電話機(jī)底座注塑模

1、摘 要 本設(shè)計(jì)選用電話機(jī)底蓋注塑模具設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)實(shí)體模型測(cè)量電話機(jī)底蓋產(chǎn)品的尺寸，對(duì)實(shí)體進(jìn)行建模，并對(duì)塑件的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括塑件成品的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的分析與計(jì)算、工作部分的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中重點(diǎn)本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，分型面的設(shè)計(jì)，以及對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則，并介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)。在綜合分析塑件結(jié)構(gòu)，使用要求，成型質(zhì)量和模具制造成設(shè)計(jì)了相應(yīng)的的側(cè)向分型抽芯的注射模，并介紹本的基礎(chǔ)上，介紹結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀規(guī)則的塑件成型。采用側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，使塑件能一次成型。了模具的工作過(guò)程。同時(shí)借助Pro/e軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，以及進(jìn)行工藝分析，最終完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)

2、設(shè)計(jì)，得出該注塑模具的方案可行。關(guān)鍵詞：電話機(jī)底蓋；模具設(shè)計(jì)；注塑成型；AbstractThe design is the base mold design phones. According to design requirements of the entity model to measure the phone on the size of base products. In designing the mold, it is including the design of the finished plastic products, processing part and the s

3、tructure of mold，parting surface design. Besides these, it also includes the analysis and calculation of the technical parameter. The key point of this design is that in introduces the basic principle of executing by injection.And it also lay out the fundamental of the injected plastic products. Bas

4、ed on the comprehensive analysis on the plastic parts strcture service require-ment, moulding quality and mouding quality and mould manu facturing cost. Acorresponding injection mould of internal side core pulling wasdesigned.By adopting the mulit-direction and multi-combination core-pulling .acorre

5、sponding injection mould of interal side core pulling was designed,the working process of the mould was in-troduced. At the same time，this paper conduct the model designand plastic injection andanalysis by the Pro/e software,conduce mold core and technological analyse. Finally completed the design t

6、ask. Obtained through the design of the injection mold is feasible.Keywords： Telephone baser; mold design; injection molding；目 錄 HYPERLINK l _Toc200923375 1 前言 PAGEREF _Toc200923375 h 5 HYPERLINK l _Toc200923376 1.1 本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 HYPERLINK l _Toc200923377 1.2 本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問(wèn)題x HYPERLINK l _To

7、c200923378 1.3 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題x第一章 塑料件的特性分析 HYPERLINK l _Toc200923382 x HYPERLINK l _Toc200923383 分析問(wèn)題x HYPERLINK l _Toc200923384 設(shè)計(jì)過(guò)程x3 HYPERLINK l _Toc200923434 結(jié)論x HYPERLINK l _Toc200923435 參考文獻(xiàn)x HYPERLINK l _Toc200923436 致謝x HYPERLINK l _Toc200923437 附錄x前 言 一.本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的

8、市場(chǎng)前景。目前全世界的模具年產(chǎn)值在650億美元左右，我國(guó)的模具年產(chǎn)值為40億美元左右，據(jù)估計(jì)到2005年我國(guó)模具產(chǎn)值將達(dá)到460億人民幣。目前我國(guó)一般模具的30%，中高檔模具的一半以上還依賴進(jìn)口（其中注塑模占有很大的比例）。由此可見(jiàn)，模具（特別是注塑模具）制造業(yè)的落后在某種程度上已經(jīng)成為阻滯我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。開(kāi)發(fā)和引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)是改變我國(guó)注塑模具制造業(yè)相對(duì)落后和市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的重要途徑。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)

9、的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造業(yè)正在急劇地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)模式，注塑模具制造業(yè)也不例外。 二 本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問(wèn)題 1. 模具制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及方向: 注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設(shè)計(jì)工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門(mén)的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。電腦輔助工程（CAE）技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。注塑模具設(shè)計(jì)不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用 CAE 技術(shù)。這是發(fā)展的

10、必然趨勢(shì)。當(dāng)前模具制造的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下五個(gè)方面：1.1從一般的機(jī)加工方法，發(fā)展至采用光機(jī)電相結(jié)合的數(shù)控電火花成形、數(shù)控電火花線切割以及各種特殊加工相結(jié)合，例如電鑄成形、粉末冶金成形、精密鑄造成形、激光加工等。從而可以加工出復(fù)雜的型腔和型芯，以及保證較高的加工精度要求。目前慢走絲線切割和電火花放電加工精度要求。目前慢走絲線切割和電火花放電加工精度可達(dá)到1.5m，加工表面粗糙度可達(dá)到Ra0.004m，基本上達(dá)到了精面要求。 1.2.先進(jìn)的技術(shù)支持條件。模具的服務(wù)對(duì)象主要是電器、汽車廠家，產(chǎn)品的更新?lián)Q代快，而且模具的設(shè)計(jì)已經(jīng)從二維發(fā)展為三維，實(shí)現(xiàn)了可視化設(shè)計(jì)，不但可以立體、直觀地再現(xiàn)尚未加工

11、出的模具體，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM一體化，而且三維設(shè)計(jì)解決了二維設(shè)計(jì)難于解決的一些問(wèn)題，諸如：干涉檢查、模擬裝配等。 1.3模具快速制造技術(shù)。當(dāng)前快速制造有三個(gè)發(fā)展方向：分別是基于并行工程的注塑模具快速制造、基于快速原型技術(shù)的注塑模具快速制造和高速切削技術(shù)。 今后，電火花成形加工應(yīng)該主要針對(duì)一些尖角、窄槽、深小孔和過(guò)于復(fù)雜的型腔表面的精密加工。高速成切削加工在發(fā)達(dá)國(guó)家的模具制造業(yè)中已經(jīng)處于主流地位，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前有85%左右的模具電火花形加工工序已被高速加工所取代。但是由于高速切削的一次性設(shè)備投資比較大，在國(guó)內(nèi)，高速成切削與電火花加工還會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)并存。14 發(fā)展新的塑料模具材料及模具表面技

