手機后蓋注塑模設計畢業(yè)設計

1、<p>　　編號： </p><p>　　畢業(yè)設計(論文)說明書</p><p>　　題 目： 手機后蓋注塑模設計 </p><p>　　院 （系）： </p><p>　　專 業(yè)：機械設計制造及其自動化</p><p>　　學生姓名

2、： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師單位： 機電工程學院 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　職 稱： 高級工程師 </

3、p><p>　　題目類型：理論研究 實驗研究 工程設計 工程技術研究 軟件開發(fā)</p><p>　　2014年 04月27日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，經歷了半個世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大的提高。由于模具生產產品具有精度高，復雜性高，一致性好，生

4、產效率高消耗低等優(yōu)點。所以現(xiàn)代工業(yè)中將會起到更大的作用，得到更多的應用。我的塑料發(fā)展至今，已能生產精度高達2微米的精密，多工位級進模，工位數(shù)最多已達160個，壽命1~2億次。</p><p>　　模具時現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎，許多產業(yè)的發(fā)展都離不開模具行業(yè)的支持。用模具生產制造所表現(xiàn)出來的的高精度，高復雜程度，高一致性，高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。在模具工業(yè)的總產值中塑料模具約占33%。不同的塑

5、料成型方法使得模具原理和結構不通。按照成型方法的不通，塑料模具分為：注塑模具，壓塑模具，吹塑模具等。注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型中占有很大比重?，F(xiàn)代工業(yè)中，消費品外殼的色彩，手感，和精度，厚度等提出了新要求。塑料外殼設計成為重要的一環(huán)。設計合理的注塑模具將得到越來越多的應用。</p><p>　　現(xiàn)代注塑模具的設計方法目前為了應付當前多樣化的要求，縮短產品只在周期以缺德最佳的競爭優(yōu)勢，模具設計中都引用了C

6、AD/CAE計算機一體化制造技術，以提高產品質量，降低成本，增加競爭力，一般而言，一件完整理想的工業(yè)產品，其制造流程為現(xiàn)有原創(chuàng)型的概念設計出原件，配合計算機輔助工程分析技術，再依據(jù)分析結果修改測試，最后再依據(jù)設計圖經由計算機輔助制造，進行產品自動化生產在模具設計生產，以上整個過程均在計算機上進行。</p><p>　　在模具設計生產過程中，應用Pro/ENGINEER軟件進行模具結構設計-模具型腔-型芯二維設計-

7、工藝準備-模具型腔，型芯設計三維造型等。</p><p>　　隨著計算機技術和網絡技術取得了突破性的成就，模具設計越來越多地使用CAD/CAM技術。在產品生產之前，使用這些新技術來進行模具的設計和改善，是現(xiàn)代設計必然趨勢在現(xiàn)實生活里，手機已經成為人們的一個生活必須品，現(xiàn)代的手機已經不再僅僅是一個工具同時一時裝飾品，所以做出的不管是手機機身還是手機殼都需要美觀大方，因此加工工藝就顯得非常重要。所以在對手機殼的模具設

8、計時不僅要考慮成型，還需要考慮成型后的美觀。因此在模具的設計過程中多方兼顧。</p><p>　　關鍵字：手機；模具設計；注射模；斜導柱；側抽芯。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Plastic mold industry in China from the beginning to now, has

9、experienced half a century, has made great development, mould level has greatly improved. Because the mold production product has high accuracy, high complexity, good consistency and high efficiency low consumption etc.

10、So modern industry will play a greater role, get more applications. Precision plastic development up to now, I have been able to produce as much as 2 micron precision, multi-station progressive die, has reached the max&l

11、t;/p><p>　　Mould the basis for the development of modern industry, many industry's development cannot leave the mould industry support. With mold manufacturing of high precision, high complexity, high consi

12、stency, high productivity and low consumption, is can't be matched by other methods of processing and manufacturing. In the mold industry plastic mould accounted for about 33% of the total output. Different methods o

13、f plastic molding makes mold principle and structure. According to the forming method of </p><p>　　Modern design method of injection mould at present in order to cope with the current diversified requirement

14、s, shorten the product by the wicked the best competitive advantage, only in the cycle of mould design reference the CAD/CAE technology of computer integrated manufacturing, in order to improve the product quality, reduc

15、e cost, increase the competitiveness, in general, a complete ideal industrial products, the concept of the manufacturing process for existing original type original design,</p><p>　　In the mold design and pr

16、oduction process, the application of Pro/ENGINEER software to design the mould structure - the mold - core of two-dimensional design process to prepare - mold cavity, core design three dimensional modeling, etc.</p>

17、;<p>　　Along with the computer technology and network technology has achieved breakthrough and mold design are increasingly using CAD/CAM technology. Before production, the use of these new technologies for the de

18、sign of the mould and improvement, is an inevitable trend in the modern design in real life, mobile phones have become a people living necessities, modern mobile phone is no longer just a tool for decoration at the same

19、time, so the mobile body or following needs to be beautiful and easy, so t</p><p>　　Key words：Cell phones, mold design, injection mould, inclined guide pillar, side core-pulling</p><p><b>

20、　　目錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　第一章 塑件分析2</p><p>　　1.1 材料的分析2</p><p>　　1.2 塑件相關參數(shù)的設計2</p><p>　　1.2.1 注射溫度的影響2</p><

