畢業(yè)設(shè)計(jì)---手機(jī)外殼注射模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要. ……………………………………………………………………… 1</p><p>　　一 緒論 ……………………………………………………………………… 2</p><p>　　二 塑料的工藝分析…………………………………………………………… 4</p>&

2、lt;p>　　三 初步確定型腔數(shù)目………………………………………………………… 6</p><p>　　四 注射機(jī)的選擇……………………………………………………………… 7</p><p>　　五 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 9 </p><p>　　六 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì)</p&

3、gt;<p>　　…………………………………… 13</p><p>　　七 型腔、型芯鑲件尺寸…………………………………………………… 15</p><p>　　八 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 15 </p><p>　　九 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 18<

4、/p><p>　　十、模具排氣槽的設(shè)計(jì)……………………………………………………………19 </p><p>　　十一、校核…………………………………………………………………………19</p><p>　　十二、成型零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 20</p><p>　　十三、參考文獻(xiàn)……………………………………………

5、…………………… 23</p><p>　　十四 致 謝…………………………………………………………………24</p><p>　　七喜手機(jī)外殼注射模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　塑料制品廣泛應(yīng)用于汽車、家電建筑等行業(yè)，塑料模具的發(fā)展異軍突起，塑料模具的設(shè)計(jì)與制造的地位

6、日益顯著。塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)所占比重也逐漸增加，塑料模具的技術(shù)得到了很大的發(fā)展。本設(shè)計(jì)介紹了手機(jī)外殼注射模的設(shè)計(jì)與制造方法。該注射模采用了1模1腔的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 手機(jī)蓋 注射模具 設(shè)計(jì)</p><p>　　Handset outer covering injection mold design</p><p><b>　　A

7、bstract</b></p><p>　　The plastic product widely applies to profession and so on automobile, electrical appliances construction, the plastic mold development sudden appearance of a new force, the plasti

8、c mold design and the manufacture status is day by day remarkable. The plastic mold accounts for the proportion in the entire mold profession also gradually to increase, the plastic mold technology obtained the very big

9、development. This design introduced the handset outer covering injects the mold the design and the m</p><p>　　Key word: Hand canopy injection mold design</p><p><b>　　一．緒論</b><

10、/p><p>　　1.1塑料模具的重要性 </p><p>　　模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原材料成型。塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一種類型，其地位與重要性正日益被人們所認(rèn)識(shí)。</p><p>　　隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，以及通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷

11、地?cái)U(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，成倍地減少整個(gè)產(chǎn)品中的各種緊固件，大大地降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時(shí)，因此，近年來(lái)工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。</p><p>　　注塑成型是塑料加工中最普遍

12、采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)地生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、高速化，因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，塑料模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。</p><p>　　1.2塑料模具的特點(diǎn)&

13、lt;/p><p>　　熱塑性塑料注射模的特點(diǎn)是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點(diǎn)：一是注射時(shí)塑料熔體的充模流動(dòng)特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為，這兩點(diǎn)決定了注射模的特殊性和設(shè)計(jì)難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動(dòng)過(guò)程粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，流動(dòng)過(guò)程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向；冷卻固化過(guò)程中塑料的收縮非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位、各方向收縮率不同，不同種類、牌號(hào)的塑料收縮率有很大差異。基于上述特點(diǎn)

14、，設(shè)計(jì)注塑模首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計(jì)的模具合理適用，并可在設(shè)計(jì)中有效利用塑料特性，如點(diǎn)澆口模具用于塑料鉸鏈制品。</p><p>　　塑料注射成型模具主要用于成型熱塑性塑料制件，近年來(lái)在熱固性塑料的成型中也得到了日趨廣泛的應(yīng)用。由于塑料注射成型模具的適用性比較廣，而且用這種方法成型塑料制件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量均較好，生產(chǎn)效率特別高，所以塑料注射模具已日益引起人們的重視。</p>&

15、lt;p>　　1. 3塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求、滿足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起著重要的作用。從塑料模的設(shè)計(jì)、制造及模具的材料等方面考慮，塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以簡(jiǎn)單地歸納為以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1. 3.1模具的

16、標(biāo)準(zhǔn)化</p><p>　　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，目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到了20%。注射模方面關(guān)于模具零件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等已經(jīng)制定了一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)。當(dāng)前的任務(wù)是重點(diǎn)研究開發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架，精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向性標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。</p><p>　　1.

