手機(jī)外殼注射模具畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　論文題目：手機(jī)殼注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目 ：手機(jī)殼注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　班 級(jí) ：09級(jí)模具（1）班</p><p>　　專 業(yè) ：模具設(shè)計(jì)與制造</p><p><b>　　學(xué)生姓名 ： &

2、lt;/b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 ： </b></p><p>　　日 期 ：2012年5月1日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、概述4</b></p><p>　　1.1 塑料

3、成型模具在加工工業(yè)中的地位4</p><p>　　1.2 手機(jī)殼的造型結(jié)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r5</p><p>　　1.3 模具發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　1.4 模具發(fā)展趨勢(shì)5</p><p>　　1.5存在問(wèn)題和主要差距6</p><p>　　1.6 我國(guó)的發(fā)展前景6</p><p>

4、　　二、材料塑件分析7</p><p>　　2.1 塑件分析7</p><p>　　2.2 塑件材料分析8</p><p>　　2.3塑件制品的工藝分析10</p><p>　　2.4 確定塑件設(shè)計(jì)批量11</p><p>　　三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算11</p><p>　　3.

5、1模具加工精度的確定11</p><p>　　3.2計(jì)算制品的體積重量11</p><p>　　3.3 注射機(jī)的確定及校核12</p><p>　　3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則14</p><p>　　3.4.2 主流道設(shè)計(jì)15</p><

6、p>　　3.4.3 分流道設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.4.4 澆口形式16</p><p>　　3.5 分型面設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇18</p><p>　　3.7成型零部件設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.7.1成型零件設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><

7、p>　　3.7.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和脫模力的計(jì)算20</p><p>　　3.7.3 排氣槽的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.7.4 側(cè)壁厚度、底板厚度的計(jì)算21</p><p>　　3.7.4.1 側(cè)壁厚度的計(jì)算21</p><p>　　3.7.4.2　底板厚度的計(jì)算22</p><p>　　3.7.

8、4.3 　制模特點(diǎn)22</p><p>　　3.8頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.8.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.8.1.1 頂出機(jī)構(gòu)的分類23</p><p>　　3.8.1.2 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則23</p><p>　　3.8.1.3 頂出機(jī)構(gòu)的基本形式23<

9、;/p><p>　　3.8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.8.2.1導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.8.2.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模板上的布置24</p><p>　　3.8.3 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):24</p><p>　　3.9 塑模溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì):24</p><p>

10、;　　3.9.1 塑模溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：24</p><p>　　3.9.2 冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：25</p><p>　　3.9.3 冷卻時(shí)間計(jì)算25</p><p>　　3.9.4 冷卻參數(shù)計(jì)算25</p><p>　　3.9.5冷卻回路的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.10 凹模的設(shè)計(jì)27<

11、/p><p>　　3.11 凸模的設(shè)計(jì)27</p><p><b>　　四、結(jié)束語(yǔ)28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)提供了注塑模具的設(shè)計(jì)方法和流程。首先根

12、據(jù)塑件材料及工藝特性對(duì)零件進(jìn)行模流分析,然后選擇注塑機(jī)并確定型腔數(shù)目,接著確定成形方案:總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。最后進(jìn)行注塑機(jī)工藝參數(shù)校核,包括注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度和注射機(jī)閉合高度等方面。該設(shè)計(jì)方法對(duì)其它不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的注塑模具設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。</p><p>　　關(guān)鍵詞 塑料；注塑模；注塑機(jī)。</p><p>　　Abstr

13、act: This issue introduces mold design introduces the methods and processes.First of all, plastic materials and processes according to characteristics of software components analysis, and then select the number of inject

14、ion molding machine and to determine the cavity, and then forming the program to determine: the overall structural design, sub-surface design, casting design, mold release mechanism design, cooling system design.Finally,

15、 injection molding machine parameters checked, includin</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　1.1 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位</p><p>　　模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。</p>&

16、lt;p>　　全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。從模具使用角度，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。</p><p>　　塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性、外觀質(zhì)

17、量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分成型模具并無(wú)加熱要求。其次，在塑料加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少分模。合模和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此常采用自動(dòng)開(kāi)合模和自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)。在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具上脫落。另外，模具對(duì)塑料制品的成本也有相當(dāng)?shù)挠绊憽３?jiǎn)易模具外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬(wàn)件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十五萬(wàn)件。當(dāng)批量不大的

18、時(shí)候，模具費(fèi)用在制件成本中所占比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本。</p><p>　　現(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的全自動(dòng)的設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮基效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和

19、產(chǎn)量需求量很大，對(duì)塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。</p><p>　　1.2 手機(jī)殼的造型結(jié)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　移動(dòng)電話的普及速度大大超越了專家的預(yù)測(cè)與想象。它已從最初的模擬系統(tǒng)發(fā)展到目前的數(shù)字系統(tǒng)。在此期間，移動(dòng)電話的功能越來(lái)越豐富，體積越來(lái)越小，造型越來(lái)越美觀，充分體現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合。除了最基本的實(shí)用功能外，移動(dòng)電話還要考慮美觀和舒適，在設(shè)計(jì)上必須充分考慮使用對(duì)象、使用場(chǎng)合、

