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游戲機按鈕注塑模具設計

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更新時間：2016-02-24
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目錄
1 引言 3
1.1 塑料簡介 3
1.2 注塑成型及注塑模 3
2 塑件材料分析 6
2．1 塑件材料的基本特性 6
2．2 塑件材料成型性能 6
2．3 塑件材料成型條件 8
3 塑件的工藝分析 9
3．1 塑件的結構設計 9
3．2 塑件尺寸及精度 11
3．3 塑件表面粗糙度 11
3．4 塑件的體積和質量 11
4 注射成型工藝方案及模具結構的分析和確定 12
4．1、注射成型工藝過程分析[5] 12
4．2 澆口種類的確定 13
4．3 型腔數目的確定 13
4．4 注射機的選擇和校核 14
4.4.1 注射量的校核 14
4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 14
4．4．3、模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 15
5 注射模具結構設計 16
5．1 分型面的設計 16
5．2 型腔的布局 17
5．3 澆注系統的設計 18
5．3．1 澆注系統組成 18
5．3．2 確定澆注系統的原則 18
5．3．3 主流道的設計 19
5．3．4 分流道的設計 20
5．3．5 澆口的設計 21
5．3．6 冷料穴的設計 22
5．4 注射模成型零部件的設計[7] 22
5．4．1 成型零部件結構設計 23
5．4．2 成型零部件工作尺寸的計算 23
5．5 排氣結構設計 24
5．6 脫模機構的設計 25
5．6．1 脫模機構的選用原則 25
5．6．2 脫模機構類型的選擇 25
5．6．3 推桿機構具體設計 26
5．6．4 脫模動作原理 27
5．7 注射模溫度調節系統 28
5．7．1 溫度調節對塑件質量的影響 29
5．7．2 冷卻系統之設計規則 29
5．8 模架及標準件的選用 30
5．8．1 模架的選用 30
5．8．2 標準件的選用 30
6 模具材料的選用 31
6．1 成型零件材料選用 31
6．2 注射模用鋼種 31
7 注射成型工藝過程模擬分析 32
總結 34
致謝 35
參考文獻 36

1 引言
模具制造是國家經濟建設中的一項重要產業，振興和發展我國的模具工業，日益受到人們的重視和關注。“模具是工業生產的基礎工藝裝備”也已經成為廣大業內人士的共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具工業是制造業中的一項基礎產業，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產業的重要領域。
1.1 塑料簡介
塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性。可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀而不發生變化。塑料有很多優異性能，廣泛應用于現代工業和日常生活，它具有密度小，質量輕，比強度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學穩定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優點。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機材料發展成為各個部門不可缺少的一種化學材料，在國民經濟中，塑料制作已成為各行各業不可缺少的重要材料之一。
1.2 注塑成型及注塑模
將塑料成型為制品的生產方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精度較高、易于實現全自動化生產等一系列優點。因此廣泛用于塑料制件的生產中，其產口占目前塑料制件生產的30%左右。但注射成型的設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產。
要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是注射成型的主要設備，依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統等組成。
注射成型是根據金屬壓鑄成型原理發展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機的料斗送入高溫的機筒內加熱熔融塑化，使之成為粘流態熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經過一段保壓冷卻定型時間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。
注射成型生產中使用的模具叫注射模，它是實現注射成型生產的工藝裝備。
注射模的種類很多，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很多因素有關，其基本結構都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統運動。注射成型時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導向機構、澆注系統、側向分型與抽芯機構、推出機構、加熱和冷卻系統、排氣系統及支承零部件組成[2] 。
注射模、塑料原材料和注射機通過注射成型工藝聯系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達到所要求的質量。注射機和模具結構確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質量的主要因素。
注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素太多，有制品形狀、模具結構、注射裝備、原材料、電壓波動及環境溫度等。
塑料模具的設計不但要采用CAD技術，而且還要采用計算機輔助工程（CAE）技術。這是發展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發/設計階段（包括產品設計、模具設計和模具制造）和生產階段（包括購買材料、試模和成型）。
傳統的注塑方法是在正式生產前，由于設計人員憑經驗與直覺設計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發現問題后，不僅需要重新設置工藝參數，甚至還需要修改塑料制品和模具設計，這勢必增加生產成本，延長產品開發周期。
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