電動(dòng)車充電器外殼注塑模設(shè)計(jì)

電動(dòng)車充電器外殼注塑模設(shè)計(jì),電動(dòng)車,充電器,外殼,注塑,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 設(shè)計(jì)（論文）題目： 電動(dòng)車充電器外殼注塑模設(shè)計(jì) 　　  摘 要 本文主要介紹的是電動(dòng)車充電器外殼注塑模具的設(shè)計(jì)方法。首先分析了電動(dòng)車充電器外殼制件的工藝特點(diǎn)，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。接著介紹了電動(dòng)車充電器外殼注塑模的分型面的選擇、確定的型腔數(shù)目及其布置情況，著重的描述了成型零件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。接著選擇標(biāo)準(zhǔn)注塑模模架和模具材料，校核了注射機(jī)的相關(guān)工藝參數(shù)。最后闡述了模具的工作原理，以及對(duì)在安裝調(diào)試的過程中有可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析與總結(jié)，并制定相適應(yīng)的措施。 本文論述的電動(dòng)車充電器外殼注塑模具采用二板式結(jié)構(gòu)，采用一模一腔的型腔布置，最后利用推桿將制件推出，完成整個(gè)注塑過程。 關(guān)鍵詞：充電器外殼，注塑模，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu) ABSTRACT This topic mainly explained the injection mold design process about electric car charger shell. First ,the article analyzed the technological characteristics of charger shell parts, of which mainly introduce it’s material, forming characteristics and conditions, the process of the structure, what’s more ,the forming equipment and the parting line were selected, the number of cavities was determined. This topic laid on emphasis on gating system, cooling system, Molding parts, Steering mechanism, moulding mechanism and spacer parting institutions. In addition, the standard mould bases and Mould materials were selected and the technological parameters of the forming equipment was checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process were analysed and the appropriate solutions were provided. Plate mold was used on the design of charger shell, there was one cavity in this mould,finally, a push rod was used to push off the charger shells. Keywords: charger shell, Injection mold, Gating system, Demoulding mechanism 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 第２章 電動(dòng)車充電器外殼工藝性分析 2 2.1 材料性能 2 2.2 成型特性和條件 2 2.3 結(jié)構(gòu)工藝性 3 2.4 零件體積及質(zhì)量估算 3 2.5 電動(dòng)車充電器外殼注塑工藝參數(shù)的確定 3 2.6 初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格 4 第３章　電動(dòng)車充電器外殼注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 3.1 分型面的選擇 5 3.2模具基本結(jié)構(gòu)的確定 6 3.3型腔的數(shù)量和布局的確定 6 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 3.4.1主流道的設(shè)計(jì) 7 3.4.2 分流道設(shè)計(jì) 7 3.4.3 澆口設(shè)計(jì) 8 3.4.4 冷料穴設(shè)計(jì) 8 3.5 注塑模成型零部件設(shè)計(jì) 8 3.5.1 型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 9 3.5.3 型腔壁厚計(jì)算 11 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.7 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.7.1脫模力計(jì)算： 14 3.7.2脫模機(jī)構(gòu)的確定及接觸應(yīng)力校核 15 3.8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 3.8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 16 3.8.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 3.9側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 3.9.1大滑塊設(shè)計(jì) 17 3.9.2小滑塊設(shè)計(jì) 18 3.10 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 3.11 模架及模具材料的選擇 18 第4章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 20 4.1 最大注射量的校核 20 4.2 注射壓力校核 20 4.3 鎖模力校核 21 4.4 模具厚度的校核 21 第5章 模具的工作原理及調(diào)試 22 5.1 模具的工作原理 22 5.2 試模 23 第6章 模流分析 25 6.1 最佳澆口位置分析 25 6.2 填充質(zhì)量分析 26 6.3 質(zhì)量預(yù)測(cè) 27 第7章 典型零件工藝分析 28 7.1 凸模嵌件 28 7.2 定模板 32 結(jié) 論 36 參考文獻(xiàn) 37 致 謝 38 V 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第1章 緒論 在當(dāng)代社會(huì)中，材料，能源，信息已成為生活與生產(chǎn)的三大頂梁支柱，在這三大支柱中，材料又是所有生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。塑料與鋼鐵、木材、水泥一起共同構(gòu)成了現(xiàn)代工業(yè)四大基礎(chǔ)材料，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中占有重要地位。 塑料是目前世界上應(yīng)用最為廣泛、產(chǎn)量最大的材料，年產(chǎn)量約占全部高分子材料的百分之七十以上。它具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)量比較輕，熱傳導(dǎo)性能好，加工性能也頗佳。此外，各種改良性能的新品種塑料將出現(xiàn)，它們的性能通過改進(jìn)后，能滿很多特殊場(chǎng)合的特殊性能，能夠滿商品日益多樣化的需求。