w619手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)-滑塊抽芯注射模含開(kāi)題及20張CAD圖
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設(shè)計(jì)（論文)中期報(bào)告
題目：w619手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)
系 別
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
20XX年3月28日
撰寫(xiě)內(nèi)容要求（可加頁(yè)）：
圖1—模具主視圖
圖2—模具俯視圖
圖3—模具左視圖
1. 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r
1） 完成一篇于本設(shè)計(jì)課題相關(guān)的外文翻譯。
2） 通過(guò)對(duì)塑件的整體結(jié)構(gòu)、外部形狀、用途等分析，選擇工件的材料為熱塑性塑料，丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS）。
3） 由于該模具比較簡(jiǎn)單，抽芯力不大，故采用斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。
4） 塑件小而輕，批量生產(chǎn)，選擇一腔四型，選用中小型模架，組合形式選用A2，（由動(dòng)模和定模組成，有支撐板）。
5） 塑件有小側(cè)孔，所以采用斜導(dǎo)柱—滑塊抽芯和分型機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱的固定部分與模板的配合為H7/n6，與滑塊的配合方式為間隙配合，一般為H11/b11，通過(guò)計(jì)算脫模距為6mm。
6） 對(duì)模具的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算，完成了模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
7） 用CAD繪制出了模具2D裝配草圖。
8） 用CAD完成了部分零件的零件圖繪制。
2. 存在問(wèn)題及解決措施
1） 塑件較小，注射機(jī)的注射壓力不大，采用一模四腔，選用A2模架。需要考慮四腔的排布形式。
2） 與塑件側(cè)抽芯孔相對(duì)的側(cè)方小孔不易成型，確定了孔的成型方法是把下型芯做成塑件內(nèi)部形狀的結(jié)構(gòu)，由于型腔與型芯之間沒(méi)有材料，避免了熔接痕，抽芯時(shí)孔就成型。
3） 主視圖中澆道與塑件的連接方式不能確定，初步確定采用局部剖；頂桿的具體形狀不能清楚表達(dá)。
4） 選擇模架的，由于采用一模四腔，動(dòng)模板的強(qiáng)度不夠高，采用A2模架，動(dòng)模支撐板，滿足動(dòng)模板的強(qiáng)度要求。
5） 在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于資料不足，一些緊固件的位置不能確定，考慮到實(shí)用、美觀，自己定的緊固件的位置。
3. 后期工作安排
1） 10周：裝配圖零件圖設(shè)計(jì),零件強(qiáng)度的校核。
2） 11周：運(yùn)用CAD完成模具整體結(jié)構(gòu)的裝配圖。
3） 12周：完成模具零件工藝規(guī)程的編制和零件圖的繪制。
4） 13周：對(duì)所有圖紙進(jìn)行校核、整理工藝卡片，初步編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。
5） 14周：完成說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)，所有資料請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查。
6） 15周：準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號(hào)字，行距20磅；標(biāo)題：加粗 宋體四號(hào)字
2. 中期報(bào)告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊(cè)。
快速原型模具中相變材料的研究
王松浩 約瑟
摘 要
本文提出了一個(gè)新的進(jìn)程產(chǎn)生蠟?zāi)Ｊ绞褂每焖僭椭圃炷＞吆拖嘧儾牧希ㄏ嘧儾牧希?。?shù)值模擬的系統(tǒng)進(jìn)行充分了解的熔點(diǎn)和熱吸收性能和注入蠟。首先，比熱和蠟是修改帳戶的增加量的能量形式的熔化潛熱超過(guò)其熔點(diǎn)的溫度范圍。然后，一個(gè)精心準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)成功地證實(shí)了有效的工作。比較傳統(tǒng)的蠟?zāi)Ｊ降倪^(guò)程，這種方法打開(kāi)一個(gè)新窗口獲取蠟?zāi)Ｊ接酶俚臅r(shí)間和更多的幾何復(fù)雜性，同時(shí)提供了良好的精度。此外，優(yōu)化練習(xí)不同的導(dǎo)熱金屬粉系統(tǒng)混合物揭示了可能性，進(jìn)一步用蠟?zāi)虝r(shí)間，使這一進(jìn)程的競(jìng)爭(zhēng)與傳統(tǒng)工藝。
關(guān)鍵詞：剪切轉(zhuǎn)移 熔模鑄造 模具 脈沖編碼調(diào)制 快速原型 蠟?zāi)Ｊ?
第1章 簡(jiǎn)介
熔模鑄造是一種傳統(tǒng)的制造金屬零件的過(guò)程。它可以產(chǎn)生復(fù)雜的形狀，將難以或不可能進(jìn)行技術(shù)壓鑄等，但它需要較少的表面處理，只有輕微的加工[1]。加工蠟?zāi)Ｊ侥＞咄ǔ１匾倪^(guò)程。
隨著技術(shù)的發(fā)展，快速原型（反相）和快速制造技術(shù)迅速得到普及，由于其靈活性和市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，其應(yīng)用在精密鑄造給設(shè)計(jì)者自由地修改和重新設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品沒(méi)有比以前明顯的增加開(kāi)發(fā)的時(shí)間和成本。進(jìn)行了研究比較得出粉末的三維打印成形技術(shù)可以快速鑄造輕合金[2]。金屬零件也作了熔模鑄造的反相冰模式[3]。此外，快速鑄造自由曲面零件是實(shí)現(xiàn)通過(guò)更換蠟?zāi)Ｊ降牧Ⅲw模式單一、小批量生產(chǎn)的過(guò)程[4]。雖然一些研究使用塑料反相模式直接投資鑄造消耗性材料具有良好的結(jié)果，但是一個(gè)塑料模式只能產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的金屬部分[5]。因此，替代過(guò)程是需要產(chǎn)生一個(gè)以上的部分有一個(gè)塑料快速成型模具。
在熱儲(chǔ)能改變世界能源的今天是指一項(xiàng)技術(shù)：將能量存儲(chǔ)在一個(gè)熱儲(chǔ)以后使用。存儲(chǔ)容量和使用的可能性潛熱儲(chǔ)能系統(tǒng)是因?yàn)橐恍┎牧希缦嘧儾牧?，相變材料有一個(gè)大的熱融合，可以用來(lái)儲(chǔ)存熱能。模式的傳熱過(guò)程中遇到的熔煉和凝固相變主要傳導(dǎo)，對(duì)流，并密切聯(lián)系梅爾廷。熱儲(chǔ)能開(kāi)始在下面這段文章中，對(duì)流模式可以被忽略而緊密接觸熔化扮演著重要的角色[6,7]。
本文提出的一種新的方法，實(shí)現(xiàn)了快速成形技術(shù)結(jié)合中成藥生產(chǎn)蠟?zāi)Ｊ?。?shù)值模擬已進(jìn)行研究的瞬態(tài)傳熱過(guò)程發(fā)生在注射石蠟在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（絕對(duì)值）塑料模。本目的是利用大量潛熱存儲(chǔ)容量脈沖編碼調(diào)制提取中所含的熱量液體石蠟為獲得固體蠟?zāi)Ｊ?。一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)，提供了令人滿意的結(jié)果。
這一新提議的過(guò)程，一個(gè)快速制造模具復(fù)雜的幾何可以很容易地建立和用于各種模具中。此外，使用后，脈沖編碼調(diào)制材料可提取的舊模具和直接應(yīng)用到新的模具，很環(huán)保。此外，其他一些數(shù)值模擬顯示的可能性降低蠟?zāi)虝r(shí)間的混合金屬粉末材料或進(jìn)一步希望的結(jié)果。
第2章 參數(shù)的數(shù)值模擬
2.1工作原理和幾何
物理模型用于這項(xiàng)研究是在圖1，其中的主要組成部分可以看到。在左側(cè)，模具裝配是一個(gè)探索的看法。右邊的那幅圖的橫截面顯示功能的一腔和一個(gè)蠟。
這一程序的蠟鑄造是如下：
1. 首先，1是擠滿了腔和模具冷卻到22攝氏度（凝固點(diǎn)這個(gè)相變）。
2. 然后，液體蠟注入腔2通過(guò)噴嘴。
3. 當(dāng)液體蠟接觸墻壁的塑料，其熱轉(zhuǎn)移到相變材料通過(guò)墻壁。
4. 在開(kāi)始融化，蠟開(kāi)始鞏固。
5. 固化后的蠟，打開(kāi)模具和鞏固蠟?zāi)Ｊ绞?。（結(jié)果這種模具是蠟賽揚(yáng)\林德在中心）。
6. 幾個(gè)模式可以產(chǎn)生直到相變材料吸收足夠的熱量和冷卻時(shí)再進(jìn)一步生產(chǎn)。
圖1 實(shí)際設(shè)計(jì)中的幾何分布
圖2 二維模型的數(shù)值模擬[8,10]
為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間，二維瞬態(tài)傳熱進(jìn)行了仿真和本文件中的設(shè)置如圖2所示。
2.2材料性能
使用的材料在兩個(gè)模擬和實(shí)驗(yàn)說(shuō)明在表1，在兩個(gè)蠟及非線性行為與相變，所以特別治療應(yīng)考慮仿真，詳細(xì)的介紹了2.5.1和2.5.2工具。
2.3控制方程
對(duì)四個(gè)物理過(guò)程進(jìn)行模擬，以研究整個(gè)能源儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生流體流，相變，熱傳導(dǎo)，對(duì)流。本節(jié)提出了一個(gè)簡(jiǎn)要的方程需要考慮到所有四個(gè)過(guò)程。
表1物理性能[11]
石蠟：
導(dǎo)熱系數(shù)：
0.21 W/m·K
熱容量：
2.5 kJ/kg·K
密度：
990kg /m
熔化焓：
210kJ/kg
熔點(diǎn)范圍：
44° C~46°C
脈碼調(diào)制rubitherm sp22A4紙進(jìn)出口：
熔點(diǎn)：
24°C
凝固點(diǎn)：
22°C
熱容量：
165 kJ/kg
密度：
1.38 kg/dm
比熱容量：
2.5 kJ/kg·K
導(dǎo)熱系數(shù)：
0.6 W/m·K
塑料：
ABS
熔點(diǎn)范圍：
110 ~ 125°C
熱導(dǎo)電密度：
0.2 W/m·K
特殊能力：
1.54 kJ/kg·K
2.3.1傳熱：對(duì)流
描述對(duì)流換熱過(guò)程的能量方程如下：
(2.1) 其中Cp為材料的比熱，k是熱電導(dǎo)率，T為溫度。【1】式模擬 DT/ DT在材料中的對(duì)流換熱過(guò)程的作用效果。
2.3.2傳熱：傳導(dǎo)
我們可以假設(shè)，對(duì)流在融化的PCM的影響是微不足道的[7]。因此，熱量在赫斯的其余部分的轉(zhuǎn)移下傳導(dǎo)。在這種情況下，熱傳導(dǎo)方程得出結(jié)論：
(2.2) 2.3.3在相變材料的傳熱
為了考慮到PCM和蠟熔化過(guò)程中的相變過(guò)程中，應(yīng)在熔化界面中計(jì)算下列公式：
(2.3)下標(biāo)是的固體和液體的標(biāo)志，L是融合的潛熱（焓），X是熔化接口的位置。公式3不是直接利用COMSOL解決。一個(gè)不同的方程被用來(lái)解釋熔化過(guò)程;一個(gè)不同的程序是用來(lái)解決這個(gè)方程數(shù)值計(jì)算如[12,13]所示。