21、p>　　1.3 塑件原料的分析3</p><p>　　1.3.1 PC塑料的干燥3</p><p>　　1.3.2注射溫度3</p><p>　　1.3.3注射壓力3</p><p>　　1.3.4注射速度3</p><p>　　1.3.5模具溫度4</p><p>　　1.4

22、 體積及質量計算4</p><p>　　1.4.1 體積的計算4</p><p>　　1.4.2 質量及面積的計算4</p><p>　　第二章 型腔數(shù)目的確定6</p><p>　　第三章 成型零部件的設計7</p><p>　　3.1 型腔尺寸的計算7</p><p>　　3

23、.2 型芯尺寸的計算7</p><p>　　第四章 注射機的選擇9</p><p>　　第五章 注射機的校核10</p><p>　　5.1注射機注射容量校核10</p><p>　　5.2注射機鎖模力校核10</p><p>　　5.3注射機注射壓力校核10</p><p>　

24、　5.4注射機模具厚度校核11</p><p>　　5.5注射機最大開模行程校核11</p><p>　　第六章 分型面的選擇13</p><p>　　6.1 分形面的形式13</p><p>　　6.2 分型面的選擇13</p><p>　　第七章 澆注系統(tǒng)的設計15</p><p

25、>　　7.1 分流道的設計原則15</p><p>　　7.2 分流道的設計16</p><p>　　7.3 分流道的尺寸的設計17</p><p>　　第八章 澆口的設計18</p><p>　　8.1澆口位置選擇的仿真19</p><p>　　8.2 直接澆口的直徑設計19</p>

26、<p>　　8.3 點澆口直徑設計20</p><p>　　第九章 冷卻系統(tǒng)的設計21</p><p>　　9.1 冷卻系統(tǒng)設計原則21</p><p>　　9.2 冷卻系統(tǒng)的結構形式21</p><p>　　9.3 冷卻系統(tǒng)的計算21</p><p>　　9.4冷卻時間計算22</p&

27、gt;<p>　　9.5 用水量M的計算23</p><p>　　9.6 成型周期計算23</p><p>　　第十章 模具材料選擇25</p><p>　　第十一章 模具主要參數(shù)的計算26</p><p>　　11.1 脫模力的計算26</p><p>　　11.2 初始脫模力26&l

28、t;/p><p>　　11.3 推桿直徑計算27</p><p>　　11.4 推桿的應力校核27</p><p>　　11.5 推板的厚度計算28</p><p>　　第十二章 推出脫模機構設計29</p><p>　　12.1 推出機構的選用原則29</p><p>　　12.2 推

29、桿的形式29</p><p>　　12.3 推桿材料30</p><p>　　12.4 推桿的復位30</p><p>　　12.5 推出力的計算30</p><p>　　12.6 型腔壁厚和底板厚度計算31</p><p>　　12.6.1側壁厚度計算32</p><p>　　12

30、.6.2矩形型腔底板厚度計算32</p><p>　　第十三章 結構零部件設計33</p><p>　　13.1 合模導向機構的設計33</p><p>　　13.1.1設計導柱需要注意的事項33</p><p>　　13.2 導向機構的設計33</p><p>　　13.3 定位圈的設計34</p

31、><p>　　13.4 側向分型與抽芯機構的設計34</p><p>　　13.5 斜導柱的設計36</p><p>　　13.6 滑塊的設計37</p><p>　　13.7 楔緊塊的設計37</p><p>　　第十四章 模架的選擇38</p><p>　　14.1模架厚度H和注射機

32、的閉合距離L38</p><p>　　14.2所需行程之間的尺寸關系38</p><p>　　第十五章 排氣系統(tǒng)的設計40</p><p>　　第十六章 成型零件加工工藝規(guī)程41</p><p><b>　　謝辭42</b></p><p><b>　　參考文獻43<

33、;/b></p><p><b>　　附錄44</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，一些新興產業(yè)業(yè)取得了長足的進步。模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，在機械、電子、汽車、航空以及通信等領域有著廣泛的應用。隨著人民生活水平的不斷提高，日常生活中使用的物品越來越多

34、地用到了模具。目前，模具生產水平的高低已經成為衡量一個國家制造水平高低的重要標志。</p><p>　　當前，計算機技術和網絡技術取得了突破性的成就，CAD/CAM技術、數(shù)控加工技術以及快速成型技術為模具技術的發(fā)展提供了強大的技術支持。同時，以高分子塑料為主的模具材料不斷被開放出來，這些材料種類繁多，性能優(yōu)良，價格低廉，這更為模具產業(yè)的發(fā)展提供了有力的幫助。</p><p>　　本設計主要

35、是為讓讀者們能夠清楚地了解到塑料注射模的設計過程，能夠對模具設計過程中所使用的各種基本工具，例如Pro/ENGINEER，Moldflow Plastics Insight等等，具有一個基本的了解。從零件的尺寸確定，模具設計，模架設計，到最后的注塑仿真，向讀者們展示手機塑料模具的整個設計過程。</p><p>　　隨著Pro/ENGINEER的不斷完善，借助于Pro/ENGINEER設計軟件，我們可以比較輕松地完

