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QQ：22960268281第一章引言1．1课题的意义模具工业是高新技术产业化的重要领域。例如，在电子产品生产中，制造集成电路的引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造中的精密塑料模具和精密冲压模具等等，都是产品生产不可或缺的工具装备。精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。现代模具工业又是技术密集型和资金密集型、高投入的装备型产业，是加工装备产业的一个组成部分。由于模具产品的高技术特性，模具企业只有采用精密装备才能保证其工艺要求。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。中国消费结构和产业结构的加快升级，必将对先进模具制造技术和先进生产装备提出更高的要求。模具企业新增投资中加工设备的投入要占80%。模具标准件在缩短模具制造周期、提高质量和降低成本等方面有十分显著的作用。国内模具标准化程度正在不断提高,估计目前模具标准件使用覆盖率已达到30%左右,国外发达国家一般为80%左右。为了适应模具工业发展,模具标准化工作必须进一步加强,模具标准化程度要进一步提高模具工业的发展趋势目前,中国经济的持续高速发展为模具工业的发展提供了广阔的空间。为了适应用户对模具制造的短期交货、高精度、低成本的迫切要求,模具产品必然会有如下发展趋势:(1)模具日趋大型化一方面是由于用模具成形的零件日趋大型化,腔(现在有的已达一模几百腔)的结果。例如:自动扶梯整体梯压铸模外形尺寸达1850mm×l310mm×l250mm,重量达22t。(2)模具的精度越来越高现在模具的制造精度已达2～3µm,不久lµm精度的模具也将上市。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具加工精度的要求会在lµm以内,这就要求发展超精加工。(3)多功能复合模具将进一步发展新型多功能复合模具是在多工位级进模的基础上开发出来的。一副多功能模具除了冲压成形零件外,还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。这种多功能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件。如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等等。造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效QQ：22960268282率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。中国塑料模具工业从起步到现在，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，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，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/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做出了贡献。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，我国模具行业还应在以下几个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。QQ：22960268283第二章拟定模具结构形式2.1产品模型与简介(1)名称：塑料支架(2)制件的二维图(3)制件的三维图(4)材料：塑件材料采用ABS，ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成，每种单体都有不同特性；丙烯腈有高强度，热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性，抗冲击特性；苯乙烯具有易加工，高光洁及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯—丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯胶分散相。这就决定了ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。ABS的流动性中等，较易成形，收缩率为0.4%～0.7%，取平均值0.55%，变化范围大，吸湿性强，成形前必须充燥。特别对于表面要求光泽的塑件要经过长时间的预热干燥。ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性强。ABS的比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短。ABS成形条件：注射成型机类型适用于螺杆式和柱塞式计算收缩率0.5%～0.7%（取用0.6%）预热温度80～85预热时间2～3小时QQ：22960268284料筒温度后段150～170℃中段165～180℃前段180～200℃喷嘴温度170～180℃模具温度50～80℃但侧脱模温度（最小值）型腔40′～1°20′型芯35′～l°注射压力60～100MPa成形时间注射时间20～90sec高压时间0～5sec冷却时间20～120sec总周期50~220sec后处理方法红外线灯、烘箱温度70℃时间0.3～1h原材料预干燥0.5小时以上说明：该成形条件为加工通用级ABS料时使用。ABS一般物理特性密度1.02～1.07g/cm3（计算值：1.05g/cm3）流动性中等溢边料0.04mm左右吸水率（24小时长周期）0.20.4%熔点（粘统温度）130～160℃熔融指数(200C负荷50N喷嘴2.09)0.41～0.82g/l0min维卡针入度71～122℃马丁耐度90～1084583103180比热容1470J/(Kg*K)屈服强度50MPa抗拉强度38MPa断裂伸长率35%拉伸弹性模量1.8GPa抗弯强度80MPa弯曲弹性模量1.4GPa抗压强度53MPaQQ：22960268285冲击韧度24Mpa冲击韧度（无缺口）261KJ/m2（缺口）11KJ/m2布氏硬度HB9.7R1212.2塑件精度及表面质量塑件对表面的精度要求较高，根据经验，ABS可取一般精度为3级精度，表面要光滑。因此在设计模具时应加以考虑。2.3塑件的形状壁厚从图可知，塑件形状为一壳类塑件，其壁厚均匀，但是形状比较复杂，且需要双面抽芯加斜顶机构，给模具设计制造和加工成形工艺的确定都带来了不小的麻烦。2.4确定型腔数量及排列方式型腔的数量是由厂方给定，为“一出二”即一模二腔，他们已考虑了本产品的生产批量（大批量生产）和自己的注射机型号。因此我们设计的模具为多型腔的模具。考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：图(1)QQ：22960268286模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且装配精度要求高，因此我们设计的模具采用多型腔多分型面。根据本塑件电动机绝缘胶架的结构，模具将会采用三板模具结构。第三章注射机型号的确定7第三章注射机型号的确定一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具，厂方提供的注射机型号和规格以及各参数如下：注射装置：结构形式卧式螺杆直径30mm螺杆转速0～200r/min理论注射容量60cm3注射压力180MPa注射速率70g/s塑化能力35kg/h锁模装置：锁模力400KN拉杆内间距（HXV)mm200x300模板行程250mm模具最小厚度140mm模具最大厚度250mm定位孔直径80mm定位孔深度10nun喷嘴球半径SR10喷嘴伸出量20mm顶出行程70mm顶出力12KN锁模形式双曲肘电气：油泵电机功率11kw加热功率4.7kw其它：机器重量3t外形尺寸（L*W*H）m4.0*1.4*1.6注射量：95g第三章注射机型号的确定8锁模力：12模板大小：400×550第四章分行面位置的确定9第四章分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3)保证塑件的精度要求。4)满足塑件的外观质量要求。5)便于模具加工制造。6)对成型面积的影响。7)对排气效果的影响。8)对侧向抽芯的影响。第五章浇注系统形式和浇口的设计10第五章浇注系统形式和浇口的设计5.1主流道设计5.1.1主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为2.5-3.5mm。5.1.2主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套）以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。浇口套都是标准件，只需去买就行了。常用浇口套分为有托浇口套和无托浇口套两种下图为前者，有托浇口套用于配装定位圈。浇口套的规格有Φ12，Φ16，Φ20等几种。由于注射机的喷嘴半径为20，所以浇口套的为R21。第五章浇注系统形式和浇口的设计115.1.3主流道衬套的固定因为采用的有托浇口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，具体固定形式如下图所示：5.2分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。5.2.1主分流道的形状及尺寸主分流道是图中水口板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸：42654.0LmB=（式1）BH32=（式2）式中B―梯形大底边的宽度（mm）m―塑件的重量（g）L―分流道的长度（mm）第五章浇注系统形式和浇口的设计12H―梯形的高度（mm）梯形的侧面斜角a常取50－150，在应用式（式1）时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.2－9.5mm范围内才合理。本电动机绝缘胶架的体积为3221.7324mm3，质量大约4g，分流道的长度预计设计成140mm长，且有4个型腔，所以：3.714042654.044=´=B取B为8mm5832»´=H取H为5mm梯形小底边宽度取6mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成100。另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板），分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。实际加工时实，常用两种截面尺寸的梯形流道，一种大型号，一各小型号。如下图所示：5.2.2主分流道长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长140mm。5.