟性，計算塑件的體積和重量；2.模具結構設計，包括塑件成型位置及分型面的選擇；確定模具型腔數(shù)目、型腔的布置和流道布局以及澆口位置的設計；模具工作零件的結構設計；側向分型與抽芯機構的設計；推出機構的設計等；3.模具設計的有關計算，包括成型零件的工作尺寸、型腔壁厚、底板厚度的確定等；4.模具裝配圖和零件工作圖的繪制。 1.5.3設計指導思想 本次設計我采用了單分型面的注射模，單分型面注射模的特點是為塑件和塑料都要在這一個分型面上取出,分型面的上面的定模板下面為動模板，又稱為兩板式注射模具。塑件底部基本在一平面上，除外側抽芯處以外，可采用平整曲面來創(chuàng)建主分型面。處于對于保證塑件的質量與便于塑件脫模和簡化模具結構采用單分型面。澆口形式為側澆口。主流到在澆口套內，由分流道流向一模兩腔。塑件要求外觀質量高，可在制品內側采用自動拉斷的側澆口。推出機構采用的是推桿推出機構，每個塑件由6根推桿推出。塑件兩端的浮生銷，在向內側抽芯的同時，對塑件也起到推出的作用?？總葷部诘耐茥U，需要在前端切出澆口流道。使用時，該處推桿需設置防轉裝置，使?jié)部诹鞯莱驖摲綕部凇? 1.5.4可能遇到的問題 （1）脫模難 1.模具頂出裝置的結構設計不好導致，設計上結構要求簡單2.型腔脫模斜度的角度不符合要求3.型腔溫度過高或者過低都容易造成脫模困難4.型腔在加工的時候有明顯的焊縫或者有飛出的料也會影響5.成型周期應該適當不應該太長或者是太短6.模芯沒有進氣孔會導致脫模困難。 （2）制品尺寸不穩(wěn)定 1.溫度、時間、壓力隨著制造過程產生了變化2.機器電路設計的不好或者油路設計的不夠良好3.成型周期應該適當，保證都在一個周期成型時間不宜變動4.塑料顆粒在注塑的時候大小不一樣5.回收的下腳料混合不均勻6.加料不均勻也會導致尺寸不穩(wěn)定。 （3）熔合紋明顯 1.注射速度太慢，前面的材料凝固與后面的速度不均等2.材料的溫度過低3.脫模劑用的太多4.注射機的壓力過低5.材料添加的不足6.模具排氣裝置效果不佳 （4）制品滋邊 1.注射機的注射壓力太大2.鎖模力太小了或者是單向受到壓力3.模具有的部位產生了破損或磨損4.模具里面落入了一些雜物5.材料的溫度高6.模具產生了變形或分型面分型不平。 2. 塑件的工藝分析 2.1 塑件的分析 2.1.1什么是塑料 1、根據塑料受熱后的性質不同分 熱塑性塑料：材料在受熱的時候可以發(fā)生軟化和發(fā)生融化，并且它的分子結構都是一樣的，是線型的結構，它可以注塑成一定形狀的制品，冷卻以后又會變硬。但是在受到一定程度的熱以后又會發(fā)生軟化，冷卻之后又會變硬，會隨著溫度的變化，軟硬程度也在發(fā)生改變一次往復。熱塑性材料的成型過程是比較容易掌握的，不是很復雜，所以可以連續(xù)的進行生產，而且都具有高強度的機械強度，所以它的發(fā)展特別的迅速。 熱固型塑料：熱固性材料在受熱的時候也會發(fā)生軟化，但它與熱塑性塑料的區(qū)別在于它的分子結構是體型結構，這個熱固型塑料的特性是在溫度變熱的時候也會隨之變軟但是在這個過程當中，加上一些熱固劑便不會在繼續(xù)變軟而會熱固成型。不會在隨著溫度變熱而變軟。其缺點就是，加入熱固劑以后不會在隨著溫度的變化而而軟化，所以不具有回收在利用的能力。熱固性的材料加工的工藝是比較復雜的，所以連續(xù)進行生產也有一定的難度，所以一般不進行連續(xù)的生產加工，但是它的耐熱性能更好，不容易發(fā)生變形，而且價格特別的實惠。 2、根據塑料的用途不同分 通用塑料：通用塑料顧名思義，它是一種通途特別廣泛的塑料，有很大的產量而且價格也很低廉。因為其用途廣泛一般上但部分人類生活的日用品都是通用塑料所制成的。 工程塑料：工程塑料就是指工程結構材料和用來去代替金屬制造里面的零件的替代材料。