2.4邊界條件小號(hào)
室外溫度最大為298.15度(25°)（圖2）。由于對(duì)稱(chēng)的幾何形狀，絕熱邊界條件適用于水平中心線。
2.5數(shù)值解
為了解決這些COMSO這種物理分析軟件系統(tǒng)，考慮到熔煉界面和融化PCM或石蠟所需的能量，用每畝比熱T取代非線性比熱Cp [12]。
2.5.1蠟
使用石蠟的融合焓為210千焦耳/公斤，并在2攝氏度溫度范圍內(nèi)波動(dòng)（從44攝氏度至46攝氏度），比熱也做如下修改，修改為比熱在44攝氏度至46攝氏度之間的相位變化的數(shù)值[13]。
所需的理論能量的相變：
(2.4)等效CP獲得相同的結(jié)果：
然后可以繪制如下圖在COMSOL軟件的功能。
方程需要考慮到改變軟件的具體熱圖。圖3如下：
圖3 CP和溫度(K)之間的關(guān)系 [7]
2.5.2 PCM
對(duì)于PCM有超過(guò)2165千焦耳/公斤的融合焓允許在2攝氏度溫度范圍內(nèi)（從22攝氏度至24攝氏度），具體修改如【8】：PCM的潛熱在22攝氏度至24攝氏度的相位變化（見(jiàn)表1）。
增加2攝氏度時(shí)相變所需的理論能量
(2.5)與等效CP獲得相同的結(jié)果：
通過(guò)該命令，可以得出如下圖在COMSOL軟件方程需要考慮到改變軟件的具體熱圖。圖4如下：
圖4 Cp和溫度（K）之間的關(guān)系[7]
第3章 實(shí)驗(yàn)
ABS塑料模具的準(zhǔn)備，首先使用熔融沉積RP工藝。下一步，液體PCM材料是要的密封腔體的注入。然后被存放在寒冷的環(huán)境中，約30分鐘冷卻和鞏固PCM材料，在進(jìn)行模具裝配。這些步驟完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)置.蠟加熱到大約70°C和注射電爐和使用醫(yī)療針注射工具融化。
圖5 實(shí)驗(yàn)1 注蠟（左上）開(kāi)模（右上）和完成模式（下）
圖6 模具和蠟型(65×35×10mm)
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，模具從寒冷的環(huán)境中，蠟液注入到腔（蠟）。在室溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(約25°C)[12]。凝固后，模具被打開(kāi)，獲得凝固的蠟紋。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用一個(gè)計(jì)時(shí)器，熱電偶和攝像機(jī)，記錄在監(jiān)測(cè)的目的模具內(nèi)的特定位置的溫度變化，以驗(yàn)證數(shù)值模擬。在構(gòu)造的基礎(chǔ)上獲得圖上的數(shù)據(jù)（圖9）。
實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果如圖5。圓柱蠟片的尺寸為20×40毫米。看到照片，液體蠟注入通過(guò)噴嘴（左上）。這一步之后，由冷卻過(guò)程中，模具被打開(kāi)后（右上）。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)槌鰜?lái)順利，故采用小閃光燈觀察。
然后從第一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M和驗(yàn)證，更復(fù)雜的蠟紋2（圖6）實(shí)驗(yàn)，證明這種方法的靈活性。使此模式所需的模具CAD程序設(shè)計(jì)和相同的注射程序，提到這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了進(jìn)一步證明獨(dú)創(chuàng)性和確認(rèn)的新方法的可行性。這是絕對(duì)必要的過(guò)程，以確保尺寸精度，有模具收縮的因素，甚至必須考慮到石蠟，在傳統(tǒng)工藝一樣要考慮到鑄造合金的影響[14]。
第4章 數(shù)值結(jié)果驗(yàn)證
圖7給出了在20分鐘的數(shù)值分析在冷卻過(guò)程中蠟的溫度分布。確切的凝固點(diǎn)是r =2.5毫米中心注入蠟[12]。顯然，在這一刻，已經(jīng)超越這一蠟?zāi)厅c(diǎn)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬冷卻的目標(biāo)是鞏固蠟3/4。他的情況，然后蠟紋可以從模具不變形，然后放入冷水中作進(jìn)一步的冷卻和硬化。圖8顯示了點(diǎn)2.5毫米遠(yuǎn)離蠟紋中心的冷卻過(guò)程中的溫度。黑色的水平線指定蠟?zāi)虦囟仍?5°C。因此，在21分鐘，蠟封閉的已經(jīng)凝固的蠟紋可以去除。因此，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果是一致的。
圖7 經(jīng)過(guò)20分鐘的冷卻2D模擬
圖8 溫度隨時(shí)間變化。從實(shí)驗(yàn)蠟r =2.5毫米
在實(shí)驗(yàn)，攝錄一體機(jī)，熱電偶和一個(gè)計(jì)時(shí)器用于記錄點(diǎn)的溫度，從中心的蠟紋r=8.5毫米。下面的測(cè)試結(jié)果與理論預(yù)測(cè)比較（圖9）。
顯然，從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值曲線，蠟開(kāi)始凝固約3 - 4分鐘，超出這個(gè)點(diǎn)8.5毫米的曲線的趨勢(shì)是非常一致的。
第5章 優(yōu)化PCM的熱導(dǎo)ITY
要加強(qiáng)在PCM材料傳熱，一個(gè)方法是增加他的PCM材料的導(dǎo)熱系數(shù)。在另一項(xiàng)研究中，金屬粉末填充蠟?zāi)9]。在這項(xiàng)研究中，金屬粉末混合成的液體PCM，使整體系統(tǒng)的熱導(dǎo)率將上升。下面一節(jié)是專(zhuān)門(mén)找到的金屬導(dǎo)熱系數(shù)的最佳值，使蠟?zāi)虝r(shí)間可以盡可能地減少。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，將最初的系統(tǒng)（圖1）作為我們幾模擬模型，而不同的整體導(dǎo)熱PCM金屬粉末混合物的常數(shù)K。如上所述，
冷卻的目標(biāo)仍設(shè)置為3/4的蠟變成固體。因此，認(rèn)為在這些模擬的凝固點(diǎn)仍然在R= 2.5毫米（圖2）。仿真結(jié)果圖繪制。
這是非常有趣的發(fā)現(xiàn)，從上述情節(jié)的非線性行為。它似乎是金屬導(dǎo)熱的理想價(jià)值 - 粉 - PCM混合物將是K = W / M·K-相當(dāng)于在短短10分鐘內(nèi)凝固的蠟，甚至比傳統(tǒng)方法更短的時(shí)間（15分鐘）[10]。
這一結(jié)果將是一個(gè)合理的解釋注入蠟PCM金屬粉末混合物的傳熱機(jī)制。用于蠟紋，在傳統(tǒng)的金屬模具，熱蠟是通過(guò)金屬模具運(yùn)到環(huán)境中消散。然而，在這個(gè)過(guò)程中，從蠟的熱量被輸送到PCM - 金屬粉末混合物，固液相變過(guò)程中吸收。較高的導(dǎo)熱系數(shù)，均勻地分布在它的體積周?chē)?，這是可以被利用的。
圖9 R=8.5mm實(shí)驗(yàn)的數(shù)值結(jié)果
圖10凝固陽(yáng)離子時(shí)間與熱絕緣圖電導(dǎo)率
第6章 結(jié)論和展望
一個(gè)新的進(jìn)程和RP技術(shù)的快速蠟成型PCM材料的幫助下提出的。
數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)工作條件（材料和尺寸進(jìn)行檢查）認(rèn)為，約21分鐘，需要鞏固蠟紋（外層）的75％，可用于少量采樣和預(yù)測(cè)試。的比較之間的數(shù)值預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果是令人滿意的。
快速功能和RP技術(shù)的通用性，提出了模具制造和更經(jīng)濟(jì)的蠟?zāi)?，特別適合小的數(shù)量和復(fù)雜幾何形狀的采樣時(shí)間較短。PCM是100％可回收和可重復(fù)使用的，它使過(guò)程更加環(huán)保。此外，基于數(shù)值模擬，進(jìn)一步縮短。因此，凝固時(shí)間將通過(guò)金屬粉末的混合物達(dá)到增加導(dǎo)熱更快的熱提取到PCM材料。
致謝
本研究部分支持由工業(yè)局，臺(tái)灣，通過(guò)補(bǔ)助98-N-265-MEA的 - L-010。作者感謝贊助商的支持目前的工作。還要特別感謝先生帕維爾Pitotech公司模擬設(shè)置的咨詢臺(tái)。
XX設(shè)計(jì)(XX)開(kāi)題報(bào)告
題目：w619手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)
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專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
20XX年3月25日
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1）題目背景：
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，金屬零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。被譽(yù)為“工業(yè)之母”、“皇冠工業(yè)”的模具制造業(yè)是高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)已成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分[1]。用模具生產(chǎn)制作所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。目前，全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)從[2]。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，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，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力[3]。
塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具[4]。隨著塑料制品復(fù)雜程度和精度要求的提高以及生產(chǎn)周期的縮短，主要依靠經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)市場(chǎng)的要求，在大型復(fù)雜和小型精密注射模具方面我國(guó)還需要從國(guó)外進(jìn)口模具[5]。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè),日益受到人們的重視和關(guān)注。
2）研究意義：
本課題的設(shè)計(jì)涉及二維軟件AUTOCAD的應(yīng)用, 還涉及到模具注塑模的相關(guān)知識(shí). 這對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)新領(lǐng)域，但正是這樣，才更有鍛煉的價(jià)值。所以通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我自學(xué)能力的培養(yǎng)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，能夠讓我對(duì)一副模具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了更深一個(gè)層次的了解，檢查我對(duì)知識(shí)的掌握能力和動(dòng)手能力。因此通過(guò)本次學(xué)習(xí)將對(duì)我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題有著深遠(yuǎn)的意義。