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品現(xiàn)在已經(jīng)從日雜用品迅速向功能性產(chǎn)品發(fā)展，特別是近年來在電子、汽車、航空、醫(yī)療等高科技產(chǎn)業(yè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。塑料在行業(yè)中廣泛運(yùn)用，必會(huì)帶動(dòng)與之相關(guān)的塑料模具產(chǎn)業(yè)，也會(huì)帶動(dòng)模具技術(shù)向前發(fā)展，在塑料模具中，注塑模占有很大的比重，當(dāng)今的模具技術(shù)正朝著大型化，精密化，復(fù)雜化的趨勢(shì)發(fā)展，科技含量越來越高，制造生產(chǎn)周期也越來越短。所以推動(dòng)模具技術(shù)發(fā)展是當(dāng)務(wù)之急的頭等大事，大型模具的設(shè)計(jì)與制造的能力已經(jīng)成為評(píng)定一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)制造水平高低的標(biāo)志之一。 當(dāng)今世界上工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家都采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)來生產(chǎn)模具，極大的提高了模具的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)也縮短了的生產(chǎn)周期，而CAD/CAM/CAE技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工程制造技術(shù)相結(jié)合，相互促進(jìn)相互滲透發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科，它是先進(jìn)制造技術(shù)的根本體現(xiàn)與標(biāo)志，隨著其迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造模式都發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD） 技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAE） 技術(shù)的結(jié)合越來越緊密，在產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員如果能將這兩種技術(shù)很好的結(jié)合在一起，就能夠?qū)崿F(xiàn)良好的互動(dòng)設(shè)計(jì)，從而保證企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上提高效率與質(zhì)量，最終能夠使企業(yè)達(dá)到效益的最大化[9]。 我國(guó)模具工業(yè)起步較晚，經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)有飛躍性的發(fā)展，有些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平，但是盡管近幾年來我國(guó)模具技術(shù)有了很大突破，但是在為取得好成績(jī)感到自豪的同時(shí)我們要深刻認(rèn)識(shí)到我們國(guó)家整體綜合水平要追趕上國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并不是一朝一夕的事，這就需要我們要積極進(jìn)取，一起努力，攜手共進(jìn)，把我國(guó)的模具技術(shù)推到一個(gè)更高的水平。  第２章 電動(dòng)車充電器外殼工藝性分析 2.1 材料性能 圖2.1所示為電動(dòng)車充電器外殼立體圖，材料為ABS，外觀黑色，精度等級(jí)一般（5級(jí)精度），制品表面光滑美觀。ABS為熱塑性塑料，密度1.05～1.07g/cm3，抗拉強(qiáng)度30～50MPa，抗彎強(qiáng)度41～79MPa，拉伸彈性模量1587～2277MPa，彎曲彈性模量1380～2690MPa，收縮率0.3%～0.8%[2]。該材料綜合性能好，沖擊強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性也較好，并具有良好的耐寒性。是目前產(chǎn)量最大、運(yùn)用最廣泛的一種塑料。 圖2.1 電動(dòng)車充電器外殼立體圖 2.2 成型特性和條件 ABS塑料的吸濕性比較強(qiáng)，塑料在成型前必須進(jìn)行充分預(yù)熱與干燥（80～90℃下至少干燥2小時(shí)），使其含水量小于0.3%。對(duì)于要求表面有光澤的零件，塑料在成型前更應(yīng)該進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱（80～90℃下至少干燥3小時(shí)）。 塑料加熱溫度對(duì)塑料的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度>270℃）,一般料筒溫度為180～260℃，建議溫度245℃。 成型時(shí)宜采用較高的加熱溫度（對(duì)精度較高的塑件，模溫宜取50.60℃，對(duì)高光澤耐熱塑件，模溫宜取60.80℃）和較高的注射壓力（柱塞式注射機(jī)：料溫180～230℃，注射壓力100～140MPa；螺桿式注射機(jī)：溫度160～220，注射壓力70～100MPa）[3]。 2.3 結(jié)構(gòu)工藝性 零件壁厚基本均勻，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8mm，借助塑料顧問分析可知注塑成型時(shí)不會(huì)發(fā)生填充不足現(xiàn)象。塑件為殼體類制件, 外表面為可見光亮面,制件上表面有有兩個(gè)孔，側(cè)面開了多個(gè)通孔，內(nèi)表面有一個(gè)支撐住，四周有唇特征，塑件總體尺寸較大，長(zhǎng)146.5mm，寬86mm，高20mm。該制件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，采用兩板分型結(jié)構(gòu)，制造精度要求稍高。 2.4 零件體積及質(zhì)量估算 借助于proe軟件，直接測(cè)量出單個(gè)塑件的體積V=44.0cm3，質(zhì)量M=ρV＝1.06×44.0＝46.64g。 澆注系統(tǒng)凝料按一個(gè)塑件體積的30%進(jìn)行估算，則凝料體積V凝=44×30%=13.2 cm3。 塑件和澆注系統(tǒng)凝料 總體積V總=57.2 cm3，總質(zhì)量M總=60.63g。 2.5 電動(dòng)車充電器外殼注塑工藝參數(shù)的確定 查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》表12.10，確定ABS塑料的注射工藝參數(shù)如下[4]: 注射機(jī)類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度：180～190 ℃ 料桶前端溫度：200～210 ℃ 料桶中段溫度：210～230 ℃ 料桶后段溫度：180～200 ℃ 模具溫度：50～70 ℃ 注射壓力：70～90 保壓力：50～70 注射時(shí)間：3～5s 保壓時(shí)間：15～30s 冷卻時(shí)間：15～30s 成型周期：40～70s 以上參數(shù)在試模時(shí)可以做適當(dāng)調(diào)整。 2.6 初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝置的基本尺寸、開合模速度、空循環(huán)時(shí)間等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)、制造、購(gòu)買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)： (1)公稱注塑量　　指在對(duì)空注射的時(shí)螺桿或柱塞做一次最大注射行程注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，體現(xiàn)注塑機(jī)的生產(chǎn)能力。 (2)注射壓力　　施加的克服螺桿(或柱塞)熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力的壓力稱為注射壓力。 (3)注射速率　能夠使熔料及時(shí)充滿型腔的流動(dòng)速率稱為注射速率（或注射時(shí)間或注射速度）。 這里從實(shí)際注射量在額定注射量的20%～80%之間考慮，初選額定注射量在270以上的臥式注射機(jī)SZ.250/1250注射機(jī)[5]。該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范見表2.1。 表2.1 SZ.250/1250注射機(jī)技術(shù)規(guī)范 注 射 裝 置 螺桿轉(zhuǎn)速/（r·） 10～200 理論注射容量/ 270 注射壓力/ 160～150 注射速率/（g·） 110 塑化能力/（kg·） 18.9 鎖模力/KN 1250 鎖 模 裝 置 拉桿間距(H×V)/（×） 415×415 模板行程/ 360 模具小厚度/ 150 模具最大厚度/ 550 定位孔直徑/ 160 定位孔深度/ 50 噴嘴伸出量/ 50 噴嘴球半徑/ 15 頂出行程/ 165 頂出力/KN 110  第３章　電動(dòng)車充電器外殼注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 分型面的選擇 分型面是模具上用于取出塑件或澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。分型面的選擇設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)塑件的精度要求、結(jié)構(gòu)形式、嵌件的位置及形狀、塑料件在模具成形中的位置、澆注系統(tǒng)的形式及位置、排氣的方式、脫模形式、模具的類型、模具加工制造的工藝等因素，進(jìn)行全面考慮，作出合理選擇。分型面選擇合理與否，是塑件能否完好成型的先決條件。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)考慮周合，提供多種方案再?gòu)钠渲羞x出較為合理的方案。選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大位置處，以便于順利脫模，同時(shí)還應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素[1]： 1.符合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具中取出，分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件脫模方向最大的投影邊緣部位。 2.分型線不影響塑件外觀，即分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面。 3.確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 4.確保塑件質(zhì)量。 5.應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹，若需要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡量避免定?；瑝K。 6.滿足塑件鎖緊要求。 7.合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口。 8.有利于模具加工。 根據(jù)上述原則，電動(dòng)車充電器外殼注塑模具的分型面位置如圖3.1所示 圖3.1電動(dòng)車充電器外殼注塑模具分型面位置 3.2模具基本結(jié)構(gòu)的確定 注塑模具的有可分為單分型面和雙分型面兩種基本結(jié)構(gòu)。 單分型面注塑模具，是最簡(jiǎn)單的也是最流行的一種分型結(jié)構(gòu)，分型面將整個(gè)模具分為兩部分：一部分固定在注塑機(jī)上稱為定模，一部分可以運(yùn)動(dòng)稱為動(dòng)模。分模時(shí)塑件和澆注系統(tǒng)凝料隨動(dòng)模一起運(yùn)動(dòng)被帶出，最后被設(shè)置在動(dòng)模上的推出機(jī)構(gòu)（推桿，推板，推管等）一同推出，實(shí)現(xiàn)脫模。 雙分型面注塑模 顧名思義，它有兩個(gè)分型面，一個(gè)分型面用于取出流道內(nèi)的凝料，另一個(gè)分型面用于取出塑件，又名為三板式注塑模。與單個(gè)分型面注塑模比較，三板式注塑模多加了一個(gè)中間板。它適合運(yùn)用于采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的多種模具。在開模時(shí)中間板在定距拉桿的作用下，只能夠分開一段距離，這段距離可方便的取出這兩塊板中間流道內(nèi)的凝料，而利用推出機(jī)構(gòu)（推板或推桿）將型芯上的塑件推出。 電動(dòng)車充電器外殼四周都有抽芯，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，從成本考慮，我選擇單分型面注塑模。結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更高。 3.3型腔的數(shù)量和布局的確定 確定型腔數(shù)量的方法有：一是根據(jù)技術(shù)參數(shù)來確定，綜合考慮注塑機(jī)最大注塑量、額定鎖模力以及塑件精度等，二是根據(jù)經(jīng)濟(jì)性來確定型腔的數(shù)目，它是根據(jù)總成型加工費(fèi)最小原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，經(jīng)考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)。本零件體積比較大，四周又有側(cè)抽芯，結(jié)構(gòu)又比較復(fù)雜，故主要從塑件精度及經(jīng)濟(jì)性來綜合考慮型腔的數(shù)量，綜上所分析，因此整個(gè)模具決定采用一模一出的結(jié)構(gòu)分布，即一次注射成型一個(gè)塑料制件。 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指熔融的塑料由注射機(jī)噴嘴進(jìn)入到型腔之間的進(jìn)料通道。它的主要作用是使注射壓力充分傳遞到模腔內(nèi)的各個(gè)部位使熔融的塑料充滿型腔，來保證塑件內(nèi)部的致密組織、尺寸輪廓精度以及表面的光潔度，從而達(dá)到產(chǎn)品所需達(dá)到的要求。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括主流道，分流道，澆口以及冷料穴的設(shè)計(jì)。在此設(shè)計(jì)過程中，我們采用的是直接澆口。 3.4.1主流道的設(shè)計(jì) 主流道就是熔融塑料從注塑機(jī)到模具型腔內(nèi)部的通道。它的直徑過大或過小都會(huì)影響到熔體的流速以及填充時(shí)間，不合理的設(shè)計(jì)便會(huì)影響冷卻速度，甚至還有可能出現(xiàn)澆不滿產(chǎn)生缺陷或氣孔，從而影響到整個(gè)塑件的質(zhì)量。 由于主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，橫截面為圓形，帶有一定的錐度，另外由于經(jīng)常與高溫的噴嘴接觸，故把主流道設(shè)計(jì)成拆可更換的襯套，簡(jiǎn)稱澆口套。澆口套的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.為了防止?jié)部谔着c注射機(jī)噴嘴對(duì)接處溢料，主流道與噴嘴的對(duì)接處應(yīng)設(shè)計(jì)成半球形凹坑；2.為了減小對(duì)塑料熔體的陰力及順利脫出主流道凝料，澆口套內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)加工到Ra0.8um；3主流道錐角過大或過小都會(huì)對(duì)塑件質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，通常取2－4度；主流道大端呈圓角，半徑r=1-3mm,以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力；5.