12、術(shù)。主要是發(fā)展易加工、拋光性好的材料，預(yù)硬易切削鋼（一般2835HRC之間)、耐蝕鋼、硬質(zhì)合金鋼以及時(shí)效硬化型鋼、冷擠壓成型鋼。表面工程可以彌補(bǔ)模具材料的不足，降低模具材料的研發(fā)及加工的費(fèi)用。近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的激光表面強(qiáng)化技術(shù)、物理氣相沉淀技術(shù)（PVD）、化學(xué)氣相沉淀技術(shù)（CVD）、熱噴涂技術(shù)等新的表面技術(shù)，而傳統(tǒng)的表面技術(shù)（如熱擴(kuò)散、電鍍）也有很大的完善與發(fā)展，如電鍍技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到復(fù)合電鍍技術(shù)。 15 基于信息注塑模具的制造新模式。與注塑模具制造活動(dòng)有關(guān)的信息包括產(chǎn)品的信息和制造信息。現(xiàn)代制造過(guò)程可以看作是原材料或毛坯所含的信息量的增值過(guò)程，信息流驅(qū)動(dòng)將成為制造業(yè)的主流。它包括兩個(gè)層面：一

13、是通過(guò)企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，完成模具報(bào)價(jià)、人員的安排、制品原始數(shù)據(jù)、模具加工工藝、質(zhì)量檢測(cè)、試模具與交付等任務(wù)；二是通過(guò)企業(yè)外部的互聯(lián)網(wǎng)完成企業(yè)與用戶、與外協(xié)企業(yè)之間的信息交換，這種制造方式必須通過(guò)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟（Virtual Organization）這種新的生產(chǎn)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)態(tài)聯(lián)盟分三層：緊密層、合作關(guān)系層和松散層。 2. 新興特殊注射成型技術(shù)對(duì)模具制造的發(fā)展要求:注射成型技術(shù)作為塑料加工成型方法中最重要的方法之一，已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注塑制品約占整個(gè)塑料制品的20%30%，而在工程塑料中有80%以上的制品是采用注塑成型加工的。但隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛，不同的領(lǐng)域?qū)λ芰现破返拈_(kāi)頭

14、精度、功能成本等方面提出了很多更高的要求，因此在傳統(tǒng)注塑成型技術(shù)的基礎(chǔ)上,又發(fā)展了許多特殊的新興注塑成型技術(shù)，如低壓注射成型、熔芯射擊成型、裝配注射成型、磁場(chǎng)定向注射成型、單色多模注射成型、氣體輔助注射成型、薄殼注射成型技術(shù)等。因些必須改變注塑模具的設(shè)計(jì)和制造體系，才能夠滿足成型要求。 另外，隨著微機(jī)電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生命線的進(jìn)展，微細(xì)型注塑模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究近年來(lái)得到了人們的重視，隨著MEMS產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，微注塑成型技術(shù)有著巨大的潛力和發(fā)展空間。微型注塑成型通常用于醫(yī)療、電信、計(jì)算機(jī)、電氣等領(lǐng)域，醫(yī)療和電子器械越來(lái)越小型化，因此對(duì)人們希望制件可以做得越來(lái)越小。微型注塑成型有許多優(yōu)點(diǎn)，如工模具

15、的成本可以更低，而且原料的成本也大大的降低，研究適合微型注塑模具和微型注塑機(jī)的成型理論和制造方法，尋找和研制適合微型塑料制件生產(chǎn)的塑料原料，以及開(kāi)發(fā)相應(yīng)的檢測(cè)儀器設(shè)備，已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)注塑模具制造產(chǎn)生了重大的影響，反過(guò)來(lái)，注塑成型新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也對(duì)制造技術(shù)不斷提出了新的要求。將信息技術(shù)與現(xiàn)代管理技術(shù)應(yīng)用于制造全過(guò)程，未來(lái)注塑模制造將是以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù) HYPERLINK l _Toc200923378 三 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題 1. 塑料件制品分析：包括拔模分析、厚度分析、布局分析、塑料澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的分析等。2. 模具成型零件設(shè)計(jì)：包括型芯、型

16、腔、鑲件等，這些零件通過(guò)Pro/E模具模塊中的分模面分割和體積塊分割得到。3. 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：根據(jù)塑料件制品的形狀和大小選擇合適的澆口及孔徑大小。4. 模架及其零件的設(shè)計(jì)：用基礎(chǔ)建模工具逐個(gè)設(shè)計(jì)出模具零件，然后用裝配建模完成模架的裝配。 第1章 塑料件的特性分析1.1 產(chǎn)品性能分析該塑件為電話機(jī)底蓋，它要與另外部件匹配使用。要使四周的凸緣扣卡到另外一個(gè)部件（電話機(jī)按鍵面板）上，所以從塑件的使用性能上分析，必須具備有一定的綜合機(jī)械性能，包括良好的機(jī)械強(qiáng)度，一定的彈性和耐油性，耐水性，耐磨性，化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能。符合以上性能的有多種塑料材料，從材料的來(lái)源以及材料的成本和調(diào)配顏色來(lái)看

17、，ABS比較合適。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料，它來(lái)源廣，成本底，符合該塑件成型的特性。因此制作該塑件選用ABS材料。ABS無(wú)毒，無(wú)味，呈微黃色。成型的塑料件有較好的光澤。密度為1.02-1.05g/cm。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)定性和電絕緣性能。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度左右，熱變形溫度約為90度左右。耐氣候差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。其成型特點(diǎn)：ABS在升溫時(shí)黏度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度稍大，AB

