手機外殼注塑模具的設計說明書

1、 結構零件的設計7.1導柱導套的設計導柱導套除了有導向的作用外，還有定位和承受側壓力的作用。其設計應符合以下原則：1) 導向零件應均勻合理地分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心線至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后變形。2) 導柱安裝在動模板上，導套安裝在定模板上。3) 合模時應保證導向零件首先接觸，避免型芯先進入型腔，導致模具損壞，因此導柱應高出型芯端面68mm。4) 為確保分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應制有承料槽，如在導套的孔口倒角。5) 導柱的直徑應根據(jù)模具尺寸來確定，應保證模具具有足夠的抗彎強度，根據(jù)標準模架選用的導柱和的導套。6) 導柱導套的

2、安裝形式：導柱滑動部分，其與導套的配合為H7/f6，導柱的固定部分與模板孔采用H7/m6的配合，導套與模板孔采用H7/m6配合，另一端采用H7/e7配合鑲入模板。7) 導柱應具有堅硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內芯。多采用低碳鋼淬火處理或碳素工具鋼T8A或T10A經淬火處理，導套采用淬火處理的T8A。7.2定位圈的設計定位圈與注射機定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使模具主流道與噴嘴和料筒對中。7.3墊塊的設計墊塊高度=推出行程+推板厚度+推管固定板厚度+嵌件定位桿固定板+（510）。根據(jù)計算墊塊厚度C取80mm。8 推出機構的設計在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使制品從模具型腔和型芯

3、上脫出，這種脫出制品的機構稱為推出機構。推出機構在設計時的原則有以下幾點：(1) 盡可能使制品滯留在動模一側以便借助開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作；(2) 防止制品變形或損失，正確分析制品對型腔的粘附力大小及其位置，有針對性的選擇，使推出重心與脫模阻力中心相重合；(3) 盡量選制品內部或對制品外觀影響不大的部位；(4) 結構合理可靠，運動靈活，制造方便，更換容易；8.1脫模力計算脫模力的大小是推出機構確定的依據(jù)，是選擇合適推出機構的保障。根據(jù)公式2.6-13知： (8.1)查表2.6-2知：E=2Gpa；f=0.45；T=95；t=6mm；h=26mm，故脫模力為： 8.2推出機構的類型確定

4、推出機構根據(jù)推出零件可分為推桿推出機構、推管推出機構、推板推出機構、凹?；虺尚屯茐K（桿）推出機構、多元綜合推出機構等。推桿推出機構是最簡單、最常用的一種形式。因推桿加工簡單，更換方便，推出效果好故在生產中應用廣泛。推桿的設置應保證塑件脫模時受力均勻，整件平穩(wěn)脫落。因此推桿設置在手機殼側壁、拐角，在較薄片下方設圓形推桿。8.3機動分型抽芯機構以設備的開模力或頂出力為動力，自動完成側向抽芯動作的機構叫做機動抽芯機構，簡稱抽芯機構。8.4 側抽機構的分類 彈簧抽芯機構、斜導柱分型抽芯機構、斜滑塊抽芯機構、斜推桿導滑塊分型抽芯機構跟齒輪齒條抽芯機構。本模具采用了斜滑塊外側分型抽芯機構。工作原理：將側型

5、芯鑲塊與斜向安裝的推桿（矩形或圓形斷面均可）相連接，斜桿的根部安裝在推出機構上，推出時，斜桿沿著斜孔一面上升一面做側向移動，完成抽芯動作。此機構優(yōu)點是站位小，機構簡單缺點是斜桿剛度差，故在抽拔距短的場合下廣泛應用。設計時，斜桿應采用較小的傾角常取3度到15度。8.5復位桿的結構設計8.5.1復位桿的作用 反推桿的作用是使推出機構恢復原位，當開模時推桿在推板的推動下將塑料制品推出，反推桿也同時凸出模板表面12。當再次注射時，在模具閉合過程中，定模表面與反推桿接觸，并使反推桿推動推出機構一起返回原始位置。8.5.2復位桿的結構 桿復位桿的結構如下圖所示：圖8.1 復位桿9 冷卻系統(tǒng)設計模具的溫度對

