手機(jī)塑料外殼畢業(yè)論文

1、題 目 手機(jī)保護(hù)殼注塑模具設(shè)計(jì)專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 考 號 010113117450 姓 名 指導(dǎo)教師 （2014年6月）目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書 前言3正文第一章 塑料原料分析61.1 ABS塑料概述61.2 ABS的基本特性61.3 ABS的成型性能61.4 ABS的使用性能71.5 ABS的制備方法81.6 ABS的主要用途81.7 ABS的注射工藝參數(shù)9第二章 塑件的分析102.1二維制件102.2 三維制件圖112.3 尺寸精度分析112.4 壁厚122.5流動(dòng)性12第三章 初步確定注射機(jī)13第四章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144.1 選擇分型面144.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)15 4.2.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的

2、基本原則15 4.2.2 主流道的設(shè)計(jì)16 4.2.3 分流道的設(shè)計(jì)174.2.4 澆口的設(shè)計(jì)184.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)194.4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19 4.4.1 推桿推出機(jī)構(gòu)204.5 冷料穴的設(shè)計(jì)204.6 合模導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)214.6.1 導(dǎo)向裝置的作用214.6.2 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)原則224.7 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)234.7.1 影響塑料模具的冷卻時(shí)間的因素234.7.2 冷卻裝置設(shè)計(jì)原則234.8 確定標(biāo)準(zhǔn)模架型號與規(guī)格24第五章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算255.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)255.2 成型零件工作尺寸計(jì)算255.2.1 型腔內(nèi)經(jīng)尺寸計(jì)算255.2.2 型芯徑向尺寸計(jì)算265.2

3、.3 型腔深度尺寸計(jì)算275.2.4 型腔壁厚與地板厚度275.3 強(qiáng)度與剛度的校核285.4 注射量295.5 最大注射壓力的校核305.6 鎖模力30第六章 模具裝配圖32第七章 模具零件圖32參 考 文 獻(xiàn)33設(shè)計(jì)小結(jié)34畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書考 號010113117450學(xué)生姓名題 目手機(jī)保護(hù)殼注塑模具設(shè)計(jì)選題依據(jù)：來源于生產(chǎn)實(shí)際，經(jīng)指導(dǎo)老師審定，經(jīng)專業(yè)教學(xué)委員會(huì)討論通過，教研室主任批準(zhǔn)。要 求（技術(shù)要求）：1、制件年產(chǎn)量為60萬只；2、進(jìn)行塑件注射成型工藝分析，確定注射成型工藝；3、進(jìn)行塑料注射模設(shè)計(jì)；4、出模具總裝圖一套，成型零件零件圖一套；5、撰寫設(shè)計(jì)說明書一份（30頁以上）。任

4、務(wù)書發(fā)給日期： 2014 年 5 月 10 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作時(shí)間 2014 年 5 月 10 日 至 2014 年 6 月 20 日 指導(dǎo)教師（簽名）：楊安教研室主任意見（簽名）：系部主任意見（簽名）：前言模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑件、日用品等工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。沒有模具，就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。用模具加工的零件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、節(jié)約材料、成本低一系列優(yōu)點(diǎn)。因此已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工業(yè)發(fā)展方向。因此，模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型模具的技術(shù)，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。根據(jù)國際生產(chǎn)協(xié)會(huì)報(bào)告，在目

5、前階段，工業(yè)零件粗加工的75%、精加工的50%都是由模具成型完成的。目前，美國、日本、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具工業(yè)的產(chǎn)值均已超過機(jī)床總產(chǎn)值；我國臺(tái)灣地區(qū)模具工業(yè)也以每年35%以上的年增率迅速發(fā)展；我國大陸地區(qū)模具工業(yè)近年來更是獲得了飛速的發(fā)展，尤其是塑料模具，在模具設(shè)計(jì)和制造水平上都有很大的進(jìn)步。近年來我過通過引進(jìn)國際的先進(jìn)技術(shù)和加工設(shè)備，使塑料模具的制造水平比十年前進(jìn)步了一大步，然而由于基礎(chǔ)薄弱、對引進(jìn)技術(shù)的吸收、掌握，尚有一段距離，而且發(fā)展也十分不平穩(wěn)，因而，我國塑料模具總體水平與世界先進(jìn)技術(shù)尚有一定差距。塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國現(xiàn)在的制造水

6、平，以注射成型模具為最高，中空成型模具為最低，如化妝品用瓶子的吹塑模具，無論從制造以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國際水平。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等對精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。34英寸彩電塑殼和48英寸背投電視機(jī)殼

7、模具，汽車保險(xiǎn)杠和儀表盤的注塑模等大型模具，國內(nèi)都已可生產(chǎn)。國內(nèi)最大的塑料模具已達(dá)50噸。雖然在這十多年中注塑模具工業(yè)取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAECAM按術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。國外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70-80，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)

8、周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力?滿足用戶需求。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。國外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化。我國注塑模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外

9、先進(jìn)水平相比，主要存在五大問題：1.發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低，雖然有個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。2.工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差，雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。企業(yè)的組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。?3.多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，觀念落后，對開發(fā)不夠重視。4.供需矛盾一時(shí)還難以解決，2003年國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率只有74，?