17、3.2加強(qiáng)理論研究</p><p>　　隨著塑料制件的大型化和復(fù)雜化，模具的重量達(dá)到數(shù)噸甚至十多噸，這樣大的模具，若只憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，往往會(huì)因設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成模具報(bào)廢，大量的資金被浪費(fèi)，所以大型模具還是要向理論設(shè)計(jì)方面發(fā)展，如模板剛度、強(qiáng)度的計(jì)算和充型流動(dòng)理論的建立。</p><p>　　1.3.3塑料制件的精密化、微型化和超大型化</p><p>　　為了滿足各種工業(yè)產(chǎn)

18、品的使用要求，塑料成型技術(shù)正朝著精密化、微型化和超大型化等方面發(fā)展。精密注射成型是能將塑料制件尺寸公差保持在0.01～0.001㎜之內(nèi)的成型工藝方法，其制件主要用于電子、儀表工業(yè)。微型化的塑料制件要求在微型的設(shè)備上生產(chǎn)。目前，德國(guó)已經(jīng)研究出注射量只有0.1g的微型注射機(jī)，而法國(guó)有注射量為17萬(wàn)g的超大型注射機(jī)，合模力為150MN；美國(guó)和日本也有較先進(jìn)的注射機(jī)。目前，國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的注射量也已達(dá)3.5萬(wàn)g，合模力為80MN。</p>

19、;<p>　　1. 3.4新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用</p><p>　　隨著塑料成型技術(shù)的不斷發(fā)展，模具新材料、模具加工新技術(shù)和模具新工藝方面的開發(fā)已成為當(dāng)前模具工業(yè)生產(chǎn)和科研的主要任務(wù)之一。十多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在塑料成型行業(yè)和改進(jìn)模具設(shè)計(jì)與制造方面投入了大量的資金和研究力量，取的了許多成果。例如：材料方面有預(yù)硬鋼、馬氏體時(shí)效鋼、耐腐蝕鋼等，模具加工技術(shù)方面有廣泛應(yīng)用仿形加工、電加工、數(shù)

20、控加工及微機(jī)控制加工等；另外，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)也進(jìn)入了實(shí)用階段。</p><p>　　二 塑件的工藝分析</p><p>　　2.1塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)</p><p>　　綜合分析后，選用手機(jī)外殼材料為乳白色的ABS。</p><p>　　2.1.1 ABS基本特性</p><p>　　ABS

21、，即苯乙烯－丁二烯－丙烯腈共聚物，它是由三種單體聚合而成的非結(jié)晶型高聚物，具有三種組合物的綜合性能，且無(wú)毒、無(wú)味，塑件成型后有較好的光澤。ABS的密度為1.02～1.05ｇ/㎝3。</p><p>　　ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在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)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶

22、于大部分分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化膨脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度為93℃左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。</p><p>　　根據(jù)ABS中組分之間的比例不同，其性能也有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用不同可分為超高沖擊型、

23、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。</p><p>　　2.1.2 ABS主要用途</p><p>　　ABS在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等。汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可以用來(lái)制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品

24、、玩具、電子琴及收音機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。</p><p>　　2.1.3 ABS成型特點(diǎn)</p><p>　　ABS在升溫時(shí)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)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(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50～6

25、0度，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60～80度。</p><p>　　ABS的主要性能指標(biāo)見表1。</p><p>　　表1. ABS主要技術(shù)指標(biāo)和工藝參數(shù) </p><p>　　2.1.4、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：</p><p>　　主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70°C左

26、右熱變形溫度約為93°C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。</p><p>　　消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。</p><p>　　2.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對(duì)較低，但表面粗糙度要求

27、較高，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級(jí)：IT5級(jí)。</p><p><b>　　2.3工藝性分析</b></p><p>　　為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用潛伏式澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設(shè)在模具的隱蔽處。塑料熔體通過(guò)型腔的側(cè)面或推桿的端部注入型腔，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。<

