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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是手機(jī)下蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出用于生產(chǎn)的注射模 具。初步對(duì)該塑件的結(jié)構(gòu)分析可知：由于該塑件的面積較小，因此采用側(cè)澆口澆注， 并且采取一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。由于塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故而需要采用斜頂機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的具體過(guò)程如下：首先對(duì)塑件的成型工藝性能進(jìn)行分析。這包括對(duì)塑件 的結(jié)構(gòu)尺寸的分析和成型塑件的材料各項(xiàng)性能的分析。其次，就是如何合理的選擇注 射機(jī)。選擇正確的注射機(jī)是本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。再次，就是擬定模具的結(jié)構(gòu)形式。模具 的結(jié)構(gòu)形式必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)尺寸，通過(guò)計(jì)算進(jìn)行合理的選擇。第四步就是澆注系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第五步是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，成型零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。第六步是斜頂機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)注塑模具的結(jié)構(gòu)和性能有了全面的了解，并且鞏固和學(xué)到 了模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，為以后踏入社會(huì)工作打下了基礎(chǔ)，可以說(shuō)是受益匪淺。 關(guān)鍵詞：塑料模具，注射機(jī)，澆注系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - I - 目 錄 摘 要 1 緒論 .1 1.1 綜述 .1 1.1.1 塑料模的功能 .1 1.1.2 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .1 1.1.3 未來(lái)塑料模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向 .1 1.2 本設(shè)計(jì)的意義及目的 .2 2 手機(jī)下蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析 .3 2.1 塑件分析 .3 2.2 塑料的選材及性能分析 .4 2.3 ABS 塑料的注射過(guò)程及工藝 .5 2.4 ABS 的主要缺陷及消除措施 .6 3 模具設(shè)計(jì)方案的確定 .7 3.1 分型面方案的確定 .8 3.2 型腔數(shù)量確定 .8 4 模具設(shè)計(jì) .9 4.1 注塑機(jī)選型 .9 4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) .13 4.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 .15 4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .17 4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) .19 4.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .20 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - II - 4.7 斜頂與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9 .22 4.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .23 4.9 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) .23 4.10 模具材料例表 .25 5 模具裝配 .25 5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求 .25 5.2 塑料模具裝配過(guò)程 .26 總 結(jié) .28 參考文獻(xiàn) .I 致 謝 .II 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 1 緒論 1.1 綜述 1.1.1 塑料模的功能 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%-90%的工業(yè)產(chǎn)品需 要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制在很大程 度上都依賴(lài)于模具生產(chǎn)，特別是汽車(chē)、摩托車(chē)、輕工、電子、航 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - I - 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是手機(jī)下蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出用于生產(chǎn)的注射模 具。初步對(duì)該塑件的結(jié)構(gòu)分析可知：由于該塑件的面積較小，因此采用側(cè)澆口澆注， 并且采取一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。由于塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故而需要采用斜頂機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的具體過(guò)程如下：首先對(duì)塑件的成型工藝性能進(jìn)行分析。這包括對(duì)塑件 的結(jié)構(gòu)尺寸的分析和成型塑件的材料各項(xiàng)性能的分析。其次，就是如何合理的選擇注 射機(jī)。選擇正確的注射機(jī)是本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。再次，就是擬定模具的結(jié)構(gòu)形式。模具 的結(jié)構(gòu)形式必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)尺寸，通過(guò)計(jì)算進(jìn)行合理的選擇。第四步就是澆注系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第五步是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，成型零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。第六步是斜頂機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)注塑模具的結(jié)構(gòu)和性能有了全面的了解，并且鞏固和學(xué)到 了模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，為以后踏入社會(huì)工作打下了基礎(chǔ)，可以說(shuō)是受益匪淺。 關(guān)鍵詞：塑料模具，注射機(jī)，澆注系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - II - 目 錄 摘 要 1 緒論 .1 1.1 綜述 .1 1.1.1 塑料模的功能 .1 1.1.2 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .1 1.1.3 未來(lái)塑料模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向 .1 1.2 本設(shè)計(jì)的意義及目的 .2 2 手機(jī)下蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析 .3 2.1 塑件分析 .3 2.2 塑料的選材及性能分析 .4 2.3 ABS 塑料的注射過(guò)程及工藝 .5 2.4 ABS 的主要缺陷及消除措施 .6 3 模具設(shè)計(jì)方案的確定 .7 3.1 分型面方案的確定 .8 3.2 型腔數(shù)量確定 .8 4 模具設(shè)計(jì) .9 4.1 注塑機(jī)選型 .9 4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) .13 4.