按鍵注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-畢業(yè)論文

1、南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 按鍵注射模設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李 林 升 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 教 授 班 級(jí) 機(jī)械二班 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 2015年 5 月 30 日摘 要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)以及塑料制品的要求，了解材料的特性和塑件的用途，通過(guò)分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求。通盤(pán)考慮確定選擇塑件制件尺寸。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算及網(wǎng)上的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)本模具采用一模兩件，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天80X2A型號(hào)，設(shè)置相應(yīng)冷卻系統(tǒng)，使用CAD繪制二維總裝圖和零件圖，合理選擇模具的加工方法。通過(guò)編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，簡(jiǎn)單的插圖系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)單明了的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，以及通過(guò)機(jī)械設(shè)

2、計(jì)手冊(cè)選擇注射機(jī)從而做出合理的模具設(shè)計(jì)。English the moldAccording to the requirement of the design task and plastic products, understand the characteristics of material and of the use of plastic parts, through the analysis technology of plastic parts, dimensional accuracy and other technical requirements. Choose plasti

3、cs parts size into consideration to determine. Through the design calculation and the design of the online experience this mould with one module and two, side gate feed, injection machine adopts Haitian 80 x2a model, set up the corresponding cooling systems, the use of CAD drawing 2 d assembly drawi

4、ng and part drawing, reasonable selecting mould machining method. By writing instructions, use brief words simple illustration system, simple and clear diagram and calculation and analysis of plastic parts, as well as the injection machine through mechanical design manual selection. So make reasonab

5、le mould design.目 錄1 緒論11.1 塑料簡(jiǎn)介11.2 注塑成型及注塑模的發(fā)展22 ABS塑料材料分析52.1 塑料材料的基本特性52.2 ABS的性能指標(biāo)62.3 塑料材料成型性能72.4 塑料材料主要用途73 本設(shè)計(jì)塑件制品的工藝分析831 本設(shè)計(jì)塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)832 本設(shè)計(jì)中塑件尺寸及精度1033 本設(shè)計(jì)中塑件表面粗糙度1134 本設(shè)計(jì)中塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算114 按鍵注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定1341 按鍵注射成型工藝過(guò)程分析1342 模具澆口種類(lèi)的確定1443 模具型腔數(shù)目的確定1444 注射用機(jī)的選擇和校核154.5 模具注射量的校核165 按鍵注射模

6、具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1851 按鍵模具分型面的設(shè)計(jì)185.2 按鍵模具型腔的布局2053 按鍵模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2254 按鍵注射模零部件的設(shè)計(jì)2855 按鍵注射模的排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3256 按鍵注射模的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3357 注射模具的注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)3459 注射模具模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用365.10 注射模具斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算376 注射模具材料的選用4061 注射模具成型零件材料選用4062 注射模鑄造用鋼種40總結(jié)41參考文獻(xiàn)42致 謝431 緒論在世界上模具產(chǎn)業(yè)是任何國(guó)家經(jīng)濟(jì)構(gòu)成中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，在西方傳統(tǒng)強(qiáng)國(guó)強(qiáng)大模具工業(yè)背景下，我國(guó)的日益壯大模具工業(yè)如何發(fā)展及追趕西方各國(guó)，已經(jīng)受到人們的

7、關(guān)注和和政府的高度重視。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)的業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”。在如汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、和通信等各大領(lǐng)域中，需要用到模具成型來(lái)生產(chǎn)的零件超過(guò)6到8成。不管是從精度方面，還是在零件的復(fù)雜程度上。保證產(chǎn)品較高的一致性、生產(chǎn)率和低消耗等方面來(lái)看。通過(guò)模具所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品所具備的優(yōu)秀能力，是目前使用其它的加工制造方法所不能達(dá)到的。而且用生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品所體現(xiàn)的價(jià)值，一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)模具自身價(jià)值，有時(shí)候可以達(dá)到幾十倍，甚至說(shuō)上百倍也不是沒(méi)有可能。從而使模具成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的“效益放大器”，作為制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)是將技術(shù)工藝轉(zhuǎn)化為成果的有效途徑，而且同時(shí)本

8、身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重要的組成部分。1.1 塑料簡(jiǎn)介 塑料是高分子的化學(xué)合成材料，最主要的成分是樹(shù)脂。以合成樹(shù)脂或天然樹(shù)脂作為合成塑料的基礎(chǔ)材料。它有著在一定的溫度和壓力下具有良好流動(dòng)性的化學(xué)特性?？梢员蝗藶橹圃斓囊恍┠Ｐ吞囟ǖ哪Ｋ艹尚蛠?lái)得到事先設(shè)計(jì)的尺寸及相應(yīng)的幾何形狀，因?yàn)樗芰媳旧淼幕瘜W(xué)特性使其在冷卻的過(guò)程產(chǎn)生塑性變形。通過(guò)此種原理我們通過(guò)熔融原料讓其在特定的模具內(nèi)冷卻成型，從而得到固化后的塑件。該過(guò)程加入相應(yīng)的工藝流程不僅可以提高材料的原有性能，而且還能夠保持塑件的形狀在冷卻后不發(fā)生改變。正因?yàn)樵摲N材料眾多優(yōu)異性能的具備，所以目前在世界上塑料廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)以及人們的日常生活。塑料

9、不管是在質(zhì)量密度上，還是在強(qiáng)度、絕緣性能上都具有教傳統(tǒng)材料有著不能比擬的優(yōu)勢(shì)。而它穩(wěn)定的化學(xué)性能，良好的減摩耐磨性，以及在減振隔音等方面也有不錯(cuò)的性能等諸多優(yōu)點(diǎn)。此外，塑料還可以用于防水、防潮、防透氣等一些方面，甚至其防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能也不遜色于傳統(tǒng)材料。讓它在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中大放異彩！目前世界上塑料從代替部分金屬、木材、皮革及無(wú)機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，總而言之塑料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的構(gòu)成中有著不可替代的作用，塑料已然成為在各大加工制造行業(yè)中不可或缺的一種重要材料。1.2 注塑成型及注塑模的發(fā)展世界上將塑料通過(guò)相應(yīng)的手段模塑成型為制品的生產(chǎn)方法有很多，一般常用的有吹塑，壓塑，壓縮，壓

10、注，壓延和注射等。在工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的還是注射成型的方法來(lái)進(jìn)行料成型加工！注射成型加工的優(yōu)點(diǎn)有： （1）除開(kāi)氟塑料這類(lèi)，注射成型的方法幾乎具備成型所有具有熱塑性性質(zhì)的塑料。 （2）注射成型具備能夠一次性成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高的塑料制品。而且便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)且縮短生產(chǎn)周期等一系列優(yōu)點(diǎn)。使該方法生產(chǎn)的塑料制品占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。 注射成型也有以下的缺點(diǎn)： （1）注射成型所使用的設(shè)備費(fèi)用較高，需要生產(chǎn)工廠或企業(yè)具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模以及技術(shù)儲(chǔ)備。 （2）因?yàn)槟＞叩脑O(shè)計(jì)成本較高所限制，為了降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本注射成型的方法及其不適合批量較小及單件的塑料件的生產(chǎn)。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)之前，熟悉注射

