手機外殼塑料模具畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位1</p><p>　　1.2 塑料成型模具發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2.1 加深理論研究2</p&g

2、t;<p>　　1.2.2 高效率、自動化2</p><p>　　1.2.3 大型、超小型及高精度2</p><p>　　1.2.4 革命模具制造工藝2</p><p>　　1.2.5 標準化2</p><p>　　1.2.6 開發(fā)計算機輔助設計與輔助制造（CAD/CAM）2</p&

3、gt;<p>　　1.3 軟件簡介3</p><p>　　1.3.1 總裝配圖的建立3</p><p>　　1.3.2 零件模型設計與加工4</p><p>　　2 制件分析5</p><p>　　2.1手機外殼分析5</p><p>　　2.2 零件材料選擇及性能

4、6</p><p>　　3 模具制造10</p><p>　　3.1　　模具加工精度的確定10</p><p>　　3.2　　模具結構分析10</p><p>　　3.2.1 標準模架的選擇10</p><p>　　3.2.2 模具閉合高度校核11</p><p>

5、　　3.2.3 開模行程的校核11</p><p>　　3.2.4 模板尺寸的校核11</p><p>　　3.2.5 噴嘴尺寸校核12</p><p>　　3.3 澆注系統設計12</p><p>　　3.3.1 澆注系統的設計原則：12</p><p>　　3.3.2 主

6、流道的設計：13</p><p>　　3.3.3 分流道的設計14</p><p>　　3.3.4 澆口形式14</p><p>　　3.4 成型零部件設計16</p><p>　　3.4.1 型腔分型面設計16</p><p>　　3.4.2 排氣槽的設計17</p&g

7、t;<p>　　3.4.3 成型零件設計計算17</p><p>　　3.5 脫模機構設計和脫模力的計算20</p><p>　　3.6 側壁厚度、底板厚度的計算20</p><p>　　3.6.1 側壁厚度的計算21</p><p>　　3.6.2 　底板厚度的計算21</p><

8、;p>　　3.6.3 　制模特點22</p><p>　　3.7 復位機構與導向機構設計:22</p><p>　　3.7.1 復位機構設計:22</p><p>　　3.7.2 導向機構設計:22</p><p>　　3.8 塑模溫控系統設計:23</p><p>　　3.8.

9、1 塑模溫控制系統設計：23</p><p>　　3.8.2 冷卻裝置系統的設計要點：23</p><p>　　3.8.3 冷卻系統的計算：24</p><p>　　4　　注射機的選擇26</p><p>　　4.1　　注射量確定26</p><p>　　4.1.1 鎖模力確定27

10、</p><p>　　4.2.2 成型壓力27</p><p><b>　　結論29</b></p><p><b>　　參考文獻30</b></p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　1 緒

11、論</b></p><p>　　1.1 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位</p><p>　　模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。</p><p>　　全面要求是：能生產出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質制品。從模具使用角度，要求高效率、自動化、操作簡便；從模具制造角度，要求結構

12、合理、制造容易、成本低廉。</p><p>　　塑料模具影響著塑料制品的質量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內應力大小、各向同性、外觀質量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在塑料加工過程中，模具結構對操作難易程度影響很大。在大批量生產塑料制品時，應盡量減少分模。合模和取制件過

13、程中的手工勞動，為此常采用自動開合模和自動頂出機構。在全自動生產時還要保證制品能自動從模具上脫落。另外，模具對塑料制品的成本也有相當的影響。除簡易模具外，一般來說制模費是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產制品百萬件以上，壓制模約能生產二十五萬件。當批量不大的時候，模具費用在制件成本中所占比例將會很大，這時應盡可能地采用結構合理而簡單的模具，以降低成本。</p><p>　　現代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設

14、備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設計起著重要作用。高效的全自動的設備也只有裝上能自動化生產的模具才能發(fā)揮基效能，產品的生產和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產量需求量很大，對塑料模具生產不斷向前發(fā)展。</p><p>　　1.2 塑料成型模具發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著塑料成

15、型加工機械和成型模具的迅速增長，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產量中所占比例越來越大。從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面：</p><p>　　1.2.1 加深理論研究 </p><p>　　在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經由經驗設計階段逐漸向理論計算方面以發(fā)展。</p><p>