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 .15 4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .17 4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) .19 4.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .20 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - III - 4.7 斜頂與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9 .22 4.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .23 4.9 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) .23 4.10 模具材料例表 .25 5 模具裝配 .25 5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求 .25 5.2 塑料模具裝配過(guò)程 .26 總 結(jié) .28 參考文獻(xiàn) .I 致 謝 .II 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 1 - - 1 緒論 1.1 綜述 1.1.1 塑料模的功能 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%-90%的工業(yè)產(chǎn) 品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制在很 大程度上都依賴(lài)于模具生產(chǎn)，特別是汽車(chē)、摩托車(chē)、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突 出。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，21 世紀(jì)機(jī)械將會(huì) 有進(jìn)一步的創(chuàng)新改進(jìn)；制造工業(yè)的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都將依靠模 具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是 模具技術(shù)的進(jìn)步。 1.1.2 我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年 13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)，我 國(guó)模具行業(yè)在“十五”期間的增長(zhǎng)速度將達(dá)到 13%15%。模具鋼的需求量也將以年 12%的速度遞增，全國(guó)年需求量約 70 萬(wàn)噸左右，而國(guó)產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國(guó)外模 具鋼品種的 60%，每年進(jìn)口模具鋼約 6 萬(wàn)噸。我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的 20% 左右，已超過(guò) 10 億美元，其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的 50%以上；沖壓模具 占全部進(jìn)口模具約 40%1-2。 1.1.3 未來(lái)塑料模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向 目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為 650 億美元，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名 位居第三位，僅次于日本和美國(guó)。未來(lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵?大力普及、廣泛應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì) 制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 2 - - 提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn) 口量，增加模具的出口量。 在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及 高壓注射成型技術(shù)，滿(mǎn)足產(chǎn)品的成型需要。 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大 應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地 提高模具質(zhì)量。 發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品 的原型與模具，降低成本推向市場(chǎng)。 積極研究與開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿(mǎn)足特殊產(chǎn)品的需要。 推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿(mǎn)足模具制造的需 要。 開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模 具的開(kāi)發(fā)效率與成功率。 1.2 本設(shè)計(jì)的意義及目的 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)所學(xué)知識(shí)做的一次總測(cè)驗(yàn)，是鍛煉也是檢驗(yàn)自己所學(xué)， 并掌握運(yùn)用知識(shí)的能力，是我們高等院校學(xué)生的最后的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，學(xué) 到許多原本未能學(xué)到的東西，對(duì)過(guò)去沒(méi)有掌握的知識(shí)得到了更進(jìn)一步鞏固。目的在于 需要獨(dú)立思考，綜合運(yùn)用所掌握理論知識(shí)的能力得到很大的提高，學(xué)會(huì)從生產(chǎn)實(shí)際出 發(fā)，針對(duì)實(shí)際課題解決實(shí)際問(wèn)題，掌握如何綜合使用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)、資料的等 方法，提高個(gè)人電腦繪圖水平，同時(shí)也為我們即將參加工作所做的必要準(zhǔn)備，打下基 礎(chǔ)，更是我們?cè)谛W(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)與制造等專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次綜合考驗(yàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 3 - - 2 手機(jī)下蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析 2.1 塑件分析 圖 2.1 手機(jī)下蓋 上圖 2.1 所示是手機(jī)下蓋零件。 2.1.1 結(jié)構(gòu)分析如下 該塑件為殼體，殼體具有一定的深度，表面光滑，在模具設(shè)計(jì)和制造上要有良好 的加工工藝，確保成型零件具有一定的光潔度； 殼體內(nèi)部凹下的膠位是為了插入時(shí)能配合緊密，所以必須具備一定的制造精度； 2.1.2 成型工藝分析 采用一般精度等級(jí) 5 級(jí)，大量生產(chǎn)。 該塑件壁厚約為 1mm 左右，考慮到殼體較淺，塑件內(nèi)表面不設(shè)脫模斜度； 由于有斜頂，型腔將被做成鑲拼式所以塑件外形沒(méi)有放脫模斜度。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 4 - - 2.2 塑料的選材及性能分析 該殼用于手機(jī)底殼，經(jīng)常用手觸摸，必須耐酸、對(duì)電絕緣，化學(xué)穩(wěn)定性要好； 抗 拉強(qiáng)度、硬度、耐磨性要突出，綜合機(jī)械性能要好。