鼠標上蓋外殼模具設計及主要零件數(shù)控加工程序編制

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1、湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 湖 南 科 技 大 學 畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ） 題目 鼠標上蓋外殼模具設計及主要零件數(shù)控加工程序編制 作者 學院 機電工程學院 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 學號 指導教師 二〇一一年 六月 十日 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設計（論文）任務書 機電工程 學院 機械設計制造及其自動化 系（教研室） 系（教研室）主任: （簽名） 年

2、月 日 學生姓名: 學號: 專業(yè): 機械設計制造及其自動化 1 設計（論文）題目及專題：鼠標上蓋外殼模具設計及主要零件數(shù)控加工程序編制 2 學生設計（論文）時間：自 2011 年 2 月 21 日開始至 2011 年 6 月 10 日止 3 設計（論文）所用資源和參考資料： 塑料模具設計（申樹義主編，化學工業(yè)出版社）；塑料注射成型模具設計（陳世煌，國防工業(yè)出版社）；塑料模具設計（郭新玲，清華大學出版社）；塑料模具典型結(jié)構(gòu)設計實例（楊占堯，白柳　主編

3、，化學工業(yè)出版社）；模具數(shù)控加工技術(shù)（盛定高主編，電子工業(yè)出版社）。 4 設計（論文）應完成的主要內(nèi)容： 模具的裝配圖和零件圖； 模具關(guān)鍵零部件數(shù)控加工工藝分析； 數(shù)控加工模具主要零件編程； 設計說明書。 5 提交設計（論文）形式（設計說明與圖紙或論文等）及要求： 模具裝配圖、零件圖（2.5張零號圖）； 數(shù)控加工工藝卡； 數(shù)控加工程序； 設計說明書（正文40頁以上）。 6 發(fā)題時間： 2011 年 2 月 21 日 指導教師： （簽名） 學 生： （簽名） 湖

4、 南 科 技 大 學 畢業(yè)設計（論文）指導人評語 [主要對學生畢業(yè)設計（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻應用，創(chuàng)新性，實用性，科學性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進行綜合評價] 指導人： （簽名） 年 月 日 指導人評定成績：

5、 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設計（論文）評閱人評語 [主要對學生畢業(yè)設計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實用性與科學性，結(jié)論和存在的不足等進行綜合評價] 評閱人： （簽名） 年 月 日 評閱人評定成績：

6、 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設計（論文）答辯記錄 日期： 學生： 學號： 班級： 題目： 提交畢業(yè)設計（論文）答辯委員會下列材料： 1 設計（論文）說明書 共 頁 2 設計（論文）圖 紙 共 頁 3 指導人、評閱人評語 共 頁 畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評語： [主要對學生畢業(yè)設計（論文）的研究思路

7、，設計（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對設計（論文）的介紹，回答問題情況等進行綜合評價] 答辯委員會主任： （簽名） 委員： （簽名） （簽名） （簽名） （簽名） 答辯成績： 總評成績： 摘 要 注射成型在整個制造業(yè)的生產(chǎn)

8、中占有十分重要的地位。據(jù)估計，注射成型的制品約占所有模具塑料制品總量的三分之一，注射模約占塑料成型數(shù)量的二分之一以上。注塑模具在模具工業(yè)中的重要性顯而易見?，F(xiàn)在，注塑模具設計和制造中的傳統(tǒng)方法早已滿足不了現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的需要。為了贏得競爭、占有市場、可持續(xù)發(fā)展，模具生產(chǎn)必須變革傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，引進新技術(shù)、新思維。本設計介紹了鼠標外殼結(jié)構(gòu)特點,詳細闡述了鼠標外殼的注射模流程,重點分析了鼠標外殼凸模、凹模、斜滑塊結(jié)構(gòu)及它們的技術(shù)難點。 Abstract Injection forming and stamping forming plays an important role in th

9、e manufacturing business .By estimate ,product of injection forming accounts for about one third of the total output of plastics prouduced by moulding ,and injection mould accounts for more than a half of placstic formed mould.and blanking die accout for about 50% of the gross prouduct of the die i

10、ndustry ,therefore,the importance of the injection mouling and blanking die is obvious to see.Now,the traditional way of die designing and manufaction can hardly meet the need of the modern production.In order to win the competiton, occupy market and for the sake of persistent development,the indust

11、ries have to change traditional manufacturing means.Introducing new tehniques and information tegnology into this field correspond with the current. The structure characteristics of the exterior-shell of mouse shell were introduced.And the processes of the injection mould of Figure-analyzed apparatu

12、s were stated in detailed.Punch and matrix of Figure-analyzed apparatus and their technical difficulty were analyzed. 目 錄 第一章 前言…………………………………………………….1 第二章 緒論 ……………………………………………….4 第三章 設計任務書 ……………………………………….7 第四章 塑件分析 ………………………………………….7 第一節(jié) 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ………………………….7 第二節(jié) 計算塑件體積和容量及相關(guān)