16、　　1.2.2 高效率、自動化 </p><p>　　大量采用各種高效率、自動化的模具結構，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動脫出產品和流道凝料的脫模機構；熱流道澆注系統注射出模具等。高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具，對提高生產效率，降低成本起了很大作用。</p><p>　　1.2.3 大型、超小型及高精度 </p><p>　　由

17、于模料應用的擴大，塑料制件已應用到建筑、機械、電子、儀器、儀表等各個工業(yè)領域，于是出現了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導熱性能優(yōu)異的制模材料。</p><p>　　1.2.4 革命模具制造工藝 </p><p>　　為了更新產品花式和適應小批量產品的生產要求，除大力發(fā)展高強度、高耐磨性的材料外，同時又重視簡

18、易制模工藝研究。</p><p>　　1.2.5 標準化 </p><p>　　開展模具標準化工作，使模板，導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批生產塑料成型模具。</p><p>　　2、注射機的使用 </p><p>　　常見注射機的使用方面的計算機輔助技術有：注射機選擇專家系統：注射機故障診斷系統。</p>

19、;<p>　　注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質量，在對于高技術注射模來說，都要對注射模在使用過程中進行監(jiān)控或對注射模的服役模擬仿真，由此知注射模的工作狀況。</p><p>　　注射工藝 注射工藝方面的計算機輔助技術有：注射工藝制定的專家系統；</p><p>　　注射模設計 注射模設計主要完成注射模的結構尺寸、精度、表面性能等方面的設計，并選擇模具的材料等。計算機在

20、注射模設計方面的工作有：注射劃CAD：注射模材料、輔料、輔件選擇專家系統；工裝選擇專家系統；注射模CAPP；</p><p><b>　　2 制件分析</b></p><p><b>　　2.1手機外殼分析</b></p><p>　　在進行手機外殼注塑模具設計之前，首先對制品圖及形狀結構分析，其內容主要包括以下幾個方面

21、：</p><p>　　手機上殼（見制件圖）。制品的幾何形狀：本次設計的制品為形狀象諾基亞8250款式，平均壁厚為1.0mm，屬輕質薄壁制品。</p><p>　　制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動和模具制造誤差。本次塑料制品的尺寸按4級精度取值。塑件的表面粗糙度主要取決于模具粗糙度，一般情況下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高1～2級。</

22、p><p>　　制品的脫模斜度：脫模斜度的取向根據塑件的內外形尺寸而定，以塑件內孔型芯小端為準，尺寸符合圖紙要求，斜度由擴大方向取得；塑件外形，以型腔大端為準，尺寸符合圖紙要求，斜度由縮小方向取得。一般情況，脫模斜度不包括塑件的公差范圍內。本設計采用1°脫模斜度。</p><p>　　根據產品的形狀和結構特點，本次設計中，流道形式采用非平衡式，上殼采用側澆口進膠，下殼采用針點式澆口進

23、膠。</p><p>　　2.2 零件材料選擇及性能</p><p>　　ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學單體合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其化學分子結構方式如下：</p><p>　　每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌

24、性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。</p><p>　　從形態(tài)上看，ABS是非結晶性材料。三中單體的聚合產生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相， 另一個是聚丁二烯橡膠分散相。</p><p>　　ABS不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無毒、無味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味

25、，但無熔融滴落。</p><p>　　ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以賦予用戶在產品設計上有很大的靈活性，并且由此產生了市場上數百種不同品質的ABS材料。</p><p>　　ABS具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號和生產廠家生產方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗數據僅供參考。</p><p>　?。?）物理力學性

26、能 </p><p>　　ABS具有優(yōu)良的物理力學性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS有極好的沖擊強度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀誠有關，同時也與使用環(huán)境有關、如溫度越高則沖擊強度越大。當聚合物中丁二烯橡膠含量超過30%時，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學性能都迅速下降（見表5-5和5-6）。</p><

27、;p><b>　?。?）熱性能。</b></p><p>　　ABS制品的負荷變形溫度約為93℃，若能對制品進行退火處理，則還可增加10℃左右。</p><p><b>　?。?）電性能。</b></p><p>　　ABS聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內保持恒定。</p>

