模具設(shè)計(jì)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇模具設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

（一）根據(jù)填料和增強(qiáng)材料進(jìn)行選擇的分析

熱塑性塑料可分為未增強(qiáng)、玻璃纖維增強(qiáng)、礦物及玻璃體填充等種類產(chǎn)品。玻璃纖維主要用于增加強(qiáng)度、堅(jiān)固度和提高應(yīng)用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強(qiáng)效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會(huì)影響到成型加工，尤其會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強(qiáng)材料不能被未增強(qiáng)熱塑性塑料或低含量增強(qiáng)材料來替代，而不會(huì)有尺寸改變。玻璃纖維的取向由流動(dòng)方向決定，這將引起部件機(jī)械強(qiáng)度的變化。試驗(yàn)（從注射成型片的橫向和縱向截取了10個(gè)測(cè)試條，并在同一個(gè)拉力測(cè)試儀上對(duì)它們的機(jī)械性能進(jìn)行了比較）表明，對(duì)添加了30％玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酯樹脂，其橫向的拉伸強(qiáng)度比縱向（流動(dòng)方向）低了32％，撓曲模量和沖擊強(qiáng)度分別減少了43％和53％。

在綜合考慮安全因素的強(qiáng)度計(jì)算中，應(yīng)注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強(qiáng)材料、填料和改性劑來改變它們的性質(zhì)。由這些添加劑產(chǎn)生的性能變化必須認(rèn)真地從手冊(cè)或數(shù)據(jù)庫中查閱，更好的是聽取原材料制造廠家的專家的技術(shù)建議。以選用最為合適的材料。

（二）考慮濕度對(duì)材料性能影響

一些熱塑性材料，特別是PA6和PA66，吸濕性很強(qiáng)。這可能會(huì)對(duì)它們的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意這種性能，考慮其對(duì)產(chǎn)品性能的影響。

模具材料的選用取決于制品材料，細(xì)致分析制品材料后，才能在模具設(shè)計(jì)時(shí)選用最為合適的模具材料。

（三）塑料制品模具材料選用

細(xì)致分析塑料制品使用的材料后，選取最為合適的模具材料。目前我國(guó)市場(chǎng)常見的、適合熱縮性材料的模具材料有：非合金型塑料模具鋼（即碳素鋼）、滲碳型塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、耐腐蝕型塑料模具鋼幾種。在模具材料選取時(shí)，根據(jù)制品材料是否改性和增加填充劑，添加何種添加劑來選取適合的模具材料。例如：制作形狀復(fù)雜的大、中型精密塑料制品時(shí)，其模具材料可選用預(yù)硬型塑料模具鋼；制造復(fù)雜、精密且生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，需要高壽命模具時(shí)刻采用時(shí)效硬化型塑料模具鋼。具體選用時(shí)主要還是要針對(duì)塑料制品的材料和模具預(yù)計(jì)使用情況選取。適宜的材料加上合理的設(shè)計(jì)將極大的提高模具使用周期，同時(shí)也可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

二、壁厚及相關(guān)注意事項(xiàng)對(duì)產(chǎn)品性能的影響

在工程塑料零件的設(shè)計(jì)中，還有一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)要經(jīng)常考慮，其中對(duì)于壁厚的設(shè)計(jì)尤為重要，壁厚設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)產(chǎn)品影響極大，改變一個(gè)零件的壁厚，對(duì)以下主要性能將有顯著影響：零件重量、在模塑中可得到的流動(dòng)長(zhǎng)度、零件的生產(chǎn)周期、模塑零件的剛性、公差、零件質(zhì)量，如表面光潔度、翹曲和空隙等。

（一）塑料模具設(shè)計(jì)工藝中的基礎(chǔ)要求

在設(shè)計(jì)的最初階段，有必要考慮一下所用材料是否可以得到所要求。流程與壁厚比率對(duì)注塑工藝中模腔填充有很大影響。如果在注塑工藝中，要得到流程長(zhǎng)、而薄，則聚合物應(yīng)具有相當(dāng)?shù)牡腿廴谡扯龋ㄒ子诹鲃?dòng)熔解）是非常必要的。為了深入了解聚合物熔化時(shí)的流動(dòng)性能，可以使用一種特殊的模具來測(cè)定流程。

增加壁厚不僅決定了機(jī)械性能，還將決定成品的質(zhì)量。在塑料零件的設(shè)計(jì)中，很重要的一點(diǎn)是盡量使均勻。同一種零件壁厚不同可引起零件的不同收縮性，根據(jù)零件剛性不同，這將導(dǎo)致嚴(yán)重的翹曲和尺寸精度問題。為取得均勻的，模制品的厚壁部分應(yīng)設(shè)置模心。此舉可防止形成空隙，并減少內(nèi)部壓力，從而使扭曲變形減至最小。零件中形成的空隙和微孔，將使橫截面變窄，內(nèi)應(yīng)力升高，有時(shí)還存在切口效應(yīng)，從而大大降低其機(jī)械性能。不同壁厚塑料制品的模具設(shè)計(jì)時(shí)，模腔的要求也不同，根據(jù)制品的要求，設(shè)計(jì)模具的模腔及脫模斜度，斜度要與塑膠制品在成型的分模或分模面相適應(yīng)；是否會(huì)影響外觀和壁厚尺寸的精度。

（二）熱塑性塑料設(shè)計(jì)中的指標(biāo)分析

熱塑性塑料一般具有高的延展性和彈性，不需要像具有高剛性、低延展性和低彈性的金屬一樣指定嚴(yán)格的范圍。設(shè)計(jì)者在決定熱塑性塑料模具制品的成本方面起了關(guān)鍵作用，合理且不影響產(chǎn)品性能的、縮小公差，較少成本是可以實(shí)現(xiàn)的。一般商業(yè)上可接受的產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但這還需要與應(yīng)用時(shí)的具體要求相結(jié)合來判斷。精確的模具可以有效的縮小制品公差，從而降低制品成本。因此，模具精密度對(duì)制品生產(chǎn)廠家具有重要意義。

三、塑料模具設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)收縮值的考慮

為了不對(duì)塑料部件制定過分嚴(yán)格的范圍，必須要注意一些影響塑料制品尺寸準(zhǔn)確性的因素。模具制造的標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格遵守，同時(shí)要特別注意脫模斜度的重要性，因?yàn)樗鼪Q定了脫模容易與否及防翹曲性能。

還有一個(gè)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的重要問題是，當(dāng)成型品是由不同材料或不同壁厚制成時(shí)，其模后收縮值與方向和厚度相關(guān)如果復(fù)雜的成型對(duì)加工的要求非常嚴(yán)格，必須要獲得模具原型有關(guān)收縮值和翹曲行為的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)玻璃增強(qiáng)材料的這一性質(zhì)最為明顯。玻璃纖維的取向性可在水平方向和垂直方向產(chǎn)生具有顯著性差異的收縮，從而導(dǎo)致尺寸不準(zhǔn)確。塑料制品的幾何形狀對(duì)收縮也有影響，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的性能，這也是設(shè)計(jì)者值得關(guān)注的一點(diǎn)。因此在此類制品模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意制品脫模收縮后的尺寸是否為產(chǎn)品要求尺寸，否則因制品模后收縮值的影響，極有可能導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論：

