畢業(yè)設(shè)計(論文)手機電池后蓋注塑模具設(shè)計說明書

1、 編號 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 手機電池后蓋注塑模具設(shè)計 二級學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 機械制造及其自動化 班 級 10621470118 學(xué)生姓名 牟帥 學(xué)號 18 指導(dǎo)教師 王昶 評閱教師 時 間 目 錄摘 要 3abstract41緒論51.1課題背景及意義51.2我國塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向51.2.1我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀51.2.2我國塑料模具的發(fā)展方向62 塑件工藝分析72.1 塑件的工藝分析72.1.1分型面的選擇72.2塑件的材料分析82.3塑件的表面分析102.4塑件的尺寸精度102.5塑件的壁厚分析102.6塑件的脫模角度分析102.7塑件的圓角分析102.8塑件的孔尺寸

2、設(shè)計102.9塑件的注塑工藝參數(shù)設(shè)置113 模具設(shè)計113.1整體設(shè)計113.1.1模架結(jié)構(gòu)選擇113.1.2注塑機的選擇123.2系統(tǒng)設(shè)計123.2.1澆注系統(tǒng)設(shè)計123.2.2排氣系統(tǒng)設(shè)計143.2.3模溫系統(tǒng)設(shè)計143.3合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 153.3.1導(dǎo)套 153.3.2導(dǎo)柱163.4側(cè)向分型抽芯機構(gòu)173.4.1抽芯距s173.4.2側(cè)抽芯力fc173.4.3斜滑塊設(shè)計173.5成型零件的設(shè)計與計算173.5.1成型鑲塊173.5.2成型零件工作尺寸的計算193.5.3推出機構(gòu)設(shè)計193.6注射機校核203.6.1注射量校核203.6.2最大鎖模力校核203.6.3注射壓力的校核2

3、13.6.4模具厚度校核213.6.5開模行程的校核214 總裝配圖215 結(jié)論23致謝24參考文獻25摘 要 本文主要是關(guān)于手機蓋的注塑工藝的分析及模具設(shè)計。首先，對注塑工件進行了結(jié)構(gòu)和工藝分析，確定了最佳成形方案；對整個塑件成形過程進行了模擬分析，預(yù)測了成形過程中可能出現(xiàn)的問題。根據(jù)分析結(jié)果，利用ug,完成了注塑模設(shè)計。關(guān)鍵詞：手機蓋；ug；注塑模關(guān)鍵詞：手機蓋；ug；注塑模abstractthis paper further divides incentive battery buckle of mobile phone as an example,a kind of jnjeceion

4、 mould with two symmetrical sides is introduced. moreover ,this paper desceribles the process and key-pointe of auto design for the mould based on ug moldwizard.key words: battery buckle of mobile phone; injection moule; ug1 緒論 1.1 課題背景及意義本課題為手機蓋的注塑輔助工藝分析及注塑模設(shè)計。圖1.1手機電池后蓋隨著塑料等非金屬材料在工業(yè)產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用，模具工業(yè)在國

5、民經(jīng)濟中的作用也越來越大。在機械、電子等行業(yè)中，有一半以上的產(chǎn)品是采用模具制造的方法。利用模具成型的生產(chǎn)方法很多，其中注塑成型具有制成品精度高、生產(chǎn)效率高和可以用來生產(chǎn)幾何形狀非常復(fù)雜的產(chǎn)品等特點，在整個塑料制品生產(chǎn)行業(yè)中具有非常重要的地位。模具是塑料成型加工的重要裝備，其設(shè)計周期、生產(chǎn)效率和質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的進度、成本和效率。故很有必要利用現(xiàn)有軟件技術(shù)對其制造前期進行模擬分析及設(shè)計。1.2我國塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向。1.2.1我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，受到國家和企業(yè)界的高度重視，發(fā)達國家就有“模具工業(yè)是進入富裕社會的源動力”之說。當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念已被

