中央空調(diào)面板某零件的塑料注射模具設(shè)計(jì)-抽芯注塑模含三維及12張CAD圖-獨(dú)家.zip

中央空調(diào)面板某零件的塑料注射模具設(shè)計(jì)-抽芯注塑模含三維及12張CAD圖-獨(dú)家.zip,中央空調(diào),面板,零件,塑料,注射,模具設(shè)計(jì),注塑,三維,12,CAD,獨(dú)家 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 空調(diào)面板工件 零部件名稱 型腔 第 1 頁 材料牌號(hào)號(hào) 718H 毛坯種類 標(biāo)準(zhǔn)模架 毛坯外形尺寸 135X215X55 毛坯件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工 序 名 工序內(nèi)容 車 間 設(shè) 備 工藝裝備 工時(shí) 終結(jié) 單件 1 下料 鋸床下料（135X215X55），粗銑（130.5X210.5X50.5） 鉗工 鋸床,銑床 鋸條，虎鉗 5 5 2 精磨 六面直角精磨表面粗糙度Ra1.6 (130X210X50) 鉗工 磨床 砂輪 5 5 3 鉆孔 鉆水孔,螺絲孔,攻牙 鉗工 鉆床 鉆頭，絲攻 4 4 4 線割 線切割斜頂孔,頂針孔，司筒孔 線割 線切割機(jī)床 鉬絲 6 6 5 CNC 型芯成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工 CNC 數(shù)控銑床 銑刀 8 8 6 EDM 對(duì)加工中心無法處理位置做電火花加工 EDM 電火花機(jī) 電極 10 10 7 拋光 型芯表面拋光處理 鉗工 虎鉗 砂紙，油石 4 4 8 裝配 模具裝配 鉗工 4 4 描圖 描繪 底圖號(hào) 裝訂號(hào) 編 制 編制日期 編制日期核日期 會(huì)簽日期 圖號(hào) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件簽字 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 空調(diào)面板工件 零部件名稱 型芯 第 1 頁 材料牌號(hào)號(hào) 718H 毛坯種類 標(biāo)準(zhǔn)模架 毛坯外形尺寸 135X215X70 毛坯件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工 序 名 工序內(nèi)容 車 間 設(shè) 備 工藝裝備 工時(shí) 終結(jié) 單件 1 下料 鋸床下料(135X215X70），粗銑（130.5X210.5X64.5） 鉗工 鋸床,銑床 鋸條，虎鉗 5 5 2 精磨 六面直角精磨表面粗糙度Ra3.2 (130X210X64.2) 鉗工 磨床 砂輪 5 5 3 鉆孔 鉆水孔,螺絲孔,攻牙 鉗工 鉆床 鉆頭，絲攻 4 4 4 線割 線切割澆口孔 線割 線切割機(jī)床 鉬絲 3 3 5 CNC 型腔成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工 CNC 數(shù)控銑床 銑刀 8 8 6 EDM 對(duì)加工中心無法處理位置做電火花加工 EDM 電火花機(jī) 電極 8 8 7 拋光 型腔表面拋光處理 鉗工 虎鉗 砂紙，油石 4 4 8 裝配 模具裝配 鉗工 4 4 描圖 描繪 底圖號(hào) 裝訂號(hào) 編 制 編制日期 編制日期核日期 會(huì)簽日期 圖號(hào) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件簽字 任務(wù)書 院（系） 專業(yè) 班 姓名 學(xué)號(hào) 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：中央空調(diào)面板某零件的塑料注射模具設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義：塑料模具的設(shè)計(jì)和制造水平反映了機(jī)械設(shè)計(jì)和加工的水平，模具的設(shè)計(jì)已應(yīng)用了當(dāng)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段。各行各業(yè)對(duì)模具需求量的增大，增加了大量的模具設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)人才。本課題為中等以上難度的塑料模具設(shè)計(jì)，從模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各種參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，材料的選擇與處理，零件的加工工藝方案的制訂，三維造型等均得到一定的鍛煉。 3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）：通過該塑料零件的注塑模具設(shè)計(jì)，能夠熟悉和掌握塑料零件注射模具的設(shè)計(jì)全過程。掌握模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并能對(duì)模具主要零件的強(qiáng)度計(jì)算及每一個(gè)零件的尺寸確定，掌握材料的選擇，熱處理要求及其制造工藝知識(shí)。通過該設(shè)計(jì)，應(yīng)具有外語翻譯及理解能力，能熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖。能夠完全獨(dú)立完成中等難度以上塑料注射模具設(shè)計(jì)，并能在選材，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行環(huán)保、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）： 1）基本要求： （1）繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件） 測(cè)繪塑料零件圖、動(dòng)模、定模、鑲塊等主要零件圖及模具總裝配圖（二維及三維圖）; （2）編寫15000字左右論文一篇，具體內(nèi)容如下： A 編寫不少于3000字的文獻(xiàn)綜述 B 分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響； C 分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案，著重分析難點(diǎn)（斜導(dǎo)柱、哈佛模、點(diǎn)澆口、脫螺紋型芯等）； D 分析所有分型面，選出最佳分型面 并敘述該模具的開，合模動(dòng)作過程； E 確定哪些面有脫模斜度 ，確定各種配合的形式并說明理由； F 分析澆口位置，澆口形狀、形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由； G 對(duì)該設(shè)計(jì)方案各部分應(yīng)作環(huán)保、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析； （3）計(jì)算下列尺寸 有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算 、斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及抽拔力的計(jì)算、成型型腔壁厚及冷卻水道的計(jì)算； （4）翻譯有關(guān)外文技術(shù)文獻(xiàn)一份（附原文）3000字； （5） 編制工藝卡片（2個(gè)中等難度零件） ； （6）生產(chǎn)批量：10萬件； 2）進(jìn)度安排： （1）查閱資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí) 4周 （2）外文翻譯 1周 （3）零件分析并繪圖 4周 （4）方案選擇與確定 3周 （5）繪制零件圖與裝配圖（二維和三維），工藝卡片 3周 （6）編寫論文 2周 （7）打印并交主審教師審閱 1周 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求 ① 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 根據(jù)實(shí)際情況而定 ② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 總計(jì)三張0號(hào)圖紙 ③ 其他要求： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系（教研室）主任審批： 年 月 日 說明：1本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入附件冊(cè)，一份教師自留。 2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。 中央空調(diào)面板某零件的塑料注射模具設(shè)計(jì) 摘要 當(dāng)前中央空調(diào)面板某零件注塑成型工藝方法很多，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，本文在現(xiàn)有的注塑成型工藝?yán)鋮s方面做了進(jìn)一步改進(jìn)，選擇在型芯上開設(shè)冷卻水道，希望縮短冷卻過程，從而提高生產(chǎn)效率。 本文主要介紹了經(jīng)過優(yōu)化型芯冷卻系統(tǒng)后的中央空調(diào)面板某零件注射模設(shè)計(jì)、塑料成形工藝以及注塑的過程，也對(duì)注塑機(jī)也進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的介紹。主要設(shè)計(jì)過程有：塑料制品的工藝分析，型腔數(shù)目的確定，型芯冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，注塑機(jī)的選擇以及模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的是一模兩腔三板式模具，本文對(duì)模具的各部分零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。在完成了一系列計(jì)算和構(gòu)想之后，利用三維軟件畫出注件的三維圖，并設(shè)計(jì)好澆注系統(tǒng)、開模方向，在確定無誤之后，利用3d設(shè)計(jì)模架，在完成模架設(shè)計(jì)之后，利用裝配方法把整套模具完成整體設(shè)計(jì)并導(dǎo)出總裝配圖。 通過采用組合式型芯，并在型芯塊上設(shè)計(jì)螺旋狀冷卻水道的冷卻系統(tǒng)措施后，注塑過程中注件得到了良好的散熱，提高了注件生產(chǎn)效率。在現(xiàn)有的工藝上做了改善之后，中央空調(diào)面板某零件的注塑過程大大縮短，既提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也節(jié)約了生產(chǎn)成本。 關(guān)鍵詞：中央空調(diào)面板某零件；一模兩腔；三板式模具；注射模 Abstract Many of the current methods of central air-conditioning panel a parts injection molding, in order to further improve the production efficiency, save the production cost, this paper made a further improvement in the injection molding process of cooling the opening cooling channel on the core, to shorten the cooling process, so as to improve the production efficiency. This paper mainly introduces the design of injection mold, plastic forming process and injection molding of the central air-conditioning panel after the optimized core cooling system, and also gives a brief introduction to the injection molding machine. The main design process is: the process analysis of plastic products, the determination of the number of cavities, the design of the core cooling system, the selection of injection