基于PROE的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)

1、基于PRO/E的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)基于PRO/E的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生 韋忠爽指導(dǎo)教師 張東方摘要：隨著制造業(yè)和計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，模具已經(jīng)得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，在模具工業(yè)不斷發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以其先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式已經(jīng)逐漸成為模具設(shè)計(jì)的主流方式，其在生產(chǎn)制造中使用得最為廣泛。PRO/E作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的常用軟件，具有強(qiáng)大的二維草繪和三維設(shè)計(jì)功能，在注塑模具的設(shè)計(jì)起到了很重要的作用。本論文以手機(jī)上蓋注塑模具為例,對(duì)其結(jié)構(gòu)、注塑工藝進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。在PRO/E環(huán)境下，對(duì)手機(jī)上蓋注塑模具進(jìn)行了設(shè)置參照模型、設(shè)置收縮、添加毛坯文件、創(chuàng)建主分型面及分割型芯的分型面、創(chuàng)建流

2、道、分割體積塊、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì),并介紹了設(shè)計(jì)過(guò)程中的原則，從而展現(xiàn)使用PRO/E進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：手機(jī)上蓋；注塑模；PRO/E；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)Design of Injection Mold for the Cover of Mobile Phone Based on PRO/EStudent majoring in mechanical and Electronic Engineering Tutor Zhang DongfangAbstract：With the development of manufacturing industry and the c

3、omputer software and hardware, mould has been rapid development and wide application, In the development of the mould industry today, computer aided design is a main way of the mold design has its advanced design, the manufacture is the most widely used. PRO/E as the common software of computer aide

4、d design, with a strong two-dimensional sketch and three-dimensional design function, to a very important role in the design of injection mold for the. In this paper, mobile phone cover injection mold for example, analyzes the design of its structure, injection molding process. In the PRO/E environm

5、ent, the mobile phone cover injection mold was set the reference model, shrinkage, add a blank document, create the main parting surface and split core type face, creating a runner, size of block partition, the design of the cooling system, ejection mechanism design, and introduce the principles of

6、the design process using PRO/E, which shows the superiority of the injection mold design.Key words: Mobile phone cover; Injection mould; PRO/E; CAD引言模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具，75%以上的金屬制品（含半成品），95%以上的塑料制品是通過(guò)模具（包括壓延輥筒）來(lái)成型的。采用模具加工產(chǎn)品具有生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)便、質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列的優(yōu)點(diǎn)。模具是機(jī)械、電子等行業(yè)的基

7、礎(chǔ)工業(yè)，它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起著越來(lái)越大的作用。注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在家電行業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等都有廣泛的應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)率和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域的三維設(shè)計(jì)軟件也得到了前所未有的發(fā)展，各種三維CAD/CAM軟件系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，各具特色，其中PTC（美國(guó)參數(shù)技術(shù)）公司開(kāi)發(fā)的PRO/EIGINEER軟件系統(tǒng)表現(xiàn)得非常突出，其“參數(shù)化”及“單一數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、NC加工、鈑金件設(shè)計(jì)、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真和應(yīng)力分析等多種功能。它的出現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)的CAD/CAM作業(yè)方式

8、，大大縮短了設(shè)計(jì)周期。利用PRO/E可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的和質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)，從而使設(shè)計(jì)人員能將其主要精力集中于模具創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)工作上1。1 課題研究背景及現(xiàn)狀1.1 選題的目的及意義模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)的高度重視，模具生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展的重中之重。模具生產(chǎn)的四高二低（高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材）使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來(lái)越重要?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已成為技術(shù)密集型和資金密集型的產(chǎn)業(yè)，與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為相互依托的關(guān)系，一方面模具產(chǎn)業(yè)是為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化服務(wù)的不可缺少的裝備，另一方面模具本身又大量采用高新技術(shù)，因此模具制造