工程塑料的化學性質比較穩(wěn)定、密度很小、絕緣性能良好、導熱性能優(yōu)秀、機械性能良好而且加工成型一般比所替代的金屬材料方便，多用于汽車、電器、機械等也多適用于航天航空等領域。 2.1.2塑料材料的特性 1、塑料具有可塑性 所謂塑料的可塑性就是可以通過加熱的方法使固體的塑料變軟，然后再把變軟了的塑料放在模具中，讓它冷卻后又重新凝固成一定形狀的固體。塑料的這種性質也有一定的缺陷，即遇熱時容易軟化變形，有的塑料甚至用溫度較高的水燙一下就會變形，所以塑料制品一般不宜接觸開水。 2、塑料具有彈性 1、塑料具有可塑性 可塑性就是指可以通過熱度的增加塑料的會變軟的性質，然后可以把變軟的塑料放到模具當中，等著塑料溫度降低冷卻以后把它放進模具當中，在等它冷卻成想要的形狀，但是塑料的這種性質也是有一定的缺陷的，那就是當溫度升高的時候，又會變軟然后導致變形，根據每個材料性質的不同其耐高溫的程度也是不用的，有的材料接觸到比較熱的才會發(fā)生變形，而有的塑料還沒有接觸呢就會發(fā)生變形。 2、塑料具有彈性 有一些塑料具有和合成纖維一樣的性質，那就是也會具有彈性。彈性就像彈簧一樣，在宏觀上，當受到外力的作用下會發(fā)生變形，而當外力消失的時候，又會恢復形狀。不是所有的塑料都具有彈性。 3、塑料具有較高的強度 塑料比起一些其它材料，比如玻璃、亞克力等材料其強度是遠遠高于它們的，但是其強度卻沒有金屬那么高。但是塑料也可以制作在高速旋轉的齒輪。 4、塑料具有耐腐蝕性 塑料的化學性能是比較穩(wěn)定的，而不像一些金屬在潮濕的環(huán)境下會發(fā)生腐蝕、氧化，所以在一些比較復雜的場合下，用塑料來替代一些金屬來完成工作、 5、塑料具有絕緣的性能 塑料的性能具有絕緣性，也是不像一些金屬會導電，在一些特殊的工作環(huán)境下，也可作為金屬的替代。 2.1.3塑件分析 該塑件為機殼，機殼在工程領域上是很常見的零件，因為它沒有復雜的使用要求但是又具有復雜的曲面外型所以采取切削加工的方法并不是很好，同時要求表面光滑安裝的時候有良好的品質所以制作的時候采取模具加工，進行模具加工可以有效的縮短后期的處理，是效率與經濟性價最高的方法。 2.2 ABS的工藝性分析 ABS樹脂是一種改良過的材料，是一種聚合物，它的應用非常的廣泛與普遍，而且產量也是目前所有材料當中最大的。ABS的外觀是不透明的類似于像是乳白色的象牙，但是用它來制作出來的工藝品可以是五顏六色的，而且一般表面都晶瑩剔透比較光澤。它具有非常良好的加工性質、比較容易加工、成型的性能優(yōu)良、耐腐蝕性也良好、絕緣性能良好、硬度高、剛性好、而且價格比較低廉，綜合起來性價比最高，是非常常用的，也是比較好的一種材料。但是其缺點是，耐熱性能不是那么的優(yōu)秀而且它的流動性能一般成型的速率比較慢而且收縮率也比較小，不宜進行控制。它現(xiàn)在已經被運用到人類生活當中的各種領域，包括機電產品、電子設備、汽車、航空航天等等領域均有廣泛的運用，正是因為它的這些特性在各個領域也都成為了熱門的材料之一。 2.2.1 ABS的收縮率 ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物 1.04~1.06g/cm3收縮率0.4~0.7%俗稱超不碎膠。 2.2.2 ABS的注射工藝參數(shù) ABS是通用型非結晶熱塑性塑料，塑料表面可電鍍，其使用時候的溫度一般不高，不超過80 ℃，因為是吸濕性塑料，所以流動性差一點，材料成型前需要放置干燥，一幫用于紅外線烘箱70℃烘2~4小時。以其注塑成型條件的特點為 料筒溫度：180~260℃ 注塑壓力：49~196MP 模具溫度：50~70℃ 成型收縮率：0.003~0.008 性質：密度：1.02~1.07（Kg/m） 拉伸強度：3234~5782 /P×10 拉伸彈性模量：1568~2940 / P×10 沖擊韌性：300~4700 /（N·m/cm） 透明度：半透明 ABS綜合性能非常好，沖擊韌性強機械強度高，尺寸穩(wěn)定且耐腐蝕性和導電性良好；易于成型和機械機械加工，可作為雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。 