10、7，其中大型、精度、長壽命模具滿足率還要低，估計(jì)不足60。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。5.體制和人才問題的解決尚待時(shí)日，在模具這樣競爭性行業(yè)中需依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營機(jī)制已越來越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。各地都重視這兩問題，解決尚待時(shí)日。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，“小而?！?、“小而精”仍舊是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說，為了滿足用戶對模具制造的“交貨期

11、短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求，以下的發(fā)展趨勢也較為明顯。展望我國塑料模具的未來，筆者以為應(yīng)從提高技術(shù)水平著手，一方面發(fā)展專業(yè)模具廠的技術(shù)優(yōu)勢，使之進(jìn)一步提高對某一類模具的設(shè)計(jì)制造水平；另一方面?要不斷采用新技術(shù)、新工藝，提高模具產(chǎn)品的技術(shù)含量。要提高我國的模具技術(shù)水平，必須在以下方面加大努力：1.開發(fā)精密、大型、復(fù)雜、長壽命的模具，實(shí)現(xiàn)模具國產(chǎn)化；2.加速模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化生產(chǎn)；3.大力發(fā)展CADCAMCAE、RPM等先進(jìn)模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)；4.加大人才培養(yǎng)的力度，使他們盡快掌握模具設(shè)計(jì)和制造中的先進(jìn)技術(shù)。 第一章 塑料原料分析ABS塑料概述: 塑料ABS樹酯是目前產(chǎn)

12、量最大，應(yīng)用最廣泛的 HYPERLINK /view/344690.htm t _blank 聚合物，它將 HYPERLINK /subview/344884/10542234.htm t _blank PB， HYPERLINK /subview/135795/7159819.htm t _blank PAN， HYPERLINK /subview/7556/7697394.htm t _blank PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是 HYPERLINK /view/33658.htm t _blank 丙烯腈、 HYPERLINK /view/732

13、287.htm t _blank 丁二烯和 HYPERLINK /view/127689.htm t _blank 苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。經(jīng)過實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)：ABS塑料管材，不耐硫酸腐蝕，遇硫酸就粉碎性破裂。ABS的基本特性: ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母縮寫）是一種強(qiáng)度韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。因?yàn)槠鋸?qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫，所以常被用于制造儀器的塑料外殼。 ABS樹脂是微黃色固體，有一定的韌性，密度約為1.041.06 gcm3。它抗酸、堿、鹽的腐蝕能力比較強(qiáng)，也可在一定程度上耐受有機(jī)溶劑溶

14、解。 ABS樹脂可以在-2560的環(huán)境下表現(xiàn)正常，而且有很好的成型性，加工出的產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍。因此它可以被用于家電外殼、玩具等日常用品。常見的樂高積木就是ABS制品。 ABS樹脂可與多種樹脂配混成共混物，如PCABS、ABS/PVC、PAABS、PBTABS等，產(chǎn)生新性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域，如：將ABS樹脂和PMMA混合，可制造出透明ABS樹脂。 ABS管材的特點(diǎn)(1)工作壓力高:在常溫2OC情況下壓力為1.OMpa。 (2)抗沖擊性好:在遭受突然襲擊時(shí)僅產(chǎn)生韌性變形。 (3)本產(chǎn)品化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒、無味，完全符合制藥、食品等行業(yè)的衛(wèi)生安全要求。 (4)流體阻力小，其內(nèi)壁光滑，轉(zhuǎn)彎

15、處呈圓弧形，因而流動(dòng)磨擦力小，大大減少了系統(tǒng)流體阻力和泵的馬力。 (5)使用溫度范圍大:其使用的溫度范圍為-2O+70。 (6)使用壽命長:本產(chǎn)品在室內(nèi)一般可用50年之久，如埋在地下或水中壽命會(huì)更長，且無明顯腐蝕。 (7)安裝簡便密封性好:本產(chǎn)品安裝采用承插式連接溶劑粘接密封，施工簡便，固化速度快、粘合強(qiáng)度高，避免了一般管道存在的跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象。 (8)重量輕，節(jié)省投資:ABS的重量是鋼鐵的1/7，因而減輕了結(jié)構(gòu)重量，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并降低了原材料的消耗，可大大節(jié)省工程投資。 1.3 ABS的成型性能1無定形材料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù)熱干燥8

16、0-90度,3小時(shí)；2宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度；3如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置；5冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼；6料溫對塑件質(zhì)量影響較大，料溫過低會(huì)造成缺料，

17、表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡；7模溫對塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時(shí)收縮率，伸長率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長；8成型收縮率小，易發(fā)生熔融開裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理；9熔融溫度高，粘度高，對剪切作用不敏感，對大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速 ABS的使用性能：由于ABS是三種單體聚合而成的，因此它具有三種組成物的綜合性能。丙烯晴可使ABS具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯可使A

18、BS具有彈性和較高的沖擊韌度；苯乙烯可使ABS具有優(yōu)良的介電性能和成型加工性能。由此可見，好可以通過改變組成物的比例，生產(chǎn)出不同品種的ABS塑料ABS塑料在一定的穩(wěn)定范圍內(nèi)具有較高的沖擊韌度和表面硬度及耐磨性；它的熱變形溫度為10左右，比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高；還具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性能和良好的介電性能；此外，它還有能與其他塑料和橡膠渾溶等性能；其制品尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤，可以拋光和電鍍。但ABS塑料耐熱性并不高，耐低溫性和耐紫外線性能也不好。在實(shí)際生產(chǎn)中為進(jìn)一步提高ABS塑料的性能，克服其缺點(diǎn)，采取了加入其它單體和增加助劑、填料等方法，以提高其耐熱、耐寒、耐候性。制備方法ABS的生產(chǎn)

