電話筒下蓋注塑模設(shè)計-電話聽筒下殼【15張CAD圖紙+PDF圖】

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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題目： 電話筒下蓋注塑模設(shè)計 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 彭 江 學(xué) 號： 20090934 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級： 農(nóng)機1001班 指導(dǎo)教師： 賴曲芳 職 稱： 實驗助理師 二0一四 年 5月 32 摘要 注塑模具塑料模具是最廣泛使用的模具，一般可以完成比較復(fù)雜的成型和精度高的塑料制品。本文介紹了注塑模具的特點和發(fā)展趨勢，以及這種經(jīng)典的電話筒塑料模具設(shè)計。 考慮模具精密塑膠零件，選擇兩腔模具。在離別的表面外觀的產(chǎn)品。采用Z型頭直澆道拉料冷料，當主通道，以方便冷凝水膠帶剝離出來。分流均衡對稱分布，以確保熔融塑料幾乎可以達到每個空腔，而入口。為了使動，定模移動可以準確地引導(dǎo)定位機構(gòu)采用帶導(dǎo)銷和導(dǎo)套。 利用Pro/E，以達到降低電話筒三維設(shè)計及成型部件的設(shè)計，分析和成型品質(zhì)的零件分型面設(shè)計完成。在開發(fā)設(shè)計過程中合理的工藝解決方案，以滿足生產(chǎn)要求。 關(guān)鍵詞：注塑模具注塑成型電話聽筒下蓋PRO/E Cad and Cam of injection mold on phone receiver downer cover Abstract Plastic injection?mold plastic mold?is a?mold?of the most widely used,?can?form complex,?high-precision plastic?products.?This paper?introduces the?characteristics and?development trendof injection mold,?and the design?of plastic mold?this classicmobile phone?cover?under the hood.Consider the mold precision plastic parts,choose a two-cavity mold.In parting surface appearance products.Sprue materials using Z-head pull cold slug,when the main channel to facilitate condensate stripping tape out.Shunt a balanced symmetric distribution,to ensure the molten plastic can almost reach each cavity while the inlet. In order to make the?move,?scheduled to die?mobile canaccurately guide the?positioning mechanism?with?guide pinand a guide sleeve.Using PRO/E to achieve lower handset cover three-dimensional design and molding parts design,analysis and completion of molding quality parts parting surface design.Developed a reasonable process solutions in the design process to meet the production requirements. Key word：Ijection mold Injection forming phone receiver under cover PRO/E 目錄 摘要 I Abstract II 1 概述 1 1.1 塑料成型的特點 1 1.2 選擇電話聽筒下蓋的背景 1 1.3 選擇電話聽筒下蓋選材性能分析及設(shè)計內(nèi)容 1 2 材料的成型特性與注射工藝 3 2.1 塑料 ABS成型特性 3 2.2 塑件材料工藝參數(shù) 3 2.3 注塑工藝性分析 5 3 注塑設(shè)備的選擇 8 3.1 型腔數(shù)的確定 8 3.2 計算注射體積 8 3.3 選擇注塑機 9 3.4 注射機型號的選定 