11、機(jī)相關(guān)的一些基本知識(shí)是必不可少的，注射機(jī)是注射成型的重要設(shè)備，通過(guò)使用注射機(jī)進(jìn)行高溫、高壓加熱使其熔融顆粒狀的塑料材料以方便進(jìn)行注射是注射成型過(guò)程中的重要工序。注射機(jī)是具備熱塑性或熱固性材料成型所用到最主要的設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，注射機(jī)是注射成型的一個(gè)充分條件。也就是說(shuō)有了注射機(jī)才有注射成型，才能夠有通過(guò)注射成型的方法所得到的塑料制品！市場(chǎng)上注射機(jī)的種類(lèi)繁多，一般可通過(guò)注射機(jī)的外形來(lái)劃分種類(lèi)。目前主流的注射機(jī)有立式、臥式、直角式三種，按系統(tǒng)裝置劃分注射機(jī)由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。注射成型原理的根本，就是利用塑料的化學(xué)性質(zhì)在物理上的可擠壓和可模塑特性，通過(guò)塑料冷凝后的塑性變形

12、得到相關(guān)的塑料制品。步驟可分為： （1）首先將不同形態(tài)的塑料、成型物料融化，在這里我們可以通過(guò)注射機(jī)的料斗將材料送入到高溫的機(jī)筒內(nèi)進(jìn)行加熱使其熔融，讓塑料的在高溫高壓的狀態(tài)下成為粘流態(tài)熔體。 （2）在預(yù)先設(shè)計(jì)好的柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，在料筒前端的噴嘴中的熔體以很大的流速通過(guò)，使其以醫(yī)學(xué)上注射的方式進(jìn)入閉合模具中溫度較低的區(qū)域。 （3）通過(guò)閉合模具對(duì)熔體進(jìn)行一段保壓冷卻定型時(shí)間后，然后開(kāi)模。作為注射成型生產(chǎn)的工藝裝備，在工業(yè)生產(chǎn)中注射成型所使用的模具稱(chēng)之為注射。目前使用的注射模的種類(lèi)很多，然而影響模具的結(jié)構(gòu)的因素有很多：比如 （1）塑料品種 （2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的的復(fù)雜程度 （3）注射機(jī)的種類(lèi)

13、注射模具的基本結(jié)構(gòu)一般由由動(dòng)模和定模兩大部分組成的！其他的一些結(jié)構(gòu)基本上大同小異。在注射機(jī)的固定板上和移動(dòng)板上分別安裝的是定模部分和動(dòng)模部分，動(dòng)模、定模隨著合模系統(tǒng)在注射成型中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在注射成型時(shí)通過(guò)導(dǎo)柱的導(dǎo)向使動(dòng)模和定模而閉合。 在工業(yè)生產(chǎn)中模具工業(yè)使用注射模、塑料原材料以及注射機(jī)通過(guò)注射成型將三者生產(chǎn)制作工藝緊密的聯(lián)系在一起。目前注射成型工藝所面臨的核心問(wèn)題就是如何采用更好的辦法以便于得到塑化良好的塑料熔體，通過(guò)相應(yīng)的方法在模具的型腔中進(jìn)行注射，在穩(wěn)定各種影響成型的因素的條件下冷卻定型，使塑件制品達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的質(zhì)量。在確定下模具的結(jié)構(gòu)及充分了解了所選用的注射機(jī)的結(jié)構(gòu)以后，影響產(chǎn)品成型后

14、質(zhì)量的主要因素便是注射成型過(guò)程中對(duì)于工藝條件的如何選擇及控制。 時(shí)間、壓力、溫度是影響注射成型質(zhì)量的三大因素。在注射成型的過(guò)程中，特別是精密制品的成型，如何確立一組最好的成型條件不是一件容易的事情，因?yàn)樵谶@一過(guò)程中能夠影響成型條件的因素太多，有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)形狀、相應(yīng)所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)、通過(guò)分析計(jì)算后所采用的注射裝備、原材料的采用、供電電壓的波動(dòng)以及生產(chǎn)時(shí)的環(huán)境溫度等。目前注塑成型可分兩個(gè)階段：（1）設(shè)計(jì)或開(kāi)發(fā)階段，該階段包括了對(duì)產(chǎn)品的論證設(shè)計(jì)、生產(chǎn)模具的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)模具的制造（2）生產(chǎn)階段，這一階段包括了購(gòu)買(mǎi)材料、試模及成型。相較于傳統(tǒng)的注塑方法目前采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的工程技術(shù)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)！工廠

15、在產(chǎn)品的正式生產(chǎn)前，由工廠的設(shè)計(jì)工程師們憑以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與直覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)新模具。然而通過(guò)對(duì)該種方式所生產(chǎn)的模具進(jìn)行裝配，一般情況下需要對(duì)裝配好的模具通過(guò)幾次試模來(lái)發(fā)現(xiàn)存在的一些問(wèn)題，之后的修改不僅僅是在設(shè)計(jì)需要設(shè)置新的工藝參數(shù)，最重要的是有時(shí)候甚至需要對(duì)塑料制品和模具設(shè)計(jì)進(jìn)行重新改動(dòng)，這樣一來(lái)不僅無(wú)法達(dá)到降低生產(chǎn)成本的要求，甚至導(dǎo)致增加生產(chǎn)的成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力也不是沒(méi)有可能的！對(duì)于模具的設(shè)計(jì)制造行業(yè)來(lái)說(shuō)注射模流動(dòng)分析軟件是極為重要的！目前在市場(chǎng)上主要流行的、運(yùn)用范圍相對(duì)較為廣泛的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有MOLDFLOW公司開(kāi)發(fā)的MOLDFLOW、GFLOW PLUS公司開(kāi)發(fā)

16、的CFLOW、華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的H-FLOW等。采用CAE技術(shù)，即工程設(shè)計(jì)中采用計(jì)算機(jī)輔助工程來(lái)模擬分析模具的各方面性能。則可以在一定程度上代替過(guò)去傳統(tǒng)的試模，以便于降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。不僅如此，計(jì)算機(jī)輔助工程在技術(shù)上提供了從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的生產(chǎn)的一整套解決方案，方便了設(shè)計(jì)者們可以在進(jìn)行制造加工模具之前。對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)好的成型過(guò)程在計(jì)算機(jī)上通過(guò)CAE模擬技術(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，不僅僅可以提前找出問(wèn)題以及及時(shí)解決。甚至還能夠?qū)δ?nèi)熔體的填充、冷卻、保壓等情況進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，以及在產(chǎn)品的制造過(guò)程中的應(yīng)力分布、纖維、分子的趨向分布、產(chǎn)品的收縮和翹曲變形等情況，方便設(shè)計(jì)者能夠在產(chǎn)品生產(chǎn)前盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修