28、<p><b>　　（4）耐環(huán)境性 </b></p><p>　　ABS聚合物幾乎不受水、無機鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長期與烴接觸會發(fā)生軟化溶脹。ABS聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學藥品的鋟蝕會引起應力開裂。</p><p><b>　?。?）耐候性 </b>&

29、lt;/p><p>　　ABS聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經受350nm以下波長的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強度及波長的對數成正比。</p><p>　　ABS是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。</p><p>　?。?）ABS的流變性 </p&

30、gt;<p>　　ABS聚合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑型液體。雖然ABS的熔體流動性與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。因此在成型過程中可以采用提高剪切速率來降低熔體粘度，改善熔體流動性。</p><p>　　ABS屬一無定形聚合物，無明顯熔點，成型后無結晶，成型收縮率為0.4%~0.5%。在成型過程中，ABS的熱穩(wěn)定性較好，不易出現降解或分解，但溫度過高時，聚合物中橡膠相有破壞

31、的傾向。</p><p>　?。?）ABS的吸水性 </p><p>　　ABS具有一定的吸水性，含水量在0.3%~0.8%范圍。成型時如果聚合物中含有水分，制品上就會出現斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在民型前，需將聚合物進行干燥處理，使其含水量降到0.2%左右。</p><p>　?。?）ABS制品的后處理 </p><p>　　一般情況

32、下很少出現應力開裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對ABS的熔體流動性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現波紋、熔接痕等現象，因而除了充模有困難的情況下，一般以中、低速為宜。在制品要求表面光澤較高時，模具溫度可控制在60—80℃對一般制品可控制在50-60℃。</p><p>　　表2.2　 ABS的主要性能指標</p><p&

33、gt;　　ABS的成型工藝參數</p><p><b>　　3 模具制造</b></p><p>　　3.1　　模具加工精度的確定</p><p>　　本次設計的手機是日常用品，其外殼要能承受磨損。對于制件的外觀要求合表面精度等級要求比較高?，F初定制品精度等級為4級。</p><p>　　經分析，現確認模具的制造加工

34、精度為IT7級，而型芯和型腔的加工精度均為IT6，型腔采用機械粗加工后電火花精加工，其它采用機械加工。</p><p>　　模具的尺寸公差按GB-180079，IT7。</p><p>　　3.2　　模具結構分析</p><p>　　3.2.1 標準模架的選擇</p><p>　　上殼選用的模架尺寸：</p><p

35、>　　表3.2.1.1上殼模架尺寸 　　　　　　　　　　　　</p><p><b>　　單位: mm</b></p><p>　　下殼所選用的模架尺寸：</p><p>　　表3.2.1.2上殼模架尺寸　　　　　　　　　　　</p><p><b>　　單位: mm</b></p>

36、;<p>　　3.2.2 模具閉合高度校核</p><p>　　根據注射機的參數， </p><p>　　而根據所選標準模架組合尺寸所得，對于手機上殼而言：</p><p>　　H=25+70+40+40+25=200mm</p><p>　　<H<因此，滿足要求。</p><p>

37、<b>　　對于手機下殼：</b></p><p>　　H=25+60+35+35+35+20+25=235mm</p><p>　　<H<因此，滿足要求。</p><p>　　3.2.3 開模行程的校核</p><p>　　開模行程＝H1+H2+5～10</p><p>　　其

38、中：H1――脫模距離（頂出距離）；</p><p>　　H2――制作高度包括澆注系統在內。</p><p>　　XS-Z-500注射機的模板行程700mm，合格。</p><p>　　3.2.4 模板尺寸的校核</p><p>　　所選注射機的模板尺寸為550mm*650mm，而本次兩個注射模采用的是300mm*300mm。</p

39、><p><b>　　合格。</b></p><p>　　3.2.5 噴嘴尺寸校核</p><p>　　本模具主流道始端的球面半徑為R20，略大于XS-Z-500注射機的噴嘴球半徑R18。</p><p><b>　　合格。</b></p><p>　　3.3 澆注系

40、統設計</p><p>　　澆注系統是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注系統設計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大</p><p>　　3.3.1 澆注系統的設計原則：</p><p>　　結合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。</p><p>　　盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時間

41、。</p><p>　　澆口尺寸位置和數量的選擇十分關鍵，應有利于熔體的流動、避免產生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣。</p><p>　　避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移的產生。</p><p>　　澆注系統凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或易于切除和修整。</p><p>　　熔接痕部位與澆口尺寸、數