20、功能要求、人機(jī)工效學(xué)等因素。</p><p>　　1.3 模具發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　從第一個(gè)塑料產(chǎn)品賽璐珞誕生算起，塑料工業(yè)迄今已有120年的歷史。天然高分子加工階段,這個(gè)時(shí)期以天然高分子，主要是纖維素的改性和加工為特征。合成樹(shù)脂階段，這個(gè)時(shí)期是以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)塑料為特征。大發(fā)展階段，在這一時(shí)期通用塑料的產(chǎn)量迅速增大，聚烯烴塑料在70年代又有聚1－丁烯和聚 4-甲基-1-戊

21、烯投入生產(chǎn)。形成了世界上產(chǎn)量最大的聚烯烴塑料系列。同時(shí)出現(xiàn)了多品種高性能的工程塑料。</p><p>　　21世紀(jì),塑料工業(yè)以前所謂有的速度高速發(fā)展。塑料,在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。</p><p>　　目前，我國(guó)塑料工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。在2004年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已上升到30％左右，未來(lái)幾年中，塑料模具還

22、將保持較高速度發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的重要裝備，采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，保證質(zhì)量的一系列優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段和主要發(fā)展方向。</p><p>　　1.4 模具發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　當(dāng)前，整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)距離。而模具將有如下十大發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　　1.

23、愈來(lái)愈高的精度；由于模料應(yīng)用的擴(kuò)大，塑料制件已應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料。</p><p><b>　　2.日趨大型化；</b></p><p>　　3.擴(kuò)大應(yīng)用熱流道技術(shù)；</p><p

24、>　　4.進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具；</p><p>　　5.日益增多高檔次模具；</p><p>　　6.進(jìn)一步增多氣輔模具及高壓注射成型模具；</p><p>　　7.增大塑料模具比例；</p><p>　　8.增多擠壓模及粉末鍛模；</p><p>　　9.廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)件；開(kāi)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使

25、模板，導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具。</p><p>　　10.大力發(fā)展快速模具制造技術(shù)。</p><p>　　1.5存在問(wèn)題和主要差距</p><p>　　雖然我國(guó)模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)前存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：一是總量供

26、不應(yīng)求，國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率只有50%左右；二是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理，我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而?！薄ⅰ靶《?。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。</p>

27、;<p>　　1.6 我國(guó)的發(fā)展前景</p><p>　　目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。因此，放眼未來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景看好，預(yù)計(jì)中國(guó)模具將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國(guó)不但

28、會(huì)成為模具大國(guó)，而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國(guó)的行列邁進(jìn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國(guó)內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度

29、應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。</p><p><b>　　二、材料塑件分析</b></p><p>　　圖1 塑件三維立體圖</p><p><b>　　2.1

30、塑件分析</b></p><p>　　如圖1為手機(jī)后蓋件的三維立體圖，該產(chǎn)品形狀如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比較合理。從整體結(jié)構(gòu)分析：制品表面積較大、高度不大但是壁薄、零件的曲面復(fù)雜，型腔、型芯加工困難。從整體工藝性分析：根據(jù)制品外觀要求與結(jié)構(gòu)特定要求選擇澆口位置在零件內(nèi)部，制品薄而大要求冷

31、卻必須均勻而充分，脫模力合理要求頂出機(jī)構(gòu)頂出均勻。</p><p>　　2.2 塑件材料分析</p><p>　　塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。</p><p>　　根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過(guò)比較

32、分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設(shè)計(jì)為注塑設(shè)計(jì)，所以采用熱塑性塑料。</p><p>　　在手機(jī)模具制造中，前后蓋的材料一般是ABS和PC，這兩種材料各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。</p><p>　　ABS樹(shù)脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹(shù)脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強(qiáng)度（丁二烯的特性）、耐

33、熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時(shí)通過(guò)改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途，主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。</p><p>　　聚碳酸酯（PC）是一種新型熱塑性工程塑料，聚碳酸酯有優(yōu)良的電絕緣性能和機(jī)械性能，尤其以抗沖擊性能最為突出，韌性很高，允許使用溫度范圍較寬（-100～130℃），透明度高（譽(yù)為“透明金屬”）、無(wú)毒、加工成型

34、方便。它不但可替代某些金屬，還可替代玻璃、木材等。近年來(lái)聚碳酸酯發(fā)展迅速，在機(jī)械、汽車、飛機(jī)、儀器儀表、電器等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，PC流動(dòng)性差，價(jià)格貴，但機(jī)械性好；ABS流動(dòng)性，電鍍，噴涂效果好，但機(jī)械性能不如PC?？紤]到成本因素，以及成型要求，故選擇ABS。</p><p>　　ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)

35、和苯乙烯(Styrene)三種化學(xué)單體合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下：</p><p>　　每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。</p><p>　　從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，

36、 另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。</p><p>　　ABS不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落。</p><p>　　ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以賦予用戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上數(shù)百種不同品質(zhì)的AB

37、S材料。</p><p>　　ABS具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號(hào)和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考。</p><p>　?。?）物理力學(xué)性能 </p><p>　　ABS具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹(shù)脂

38、中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀態(tài)有關(guān)，同時(shí)也與使用環(huán)境有關(guān)，如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。當(dāng)聚合物中丁二烯橡膠含量超過(guò)30%時(shí)，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學(xué)性能都迅速下降（見(jiàn)表5-5和5-6）。</p><p><b>　?。?）熱性能。</b></p><p>　　ABS制品的負(fù)荷變形溫度約為93℃，若能對(duì)制品進(jìn)行退火處理，則還可增加10℃左右。<

