VI風扇底座的注射模設計目錄TOC\o"1-2"\h\u575風扇底座的注射模設計 -1-8111緒論 -2-240162對塑料模具的認識 -2-85802.1模具在加工工業的地位 -2-288652.2解讀任務說明書 -3-4342.3畢業設計的目的 -4-107073塑件的方案設計與工藝性分析 5234883.1塑件的結構工藝分析 5218793.2分型面與成型腔數的設計 6201073.3成型腔數的確定 6129504澆注系統設計 8211964.1澆注系統的設計原則 878334.2澆口與主流道的設計 8167895模具型腔與型芯的設計 8251945.1型芯與型腔的結構設計： 8193935.2脫模推出機構 9124555.3模具零件的結構設計和計算 9209586注射模的溫度調節系統設計 1298386.1冷卻系統的設計與確定 12185157注射機型號的選擇與確定 12274817.1注射成型機的選擇 12291397.2注射機的校核 12129787.2.2推出機構和開模行程校核 13190418模具裝配圖及工作過程 13120018.1裝配圖 1439478.2工作過程 15208929對模具行業的未來展望 171緒論通過長一段時間的發展，在大型注射成型模具的發展中出現了一種新型的注射成型模具;在塑料模具的發展歷程中,我們出現了一種被稱為塑料零部件的模具,還衍生了一些多型微小模數的齒輪模具和塑封模具。在近年來由于我國多色塑料一體沖壓注射成型加工機構制造技術和塑料生產工藝制造設備工藝不斷進步發展中:目前有許多各種品類不同材質的包括高性能多色柔型塑料一體沖壓注射成型模、高效多色柔性塑料沖壓注射模、抽芯多色塑料沖壓脫模等成型機構在技術上的不斷創新等各個方面都不斷獲得了新的長足發展。所以我們現在采用的環氧氣輔生物注射立體成型工藝技術比之前更為成熟。熱流道成型模具的加熱應用也更加普遍,有不少模具企業的成型模具加熱使用率甚至可以長期達到20%以上。高難度對于采用針閥式和冷熱流道的新型模具制造已有部分新型應用,此類新型模具已經具備了一種世界性的技術領先水平。但是從總體上來說,國外的高溫熱流道控制設備實際采用率一般可以直接達到50%-60%,相比之下,國內的流道設備實際采用率卻只有流道10%,仍然之間存在著較大技術差距。[3]模具制造產品是建立在工業生產中模具制造技術基礎之上。由于我國工業模具產品種類多樣，更新迭代的速度快，市場競爭大，為了有效應對這一情況，西方發達國家正在大力發展生產速度快、誤差小、使用壽命長、制造費用高成本低等工業模具行業和產品，這么久以來，國外許多發達國家的工業模具技術水平提高很快。2對塑料模具的認識2.1模具在加工工業的地位模具的加工產品之所以做的這么好，是因為其利用其特殊的形狀進行成型，從而去產生特定形狀尺寸的制品。比如砂式或壓鑄模具、金屬鑄造與成型需要的磨砂式或壓鑄模具。[4]對于專業模具全面設計提出嚴格要求所有人設計的都是模具公司產品,并且在它的尺寸精確、外形和它的物理化學特征等各個方面上都可以找到完全符合其實際應用需要的模具公司制作定制成型。以上從對定制模具實際的工藝生產和模具使用操作經驗的兩個角度,要求用戶定制產品模具配件產品的工藝設計和模具生產高度有效率、自動化和定制模具配件操作簡單:從定制產品的模具設計和定制產品實際生產工藝過程設計中的模具工藝流程設計的兩個角度,模具產品用戶定制的產品要求模具配件需要結構合理，制造簡單，成本低。[5]2.2解讀任務說明書本課題設計主要任務是工業風扇底座的模具設計,注塑機注塑成型技術的應用十分廣泛，其對應模具結構也不同，工業風扇底座是常用的產品，但其各異的結構需要設計出各樣的模具，在此背景下根據選定的手機殼樣式進行注塑模設計。而且,模具工業地位由以下事實可以體現。機械、電子和汽車行業模具使用量巨大，精密機械零件的制造都離不開模具，模具精度的提高與相關數控設備密切相關。本次設計首先對塑件的材料、結構尺寸、精度、型腔并對脫模等細節問題處理，此外，還需要確定注塑機的型號并對其進行驗證。對于塑件的尺寸和模具結構加以驗證，并對溫度系統進行分析，通過UG建模驗證方案的可行性，并對未來模具行業充滿信心。工業風扇底座形狀尺寸如圖1-1所示：圖1-1注塑件零件圖2.3畢業設計的目的畢業設計的意義：①對大學學習的知識有了一次系統性的整理，把所學習的知識運用到實際生活中。②培養了我們的綜合能力，讓我們學會獨立工作，將自己所學的知識運用到工作中。