蘋果4S手機保護殼注塑模具設(shè)計

蘋果4S手機保護殼注塑模具設(shè)計,蘋果,手機,保護,維護,注塑,模具設(shè)計 附件1：外文資料翻譯譯文 塑件均一的帶嵌塊注射模 摘要 制造光碟的注射模定義了一個可打開的模具型腔和帶有信息的圓盤，該圓盤通過模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕，這樣在必要時為了使嵌塊易于拆除和更換。 該發(fā)明涉及的注塑模具，包括至少兩個模具零件,這兩個模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動，在內(nèi)部形成一個空型腔。該型腔連通了一個壓力管道，用該壓力管道來給型腔中的高溫塑料加壓，在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個可打開的位置取出某形狀的產(chǎn)品，這個打開的位置在正對著至少一個用來固定嵌塊的空腔壁面上，通過保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。 這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤是帶中心孔的圓盤，上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列，光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤狀嵌塊的形狀是互補的。 制造圓盤必須滿足高要求，即產(chǎn)品必須符合嚴格的尺寸精度的規(guī)范。 帶有互補信息的圓盤要制造成嵌塊的形式，需要非常準確的定位和正對模具壁。在模具打開的時候，例如，取出一個光碟時，鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。 在整個停滯期間內(nèi)有一個嵌塊準確和永久正確定位的方法，例如用于制造1000個單位的產(chǎn)品，一方面采取抓緊圓盤中央洞的圓邊的方法；另一方面在圓盤周圍抓緊圓盤，但是，它必須保證替換嵌塊不會損失過大，一方面是考慮縮短停滯時間，另一方面防止它轉(zhuǎn)形成另外一種類型的圓盤，換句話說，將改變一系列產(chǎn)品。 塑料模具通常是昂貴的。但是，使用帶有采用特殊正確手段來安置并且在預先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外，嵌塊容易替換的力有助于進一步提高模具的價格。 這項發(fā)明已經(jīng)為它的產(chǎn)品提供了注塑模具，這樣的模具可用于制造大量簡單且便宜的產(chǎn)品，然而仍保持準確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。 為了了解這一產(chǎn)品，該發(fā)明提出了一種類型注塑模具，序言中所提到的是采用連接一個低壓液體源來定位，部分是由于低壓或每個嵌塊正對相關(guān)的壁作為保障手段制造而成的。 制造塑料薄片如圓盤形的或上面描述的光碟時，這種模具可以顯示嵌塊被安排正對平壁的特征，該壁顯示至少有一個凹槽連接了負壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。 在這種情況下，最好是每個凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內(nèi)，并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。 在一個實際設(shè)備中制造出來的薄片模型有中央洞，同時通過機械手段能夾住薄片。 當模具打開時，為了澆口的釋放容易完成，推薦的方法是壓力管道中的變體通過分開部分的模具出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腔中。 就具體的物體來說，是可取的，甚至是對帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個目的采用的后處理是眾所周知的。然而，為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造，這樣經(jīng)過后處理去掉殘留應力?？梢蕴貏e地制造使變體顯示它的特點，沖壓手段包括一個圓柱零件的組成部分是一個模具的部分零件，上述的圓柱零件前面有一個圓周邊緣的結(jié)構(gòu)適應從一個物體中被打出一個洞的形狀，正在軸心的零件移開，并且附著另一半的模具，而且調(diào)整的意味著來調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對面其他部分模具之間的距離。在這種情況下，整手段才能加以管制，，當使用不同塑料時，以確保不同形狀的物體的最好的質(zhì)量，而這種方式也有可能實現(xiàn)這一目標，所以可以制成冷注射和熱注射。 特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性，有一種可成型的變體，其中調(diào)整手段可以從外面操作。可以是執(zhí)行在注射過程中運轉(zhuǎn)，在注射成型中逐漸進展，例如從一個最高的位置距預先選定的位置的最小距離，例如O的距離，可以用具體設(shè)備造，在注射成型期間，該具體設(shè)備進行往復運動，加熱，成型，最后取出產(chǎn)品。 傾向于一種設(shè)備，它顯示了型腔壁在壓力管口的對面顯出一個與該型腔會和的中央凹槽的特點，該凹槽的底部的形成是通過一個排出器的底表面，該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西，由通道通向廢料區(qū)。 進一步的發(fā)明已經(jīng)在此類型注射模之前為它的注塑產(chǎn)品描述過了。這樣一個產(chǎn)品的特點是在模具打開時驅(qū)動負壓源，進行加工。 這項發(fā)明將在所附的幾個主觀選擇的實例的基礎(chǔ)上解釋，該發(fā)明不能全部解釋，不管怎樣是被限制的。在圖中： 圖中1-5顯示根據(jù)發(fā)明在一個生產(chǎn)周期的不同階段是通過注塑模具縱切； 圖中6顯示詳細的解釋了帶有機械和負壓手段的插入盤的穩(wěn)定性； 圖中7根據(jù)圖6顯示了VII的細節(jié)； 圖中8顯示了一個視角相當于圖6中的變體，其中插入盤由負壓單獨地夾住變體； 當根據(jù)圖8時，圖中9顯示一個變體； 圖中10顯示注塑模具的凹槽的細節(jié)，凹槽與吸的方法連接，用多孔材料充滿； 圖中11和12顯示兩個注射模具的脫離模，其中包括外加工的沖壓調(diào)節(jié)手段和加工手段。 根據(jù)發(fā)明圖中1顯示了注塑模具1，這包括前端模2和后模具3 。緊靠前表面4鎳盤5可以放在一個提供的中心孔6中，盤5可以通過一個閥座壓板7固定在前表面4。為此，閥座壓板7穩(wěn)固地與后模具3連接，用螺栓8和螺紋襯套9 。凸緣10，在圖7中可以更加清楚地看到它的形狀，抓緊中心孔6的邊緣。通過操作螺紋襯套9，通過一個齒輪聯(lián)軸器定一個直角，閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動到相應模具3的型腔14，確保鎳盤5緊靠前表面4。 模具1習慣用來制造光碟。針對圖中的左側(cè)是鎳盤5，為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度0.300mm與寬度0.025mm。根據(jù)一個具體光盤的厚度，改變環(huán)16使圓盤的總厚度可以與腔14的肩部17的厚度持平。 鎳盤5依靠閥座壓板7夾緊在盤5的中間。夾緊的盤進一步保證了與管道21連接的環(huán)形槽18。后模具3顯示一個為了冷卻流體的螺旋形的管道22。 圖2顯示了模具2的結(jié)構(gòu)，以及與后模具3 之間的合作，共同約束一輪圓盤狀的形式腔23。因此，也可以明顯的是，圖2顯示了模具1封閉位置。這里的形式腔連接23通過壓力管道24，對不同的腔23，和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對位移的表示，注射噴嘴25到達工作的位置。 壓力管道24一直延伸到前面的模具2 的中心位置26。 圖 3顯示如何由落后的流離失所，按照箭頭27注射噴嘴25通過的運作春季墊圈28日，中央位置是26轉(zhuǎn)移到左側(cè)，例如，一個29澆道圓錐形狀相應的，在不同的壓力管道24可釋放。 29表示，光盤30的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段，可以安排在光盤30的中心孔。沖床是被做成沖壓元件31的形式，直徑在32前緣相當于與中央腔33在前面模具2，其中中央部分26。這樣凸緣32和沖孔機31共同操作，柱形空腔33的邊緣34位于它對面的一個核心部分，由光盤30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個洞。 在沖壓機31是通過在壓力下輸送流體到壓力管道36，其中活塞37流離到左側(cè)?；钊?7是由兩半聯(lián)結(jié)圈與沖孔機31連接的。 