2.3塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 2.3.1塑件的尺寸 塑件尺寸的設計原則是，因為塑件的流動性不同會受到一些限制，材料需要通過流動才能充滿流動到所有的模具的型腔當中，制造一些成型尺寸比較大的就需要一些流動性能比較好的才可以保證制品的質量，一般做一些成型尺寸比較小的塑件就可以通過選擇去選擇一些流動性能不那么好的以此來降低成本。不僅僅是受到了流動性的限制也會因為成型設備的一些性質受到限制，根據注塑機的注射量還有鎖模力和模板尺寸等來限制注射成型的塑件尺寸，塑件尺寸的大小根據其注塑機的不同也會受到不同的影響；壓縮和壓注成型塑件的尺寸一般會受到壓機最大的壓力和壓機工作臺面最大的尺寸的限制。眾所周知大設備可以用來生產大產品，那么小設備就用來生產小的產品。在滿足以上的前提下，為了保證設計的簡單程度我們傾向于把塑件設計的小巧一些結構也簡單一些，這樣比較方便我們的加工。 2.3.2塑件的尺寸精度 定義是指所獲得的塑件實際制造出來的尺寸與產品圖中的尺寸有多么大的偏差，這個數(shù)值就是精度。精度只要滿足要求就可以，不用把精度定的特別的準，這樣會給加工造成很多不必要的麻煩。在制造塑件的時候有一些影響是基于精度的基礎上進行改變的，如果精度特別的高那么以下的影響也會更嚴重比如（1）模具制造的精度的不同會更加的嚴重（2）塑料收縮率的波動也是精度越高受到的波動越大（3）模具的磨損精度越高模具的磨損程度越大（4）成型工藝條件的變化因為精度的變化，加工工藝如果滿足不了會發(fā)生變化（5）飛邊厚度也會隨著精度的變化而產生變化（6）脫模斜度等。所以在制造的時候不能把精度定的太高這樣會會使后續(xù)的加工變得非常麻煩，精度設計的標準有兩種。（1）部頒標準sj 1372 -1978和（2）國家標準GB/T14486-1993。根據國家標準我們如果把軸上的公差要求很高的話我們一般用基軸制，相反我們采用基孔制。中心距和其它位置的尺寸公差采用雙向等值偏差。一般的配合部分的尺寸精度要高于非配合部分的尺寸精度。根據國家標準模具的尺寸精度一般要比塑件的尺寸精度高2-3級常用塑件的尺寸公差可查表13-11，本次設計選用ABS且為一般精度要求，查得標注的公差尺寸是MT3，未標注的尺寸公差為MT5,接著查表13-12得標注的尺寸公差為1.06mm,未標注的尺寸公差為±0.98mm。 2.3.3塑件的表面粗糙度 依據GB/T14234《塑料件表面粗糙度標準--不同加工方法和不同材質所能達到的表面粗糙度》表面粗糙度的選擇一般選擇為塑件的表面粗糙度一般為1.6~0.2之間，而且塑件的表面粗糙度的數(shù)值應該比模具的表面粗糙度低1~2級。塑件的表觀質量。設計出來的塑件有沒有比如缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、溶接痕、皺紋、翹曲和收縮、尺寸不穩(wěn)定等。如果產生以上的原因就要考慮是否是粗糙度太低本次設計材料為ABS，表面粗糙度的要求并不是那么高，對于精度較高的可以設為＝1.6，對精度要求不高的為＝3.2。 2.4 塑料制品的設計原則 塑料制品的設計原則可以分為兩個部分來說，一般使用性能是考慮外觀和使用性能要求如（尺寸、精度、物理、機械、化學、光學、電學性能等要求）加工性能一般考慮能否順利成型、選用何種的材料、模具結構是否簡單、加工是否方便快捷。要保證結構合理、結構美觀、便與制造。在設計塑件時，應考慮原料的成形工藝性，比如流動性、收縮性等。要求塑件的形狀方便成型加工。在設計塑件的時候，要考慮到模具的總體結構，要盡可能使得模具的型腔便于加工制造，模具的抽芯裝置和推出的機構要簡單，盡可能使模具的整體結構變得簡單。