具備這些條件的塑料首選：丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯（英文名稱(chēng):Acrylonitrile Butadiene Styrene ，簡(jiǎn)稱(chēng)：ABS） 。 2.2.1 使用特點(diǎn)： 1）綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好。 2）與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理。 3）有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4）流動(dòng)性比 HIPS 差一點(diǎn)，比 PMMA、PC 等好，柔韌性好 3。 2.2.2 成型特性： 1）無(wú)定形料,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(zhǎng)時(shí)間 預(yù)熱干燥 80-90 度,3 小時(shí)。 2）宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為270 度).對(duì)精度較高的 塑件,模溫宜取 50-60 度,對(duì)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)?水位等方法。 4）如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)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(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 2.2.3 ABS 的主要性能指標(biāo) 4 ABS 的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表 2.1 密度 3/()kgdm:1.021.16 比體積 31/()vdmkg:0.860.98 吸水率 2410pc0.20.4 收縮率 s 0.40.7 熔點(diǎn) tC130160 硬度 HB 9.7 R121 抗拉屈服強(qiáng)度 bMPa50 拉伸彈性模量 1EMPa31.80 體積電阻率 ()Vcm:16.90彎曲強(qiáng)度 w80 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 5 - - 0.46MP 90108 無(wú)缺口 261熱變形溫度 t/c 0.185MP 83103 沖擊韌度 2()nkJm:2()k 缺口 11 2.3 ABS 塑料的注射過(guò)程及工藝 2.3.1 注射成型過(guò)程 1）成型前準(zhǔn)備，對(duì) ABS 進(jìn)行干燥。ABS 是吸水的塑料，于室溫下， 24 小時(shí)可 吸收 0.2%-0.35%水分，雖然這種水分不至于對(duì)機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若 濕度超過(guò) 0.2%，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對(duì) ABS 進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先 干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于 0.2%。 ABS 的干燥方法: 常壓熱風(fēng)干燥 80-85 2-4 小時(shí) ；真空熱風(fēng)干燥 80 1-2 小時(shí)。 2）注射過(guò)程.塑料在注射機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系 統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，起過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流、和冷卻 5 個(gè)階段。 2.3.2 ABS 的注射工藝參數(shù) 1）螺 桿 類(lèi) 別：標(biāo) 準(zhǔn) 螺 桿（直 通 式 噴 嘴） 2）回 料 轉(zhuǎn) 速( rpm)：301minr 3）注射機(jī)料筒溫度: 前段 180200 中段 165180 后段 150170 4）噴嘴 ：170180。 5）模具 ：5080，玻纖增強(qiáng)制品取 75。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 6 - - 6）注射壓力:60100。 7）注射速度、注射壓力: 一般 ABS 制品采用高速及多級(jí)注射，但是對(duì)于阻燃品級(jí)，要慢速注射，可以避 免注射料的分解，耐熱 ABS 也要快速注射(可減少內(nèi)部應(yīng)力)，注射壓力在 75MPa 左 右，保壓時(shí)可低些。 8）熔膠溫度: 190 9）成型時(shí)間( ):/s 注射時(shí)間:2090 高壓時(shí)間:05 冷卻時(shí)間:20120 總周期: 50220 在 265溫度下，物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間最多不能超過(guò) 5-6 分鐘，若溫度為 280，則物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間就不能超過(guò) 2-3 分鐘。 10）后處理:把塑件放在紅外線(xiàn)或者烘箱下,溫度設(shè)為 70 度烘干 24 小時(shí) 4。 2.4 ABS 的主要缺陷及消除措施 2.4.1 殘余應(yīng)力引起的龜裂 殘余應(yīng)力主要由于以下三種情況，即充填過(guò)剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。 作為在充填過(guò)剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手。 1）由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可 考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側(cè)澆口及柄形澆口方式。 2）在保證樹(shù)脂不分解、不劣化的前提下，適當(dāng)提高樹(shù)脂溫度可以降低熔融粘度， 提高流動(dòng)性，同時(shí)也可以降低注射壓力，以減小應(yīng)力。 3）一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高 時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。 4）注射和保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，將其適當(dāng)縮短或進(jìn)行 Th 次保壓切換效果 較好。 2.4.2 熔接痕 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 7 - - 熔接痕是由于來(lái)自不同方向的熔融樹(shù)脂前端部分被冷卻、在結(jié)合處未能完全融合 而產(chǎn)生的。一般情況下，主要影響外觀(guān)，對(duì)涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴(yán)重時(shí)，對(duì)制品強(qiáng) 度產(chǎn)生影響?？蓞⒖家韵聨醉?xiàng)予以改善： l）調(diào)整成型條件，提高流動(dòng)性。如，提高樹(shù)脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓 力及速度等。 2）增設(shè)排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿也有利于排氣。 3）盡量減少脫模劑的使用。 4）設(shè)置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處，成型后再予以切斷去除。 5）若僅影響外觀(guān)，則可改變燒四位置，以改變?nèi)劢雍鄣奈恢谩?2.4.3 銀線(xiàn) 銀線(xiàn)產(chǎn)生的主要原因是由于材料的吸濕性引起的。因此，一般應(yīng)在比樹(shù)脂熱變形 溫度低 1015C 的 條件下烘干。特別是在使用自動(dòng)烘干料斗時(shí)，需要根據(jù)成型周期 （成型量）及干燥時(shí)間選用合理的容量，還應(yīng)在注射開(kāi)始前數(shù)小時(shí)先行開(kāi)機(jī)烘料。