這里認為分開的聯(lián)結(jié)圈38，其中合作的兩個凸緣39，40的分別是活塞37和沖孔機31錐形面上的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當于上述表面的形狀。表面上看，這種通過連接聯(lián)結(jié)圈38的兩半未抽出意味著一個非常簡單但可靠的嚙合關(guān)系在活塞37與沖孔機31之間獲得。 圖5顯示中央部分35和錐形澆道29共同構(gòu)成一個整體被固定在沖孔機31的正表面上。這一情況的結(jié)果，即一個外表腔41在沖孔機31內(nèi)，當形成了光碟，引起部件42的形成，在中心光盤并延伸到腔41，該部件42由于逐漸形式的腔，與一個非釋放沖孔機連接。腔41的底部是由噴射器43的前表面組成，其中所取代左邊的箭頭根據(jù)45對壓力形成一個彈簧44可以套用釋放力針對部件42左側(cè)，即彈出廢料29,35,42。 該型光碟30現(xiàn)在可以被機器人46與吸力墊47移除，按照圖示表明，為了進一步處理，該光碟被運送到另一工作臺進行加工，最后再運送到工作臺進行包裝。 在負壓下吸力通道21與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產(chǎn)品并且在里面通過控制手段被驅(qū)動，圖5所示的任何階段，即在處置澆道及相關(guān)材料和產(chǎn)品廢料的清除。 根據(jù)此前討論的設(shè)備與閥座壓板7不一致，在其前圓柱49前表面上，圖6指出的閥座壓板48可以提供，即可直接形成理想的光碟的中心孔。  哈爾濱理工大學 學士學位論文開題報告 題目： 手機保護殼注塑模設(shè)計及其加工工藝分析 院 系 榮成學院 材料工程系 專 業(yè) 材型09-3（模具） 指導教師 李忠 學 號 0930050321 姓 名 開題時間：2013 年 3 月 22 日 8 哈爾濱理工大學學士學位論文開題報告 姓名 邵維斌 院、部、所、中心 榮成學院 專業(yè) 材料成型及其控制工程 學號 0930050321 指導教師 李忠 論文方向 模具方向 論文題目 手機后蓋保護殼注塑模設(shè)計 所涉及的學科 模具制造工藝 塑料模具設(shè)計 一、 選題依據(jù)、背景及意義 本次選題依據(jù)實物iphone手機保護殼，在原模件的基礎(chǔ)上進行模具設(shè)計。 自高分子材料問世以來，塑料加工業(yè)和模具制造業(yè)也在不斷的飛速發(fā)展，所謂塑料模具是指塑料加工工業(yè)中和塑料成型機配套，賦予塑料制品以完整的構(gòu)型和精確尺寸的工具。由于塑料的種類和和加工方法多種多樣，塑料成型機和塑料制品的結(jié)構(gòu)又各不相同，所以模具的種類和結(jié)構(gòu)也大不相同。[1] 隨著塑料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通用工程塑料在對精度和強度等方面的要求也在不斷提高，而塑料產(chǎn)品的發(fā)展，塑料制品的適用范圍也在逐漸增大，也在某些方面也可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬件。本課題提出了手機保護殼塑料膜的設(shè)計，具體通過保護殼的零件的結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、抽芯工作原理的分析，來完成整個模具的設(shè)計。 UG軟件作為制造行業(yè)做廣泛的大型CAD/CAM/CAE軟件之一，可以實現(xiàn)設(shè)計、繪圖、裝配、輔助制造很多功能。模具設(shè)計的流程很多，其中分模就是其中關(guān)建的一步。分模有兩種：一種是自動的，另一種是手動的，當然也不是純粹的手動，也要用到自動分模工具條的命令，即模具導向。NX 產(chǎn)品開發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過程并與擴展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。 NX與UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。這些對于在可控環(huán)境下的協(xié)同、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實體模型和可視化都是一個補充。 二、與選題相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及存在的問題 現(xiàn)階段塑料手機保護殼產(chǎn)品有很多的有點，比如體積小、環(huán)保、重量輕，效率高等優(yōu)點。由于重金屬有一定的物理問題，塑料制品越來越受親睞。與此同時，塑料機殼設(shè)備在國內(nèi)都有了較快的發(fā)展，并且具有廣闊的前景。與其配套的塑料模具行業(yè)發(fā)展也具有較好的前景。 近年來，以安徽、河北為代表的黃三角地區(qū)塑料模具發(fā)展速度相當快。根據(jù)國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)的供應商協(xié)會負責人羅百輝介紹，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占的比重約為30%,隨著汽車、家電、電子通信、各種迅捷材料的迅速發(fā)展，預計未來的模具市場中，塑料模具總量的比例仍將逐步提高且發(fā)展大于其他模具。 盡管中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但是模具制造周期、模具精度、壽命和生產(chǎn)能力等方面，與國際水平和發(fā)達國家之間仍有差距，這些差距都是我國急需解決的問題。國內(nèi)模具零件標準化約為20%，這些技術(shù)都存在或大或小的不足。在加工設(shè)備、模具制造工藝和測量技術(shù)上，我國和德國，日本之間都存在較大的差距。工業(yè)發(fā)達國家模具加工在線檢測已普及應用，在這方面我們差距很大。 三、主要研究內(nèi)容 1、模具結(jié)構(gòu)類型的選擇和設(shè)計 2、型腔、型芯、定位、導向、連接、頂出、抽芯等零件的設(shè)計 3、主要零件的（型芯型腔等）的選材 4、主要零件的（型芯型腔）的加工工藝 四、預期思路與技術(shù)路線或設(shè)計與實驗方案 4.1設(shè)計方案 1）塑料分析：根據(jù)手機保護殼所需要的力學性能及工藝性能，綜合價格等因素來確定注塑材料。 2）模架的選擇：通過UG對零件的綜合分析確定相應的標準模架。 3）注塑級的選擇：通過分析確定最大注塑量、最大注塑壓力、最大鎖模力、最大成型面積、安裝尺寸等來確定注塑機。 4）分型面的確定：通過對模件分析選擇一個正確的分型面，以及型腔位置。 5）澆筑系統(tǒng)的設(shè)置：根據(jù)模件的形狀結(jié)構(gòu)特點，來設(shè)計主流道、分流道、澆口和冷卻系統(tǒng)。 6）脫模機構(gòu)的設(shè)計，包括側(cè)抽芯和頂出裝置。 7）模具型腔計算。 8）冷卻系統(tǒng) 9）模具與注射機相關(guān)參數(shù)的校核。 題目研究的塑件如下圖 圖1 零件3D圖 圖2 零件平面圖 4.2設(shè)計重點 2D軟件的使用,3D軟件使用，分別使用CAD,UG。該產(chǎn)品屬于機殼類產(chǎn)品，類似產(chǎn)品需要使用斜導柱側(cè)抽芯，外觀要求嚴格，采用搭接澆口澆注，斜導柱計算相關(guān)的抽芯距離和角度。 4.3加工工藝分析 通過查閱資料確定型芯型腔的加工工藝，并制作工藝卡片。 五、研究進程 第一周 查找資料，外文資料翻譯，擬開題報告。 第二至五周 確定設(shè)計方案、開題分析三維模型，初選注塑機，材料等。 第六至八周 確定模具結(jié)構(gòu)，完成設(shè)計，完成開模3D圖，回執(zhí)2D總裝配圖以及部分零件2D圖 第九至十周 完成注塑模的加工工藝分析 第十一至十二周 撰寫設(shè)計說明書，準備答辯 參考文獻 [1]陸勁昆編著.UG NX注塑模具設(shè)計[M].北京：北京大學出版社.2002 [2]王群主編著.塑料模具設(shè)計指導[M].北京：國防工業(yè)出版社.2006 [3]康亞鵬主編.UG Mold Wizard模具設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].北京：人民郵電出版社，2003 [4]王群主編著.UG NX8.0注塑模具設(shè)計實例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社出版.2006 [5]朱英彪主編.UG NX8三維建模精彩實例導航[M].北京：機械工業(yè)出版社出版.2006 [6]黨根茂編著.模具設(shè)計與制造[M].西安：西安電子科學出版社.2001 [7]袁海東編著.塑料模具設(shè)計與制造教程[M].北京：北京希望電子出版社.2000 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哈理工榮成學院 王偉華 講師 材料工程系模具專業(yè) 哈理工榮成學院 劉淑杰 講師 材料工程系模具專業(yè) 哈理工榮成學院 李軍平 助教 材料工程系模具專業(yè) 哈理工榮成學院 摘 要 塑料模具在當今社會越來越廣泛的應用，從電腦、手機、飲料、臺燈、水筆、水盆等方面應用極其廣泛，可以說從我們的吃穿住行都離不開它。