與產(chǎn)品模后性能相關(guān)問題還有許多，設(shè)計(jì)人員可以參考手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。總之，在塑料制品模具設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮可能影響制品尺寸、性能、外觀等多方面因素，綜合利弊，選用適合的材料，合理的設(shè)計(jì)，才能保證產(chǎn)品的性能。

論文關(guān)鍵詞:塑料模具設(shè)計(jì)；材料；選用

論文摘要:隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展及塑料制品在各個(gè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求也越來越高。同時(shí)也對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求，在塑料制品模具設(shè)計(jì)時(shí)制品材料的選擇是決定產(chǎn)品性能的重要因素。還有制品壁厚等問題是輔助設(shè)計(jì)軟件所不能解決的，要需要專業(yè)設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)的積累才能做好的。因此本文就塑料制品模具設(shè)計(jì)中若干重要問題做以簡(jiǎn)要的討論。

參考文獻(xiàn)

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篇（2）

2擠壓過程模擬

2.1模擬模型建立

將上述設(shè)計(jì)的擠壓模具結(jié)構(gòu)導(dǎo)入鋁型材專用擠壓模擬軟件hy-erxtrude中，對(duì)其擠壓過程進(jìn)行模擬。根據(jù)擠壓過程中金屬變形程度及流經(jīng)的區(qū)域建立模擬模型，按照不同區(qū)域劃分網(wǎng)格。工作帶部分網(wǎng)格最小0.4mm，擠壓坯料最大網(wǎng)格尺寸6mm，這樣避免了擠壓過程中金屬流動(dòng)而造成的網(wǎng)格畸變和重劃［4］。擠壓工藝參數(shù)設(shè)計(jì):擠壓筒直徑140mm，擠壓速度1mm/s，坯料預(yù)熱溫度480℃，模具預(yù)熱溫度460℃，擠壓比27.45，得出型材出口金屬流速結(jié)果如圖4所示。

2.2模擬結(jié)果分析

從型材出口金屬流速分布可知，T形懸臂部分的金屬流速慢僅15.58mm/s，而矩形空心的左上角流速過大達(dá)到37.76mm/s，速度相差過大，造成型材出口流速不均勻，使得型材扭曲變形，產(chǎn)品不合格。

3模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化及結(jié)果驗(yàn)證

3.1模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化

(1)從工作帶的長(zhǎng)度方面，根據(jù)型材出口的金屬流速分布情況，因T形懸臂部分的型材厚度為3.2mm，而其他部分為2.8mm，而且懸臂部分遠(yuǎn)離擠壓中心，金屬流速必然不均勻。因此調(diào)整工作帶長(zhǎng)度，微調(diào)懸臂橫梁部分的工作帶長(zhǎng)度到10mm，懸臂豎直部分中間工作帶長(zhǎng)度從8.7mm向兩側(cè)逐漸減小到6.8mm。優(yōu)化后的模孔工作帶如圖5所示。(2)采用分流孔來調(diào)整金屬流速［5］，將兩個(gè)分流橋分別向左上方，左下方平移2mm，使得橋中心向左平移，與擠壓中心更接近，這樣有利于金屬的均勻流動(dòng)，型材矩形部分的變形更均勻。同時(shí)，平移后右邊分流孔變大，懸臂T形部分不受分流橋的遮擋，金屬流動(dòng)更趨于均勻。優(yōu)化后的分流橋結(jié)構(gòu)如圖6所示。

3.2模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化模擬結(jié)果

保持?jǐn)D壓工藝參數(shù)不變，根據(jù)反復(fù)的擠壓過程模擬和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，最后得到如圖7所示的型材金屬流速分布圖。從模擬結(jié)果可以看出型材流速得到很大的改善，很接近理論平均擠壓速度27.45mm/s，金屬流動(dòng)均勻，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

篇（3）

此不銹鋼殼體零件要求實(shí)現(xiàn)上下邊同時(shí)壓邊，定位準(zhǔn)確，模具設(shè)計(jì)為上、下模與內(nèi)、外滑塊相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，具有制造精度高、成型快速等特點(diǎn)。模具的總裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要機(jī)構(gòu)有上下模板、內(nèi)腔滑塊、外滑塊和驅(qū)動(dòng)塊等。

1.2模具工作過程

首先進(jìn)行模具與200t油壓機(jī)安裝連接調(diào)試運(yùn)行，確定油壓機(jī)最佳工作參數(shù)。開機(jī)啟動(dòng)后，上模塊和下模塊分別往上、下移動(dòng)，打開模具；同時(shí)模具的內(nèi)腔滑塊組件向里打開，外滑塊組件向外打開，將需壓邊的外殼放入內(nèi)、外滑塊之間。啟動(dòng)操作按鈕，下模塊向上頂出到固定位置，同時(shí)上模塊整組向下移動(dòng)，當(dāng)上模塊移動(dòng)到外腔滑塊整組“C”處，上模壓住外腔中滑塊向里打開。同時(shí)導(dǎo)柱向下移動(dòng)到“F”處，壓住內(nèi)腔滑塊整組向外打開，將外殼的中間部份壓緊固定住，避免外殼在沖壓成型狀態(tài)下滑動(dòng)，造成起皺；并將殼體的中間部份按所需尺寸成型完整。上模塊繼續(xù)向下移動(dòng)，壓住外腔上滑塊“D”與外腔下滑塊“E”處時(shí)，外腔上滑塊與外腔下滑塊同時(shí)向里打開，將外殼兩端的邊完整成型出，尺寸穩(wěn)定，拐彎處成型不起皺，兩端面成型后平滑，高度一致。成型完成后，上模與下模分別向上，下移動(dòng)打開模具，同時(shí)內(nèi)腔滑塊向里收，外滑塊向外收，一個(gè)成型加工周期完成，取出成型完好的殼體，取出工件。

2模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意的問題

模具設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)腔滑塊與外滑塊的移動(dòng)行程夠大，上、下模打開后的間距也應(yīng)滿足需要，便于拿取工件；內(nèi)腔滑塊組件的間隙不能夠太小或者太大，內(nèi)滑塊間配合角度不宜小于95°；滑塊的強(qiáng)度、耐摩損度、脫模斜度需要設(shè)計(jì)合理。模具運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要便于維護(hù)與保養(yǎng)。