19、方法很多，可分為摻合法，接枝法，聯(lián)用法個(gè)接枝-摻合法四大類，約十一種制備工藝。如今大多采用的是乳液法，當(dāng)前最有廣闊前途的是乳液接枝法。ABS通過改變?nèi)N單體的比例和采用不同聚合方法，可制得各種規(guī)格產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)有以彈性為主鏈的接枝共聚物和以樹脂為主鏈的接枝共聚物，一般三種單體的比例范圍大致為丙烯腈25%35%，丁二烯25%30%和苯乙烯40%50%。由于PC/ABS是兩種聚合物的共混，又以PC為主，在加工制品時(shí)，有時(shí)還會(huì)發(fā)現(xiàn)在澆口處出現(xiàn)斑紋現(xiàn)象，通常是由于高速注射時(shí)，熔料擴(kuò)張進(jìn)入模腔造成。熔體破裂所致。從成型工藝方面入手，可以采取提高物料溫度，提高噴嘴溫度，減慢注射速度等措施來減少PC/ABS制

20、品斑紋的出現(xiàn)，也可以提高模具溫度，增設(shè)增濫槽，增加澆口尺寸，修改澆口形狀等來解決。例如對大型薄壁制件采用扇形澆口，也可以采用耳形澆口，在澆口出口處增設(shè)一個(gè)耳槽，使?jié)部诟浇膰娚?，料流沖擊斑痕，以及殘余應(yīng)力都集中在耳槽，而不影響PC/ABS制件質(zhì)量。同時(shí)，由于多個(gè)澆口注塑或者分流道多時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)熔接線。 ABS的主要用途: 由于ABS具有綜合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中都有它的足跡，1、汽車工業(yè) 汽車工業(yè)中有眾多零件是用ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔納轎車，每輛車用ABS11kg,占汽車中所用塑料位列第三。在其它車輛中，ABS的使用量也頗驚人。2000年我國就汽

21、車用ABS的量就達(dá)到3.5萬噸，預(yù)測到2010年，此值將達(dá)到6萬噸，轎車中主要零部件使用ABS的就有儀表板用PC/ABS作骨架，表面再復(fù)以PVC/ABS制成的薄膜。此外，車內(nèi)裝飾件大量使用了ABS，如手套箱、雜物箱總成是用耐熱ABS制成，門檻上下飾件、水箱面罩用ABS制成，尚有其它零件也是使用ABS制作。2、辦公室機(jī)器 辦公室設(shè)備機(jī)器需要有漂亮的外觀，有良好的手感，如電話機(jī)外殼、存儲(chǔ)器外殼以及計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)中都大量使用了ABS制作的零件。3、家用電器 由于ABS有高的光澤和易成型性，塑后低的收縮率，所以在家電和小家電中更有著廣泛著的市場，如電視機(jī)，有些廠家大屏幕電視機(jī)的前后殼體使用阻燃

22、ABS制成，家用傳真機(jī)、音響、VCD中也大量使用，電風(fēng)扇、空調(diào)、冷氣機(jī)、吸塵器中也使用了很多ABS制作的零件，廚房用具也大量使用了ABS制作的零件。4、玩具 許多漂亮的玩具、組合式的智力開發(fā)玩具也可使用ABS來制作，此外通訊、廣播事業(yè)中也有ABS的市場。1.6 ABS的注射工藝參數(shù): 第二章 塑件的分析2.1二維制件主視圖如下：俯視圖如下：左視圖如下： 成品背面如圖：2.2 三維制件圖成品三維制件如下圖：2.4 尺寸精度分析塑件尺寸的大小取決于塑料的流動(dòng)性。在注射成型過程中，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

23、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。 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精度。根據(jù)我國目前塑件的成型水平，塑件的尺寸公差可依據(jù)SJ1372-78塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)確定。該標(biāo)準(zhǔn)將塑件分成8個(gè)等級，每種塑料可選其中三個(gè)等級，即高精度、一般精度、低級精度。1、2級精度要求較高，一般 不采用。此外，對塑件圖上無公差要求的自由尺寸

24、，建議采用標(biāo)準(zhǔn)中的8級精度。對孔類尺寸數(shù)值冠以（+）；對于軸類尺寸數(shù)值冠以（-）；對于中心距尺寸幾其他位置尺寸可取表中數(shù)值之半冠以（）號。2.5 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異。塑件過厚不但造成原料浪費(fèi)，而且對熱塑性塑料增加了冷卻時(shí)間，降低了生產(chǎn)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，最小壁厚達(dá)到0.25mm，但一般不宜小于0.60.9mm，常取24mm。在本設(shè)計(jì)中，壁厚取2mm左右。同時(shí)同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致，否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、裂紋甚至開裂等的缺陷。2.6 流動(dòng)性塑料在一定的

25、溫度與壓力下充滿模具型腔的能力為流動(dòng)性。塑料的流動(dòng)的流動(dòng)性除了與塑料性質(zhì)有關(guān)外，還與模具結(jié)構(gòu)、表面粗糙度、預(yù)熱以及成型工藝條件有關(guān)。塑料流動(dòng)性對塑料制品的質(zhì)量、模具設(shè)計(jì)以及成型工藝影響很大。流動(dòng)性過大，易造成溢料，塑料件內(nèi)部容易產(chǎn)生疏松且樹脂與填料分別聚集，易粘模，造成脫模、清理困難；流動(dòng)性太小，型腔填充不足，成型困難。本設(shè)計(jì)采用的是ABS，此塑料流動(dòng)性好，且本設(shè)計(jì)的制品為小件制品所以可以在塑料中適量的加入少量的潤滑劑即可。第三章 初步確定注射機(jī)塑料的種類很多，其成形的方法也很多，有注射成形、壓縮成形、壓注成形、擠出成形、氣動(dòng)與液壓成形、泡沫塑料的成形等，其中前四種方法最為常用。其中，注射成形