在保證塑件的使用性能比如物理、化學等前提條件下，要盡量的去滿足選擇價格比較低廉實惠成形性能好綜合性價比高的塑料，并且要力求整體結構簡單、模具的壁厚均勻、成型簡單。在滿足使用的要求和外觀的要求的前提下。應該先通過對其造型，之后逐步繪制圖樣。 3. 塑料注塑成型設備的選擇 3.1 注塑機 工作原理：注塑成型是熔融狀態(tài)下的材料變?yōu)榱黧w流道料筒當中然后冷卻的過程，在注射機的注射料筒塑化以后經由往復螺桿高速高壓注射到已經閉合的模具的模腔當中，等到已經完全流到料筒當中等待其材料溫度的降低達到冷卻以后材料會固定成和模腔一模一樣的形狀的過程，完成以上的操作我們稱為一個完整的注射周期。注射成型的的加工可以加工的時候停下來在加工為一個間歇式的加工。分為四個組成部分，分別是注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。 3.1.1 注塑成型的特點 （1）成型的時間比較短完成一個完整的注塑周期很短，對于擁有復雜外型的塑件可以達到一次性的成型，尺寸精度要求很高的或者帶有孔的塑件也可以一次性的加工出來（2）可以在復雜的條件下完成成型，對于成型的條件要求并不高（3）可以完成制品的種類特別的多（4）生產效率極高（5）容易實現(xiàn)生產產品的自動化等等特點。 3.1.2 注塑機與模具之間的關系 注塑機的基本參數(shù)分為，注射系統(tǒng)的基本參數(shù)、合模系統(tǒng)的基本參數(shù)、整機性能參數(shù)。 （1）注射裝置技術參數(shù) 1、螺桿直徑 這個是螺桿外徑的尺寸單位為（mm），通常用符號D來表示。 2、螺桿有效長度 螺桿上再加上螺紋部分的長度（mm）,通常用符號L表示。 3、螺桿長徑比就是螺桿的直徑與螺桿的有效長度的比值L/D。 4、螺桿壓縮比 螺桿在進行加料的時候第一段V2與第二個螺槽的容積值V1之比，就是V2/V1。 5、注射行程 當螺桿進行注射的時候完成一個完整的注射所走的行程成為注射行程單位為（cm）。 6、理論注射容積 注射機最大的注射量和螺桿前面的螺桿頭的截面積的乘積單位為（cm）。 7、注射速度 螺桿在注射一個完整的周期的時候（或柱塞）移動的瞬時最大速度單位為（mm/s）。 8、注射時間 注射時螺桿（或柱塞）在一個周期當中完成一個完整的注射的最短的時間（s）。 9、注射速率 在固定的時間當中理論上注射的容積、螺桿（或柱塞）的頭部截面積乘以螺桿（或柱塞）的最大速度（cm3/s）。 10、螺桿轉速 材料的固化的時候螺桿的最高轉速和最低轉速（r/min）。 11、塑化能力 在一定的時間當中，有多少質量的ps物料可以進行塑化（g/s）。 12、螺桿轉矩 當物料在塑化的時候螺桿會因此而被驅動起來這個時候得到的最大的轉矩(N·m)。 13、螺桿驅動功率 當物料在塑化的時候螺桿會因此而被驅動起來這個時候得到的最大的功率（KW）。 14、噴嘴接觸力 噴嘴與其接觸位置的接觸力單位為（KW）。 15、噴嘴伸出量 模具的表面噴嘴伸出了多長（mm）。 16、料筒加熱功率 料筒加熱的總功率與噴嘴加熱的總功率（KW）。 不僅是有以上的參數(shù)我們還有料筒加熱方式和加熱分段和噴嘴加熱方式和加熱分段、螺桿驅動方式、螺桿頭和噴嘴結構、噴嘴孔徑和球面半徑參數(shù)。 (1)合模裝置技術參數(shù) 1、鎖模力 當塑料熔體產生漲開力的時候為了克服這個力所施加的模具的最大的力（KN）。 2、成型面積 澆注系統(tǒng)和分型面在型腔當中最大的投影（cm2）。 3、開模力 當模具打開的時候需要的最低的力為開模力（KN）。 4、開模行程 就是開模的時候可以走到最遠的位置就是開模行程（mm）。 5、開模(合模)速度 在進行開模(合模)這個動作的時候動模板的平均速度就是開模速度（m/s）。 