13、參數(shù)……………….10 第五章 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)……………….10 第六章 成型設備的選擇………………………………….12 第七章 澆注系統(tǒng)的設計………………………………….16 第一節(jié) 塑料制件在模具中的位置……………………….16 第二節(jié) 澆注系統(tǒng)的設計………………………………….17 第三節(jié) 排溢系統(tǒng)的設計………………………………….23 第八章 成型零部件的設計與計算……………………….23 第一節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設計…………………………….24 第二節(jié) 成型零件工作尺寸的計算……………………….24 第三節(jié) 模架的選取……………………………………….3

14、4 第九章 脫模機構(gòu)的設計………………………………….34 第一節(jié) 脫模力的計算…………………………………….34 第二節(jié) 推出機構(gòu)的設計………………………………….36 第十章 側(cè)抽芯機構(gòu)的設計 ………………………….38 第一節(jié) 分型抽芯機構(gòu)類型的確定 ………………….38 第二節(jié) 側(cè)滑塊的設計 ………………………….39 第三節(jié) 楔緊塊的設計 ……………………………….40 第四節(jié) 滑塊定位裝置設計 ………………………….41 第十一章 合模導向機構(gòu)的設計 ……………………….41 第十二章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計與計算 ……………….42

15、 第十三章 結(jié)論 …………………………………….43 參考文獻………………………………………………………………………………… 16 致謝……………………………………………………………………………………… 17 第一章 前 言 畢業(yè)設計是大學里的最后一個教學環(huán)節(jié)，是我們在大學里對四年所學的知識綜合地運用在一起，是對我們所學的理論知識和技能進行一次綜合性訓練。我本次畢業(yè)設計的課題是鼠標上蓋外殼模具設計及主要零件數(shù)控加工程序編制。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點，

16、是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和主要發(fā)展方向。 在此次設計中，主要用到所學的注射模設計，以及機械設計等方面的知識。著重說明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射機的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設計、注射模具設計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等。其中模具結(jié)構(gòu)的設計既是重點又是難點，主要包括成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設計，側(cè)面分型及抽芯機構(gòu)的設計，推出機構(gòu)的設計，拉料桿的形式選擇，排氣方式設計等。通過本次畢業(yè)設計，使我更加了解模具設計的含義，以及懂得

17、如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題，這為我們以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設計也得到了廣大老師和同學的幫助，特別是周知進老師的悉心指導，在此表示感謝！由于實踐經(jīng)驗的缺乏，且水平有限，時間倉促。設計過程中難免有錯誤和欠妥之處，懇請各位老師和同學批評指正。 編 者：羅敘輝 2011-5-10 第二章 緒論 第一節(jié) 我國模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)

18、狀及發(fā)展趨勢 一、現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造

19、技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多

20、先進的模具技術(shù)應用不夠廣泛等。 二、模具的未來發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： （1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)　 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓和技術(shù)服務的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）

21、模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 　　高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 （3）提高模具標準化程度 　　我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 （4）優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 　選用優(yōu)質(zhì)鋼材

22、和應用相應的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 加入世貿(mào)組織后，我國將獲得一個更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿(mào)環(huán)境，從而有利于我國的改革開放．有利于我國與各國、各地區(qū)的經(jīng)濟貿(mào)易合作，有利于世界經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。我國在制定法律法規(guī)時要遵守WTO的規(guī)則，增加透明度，減少行政干預等；在市場開放方面，需要逐步降低關(guān)稅，取消非關(guān)稅措施，開放服務業(yè)市場等。這無論在觀念上還是在體制上都會帶來一定的變化。我國加入 WTO同時也將為各國、

23、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場進入機會。使我國的投資環(huán)境將更為寬松、透明、穩(wěn)定，我國的利用外資領(lǐng)域?qū)⑦M一步擴大，我國的市場體系將更加完善和發(fā)達。國內(nèi)和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機會和收益。 由于國內(nèi)某些模具在技術(shù)上和質(zhì)量上與國外先進水平存在著較大的差距，使短期內(nèi)國內(nèi)模具難以與國外先進模具的抗衡。這對我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。另一方面也促進國內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置、調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、提高社會勞動效率，促使企業(yè)苦練內(nèi)功，提高管理水平。應該清醒地認識到競爭才會帶來更快的發(fā)展．只要發(fā)揮自身優(yōu)勢，減少技術(shù)差距，我國的模具必將逐步占領(lǐng)國內(nèi)市場，并拓展國際空間。? 第二節(jié) 本次畢業(yè)設計應達

