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1、目录目 录1 绪 论11.1 我国模具技术的现状及今后发展趋势11.2 注射成型原理12 塑件的工艺性分析32.1 塑件材料选择32.2 ABS概述42.2.1 ABS塑料的主要优点42.2.2 ABS塑料的主要缺点42.3 塑件形状分析53 注塑工艺性的分析63.1 计算塑件的体积63.2 注塑机的初步选择63.3 塑件塑料的注射工艺参数73.4 填写塑件工艺卡74 模具设计104.1 分型面的设计104.2 型腔数的确定114.3、浇注系统的设计114.3.1浇口位置的分析114.3.2主流道设计124.3.3 点浇口下浇口套设计144.3.4 浇口套与定位圈的固定形式155 温度调节系统
2、的设计165.1 冷却系统的设计175.2 冷却管道传热面积及管道数目的计算185.3冷却系统标准件195.3.1 快速管接头195.3.2 密封圈195.3.3 铜塞205.4 排气系统205.4.1排气不良的危害205.4.2排气槽的排气方法205.4.3排气槽位置206 注射模成型部件设计,226.1型芯型腔的尺寸设计226.2型芯型腔的计算226.3 大滑块侧抽机构的设计236.3.1大滑块斜导柱结构设计236.3.2 大滑块斜导柱抽芯距246.3.3大滑块斜导柱机构的滑块与导滑槽设计256.4 小滑块侧抽机构的设计276.4.1小滑块斜导柱结构设计276.4.2 小滑块斜导柱抽芯距2
3、86.4.3小滑块斜导柱机构的滑块与导滑槽设计296.5 嵌入式小型芯317 推出机构设计337.1 脱模力的计算337.2 脱模机构尺寸计算及其配合公差338 导柱和导套349 注射机有关参数的校核359.1模具闭合高度的确定 359.2模具安装部分的校核359.3模具开模行程校核3510 模架尺寸设计3611 模具的装配3712 模具的工作原理及特点38结 论39参考文献40II毕业设计（论文）1 绪 论1.1 我国模具技术的现状及今后发展趋势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
4、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122cm）大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CAD
5、/CAE/CAM技术，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
6、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CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技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。1.2 注射成型原理 注射模又称注塑模，注射成型是根据金属压铸成
7、型原理发展起来的，首先将颗粒或粉状的塑料原料加入到注射机的料筒中，经过加热熔融成粘流态，然后在柱塞或螺秆的推动下，以一定的流速通过料筒前端的喷嘴或模具的浇注系统注射入闭合的模具行腔中，经过一定时间后，塑料在模内硬化定型，接着打开模具，从模内脱出成型的塑件。注射模主要用于热塑性塑料的成型。注射成型原理：首先注射机的合模机构带动模具的活动部分从左向右移动，最终与模具的固定部分闭合，然后注射机的柱塞（螺杆）将由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推进，与此同时，料筒中已经熔融成黏流态的塑料，在柱塞（螺杆）的高度和高压的推动下，通过料筒前端的喷嘴和模具浇注系统以较高的速度注入已经闭合的模具型腔中，充满型腔
8、的通体在受压情况下，经冷却固化而保持型腔所赋予的形状。最后，柱塞（螺杆）复位，料斗中的料又落入料筒，注射机的合模机构带动模具的动模部分向左运动而打开模具，模具的推出机构将塑件推出模具，至此完成一个成型周期，如此周而复始的进行注射成型。2 塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的工艺性分析。2.1 塑件材料选择 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。对于常温工作状态下的结构件来说，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；其次才是成型难易和经济性问题,
9、以下是对几种常用塑料材料的性能对比，如表2-1所示：表2-1: 三种材料性能参数表ABSPS尼龙密 度1.021.051.041.061.181.20收 缩 率0.30.80.60.80.82.5熔 点130160131165220240热变形温度（45N/cm）65986590132138模具温度6080406085120喷嘴温度180190160170250300中段温度180230170190270320后段温度150170140160250270注射压力601006010050110拉伸强度334935636066拉伸弹性模量1.82.83.52.3弯曲强度806198105113弯曲
10、弹性模量1.4-1.54压缩强度18398011285缺口冲击强度11200.250.40不断硬 度R6286洛氏M658011.7HB体积电阻率1016101710191015介电常数60Hz2.45.0106 Hz2.760Hz3.0外 观浅象牙色或白色不透明无色透明、摔打音清脆透明微黄特 点耐热、表面硬度高、，尺寸稳定、耐化学及电性能好，易加工，可镀铬耐水、耐化学品、绝缘性好、不耐冲击不耐温透明度高、硬而韧、高抗冲、尺寸稳定性优电绝缘性和耐热性好、耐开裂耐药品性差。材料最终选定为ABS.2.2 ABS概述ABS( Acrylonitrile - Butadiene - Styrene)俗
11、称超不碎胶，是一种高强度改性PS，由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种组元以一定的比例共聚而成，化学结构式为： ( CH2 CH )x ( C2H3 C2H3 )y ( CH2 CH )z n CN 图2-1三元结构的ABS兼具各组分的多种固有特性：丙烯腈能使制品有较高的强度和表面硬度，提高耐化学腐蚀性和耐热性；丁二烯使聚合物有一定的柔顺性，使制件在低温下具有一定的韧性和弹性、较高的冲击强度而不易脆折；苯乙烯使分子链保持刚性，使材质坚硬、带光泽，保留了良好的电性能和热流动性，易于加工成型和染色。ABS本色为浅象牙色，不透明，无毒无味，属于无定形塑料。粘度适中，它的熔体流动性和温度、压力都有关系，其中压
12、力的影响要大一些。属于减敏性塑料。2.2.1 ABS塑料的主要优点综合性能比较好：机械强度高；抗冲击能力强，低温时也不会迅速下降；缺口敏感性较好；抗蠕变性好，温度升高时也不会迅速下降；有一定的表面硬度，抗抓伤；耐磨性好，摩擦系数低；电气性能好，受温度、湿度、频率变化影响小；耐低温达-40；耐酸、碱、盐、油、水；可以用涂漆、印刷、电镀等方法对制品进行表面装饰；较小的收缩率，较宽的成型工艺范围。2.2.2 ABS塑料的主要缺点 不耐有机溶剂，会被溶胀，也会被极性溶剂所溶解；耐候性较差，特别是耐紫外线性能不好；耐热性不够好。 普通ABS的热变形温度仅为9598。综上所述，ABS是一类较理想的工程塑料
13、，为各行业所广为采用。航空、造船、机械、电气、纺织、汽车、建筑等制造业都将ABS作为首选非金属材料。其综合性能优异，具有较高的力学性能，流动性好，易于成型；成型收缩率小，理论计算收缩率为0.5 ；溢料值为0.04 mm；比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光亮。2.3 塑件形状分析塑件的造型如图1-1图2-2（1）从图纸上分析,该塑件的外形对称,壁厚均匀,且符合最小壁厚要求。（2）该塑件需用三个侧抽型和两个斜顶杆，以便于塑件的取出。（3）该塑件的未注公差按MT5级公差要求。结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好,但成型以后需要设置侧抽芯机构才能将塑件顺利脱出.3
14、.注塑工艺性的分析3.1 计算塑件的体积估算塑件体积和质量：该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13-1.14g/，收缩率为，计算其平均密度为1.135 g/，平均收缩率为0.6。使用UGNX软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。另预置浇道凝料为，因此估算塑件体积为。由于该塑件选择一模一腔的方式，因此估算出需要塑料的体积为。3.2 注塑机的初步选择 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。这些参数是设计，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
