轮式磨刀器注塑模具设计.docx
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轮式磨刀器注塑模具设计
前言
注塑成型是生产塑料制件最常用的制造方法之一，采用这种方法既可以生产小巧的电子器件和医疗用品，也可以生产大型的汽车配件或建筑构件。
鉴于塑料材料技术和注塑成型加工技术这两方面的不断进步，塑料注塑加工行业得以持续发展。
塑料制件的模具结构设计，应根据企业实际生产的具体要求来进行模具结构设计。
模具生产水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品成本质量、效益和新产品的开发能力。
我国塑模技术近几年取得很大发展。
大型塑料模已可生产34英寸大屏幕彩电塑壳模具，6千克容量洗衣机全套塑模及汽车保险杠。
精密注射模方面，已能生产多型腔小模数齿轮模具和600腔塑封模具。
汽辅成型技术已得到广泛应用。
现在日本有名模具生产企业，如东芝机械、富士TACHNICA，三精密、名古屋金型和三贵金型株式会社等及我国广州，东莞，深圳等地已使用一些先进模具生产与制造技术。
如用PRO/E或UG进行产品的3D造型和分模，使用MasterCAM或者CIMATRON来做刀路，用日本的FANUC系统或台湾的加工中心进行模具型腔和型芯的加工，用高速加工中心做铜电极，用三坐标测量仪来检验。
1未来塑料模具工业和技术的主要发展方向
模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化、网络化方向发展。
进入二十一世纪以后，模具基本上全部采用计算机辅助设计和制造。
用户设计的零件图形从互联网输出，先进行塑件分析，再进行三维模具设计。
设计时根据用户的设备条件和成型工艺，协商讨论确定模具方案。
CAD结束之后，使用moldflow软件进行计算机模拟分析（CAE），该软件可以模拟注射过程，并在计算机显示器上用不同的颜色显示出注射时物料流动速度、温度、压力变化，由此判断模具设计的合理性。
由于采用CAE技术大大减少了制造过程中模具的修整和试模的工作量。
设计的模具确定之后，使用CAM软件为CNC机床或加工中心编制加工用的数控程序。
数控程序编制好后，可先在计算机上模拟加工过程，以检验数控程序的正确性。
在确认数控程序没有问题时，可通过与厂内局域网连接的直接数控（DNC）计算机将数控程序传送至选定的CNC机床或加工中心，在毛坯准备和装卡完毕之后，便可以进行加工。
因此模具企业应大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向模具软件功能集成化，模具设计分析制造的三维化，模具软件应用网络化，同时还应强调信息的集成，强调技术、人和管理的集成。
2发展中的模具先进制造技术
塑料模具制造中对于一些复杂的型腔，需采用先进的制造技术，如高速数控、加工三坐标测量机、电火花、线切割等，以实现优质、高效、低耗和灵活生产。
高速数控加工采用先进的CAD/CAM集成设计和制造系统，进行图形交互的自动数控编程，这种方法速度快、精度高、直观、使用简便和便于检查。
一般高速数控切削的主轴转速比普通数控切削转速高1～10倍。
高速数控切削的另一个内涵是采用高的进给速度。
维持切削力不变，提高转速就能够提高切除率，减少切削时间；维持进给速度在普通切削水平，提高转速就能够降低切削力，可以加工较细或较薄的模具零件。
研制大功率高速主轴，功率≥100kW，转速≥100000转/min，是今后发展的方向。
3快速成型与制模技术最新发展
快速经济制模技术与传统的机械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求，是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术，概括起来，有以下几种类别快速原型制造技术简称RPM，是80年代后期发展起来的一种新型制造技术。
美国、日本、英国、以色列、德国、中国都推出了自己的商业化产品，并逐渐形成了新型产业。
已经商业化的几种典型快速成型工艺包括：
激光立体光刻技术（SLA）[13]、叠层轮廓制造技术（LOM）、熔融沉积成型技术（FDM）、三维印刷成型技术（3D-P）、电弧喷涂成型制模技术、电铸成型技术、型腔表面精细花纹成型的蚀刻技术。
4模具研磨抛光向自动化、智能化方面发展
由于抛光对模具制造的重要性，抛光技术发展很快，目前对先进的自动化、智能化抛光技术研究已取得很大进展，主要有：
电火花成型加工后的电解质抛光、超声波研磨和抛光、仿形自动抛光、数控抛光。
5模具标准件应用广泛
模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。
我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%～8%。
因此，我国应加快模具标准件的发展。
一摘要
塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；利用先进的3D设计软件PROE、等软件进行模具设计以及图形处理。
通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对PROE的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。
关键词：
塑料模具；浇口套；分型面
Abstract
plasticindustryisintheworldgrowsnowoneofquickestindustryclasses,butcaststhemoldisdevelopmentquicktype,therefore,theresearchcaststhemoldtounderstandtheplasticproducttheproductionprocessandimprovestheproductqualitytohavetheverybigsignificance.Thisdesignintroducedtheinjectiontakesshapethebasicprinciple,speciallysingleisdividedtheprofiletoinjectthemoldthestructureandtheprincipleofwork,tocasttheproducttoproposethebasicprincipleofdesign;Introducedindetailthecoldflowchannelinjectionevilspiritmoldpoursthesystem,thetemperaturecontrolsystemandgoesagainstthesystemthedesignprocess,andhasgiventheexplanationtothemoldintensityrequest;Andpassthemostadvanceddesignsoftwarecurrently:
ThePROEetc.softwaredrawstoassemblediagramandeachsparepartsdiagrams
Keyword:
plasticmold;gatesets;parting
二塑件的工艺分析
2.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征
该塑件材料选用ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）。
用途：
汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等），收音机壳，电话手柄、大强度工具（吸尘器，头发烘干机，搅拌器，割草机等），打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等。
比重:
1.05克/立方厘米
燃烧鉴别方法：
连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味
溶剂实验：
环已酮可软化，芳香溶剂无作用特点：
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.
2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。
5、用途：
适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.
6、同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。
成型特性：
1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.
2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解（分解温度为>270度）.对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.
3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。
ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。
ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，散热性（现在ABS工程塑料的工艺已经很成熟了，笔记本电脑只要内部结构设计合理，同样可以有出色的散热效果。
）成型加工和机械加工较好。
ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
ABS工程塑料的缺点：
热变形温度较低，可燃，耐候性较差。
ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。
ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。
密度为1.02~1.05g/cm³。
ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。
水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响。
ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。
ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。
ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70ºC左右，热变形温度为93ºC左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。
ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。
ABS主要技术指标：
表1热物理性能
密度（g/cm³）
导热系数（W·m-1·K-1×10-2）
比热容（J·kg-1K-1）
滞流温度（°C）
线膨胀系数（10-5K-1）
1.02—1．05
13.8—31.2
1255—1674
130
5.8—8.6
表2力学性能
屈服强度（MPa）
50
抗拉强度（MPa）
38
断裂伸长率（﹪）
35
拉伸弹性模量（GPa）
1.8
抗弯强度（MPa）
80
弯曲弹性模量（GPa）
1.4
抗压强度（MPa）
53
抗剪强度（MPa）
24
冲击韧度
（简支梁式）
无缺口
261
布氏硬度
9.7R121
缺口
11
表3电气性能
表面电阻率（Ω）
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