24、到的目的 對于一個做模具的學生來說，通過本次畢業(yè)設計應達到如下目的： 1） 熟悉注射模的一般流程； 2） 對一般塑件能設計出其模具； 3） 掌握注射模具的模具的結(jié)構(gòu)特點及設計計算方法； 4） 利用計算機編制相應的工程計算、分析和優(yōu)化的程序； 5）具有初步分析、解決成型現(xiàn)場技術(shù)問題的能力； 第三章 設計任務書 1 設計（論文）應完成的主要內(nèi)容： 模具的裝配圖和零件圖； 模具關(guān)鍵零部件數(shù)控加工工藝分析； 數(shù)控加工模具主要零件編程； 設計說明書。 2 提交設計（論文）形式（設計說明與圖紙或論文等）及要求： 模具裝配圖、零件圖（2.5張零號圖）； 數(shù)控加工工藝卡

25、； 數(shù)控加工程序； 設計說明書（正文40頁以上）。 第四章 塑件分析 一、鼠標 1、鼠標的簡介 鼠標 全稱：顯示系統(tǒng)縱橫位置指示器，因形似老鼠而得名“鼠標”（港臺作滑鼠）?！笆髽恕钡臉藴史Q呼應該是“鼠標器”，英文名“Mouse”， 法文“Souris”。鼠標的使用是為了使計算機的操作更加簡便，來代替鍵盤那繁瑣的指令。 2、鼠標的接口類型 鼠標按接口類型可分為串行鼠標、PS/2鼠標、總線鼠標、USB鼠標（多為光電鼠標）四種。串行鼠標是通過串行口與計算機相連，有9針接口和25針接口兩種；PS/2鼠標通過一個六針微型DIN接口與計算機相連，它與鍵盤的接口非常相似，使用時注

26、意區(qū)分；總線鼠標的接口在總線接口卡上；USB鼠標通過一個USB接口，直接插在計算機的USB口上。 3、鼠標的工作原理 鼠標按其工作原理的不同可以分為機械鼠標和光電鼠標。機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時，帶動滾球轉(zhuǎn)動，滾球又帶動輥柱轉(zhuǎn)動，裝在輥柱端部的光柵信號傳感器產(chǎn)生的光電脈沖信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化，再通過電腦程序的處理和轉(zhuǎn)換來控制屏幕上光標箭頭的移動。光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移，將位移信號轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，再通過程序的處理和轉(zhuǎn)換來控制屏幕上的鼠標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特制的、帶有條紋或點狀圖案的墊板

27、配合使用。 　　 （1）、移動滑鼠帶動滾球。 　　 （2）、X方向和Y方轉(zhuǎn)桿傳遞滑鼠移動。 　　 （3）、光學刻度盤。 　　 （4）、電晶體發(fā)射紅外線可穿過刻度盤的小孔。 　　 （5）、光學感測器接收紅外線并轉(zhuǎn)換為平面移動速度。 4、種類介紹 　 鼠標按其工作原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可以分為機械式，光機式和光電式。 機械鼠標 　　機械鼠標主要由滾球、輥柱和光柵信號傳感器組成。當你拖動鼠標時，帶動滾球轉(zhuǎn)動，滾球又帶動輥柱轉(zhuǎn)動，裝在輥柱端部的光柵信號傳感器產(chǎn)生的光電脈沖信號反映出鼠標器在垂直和水平方向的位移變化，再通過電腦程序的處理和轉(zhuǎn)換來控制屏幕上光標箭頭的移動。 光機式鼠標

28、 　　顧名思義，光機式鼠標器是一種光電和機械相結(jié)合的鼠標。它在機械鼠標的基礎(chǔ)上，將磨損最厲害的接觸式電刷和譯碼輪改為非接觸式的LED對射光路元件。當小球滾動時，X、Y方向的滾軸帶動碼盤旋轉(zhuǎn)。安裝在碼盤兩側(cè)有兩組發(fā)光二極管和光敏三極管，LED發(fā)出的光束有時照射到光敏三極管上，有時則被阻斷，從而產(chǎn)生兩級組相位相差90°的脈沖序列。脈沖的個數(shù)代表鼠標的位移量，而相位表示鼠標運動的方向。由于采用了非接觸部件，降低了磨損率，從而大大提高了鼠標的壽命并使鼠標的精度有所增加。光機鼠標的外形與機械鼠標沒有區(qū)別，不打開鼠標的外殼很難分辨。 光電鼠標 　　光電鼠標器是通過檢測鼠標器的位移，將位移信號轉(zhuǎn)換為電

29、脈沖信號，再通過程序的處理和轉(zhuǎn)換來控制屏幕上的光標箭頭的移動。光電鼠標用光電傳感器代替了滾球。這類傳感器需要特制的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。 二、塑件結(jié)構(gòu)分析 1、塑件（鼠標外殼）模型圖 通過運用Pro/e5.0將繪畫出3D立體圖，截圖后如下所示（具體的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)在零件圖CAD圖紙上顯示）： 2、結(jié)構(gòu)分析 該鼠標采用的是兩鍵一滾輪設計，從鼠標外殼的前端橢圓凸臺中的橢圓形狀通孔便是滾輪的放置處，其左右兩邊是鼠標的左右鍵曲面，曲面中各自由不同形狀多邊形的通孔是用于安裝左右鍵的觸發(fā)機構(gòu)，中間部分有個凹臺及其四個不同高度的圓環(huán)凸臺和兩個方形通孔是用于定位觸發(fā)

