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小喇叭罩設計論文

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更新時間：2014-10-07
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小喇叭罩設計論文
塑料工業是當今世界上增長最快的工業門類之一，而注塑模具是其中發展較快的種類，其在整個模具行業中約占30%，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，發展速度將高于其他模具。因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。
本設計主要介紹了小喇叭罩塑料模的設計過程和零件加工過程，包括塑件材料分析，塑件的工藝性分析。而塑件的工藝性分析又包括塑件的使用性能、塑件的結構工藝性分析、塑件的尺寸精度分析和塑件的表面質量。還闡述了成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統、溫度調節系統和頂出系統的設計過程，并對模具強度要求做了說明。此外,還詳細地敘述了模具成型零件包括型腔、型芯的加工工藝。
通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節問題，通過對PRO/E的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。
目錄
緒論 7
1 塑料的工藝性分析 8
1.1 分析塑件的使用材料及其工藝特性 8
1.1.1 ABS的基本特性 8
1.1.2 ABS的成型特性 9
1.2 塑件的綜合性能分析 9
1.2.1 塑件的使用性能和生產要求 9
1.2.2塑件的表面質量分析 10
1.2.3 塑件的尺寸精度分析 10
1.2.4 塑件的結構工藝性分析 10
2 注射模設計的尺寸計算 11
2.1 成型零件的計算 11
2.1.1 塑料尺寸精度的影響因素 11
2.1.2 型腔徑向尺寸的計算 12
2.1.3 型腔高度尺寸的計算 14
2.1.4 型芯徑向尺寸的計算 14
2.1.5 型芯高度尺寸的計算 15
2.1.6 中心距尺寸的計算 16
2.2 成型型腔壁厚的計算 16
2.2.1 型腔側壁厚度的計算 16
2.2.2 型腔底板厚度的計算 17
3 成型設備的選擇與校核 18
3.1 塑件體積的計算 18
3.2 塑件質量的計算 18
3.3 注射機外形的確定 18
3.4 注射機的選擇 19
3.5 注射機的校核 19
3.5.1 注射量的校核 19
3.5.2 注射壓力的校核 20
3.5.3 模力的校核 20
4 注射模的結構設計 23
4.1 分型面的選擇與確定 23
4.2 型腔數目的確定與排列 24
4.3 澆注系統的設計 25
4.3.1 主流道的設計 25
4.3.2 分流道的設計 26
4.3.3 內澆口的設計 27
4.3.4 冷料穴的設計 28
4.4 推出方式的選擇 28
4.4.1 推管的設計要點 29
4.4.2 脫模力的計算 29
4.4.3 推桿直徑的計算 30
4.4.4 推管強度的校核 31
4.5 排氣結構的設計 32
5 模架選擇與校核 33
5.1 模架的選擇 33
5.2 模架型號的校核 33
6 冷卻系統的設計 35
6.1 冷卻系統的設計原則 35
6.2 冷卻水道的計算 35
6.2.1 體積流量的計算 35
6.2.2 冷卻水管直徑的計算 36
6.2.3 冷卻水在管道中的流速的計算 36
6.2.4 冷卻水管道孔壁與冷卻介質之間的傳熱膜系數 36
6.2.5 冷卻管道總體傳熱面積 36
6.2.6 模具上應開設的冷卻管道的孔數 37
7 塑料模具的工藝規程 38
7.1 模塑成型工藝卡的填寫 38
7.2 主要零件的加工工藝過程 39
7.2.1 上內模的加工工藝過程 39
7.2.2 下內模的加工工藝過程 39
參考文獻 43
附錄 44
附錄A 44
附錄B 47
1 塑料的工藝性分析
塑件的工藝性分析包括塑料原料性質的分析、塑件的使用性能和塑件的生產要求、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面質量以及塑件結構工藝性分析。對塑件的工藝性分析即對以上幾方面的分析。

1.1 分析塑件的使用材料及其工藝特性
根據產品給出的要求得到該塑件選用的材料為丙烯腈-丁二烯-丙乙烯聚合物（ABS）。ABS為無定形的熱塑性塑料，熱塑性塑料的分子結構呈鏈狀或樹枝狀，常稱之為線性聚合物。這些分子通常互相纏繞但并不連結在一起，受熱后具有可塑性。

1.1.1 ABS的基本特性
ABS具有韌、硬、剛相均衡的優良力學特性，絕緣性能好，耐化學腐蝕性，尺寸穩定性、表面光澤性好，易涂裝和著色，但耐熱性不太好，耐候性差。密度約為1.02~1.05 g/ Cm3，性能參數如下表1-1所示。
使用于制造電器儀表，機械構件，減摩件，如齒輪、把手、儀表盤等生活中常見的零件。
表1-1 ABS的性能參數
屈服強度/Mpa 50
拉伸強度/Mpa 38
伸長率（%） 35
拉伸彈性模量/Gpa 1.8
彎曲強度/Mpa 80
彎曲彈性模量/Gpa 1.4
體積電阻率/（Ω.m） 1.2×1013
擊穿電壓/（KV .mm-1） 17.7~19.7
耐電弧性/S 50~85
密度/（g .cm3） 1.02~1.16
吸水率/ 0.2～0.4
玻璃化溫度/℃ -120~-125
熔點 /℃ 130~160
維卡針入度 /℃ 71~122
熱變形溫度 /℃ （40Mpa） 90~108
熱變形溫度 /℃ (180Mpa) 83~103
收縮率（%） 0.5~0.7
比熱容 /（J .Kg-1 . K-1） 1470
熱導率 / （W . m-1 . k-1） 0.263
燃燒性慢
表 1-2 ABS注射成型參數
注射機類型螺桿式
螺桿轉速（r/min） 30~60
預熱和干燥溫度 /℃ 70~80
預熱和干燥時間 / h 1
料筒溫度（前段）/ ℃ 200~210
料筒溫度（中段）/ ℃ 210~230
料筒溫度（后段）/ ℃ 180~200
噴嘴溫度 / ℃ 180~190
噴嘴形式直通式
模具溫度 / ℃ 50~70
注射壓力 / Mpa 70~90
保壓力/ Mpa 50~70
注射時間 / S 3~5
保壓時間 / S 15~30
冷卻時間 / S 15~30
成型周期 / S 40~70
后處理方法調濕處理
后處理溫度 ℃ 70
后處理時間 S 2~4

1.1.2 ABS的成型特性

（1）無定形料，吸水性大，成型前必須充分干燥。
（2） ABS流動性好，成型收縮率較小；比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，但是保壓時間相對較長。
（3）成型時采用螺桿式注射機，直通式噴嘴，模具溫度（50~70）℃，選用較低的注射壓力，保壓時間及冷卻時間不宜太長，模具主流道錐度應大（便于脫模時脫出，不黏留在澆口套中），澆口應厚， ABS可采用任何類型的澆口。 ...

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