36、成一些復雜的設計工作，同時也可以全面地提高設計效率和設計質量。</p><p>　　使用EMX注塑模具設計專家系統(tǒng)可以輕松完成模具模架及配件的設計工作，并能模擬開模過程。EMX具有完整的滑塊結構和完整的開模機構，為設計者帶來極大的方便。設計完成后可以直接輸出3D化模型。</p><p>　　Moldflow Plastics Insight是一款應用廣泛的模擬仿真軟件，使用該軟件可以全面模

37、擬注塑成型過程，并以圖形的方式直觀地顯示分析結果，為設計參數(shù)的確定和優(yōu)化提供理論依據(jù)，可以幫助設計者進一步修改模具設計方案。</p><p><b>　　第一章 塑件分析</b></p><p><b>　　1.1 材料的分析</b></p><p>　　通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及

38、原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對于常溫工作狀態(tài)下的結構件來說，要考慮的主要是材料的力學性能，如屈服應力，彈性模量，彎曲強度，表面硬度等。綜合各項因素最后選擇PC塑料作為本次設計所使用的材料最為適合。</p><p>　　PC塑料的工藝特點如下：</p><p>　　(1）屬無定型塑料，Tg為149～150℃；Tf為215～225℃；成型溫度為250～310℃；相對平均分子質量為2～4萬。

39、 </p><p>　　(2）熱穩(wěn)定性較好，并隨相對分子質量的增大而提高。 </p><p>　　(3）流變特性接近牛頓液體，表觀粘度受溫度的影響較大，受剪切速率的影響較小，隨相對平均分子質量的增大而增大。無明顯的熔點，熔體粘度較高。PC分子鏈中有苯環(huán)，所以，分子鏈的剛性大。 </p><p>　　(4）PC的抗蠕變性好，尺寸穩(wěn)定性好；但內應力不易消除。 &

40、lt;/p><p>　　(5）PC高溫下遇水易降解，成型時要求水分含量在0.02％以下。 </p><p>　　(6）制品易開裂。在成型前，PC樹脂必須進行充分干燥。干燥方法可采用沸騰床干燥(溫度120～130℃，時間1～2h)、真空干燥(溫度110℃，真空度96kPa以上、時間10～25h)、熱風循環(huán)干燥(溫度120～130℃，時間6h以上)。為防止干燥后的樹脂重新吸濕，應將其置于90℃的保

41、溫箱內，隨用隨取，不宜久存。成型時料斗必須是密閉的，料斗中應設有加熱裝置，溫度不低于100℃、對無保溫裝置的料斗，一次加料量最好少于半小時的用量，并要加蓋蓋嚴。</p><p>　　1.2 塑件相關參數(shù)的設計</p><p>　　1.2.1 注射溫度的影響</p><p>　　PC塑料的大分子多呈無定形狀態(tài)，大約215℃開始軟化，225℃以上開始流動。和其它熱塑性塑

42、料相比，PC塑料不僅熔融溫度高，而且熔融后的熔體粘度也較高，熔體粘度對溫度的敏感性比剪切速率大。一般對于低于260℃的料溫，由于其熔體粘度過高，制品易出現(xiàn)不足，波紋等缺陷，故在成型中較少采用，而大都選用270～320℃之間，在此范圍內的熔體粘度適中，適合于大部份制品的成型。</p><p>　　PC塑料在正常加工溫度范圍內有很好 的熱穩(wěn)定性，在300℃溫度下長時間停留于料筒內基本不分解 ，熔體粘度變化也很小，由于

43、這一特性使其在成型過程中可以多次反復使用。</p><p>　　注射溫度對PC塑料產品的性能有著重要的影響，在280℃～300℃之間，PC塑料成型前后的分子量變化較小，實驗證明，除了伸長率有所下降外，沖擊強度，拉伸強度和彎曲強度等項性能指標均有較高的值，同時產品有良好的外觀和光亮的表面。過高的料溫，如超過340℃時，PC塑料將會出現(xiàn)分解，產品顏色變深，表面出現(xiàn)銀絲、暗條、黑點、氣泡等缺陷，同時物理機械性能也顯著下

44、降。另外，含氮化合物的存在也會使分解加速，需予以注意。</p><p>　　1.3 塑件原料的分析</p><p>　　1.3.1 PC塑料的干燥　</p><p>　　該種材質對微量的水分極為敏感, 極易吸咐水分，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為了使注塑制品達到最佳效果，減少降解的可能性，PC/ABS在成型加工前必須進行干燥，使材料含水量降至0.04%以下，

45、最好在0.02%以下，以提高加工穩(wěn)定性和機械性能。一般地用電熱鼓風烘箱在90~110 ℃,預干燥4～6小時，可以達到所需要的含水率。但最長累積干燥時間不能超過48小時，否則材料有降解變色的可能。</p><p><b>　　1.3.2注射溫度</b></p><p>　　PC成型溫度低較, 加工成型性好,熱變形溫度在115 ℃左右, 采用合適的加工溫度, 可以減少或消

46、除表面凹痕, 同時也可以減少縮孔。成型溫度設定以確保阻燃PC充分塑化為基準，應盡量使用低溫區(qū)域，以防止材料降解。成型溫度增加會明顯地降低阻燃PC/ABS的粘度，增加樹脂的流動性，因而，使流動距離變長。原則上，當使用建議的成型溫度上限時，應使熔膠滯留時間盡可能短，避免降解的產生。因此PC成型溫度一般為230~270℃。</p><p><b>　　1.3.3注射壓力</b></p>