18、S易吸水，成型前加工要進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、溶料溫度及收縮率影響極小。ABS的注塑成型工藝條件：干燥：ABS吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，否則對(duì)制品表面質(zhì)量產(chǎn)生大的影響，所以對(duì)ABS進(jìn)行成型加前，一定要預(yù)先充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。模具溫度：模具溫度一般控制在60-85。注射壓力：注射壓力一般控制在70-150Mpa（700-1500bar）。注射速度和背壓：一般ABS制品采用高速及多級(jí)注射，但是對(duì)于阻燃級(jí)要采取慢速注射，以避免注射料的分解，耐熱ABS也要快速注射（可減少內(nèi)部應(yīng)力）；背壓控制越

19、低越好，常用的背壓為5bar，最高時(shí)可采用15bar，螺桿前進(jìn)速度采用慢速，一般不超過(guò)0.55-0.65m/s。熔體溫度：熔體溫度一般控制在220-280。料筒溫度：螺桿式套筒加熱溫度在180-240范圍內(nèi)，料筒溫度控制可分為三段：第一段180，第二段210，第三段240，噴嘴溫度控制在245左右。下面為ABS的性能參數(shù)4：密度/（kgdm-3）：1.021.16比體積/(dm3kg-1)：0.860.98吸水率（24h）p,c100：0.20.4收縮率s：0.40.7抗拉屈服強(qiáng)度b/MPa：50拉伸彈性模量El/MPa：1.8103抗彎強(qiáng)度w/MPa：80 1.2 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析1）尺

20、寸的精度表1-4：塑件的尺寸公差推薦值參考模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)的精度等級(jí)材料高精度一般精度低精度ABS345該塑件由于不接納其它裝配尺寸，其精度不必太高。故選用一般精度IT6，其公差參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)。2）粗糙度作為電話機(jī)底蓋，僅要求外觀美觀，光澤度不必太高，塑件表面的粗糙度要比模具型芯低。塑件模具表面的粗糙度可取Ra0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra0.2。1.3 塑件工藝分析本塑件外形中等，形狀簡(jiǎn)單，尺寸精度比較高，壁厚均為2mm,材料是ABS收縮率取0.05%，凈重約25g，塑件外形長(zhǎng)220mm,寬170mm，局部高22mm。由于塑件中有些地方通空和凹槽，為了減小加工難度，降低

21、制作成本，所以采用凸模，凹模鑲塊加入。因塑件長(zhǎng)邊一側(cè)是有兩個(gè)側(cè)孔，另一側(cè)有一個(gè)鎖扣，所以要采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型機(jī)構(gòu)才能使塑件出模。若要將聚合物加工成具有一定功能用途的塑料制件，除了要選用合適的塑料材料外還必須考慮塑料制件的加工工藝性。影響成形件誤差的主要原因是塑料收縮率的波動(dòng)、模具使用的磨損、成形制品脫模后的收縮、模具制造及裝配的誤差。為了便于脫模，并防止脫模后刮傷制品表面，要求有一定的脫模斜度，脫模斜度的大小取決于塑料的收縮率、制品的形狀及厚度。制品上所有的角均采用圓角過(guò)渡，既安全又改善了熔體在型腔 線。 塑件成形方法：熱塑性塑料的成形方法主要有擠塑成形、注塑成形、壓塑成形、澆注成形等。本塑件

22、采用注塑成形方法。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1）結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，塑件成型壁厚較薄(2mm)，成型時(shí)易發(fā)生翹曲、變形。其產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)成型較困難：內(nèi)部結(jié)構(gòu)整體位置將決定著裝配后的外觀。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須注意設(shè)置動(dòng)模頂出機(jī)構(gòu)，該零件屬于一般復(fù)雜程度。2）尺寸精度分析：該零件的所有尺寸都未注公差尺寸，由參考文獻(xiàn)常用材料塑件公差登記和選用（GB/T14486-1993），可選得ABS的未注公差尺寸等級(jí)為MT5級(jí)，由以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度要求不高，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)的零件的尺寸加工可以保證。3）表面質(zhì)量分析：該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒(méi)有特別的表面質(zhì)

23、量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時(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。 注塑成形塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）脫模斜度塑件在模具注塑成形過(guò)程中，塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)狀態(tài)將會(huì)產(chǎn)生一定量的尺寸收縮，從而使塑件緊緊的包圍在模具型芯或型腔中的凸起部分，為此必須考慮塑件內(nèi)外壁有足夠的脫模斜度。由參考文獻(xiàn)得熱塑性塑料ABS的脫模斜度為：型芯：401 30。綜合考慮本塑件的工藝特性，塑件內(nèi)表面和外表面的脫模斜度都選為1。2） 塑件壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一。塑件的壁厚要求盡量分布均勻否則會(huì)導(dǎo)致塑件各部分固化收縮不均勻，易在塑件上產(chǎn)生氣孔、

24、裂紋、以及內(nèi)應(yīng)力及變形等缺陷。 塑件的壁厚與流程有關(guān)，因?yàn)楦鞣N塑料在其常規(guī)工藝參數(shù)下，流程大小還與塑件壁厚成正比。壁厚則其流程長(zhǎng)，由壁厚與流程關(guān)系式計(jì)算相應(yīng)的塑件最小壁厚=2mm （1-1）式中 最小壁厚(mm)L 流程(mm)熱塑性塑料ABS的壁厚一般為0.47.6mm,而從塑件的壁厚來(lái)看，最大處是2.5，最小處是0.5，塑件的壁厚在材料允許的范圍之內(nèi)且較均勻，有利于零件的成型加工。第2章 注塑模結(jié)構(gòu)的總體方案確定2.1 確定分型面模具上用以取出制品或澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。分型面設(shè)計(jì)是否合理對(duì)制品的質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大的影響，在選擇分型面時(shí)應(yīng)