17、正參數(shù)，改進(jìn)設(shè)計(jì)上的缺陷，而不是像傳統(tǒng)方法那樣等到試模以后再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題返修模具，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。CAE技術(shù)的出現(xiàn)不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次改進(jìn)，更是一次突破。而且對(duì)減少返修有著一定程度的減少甚至在避免模具報(bào)廢、提高制品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、節(jié)約時(shí)間和縮短生產(chǎn)周期等，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各種層面上都具有重大的意義。2 ABS塑料材料分析2.1 塑料材料的基本特性 本設(shè)計(jì)中的塑料制品按設(shè)計(jì)要求采用的材料是：ABS！ABS的材料成分使其具有良好的耐熱性、沖擊性、耐化學(xué)藥品性、耐低溫性以及電氣性能優(yōu)異。 ABS中的三大成分所帶來(lái)的好處有： （1）丙烯腈成分使ABS材料擁有良好的耐化學(xué)藥品的腐蝕性、耐熱性及提

18、升材料表面硬度。 （2）丁二烯成分使ABS材料更加的堅(jiān)韌。 （3）苯乙烯成分使ABS材料在工業(yè)上具有良好的染色性以及加工性。 又因ABS價(jià)格較為便宜且原料易得，是一種熱塑性良好的塑性材料。是世界上不管是在應(yīng)用范圍上還是在產(chǎn)量上都是名列前茅的工程塑料。ABS的化學(xué)性能較為穩(wěn)定。在室溫的條件下塑料無(wú)毒，沒(méi)有氣味，顏色呈現(xiàn)出微黃色，成型后的塑料制品的光澤較好、質(zhì)地不透明，密度為-。材料還有具備良好的抗沖擊強(qiáng)度，在耐磨性方面也有不俗的表現(xiàn)，化學(xué)穩(wěn)定性。酸、堿、無(wú)機(jī)鹽、水這類(lèi)物質(zhì)對(duì)ABS的影響幾乎沒(méi)有， 大部分的醇類(lèi)及烴類(lèi)溶劑也不會(huì)融化ABS。需要注意的是ABS與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化，在酮，醛，酯，氯代烴中

19、可以使其溶解或形成乳濁液。冰醋酸，植物油等對(duì)ABS塑料也有一定的影響，次類(lèi)物品侵蝕ABS材料時(shí)會(huì)釋放其應(yīng)力引起材料開(kāi)裂。 而且ABS有一定的硬度，優(yōu)點(diǎn)是： （1）引發(fā)ABS材料發(fā)生熱變形所需要的溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等要高。 （2）該種材料尺寸穩(wěn)定性較為良好，不僅易于成型加工，而且經(jīng)過(guò)調(diào)色可以配成任何一種所需要的顏色。 其缺點(diǎn)是： （1）ABS耐熱性相較而言不高，可以保證其連續(xù)連續(xù)工作的溫度為70左右，材料發(fā)生熱變形的初始溫度約為左右，所以在這方面ABS材料的耐氣候性能較為不理想，而且在紫外線(xiàn)作用下的ABS材料化學(xué)性較差，材料容易變硬發(fā)脆。2.2 ABS的性能指標(biāo) （以下參數(shù)測(cè)定溫度

20、條件為23）表2.2 ABS的性能指標(biāo)表材料密度（）拉伸彈性模量()收縮率 （）彎曲彈性模量()熔融溫度（）壓縮強(qiáng)度()彎曲強(qiáng)度（）缺口沖擊強(qiáng)度()拉伸強(qiáng)度 ()硬度() 此外在材料的收縮率范圍內(nèi)，ABS材料熱變形開(kāi)始發(fā)生的溫度為93-118。在這之后則為熔融狀態(tài)，通過(guò)一些工藝手段對(duì)制品進(jìn)行退火處理，可以使制品熱變形的溫度可以往上提高10左右。ABS材料的制品可在-40 100的溫度范圍內(nèi)使用。其在的溫度下情況下，材料依舊能夠可以表現(xiàn)出一定的韌性！2.3 塑料材料成型性能 （1）材料無(wú)定性、流動(dòng)性一般、吸濕大。某些表面光澤要求較高的塑料制品需在80-90的溫度條件下進(jìn)行3個(gè)小時(shí)以上的預(yù)熱干燥。

21、 （2）材料的分解溫度為270，故在溫度不超過(guò)270的前提下盡量選取高料溫、高模溫。 （3）對(duì)于阻燃級(jí)或耐熱級(jí)材料的成型，對(duì)于此類(lèi)產(chǎn)品，需要對(duì)模具的表面進(jìn)行按時(shí)清理、增加設(shè)計(jì)排氣孔。 （4）為防止冷卻速度過(guò)快，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最好以短、粗為基本準(zhǔn)則，需要注意內(nèi)應(yīng)力的變化。如有需要可改變澆口選用調(diào)整式澆口。 （5）產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)料溫大小在很大程度上影響著制品的質(zhì)量，溫度過(guò)低會(huì)使產(chǎn)品表面光澤暗淡甚至造成缺料！溫度過(guò)高會(huì)有溢邊、變色氣泡等現(xiàn)象出現(xiàn)。 （6）產(chǎn)品制造時(shí)模溫對(duì)制品的質(zhì)量有很大的影響，溫度過(guò)低會(huì)使收縮率、伸長(zhǎng)率、抗沖擊強(qiáng)度變大。模溫超過(guò)一定值卻會(huì)造成冷卻慢、容易粘模變形導(dǎo)致脫膜困難使得產(chǎn)品的成型

22、周期變長(zhǎng)。2.4 塑料材料主要用途 ABS材料制品在機(jī)械制造工業(yè)上用途廣泛，各行各業(yè)幾乎都有涉及。如，電氣行業(yè)上的風(fēng)扇葉、鍵帽、扶手、塑料管連接等，汽車(chē)工業(yè)上用ABS制造汽車(chē)上的雨刮器、控制中樞、方向盤(pán)等。ABS材料制品還可應(yīng)用在五金行業(yè)、玩具行業(yè)、電子行業(yè)、紡織機(jī)械等行業(yè)的日用零部件。3 本設(shè)計(jì)塑件制品的工藝分析 在進(jìn)行本課題設(shè)計(jì)之前需要對(duì)給定任務(wù)塑件的工藝性進(jìn)行分析。如產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)、制品的大小、精度尺寸以及塑件表面質(zhì)量的要求要進(jìn)行詳細(xì)研究和分析計(jì)算，只有通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算才能確定生產(chǎn)所設(shè)計(jì)塑件的模具以及模具設(shè)計(jì)中所涉及的結(jié)構(gòu)、精度等數(shù)據(jù)。圖1.1為按鍵3D視圖，具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)圖紙，要求較低