9 4 成型零件的設(shè)計 10 4.1 分型面選擇 10 4.2 模仁尺寸的確定 11 4.3 型腔，型芯的尺寸計算 11 4.3.1 型腔的計算 12 4.3.2 型芯尺寸的計算 12 4.3.3 中心距尺寸的計算 13 4.4 模具型腔側(cè)壁及底板厚度計算 14 5 模具相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計 16 5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 16 5.1.1 主流道的設(shè)計 16 5.1.2 分流道的設(shè)計 17 5.1.3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 18 5.1.4 澆口的設(shè)計 19 5.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 20 5.2.1 冷卻效率 20 5.2.2 設(shè)計原則 21 5.2.3 冷卻時間的確定 22 5.2.4 冷卻的布置 22 5.3 頂出機構(gòu)的設(shè)計 23 5.4 導(dǎo)向，定位機構(gòu)設(shè)計 26 5.4.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 26 5.4.2 導(dǎo)向機構(gòu)機構(gòu)及設(shè)計 26 5.5 排氣系統(tǒng) 27 6 模架的選用及總裝圖 28 6.1 模架的選用 28 6.2 模具總裝圖 29 7 注塑機參數(shù)的校核 30 總結(jié) 32 參考文獻 33 致謝 34  1 概述 1.1 塑料成型的特點 在聚合物加工領(lǐng)域中，塑料制品的模具成形，稱為塑料模具，稱為塑料。塑料優(yōu)化設(shè)計，現(xiàn)代聚合物加工的一個主要問題領(lǐng)域。 1.2 選擇電話聽筒下蓋的背景 注塑模是目前最廣泛使用的所有塑料模具的模具，形成了復(fù)雜的能夠高精確度的塑料制品。模具設(shè)計到模具豁免“的方向;精密注塑設(shè)備，超高速，全電動，和智能化方向發(fā)展這一主題手機模具設(shè)計及成型工藝分析的涵蓋范圍內(nèi)。 1.3 選擇電話聽筒下蓋選材性能分析及設(shè)計內(nèi)容 圖1.3 制品的二維外形圖 （1）設(shè)計規(guī)格 最大外形尺寸：190*46*28mm； 壁厚：最大2mm，最小0.5mm； 2）設(shè)計要求 材料：ABS； 外觀要求：光滑、無明顯缺陷； 3）設(shè)計內(nèi)容 需要完成手機蓋注塑成型工藝與模具設(shè)計下的畢業(yè)設(shè)計，完成下列任務(wù)所需 ①相關(guān)的文獻資料，了解手機的塑料材料的成型性，成型，模具和設(shè)備分析的要求; ②下蓋塑料模具設(shè)計的手機，模具裝配圖所包含的一些模具零件圖; ③根據(jù)覆蓋件模具的設(shè)計規(guī)范編寫; 2注塑工藝特性和材料 2.1 塑料ABS成型特性 （1）ABS 主要性能 ①物理性能 ABS無毒，ABS常溫下吸水率<1%，ABS的密度為1.02-1.16g/cm3） ②機械性能 沖擊強度：ABS樹脂較好的沖擊強度，在低溫下強度下降比較少。沖擊強度的大小主要與橡膠形態(tài)和橡膠含量等因素有關(guān)。 彎曲強度：ABS樹脂的彎曲強度可達28-70Mpa。 壓縮強度：ABS的壓縮強度比拉伸強度大，標準樹脂在14.2Mpa壓縮負荷下，大約50攝氏度經(jīng)一天，尺寸變化在0.2-1.7%變化 拉伸強度：拉伸ABS樹脂的強度為35-50Mpa以上。 抗蠕變性：耐蠕變性能，因為種類而異ABS樹脂，ABS制品所能承受的負荷，而尺寸沒有變化。 ③熱電性能 ABS熱變形溫度為93℃，耐熱達到115℃，零下40℃一樣有相當?shù)膶嵙ΑBS產(chǎn)品溫度為-40-100℃。ABS熱穩(wěn)定性一般較差， ABS易燃，沒有自熄性。 2.2 塑件材料工藝參數(shù) （1）工藝參數(shù)[2] 成型收縮率：0.3%0.8% 成型溫度：前段部分150-170℃；中段部分165-180℃；后端部分180-200℃； 噴嘴：170-180℃； 注射壓力：60-100Mpa； 融化溫度：中高速度； 。建議干燥條件為至少接下來的兩個小時的干燥80-90攝氏度。 2）成型性能：具有比較寬的溫度范圍內(nèi)較高的沖擊強度，尺寸穩(wěn)定性，良好的涂層性能，產(chǎn)品表面光澤度，但很少出現(xiàn)萎縮后的塑料。 3）表面質(zhì)量 塑料件的外觀缺陷是其獨特的質(zhì)量指標，包括缺料，凹陷和孔洞，閃光燈和閃光燈，翹曲。塑件的表面質(zhì)量主要由模具成型零件表面質(zhì)量來決定。