畢業設計的目的：①將自己書本上所學的知識直接應用于生活中。②在模具設計的過程中,我們學習得到了許多與模具相關的知識,豐富了自己的知識面。③畢業設計能夠對我們各個方面的能力得到檢驗，綜合檢查大學所學的知識。3塑件的方案設計與工藝性分析3.1塑件的結構工藝分析精密塑料模具和精密模具也用于制造計算機機箱，連接器和許多零件。數字電子產品（包括通信產品）的發展有著千絲萬縷的聯系。而且，模具行業是設備行業不可或缺的一部分。模具工業地位由以下事實可以體現。機械、電子和汽車行業模具使用量非常大，精密的機械零件的制造也都離不開模具。因為這種塑件是一個工業風扇底座,一般的工作環境都是在較為惡劣的廠房,需要它具有一定強度和耐腐蝕性以及絕緣等。最終零件尺寸和表面粗糙度以實際制造條件為準。以減少由巨大的樣品池引起的尺寸過大誤差。例如，首先定義一個參考區域，然后對該區域中的示例執行相似性符合性計算，并使用合理的輸入得出最佳結果值以糾正傳統生產方法中的不準確性。確保零件尺寸減小在理想范圍內，并且其精度不高于項目值。采用PP-R材料時，產品的基本形狀是薄壁零件，理想的收縮率為0.5％。3.1.1塑件材料的選用聚乙烯的有點有很多，例如絕緣性能好，耐腐蝕性好，也比較耐低溫。聚氯乙烯（PVC）通常不易燃燒，可以立即從火中撲滅。沒有香煙、無味、透明程度高、不帶有干擾物和污染劑低等特點使其得到廣泛應用。通過點擊查詢更多相關產品資料可以快速了解和找到屬于聚丙烯（pp）這種原材料，pp固體是屬于聚丙烯（pp）這種原材料的一個英文名稱縮寫，它指的是一種完全無色、不聞、沒有任何味道、半透明的白色固體。聚丙烯樹脂是一種熱性可塑性強和性能較好的新型重金屬合成樹脂，為一種具有無色或半透明熱性可塑性的輕質新型通用復合塑料。它的化學性、耐熱性、絕緣性、機械性能和力學性能都比較好，經常被使用在機械、汽車、建筑、醫藥食品以及化工行業等。[7]3.1.2尺寸精度分析注塑件充型時尺寸和大小會影響流動過程,注塑成型過程中,容易影響塑料件和低流動性薄壁件的尺寸,影響尺寸精度。數據顯示，模具的制造公差會影響收縮率還會導致零件的制造誤差。3.1.3塑料的表面質量分析使得較低的峰谷更容易受到外界腐蝕、大氣氧化等因素的影響,從而對塑料零件造成更大的損傷,造成更大的經濟損失。因此,在我們考慮到模具生產和加工成型時,要首先考慮到模具的生產的過程,可能會導致使用的塑料在加工時產生冷疤、云紋等瑕疵點,解決了這些問題以后,需要充分考慮到模具生產成型時塑件本身的精度主要是取決于它所需要使用的環境。3.2分型面與成型腔數的設計單型氣體腔注射模具技術是一種廣泛指一次氣體注射就已經可以直接產生任何一件形狀類似于其他塑料制品的小型模具。與多數圓形腔整體模具的制造相比,單型圓形腔整體模具中的塑料工藝制件整體形狀及其對整體大小和尺寸精度的要求都比較高,其制造環境成型時塑料工藝的制造環境更容易控制，模具的外觀簡單，型腔模具的塑料制造工藝過程比較短，成本也比較低，周期也比較短。3.2.1分型面的設計型面的選擇通常采用的設計原則是：1）分型面的位置應位于塑料部分的最大橫截面部分，以利于腔體的拆卸和加工；2）考慮使用塑料零件的要求，生產過程中不能避免會產生缺陷裂紋等；3）盡可能將塑料部件固定在活動模具的側面，這樣可以很容易地組裝并形成簡單易用的脫模機構；4）注意圖紙的距離；5）方便模具零件的加工。3.2.2分型面分型距離的確定實際的操作經驗表明，型腔的數量通常取決于機器的最大注射量、塑料件所需的精度水平、最大的合模力、塑料的經濟性和要加工的批次，根據產品特點，如果側門需要粘接，生產率不高，這增加了模具制造的成本。在確定塑料零件的分型面時必須考慮型腔的數量。3.3成型腔數的確定根據我們實際工作經驗，確定型腔數目和數量的途徑由于該工業風扇底座尺寸較大、形狀為圓盤形，一模多件的方式模具尺寸過大，會導致型腔尺寸不準、澆口分布不均勻、注射壓力低等缺點。由此該類用于工業散熱風扇的模具底座不適合只宜于生產一模多件，固定機采用了這種一模多件生產方式，一模多件的模具形狀大小及尺寸都差不多，成型的工藝和制造的條件便于控制，模具的內部結構簡單、緊湊，而且這種用于一模多件的工業風扇相比模具制造生產成本低，制造的加工時間和生產周期更短。因為塑件尺寸較大，所以采用一模一件。因此設計塑件型腔為1個時，是最適用模具生產的，故此次型腔設計確定為1個，且采用單澆口注射。圖3-3單澆口注射圖4澆注系統設計4.1澆注系統的設計原則塑料的有效使用影響重大。注塑成型等設計按以下原則：