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 本次的畢業(yè)設(shè)計是手機保護殼的注塑模的設(shè)計，依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以1次分型面注塑模的方式進行設(shè)計。模具的型腔采用一模2腔直線排列，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口成形，推出形式為推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計中也進行了設(shè)計。本次的設(shè)計中參考了大量的文獻，還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計過程比較完整。 關(guān)鍵詞 ：1次分型面注射模具；側(cè)澆口；推桿。 目錄 摘 要 1 緒論 3 1 塑料制件的分析 9 1.1 成型塑料件的工藝性分析 9 1.2 成型塑件的材料分析 11 1.2.1 ABS塑料主要的性能指標： 11 1.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù): 12 2. 塑件成型的基本過程 13 3 注塑設(shè)備的選擇 15 3.1估算塑件體積質(zhì)量 15 3.2 注塑機的選擇 15 4. 成型零件有關(guān)尺寸的計算 17 4.1型腔凹模尺寸的計算 18 4.2型芯凸模尺寸的計算 21 5. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 22 5.0 分型面的選取 22 5.1澆口套的選用 23 5.2冷料井的設(shè)計 24 5.3分流道的設(shè)計 25 5.4分流道的布置 26 5.5澆口設(shè)計 27 5.6澆口位置的選擇 28 6 合模導向機構(gòu)的設(shè)計 28 6.1導柱的設(shè)計 29 6.2 導套的設(shè)計 29 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 31 8 側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)的設(shè)計 31 8.1抽拔距的計算 32 8.2斜導柱的尺寸與安裝形式 32 8.3 鎖緊楔形式 33 8.4 斜導柱的受力分析及強度計算 33 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 34 9.1排氣系統(tǒng) 34 9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 34 10 繪制裝配圖 37 11注射機的校核 39 11.1 注射量的校核 39 11.2 鎖模力的校核 39 12 模具的安裝試模 40 結(jié)束語 42 致謝 43 參考文獻 44 緒論 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個國家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標志。模具在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國家實現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就不會有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強盛也反映出一個國家工業(yè)的強弱。 塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位 塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應用極其廣泛。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 塑料注射成形工藝的最大特點是復制，能夠復制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實屬一種經(jīng)濟快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應用和快速的發(fā)展。 模具在我國的發(fā)展歷程 過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視。改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領(lǐng)域的應用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。當今社會的進步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密，如我們使用的電腦、手機、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。 我國模具工業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，取得了巨大進步，但是我們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達國家要落后很多，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標準化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等。可見，我國模具工業(yè)的發(fā)展任重而道遠。 前景展望 我國進入實施國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的第十一個五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進入一個關(guān)鍵時期。在這一時期，模具行業(yè)的主要任務是，在黨中央關(guān)于把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略思想指引下，進一步推進改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國模具工業(yè)在整體上再上一個新臺階。不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實現(xiàn)把我國建設(shè)成為制造業(yè)強國的宏偉目標而奮斗。 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容及任務 熱塑性塑料注射模的特點是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點：一是注射時塑料熔體的充模流動特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時的收縮行為，這兩點決定了注塑模的特殊性和設(shè)計難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動過程粘度隨剪切應力、剪切速率而變化，流動過程中大分子沿流動方向產(chǎn)生定向；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過程中塑料的收縮非常復雜，模腔內(nèi)各部位、各方向塑料收縮率不同，不同種類、牌號的塑料收縮率有很大差異，同一牌號的樹脂或塑料在加工時配方不同其充模流動特性及收縮率也不同?；谏鲜鎏攸c，設(shè)計注塑模時首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計的模具合理適用，并可在設(shè)計中有效利用塑料特性，如點澆口模具用于塑料絞鏈制品。 基本要求與注意事項 合理地選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見，進行分析討論，以使設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和加工的需要，提出修改塑件圖紙的要求，但需征得用戶同意后方可實施。正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀、尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，需特別注意。計算成型零件尺寸時，一般可采用平均收縮率法。對精度較高并需控制修模余量，可按公差帶法計算，對于大型精密制件，最好能用類比法，實測塑件幾何形狀在不同方向上的收縮率進行計算。 設(shè)計的模具應當制造方便：設(shè)計模具時，盡量做到使設(shè)計的模具制造容易，造價便宜。特別那些比較復雜的成型零件，必須考慮是采用一般的機械加工方法加工還是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法，那么加工之后怎樣進行組裝，類似問題在設(shè)計模具時均應考慮和解決，同時還應考慮到試模以后的修模，要留有足夠的修模余量。 