本課題的塑件為生活日常用品，有一般外觀要求，表面質(zhì)量要求高，因此對模具的表面質(zhì)量同樣要求較高。 4）尺寸和精度 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸和產(chǎn)品圖尺寸的符合程度，即所獲得塑件尺寸的準確度。模塑件的尺寸精度通常情況下都比金屬件的低。一般情況下，配合尺寸和重要尺寸選擇較高的精度，精度選擇參考表2.2 表2.2 精度等級選用的參考值 塑料品種 高精度 一般精度 低精度 ABS 2 3 5 ①塑件尺寸公差分配原則[2] 塑件的內(nèi)部尺寸的公差采用單向正偏差，即上偏差為+δ，下偏差為0； 塑件的外部尺寸的公差通常采用單向負偏差，即上偏差為0，下偏差為-δ； 中心距公差采用雙向等值偏差，即上偏差取正+δ/2,下偏差取負-δ/2。 ②自由公差 本課題的制件主要尺寸公差等級MT3進行設(shè)計，未標注公差（自由公差）按MT5級設(shè)計。 （5）表面粗糙度 查表可知道塑件粗糙度范圍一般為Ra0.02—1.25，所以我們需要的模具粗糙度范圍Ra0.01—0.63。 模具的型芯粗糙度取值為0.63μm，外表面粗糙度取值為0.63μm，型腔粗糙度取值為0.16μm 2.3 注塑工藝性分析 （1）溫度T 射成型過程中，需要控制機筒溫度，模具溫度和注嘴溫度。機筒溫度決定了塑料熔體的溫度，并直接影響填充過程和塑件的質(zhì)量。桶適當?shù)臏囟确秶鷳?yīng)該是TF（TM）TD之間。噴嘴溫度一般比筒體的最大溫度稍低，以防止熔體的發(fā)生通過所述噴嘴孔口熱“鑄造現(xiàn)象”和塑料的分解。模具溫度通過冷卻系統(tǒng)控制的，它依賴于塑性流動，其大小和結(jié)構(gòu)的塑料部件，其性能要求和其他工藝條件的級別。 2）壓力P 注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓。熔體從盒注射壓力以克服阻力流入空腔，以改善熔體的填充速度和壓實。檢查參考文獻得到180-250Mpa注射壓力之間取得。保持壓力取決于熔體的靜水壓力的模具中，工件的形狀，壁的厚度和材料有關(guān)。對于流動性好，像ABS材料，保壓壓力應(yīng)較小，以避免毛刺，最好的壓力比注射壓力保護略低。 3）在時間T注射成型工藝來完成所需要的時間變成了成型周期。在注射時的實際生產(chǎn)，一般情況下是3-5秒，保持時間為20-120S左右，冷卻時間通常為30-120S左右，如表2.3-1經(jīng)驗成型周期。 表2.3-1成型周期與壁厚關(guān)系 制件壁厚/mm 成型周期/s 制件壁厚/mm 成型周期/s 制件壁厚/mm 0.5 10 2.5 35 0.5 1.0 15 3.0 45 1.0 1.5 22 3.5 65 1.5 2.0 28 4.0 85 2.0 綜合兩者的合理因素，初步制品成型工藝參數(shù)如表2.3-2所示。 表2.3-2工藝參數(shù)表 干燥條件（溫度/℃）/(時間/h） 90/>2 注射成型機類型 螺桿式 噴嘴 形式 直通式 溫度/℃ 170～180 料筒溫度/℃ 前段 150～170 中段 165～180 后段 180～200 模具溫度/℃ 50～80 注射壓力/MPa 60～100 保壓壓力/MPa 56～176 注射時間/s 20～90 高壓時間/s 0～5 冷卻時間/s 20～120 成型周期/s 50～220 成型收縮率/﹪ 0.3～0.8 3 注塑設(shè)備的選擇 3.1 型腔數(shù)的確定 在型腔數(shù)目的確定時一般需要考慮以下幾個因素 1）塑件的尺寸精度； 2）模具制造難度； 3）注塑成型的生產(chǎn)效益； 4）模具的制造成本； 該塑件是一般日用品，經(jīng)濟精度推薦MT3級。該塑件精度的要求為一般精度要求，生產(chǎn)批量適中，從模具的加工成本和制品生產(chǎn)時的成本考慮，擬定為一模兩腔。 3.2 計算注射體積 1）塑件質(zhì)量、體積的計算： 對此模型用PROE軟件的分析得： 塑件體積：V1 =36863 mm3 塑件質(zhì)量M1=p?V1=39g 2)該模具一次注射所需塑料 V =36863mm3*2+3105 mm3=76831 mm3 質(zhì)量：M =p?V=81g 3.3 選擇注塑機 1、型腔數(shù)量的校核,必須使一個成型周期內(nèi)所需注塑的塑料的量，在其的80%以內(nèi)，其關(guān)系按以下計算： nVs+Vj≤0.8V[6]故右式符合要求) 其中n—型腔的數(shù)目 Vs—一個塑料制品的質(zhì)量或容積（g或cm3） Vj—飛邊和澆注系統(tǒng)所需塑料的容積或質(zhì)量（g或cm3） V—注塑機額定流量 計算可以得出注塑機的最小注塑量為V=102 cm3 3.4 注射機型號的選定 根據(jù)以上的計算結(jié)果初步選定注塑機型號為XS-ZY-125螺桿式注射機： 表3.4 XS-ZY-125注塑機參數(shù) 額定注射量/cm3 125 最大成型面積/cm3 320 鎖模力/KN 900 噴嘴孔直徑/mm 4 注射方式 螺桿 噴嘴圓弧半徑/mm 12 注射壓力/ Mpa 120 模具最大厚度/mm 300 注射行程/mm 115 模具最小厚度/mm 200 螺桿直徑/mm 42 最大開合模行程/mm 300 4 成型零件的設(shè)計 4.1 分型面選擇 一般應(yīng)考慮以下幾個原則 1）分型面的位置一般開設(shè)在制件斷面輪廓最大處。 