另 外，料簡(jiǎn)內(nèi)材料滯流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生銀線(xiàn)。不同種類(lèi)的材料混合時(shí)，例如聚苯乙烯 和 ABS 樹(shù)脂、 AS 樹(shù)脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不混合。 2.4.4 白化 白化現(xiàn)象最主要發(fā)生在 ABS 樹(shù)脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因。 可采用降低注射壓力，加大脫模斜度，增加推桿的數(shù)量或面積，減小模具表面粗糙度 值等方法改善，當(dāng)然，噴脫模劑也是一種方法，但應(yīng)注意不要對(duì)后續(xù)工序，如燙印、 涂裝等產(chǎn)生不良影響。 3 模具設(shè)計(jì)方案的確定 3.1 分型面方案的確定 分型面是模具上用來(lái)取出塑件和澆注系統(tǒng)料可分離的接觸面稱(chēng)為分型面,分型面的 選擇對(duì)模具設(shè)計(jì)方式影響最大,分型面設(shè)計(jì)是否合理對(duì)塑件質(zhì)量和模具復(fù)雜程度具有很 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 8 - - 大的影響。基本上是一種分型面對(duì)應(yīng)著一種模具設(shè)計(jì)方案，所以分型面的選擇決定著 模具總體的設(shè)計(jì)方案。 3.1.1 分型面的選擇原則 3 1）保證塑料制品能夠脫模。 2）使分型面容易加工。 3）盡量避免側(cè)向抽芯。 4）使側(cè)向抽芯盡量短。 5）有利于排氣。 6）有利于保證塑件的外觀(guān)質(zhì)量。 7）盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 8）盡可能滿(mǎn)足塑件的使用要求。 9）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。 10）長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向。 11）有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。 3.1.2 分型面確定 分型面與開(kāi)模方向垂直, 如圖 3.1 所示。定模型芯利用開(kāi)模動(dòng)作從塑件中抽出， 塑件雙耳式側(cè)孔利用滑塊或者斜導(dǎo)柱來(lái)成型，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)還 算簡(jiǎn)單，只需要雙向抽芯。 圖 3.1 分型面形式與位置 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 9 - - 3.2 型腔數(shù)量確定 由于生產(chǎn)批量大，本套模具采用一模兩腔如圖 3.2 所示。 圖 3.2 型腔排列方式 4 模具設(shè)計(jì) 4.1 注塑機(jī)選型 注射機(jī)是安裝在注射機(jī)上使用的設(shè)備，因此設(shè)計(jì)注射模應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技 術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的的大小及型腔的模具和排列方式，在確定模 具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、 注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模 距離進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶(hù)自己提供型 號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核，若不能滿(mǎn)足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶(hù) 取得商量調(diào)整。 4.1.1 注射量計(jì)算 該產(chǎn)品為 ABS，查書(shū)設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn) 得知其密度為 1.081.10g.cm-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 10 - - 收縮率為 0.4%0.7%，計(jì)算其平均密度為 1.09，平均收縮率為 0.55%，通過(guò)計(jì)算得 兩塑件體積為： V 塑=97.5 cm 3 兩塑件的質(zhì)量： M 塑=106.3g 澆注系統(tǒng)體積： V 澆=0.955 cm 3 澆注系統(tǒng)質(zhì)量： M 澆=1.04g 故得總體積和總質(zhì)量為： V 總=98.5；M 總=107.34g 4.1.2 注射機(jī)型號(hào)的選定 根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為 SZ-125/630 型臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn) 表 4.1。 表 4.1 SZ-125/630 型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 4 螺桿直徑/mm 40 拉桿內(nèi)間距/mm 370 x320 推動(dòng)行程/mm 550 最大模具厚度/mm 300 理論容量/ 3cm140 最小模具厚度/mm 150 注射速度 /(g/s) 110 頂出桿根數(shù) 1 塑化能力/(g/s) 16.8 定位孔直徑/mm 125 額定注射壓力/MP 126 頂出中心孔直徑/mm 35 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 14200 頂出力/KN 1500 鎖模力/KN 530 球半徑 SR/mm 15 開(kāi)模行程/mm 270 噴 嘴 孔直徑/mm 4.1.3 型腔數(shù)量的校核及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 11 - - 1）型腔數(shù)量的校核 （1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 （4.1） 210.861.0473KMtmn ，t 取 60s, 符合要求。71右 邊 式中 K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，非結(jié)晶型塑料一般取 0.8； M注射機(jī)的額定塑化量，改注射機(jī)為 16.8g/s； T成型周期，因塑件還比較大，壁厚，取 30s; m1單個(gè)塑件的質(zhì)量，取 106.3g ; m2澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，取 1.04g ; （2）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 210.841.04163nKm 符合要求。 式中 注射機(jī)允許的最大注射量，該注射機(jī)為 140g。Nm 其他符號(hào)意義與取值同前。 （3）按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 殼體正反兩面產(chǎn)生的脹模力由內(nèi)模殼抵消；左右兩行位壓力由導(dǎo)柱和前模板的斜 面抵消，取這兩處力的一半為正壓力： 21286(730)8Am 分型面合模處的作用面積： 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力是 ，一般是注射壓力的 30%-65%，0aMP 取平均壓力為： （4.2） 3(1865)0412型 aP （4.3）12 .31().(78)FnPA型 符合要求。 2）注射機(jī)工藝參數(shù)的校核 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 12 - - （1）注射量的校核 注射量以容積表示最大注射容積為： 3max0.85149Vvcm 最少注射容積： 3in.2 而 miax98.5Vc 符合要求。 （2）鎖模力的校核 前面計(jì)算過(guò)，符合要求。 （3）最大注射壓力的校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 max126PM 應(yīng)該大于注射成型所需調(diào)用的注射壓力的 即0axk 式中 ；1.254k 為 7090 ；0PaM 代入數(shù)據(jù)計(jì)算，符合要求。 