篇（4）

2全相關(guān)性對(duì)于以往的模具二維設(shè)計(jì)工作來說，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中往往將很多的時(shí)間花費(fèi)在了模具的圖形繪制以及問題的修改方面，且對(duì)于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的修改則更是需要浪費(fèi)設(shè)計(jì)人員大量的工作量與時(shí)間。而通過Pro／E軟件，則能夠根據(jù)物體的三維模型以自動(dòng)的方式生成二維工程樣圖，以此將設(shè)計(jì)人員能夠從以往冗長(zhǎng)、繁瑣的手工繪圖方式中得到解放，從而能夠?qū)⒏嗟木Ψ诺綄?duì)于產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工作之中。雖然目前中的很多CAD軟件也能夠完成此項(xiàng)功能，但是Pro／E軟件所使用的是統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)⒑芏嗟漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)方案在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中得到關(guān)聯(lián)，并且使我們無論在任何設(shè)計(jì)階段都能夠?qū)@部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行修改，從而以此來大大降低工作人員的工作量。

3完全硬件獨(dú)立性Pro／E軟件可以在目前很多主流的操作平臺(tái)中運(yùn)行，并且無論是在哪一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行都能夠保持同樣的外觀，且使我們的實(shí)際應(yīng)用感覺也相同。而對(duì)于用戶而言，則可以根據(jù)其自身的需求對(duì)硬件進(jìn)行配置，具有非常好的個(gè)性化特點(diǎn)。同時(shí)，由于Pro／E所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較為獨(dú)特，這就使其所具有的產(chǎn)品信息能夠在不同的平臺(tái)中流動(dòng)。4新穎的參數(shù)化特征造型在Pro／E軟件出現(xiàn)之前，市面中常用的CAD軟件所使用的是一種以自由化方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的技術(shù)，當(dāng)產(chǎn)品模型得到建立之后，我們對(duì)其所進(jìn)行的修改則非常不方便。而在Pro／E軟件中，則實(shí)現(xiàn)了良好的參數(shù)化設(shè)計(jì)，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)僅僅通過尺寸驅(qū)動(dòng)就能夠滿足我們的設(shè)計(jì)需求。

二管接頭注塑模具設(shè)計(jì)

在Pro／E軟件中，具有著很多種應(yīng)用模塊，而在我們對(duì)注塑模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)則可以通過Pro／E軟件中模架設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及模具模塊來幫助我們更好地完成設(shè)計(jì)工作，且具有著直觀性好、準(zhǔn)確性高以及效率高等特點(diǎn)。下面，我們就通過管接頭注塑模具設(shè)計(jì)為例對(duì)模具的設(shè)計(jì)全過程進(jìn)行一定的研究。

13D模型設(shè)計(jì)管接頭中使用的Pro／E零件成型功能，通過我們創(chuàng)建拉伸、鏡像、抽殼、倒圓角以及剪切等命令的使用幫助我們對(duì)所需要的實(shí)體模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于本制品來說，我們所使用的材料為ABS，這種材料具有著易于機(jī)械加工、易于成型的特點(diǎn)，能夠較好地對(duì)抗低溫、沖擊等情況，且物理機(jī)械性能、電性能、成型工藝、流動(dòng)性以及綜合性能都非常的好，具有著制件厚度均勻、精度高的特征。另外，其制件結(jié)構(gòu)對(duì)稱，內(nèi)側(cè)有凹陷，需要設(shè)置內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)；外側(cè)有凸起，需要設(shè)置斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)。

2制品注射成型工藝在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，使用的是側(cè)澆口、兩點(diǎn)進(jìn)澆的方式制造，并以一模一腔的方式布局。由于我們所使用的方式為兩點(diǎn)進(jìn)澆，就能夠在很大程度上減少熔料在模腔中流動(dòng)的距離，更利于我們對(duì)其注射成型。在頂出方式方面，我們則使用了推板的方式進(jìn)行，且在制件固定位置處使用了頂管方式進(jìn)行脫膜。門鎖孔方面，我們使用了斜導(dǎo)柱分型的方式完成了側(cè)抽工作，在內(nèi)腔則同樣使用斜頂桿完成側(cè)抽。而在冷卻環(huán)節(jié)中，我們則使用了水冷的方式進(jìn)行冷卻，且在冷卻水孔中我們使用了直通的方式對(duì)其進(jìn)行布置、不同通道之間使用了軟管進(jìn)行連接。

3模具設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們使用Pro／E軟件制造模塊中的模具型腔子模塊進(jìn)行分模設(shè)計(jì)：第一，打開Pro／E軟件，逐步點(diǎn)擊新建-制造-模具型腔-取文件名，然后進(jìn)入到分模界面；第二，將工具作為參考零件裝配到軟件界面中，由于我們此次為第一次裝配，對(duì)此我們可以使用缺省的方式對(duì)其進(jìn)行裝配；第三，通過控制層圖標(biāo)的使用對(duì)模型基準(zhǔn)面進(jìn)行遮蔽，以此幫助軟件圖樣能夠得到簡(jiǎn)化的特點(diǎn)；第四，對(duì)本次模具澆注方案進(jìn)行確定。在此環(huán)節(jié)中，我們也可以對(duì)Pro／E軟件的塑料顧問模塊進(jìn)行應(yīng)用：在我們對(duì)模具初期設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)澆筑口的可行位置進(jìn)行分析，之后再根據(jù)其所具有的位置作為我們具體的澆口，并逐步地進(jìn)行熔接痕的分析、氣泡等工作。通過對(duì)該顧問模塊的使用，能夠幫助我們更好地對(duì)塑件澆口的最佳位置進(jìn)行確定，即塑件的中部區(qū)域。而為了能夠幫助我們使模具結(jié)構(gòu)具有更好的外觀，我們則可以將澆口設(shè)置在制件頂部?jī)?nèi)側(cè)，之后再通過塑性顧問模塊對(duì)其進(jìn)行充模狀況分析，而在這個(gè)過程中，無論是對(duì)于填充時(shí)間、壓力降還是填充的質(zhì)量都可以使我們以可視化的方式對(duì)其進(jìn)行觀察。第五，建立工件型芯體積塊和型腔體積塊。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，可供我們選擇的方式有很多，不僅可以通過手工的方式進(jìn)行草繪，同時(shí)也可以在軟件中設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù)直接生成相關(guān)模型。第六，設(shè)置收縮率。在此環(huán)節(jié)中，我們將ABS塑料所具有的收縮率設(shè)置為0.01，并以補(bǔ)償公式方式對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置；第七，設(shè)計(jì)分型面。在我們對(duì)模具進(jìn)行分模的過程中，分型面可以說是這個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要的一個(gè)部分。而我們可以通過以下方式進(jìn)行操作：在軟件中先新建分型面-將其復(fù)制-對(duì)外表面進(jìn)行制作-完成分型面設(shè)計(jì)。第八，生成模具成型零件。在Pro／E軟件中，我們通過對(duì)球形拉料桿體積塊創(chuàng)建、銷體積塊、內(nèi)側(cè)抽體積塊的方式完成模具體積快設(shè)計(jì)。在體積快設(shè)計(jì)完成之后，我們則可以通過斜頂桿分型面對(duì)我們之前所生成的體積快進(jìn)行分割。另外，在模具成型零件生成之后，我們也可以借助軟件所具有的仿真功能對(duì)型腔進(jìn)行充填，并最終形成具有單一實(shí)體特征的零件。第九，開模仿真。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，我們需要以模具進(jìn)料孔-定義間距-定義移動(dòng)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在軟件模型樹中以滑塊的棱作為參考方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，并將其指向外側(cè)作為正向在軟件中輸入一定的移動(dòng)距離。之后，我們?cè)僖酝瑯拥姆绞竭M(jìn)行第二步仿真工作。第十，模具總裝配設(shè)計(jì)。在此環(huán)節(jié)中，我們使用EMX軟件對(duì)不同模板所具有的尺寸以及類型等進(jìn)行選定，并將型心以及型腔都裝入到模架之中，再對(duì)頂出系統(tǒng)、抽芯滑塊以及澆筑冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)置，并最終完成導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及螺釘?shù)妊b配件的裝配。