47、<p>　　PC在注射時采用中等的注射壓力，一般為80~150MPa。 對小型、構造簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。PC樹脂的表現(xiàn)黏度強烈地依賴于剪切速率，因此模具設計中大都采用點澆口形式。</p><p><b>　　1.3.4注射速度</b></p><p>　　較快的注塑速度，一般會使流程加長，適合充填薄壁制品，并形成較好的表面光潔度，但過

48、快的注塑速度會產生強剪切導致材料降解。而慢速注塑速度可以幫助避免澆口白暈、噴射痕和流痕等缺陷。此手機保護殼為薄壁制品，宜采用中等注射速度，將摩擦熱降至最??；采用多級注射，以確保充填順暢和制品外觀?！?lt;/p><p>　　1.3.5模具溫度　</p><p>　　模具溫度模具溫度控制對決定最終制件的充填程度、外觀、殘余應力是非常重要的。PC的成型溫度相對較高, 模具溫度也相對較高。一般調節(jié)模

49、溫為模具溫度：50~100℃。較高的模具溫度，往往會產生良好的流動、較高的熔接線強度、較小的產品內應力，但成型周期會延長。若模具溫度比建議的低，就會導致高內應力并損壞制件的最佳性能。就制件表面和循環(huán)周期而言，模具溫度為建議溫度范圍的中間值時，可望得到較好的結果。</p><p>　　1.4 體積及質量計算</p><p>　　1.4.1 體積的計算</p><p>

50、　　對筆套面積進行計算，如圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 手機后蓋圖紙</p><p>　　已知：=125.5mm =123.5mm =7mm =6mm =62.5mm =60.5mm</p><p>　　=8.5/2mm =4/2mm =3.75/2mm =0.71mm =5.32mm =1.42mm </p><

51、p><b>　　體積為：</b></p><p>　　(1-1) </p><p>　　從而總體體積為：V=9344.07</p><p>　　查表《塑料模設計手冊之二》表1.4可知abs塑料的密度為ρ=1.20g/cm³&

52、lt;/p><p>　　1.4.2 質量及面積的計算</p><p><b>　　單個塑件質量：</b></p><p>　　M=ρV=1.209344.07g=11.213g (1-2)</p><p>　　（2）在分型面上面的投影面積為S投影=7881.1mm2</p><

53、;p>　?。?）曲面的整體表面積：S總=8986.324 </p><p><b>　?。?）平均厚度為：</b></p><p><b>　　(1-3)</b></p><p>　　圖1.2手機后蓋三維圖</p><p>　　第二章 型腔數(shù)目的確定</p><p>

54、　　一次注射只能生產一件塑件的模具稱為單型腔模具；一次注射能生產兩件或兩件以上塑件的模具稱為多型腔模具。與多型腔模具相比較，單型腔模具具有塑件的形狀和尺寸一致性好、成型的工藝條件容易控制、模具結構簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點。但是，在大批量生產的情況下，多型腔模具應是更為合適的形式，它可以提高生產效率，降低塑件的整體成本。 </p><p>　　在多型腔模具的實際設計中，確定型腔數(shù)目的方法一般有兩種

55、。一種方法是首先確定注射機的型號，再根據(jù)注射機的技術參數(shù)和塑件的技術經濟要求，計算出要求選取型腔的數(shù)目；另一種方法是先根據(jù)生產效率的要求和塑件的精度要求確定型腔的數(shù)目，然后再選取擇注射機或對現(xiàn)有的注射機進行校核?，F(xiàn)在，計算塑件的總體積和總質量：</p><p><b>　　塑件總體積：</b></p><p><b>　　塑件總體質量：</b>&

56、lt;/p><p>　　圖2.1 凹模型腔排布</p><p>　　第三章 成型零部件的設計 </p><p>　　3.1 型腔尺寸的計算</p><p><b>　　表3.1 公式表</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　

57、　修正系數(shù)x=1/2～2/3，即當塑件尺寸較大、精度要求低時取小值，反之取大值。</p><p>　　——型腔的徑向工作尺寸</p><p>　　——塑件的徑向圖樣尺寸</p><p>　　——收縮率的平均值，查表得PC成型收縮率:0.5～0.7%。</p><p><b>　　△——塑件尺寸公差</b></p&g

58、t;<p>　　δZ——型腔制造公差，當制件尺寸為中小、級別精度要求較高時，可取</p><p>　　在這里公差等級選MT3級，修正系數(shù)x取0.75。</p><p>　?。?）型腔徑向尺寸計算</p><p><b>　　利用公式</b></p><p><b>　　(3-1)</b>

59、;</p><p><b>　?。?）型腔深度計算</b></p><p><b>　　利用公式</b></p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　3.2 型芯尺寸的計算</p><p>　　塑件壁厚為2mm，通過分析塑件可知，

60、模具包含大型芯2個，圓柱形小型芯4個，螺紋型芯3個，圓柱形凸臺小型芯2個。</p><p><b>　　大型芯徑向尺寸計算</b></p><p><b>　　利用公式</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　?。?）側抽小型芯徑向尺寸計算&l