充分考慮塑件設(shè)計特色，盡量減少后加工，盡量用模具成型出符合塑件設(shè)計特點的制件，包括孔、槽、凸、凹等部分，減少澆口、溢邊的尺寸，避免不必要的后加工。但應將模具設(shè)計與制造的可行性與經(jīng)濟性綜合考慮，防止片面性。 設(shè)計的模具應當效率高、安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計的許多方面，如澆注系統(tǒng)需充模和閉?？?，模具零件應是耐磨耐用類零件，應對其材料溫調(diào)系統(tǒng)效果好，脫模機構(gòu)靈活可靠，自動化程度高等。 模具零件的耐用度影響整個模具的使用壽命，為此還應考慮如何但需注意零件壽命與模具相適應。 模具結(jié)構(gòu)要適應塑料的成型特性：在設(shè)計模具時并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施。 注塑模設(shè)計程序 注塑模具是一個專業(yè)性很強的學科，對理論和實踐要求都很強，其設(shè)計過程 一般可分為一下步驟。 接受任務書 “模具設(shè)計任務書”通常由模具設(shè)計人員以“模具設(shè)計任務書”為依據(jù)進行模具設(shè)計。包括： ① 、經(jīng)過審簽的正規(guī)塑料制件圖紙，并注明所用塑料的牌號與要求（如色澤、透明度等） ② 、塑料制件的說明書或技術(shù)要求； ③、 成型方法； ④、 生產(chǎn)數(shù)量； ⑤ 、塑料制件樣品； 調(diào)研、消化原始資料 收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工、特種工藝等有關(guān)資料，以備設(shè)計模具時使用。 選擇成型設(shè)備 模具與設(shè)備必須配套使用。因為多數(shù)情況下都是根據(jù)成型設(shè)備的種類來進行模具設(shè)為此，在設(shè)汁模具之前，首先要選擇好成型設(shè)備，這就需要了解各種成型設(shè)備的規(guī)格、性能與特點。 以注塑機來說，如注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出方式與即離、噴嘴直徑與噴嘴球面半徑、定位孔尺寸、模具最大與最小厚度、模板行程竿，都將影響到模具的結(jié)構(gòu)尺寸與成型能力。同時還應初估模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝與使用。 擬定模具結(jié)構(gòu)方案 理想的模具結(jié)構(gòu)應能充分發(fā)揮成型設(shè)備的能力（如合理的型腔數(shù)目和自動化水平等），在絕對可靠的條件下使模具本身的工作最大限度地滿足塑件的工藝技術(shù)要求（如塑件的幾何形狀、尺寸精度、表面光潔度等）和生產(chǎn)經(jīng)濟要求（成本低、效率高、使用壽命長、節(jié)省勞動力等），由于影響因素很多，可先從以下幾方面做起： ( l ）塑件成型 按塑件形狀結(jié)構(gòu)合理確定其成型位置，因成型位置在很大程度上影響模具結(jié)構(gòu)的復雜性； ( 2 ）型腔布置 根據(jù)塑件的形狀大小、結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度、批量大小以及模具制造的難易、成本高低等確定型腔的數(shù)量與排列方式； ( 3 ）選擇分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排氣、脫氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工藝操作等； ( 4 ）確定澆注系統(tǒng) 包括主流道、分流道、冷料穴（冷料井），澆口的形狀、大小和位置，排氣方法、排氣槽的位置與尺寸大小等； ( 5 ）選擇脫模方式 考慮開模、分型的方法與順序，拉料桿、推桿、推管、推板等脫模零件的組合方式，合模導向與復位機構(gòu)的設(shè)置以及側(cè)向分型氣抽芯機構(gòu)的選擇與設(shè)計； ( 6 ）模溫調(diào)節(jié) 模溫的測量方法，冷卻水孔道的形狀、尺寸與位置，特別是與模腔壁間的距離及位置關(guān)系； ( 7 ）確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸 考慮成型與安裝的需要及制造與裝配的可能，根據(jù)所選材料，通過理論計算或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定型腔、型芯、導柱、導套、推桿、滑塊等主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸以及安裝、固定、定位、導向等方法；（支承與聯(lián)接如何將模具的各個組成部分通過支承塊、模板、銷釘、螺釘?shù)戎С信c連接零件，按照使用與設(shè)計要求組合成一體，獲得模具的總體結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)方案的擬定，是設(shè)計工作的基本環(huán)節(jié)。它既是設(shè)計者的構(gòu)思過程，也是設(shè)計對象的胚胎，設(shè)計者應將其結(jié)果用簡圖和文字加以描繪與記錄，作為方案設(shè)計的依據(jù)。 方案的討論與論證 擬定初步方案時，應廣開思路，隨后廣泛征求意見，進行分析論證與權(quán)衡，選出最合埋的方案。 繪制模具裝配圖 裝配圖盡量采用1: 1 的比例畫出，但允許放大或縮小。要做到視圖選擇合理，先從模腔開始，由里向外，一般采用3-4個視圖。主要內(nèi)容有： 型腔與型芯的結(jié)構(gòu)； 澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式； 分型面及分型脫模機構(gòu)； 合模導向與復位機構(gòu)； 冷卻或加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與部位； 安裝、支承、連接、定位等零件的結(jié)構(gòu)、數(shù)量及安裝位置； 確定裝配圖的圖紙幅面、繪圖比例、視圖數(shù)量布置及方式。 繪制模具裝配圖時應注意做到以下幾點： ① 認真、細致、干凈、整潔地將修改已就的結(jié)構(gòu)草圖， ② 將原草圖中不細不全的部分在正式圖上補細補全； ③ 標注技術(shù)要求和使用說明，包括某些系統(tǒng)的性能要求按標準畫在正式圖紙上（如頂出機構(gòu)、側(cè)抽芯機構(gòu)等），裝配工藝要求確定的尺寸要求等）,（如裝配后分型面的貼合間隙的大小、上下面的平行度、需由裝配使用與裝拆注意事項以及檢驗、試模、維修等）。 ④ 全面檢查，糾正設(shè)計或繪圖過程中可能出現(xiàn)的差錯與遺漏。 繪制零件圖 繪制零件圖時應注意做到以下幾點： ① 凡需自制的零件都應畫出單獨的零件圖 ② 圖形盡可能按1 正確，布置得當； ③ 統(tǒng)一考慮尺寸形位公差、表面粗糙度的標準方法與位置，避免擁擠與十可將用得最多的一種粗糙度以“其余”’的形式標于圖紙右上角； ④ 零件圖的編號應與裝配圖中的序號一致； ⑤ 標注技木要求，填寫標題欄； 編寫設(shè)計說明書 編寫設(shè)計說明書有以下內(nèi)容： 設(shè)計題目或設(shè)計任務書； 目錄； 塑件分析（含塑件圖）； 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)； 設(shè)備的選擇：設(shè)備的型號、主要參數(shù)及有關(guān)參數(shù)的校核； 澆注系統(tǒng)的設(shè)計：塑件成型位置，分型面的選擇，主流道、分流道、澆口、排氣槽的形式、部位與尺寸以及流長比的校核等； 成型零部件的設(shè)計與計算：型腔、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸計算、強度校核等； 脫模機構(gòu)的設(shè)計：脫模力的計算，拉料機構(gòu)、頂出機構(gòu)、復位機構(gòu)等的結(jié)構(gòu)形、安裝定位、尺寸配合以及某些構(gòu)件所需的強度、剛度或穩(wěn)定性校核； 側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計：抽拔距與抽拔力的計算，抽芯機構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)、尺寸以及必要的驗算； 脫螺紋機構(gòu)的設(shè)計：脫模方式的選擇，止轉(zhuǎn)方法、驅(qū)動裝置、傳動系統(tǒng)、補償機構(gòu)等的設(shè)計與計算； 設(shè)計小結(jié)：體會、建議等； 參考資料：資料編號、名稱、作者、出版年月。 在編寫過程中要注意：文字簡明通順，繕寫整齊清晰，計算正確完整，并要畫出與設(shè)計計算有關(guān)的結(jié)構(gòu)簡圖。計算部分只要求列出公式、代人數(shù)據(jù)，求出結(jié)果即可，運算過程可以省略。