23、的模具成本，生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)量較大且成型容易，在精度方面要求中等。圖3 按鍵3D視圖31 本設(shè)計(jì)塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）脫模斜度 由于注射制品在生產(chǎn)時(shí)在冷卻的過(guò)程中無(wú)法避免的會(huì)不同程度的產(chǎn)生收縮，所以在脫模前模具型芯或型腔中突出的部分會(huì)被制品緊緊的包住。因此設(shè)計(jì)者們?cè)谠O(shè)計(jì)上為防止制品表面在脫模的過(guò)程中因脫模力過(guò)大而被拉傷特意設(shè)置的一種角度，便于制品脫模。所以出現(xiàn)制品與脫模方向平行的情況下就會(huì)在制品內(nèi)外表面設(shè)置具有一定角度或者說(shuō)是斜度，即所謂的脫模斜度。 脫模斜度有大有小，制品的幾何形狀、內(nèi)壁的厚度大小及收縮率的高低都能影響脫模斜度角度的大小。斜度過(guò)小，不僅會(huì)在尺寸上嚴(yán)格限制制品，而且生產(chǎn)加工起來(lái)也

24、相當(dāng)困難，有時(shí)更會(huì)導(dǎo)致表面損傷或出現(xiàn)產(chǎn)品破裂。斜度過(guò)大時(shí)，這樣來(lái)誰(shuí)然說(shuō)脫模較為方便，但是會(huì)影響產(chǎn)品的精度、尺寸，并造成原材料不必要的浪費(fèi)。通過(guò)參考文獻(xiàn)資料1可知，塑件的脫模斜度通常約取0.5-1.5。本設(shè)計(jì)采用ABS材料，所以型腔脫模斜度一般為。而型芯脫模斜度在本設(shè)計(jì)中則為（2）塑件的壁厚壁厚是影響塑件結(jié)構(gòu)的最重要的因素之一，是任何一位設(shè)計(jì)著設(shè)計(jì)塑件時(shí)所必須考慮的問(wèn)題之一。壁厚影響著在充模注射時(shí)物料熔體的流動(dòng)、熔體的固化定型時(shí)所使用冷卻的時(shí)間、塑件固化成型后的質(zhì)量、塑件原材料的使用以及生產(chǎn)效率的快慢和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿(mǎn)足客戶(hù)的設(shè)計(jì)要求的前提下，所設(shè)計(jì)塑件制品的壁厚應(yīng)盡可能的小。因?yàn)檫^(guò)大

25、的壁厚不僅浪費(fèi)使用原材料，還使得產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比降低，變相提高生產(chǎn)成本。更為重要的是會(huì)影響模內(nèi)塑件制品的冷卻速度，加大塑件的成型周期，在技術(shù)層面上來(lái)看，過(guò)大的壁厚會(huì)導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生，是制品有縮孔、凹陷等技術(shù)上的缺陷。反過(guò)來(lái)說(shuō)壁厚太小則會(huì)導(dǎo)致制品的剛度不夠，制品在進(jìn)行脫模、裝配、使用中會(huì)因?yàn)閯偠壬系膯?wèn)題發(fā)生變形，影響到客戶(hù)的使用和制件裝配的準(zhǔn)確性。因此設(shè)計(jì)者在選擇壁厚時(shí)應(yīng)避免壁厚的過(guò)大和過(guò)小，盡量使塑件各處壁厚盡量均勻，從而避免塑件不會(huì)出現(xiàn)不均勻收縮等一系列的成型缺陷。根據(jù)前輩們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看塑件壁厚一般取14左右，通常采用的數(shù)值為23左右。本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的按鍵應(yīng)壁厚均勻，周邊和頂部壁厚均為2左右。（3

26、）塑件的圓角不管是金屬制品還是塑料制品，應(yīng)力集中一般都發(fā)生在設(shè)計(jì)上的轉(zhuǎn)角處。所以在設(shè)計(jì)上設(shè)計(jì)者們應(yīng)當(dāng)減少此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生，并改善設(shè)計(jì)使塑件在生產(chǎn)制作的過(guò)程中保持較為良好的充模特性，設(shè)計(jì)中應(yīng)應(yīng)考慮到力學(xué)方面上的角度問(wèn)題，因此在本設(shè)計(jì)為盡可能的避免上述現(xiàn)象經(jīng)，通盤(pán)考慮決定采用圓角過(guò)度用于轉(zhuǎn)角及連接處。在滿(mǎn)足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求時(shí)，塑件的各連接角處統(tǒng)一使用圓角，不小于的半徑。在本設(shè)計(jì)中制品的外圓弧半徑大于壁厚的0.3-0.5倍，內(nèi)圓角的半徑大約是壁厚的倍左右。（4）孔 根據(jù)各方面塑料制品制作的經(jīng)驗(yàn)，在制品上通常會(huì)帶有通孔和盲孔，從最初設(shè)計(jì)的原則上來(lái)講，這些孔可以使用型芯進(jìn)行成型。如果制品上的孔過(guò)于復(fù)雜時(shí)，如

27、此設(shè)計(jì)會(huì)使得在模具注射成型造成熔體流動(dòng)困難等問(wèn)題，且增大模具的加工難度，還提高了生產(chǎn)成本。所以本設(shè)計(jì)在塑件上設(shè)計(jì)此類(lèi)孔時(shí)，采用的都是簡(jiǎn)單孔型。因?yàn)樾托镜拇嬖冢栽诜至魃闲托揪哂幸欢ǖ淖饔?，所以孔在成型時(shí)熔接痕跡很容易在其周?chē)a(chǎn)生，是孔的強(qiáng)度不夠，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到孔的強(qiáng)度問(wèn)題保證孔徑的大小能夠滿(mǎn)足孔的強(qiáng)度，而且在孔的周邊應(yīng)適量增加壁厚，用于保證塑件成型后的強(qiáng)度和剛度。32 本設(shè)計(jì)中塑件尺寸及精度 塑料的品種和塑料熔體的流動(dòng)性以及注射機(jī)規(guī)格決定了塑料制品的規(guī)格，即外形和大小。一般的情況相同條件下的大尺寸的塑件制品對(duì)塑料熔體的流動(dòng)性要求較高，流動(dòng)性較差的塑料則成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約成本

28、和環(huán)保的角度來(lái)看，一般只要能夠滿(mǎn)足制品的設(shè)計(jì)使用要求，通常情況下制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者都應(yīng)當(dāng)避免浪費(fèi)盡可能的少占用空間，以便得到外形的結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較小的制品。本設(shè)計(jì)中塑件的采用材料為ABS，ABS的流動(dòng)性能比較好，對(duì)于任何尺寸的塑料制品都適合使用。塑件的設(shè)計(jì)尺寸精度的要求對(duì)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度產(chǎn)生直接的影響，在設(shè)計(jì)模具時(shí)一切應(yīng)當(dāng)以塑件的設(shè)計(jì)尺寸精度做為基本要求。但是提高精度要求的同時(shí)增加了設(shè)計(jì)生產(chǎn)的難度，使成本增加。所以為降低難度和成本在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)精簡(jiǎn)尺寸，設(shè)計(jì)者需要在滿(mǎn)足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的前提下盡量降低產(chǎn)品的精度規(guī)格。盡管現(xiàn)在塑料制品在不同的領(lǐng)域替代金屬在發(fā)揮作用，但是塑料與金屬之間