molding machines and the structural design of the mold. This design is the first mock exam two cavity mold, the mold parts of the design and calculation. After the completion of a series of calculation and the conception, a three-dimensional map of injection parts using 3D software to draw, and design the gating system, opening direction, after determining the correct use of 3D after completing the design of the mold, the mold design, the use of the entire mold assembly method to complete the overall design and export assembly drawings. After the cooling system of the spiral cooling channel is designed by using the combined core and the design of the cooling system of the spiral cooling core, the injection parts are well cooled and the efficiency of the injection molding is improved. After the improvement of the existing process, the injection molding process of a part of the central air conditioner panel is greatly shortened, and the production efficiency is improved, and the production cost is saved. Key words: central air-conditioning panel of some spare parts; the first mock exam two cavity mold; injection mould; V 目錄 摘要 I ABStract II 第1章 緒論 1 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展 1 1.2 注塑工藝概述 1 1.2.1 注塑工藝發(fā)展的現(xiàn)狀 2 1.2.2 注塑工藝發(fā)展趨勢(shì) 2 1.3 CAD/CAM/CAE及三維軟件的發(fā)展趨勢(shì) 3 1.4 注塑模具概述 4 1.5 課題研究的目的和意義 4 第2章 模具設(shè)計(jì)方案 5 2.1 中央空調(diào)面板某零件二維圖 5 2.2 塑件材料 5 2.2.1基本特性 5 2.2.2成型性能 6 2.2.3主要用途 7 2.3 塑料制品的工藝分析 7 2.3.1 脫模斜度 7 2.3.2 塑件的壁厚 8 2.3.3 支承面 8 2.3.4 材料的成型收縮率 8 2.3.5 尺寸精度和表面粗糙度 9 2.4 注塑過程的特點(diǎn) 9 2.5 型腔數(shù)目的確定 10 2.6 注塑機(jī)的選擇 10 2.7 最大注塑量校核 10 2.8 鎖模力校核 11 2.9 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 12 2.10 開模行程校核 12 第3章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 3.1 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)基本要點(diǎn) 14 3.2 主流道設(shè)計(jì) 14 3.2.1 主流道的作用 14 3.2.2 主流道（澆口套）設(shè)計(jì)基本要點(diǎn) 15 3.3 分流道設(shè)計(jì) 15 3.3.1 分流道的作用 15 3.3.2 分流道的類型 16 3.4 澆口設(shè)計(jì) 16 3.4.1 澆口的作用 16 3.4.2 澆口的類型 16 3.5 冷料穴設(shè)計(jì) 18 3.6 排氣槽設(shè)計(jì) 18 第4章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 4.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 4.2 型芯冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 4.3 模架的選用 23 4.3.1 安裝尺寸校核 23 4.3.2 模具高度尺寸的確定 25 4.4 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 4.4.1 頂桿的設(shè)計(jì) 27 4.4.2 頂料板的設(shè)計(jì) 28 4.5 頂桿的復(fù)位 29 裝配圖 31 總結(jié) 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 第1章 緒論 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展 模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身義是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。日前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件多品種、復(fù)雜化，市場(chǎng)的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設(shè)計(jì)制造技術(shù)，全球性的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。 