6、模板尺寸 定模板與動模板在安裝的時候平面的外型尺寸為模板尺寸（mm）。 7、模具最大尺寸 模具在安裝的時候，注射機可以安裝的最大的外形尺寸為模具最大尺寸（mm）。 8、模具最大（最小）厚度 在注射機上可以進行安裝的最大（最?。┖穸龋╩m）。 9、模板最大（最小）開矩 定模板與動模板之間的最大（最?。╅g距（mm）。 10、拉桿間距 注射機的拉桿在水平與垂直方法內側的間距為拉桿間距（mm）。 11、推出行程 設計好的推出機構可以走的最大的行程為推出行程（mm）。 12、推出力 推出機構在工作的時候可以推出的最大的力為（KN）。 此外，還有合模方式、推出方式和調模方式等。 （2）整機性能參數(shù) 1)功率 泵電動機的額定功率（KW）。 2)單耗 單位時間耗能（KW/h）?？昭h(huán)周期 注射機在不加塑料物料時一次循環(huán)的最短時間。 3)料斗容量 料斗內貯料的有效容積（cm3）。 4)油箱容積（m3）。 5)體積 整機外形長（m）×寬（m）×高（m）。 此外，模具溫度控制裝置，也稱模具恒溫器，是精密注射不可缺少的附屬裝置。它通過插入模具的冷卻水按設定的水溫要求，進行加熱或冷卻，并可保證進水的壓力和流量，適用與對動模和定模兩套模溫控制系統(tǒng)的控制。 注射機與模具的關系是依據模具結構及制品的質量要求，需要“選對型”由模具尺寸的判定注射機的拉桿內距、模厚、模具最小尺寸及注射模板尺寸是否適當，用來確認是否放得下注射劑的鎖模系統(tǒng)必須要提供足夠的鎖模力使模具不至于被撐開，要能“鎖得住”由于模具及其成品的判定開模的行程必須是可以讓成品“取得出”由于成品的重量以及模穴數(shù)的判定所需要的注射量，要能“射的飽”依據塑料材料的成型特點以及模具結構，所需要的注射壓力要能“射得好”成型時的注射量、注射壓力及注射速度需要交叉的來考慮取舍，做到“射的快” 3.2注塑機的選型 3.2.1 UG分析體積 該產品的材料是ABS，根據《中國模具設計大典》表8.3-9a，ABS塑料的密度為1.05~1.12（g/cm），收縮率為0.003~0.0.08。計算它的平均密度是1.085（g/cm）；平均收縮率是0.0055。 應用UG→分析→質量屬性→裝配重量管理。可計算塑件的體積：111.9 3.2.2 型腔數(shù)的確定 根據注射量確定型腔的數(shù)目： N=(0.8G-)/＝（0.8×630×0.7831－60.19）/80.7=4.14 因此選用一模兩腔可滿足要求。 3.2.3 計算塑件的體積 可計算塑件質量＝＝0.7831×111.9＝87.62889≈87.63g 根據 =1.6×2×111.9=280.416 3.2.4 注塑機的確定 根據3.2.3求得塑件的質量和體積分別為＝358.08，注塑機的實際注塑量是理論注塑量除以80％左右，理論注塑最大量＝÷80％＝447.5，查《實用注塑成型及模具設計》表4-2 SZ系列注塑機的主要參數(shù)，初步選定注塑機為SZ-630/200 其主要技術參數(shù)： 螺桿直徑/mm 60 定位孔直徑/mm 160 螺桿轉速/(r/min) 0~150 定位孔深度/mm 30 理論注塑容量/ 630 噴嘴伸出量/mm 30 注射壓力/Mpa 147 噴嘴球半徑/mm 15 注射速度/g/s 245 頂出行程/mm 128 塑化能力/(kg/h) 130 頂出力/KN 60 鎖模力/KN 220 液壓泵電動機功率/KW 30 拉桿間距(H×V)/(mm×mm) 540×440 加熱功率/KW 15 模板行程/mm 500 機器質量/t 9 模具最小厚度/mm 200 外形尺寸(L×W×H)/(m×m×m) 模具最大厚度/mm 500 6.0×1.5×2.2 4. 