29、尊在的差異很大，所以設(shè)計(jì)者不能照搬金屬零件的精度等級(jí)來(lái)確定塑件制品的精度等級(jí)。根據(jù)目前我國(guó)國(guó)內(nèi)一般的成型水平，塑件的精度尺寸公差可以參照文獻(xiàn)資料2表3-2塑件的尺寸與（來(lái)確定塑件的精度尺寸公差。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在本設(shè)計(jì)中的塑件尺寸均采用MT3級(jí)精度，未標(biāo)注的則統(tǒng)一采用MT5級(jí)精度。 33 本設(shè)計(jì)中塑件表面粗糙度 塑件的表面粗糙度越低，則能達(dá)到的塑件的表面要求越高。為了避免塑件表面的粗糙度過(guò)高，塑件應(yīng)當(dāng)在注射時(shí)從工藝方面減少冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)提高制品的表面粗糙度，更主要的是取決于設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的模具型腔表面粗糙度。目前國(guó)內(nèi)塑料行業(yè)產(chǎn)品的表面粗糙度一般在之間，在模腔內(nèi)表壁上的粗糙度應(yīng)不超過(guò)塑件

30、的，即。模具在生產(chǎn)使用中不斷的磨損型腔從而使模具表面的粗糙度的精度不斷降低，所以在生產(chǎn)過(guò)程中為保持制品的表面粗糙度工人應(yīng)當(dāng)按時(shí)給模具型腔以?huà)伖鈴?fù)原保證其粗糙度。本設(shè)計(jì)中塑件外部所需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，參考資料2外部采用粗糙度為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。34 本設(shè)計(jì)中塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算使用Proe軟件對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)量利用3維分析得到質(zhì)量和體積，使用軟件中所帶驗(yàn)證的功能，測(cè)出所設(shè)計(jì)塑件的質(zhì)量（假定的密度為），即可以得出該塑件制品的體積為1.02質(zhì)量為1.08克。計(jì)算如圖3.4： 圖3.4材料質(zhì)量分析結(jié)果圖4 按鍵注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定41 按鍵注射成型工藝過(guò)程分析 通過(guò)對(duì)

31、按鍵的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量的分析與計(jì)算，可以確定其成型工藝過(guò)程如下： 第一步：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下使注射過(guò)程盡可能的順利，應(yīng)對(duì)制作產(chǎn)品時(shí)所要用到的設(shè)備和材料作好準(zhǔn)備。（1）在注射前對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)處理 嚴(yán)格按照產(chǎn)品以及設(shè)備對(duì)物料性能的要求，對(duì)物料的所含水分、顆粒的色澤情況進(jìn)行檢測(cè)。并抽樣測(cè)試物料原本擁有的性能及各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，對(duì)原材料按其材料特性進(jìn)行制作前的適當(dāng)預(yù)熱干燥，不同與其他材料，材料不怎么吸水，所以塑件成型前的干燥處理不需要對(duì)進(jìn)行。為謹(jǐn)慎起見(jiàn)，本設(shè)計(jì)選擇將材料在 的溫度條件下干燥。（2）注射機(jī)料筒的清洗 任何一種塑料或某一注射機(jī)在最開(kāi)始使用的時(shí)候，或者在生產(chǎn)中客戶(hù)要求改變所生產(chǎn)的產(chǎn)品、原

32、料的更換、顏色的改變或發(fā)現(xiàn)在制品中發(fā)生分解時(shí)，都應(yīng)該及時(shí)對(duì)注射機(jī)（一般是料筒，也是最主要的地方）進(jìn)行有效清洗或更換。 在工程生產(chǎn)中柱塞式注射機(jī)的料筒的清洗相較螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)儲(chǔ)存空間叫其他的注射機(jī)要大，清洗所必須的轉(zhuǎn)動(dòng)很難在該種注射機(jī)上實(shí)現(xiàn)。所以在清洗時(shí)一般選擇的是拆卸清洗或者直接整個(gè)的更換料筒。對(duì)螺桿式的注射機(jī)則較為輕松通常是直接簡(jiǎn)單的換料清洗即可。 （3）模具脫模劑的選用 脫模劑是敷在模具表面的種常用助劑，目的是能夠輕松的從模具中脫出所需要的制件。在使用注射成型的方法中，脫模主要依靠于所設(shè)計(jì)的脫模斜度。合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)，可以使制件脫模事半功倍。在生產(chǎn)上為了使

33、脫模能夠順利的進(jìn)行，一般工廠都會(huì)使用如下常用的脫模助劑：硬脂酸鋅、液體石蠟等。對(duì)本設(shè)計(jì)而言，由于采用材料，脫模助劑則可采用硬脂酸鋅。第二步: 制件注射成型的過(guò)程 表面上看整個(gè)過(guò)程感覺(jué)就是加入物料、熔融物料、將熔體注射入模、穩(wěn)定壓強(qiáng)進(jìn)行冷卻最后脫模取出制品，但綜合概括就只有兩個(gè)過(guò)程：模具的塑化成型與冷卻脫模。第三步：按鍵成品后的處理制件注射成型冷卻脫模后，在制品中存在著內(nèi)應(yīng)力。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行表面除毛、拋光等簡(jiǎn)單的機(jī)械加工后，一般需要進(jìn)行產(chǎn)品的后期處理。這樣做的目的不僅是為了消除制件內(nèi)部存在的應(yīng)力，而且可以通過(guò)相應(yīng)的工藝工序改善制件的性能和提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。根據(jù)材料性質(zhì)的不同就會(huì)有不同的處理辦法及工

34、藝，一般的處理有退火和調(diào)濕。本設(shè)計(jì)中塑件所采用的材料為，所以根據(jù)材料的性能采用制品退火處理。42 模具澆口種類(lèi)的確定注射模由多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，而在模具中以選擇好的注射機(jī)的噴嘴到模具內(nèi)的型腔的熔體通道統(tǒng)稱(chēng)為澆注系統(tǒng)。該系統(tǒng)最根本的作用是在注射開(kāi)始后能夠使物料熔體在壓力的作用下充滿(mǎn)整個(gè)型腔并將壓力傳導(dǎo)至模具的各個(gè)部分。因此在設(shè)計(jì)之處澆注系統(tǒng)能否設(shè)計(jì)的好就已經(jīng)決定此后生產(chǎn)的產(chǎn)品性能、外觀及是不是容易塑造成型。從空間位置來(lái)看它從上到下依次由冷料穴到澆口然后是主流道最后是分流道組成。然而制品的成型是否能夠順利卻又取決于在設(shè)計(jì)中澆口的選擇或設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書(shū)中對(duì)本設(shè)計(jì)中按鍵塑件制品的外表面質(zhì)量要求較高?？?/p>