28、;/p><p>　　塑件的工藝參數(shù)：模具溫度：</p><p><b>　　注射壓力：</b></p><p><b>　　保壓力： </b></p><p><b>　　注射時(shí)間：</b></p><p><b>　　保壓時(shí)間：</b&g

29、t;</p><p><b>　　冷卻時(shí)間：</b></p><p><b>　　成型周期：</b></p><p>　　三 初步確定型腔數(shù)目</p><p>　　3.1初步確定型腔數(shù)目</p><p>　　模具中的型腔數(shù)目的確定是一項(xiàng)綜合項(xiàng)目，首先要考慮的是制品的精度要求

30、，模具制造費(fèi)用等因素。</p><p>　　手機(jī)外殼分為上殼和下殼兩部分，最主要的要求是外型美觀，表面光潔，色澤均勻。綜合考慮各因素，這一類塑件的成型多半采用一模一件，在一次注射中完成成型，即一次注射動(dòng)作可得到一個(gè)完整的手機(jī)。這樣設(shè)計(jì)的主要目的是保證手機(jī)的成型工藝條件相同，從而保證手機(jī)在色澤上均勻一致，在產(chǎn)量上也可以相匹配。</p><p>　　綜上所述，初步確定型腔數(shù)為1。</p&

31、gt;<p>　　為了避免塑件尺寸的差異、應(yīng)力形成及脫模等問(wèn)題，型腔布局采用平衡式，其特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度、截面形狀及尺寸均對(duì)應(yīng)相同，可實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿型腔的目地。</p><p><b>　　四 注射機(jī)的選擇</b></p><p>　　4.1 塑件體積的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)零件的三維模型，

32、利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積 V=3.2cm</p><p>　　澆注系統(tǒng)的體積：V2=1.76cm</p><p>　　塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=3.2*1.76 =4.96cm</p><p>　　4.2計(jì)算塑件的質(zhì)量：</p><p>　　查手冊(cè)取密度ρ=1.05g/cm</p><p>　　塑件體積：

33、V=3.2 cm</p><p>　　塑件質(zhì)量：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得：ρ=1.05g/cm</p><p>　　所以，塑件的重量為：</p><p>　　M=V×ρ=3.2×1.05=3.36g</p><p>　　4.3按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目</p><p>　　根據(jù)

34、 （4-1）</p><p>　　得 (4-2)</p><p>　　注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8;</p><p>　　注射機(jī)最大注射量，cmз或g; </p><p>　　澆注系統(tǒng)凝料

35、量，cmз或g；</p><p>　　單個(gè)塑件體積或質(zhì)量，cmз或g；</p><p>　　4.3估算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設(shè)定方案如下 </p><p>　　圖4.1 澆注系統(tǒng)示意圖</p><p><b>　　10.1cmз</b></p><p><b>　　4.4確定注塑機(jī)

36、</b></p><p>　　除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　為了保證注射質(zhì)量和

37、充分發(fā)揮設(shè)備的功能，根據(jù)注射模一次成型的塑料體積（塑件與流道凝料之和）應(yīng)在注射機(jī)理論注射量的10％～80％之間，并結(jié)合塑件尺寸大小、型腔數(shù)量及其布局，查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2－40，可初選注射機(jī)型號(hào)為：CJ80nc-3。</p><p>　　查表文獻(xiàn)得選用CJ80nc-3型號(hào)注射機(jī)</p><p>　　五 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注系統(tǒng)是指凝料

38、熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。</p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。</p><p>　　一、澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑

39、件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。</p><p>　　對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：</p><p>　　了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)性。</p><p>　　采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣。&l

40、t;/p><p>　　防止型芯變形和嵌件位移。</p><p>　　便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。</p><p>　　澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。</p><p>　　流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。</p><p><b>　　5.1主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>

41、;　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動(dòng)通道</p><p>　　根據(jù)選用的CJ80nc-3型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得</p><p><b>　　噴嘴前端孔徑：；</b></p><p>　　噴嘴前端球面半徑：R0=10mm；</p><p>　　根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系</p&g

42、t;<p>　　取主流道球面半徑：R=11mm；</p><p>　　取主流道小端直徑：d=4.5mm</p><p>　　為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為，本設(shè)計(jì)取2°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為6.38MM</p><p>　　圖5.1 主流道示意圖</p><p>　　5.2 分流道