3）安裝尺寸的校核 最大與最小模具厚度 模具厚度 H 應(yīng)滿(mǎn)足 minaxH 式中 minax150,30 該套模具厚度 H=25+70+90+90+1+25=301mm 。 很明顯，選擇該注射機(jī)能滿(mǎn)足模具設(shè)計(jì)的要求。 4）開(kāi)模行程校核 12(50)Hm: 注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程，取 270mm，見(jiàn)表 4.2；H 塑件推出行程取 30mm；1 為包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度；2 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 13 - - 2307(51)0Hm: 代值計(jì)算發(fā)現(xiàn)開(kāi)模行程能滿(mǎn)足。 4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) 為了使塑料熔體平穩(wěn)有序地填充到型腔中，把注射壓力充分傳遞到型腔的各個(gè)部 位，以獲得組織致密、外形清晰的塑件。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理與否影響塑件的內(nèi)在性能質(zhì)量、尺寸精度、外觀(guān)質(zhì)量、成型效 率、塑料利用率等。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循以下基本原則： (1) 適應(yīng)塑料的成型工藝性能。 (2) 結(jié)合型腔布局考慮。 (3) 熱量及壓力損失要小。 (4) 有利于型腔中氣體的排出。 (5) 防止型芯變形和嵌件位移。 (6) 保證塑件外觀(guān)質(zhì)量。 (7) 降低成本，提高生產(chǎn)效率。 4.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 4 主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線(xiàn) 上，斷面為圓形，具有一頂?shù)腻F度，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流到凝料的順利拔除。 1）主流道尺寸和澆口的設(shè)計(jì) （1）主流道的小端直徑 D =注射機(jī)噴嘴直徑+ （ 0.51） =3+（0.51） ，取 D=3.5mm 。 （2）主流道的球面半徑 SR =注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1 2） =15+（12） ，取 SR=16mm 。 （3）球面的配合高度 ，取 h=3mm 。35hm （4）主流道的長(zhǎng)度 取 L=15+52.5=67.5mm。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 14 - - 主流道大端直徑 （半錐角 ）2tan6.54DL1 取 5.8m 澆口套總長(zhǎng) 07370.hm 2）澆口套的設(shè)計(jì) 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求比較嚴(yán)，因而 模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，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，常采用碳素工具鋼，如 T8A、T10A 等，熱處理硬度 為 50HRC55HRC,如圖 4.1 所示。 圖 4.1 主流道襯套 3）定位圈的設(shè)計(jì)與固定 由于該模具主流道比較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式，注射機(jī)定位孔尺寸為 ，定位圈尺寸取 ，兩者之間呈較松的間隙配合。0.125 0.2415 定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖 4.2 所示；定位圈和襯套的固定形式如圖 4.3 所示。 圖 4.2 定位圈 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 15 - - 圖 4.3 主道襯套的固定形式 1-內(nèi)六角螺紋； 2-定位圈；3-定模座板；4-主流道襯套；5-定模板 4.2.2 澆口的設(shè)計(jì) 采用梯形側(cè)澆口如圖 4.4， 。塑料熔體通過(guò)主流道然后到分流道流入型腔。 圖 4.4 側(cè)澆口的設(shè)置形式 4.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱(chēng)為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、 成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 16 - - 刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺 寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度 及較好的耐磨性能。 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體 結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加 工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵 的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸， 型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。 ABS 的成型收縮率為 0.4%-0.7%所以平均收縮率取 s=0.55%。 塑件尺寸公差按 SJ1372-78 標(biāo)準(zhǔn)中的 5 級(jí)精度成型。 4.3.1 長(zhǎng)方體型芯（見(jiàn)圖 4.7） 圖 4.7 型芯 （1）采用臺(tái)肩固定的形式，下底面用模珂與動(dòng)模壓緊。 （2）塑件的尺寸公差源自塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)的塑件公差數(shù)值表。 塑件尺寸 ， ， 。0.417sl0.8217sl 0.86495sh 01 .24.1()(5%)6Mldx 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 17 - - 0 0022 .258.2(1)(1.5%)6.769Msllx . .17Sh 式中 s塑料的平均收縮率，ABS 為 0.55%； 塑件外徑尺寸（取 25.64mm） ；sd 修正系數(shù)（取 0.75） ；x 塑件尺寸公差，見(jiàn)上塑料尺寸公差值； 模具制造誤差，其他誤差忽略，當(dāng)尺寸小于 50mm 時(shí)， ；當(dāng) 4 塑件尺寸大于 50mm 時(shí)， 。5 4.3.2 動(dòng)模模仁（見(jiàn)圖 4.8） 圖 4.8 動(dòng)模型腔 （1）模仁為鑲?cè)胧?，通過(guò)沉頭螺釘固定在動(dòng)模板上。 （2）尺寸計(jì)算。塑件的尺寸公差源自塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)的塑件公差數(shù) 值表 3.1。 ， ， ，01.574sL02.8617s01.152H0.298 (4.5) .151()(.%)4.73Mx 0.25860.2220s .1.411()(.5)2.7H 0.250.522098Msx 式中各符號(hào)同前。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 18 - - 4.3.3 型腔零件剛度和強(qiáng)度校核 由于塑件成型部分采用模仁，再?gòu)哪０迳祥_(kāi)框把模仁鑲?cè)耄寐萁z吃緊。成型部 分離模仁有滿(mǎn)足條件的規(guī)定距離（2025mm） ，而模仁離模板四周也有滿(mǎn)足條件的規(guī) 定距離，所以成型時(shí)型腔零件完全滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的要求，在這里就不一一校核。在 動(dòng)模板上，由于成型壓力很大部分垂直壓在其上，底部為了節(jié)約材料不打算采用支撐 板，在這里我們采用四個(gè)中托司支撐。尺寸位置大小和中托司布局請(qǐng)見(jiàn)模具組裝圖。 4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 根據(jù)前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選 用結(jié)構(gòu)形式為 CI3030 70 90 90 01 S。