6、越來越多的人所認可。我國模具行業(yè)近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前模具生產(chǎn)廠點共有2萬多家，從業(yè)人員約50萬人，全年模具產(chǎn)值約360億元，總量供不應(yīng)求，出口約2億美元。進口約l0億美元。當(dāng)前，我國模具行業(yè)的發(fā)展具有如下特征：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于行業(yè)總體發(fā)展水平；塑料模和壓鑄模成比例增長；專業(yè)模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快；“三資”企業(yè)及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)。南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江，其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的60以上

7、。我國模具總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等發(fā)達國家，模具商品化和標準化程度也低于國際水平。（1）成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在2934英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了c-mold氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世

8、界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的5080%相比，差距較大。（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大的發(fā)展。模具水平有了較大提高，但與國外相比仍有較大差距 (表1.1)。項目國外國內(nèi)注塑模型腔精度型腔表面粗糙度非淬火鋼模具壽命淬火鋼模具壽命熱流道模具使用率標準化程度中型塑料模生產(chǎn)周期0.0050.01mmra0.010.05m1060萬次160300萬次80%以上7080%一個月左右0.020.05mmra0.20m1030萬次50100萬次總體不足10%小于3

9、0%24個月表1.1國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表（3）制造技術(shù)方面,cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的cad/cam系統(tǒng)，如美國eds的ug、美國parametrictechnology公司的pro/engineer及澳大利亞mold flow公司的mpa塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了cad/cam的集成，并能支持cae技術(shù)對成型過程，如填充和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具cad/cam技術(shù)的發(fā)展。近年來,國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼

10、，如:p20、3cr2mo、pms等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%-80%相比，仍有很大差距。1.2.2我國塑料模具的發(fā)展方向（1）提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平及比例。由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及高生產(chǎn)率的要求。（2）在塑料模模具設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用cad/cam/cae技術(shù)。cad/cam技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù),近年來

11、模具cad/cam技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的cad/cam/cae一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型cad/cam系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；cad/cam軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3d設(shè)計與成型過程的3d分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。（3）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準,積極生產(chǎn)價廉

12、高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制,而且其常用于較復(fù)雜的大型制品,模具設(shè)計和控制的難度較大,因此,開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。（4）開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。（5）提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低,與國外差距甚大,在一定程度上制

13、約著我國模具工業(yè)的發(fā)展,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本,模具標準件的應(yīng)用要大力推廣。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國家標準,并嚴格按標準生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本;再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種。（6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。（7）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模cad/cam的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。2 塑件工藝分析2.1塑件的工藝分析該塑件為殼體且壁厚均勻，塑件的尺寸不大且結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。在塑件

14、的外壁和內(nèi)壁上都分布有側(cè)孔，這給塑件的脫模造成較大的難度。通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計出合理的工藝方案是模具設(shè)計的前提。2.1.1分型面的選擇為了能夠方便順利的脫模，一定要設(shè)計出合理的分型面。通過對塑件結(jié)構(gòu)分析，設(shè)置如圖2.1所示分型面。圖2.1 分型面取產(chǎn)品最大輪廓處有利于脫模2.2塑件的材料分析和機械加工一樣要考慮到加工工藝問題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標準，以下是三種材料的性能和成型特性比較，如表2-1所示。塑料品種性能特點成型特點模具設(shè)計注意事項使用溫度主要用途聚苯乙烯（非結(jié)晶型）透明性好，電性能好，抗拉強度高，耐磨性好，

15、質(zhì)脆，抗沖擊強度差，化學(xué)穩(wěn)定性教好 成型性能好，成型前可不干燥，但注射時應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開裂 因流動性好，適宜用點澆口，但因熱膨脹大，塑件中 不宜有嵌件3080 裝飾制品，儀表殼，絕緣零件，容器，泡沫塑料，日用品等有機玻璃（非結(jié)晶型）透光率最好，質(zhì)輕堅韌，電氣絕緣性好/但表面硬度不高，質(zhì)脆易開裂，化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐無機酸，易溶于有機溶劑流動性差，易產(chǎn)生流痕，縮孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射時速度不能太高合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，便于充型，脫模斜度盡可能大，嚴格控制料溫與模溫，以防分解收縮率取0.3580透明制品，如窗玻璃，光學(xué)鏡片，燈罩等聚碳酸酯（非結(jié)晶型）透光率較高，介