43、的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道選用圓形截面：直徑D=5mm</p><p><b>　　流道表面粗糙度 </b></p><p>　　5.3分型面的選擇設(shè)計(jì)原則</p><p>　　模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接

44、觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。</p><p>　　如何選擇分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜，比如說(shuō)要考慮塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件的位置、形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等，因此，在選擇分型面時(shí)

45、一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：</p><p>　　分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；</p><p>　　分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模；</p><p>　　分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求；</p><p>　　分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；</p><p>　　分型面的選擇要便于模具的加工制造；<

46、/p><p>　　分型面的選擇應(yīng)有利于排氣；</p><p>　　分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小。</p><p><b>　　其分型面如圖5.3</b></p><p>　　圖5 .3 分型面示意圖</p><p><b>　　5.4澆口的設(shè)計(jì)</b>

47、;</p><p>　　最常用的澆口形式有：第一是側(cè)澆口。這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不得因素是澆道流程長(zhǎng)，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需加大澆道尺寸，但隨之澆道部份的回料增多。其次塑料的進(jìn)料口部分需去毛刺，這樣既增加了去毛刺的工時(shí)，又損壞了周圍的美觀。第二是點(diǎn)澆口。塑料注射時(shí)，在點(diǎn)澆口以高速注入型腔，一部份動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此塑料在?huì)合時(shí)的熱量損耗比側(cè)

48、澆口少，所以會(huì)合處熔合較好，熔接痕不太明顯。其缺點(diǎn)是塑件的正面將留下點(diǎn)燒口的痕跡，影響塑件的美觀，并且為了取出點(diǎn)澆口的澆道剩料，型腔必須移動(dòng)。由于型腔重量較大，所以不方便移動(dòng)。第三種是綜合上述兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用剪切澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無(wú)澆口痕跡，并且外表面無(wú)明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆

49、口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。從塑料流程盡量</p><p>　　根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。采用側(cè)澆口。</p><p><b>　　澆口設(shè)計(jì)如圖5.4</b><

50、/p><p>　　圖5.4 澆口示意圖</p><p>　　六 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算</p><p>　　ABS塑料的收縮率是0.55%</p><p>　　型腔徑向尺寸（mm ）;</p><p>　　- 塑件外形基本

51、尺寸（mm）;</p><p><b>　　-塑件平均收縮率；</b></p><p><b>　　-塑件公差</b></p><p>　　-成形零件制造公差，一般取1/4—1/6；</p><p>　　-塑件內(nèi)形基本尺寸（ mm）;</p><p>　　-型芯徑向尺寸（mm

52、）;</p><p>　　-型腔深度（mm）；</p><p><b>　　-塑件高度（mm）</b></p><p>　　-型芯高度（mm）；</p><p>　　-塑件孔深基本尺寸（mm）；</p><p><b>　　6.2模架的選擇</b></p>&l

53、t;p>　　架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。</p><p>　　由前面型腔的布局以及相互的

54、位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 200×L，其中L取315mm，可符合要求。</p><p>　　模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過(guò)澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需要銷釘精確定位；墊快不需

55、要與動(dòng)模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。</p><p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。</p><p>　　兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中，可以方便地分開兩塊模板。</p><p>　　模架選用兩板模，采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架CI1523A50B60C80

56、</p><p>　　圖6.1 模架模型圖</p><p>　　七 型腔、型芯鑲件尺寸：見附錄圖紙</p><p>　　八 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1）定位作用；2）導(dǎo)向作用；3）承受一定的側(cè)向壓力</p><p><b>　　8.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</b></

57、p><p>　　8.1.1長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。</p><p>　　8.1.2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。</p><p>　　8.1.3材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為50—55H

58、RC。</p><p>　　8.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　8.2.1材料 用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?lt;/p><p>　　8.2.2形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。</p><p>　　8.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)&

59、lt;/p><p>　　根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)， 模具型腔在定模部分，型心在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。由于分型面有臺(tái)階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時(shí) 不影響外觀，設(shè)立10個(gè)推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推桿推出塑件，推桿的前端應(yīng)比型腔或型心平面高出0