即采用數(shù)量為 1 的標(biāo)準(zhǔn)模架。 1）定模座板（300mm x 350mm、厚為 25mm） 定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為 45 鋼。 通過(guò) 4 個(gè) M12 的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過(guò) 2 個(gè) M6 的內(nèi) 六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為 H8/f8 配合 7。 2）定模板（300mm x 300mm，厚 70mm） 用于固定型芯、導(dǎo)套。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠強(qiáng)度，一般用 45 號(hào)鋼， 調(diào)質(zhì)到 230HB270HB。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套一端采用 H7/k6 配合，另外一段采用 H7/f7 配合；定模板與澆口套采用 H7/m6 配合 7。 3）動(dòng)模座板（300mm x350mm、厚為 25mm） 材料為 45 鋼，其上的注射機(jī)頂孔為 。50 4）動(dòng)模板（300mm x 300mm，厚 90mm） 行位滑塊通過(guò)矩形導(dǎo)滑槽在模套中滑動(dòng)，以完成側(cè)向分型和合模復(fù)位，材料為 45 鋼。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)柱孔為 H7/k6 配合 7。 5）墊塊(58mm x 300mm 厚 90mm) （1）主要作用 在動(dòng)模座板與支撐板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以 適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 （2）結(jié)構(gòu)形式 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 19 - - 可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。 （3）墊塊材料 墊塊材料為 Q235A，也可以用 HT200、球墨鑄鐵等。改套模具采用 Q235A 制 造。 6）推板（180mm x 300mm，厚度 20mm） 材料為 45 鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用 H7/k6 配合。用 M6 的內(nèi)六角 圓柱螺釘與推桿固定板固定。 7）推桿固定板（180mm x 300mm，厚度 25mm） 鋼材為 45 鋼,其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用 H7/f9 配合 7。 模架如圖（4.11）所示： 圖 4.11 模架 4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) 采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置，按模架規(guī)格選取即可。 4.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 1）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟糠?，其中心至模?邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的精度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。 2）該導(dǎo)套采用 4 根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱(chēng)布置。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 20 - - 3）導(dǎo)柱安裝在支承板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。 4）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)只有承屑槽，在導(dǎo)柱 孔口倒角。 5）在合模時(shí)，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。 6）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。 4.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 1）采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，如圖 4.12 所示。 2）導(dǎo)柱長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出 6mm 8mm。 3）為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱端部常做成圓錐形的先導(dǎo)部分。 4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度。 5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/k6 配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H7/f7 或 H8/f7 間隙配合 7。 6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 0.2um。 7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面、不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處 理或碳素工具鋼 T8A、T10A 經(jīng)淬火處理，硬度為 50HRC 以上或 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表 面淬火、低溫回火、硬度為 50HRC 以上。 圖 4.12 導(dǎo)柱 4.5.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 導(dǎo)套與安裝在另外一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，以保 證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套。 1）采用帶頭導(dǎo)套，如圖 4.13 所示。 2）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 3）導(dǎo)套孔的的滑動(dòng)部分按 H8/f7 H7/f7 的間隙配合，表面粗糙度為 0.4um。 導(dǎo)套外徑與模板一端采用 H7/k6 配合；另外一端采用 H7/e7 配合鑲?cè)肽０濉?畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 21 - - 4）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，該模具中采用 T8A。 圖 4.13 導(dǎo)套 4.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成 脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。 4.6.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 8 塑件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決 定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的，應(yīng)遵循以下原則。 1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。 2）保證塑件不因推出而變形損壞。 3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠。 4）良好的塑件外觀(guān)。 5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。 4.6.2 塑件的推出機(jī)構(gòu) 該套模具的塑件采用推板推出，推桿的形式為圓形。 1）推桿如圖 4.14 所示，共 8 根推桿。 