在注塑模設(shè)計(jì)中,充分利用注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架圖形庫(kù)及常用零部件庫(kù)設(shè)計(jì)和制造模具，不僅可以提高模具制造精度，降低模具成本，而且可以大大地縮短模具設(shè)計(jì)和制造周期[6]。設(shè)計(jì)者只需輸入模架標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸，就能顯示出所需模架圖形，然后只需進(jìn)行型腔和型芯以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即可完成模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大減輕設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)計(jì)效率[7]。國(guó)外一些著名的CAD軟件如工一EAS,DUCT5, PRO/ENGINEER, EUCLID-IS等都包括了一個(gè)模架數(shù)據(jù)庫(kù)(Mould baseDatabase)的模塊。模架庫(kù)是一個(gè)規(guī)格化的模具零件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠快速地建立實(shí)體模架組合結(jié)構(gòu)。這樣就把設(shè)計(jì)人員從繁雜的繪圖工作中解放出來(lái)，使他們有更多的時(shí)間和精力從事創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)工作。所以，注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)及常用零部件庫(kù)的建立是模具CAD技術(shù)中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，在己開(kāi)發(fā)的模具CAD軟件中，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者做了很多研究和實(shí)踐[8]。
3）國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況：
近年來(lái),隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高,塑料制品的應(yīng)用范圍也在不段擴(kuò)大。隨著工業(yè)產(chǎn)量應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升,對(duì)塑料制品在數(shù)量、質(zhì)量、精度等方面也提出越來(lái)越高的要求,并促進(jìn)塑料成型技術(shù)不斷向前發(fā)展[9]。
由于塑料模具有很多優(yōu)良的性能和特點(diǎn)，作為塑料制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)——塑料模具的設(shè)計(jì)與制造也得到了空前的發(fā)展，特別是作為塑料必備成型工具的塑料注塑模具，由于它成型效率高，易成型形狀復(fù)雜的制品，并科實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，得到迅速的法子，在我國(guó)其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的[10]。但然我國(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[11]。當(dāng)前存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：① 總量供不應(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。
② 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)自配的工模具車(chē)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(zhuān)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“小而專(zhuān)”、“小而精”。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。2004年，模具進(jìn)出口之比為3.7：1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家[12]。
③ 模具產(chǎn)品水平大大低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平，產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面[13]。
④ 開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。
我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少[14]。
未來(lái)國(guó)內(nèi)外塑性模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)有如下發(fā)展趨勢(shì)：1)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；2)高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用；3)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；4)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；5)研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；6)虛擬技術(shù)將得到發(fā)展；7)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展[15]。
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
主要內(nèi)容:
(1) 繪出塑件零件圖
(2) 完成注塑模具裝配圖設(shè)計(jì)
(3) 繪出所有成型零件圖
(4) 至少有一張3號(hào)圖紙應(yīng)用AUTOCAD軟件繪出
(5) 設(shè)計(jì)方案的擬定。包括
（a） 確定成型方法
（b） 確定模具類(lèi)型及型腔數(shù)
（c） 型腔的布置
（d） 選擇注射機(jī)規(guī)格。包括對(duì)注射機(jī)幾個(gè)參數(shù)的校核
（e） 確定分型面
（f） 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)
（g） 選出頂出方式及抽芯機(jī)構(gòu)
（h） 確定拉料桿的形式
（i） 確定加熱與冷卻系統(tǒng)
（6）3000字文獻(xiàn)綜述
（7）經(jīng)濟(jì)和環(huán)保分析
（8）典型零件材料及熱處理路線分析
（9）典型零件制造工藝規(guī)程卡片 圖一
研究方案：
該零件為w619手機(jī)外殼,基本尺寸為120*65*9mm，孔和外形尺寸較小,主要用在批量生產(chǎn)中，主要作用保護(hù)手機(jī)、美化手機(jī)。其三維圖如上圖一。
收集有關(guān)手機(jī)外殼的資料，剖析塑件，確定塑料性能；在擬定結(jié)構(gòu)方案，初選注塑機(jī)，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的計(jì)算，使模具結(jié)構(gòu)緊湊安全可靠。具體的設(shè)計(jì)方案遵循任務(wù)書(shū)的擬定的設(shè)計(jì)方案。
研究方法和措施：
借助AUTOCAD軟件繪制出零件圖，對(duì)模具進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，由于手機(jī)外殼是大批量生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量節(jié)省設(shè)計(jì)的時(shí)間和步驟，所設(shè)計(jì)的模具看能不能大批量投入到實(shí)際生產(chǎn)中，滿足用戶的要求。
由于側(cè)面和底面各有一個(gè)長(zhǎng)方形小孔，尺寸較小；制品表面還有一個(gè)長(zhǎng)方形小孔和一個(gè)圓孔，脫模時(shí)容易破壞型芯，不易推出模具。所以應(yīng)用提高型芯的表面精度和剛度的措施來(lái)克服破壞型芯，采用推桿推出模具克服不易推出的問(wèn)題。同時(shí)在注塑時(shí)，采用以底面為分型面，單向側(cè)澆口，節(jié)省設(shè)計(jì)的時(shí)間，便于操作。
3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作
智能手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)。主要包括分型面、模具型腔數(shù)的確定、抽拔力的計(jì)算、澆注系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻裝置和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；重要零件的校核和注射機(jī)的選擇等問(wèn)題。難點(diǎn)是抽芯機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、注射機(jī)最大注射量的校核、注射壓力的校核和抽拔力的計(jì)算問(wèn)題[16]。
前期工作主要是學(xué)習(xí)注塑模設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，掌握模具設(shè)計(jì)的基本思路，熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容，繪制手機(jī)外殼的零件圖，搞清楚零件的主要用途和制造該零件所要設(shè)計(jì)的模具。了解模具上各個(gè)部分的作用和功能，以及成型的方法。對(duì)如下項(xiàng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)：
1分型面的選擇
選擇分型面時(shí)應(yīng)考慮減小由于脫模斜度所造成的塑件大小端的尺寸差異。若將分型面設(shè)在塑件中部，并選用較小的脫模斜度，將有利于脫模，但這種方式僅適用于塑件對(duì)外觀無(wú)嚴(yán)格要求的情況下。對(duì)于手機(jī)外殼這種對(duì)表面有一定精度要求的塑件，一般將型腔設(shè)在模具的一側(cè)，這樣可保證塑件外觀精美，使飛邊盡量留在殼內(nèi)。綜上所述，可選擇機(jī)殼與機(jī)體的配合面為分型面。
2脫模斜度
為使制品在成型過(guò)程中能夠順利地從型腔中脫出，以及能夠順利地從型心中被頂出，制品必須設(shè)有脫模斜度。脫模斜度的大小由制品表面粗糙度、制品形狀及尺寸而定，通常情況下不低于0.5度。
由于手機(jī)后蓋表面有一定的光亮度要求，在脫模過(guò)程中制品外表面不能被劃傷，其脫模斜度最小不應(yīng)低于2度。又由于在制品中有凹臺(tái)、槽等結(jié)構(gòu)，塑料對(duì)制品透孔的芯子有較大的抱緊力，因此可設(shè)定脫模斜度為2度。
4模腔設(shè)計(jì)
注塑模設(shè)計(jì)中可采用一模四腔結(jié)構(gòu)。
5頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
采用在動(dòng)模墊塊與頂出板之間安裝彈簧的方法，在頂出機(jī)構(gòu)完成了頂出工作后，頂桿受到彈簧的壓力，迫使其回到初始位置。