39、/p><p><b>　?。?）電性能。</b></p><p>　　ABS聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。</p><p><b>　?。?）耐環(huán)境性 </b></p><p>　　ABS聚合物幾乎不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會(huì)溶解或形

40、成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長(zhǎng)期與烴接觸會(huì)發(fā)生軟化溶脹。ABS聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。</p><p><b>　?。?）耐候性 </b></p><p>　　ABS聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受350nm以下波長(zhǎng)的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化

41、速度與光的強(qiáng)度及波長(zhǎng)的對(duì)數(shù)成正比。</p><p>　　ABS是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。</p><p>　?。?）ABS的流變性 </p><p>　　ABS聚合物在熔融狀態(tài)下流動(dòng)特性屬于假塑型液體。雖然ABS的熔體流動(dòng)性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。因此在成型過(guò)程中可以采用提高剪切速率來(lái)降低熔體粘度

42、，改善熔體流動(dòng)性。</p><p>　　ABS屬一無(wú)定形聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)，成型后無(wú)結(jié)晶，成型收縮率為0.4%~0.5%。在成型過(guò)程中，ABS的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過(guò)高時(shí)，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。</p><p>　?。?）ABS的吸水性 </p><p>　　ABS具有一定的吸水性，含水量在0.3%~0.8%范圍。成型時(shí)如果聚合物中含有水

43、分，制品上就會(huì)出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在民型前，需將聚合物進(jìn)行干燥處理，使其含水量降到0.2%左右。</p><p>　?。?）ABS制品的后處理 </p><p>　　一般情況下很少出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對(duì)ABS的熔體流動(dòng)性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象，因而除了充模

44、有困難的情況下，一般以中、低速為宜。在制品要求表面光澤較高時(shí)，模具溫度可控制在60—80℃對(duì)一般制品可控制在50-60℃。</p><p>　　表1 ABS的主要性能指標(biāo)</p><p>　　表2 ABS的成型工藝參數(shù)</p><p>　　2.3塑件制品的工藝分析</p><p><b>　　(1)尺寸和精度</b>&l

45、t;/p><p>　　尺寸：塑件尺寸的大小受到塑料材料流動(dòng)性好壞的制約，塑件尺寸越大，要求材料的流動(dòng)性越好，流動(dòng)性差的材料在模具型腔未充滿前就已經(jīng)固化或熔接不牢，導(dǎo)致制品缺陷和強(qiáng)度下降。</p><p>　　尺寸精度：影響塑件制品尺寸精度的因素是比較復(fù)雜的，如模具各部分的制造精度，塑料收縮率，成型工藝及模具加工表面質(zhì)量等等。手機(jī)機(jī)殼屬于高精度的塑件，選用3級(jí)精度。</p><

46、;p><b>　　(2)壁厚</b></p><p>　　對(duì)于手機(jī)機(jī)殼本身尺寸向著輕巧化發(fā)展，屬于高級(jí)薄殼制品（壁厚小于1.2mm），選用壁厚1mm，均勻抽殼。</p><p><b>　　(3)脫模斜度</b></p><p>　　結(jié)合本塑件的形狀，設(shè)定脫模斜度為40分。</p><p>&

47、lt;b>　　(4)加強(qiáng)筋和凸臺(tái)</b></p><p>　　針對(duì)本塑件，在殼體轉(zhuǎn)角處設(shè)置距壁面有一定距離的凸臺(tái)，并設(shè)加強(qiáng)筋。同時(shí)在復(fù)雜曲面凸起的地方設(shè)置加強(qiáng)筋防止變形。</p><p>　　2.4 確定塑件設(shè)計(jì)批量</p><p>　　該產(chǎn)品為小批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有一定的注塑效率，由于塑件長(zhǎng)寬度小，所以采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用扇形澆口

48、，采用兩點(diǎn)進(jìn)料，以利于均勻充滿型腔。</p><p>　　三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.1模具加工精度的確定</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的手機(jī)是日常用品，其外殼要能承受磨損。對(duì)于制件的外觀要求和表面精度等級(jí)要求比較高?，F(xiàn)初定制品精度等級(jí)為4級(jí)。</p><p>　　經(jīng)分析，現(xiàn)確認(rèn)模具的制造加工精度為IT7級(jí)，而型芯和型

49、腔的加工精度均為IT6，型腔采用機(jī)械粗加工后電火花精加工，其它采用機(jī)械加工。</p><p>　　模具的尺寸公差按GB-180079，IT7。</p><p>　　3.2計(jì)算制品的體積重量</p><p>　　材料使用ABS樹(shù)脂，查表可知其密度為1.02g—1.16g/cm³。收縮率為0.4%—0.6%。計(jì)算其平均密度為1.12g/cm³,平均收

50、縮率為0.5%。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算塑件的體積為：V1=2737.24mm3</p><p>　　塑件的重量：M1=ρ.V1=3.07g</p><p>　　澆注系統(tǒng)體積：V2=4413.07mm3</p><p>　　澆注系統(tǒng)重量：M2=ρ.V2=1.12×4.41=4.94g</p><p>　

51、　故V=4V1+V2=4×2737.24+4413.07=15362.03mm3</p><p>　　故M=V×ρ=1.12×15362.03=17.21g</p><p>　　ρ—塑料密度g/ m3</p><p>　　3.3 注射機(jī)的確定及校核</p><p>　　3.3.1 注射機(jī)介紹</p>