2）一般要利于保證塑件的尺寸精度，還有外觀質(zhì)量。 3）分型時要盡量使制件留在動模部分。 4）至少需要滿足塑件使用要求。 第一個分型面設(shè)在定模板處，第二個分型面只能沿塑件邊緣輪廓設(shè)置，其形狀如圖4.1所示。 圖4.1分型面圖 4.2 模仁尺寸的確定 因為采用的是整體式型芯模和整體式型腔，該設(shè)計取模仁的大小為260*210mm。 4.3 型腔，型芯的尺寸計算 對于小型塑件來說，成型模具的制造誤差是主要影響因素，而對于大塑件，成型收縮率則是主要影響因素。 制件公差精度等級為MT3級，屬一般精度，且制件尺寸不太大。故在計算時選取制造與使用系數(shù)X取最大值，制造公差按制件公差的1/3取值。未標注的公差（自由公差）可以直接把制品尺寸作為型芯，型腔的制造尺寸。 ABS收縮率最小值為0.3%，最大值為0.8%，平均收縮率S平=(0.8%+0.3%2=0.55% 4.3.1 型腔的計算 型腔工作尺寸見表4.3.1 模具工作尺寸可根據(jù)經(jīng)驗公式計算：ＬＭ)＝［1+S平)Ｌｓ－0.75△］3]其中δ＝△／3，S平=0.55%Ls為塑件基本尺寸，LM為模具尺寸，△為塑件公差絕對值。 表 4.3.1型腔工作尺寸 塑件尺寸/mm 尺寸類型 經(jīng)驗公式 模具尺寸/mm 190-1.480 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 189.540+0.32 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 46-0.480 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 45.710+0.16 28-0.380 深度尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 27.830+0.084 深度尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 深度尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 深度尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 4.3.2 型芯尺寸的計算 型芯工作尺寸見如下表4.3.2 模具工作尺寸可根據(jù)經(jīng)驗公式計算：(ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］[3] 其中δ＝△／3，S平=0.55%，Ls為塑件基本尺寸，LM為模具尺寸，△為塑件公差絕對值。 表 4.3.2型芯工作尺寸 塑件尺寸/mm 尺寸類型 經(jīng)驗公式 模具尺寸/mm 1900+1.2 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 1900+1.2 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 460+0.18 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 46.07-0.130 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 徑向尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 280+0.54 深度尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 28.10-0.180 深度尺寸 (ＬＭ)＝［(1+Ｓ平)Ｌｓ－0.75△］ 5.73 4.3.3 中心距尺寸的計算 可根據(jù)經(jīng)驗公式計算：(CＭ) ±δ＝(1+Ｓ平)CS±δ[1] 其中δ＝△／6，S平=0.55%，CS為塑件基本尺寸，LM為模具尺寸，△為塑件公差絕對值。 塑件尺寸/mm 尺寸類型 經(jīng)驗公式 模具尺寸/mm 96±0.36 中心尺寸 (CＭ)±δ＝(1+Ｓ平)CS±δ 96±0.06 鑲件有?10，?22。