當(dāng)前，國內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬噸：電冰箱、洗農(nóng)機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺(tái)；到2010年，在建材行業(yè)，塑料門窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達(dá)到50%。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)模具的需求量人幅度增長(zhǎng)。近來我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，日前已呈現(xiàn)出市場(chǎng)廣闊、產(chǎn)銷兩旺的局面。深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國塑料模具工業(yè)最為發(fā)達(dá)、科技含量最高的區(qū)域，預(yù)計(jì)有可能在10年內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖溫州等地的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非?？?。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢(shì)，這些是塑料模具市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)的重要因素所在，所以中國塑模市場(chǎng)的前景一片輝煌。 1.2 注塑工藝概述 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)度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法全部熱塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且運(yùn)用于多種原料，能夠成批，連續(xù)的生產(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，具有得極高的經(jīng)濟(jì)效益。 作為注塑成型的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)效率等方面的水平的高低，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。 與其他行業(yè)相比模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短、技術(shù)性強(qiáng)的特點(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生產(chǎn)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，大大地方便了加工幾熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)件為基礎(chǔ)的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。 1.2.1 注塑工藝發(fā)展的現(xiàn)狀 模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身義是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。日前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。全球性的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。 目前在國內(nèi)外市場(chǎng)已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。而且通過推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展CAD/AM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。因此，模具成為國家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品。現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。 1.2.2 注塑工藝發(fā)展趨勢(shì) 近年來，塑料成型加工機(jī)械和成型模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。 我國在注射模CAD技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用及研究方面起步較晚。從80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。 1.3 CAD/CAM/CAE及三維軟件的發(fā)展趨勢(shì) 模具技術(shù)的發(fā)展，主要依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化程度、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備及生產(chǎn)管理等。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用占有極其重要的地位，是模具產(chǎn)品生產(chǎn)立足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，滿足時(shí)間、質(zhì)量、成本、服務(wù)、環(huán)境的要求，最大限度地提高生產(chǎn)效率，滿足用戶需求的重要保障。隨著創(chuàng)新技術(shù)能力的提高和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境的普及，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展總體上朝著以下7個(gè)方面發(fā)展：1.集成化；2.網(wǎng)絡(luò)化；3.標(biāo)準(zhǔn)化；4.開放性；5.虛擬化；6.專業(yè)化；7.智能化。 近年來，我國引進(jìn)了不少很強(qiáng)圖形功能的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)軟件，但在曲面造型和數(shù)控加工等方面依然存在一定的局限性。