9、已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。通過(guò)模具成形零件的快速、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)保體現(xiàn)了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和科學(xué)發(fā)展觀。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。決定著產(chǎn)品質(zhì)量效益和產(chǎn)品的研發(fā)能力。模具工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性表現(xiàn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石油化工和建筑都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，以滿足五大支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。 通過(guò)設(shè)計(jì)初步掌握塑料成型的基本原理的和工藝特點(diǎn)，熟悉成型設(shè)備對(duì)模具的要求。提高分析、解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)自身的創(chuàng)新意識(shí)。在使用CAD和PRO/E設(shè)計(jì)制造過(guò)程中鍛煉自己的創(chuàng)造思維能力，控制設(shè)計(jì)過(guò)程，使個(gè)人技能水平有所增加。1.2 國(guó)內(nèi)外注塑模

10、具的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展迅速。從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面，已經(jīng)能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注塑模具等。精密塑料模具方面，可生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。用這些模具生產(chǎn)的一些塑料制品制件達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。塑料模具的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,但與國(guó)外塑料模具的先進(jìn)水平相比,依然存在一定差距。在模具方面，我國(guó)模具總量雖已居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際

11、水平低很多。在模具材料方面，專用塑料模具品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定，CAD、CAE、Solidworks等軟件應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。在加工設(shè)備、模具制造工藝和測(cè)量技術(shù)方面，（1）德國(guó)、日本模具企業(yè)的加工設(shè)備先進(jìn)，基本都是數(shù)控、高速切削、單向走絲線切割或4軸5軸聯(lián)動(dòng)的高速加工機(jī)床，能實(shí)現(xiàn)模具表面的鏡面加工。而國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的4軸5軸聯(lián)動(dòng)的高速加工機(jī)床占的比例有限，高光模具的加工與國(guó)外相比差距較大。（2）德國(guó)、日本汽車模具的制造工藝已標(biāo)準(zhǔn)化，制品精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在線測(cè)量，這方面國(guó)內(nèi)至少差15-20年。因此，努

12、力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力刻不容緩。我國(guó)多所研究部門和許多高校也在積極地開(kāi)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAG/CAE/CAM軟件的探索研究，并且在一定領(lǐng)域已取得了可喜的研究成果。1.2.2 注塑模的發(fā)展趨勢(shì)(1)在模具設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用AutoCAD、UG、PRO/E等技術(shù)。(2)模具CAD/CAE/CAM技術(shù)向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化多方位發(fā)展。 (3)模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化等方向發(fā)展。(4)推廣應(yīng)

13、用熱流道技術(shù)，氣體輔助注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。(5)開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快捷經(jīng)濟(jì)模具，以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。(6)應(yīng)該重點(diǎn)提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。(7)提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。(8)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具壽命和質(zhì)量。1.3 模具設(shè)計(jì)軟件(PRO/E)的介紹 PRO/E是有美國(guó)PTC參數(shù)技術(shù)公司推出的液體套三維CAD/CAM參數(shù)化軟件系統(tǒng)，其被涵蓋于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖的輸出、生產(chǎn)加工產(chǎn)品的全過(guò)程，其中包括了大量的電纜和管道布線，模具設(shè)計(jì)與分析等使用模塊，應(yīng)用領(lǐng)域涉及

14、到了航空航天、汽車、機(jī)械、數(shù)控加工、電子等諸多行業(yè)。PRO/E是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化，基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。所為單一數(shù)據(jù)庫(kù)就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶不管是哪一個(gè)部門的都為一件產(chǎn)品造型而工作。這使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量更高，價(jià)格也更便宜。PRO/E是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換過(guò)格式，PRO/E還可以輸出三維和二維圖形給予其他軟件，諸如有限元分析及后置處理軟件等。以上功能模塊可以對(duì)塑料產(chǎn)品造型、分型面的提取、模具結(jié)構(gòu)三

15、維設(shè)計(jì)、模具裝配及模具動(dòng)作狀況進(jìn)行模擬，檢查是否干涉等變得更加方便可靠，PRO/E軟件的這些功能模塊在注射模具設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)的更加淋漓盡致2。2 手機(jī)上蓋結(jié)構(gòu)及成型工藝分析2.1 手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)分析手機(jī)上蓋的塑料制品成型結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如圖：圖2-1手機(jī)結(jié)構(gòu)塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)內(nèi)表面粗糙度要求不高，但外邊面應(yīng)光潔無(wú)疤痕。2.2 手機(jī)上蓋的成型工藝分析2.2.1 塑件的原材料性能分析本手機(jī)上蓋選用的是ABS塑料，選用該塑料的原因是因?yàn)锳BS是丙烯晴、丁二烯和