各個小型芯的設(shè)計如下圖4.4.3所示 .3 圖4.3.3鑲件 4.4 模具型腔側(cè)壁及底板厚度計算 熔體在型腔的填充過程，型腔所承受的壓力有小慢慢變大，當型腔中全部被熔體充滿時的時候，其壓力值達到最大。冷卻過程中，壓力慢慢的降低。各個面必須有足夠的剛度側(cè)壁，防止破壞。因此在設(shè)計模具時，對其型腔側(cè)壁，底板進行計算。 模具型腔側(cè)壁，底板的核算是為控制其變形量，以保證熔融塑料在填充過程中不產(chǎn)生溢邊及保證制品的壁厚尺寸，并保證制品能夠順利進行脫模。 1）側(cè)壁變形量 根據(jù)型腔的形狀而進行最小強度壁進行厚度計算。 [2] （式4.4-1） 厚度計算公式 （式4.4-2） 式中,E—材料所具有的彈性模量（Mpa）碳鋼為2.1 Mpa； c—與型腔深度對型腔側(cè)壁邊長之比為h/有關(guān)的系數(shù)，查表得0.930； P—型腔所受的壓力，一般取25—30Mpa，取35Mpa； h—型腔深度（mm）h取15mm； f是需要的剛度條件，可查表.06mm； 則， =5.07mm 根據(jù)冷卻系統(tǒng)設(shè)計要求，及參考經(jīng)驗表7.7[2]，壁厚度取35mm滿足要求。 （2）底板厚度計算 根據(jù)變形量公式， （mm）[2] （式4.4-3） [2] （式4.4-4） ==21.6mm 因此，現(xiàn)取底板厚度為25mm; 式中，為長邊，取50mm; 為短邊，取40mm; C為系數(shù)由式=0.022 5 模具相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計 5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5.1.1 主流道的設(shè)計 (1)設(shè)計要點[2] a.主流道的錐角一般取2°～4°左右，流道壁表面粗糙度取Ra0.8um，軸向拋光。 b.一般情況下主流道始端球面凹坑半徑需要比注射機噴嘴球半徑大到1～2mm；凹坑的深度在3～5mm左右；主流道始端入口直徑d比注射機噴嘴直徑大0.5～1mm；一般d=2.5～5mm。 c.主流道的最大長度以不大于60mm為佳，最宜95mm。 d.主流道，其材料常用T10A，熱處理淬火后硬度50～55HRC。 再根據(jù)[3]得型注射機SZ-125/900噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前端孔徑：d0=φ4mm。 噴嘴前端球面半徑：R0＝12mm。 小端直澆道直徑：D =?D?+（0.5-1）毫米=?4?+ 0.5 =φ4.5mmφ 球面凹坑澆口前端半徑R =?12 +（1?~?2）毫米=?14mm。 主要通道的半錐角α一般是1°~?2°錐角太大。 澆口是連接到一個部分的注塑機噴嘴通道分流，在同一軸線上通常噴嘴和注塑機。確保形成的主要通道長度的基礎(chǔ)上盡可能短，以減少壓力損失和浪費量的部分，如果主路太長，塑料熔體的溫度會下降，影響填充。 根據(jù)工件的形狀，選擇深化噴口型澆口套的位置，其結(jié)構(gòu)如圖5.1.1所示。 圖 5.1.1主流道澆口套 5.1.2 分流道的設(shè)計 分流道的長度取決于模具型腔的總布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)該盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表5.1.2所示。 表 5.1.2流道斷面尺寸推薦值 材料名稱 分流道直徑/mm 材料名稱 分流道直徑/mm ABS 4.8-9.5 PC 4.8-9.5 PMMA 8.0-12.5 PE 3.6-9.5 PA 1.6-9.5 PP 4.8-9.5 分流道的種類有很多種，一般有的截面形狀為U形，六邊形，梯形，圓形和長方形。以減少在流路的壓力損失，流路截面積希望比表面積大，以減少熱損失，因此，可以與周圍的對的效率的流路截面積比使用流路裝置，并且其中所述圓形正方形最高的效率，但在流路釋放的冷凝物質(zhì)的平方困難的，所以在直徑為6mm的模具上具有圓形橫截面的形狀，粗糙度不要求太光滑（RA =1.25-2.5um電極）分流道的布置形式采用平衡式，如圖5.1.2所示 圖5.1.2分流道布置圖 5.1.3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 冷料開在動模板的主渠道對面的主干道，冷澆口塞直接與相同或稍大的直徑，深度的體積大于冷料的體積約1.5倍，直徑大端，?槽設(shè)計選擇的形式，這里的時候冷料。當模具型腔從拉動效應(yīng)的冷進料凹側(cè)，是主道和澆口套脫出彈頭卡在動模一側(cè)，然后通過引進凝料頂出機構(gòu)被迫的。 服用澆注系統(tǒng)的設(shè)計的各部分的這些澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則用示于圖5.1.3。 