26、所用模具稱為注射成形模具，簡稱注射模。注射模主要應(yīng)用于成形熱塑性塑料，因此根據(jù)對零件的分析，該P(yáng)C材料的塑料水杯用注射成形為最佳。另外，注射模區(qū)別于其他塑料模的特點(diǎn)是：模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)合緊密，然后，由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化定型后，開模取出塑件。因此，注射模可一次成形出外形復(fù)雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制件，對手機(jī)外殼的外觀有精美、無明顯毛刺等要求的情況下，應(yīng)用注射成形可以很好的達(dá)到工藝要求。注射成形所用的設(shè)備是注射機(jī)。最終確定注射機(jī)型號為XS-ZY-60,具體參數(shù)如下表：理論注射容積注射壓力注射時(shí)間注射速率螺桿轉(zhuǎn)速603180 MPa2s70g/s02

27、00r/min鎖模力拉桿內(nèi)間距開模行程最大模具厚度最小模具厚度400KN200300mm500mm250mm150mm噴嘴孔直徑定位孔直徑噴嘴球半徑4mm125mmSR18mm第四章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 選擇分型面為了塑料制品的脫模和安放嵌件的需要，模具型腔由兩部分或更多部分組成，這些可分離部分的接觸面即稱為分型面。選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)該盡量選擇平，為了適應(yīng)制品成型需要與便于制品脫模，同時(shí)還考慮以下幾個(gè)因素：1.分型面應(yīng)便于塑料制品的脫模 為了便于塑料制品脫模，在考慮型腔的總體結(jié)構(gòu)時(shí)，必須注意制品在型腔中的方位，盡量只采用一個(gè)與開模方向垂直的分型面，設(shè)法避免側(cè)向分型和側(cè)向抽芯，以

28、免脫模困難和模具復(fù)雜化。因此，為了便于制品開模，使制品在開模時(shí)留在動(dòng)模。2.分型面選擇應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 如果塑料制品有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，宜將側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模上以便抽芯。如果側(cè)型芯設(shè)在定模上，則抽芯較麻煩。同時(shí)，還要注意除了液壓抽芯機(jī)構(gòu)能獲得較大的抽芯距外，一般的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距離較小，因而選擇分型面時(shí)，因?qū)⒊樾净蚍中途嚯x較大的放在開模的方向上，而將抽芯距離小的放在側(cè)向。3.分型面的選擇保證塑料制品的質(zhì)量 為了保證制品質(zhì)量，對有同軸度要求的塑料制品應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)在同一模板內(nèi)。4.分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料 當(dāng)塑料制品在垂直于合模方向的分型面上的投影面積接近于注射機(jī)最大面積時(shí)，就有可

29、能產(chǎn)生溢料，所以投影面積小于注塑機(jī)最大面積才可以。5分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 為了便于排氣，分型面與熔體流動(dòng)的末端重合。6.分型面選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工7.分型面選擇必須考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) 對于高度較大的制品，為了取出制品所需要的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模距離。 根據(jù)上訴原則，手機(jī)外殼注塑模具的分型面形狀及位置如圖所示 手機(jī)外殼注塑模具的分型面形狀及位置如圖所示4.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)注塑模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注塑機(jī)的噴嘴開始帶型腔為止的流動(dòng)通道。其作用是：將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔內(nèi)的氣體順利地排出；在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分地把壓力傳到型腔各部位，

30、以獲得組織致密，外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑料制品。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四個(gè)部分所組成。4.2.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)一般遵循以下原則：1.適應(yīng)塑料的工藝性 應(yīng)深入了解塑料的工藝性，分析澆注系統(tǒng)對塑料熔體流動(dòng)的影響，以及在沖模、保壓補(bǔ)縮和倒流各個(gè)階段中，型腔內(nèi)塑料的溫度、壓力變化情況，以便設(shè)計(jì)出合適塑料工藝特性的理想的澆注系統(tǒng)，保證塑料制品的質(zhì)量。2排氣良好 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔體充滿型腔，并

31、在填充過程中不產(chǎn)生紊流 或渦流，使型腔內(nèi)的氣體順利地排出。3.流程短 縮短熔體的流程和減少拐彎，以減少熔體壓力和熱量損失，保證必須的填充型腔的壓力和速度，縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，從而提高效率，減少塑料用量。4.避免料流直充型芯或嵌件 高速熔體進(jìn)入型腔時(shí)，要盡量避免料流直充小型芯或嵌件，以防型芯或嵌件變形和位移。5.修整方便，保證制品外觀質(zhì)量 要做到去除、修整澆口方便，無損制品的美觀和使用，所以澆口絕不能在設(shè)在對外觀有嚴(yán)重影響的外表面上，而應(yīng)設(shè)在隱蔽處。6.防止塑料制品變形 澆口收縮等原因可能引起制品變形，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取必要措施以減少或消除制品變形。7.在分型面的投影面積盡量小，容積也盡

32、量少 這樣既能減少塑料耗量，又能減少所需鎖模力。4.2.2主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于塑料熔體的流動(dòng)及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸，所以主流道常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1主流道圓錐角=26，對流動(dòng)性差的塑料可取36，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63m；2主流道大端成圓角，半徑r=13mm,以減小料流轉(zhuǎn)向過度時(shí)的阻力；3在模具結(jié)構(gòu)允許，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm,過長則會(huì)影響熔體的順利充型；4主流道襯