16、苯乙烯三種單體的三元共聚物，屬熱塑性塑料，從使用性能上看，該塑料剛度好，耐水、耐熱性強(qiáng)，其介電性能與溫度和頻率無(wú)關(guān)，是理想的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料吸水性小，熔料的流動(dòng)性較好，成型容易，但收縮率大。另外，該塑料成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，成型溫度低時(shí)，方向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢散熱，冷卻速度不宜過(guò)快。ABS的主要性能指標(biāo)見(jiàn)表2-1：表2-1 ABS各項(xiàng)性能參數(shù)表密度（g/cm3）105抗拉屈服強(qiáng)度（MPa）50比容（cm3/g）092拉伸彈性模量（MPa）0.8×103吸水率24h（%）03機(jī)械性能（）無(wú)

17、缺口261收縮率（%）1.30-1.60缺口11熔點(diǎn)（）130160彎曲強(qiáng)度（MPa）80熱變形條件（）0.45MPa90108強(qiáng)度（hb）9.71.80MPa83103體積電阻率（.）6.9×1032.2.2 尺寸及精度塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件的精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是塑料收縮率的波動(dòng)以及成型是工藝條件的變化、塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)等，因此，塑件的尺寸精度一般不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低級(jí)精度。根據(jù)我國(guó)目前塑件的成型水平，塑件的尺寸公差可依據(jù)GB/T144

18、86工程塑料模塑塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)確定，因此在本設(shè)計(jì)中根據(jù)（GB/T14486）常用材料模塑件公差等級(jí)和選用：手機(jī)外殼選用的精度等級(jí)為一般精度選用3級(jí)。塑件尺寸的大小取決于塑料的流動(dòng)性。在注射成型過(guò)程中，流動(dòng)性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能設(shè)計(jì)的過(guò)大。大而薄的塑件在塑料尚未充滿型腔時(shí)已經(jīng)固化，或勉強(qiáng)能充滿但料的前鋒已不能很好的熔合而形成冷接縫影響塑件的外觀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。2.2.3 壁厚塑料制件規(guī)定它的最小壁厚值，它隨塑件大小不同而不同。塑件過(guò)厚不但造成原料浪費(fèi)，而且對(duì)熱塑性塑料增加了冷卻時(shí)間，降低了生產(chǎn)效率，另外也影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，如產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，最小

19、壁厚達(dá)到，但一般不宜小于，常取。在本設(shè)計(jì)中，壁厚取，同時(shí)同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致,則因冷卻或固化的速度不同產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生翹曲、縮孔、裂紋甚至開(kāi)裂等的缺陷。2.2.4脫模斜度設(shè)計(jì)脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過(guò)程中拉傷塑件表面， 其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合要求，斜度沿形狀減小方向，內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求斜度由擴(kuò)大方向取得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，脫模斜度見(jiàn)表：表2-2 常用塑料的脫模斜度塑料名稱脫模斜度型腔型芯聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、氯化聚醚25´45

20、0;20´45´硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35´40´30´40´聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、ABS、聚甲醛35´1030´30´40´熱固性塑料25´40´20´40´2.2.5 圓角在塑料制品設(shè)計(jì)中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過(guò)渡。因?yàn)閹в屑饨堑乃芗?，往往?huì)在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在脫模過(guò)程由于成型內(nèi)應(yīng)力而開(kāi)裂，特別是塑件的內(nèi)角處，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的以上。這樣避免應(yīng)力集中，提高塑料制品的強(qiáng)度，改善制品成型時(shí)的塑料流動(dòng)

21、情況及脫模。此外，有了圓角，模具在淬火或使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開(kāi)裂。但是，采用圓角會(huì)使凹模型腔加工復(fù)雜化，使鉗工勞動(dòng)量增大。通常內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的倍，一般圓角半徑不應(yīng)小于。2.2.6粗糙度塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。一般模具粗糙度要比塑件的要求低12級(jí)。塑料制件表面粗糙度一般為之間。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件則根據(jù)使用情況決定他們的表面粗糙度。綜上分析可以看出，注射