52、<p>　　注塑機(jī)的全稱應(yīng)為塑料成型機(jī)。注射機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機(jī)架等組成。如圖2所示，工作時(shí)模具的動(dòng)、定模分別安裝于注射機(jī)的移動(dòng)模板和定模固定板上，由合模機(jī)構(gòu)合模并鎖緊，由注射裝置加熱、塑化、注射、待融料在模具內(nèi)冷卻定型后由合模機(jī)構(gòu)開(kāi)模，最后由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出。</p><p><b>　　圖2注塑機(jī)結(jié)構(gòu)</b></p>&l

53、t;p>　　注射機(jī)的工作原理：注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。</p><p>　　注塑機(jī)根據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)；按機(jī)器的傳動(dòng)方式又

54、可分為液壓式、機(jī)械式和液壓—機(jī)械（連桿）式；按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)。其特點(diǎn)如表3：</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　因?yàn)镃ycoloy1950的注射壓力需要100MPa左右，并且它的保壓是70%-80%，還有注射體積和質(zhì)量，故選擇了JPH150B注射機(jī)。</p><p><b>　　注射機(jī)

55、的參數(shù)如下：</b></p><p>　　注射機(jī)最大注射量：23.2g</p><p>　　注射壓力：153MPa</p><p>　　模板行程：620mm</p><p><b>　　頂出行程：80mm</b></p><p>　　注射機(jī)拉桿間距：410x410mm</p>

56、;<p>　　鎖模力：1500kN</p><p>　　最小摸厚：180mm</p><p>　　最大開(kāi)距：800mm</p><p>　　噴嘴球半徑：SR10</p><p><b>　　其參數(shù)校核如下：</b></p><p>　　（1）最大的注射量：注射機(jī)得最大注射量應(yīng)大于制品

57、的重量或體積（包括流道及澆口凝料飛邊），通常注射機(jī)的實(shí)際注射量最好是注射機(jī)的最大注射量的80%，所以選用注射機(jī)最大注射量為</p><p>　　0.8M機(jī)>M塑件+M澆</p><p>　　式中：M機(jī)為注射機(jī)的最大注塑量，單位g；M塑件為塑體的質(zhì)量，單位g；M澆為澆注系統(tǒng)質(zhì)量，單位g。</p><p>　　M模>（M塑件+M澆）/0.8=22.25&l

58、t;/p><p>　　因選定的注射機(jī)注射量為23.2g，所以滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　（2）鎖模力校核：鎖模力是注射機(jī)鎖模裝置施加于模具的最大夾緊力，鎖模力的作用在于平衡和克服模腔壓力產(chǎn)生的使模具沿分型面張開(kāi)的力，保持模具緊密鎖扣，防止溢料。注射機(jī)鎖模力與模腔壓力的關(guān)系可用下式表示：</p><p><b>　　F>KPA</b>&

59、lt;/p><p>　　式中：F為注射機(jī)鎖模力；K為安全系數(shù)，一般取1.1-1.2；P為熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（10-20MPa）；A為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影之和。</p><p>　　F模具>KPA=1.1x20x57=1254kN</p><p>　　因選定的注射機(jī)為1500kN，故滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b&g

60、t;　　（3）開(kāi)模行程校核</b></p><p>　　開(kāi)模行程＝H1+H2+5～10</p><p>　　其中：H1――脫模距離（頂出距離）；</p><p>　　H2――制作高度包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)。</p><p>　　開(kāi)模行程700mm，滿足設(shè)計(jì)要求</p><p>　?。?）所選用的注射機(jī)的注射壓力必

61、須大于成型塑件所需的注射壓力。成形所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注射機(jī)類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在對(duì)塑件的流動(dòng)性和黏度做比較，可知道成形所需注射壓力大致如下：</p><p>　　1．塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚者所需注射壓力一般小于70MPa。</p><p>　　2．塑料熔體粘度較低，塑件形狀一般，精度要求一般者，所需注射壓力通常選為70至1

62、00 MPa。</p><p>　　3．塑料熔體具有中等粘度（PS、PE等），塑件形狀一般，有一定精度要求者，所需注射壓力選為100至140 MPa。</p><p>　　4．塑料熔體具有較高粘度（PMMA、PPO、PC、PSF等），塑件壁薄、尺寸大，或壁厚不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格的塑件，所需注射壓力約在140至180 MPa。 </p><p>　　本次的產(chǎn)品設(shè)計(jì)

63、為手機(jī)后蓋的塑件，整體結(jié)構(gòu)為小型零件，對(duì)粘度的要求不高，所以本次注射機(jī)的注射壓力為153MPa，應(yīng)能滿足此項(xiàng)要求。</p><p>　　（5）模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核；</p><p>　　1.模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸與注射機(jī)模板尺寸和拉桿間距相適合，故滿足要求。</p><p>　　2.模具閉合高度校核：模具實(shí)際厚度H=200mm</p><

64、;p>　　注射機(jī)最小閉合厚度Hmin=180mm，即H>Hmin，故滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大</p><p>　　3.4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　

65、　結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。</p><p>　　盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時(shí)間。</p><p>　　澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣。</p><p>　　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。</p><p&