25、遵循以下原則：（1）分型面應(yīng)該選擇在制品的最大面積處，否則制品無(wú)法脫模。（2）盡可能使制品保留在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)樽⑸錂C(jī)的推出液壓缸設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，制品留在動(dòng)模一側(cè)有利于脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置。（3）有利于保證制品的尺寸精度（4）有利于保證制品的外觀質(zhì)量，動(dòng)、定模相配合的分型面稍有間隙，熔體就會(huì)在制品上產(chǎn)生飛邊，影響制品的外觀質(zhì)量。因此在制品的光滑平整的表面或圓弧曲面上，應(yīng)盡量避免選擇分型面。（5）盡量能滿足制品的使用要求，即在分型面的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從使用角度避免工藝缺陷給制品帶來(lái)的影響。（6）盡量減少制品在合模方向上的投影面積，以減少鎖模力。（7）長(zhǎng)型心應(yīng)置于開(kāi)模方向（8）有利于排氣，熔體充模流動(dòng)的末端應(yīng)在

26、分型面上，以便型腔的氣體從分型面上的空隙逸出。（9）有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯，特別應(yīng)避免在定模一側(cè)的側(cè)向抽芯。（10）在選擇分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。根據(jù)以上原則結(jié)合茶葉盒蓋的具體形狀選擇大蓋和小蓋的上端面作為分型面。2.2 確定型腔數(shù)及其排列以塑件的分型面和結(jié)構(gòu)情況確定注塑模的基本結(jié)構(gòu)為雙分型面注塑模，經(jīng)計(jì)算確定模具的型腔數(shù)為一模一腔，一次成型一個(gè)制件。在本設(shè)計(jì)中采用單型腔，與多型腔相比有如下優(yōu)點(diǎn)：1）塑料制件的形狀和尺寸始終一致；2）工藝參數(shù)易于控制；3）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，設(shè)計(jì)自由度比較大；4）單型腔還具有制造成本低，制造周期短等優(yōu)點(diǎn)。本塑件在注射時(shí)采

27、用一模一件，即模具只需要一個(gè)型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，將型腔置于模具中心，左右對(duì)稱，使得注塑壓力分布均勻,將抽芯部位置于左部。2.3 確定澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否，對(duì)注塑成形過(guò)程和制品質(zhì)量均有著直接影響，在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下原則：1）結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。在平衡式布置中，從主流道末端到各型腔的分流道和澆口，其長(zhǎng)度、斷面面積和尺寸都對(duì)應(yīng)相等。這種布置能使塑料熔體均衡地進(jìn)料，在同一時(shí)刻，以相同的壓力和溫度充滿型腔。2）盡量縮短熔體的流程，一便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間。為此，澆注系統(tǒng)的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短、斷面尺寸應(yīng)合理、應(yīng)盡量減少流道的彎折。3

28、）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮。4）避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。5）澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。6）熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影響。7）盡量減少因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量。8）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求。9）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。10）應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無(wú)法重合

29、也應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能縮小。根據(jù)以上原則并結(jié)合電話機(jī)底蓋的結(jié)構(gòu)特征選擇普通澆注系統(tǒng)并置于型腔排列方式的中間。主流道位于模具的中心線上，與注塑機(jī)噴嘴的軸線重合。因制件為大批量生產(chǎn)，主流道采用澆口套。澆口采用直接點(diǎn)澆口，截面形狀為圓柱形，為了使?jié)沧⒛媳阌趶臐部谔字腥√帲谥髁鞯赖哪┒嗽O(shè)置成一個(gè)燕尾槽的形狀，作為拉料用。在第一次開(kāi)模后，塑件和凝料是連接在一起的，經(jīng)過(guò)第二次開(kāi)模后，塑件和凝料分離，經(jīng)過(guò)后續(xù)處理將凝料取出。2.4 確定脫模方式利用彈簧力的作用進(jìn)行開(kāi)模，當(dāng)模具開(kāi)模到一定的距離時(shí)，由于定距銷的作用，動(dòng)模繼續(xù)分離的同時(shí)，利用定模頂出，這樣使得塑件都跟著動(dòng)模運(yùn)動(dòng)，當(dāng)分離到一定的距離后，此時(shí)

30、采用推桿就能把留在動(dòng)模上的塑件推脫，推桿固定在模具的推桿固定板上，由注塑機(jī)頂出裝置推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的脫落，并依靠彈簧力的作用使復(fù)位桿復(fù)位。2.5 確定型腔、型芯結(jié)構(gòu)和固定方式由于制件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故該模具的動(dòng)模（型腔）采用的是壓板固定的結(jié)構(gòu)，這樣便于磨損后可以更換,而定模（型芯）采用的是鑲拼式結(jié)構(gòu)。2.6 確定冷卻及排氣方式 由于ABS塑料成型時(shí)的模具溫度為8090度，故模具不需要專門(mén)設(shè)置加熱裝置，只要設(shè)置冷卻冷卻系統(tǒng)即可，但注塑前要對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到80度左右再注塑。因ABS料對(duì)溫度較敏感，該產(chǎn)品成型在定模部分又較少，所以模具定模部分將不考慮設(shè)冷卻系統(tǒng)；動(dòng)模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為螺旋式

31、冷卻方式，利用銅管鑲?cè)肽＞呃鋮s孔內(nèi)冷卻。 排氣主要是通過(guò)分型面間隙排出，而不必再開(kāi)設(shè)專門(mén)的排氣槽。第3章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 型腔數(shù)目及排列方式1）型腔數(shù)目的確定 由于該塑件要進(jìn)行長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，降低塑件的生產(chǎn)成本，且該塑件制件尺寸不對(duì)稱，塑件的質(zhì)量控制要求的尺寸精度，性能和表面粗糙度較高，采用一模一腔生產(chǎn)模具可保證塑件的表面的粗糙度和質(zhì)量，又能達(dá)到制件的最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。2）型腔的布局 型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因此型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都能從總壓力中均等地分得所須的足夠壓力，以保塑料熔體同時(shí)均勻充滿每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定，所以型腔設(shè)計(jì)為圖3-1：