22、時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證3、4。3 模具的零件結(jié)構(gòu)尺寸及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 分型面及型腔數(shù)目的確定3.1.1 分型面分模是注射模具設(shè)計(jì)的最重要的一環(huán)，它是用分型面將包含模具型腔的體積塊分開(kāi)成動(dòng)模型芯和定模型腔，而分型面就是動(dòng)模型芯和定模型腔的接觸面。分模一般按以下步驟進(jìn)行：修補(bǔ)塑件提取塑件的分型線，生成分模面，分模得到動(dòng)模型芯、定模型腔和滑塊型芯。對(duì)于具有孔或者槽的塑件在分模前需要修補(bǔ)好這些結(jié)構(gòu)。塑件修補(bǔ)好后開(kāi)始提取塑件的分型線。分型線是產(chǎn)品的最大輪廓線是產(chǎn)生分模面的基礎(chǔ)。該塑件分型線可以通過(guò)搜索修補(bǔ)好的塑件的邊線獲取。分型面是以產(chǎn)生的分型線為基礎(chǔ)采用拉伸面、

23、邊界面或者其他創(chuàng)建面方法獲得。在塑件設(shè)計(jì)時(shí), 必須考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置， 否則無(wú)法用模具成型，因此分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的正常和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。一般來(lái)說(shuō)，分型面選擇的總體原則是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此分型面在選擇時(shí)應(yīng)遵循的基本原則如下：(1)保證產(chǎn)品質(zhì)量：當(dāng)產(chǎn)品有同軸度要求時(shí)，可以將型腔放在模具同一側(cè)以防止兩部分錯(cuò)位。(2)產(chǎn)品脫模方便：分型面應(yīng)使產(chǎn)品留在動(dòng)模上，由于推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，將型芯

24、設(shè)置在動(dòng)模部分，產(chǎn)品冷卻收縮后會(huì)包緊型芯，會(huì)使產(chǎn)品留在動(dòng)模，有利于脫模。(3)型腔排氣順暢：型腔氣體的排出，除了利用頂出元件的配合間隙外，主要靠分型面，排氣槽也都設(shè)在分型面上，因此，分型面應(yīng)盡量選擇在塑料熔體流動(dòng)的末端。(4)保證產(chǎn)品外觀：如對(duì)于帶圓弧的零件，為了保證圓弧處分型不影響零件外觀，應(yīng)當(dāng)將分型面設(shè)置在圓弧頂部，使毛邊產(chǎn)生在產(chǎn)品端面，去除后對(duì)產(chǎn)品外觀無(wú)損。(5)有利于側(cè)向抽芯：產(chǎn)品有側(cè)凹或或側(cè)孔時(shí)，側(cè)向滑塊型芯應(yīng)當(dāng)放在動(dòng)模一側(cè)，這樣模具結(jié)構(gòu)會(huì)比較簡(jiǎn)單。對(duì)于投影面積較大而又需側(cè)向抽芯時(shí)，由于側(cè)向滑塊合模時(shí)的鎖緊力較小，這是應(yīng)將投影面積較大的分型面設(shè)在垂直于合模方向。在創(chuàng)建分型面時(shí)，需要注

25、意兩個(gè)基本要求：分型面不能自身相交，即同一分型面不能自交疊；分型面必須與工件模型或模具體積塊完全相交。當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要考慮是型腔數(shù)目采用?；谝陨戏治隹傻?，所選分型面如圖3-1所示。 分型面圖3-1分型面3.1.2 型腔數(shù)目型腔是指模具中塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)把凸凹相反而已。注射成型是先合模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯或凸模。為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)應(yīng)確定型腔數(shù)目。一般而言

26、，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，可采用一模多腔來(lái)提高生產(chǎn)效率為。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。由于該塑件為手機(jī)外殼，其對(duì)于表面質(zhì)量及精度要求都比較高，決定初步擬定采用一模一腔的模具形式。3.2 注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)校核3.2.1注塑機(jī)的選擇完整的注射成型工藝過(guò)程，按其先后順序應(yīng)包括：成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程、塑件的后處理等。(1)成型前的準(zhǔn)備 為使注射成型過(guò)程能順利進(jìn)行，并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應(yīng)做一些必要的準(zhǔn)備工作，包括：a.原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理，在成型前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行外觀（如色澤、