42、量及位置有直接關系，設計澆注系統時要預先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質量的影響。</p><p>　　盡量減小因開設澆注系統而造成的塑料用量。</p><p>　　澆注系統的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應有IT8以上的精度要求。</p><p>　　設計澆注系統時應考慮儲存冷料的措施。</p><p>　　

43、應盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無法重合也應使兩者的距離盡量縮小。</p><p>　　主流道襯套選擇標準件：</p><p>　　圖3.3.1(a)　上殼主流道套</p><p>　　圖3.3.1(b) 下殼主流道襯套：</p><p>　　3.3.2 主流道的設計：</p><p>　　為了使凝料順利拔

44、出，主流道的小端直徑D應大于注射機的噴嘴直徑d，通常為：</p><p>　　D=d+(0.3—1)mm</p><p>　　D=7.5+0.5=8mm</p><p>　　主流道入口的凹坑球面半徑R2也應該大于注射機噴嘴球面頭半徑R1，通常為：</p><p>　　R2=R1+（1—2）mm</p><p>　　R2

45、=18+2=20mm</p><p>　　主流道半錐角通常為錐度~，過大會產生湍流或渦流產生空氣，過小使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。</p><p>　　主流道內壁表面粗糙度應在Ra0.8um以下，拋光時沿軸而進行。主流道的長度L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失，應盡可能縮短主流道的長度，L一般控制在60mm以內。</p><p>

46、　　3.3.3 分流道的設計</p><p>　　分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過渡和轉向。由于圓截面加工困難。本次設計上殼采用半圓形斷面分流道。根據以上原則和零件的實際情況，決定選用雙點澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的澆口形式。它的優(yōu)點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆

47、口時由于摩擦阻力使部分能量轉變?yōu)闊崃浚谷垠w溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產生充填不滿的缺陷；為了取出點澆口式澆注系統凝料，要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結構，結構比較復雜。</p><p>　　3.3.4 澆口形式</p><p>　　選擇澆口形式應該遵循以下原則：</p>

48、<p>　　盡可能采用平衡式設置；</p><p><b>　　型腔排列進料均衡；</b></p><p>　　型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現象；</p><p><b>　　確保耗料量?。?lt;/b></p><p><b>　　不影響塑件外觀。&l

49、t;/b></p><p>　　根據以上原則和零件的實際情況，為了使從主流道來的熔融塑料能均衡地以最短的流程到達各澆口并同時充滿各型腔，本設計上殼采用非平衡式的分流道布置形式，下殼決定選用針點澆口進膠，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的手機成型的澆口形式。它的優(yōu)點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于

50、摩擦阻力使部分能量轉變?yōu)闊崃?，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產生充填不滿的缺陷；為了取出點澆口式澆注系統凝料，要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結構，結構比較復雜。</p><p>　　圖3.3.4.(a)　　上殼主流道，分流道，及澆口的設計</p><p>　　圖3.3.4(b)　　下殼主流

51、道，分流道，及澆口的設計</p><p>　　圖3.3.4(c)　　下殼主流道，分流道，及澆口的設計</p><p>　　3.4 成型零部件設計</p><p>　　成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開關的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成部分。</p><p>　　3.4.1 型腔分型面設計

52、</p><p>　　合理選擇分型面，有利于制品的質量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設計過程中是一個不容忽視的問題，選擇分型面一般根據以下的原則：</p><p>　　分型面應該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。</p><p>　　盡可能使制品留在動模的一側。</p><p>　　盡可能滿足制品的使用要求。</p>

53、<p>　　盡可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。</p><p>　　不應影響制品尺寸的精度和外觀。</p><p>　　盡量簡單,避免采用復雜形狀,使模具制造容易。</p><p>　　不妨礙制品脫模和抽芯。</p><p>　　有利于澆注系統的合理設置。</p><p>　　盡可能

54、與料流的末端重合,有利于排氣</p><p>　　由于上殼采用側澆口，因此手機上殼以內表面及其延伸界面為分型面。下殼采用針點式澆口，因此以手機外表面投影面積最大處為分型面。</p><p>　　圖3.4.1（a）上殼分型面設計</p><p>　　圖3.4.1（b）殼分型面設計</p><p>　　3.4.2 排氣槽的設計</p&