16、電性能好，吸水性小，力學(xué)性能好，抗沖擊，抗蠕變性能突出，但耐磨性差，不耐堿，酮，酯耐寒性好，熔融溫度高，黏性大，成型前需干燥，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至裂紋，質(zhì)硬，易損模具，使用性能好盡可能使用直接澆口，減小流動阻力，塑料要干燥，不宜采用金屬嵌件，脫模斜度2 130脆化溫度為100在機械上做齒輪，凸輪，蝸輪，滑輪等，電機電子產(chǎn)品零件，光學(xué)零件等表2-2 材料的性能和成型特性比較abs有高強度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，abs是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯

17、橡膠分散相。pp的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的abs材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。密度（g/ ）1.05-1.08收縮率0.3-0.7后處理方法油、水、鹽溫度（）90100時間（h）4注射機類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速，(r/min)3060噴嘴形式直通式噴嘴溫度（）180190料筒溫度（）前200210中210230后180200模具溫度（）5070注射壓力（mpa）7090保壓力（mpa）5070成型時間（s）注射時間35保壓時間15

18、30冷卻時間1530成型周期4070表2.2 abs注射成型的主要工藝參數(shù)abs的主要成型特點：(1)可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等成型加工方法。(2)收縮率小,可制得精密塑料。(3)吸濕性較大,成型前應(yīng)干燥處理。(4)流動性中等，溢邊值0.04mm，溶體粘度強烈依賴于剪切速率，因此模具設(shè)計大都采用澆口形式。(5)熔融溫度較低，熔融溫度范圍固定，宜采用高料溫、高模溫和高注射壓力,有利于成型。(6)澆注系統(tǒng)流動阻力小，注意澆口形式和位置應(yīng)合理，防止產(chǎn)生熔接痕或減小熔接痕數(shù)量。脫模斜度不宜過小。(7)要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)

19、控制在6080。pp材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。主要應(yīng)用范圍:汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強度工具（頭發(fā)烘干機，攪拌器，食品加工機，割草機等），電話機殼體，打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。工藝條件干燥處理熔化溫度模具溫度注射壓力注射速度abs材料具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條件為8090下最少干燥2小時。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。210280；建議溫度：245。25705001000bar中高速度表2.2 注塑模工藝條件2.3塑件的表面分析塑件的用途可知，其外表面要

20、求光潔，故開設(shè)分型面應(yīng)盡量使工件處于一個型腔里以及設(shè)置澆口應(yīng)避免開設(shè)在其外表面；另外設(shè)置好注塑工藝參數(shù)，就可以實現(xiàn)了。2.4塑件的尺寸精度注塑件沒有精度要求,但由于尺寸較小，因此取最低精度5級。以保證該零件的尺寸精度，對應(yīng)的模具相關(guān)的零件加工可以保證。2.5塑件的壁厚分析：塑件的壁厚首先取決于塑件的使用要求，即強度、結(jié)構(gòu)、重量、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性能、以及裝配等要求。另外，還應(yīng)盡量使其各部壁厚均勻，避免太薄，否則會因引起收縮不均勻使塑件變形或產(chǎn)生氣泡、凹陷等成型質(zhì)量問題。塑件壁厚一般在16mm范圍內(nèi)，而通常用的數(shù)值23mm,大型塑件的壁厚也有比6 mm更大的，這都隨塑料類型及塑件大小而定。2.