27、顆粒大小、均勻度）及工藝性能（如流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性、收縮性、水分含量等）的檢驗(yàn);b.料筒的清洗；c.嵌件的預(yù)熱；d.脫模劑的選用。 (2)注射過(guò)程 完整的注射過(guò)程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模幾個(gè)步驟。其流動(dòng)的情況又可分為充型、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段。(3)塑件的后處理 塑件在成型過(guò)程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內(nèi)部不可避免地存在一些內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過(guò)程中變形或開(kāi)裂。因此常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。3.2.2注塑機(jī)的參數(shù)

28、校核在塑料成型過(guò)程中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素，主要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力、和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。時(shí)間(完成一次注射成型過(guò)程所需的時(shí)間稱為成型或生產(chǎn)周期)，直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，因此生產(chǎn)中，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量縮短成型周期中各階段的有關(guān)時(shí)間。經(jīng)查詢7最終確定注射機(jī)型號(hào)為XS-Z-60具體的參數(shù)見(jiàn)表3-1：表3-1注射機(jī)參數(shù)表理論注射容積(cm³）60螺桿直徑(mm)30注射壓力(MPa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0200鎖模力(kN)400拉桿有較距離(mm)220&

29、#215;300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑(mm)80噴嘴球半徑(mm)SR10噴嘴口孔徑(mm)3模板尺寸(mm)200×315(1)最大注射量的校核注射機(jī)的表稱注射量:機(jī)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 或 式中 (）一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量（或）； 型腔數(shù)目； （）單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量(或）； （）澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(或）。在選注塑機(jī)時(shí)，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

30、射量的80%以內(nèi)，即 或 式中 （）注射機(jī)額定注射量(或）。根據(jù)容積計(jì)算可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求 。 (2)鎖模力的校核當(dāng)高壓塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)在模具型腔內(nèi)產(chǎn)生很大的力，迫使模具沿分型面脹開(kāi)，這個(gè)力的大小等于塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之各乘以模具型腔內(nèi)熔體壓力，它應(yīng)小于注塑機(jī)的額定鎖模力，才能保證注塑時(shí)不發(fā)生溢料現(xiàn)象，即，式中 高壓塑料熔體產(chǎn)生的脹模力（）； 注塑機(jī)的公稱鎖模力（）； 模具型腔數(shù)目； 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積（）； 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）； 型腔內(nèi)熔體壓力，（）。塑料對(duì)模板的壓力為：脹塑件澆)額脹由此可知鎖模力足夠。(3)最大注射量的校核注射機(jī)的

31、額定注射壓力即為它的最高壓力應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即：而又因?yàn)镠DPE的注射壓力是，而XS-ZY-60注塑機(jī)的壓力為，顯然注塑機(jī)的注射壓力滿足要求。(4)模具安裝部分的校核噴嘴尺寸： 主流道始端的球面半徑主流道注射機(jī)噴嘴球面半徑,主流道小端直徑注射機(jī)噴嘴直徑，模具厚度 ：模具厚度(又稱閉合高度）必須滿足：式中 注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距； 注射機(jī)允許的最大模厚。故注射機(jī)允許該厚度。(5)開(kāi)模行程的校核開(kāi)模行程(合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，對(duì)于單分型面注射模：式中 推出距離（脫模距離）（）； 包括澆注系

32、統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（）。開(kāi)模距離取 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 余量取 則有：符合要求7。3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充過(guò)程中，將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清楚、表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到注射成型的效率和塑件的質(zhì)量。而一個(gè)理想的澆注系統(tǒng)應(yīng)該是：在充模階段，能夠使熔料以盡可能低的表觀粘度、較快的速度、平穩(wěn)的流動(dòng)充滿整個(gè)型腔，即快速充模、平穩(wěn)有序；在保壓階段，能夠使壓力充分傳遞到型腔內(nèi)的各個(gè)位置，即壓力傳遞充分，均勻；在定型階段，能夠通過(guò)澆口

33、的適時(shí)凝固來(lái)控制補(bǔ)料時(shí)間，防止熔料倒流，即適時(shí)凝固；在開(kāi)模階段，能夠使塑件和料把很方便的分開(kāi)，減少后工序的操作難度，即便于分離。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。而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。澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑件性能、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)。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：(1)了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)性。(2)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣。(3)減少熔體的流程及塑料耗量。(4)防止型芯和塑件變形。(5)修整方便，并保