4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
第一階段：（1-2周）查閱資料，熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容
第二階段：（3-4周）撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題
第三階段：（5-6周）結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與選擇
第四階段：（7-10周）裝配圖零件圖設(shè)計(jì)
第五階段：（11-12周）零件強(qiáng)度的校核
第六階段：（13-14周）撰寫(xiě)畢業(yè)論文
第七階段：（15周） 論文答辯
參考文獻(xiàn)
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5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見(jiàn)：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
XX設(shè)計(jì)(XX)
題目：w619手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)
系 別:
專(zhuān) 業(yè):
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)導(dǎo)師：
20XX年3月
摘要
本設(shè)計(jì)主要介紹的是智能手機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì)方法，手機(jī)外殼在市面上不斷出現(xiàn)著各種款式，本設(shè)計(jì)選用一款w619，天語(yǔ)手機(jī)外殼(ABS)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。手機(jī)外殼是一類(lèi)體積小，形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料零件，對(duì)模具設(shè)計(jì)制造要求較高。
根據(jù)手機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，確定模具的結(jié)構(gòu)方案，本設(shè)計(jì)選用兩板式模具結(jié)構(gòu)，采用斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，采用潛澆口形式，實(shí)現(xiàn)手機(jī)外殼的生成。其內(nèi)容包括塑料注塑模具的工作原理及應(yīng)用，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，塑料注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；注塑機(jī)的選用；澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；動(dòng)、定模；澆注系統(tǒng)；脫模機(jī)構(gòu)；頂出機(jī)構(gòu)；冷卻系統(tǒng)等設(shè)計(jì)等方面。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)行可靠。最終，此外還利用CAD繪制了模具裝配圖以及各種成型零件圖。這是第一次利用繪圖軟件對(duì)整套模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了全面鞏固，意義重大!
關(guān)鍵詞： 注射模具 手機(jī)外殼 塑件 斜滑塊
主要符號(hào)表
公稱(chēng)壓力 注射壓力
最大注射量 收縮率
體積流量 鎖緊塊的斜角
斜導(dǎo)柱傾斜角 開(kāi)模行程
最大收縮率 模具制造公差
模具制造公差 模具磨損量
傳熱膜系數(shù) 斜導(dǎo)柱直徑
抽芯距 材料的許用應(yīng)力
模具最大閉合高度 模具最小閉合高度
導(dǎo)滑槽施加的壓力 模具型腔的總熱量
流道中各段流程的厚度 塑件包緊型芯的側(cè)面積
L斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度 流道中各段流程的長(zhǎng)度
塑料脫模溫度
抽拔阻力
目 錄
1 緒論 1
1.1前言 1
1.2模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1
1.3本課題的內(nèi)容和具體要求 2
1.3.1本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容 2
1.3.2具體要求 3
2 模具方案的論證和選擇 4
2.1 ABS注射成型的原理及工藝過(guò)程 4
2.1.1注射成型的原理 4
2.1.2注塑成型工藝過(guò)程 4
2.2注塑模具的基本組成 5
2.2.1基本組成 5
2.3研究方案 5
3 注射機(jī)的選擇和型腔數(shù)目的確定及分布 7
3.1塑件材料的選擇 7
3.2塑件壁厚的確定 7
3.3 ABS注射工藝性 7
3.4型腔數(shù)目的確定及分布 8
3.5注射機(jī)的選擇 8
3.5.1注射量的校核 8
3.5.2鎖模力的校核 9
3.5.3注射壓力校核 9
3.5.4開(kāi)模行程的校核 9
3.5.5噴嘴尺寸 9
3.6分型面的選擇原則 10
3.6.1分型面的選擇原則 10
3.6.2分型面的分類(lèi) 11
3.6.3分型面的確定 11
4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
5.1澆注系統(tǒng)的作用 13
5.2澆注系統(tǒng)的組成 13
5.3主澆道設(shè)計(jì) 13
5.4冷料穴設(shè)計(jì) 15
5.5分流道設(shè)計(jì) 15
5.6澆口設(shè)計(jì) 16
5.6.1澆口位置的選擇原則 16
5.7澆口套的選擇 17
6 拉料桿的設(shè)計(jì) 18
7 成型零件設(shè)計(jì) 19
7.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
7.2整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn) 19
7.3成形零件工作尺寸計(jì)算 19
7.3.1工作尺寸分類(lèi)和確定 19
7.4成型零件工作尺寸的計(jì)算 20
7.4.1型腔徑向尺寸計(jì)算 20
7.4.2型芯徑向尺寸 21
7.4.3凹模深度 21
7.4.4型芯高度 21
7.4.5中心距 21
7.5動(dòng)模墊板厚度計(jì)算 22
8 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
8.1頂出機(jī)構(gòu)的基本要求 23
8.2頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 23
8.3頂出機(jī)構(gòu)的確定 23
8.4脫模力的計(jì)算 23
8.5頂出機(jī)構(gòu)的確定 23
8.5.1頂桿直徑的確定 24
8.5.2頂桿直徑的校核 24
8.5.3頂桿的形式 25
8.5.4頂桿的固定形式 25
8.6 復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 25
8.6.1復(fù)位桿的組合形式 26
8.6.2復(fù)位桿的尺寸 26
9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27
9.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計(jì)原則 28
9.1.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 28
9.1.2導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則 28
9.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 28
9.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 28
9.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 29
9.4導(dǎo)向孔的布局 29
10 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 30
10.1抽芯機(jī)構(gòu)概述 30
10.2抽芯機(jī)構(gòu)的確定 30
10.3斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30
10.3.1斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu) 30
10.3.2芯機(jī)構(gòu)應(yīng)具備的基本功能 30
10.4斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算 31
10.4.1抽芯距S 31
10.4.2斜導(dǎo)柱傾斜角的確定 31
10.4.3抽芯力的計(jì)算 31
10.4.4斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算 31
10.4.5斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 32
10.5斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 32
10.6滑塊的設(shè)計(jì) 32
10.7楔緊塊的設(shè)計(jì) 33
10.8導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 33
10.8.1設(shè)計(jì)要點(diǎn) 33
10.8.2導(dǎo)滑槽的結(jié)構(gòu) 34
11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 35
11.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 35
11.2模具溫度對(duì)制品質(zhì)量的影響 35
11.3模具冷卻裝置的設(shè)計(jì) 35
11.3.1冷卻裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 35
11.3.2水嘴的結(jié)構(gòu)形式 35
11.3.3冷卻水道的結(jié)構(gòu)分布 36
11.4模具冷卻裝置的計(jì)算 36
11.4.冷卻計(jì)算 36
12 其它結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 38
13 模具的材料 39
13.1塑料模具常用材料 39
13.2塑料模具表面粗糙度 39
13.3模具材料性能分析 39
14 模具的可行性分析 40
14.1模具的特點(diǎn) 40
14.2經(jīng)濟(jì)效率和市場(chǎng)前景分析 40
14.3環(huán)保性分析 40
總結(jié) 41
參考文獻(xiàn) 42
致謝 43
第一章 緒論
1.1前言
塑料模具作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝設(shè)備。在汽車(chē)、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活用品電等產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)記，75%的粗加工零部件、50%的精加工零件都由模具成形。家電行業(yè)的80%零件、機(jī)電行業(yè)50%以上零件也都要依靠模具成形。因此，模具又被稱(chēng)為“百業(yè)之母”。模具生產(chǎn)的供應(yīng)水平及科技含量的高低，成為了一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[1]。