寫好后校對，最后裝訂成冊。 1 塑料制件的分析 1.1 成型塑料件的工藝性分析 通過對塑件外部造型、工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計、對塑件進行計算仿真和生產(chǎn)驗證，也通過對分模線、塑件的壁厚、圓角、塑件的尺寸精度、脫模斜度進行了綜合的考慮，工件的尺寸和形狀如下圖: 塑件圖 從塑件厚來看，總的來講塑件壁厚變化比較均勻，有利于零件成型。 脫模斜度分析 當塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復雜時，塑件的多個面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設(shè)脫模斜度。 一般來說，塑件高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑件結(jié)構(gòu)復雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認真設(shè)計脫模斜度。 ①斜度作用： 便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度。 ②脫模斜度選取:取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。 塑件脫模斜度的選取應遵循以下原則： 1 塑料的收縮率大，壁厚，斜度應取偏大值，反之取偏小值。 2 塑件結(jié)構(gòu)比較復雜，脫模阻力就比較大，應選用較大的脫模斜度。 3 當塑件高度不大（一般小于2mm）時，可以不設(shè)斜度；對型芯長或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常為了便于脫模，在滿足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可將斜度值取大些。 4 一般情況下，塑件外表面的斜度取值可比內(nèi)表面的小些，有時也根據(jù)塑件的預留位置（留于凹模或凸模上）來確定制件內(nèi)外表面的斜度。 5 熱固性塑料的收縮率一般較熱塑性塑料的小一些，故脫模斜度也相應取小一些。 6 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。綜合以上的原則，由于塑件高度不是很大，收縮率一般，本設(shè)計中采用30′的脫模斜度。 表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等癡點外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1~2級，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般為1.6~0.2um，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，應隨時給以拋光復原。非配合表面和隱蔽面可取較大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度與塑料的品種有關(guān)。一般，型腔表面粗糙度要求達到0.2~0.4mm。 1.2 成型塑件的材料分析 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動性。因此ABS樹脂具有突出的力學性能和良好的綜合性能。同時具有吸濕性強，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。 ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70oC左右，熱變形溫度為93oC左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。 1.2.1 ABS塑料主要的性能指標： 使用注射成形塑料制品時，由于其熔體黏度較高，所需的注射成形壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應采用較大的脫模斜度。另外熔體黏度較高，使制品易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計時應注意盡量減少系統(tǒng)對料流的阻力。易吸水，成形加工前應進行干燥處理。在正常的成形條件下，制品的尺寸穩(wěn)定性較好。 密度(Kg.dm-3) 1.13——1.14 收縮率 % 0.3~0.8 熔 點 ℃ 130~160 熱變形溫度 45N/cm 65~98 彎曲強度 Mpa 80 拉伸強度 MPa 35~49 拉伸彈性模量 GPa 1.8 彎曲彈性模量 Gpa 1.4 壓縮強度 Mpa 18~39 缺口沖擊強度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 體積電阻系數(shù) Ωcm 1013 擊穿電壓 Kv.mm-1 15 介電常數(shù) 60Hz3.7 1.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù): 注塑機類型：螺桿式 噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150——170 料筒二區(qū) 180——190 料筒三區(qū) 200——210 噴嘴溫度 180——190 模具溫度 50——70 注塑壓 60——100 保壓 40——60 注塑時間 2——5 保壓時間 5——10 冷卻時間 5——15 周期 15——30 后處理 紅外線烘箱 溫度（70） 時間（0.3——1） 2. 塑件成型的基本過程 注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當中，經(jīng)過加熱溶化使之成為高粘度的流體-----熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約20~85mpa），溶入模具的型腔中經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 a 塑化過程 現(xiàn)代式的注射機基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料斗以定容方式送入料筒，通過料筒外的點加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理熔化達到一定的溫度后即可注射，注射動作是由螺桿的推進來完成的。 b 充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出來后，進入模具的型腔內(nèi)，將型腔內(nèi)的空氣排出，并充滿型腔，然后升到一定壓力，使溶體的密度增加，充實型腔的每一個角落。 充模過程是注射成型的最主要的過程，由于塑料溶體的流動是非牛頓流動，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象左右塑件的質(zhì)量，因此充模過程的關(guān)鍵問題------澆注系統(tǒng)的設(shè)計就成為注射模具設(shè)計過程的重點，現(xiàn)代的設(shè)計方法已經(jīng)運用了計算機輔助設(shè)計以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計中疑難問題。 c 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化——注射充?！袒尚? 加熱——理論上絕熱——散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，模具設(shè)計時，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代設(shè)計方法中也采用了計算機輔助設(shè)計來解決問題。 d 脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須采取機械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個動作由脫模機構(gòu)來完成。不合理的脫模機構(gòu)對塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機構(gòu)的設(shè)計也是注射模具設(shè)計的一個主要環(huán)節(jié)，由于標準化的推廣，許多標準化的脫模機構(gòu)零部件也有商品供應。 由a至d形成了一個循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件 3 注塑設(shè)備的選擇 3.1估算塑件體積質(zhì)量 建模，三維零件設(shè)計 利用UG軟件。進行三維實體建模，并可直接通過軟件進行測量 體積說明 V=8594mm3 3.2 注塑機的選擇 注射機的類型和規(guī)格很多，分類方法各異，按結(jié)構(gòu)型式可分為立式、臥式、直角式三類，國產(chǎn)臥式注射機已經(jīng)標準化和系列化。