34、證塑件的外觀質(zhì)量。(6)澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。(7)要求熱量及壓力損失最小。3.3.1主流道的設(shè)計(jì)主流道可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)。在單型腔模具中，主流道直接通向塑件的澆口稱為直澆口。單型腔注射模具的生產(chǎn)力通常是由主流道的冷卻時(shí)間決定的。除了對(duì)主流道襯套提供足夠的冷卻外，主流道襯套上進(jìn)料口的最小直徑應(yīng)盡可能小，并且又能適時(shí)充滿型腔。注射成型機(jī)噴嘴的出口直徑應(yīng)比主流道襯套最小孔徑小，這樣在主流道的頂端不會(huì)形成凹槽妨礙主流道凝料的脫出。(1)為了便于將凝料從主流道中拉出，主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形,其錐角。(2) 為防止主流道與噴嘴處溢料即便于將主流道凝料拉出，主流道與噴嘴應(yīng)該緊密對(duì)接

35、，主流道進(jìn)口處應(yīng)制成球面凹坑。(3)主流道大端成圓角，半徑,以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)的阻力。(4)在模具結(jié)構(gòu)允許，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于,過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。(5)主流道襯套與定模座板采用過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。圖3-2主流道澆口套3.3.2 分流道的設(shè)計(jì)在模具中，塑料熔體必須通過(guò)設(shè)在模具分型面上的分流道注入各型腔。適用于主流道的基本規(guī)律同樣也適用于分流道的橫斷面。還有一個(gè)附加的因素必須考慮，分流道橫斷面也是其長(zhǎng)度的函數(shù)，因?yàn)榭梢约僭O(shè)分流道中壓力損失的增大至少是與分流道長(zhǎng)度成正比的。而多半情況壓力損失將更大，因?yàn)槠錂M斷面由于沿流道壁塑料熔體的固化而減小，而且離主流道距離越

36、遠(yuǎn)，壓力損失則更大。分流道設(shè)計(jì)時(shí)的基本原則：(1)在允許條件下，分流道截面積盡量小，長(zhǎng)度盡量短。(2)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在末端設(shè)置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進(jìn)入。(3)分流道一般采用平衡式布置特殊情況下可以采用非平衡式布置，要求各型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，排流緊湊，流程短，以減少模具尺寸。(4)在多型腔模具中，各分流道盡量保持一致，長(zhǎng)度盡量短，主流道截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和。(5)如分流道較多時(shí)，應(yīng)考慮加設(shè)分流錐，可避免塑料熔體直接沖擊型腔，也可避免塑料熔體急轉(zhuǎn)彎使其平穩(wěn)過(guò)渡。(6)分流道表面不要求過(guò)分光滑()，這樣有利于保溫。為了要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減

37、少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最?。?，由于正方形流道凝料脫模困效率。圓形截面效率最高（即比表面最?。?，由于正方形流道凝料脫模困難，實(shí)際使用側(cè)面具有斜度為 的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低(比表面大)，通常不采用，當(dāng)分型面為平面時(shí)，可采用梯形或U字型截面的分流道。從上分析為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型截面。由于分流道的長(zhǎng)度與分布跟型腔的數(shù)量及其排布有密切關(guān)系，并且分流道的直徑要稍大于主流道大端直徑，故如圖。圖3-3分流道3.3.3 澆口設(shè)計(jì)澆口是指塑料熔體從分流道末端進(jìn)入各型腔的一段通道，

38、澆口的形狀和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響非常大。在注塑模中，常用的澆口截面形狀有有圓形、半圓形和梯形。澆口截面面積與分流道截面面積之比一般為，澆口長(zhǎng)度一般為。澆口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則： 避免塑件上產(chǎn)生缺陷；澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處；有利于塑料熔體的流動(dòng)；利于型腔的排氣；考慮塑件受力情況；增加熔接痕牢度；流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響；澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件變形的影響；校核流動(dòng)比；防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因素,綜合以上幾點(diǎn)原則，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口。為了去除澆口方便，