目前，國內(nèi)一些大型企業(yè)或CAD/CAE/CAM技術(shù)較成熟的企業(yè)通常引進(jìn)成套軟件，而大多數(shù)模具工廠和中小型企業(yè)的CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用處于初級(jí)階段，通常以自我開發(fā)為主，選定適合實(shí)際情況的軟、硬件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的同時(shí)，也使軟件更加符合工廠生產(chǎn)實(shí)際和便于技術(shù)人員的使用。 由模具CAD／CAM的發(fā)展可以看出，一個(gè)好的模具CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有以下的特點(diǎn)： 1. 模具CAD／CAM系統(tǒng)必須具備描述物體幾何形狀的能力。有些設(shè)計(jì)過程最初提出的要求是一些參數(shù)或性能指標(biāo)。 2. 標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具CAD的必要條件。模具設(shè)計(jì)一般不具有唯一性。對(duì)于同一產(chǎn)品零件，不同設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的模具不盡相同。 3. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的處理是模具CAD中的一個(gè)重要問題。人工設(shè)計(jì)模具所依據(jù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則大部分是以數(shù)表和線圖形式給出的。 4. 模具CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)具有充分的柔性模具的結(jié)構(gòu)隨產(chǎn)品的不同而變化，模具型面的幾何形狀復(fù)雜，現(xiàn)階段，模具的設(shè)計(jì)方式基本上屬于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)質(zhì)量在很大程度上取決于設(shè)計(jì)者的技巧。 三維軟件軟件自1988年問世以來，十余年間迅速成為全世界最普及的 3D CAD/CAM 軟件，現(xiàn)今 三維軟件 幾乎成為 3D CAD/CAM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件。Pro/ E軟件在機(jī)械、模具、電子、通訊、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航天、家電、玩具等各行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。它整合零件設(shè)計(jì)、零件裝配、模具開發(fā)、鈑金設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)仿真、應(yīng)力分析等功能于一體，為專業(yè)人員提供了一個(gè)強(qiáng)大的學(xué)習(xí)、工作平臺(tái)。 1.4 注塑模具概述 本課題主要的方向在于借助計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)軟件三維軟件5.0和HUBO6.3來實(shí)現(xiàn)注塑件與注塑模的設(shè)計(jì)。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上被稱為“工業(yè)之母”，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。 塑料模具一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，它主要包括由型腔組合基板、型腔組件和型腔組合卡板組成的具有可變型腔的型腔，由型芯組合基板、型芯組件、型芯組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的型芯。模具凸、型腔及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤?、不同尺寸的系列塑件。 1.5 課題研究的目的和意義 本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務(wù)書設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模具。當(dāng)前中央空調(diào)面板某零件注塑成型工藝方法很多，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，本文在現(xiàn)有的注塑成型工藝?yán)鋮s方面做了進(jìn)一步改進(jìn)，選擇在型芯上開設(shè)冷卻水道，希望縮短冷卻過程，從而提高生產(chǎn)效率。 本設(shè)計(jì)是希望經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，使得在用該模具在生產(chǎn)過程中，注件的生產(chǎn)質(zhì)量得到改善，提高生產(chǎn)效率，為該行業(yè)的企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。 第2章 模具設(shè)計(jì)方案 2.1 中央空調(diào)面板某零件二維圖 本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務(wù)書設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模具。塑件的形狀和尺寸要求如圖2-1所示。 圖2-1 中央空調(diào)面板某零件示意圖 2.2 塑件材料 2.2.1基本特性 丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（簡(jiǎn)稱：ABS）是日常生活中最常用的高分子材料之一，丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物抗多種有機(jī)溶劑，抗多種酸堿腐蝕，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性環(huán)境中丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物會(huì)被氧化。丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在薄膜狀態(tài)下可以被認(rèn)為是透明的，但是在塊狀存在的時(shí)候由于其內(nèi)部存在大量的晶體，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的光散射而不透明。丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物結(jié)晶的程度受到其枝鏈的個(gè)數(shù)的影響，枝鏈越多，越難以結(jié)晶。丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的晶體融化溫度也受到枝鏈個(gè)數(shù)的影響，分布于從90攝氏度到130攝氏度的范圍，枝鏈越多融化溫度越低。丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物單晶通?？梢酝ㄟ^把高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在130攝氏度以上的環(huán)境中溶于二甲苯中制備。 丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物有: 高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS, High Density Polyethylene）又稱低壓丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，因?yàn)樵诘蛪合律a(chǎn)，含有較多長(zhǎng)鏈，因此密度高。主要用于制造各種注塑、吹塑和擠出成型制品。 中密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MDABS, Medium Density Polyethylene） 低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（LDABS, Low Density Polyethylene)用高壓法（147.17—196.2MPa）生產(chǎn)，支鏈較多，強(qiáng)度低，多用來生產(chǎn)薄膜制品。 線性低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（LLDABS, Linear Low Density Polyethylene）等多種產(chǎn)品。 高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物通常使用Ziegler-Natta（齊格勒-納塔催化劑）聚合法制造，其特點(diǎn)是分子鏈上沒有支鏈，因此分子鏈排布規(guī)整，具有較高的密度。該過程在管式或釜式低壓反應(yīng)器中以乙烯為原料，用氧或有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物屬環(huán)保材質(zhì)，加熱達(dá)到熔點(diǎn)，即可回收再利用。須知塑膠原料可大分為兩大類：“熱塑性塑膠”（Thermoplastic）及“熱固性塑膠”（Thermosetting），“熱固性塑膠”是加熱到一定溫度后變成固化狀態(tài)，即使繼續(xù)加熱也無法改變其狀態(tài)，因此，有環(huán)保問題的產(chǎn)品是“熱固性塑膠”的產(chǎn)品（如輪胎），并非是“熱塑性塑膠”的產(chǎn)品（如：夾板），所以并非所有“塑膠”皆不環(huán)保。 低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物通常使用高溫高壓下的自由基聚合生成，由于在反應(yīng)過程中的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，在分子鏈上生出許多支鏈。這些支鏈妨礙了分子鏈的整齊排布，因此密度較低。 線性低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物是通過在丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的主鏈上共聚一些具有短支鏈的共聚物生成的。 2.2.2成型性能 ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時(shí)黏度增高，黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用直接澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060℃，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080℃。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 2.2.3主要用途 ABS料在機(jī)械工業(yè)上用來制造高溫電氣制品、風(fēng)筒殼、火牛殼、電工用具、電機(jī)殼、工具箱、奶瓶、冷飲機(jī)殼、照相機(jī)零件、安全帽、齒輪、食品盤子、醫(yī)療器材、導(dǎo)管、發(fā)夾、吹風(fēng)筒、理發(fā)用品、鞋跟、纖維增強(qiáng)后可作結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的工程零件、CD碟。 2.3 塑料制品的工藝分析 塑件的幾何形狀與成型的方法，模具分型面的選擇，塑件是否能順利成型和出模有直接的關(guān)系。因此在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮，使塑件的幾何形狀能滿足其成型工藝性要求，在不影響使用要求的情況下，都應(yīng)力求簡(jiǎn)單，避免側(cè)表面凹凸不平和帶有側(cè)孔，這樣容易從模腔中直接頂出，避免了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。 2.3.1 脫模斜度 為了易于使塑件從模具取出或從塑件中抽出型芯，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。 最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小，塑件的幾何形狀有關(guān)。但在具體選擇脫模斜度時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1．