30、機構(gòu)作用的，鼠標的外形曲面是根據(jù)人性化設計的，符合大眾的手型曲面，方便客戶長時間使用鼠標是耶不會覺得疲倦，手感好、舒適。 3、模具結(jié)構(gòu)初步分析 從整體3D鼠標外殼模型來看，有鼠標下底座向鼠標上表面的外輪廓是逐漸向中間縮小，所有的凸臺和通孔的延伸方向都是以鼠標下底座平面的法方向相同的，因此該鼠標的模具結(jié)構(gòu)就不需要有側(cè)抽芯機構(gòu)，開模方向是與鼠標外殼的下底座平面的法方向一致的。 為了使模具加工方便，從設計原理和設計合理化概念來講，塑件的通孔所需要的型芯應盡量設計在凸模上，而凸臺所需要的型芯應設計在凹模上，因此將分型面選擇在鼠標外殼的外表面上。 塑件上還有一個內(nèi)螺紋盲孔，盲孔直徑為2

31、mm，又因為是中批量生產(chǎn)，所以要求較高的生產(chǎn)效率，則在脫模時應采用機動脫模，具體的內(nèi)螺紋脫模設計在后續(xù)的資料里顯示。在脫模時有關(guān)于推桿的設計，首先是鼠標內(nèi)腔有兩個長圓柱桿和兩個帶有盲孔的長圓柱桿，為了使這部分機構(gòu)在脫模時能順利地完成，則就需要在這四個長圓柱桿上設計推桿，其次為了使整體的鼠標外殼能順利的從模架里脫模出來，還需要另外設計幾個推桿，使得脫模力分布均勻合理有效。相關(guān)的具體設計在后續(xù)的材料中也會給出。 第五章 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù) 通過查看我的鼠標樣品塑件的材質(zhì)、性能、特性，以及查看相關(guān)的材料書籍，我選定塑件的材料為聚碳酸酯。 1）基本特性 聚碳酸酯的縮寫代

32、號是PC，英文名稱是Polycarbonate,它是熱塑性塑料，它的各種主要技術(shù)指標如下表所示： 屈服強度/Mpa 72 密度（g/cm^3) 1.2 抗拉伸強度/Mpa 60 玻璃化溫度/°C 149 伸長率（%） 75 熱變形溫度/°C 132~141 泊松比 0.38 線膨脹系數(shù)（10^-5/°C） 6 拉伸彈性模量/GPa 2.3 計算收縮率（%） 0.5~0.7 彎曲強度/Mpa 113 比熱容/[J/(kg.K)] 1220 彎曲彈性模量/GPa 1.54 熱導率/[W/(m.K)] 0.193 表面電阻率/Ω 3.0

33、2x10^15 燃燒性(cm/min) 自熄 體積電阻率/Ω 3.06x10^15 2） 物理特性 聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94 V-0級阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對聚碳酸酯價格較低，并可通過本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價格差異在日益縮小。不耐強酸，不耐強堿,改性可以耐酸耐堿。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊

34、處理。 3） 市場生產(chǎn) 聚碳酸酯的應用開發(fā)是向高復合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，目前已推出了光盤、汽車、辦公設備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產(chǎn)品各自專用的品級牌號。 (1)用于建材行業(yè)。聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗沖擊性，耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無機玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢。(2)用于汽車制造工業(yè)。聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險杠等。根據(jù)發(fā)達國家數(shù)據(jù)，聚碳酸醋在電子電氣、汽車制造業(yè)

35、中使用比例在40%～50%。(3)用于生產(chǎn)醫(yī)療器械。由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，且不發(fā)生變黃和物理性能下降，因而被廣泛應用于人工腎血液透析設備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復消毒的醫(yī)療設備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。 　　(4)用于航空、航天領(lǐng)域。近年來，隨著航空、航天技術(shù)的迅速發(fā)展，對飛機和航天器中各部件的要求不斷提高，使得PC在該領(lǐng)域的應用也日趨增加。據(jù)統(tǒng)計，僅一架波音型飛機上所用聚碳酸酯部件就達2500個，單機耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則采用了數(shù)百個不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強的聚碳酸酯部件及宇航員的防護用品

36、等。 (5)用于包裝領(lǐng)域。近年來，在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長點是可重復消毒和使用的各種型號的儲水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕，抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時不變形且保持透明的優(yōu)點，目前一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。(6) 用于電子電器領(lǐng)域。由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同時，其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應用領(lǐng)域。聚碳酸酯樹脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機械，電動工具外殼、機體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對于零件精度要求較高的計算機、視頻錄像機和彩色電視機中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也