圖5.1.3澆注系統(tǒng) 5.1.4 澆口的設(shè)計 （1）選擇最佳的澆口位置 連接到注塑機和塑料件，引入到塑料熔體的空腔鑄造系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部分。在模具設(shè)計確定基于以下原則和做法澆口的位置[2] 澆口位置應(yīng)避免熔體破裂 措施：當柵極面對一個相對空腔內(nèi)填充發(fā)生破裂，應(yīng)當從一個非沖擊位置向沖擊的位置，從而使上壁或核心類型的高速材料直接影響柵極②澆口位置有利流動 措施：盡量縮短流動距離 措施：選擇少，無熔接痕的澆口形式，縮短流程。 考慮排氣問題 措施：澆口位置應(yīng)在分型面對面 不影響制品的外觀質(zhì)量 措施：將澆口位置開設(shè)在邊緣，底部，內(nèi)側(cè) 在模具設(shè)計中，澆口位置設(shè)計比較困難。 2）澆口形式選擇 為了不影響外觀，進料口設(shè)置在內(nèi)側(cè)面，采用潛伏式澆口，該澆口便于流道與塑件自動切斷的點狀澆口。 根據(jù)制件的形狀決定采用潛伏式澆口的彎曲式澆口，該澆口宜用于ABS等軟性塑料，開模后通過頂桿頂出力拉斷澆口，并頂出澆口凝料。澆口形式的幾何尺寸及其參數(shù)。 圖 5.1.4澆口二維圖 5.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 在注塑模具內(nèi)的塑料，不需要很高的溫度，并且因此可以不設(shè)在所述模具加熱系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的唯一的設(shè)計。 5.2.1冷卻效率 在注塑時，模具溫度可以確保一個合適的流動性和填充熔融塑料質(zhì)量份。對生產(chǎn)力的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由冷卻時間來體現(xiàn)。通常情況下注入到約200 ℃的塑料熔體溫度型腔，塑料是從在低于60 ℃的溫度下腔中取出。釋放在成型熔融物的熱量，約5％至輻射，熱對流形式到大氣中，而剩余的95％的水進行冷卻以外，或因反復(fù)注射成型的塑料的熔融溫度會上升。據(jù)統(tǒng)計，相當于2/3或更多的模具冷卻時間期間，模具的冷卻時間依賴于所述冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。 5.2.2設(shè)計原則 設(shè)計原則[4] ①保證塑件均勻收縮。 ②本更多的冷卻水孔，更大的光圈，塑件的冷卻效果更好的一面的數(shù)量; ③作為冷卻水孔等于從所述腔體的表面的距離，工件的壁厚相等的距離; ④應(yīng)該有內(nèi)部冷卻通道和滯留的部分回流，應(yīng)避免過度的壓力降;冷卻通道選擇處理的直徑是易清潔，一般為6-12MM; ⑤門要加強冷卻，冷卻水進入最佳的大門; ⑥應(yīng)減少入口和出口之間的溫度差，水的溫度差一般不超過5℃; ⑦冷卻水的開口方向最好不要影響長方形模具中，通常在孔開口的寬度方向上的操作; 其中冷卻通道直徑[4]的選擇如表5.2.2所示： 表5.2.2 冷卻水道直徑取值 冷卻水的直徑 極限長度 4.0 120mm 5.0 120mm 6.0 150mm 8.0 200mm 10.0 250mm 12.0 300mm 16.0 350mm 根據(jù)上述冷卻水管道直徑取值為10.0。 5.2.3 冷卻時間的確定 前冷卻系統(tǒng)做計算，以計算未來作出估計，需要一定的數(shù)據(jù)值;根據(jù)以前的數(shù)據(jù)，采取注射時間1.8秒，合模時間2S，模具時間3S，2S射血時間冷卻時間13S，停留時間8S，30S的總時間。 其中，確定駐留時間之后可能會有的經(jīng)驗公式： ： [4] （式5.2.3-1） S塑件平均壁厚，S取2。 則， =3（s） 冷卻時間，依塑料種類和塑件壁厚不同而不同，一般用下式計算： （式5.2.3-2）= =12.6s 式中，S—塑件平均壁厚，S取2mm； a塑料熱擴散系數(shù)（mm2/s），a=0.008mm2； Te脫模溫度：60—100C，Te取60C； Ts成型溫度：160—220C，Ts取210C； Tm模具溫度：50—60C，Tm取50； 由結(jié)果得冷卻時間需要12.6S，取13S，保壓時間取8s。 5.2.4 冷卻的布置 進水口溫度為20C，出水口溫度為25C 綜合上述，本模具采用的冷卻水道布置如圖5.2.4所示。 圖 5.2.4冷卻水道的布置 5.3 頂出機構(gòu)的設(shè)計 （1）設(shè)計原則[2] 1）推力點應(yīng)承擔的工作正在進行中作用最大的部分，即剛性好的部位，如肋骨部分，法蘭，貝殼形的產(chǎn)品，如墻壁邊緣 2）。