篇（5）

2膠塞模具的結(jié)構(gòu)組成及加工方法

根據(jù)以上膠塞模具的特點(diǎn)進(jìn)而可以設(shè)計(jì)出膠塞模具的結(jié)構(gòu)，通常膠塞模具均采用二開模、多腔鑲芯技術(shù)。模具由上模具大板、上模芯、下模具大板、下模芯、定位銷及定位套組成。

2.1上模具大板與下模具大板上模具大板的典型結(jié)構(gòu)如圖8所示，下模具大板的典型結(jié)構(gòu)如圖9所示。上模具大板與下模具大板的主要功用是固定和連接上模芯與下模芯，它們與上下模芯之間通常采用H6/k5配合。上模具大板通常設(shè)分區(qū)線，目的是便于硫化后分片和沖切。下模具大板內(nèi)腔設(shè)預(yù)留分模邊，分模邊的厚薄將根據(jù)膠料硫化時(shí)的流動(dòng)特性來確定，通常為0.5～1mm。下模具大板周邊設(shè)溢膠槽，滿足半成品重量誤差需求，生產(chǎn)合格產(chǎn)品。上模具大板與下模具大板將根據(jù)不同直徑形狀及厚度的產(chǎn)品，選用不同排布形式與厚度，排布形式有直排型和交錯(cuò)排列型，在同樣模板面積上，交錯(cuò)排列型的生產(chǎn)效率比直排型提高7.5%，因此只要結(jié)構(gòu)允許，應(yīng)盡量采用交錯(cuò)排列形式。上下模具大板的加工通常采用坐標(biāo)鏜床或加工中心一次完成上下模具大板坐標(biāo)孔的加工。

2.2上模芯與下模芯上模芯典型結(jié)構(gòu)如圖10所示，下模芯結(jié)構(gòu)如圖11所示。上下模芯是膠塞硫化成型最關(guān)鍵的部件，它的加工質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。膠塞模具是多腔模具，模芯數(shù)量巨大，目前我公司腔數(shù)最多的可達(dá)2352腔/模，因此模芯的一致性要求很高，對(duì)于簡(jiǎn)單型腔的產(chǎn)品，一般采用數(shù)控車床生產(chǎn)，而對(duì)于復(fù)雜型腔的產(chǎn)品除采用數(shù)控車床加工外，還必須輔以電火花等加工方法來完成其加工，還有個(gè)別型腔復(fù)雜的產(chǎn)品采用鑲嵌法生產(chǎn)，但質(zhì)量和一致性很難保證。

2.3定位銷與定位套定位銷與定位套的結(jié)構(gòu)如圖12所示，由于多腔模具的特殊性，通常1套模具一般只有4對(duì)定位銷與定位套對(duì)上下模具進(jìn)行定位，上下大板的定位套與定位銷孔通常在坐標(biāo)鏜床或加工中心與模芯孔一次加工完成，定位銷、定位套與大板采用H7/n6配合，銷與套之間采用H7/g6配合。

3膠塞模具裝配與使用過程的常見問題與處理方法

膠塞模具零件加工完成后，就可進(jìn)行模具裝配工作，膠塞模具的裝配有其特殊性，主要應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。

3.1模具大板與模芯的裝配精度問題由于膠塞模具是多腔鑲芯模具，模芯與大板裝配配合精度要一致，盡管圖紙標(biāo)注尺寸是一致的，但實(shí)際加工過程會(huì)出現(xiàn)一些偏差，這些偏差就會(huì)造成模板與模芯配合尺寸不一致。配合過緊會(huì)使得模板變形，進(jìn)而影響硫化產(chǎn)品的精度；配合過松會(huì)導(dǎo)致模芯與模板之間積膠，進(jìn)而使硫化產(chǎn)品產(chǎn)生毛邊。為了解決模板變形問題，一般采用加厚模具大板的辦法來解決，但過厚的模板會(huì)給更換模具和抽真空帶來困難。

3.2模芯加工的一致性問題模芯內(nèi)腔加工的不一致會(huì)造成膠塞產(chǎn)品不一致，而不一致的膠塞會(huì)造成藥品自動(dòng)分裝生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)不暢，導(dǎo)致膠塞大批退貨。因此，膠塞模芯內(nèi)腔尺寸的一致性是膠塞模具最關(guān)鍵的一環(huán)。通常通過模芯加工后的尺寸檢查和硫化膠塞產(chǎn)品尺寸檢查環(huán)節(jié)來控制產(chǎn)品尺寸。

3.3預(yù)留分模邊與最終硫化產(chǎn)品分模邊的關(guān)系由于多腔膠塞模具設(shè)計(jì)屬于半開放模具，盡管半成品尺寸及重量控制嚴(yán)格，但最終硫化的膠片還會(huì)出現(xiàn)多余膠料溢出現(xiàn)象，正是這些膠料的溢出造成了預(yù)留分模邊與最終硫化產(chǎn)品分模邊存在差異，這些因素在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮，按經(jīng)驗(yàn)值一般在0.15～0.20mm之間。

3.4預(yù)留分模邊內(nèi)槽尺寸與模芯最小距離的問題在多腔模具的邊緣經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)硫化后的膠塞變形或尺寸不合格的問題，造成這種問題的主要原因是分模邊內(nèi)槽邊緣與模芯距離過近造成，適當(dāng)加大該尺寸就能解決這個(gè)問題，因此膠塞模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意這個(gè)問題。