61、t;/p><p><b>　　型芯高度的計算</b></p><p><b>　　利用公式</b></p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　第四章 注射機的選擇</p><p>　　注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模

62、多腔,在型腔數(shù)目的確定時主要考以下幾個有關因素：</p><p>　?。?）塑件的尺寸精度；</p><p>　　（2）模具制造成本；</p><p>　　（3）注塑成型的生產效益；</p><p>　　（4）模具制造難度。</p><p>　　由于手機保護殼要求的精度并不高，但有一定的配合要求，為了同時兼顧生產效率和

63、成本，根據(jù)塑件圖樣及產量等要求確定型腔數(shù)目為一模兩腔。</p><p>　　查《模具設計與制造簡明手冊》，可初選注射機型號為：SZ-68-40。其主要的技術規(guī)格如下表。</p><p>　　表4.1 注射機主要技術規(guī)格</p><p>　　第五章 注射機的校核</p><p>　　5.1注射機注射容量校核</p><p

64、>　　塑件成形所需的注射總量應小于所選注射機的注射容量。注射容量以容積（cm3）表示時，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應小于注射機的注射容量，其關系按下式校核</p><p>　　V件≤0.8V注 （5-1）</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　V件　—塑件與澆注

65、系統(tǒng)的體積（cm3）;</p><p>　　V注 —注射機注射容量（cm3）;</p><p>　　0.8 —最大注射容量利用系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)生產經驗，注塑機注塑PBT-G30塑料時，其每次注射量僅達標準注射量的75％。為了提高制件質量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調的均勻，選定注射量為標定注射量的60％。此時流道凝料的體積未知，根據(jù)經驗可按塑件質量的0

66、.6倍進行估算，則注射量為:</p><p><b>　　V注=58cm3</b></p><p>　　35.8816<0.8×58=46.4</p><p>　　所以注射機注射容量完全滿足要求。</p><p>　　5.2注射機鎖模力校核</p><p>　　模具所需的最大鎖模力

67、應小于或等于注射機的額定鎖模力， </p><p>　　p腔F≤P鎖 （5-2）</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　p腔 — 模具型腔壓力，一般取40～50Mpa；</p><p>　　F — 塑件與澆注系統(tǒng)分

68、型面上的投影面積（mm2）;</p><p>　　P鎖 — 注射機額定鎖模力（N）。</p><p><b>　　在這個設計中</b></p><p>　　p腔 = 40 Mpa</p><p>　　F =7881.1mm2 （一模二腔估算取最大值）</p><p>　　P鎖 = 400 kN&

69、lt;/p><p>　　p腔F = 40×106×7881.1×10-6 = 315.244(kN)<400(kN)</p><p>　　所以注射機的鎖模力也滿足要求。</p><p>　　5.3注射機注射壓力校核</p><p>　　塑件所需的注射壓力應小于或等于注射機的額定注射壓力， </p>

70、<p>　　p成 ≤ P注 （5-3）</p><p>　　p成 — 塑件成型所需的注射壓力（Mpa）， </p><p>　　P注 — 所選注射機的額定注射壓力(Mpa)。</p><p>　　在這個設計中，所需的注射壓力通常選用80~100MPa，由于塑件精度為一般精度，PC的流動性比較好,.故在設計中我

71、們選用p成 =90MPa.</p><p>　　p成 = 90 MPa</p><p>　　P注 = 160MPa</p><p>　　顯然，80<130，因此注射壓力也滿要求。</p><p>　　5.4注射機模具厚度校核</p><p>　　模具閉合時的厚度應在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間

72、，其關系按下式校核</p><p>　　H最?。糎模＜H最大 （5-4） </p><p><b>　　式中</b></p><p>　　H最小 — 注射機所允許的最小模具厚度（mm）；</p><p>　　H模 — 模具閉合厚度（mm）；</p><

73、p>　　H最大 — 注射機所允許的最大模具厚度（mm）。</p><p><b>　　在這個設計中</b></p><p>　　H最小 = 130mm</p><p>　　H模 = 232 mm</p><p>　　H最大 = 240 mm</p><p>　　顯然，130<232

74、<240</p><p>　　所以注射機模具厚度也滿足要求。</p><p>　　5.5注射機最大開模行程校核</p><p>　　塑件所需的開模距應小于注射機的最大開模行程。對在液壓機械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機上使用的一般澆口模具，注塑機的開模行程是有限制的，取出制件所需要的開模距離必須小于注塑機的最大開模距離。依據(jù)所設計的模具是三板式雙分型面?zhèn)瘸樾咀⑺苣?/p>

75、具（帶點澆口的注塑模具）開模距離必須滿足：</p><p>　　H1+H2 +a+5～10mm ≤ s （5-5）</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　H1 —脫模距離（mm）；</p><p>　　H2 — 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（mm）；</p

76、><p>　　a — 定模板與中間板之間的分開距離（mm)；</p><p>　　S — 注射機最大開模行程（mm）。</p><p><b>　　在這個設計中</b></p><p><b>　　H1 =50mm</b></p><p><b>　　H2 =25mm&

77、lt;/b></p><p><b>　　a =120mm</b></p><p><b>　　S =460mm</b></p><p>　　H1+H2 +a+10=58+60+120+10=248mm</p><p>　　顯然，248<460</p><p>　