1.2模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向
a. 塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向
塑料工業(yè)從1872年開(kāi)始萌芽，已有一百多年的歷史，塑料的增長(zhǎng)率在四大材料(即混凝土、金屬、木材和塑料)中占第一位。在美國(guó)，塑料按體積計(jì)算，在四大材料中占第二位。我國(guó)塑料的年平均增長(zhǎng)率大于30%。塑料工業(yè)高速發(fā)展的原因：廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，主要用于農(nóng)業(yè)、電器工業(yè)、化工、航空航天、家具、日常用品。
目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速，中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則也多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。
在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)(ISTIM)認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具[2]。
b. 我國(guó)塑料模具的發(fā)展方向
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶給模具制造行業(yè)前所未有的機(jī)遇，也讓我們的行業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)，如產(chǎn)生了模具制造業(yè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的缺乏，高新技術(shù)的應(yīng)用，材料能源消耗高，人才奇缺，等一系列亟待解決的問(wèn)題。
模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。
模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％～90％的產(chǎn)品的零件，組件
和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80％的模具需要更換，其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。
目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只 要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義[3]。
1.3本課題的內(nèi)容和具體要求
1.3.1本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容
根據(jù)給出的智能手機(jī)外殼塑件，設(shè)計(jì)其注塑模具。對(duì)手機(jī)外殼做結(jié)構(gòu)分析，零件圖過(guò)程由pro/E圖導(dǎo)出，再做結(jié)構(gòu)尺寸的分析和修改，手機(jī)外殼的零件結(jié)構(gòu)圖如圖1.1，三維圖如圖1.2。
圖1.1
圖1.2手機(jī)外殼三維圖
1.3.2具體要求
一般塑件的精度在7~8級(jí)；若將模具型腔、芯型尺寸的制造公差提高，有選用收縮率小，且變化范圍小的塑料，則成型塑件尺寸精度可達(dá)6級(jí)，在特殊情況下，塑件上各項(xiàng)單獨(dú)尺寸精度可達(dá)4級(jí),而手機(jī)外殼的塑件精度一般3~5級(jí)[4]。
通過(guò)該塑料零件的注塑模具設(shè)計(jì)，能夠熟悉和掌握塑料零件注塑模具的設(shè)計(jì)全過(guò)程，能夠根據(jù)不同塑料的性能，塑料結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)哪＞呓Y(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)要求手機(jī)外殼應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)，作為一種廣泛的民用品，生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn)，這樣就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命，在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素，塑料都會(huì)老化，還要考慮其氧化性。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，檢查外語(yǔ)翻譯及理解能力，能熟練運(yùn)用CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，能夠完全獨(dú)立完成中等難度以上塑料注射模具設(shè)計(jì)，并能在選材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行環(huán)保，經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。
45
第二章 模具方案的論證和選擇
2.1 ABS注射成型的原理及工藝過(guò)程
2.1.1注射成型的原理
利用塑料的可擠壓性和可模塑性，將顆粒狀態(tài)或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱高溫的機(jī)筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔融塑化為粘流態(tài)熔體，在注射機(jī)柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)噴嘴注入模具型腔，經(jīng)一定時(shí)間的保壓冷卻定型后，可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開(kāi)模分型獲得成形塑件[5]。
2.1.2注塑成型工藝過(guò)程
注射成型工藝過(guò)程包括成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程和制品的后處理。
a. 成型前的準(zhǔn)備
為了使注射成型順利進(jìn)行，保證塑件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行如下準(zhǔn)備工作：
(1)原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理。
(2)充分的預(yù)熱和干燥。
(3)料筒的清洗。
(4)對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱。
b. 注射過(guò)程
完整的注射過(guò)程包括加料、塑化、注塑、沖模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻、脫模。所謂塑化是成型塑料在注塑機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、壓實(shí)以及混料等作用后由松散的船狀物顆粒或粒狀的固態(tài)狀變成連續(xù)的均化熔體的過(guò)程。指塑料熔體在注射進(jìn)入模具型腔后的流動(dòng)。該流動(dòng)情況有可分為充型、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段[6]。
c. 塑件后處理
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，應(yīng)該設(shè)法消除掉。消除的方法有退火處理和調(diào)濕處理。
退火溫度一般在塑件使用溫度以上10~20至熱變形溫度以下10~20之間進(jìn)行選擇和控制。
調(diào)濕處理是一種調(diào)整塑件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)且又容易氧化的聚酰胺等塑件制造。一般用的介質(zhì)為沸水或醋酸甲溶液（沸點(diǎn)為121）。
2.2注塑模具的基本組成
2.2.1基本組成
a. 澆注系統(tǒng)；
b. 成型零件（包括凹模、凸模和型芯）；
c. 脫模系統(tǒng)（包括推出和抽芯機(jī)構(gòu)）；
d. 導(dǎo)向系統(tǒng)；
e. 冷卻系統(tǒng)；
f. 固定和安裝部分等。
2.3研究方案
該零件為一個(gè)不規(guī)則的長(zhǎng)方體殼，基本尺寸為120*64*9mm，表面的孔、側(cè)孔和外形尺寸較小，用在批量生產(chǎn)中，主要作用保護(hù)手機(jī)零件和美化手機(jī)，在實(shí)際應(yīng)用中十分普遍，故選用多型腔模具（一模四腔）。塑料成型模具選用固定式模具。零件制品上有一個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)孔、一組表面圓孔和長(zhǎng)方形孔，表面圓孔和長(zhǎng)方形孔采用對(duì)開(kāi)式凸模成型，模塑后分離凹模取出制品。側(cè)孔的成型采用單側(cè)滑塊抽芯。
方案一：該零件以側(cè)面為分型面，使用單向側(cè)抽芯，采用頂桿推出，側(cè)澆口。優(yōu)點(diǎn)是流程短，進(jìn)料快，阻力小等；缺點(diǎn)去除澆口不便，在塑件上容易留下澆口痕跡，不利于塑件脫模。澆口形狀選用圓形。
方案二：該零件以上表面為分型面，側(cè)孔使用單向側(cè)抽芯，采用頂桿推出，使用潛伏式澆口，不會(huì)在制品表面留有澆口痕跡，截面尺寸選用圓形。
方案二中選用上表面為分型面，符合模具制造分型面的選擇要求，對(duì)于本設(shè)計(jì)要求手機(jī)外殼的精度要求，還需要進(jìn)行機(jī)加工，增加了工時(shí)，不利于大批量生產(chǎn)。方案二中選用上表面面為分型面，使用單向側(cè)抽芯，使用潛伏式澆口成型，不需要考慮精度要求，大大縮短了工時(shí)，提高了工作效率。
圖2.1 模具總體結(jié)構(gòu)
綜上所述：從經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)效率等方面考慮方案二優(yōu)于方案一，故采用方案二。
第三章 注射機(jī)的選擇和型腔數(shù)目的確定及分布
3.1塑件材料的選擇
塑件的體積較小，通過(guò)測(cè)量知塑件的質(zhì)量為10g。手機(jī)外殼用途很廣，主要用途是保護(hù)手機(jī)和美化手機(jī)的零部件，要求配合精度等級(jí)高，耐熱耐壓能力強(qiáng)，不易磨損，熱變形小等特點(diǎn)，綜合各方面因素考慮選取塑件材料為ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）聚合物。
ABS為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，易于成型，無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.16 g/。有較好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫也不迅速下降。ABS為三元聚合物，具有較高的沖擊韌性和力學(xué)強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性及點(diǎn)性能良好，易于成型和機(jī)械加工等，此外，表面還可鍍鉻，是制造塑料塑件最常用的材料。
3.2塑件壁厚的確定
塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)因素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須注意的問(wèn)。壁厚均勻?yàn)樗芰现破吩O(shè)計(jì)的第一原則，塑件壁厚不均勻，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、裂紋、引起內(nèi)應(yīng)力及變形等缺陷。塑件壁厚與流程有關(guān)。ABS最小壁厚為0.75。
(3.1)式中：S—壁厚(mm)；
L—流程(mm)熔融物料由進(jìn)料口流向型腔各處的距離，約120mm。
通過(guò)計(jì)算得S=1.02mm。
3.3ABS注射工藝性
ABS應(yīng)用很廣泛（俗稱(chēng)超不碎膠），制品強(qiáng)度高、剛性好、硬度、耐沖擊性、表面光澤性好。耐熱可達(dá)90（甚至可以在110~115使用），有優(yōu)良的成形加工性，尺寸穩(wěn)定性好，著色性能、電鍍性能都好，缺點(diǎn)是耐有機(jī)溶劑，耐氣候性差，在紫外線下易老化。
ABS注塑的工藝條件：
a. 在80~90下最少干燥兩小時(shí)要求塑件光澤和耐熱時(shí)，材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。
b. 料筒溫度：210~280；建議溫度：245。
c. 模具溫度40~90（模具溫度將影響塑件的光澤度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低。
d. 注射壓力：50~100MPa。
e. 注射速度；中高速度[7]。
表3.1 ABS注射工藝參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍
參數(shù) 數(shù)值范圍
注射機(jī)類(lèi)型 螺桿式
模具溫度() 40~90
密度(g/) 1.01~1.16
螺桿轉(zhuǎn)速() 30~60
收縮率(%) 0.4~0.9
注射壓力() 50~100
噴嘴形式 直通式
噴嘴溫度() 170~180
料筒前端溫度() 180~200
注射時(shí)間(s) 3~5
料桶中端溫度() 165~180
保壓時(shí)間(s) 15~30
料筒末端溫度() 150~170
冷卻時(shí)間(s) 15~30
3.4型腔數(shù)目的確定及分布
本設(shè)計(jì)確定一模四腔，在確定模具型腔數(shù)量時(shí)，必須兼顧經(jīng)濟(jì)及技術(shù)各方面諸多因素，由于塑件尺寸小，結(jié)構(gòu)一般，有一個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，成批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率要求高。所以設(shè)計(jì)時(shí)確定型腔數(shù)為四腔。分布如下圖3.1：
圖3.1 型腔分布圖
3.5注射機(jī)的選擇
注射機(jī)的大小必須與模具大小相匹配。注射機(jī)太小，難以生產(chǎn)出合格的制品；注射機(jī)太大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用貴，且動(dòng)作緩慢，增加了模具的生產(chǎn)成本。在選用注射機(jī)時(shí)，一般要校核其額定注射量、鎖模力、注射壓力、模具在注射機(jī)安裝部分的相關(guān)尺寸。根據(jù)手機(jī)外殼塑件的基本尺寸：120*64*9mm，質(zhì)量為10g，選擇注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-500，為螺桿式注射機(jī)。注射機(jī)參數(shù)如下表：
表3.2 注射機(jī)技術(shù)規(guī)范參數(shù)
項(xiàng)目 參數(shù)
項(xiàng)目 參數(shù)
額定注射量() 500
模板最大行程(mm) 500
螺桿直徑(mm) 65
模具最大厚度(mm) 450
注射壓力(Mpa) 104
模具最小厚度(mm) 300
注射行程(mm) 200
噴嘴球半徑(mm ) 18
螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 50
最大成型面() 1000
注射方式 螺桿式
注射時(shí)間(s) 2.7
合模力(KN) 3500
頂桿中心距(mm) 230
3.5.1注射量的校核
在設(shè)計(jì)模具時(shí)，為確保塑件質(zhì)量，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需注射量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是其額定注射量得80%，也就是說(shuō)，一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)[8]。
+
+ (3.2)
式中： V(m)——個(gè)成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積或質(zhì)量，(或g)；
N——型腔數(shù)目；
()——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量，(或g)；
()——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量或質(zhì)量，約為20(或g)；
該設(shè)計(jì)采用一模四腔，單個(gè)塑件的體積和質(zhì)量分別為9.524和10g。
V=49.524=38.095，58.095遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其額定注射量的80%，質(zhì)量等同。
滿足要求。
3.5.2鎖模力的校核
鎖模力又稱(chēng)合模力，指注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力，注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積，即：
≥= (3.3)式中：——注射機(jī)的公稱(chēng)鎖模力(N)；
——模內(nèi)的平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力）；
——塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和()；
F——注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力(N)。
查表得：=20~40，經(jīng)過(guò)計(jì)算的=312.32。
所以， 3500KN≥312.340KN=N=1249.2KN，滿足要求。
3.5.3注射壓力校核
注射壓力過(guò)低會(huì)導(dǎo)致型腔壓力不足，熔體不能順利充滿型腔；反之，注射壓力過(guò)大，不僅會(huì)造成制品溢料，甚至系統(tǒng)過(guò)載。螺桿式注射機(jī)ABS注射壓力一般是60~100MPa，取80Mpa。注射機(jī)注射壓力為104MPa，滿足要求。
模具厚度的校核：
本注射機(jī)所允許的最小厚度和最大厚度分別為300和450mm，所選模架的閉合高度為450mm，滿足要求。
3.5.4開(kāi)模行程的校核
所選注射機(jī)的最大開(kāi)模行程為500mm，模具結(jié)構(gòu)為斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的單分型面注射模，其開(kāi)模距為：
(3.4)
式中 H 1 --脫模距離(mm)，為11㎜；
H 2 --包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度(mm)，為140mm；
所以，開(kāi)模行程大概為151mm<300mm，滿足要求。
3.5.5噴嘴尺寸
塑料注射成型模具主流道襯套小端的孔徑D和球面半徑R要與塑料注射成形機(jī)噴嘴前端孔徑d和球面半徑r滿足下面關(guān)系：
R=r+（1~2）=18mm； (3.5)
D=d+（0.5~1）=3mm。 (3.6)
3.6分型面的選擇原則
合理的選擇分型面是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不僅有利于澆注系統(tǒng)的布置，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)提高尺寸精度和表面質(zhì)量。分型面簡(jiǎn)單的說(shuō)就是動(dòng)模和定模的接觸面，模具由此分開(kāi)可取出塑件和澆注系統(tǒng)[9]。
3.6.1分型面的選擇原則
a. 分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，只有這樣才能使塑件從模具中順利地脫模。
b. 有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，模具開(kāi)模后塑件應(yīng)該停留在動(dòng)模一邊，以便塑件順利脫模。
c. 確保證塑件的尺寸精度精度要求，塑件光滑的表面不應(yīng)設(shè)計(jì)成分型面，以避免影響外觀質(zhì)量。
d. 分型面的選擇還應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽拔距，由于模具側(cè)向分型是由機(jī)械式分型機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，所以抽拔距都比較小，選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的方向置于開(kāi)合模的方向，將小抽拔距作為側(cè)向分型或抽芯。
e. 便于排氣，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在熔融塑料的流動(dòng)末端，以利于模具型腔內(nèi)氣體的排出。
f. 便于加工，使分型面容易加工，要使模具加工工藝最簡(jiǎn)單[10]。
3.6.2分型面的分類(lèi)
實(shí)際的模具結(jié)構(gòu)基本上有三種情況：
a. 型腔完全在動(dòng)模一側(cè)；
b. 型腔完全在定模一側(cè)；
c. 型腔各有一部分在動(dòng)定、模中。
3.6.3分型面的確定
根據(jù)以上的要求，在該模具中分型面設(shè)在塑件上表面，是該塑件分型面的一個(gè)好的選擇，本例為潛伏式澆口。本例應(yīng)該用如下圖示分型面：
圖3.2 分型面的結(jié)構(gòu)
4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第四章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
注塑模屬于型腔模，腔中有大量空氣，熔體快速進(jìn)入型腔時(shí)，需要將這些空氣順序地排出型腔和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。本設(shè)計(jì)中塑件的分型面與塑件結(jié)合的地方較多，因此，可以利用分型面的間隙配合進(jìn)行排氣。同時(shí)，在本結(jié)構(gòu)中有32根推桿。也利用推桿與凸模之間的間隙進(jìn)行排氣，同時(shí)，側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)也可以排氣，所以可以不必單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣槽。
第五章 澆注系統(tǒng)
5.1澆注系統(tǒng)的作用
澆注系統(tǒng)的作用是讓高溫熔體在高壓下高速進(jìn)入模具型腔，實(shí)現(xiàn)型腔填充。因此它應(yīng)該保證熔體迅速順利有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料件。
a. 模腔的填充迅速有序，并可同時(shí)充滿各個(gè)型腔；
b. 熱量和壓力損失較小，盡可能消耗較少的塑料；
c. 能夠使型腔順利排氣；
d. 澆主流道凝料容易與塑料制品分離或切除，澆口痕跡對(duì)塑料件外觀影響較?。?