39、澆口長(zhǎng)度也可取 ,所以可取。澆口的尺寸主要取決于塑件的幾何形狀、壁厚以及所使用的塑料種類。設(shè)計(jì)時(shí)一般首先根據(jù)塑件的壁厚決定澆口的厚度，然后再根據(jù)所需塑料的質(zhì)量和種類決定澆口的寬度，推薦的經(jīng)驗(yàn)公式如下：并由資料7可得，澆口深度 。澆口的形狀如下圖所示：圖3-4澆口 取 式中 澆口深度（）； 塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定； 塑料件的壁厚（）。澆口寬度 取 式中 塑料系數(shù)； 凹模的表面積，亦即塑料件的外表面積。澆口長(zhǎng)度 為了去除澆口方便，澆口長(zhǎng)度也可取 ，所以可取 。綜上得本設(shè)計(jì)的澆口尺寸為：深度，寬度，長(zhǎng)度。3.3.4冷料穴冷料穴一般為于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。其作用就是存放料流前鋒的“冷料”，防止“冷

40、料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫,在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴）。冷料穴的形式有：(1)與推桿匹配的冷料穴；(2)與拉料桿匹配的冷料穴；(3)無(wú)拉料桿的冷料穴7、8。圖3-5冷料井3.4脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射

41、成型的每一個(gè)循環(huán)中,塑料制品必須準(zhǔn)確的從模具的凹模或型芯上脫出,完成脫出制品的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則:盡可能使制件留在動(dòng)模一側(cè),以便借助開(kāi)。模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置;防止制品變壞和損壞; 力求良好的制品外觀,推出位置盡量選在制品內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的位置，機(jī)構(gòu)合理可靠，制造方便。設(shè)計(jì)原則：(1) 因?yàn)樗芰鲜湛s時(shí)包緊凸模，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。(2) 頂出力作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)肋、凸緣、壁厚等處，作用面積也盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。(3) 為保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。本次設(shè)計(jì)采用一級(jí)脫模結(jié)

42、構(gòu)：當(dāng)開(kāi)模時(shí)間時(shí)推動(dòng)推板，使推桿向上移動(dòng)，頂出塑件。圖3-6脫模機(jī)構(gòu)3.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于注塑模是先閉合后進(jìn)料，所以當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí)，型腔及流道內(nèi)原有氣體、成形過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣必須能夠完全排出，才能保證模具型腔充填完整。如果出現(xiàn)排氣不良，殘余空氣將被封閉在型腔內(nèi)的某個(gè)部位，一方面，在該部位空氣將被壓縮而升溫，可能因此而導(dǎo)致過(guò)熱分解、色澤變黃、表面輪廓不清；另一方面如果滯留的氣體過(guò)多可能會(huì)出現(xiàn)型腔填充不完整；嚴(yán)重的情況下，還會(huì)由于空氣壓縮產(chǎn)生高溫而灼傷在制品等。因此設(shè)計(jì)型腔必須充分地考慮排氣問(wèn)題。排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注塑熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過(guò)程中產(chǎn)

43、生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開(kāi)設(shè)就顯得尤為重要。別外對(duì)于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開(kāi)設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃?，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣開(kāi)設(shè)才算充分呢？一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射率注射熔料，在制品上去未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。適當(dāng)?shù)拈_(kāi)設(shè)排氣槽：可以大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)高利率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì)往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善，此模我們可以利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。3.6 溫度

44、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定向、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過(guò)高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模；模具溫度過(guò)低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當(dāng)模具溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫度差過(guò)大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。一般注射模具內(nèi)的塑料熔體溫度為左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性較好的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚苯

45、乙烯、聚氯乙烯、有機(jī)玻璃等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，則模具可利用自然冷卻而不設(shè)冷卻系統(tǒng)8、9。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：(1)盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。(2)冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。(3)盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于。(4)澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻。(5)應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過(guò)大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件

46、，料溫越流越低，對(duì)于矩形模具，通常沿模具寬度方向開(kāi)設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差不大于5。(6)合理選擇冷卻水道的形式。對(duì)于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開(kāi)設(shè)冷卻水孔。(7)合理確定冷卻水管接頭位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)。(8)冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤(pán)考慮。(9)冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。3.7 模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.7.1 各模板尺寸的確定(1) A板尺寸A板是定模行腔板，塑件高度為，分型面呈梯形，則處于A板中的尺寸為，在末班上還開(kāi)設(shè)冷卻水道離型腔應(yīng)有一定的距離，因此A板厚度取。(2) B板尺寸