78、　因此，注射機模板行程也滿足要求。</p><p>　　至此注射機型號確定，選擇SZ-68-40;</p><p>　　第六章 分型面的選擇</p><p>　　6.1 分形面的形式</p><p>　　分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關，我們常見的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯

79、分型面、曲線分型面。</p><p>　　6.2 分型面的選擇</p><p>　　分型面的設計在注射模的設計中占有相當重要的位置，分型面的設計可以對塑件的質量、模具的整體結構、工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。</p><p>　　如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件

80、位置，形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種要素的影響。因此選擇分型面時應綜合分析比較，所以要根據(jù)以下幾條原則選擇分型面：</p><p>　?。?） 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。當已經初步確定塑件的分型方向后分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向上塑件的截面積最大，否則塑件無法從型腔中脫出；</p><p>　?。?） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模。通常分型

81、面的選擇應盡可能使塑件在開模后留在動模一側，這樣有助于動模內設置的推出機構動作，否則在定模內設置推出機構往往會增加模具整體的復雜性；</p><p>　?。?） 保證塑件的精度要求。與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內孔，為保證其精度，應盡可能設置在同一半模具型腔內。如果塑件上精度要求較高的成型表而被分型面分割，就有可能由于合模精度的影響引起形狀和尺寸上不允許的偏差，塑件因達不到

82、所需的精度要求而造成廢品；</p><p>　?。?） 滿足塑件的外觀質量要求。選擇分型面時應避免對塑件的外觀質量產生不利的影響，同時需考慮分型面處所產生的飛邊是否容易修整清除，當然，在可能的情況下，應避免分型面處產生飛邊；</p><p>　?。?）便于模具加工制造。為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直分型面或易于加工的分型面；</p><p>　?。?）對成型面

83、積的影響。注射機一般都規(guī)定其相應模具所允許使用的最大成型面積及額定鎖模力，注射成型過程中，當塑件(包括澆注系統(tǒng))在合模分型面上的投影面積超過允許的最大成型面積時，將會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，這時注射成型所需的合模力也會超過額定鎖模力，因此為了可靠地鎖模以避免漲模溢料現(xiàn)象的發(fā)生，選擇分型面時應盡量減少塑件(型腔)在合模分型面上的投影面積；</p><p>　?。?）對排氣效果。分型面應盡量與型腔充填時塑料熔體的料流末端所

84、在的型腔內壁表面重合；</p><p>　?。?）對側向抽芯的影響。當塑件需側向抽芯時，為保證側向型芯的放置容易及抽芯機構的動作順利，選定分型面時，應以淺的側向凹孔或短的側向凸臺作為抽芯方向，將較深的凹孔或較高的凸臺放置在開合模方向，并盡量把側向拍芯機構設置在動模一側。</p><p>　　根據(jù)該塑料制品的形狀特點及以上原則，采用二次分型，雙分型面。該塑件總高為7mm ,主分型面為保護罩底

85、部輪廓處，選用的是平直分型面。</p><p>　　第七章 澆注系統(tǒng)的設計</p><p>　　7.1 分流道的設計原則</p><p>　　澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴四個部分組成。其作用是使使熔體均勻充滿型腔，并使注射壓力有效地傳送到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、質量優(yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)的設計是否適當，直接影響成形品的外觀、物性、尺寸精度和成形

86、周期。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設計基本原則：</p><p>　　(1)分析塑料的成型性能，分析澆注系統(tǒng)對塑料熔體流動的影響以及在充模、保壓補縮和倒流的各階段中，型腔內塑料的溫度、壓力的變化情況，使設計出的澆注系統(tǒng)適應所用塑料的成型性能，保證塑件制品的質量；</p><p>　　(2)有利于型腔中氣體的排出；</p><p>　　(3

87、)避免塑料熔體直接沖擊型芯或嵌件，以防其變形或移位； </p><p>　　(4)盡量縮短流程和減少拐彎，減少熔體壓力和熱量的損失，保證充填壓力和速度，減少塑料用量，提高熔接強度；</p><p>　　(5)防止塑料制品的變形，設計時應注意由于冷卻收縮的不均勻或多澆口進料、澆口收縮等原因引起制品的變形；</p><p>　　(6)澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量小

88、；</p><p>　　(7)澆注系統(tǒng)的位置應盡量與模具的中心線對稱；</p><p>　　(8)澆口的去除、休整應方便，保證制品外觀質量。</p><p>　　注射模的澆注系統(tǒng)是指塑料溶體從注射機噴嘴進入模具開始到型腔為止，所流經的通道。它的作用是將溶體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密

89、，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。</p><p>　　主流道是塑料熔融體進入模具型腔時最先經過的部位，是指從注射機噴嘴與模具接觸處開始，到有分流道支線為止的一段料流通道，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于熔體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利地拉出來，錐角通常取2°～4°，在此取3°。由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不

90、直接開在定模板上，而是將它單獨設計成主流道襯套(即是澆口套)鑲入定模板內。</p><p><b>　　澆口套的計算:</b></p><p><b>　　進料口直徑：</b></p><p>　　D=d+(0.5～1)mm=4＋0.5＝4.5mm （6-1）</p><p

91、><b>　　式中</b></p><p>　　d—注塑機噴嘴口直徑。</p><p><b>　　球面凹坑半徑：</b></p><p>　　R=r+(1～2)mm=16+2＝18mm （6-2）</p><p><b>　　式中</b>