55、gt;<p>　　排氣槽的作用是將型腔和型芯中周圍空間內的氣體及熔料所產生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，無需另外開排氣槽。</p><p>　　3.4.3 成型零件設計計算</p><p>　　該塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收縮率方法計算。</p><p>　　1.型腔或型芯的徑向尺寸計算&l

56、t;/p><p>　　型腔的徑向尺寸：DM = [ DS + DS·SCP - 3/4△]+δZ</p><p>　　型芯的徑向尺寸：DM = [ DS + DS·SCP + 3/4△]-δZ</p><p>　　其中：DS — 塑件名義尺寸，型芯和型腔各自對應。</p><p>　　SCP — 塑件的平均收縮率 </p

57、><p>　　△—塑件允許的公差值</p><p>　　δZ—模具制造公差，本設計是按塑件公差的 1/3— 1/6來取的。</p><p>　　2.型腔和型芯的高度尺寸計算</p><p>　　型腔深度尺寸：HM = [ HS + HS·SCP – 2/3△ ] +δZ </p><p>　　型芯高度尺寸：HM

58、= [ HS + HS·SCP + 2/3△] –δZ</p><p>　　其中：HS — 塑件高度名義尺寸</p><p>　　SCP、△ 和δZ均與上述意義相同。</p><p>　　3.型芯之間或成型孔之間中心距尺寸計算</p><p>　　LM = [LS + LS·SCP]±1/2δZ</p>

59、;<p>　　其中：LM — 模具中心孔或型芯中心距尺寸</p><p>　　LS — 塑件中心距名義尺寸</p><p>　　此外，凸臺高度、起伏凸邊高度、起伏凸邊位置、非配合圓弧等，一切距離位置尺寸都屬于雙向公差的計算。</p><p>　　ABS的收縮率為0.3％～0.8％，平均收縮率為：</p><p>　　表2.5.3

60、 成型零件表面工作尺寸的計算</p><p>　　3.5 脫模機構設計和脫模力的計算</p><p>　　由于該塑件的脫模阻力不大，而推桿又加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此采用圓形推桿脫模機構。推桿的設置位置采取以下原則：</p><p>　　推桿設在脫模阻力大的地方。</p><p><b>　　推桿位置均勻分布。<

61、;/b></p><p>　　推桿設在塑料制品強度剛度較大的地方。</p><p>　　推桿直徑應滿足相應的強度、剛度條件。</p><p><b>　　脫模力計算</b></p><p>　　當開始脫模時，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強度應按此時計算，亦即無視脫模斜度（a=0）</p><p

62、>　　由于制品是薄壁矩形件</p><p>　　Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) （kN）</p><p>　　式中Q—脫模最大阻力（kN）</p><p>　　t—塑件的平均壁厚（cm）</p><p>　　E—塑料的彈性模量（N/）</p><p>　　S

63、—塑料毛坯成型收縮率（mm/mm）</p><p>　　l—包容凸模長度（cm）</p><p>　　f—塑料與鋼之間的摩擦系數</p><p>　　m—泊松比，一般取0.38~0.49</p><p>　　S=0.005，E=1.8×10N/cm</p><p>　　已知，t0.1cm，l=10cm， f=

64、0.28</p><p>　　Q=8×0.1×1.8×10×0.005×10×0.28/(1-0.43)(1+0.28)</p><p><b>　　=3.31kN</b></p><p>　　3.6 側壁厚度、底板厚度的計算</p><p>　　注射模的工

65、作狀態(tài)時長時間的承受交變負荷，同時也伴有冷熱的交替。現代的注射模使用壽命至少幾十萬次，因此模具必須有足夠的強度和剛度。</p><p>　　3.6.1 側壁厚度的計算</p><p>　　注射成型模型腔壁厚的確定應滿足模具剛度好、強度大和結構輕巧、操作簡便等要求。在塑料注射充型過程中，塑料模具型腔受到熔體的高壓作用，故應有足夠的強度、剛度。否則可能會因為剛度不足而產生塑料制件變形損壞，也