1）型腔的布置應注意：要合理合理布局模具型腔，縮小模具的尺寸；2）需要注意熱損失和壓力損失，設計流量要小，彎曲及截面的尺寸小，降低表面粗糙度。3）流道的布置應盡量均衡；4）塑料消耗量應低。如果型腔已經滿了，模具系統的體積應該盡可能減小，可以減少其塑料損耗。5）移除冷的材料，成型系統必須能夠在較低的溫度下收集“冷的材料”，以防止其進入型腔并影響塑料零件的質量；6）避免熔體填充不足和塑料零件中的缺陷或空氣開口，收縮孔，殘余應力，塑料零件的尺寸過大變形等各種變形；澆注系統在模具設計中比較重要,澆注系統主要是指在注塑過程中,將已經熔融的材料從注塑機噴嘴中直接引進至注塑模具的型腔內,一套完整輸送路徑。通過兩個設計的繪圖對比和制作尺寸上的驗算我們可以明顯看出,在一體成型盤的制作平面上應該設計師在制作時做出了兩個分流道和兩個點狀道的澆口,鑄件的閘門端點應倒角。特別是四個澆注閘門對應的旁路通道與主通道連接,并確定連接位置球形開口,才能滿足塑料溶液流動性的要求鑄件的閘門端點應倒角。特別是四個澆注閘門對應的旁路通道與主通道連接，并確定連接位置球形開口。[9]4.2澆口與主流道的設計腔體有兩個內蓋還有一個四腔體，中心對稱澆口布置在四個型腔之間，使鑄鐵在噴涂過程中幾乎同時充滿型腔。在實際的注射流程中,為了能夠使每一個型腔的注射充液時間相同,每一個流道的注射澆口直徑的設計也是不同的。所以在模具調試過程中。我們需要改變模具尺寸，以此保證生產過程。5模具型腔與型芯的設計5.1型芯與型腔的結構設計：5.1.1冷料穴的設計冷料穴的作用是使運送的冷料隔離在外邊，以此避免低溫空氣使腔體環境溫度降低，影響塑件質量。模具打開后，冷凝物從主通道中抽出，到定模板后定位。尺寸的設計要大于主通道大端的寬度，長度應該與主通道主端的寬度相同。冷穴塑料部分是ABS，倒置的圓錐體結合在冷材料的腔體中并與壓力桿結合在一起用于將冷凝水從腔體中拉出。拔出塑料部分和通道后，添加或許劑會自動脫落。5.2脫模推出機構脫模推桿機構需要動力來源，一般可以將來源分為以下幾種：電動推桿、推拉推桿、液壓推桿和氣動推桿。推桿的作用是將塑件順利出模，塑件完成注塑冷卻以后需要取出，脫模機構選擇不當會損壞塑件。5.3模具零件的結構設計和計算5.3.1成型零件鋼材的選用SM45碳鋼是塑料，熱處理后具有一定的硬度，強度和耐磨性，低成本和高效的運營，適用于輕小且精度低，使用壽命短的小型塑料的生產。參考行業標準YB/T094-1997，塑料模具鋼的用途見表4-1。因此，模制件的材料為SM45鋼。表4-1塑料鋼主要性能鋼號特性和用途SM45成本小，機械性能好，常用于日用雜品等SM50硬度比SM45高，常用于性能一般塑料模具SM55淬透性好，常用于較大型塑料模具SM1CrNi3塑性較好，常用于擠壓反印法出腔塑料模具5.3.2成型零件工作尺寸計算(1)型腔的內徑