33、套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合；5主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為5256HRC符號名稱尺寸取值d主流道小端注射機(jī)噴嘴直徑（0.51）5SR主流道球面半徑噴嘴球面半徑（12）13h球面配合高度3主流道錐角262L主流道長度盡量小于或等于6060D主流道大端直徑D +2Ltg(/2)6.1r主流道大端倒圓角D/814.2.3分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具一般需設(shè)置分流道，單型腔大型在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.分流道與型腔排列要緊湊，以減少模具尺寸和縮

34、短流程，使熔體到達(dá)澆口時(shí)，溫度和壓力降低最少；2.分流道對熔體流動(dòng)阻力要最小，流道凝料要最少；3.分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能保證各型腔均衡地進(jìn)料，因此，同一模具成型同一制品時(shí)，各分流道截面面積和長度應(yīng)相同；當(dāng)同一模具成型不同制品時(shí)，各分流道的截面積和長度應(yīng)與制品相適應(yīng)，以保證各型腔成型條件相同；4對于成型熱塑性塑料時(shí)，分流道表面不必修得很光滑，Ra一般為1.6m即可，這樣，流道內(nèi)料流的外層流速較低，容易冷卻而形成固定表皮層，有利于利于流道保溫。而成型熱固性塑料時(shí)，分流道表面粗糙度要求盡可能低。因?yàn)闊峁绦运芰献⑸涑尚蜁r(shí)，其分流道不需要也不會(huì)形成固定表面；5.分流道可開設(shè)在動(dòng)?；蚨?，也可以在動(dòng)模和定模同時(shí)

35、開設(shè)；6.在考慮型腔與分流道分布時(shí)，最好使制品和流道在分型面上總投影面積的幾何中心和鎖模力的中心相重合分流道截面形狀和尺寸：分流道的截面形狀選取，從減少流道內(nèi)的壓力損失考慮，要求流道的截面積大；從熱傳導(dǎo)角度考慮，為減少熱損失，要求流道的比表面積（截面積與外周長之比）最?。辉谏a(chǎn)實(shí)踐中還應(yīng)考慮分流道的加工難度。各種分流道當(dāng)中，圓形、正方形的效率最高（即比表面積最?。?，所以本設(shè)計(jì)采用圓形截面的分流道。分流道的分布：由于分流道的長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，其分布如圖：分流道的表面粗糙度：由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料

36、熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.60m左右就可以，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速度和剪切熱。4.2.4澆口的設(shè)計(jì)澆口的基本作用是使從分流道來的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔。由于一般澆口尺寸比型腔部分小的多，所以總是首先凝固，只要保壓時(shí)間足夠，凝固封閉后的澆口就能防止溶料倒流，而且也便于澆口凝料與制品的分離。澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面最小的部分（除直接澆口外）。當(dāng)熔體通過狹小澆口時(shí)，其剪切速率增加，同時(shí)由于摩擦作用，熔體溫度升高，熔體粘度降低

37、，流動(dòng)性提高，有利于充填型腔，獲得外形清晰的塑料制品。澆口設(shè)計(jì)一般遵循一下原則：1.避免制品上產(chǎn)生缺陷；2.澆口開設(shè)的位置應(yīng)有利于熔體流動(dòng)和補(bǔ)縮；3.澆口位置應(yīng)設(shè)在熔體流動(dòng)時(shí)能量損失最小的部位；4.澆口位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出；5.避免塑料制品產(chǎn)生熔接痕；6.防止料流將型芯或嵌件擠壓變形；7.澆口位置的選擇應(yīng)考慮高分子取向?qū)λ芰现破沸阅艿挠绊憽＞C合八點(diǎn)原則，同時(shí)結(jié)合所測繪塑件的實(shí)物所留下的澆口印，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，一般開在分型面上，從塑件的外側(cè)進(jìn)料。側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便地調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，故也稱標(biāo)準(zhǔn)澆口。它截面形狀簡單，加工方便；澆口位置選擇

38、靈活，去除澆口方便，痕跡小。但塑件容易形成熔接紋、縮孔、凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，對殼體件排氣不良。澆口結(jié)構(gòu)尺寸見表塑件壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm澆口長度/mm深度h寬度w0.800.501.01.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.4注：源自參考文獻(xiàn) 注塑成型及模具實(shí)用技術(shù) 李海梅，申長雨主編 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002綜上得本設(shè)計(jì)的側(cè)澆口尺寸為：深度h=1mm，寬度w=2.5mm，長度l=1mm。4.3排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 排氣系統(tǒng)的作用是將型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣和成型過程中固話反映產(chǎn)生的氣體順利地拍出模具之外，以

39、保證注射過程的順利進(jìn)行。尤其是高速注射和熱固性塑料注射成型，排氣是很有必要的，否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫將引起制品局部燒焦碳化或產(chǎn)生氣泡，還可能產(chǎn)生熔接痕。該注射模屬于小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，無需另外開排氣槽。4.4 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在注射成型的每個(gè)循環(huán)中，都必須使制品從制品從模具型腔上脫離，這種脫出制品的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：1.盡量是塑料制品留在動(dòng)模上；2.保證制品不變形不損壞；3.保證制品外觀良好；4結(jié)構(gòu)可靠。綜合上訴四條設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用推桿推出機(jī)構(gòu)。4.4.1推桿推出機(jī)構(gòu)用推桿推出制品，它制造簡單，跟換方便，滑動(dòng)阻力小，脫模效果好，設(shè)置