在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道盡可能的設(shè)計(jì)短一些，長(zhǎng)度一般不超過60mm。遵循以下原則，設(shè)計(jì)的澆口套尺寸見表3.1。 表 3.1 主流道部分尺寸 符 號(hào) 名 稱 尺 寸/mm d 主流道小端直徑 1.5 SR 主流道球面半徑 16 h 球面配合高度 3 a 主流道錐角 2 L 主流道長(zhǎng)度 58 D 大端直徑 20 3.4.2 分流道設(shè)計(jì) 本模具采用一模一腔，且只有一個(gè)澆口，故沒有分流道。 3.4.3 澆口設(shè)計(jì) 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)，控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間，防止倒流及在多型腔中起著平衡進(jìn)料的作用。常見的澆口有測(cè)澆口、重疊式澆口、直接澆口、點(diǎn)澆口等。在選擇澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下問題[1]： 1) 應(yīng)避免引起熔體破裂； 2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處； 3) 應(yīng)有利于排氣； 4) 有利于盡量減少熔接痕和提高熔接痕強(qiáng)度； 5) 防止型芯變形； 6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)； 7) 考慮塑件的收縮變形及分子取向； 8) 應(yīng)考慮塑件的外觀。 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用直接澆口，采用中心澆口。依據(jù)是熔體通過主流道直接進(jìn)入型腔，流程短，進(jìn)料快，流動(dòng)阻力小，傳遞壓力好，熔體流動(dòng)均勻，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，有利于排氣和消除熔接痕。 3.4.4 冷料穴設(shè)計(jì) 由于采用直接澆口，在設(shè)計(jì)過程中不采用冷料穴和分流道，只要將澆口安排在合理的位置保證塑料熔體能夠均勻地分布到型腔的各個(gè)部分。 3.5 注塑模成型零部件設(shè)計(jì) 3.5.1 型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔是指模具閉合時(shí)用來填充塑料以成型制件的空間，按型腔的結(jié)構(gòu)不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四個(gè)結(jié)構(gòu)形式。通常包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環(huán)等 ，成型塑料件內(nèi)表面的零件統(tǒng)稱凸模或型芯，為節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材和便于加工及熱處理，型腔和型芯都采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，它們的固定采用緊配合固定。其安裝情況如圖3.2： 圖3.2 凸、凹模嵌件安裝圖 3.5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸凹模和凸模直接構(gòu)成型腔的尺寸。它通常包括凹模和凸模徑向尺寸、凹模和凸的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。 一、影響工作尺寸的主要因素[1] 塑料制品公差由模具的制造精度、模具的磨損量和塑件的成型收縮率構(gòu)成。 1. 模具制造公差 模具的制造公差可取塑件公差的1/3－1/4； 2. 模具的磨損量 對(duì)于一般的中小型塑件，最大的磨損量可取塑件公差的1/6，對(duì)于大型塑件則取以下； 3. 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算，； 二、工作尺寸計(jì)算方法[1] 目前，成型零件的工作尺寸計(jì)算方法主要有兩種，一種是平均值法，即按平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是極限收縮法。對(duì)平均收縮率較小的塑件一般采用平均值法。ABS材料的收縮率在0.3%－0.8%之間，其平均收縮率=0.55%，模具制造公差選δz=Δ/6。塑件除中心孔距95.1精度為三級(jí)外，其余尺寸精度為五級(jí)。型腔、型芯工作尺寸計(jì)算見表3.2[5]。 表3.２ 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算 類別 塑件尺寸 制品公差△ 計(jì)算公式 工作尺寸 型 腔 工 作 尺 寸 的 計(jì) 算 1.14 1.0 0.44 0.32 0.32 0.32 0.28 Error! Reference source not found. 0.28 0.28 0.24 0.24 0.2 型 芯 工 作 部 分 尺 寸 1.44 1.0 1.0 0.44 0.28 +0.28 0.2 中心距類尺寸 1 0.72 0.74 0.44 0.44 0.32 0.28 0.28 3.5.3 型腔壁厚計(jì)算 注射模在工作過程中要承受諸如注射壓力、保壓力、鎖模力等多種附加力。模具型腔如遇到強(qiáng)度不夠的情況，將產(chǎn)生塑性變形甚至發(fā)生斷裂破壞；如遇剛度不夠的情況，將產(chǎn)生比較較大的彈性變形，這會(huì)使模具的貼合面處存在比較大的間隙，進(jìn)而發(fā)生溢料與產(chǎn)生飛邊。另外，當(dāng)成型后成型壓力消失時(shí)，型腔因彈性回復(fù)而收縮，當(dāng)收縮量大于塑件的收縮時(shí)，型腔會(huì)緊緊包住塑件，造成開模困難或塑件殘留在定模上而損壞塑件或塑件質(zhì)量不良。因此，有必要對(duì)模具型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。該塑件型腔形狀為整體式矩形，可由剛度計(jì)算得型腔壁厚及型腔底板厚，其式為： (式3.1) (式3.2) S c ——型腔側(cè)壁厚度(mm)； S d ——型腔底板厚度(mm)； p ——型腔內(nèi)熔體壓力，一般取25~45MPa；(取35MPa) E ——彈性模量，鋼材取2.1×105MPa； δ ——成型零件的許用變形量；(ABS 屬于中粘度塑料，故取0.05mm) c ——L / a 決定的常數(shù)； c' ——L / b 決定的常數(shù)； L ——型腔長(zhǎng)度(mm)； a ——型腔深度(mm)； b ——型腔寬度(mm)。 已知L =146.5mm， a =20mm， b =86mm，由于L / a =7.325，表中無(wú)法查取c 的值，故采用經(jīng)驗(yàn)公式： S = (0.20L +17)×0.85 (式3.3) 得出最小型腔側(cè)壁厚度Sc =39.4mm。 有關(guān)參數(shù)為：L / b =1.70，查得c' =0.0260；p=35MPa；b =86mm；E=2.1×105MPa； δ =0.05。代入公式得型腔底板厚Sh =16.80mm。 該模具型腔壁厚可取>39.4mm，底板厚取>16.80mm。 根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)畫出凹模與凸模，如圖3.2與圖3.3： 圖3.2凹模鑲塊 圖3.3 凸模鑲塊 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是塑料模具不能缺少的一個(gè)部分，導(dǎo)柱可以安裝在定模上也可以安裝在動(dòng)模上，但是由于型芯一般設(shè)置在動(dòng)模上，故一般也將導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模上，方便操作的同時(shí)在合模時(shí)可以起保護(hù)作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是通過導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，從而保證動(dòng)、定模在同一條直線上開合，實(shí)現(xiàn)凸模與凹模比較精準(zhǔn)的定位，就能保證最終塑件的尺寸與位置精度。