e. 冷料不能進(jìn)入模具型腔。
5.2澆注系統(tǒng)的組成
澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料穴。
5.3主澆道設(shè)計(jì)
主澆道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，其形狀為圓錐形，便于熔融塑料的順利流入，開(kāi)模時(shí)又能使主澆道的凝料順利拔出。主流道垂直于分型面。主流道的設(shè)計(jì)原則如下：
a. 主流道的長(zhǎng)度越短越好，主流道越短，模具排氣負(fù)擔(dān)越輕，流道料越少，縮短了成型周期，減少了熔體的能量損失。
b. 為了便于脫模，在設(shè)計(jì)上大多采用圓錐形，兩板模主流道錐度取2~4，三板?？扇?~10。
c. 主流道尺寸要滿足裝配要求，主流道小端直經(jīng)D要比料筒噴嘴直徑D大0.5mm~1mm，一般情況下，D=3.2mm~4.5mm。
d. 主流道應(yīng)該設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi)，應(yīng)該盡量與模具中心重合，避免澆口套位置偏心或采用傾斜式主流道[8]。
注射機(jī)的噴嘴和澆口套的配合及尺寸關(guān)系見(jiàn)圖5.1所示：
圖5.1噴嘴與澆口套的尺寸關(guān)系
澆口套的尺寸設(shè)計(jì)要求：
(1) 澆口套與注射機(jī)噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)模具澆口套球面半徑為R，注射機(jī)球面半徑為r，其關(guān)系式如下：
= +(0.5～1);
(2) 澆口套進(jìn)口的直徑d應(yīng)比注射機(jī)噴嘴孔d0，圖5.1噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系直徑大1-2 。
(3) 主流道的尺寸（如圖5.2）計(jì)算
圖5.2 主流道尺寸
根據(jù)(1)可知=4。
當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率~。澆口的剪切速率～時(shí)，所成型的塑件質(zhì)量較好。由此，對(duì)一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計(jì)算依據(jù)，則可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示：
= (5.1)
式中體積流量澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑
確定主流道的體積流量：
取主流道=1500。由式(5.1)得
====0.55cm
=20.55=1.1cm=11mm。
5.4冷料穴設(shè)計(jì)
冷料穴是澆注系統(tǒng)中，用以在注塑過(guò)程中儲(chǔ)存熔融塑料的前端冷料，直接對(duì)著主流道孔或分流道延伸段的槽。作用是防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔。
冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流到對(duì)面的動(dòng)模板上（亦即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱(chēng)直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1～1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積[11]。
本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的是分流道冷料穴。如下圖5.3
5.3 分流道和冷料穴位置關(guān)系
5.5分流道設(shè)計(jì)
分流道是連接主流道和澆口的進(jìn)料通道，在一模成型多個(gè)制件的多腔模中，為了把主流道的物料分配到各個(gè)澆口，都必須設(shè)置分流道，是多澆口模具澆注系統(tǒng)的重要組成部分。普通澆注系統(tǒng)的分流道一般都開(kāi)設(shè)在分型面上，以便在開(kāi)模時(shí)脫出澆道凝料。
常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形和六邊形。
本設(shè)計(jì)中采用的分澆道的截面形狀為U形如圖5.4，U形分流道易于加工，熱量損失和壓力損失都不大，因此是最為常用的形式。
分澆道的截面尺寸計(jì)算：
確定分流道體積流量
再根據(jù)式(4-6)得
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式驗(yàn)證 h=6，
圖5.4 分流道的結(jié)構(gòu)
5.6澆口設(shè)計(jì)
澆口是連接分澆道和型腔的一段細(xì)短的進(jìn)料通道。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，是主流道、分流道與型腔之間的連接部分。常用的斷面形狀為圓形和矩形。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。
澆口的形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口等。
5.6.1澆口位置的選擇原則
a. 避免引起熔體破裂。
b. 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在制品截面最厚處。
c. 有利于塑料熔體流動(dòng)，型腔排氣。
d. 減少熔接痕的影響，減少制品的翹曲變形。
在本設(shè)計(jì)中采用的是潛伏式澆口。潛伏式澆口俗稱(chēng)隧道澆口，形狀為圓錐形，是點(diǎn)澆口的變異，潛伏式澆口主要有潛凹模、潛凸模、潛小推桿、潛大推桿、潛筋、圓弧式潛伏式澆口幾種[12]。
本設(shè)計(jì)選用潛大推桿澆口，它的優(yōu)點(diǎn)有進(jìn)料位置較靈活，且制品分型面處不會(huì)留下進(jìn)料口痕跡；制品經(jīng)冷卻固化后，從模具中被推桿頂出來(lái)時(shí)，澆口會(huì)被自動(dòng)切斷，無(wú)須后處理；不會(huì)在制品表面留有噴射帶來(lái)的噴痕和氣紋等問(wèn)題；有點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，又有側(cè)澆口的簡(jiǎn)單；澆口位置自由較大。缺點(diǎn)是壓力損失大，適用于彈性好的塑料。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)塑件是手機(jī)外殼，表面精度要求較高，不要留下任何痕跡，所以選用潛大推桿澆口。結(jié)構(gòu)圖如下圖5.5示。
圖5.5澆口結(jié)構(gòu)示圖
5.7澆口套的選擇
澆口套通常分為兩板模澆口套和三板模澆口套兩大類(lèi)，本設(shè)計(jì)選用兩板模澆口套。澆口套與定位圈配合使用，其中澆口套是注塑模具的入口，尺寸與注塑機(jī)的尺寸有關(guān)。一般情況下，澆口套的直徑根據(jù)模架大小選取，有D=12和D=16兩種類(lèi)型。澆口套壓配于定模板，本設(shè)計(jì)選用D=16。其尺寸規(guī)格如圖示。
圖5.4 澆口套結(jié)構(gòu)形式
6 拉料桿的設(shè)計(jì)
第六章 拉料桿的設(shè)計(jì)
拉料桿的位置在正對(duì)主澆道的動(dòng)模板上，一般處于分澆道的末端，它的作用是將物料前端的“冷料”收集起來(lái)，防止“涂料”進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。開(kāi)模時(shí)拉料桿能起到將主澆道的冷凝料拉出的作用，拉料桿的直徑應(yīng)比主澆道的大端直徑稍大一些。拉料部分的形式應(yīng)按塑料種類(lèi)，澆注系統(tǒng)的尺寸及模具結(jié)構(gòu)而定。
拉料桿的形式：Z形拉料桿、倒錐形或圓環(huán)拉料桿、球形拉料桿、尖錐形拉料桿、澆道拉料桿[13]。
本設(shè)計(jì)采用Z形拉料桿。這是最常用的一種形式，拉料桿前端的Z形凹將主澆道凝料緊緊拉住，開(kāi)模時(shí)隨塑件一起留在動(dòng)模上，它一般要同頂桿配合使用。尺寸如下圖所示。
圖6.1 拉料桿的結(jié)構(gòu)形式
第七章 成型零件設(shè)計(jì)
注射模具的成形零件是指成型制品的型腔、型芯、成型滑塊等。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，成形桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件，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[14]。
7.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模是成形制品外表面的成形零件。本設(shè)計(jì)中選用整體式凹模結(jié)構(gòu)，直接在模板上加工而成，一般不進(jìn)行熱處理。它由整塊材料加工制成，其特點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度高，不會(huì)使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡，加工較困難，需用電火花機(jī)床和立式銑床加工，適合于形狀簡(jiǎn)單的中小型制品。所以定模板采用整體式凹模結(jié)構(gòu)。
7.2整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
a. 成型零件的剛性好；
b. 模具零件數(shù)量少；
c. 模具裝配及拆卸方便；
d. 制品表面無(wú)分型痕跡；
e. 模具外形尺寸可以縮小；
f. 容易設(shè)置冷卻方式。
g. 加工困難，維修麻煩。
7.3成形零件工作尺寸計(jì)算
7.3.1工作尺寸分類(lèi)和確定
塑料制品的幾何尺寸分別稱(chēng)為凹模尺寸、型芯尺寸和中心距尺寸。其中凹模尺寸分為深度尺寸和徑向尺寸；型芯尺寸分為高度尺寸和徑向尺寸。中心距尺寸一般指成形零件上某些對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)之間的距離。
7.3.2影響尺寸誤差的因素
a. 成型零件的制造偏差
成型零件的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。在設(shè)計(jì)模具成形零件時(shí)，一定要根據(jù)制品的尺寸精度要求，選擇合理的成型零件結(jié)構(gòu)及加工制造方法，使由制造偏差所引起的制品尺寸偏差保持在盡可能小的程度。一般要求 不要大于制品尺寸公差的1/3。
塑料制品尺寸公差，（精度等級(jí)IT4）
。 (7.1)
b. 成型零件的磨損
模具成型零件的磨損主要來(lái)自熔體的沖刷和制品脫模時(shí)的刮磨，其中被刮磨的型芯徑向表面的磨損量最大。在實(shí)際生產(chǎn)中，要求不大于制品尺寸公差的1/6，生產(chǎn)中實(shí)際注射量25萬(wàn)次，型芯徑向尺寸磨損量約為0.02~0.05mm。
c. 塑料制品的成型收縮
成型收縮率受注射工藝條件的影響，可能在其最大值和最小值之間波動(dòng)，所產(chǎn)生的誤差()。
(7.2)
式中： —塑料的最大成型收縮率；0.7%
—塑料的最小成型收縮率；0.4%
—制品尺寸(mm)。塑件高9mm。
通過(guò)計(jì)算得=0.027mm。
d. 模具活動(dòng)零件配合間隙的影響
模具在使用中導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的間隙會(huì)逐漸變大，會(huì)引起制品徑向尺寸誤差的增加。模具分型面間隙的波動(dòng)，也會(huì)引起制品深度尺寸誤差的變化。在模具成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)，必須保證制品總的尺寸誤差不大于制品尺寸允許的公差，即
=0.380mm。
e. 毛邊厚度對(duì)塑件制品尺寸精度的影響
毛邊是影響塑料制件尺寸精度的因素之一。模具不同，往往毛邊值不同。本設(shè)計(jì)根據(jù)成型的材料、接觸面積大小及模具類(lèi)型在0.02mm~0.2mm范圍內(nèi)選。
塑件可能產(chǎn)生最大誤差，塑件公差應(yīng)大于各種誤差累計(jì)之和。
7.4成型零件工作尺寸的計(jì)算
7.4.1型腔徑向尺寸計(jì)算
(7.3)式中：，為0.380mm；
0.120mm；
取0.5%；
—塑件制品的尺寸mm。
按平均值法：
=122.19；
；
。
7.4.2型芯徑向尺寸
(7.4)
按平均值法：
7.4.3凹模深度
(7.5)式中：
H—制品高度名義尺寸，為9mm。
通過(guò)計(jì)算得：
7.4.4型芯高度
(7.6)
7.4.5中心距
(7.7) 式中：—模具中心距名義尺寸；
L—制品中心距名義尺寸，110mm。
通過(guò)計(jì)算得：
7.5動(dòng)模墊板厚度計(jì)算