凡塑件要求高的，采用較小的脫模斜度。 2．凡較高的，較大的尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。 3．塑件形狀復(fù)雜的，不易脫模的應(yīng)選用較大的脫模斜度。 4．塑件的收縮率大的應(yīng)選用較大的斜度值。 5．塑件壁厚較厚時(shí)，會(huì)使成形收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。 6．如果要求脫模后塑件保持在型芯的一邊，塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選的比外表面?。环粗?，要求脫模塑件留在型腔內(nèi)，則塑件外表面脫模斜度應(yīng)小于內(nèi)表面，但是，當(dāng)內(nèi)外表面脫模斜度不一致時(shí)，往往不能保證壁厚的均勻。 7．增強(qiáng)塑料宜取大，含自潤(rùn)滑劑等易脫模塑料可取小。 8．斜度取留方向，對(duì)于塑料內(nèi)表面是以小端為基準(zhǔn)，斜度向擴(kuò)大方向取，塑件外表面則應(yīng)以大端為基準(zhǔn)，斜度向縮小方向取。 綜合考慮以上幾點(diǎn)，選取本制品的脫模斜度為0.3o。 2.3.2 塑件的壁厚 塑件壁厚設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是塑件的使用要求，例如強(qiáng)度、剛度、絕緣性、重量，尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關(guān)系。壁厚設(shè)計(jì)也要考慮到塑件成形時(shí)的工藝性要求，如對(duì)熔體的流動(dòng)性阻力，頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度等。在滿足工作要求和工藝要求的前提下，塑件壁厚設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)遵循下面兩項(xiàng)基本原則： 1.盡量減小壁厚 減小壁厚不僅可以節(jié)約材料，節(jié)約能源，也可以縮短成型周期，因?yàn)樗芰鲜菍?dǎo)熱系數(shù)很小的材料，壁厚的少量增加，會(huì)使塑件在模腔內(nèi)冷卻時(shí)間明顯增長(zhǎng)。塑件的壁厚減小也有利于獲得質(zhì)量較優(yōu)的塑件，因?yàn)楹癖谒芗菀桩a(chǎn)生表面凹陷和內(nèi)部縮孔。 2.盡可能保持壁厚均勻 塑件壁厚不均勻時(shí)成型過程中所需的冷卻時(shí)間不同，收縮率也不同，容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。因此設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡量減小各部分的壁厚差別。一般情況下應(yīng)使壁厚差別保持在30%以內(nèi)。 對(duì)于由于塑件結(jié)構(gòu)所造成的壁厚差別過大情況，可采用以下兩種方法減小壁厚差： （1） 可將塑件過厚部分挖空。 （2） 可將塑件分解，即將一個(gè)塑件設(shè)計(jì)為兩個(gè)塑件。 綜合考慮，本制品壁厚選取為2mm，且盡量保持壁厚均勻。 2.3.3 支承面 當(dāng)塑件需由一個(gè)面作為支承面時(shí)，如果整個(gè)面來作為支承面，在制造過程中是易滿足要求的。在這樣的情況下，應(yīng)在設(shè)計(jì)塑件時(shí)采用凸邊或幾個(gè)凸起的支腳作為支承面。環(huán)行周邊支承面或支承底腳高度不應(yīng)小于0.5mm，否則底面變形也會(huì)使塑件不能平穩(wěn)地放置。 2.3.4 材料的成型收縮率 塑件從模具中取出到冷卻至室溫會(huì)發(fā)生尺寸收縮，這種性能稱收縮性。查參考文獻(xiàn)得該塑料的成型收縮率（%）：0.4～0.6；由于收縮不僅與熟知的熱脹冷縮有關(guān)，還和各成型因素有關(guān)，所以將成型后塑件的收縮稱成型收縮。影響收縮的因素主要有：1.塑料品種2.塑料特性 3.模具結(jié)構(gòu) 4.成型工藝 這里取計(jì)算成型收縮率為0.5%。 2.3.5 尺寸精度和表面粗糙度 根據(jù)推薦，本制品選取 SJ-1372-78 5級(jí)精度。 2.4 注塑過程的特點(diǎn) 注塑過程具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。對(duì)這些特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和正確運(yùn)用對(duì)合理設(shè)計(jì)塑件和取的良好的塑件質(zhì)量有直接的關(guān)系。 1. 注塑是在封閉的模腔中進(jìn)行的 塑件是在封閉的模腔中成型的，成型時(shí)是將一受熱熔化的塑料的熔體在壓力作用下，通過細(xì)小的澆道注入已經(jīng)閉合的模具腔體。在封閉模腔中成型塑件。為減小從模腔中脫出時(shí)的阻力，要求塑件帶有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，也要求模具兩部分的接觸面(即分型面)應(yīng)相對(duì)與所成型的塑件，安排在適當(dāng)?shù)奈恢?。在封閉的型腔中成型塑件，要求在模具總體結(jié)構(gòu)中帶有合理的，可保證塑件順利脫出的脫模機(jī)構(gòu)或抽芯機(jī)構(gòu)等，也要求設(shè)計(jì)出可以充分排除型腔內(nèi)原有的空氣和塑件中低分子揮發(fā)物的排氣系統(tǒng)。 2. 注塑過程受多種工藝參數(shù)的影響 從注塑機(jī)方面看，有對(duì)料桶溫度、注射壓力、注射時(shí)間和保壓時(shí)間等參數(shù)的控制。螺桿式注塑機(jī)又有對(duì)螺桿轉(zhuǎn)速和塑化壓力的控制，螺桿結(jié)構(gòu)形式的選用等。無論螺桿式注塑機(jī)或柱塞式注塑機(jī)都有對(duì)注塑量的控制，注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)一端又有對(duì)鎖模力的控制等。 從模具方面看，有模具溫度及其分布，澆注系統(tǒng)的參數(shù)，如：澆口的類型，澆口的位置，澆口面積的大小，分流道斷面形狀和大小，排氣槽的開設(shè)情況等，對(duì)塑件質(zhì)量都有重大的影響。脫模機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的合理性和可靠性也與塑件質(zhì)量密切相關(guān)。 