35、慮到側(cè)澆口的位置布置在中間的圓端面處，且模具組裝后，采用該種澆口將會(huì)被遮擋，可以提高制品外表面的質(zhì)量符合任務(wù)書(shū)的設(shè)計(jì)要求。因此采用側(cè)澆口！43 模具型腔數(shù)目的確定 考慮到在本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的制品尺寸較小，且澆口為側(cè)澆口，從實(shí)際出發(fā)考慮到產(chǎn)品的生產(chǎn)成功概率，并從環(huán)保方面出發(fā)，節(jié)約成本并提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，且生產(chǎn)需求較大。綜合考慮采用一模8腔，對(duì)制件進(jìn)行加工生產(chǎn)。44 注射用機(jī)的選擇和校核 由于采用一模8腔，需要至少注射量為8*1.08=8.64g，流道水口廢料3.03g，一模的熔體總注射量可達(dá)到，再根據(jù)注射是所需的注射壓力等參數(shù)，綜合以上因素考慮，在本設(shè)計(jì)中決定選用的注射機(jī)為海天。該注射機(jī)的注射方

36、式為螺桿式，注射機(jī)相關(guān)性能參數(shù)如下表所示：海天HTF80X2A：表4.4 注射機(jī)性能表 型號(hào) 參數(shù)單位螺桿直徑理論注射容量注射重量PS注射壓力注射行程螺桿轉(zhuǎn)速料筒加熱功率鎖模力移模行程移模開(kāi)距(最大)液壓頂出行程液壓頂出力液壓頂出桿數(shù)量油泵電動(dòng)機(jī)功率油箱容積機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高)機(jī)器重量最小模具尺寸(長(zhǎng)寬)4.5 模具注射量的校核（1）注射熔體量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮到的是成型所需要的熔體量需在所選用的注射機(jī)的總注射量（即：注射機(jī)的額定注射量）以?xún)?nèi)。校核公式為： 式中 -型腔數(shù)量 -單個(gè)塑件的體積（） -澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（） 本設(shè)計(jì)中：n=8 1.02 =2.9 M=8X1.02+2.9X

37、1.05=11.67g注塑機(jī)額定注塑量為119g 119X0.8=95.2g11.67g注射量符合要求（2）模具開(kāi)模行程的校核任何模具在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮到模具開(kāi)模后能否輕松取出制件，所以設(shè)計(jì)上要預(yù)留能夠取出制件的開(kāi)模距離，模具在開(kāi)合的過(guò)程中模具的動(dòng)模固定板在次過(guò)程移動(dòng)的距離即所謂的開(kāi)模行程。注射機(jī)型號(hào)的不同相應(yīng)的開(kāi)模行程也是不一樣的，所以在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候必須考慮到注射機(jī)的開(kāi)模行程是否與自己設(shè)計(jì)能否匹配。因此對(duì)所選用的注射機(jī)的開(kāi)模行程加以校核也是必不能少的步驟，這樣可以使注射機(jī)的開(kāi)模行程可以與所設(shè)計(jì)模具的開(kāi)模距離相匹配。臥式注射機(jī)不同于立式，模具厚度決定了臥式注射機(jī)的開(kāi)模行程，：式中 -推出距離

38、 - =本設(shè)計(jì)中 =130 =25mm =85+20=105 mm經(jīng)反復(fù)校核計(jì)算，以上數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)要求。（3）模具頂出裝置的校核 設(shè)計(jì)中在設(shè)計(jì)模具中制品的推出機(jī)構(gòu)時(shí)，對(duì)于注射機(jī)所采用的頂出形式需進(jìn)行反復(fù)的計(jì)算和校核，要注意注射機(jī)的雙頂桿能在推出制件時(shí)能夠被在兩側(cè)模具推板所覆蓋，且計(jì)算注射機(jī)的雙頂桿的最大頂出距離能夠滿(mǎn)足塑件被從模具中頂出來(lái)。海天80X2A為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)的注射機(jī)。經(jīng)查閱所選用注射能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求可以將制件從模具中脫出。5 按鍵注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51 按鍵模具分型面的設(shè)計(jì)分型面的最基本原理是能夠合理的將模具按照一定比列分分成幾個(gè)可以被分離的主要部分，但是不是符合上述要求的就是所謂的分

39、型面。分型面要求在塑造成型時(shí)必須能起到封閉的作用，然而在注射或者成型后脫模時(shí)分型面的表面可以分開(kāi)保證塑件的順利取出或物料熔體流暢的進(jìn)入到澆注系統(tǒng)。滿(mǎn)足以上條件的特殊表面在學(xué)術(shù)上被稱(chēng)作分型面。分型面不僅僅能夠影響甚至左右所設(shè)計(jì)的模具的結(jié)構(gòu)，而且在任何一個(gè)塑料制品的模具中分型面存在一種或多種的選擇。因此，設(shè)計(jì)者需要考慮到分型面的選擇是否合理。在模具中沒(méi)有一個(gè)好的分型面基本上做出來(lái)的產(chǎn)品是不可能達(dá)標(biāo)的！所以對(duì)于分型面的選擇要慎重，選好分型面對(duì)塑件的加工塑形有著事半功倍的效果。設(shè)計(jì)時(shí)在如何選取分型面上，可以著手從如下方面去考慮選擇：1）因?yàn)榉中兔嬖诔尚秃笠竽軌虮ＷC塑件的順利取出，所以從數(shù)學(xué)幾何的方面

40、上來(lái)考慮。必須選在塑件的幾何外形周長(zhǎng)最大處，即分型面一般選在外形輪廓最大的地方；2）模具有動(dòng)、定模，分型面應(yīng)該保證使塑件可以在開(kāi)模之后只會(huì)落在模具的動(dòng)模上面；3）不管是何種塑件制品，都存在至少一種分型面可以保證產(chǎn)品的順利制作而且不會(huì)影響到制件生產(chǎn)后的質(zhì)量與美觀；4）無(wú)論是選擇何種分型面，都應(yīng)該保證在其前面所設(shè)計(jì)的模具系統(tǒng)能夠運(yùn)行。換句話(huà)說(shuō)就是分型面的存在不會(huì)干擾模具內(nèi)其他系統(tǒng)的正常工作；5）所選擇的分型面應(yīng)當(dāng)使推桿位于制件的下面，在本設(shè)計(jì)中則位于按鍵的內(nèi)部。該處理方式可以使得制件表面不會(huì)存在因推桿突出導(dǎo)致的痕跡；6）模具設(shè)計(jì)中的任何環(huán)節(jié)都必須要考慮的是如何順便的保證制件的與脫模，對(duì)模具分型面的

41、選擇也不例外。對(duì)以上因素進(jìn)行通盤(pán)考慮，并根據(jù)在ProE中所繪制本設(shè)計(jì)中模具制件的3D外形特點(diǎn)，決定在該設(shè)計(jì)中在制件的外圍輪廓最大處的平面上選擇使用平面分型面，保證塑件能夠在開(kāi)模后停留在動(dòng)模上。 圖5.0 模具3維示意圖 圖5.1 分析面選擇圖5.2 按鍵模具型腔的布局型腔是模具中用以容納物料熔體，是塑件塑造成型的地方也是模具所必不可少的。澆注系統(tǒng)與型腔類(lèi)似于數(shù)學(xué)上的充分條件，如何布置澆注系統(tǒng)在根本上影響著型腔的布局。因?yàn)樵摬季直仨毮軌蚴姑總€(gè)型腔內(nèi)都擁有大小均等壓力，在不考慮能量的損失（在這里將壓力定義成能量以便于敘述）其各型腔的壓力總和應(yīng)約等于澆注系統(tǒng)的壓力，用以保證在間隔很小的時(shí)間段內(nèi)各個(gè)型