37、顯示出了極高的使用價值。 (7)用于光學透鏡領(lǐng)域。聚碳酸酯以其獨特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點，在該領(lǐng)域占有極其重要的位置。采用光學級聚碳酸配制作的光學透鏡不僅可用于照相機、顯微鏡、望遠鏡及光學測試儀器等，還可用于電影投影機透鏡、復印機透鏡、紅外自動調(diào)焦投影儀透鏡、激光束打印機透鏡，以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設備和家電領(lǐng)域，其應用市場極為廣闊。聚碳酸酯在光學透鏡方面的另一重要應用領(lǐng)域便是作為兒童眼鏡、太陽鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。近年來，世界眼鏡業(yè)聚碳酸酯消費量年均增長率一直保持在20%以上，顯示出極大的市場活力。(8) 用于光盤的基礎(chǔ)材料。近年來

38、，隨著信息產(chǎn)業(yè)的倔起，由光學級聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲介質(zhì)，正在以極快的速度迅猛發(fā)展。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點因而成為世界光盤制造業(yè)的主要原料。 4） 成型工藝特性 ① 原料要求嚴格保管，防止受潮，在高溫下聚碳酸酯對微量水份非常敏感，干燥溫度一般110～120℃時間為24小時連續(xù)。 ② ②聚碳酸酯沒有明顯熔點，注射成型溫度范圍從240℃～310℃均能成型。超過320℃則開始分解，成型加工時，調(diào)節(jié)溫度比調(diào)節(jié)壓力更為有效。一般為了讓塑料漸漸地熔融，在料管后段/進料區(qū)設定較低的溫度，而在料管前段設定較高的溫度。但若螺桿設計不當，或L/D值過小，逆向式的設溫就比較好。 ③

39、 模溫過低，制作容易產(chǎn)生應力集中，造成開裂，模溫要求70℃～110℃。高模溫可提供較佳的表面外觀，殘留應力也較小，且對較薄或較長的成型品也較易填滿。但低模溫則能縮短成型周期。 ④ 注射壓力：為了盡快填滿模具型腔，注塑壓力愈大愈好，一般約為850～1400kg/cm2，而最高可達2400kg/cm2。而背壓則愈低愈好，但要求進料均勻，建議使用了3～14 kg/cm2。 ⑤ 注射速度與澆口設計有很大關(guān)系，使用直接澆口或邊緣澆口時，為防止日暉現(xiàn)象和波流現(xiàn)象，則應用較慢射速，另外成品厚度在5mm以上；為避免氣泡和凹陷，慢射速會有幫助，一般而言，射速原則為薄者快，厚者慢，螺桿轉(zhuǎn)速為40～70RP

40、M，但需視機臺與螺桿設計而調(diào)整。 ⑥ 料筒清掃 在聚碳酸酯的成型溫度下，加入清洗料(通用級聚苯乙烯或透苯)連續(xù)射出，直至射出的清洗料開始澎漲起泡，再將料筒溫度重新設定到200～230℃，續(xù)繼將清洗料空射，直到清洗料外表看起來很干凈透明。 聚碳酸酯注射成型工藝條件 工藝參數(shù) 數(shù)值 料筒溫度/°C 前段 240—280 中段 270—300 后段 240—280 噴嘴溫度/°C 230—250 模具溫度/°C 90—110 注射壓力/Mpa 80—130 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 20—40 螺桿背壓/Mpa 0—10 注射時間

41、/s 0—5 冷卻時間/s 20--50 第六章 設備的選擇與校核 為了保證注射質(zhì)量和充分發(fā)揮設備的能力,應根據(jù)注射模一次成型的塑料體積和質(zhì)量來初步確定注射機的類型。根據(jù)理論和在實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗得出塑件和澆注道之間材料的總和應該在注射機理論注射量的70%~80%之間。 除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等都與注射機的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無法使用，為此，必須對兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進行較核，并通過較核來設計模具與選擇注射機型號。

42、一、 有關(guān)塑件的計算 1、通過運用PROE軟件對塑件的質(zhì)量屬性進行分析，得到下面的結(jié)果： 體積 =22.6764 曲面面積=283.6576 密度=1.2g/ 質(zhì)量=27.117g 2、通過運用PROE軟件對塑件四腔模具的體積進行分析，得到下面的結(jié)果： 體積=91.848 二、 注塑機型號的確定 根據(jù)塑件的體積初步選定用XS-ZY-250臥式注塑機。 選用的注塑機XS-ZY-250的技術(shù)規(guī)格和特性如下： 額定注射量/ 250 螺桿直徑/mm 50 注射壓力/MPa 130 注射行程/mm 160 注射時間/s 2.0 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/m