32、圖3-1 型腔3.2 分型面的設(shè)計(jì)分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要應(yīng)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，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵選擇分型面應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： a、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b、確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；c、保證塑件的精度要求；d、滿足塑件外觀質(zhì)量的要求；e、便于模具的加工與制造；f、對(duì)成型面積的影響；g、排氣的效果的考慮；h、對(duì)側(cè)向抽芯的影響。注射模一般的有一個(gè)分型面，有的有兩個(gè)分型面。分型面的形狀分為：平直分型面，傾斜分型面，階梯分型面，曲面分型面，復(fù)合分型面。在這里考

33、慮到塑件分型面選在塑件外形最大輪廓處，要保證有利的留模方式，要便于塑件順利脫模，保證塑件的精度要求，便于模具加工，采用單個(gè)平直分型面。如圖3-2:圖3-2 分型面3.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑料溶體填充型腔時(shí)，必須將型腔內(nèi)和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種因素沒(méi)有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，塑件就會(huì)形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另外氣體受壓，體積縮小會(huì)產(chǎn)生高溫將導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣問(wèn)題，注射模成型時(shí)排氣通常用如下三種方式進(jìn)行：a、利用配合間隙排氣b、在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽

34、排氣c、利用排氣塞排氣本塑件可以利用配合間隙排氣，不必專門(mén)開(kāi)設(shè)排氣系統(tǒng)，如果試模中認(rèn)為必須開(kāi)設(shè)，可在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽。3.4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)論什么塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此模具溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內(nèi)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于本次設(shè)計(jì)的塑料ABS黏度和流動(dòng)性一般，模溫為5080，故無(wú)須設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)，只需設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)以確保合理的模溫。常用的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻，本設(shè)計(jì)采用水冷卻，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。1.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1）冷卻水道應(yīng)盡

35、量多2）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等3）澆口出加強(qiáng)冷卻4）冷卻水道、入口溫差應(yīng)盡量小5）冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置6）此外，冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產(chǎn)生溶接痕，降低塑件強(qiáng)度；2.冷卻系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的確定塑件的形狀是變化萬(wàn)千的，因此對(duì)于不同的塑件，冷卻水道的位置形狀也不一樣。本塑件為淺型腔塑件，淺型腔塑件最困難的是凸模的冷卻，本塑件凸模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且外部需抽芯，很難設(shè)置冷卻水道，因此要加強(qiáng)凹模冷卻。凹模設(shè)置螺旋式冷卻水道，入水口在澆口附近，水流流經(jīng)凹模的螺旋槽后在分型面附近流出，這種形式的冷卻水道的冷卻效果好。第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 澆注系統(tǒng)的組成與作用無(wú)論用

36、于何種類型注塑機(jī)的模具，其澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷穴料和拉料桿四部分組成。（1）主流道主流道指使注塑機(jī)噴嘴與型腔或與分流道連接的一段進(jìn)料通道。主流道是塑料熔體首先經(jīng)過(guò)的通道，與注塑機(jī)噴嘴同一軸線，熔體在主流道中不改變流動(dòng)方向。主流道的斷面一般為圓形。（2）分流道分流道指連接主流道和澆口的進(jìn)料通道。在多型腔注射模中分流道通常由一級(jí)分流道和二級(jí)分流道，甚至于多級(jí)分流道組成。分流道通常開(kāi)設(shè)在模具的分型面上，其斷面形狀有多種形式，由動(dòng)模和定模兩側(cè)的溝槽組合而成。分流道有時(shí)也可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模或動(dòng)模一側(cè)。該制品開(kāi)設(shè)在動(dòng)模和定模兩側(cè)。（3）澆口澆口指連接分流道和型腔的一段短細(xì)的進(jìn)料通道。它是澆

37、注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，主要起著熔體流速、控制壓實(shí)和保壓的作用。常用的斷面形狀為圓形和矩形，該制品采用的是圓形。（4）冷料穴冷料穴主要指直接對(duì)著主流道的孔或槽，主要以儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料。4.2 注射機(jī)的選用注射機(jī)的類型和規(guī)格較多，分類的方法也不同，主要的分類方法如下：（1）按外形可分為臥式、立式和角式。（2）按傳動(dòng)方式可分為機(jī)械式、液壓式、和機(jī)械液壓聯(lián)合作用式。（3）按用途可分為通用注射機(jī)和專用注射機(jī)。注射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及作用一臺(tái)通用型注射機(jī)主要包括注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。（1）注射裝置 其主要作用是將塑料均勻地塑化，并以足夠的壓力和速度將一定量的熔料注射到模具的型腔中。注射裝

38、置主要由塑化部件以及料斗、計(jì)量裝置、傳動(dòng)裝置、注射和移動(dòng)液壓缸等組成。（2）合模裝置 其作用是實(shí)現(xiàn)模具的啟閉，在注射時(shí)保證成型模具可靠地合緊，以及脫出制品。合模裝置主要由前后固定板、移動(dòng)模板、連接前后固定模板用的拉桿、合模液壓缸、移模油缸、連桿機(jī)構(gòu)、調(diào)模裝置以及塑件頂出裝置等組成。（3）液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng) 其作用是保證注射機(jī)按工藝過(guò)程預(yù)定的要求和動(dòng)作順序準(zhǔn)確有效的工作。注射機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由各種液壓元件和回路及其他附屬設(shè)備組成。電氣控制系統(tǒng)則主要由各種電器和儀表組成。液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起，對(duì)注射機(jī)提供動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制。以鎖模力為技術(shù)參數(shù)，必須大于模具在開(kāi)模方向的投影面積上的

39、總注射力。P=PB x KC x KS （4-1）式中 P型腔內(nèi)注射壓力 MpaPB基本壓力 MpaKC材料系數(shù)，ABS材料取KC=1.15KS塑料復(fù)雜系數(shù)，KS=11.5。PB與塑件平均壁厚T，進(jìn)澆口流程長(zhǎng)度L的流程比L/T有關(guān)，本塑件T=2mm，在這里螺角式潛伏澆口，估算L=100mm，故L/T=50，PB=32MPa，由于該塑件簡(jiǎn)單，取KS=1，則：P=32 1.15 1=36.8 MPa鎖模力為: F=1.5PA0.1 （4-2）式中：F所需的鎖模力/KNP型腔內(nèi)注射壓力/NA塑件投影面積/A=220170=37400F=1.5 x 36.8 x 37400 x 0.1=2064 KN