40、的位置自由度大，且容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。但推桿和制品接觸面積小，容易引起應(yīng)力集中，從而可能損壞制品變形，因本設(shè)計(jì)是小制品不存在這種問題。推桿直徑大小與設(shè)置位置除應(yīng)符合推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)注意以一下事項(xiàng)：1.推桿盡量短，但在推出時(shí)，必須將制品推出型芯（或型腔），并高于型芯（或型腔）頂面510mm。2.推桿與其配合孔一般采取H9/f9的配合并保證一定的同軸度，使其在推出過程中不卡帶，配合長度取推桿直徑的1.52倍，通常不小于12mm。3.推桿通過模具成型零件的位置，應(yīng)避開冷卻通道。4.在確保制品質(zhì)量與順利脫模的前提下，推桿數(shù)量不宜過多，以簡化模具和減少對制品表面質(zhì)量的影響綜合上訴四條注意事項(xiàng)，本設(shè)計(jì)

41、采用圓推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿的固定方式為推桿與固定板的連接形式。推桿的固定方式與推桿的形狀如圖所示 4.5冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴是用來儲(chǔ)藏注射間歇期間噴嘴所產(chǎn)生的冷凝料頭和最先射入模具澆注系統(tǒng)的溫度較低的部分熔體。防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響制品的質(zhì)量，并使熔體順利充滿型腔。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。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）無拉料桿的冷料穴3無拉料桿的冷料穴本設(shè)計(jì)的塑件為ABS，該塑料具有良好的韌性，采用“與推桿匹配的冷料穴”中的倒錐形將主流道凝料拉出，當(dāng)其被推出時(shí)，塑件和流道凝料能自動(dòng)墜落冷料穴如圖所示為1-定模 2-冷料穴 3-

42、動(dòng)模 4-拉料桿（推桿）4.6 合模導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向裝置是保證動(dòng)模與定?；蛳履：夏r(shí)正確定位和導(dǎo)向的重要的零件。合模導(dǎo)向裝置主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向裝置和錐面定位。合模導(dǎo)向裝置通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。4.6.1 導(dǎo)向裝置的作用 1.導(dǎo)向作用 當(dāng)導(dǎo)套的設(shè)計(jì)動(dòng)模和定?；蛏夏：拖履：夏r(shí)，首先是導(dǎo)向零件導(dǎo)入，引導(dǎo)動(dòng)、定?；蛏稀⑾履?zhǔn)確合模，避免型芯先進(jìn)入凹模可能造成型芯或凹模的損壞。2.定位作用 導(dǎo)向裝置直接起了保證動(dòng)、定?；蛏稀⑾履：夏Ｎ恢玫恼_性，保證模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。導(dǎo)向裝置在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。3.承受一定的側(cè)向壓力 由于塑料熔體充模過程中

43、可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱在工作過程承受一定側(cè)壓力，因而在模塑過程中需要導(dǎo)向裝置承受一定的單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。4.保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)對于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。5.承載作用當(dāng)采用脫模板脫?；螂p分型面模具時(shí)，導(dǎo)柱有承受脫模板和型腔板的作用。4.6.2 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)原則 1導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度；2導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出68mm,以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞；3導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨度，常采用20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.50.8，淬火4855

44、HRC，也可采用T8A碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理；4為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角；5導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此，根據(jù)需要而決定裝配方式；6一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6,導(dǎo)套的外徑的配合按H7/k6；綜上所述，本設(shè)計(jì)采用Pro/E的EMX4.0中自動(dòng)導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)模架，選用的導(dǎo)柱、導(dǎo)套也相應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值，具體數(shù)據(jù)如下：導(dǎo)柱設(shè)計(jì)如圖導(dǎo)柱類型總長度/直徑/SPN9047導(dǎo)套設(shè)計(jì)如圖導(dǎo)套類型總長度/直徑/GBA55484.7 冷卻裝置的設(shè)計(jì)塑料模具可以看成是一種熱交換器

45、，如果冷卻介質(zhì)不能及時(shí)有效地帶走必須帶走的熱量，則在一個(gè)成型周期內(nèi)就不能維持熱平衡，從而就無法進(jìn)行穩(wěn)定的模塑成型。4.7.1 影響塑料模具的冷卻時(shí)間的因素1.塑料品種 不同塑料的熱含量和傳熱性能是不同的，因而冷卻時(shí)間也就不一樣。熱含量大的或?qū)嵯禂?shù)小的，冷卻時(shí)間長；2.塑料制品的壁厚 壁厚越大，需要的冷卻時(shí)間越長，通常冷卻時(shí)間與制品厚度的平方成正比；3.模具材料 不同模具材料，其導(dǎo)熱系數(shù)不同。根據(jù)需要可在型腔的需要加快散熱的部位，可選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料作為鑲件；4.模具溫度 模具溫度對制品冷卻速度及冷卻時(shí)間的影響前面已經(jīng)敘述過。而模具溫度則要依靠冷卻裝置來控制；5.冷卻回路的分布 塑料制品形狀