66、gt;　　澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或易于切除和修整。</p><p>　　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)以及以制品質(zhì)量的影響。</p><p>　　盡量減小因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。</p><p>　　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，其中澆注口應(yīng)有IT

67、8以上的精度要求。</p><p>　　設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。</p><p>　　應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無(wú)法重合也應(yīng)使兩者的距離盡量縮小。</p><p><b>　　（澆注系統(tǒng)的組成）</b></p><p>　　1-主流道；2-澆口；3，4-次分流道；5-塑件；6-冷料井</p&

68、gt;<p>　　本次設(shè)計(jì)中的材料ABS屬于非牛頓流體，在流動(dòng)過(guò)程中，其表觀粘度隨剪切速率的變化而發(fā)生顯著的變化，對(duì)假塑性流體而言，剪切速率增大時(shí)，表觀粘度會(huì)降低，溫度對(duì)ABS的表觀粘度也有很大影響，跟普通液體相比，ABS又具有很大的可壓縮性，當(dāng)壓力增高時(shí)，其表觀粘度增加，由于塑料在注射模澆注系統(tǒng)中和型腔內(nèi)的溫度、壓力和剪切速率是隨時(shí)變化的，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，綜合加以考慮，以期在充模以盡可能低的表觀粘度和較快的速度充滿型腔

69、，在保壓階段，又能通過(guò)澆注系統(tǒng)使壓力充分傳遞到型腔各部分，此外，制件的外形、尺寸和對(duì)外觀的要求也影響整個(gè)澆注系統(tǒng)的形狀和尺寸，本制件上表面要求光滑，所以，不宜在表面開(kāi)設(shè)澆道，而應(yīng)采用內(nèi)澆口。</p><p>　　3.4.2 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是指熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出后最先經(jīng)過(guò)的部位，與注射機(jī)噴嘴同軸，因?yàn)榕c熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般不直接開(kāi)設(shè)在定模板上

70、，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或配合形式固定在定模板上。</p><p>　　熔料注入模具最先經(jīng)過(guò)的一段流道，直接影響到填充時(shí)間及流動(dòng)速度。其澆口選擇不能太大和太小。澆口太小，熔料流動(dòng)過(guò)程中冷卻面相對(duì)增大，熱量消耗大，注射壓力損失也大，但澆口太大，會(huì)造成材料的浪費(fèi)。因此，合理的主澆道參數(shù)，一般情況下取值如下：</p><p>　　1）d=d1+(0.5～1)

71、 </p><p>　　式中 d1—注射機(jī)噴嘴孔直徑（mm）</p><p>　　d—主流道口直徑（mm）</p><p>　　所以本設(shè)計(jì)采用d1為4mm，得出d取為5mm。</p><p>　　2）α=2º～4о對(duì)流動(dòng)性較差的塑料可取3о～6о。</p><p>

72、　　本設(shè)計(jì)采用α=3°。</p><p><b>　　α—主流道錐角</b></p><p>　　3）H—按具體情況選擇，一般取3～8mm，H取為5mm。</p><p><b>　　H—球面配合高度</b></p><p>　　4）R=R1+（1～3）</p><p&

73、gt;　　式中R1—注射機(jī)噴嘴球面半徑（mm），</p><p>　　R1為6mm，R取為8mm。</p><p>　　5）r—為主澆道與分澆道過(guò)渡處采用的圓角半徑， 按具體情況選擇，一般取1～3mm，現(xiàn)在選擇其為1.5mm。</p><p>　　6）L應(yīng)盡量縮短，本設(shè)計(jì)取75mm。</p><p>　　3.4.3 分流道設(shè)計(jì)</p&g

74、t;<p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔模具一定設(shè)置分流道，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也需設(shè)置分流道。</p><p>　　1. 分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　（1）流經(jīng)分流道的熔體溫度和壓力的損失要少。為此，分流道一要短，二要使粗糙度降到最低，三是容積要小，四是少?gòu)澱邸?lt;/p><p>　?。?）要使分流道的固化時(shí)間稍慢于制品

75、的固化時(shí)間，以利保壓、補(bǔ)縮和壓力傳遞；</p><p>　?。?）要使熔料能迅速而又均勻地進(jìn)入各型腔，故在多型腔設(shè)計(jì)時(shí)，在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求采用平衡進(jìn)料，而且在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求緊湊、集中。</p><p>　　（4）便于加工，便于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，免于制造專用刀具。</p><p>　　2．分流道的截面形狀</p><p>

76、　　分流道的截面類型有圓形、梯形、U形、半圓形等，根據(jù)塑件的材料流動(dòng)性較好，長(zhǎng)度較短，可以采用圓形分流道且呈直線布置。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熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右即可，這樣表面稍不光滑，有助于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)具有適宜的剪切速率和剪切熱。</p><

77、p><b>　　3. 分流道的布置</b></p><p>　　分流道的布置取決于型腔的布局，兩者互相影響。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式兩種。平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔的分流道長(zhǎng)度各不相同（或

78、加上型腔大小不同）。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。因此，本塑件的分流道采用了平衡式布置。</p><p>　　3.4.4 澆口形式</p><p>　　選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：</p><p>　　盡可能采用平衡式設(shè)置；</p><p><b>　　型腔排列進(jìn)料均衡；</b></p