47、B板作為推桿，考慮到推桿與型芯的關(guān)系，塑件有還處于推桿范圍內(nèi)，因此B板厚度取。(3 )C墊塊尺寸墊塊推出行程推板厚度推桿固定板厚度，設(shè)計(jì)取。確定模架的外形尺寸：長(zhǎng)寬高3.7.2 模架的確定根據(jù)型腔的布局可以看出，型腔嵌件分布尺寸為，又根據(jù)型腔側(cè)壁的最小厚度為、，再考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘應(yīng)占有的位置和采用推桿推出等各方面的問(wèn)題，確定模架的板面為選用模架的型號(hào)為GB/T4169.3。圖3-7模架3.8 成型零件的設(shè)計(jì)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)。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

48、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。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。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(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在上萬(wàn)

49、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10。3.8.1 成型零件的選材成型零件的材料選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求：(1)機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。(2)拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，要求鋼材硬度在HRC3540為宜。過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無(wú)疵斑和針點(diǎn)。(3)耐磨性

50、和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。(4)具有耐腐蝕性。對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)，再依照上述標(biāo)準(zhǔn)，故在設(shè)計(jì)成型零件(凹模)中選用了鏡面鋼P(yáng)MS11。4 基于PRO/E下的模具設(shè)計(jì)4.1 設(shè)置參照模型打開(kāi)PRO/E軟件，建立新的文件然后在新的文件中創(chuàng)建參照模型最終確定參照模型方向，然后產(chǎn)

51、生型腔布局的結(jié)果。 圖4-1創(chuàng)建參照模型 圖4-2型腔布局結(jié)果4.2設(shè)置收縮設(shè)置收縮對(duì)模具執(zhí)行按尺寸收縮命令，如圖4-3 。圖4-3按尺寸收縮4.3 添加毛坯在模型創(chuàng)建中利用手動(dòng)創(chuàng)建拉伸操作板。最后運(yùn)用草繪拉伸出工件，完成工件的添加，效果圖如圖。 圖4-4菜單管理器 圖4-5毛坯工件添加完成后的效果圖4.4分型面的設(shè)計(jì)利用模具曲面復(fù)制和平整等命令創(chuàng)建兩個(gè)分型面如圖4-6。然后利用菜單中曲面-合并，將兩個(gè)面合并，分型面設(shè)置完成。圖4-6草繪分型面 圖4-7分型面生成結(jié)果4.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道在型腔組建中利用加減材料旋轉(zhuǎn)實(shí)體，然后草繪如圖4-8。圖4-8主流道草繪界面通過(guò)旋轉(zhuǎn)命令繪制主

52、流道，如圖4-9所示。 (a) (b) 圖4-9主流道創(chuàng)建結(jié)果:（(a)草繪圖 (b)主流道形成）(2)分流道與澆口的連接形式：分流道與澆口常采用斜面和圓弧連接，這樣有利于塑料的流動(dòng)和填充，減小流動(dòng)阻力，取斜面連接。布置形式：分流道的布置選用平衡式，可實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿各型腔的目的，使各型腔成型出的塑件性能、尺寸基本一致，如圖4-10。圖4-10 分流道 4.6 分割體積塊選擇兩個(gè)體積塊分割所有元件，然后選取創(chuàng)建的分型面，完成分割曲面定義，如圖4-11。圖4-11菜單管理器全部選中所有體積塊之后完成設(shè)定之后，分解視圖可得分解后視圖，如圖4-12所示。圖4-12分解后視圖分別選擇打開(kāi)型芯和型腔，顯示如圖4-13、4-14。圖4-13型芯圖4-14型腔 4.7添加模架打開(kāi)文件，隱藏“定位環(huán)”、“澆口套”“定模固定板”，為下一步方便選擇參考平面，如圖4-15。圖4-15選定參考面 利用模型裝配基礎(chǔ)元件，在彈出的提示中分別選擇六個(gè)定位平面，最后完成模架的裝配，如圖4-16。圖4-16模架裝配 4.8