43、in) 25、31、39、58 注射方式 螺桿式 合模力/kN 1800 最大成型面積/ 550、500 最大開（合）行程/mm 500 模具最大厚度/mm 350 模具最小厚度/mm 200 動、定模固定板尺寸/mm 598x520 拉桿空間/mm 448x370 合模方式 增壓式 定位圈尺寸/mm 125 噴嘴球頭半徑/mm SR18 頂出方式 兩側(cè)頂出 頂桿中心距/mm 280 機器外形尺寸/mm 4700x1000x1815 三、 注塑機級型腔數(shù)量的校核 1、通過proe對塑件和澆注系統(tǒng)分析得到的總體積為91.848，

44、注射機一個注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的80%以內(nèi)。 在一個注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 V = nVz + Vj 或 M = nmz + mj 式中 V（m）——一個成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm3或g）； n ——型腔數(shù)目 Vz（mz）——單個塑件的容量或質(zhì)量(cm3或g）。 Vj（mj）——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm3或g）。 故應使 nVz + Vj ≤ 0.8Vg

45、 或 nmz + mj ≤ 0.8mg 式中 Vg（mg）——注射機額定注射量(cm3或g）。 根據(jù)容積計算 nVz + Vj = 91.848 ≤0.8Vg =0.8*250=200 可見注射機的注射量符合要求 2、型腔數(shù)量的確定和校核 型腔數(shù)量與注射機的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因數(shù)影響。 可根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)n 式中 K——注射機的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8； mN——注射機允許的最大注射量； m 2——澆

46、注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm3）； m 1——單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm3）。 所以需要 n=4 符合要求 3、塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設計注射模時必須滿足下面關(guān)系： nA1 + A2 ﹤ A 式中 A——注射機允許使用的最大成型面積(mm2） 其他符號意義同前。 注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可

47、靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應使塑料熔體對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額定鎖模力，即： (nA1 + A2)p ﹤ F 式中符號意義同前。 所以需要 4×64+0.9×8=283.2 cm2﹤500 cm2 查得PC的平均成型壓力為30（cm2/MPa） 283.2×130=36816N=36.816kN﹤F=1800kN 符合要求 4、最大注射壓力校核 注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力pmax,應該大于注射機成型時所調(diào)用的注射壓力，即： pmax﹥Kp0 很明顯，上式成立，符合要求。 5、模具與注射機安裝部份的校

48、核 噴嘴尺寸 注射機頭為球面，其球面半徑與相應接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應。 模具厚度 模具厚度H（又稱閉合高度）必須滿足： Hmin﹤H﹤Hmax 式中 Hmin——注射機允許的最小厚度，即動、定模板之間的最小開距； Hmax——注射機允許的最大模厚。 注射機允許厚度 200﹤H﹤350 符合要求。 6、開模行程校核 開模行程s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注射機的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模： Smax ≥ s = H1 + H2 + 5~10mm 式中 H1——摧出距離（脫模

49、距離）（mm）； H2——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。 開模距離取 H1 = 46mm 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 80mm 余量取 8 則有： Smax =500mm≥ s = 46+80+8 =154mm 符合要求。 第七章 澆注系統(tǒng)的設計 第一節(jié) 塑料制件在模具中的位置 1.1型腔數(shù)量及排列方式 根據(jù)4.3的分析，本模具采用雙型腔結(jié)構(gòu)，即型腔數(shù)目。于單型腔相比，多型腔模具具有一下優(yōu)點： 1. 塑料塑件的形狀和尺寸始終一致； 2. 工藝參數(shù)易于控制； 3. 模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊； 4. 成本低，制造周期短等；

50、 5. 一模成型兩件。 1.2分型面的設計 將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。 根據(jù)塑件的形狀和尺寸，由于有內(nèi)表面加強筋內(nèi)凹，所以采用單分型面。且采用平直分型面，分型面的形狀如圖（2）所示： 圖（2）分型面形式 本模具采用平直分型面有一下優(yōu)點和符合設計基本原則： 1. 分型面在塑件外形最大輪廓處； 2. 便于塑件順利脫模； 3. 保證塑件的精度要求； 4. 滿足塑件的外觀要求； 5. 便于模具加工制造； 6.

51、減少塑件在合模分型面上的投影面積，可靠鎖模避免漲模溢料現(xiàn)象； 7. 有利于排氣； 8. 保證抽心機構(gòu)順利抽心。 第二節(jié) 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)設計是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還于塑件所用的塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此這是一個重要環(huán)節(jié)。澆注系統(tǒng)設計主要包括主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分。它的主要作用是將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時使型腔內(nèi)的氣體能及時順利排出，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。 2.1主流道的設計 主流道(俗稱澆口套)是塑料熔體的流動通

52、道，在臥式注射機上主流道垂直于分型面，為使凝料能順利拔出，設計成圓錐形，錐角取5°，選用材料為T10A，熱處理要求淬火53～57HRC。其主要尺寸可由以下計算獲得： 具體尺寸標注如圖（3）所示： 圖（3）主流道的尺寸圖 考慮到塑件比較大，因此主流道襯套采用以下的形式：將主流道襯套和定位拳設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，如圖（4）所示： 圖（4）主流道襯套的固定方式 1—定模底板 2—主流道襯套 2.2分流道的設計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道,它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入