另外，塑件本身的機(jī)構(gòu)也對(duì)塑件質(zhì)量有影響。 3. 成型過程有熱交換作用并伴隨著相變和聚集態(tài)變化 塑料注塑過程中，塑料在注入模腔前，先由顆粒狀或粉末狀的固體態(tài)加熱到熔融的粘流態(tài)，而注入模具后，則是從粘流態(tài)冷卻凝固為具有能保持住模腔形狀的固體態(tài)，因此在進(jìn)入模腔前后都存在著熱交換作用。熔體冷卻凝固變?yōu)楣腆w狀態(tài)過程中，聚合物從粘流態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)再變?yōu)椴ＡB(tài)，結(jié)晶型塑件從熔融態(tài)結(jié)晶為晶態(tài)。熔體高速進(jìn)入型腔時(shí)受到剪切作用，分子鏈沿流動(dòng)方向取向。剪切作用停止后，未冷卻凝固的取向分子鏈亦可由于熱運(yùn)動(dòng)解取向。因此，熔體與模具的熱交換情況，即熔體的冷卻速率，冷卻速率的分布情況對(duì)上述聚集態(tài)變化具有決定性影響。冷卻速率緩慢可造成結(jié)晶型塑料充分結(jié)晶，可獲得結(jié)晶速度高、晶粒粗大的塑件或取向度低的塑件。冷卻速率增快則可獲得結(jié)晶度低、晶粒細(xì)小的塑件或保留較高取向度的塑件。兩種情況下所得到的塑件力學(xué)性能、光學(xué)性能、收縮率大小等都會(huì)有明顯差別。塑件各不同部位冷卻速率的分布情況對(duì)于收縮率的均勻性內(nèi)應(yīng)力的形成和大小，塑件的尺寸和形狀穩(wěn)定性等則有重要的影響。 2.5 型腔數(shù)目的確定 模具中的型腔數(shù)目的確定是一項(xiàng)終合項(xiàng)目。首先應(yīng)考慮注塑機(jī)的各項(xiàng)規(guī)格和工作性能，以及考慮制品的精度要求，模具制造的費(fèi)用。以機(jī)床的注塑能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注塑機(jī)注塑量的80％。 從塑件精度考慮，通常認(rèn)為，模具中每增加一個(gè)型腔，所成型的制品精度將下降40％，多型腔模具的制造精度低，塑件的精度也低。 從塑件產(chǎn)量考慮，對(duì)試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時(shí)宜取多型腔。 由于本制品精度要求不高，且屬于大批量生產(chǎn)，綜合考慮初步確定型腔數(shù)目為2。 2.6 注塑機(jī)的選擇 為了保證正常生產(chǎn)和獲得良好的塑件。在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的注塑機(jī)。一般應(yīng)考慮下列幾個(gè)問題： 1．額定注塑量 國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)均用塑料的容量（cm3）表示一次注射量。因ABS塑料比重是1.05.因此以ABS為基準(zhǔn)來確定注塑機(jī)的額定注射量。由于習(xí)慣對(duì)注塑機(jī)的注射量也可采用克量來表示。 2.7 最大注塑量校核 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)塑件的重量 --澆注系統(tǒng)所需塑料的重量 本設(shè)計(jì)中：n=2 17.5g =10 g M=2x17.5+10=45 g 注塑機(jī)額定注塑量為m= 262.5g， 262.5x80%= 210>26.5, 注射量符合要求。 2.8 鎖模力校核 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 = 2964.96 = 1200 =2x 2964.96+1200= 7129.92 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)工具書查得，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P= 7129.92x30x1.1x0.001= 235.288KN<1800KN 鎖模力符合要求 2.9 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具長(zhǎng)寬尺寸 模具長(zhǎng)寬尺度必須小于注塑機(jī)拉桿間距,本設(shè)計(jì)選用機(jī)臺(tái)拉桿間距為455x455,模具長(zhǎng)寬為320x350，經(jīng)核算機(jī)臺(tái)選用合適。 （2）、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316mm 180llmm可滿足要求，為了安全，取底板厚度為15mm。型腔的底板因?yàn)槭桥c注塑機(jī)的工作臺(tái)接觸的，所受的力傳遞到工作臺(tái)上，所以型腔底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計(jì)取型腔底板厚度為30mm。 (2)推桿推出距離；在分模時(shí)塑件一般是黏結(jié)在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為31mm左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約30mm 左右，所以當(dāng)推出距離為30 mm時(shí)就能使塑件和型芯分離。 完成了以上的工作，確定模架的長(zhǎng)×寬具體尺寸為280×350mm。各模板的確定如下： 經(jīng)過計(jì)算可以知道該模具是一模兩腔的模具，而型腔之間的距離在20-30mm之間 把型腔排列成一模兩腔可側(cè)得長(zhǎng)為210mm，寬為130mm， 模架的長(zhǎng)L=210+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?50mm 模架的寬W=130+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚230mm 根據(jù)內(nèi)模仁的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。 所以就取BL=230X350的模架，塑件的高度為31mm，塑件的全部膠位都留在定模部分，該模具型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型芯、型腔的固定是固定總高度的加80mm，B板的厚度取80mm，滿足強(qiáng)度要求，A板為80mm，C板為80mm（C的