42、腔內(nèi)熔體能夠均勻的充滿(mǎn)。為了滿(mǎn)足要求在使用平衡流道的情況下，只能使主流道與各個(gè)型腔的距離必須相等，而且滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下該距離比較短。在本設(shè)計(jì)中參考所選用的注射機(jī)的參數(shù)、澆口位置、考慮塑件模具的結(jié)構(gòu)，在保證生產(chǎn)率的情況下選用對(duì)稱(chēng)式的型腔布局。布局如圖5.2所示 圖5.2 型腔布局方式3維示意圖 圖5.2a 型腔布局方式53 按鍵模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是整個(gè)模具中最核心的部分，所有的設(shè)計(jì)鋪墊都是為該系統(tǒng)展開(kāi)的。模具設(shè)計(jì)中澆注系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)對(duì)最后所得到的產(chǎn)品是否優(yōu)良有著至關(guān)重要的影響！該系統(tǒng)往大處說(shuō)可以包括注射機(jī)在內(nèi)，一般而言在注射模中澆注系統(tǒng)指的是熔體從噴嘴到各個(gè)型腔的熔體流道，按方式的

43、不同可分為普通流道和無(wú)流道凝料兩種。本設(shè)計(jì)中考慮到前面一系列的設(shè)計(jì)計(jì)算，采用普通流道，如圖5.3所示。 圖5.3 普通流道3維示意圖分析圖1.4.3普通流道3維示意圖可知道該澆注系統(tǒng)的構(gòu)成部分：1、 主澆道一條2、 4條分澆道3、 一個(gè)澆口4、 8個(gè)型腔5、 8個(gè)冷料穴 是一種較為經(jīng)典的普通型腔布局。531 按鍵模具澆注系統(tǒng)原則的確定 本設(shè)計(jì)中在確定選用澆注系統(tǒng)時(shí)參考前輩們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通盤(pán)考慮如下因素：（1）原材料的化學(xué)性質(zhì)以及成型后制品的物理性能：在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮材料自身所帶的一些性質(zhì)，選擇合適的澆注系統(tǒng)能夠與材料本身的性質(zhì)想匹配，以保證塑件質(zhì)量。（2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到型腔采用的是哪種布局方

44、式，型腔的數(shù)量與布局方式直接影響澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（3）根據(jù)制品的外形輪廓，尺寸大小、技術(shù)上能滿(mǎn)足使用要求的最小壁厚。結(jié)合所設(shè)計(jì)好的內(nèi)容，考慮分型面、澆口的位置以及進(jìn)料口的多少、澆注系統(tǒng)選用何種形式等來(lái)設(shè)計(jì)模具澆注系統(tǒng)。仍需注意的是，需要反復(fù)的對(duì)模具內(nèi)的零件進(jìn)行受力分析，在計(jì)算上估計(jì)因受力問(wèn)題導(dǎo)致可能的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行提前解決，消除塑件因物理方面帶來(lái)影響。在設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)保留修整的冗余空間。（4）任何產(chǎn)品都講究外表美觀，所以在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的同時(shí)不僅僅需要考慮到該系統(tǒng)不會(huì)影響模具內(nèi)的其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還需要制品在脫模完成后保證其能達(dá)到要求的產(chǎn)品外觀。（5）在注射成型的過(guò)程中，熔體從注射機(jī)中噴出。隨著溫

45、度、壓力的降低熔體會(huì)在噴嘴附近有一定的凝結(jié)，如何處理噴嘴附近熔體的凝結(jié)問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)是需要考慮到的，隨之而來(lái)的還有如何對(duì)這些凝結(jié)的熔體進(jìn)行儲(chǔ)存。這些都是在設(shè)計(jì)之初就需要解決的問(wèn)題6。 532 按鍵模具的主流道設(shè)計(jì)主流道是熔體流通的最主要的通道，從與模具接觸的噴嘴開(kāi)始到所有的分流道，上述熔體流過(guò)的途徑就是所謂的主流道。（1）本設(shè)計(jì)中模具主流道的尺寸本設(shè)計(jì)中所采用的注射機(jī)型號(hào)為，注射機(jī)的噴嘴直徑為，注射機(jī)噴嘴上的球面半徑為，根據(jù)圖5.3.3澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套示意圖，按鍵模具的主流道各個(gè)部分尺寸具體如下： 圖5.3.3 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套示意圖（2）主流道襯套及其使用的國(guó)定形式 選用襯套類(lèi)

46、型如圖5.3.3a，該種形式能夠有效避免在熔體的作用下襯套被推出定模。圖5.3.3a中被固定在模板上的兩個(gè)零件是主流道襯套和定位球，前兩者之間使用進(jìn)行配合。 圖5.3.3a 主流道襯套及其使用的固定形式（3）如何固定主流道襯套 如圖2.2主流道襯套及其使用的固定形式，設(shè)計(jì)采用規(guī)格為的螺絲2個(gè)直接對(duì)主流道襯套進(jìn)行鎖附固定。533 按鍵模具的分流道設(shè)計(jì)模具中的流道是模具內(nèi)熔體流經(jīng)途徑的一種書(shū)面說(shuō)法，其中分流道指的是模具的主流道最末尾的位置開(kāi)始進(jìn)入澆口的熔體流道，該流道在設(shè)計(jì)上應(yīng)該達(dá)到使流體能夠均勻的填充和保持注射時(shí)填充所需要的壓力。本設(shè)計(jì)中選擇經(jīng)典的普通布局選用側(cè)澆口，在布局上結(jié)構(gòu)較為緊湊。如圖5

47、.3.4主流道和側(cè)澆口的位置示意圖所示。 圖5.3.4 主流道和側(cè)澆口的位置示意圖534 按鍵模具的澆口設(shè)計(jì)在模具中澆口在型腔與分流道之間的一段通道，工業(yè)上我們習(xí)慣的稱(chēng)它為進(jìn)料口。設(shè)計(jì)它的目的是為了控制料流和封鎖型腔，為什么要這樣做呢？在任何的設(shè)計(jì)中可控性永遠(yuǎn)是第一位的，一是澆口在模具中起到控制熔體進(jìn)入型腔速度避免熔體速度過(guò)大的沖擊型腔，二是在熔體均勻充滿(mǎn)型腔后對(duì)其進(jìn)行封鎖使得型腔中沒(méi)有冷凝的熔體不至于倒流進(jìn)分流道。在本設(shè)計(jì)中綜合考慮多方面的因素在多種樣的澆口中選擇側(cè)澆口。 設(shè)計(jì)中模具澆口位置的選擇原則：模具澆口的位置關(guān)系直接影響塑件的質(zhì)量，在原則上確定澆口的位置，需充分考慮到以下各因素。(1