53、型腔前通過截面積的變化及流向變換來獲得平穩(wěn)流態(tài)的過濾段.因此要求所設計的分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài),使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔,并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小,能將塑料熔體均衡分配到各個型腔。 分流道的形狀及尺寸 常用的分流道截面形狀一般可分為圓形、梯形、U形、半圓形、及矩形。一般而言，分流道截面形狀及尺寸是根據(jù)塑料的結(jié)構(gòu)、所用材料的工藝特性、成型工藝條件及分流道的長度等因素來確定，由理論分析可知，圓形截面的流道總是比任何其他形狀截面的流道更可取，因為在相同截面積的情況下，其表面積最小。但圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進行加工才有利于

54、凝料脫出，且加工工藝性不佳，模具閉合后難以保證兩半圓對準，由于本塑件的材料ABS的流動性一般，而塑件的形狀較大，為了減少壓力損失，再綜合其他的一些因素，選擇半圓形截面的分流道，其形狀如圖（5）所示： 圖（5）分流道的形式 其尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》表5-3中選取r=5mm。 分流道的長度 為了在注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。分流道盡可能短，本模具選取為5mm。 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料的迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，所以分流道的內(nèi)表面粗糙度并不要求很高，一般選取，因為這樣表面稍不光

55、滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 2.3 澆口的設計 澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對塑件的質(zhì)量有著很大的影響。它的作用主要有以下兩個：一是作為塑料熔體的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。 常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、點澆口、輪輻澆口、潛伏澆口等。由于不同的澆口形式對塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及素件的性能會產(chǎn)生不同的影響。而各種塑料因其性能的差異對于不同的澆口形式也會有不同的適應性，因此根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》書中表5-5查得，材料A

56、BS適應于任何澆口。但由于塑件壁厚較薄、表面積大，注射量也大而且外表面的光澤度要求很高，而且考慮到澆口的位置不是位于塑件的中心，這就決定了它位置的復雜程度。綜合這些因素考慮可以用直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口等。 直接澆口是把熔體直接由主流道進入型腔，因而有流動阻力小，料流速度快，填充時間短及補縮時間長等特點。但注射壓力直接作用在塑件上，容易在進料處產(chǎn)生較大的殘余應力而導致塑件翹曲變形，澆口痕跡明顯。 側(cè)澆口又稱為邊緣澆口，一般開設在分型面上，并且這類澆口可以根據(jù)調(diào)整其截面的厚度和寬度來調(diào)整充模是的剪切速率及澆口封閉時間，還有這類澆口加工容易，修整方便，可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選

57、擇進料位置。其缺點是澆口有痕跡存在。 扇形澆口是面向型腔沿進料方向截面寬度逐漸變大，截面厚度逐漸變小，而且在與型腔的結(jié)合處形成一長約1~3mm的臺階，塑料熔體在寬度方向上的流動得到更均勻的分配，但是設置該澆口時很難控制澆口的截面積，因為沒有設計分流道，澆口是與主流道直接相連，因此熔體的流量對接難以連續(xù)。另外，由于澆口的中心部分與澆口邊緣部分的通道長度不同，因而熔體在其中的壓力降與填充速度也不一致。 平縫澆口的截面很大，厚度很小，與特別開設的平行流道相連。塑料熔體經(jīng)平行流道擴散而得到均勻分配，從而以較低的線速度經(jīng)澆口平穩(wěn)流入型腔。但是成型后澆口去除加工量較大，提高了產(chǎn)品成本。 其他澆口形式

58、，由于本塑件的澆口位置比較特殊，因此都不是最佳的選擇。 根據(jù)對以上幾種澆口的分析和綜合對比，我認為潛伏澆口對本塑件最為合適。潛伏澆口的尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》書中推薦值從而選，。尺寸如圖(6) 圖(6) 澆口的形式及尺寸標注 澆口位置的選擇 在模具設計時，澆口位置及尺寸要求比較嚴格，它一般根據(jù)下述幾項原則來參考： （1） 盡量縮短流動距離 （2） 澆口應開設在塑件壁最厚處 （3） 必須盡量減少或避免熔接痕 （4） 應有利于型腔中氣體的排除 （5） 考慮分子定向的影響 （6） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 （7） 不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設置澆口 （8

59、） 澆口位置的選擇應注意塑件外觀質(zhì)量 由于這些原則在應用時常常會產(chǎn)生某些不同程度的相互矛盾，所要往往有主次之分。而本產(chǎn)品的外觀質(zhì)量是主要的因素，因此將放到首要考慮的位置。綜合以上原則因此將澆口設置在稍微偏向一側(cè)的圓形孔處，具體位置和尺寸見圖03號裝配圖。 2.4 冷料穴的設計 一般來說，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10~25的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，只有到了最深時才會到達正常的塑料熔體溫度。而位于這一區(qū)域的塑料的流動性能及成型性能都不佳，這樣如果這里的熔體進入型腔，將會產(chǎn)生次品。因此我們在主流道對面的動模板上開設冷料穴，其標稱直徑與主流道大端直徑相同，深度為為直徑的1.2倍。冷