66、可能會彎曲變形而導致溢料和飛邊，降低塑料制件的尺寸精度，并影響塑料制口的脫模。從剛度計算上一般要考慮下面幾個因素：</p><p>　　使型腔不發(fā)生溢料，ABS不溢料的最大間隙為0.05mm。</p><p>　　保證制品的順利脫模，為此同時要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固化收縮量。</p><p>　　保證制品達到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要

67、求較高精度，這就要求模具型腔有很好的剛度。</p><p>　　根據公式 （mm）</p><p>　　式中 b—凹模側壁理論厚度（mm）</p><p>　　h—凹模型腔的深度（mm）</p><p>　　p—凹模型腔內熔體壓力（Mpa）</p><p>　　—凹模長邊側壁的允許彈性變形量（mm），一般塑件=0.0

68、05mm</p><p><b>　　c=1.08</b></p><p><b>　　=0.8</b></p><p>　　E—E=2.1×10Mpa</p><p><b>　　b==2.60mm</b></p><p>　　取壁厚大于10

69、mm就能能滿足要求。</p><p>　　3.6.2 　底板厚度的計算</p><p><b>　　根據公式</b></p><p><b>　?。╩m）</b></p><p>　　由=2.3， =2.8×10，=0.005，則</p><p><b>

70、　　=6.90mm</b></p><p>　　取實際底板厚度大于10mm就能滿足要求。</p><p>　　3.6.3 　制模特點</p><p><b>　　動定位置的保證</b></p><p>　　用兩塊定位器找正動定模套板上型芯和型腔的位置關系，然后鏜導柱、導套孔。</p><

71、p>　　3.7 復位機構與導向機構設計:</p><p>　　3.7.1 復位機構設計:</p><p>　　在頂桿的脫模機構中，頂出塑件后再次合模時（或閉模前），必須要求頂桿等元件回復或預先回復到原來的位置。通常采用彈簧推動板復位，但當推頂裝置發(fā)生卡滯現象時，僅靠彈簧難以保證，須復位桿與彈簧并用。設計中具有活動型芯的脫模機構時，必須考慮到合模時互相干擾的情況，應在塑模閉合

72、前使頂桿提前復位，以免活動型芯撞擊頂桿，應設置先復位裝置。復位桿由標準可查得。</p><p>　　本設計中的模具使用彈簧先復位裝置，在頂桿固定板上裝有彈簧，借彈簧力合復位桿作用，在合模時，使頂出桿先復位，這種方法的特點是結構簡單，容易制造，但彈簧容易失效，故要經常更換彈簧。</p><p>　　3.7.2 導向機構設計:</p><p>　　導向機構的主要作

73、用是為保證在模具閉合后，動、定模板相對位置準確；在模具裝配過程中也起到了定位的作用，合模時，引導動、定模板準確閉合，能夠承受一定的鍘向壓力，以保證模具的正常工作。</p><p>　　本設計中導向機構采用導柱導向，導柱采用帶頭導柱，其結構簡單，加工方便，在導柱的末端以導向套給以配合，導柱倒裝。結構形式如下圖所示：</p><p>　　一般導柱應有以下幾個重要的技術要求：</p>

74、<p>　　導柱的長度應根據具體的情況而定，一般比凸模端面高出8~12mm</p><p>　　導柱的前端做成半球形狀，以使導柱順利進入導孔</p><p>　　數量為4，均勻分布在模具周圍</p><p>　　3.8 塑模溫控系統設計:</p><p>　　3.8.1 塑模溫控制系統設計：</p>&

75、lt;p>　　在注射過程中,模具的溫度直接影響著制品質量和注射周期,各種塑料的性能不同,成型工藝要求的不同相應的模具對溫度要求也不同, ABS在注射成型時所需的模具對溫度為40—60度之間。對任何塑料制品，模溫波動較大都是不利的。過高的模溫會使制品在脫模后發(fā)生變形，延長冷卻時間，使生產率下降。過低的模溫會使降低塑料的流動性，難于充滿型腔，增加制品的內應力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身

76、散熱不能使其保持較低的溫度，因此必須加冷卻機構。</p><p>　　3.8.2 冷卻裝置系統的設計要點：</p><p>　　實驗表明表明冷卻水孔的數量愈多，對制品的冷卻也愈均勻．</p><p>　　水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用１２—１５mm．</p><p>　　對熱量聚積