46、往往會(huì)很復(fù)雜，壁厚不均一，與之相應(yīng)的型腔也很復(fù)雜，各部位散熱條件不一樣，澆口處與遠(yuǎn)離澆口處溫度有差別，因此，應(yīng)注意冷卻通道直徑和位置的布置，以保證型腔和型芯表面溫度迅速而均勻地冷卻；6.冷卻液溫度及流動(dòng)狀態(tài) 為了使模具得到均勻冷卻，冷卻水入口與出口的溫度差以小為好，一般的制品溫度應(yīng)控制在5以下，精密成型模具應(yīng)控制在2左右。這要就求控制回路長度在1.21.5mm以內(nèi)，增加冷卻回路數(shù)量，從而增加冷卻液流量；4.7.2 冷卻裝置設(shè)計(jì)原則1.在滿足冷卻所需的傳熱面積的模具結(jié)構(gòu)允許的前提下，冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大，冷卻回路數(shù)量多，孔徑大，型腔散熱均勻，因而型腔表

47、面溫度較均勻，制品內(nèi)應(yīng)力小，變形小，精度高；2.冷卻通道的布置應(yīng)合理。當(dāng)制品的壁厚基本均勻時(shí)，冷卻通道與型腔表面的距離最好相等，分布盡量與型腔輪廓相吻合，當(dāng)制品的壁厚不均勻時(shí)，則在壁厚處應(yīng)加強(qiáng)冷卻。為此，冷卻通道間隔小而且較靠近型腔。塑料熔體在充填型腔過程中，一般在澆口附近溫度高，因而應(yīng)加強(qiáng)澆口附近的冷卻。為此，冷卻水應(yīng)從澆口附近開始流向其它地方；3.冷卻回路應(yīng)有利于減小冷卻進(jìn)、出口水溫的差值；4.冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理，其通道孔徑一般取812mm。綜合上訴四條設(shè)計(jì)原則，本設(shè)計(jì)采取直流式冷卻。直流方式如圖所示4.8模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用成型零件確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作

48、設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號。標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)盡可能地選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件有很大一部分已經(jīng)商品化，隨時(shí)可在市場上買到，這對縮短制造周期，降低制造成本時(shí)極其有利的，提高公司在市場中的競爭力。設(shè)計(jì)模具時(shí)，開始就要選定模架。當(dāng)然選用模架時(shí)要考慮到塑件的成型、流道的分布形式以及頂出機(jī)構(gòu)的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。而且

49、，模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。本設(shè)計(jì)充分利用Pro/E的外掛模塊EMX4.0直接調(diào)入模架部分，可以很便捷的選用標(biāo)準(zhǔn)模架，盡量達(dá)到生產(chǎn)中的水平，提高生產(chǎn)率，使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)更接近實(shí)際生產(chǎn)中的技術(shù)水平。本設(shè)計(jì)要求采用一出二的型腔設(shè)置，根據(jù)成型零件的尺寸，以及側(cè)抽芯的尺寸最終確定本設(shè)計(jì)選用的模架為futbaba_2P的SBType模架，其尺寸為400400，模架的安裝高度320mm。第五章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模具的成型零件

50、是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。如果型腔和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。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)、澆口、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

51、外由于塑件熔體有很高的壓力，因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度5.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算制品尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計(jì)算有很大關(guān)系。成型零件工件尺寸的計(jì)算內(nèi)容包括：型腔和型芯的徑向尺寸（含矩形的長和寬）、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的計(jì)算方法很多，現(xiàn)以塑料的平均收縮率為基準(zhǔn)計(jì)算5.2.1 型腔內(nèi)徑尺寸計(jì)算 （mm）式中，型腔內(nèi)徑尺寸（mm）D制品的最大尺寸（mm）Q塑料的平均收縮率（%），ABS的平均收縮率為0.5%制品公差系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.50.8之間模

52、具的制造公差，一般取=按矩形計(jì)算，手機(jī)后蓋長度、寬度上的最大尺寸分別為=117mm =61mm根據(jù)塑件的要求?。?0.42mm =0.34mm，則 =（1171170.005-0.42）=117.27mm =(61+610.005-0.34) =42.42mm5.2.2 型芯徑向尺寸計(jì)算模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的，與型腔徑向尺寸的計(jì)算原理一樣，分長、寬兩部分計(jì)算：(mm)式中，型芯外徑尺寸(mm) 制品內(nèi)徑最小尺寸(mm) 其余符號含義同型腔計(jì)算公式。 按矩形計(jì)算，手機(jī)后蓋長度、寬度的最小尺寸分別為=116mm =60mm由上可知， =0.42mm =0.34mm，則 =（11

53、61160.005-0.42）=116.27mm =（60+600.005-0.34）=60.05mm（3）型腔深度尺寸計(jì)算模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定，設(shè)制品名義高度尺寸為最大尺寸，公差負(fù)偏差。型腔深度名義尺寸為最小尺寸，其公差為正偏差+。由于型腔底部或型芯端面的磨損很小，可以略去磨損量，在計(jì)算中取，加上制造偏差有：z)(z)(32QhhH11M式中型腔的深度尺寸（mm） 制品高度最大尺寸（mm）由零件圖上可知， =11mm，可得， =0.16mm，因此 =（11+110.005-2/30.16）=10.95mm5.2.3型腔深度尺寸計(jì)算模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定，