這三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機各特點如下： 立式注射機的注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動模板也沿垂直方向移動，這種注射成型機主要優(yōu)點是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動模上（下模） 安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點是制品自模具中頂出以后不能靠重力下落。需人工取出，有礙于全自動操作，但附加機械手取產(chǎn)品后，也可以實現(xiàn)全自動操作，此類注射機注射量一般均在60克以下。 臥式注射機是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機，其注射柱塞或螺桿與合模運動均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上（或相互平行）。優(yōu)點是機體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動墜落，故能實現(xiàn)全自動操作，機床重心較低安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機均采用這種形式。缺點是模具安裝比較麻煩嵌件放入模具有傾斜或落下的可能，機床占地面積較大。 直角式注射機的柱塞或螺桿與合模運動方向相互垂直，主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于自制適于單件生產(chǎn)者，中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時常利用開模時絲杠的轉(zhuǎn)動來拖動螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。缺點是機械傳動無準確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊振動較大。 根據(jù)實際情況，注塑機的實際注塑量是理論注塑量的80％左右。即有 V s ≦a V1 式中： V1——理論注塑容量，cm3 ; VS——實際注塑容量，g ; a——注塑系數(shù)，一般取值為0.8。 經(jīng)計算可得 實際注塑量V=2×1.2×8594mm3≈20625mm3 根據(jù)以上計算《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-40選擇注射機XS-ZY-125螺桿式注射機，其參數(shù)如下： 額定注射量：125 螺桿直徑：42mm 注射壓力：150Mpa 鎖模力：900KN 模板行程：300mm 模具最大厚度：300mm 模具最小厚度：200mm 模板尺寸：450×420mm 拉桿空間：260×290mm 定位孔直徑：100mm 合模方式：液壓—機械 4. 成型零件有關(guān)尺寸的計算 該塑件的材料ABS是一種收縮范圍較大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法計算。查手冊得的收縮率為0.3%~0.8%,故平均收縮率為 0.55%。 公差數(shù)值表[5.9-11] 基本尺寸 精 度 等 級 公 差 數(shù) 值 - - - - - 精度等級表, 精度尺寸的選用[2-3、5] 類別 塑件種類 建議采用的精度等級 高精度 一般精度 低精度 ABS 根椐塑件的要求，由以上兩表可查得：該塑件可按精度等級為級精度選取。 此產(chǎn)品采用級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù)x取值可在0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到IT７～IT８級，綜合參考，相關(guān)計算具體如下： 4.1型腔凹模尺寸的計算 （相關(guān)公式參見《塑料制品成型及模具設(shè)計》第79-80頁） 圖4.1 型腔 (一)、型腔徑向尺寸的計算： LＭ+δz =[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz LＭ————凹模徑向尺寸（mm） LS————塑件徑向公稱尺寸（mm） Scp————塑料的平均收縮率（％） Δ—————塑件公差值（mm） δz ————凹模制造公差（mm） 由：LS1=116.6 mm Ls2=60.3 mm 又查表知4級精度時塑件公差值 Δ1= 0.50mm Δ2= 0.32 mm 實踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/3～1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3～1/4。為了保持較高精度選1/4。 由于： δz= 1/4Δ 得： δz1=1/4×0.50=0.125 mm δz2=1/4×0.32=0.08 mm 則： LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+0.55%）×116.6-3/4×0.5]+0.0125 =116.8663+0.0125 mm LＭ2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+0.55%）×60.3-3/4×0.32]+0.08 =60.39+0.08 mm (二)、型腔深度尺寸的計算： 凹模深度尺寸同樣運用平均收縮率法： HＭ+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+ δz HＭ————凹模深度尺寸（mm） δz————凹模深度制造公差（mm） 其余符號同上 由：HS1=10.1 mm 取4級精度時Δ1=0.18 mm 由δz=1/4Δ得： δz1=0.045 mm 則：HＭ1+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz =[（1+0.55%）×10.1-2/3×0.18]+0.045 =10.035 +0.045 mm 4.2型芯凸模尺寸的計算 圖4.2型芯 運用平均收縮率法： LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm） δz———— 型芯徑向制造公差（mm） 其余符號同上 由：LS1=116.6mm LS2=58.3 mm 取4級精度時Δ1=0.5 mm Δ2=0.32 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.125 mm δz2= 0.08 mm 則：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.55%）×116.6+3/4×0.5]–0.125 =117.6163–0.125 mm LＭ2–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.55%）×58.3+3/4×0.32]–0.08 =58.86–0.08 mm (二) 型芯高度尺寸的計算 運用平均收縮率法： HＭ–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz HＭ————型芯高度尺寸（mm） δz————型芯高度制造公差（mm） 其余符號同上 由：HＳ1=9mm HＳ1=10.1mm 取4級精度時 Δ1=0.16 mm Δ2=0.18 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.04 mm δz2=0.045 mm 則：HＭ1–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.55%）×9+2/3×0.16]–0.04 =9.156–0.04 mm ：HＭ2–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.55%）×10.1+2/3×0.18]–0.045 =10.275–0.045 mm 4.3側(cè)型芯尺寸的計算 LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm） δz———— 型芯徑向制造公差（mm） 其余符號同上 由：LS1=1mm 取4級精度時Δ1=0.12 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.03 mm 則：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.55%）×1+3/4×0.12]–0.03 =1.0955–0.03mm 5. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5.0 分型面的選取 分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件等有關(guān)，常見的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面和平面、曲面分型面。 