60、.1-0.2mm</p><p>　　采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。</p><p>　　結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過(guò)程中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出機(jī)構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過(guò)程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計(jì)

61、推桿，全部固定在頂桿固定板。</p><p>　　推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布</p><p>　　置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和</p><p>　　強(qiáng)度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或搞</p><p>　　出型腔0.05—0.1cm.<

62、;/p><p>　　8.3.1推件力的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力（Q）：</p><p><b>　　(8-1)</b></p><p>　　式中 --型芯或凸模被包緊部分的斷面周長(zhǎng)（cm）;</p><p>　　--被包緊部分的深度（cm）;&

63、lt;/p><p>　　--由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取</p><p>　　7.8——11.8MPa；</p><p>　　--磨擦系數(shù)，一般??；</p><p><b>　　--脫模斜度；</b></p><p>　　8.3.2 推桿的設(shè)計(jì)</p><p>

64、　　①推桿的強(qiáng)度計(jì)算 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二》由式5-97得</p><p>　　d=（） (8-2) </p><p>　　d——圓形推桿直徑cm</p><p>　　——推桿長(zhǎng)度系數(shù)≈0.7</p><p><b>　　l——推桿長(zhǎng)度cm</b></p><p><

65、b>　　n——推桿數(shù)量</b></p><p>　　E——推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/)</p><p><b>　　Q——總脫模力</b></p><p>　　取 D=4MM</p><p>　?、谕茥U壓力校核 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》式5-98</p>&

66、lt;p>　　= (8-3)</p><p><b>　　取320N/mm²</b></p><p>　　< 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50～65</p><p>　　九 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　冷卻水回路布置的基本原則： a) 冷卻水道應(yīng)盡量多，b

67、) 截面尺寸應(yīng)盡量大； c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng)； d) 適當(dāng)布置水道的出入口； e) 冷卻水道應(yīng)暢通無(wú)阻； f) 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位； 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積</p><p>　　澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示，采用非平衡式布置，從主流道末端到每個(gè)澆口的距離不相等，但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，這樣的設(shè)計(jì)可以使進(jìn)人每—型腔

68、的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對(duì)于該小型什的注射成型來(lái)說(shuō)，并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于成型小型件的1模多腔模具來(lái)說(shuō)是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮不均勻，特別是非平衡式分流道的結(jié)構(gòu)。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動(dòng)模利腔板內(nèi)開沒了如圖所示的水道，橫向穿過(guò)這兩塊模板，這樣使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻</p>&

69、lt;p>　　本塑件在注射成型機(jī)時(shí)不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)算計(jì)。</p><p>　　設(shè)定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為。</p><p>　　查表塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量可知所需的冷卻水管直徑較小。設(shè)計(jì)冷卻水道直徑為 符合要求。</p><p>　　十、模具排氣槽的設(shè)計(jì) &l

70、t;/p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對(duì)大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來(lái)很大的影響，對(duì)于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設(shè)計(jì)在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及

71、活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值取0.04㎜。</p><p><b>　　十一、校核</b></p><p>　　11.1．注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><p>　　11.1.1注射量的校核</p><p>　　注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。</

72、p><p>　　在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即</p><p>　　V = nVz + Vj</p><p>　　或 M = nmz + mj</p><p>　　式中 V（m）——一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm³或g）；</p&

73、gt;<p><b>　　n ——型腔數(shù)目</b></p><p>　　Vz（mz）——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量(cm³或g）。</p><p>　　Vj（mj）——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm³或g）。</p><p><b>　　故應(yīng)使</b></p><

74、;p>　　nVz + Vj ≤ 0.8Vg</p><p>　　或 nmz + mj ≤ 0.8mg</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　Vg（mg）——注射機(jī)額定注射量(cm³或g）。</p><p><b>　　根據(jù)容積計(jì)算</b><

75、/p><p>　　nVz + Vj = 9.86 ≤0.8Vg</p><p>　　可見注射機(jī)的注射量符合要求</p><p>　　11.1.2型腔數(shù)量的確定和校核</p><p>　　型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響。</p><p>　　可根據(jù)注射機(jī)的