3.5硫化機(jī)面壓與熱板精度的影響由于膠塞尺寸的嚴(yán)格性，硫化機(jī)面壓必須足夠大，才能硫化出合格產(chǎn)品，面壓一般在100kg/cm2以上比較合適，低于此數(shù)據(jù)會(huì)造成合格率降低、膠塞厚度不均等問題。熱板精度低的硫化機(jī)，不僅不能生產(chǎn)出合格的膠塞產(chǎn)品，還會(huì)對(duì)模具造成永久傷害，嚴(yán)重者會(huì)造成模具報(bào)廢。因此，膠塞生產(chǎn)盡量采用高精度、高壓力的硫化機(jī)。

3.6形狀復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)體產(chǎn)品上下模芯定位及對(duì)正問題由于多腔膠塞模具的模芯外形一般為回轉(zhuǎn)圓柱體，當(dāng)膠塞本身結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)體時(shí)，上下模芯可以隨意安裝，而對(duì)于形狀復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)體膠塞來說，上下模芯必須按一定的方向排列固定，才能生產(chǎn)出合格的膠塞產(chǎn)品，這種情況下，一般要對(duì)加工模芯做好定位，否則會(huì)給后期裝配和生產(chǎn)帶來很多困難。

3.7溢膠槽、定位銷、定位套、模具與熱板固定螺孔尺寸的位置干涉問題膠塞多腔模具的設(shè)計(jì)原則是盡量讓模具占滿整個(gè)熱板，但必須留足溢膠槽、定位銷、定位套、模具與熱板固定螺孔的位置，這些功能部件必須獨(dú)立，不得互相干涉，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，甚至?xí)斐赡＞邎?bào)廢。

3.8膠塞偏心問題多腔模具最容易出現(xiàn)和最難解決的問題就是產(chǎn)品偏心，一般加工精度和裝配方法都會(huì)影響產(chǎn)品的同心度，這兩點(diǎn)尤其要注意。

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1.1蠟?zāi)Ｏ嚓P(guān)數(shù)據(jù)的確定

該閥塊毛坯表面粗糙度的最大值為3.2，考慮到中溫蠟的鑄件表面粗糙度可達(dá)到2.0左右，充分滿足非加工表面粗糙度要求，故選用中溫蠟作為蠟?zāi)Ｔ稀ｈT件的收縮率由合金收縮率、模料收縮率和型殼膨脹率綜合決定，最終確定鑄件的綜合收縮率為1%。

1.2蠟?zāi)５哪＞逤AD

在Pro/E的模具模塊中進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，最關(guān)鍵的工作是設(shè)計(jì)合理的分型面。分型面的位置和結(jié)構(gòu)的合理性，不僅對(duì)毛坯的制造效率和精度有影響，而且也關(guān)系到模具操作的方便性和模具零件的結(jié)構(gòu)工藝性以及經(jīng)濟(jì)性。本文中閥塊模具的分型面方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程是：首先復(fù)制閥塊毛坯的上頂孔面并延伸到模具頂面形成第一個(gè)分型面，構(gòu)造出模具的型芯；再利用雙側(cè)拉伸創(chuàng)建第二個(gè)分型面將模具整體一分為二，構(gòu)造出模具的上下模型腔。分型面設(shè)計(jì)完成后，在Pro/E中進(jìn)行開模檢測(cè)，沒有干涉。另外，為方便脫模和便于型腔的加工，下模設(shè)計(jì)了頂桿，并將型腔中加工難度大的部分設(shè)計(jì)了活塊和型芯。從制造的工藝性和生產(chǎn)率的角度考慮，將下模型芯與頂料機(jī)構(gòu)的頂桿設(shè)計(jì)為一體，使鑄件能夠完好的取出。

2上、下模型腔的CAM刀路設(shè)計(jì)及仿真

2.1文件格式轉(zhuǎn)換

將Pro/E造型完成的上、下模實(shí)體另存為IGES格式。由于IGES文件是Pro/E和MasterCAM的通用文件，所以在MasterCAM中可以IGES格式的模具零件實(shí)體進(jìn)行仿真加工。在加工中一些小的圓角加工效果不是很理想，所以將切削用量適當(dāng)調(diào)整，并且對(duì)刀具參數(shù)、加工方式進(jìn)行改進(jìn)。加工困難的部位需要多次精銑，以保證加工精度。

2.2CAM編程及仿真

在MasterCAM里建立加工任務(wù)，選擇以外形環(huán)狀銑削加工方式，先選擇Φ10的平銑刀粗銑內(nèi)型腔，再換Φ5的球頭銑刀精銑內(nèi)型腔，調(diào)整切削參數(shù)開始加工仿真并生成數(shù)控代碼。

3結(jié)論

1）本文的閥塊零件在液壓系統(tǒng)中需求量大，材料昂貴，毛坯制造精度要求高，采用熔模鑄造其毛坯可有效保證其批量和精度的要求。采用Pro/E軟件的三維造型功能快速準(zhǔn)確地建立了閥塊的毛坯數(shù)模，并在其模具模塊中結(jié)合熔模鑄造工藝設(shè)計(jì)了閥塊毛坯的熔模鑄造模具，經(jīng)開模檢測(cè)，模具結(jié)構(gòu)合理。

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2模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1工件展開尺寸計(jì)算

搭扣鉸鏈展開長(zhǎng)度尺寸確定后，接著就可以進(jìn)行落料模具的設(shè)計(jì)了。由于制件內(nèi)孔與外形尺寸精度和形位精度要求高，故落料模采用倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)，對(duì)落料模的設(shè)計(jì)在此就不過多的贅述。

2.2預(yù)彎模設(shè)計(jì)

根據(jù)以上展開尺寸確定第一道預(yù)彎工序關(guān)鍵尺寸為45.28mm，只有保證了這一關(guān)鍵尺寸，才能給二道預(yù)彎及套芯棒卷圓提供可靠的定位基準(zhǔn)，為此一道預(yù)彎、二道預(yù)彎均設(shè)計(jì)了彈壓及彈頂機(jī)構(gòu)，一道預(yù)彎模、二道預(yù)彎模結(jié)構(gòu)。二道預(yù)彎后制件，套芯棒卷圓模具結(jié)構(gòu)如圖9所示。落料制件和預(yù)彎制件放入各工序凹模時(shí)，定位各面不應(yīng)有間隙，應(yīng)確保凹模定位面與制件相關(guān)面成H7/f6配制。由于二道預(yù)彎工序后制件端部80°部分的圓弧容易打滑、不易成型，同時(shí)也影響定位尺寸的準(zhǔn)確性，故將二道預(yù)彎模具凹模的圓弧中心向里偏移了0.4mm，同時(shí)采用彈壓的壓料方式，從而可以使局部擠壓實(shí)現(xiàn)順利成型的目的。

2.3套芯棒卷圓模設(shè)計(jì)

為確保Φ30+0.1mm孔的精度需用套芯棒卷圓的模具結(jié)構(gòu)。模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：①芯棒直徑是制件直徑的上限，即Φ3.1mm；②芯棒的動(dòng)作是卷圓前插入預(yù)彎制件，卷圓成型后順利退出；③預(yù)彎制件放入卷圓模內(nèi)，定位要可靠同時(shí)需采用彈性壓料板壓緊；④凸模下行需定位準(zhǔn)確，避免制件水平方向滑動(dòng)，故采用彈性頂板機(jī)構(gòu)。