1、復合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具中取出，分型面應設(shè)在脫模方向最大的投影邊緣部位； 2、分型線不影響塑件外觀，即分型面應盡量不破壞塑件光滑的外表面； 3、確保塑件留在動模一側(cè)，利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面； 4、確保塑件質(zhì)量； 5、要你管盡量避免成型孔、側(cè)凹，若需要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡單，盡量避免定?；瑝K； 6、滿足模具的鎖緊要求，將塑件投影面積大的方向放在定動模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面；另外，分型面是曲面的，應加斜面鎖緊； 7、合理安排澆注系統(tǒng)特別是澆口位置，有利于開模； 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，同時根據(jù)以上分型面的選擇原則綜合考慮，決定將分型面選在塑件截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖所示 圖5.0分型面 5.1澆口套的選用 澆注系統(tǒng)它是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以及最佳的成型效率有直接影響。 此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的內(nèi)容之一。從總體來說，它的作用可以作如下歸納：它是將來自注塑機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時使型腔的氣體能及時順利排出，在塑件熔體填充凝固的過程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動特性。采用盡量短的流程，以降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計應該有利于良好的排氣，澆注系統(tǒng)應能順利填充型腔。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。確保均勻進料。 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。 主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損，對材料要求較嚴格，因而盡管小型注射模可以將主流道澆口與定位圈設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸更換。同時，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理。設(shè)計中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50～55HRC，澆口套屬于標準件，在選夠澆口套時應注意：澆口套進料口直徑和球面坑半徑。因此，所選澆口套如圖所示： 圖5.1澆口套 5.2冷料井的設(shè)計 根據(jù)實際,采用底部帶有拉料桿的冷料井，推桿裝于推桿固定板上，具體結(jié)構(gòu)如圖。 圖5.0冷料井 5.3分流道的設(shè)計 分流道截面形狀 分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比表面積最小（流道表面積與體積之比稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工較困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。本次設(shè)計采取圓形截面。截面直徑d=6mm 5.4分流道的布置 （1）、在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應圓弧過度。 （2）、分流道較常時，在分流道的末端應開設(shè)冷料井。 （3）、分流道的位置可單獨開設(shè)在定模板上或動模板上，也可以同時開設(shè)在動、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 （4）、分流道與澆口連接處應加工成斜面，并用圓弧過度。 在單腔模中，常不設(shè)分流道，而在多腔模中，一般都設(shè)置有分流道，塑料沿分流道流動時，要求通過它盡快地充滿型腔，流動中溫度降低盡可能小，阻力盡可能低。同時，應能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。從前兩點出發(fā)，分流道應短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量，分流道亦不能過粗。過粗的分流道冷卻緩慢，還倒增長模塑的周期。而該設(shè)計中使用了圓形斷面形狀的分流道。截面直徑為6mm。 5.5澆口設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。 設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則： (1) 盡量縮短流動距離。 (2) 澆口應開設(shè)在塑件的壁厚。 (3) 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。 (4) 應有利于型腔中氣體的排除。 (5) 考慮分子定向的影響。 (6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 (7) 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。 (8) 澆口位置的選擇應注意塑件的外觀質(zhì)量。 澆口的形狀和尺寸對制品質(zhì)量影響很大，澆口在多情況下，系整個流道斷面尺寸最小的部分（除主流道型的澆口外），一般匯報口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.03～0.09。澆口臺階長1～1.5㎜左右．雖然澆口長度比分流道的長度短的多，但因為其斷面積甚小，澆口處的阻力與分流道相比，澆口的阻力仍然是主要的，故在加工澆口時，更應注意其尺寸的準確性。 然而，根據(jù)塑件的樣品圖、生產(chǎn)的批量等，采用一模2腔結(jié)構(gòu)。澆口采用側(cè)澆口 具體尺寸見總裝圖。 5.6澆口位置的選擇 （1）澆口的位置的應使填充型腔的流程最短 這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔。對于型塑件，要進行流動比的校核。流動比K由流動通道的長度L與厚度t之比來確定。如下式： K=Σ（Lτ/tτ） 式中：Lτ---各段流程的長度，mm; tτ---各段流程的厚度或直徑，mm; 流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力等的不同而變化。流動比的計算公式為： ①K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 ②K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 澆口位置的選擇要避免塑件變形 （3）澆口位置的設(shè)置應減少或避免產(chǎn)生熔接痕 熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設(shè)置澆口時應考慮料流的方向。為提高熔接痕處強度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，使冷料進入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會有熔接痕產(chǎn)生。澆口的位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當會使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。澆口位置的選擇如總裝圖所示。 5.8 模架的選取 通過前面的設(shè)計及計算工作，便可以根據(jù)所定內(nèi)容確定模架。模架部分可以自己設(shè)計，也可以選用標準模架；在生產(chǎn)現(xiàn)場模具設(shè)計過程中，盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式，規(guī)格及標準代號，因為標準件有很大一部分已經(jīng)標準化，隨時可在市場上買到，這對縮短制造周期，降低制造成本時極其有用的。 塑料注射模標準模架共有兩種，即GB/T 12556.1-12556.2—1990《塑料注射模中小型模架》和GB/T 12555.1-12555.15—1990 《塑料注射模大型模架》。兩種標準模架的區(qū)別主要在于適用范圍。