92、;</p><p>　　r—注塑機噴嘴球頭半徑。</p><p>　　主流道長度L根據(jù)定模座板厚度確定，在能夠實現(xiàn)成型的條件下盡量短，以減少壓力損失和塑料耗量。通常L不能超過60mm ,本設計取L=49mm 。</p><p>　　主流道大端與分流道相接處又過度圓角，以減小料流轉向時的阻力，其圓角半徑取r=3mm 。</p><p>　　所選

93、澆口套的立體圖如圖7.1所示：</p><p><b>　　圖 7.1 澆口套</b></p><p>　　7.2 分流道的設計</p><p>　　分流道是使?jié)沧⑾到y(tǒng)的截面變化和熔體流動轉向的過渡通道，其作用是是熔體改變流向，以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔，設計時應盡量減少熔體的熱量損失與壓力損失。</p><p>

94、　　小型塑料制品的單腔模具一般不設置分流道，只有需要多澆口進料的大型制品或者多型腔模具才需要設置分流道。該塑件雖然是單腔模具成型，但是主流道設置在塑件頂部中間位置，而塑件形狀尺寸較大，為了使塑料能同時均勻地充填到型腔的各個部位而利于塑件成型，采用采用“非”字狀布置。</p><p>　　分流道是主流道的連接部分，介于主流道和澆口之間，起分流和轉向作用。分流道必須在壓力損失最小的情況下，將熔融塑膠以較快速度送到澆口

95、處充模，</p><p>　　Tr——其余時間，包括脫模區(qū)間及開閉模時間，取Tr=50s。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計算得：</b></p><p><b>　　T=96.5s</b></p><p>　　第十章 模具材料選擇</p><p>　　10.1 模具

96、滿足工作條件要求 (1）耐磨性 坯料在模具型腔中塑性變性時，沿型腔表面既流動又滑動，使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦，從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關。 (2）強韌性 模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受

97、較大的沖擊負荷，從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷，模具要具有較高的強度和韌性。模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。 (3）疲勞斷裂性能 模具工作過程中，在循環(huán)應力的長期作用下，往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。 (4）高溫性能 當模具的工作溫度較高

98、進，會使硬度和強度下降，導致模具早期磨損或產生塑性變形而失效。因此，模具材料應具有較高的抗回火穩(wěn)定性，以保</p><p>　　第十一章 模具主要參數(shù)的計算</p><p>　　11.1 脫模力的計算</p><p><b>　　(11-1)</b></p><p><b>　　式中</b><

99、;/p><p>　　p——正壓力（MPa）；</p><p>　　E——塑料的彈性模量（N/cm^2）；</p><p>　　S——成形收縮率（mm/mm）；</p><p>　　t——塑件平均壁厚（cm）；</p><p>　　α——脫模斜度（°）；</p><p>　　R——凸模半徑（

100、指圓形截面，矩形截面時可求其相等遠，即以其周長除以π）（cm）；</p><p>　　m——塑料的帕松比，約為0.38～0.39。</p><p>　　已知：E=154000（N/cm^2） S=0.006（mm/mm） t=0.10cm α=2.5° R=48.78mm</p><p>　　

101、從而得到正壓力P=30.573（MPa）</p><p>　　11.2 初始脫模力</p><p><b>　　(11-2)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　Q——脫模力（N）；</p><p>　　E——塑料彈性模量（N/cm^2）；&

102、lt;/p><p>　　S——塑料平均成形收縮率（mm/mm）；</p><p>　　t——塑件壁厚（cm）；</p><p>　　L——包容凸模的長度（cm）；</p><p>　　f——塑料與鋼的摩擦系數(shù)；</p><p>　　m——塑料的柏松比。</p><p>　　E=154000（N/），

103、S=0.006mm/mm ， t=0.1cm，L=6mm，m=0.38.</p><p>　　查表可得：f=0.35</p><p>　　從而得到：Q=785.4624 N</p><p>　　表10.1 各材料的動摩擦系數(shù)</p><p>　?。ɡm(xù)）表10.1 各材料的動摩擦系數(shù)</p><p>　　11.3 推桿直

104、徑計算</p><p><b>　　(11-3)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　d——圓形推桿直徑（cm）；</p><p>　　φ——推桿長度系數(shù)≈0.7；</p><p>　　l——推桿長度（cm）；</p><

105、p>　　Q——總脫模力（N）；</p><p><b>　　n——推桿數(shù)量；</b></p><p>　　E——推桿材料的彈性模量（N/cm^2），</p><p>　　鋼 E=21000000=2.1×10^7</p><p>　　式中：φ=0.7，l=13.6cm，Q總=785.4624 *2=157

106、0.9248N，n=12</p><p>　　從而得到：d=0.190cm 取d=2mm</p><p>　　11.4 推桿的應力校核</p><p><b>　　(11-4)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　Q——總脫模力（N）<

107、;/p><p><b>　　n——推桿數(shù)量</b></p><p>　　d ——圓形推桿直徑（cm）</p><p>　　σ——推桿應力（N/）</p><p>　　σs——推桿鋼材的屈服極限強度（N/）</p><p>　　一般中碳鋼 σs=32000N/</p><p>