注塑模具的設計 4.1分型面設計 分型面的功能其實就是把模具分成幾個或者多個部分，通過分出這些部分可以更加方便的把塑件從中取出也可以更加方便的從澆注系統(tǒng)當中把多余的凝料取出，在完成工作的時候，這些分型面又是彼此之間閉合的，這些可以打開的表面我們稱之為模具的分型面，分型面在模具的結構當中起到了非常重要的作用，設計模具整體的工藝與結構之間的關系也因為分型面而有非常密切的關聯(lián)，而塑料融化的液體所展現(xiàn)出的流動填充特性，還有塑件的脫膜對于分型面也密不可分，所以對于注塑模設計，分型面的設計起著很重要的作用。分型面的設計，在塑料模具設計當中非常的重要，可以說是塑料模具設計一切的基礎，如果分型面沒有確定的話那么澆注方式、澆口的選擇、頂針的設計、滑塊、斜頂側抽芯的設計、排氣的設計、冷卻管道的設計等，都將無從下手。已知機殼的材料為ABS收縮率為1.006。需要設計帶側孔殼模具設計、測抽芯機構、浮生銷、潛伏澆口。打開文件進行初始化項目設計收縮率設置為1.006.模具坐標系應在分型面的中心位置，且開口向下。因為塑件的底部基本在一個平面上，出了側抽芯處以外，可采用平整曲面來創(chuàng)建分型面。 初始化項目 （1） 初始化項目。選取我們的零件圖進行加載設置。 （2） 模具坐標系。因為坐標已經正好是在工件的中點上我們采取默認就可以。 （3） 因為材料為ABS其收縮率為1.006所以設置它的收縮率為1.006。 （4）創(chuàng)建模具工件。在工件按鈕下對產品的最大尺寸進行修改。 X=185 機殼在X方向的長度尺寸 Y=235 機殼在Y方向的寬度尺寸 Z_down=7.625 機殼在Z方向坐標系以下的尺寸 Z_up=21.126 機殼在Z方向坐標系以下的尺寸 型腔布局 UG根據塑件模型的大小，自動向外放出了壁厚尺寸。為方便設置冷卻系統(tǒng)，模仁尺寸在塑件的基礎上，上下各放30mm左右。在選擇布局“型腔數(shù)”為2，布局兩工件“縫隙距離”為0mm，單擊開始布局。系統(tǒng)自動完成布局。 創(chuàng)建好以后進行模具的分型。首先要定義型腔區(qū)域與型芯區(qū)域在選擇型芯區(qū)域的時候要選也原為型腔區(qū)域的4個豎立小面，因為型腔從孔中下去遇到這個面的位置以下為型芯所以要選擇這4個豎立小面。 在孔內創(chuàng)建分型曲面在草繪環(huán)境下選擇處方曲線，把要補的孔選擇四個曲線進行投影到下一個平面上，選擇拉伸然后選擇為圖紙頁。創(chuàng)建了四個片體 四個片體有長出來的部分需要用到修剪片體命令進行片體的修剪。 在下方進行橋接曲線命令，將兩端曲線連接上，將對稱位置也連接上，在運用網格命令將片體補足。選擇有界曲面把分型面創(chuàng)建出來，在運用縫合命令將片體變?yōu)橐粋€整體。在鏡像復制到另一個孔這樣兩個孔就被補足了。單擊“注塑模向導”選項卡“分型刀具”組的“編輯分型面和曲面補片”將補足的兩個孔的選中。 4.2 型芯與型腔的設計 一、模具分型 創(chuàng)建主分型面并分模?！胺中偷毒呓M”單擊定義區(qū)域會看到，型腔區(qū)域為35個面，型芯區(qū)域為88個面想相加正好為所有面123個面。而未定義區(qū)域的面為0。說明所有的面都被定義了。型腔區(qū)域與型芯區(qū)域的邊界就是分型線了。 4.2.1 型芯 對于此塑件可得選用凸模的形式是整體式，對于凸模的主要特點和其適用場合是型芯與模板做成一個整體，適于內表面簡單的小型塑件。主分型面的創(chuàng)建，要選擇四個過渡曲線即可，因為分型線已經自動創(chuàng)建完畢。在設計繪圖區(qū)選擇塑件的四個角部位置的小邊線作為過渡線。分別創(chuàng)建第一分型段的分型面一共創(chuàng)建出四個，大小只要大于工件的線框即可。 在注塑模具向導工具當中我們選擇分型刀具這個選項進行塑件的分型，我們單擊定義型腔和型芯選擇所有區(qū)域選項，單擊確定按鈕，系統(tǒng)會自動生成分模好的型腔與型芯。創(chuàng)建