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)除了有導(dǎo)向和定位的功能外，還可以增加承受側(cè)壓力的能力，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 1導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)形式為便于加工導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，使用有肩導(dǎo)柱。 導(dǎo)柱的布置：為確保動(dòng)模和定模只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。為確保型芯不損壞，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，即正裝。導(dǎo)柱、導(dǎo)套三維如圖3.4、圖3.5所示： 圖3.4 導(dǎo)套 圖3.5 導(dǎo)柱 3.7 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.7.1脫模力計(jì)算： 脫模力是指將塑件從包緊的型芯上脫出所需克服的阻力。對(duì)于薄壁距環(huán)形斷面的塑件，其脫模力的計(jì)算公式為： （式3.4） 上式中， 是距環(huán)形塑件的平均壁厚，=1.5； E是塑料的彈性模量，E=1800； S是塑料的平均收縮率，這里取0.55%； L是塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度，l=9； 是模具型芯的脫模斜度，=； f是塑件與型芯之間的精摩擦系數(shù)，對(duì)于ABS塑料取0.21； 是塑件的泊松比，=0.35； 是無(wú)因次因素，； A是盲孔塑件型芯在脫模機(jī)構(gòu)方向上的投影面積，A=2132.67； 將上述數(shù)值代入公式（3.4）得到脫模力 F=563.9N 3.7.2脫模機(jī)構(gòu)的確定及接觸應(yīng)力校核 為保證塑料件成形后從模腔或型芯上順利脫出，模具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)計(jì)可靠有效的脫模機(jī)構(gòu)。由于此模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，四周都有側(cè)抽芯，不方便利于推板推管等脫模機(jī)構(gòu)，所以采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單且推出力大。九根推桿通過推桿固定板固定在推板上，上端通過在凸模上開孔通過，并保持一定的間隙，保持推出機(jī)構(gòu)平衡推出。其三維圖如圖3.6： 圖3.6 推桿 應(yīng)力校核： 查手冊(cè)得ABS得許用應(yīng)力為：。 由塑件在型芯上的包緊力F=563.9N，取推力P=600N。 則推桿在塑料件上的壓應(yīng)力為： （式3.5） 代入數(shù)據(jù)得： ,故能滿足強(qiáng)度要求。 3.8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 為使冷卻系統(tǒng)具有比較高的效率，并且使型腔表面溫度分布均勻，在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循如下原則[1]： 1)動(dòng)定模要分別冷卻，保持冷卻平衡； 2)孔徑與位置，一般塑件的壁厚越厚，水管孔徑越大； 3)冷卻水孔的數(shù)量越多，模具內(nèi)溫度梯度越小，塑件冷卻越均勻； 4)冷卻水道可以穿過模板與鑲件的交界面，但不能穿過鑲件鑲件交界面，以免漏水； 5)盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等； 6)澆口處加強(qiáng)冷卻。 7)標(biāo)記冷卻水通道的水流方向。 3.8.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 我們假設(shè)熔體帶入的熱量全部由模具傳導(dǎo)，則有： (式3.6) 式中， q v 是冷卻水體積流量(m3/min)；n是單位時(shí)間(每小時(shí))的注射次數(shù)(次/h )；m是注射機(jī)每次注入模具的材料質(zhì)量(g/次)；Q1是材料的單位熱流量(J/kg)；ρ 是水的密度(kg/m3)；c是水的比熱容(J/kg?℃)；θ1是冷卻水出口溫度（℃）；θ2是冷卻水進(jìn)口溫度。 本次設(shè)計(jì)中，所選材料ABS 注射成型周期為50~220s，故選成型周期為120s，則確定注射次數(shù)為n=15次/h；注射機(jī)每次注入模具的材料質(zhì)量m=50.98g；ABS 的單位熱流量為Q1＝3.1J/kg~4.0×105J/kg，取Q1 =3.5×105 J/kg；水的比熱容c = 4.2×103J/kg?℃ ；密度ρ =1×103kg/m3；ABS用常溫θ2 =20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為θ1 =30℃。代入公式得： 通過查表4-30[1]為了使水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔直徑10mm。 其布局如圖3.7： 圖3.7　冷卻水道分布圖 3.9側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.9.1大滑塊設(shè)計(jì) 大滑塊的抽芯是利用成型的開模動(dòng)作用，使斜導(dǎo)柱與滑塊產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使滑塊沿開模方向及水平方向的兩種運(yùn)動(dòng)形式，使之脫離倒勾，完成抽芯。其形狀及尺寸如圖3.8。 圖3.8　斜導(dǎo)柱大滑塊 其中： α≦25°，取α＝10°(α為斜導(dǎo)柱傾斜角度) β=α+2°＝12°(防止合模產(chǎn)生干涉以及開模減少磨擦) D=10mm S=T+2～3mm S=1.5+3=4.5 (S為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)距離；T為成品倒勾) S=(L1xsina.δ)/cosα(δ為斜撐梢與滑塊間的間隙,一般為0.5MM； L1為斜撐梢在滑塊內(nèi)的垂直距離) 3.9.2小滑塊設(shè)計(jì) 本殼體上存在四個(gè)倒扣，通過分析可知，些倒扣不深，且形狀比較簡(jiǎn)單，因此采用四個(gè)小滑塊進(jìn)行抽芯，由于些模具已經(jīng)安裝有斜導(dǎo)柱，結(jié)構(gòu)比較擁擠，另外考慮到抽芯力不大，故用彈簧的彈力實(shí)現(xiàn)抽芯，利用楔緊塊實(shí)現(xiàn)抽芯機(jī)構(gòu)的復(fù)位。 圖3.9　小滑塊 其中: T=2mm S=T+2～3mm S= 2+3=5 mm (S為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)距離；T為成品倒勾) α= 12° 3.10 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 熔體經(jīng)塑件中央向四周擴(kuò)散充滿型腔，有利于氣體沿分型面排出，不會(huì)在頂部產(chǎn)生憋氣的現(xiàn)象。同時(shí)，推桿與凸模的間隙也可以排出一部分氣體,故不另行開排氣槽。 3.11 模架及模具材料的選擇 塑料注射模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化了，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)只需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸直接選用就可以了。