動(dòng)模板受到成型壓力非常大，由于受到成型壓力而發(fā)生變形，若此變形過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致塑件的壁厚發(fā)生變化，還會(huì)發(fā)生溢料現(xiàn)象，一次必須將其最大變形量限制在0.1~0.2mm以下，因而必須將其最大變形量限制在規(guī)定的范圍內(nèi)，對(duì)動(dòng)模板的厚度要進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定，計(jì)算公式如下：
(7.8)式中 : A————型芯在分型面上的投影面積A=322.56；
p————模具型腔內(nèi)最大的溶體壓力，一般是30~50Mpa；
————?jiǎng)幽|板的長(zhǎng)度500mm；
L————?jiǎng)幽|板的寬度450mm；
E————彈性模量，碳鋼：E=2.1×()；
————模具剛度計(jì)算許用變形量， =0.1mm
經(jīng)計(jì)算的，帶入數(shù)據(jù)得 h =12.1 mm，本設(shè)計(jì)由于結(jié)構(gòu)特殊，動(dòng)模板厚度最終采用60mm，完全合乎設(shè)計(jì)要求。
第八章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在注射成型的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出。完成取出塑件這個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)就是頂出機(jī)構(gòu)，也稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括塑件等的脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料與模具松動(dòng)分離，稱(chēng)為脫出，然后把其脫出物從模具中取出[15]。
8.1頂出機(jī)構(gòu)的基本要求
a. 運(yùn)動(dòng)靈活順暢，具有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作穩(wěn)定可靠，容易制造和裝配；
b. 接觸塑料件的配合間隙無(wú)溢料現(xiàn)象；
c. 對(duì)塑料頂推力分布均勻合理，對(duì)塑料件外觀無(wú)損壞，不會(huì)引起塑料件變形或使塑料件破裂；
d. 有利于將塑料件和流道凝料帶向動(dòng)模一側(cè)；
e. 復(fù)位要可靠。
8.2頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
a. 推桿的直徑不宜過(guò)細(xì)，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度；
b. 保證塑件不變行損壞；
c. 承受一定的推力；
e. 推桿和推桿孔的配合應(yīng)靈活可靠不發(fā)生卡住現(xiàn)象；
f. 塑料制品靠近主流道處的內(nèi)應(yīng)力大，易碎裂，因此在主流道處盡量不設(shè)推桿。
8.3頂出機(jī)構(gòu)的確定
本模具采用的為動(dòng)模一次頂出機(jī)構(gòu)，它包括常見(jiàn)的頂桿、頂管、推板、頂塊頂出機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機(jī)構(gòu)的作用下，通過(guò)一次動(dòng)作即可頂出?；谝陨显瓌t，該模具的脫模零部件設(shè)在動(dòng)模上，選擇推桿頂出形式。
8.4脫模力的計(jì)算
脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所施加的外力，需克服塑件對(duì)型芯包緊力、真空吸力、脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力等。由于影響脫模力的因素很多，在生產(chǎn)過(guò)程中只要考慮主要因素，因此可按簡(jiǎn)化公式計(jì)算：
(8.1) 式中： Q-脫模力(N)；
A-側(cè)型芯被包緊的截面周長(zhǎng)(cm)；
h-成型部分的深度(cm)；
q-單位面積壓力，一般取800~1200(N/)；
-摩擦系數(shù)，取0.1~0.2；
-脫膜斜度，一般ABS脫膜斜度為。
8.5頂桿直徑的確定及校核
8.5.1頂桿直徑的確定
推桿包括圓推桿、扁推桿及導(dǎo)型推桿。由于塑件的外觀尺寸，底部空間較大，由于圓推桿是最簡(jiǎn)單、最普通的推出裝置，而且圓推桿與推桿孔都易于加工。所以選用圓推桿，本設(shè)計(jì)選用推桿直徑為6mm，以滿足強(qiáng)度要求，如下圖所示。
圖8.1頂桿分布圖
8.5.2頂桿直徑的校核
頂桿的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為“一端固定、一端鉸支”的壓桿穩(wěn)定性力學(xué)模型，由歐拉公式簡(jiǎn)化為：
d=Φ(L2Q/nE)1/4 (8.2)式中： d——頂桿直徑，mm；
Φ——安全系數(shù)，范圍在1.4～1.8之間，此處取1.5；
L——頂桿長(zhǎng)度；
Q——脫模阻力N；
n——頂桿根數(shù)，n=32；
E——頂桿材料的彈性模量（MPa）該材料為2.9105 。
=4Q/nπd ≤[] (8.3)式中：為頂桿所受的應(yīng)力，MPa；
[]為頂桿材料的許用應(yīng)力，MPa。
代入數(shù)值計(jì)算的d=2.56mm；27.84Mpa[]=150Mpa。
由上式可知，頂桿所受應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于頂桿材料的許用應(yīng)力，所以推桿滿足強(qiáng)度要求。
8.5.3頂桿的形式
頂桿可以分為普通頂桿、成形頂桿、錐面頂桿，該模具的頂桿形式選擇普通頂桿，如下圖所示。
圖8.1 頂桿的結(jié)構(gòu)
8.5.4頂桿的固定形式
由于本模具需要的頂桿數(shù)目為32根，為了便于加工，用凸模、動(dòng)模板、動(dòng)模支撐板、頂桿固定板四塊板組成固定部位。
圖8.2 頂桿的固定結(jié)構(gòu)
8.6復(fù)位桿的設(shè)計(jì)
復(fù)位桿的作用是使推出機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位，當(dāng)開(kāi)模時(shí)推桿在推板的推動(dòng)下將塑料制品推出，反推桿也同時(shí)凸出模板表面。當(dāng)再次注射時(shí)，在模具閉合過(guò)程中，定模表面與反推桿接觸，并使反推桿推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)一起返回原始位置。
8.6.1復(fù)位桿的組合形式
圖8.3 復(fù)位桿和彈簧的組合形式
8.6.2 復(fù)位桿的尺寸
圖8.4 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)
第九章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，保證動(dòng)、定模能夠?qū)?zhǔn)，使動(dòng)模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的腔體。從而保證塑料件形狀、壁厚和尺寸。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)除了其導(dǎo)向和定位作用外，還可以增加承受側(cè)壓力的能力，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)[16]。
9.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計(jì)原則
9.1.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用
a. 定位作用 確保動(dòng)、定模按預(yù)定方案合模，確保型腔的正確形狀。
b. 導(dǎo)向作用 引導(dǎo)動(dòng)、定模準(zhǔn)確配合，避免型芯與凹模發(fā)生碰撞。
c. 承受一定的側(cè)壓力 充模過(guò)程中產(chǎn)生側(cè)壓力，需由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承擔(dān)。
d. 保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用 有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。
e. 承載作用 導(dǎo)柱有承受推件板和型腔板的重量作用。
9.1.2導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則
a. 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架；
b. 合理的布置導(dǎo)柱的位置；
c. 導(dǎo)柱工作部分的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出6mm以上，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用；
d. 導(dǎo)柱工作部分需要有精度配合，以減小摩擦；
e. 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性；
f. 導(dǎo)柱頭部應(yīng)制成錐形或球頭形；
g. 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)模一邊或定模一遍，為了便于塑料制品脫模，導(dǎo)柱最好裝在定模板上。
9.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套內(nèi)滑動(dòng)，配合間隙一般采用H7/k6級(jí)配合，主要零件有導(dǎo)柱和導(dǎo)套。
9.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱，另一種為臺(tái)階式導(dǎo)柱。小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱，大型模具采用臺(tái)階式導(dǎo)柱。本設(shè)計(jì)采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，導(dǎo)柱的直徑可用下式校驗(yàn)：
d=(64WL3/3E） (9.1) 式中： W———導(dǎo)柱承受的模板重力(N)；
L——模板中心距導(dǎo)柱根部距離(mm)；
E——材料彈性模量。
根據(jù)模板外形尺寸查表得直徑d=40mm。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架選直徑為40mm長(zhǎng)度為155mm的導(dǎo)柱，尺寸如下圖9.1：
圖9.1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)
9.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)的圓套形零件。導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排除孔內(nèi)剩余空氣。
圖9.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
9.4導(dǎo)向孔的布局
導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课?，其中心距模具邊緣?yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。
圖9.3 導(dǎo)向孔的布局
10 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
第十章 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
10.1抽芯機(jī)構(gòu)概述
當(dāng)制品具有與開(kāi)模方向不同的內(nèi)側(cè)孔、外側(cè)內(nèi)或側(cè)凹時(shí)，除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都必須將成型側(cè)孔做成可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在制品脫膜前，先將其抽出，然后再?gòu)男颓恢泻托托旧厦摮鲋破?。完成?cè)向活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)就叫側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。
抽芯機(jī)構(gòu)分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)抽芯，通過(guò)側(cè)向抽芯機(jī)
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