3套芯棒卷圓模具工作過程

模具工作過程是將二道預(yù)彎成型制件放入凹模14內(nèi)，緊靠凹模定位各面，接著把芯棒插入二道預(yù)彎制件及芯棒定位支架內(nèi)。機(jī)床下行時(shí)，壓料板11在彈簧9的作用下將制件壓緊。機(jī)床繼續(xù)下行，凹模14與凸模將制件壓彎成型。機(jī)床上行至安全位置后，用夾子取出制件，將芯棒17硬性拔出。然后進(jìn)行下一循環(huán)的卷圓成型。為調(diào)整卷圓尺寸精度，在調(diào)整凸模下壓沖程時(shí)，應(yīng)采用彈性頂板結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)有利于避免凸模水平方向移動(dòng)或竄動(dòng)。

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（1）供給和需求不平衡

當(dāng)今國(guó)內(nèi)自配率不足，可以看到低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。盡管中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，供不應(yīng)求的問題還是比較突出的，其主要缺口集中于精密、長(zhǎng)壽命、大型、復(fù)雜模具領(lǐng)域。因?yàn)樵谀＞邏勖⒕取⒅圃熘芷诩吧a(chǎn)能力等各個(gè)方面，我國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。

（2）人才與科技發(fā)展不相適應(yīng)

模具行業(yè)不同于其他的一般行業(yè)，是一種技術(shù)密集，資金密集的產(chǎn)業(yè)之一。盡管我國(guó)在模具設(shè)計(jì)中已經(jīng)使用CAE模擬分析，但是我國(guó)人才的發(fā)展速度跟不上行業(yè)的發(fā)展速度，現(xiàn)在缺乏各種能把握運(yùn)用新技術(shù)或者高級(jí)模具鉗工等高技術(shù)人才。同時(shí)，由于基礎(chǔ)差、投入少，缺乏一種長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的觀念導(dǎo)致我國(guó)模具產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝，工具（硬件和軟件），裝備的設(shè)計(jì)，研發(fā)（包括軟件二次開發(fā)）和自主創(chuàng)新能力的薄弱。跟發(fā)達(dá)國(guó)家比起來，我國(guó)模具CAD/CAE/CAM的技術(shù)水平還很低，主要表現(xiàn)在軟件開發(fā)的進(jìn)度和水平低，CAE/CAM發(fā)展跟不上CAD，整體應(yīng)用水平低，缺乏CAD/CAE/CAM知識(shí)的集成。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化的程度低

長(zhǎng)期以來，我國(guó)的注塑模設(shè)計(jì)受到了“大而全”、“小而全”的影響，模具行業(yè)的觀念落后，難以完成較大規(guī)模的模具成套訂單，與國(guó)際水平相差很遠(yuǎn)。雖然有的企業(yè)引起了國(guó)外的先進(jìn)加工設(shè)備，但是總的裝備水平與國(guó)外企業(yè)相比，依然是望塵莫及，設(shè)備控制率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外的企業(yè)低很多，CAE、CAPP的普及率就更加低了。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，沒有針對(duì)同一領(lǐng)域的產(chǎn)品建立針對(duì)的數(shù)據(jù)庫，標(biāo)準(zhǔn)件的品種規(guī)格少且應(yīng)用水平低，高品質(zhì)的都依賴進(jìn)口，設(shè)計(jì)現(xiàn)狀如下表所示。這些都影響和制約著我國(guó)模具發(fā)展和質(zhì)量的提高。

（4）材料等相關(guān)技術(shù)落后

模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。

（5）企業(yè)管理落后與技術(shù)的進(jìn)步

我國(guó)模具企業(yè)的管理落后主要體現(xiàn)在生產(chǎn)組織方式及信息化采用等方面。以模具為核心的產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展不足，尤其是材料的發(fā)展明顯滯后，國(guó)內(nèi)模具材料在品種、質(zhì)量和數(shù)量上都不能滿足模具生產(chǎn)的需要，高檔模具和出口模具的材料基本上都是靠進(jìn)口的。模具上游的各種裝備（機(jī)床、工夾量刃具、檢測(cè)、熱處理和處理設(shè)備等）和生產(chǎn)手段（軟件、輔料、損耗件等）以及下游的成形材料（各種塑料、橡膠、板材、金屬與非金屬及復(fù)合材料等）和成形裝備（橡塑成形設(shè)備、沖壓設(shè)備、鑄鍛設(shè)備等），甚至包括影響模具發(fā)展的物流及金融等產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)大都分屬于各有關(guān)行業(yè)，大都聯(lián)系不夠密切，配合不夠默契，協(xié)同程度較差，這就造成了對(duì)模具工業(yè)發(fā)展的制約。

2影響我國(guó)手機(jī)注塑模模具設(shè)計(jì)效率的因素

（1）模具設(shè)計(jì)工程師流動(dòng)較大

在當(dāng)前的模具行業(yè)中，模具設(shè)計(jì)人員的流動(dòng)是非常大的，每個(gè)公司的設(shè)計(jì)思路又不盡相同，這就直接會(huì)影響到模具設(shè)計(jì)的效率。因?yàn)樵谀＞咴O(shè)計(jì)人員流動(dòng)的過程會(huì)使得模具設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)總體偏低，因此在控制模具設(shè)計(jì)效率的問題上會(huì)缺乏準(zhǔn)確性。此外，人員的經(jīng)常變動(dòng)必將使得模具設(shè)計(jì)的完成水平處于良莠不齊的狀態(tài)，這就必將影響到模具設(shè)計(jì)的效率。

（2）模具設(shè)計(jì)師的主動(dòng)性不夠。

因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師對(duì)工作的熱情不夠，每天都只是按要求完成任務(wù)，所以也就很難創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的模具。同時(shí)，熱情的不夠也會(huì)使設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)過于固定而缺乏一定的變通和創(chuàng)新，必將嚴(yán)重影響到模具設(shè)計(jì)的效率以及質(zhì)量。

（3）設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平普遍不高

在當(dāng)前的模具設(shè)計(jì)崗位上，很多的設(shè)計(jì)師是通過專科院校專門培訓(xùn)出來的，對(duì)軟件的操作非常熟悉，但是對(duì)設(shè)計(jì)的思想理論沒有自己的把握和見解。因?yàn)椋捎谒麄儗?duì)模具設(shè)計(jì)核心技術(shù)的不熟練也將導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)的時(shí)間過長(zhǎng)，而且設(shè)計(jì)的方案也可能會(huì)有各種各樣的問題，這就有可能在主管檢查過后還要進(jìn)行不斷的修改，從而嚴(yán)重影響到模具設(shè)計(jì)的總體效率。