選用標(biāo)準(zhǔn)模架具有一下優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便，買來即用，不用存庫(kù)；降低模架成本；簡(jiǎn)化了模架的設(shè)計(jì)和制造，縮短了生產(chǎn)周期，提高了模具中易損壞零件的互換性，便于模具的維修。 根據(jù)塑件和型腔的大小及成型板的要求，并考慮斜導(dǎo)柱的安裝空間和滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度，初選標(biāo)準(zhǔn)模架DDI.3032.A40.B40.C90。表3.4為模板的尺寸、材料及熱處理情況。 表3.3 模板的尺寸、材料及熱處理 名稱 尺寸 材料 規(guī)格 熱處理 定模板（××） 330×350×40 45鋼 GB/T12556.1.1990 調(diào)質(zhì)處理，硬度（240-280）HBS 動(dòng)模板（××） 330×350×40 45鋼 GB/T12556.1.1990 調(diào)質(zhì)處理，硬度（240-280）HBS 推桿固定板（××） 210×350×20 45鋼 GB/T4169.8.1984 調(diào)質(zhì)處理，硬度（230-270）HBS 推板（××） 210×350×25 45鋼 GB/T4169.8.1984 調(diào)質(zhì)處理，硬度（230-270）HBS 墊塊（××） 58×350×90 45鋼 GB/T4169.8.1984 調(diào)質(zhì)處理，硬度（230-270）HBS 動(dòng)模座板（××） 350×400×40 45鋼 GB/T12556.1.1990 調(diào)質(zhì)處理，硬度（230-270）HBS 定模座板（××） 350×400×40 45鋼 GB/T12556.1.1990 調(diào)質(zhì)處理，硬度（230-270）HBS 第4章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 4.1 最大注射量的校核 為了保證注射成型的正常進(jìn)行，塑件連同澆道凝料及飛邊在內(nèi)的質(zhì)量一般不應(yīng)超過最大注射量的80%[5]，即 (式4.1) 式中， 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取=0.8； 注射機(jī)最大注射量（公稱容積），=270cm3； 所需塑料的容積（包括澆道凝料及飛邊在內(nèi)）； 因塑料的體積與壓縮率有關(guān)，所以所需塑料體積為 (式4.2) 式中， 塑料的壓縮率，查表可知ABS塑料的壓縮率為（1.8～2.0），這里取平均值1.9； 塑料制品的體積（包括澆道凝料及飛邊在內(nèi)），=57.2 cm3； 將上述數(shù)值分別帶入（式4.2）及（式4.1），可以得知 =0.8×270=216=1.9×57.2 =108.68cm3 滿足注射機(jī)的最大注射量的要求。 4.2 注射壓力校核 注射壓力校核的目的是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足塑料制品成型的需求。為此，注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制品成型所需的注射壓力。 （式4.3） 式中， 注射機(jī)的最大注射壓力，根據(jù)所選注射機(jī)=160； 塑料制品成型時(shí)所需的注射壓力，它由注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性、澆注系統(tǒng)及型腔的流動(dòng)阻力等因素確定，一般取。 值位于值之間，且相差不大，故最大注射壓力應(yīng)滿足要求。 4.3 鎖模力校核 鎖模力又稱合模力。當(dāng)熔體充滿型腔時(shí)，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力是試圖使模具沿分型面分開，為此注射機(jī)的合模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積，故 （式4.4） 式中， —型腔內(nèi)熔體的平均壓力，對(duì)于容易成型的制品取300； —注射機(jī)的公稱鎖模力，=1250； —塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，=2911.27 將上述數(shù)據(jù)帶入（4.4）得 =300×2132.67=639.8KN=1250KN 故鎖模力滿足要求。 4.4 模具厚度的校核 注射機(jī)規(guī)定最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)動(dòng)模固定板上凸出的定位圈和定模固定板的最大和最小距離。因此，所設(shè)計(jì)的模具厚度應(yīng)落在注射機(jī)規(guī)定的最大和最小厚度范圍內(nèi)。本模具厚度可以按下式計(jì)算 (式4.5) 式中， —模具厚度，； —定模座板厚度，=30； —定模板厚度，=80； —?jiǎng)幽０搴穸龋?70； —墊塊厚度，=90； —?jiǎng)幽Ｗ搴穸龋?30； 所以模具厚度為 SZ.2500/500注射機(jī)所允許的模具最大厚度和最小厚度分別為750和300，，模具厚度滿足要求。 第5章 模具的工作原理及調(diào)試 5.1 模具的工作原理 電動(dòng)車充電器外殼注射模工作原理如圖5.1所示。其具體工作原理如下： 圖5.1 模具裝配圖 模具安裝在SZ.250/1250注射機(jī)上，定模部分固定在注射機(jī)的定模板上，動(dòng)模部分固定在注射機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注射機(jī)通過噴嘴將ABS熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)過保壓冷卻后塑件成型。 開模時(shí)，動(dòng)模部分隨注射機(jī)動(dòng)模板一起運(yùn)動(dòng)，斜導(dǎo)柱裝在定模上，大滑塊裝在動(dòng)模上，當(dāng)動(dòng)模住后運(yùn)動(dòng)時(shí)，便由斜導(dǎo)柱帶動(dòng)大滑塊橫向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)孔的抽芯，同時(shí)由于動(dòng)模的向后運(yùn)動(dòng)，使小楔緊塊松開，小滑塊便在彈力的作用下實(shí)現(xiàn)四個(gè)反扣的的抽芯，當(dāng)動(dòng)模往后運(yùn)動(dòng)到一定距離時(shí)，推板被擋住，動(dòng)模繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)，塑件便被推桿從凸模上推出來，實(shí)現(xiàn)開模運(yùn)動(dòng)。 合模時(shí)，注射機(jī)推力的作用下，抽芯機(jī)構(gòu)通過過斜導(dǎo)柱和楔緊塊實(shí)現(xiàn)復(fù)位，脫模機(jī)械通過復(fù)位桿實(shí)現(xiàn)復(fù)位，待模具完全閉合后，完成合模動(dòng)作，至此一個(gè)成型周期完成，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期。 5.2 試模 在剛開始試模的時(shí)候，剛生產(chǎn)出來的塑件上可能會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，如氣孔、飛邊或澆不滿等現(xiàn)象。所以必須對(duì)所產(chǎn)生缺陷原因進(jìn)行分析，逐一排除可能存在的故障。表5.1是熱塑性塑料制品最常見缺陷及產(chǎn)生原因。在試模時(shí)，如果塑件上出現(xiàn)上述各種缺陷，需按成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析其中的主要矛盾，然后再采取調(diào)整工藝參數(shù)、修正模具等方法加以解決。 表5.1 熱塑性塑料制品側(cè)常見缺陷及產(chǎn)生原因 制品缺陷 產(chǎn)生原因 塑件填充不足 料筒、噴嘴及模具溫度偏低；加料量不足；注射壓力太??；注射速度太慢；流道和澆口的尺寸太?。粷部跀?shù)量不夠或位置不恰當(dāng)；型腔排氣不良；注射時(shí)間太短；澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞；塑料的流動(dòng)性太差。 