108、;　　合金結構鋼 σs=42000N/</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　=785.46242=1570.9248N，d=2mm，</p><p>　　計算可得：σ=4156.0846N/cm^2 </p><p>　　σ<σs=32000N/cm^2</p><

109、;p><b>　　所以符合設計要求。</b></p><p>　　11.5 推板的厚度計算</p><p><b>　　(11-5)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　H——推板厚度（cm）；</p><p>　

110、　L——推桿間距（cm）；</p><p>　　Q——總脫模力（N）；</p><p>　　E——鋼材的彈性模量（N/）</p><p>　　一般中碳鋼 E=2.1×10^7；</p><p>　　B——推板寬度（cm）；</p><p>　　y——推板允許最大變形量（cm）。</p><

111、p>　　式中：L=20mm，Q=1570.9248N,B=158mm，y=0.005cm</p><p>　　計算可得：H=15mm</p><p>　　由于選用標準模架，及考慮到推桿的設計，我們采用H=17mm的推板厚度。</p><p>　　第十二章 推出脫模機構設計</p><p>　　12.1 推出機構的選用原則</p&

112、gt;<p>　　設計推出脫模機構，必須根據(jù)制品的形狀，復雜程度和注塑機推出機構形式選取。采用何種不同類型的推出脫模機構，其選用原則如下：</p><p>　　(1)使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。</p><p>　　(2)制品在推出時不能造成碎裂，推力應設在制品能承受較大力的地方，如肋部、凸緣、殼體壁等處。</p><p

113、>　　(3)盡量不損傷制品的外觀。</p><p>　　(4)推出機構應動作可靠，運動靈活，制造方便，配換容易。</p><p>　　12.2 推桿的形式</p><p>　　推桿是注塑模中使用最多的一種推出零件。推桿的形式很多，最常用的是圓形截面推桿，其設計要點如下：</p><p>　?。?）頂桿應設在塑件能承力較大或脫模阻力較大的

114、地方，盡量使頂出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或的鑲件的距離過近，以免影響成型零件的強度；</p><p>　?。?）頂桿直徑必須有足夠的強度，能承受頂出時的沖擊力。頂桿直徑一般取Φ2.5～Φ12mm，對Φ3mm以下的頂桿建議采用階梯式結構，即頂桿下部加粗以增加強度；</p><p>　?。?）頂桿裝配后不應有軸向竄動，其端面應與型芯齊平。</p><p>　　（4）

115、澆口處一般不設頂桿，以防澆口處內應力過大塑件發(fā)生破碎；</p><p>　?。?）頂桿位置應盡量避開冷卻水孔和側抽芯滑塊，以勉發(fā)生干涉，如果無法避開側抽芯滑塊，頂出機構應設計先復位機構；</p><p>　?。?）頂桿與型芯的配合應選間隙配合，配合間隙應小于塑料的溢料值；</p><p>　　此次設計中根據(jù)塑件及模具的特點，采用推件板推出機構，如圖7.1所示。推件板

116、推出機構的由一塊與凸模按一定配合精度相配合的模板和推桿所組成，其中推桿也可起復位桿作用。這種推出機構的特點是推出力的作用面積大而均勻，推出平穩(wěn)，塑件上沒有推出的痕跡。</p><p>　　圖12.1 推桿的結構</p><p>　　推桿共有12根，其具體尺寸為</p><p>　　D=2mm，L=136.35mm</p><p><b&

117、gt;　　技術條件為</b></p><p>　?。?）工作端棱邊不允許倒鈍；</p><p>　?。?）工作端面不允許有中心孔。</p><p>　　頂桿的位置分布以對注射機頂桿中心的合力矩為零為最佳，一般情況下，頂桿的數(shù)目以少為宜，且均勻分布。</p><p><b>　　12.3 推桿材料</b><

118、;/p><p>　　推桿的材料多為45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6μm以下，較好的表面質量可防止推桿與孔咬死，并延長使用壽命。在存放推桿時，為防止有害氣體及介質的侵蝕，應涂上二硫化鉬。在此，推桿的材料選用T10A。</p><p>　　12.4 推桿的復位</p><p>　　使用推桿作為推出零件的脫模機構，

119、在完成一次脫模動作，開始下一次注射工作循環(huán)時，與制品接觸的推桿必須回復到初始位置。因此，必須設有復位裝置。本模具脫模機構的復位采用彈簧復位，裝在動模墊板與推板之間，結構簡單，制造成本低，復位平穩(wěn)可靠，同時對動模墊板和推板有緩沖作用。</p><p>　　12.5 推出力的計算</p><p>　　塑件注射成型后，塑件在模內冷卻定形，由于熔料的冷卻使體積收縮，對型芯產生包緊力，當其從模具中推

120、出時，就必須克服因包緊力而產生的摩擦力。所以，型芯的成型底部一般要設計脫模斜度。另外注意的是，塑件剛開始脫模時所需要的脫模力最大，而后的推出力僅僅是克服推出機構移動的摩擦力。</p><p>　　推出力是將注塑件從動模邊的主型芯上分離時所需施加的外力。通常包括型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機構本身的運動阻力。對大多數(shù)的塑件來說，對脫模力的精確計算和測量較為復雜，因此，只能通過簡單的估算法對保護罩的脫模力進行分