中小型標準模架的模板尺寸BCL≤ 500 mmC900 mm,而大型模架的模板尺寸BCL為630 mmC630 mm-1250 mmC2000 mm。所以根據(jù)塑件的大小我只能選用小型模架。而塑料注射模中小型模架的結(jié)構(gòu)形式可按照結(jié)構(gòu)特征分為基本型和派生型。 選用標準模架，可以大大縮短模具的制造周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。由于用的是點澆口自動脫料的形式再根據(jù)前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，綜合考慮了塑件的結(jié)構(gòu)和大小結(jié)合標準模架，選用模架為龍記CI-4045-A60-B70-C120，如圖所示。模架尺寸為450×450mm。 而標準件則包括通用標準件及模具專用標準件兩大類。通用標準件如緊固件等。模具專用標準件如定位圈、澆口套、推桿、導柱、導套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件等。 6 合模導向機構(gòu)的設(shè)計 導向機構(gòu)主要包括導柱、導套，主要作用是在動模與定模合模時保證型芯和型腔的精確定位。導向零件應合理地均勻分別在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般采用2到4根導柱。在此設(shè)計中采用了4根導柱。 6.1導柱的設(shè)計 在對導柱結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須考慮以下要求： （1）長度 導柱的長度必須比凸模端面要高出一些。以免導柱未導正方向而凸模先進入型腔與其相碰而損壞。在這里我設(shè)計的是把導柱裝在定模那邊。 （2）形狀 導柱的端部做成錐形或球形的先導部分，使導柱能順利進入導柱孔。 （3）材料 導柱應具有硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理?；蛱妓毓ぞ咪摚═8、T10）經(jīng)淬火處理硬度HRC50-55。 （4）配合精度 導柱裝入模板多用七級精度過渡配合。 （5）光潔度 配合部分光潔度要求7級，此外，導柱的選擇還應跟椐模架來確定。 加工個導柱、導套孔時，應將定模板、推件板、動模板合在一起，一次性加工出來，以保證孔的同心度，然后再在定模板、動模板上加工沉頭孔。導柱導套的具體結(jié)構(gòu)見圖。 圖6-1-1 導柱 6.2 導套的設(shè)計 1）分類 導套有直導套和帶頭導套，直導套結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合；帶頭導套結(jié)構(gòu)較復雜，用于精度較高的場合，導套的固定孔便于與導柱的固定孔同時加工。也可以直接在模板上開設(shè)導向孔，而不用獨立的導套，這種形式的孔加工簡單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求不高的模具。在設(shè)計中兩種導套都有用到。 （2）形狀 為了使導柱進入導套比較順利，在導套的前端倒圓角，導柱孔最好打通，否則導柱進入未打通的導柱孔時，孔內(nèi)空氣無法逸出而產(chǎn)生壓力，給導柱的進入造成阻力。 （3）長度 導套的長度應根據(jù)模板的厚度確定，其長度一般比板厚少2-3mm （4）材料 可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導柱或?qū)桌?。導套的選擇應根據(jù)模板的厚度來確定，材料為T8A, 硬到HRC50～55,或采用20 鋼滲碳0.5～0.8厚，淬硬到HRC56～60。導套固定部分和導滑部分的表面粗糙度一般為Ra0.8μm。 （5）導套的選擇 導套的選擇應根據(jù)模板的厚度和以上各個因素來確定，本設(shè)計在脫澆道板、定模板和動模板以及頂針板上各設(shè)置一套導套，典型的導套可分為直導套合帶頭導套，直導套結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合，帶頭導套結(jié)構(gòu)較復雜，用于精度較高的場合，由于導套配合導柱使用其具體結(jié)構(gòu)與布局如圖所示： 圖6-1-2導套 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計中，為了使符合脫模機構(gòu)的要求： 使塑件留于動模； 塑件不變形損壞 這是脫模機構(gòu)應當達到的基本要求。要做到這一點首先必須分析塑件對模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。 良好的塑件外觀 頂出塑件的位置應盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的外觀。 結(jié)構(gòu)可靠 因此，根據(jù)裝配圖，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機構(gòu)主要推桿將產(chǎn)品推出模外，還有在設(shè)計主型芯時也會有一定的撥模作斜度1°～2°。推桿的設(shè)計如圖所示： 圖7 推桿 8 側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)的設(shè)計 當塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔時，塑件不能直接脫模，必須將成型側(cè)孔的零件做成可動的，在塑件脫模前先將活動型芯抽出，然后再自模中通過頂桿頂出塑件。而此次的設(shè)計完全符合以上要求，因此，也采用了側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。又，該塑制品是大批量的生產(chǎn)，故也使用了機動側(cè)向分型抽芯。 8.1抽拔距的計算 因為抽拔距等于側(cè)孔深加2～3mm的安全系數(shù)，而當結(jié)構(gòu)比較特殊時，如成型圓形制件的設(shè)計時 抽拔距不能等于制件凹模深度S2，因為滑塊抽至S2時塑件的外徑仍不能脫出滑塊的內(nèi)徑，必須抽出S１的距離再加上(2～3)mm，塑件才能脫出。 故抽拔距為：S= S1+(2～3)=1+(2～3)mm=3～4mm 式中 S—抽拔距； S１—抽拔的極根尺寸（此為塑件最大的外形尺寸）； 8.2斜導柱的尺寸與安裝形式 斜導柱的形狀與基本尺寸； 斜導柱的基本尺寸主要以長度尺寸為主，斜導柱的長度計算為如下式： L =1/2Dtanα+h×1/cosα+1/2dtanα+S/sinα+(10～15)mm ≈88mm 式中L—斜導柱的長度； D—斜導柱固定部分大端直徑； h—斜導柱固定板厚度； 斜導柱的安裝固定形式： 如圖所示，斜導柱的傾斜角a為15°，而一般來說鎖緊塊的角度a′=a+(2～3)mm,斜導柱與固定板之間用三級精度第三種過渡配合。由于斜導柱只起驅(qū)動滑塊的作用，滑塊運動的平穩(wěn)性由導滑槽與滑塊間的配合精度保證，滑塊的最終位置由鎖緊塊保證，因此為了運動靈活，斜導柱和滑塊間采用比較松的配合，斜導柱的尺寸為　Φ16，頭部做成球形。那么固定形式如圖所示： 圖8-2-2 8.3 鎖緊楔形式 在塑料的注塑過程可中，型芯受到塑料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導柱，而一般斜導柱為細長桿件，受力后容易變形，因此必須設(shè)置鎖緊楔，以便在模具閉模后鎖住滑塊，承受塑料給予型芯的推力，鎖緊楔與模件的邊連接可以根據(jù)推力的大小，選取不同的方式，而該設(shè)計所選取的是整體式結(jié)構(gòu)，牢固可靠，側(cè)向力較大。它直接與定模固定，可見裝配圖可知。而鎖緊楔的角度在斜導柱的固定形式已講述了，這里不再重復。具體形狀如8-2-2圖所示。 8.4 斜導柱的受力分析及強度計算 斜導柱的受力分析； 根據(jù)斜導柱的形式，可以按公式: Fw = Ft/cosα Fk = Ft·tanα 式中 Fw —側(cè)抽芯時斜導柱所受的彎曲力； Ft —側(cè)抽芯的脫模力，其大小等于抽芯力； Fk —側(cè)抽芯時所需要的開模力； 綜合以上分析可知，從斜導柱的結(jié)構(gòu)考慮，希望斜角α值大一些好；而從斜導柱受力情況考慮，希望斜角α值小一些好。因此，該斜導柱的斜角取了15°，經(jīng)過用上述公式的核算，滿足了模具結(jié)構(gòu)要求。 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 9.1排氣系統(tǒng) 塑料在熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣： （1） 利用配合間隙排氣； （2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； （3） 利用排氣守排氣； （4） 強制性排氣； 該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.03~0.05mm.它常用于中小型的簡單模具。 9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。