塑件有溢邊 料筒、噴嘴及模具溫度太高；注射壓力太大，鎖模力太?。荒＞呙芊獠粐?yán)，有雜物或模板已變形；型腔排氣不良；從加料端帶入空氣； 塑件上有黑點(diǎn)及條紋 料溫高，并分解；料筒或噴嘴接合不嚴(yán)；模具排氣不良；染色不均與；物料中有深色物； 塑件脫皮、分層 原料不純；同一塑料不同級(jí)別或不同牌號(hào)相混；配入潤(rùn)滑劑過量；塑化不均與；混入異物氣疵嚴(yán)重；進(jìn)料口太小，摩擦力大； 塑件有明顯的熔接痕 料溫過低；模溫低；擦脫模劑太多；注射壓力低；注射速度慢；加料不知；模具排氣不良； 塑件表面有裂紋 模具太冷；冷卻時(shí)間太長(zhǎng)；塑料和金屬嵌件收縮率不一樣；頂出裝置傾斜或不平衡，頂出截面積小或分布不當(dāng)；之間斜度不夠，脫模難； 塑件表面有波紋 物料溫度低，粘度大；注射壓力；模具溫度低；注射速度太慢；澆口太小； 塑件翹曲變形 冷卻時(shí)間短；頂出受力不夠；模溫太高；制品內(nèi)壓力太大；通水不良，冷卻不均；制品薄厚不均； 塑件尺寸不穩(wěn)定 機(jī)器電路或油路系統(tǒng)不穩(wěn)；成型周期不一致；溫度、時(shí)間、壓力變化；塑料顆粒大小不一； 塑件黏膜 模具頂出裝置結(jié)構(gòu)不良；模腔脫模斜度不夠；模腔溫度不合適；模腔有接縫或存料；成型周期太短或太長(zhǎng)；模芯無(wú)進(jìn)氣孔； 第6章 模流分析 6.1 最佳澆口位置分析 圖6.1 最佳澆口位置 從圖中可知，圖中藍(lán)色部分為最好的澆口位置，紅色部分為最差的澆口位置，通過分析可以看出，此塑件的藍(lán)色區(qū)域主要底部中央?yún)^(qū)域及四周， 為了出料及安排方便，將主流道設(shè)在底部中央。 6.2 填充質(zhì)量分析 圖6.2 填充質(zhì)量 由分析圖中可知，顯示綠色部分為填充質(zhì)量最好的區(qū)域，顯示紅色部分為填充質(zhì)量最差的區(qū)域，黃色部分為中等填充質(zhì)量區(qū)域。通過分析，此整個(gè)塑件基本上呈現(xiàn)綠色，只有邊緣小部分存在極少數(shù)的黃色小邊?？梢姶怂芗奶畛滟|(zhì)量很好。 6.3 質(zhì)量預(yù)測(cè) 圖6.3 質(zhì)量預(yù)測(cè) 圖中顯示綠色部分質(zhì)量最好的區(qū)域，顯示黃色部分為中等質(zhì)量區(qū)域。通過分析，此整個(gè)塑件中部上呈現(xiàn)綠色，邊緣及四周呈現(xiàn)黃色?？梢姶怂芗奶畛滟|(zhì)量中等一般，可以通加冷卻系統(tǒng)等措施改善其質(zhì)量。 第7章 典型零件工藝分析 7.1 凸模嵌件 圖7.1凸模嵌件零件圖 表7.1凸模嵌件加工工藝過程 序號(hào) 工序名稱 加工藝過程及要求 工藝簡(jiǎn)圖 1 備料 澆注Cr12MoV的鋼錠，體積為0.02的長(zhǎng)方形坯料。 2 鍛造 鍛造至215mm×155mm×60mm方坯，每邊的留有5mm~10mm的加工余量。 3 熱處理 對(duì)鍛件進(jìn)行退火處理。 4 銑削 對(duì)坯料進(jìn)行粗銑，粗銑至210mm×150mm×58mm的方坯，留有一定的加工余量，然后再將銑成把圖紙要求尺寸，單邊留0.5mm的加工余量。 5 鉆孔 鉆九個(gè)直徑為5的推桿底孔及冷卻水道孔。 6 鉸孔 用鉸刀將推桿過孔鉸到所需的尺寸。 7 攻絲 將冷卻水道口攻M8的螺紋，深度為9mm. 8 熱處理 淬火后，再中溫回火，表面硬度達(dá)到40HRC~45HRC。 9 銑削 對(duì)凸模底面光一刀，然后把凸模的高度加工到圖紙要求的高度，然后編程對(duì)凸模進(jìn)行精加工，留0.3mm的磨拋光的余量，裝配尺寸達(dá)到圖紙所要求的標(biāo)準(zhǔn)。 10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)工件上的各個(gè)尺寸精度和形狀位置精度都是否達(dá)到了圖紙要求的標(biāo)準(zhǔn)。 11 鉗工 對(duì)凸模工作部分進(jìn)行打磨和初步拋光，，去除非成型部分棱角處的毛刺。 12 熱處理 對(duì)凸模表面進(jìn)行滲碳處理，使凸模表面的硬度到達(dá)58HRC~62HRC。 13 鉗工 對(duì)凸模工作部分進(jìn)行打磨和最后的精拋，刮研，使凸模表面的精度及粗糙度到達(dá)圖紙要求的標(biāo)準(zhǔn)。 14 檢驗(yàn) 最終檢驗(yàn)凸模表面的精糙度和凸模的表面硬度是否達(dá)到了圖紙要求的高度。 7.2 定模板 圖7.2 定模板零件圖 表7.2 定模板加工工藝過程 序號(hào) 工序名稱 加工工藝過程及要求 工序簡(jiǎn)圖 1 備料 45鋼鍛件，尺寸為360mm×340mm×90mm。 2 熱處理 對(duì)鍛件首先進(jìn)行退火處理。 3 銑削 首先粗銑坯料至352mm×332mm×82mm，各邊均留2mm的余量，保證基準(zhǔn)面相互垂直,將凹模嵌件安裝腔和滑塊腔銑出來，單邊留0.5mm的余量。 4 鉆孔 鉆螺紋底孔及各個(gè)孔。 5 攻絲 將六個(gè)安裝螺釘孔進(jìn)行攻M14的螺紋，深度為25mm. 6 電火花 用紫銅電極對(duì)各成型孔加以清理。 7 銑削 對(duì)鍛件各面進(jìn)行銑削，留有0.5mm的加工余量。 8 熱處理 對(duì)定模板進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使表面硬度達(dá)到240HBS~280HBS。 9 銑削 均勻精銑與工件接觸的下底面，按圖紙的要求。 10 鉗工 對(duì)安裝表面進(jìn)行拋光處理，去除坯料周邊各棱角處的毛刺，使定模板表面的粗糙度達(dá)到圖紙的要求。 11 檢驗(yàn) 最后檢驗(yàn)各項(xiàng)尺寸精度和形狀位置公差是否達(dá)到圖紙的要求。 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要對(duì)電動(dòng)車充電器外殼注塑模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)。主要做了如下工作： 1. 對(duì)電動(dòng)車充電器外殼制件的工藝進(jìn)行了分析，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。 2. 按照分型面的選擇原則，對(duì)電動(dòng)車充電器外殼注塑模的分型面的進(jìn)行了選擇，確定投影面積最大處為分型面。 3. 確定的型腔數(shù)目及其布置，本次設(shè)計(jì)采用一模一腔中心布置的形式。 4. 為了節(jié)省貴重材料，確定了成型零件的基本形式為鑲拼式結(jié)構(gòu)。 5. 本次設(shè)計(jì)采用直澆口形式進(jìn)行澆注。 6. 采用導(dǎo)柱導(dǎo)套機(jī)構(gòu)保證合模的精確性。 7. 采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單推出力大的推桿機(jī)構(gòu)為脫模機(jī)構(gòu)。 8. 通過計(jì)算確定冷卻水管的大小，并采用凸模與凹模的冷卻方式各為一根冷卻水管環(huán)形布置。 9. 綜合考慮脫模力與安排布局的方便性，本次抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為兩種形式，一種為斜導(dǎo)柱加滑塊機(jī)構(gòu)，另一種為彈簧加滑塊機(jī)構(gòu)。 10. 在設(shè)計(jì)過程中，我們對(duì)成型零件的工作尺寸與脫模力以及壓力機(jī)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算與校核。 最后為了保證設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)的合理性，采用Plastic adviser對(duì)整個(gè)塑件進(jìn)行了模流分析，通過分析顯示，此模具的結(jié)構(gòu)合理，注塑成型的塑件滿足設(shè)計(jì)的要求。 參考文獻(xiàn) [1]葉久新,王群主編．塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.06 [2]《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì)編．塑料模具技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [3] 駱志斌主編.