（4）公司模具設(shè)計(jì)沒有標(biāo)準(zhǔn)化

如今，由于快速發(fā)展的手機(jī)市場(chǎng)導(dǎo)致手機(jī)生產(chǎn)商對(duì)產(chǎn)品需求的多樣性不斷的增加，因此模具的更新?lián)Q代也在不斷的加快。各個(gè)手機(jī)制造商和模具設(shè)計(jì)公司承擔(dān)著繁重的模具設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)于手機(jī)這一類產(chǎn)品經(jīng)常有很多相似的結(jié)構(gòu)，但因公司沒有把類似產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分類建庫，在設(shè)計(jì)過程中有很多重復(fù)的而且緩慢的人工設(shè)計(jì)部分耗時(shí)太多，耗時(shí)結(jié)構(gòu)如表1所示。這也使得設(shè)計(jì)師在模具設(shè)計(jì)的過程中不得不做很多重復(fù)性的工作，降低了模具設(shè)計(jì)效率。

（5）設(shè)計(jì)軟件的不足

現(xiàn)在公司進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的輔助軟件大部分用的是SiemensPLMSoftware公司出品的UG，盡管該軟件已經(jīng)做到非常完善了，但是在公司具體的應(yīng)用過程中依然有很多的不足，工程師在設(shè)計(jì)的過程中有很多設(shè)計(jì)要經(jīng)過繁瑣的操作而不是一蹴而就的快捷，這就導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)的效率不得不有所降低。

3提高我國(guó)手機(jī)注塑模設(shè)計(jì)開發(fā)效率的探討

隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，模具早已經(jīng)是制造業(yè)的重要工藝裝備。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的手機(jī)市場(chǎng)中，誰能提高自己的生產(chǎn)設(shè)計(jì)效率，誰就能第一時(shí)間的占領(lǐng)市場(chǎng)，因此手機(jī)模具的設(shè)計(jì)速度是所有公司追逐的目標(biāo)。我國(guó)模具技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，但總體來說與國(guó)際先進(jìn)水平相比尚有10年以上的差距，設(shè)計(jì)的速度也比先進(jìn)國(guó)家也慢了很多。由于模具技術(shù)的落后必將使得手機(jī)的生產(chǎn)和上市受到影響，所以我國(guó)手機(jī)注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展是手機(jī)模具行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。注塑模具種類繁多，不同種類的技術(shù)要求也是不一樣的，經(jīng)過調(diào)查總結(jié)，我國(guó)注塑模具模未來必將朝著下列方向不斷發(fā)展進(jìn)步。

（1）手機(jī)注塑模模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)

隨著電子行業(yè)的快速發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)成為一個(gè)快消品。因此其在當(dāng)今市場(chǎng)更新?lián)Q代的速度非常快，產(chǎn)品的快速更換對(duì)模具行業(yè)的發(fā)展也是一個(gè)很大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此手機(jī)注塑模就進(jìn)入了多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代，人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，由此可以看出快速經(jīng)濟(jì)模具將有廣闊的發(fā)展前景。

（2）熱流道、氣輔模具技術(shù)的發(fā)展

今天的模具行業(yè)里面采用熱流道技術(shù)無疑是提高塑料制件生產(chǎn)率和質(zhì)量有效途徑，而且相比于傳統(tǒng)模具，熱流道還能大幅度節(jié)約原材料。熱流道技術(shù)在國(guó)外的塑料模具中占了50%，有的國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了80%以上，都得到了良好的效果。另外，氣體輔助注射成型也具有很大的優(yōu)點(diǎn)，如：注射壓力低，制品翹曲變形小，表面的質(zhì)量較好且易于注塑出壁厚跨度比較大的制件。所以它不但可以降低成本，最重要的是可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，手機(jī)外殼模具采用熱流道或者氣輔模具，將可以在低成本的情況下得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。

篇（9）

Abstract:Thisgraduatethatdesignis:ThemovetelephonethatshouttheBatterydoorinjectsthemold.Thisdesignprimarilypassesestopieceviabilityassessmentforrequestforofshape,sizeanditsaccuracycomingproceedinginjectingtypecraft.thepiecethewallforoftypecraftprimarilyincludingthepieceisthick,slopeandcircleangleandwhethertohavecore-pullingornotmechanism.Passtheaboveanalysistocomethecertainmoldingtoolcentthetypethesurface,typethenumber,gatetheform,placethesize;Theamongthemandmostimportantisacertaintypecoreandtheconstructionofthetype,forexampleadoptthewholethetypeoftypestill,andtheirfixedpositionandtightwayof.Inadditionandstillanalyzedthemoldingtooltosufferforce,moldthatdesignthatthedesignofthepatterndrawmechanism,matchthedesignetc.toleadtothemechanism,coolingsystem.Finallydrawtheproductionthatcompletemoldingtoolassemblethegeneraldrawingsumthesoilandestablishmentofprinipalmoldingtoolpartstypezerothepartsprocessthecraftprocessthecard.

Keyphrase:partingline,thegate,cavity,core,moldinsert,

ejectionforce,submarinegate.

概論

模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，采用合理的加工工藝，高效設(shè)備，先進(jìn)的模具。塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：

一、模具的標(biāo)準(zhǔn)化

1.為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要。

二、模具加工技術(shù)的革新。

1.為了提高加工精度，縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工廣泛應(yīng)用仿行加工，電加工，數(shù)控加工及微機(jī)控制加工等先進(jìn)技術(shù)，并使用坐標(biāo)鏜，坐標(biāo)磨和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等精密加工與測(cè)量設(shè)備。

三、各種新材料的研制和應(yīng)用。

1.模具材料影響模具加工成本使用壽命和塑件成型質(zhì)量等。

四、CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用。

第一章塑件分析

參看產(chǎn)品零件圖如，

本零件為手機(jī)的外殼的上蓋。主要形狀為長(zhǎng)方并帶圓弧形。上面為曲面，有多個(gè)長(zhǎng)方形并帶有側(cè)抽心；兩個(gè)伸出尾腳；內(nèi)表面的精度要求一般。表面精度要求較高，同時(shí)需要涂漆。由于是采用上下蓋配合而成，從而避免了側(cè)向凹凸，盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。從而避免在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中或在脫摸過程中由于成型內(nèi)應(yīng)力而開裂。綜合以上各點(diǎn)分析，采用一模一件。

第二章塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)

本章著重介紹塑料成型的工藝特點(diǎn)以及塑件的工藝要求，塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。為后面幾章的模具設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

對(duì)零件的分析得塑件材料取ABS（丙烯腈-丁二-苯乙烯共聚物）。

第一節(jié)塑件材料的特性

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性使ABS具有良好的性能。

ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02～1.05g/cm.ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且再低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電器性能。

ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀器盤、水箱外殼等。ABS還用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。

第二節(jié)成型特性

ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)是應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50～60℃，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60～80℃。