6、塑料制品的質量和生產率是至關重要的，冷卻系統(tǒng)的設計原則如下：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，則對塑件的冷卻效果越好；3) 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經驗表明，冷卻水管中心距B大約為2.53.5D，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為0.81.5B。最小不要小于10mm;4) 澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳；5) 應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過5；6) 冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設水孔;7) 合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他

7、機構發(fā)生干涉。冷卻時熱量的途徑有冷卻水傳熱、模具向空氣對流傳熱、模具向空氣輻射傳熱、模具通過上下底板向注塑機傳熱。一般情況下，塑料熔體帶入熱量的90%95%由冷卻介質帶走的，因此在作冷卻水道設計時可粗略地按照熔體帶入熱量全部由冷卻水道帶走進行計算，這在工程計算中是合理的，所設計的冷卻系統(tǒng)比較安全。一般注射到模具內的塑料溫度為200左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其溫度在65以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。9.1冷卻介質冷卻介質有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因為水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低。故用

8、水冷卻，即在模具凹模內開設冷卻水道。冷卻水的體積流量計算 (9.1)式中：冷卻水的密度，為110kg/ m；冷卻水的比熱容，為4.187 kJ/（kg）；冷卻水出口溫度，取25(一般認為普通模具出入水溫差應在5范圍之內，精密模具在2左右，如果出入水溫相差過大，會使模具溫度分布不均，特別是大型制品型腔和模板尺寸很大時)。冷卻水入口溫度，取20；代入數(shù)據(jù)得： 為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=10mm求冷卻水在管道內的流速 （9.2） 大于最低流速1.32m/s求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) （9.3）式中：水流速（m/s）水密度（kg/ m）d管內徑（m）與冷卻介質溫度有關的物理常數(shù)，取代入

9、數(shù)據(jù)得： 求冷卻管道總傳熱面積 (9.4)式中：模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（），模具溫度取80代入數(shù)據(jù)得：求模具上應開設的冷卻管道的孔數(shù) （9.5）式中：為模具長度，在此取330mm從計算結果看，單位時間注射量小，所需冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道是不可取的，會導致冷卻不均，所以這里在動模板設計2條冷卻水道。9.2澆口的設計 澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結構以及塑件的

10、成型質量。 澆口作用：澆口對充模流動和補料時間起著控制性作用。澆口斷面面積約為分流道斷面面積的3%9%，澆口越小，即比表面積越大大，熔體流經澆口時的熱量損越大，澆口處的流動阻力也越大，但由于澆口尺寸很小，導致熔體流經澆口時剪切速率明顯升高，這使得熔體表觀粘度降低，從而又使流體流動變得容易，一定程度上抵消了因澆口尺寸變小而增加的流動阻力，另外因熔體通過澆口時有明顯的粘性發(fā)熱現(xiàn)象，使進入型腔的熔體溫度升高，反而使充模更容易，充模效果優(yōu)于大澆口。常見的澆口形式及各自優(yōu)缺點。6 a側澆口（又名標準澆口、邊緣澆口）：屬小澆口的一種，斷面接近矩形，便于機械加工且易保證精度；可以分別調整充模時的剪切速率和澆

11、口封閉時間。 b扇形澆口和平縫式澆口：能使物料在橫向得到均勻分配，降低了塑件的內應力，特別是減少應取向而產生的翹曲，常用于成型寬度較大的薄片狀制品，但成型后去除澆口后加工量大。 c點澆口：澆口尺寸很小，開模時容易自動切斷，熔接痕小。點澆口適用于表觀粘度對剪切速率敏感的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體。 d護耳澆口：適用于用小尺寸澆口會產生噴射場合，但成型后加工余量大。 e直澆口：注塑壓力和熱量損失最小，固化時間長，延長了補料時間，補縮效果好。但澆口附近容易產生殘留內應力，澆口處易產生縮孔。澆口的選擇分析：由于塑件表面質量的要求和模具結構的要求，澆口采用點澆口。通常，采用小尺寸澆口填棄薄型腔比采用大

12、尺寸澆口更為有力。10 標準模架選擇模具的大小主要取決于塑件的大小和結構，對于模具而言，在保證足夠強度和剛度的條件下，結構越緊湊越好。為節(jié)約模具鋼材和便于熱處理，根據(jù)產品的外形尺寸，可以確定鑲件（模仁）的外形尺寸，確定鑲件的尺寸后，就可以大致確定模架的大小。模架如下圖：圖10.1 標準模架11 注射機工藝參數(shù)及安裝尺寸校核11.1鎖模力校核鎖模力是指注射機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力，其必須大于型腔內熔體壓力與塑料制品以及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積，故： （11.1）式中：F注射機的最大鎖模力P型腔內的熔體平均壓力（ABS取0.3-0.48MP）A塑料制品以及澆注系統(tǒng)在分型