79、><p>　　型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；</p><p><b>　　確保耗料量??；</b></p><p><b>　　不影響塑件外觀。</b></p><p>　　根據(jù)以上原則和零件的實(shí)際情況，為了使從主流道來(lái)的熔融塑料能均衡地以最短的流程到達(dá)各澆口并同時(shí)充滿各

80、型腔，本設(shè)計(jì)上殼采用非平衡式的分流道布置形式，下殼決定選用針點(diǎn)澆口進(jìn)膠，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的手機(jī)成型的澆口形式。它的優(yōu)點(diǎn)為：由于澆口小，熔體通過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動(dòng)性，這對(duì)薄壁制品是有利的；其缺點(diǎn)：澆口尺寸小，充模阻力大，對(duì)熔體粘度較高的塑料會(huì)產(chǎn)生充填不滿

81、的缺陷；為了取出點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料，要增加一個(gè)分型面，模具具有兩個(gè)分型面的三板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。</p><p><b>　　a</b></p><p><b>　　b</b></p><p><b>　　c</b></p><p>　　圖3 主流道，分流道，及澆口的設(shè)計(jì)

82、</p><p><b>　　3.5 分型面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　定模和動(dòng)模相接觸的面稱為分型面，分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面等。分型面的選擇就有利于脫模，取在塑件尺寸最大處，并使塑件留在動(dòng)模部分，有利于塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。</p><p>　　合理選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具

83、設(shè)計(jì)過(guò)程中是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，選擇分型面一般根據(jù)以下的原則：</p><p>　　分型面應(yīng)該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。</p><p>　　盡可能使制品留在動(dòng)模的一側(cè)。</p><p>　　盡可能滿足制品的使用要求。</p><p>　　盡可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。</p><p&

84、gt;　　不應(yīng)影響制品尺寸的精度和外觀。</p><p>　　盡量簡(jiǎn)單,避免采用復(fù)雜形狀,使模具制造容易。</p><p>　　不妨礙制品脫模和抽芯。</p><p>　　有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置。</p><p>　　盡可能與料流末端重合，有利于排氣。</p><p>　　采用針點(diǎn)式澆口，因此以手機(jī)外表面投影面積最大

85、處為分型面。</p><p><b>　　圖 4 分型面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇</p><p>　　模架是設(shè)計(jì)制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件，其他部件的設(shè)計(jì)與制造均依賴于它，選擇模架要根據(jù)制品的尺寸及大小，同時(shí)考慮注射機(jī)的參數(shù)。</p><p><b>　　單位: mm</b&

86、gt;</p><p><b>　　表4</b></p><p>　　3.7成型零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開(kāi)關(guān)的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成部分。</p><p>　　3.7.1成型零件設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　

87、　該塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收縮率方法計(jì)算。</p><p>　　（1）.型腔或型芯的徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　型腔的徑向尺寸：DM = [ DS + DS·SCP - 3/4△]+δZ</p><p>　　型芯的徑向尺寸：DM = [ DS + DS·SCP + 3/4△]-δZ</p><p>　　其

88、中：DS — 塑件名義尺寸，型芯和型腔各自對(duì)應(yīng)。</p><p>　　SCP — 塑件的平均收縮率 </p><p>　　△—塑件允許的公差值</p><p>　　δZ—模具制造公差，本設(shè)計(jì)是按塑件公差的 1/3— 1/6來(lái)取的。</p><p>　　（2）.型腔和型芯的高度尺寸計(jì)算</p><p>　　型腔深度尺寸：

89、HM = [ HS + HS·SCP – 2/3△ ] +δZ </p><p>　　型芯高度尺寸：HM = [ HS + HS·SCP + 2/3△] –δZ</p><p>　　其中：HS — 塑件高度名義尺寸</p><p>　　SCP、△ 和δZ均與上述意義相同。</p><p>　?。?）.型芯之間或成型孔之間中

90、心距尺寸計(jì)算</p><p>　　LM = [LS + LS·SCP]±1/2δZ</p><p>　　其中：LM — 模具中心孔或型芯中心距尺寸</p><p>　　LS — 塑件中心距名義尺寸</p><p>　　此外，凸臺(tái)高度、起伏凸邊高度、起伏凸邊位置、非配合圓弧等，一切距離位置尺寸都屬于雙向公差的計(jì)算。</

91、p><p>　　ABS的收縮率為0.3％～0.8％，平均收縮率為：</p><p><b>　　表5</b></p><p>　　3.7.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和脫模力的計(jì)算</p><p>　　由于該塑件的脫模阻力不大，而推桿又加工簡(jiǎn)單、更換方便、脫模效果好，因此采用圓形推桿脫模機(jī)構(gòu)。推桿的設(shè)置位置采取以下原則：</p>

92、;<p>　　推桿設(shè)在脫模阻力大的地方。</p><p><b>　　推桿位置均勻分布。</b></p><p>　　推桿設(shè)在塑料制品強(qiáng)度剛度較大的地方。</p><p>　　推桿直徑應(yīng)滿足相應(yīng)的強(qiáng)度、剛度條件。</p><p><b>　　脫模力計(jì)算</b></p>&

93、lt;p>　　當(dāng)開(kāi)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(wú)視脫模斜度（a=0）</p><p>　　由于制品是薄壁矩形件</p><p>　　Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) （kN）</p><p>　　式中Q—脫模最大阻力（kN）</p><p>　　t—