54、設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸公差為正偏差+，型芯高度設(shè)計(jì)為最大尺寸，其公差為負(fù)偏差-。根據(jù)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式：=（+Q+）（mm）式中型芯高度尺寸（mm） 制品深度最小尺寸（mm）由零件圖中可得，=8mm，得，=0.14mm =（880.005+2/30.14）=8.13mm5.2.4型腔壁厚與底板厚度計(jì)算注射成型模型腔壁厚的確定應(yīng)滿足模具剛度好、強(qiáng)度大和結(jié)構(gòu)輕巧、操作簡便等要求。在塑料注射充型過程中，塑料模具型腔受到熔體的高壓作用，故應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。否則可能會(huì)因?yàn)閯偠炔蛔愣a(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會(huì)彎曲變形而導(dǎo)致溢料和飛邊，降低塑料制件的尺寸精度，并影響塑料制口的脫模。從剛度計(jì)算上一般

55、要考慮下面幾個(gè)因素：（1）使型腔不發(fā)生溢料，ABS不溢料的最大間隙為0.05mm。（2）保證制品的順利脫模，為此同時(shí)要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固化收縮量。（3）保證制品達(dá)到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求較高精度，這就要求模具型腔有很好的剛度。按整體式的凹模計(jì)算側(cè)壁厚度：（mm）式中，b凹模側(cè)壁理論厚度（mm） h凹模型腔的深度（mm） p凹模型腔內(nèi)熔體壓力（Mpa） 凹模長邊側(cè)壁的允許彈性變形量（mm），一般塑件=0.005mm c=1.08 =0.8 E=2.110Mpa b=6.35mm取壁厚大于10mm就能能滿足要求。底板厚度計(jì)算，根據(jù)公式 （mm）由=2.3，

56、 =2.810，=0.005，則 =5.89mm取實(shí)際底板厚度大于10mm就能滿足要求。5.3成型零件強(qiáng)度與剛度的校核本設(shè)計(jì)屬中小型、鑲拼式塑料模具，所以型腔壁厚按強(qiáng)度條件計(jì)算，按剛度條件校核。根據(jù)模具材料應(yīng)用手冊得本設(shè)計(jì)所使用的模具材料為SM50，其相關(guān)參數(shù)如表2-6表2-6 SM50主要參數(shù)材料名稱/MPa/MPa（%）/Jcm-2SM506303151435對側(cè)壁的厚度校核首先按強(qiáng)度條件對塑件的壁厚進(jìn)行計(jì)算按剛度條件對塑見的壁厚進(jìn)行校核各參數(shù)介紹如下：塑件的長度，本次計(jì)算按塑件為長方體進(jìn)行計(jì)算，取=50.62模腔的壓力，一般取3050MPa，本次取大值=30MPa塑件的高度，取=24.6

57、5模具材料的許用應(yīng)力 材料的彈性模量，取=200109Pa成型零件的許用變形量5.4 注射量注射機(jī)的公稱注射量：V機(jī)=60cm3塑件體積：Vs =23.33=6.66 cm3 ,而澆注系統(tǒng)流道凝料的體積：V凝=2.33cm3則實(shí)際需要的注射量：V實(shí)= Vs + V凝=6.66+2.33=8.99 cm3 所以，注射機(jī)的注射量符合工藝要求。5.5 最大注射壓力的校核塑料對模板的壓力為：P=0.3P1=0.3100=30MPaF脹=(nA塑件+A澆)P=（22989+2092）30=242 KNF額=400KN 242KN=F脹鎖模力足夠5.6 脫模力脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需施加的

58、外力，需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。本設(shè)計(jì)主要計(jì)算由型芯包緊力形成的脫模阻力。當(dāng)開始脫模時(shí)，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時(shí)計(jì)算，亦即無視脫模斜度（a=0） 由于制品是薄壁矩形件 Q=8tESlf/(1-m)(1+f) （kN）式中，Q脫模最大阻力（kN） t塑件的平均壁厚（cm） E塑料的彈性模量（N/） S塑料毛坯成型收縮率（mm/mm） l包容凸模長度（cm） f塑料與鋼之間的摩擦系數(shù) m泊松比，一般取0.380.49查表得，S=0.005，E=1.810N/cm已知，t0.2cm，l=4.5cm，f=0.28 Q=80.21.8100.00

59、54.00.28/(1-0.43)(1+0.28)=2.2kN-摩擦阻力（N）-摩擦系數(shù)，一般取0.151.0，本設(shè)計(jì)取0.5-因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的正壓力（N）-塑件對型芯產(chǎn)生的單位正壓力，一般取812MPa,本設(shè)計(jì)取10MPa-塑件包緊型芯的側(cè)面積（2）第六章 模具裝配圖第七章 模具零件圖參 考 文 獻(xiàn)1 楊安.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：北京理工大學(xué)出版社，20072 羅曉曄.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).浙江.浙江大學(xué)出版社，20063 史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20034 全國模具編輯委員會(huì).模具制造工藝裝備及應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社，20005 于華 .注射模具設(shè)計(jì)

60、技術(shù)及實(shí)例. 機(jī)械工業(yè)出版社， 19976 王樹勛.模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，19957 王旭.塑料模具結(jié)構(gòu)圖冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，19948 馮丙先.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.上海：上?？萍汲霭嫔纾?9919 鄭建中.互換性與測量技術(shù).浙江.浙江大學(xué)出版社，200610 申開智.塑料成型模具（第二版）.中國輕工業(yè)出版社，200211 金大鷹.機(jī)械制圖.機(jī)械工業(yè)出版社，200512 章飛、陳國平.型腔模具設(shè)計(jì)與制造.化學(xué)工業(yè)出版社，200113 全國模具編輯委員會(huì).塑料模具設(shè)計(jì)及制造.機(jī)械工業(yè)出版社，200114 何滿才編著 模具設(shè)計(jì)與加工Mastercam 9.0 人民郵電出