圖 4.14 帶肩圓筒推桿 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 22 - - 2）推桿應(yīng)設(shè)置在脫模阻力大的地方。 3）推桿應(yīng)布置均勻。 4）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大的地方。 5）推桿直接與模板上的推桿空采用 H8/f8 間隙配合。 6）通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔地面平齊或高出型腔底面 0.05mm0.10mm。 7）推桿與推桿固定板，通常采用單邊 0.5mm 的間隙，這樣可以降低加工要求， 又能在多推桿的情況下，不因各板上的推桿孔加工誤差引起軸線(xiàn)不一致而發(fā)生卡死現(xiàn) 象。 8）推桿的材料常用 T8、T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 50HRC 以上，工作 端配合部分的表面粗糙度為 u=0.8um。 4.7 斜頂與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9 當(dāng)在注射成型的塑件上與開(kāi)合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，塑 件就不能直接由推桿等推出機(jī)構(gòu)推出脫模，此時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可 側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后在把 塑件從模內(nèi)推出，否則就無(wú)法脫模。 4.7.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型的確定 殼體下面的雙耳式側(cè)孔需要用到抽芯機(jī)構(gòu)，在這里運(yùn)用斜頂抽芯。該塑件的側(cè)凹 較淺,所需的抽芯距不大,側(cè)凹的成型面積也不大,所以采用斜頂抽芯足夠.一般將主型芯 和滑塊位置設(shè)于動(dòng)模，這樣在脫模過(guò)程中，側(cè)向分型時(shí)對(duì)塑件有限制側(cè)向移動(dòng)的作用， 脫模比較順利。 4.7.2 斜頂?shù)脑O(shè)計(jì) 斜頂設(shè)置在動(dòng)模，有足夠的強(qiáng)度。斜頂中部用管位控制，底部固定在推桿固定板 上可以左右擺動(dòng)。斜頂角度為 5 度。 4.7.4 各項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 23 - - 斜頂?shù)南鄬?duì)位置以及脫模推出完成后的相對(duì)位置如圖 4.15 所示。 圖 4.15 側(cè)向分型與抽芯分析 4.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模板分型面上設(shè)置 1mm 深的排氣槽用于排氣，而且在成型殼體內(nèi)腔的型芯上設(shè) 置了 12 推桿，排氣條件足夠。 4.9 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 10 4.9.1 加熱系統(tǒng) 該套模具的模溫要求在 70 以下，又是小型模具，所以無(wú)需設(shè)置加熱裝置。C 4.9.2 冷卻系統(tǒng) ABS 塑料注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 180 190 左右，而塑料固化后C 從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60 以下，熱塑性塑料在注射成型后，須對(duì)模具進(jìn)行 有效的冷卻，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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 24 - - ABS 的成型溫度和模具溫度分別為 180 190 、50 70 ，用常溫CC 水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 1）冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水比較多，因?yàn)槔鋮s水熱容量大、傳熱 系數(shù)大，成本低。用水冷卻，即使在模具型腔周?chē)蛘邇?nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。 2）冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算 如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬 材料的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的簡(jiǎn)略計(jì)算。 （1）求塑料固化時(shí)每分鐘釋放的熱量 Q 查表得 ABS 單位質(zhì)量放出的熱量 ，故2170/kJg10. .49QWkgjj 式中 W單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kj/min） ，模具每分鐘注射 1 次。 （2）冷卻水的體積流量 (4.7)33127.490.58min()018(2)v kjqPC 式中 冷卻水的密度，為 ;3/gm 冷卻水出口溫度，取 25 ；1 冷卻水進(jìn)口溫度，取 20 ；2 C C冷卻水的比熱容，為 4.187 ；/()kjg: （3）冷卻管道的直徑 為使冷卻水處于湍流狀態(tài),查資料取 d=8mm。 （4）冷卻水在管道內(nèi)的流速 (4.8) 32240.5810.95/3()6vqmsd (5)冷卻水管道水孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) 查參考文獻(xiàn)中的表取 f =7.22,水溫為 25 時(shí),因此C (4.9) 0.832()3.61679/()vhkjmhd: (6)冷卻管道的總傳熱面積 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 25 - - (4.10) 24260.084715.6019(6)QAmh (7)模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻水孔數(shù) （孔） (4.11) 45.023.14(8)(1)ndl 式中 l模珂長(zhǎng)度，為 150mm. 4.9.3 冷卻裝置布置方案 理論上算得兩孔，型芯和型腔上各分布一方形水管，具體分布見(jiàn)裝配圖。 4.10 模具材料例表 表 4.7 該模具的選材及熱處理見(jiàn)表 零件名稱(chēng) 材料牌號(hào) 熱處理 硬度 說(shuō)明 型腔 718H 預(yù)硬化 36HRC-38HRC 保證加工后獲得較高的形狀和 尺寸精度,易于拋光 斜頂 T7A 淬火 52HRC-55HRC 型芯 718H 淬火 42HRC-54HRC 保證加工后獲得較高的形狀和 尺寸精度,沿脫模方向拋光 動(dòng)定模座板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 墊塊 Q235 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 支撐柱 S50C 調(diào)質(zhì) 225HB-240HB 推板固定板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 主流道襯套 T10A 淬火 50HRC-55HRC 導(dǎo)柱導(dǎo)套 T10A 淬火 54HRC-58HRC 定位圈 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 復(fù)位桿 45 淬火 43HRC-48HRC 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 26 - - 5 模具裝配 5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求 塑料模具種類(lèi)較多，結(jié)構(gòu)差異很大，裝配的具體內(nèi)容與要求也不同。一般注射、 壓縮和擠出模具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，裝配環(huán)節(jié)多，工藝難度大。其他類(lèi)型的塑料模具結(jié)構(gòu) 較為簡(jiǎn)單。無(wú)論哪種類(lèi)型的模具，為保證成形制品的質(zhì)量，都應(yīng)具有一定的技術(shù)要求。 