77、大溫度上升高的部位應加強冷卻．</p><p>　　進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產生過大的壓力降。冷卻水道直徑一般不小于9mm,常用９—１2mm。</p><p>　　凹模、凸模或成型型芯應分別冷卻，并保證其冷卻平衡。</p><p>　　冷卻水道不應穿過沒有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。</p><p

78、>　　復式冷卻循環(huán)并聯而不應串聯。</p><p>　　進、出口冷卻水溫差不應過大，以免造成模具表面冷卻不均。</p><p>　　3.8.3 冷卻系統的計算：</p><p>　　塑料傳給模具的熱量：Q=nmC(-) （kJ/h）</p><p>　　式中Q—單位時間內塑料傳給模具的熱量（kJ/h）</p><

79、;p>　　n—每小時的注射次數，取n=50</p><p>　　m—每次注射的塑料量（kg）</p><p>　　C—塑料的比熱容（J/kg·），C=1047 J/kg·</p><p>　　—熔融塑料進入模腔的溫度（）</p><p><b>　　—制品脫模溫度（）</b></p>

80、<p>　　Q=50×0.02×1047×（180-60）=1.27×10kJ/h</p><p>　　冷卻時所需要的冷卻水量：= Q/（-） （kg）</p><p>　　式中—通過模具的冷卻水質量（kg）</p><p><b>　　—導熱系數</b></p><p&

81、gt;　　（ -）—進出水溫度差（），不應太大，取3</p><p>　　=1.27×10/1055×3=39.7kg</p><p>　　根據冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速v與水管道直徑d的關系，確定模具冷卻水道的水道直徑d為：</p><p><b>　　d= （mm）</b></p><p>　　式

82、中v—管道內冷卻水的流速，一般取0.8~2.5m/s，取1.6m/s</p><p>　　—水的密度（kg/）</p><p><b>　　d==3.2mm</b></p><p>　　取冷卻水道的直徑d=4mm</p><p>　　冷卻管道總傳熱面積：</p><p>　　式中R—冷卻管道壁與冷

83、卻介質間的傳熱系數（J/·）</p><p><b>　　R= （J/·）</b></p><p>　　f—與冷卻介質有關的物理系數， f=7.22</p><p>　　—模溫與冷卻介質之間的平均溫差，=30</p><p>　　R==8.5×10 J/·</p>&

84、lt;p><b>　　A==0.15</b></p><p><b>　　冷卻孔道的孔數：</b></p><p>　　式中A—冷卻裝置總的傳熱面積（）</p><p>　　d—冷卻水道管道直徑（m）</p><p>　　L—冷卻管道長度（m）</p><p><

85、b>　　A==0.165</b></p><p>　　因此，冷卻水道在動、定模板之中各取一個就可以達到冷卻效果。由于塑件材料為ABS，其注射成型模具并無加熱要求。</p><p><b>　　4　　注射機的選擇</b></p><p>　　4.1　　注射量確定</p><p>　　手機上殼塑體總體計算&

86、lt;/p><p>　　1、運用PRO/E中的分析命令，可得出整個手機上殼的體積為。</p><p>　　V＝3.09X103mm3</p><p>　　2、手機外殼在分型描上投影面積</p><p>　　運用PRO/E中的分析命令，可以分析出整個手機上殼在分型面上的投影面積。</p><p>　　S=1110.35mm2

87、 。</p><p>　　該塑件的注射容積較小，在此對上殼采用一模一腔，即</p><p><b>　　80%</b></p><p><b>　　圖4.1（a）上殼</b></p><p>　　手機下殼殼塑體總體計算</p><p><b>　　圖4.1（b）下殼

88、</b></p><p>　　3、運用PRO/E中的分析命令，可得出整個手機下殼的體積為。</p><p>　　V＝6.90X103mm3</p><p>　　4、手機外殼在分型描上投影面積</p><p>　　運用PRO/E中的分析命令，可以分析出整個手機上殼在分型面上的投影面積。</p><p>　　S

89、=1110.35mm2 。</p><p>　　該塑件的注射容積較小，在此對下殼采用一模一腔，即</p><p><b>　　80%</b></p><p>　　4.1.1 鎖模力確定</p><p>　　塑件的投影面積A1110</p><p><b>　　由式</b&g