式中，

手機殼長、寬度的最大尺寸分別為

D1=105mmD2=50mm

取Δ1=0.72mm，Δ2=0.48mm，則

(2)型芯徑向尺寸式中，

D1——制品內徑最小尺／mm手機后蓋長、寬度的最小尺寸分別為

D1=90mmD2=42mm

由上可知Δ1=0.72mm，Δ2=0.42mm，則型腔深度尺寸式中：——型腔深度尺寸／mm——制品最大尺寸／mm已知，=6mm，可得，Δ=0.18mm型腔高度尺寸式中：——型芯高度尺寸／mm——深度最小尺寸／mm由零件圖確定，H1=5mm，查表1-5得Δ=0.18mm型腔的壁厚和底板的厚度計算側壁的厚度：式中，故選取壁厚為10mm底板厚度計算公式成型零件強度和剛度校核根據《模具材料應用手冊》選材料為SM50，表4-1為相關參數：表4-1SM50參數材料名稱δ（%）SM506303151435按 剛度條件對壁厚進行計算6注射模的溫度調節系統設計注射模具的溫度調節系統中會產生三種溫度，模具溫度、噴嘴溫度、材料筒體溫度。液體的流動性一般會產生一定的影響模具的溫度會直擊影響型腔內流動速度和冷卻定型時間。[13]塑件在模具的型腔內充型會產生一個焊接位置,融合的第一個位置即是該部分的中心。如果塑件溶液在型腔內流動時的前沿溫度相對較高,則塑件的焊接線強度也會變高。6.1冷卻系統的設計與確定冷卻系統設計原則如下：1、檢查塑料件皺紋是否均勻，保持模具熱平衡；2、冷卻水孔與空腔表面的距離應盡可能長，不小于10mm；3、一般來說，溫度與距離成反比。因此，坯料的冷卻需要加強。4、需要減小進出口溫差，如果進出口水溫差比較大，會造成模具溫度不均。5、冷卻水管進出口管件應預埋在模具內，防止加工時損壞模具。7注射機型號的選擇與確定7.1注射成型機的選擇注塑過程：注塑前準備，注塑，零件的后處理等。選擇的注射機的型號是xs-z30/25[16]7.2注射機的校核注射量:

塑件體積:，流道凝料的體積: 則實際需要的注射量:

所以，注射量符合。

鎖模力足夠