40、所以選用臥式XS-ZY-125。 型號(hào)國(guó)產(chǎn)注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表4-1 XS-ZY-125型注射機(jī)技術(shù)參數(shù)螺桿（柱塞）直徑（毫米）42噴嘴球半徑（毫米）12孔直徑（毫米）4注射容量（立方厘米）125定位孔直徑（毫米）100注射壓力(MPa)119頂出中心孔徑（毫米）50兩側(cè)孔徑（毫米）22孔距（毫米）230鎖模力（KN）2100模具厚度（毫米）最大300最小200最大注射面積（立方厘米）320模板厚度（毫米）3004.3 主流道的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì)參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P114表4-2主流道的部分尺寸：表4-2 主流道的部分尺寸設(shè)計(jì)符號(hào)名稱尺寸D主流道大端直徑d+2Ltg(/2

41、)d主流道小端直徑注射機(jī)噴嘴直徑+1主流道錐度26SR主流道球面直徑噴嘴球直徑+1h球面配合高度35L主流道長(zhǎng)度盡量60查教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格XS-ZY-125：噴嘴球半徑=12；主流道小端直徑=5。則主流道小端直徑d=5+1=6; 球面配合高度h取10； 主流道錐角取3；主流道球面直徑SR=12+8=20; 4.4 澆口位置的選擇 澆口的形式很多，但無(wú)論采取什么形式的澆口，其開(kāi)設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來(lái)參考：盡量縮短流動(dòng)距離澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處避免熔體破裂現(xiàn)象

42、引起塑件的缺陷考慮分子定向的影響減少或避免熔接痕提高熔接強(qiáng)度應(yīng)有利于型腔中氣體的排除不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量圖4-1 澆口套綜合以上原則和塑件形狀及技術(shù)要求決定將澆口設(shè)置在塑件內(nèi)表面偏一邊處。4.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入行腔。為了使料流的流動(dòng)性更好，在模具內(nèi)溫度更均勻，故在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)冷料穴，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同，通常選用Z字形拉料桿，它開(kāi)模后通常用手工取出冷料。4.6 型腔壓力估算 澆注系統(tǒng)尺寸初步確定后，對(duì)于大型注射模具，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行估算，以

43、預(yù)測(cè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理。若澆注系統(tǒng)尺寸不合理，會(huì)導(dǎo)致壓力損失過(guò)大，從而影響到熔體充模所需的型腔壓力。型腔壓力是注射成形過(guò)程關(guān)鍵的工藝參數(shù)之一，它對(duì)成形過(guò)程的控制及制品質(zhì)量有著重要的影響。此外，它還是對(duì)型腔厚度、墊板等模具零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核的理論依據(jù)。參考文獻(xiàn)中的型腔壓力近似計(jì)算公式為： （4-3）式中 型腔壓力（）；注射壓力（），；注射機(jī)液壓系統(tǒng)表壓（）；注射機(jī)液壓缸活塞直徑（）；注射機(jī)螺桿直徑（）；熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴的壓力降（）；熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)壓力降（）；和分別由如下諸式估算： （4-4） （4-5）式中 螺桿頭與噴嘴入口區(qū)間（截面錐通道）熔體發(fā)生剪切流動(dòng)所引起的壓力降（忽略拉伸流動(dòng)

44、）（），其值為 （4-6）熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴時(shí)所產(chǎn)生的壓力降（），當(dāng)噴嘴為圓孔時(shí)，其值為： （4-7）熔體流經(jīng)主流道及其分流道與轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓力降（），其值為：（圓形主流道） （4-8）或者 （圓錐形主流道） （4-9）（圓形截面） (4-10） （4-11）熔體流經(jīng)澆口的壓力降（），根據(jù)澆口的不同類型，其值為 （點(diǎn)澆口） （4-12）式（4-11）（4-12）中塑料熔體的非牛頓指數(shù)，根據(jù)值的范圍，注射機(jī)螺桿半徑（）；注射機(jī)噴嘴內(nèi)半徑（）；熔體剪切黏度系數(shù)，當(dāng)取時(shí)，其誤差小于4%，熔體體積流量；熔體通道長(zhǎng)度（）；第一分流道長(zhǎng)度（）；第二分流道長(zhǎng)度（）；熔體通道大端半徑（）；熔體通道小端半徑（）

45、；主流道分支及改向的當(dāng)量長(zhǎng)度（）分流道分支及改向的當(dāng)量長(zhǎng)度（）；熔體通道當(dāng)量直徑（）；（1）選擇注射機(jī)的型號(hào)由于本產(chǎn)品材料為ABS，選用的注射機(jī)XS-ZY-125型注射機(jī)，公稱注射量為125，最大注射壓力為119，允許模具的最小厚度為200，此材料為ABS，密度為1.10,允許模具的最大厚度是300mm,鎖模力為2100KN.（2）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)主流道尺寸根據(jù)制品體積來(lái)查表來(lái)確定熔體的體積流量；取主流道中熔體剪切速率，由參考文獻(xiàn)可知=2.5，小端根據(jù)注射機(jī)的噴嘴的尺寸取d=6mm.分流道尺寸按平衡式分布各分流道熔體的體積流量，取分流道的，設(shè)在模具兩側(cè)的圓形分流,圓弧半徑，因此，分流道截面面積為：