90、t;</p><p>　　式中 F-注射機的額定鎖模力</p><p>　　n-型腔數，n=1；</p><p>　　k-安全系數，取k=1.2；</p><p>　　-融料在型腔中平均壓力，ABS為30mpa；</p><p><b>　　A-塑件投影面積；</b></p><

91、;p><b>　　F=39.96kN</b></p><p>　　4.2.2 成型壓力</p><p>　　ABS的成型壓力為=30mpa，取70-150，></p><p>　　根據節(jié)根據V、S及塑件的尺寸選擇臥式注射機，其型號為XS-Z-500，主要參數如下： </p><p>　　表4.2.2

92、 XS-Z-500注射機參數</p><p><b>　　結論</b></p><p>　　70多天的畢業(yè)設計就快要結束了，在這段時間里，我覺得我的專業(yè)知識、查找資料和獨立思考的能力有了一定的提高，也從中學會了遇到困難時應當如何去解決，這對我走進社會從事工作有著重要的影響。現在就本次畢業(yè)設計談談我的體會：</p><p>　　首次，我學會拿

93、到任務時應當如何去解決。當拿到自己畢業(yè)設計的題目時，心里一片茫然，不知如何入手。后來翻閱很多有關的專業(yè)書籍，如：《塑料模具設計手冊》、《塑料成型工藝及模具簡明手冊》、《實用塑料注射模設計與制造》等等。也在這個的設計過程是學會了如何針對設計任務進行查找資料和獨立思考。專業(yè)知識也有了一定的提高。在畫圖的和開模的過程中，一定程度上掌握了PRO/E和Autocad這兩個軟件的應用。</p><p>　　在設計過程中，也存

94、在一些客觀的不足，沒有實踐的條件，不能根據實際的情況來進行設計，只能對其結構進行想像，這樣做出來的，難免存在缺點和不足，希望老師加以指點和批評。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　陳萬林.實用塑料注射模設計與制造[M].北京. 機械工業(yè)出版社.2000：63-67. </p><p>　　徐佩弦編著.塑料制品與模

95、具設計[M].北京：中國輕工業(yè)出版社.2001：125-127.</p><p>　　黃銳主編，曾邦祿副主編.塑料成型工藝學（第二版）[M].北京. 中國輕工業(yè)出</p><p>　　版社.2005:432-433.</p><p>　　張克惠主編.塑料材料學[M].西安.西北工業(yè)大學出版社.2006:29-40.</p><p>　　洪慎章

96、編著.實用注塑成型及模具設計[M].北京.機械工業(yè)出版社.2006：337.</p><p>　　黃虹主編.塑料成型加工與模具[M]. 北京：化學工業(yè)出版社. 2003：81.</p><p>　　四川大學、北京化工大學、天津輕工業(yè)學院合編.塑料成型模具[M]. 北京：</p><p>　　中國輕工業(yè)出版社. 2000:146-155.</p><

97、;p>　　廣東工業(yè)大學內部教材.塑料模具設計手冊[Z].2005：53-58.</p><p>　　馮開平,左宗義主編.畫法幾何與機械制圖[M].廣州. 華南理工大學出版社.</p><p>　　2003:4,167.</p><p>　　伍先明,王群,龐佑霞,張厚安編.塑料模具設計指導[Z].北京. 國防出版社</p><p>　　2

98、006:67-71.</p><p>　　P. Lv, Z. Wang, K. Hu and W. Fan, Polym Degrad Stab 90 , pp.2005: 523–534.</p><p>　　B. Schartel, U. Braun, V. Schwarz and S. Reinemann, Polymer 44, pp[M].</p><p>

99、;　　2003: 6241–6250.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設計是在我的指導教師xx老師的悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到最終完成，xx老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。</p><p>　　由于對實踐不足，缺乏經驗

100、，在做模具設計中遇到了不少困難，同時也存在許多客觀上的難題。但xx老師認真負責，耐心地幫我解決困難，并引導我不斷探索，最終順利完成本次設計。在此對xx老師表示由衷的感謝！</p><p>　　同時，我要感謝我們學院給我授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學到了專業(yè)知識，并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事。我也要感謝我的母校廣東工業(yè)大學，是她提供了良好的學習環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學生活豐