60、料穴有幾種形式（《見塑料成型工藝與模具設計》圖5-22），我們通常選用Z字形拉料桿形式的冷料穴，它開模后通常用手工取出冷料。冷料穴除了容納冷料的作用外，同時還具有在開模時將主流道中的冷凝料鉤住，使其保留在動模的一側(cè)，便于脫模的功能。 第三節(jié) 排溢系統(tǒng)的設計 當塑料溶體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因沒有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導致素件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣

61、問題，注射模成型時排氣通常用如下四種方式進行： （1） 利用配合間隙排氣 （2） 在分型面上開設排氣槽排氣 （3） 利用排氣塞排氣 （4） 強制性排氣 考慮到本塑件的頂桿數(shù)目比較多，因此可以利用此配合間隙排氣，不專門設計排溢系統(tǒng)，如在調(diào)試中認為必須開設排溢系統(tǒng)，到時也可以開設。 第八章 成型零部件的設計與計算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設計，包括凹模、型芯、鑲塊、凸模和成型桿等。設計成型零件時，應根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設計

62、，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵零件進行強度和剛度校核。 第一節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設計 1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設計 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)，分為整體式和組合式，整體式由整塊材料加工而成，它的特點是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但加工困難，熱處理不方便。組合式一般由幾個零件組合而成，可以簡化復雜凹模的加工工藝，減少了熱處理變形，且拼合處有間隙利于排氣，便于模具維修，節(jié)省了貴重的模具鋼。根據(jù)本塑件的特點，由于型腔上有一凸凹，為了便于加工，凹模的結(jié)構(gòu)采用局部鑲嵌式凹模。為了保證型腔尺寸精度和裝配的牢固，減少塑件上的鑲拼痕跡，所以鑲塊的尺寸、形狀位置公差要

63、求較高，組合結(jié)構(gòu)要牢靠，因此鑲件與凹模之間采用過盈配合。 1.2 凸模和小型芯的結(jié)構(gòu)設計 主型芯的設計 主型芯按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。但由于塑件的型芯比較復雜，為了便于加工，因此采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，將主型芯制成局部鑲嵌式，在鑲?cè)胄〉男托尽? 第二節(jié) 成型零件工作尺寸的計算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之間的位置尺寸等。在模具設計中，應根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件精度的因素相當復雜，這些影響因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響尺寸精度的主

64、要因素如下： 1. 塑件收縮率的影響 塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚和模具結(jié)構(gòu)，成型的工藝條件等因素有關(guān)。收縮率的偏差和波動，都會引起塑件尺寸誤差，其尺寸變化值為： 按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的。 根據(jù)以上公式計算得： 按照一般的要求,塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的。有《模具設計與制造簡明手冊》中表2-17可知塑件的8級公差值為5.2。所以5.2/3=1.73mm>1.17。所以滿足要求。 2.模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造誤差也是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。成型零件加工精度

65、愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。實踐表明，成型零件的制造公差越占塑件總公差的1/3~1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值是可取塑件公差的1/3~1/4，設制造公差為，所以 3. 模具成型零件的磨損 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時與塑件的摩擦、成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化，為簡化計算起見，凡有脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應考慮磨損。在計算成型零件工作尺寸時，磨損量應根據(jù)塑件的產(chǎn)量、塑料品種、模具材料等因素來確定，設最大磨損量

66、為，由于本塑件是大型塑件，所以?。? 4. 模具安裝配合的誤差 模具成型零件裝配誤差已經(jīng)在成型過程中成型零件配合間隙的變化，都會引起塑件尺寸的變化。 綜上所述，塑件在成型過程產(chǎn)生的最大尺寸誤差應該是上述各種誤差的總和。即： 由此可見，影響因素多，累積誤差較大，所以我們在設計時應使累積誤差不超過塑件規(guī)定的公差值，即： 式中 ——為塑件公差。 由于考慮到影響因素多，所以我們一般按照平均收縮率、平均磨損量和模具平均制造公差為基準的計算方法。即： 式中 ——塑料的平均收縮率（其他的同上）。 由材料的性質(zhì)可知：ABS的收縮率為0.4~0.7。故 在以下的計算中塑料的收縮率即為平均收縮率，并規(guī)定：塑件外形最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值，與之相對應的模具型腔最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值。塑件內(nèi)形最小值為基本偏差為正值，與之相對應的模具型芯最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值；中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。 2.1型腔和型芯工作尺寸的計算 （1） 型腔徑向尺寸 型芯徑向尺寸