46、點(diǎn)澆口尺寸根據(jù)，取，根據(jù)參考文獻(xiàn)可得，故點(diǎn)澆口直徑為。（3）鎖模力校核由注射機(jī)注射裝置的結(jié)構(gòu)可知=1.7，L=5.6，查表得熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)，（），代入到式（4-6） 又，熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴孔時(shí)流動(dòng)特性數(shù)據(jù)查表得，（?。?，代入式（4-6）得由式（4-4）得由熔體流經(jīng)主流道壓力降可知，所以，熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)取，（），代入式（4-10）得熔體流經(jīng)分流道壓力降由圖可知，熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)，（），有：前面已算出分流道截面面積，得，所以（僅改向）為0.735。將上述數(shù)據(jù)代入式（4-11）得： 熔體流經(jīng)澆口的壓力降由下圖可得，熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)查表得，（取），代入式（4-12）得：將以上得三項(xiàng)結(jié)果代入式（4-

47、5）有： 求型腔壓力 由式（4-3）得 校核鎖模力則型腔壓力為脹模力為=19752100,故當(dāng)注射壓力調(diào)為98時(shí)，該制品成形滿足鎖模要求。第5章 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑料件還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。5.1 成型零件的設(shè)計(jì)為了提高零件的加工效率，裝拆方便，保證兩個(gè)型腔形狀，尺寸一致，采用組合式凹模中的整體嵌入式凹模結(jié)構(gòu)。在凹模與定模板間的配合用H7/m6。影響成型零件的尺寸

48、因素有：1）塑件的收縮率其值為s=（Smax-Smin ）Ls; （5-1）式中： s-塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差；Smax-塑料的最大收縮率；Smin-塑料的最小收縮率；Ls -塑件的基本尺寸。2）模具成型零件的制造誤差參考塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P所列出的經(jīng)驗(yàn)值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的-,或取IT7-IT8級(jí)作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用z表示。這里取z=0.05收縮率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計(jì)算成型零件時(shí)，所用到的收縮率均用平均收縮率來(lái)表示= 100% （5-2）式中 塑件的平均收縮率；Smax-塑料的最大收縮率；Smin-塑料的最小收

49、縮率。5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算5.2.1 第一類尺寸：型腔尺寸的計(jì)算計(jì)算公式參考教材：（）=(1+ )LS-(0.50.75) （5-3）式中 -表示塑料的平均收縮率；(=0.55%)LS-表示塑件的基本尺寸；-表示塑件尺寸的公差；Z-取/3。當(dāng)制件的尺寸較大、精度級(jí)別較底時(shí)式中取0.5，當(dāng)精度級(jí)別較高時(shí)式中取0.75。本塑件為殼體配件其精度要求不高，故在本設(shè)計(jì)中取0.75。 170尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=1.56。利用公式(LM) =(1+ )LS-0.75 =(1+0.55%)170-0.51.56 =170.16mm 220尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=1.84。利用公式(LM)

50、=(1+ )LS-0.75 =(1+0.55%)220-0.50.32 =220.29mm210尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=1.84。利用公式(Lm) =(1+ )LS-0.5 =(1+0.55%)5-0.51.84 =210.24mm169尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=1.56。利用公式(Lm) =(1+ )LS-0.5 =(1+0.55%)168-0. 51.56 =169.70 mm 27尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=0.68利用公式(Lm) =(1+ )LS-0.5 =(1+0.55%)27-0.50.68 =27.81mm 11尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=0.56。利用公式(Lm) =(

51、1+ )LS-0.5 =(1+0.55%)12-0.750.56 =11.79 mm 27尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=0.68利用公式(Lm) =(1+ )LS-0.5 =(1+0.55%)27-0.50.5 =27.49mm11尺寸的計(jì)算：該尺寸的公差為=0.56。利用公式(Lm) =(1+ )LS-0.5 =(1+0.55%)11-0.750.5 =11.34mm5.2.2 第二類：型芯尺寸的計(jì)算：（1）尺寸為13的計(jì)算：該尺寸的公差為=0.56。利用公式 (HM) =(1+ )HS+0.50.56 =(1+0.55%)14-0.50.56 =13.80（2）型芯高度尺寸為16的計(jì)算：該尺

52、寸的公差為=0.6。利用公式(LM)z =(1+ )LS+0.5z=(1+0.55%)16+0.50.60.05=16.39mm（3）尺寸為108的計(jì)算：該尺寸的公差為=102。利用公式(Lm)z =(1+ )LS+0. 5z=(1+0.55%)108+0.51.2 =108.19mm（4）尺寸為31的計(jì)算：該尺寸的公差為=0.72。利用公式(Lm)z =(1+ )Ls+0.5z=(1+0.55%)31+0.750.720.05=31.53mm5.3 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(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)壁和底版厚度過(guò)小，可能因硬度不夠而產(chǎn)生

53、塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚。 模具型腔壁厚的計(jì)算，以最大壓力為準(zhǔn)，而最大壓力是在注射時(shí)，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的，隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開(kāi)模時(shí)接近常壓。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)；由于本模具采用“一模一件”結(jié)構(gòu)，總體尺寸不是很大，故應(yīng)以型腔的壁厚的剛度為準(zhǔn)。剛度計(jì)算條件一般從下面三個(gè)方面來(lái)考慮：1）模具成型過(guò)程中不發(fā)生溢料2）保證塑件尺寸精度3）保證塑件順利脫模在一般情況下，因塑料的收縮率較

54、大，型腔的彈性變形量不會(huì)超過(guò)塑料冷卻時(shí)的收縮值，因此，型腔的剛度要求主要是由不溢料和塑件精度來(lái)決定。當(dāng)塑件某一尺寸同時(shí)有幾項(xiàng)要求時(shí)，以最苛刻的條件作為剛度設(shè)計(jì)的依據(jù)。對(duì)于本塑件可以簡(jiǎn)化為整體式矩形型腔進(jìn)行近似計(jì)算：1）矩形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算在本模具設(shè)計(jì)中采用了整體矩形型腔，整體矩形型腔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖5-1 整體矩形型腔的結(jié)構(gòu)因本模具的型腔大體上似矩形，并且其l40-50 25-3050-6030-3560-7035- 42由于采用一模一腔的設(shè)計(jì)，澆流道和澆口總長(zhǎng)度為57mm.因?yàn)橛玫叫钡怪?，型腔厚度?0mm。所以型腔的外形尺寸：110 74 10mm。型芯的外形尺寸的確定：由于有側(cè)向分型