76、最大注射量確定型腔數(shù)n</p><p>　　式中 K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8；</p><p>　　mN——注射機(jī)允許的最大注射量；</p><p>　　m 2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm³）；</p><p>　　m 1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（g或cm³）。</p>

77、<p><b>　　所以需要</b></p><p><b>　　才n=1符合要求</b></p><p>　　11.1.3鎖模力與注射壓力的校核</p><p><b>　　(10-4)</b></p><p>　　--注射時(shí)型腔壓力 查參考文獻(xiàn)得 30

78、MPa</p><p>　　--塑件在分型面上的投影面積（）</p><p>　　--澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）</p><p>　　--注射機(jī)額定鎖模力，按CJ80nc-3型注射機(jī)額定鎖模力為800</p><p>　　11.1.4．模具厚度H與注射機(jī)閉和高度</p><p>　　注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)

79、，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離</p><p><b>　　即滿足下式</b></p><p><b>　　(10-5)</b></p><p>　　式中 --注射機(jī)最大開模行程，mm；</p><p>　　--推出距離（脫模聚居），mm；</p><p>　

80、　--包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm；</p><p>　　Sk=47+61.5=108.5mm</p><p>　　Sk≤S=570mm 條件成立</p><p>　　十二 成型零件的三維圖</p><p>　　成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。</p>&l

81、t;p>　　模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。</p><p&

82、gt;　　注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算

83、成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。</p><p>　　在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、甚至上幾十萬(wàn)次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了

84、塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。</p><p><b>　　十三 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　屈華昌主編 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 高等教育出版社</p><p>　　黃圣杰主

85、編 《實(shí)用PRO/E2001模具設(shè)計(jì)》 中國(guó)鐵道出版社</p><p>　　3. 賈潤(rùn)禮主編《實(shí)用塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　4.單巖 王蓓主編《MOLDFLOW分析基礎(chǔ)》 青華大學(xué)出版社</p><p>　　5.王孝培主編 《塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　6.[德] K

86、.Stoeckhert/G.Menning 編 任冬云等譯《模具制造手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　7.[美] T.A 奧斯瓦德 L.特恩格 P.J.格爾曼編 吳其曄譯</p><p>　　《注射成型手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　8. 黃毅宏主編 《模具制造工藝》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　

87、9.陳孝康等編 《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》中國(guó)輕工業(yè)出版社</p><p>　　10.繆德建主編 《CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)》 東南大學(xué)出版社</p><p>　　11.潘雪增主編 《現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造理論與技術(shù)》青華大學(xué)出版社</p><p>　　12.Mold Engineering,2nd Edition/byHerber Ress.carl Hanser Ver

88、lag.</p><p>　　13.黃毅宏主編 《模具制造工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　14繆德建主編 〈CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)〉 東南大學(xué)出版社</p><p><b>　　十三 致 謝</b></p><p>　　時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)生活就這樣接近尾聲了。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)

89、論文設(shè)計(jì)完成了，作為一個(gè)?？粕?，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的論文的完成標(biāo)志著我的大學(xué)三年即將結(jié)束，也意味著，新的生活又將開始了。最近的半年則并行著找工作和寫論文。其間的起起伏伏、悲喜得失，今天想來(lái)仍舊唏噓不已。所幸我沒有被失敗擊垮。自信、堅(jiān)強(qiáng)、樂(lè)觀的態(tài)度讓我堅(jiān)持到了最后，并且爭(zhēng)取了最好的結(jié)局。</p><p>　　本文

90、是在導(dǎo)師XX老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從開題、試驗(yàn)、分析到撰稿和修改等整個(gè)論文撰寫過(guò)程中，導(dǎo)師們都給予了寶貴的建議和指導(dǎo)。在近三年求學(xué)期間，導(dǎo)師對(duì)本人的學(xué)習(xí)、工作和生活等各個(gè)方面都給予了無(wú)微不至的關(guān)懷與幫助。導(dǎo)師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野開闊，誨人不倦，寬廣博大的胸懷和高尚的人格魅力，始終是本人敬仰的模范，導(dǎo)師的教誨將令本人受益終身。在此，向?qū)煴磉_(dá)崇高的敬意和衷心的感激！ </p><p>　　最后感謝XX對(duì)我的培