目錄

前言……………………………………………………………………………3

任務(wù)書…………………………………………………………………………4

摘要……………………………………………………………………………5

概論………………………………………………………………….…………7

第一章塑件分析……………………………………………………7

第二章塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)…………………………8

第一節(jié)塑件材料的特性………………….……………………8

第二節(jié)成型特性…………………………………………….……9

第三節(jié)工藝參數(shù)…………………………………………….……9

第四節(jié)塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………….……11

第三章設(shè)備的選擇………………………………………………………12

第一節(jié)最大注射量………………………………………….……12

第二節(jié)注射量的校核……………………………………….…13

第三節(jié)塑件在分型面上的最大注射量與鎖模力的校核………14

第四節(jié)注射壓力的校核……………………………….…………14

第五節(jié)開模行程的校核……………………….…………………14

第六節(jié)注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格………………….……………………15

第四章分型面與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………….……………………16

第一節(jié)分型面的設(shè)計(jì)…………………………………………………16

第二節(jié)主流道的設(shè)計(jì)………………….……………………………17

第三節(jié)分流道的設(shè)計(jì)……………….……………………………19

第四節(jié)澆口形式的選擇…………………………….………………19

第五節(jié)冷料穴的設(shè)計(jì)…………….………………………………19

第六節(jié)排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…….………………………………….20

第五章成型零件工作部分尺寸的計(jì)算……………………………………21

第一節(jié)成型零件的設(shè)計(jì)………….………………………………21

第二節(jié)成型零件的工作尺寸….…………………………………21

第三節(jié)成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算……………………………27

第六章模架組合的選擇……………………………………………………29

第七章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………30

第八章推出與復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………….………………33

第一節(jié)推出機(jī)構(gòu)的組成……………………………………………33

第二節(jié)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則…………………………………33

第三節(jié)簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)…………….……………………………34

第九章側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………..36

第十章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………..43

篇（10）

1）內(nèi)部有3個(gè)均勻分布的弧形凹槽和3個(gè)定位孔；

2）形位精度要求較高，內(nèi)孔的同軸度公差為0.05mm，齒形跳動(dòng)度為0.1，中心孔的垂直度為0.03。綜上分析，如果選擇常規(guī)方法加工同步帶輪，其形狀以及內(nèi)部微小尺寸控制難度大；如果采用粉末冶金法進(jìn)行成形，零件的凹槽、定位孔及尺寸精度均可通過模具成形來保證。

1.2成形模具設(shè)計(jì)原理

粉末冶金成形工藝是由粉末冶金零件壓機(jī)和粉末冶金模具通過對(duì)所需粉末進(jìn)行裝料、加壓、脫模等主要工步來完成，并使金屬粉末密實(shí)成具有一定尺寸、形狀、孔隙度和強(qiáng)度坯塊的過程。該同步帶輪應(yīng)采用不等高零件成形模具設(shè)計(jì)原理。

1.3成形速度相等原理

根據(jù)不等高零件成形運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在不等高零件成形過程中，必須滿足成形前、后粉末質(zhì)量守恒定律，才能使不同高度區(qū)域密度近乎相等，在粉末成形時(shí)，零件的不同高度區(qū)都在同一時(shí)間進(jìn)行粉末壓縮和成形，并且各部分所用成形速率相等，所遵循的原理即為成形速率相等原理。由此可知，在壓制不等高零件時(shí)，要使不同高度的各個(gè)區(qū)域遵循成形速率相等原理，從而保證零件不同高度區(qū)的平均密度相等。

2同步帶輪粉末冶金模具的設(shè)計(jì)

1）齒形成形通過控制材料的流動(dòng)方向，成形出理想的形狀尺寸，是同步帶輪成形模具中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由于成形過程中單位壓力增大，載荷集中，因此要求模具工作部位剛性好。另外還應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)，防止毛坯的超差、材料不均勻等導(dǎo)致的過載。

2）同步帶輪屬于軸類零件，在成形過程中軸向密度差較大，因此模具應(yīng)采用芯棒成形結(jié)構(gòu)，以保證同步帶輪軸向密度分布均勻。

3）該同步帶輪有3個(gè)定位孔，應(yīng)采用芯棒成形結(jié)構(gòu)成形定位孔，可以延長(zhǎng)模具使用壽命，提高裝配精度。該同步帶輪采用德國(guó)DORST壓機(jī)進(jìn)行壓制，鐵粉的松裝密度約為3.2g/cm3，零件的毛坯密度不得小于6.6g/cm3，為了節(jié)約成本，模具配件采用已有的五檔同步器齒轂?zāi)＞吲浼纾瑝|板、壓蓋等。由此可知，該同步帶輪成形模具的設(shè)計(jì)主要包括中模、上模沖（2個(gè)）、下模沖（3個(gè)）、芯棒（2個(gè)）的設(shè)計(jì)。

2.1成形中模的設(shè)計(jì)

中模主要用于同步帶輪的齒形成形，因此采用變模數(shù)設(shè)計(jì)法提高齒形精度。材料選用45號(hào)鋼，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)熱處理后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，中模內(nèi)徑尺寸公差為±0.005mm。影響中模幾何尺寸的工藝主要是成形和燒結(jié)，因此成形中模設(shè)計(jì)過程中必須考慮成形回彈率δ和燒結(jié)收縮率這2個(gè)工藝參數(shù)。另外，粉末冶金工藝中的燒結(jié)收縮率及成形回彈率在徑向和軸向甚至各不相同的截面位置都是各不相同的。一般情況下，收縮率和成形回彈率在軸向的值往往大于在徑向的。模具的配合間隙僅在徑向得到體現(xiàn)，方法是按制件外徑或內(nèi)孔的相應(yīng)成形件為基準(zhǔn)制造，與之相鄰的配合件取配合間隙后，按雙向公差加工制造。

2.2上模沖和下模沖的設(shè)計(jì)

根據(jù)同步帶輪的結(jié)構(gòu)和成形特點(diǎn)，上模沖主要針對(duì)產(chǎn)品上表面形狀及軸向尺寸設(shè)計(jì)，上模沖與中模內(nèi)腔上半部配合，上模沖設(shè)計(jì)為上外沖和上內(nèi)沖。同步帶輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由下模沖成形而成，內(nèi)部有弧形凹槽，深度為3.1mm，圓弧半徑為17.28mm，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證凹槽的形狀及尺寸。下模沖外形與中模內(nèi)腔下部配合，下模沖設(shè)計(jì)為下一沖、下二沖和下三沖，更有利于產(chǎn)品成形和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3結(jié)論

1）在發(fā)動(dòng)機(jī)同步帶輪粉末冶金成形模具設(shè)計(jì)中，采用了2個(gè)成形芯棒和中模變模數(shù)設(shè)計(jì)法，有效地提高了模具裝配精度、齒形精度和使用壽命。