94、塑件的平均壁厚（cm）</p><p>　　E—塑料的彈性模量（N/）</p><p>　　S—塑料毛坯成型收縮率（mm/mm）</p><p>　　l—包容凸模長(zhǎng)度（cm）</p><p>　　f—塑料與鋼之間的摩擦系數(shù)</p><p>　　m—泊松比，一般取0.38~0.49</p><p>

95、;　　S=0.005，E=1.8×10N/cm</p><p>　　已知，t0.1cm，l=10cm， f=0.28</p><p>　　Q=8×0.1×1.8×10×0.005×10×0.28/(1-0.43)(1+0.28)</p><p><b>　　=3.31kN</b&g

96、t;</p><p>　　3.7.3 排氣槽的設(shè)計(jì)</p><p>　　排氣槽的作用是將型腔和型芯中周圍空間內(nèi)的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。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(wú)需另外開(kāi)排氣槽。</p><p>　　3.7.4 側(cè)壁厚度、底板厚度的計(jì)算</p><p>　　注射模的工作狀態(tài)時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的承受交變負(fù)荷，

97、同時(shí)也伴有冷熱的交替?，F(xiàn)代的注射模使用壽命至少幾十萬(wàn)次，因此模具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　3.7.4.1 側(cè)壁厚度的計(jì)算</p><p>　　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(jiǎn)便等要求。在塑料注射充型過(guò)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

98、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)算上一般要考慮下面幾個(gè)因素：</p><p>　　使型腔不發(fā)生溢料，ABS不溢料的最大間隙為0.05mm。</p><p>　　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。</p><p>　　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

99、腔有很好的剛度。</p><p>　　根據(jù)公式 （mm）</p><p>　　式中 b—凹模側(cè)壁理論厚度（mm）</p><p>　　h—凹模型腔的深度（mm）</p><p>　　p—凹模型腔內(nèi)熔體壓力（Mpa）</p><p>　　—凹模長(zhǎng)邊側(cè)壁的允許彈性變形量（mm），一般塑件=0.005mm</p>

100、;<p><b>　　c=1.08</b></p><p><b>　　=0.8</b></p><p>　　E=2.1×10Mpa</p><p><b>　　b==2.60mm</b></p><p>　　取壁厚大于10mm就能能滿足要求。</

101、p><p>　　3.7.4.2　底板厚度的計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p><b>　　（mm）</b></p><p>　　由=2.3， =2.8×10，=0.005，則</p><p><b>　　=6.90mm</

102、b></p><p>　　取實(shí)際底板厚度大于10mm就能滿足要求。</p><p>　　3.7.4.3 　制模特點(diǎn)</p><p><b>　　動(dòng)定位置的保證</b></p><p>　　用兩塊定位器找正動(dòng)定模套板上型芯和型腔的位置關(guān)系，然后鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔。</p><p>　　3.8頂出和

103、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.8.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.8.1.1 頂出機(jī)構(gòu)的分類</p><p>　　頂出機(jī)構(gòu)按驅(qū)動(dòng)形式分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、氣動(dòng)頂出。按模具結(jié)構(gòu)形式分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。</p><p>　　3.8.1.2 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p&g

104、t;　?。?）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)：因塑件一般均留在動(dòng)模一側(cè)以便頂出。</p><p>　?。?）頂出時(shí)與塑件的接觸應(yīng)為塑件內(nèi)表面及其他不明顯的位置，以保證塑件外觀。</p><p>　?。?）頂出裝置均勻分布，頂出力作用在塑件承受力最大的部位。以防變形和損傷。</p><p>　?。?）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠，足夠的強(qiáng)度、耐磨性，平穩(wěn)順暢無(wú)卡滯，并且制造

105、方便，易于維修。</p><p>　　3.8.1.3 頂出機(jī)構(gòu)的基本形式</p><p>　　基本形式：常用斷面形狀有圓形、矩形、腰形、半圓形、弓形和盤(pán)形等。本設(shè)計(jì)選用斜滑頂桿，因?yàn)樗袃煞矫孀饔眉饶茏鲰敆U還能起內(nèi)部側(cè)抽的作用，能保證配合精度及互換性，滑動(dòng)阻力最好，不卡滯，應(yīng)用很廣。頂桿端部的端面要求拋光以符合塑件的粗糙度的要求。</p><p>　　3.8.2導(dǎo)向

106、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部件，它能夠保證注射模具準(zhǔn)確的開(kāi)合模，并在模具中起定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力的作用，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和精定位裝置。</p><p>　　3.8.2.1導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合具有導(dǎo)向作用、定位作用、承受一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形

107、式：注射模具常用導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)是小型模具設(shè)計(jì)，但是是深型腔注射模具，所以采用帶頭短導(dǎo)柱，并且?guī)в袃?chǔ)油槽。</p><p>　　導(dǎo)套可分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套軸固定容易，而直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)套選為帶頭的導(dǎo)套，并且?guī)в筒邸?lt;/p><p>　　3.8.2.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模

108、板上的布置</p><p>　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模板上的布置一般遵循以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?） 二導(dǎo)柱（用于小型模具）：合模無(wú)方位要求時(shí)：二導(dǎo)柱直徑相同對(duì)稱分布；有方位要求時(shí)：二導(dǎo)柱直徑不同或直徑相同不對(duì)稱分布。</p><p>　?。?）三導(dǎo)柱：用于中小型模具。</p><p>　?。?）四導(dǎo)柱：用于深腔大型模具，在圓模板上，在矩形