48、)在熔體被注射進(jìn)入模具內(nèi)時(shí)，在模具內(nèi)的流動(dòng)必須要做到熔體動(dòng)能消耗達(dá)到最低。如此必須要達(dá)到在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡可能的將熔體通道設(shè)計(jì)的短，只有這樣才能保證熔體的動(dòng)能所被消耗的最低； (2)在注射完成時(shí)，應(yīng)可以使各個(gè)流道的末端同時(shí)被熔體均勻的充滿(mǎn)； (3)優(yōu)先選用模具強(qiáng)度較高的部位來(lái)承受熔體的沖擊力； (4)在模具熔體流道內(nèi)不要設(shè)計(jì)角度過(guò)大的轉(zhuǎn)角，要充分考慮受力分析和熔體轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中的問(wèn)題。如何才能快速有效將型腔內(nèi)的氣體排出。 根據(jù)上述幾點(diǎn)澆口的選用原則和在設(shè)計(jì)上為保證產(chǎn)品的質(zhì)量及外觀，結(jié)合以上因素在本設(shè)計(jì)選用側(cè)澆口。實(shí)際情況如圖2.3.1側(cè)澆口示意圖所示。 圖5.3.5 側(cè)澆口示意圖535

49、 按鍵模具的冷料穴設(shè)計(jì)在模具中無(wú)論你的流體通道設(shè)計(jì)的如何短，在室溫的條件最開(kāi)始被注入的熔體總會(huì)因?yàn)樵谑覝氐臈l件下溫度有所降低。而這部分因溫度開(kāi)始降低的熔體（生產(chǎn)中被稱(chēng)為冷料）如果進(jìn)入型腔將會(huì)使產(chǎn)品的質(zhì)量下降！為避免冷料影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以必須要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的冷料穴對(duì)這些進(jìn)行存儲(chǔ)。一般的情況下冷料穴的體積必須足夠容下冷料保證冷料不會(huì)溢出，且冷料穴的截面直徑大于或等于模具主流道的截面直徑。通常情況下穴的開(kāi)設(shè)位置在動(dòng)模板上，在本設(shè)計(jì)中取等于主流道的直徑為。在開(kāi)模時(shí)候冷料穴的冷料與推桿一起作用將冷料和凝料隨產(chǎn)品被頂出模具。54 按鍵注射模零部件的設(shè)計(jì) 何為型腔？型腔就是熔體在壓力的作用下被注射進(jìn)入模具最后

50、均勻充滿(mǎn)的空間，在該空間內(nèi)冷凝成型，該部分空間則被成為模具的型腔！次成型零件則被稱(chēng)為注射模的零部件。而且該部分在模具使用時(shí)直接接觸物料的熔體，所以必須具備一定程度的沖擊力，在冷凝的過(guò)程中注射模零部件的精度也決定著產(chǎn)品制件的質(zhì)量。所以按鍵注射模零部件的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中是非常重要的！ 按鍵注射模零部件在生產(chǎn)使用的過(guò)程中受到熔體對(duì)其施加直接的壓力及溫度的作用，在該中情況長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)下的注射模零部件因此類(lèi)作用會(huì)發(fā)生一定的形變、磨損甚至出現(xiàn)破裂這樣的損壞。所以在設(shè)計(jì)注射模的零部件的時(shí)候就需要充分考慮這些情況，良好的結(jié)構(gòu)、合理的強(qiáng)度等都能使產(chǎn)品的質(zhì)量有著不錯(cuò)的提高！541 按鍵注射模零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在

51、設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于此類(lèi)設(shè)計(jì)我們應(yīng)該立足于生產(chǎn)的實(shí)際條件下，從生產(chǎn)加工、制件的裝配與使用、產(chǎn)品的維修維護(hù)等各方面來(lái)進(jìn)行考慮。是產(chǎn)品在滿(mǎn)足使用要求這一大的前提條件的情況下盡可能節(jié)省成本、增加生產(chǎn)效率、環(huán)保等！1、 按鍵注射模的凹模設(shè)計(jì) 型腔就是熔體在壓力的作用下被注射進(jìn)入模具最后均勻充滿(mǎn)的空間，該空間也被稱(chēng)為凹模，是用來(lái)對(duì)熔體進(jìn)行塑造成型為我們所需要制品的幾何形狀的一種裝置。凹模的結(jié)構(gòu)形式通常隨著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求、精度尺寸、生產(chǎn)數(shù)量、加工工藝的不同而有所改變，常用的有整體式凹模、嵌入式凹模。本設(shè)計(jì)中的按鍵制品從結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)需求、設(shè)計(jì)要求等各方面來(lái)看要求都較為簡(jiǎn)單，所以對(duì)于一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的零部件結(jié)構(gòu)不予采用！

52、在這里選擇采用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的整體式凹模。此類(lèi)形式的凹模結(jié)構(gòu)牢固，使用上較為可靠。但是在模具的生產(chǎn)加工上可能需要用其他的手段對(duì)模具進(jìn)行加工！ 圖2.4型腔3D圖就是本設(shè)計(jì)采用的型腔示意圖：圖5.4.1型腔3D圖 按鍵注射模的凸模設(shè)計(jì)： 同樣在凸模的設(shè)計(jì)中也需要從實(shí)際出發(fā)，從生產(chǎn)方面考慮，型芯要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠且維修維護(hù)簡(jiǎn)單、制作容易等。按鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸較小，所以對(duì)塑件使用整體式的型芯。 使用與動(dòng)模進(jìn)行配合 圖3.1為設(shè)計(jì)中所采用型芯的3D圖:圖5.4.1a 型芯3D圖542 按鍵注射零部件的工作尺寸計(jì)算各個(gè)尺寸計(jì)算如下： （1）徑向： （2）深度及高度： 型腔： 深度： 型芯： 高度： 中心距

53、： 具體尺寸數(shù)據(jù)詳見(jiàn)圖紙 在設(shè)計(jì)模具時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給定的精度等級(jí)要求，材料的性能標(biāo)準(zhǔn)及其收縮率，產(chǎn)品制造時(shí)產(chǎn)生的誤差。模具安裝時(shí)不可以避免的間隙、磨損造成的誤差等因素度可以影響到零部件尺寸的確定。由于按抽樣平均值計(jì)算依然無(wú)法完全的消除型芯、型腔的尺寸誤差，所以在設(shè)計(jì)中只單純將零部件分出只加入收縮率這一因素進(jìn)行計(jì)算工作尺寸的數(shù)據(jù)。 根據(jù)熱脹冷縮的物理原理，注射后模具的溫度很高往往開(kāi)模時(shí)模具的溫度教室溫也是高的多得多。因此溫度急劇下降會(huì)引起制品大小的改變，體積縮小。所以設(shè)計(jì)時(shí)將所使用材料的收縮率考慮進(jìn)去是很有必要的！本設(shè)計(jì)采用的塑料材料為ABS，其收縮率為 產(chǎn)品零部件計(jì)算工作尺寸的公式為： A 表示常溫下零部件的尺寸 B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸根據(jù)參考資料 零部件的尺寸公差與塑件公差的比值范圍在1/31/4，本設(shè)計(jì)中取級(jí)做為制