模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2000.3 [4] 陳錫棟，周小玉主編．實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.7 [5] 張國(guó)強(qiáng).注塑模設(shè)計(jì)與生產(chǎn)應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [6] 駱志高，陳嘉真.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：工業(yè)出版社，2009 [7] 張維和.注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007 [8] 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2007 [9] 曹延安. 中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀[J]. 現(xiàn)代零部件, 2009(3): 32-33. [10] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003 [11] 毛昕. 畫法幾何及機(jī)械制圖[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004. [12] 王文俊. 實(shí)用塑料成型工藝[M]. 北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 1999. [13] Dr M. S. Gadala, J. Wang. A practical procedure for mesh motion in arbitrary Lagrangian-Eulerian method[J]. Engineering with Computers, 1998, 14(3): 91-96. [14] Wynne H, Irene M. Current research in the conceptual design of mechanical products[J]. Computer-Aided Design, 1998, (7): 377-389. 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)由高老師親自指導(dǎo)完成，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，高老師始終耐心給予指導(dǎo)和幫助，她和藹可親的態(tài)度，讓我在設(shè)計(jì)的過程中至始至終與她保持密切的聯(lián)系，以便我在設(shè)計(jì)過程中遇到難題與問題都能夠得到及時(shí)的解決，她學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，讓我在設(shè)計(jì)中不斷的得到學(xué)習(xí)，并且從中受到啟發(fā)，在高老師的帶領(lǐng)下，我比較順利的完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，特在此向高老師表示衷心的感謝。 另外要感謝劉煜老師，劉老師在中午沒休息沒吃飯的情況一直幫我把每一張圖紙認(rèn)真的審?fù)?，并給出修改建議，正因?yàn)槔蠋熯@種敬業(yè)精神和對(duì)學(xué)生的關(guān)愛之情讓我有動(dòng)力去認(rèn)真完成好每一張圖紙，也在此表示非常的感謝 另外還要感謝在整個(gè)設(shè)計(jì)過程給予過幫助的同學(xué)們，他們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中經(jīng)常給我傳遞信息，讓我的設(shè)計(jì)與學(xué)校的要求保持一致，還有在與他們的交流中，我受益良多。 最后要感謝我的母校多年來的培養(yǎng)與教育，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)與母校曾經(jīng)教導(dǎo)過我的每一位老師緊密相連，在此也向他們表示最誠(chéng)摯的謝意。 學(xué)生簽名： 日 期： 39 20 12 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 第二部分 過程管理資料 20 12 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 系(部)：機(jī)電工程系 專業(yè)： 材料成型及控制工程 指導(dǎo)教師 高全芹 職稱 講師 學(xué)生姓名 李 靖 學(xué)號(hào) 2008012237 班級(jí) 08材料2班 課題名稱 電動(dòng)車充電器外殼注塑模具的設(shè)計(jì) 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容與任務(wù)： 1. 根據(jù)提供的二維圖，分析其結(jié)構(gòu)特征，制定合理的成型工藝 2. 注塑設(shè)備選擇：根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，從中選擇合適的注塑設(shè)備； 3. 確定分型面：根據(jù)后蓋塑料件的幾何形狀，尺寸精度要求，兼顧脫模方式等選擇合適的分型面； 4. 選擇模架：模架為標(biāo)準(zhǔn)件，選擇合適的即可； 5. 澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)：包括澆道的形狀和位置的確定； 6. 成型件設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)合理的成型零件，確定模腔的數(shù)量及其排列方式； 7. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算：冷卻水孔的位置與數(shù)量與冷卻效果有密切關(guān)系，在確定時(shí)，應(yīng)盡可能地靠近型腔和盡可能地多，但不要發(fā)生干涉。 8. 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9. 繪制2D模具圖紙，包括模具的裝配圖紙和成型件圖紙。（總圖紙量大于或等于3張A0圖紙） 10. 進(jìn)行模流分析 11. 編寫技術(shù)文件 (1)、編寫設(shè)計(jì)說明書一份（要求安照長(zhǎng)沙學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求） 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 1、 了解國(guó)內(nèi)、外模具行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。 2、 熟悉注塑模整套的成型工藝 3、 掌握注塑模設(shè)計(jì)的一般步驟 4、 熟悉模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)及選用。 4、熟悉模具設(shè)計(jì)中非標(biāo)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。 5、熟練掌握AUTOCAD軟件的使用。 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 2011.12—20120.01 熟悉設(shè)計(jì)課題，收集、整理資料； 20120.03 畢業(yè)實(shí)習(xí)； 2012.04.01—4.15 注塑模的總體設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2012.4.15—5.01 主要非標(biāo)零件設(shè)計(jì)； 2012.5.01—5.10 整理規(guī)范設(shè)計(jì)圖紙； 2012.05.10—05.26 整理設(shè)計(jì)說明書，查缺補(bǔ)漏, 檢查圖紙和論文的格式、規(guī)范等是否符合統(tǒng)一要求，準(zhǔn)備答辯。 主 要 參 考 資 料 [1] 許長(zhǎng)清．合