55、。所以型芯的一邊直接取150mm，另一邊52+2108+352=338mm，H取50mm。2）底板厚度的計(jì)算 整體式矩形型腔的底板，如果后部沒(méi)有支承板，直接支承在模腳上，中間是懸空的，底板可以看成是周邊固定的受均勻載荷的矩形板，由于溶體的壓力，板中心將產(chǎn)生最大的變形量，按剛度條件，型腔底板厚度為： （5-6）式中 由型腔邊長(zhǎng)比決定的系數(shù)； 型腔內(nèi)溶體的壓力（）； 型腔短邊長(zhǎng)（）；鋼的彈性模量，??； 允許變形量；取0.05 mm經(jīng)計(jì)算得：l/b=1.4查表得 =0.0226, p=50MPa，b=80mm。 所以 24.7mm 由于考慮到這是近似計(jì)算，為匹配標(biāo)準(zhǔn)模架，取h=25mm。5.4 成型

56、零件的力學(xué)計(jì)算在塑料模過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及應(yīng)變。如果型壁厚和底版厚度不夠，當(dāng)行型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型5材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等。因此，有必要建立型腔強(qiáng)度和剛度的科學(xué)的計(jì)算方法，尤其對(duì)重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔，不能單憑經(jīng)驗(yàn)確定凹模側(cè)壁和底版厚度，而應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度的計(jì)算來(lái)確定。型腔剛度和強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)歸納為如下幾個(gè)方面：（1）成型過(guò)程不發(fā)生溢料。當(dāng)型腔內(nèi)受塑料熔體高壓作用下，模具成型零件產(chǎn)生彈性變形而在某些分型

57、面和配合面可能產(chǎn)生足以溢料的間隙。這是，應(yīng)根據(jù)塑料的粘度不同，在不產(chǎn)生溢流的情況下，將允許的最大間隙作為塑料模型腔的剛度條件。（2）保證塑件的精度要求。型腔側(cè)壁及其底版應(yīng)有較好的剛度，以保證在型腔受到熔體高壓作用時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的、使塑件超差的彈性變形。此時(shí)，型腔的允許變形量受塑件尺寸和公差值的限制。一般取塑件允差值的1/5左右，或0.025以下。（3）保證塑件順利脫模。型腔的剛度不足，模塑成型時(shí)變形大，不利用塑件脫模。當(dāng)變形量大于塑件的 收縮值時(shí)，塑件將被型腔包緊而難以脫模。此時(shí)，型腔的允許變形量受塑件收縮值限制，即=，式中S為塑件材料的成型收縮率（），t為塑件的壁厚（），在一般情況下，其變形量

58、不得大于塑料的收縮量。（4）型腔力學(xué)計(jì)算的特征和性質(zhì)，隨型腔尺寸及結(jié)構(gòu)特征而異。對(duì)大尺寸型腔，一般以剛度計(jì)算為主；對(duì)小尺寸型腔，因在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已超過(guò)材料許用應(yīng)力，當(dāng)以強(qiáng)度計(jì)算為主。其力學(xué)計(jì)算的尺寸分界值取決于型腔的形狀、型腔內(nèi)熔體的最大壓力、模具材料的許用應(yīng)力及型腔允許的變形量等。當(dāng)以強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算，算出的型腔尺寸，取大者為型腔壁厚尺寸。剛度條件通常是保證不溢料，但當(dāng)塑件精度要求較高的應(yīng)按塑件精度要求確定剛度條件。5.5 型芯偏移量的計(jì)算在高壓熔體的作用下，沿型芯長(zhǎng)度上產(chǎn)生的壓力分布，會(huì)造成型芯的變形和偏移。成形過(guò)程中，可認(rèn)為剛性固定的型芯實(shí)際偏移量由兩部分疊加而成，

59、即剛性固定下的型芯最大變形量與型芯裝配部位的偏移量之和，即。參考文獻(xiàn)，由彈性彎曲的微分方程，可得圓拄型芯的撓曲變形量： （5-7）式中 p型腔壓力，取三角形壓力分布的最大值（）E型芯材料的彈性模量（）H型芯的高度（mm）D型芯的平均外徑（mm）d0冷卻水孔直徑（mm）在型芯頂部，由煎切力引起的最大變形量可由下式計(jì)算： （5-8）型芯的平均半徑為型芯壁厚比的定義為： （5-9）則該型芯的壁厚比由式（3-9）得：則 （2W10） （5-10）將數(shù)據(jù)代入（3-10）得：將數(shù)據(jù)代入式（5-7）得：將數(shù)據(jù)代入式（5-8）得：由式由參考文獻(xiàn)查得總變形量，由于0.052=50.導(dǎo)滑槽與滑塊部分采用H8/f8

60、間隙配合。配合部分的表面要求比較高，表面粗糙度應(yīng)Ra=0.8。導(dǎo)滑槽與滑塊還要保持一定的配合長(zhǎng)度，因?yàn)榛瑝K完成抽撥動(dòng)作后，其滑動(dòng)部分仍應(yīng)全部或有部分的長(zhǎng)度留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，滑塊的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的 長(zhǎng)度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長(zhǎng)度的2/3。否則，滑塊開(kāi)始復(fù)位時(shí)容易偏斜，甚至損壞模具。8.9 楔緊塊設(shè)計(jì)在注射成型過(guò)程中，側(cè)向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，這個(gè)力通過(guò)滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而一般的斜導(dǎo)柱為一細(xì)長(zhǎng)桿件，受力后容易變形，導(dǎo)致滑塊后移，因此本設(shè)計(jì)中須設(shè)置楔緊塊，以便在合模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側(cè)向成型零件的推力。為了保證斜面在合模時(shí)壓緊滑塊，而在開(kāi)模時(shí)又能迅