13、面上的投影面積之和查表5-2知：本設計中P取34Mpa，鎖模力為：故設備滿足使用要求。11.2最大注射容量校核最大注射量和制品的質量或體積有直接關系，兩者必須相適應，不然會影響制品的產量和質量。為保證正常的注射成型，注射機的最大注射量應稍大于制品的質量或體積，通常注射劑的實際注射量最好在注射劑最大注射量80%以內。按體積校核： （11.2） 在初選設備時，用Pre/E已經計算出體積為：；故設備滿足使用要求。11.3安裝尺寸以及有關尺寸的校核11.3.1模具閉合高度校核模具安裝在設備上，模具的閉合高度必須在設備允許的最大和最小模具高度之間，即；本設計中的模具高度為250mm,所選的設備允許的模具

14、高度為175425mm之間，故設備符合要求。11.3.2最大開模行程校核模具的開模行程為塑件的頂出距離加上澆注系統(tǒng)和塑件的總高度再加510mm；本設計中模具的開模行程為117mm，設備允許的開模行程為350mm，故設備符合要求。12 典型零件加工工藝過程動模板的加工工藝過程材料：45 硬度：230-270HRC表12.1 加工工藝過程序號工序名稱工序內容1備料備30525535的矩形板料2銑削銑削基準面3鉗工劃線確定各孔的位置4鉆削鉆直徑15的孔鉆導柱孔鉆型腔孔，留0.3-0.5mm磨削余量5銑削銑削型芯放置長方形型腔留余量0.3-0.5進行精加工6熱處理調質硬度達到230-270HRC7磨削

15、磨內型腔孔，達尺寸要求磨削上下表面8檢驗13 結論通過對手機外殼注塑模具的塑料模具設計，使我對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料注射模具的結構特點及設計計算方法，對獨立設計模具具有了一次新的鍛煉。本次手機外殼注塑模具的塑料模具設計，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，能達到較好學以致用的效果。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結構及零部件。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來。在設計該次設計中使用到了AutoCAD、Pro/E等機械設計軟件，使我能更好熟練的使用這些軟件為以后的工作和學習打下堅實的基礎

16、。本次模具設計的難點：因塑件含有側孔，需增設側向抽芯機構，本次設計中提出了三種可行的設計方案，雖然理論上都是可行的，但各有優(yōu)點和缺點，最終選擇方案三。選取原則如下：確保塑件的成型質量；盡量使模具結構簡單化以降低制模成本；確保能夠實現(xiàn)生產的自動化，以降低工人的勞動強度和生產成本。隨著設計的逐步進行，會發(fā)現(xiàn)先前確定的很多尺寸（如模仁大小，模架大?。霈F(xiàn)問題，必須對該尺寸做相應調整或重新設計，如我們可能需要重新設計模仁大小，重新選擇模架型號。這因為我們沒有經驗，不可能在一開始就把所以的可能出項的問題都預見，這是我們需要通過的更多設計來加強的。另外，在設計模具結構的過程中一定要考慮到工藝問題，用軟件

17、設計的再完美，如果無法加工也是枉然，所以切忌不可脫離實際，應讓設計出來的模具元件既能滿足性能要求又便于加工。在這次設計中我覺得最值得我們去思考的是脫模機構的可行性方案設計，因為這是最能夠發(fā)揮我們的想象力和創(chuàng)造了的地方，當然這也是本次設計中最困難的地方，需要我們加倍努力的地方。參考文獻翁其金塑料模塑成型技術.北京：機械工業(yè)出版社，2010.11塑料模設計手冊編寫組編著.塑料模設計手冊第二版. 北京：機械工業(yè)出版社李德群，唐志玉，中國模具協(xié)會，中國機械工程學會.模具工程大典第三卷.電子工業(yè)出版社魏春雷，朱三武，章南.模具專業(yè)畢業(yè)設計手冊.天津：天津大學出版社，2010.1徐秀娟.互換性與測量技術.

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