1）模具裝配后各分型面應(yīng)貼合嚴(yán)密,主要分型面的間隙應(yīng)小于 0.05mm;在模具 適當(dāng)?shù)钠胶馕恢脩?yīng)裝有吊環(huán)或起吊孔;模具的外形尺寸、閉合高度、安裝固定及定位尺 寸、推出方式、開(kāi)模行程等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，并與所使用的設(shè)備條件相匹配， 模具應(yīng)有標(biāo)記，各模板應(yīng)打印順序編號(hào)及加工與裝配時(shí)使用的基準(zhǔn)標(biāo)記。 2）導(dǎo)向或定位精度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，動(dòng)、定模開(kāi)合運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，無(wú)卡阻、 咬死或刮傷現(xiàn)象，安裝精定位元件的模具時(shí)，應(yīng)保證定位精度、可靠，且不得與導(dǎo)柱、 導(dǎo)套發(fā)生干涉。 3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，表面不得有碰 傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應(yīng)與脫模方向一致，成形表面的文字、圖案 與脫模方向一致；活動(dòng)成形零件或鑲件應(yīng)定位可靠。配合間隙適當(dāng)，活動(dòng)靈活，不產(chǎn) 生溢料。 4）澆注系統(tǒng)表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設(shè)計(jì)要求。 5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活，工作平穩(wěn)、可靠；推出元件不應(yīng)承受側(cè)向力；既不允許 放生溢料，也不得有卡阻現(xiàn)象。 6）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活、平穩(wěn)；斜導(dǎo)柱不應(yīng)承受側(cè)向力；滑塊鎖挈應(yīng) 固定可靠，工作時(shí)不得產(chǎn)生變形。 7）模具加熱元件應(yīng)安裝可靠、絕緣安全、無(wú)破損，能達(dá)到設(shè)定溫度要求；模具冷 卻水道應(yīng)通暢，無(wú)堵塞，連接部位密封可靠。 5.2 塑料模具裝配過(guò)程 塑料模的總裝過(guò)程因模具結(jié)構(gòu)的不同而不同,但其主要的總裝配順序不變,具體如 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 27 - - 下: 1）確定裝配基準(zhǔn)。 2）安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套和型芯、型腔并使間隙均勻。 3）安裝側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)等。 4）其他零件的裝配。 5）檢驗(yàn)、試模。 下面以裝配圖上的編號(hào)為準(zhǔn)，裝配時(shí)以導(dǎo)柱、導(dǎo)套為基準(zhǔn)件，裝配過(guò)程如下。 5.2.1 裝配動(dòng)模部分 1)裝配模仁、型芯 先把圓柱型芯 12 和長(zhǎng)方塊型芯 09 壓入動(dòng)模仁 16，使 09 和 11 的底部與 16 持 平，并高出 12 有 0.01-0.02mm 的間隙，以防止型芯松動(dòng)。再把動(dòng)模仁 16 放入動(dòng)模 板并壓平，用穿過(guò)動(dòng)模板的內(nèi)六角螺絲把模珂吃緊在動(dòng)模板上。 2)裝配推出機(jī)構(gòu) 推板放在動(dòng)模固定板上，將推桿套裝在固定板上推桿孔內(nèi)并穿入型芯固定板的推桿 孔內(nèi)，在套裝到推板導(dǎo)柱上，使推板和推桿固定板重合。在推桿固定板板螺孔內(nèi)涂紅 丹粉，將螺釘孔復(fù)印到推板上。然后，取下推板固定板，在推板上鉆孔攻絲后，重新 合攏并擰緊螺釘固定。裝配后，進(jìn)行滑動(dòng)配合檢查，經(jīng)調(diào)整使其滑動(dòng)靈活，無(wú)卡阻現(xiàn) 象。最后，將卸料板拆下，把推板放到最大極限位置，檢查推桿在型芯固定板上平面 露出的長(zhǎng)度，將其修磨到與型芯固定板上平面平齊或低 0.02mm。 5.2.2 裝配定模部分 總裝配前澆口套、導(dǎo)套都已裝配結(jié)束并經(jīng)驗(yàn)合格。裝配時(shí)，將定模板套在導(dǎo) 柱上并與已裝澆口套的定模座板合攏，找正位置，用平行夾頭夾緊，以定模座板上的 螺釘孔定位，對(duì)定模板鉆錐窩，然后拆開(kāi)，在定模板上鉆孔、攻絲后重新合攏，用螺 釘擰緊固定，最后鉆、鉸定位銷(xiāo)釘孔打入定位銷(xiāo)釘。 經(jīng)以上裝配后，要檢查定模板和澆口套的澆道錐孔是否對(duì)正，如果在接逢處有錯(cuò) 位，需要進(jìn)行鉸削修整，使其光滑一致。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 28 - - 總 結(jié) 本次設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)出一個(gè)注塑模具，主要裝配視圖如圖 I 所示。通過(guò)對(duì)該塑件 的外形尺寸分析可知： 塑件外形尺寸小，塑料熔體流程短，適合注射成型，制件是手 機(jī)下蓋，蓋體內(nèi)有 4 出內(nèi)側(cè)突出，需分別由 4 個(gè)內(nèi)側(cè)斜頂抽芯成型。 經(jīng)過(guò)對(duì)模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算校核，本次設(shè)計(jì)基本能夠滿(mǎn)足要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - - 29 - - 圖 I 模具裝配主視圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - I - 參考文獻(xiàn) 1 張儀，中國(guó)模具發(fā)展趨勢(shì)， 中華機(jī)械網(wǎng) ，2009 2 俞芙芳，塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)，華中科技大學(xué)出版社，2007 3 劉鴻義，材料力學(xué)，高等教育出版社，1991 4 伍先明. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006. 5 葉久新，王群，塑料成形工藝及模具設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2007 6 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002. 7 廖念釗. 互換性與技術(shù)測(cè)量M. 北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1991. 8 黃虹，塑料成形加工與模具，化學(xué)工業(yè)出版社，2003. 9 成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004. 10 夏巨諶,李志剛.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 11 張榮清. 模具制造工藝M. 北京：高等教育出版社，2006. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明 - II - 致 謝 在畢業(yè)論文將要完成時(shí)，我忠心地感謝 xxx 指導(dǎo)老師給我的細(xì)心的指導(dǎo)，本設(shè)計(jì) 從開(kāi)題，收集資料，撰寫(xiě)到結(jié)構(gòu)的修改直至全部完成歷時(shí)近三個(gè)多月，在這段時(shí)間里， 都得到 xxx 等老師的支持、關(guān)懷和幫助下，我的論文不僅在邏輯結(jié)構(gòu)上，而且在內(nèi)容 上都得到很大的改善，所及畢業(yè)論文得以順利完成都和老師的悉心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。 其次就是要感謝我的同學(xué)和朋友，在我需要查找資料、參考文獻(xiàn)的時(shí)候，他們提 供了及時(shí)的信息和幫助，節(jié)省了我的大量時(shí)間和精力，使我能全身心地投入到設(shè)計(jì)工 作中去，直至順利完成了ABS 塑料手機(jī)下蓋注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)， 在這里我向所有幫助過(guò)我的人致以忠心的感謝！ 由于本人的水平和時(shí)間的限制，錯(cuò)誤之處在所難免，殷切希望各位老師和同學(xué)對(duì) 本設(shè)計(jì)提出批評(píng)和改進(jìn)意見(jiàn)，謝謝！ 2013年x月x日