對于將不會由于推力點的頂部變形后的制品應(yīng)盡可能靠近芯或難以模具零件，如細長中空圓柱形的產(chǎn)品，使用的推管發(fā)射，發(fā)射點排列為偶數(shù)越好。 3）盡量避免作用于瘦手臂點平面產(chǎn)品的推力，以防止制品破裂，穿孔。如果殼形多用產(chǎn)品和管材產(chǎn)品推板的頂部。 4）為了避免影響痕跡頂部的外觀，該裝置的頂部應(yīng)設(shè)變形過程中，常采用彈射或彈射裝置的復(fù)雜特殊形式，比如推管推板或復(fù)合頂出，或用吸入推管，推塊和設(shè)備的其他之上，你還應(yīng)該設(shè)置進氣閥，如果必要的。 根據(jù)上述原則，頂桿布置如圖5.3-1所示 圖 5.3-1頂桿布局圖 （2）推桿設(shè)計 推桿推出機構(gòu)是最簡單和最常見的形式，用一個簡單的制造，更換方便，良好的脫模效果等。把用塑料配件，發(fā)射后塑件模具直接接觸。 推桿的截面形狀可分為圓形，矩形或橢圓形等各種形狀，根據(jù)該塑件可以被引入，其中最常見的橫截面形狀為圓形;柱塞被塑造成柱塞與柱塞普通兩種，前者是剛剛推出塑件的作用，這是很好的，不僅參加當?shù)赝瞥龀尚偷?，因此，使用推桿時非常靈活。 推桿固定形式：有各種桿固定形式，但最常見的是在一個固定的板的形式的推進器中，除了螺釘緊固的形式。 與動機的推桿：與推桿的性質(zhì)和幻象一般H8/f7或H7/f7，與熔體的間隙值不溢出為標準。一般以至少更高的1-1.5倍的直徑的長度大于15mm。頂桿端面與型芯平面在理論上應(yīng)處于同一平面。但在實際中，大多允許頂桿的端面超過或低于型芯平面的尺寸0.05—0.1mm。 3）脫模力 制件為薄壁制品，t/d 0.05，式中t/d為壁厚與直徑之比，參考文獻得脫模力 [4]式5.3-1） 式中，F(xiàn)為脫模力,N; 為模具型芯的脫模斜度，為1； S為塑料平均成型收縮率，為0.55% E為塑料的彈性模量，取平均值2500Mpa； l為制件對型芯的包容長度，190mm； f為制件與型芯之間的摩擦系數(shù)，0.26； t1為矩環(huán)形制品的平均壁厚，為2mm； 為塑料的泊松比為0； a與b為矩形型芯的斷面尺寸，46×190mm； A為盲孔制件型芯方向上的投影面積mm，通孔制件的A等于零； k為無因次系數(shù)，隨和而異，K=1+fsin cos 1； 則： =679N=679N （4）頂出行程 模具頂出行程并非是越大越好，在保證制品能安全脫離模具的前提下，減小頂出行程有利于減短頂出周期，同時也能提高頂出部件的壽命。由于標準模架頂出間距H一般都大于制品所需的頂出行程S。本設(shè)計采用，S=50mm，H=75mm。頂出機構(gòu)設(shè)計如下圖5.3-2所示。 圖 5.3-2頂出行程機構(gòu)設(shè)計 5.4 導(dǎo)向，定位機構(gòu)設(shè)計 5.4.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 （1）定位作用 （2）保持機構(gòu)運動平穩(wěn) （3）承載作用 （4）導(dǎo)向作用 5.4.2導(dǎo)向機構(gòu)機構(gòu)及設(shè)計 該課題的制件結(jié)構(gòu)選用32的導(dǎo)柱，然后選用相對應(yīng)得導(dǎo)套。導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的方式，安裝段與模板間采用過度配合H7/k6，一共有四對導(dǎo)柱導(dǎo)套配合實現(xiàn)模具導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向功能，但是為了防止模具裝配過程中出現(xiàn)不必要的錯誤，四對配合并不是完全對稱分布，其中有一對配合相對于對稱分布的位置偏移了2mm。 5.5 排氣系統(tǒng) 在通常情況下，模具設(shè)計中我們可以選擇利用模具分型面的間隙排氣。小型制品的排氣量本來就不是很大，當排氣點正好在分型面上得時候，我們就完全可以利用分型面上的微小間隙排氣。 本制件為小型品，可以利用分型面、頂桿、鑲件的微小間隙排氣，故本設(shè)計不例外進行排氣槽的設(shè)計。 6 模架的選用及總裝圖 6.1 模架的選用 根據(jù)型腔的布局，考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面的問題，確定選用龍記模架為（450×400）模架結(jié)構(gòu)為A1的形式。 1. A 板尺寸 A板厚度取100mm 2. B 板尺寸 B 板厚度為80 mm 3. C 墊塊尺寸 墊塊=推出行程+推桿固定板厚度+（5～10）=125mm 6.2 模具總裝圖 模具總裝二維圖如下圖6.2。 圖 6.2總裝圖 裝配要求： 1.推桿與所在平面的相應(yīng)型面應(yīng)該在同一平面，推桿端面高出分型面的部分不能大于0.1mm。 