109、模板上。</p><p>　?。?）八導(dǎo)柱：四短（增強(qiáng)導(dǎo)向剛性）四長(zhǎng)，用語(yǔ)深腔、薄壁，要求壁厚均勻的模具。</p><p>　　根據(jù)以上要求本設(shè)計(jì)選擇了四導(dǎo)柱。</p><p>　　3.8.3 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):</p><p>　　在頂桿的脫模機(jī)構(gòu)中，頂出塑件后再次合模時(shí)（或閉模前），必須要求頂桿等元件回復(fù)或預(yù)先回復(fù)到原來(lái)的位置。通常采用彈簧推

110、動(dòng)板復(fù)位，但當(dāng)推頂裝置發(fā)生卡滯現(xiàn)象時(shí)，僅靠彈簧難以保證，須復(fù)位桿與彈簧并用。設(shè)計(jì)中具有活動(dòng)型芯的脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，必須考慮到合模時(shí)互相干擾的情況，應(yīng)在塑模閉合前使頂桿提前復(fù)位，以免活動(dòng)型芯撞擊頂桿，應(yīng)設(shè)置先復(fù)位裝置。復(fù)位桿由標(biāo)準(zhǔn)可查得。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的模具使用彈簧先復(fù)位裝置，在頂桿固定板上裝有彈簧，借彈簧力合復(fù)位桿作用，在合模時(shí)，使頂出桿先復(fù)位，這種方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，但彈簧容易失效，故要經(jīng)

111、常更換彈簧。</p><p>　　3.9 塑模溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì):</p><p>　　3.9.1 塑模溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：</p><p>　　在注射過(guò)程中,模具的溫度直接影響著制品質(zhì)量和注射周期,各種塑料的性能不同,成型工藝要求的不同相應(yīng)的模具對(duì)溫度要求也不同, ABS在注射成型時(shí)所需的模具對(duì)溫度為40—60度之間。對(duì)任何塑料制品，模溫波動(dòng)較大都是不利的。過(guò)高的模溫會(huì)使制

112、品在脫模后發(fā)生變形，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，使生產(chǎn)率下降。過(guò)低的模溫會(huì)使降低塑料的流動(dòng)性，難于充滿型腔，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身散熱不能使其保持較低的溫度，因此必須加冷卻機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3.9.2 冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　實(shí)驗(yàn)表明表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)制品的冷卻也愈均勻．</p>

113、<p>　　水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用１２—１５mm．</p><p>　　對(duì)熱量聚積大溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻．</p><p>　　進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過(guò)冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力降。冷卻水道直徑一般不小于9mm,常用９—１2mm。</p><p>　　凹模、凸?；?/p>

114、成型型芯應(yīng)分別冷卻，并保證其冷卻平衡。</p><p>　　冷卻水道不應(yīng)穿過(guò)沒(méi)有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。</p><p>　　復(fù)式冷卻循環(huán)并聯(lián)而不應(yīng)串聯(lián)。</p><p>　　進(jìn)、出口冷卻水溫差不應(yīng)過(guò)大，以免造成模具表面冷卻不均。</p><p><b>　?。ɡ鋮s系統(tǒng)）</b></p>

115、<p>　　3.9.3 冷卻時(shí)間計(jì)算</p><p>　　注射模實(shí)質(zhì)上是一種熱交換器。確定恰當(dāng)?shù)臒峤粨Q（冷卻）時(shí)間，是模具設(shè)計(jì)者的重要任務(wù)。為此，首先分析影響冷卻時(shí)間的因素。本次設(shè)計(jì)選用的模具材料為鋼材。如只考慮材料的冷卻效果時(shí)，若熱率越高，從熔融塑料吸收熱量越迅速，冷卻得越快。本塑件采用冷卻水做冷卻介質(zhì)。我們知道水的比熱大，以冷卻水出、入處口溫差小為好，一般控制在5以內(nèi)。冷卻水在通道中的流速，以盡可

116、能高為好，其流動(dòng)狀態(tài)以湍流為佳，即雷諾系數(shù)Re>104為宜。塑料的熱性能，對(duì)冷卻時(shí)間有重大影響。絕大多數(shù)塑料的熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率都很低，但可通過(guò)加入添加劑、改性劑加以改善。</p><p>　　根據(jù)表6確定冷卻時(shí)間</p><p>　　表6塑件壁厚與冷卻時(shí)間的關(guān)系</p><p>　　根據(jù)上表，本塑件材料為ABS，壁厚為1.2mm，故冷卻時(shí)間為2.9-4.1s

117、。</p><p>　　3.9.4 冷卻參數(shù)計(jì)算</p><p>　　1.計(jì)算所需冷卻水體積流量：</p><p>　　應(yīng)用公式：= 來(lái)計(jì)算； </p><p>　　式中： —冷卻水的體積流量(m3/min)</p><p>　　——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）</p><p>

118、　　——塑料成型時(shí)在模內(nèi)釋放的熱量（J/kg）</p><p>　　——冷卻水的比熱容(J/kg·K)</p><p>　　——冷卻水的密度（kg/m3）</p><p>　　——冷卻水的出口溫度（℃）</p><p>　　——冷卻水的進(jìn)口溫度（℃）</p><p>　　塑件質(zhì)量M塑=8.788g,用PROE