2. 同軸度需要保證的兩個以上零件，同軸度都應(yīng)該保證裝配要求。 3.小型芯其尾部高度尺寸h未標注公差時，其端面在裝配后與其相配的零件齊平。 4.上下模裝配后其分型面的錯邊不大于0.05mm。 5. 復(fù)位桿其端面與模具分型面應(yīng)該在同一平面，可以允許低于分型面不大于0.03mm。 6.模具中供兩次分型用的限位拉桿，各工作面應(yīng)在同一平面，允許其極限偏差為0.1mm。 7.模具裝配后，兩座板即安裝平面應(yīng)保持平行，其平行度公差按GB1184的6級。 7 注塑機參數(shù)的校核 注塑機的最大注射量應(yīng)0.8V機>=V塑+V澆,式中， V機－注塑機的最大注塑量，單位g； V機>=（V塑+V澆）0.8=（36863mm3*2+3105 mm3）0.8=102 cm3 M機=125g>102g所以滿足要求。 2）鎖模力校核 鎖模力是最大的注塑機鎖模力應(yīng)用于模具夾緊裝置。行動的夾緊力是平衡的，克服腔產(chǎn)生的壓力沿分割線的開模力保持模具鎖緊在一起，以防止溢出。注射機鎖模力與模腔壓力的關(guān)系可以用下式表示： K Po A 式中，F(xiàn)o－注射機鎖模力，F(xiàn)o=100N； K－安全系數(shù)，一般取1/3－2/3，K取0.5； Po－注射機料筒內(nèi)螺桿或柱塞施于塑料熔體的壓力（30Mpa－50Mpa）Po取30Mpa； A－塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影之和，A=S塑×2+S澆=12 cm3 Po=900>=0.5×30×22=330N （3）模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 ①噴嘴尺寸的校核 澆口套的球面半徑R14大于噴嘴球頭半徑R12，符合要求； ②定位圈尺寸校核 模具定位圈的直徑為100=注射機定位孔直徑100，符合要求 ③模具閉合高度校核 由裝配圖可知模具的閉合高度：H閉=380mm，能滿足Hmin H閉Hmax的安裝條件。 ④開模行程的校核 所選注射機的開模行程為300mm，根據(jù)公式S H1+H2+a+（5－10） H1－塑件的脫模距離,H1=55； H2－澆注系統(tǒng)在內(nèi)塑件高度，H2=130mm a－開模后定模板與澆口之間的距離，a=10mm S=300 H1+H2+a+（5－10）=195mm 綜上所述，選擇注射機SZ-125/900是合理的。 總結(jié) 本課題電話聽筒下蓋注射成型模具設(shè)計與制造，對日常的家電用品進行生產(chǎn)的模具設(shè)計，實用性較強，有一定的市場價值。 首先運用Pro/E軟件的造型模塊，完成了產(chǎn)品的簡單的模具分模。開始初選注塑機，模具設(shè)計，其中包括選擇的分型面，空腔和布置，澆注系統(tǒng)的設(shè)計中，一些主要的設(shè)計計算的模制零件，注塑機的數(shù)量來完成該檢查。終于完成繪制模具裝配圖和零件圖。然而，由于時間限制，基本工藝設(shè)計后續(xù)的模具制造技術(shù)方面，掌握模具設(shè)計方法，為今后的工作和發(fā)展具有非常重要的意義。 參考文獻 [1] 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計實用手冊.航空工業(yè)出版社.2000（4） [2] 付偉、陳碧龍.注塑模具設(shè)計原、要點及實例解析.機械工業(yè)出版社.2010（9） [3] 李學(xué)鋒.塑料模具設(shè)計與制造.北京：機械工業(yè)出版社.2010（3） [4] 賈鵬翱.塑料模具設(shè)計技巧.北京：電子工業(yè)出版社.2010（1） [5] 伊成湖.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.北京：高等出版社.2009（3） [6] 房強漢.互換性與技術(shù)測量.清華大學(xué)出版社.2007（4） 致謝 首先在進行本課題的設(shè)計過程中遇到了很多自己解決不了的問題中，賴老師在熟心指導(dǎo)下和自己的努力下，才一一去完成突破，使我得以順利完成本次設(shè)計。在論文的寫作過程中，賴老師精心講解和指導(dǎo)我論文的寫作，我在這里表示衷心的感謝。 其次要感謝在畢業(yè)設(shè)計中支持我的各位老師和同學(xué)，沒有老師的合同學(xué)的幫忙，這次設(shè)計同樣不得以完成。 再次還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，是他們辛勤的指導(dǎo)，讓我有了堅實的模具方面的知識基礎(chǔ)；同時也要感謝我的所有同學(xué)，因為有了你們的鼓勵和支持，此次畢業(yè)設(shè)計才能夠順利完成。 最后感謝母校四年來的大力栽培。