21、6脫模斜度的分析使用脫模斜度為了使塑件便于脫模，但對于高度不大的塑件，可以不取斜度，本產(chǎn)品是屬于小型塑件，高度不大，因此沒有設(shè)置脫模斜度。這樣不會對于塑件有太大的影響，可以忽略不考慮。2.7 塑件的圓角分析為了避免應(yīng)力集中，提高塑件強度，改善塑件的流動情況及便于脫模，在塑件的各面或內(nèi)部連接處，應(yīng)采用圓弧過度。這樣尤其對增強塑件更有利于填充型腔。另外，塑件的圓角對于模具制造和機械加工及提高模具強度，也是有利的，塑件的各連接處均應(yīng)有半徑不小于0.51 mm的圓角。2.8 塑件上孔的設(shè)計塑件上的孔是用模具的型芯成型的，從理論上說，可以成型任何形狀的孔，但是形狀復(fù)雜的孔，其模具制造困難，成本較高。因此

22、，用模具成型的孔，應(yīng)采用工藝上易于加工的孔。塑件上常用的孔有通孔、盲孔、形狀復(fù)雜的孔等。這些孔均應(yīng)設(shè)置在不易削弱塑件強度的地方。在孔之間和孔與邊緣之間均應(yīng)留有足夠的距離（一般大于孔徑）。塑件上固定用孔和其他受力孔的周圍可設(shè)一凸邊來加強。本塑件是一個平行的通孔，結(jié)構(gòu)簡單，也便于設(shè)置。2.9塑件注射工藝參數(shù)的確定：查找塑料模設(shè)計手冊和參考工廠的實際應(yīng)用的情況，abs的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。注塑機型號xs-zy-350注射量/cm3 350螺桿直徑/mm160注射壓力/mpa250注射行程/mm400注射時間/s6注射方式螺桿式鎖模力/kn350最大成型面積/cm2400模板最大行程/mm300

23、模具厚度/mm100-400拉桿空間/mm350*350模板尺寸/mm350*350鎖模方式液壓-機械噴嘴球徑/mmsr16噴嘴孔徑/mm 153 模具設(shè)計3.1整體設(shè)計3.1.1模架結(jié)構(gòu)選擇通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析，該塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且有比較多的側(cè)抽和內(nèi)抽所以適合做一模兩腔。故采用gb/t1225.612556.2-1990塑料注射模中小型模架中a3型模架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設(shè)置推件板推出機構(gòu)。適用于薄壁殼體類塑料制品的成形以及脫模力大、制品表面不允許留有推出痕跡的注射成形模具。采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。如圖4.1所示。根據(jù)塑件的尺寸初選300300的模架。圖3.1 a3型

24、模架3.1.2注塑機的選擇由于塑件形狀不規(guī)則，根據(jù)對塑件的屬性分析，測得其體積為：v件=6.284cm3澆注系統(tǒng)的體積取塑件的18%,則：v澆注=6.28418%=1.13mm3v總=v件+ v澆=7.414cm3因為=1.031.07g/cm3，在此取=1.05 g/cm3，所以塑件和澆注系統(tǒng)的塑料質(zhì)量m為：m= v總=7.4141.05=7.78g由v總80% v注 ；即塑件總的注射量小于等于注塑機額定注射量的百分之八十；又采用一模兩腔，故注塑量為20 g 。注塑機的注射量表示法是指用注塑機的注射容量（單位3）表示注射機的規(guī)格，以標準螺桿注射時的80%理論注射量表示5。容易得知，塑件需要的

25、注塑機理論注塑量大于5003；由第三章的推薦注塑壓力不能小于500mpa 。3.2系統(tǒng)設(shè)計3.2.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道。因此它應(yīng)保證熔體迅速順利有序地充滿行腔各處，獲取外觀清晰、內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料件。對澆注系統(tǒng)的具體要求是：模腔的填充迅速有序，并且同時充滿各個型腔；熱量和壓力損失較小，盡可能消耗較少的塑料；能夠使型腔順利排氣；冷料不能進入模具型腔；澆注流道凝料容易與塑件制品分離或切除，澆口痕跡對塑料件外觀影響很小。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。（1）主流道的設(shè)計：主流道為一圓錐孔，其小端正對注射機的噴嘴，因噴嘴端為球面，所以主流

26、道小端的外形應(yīng)為一凹球面。為了配合緊密，防止溢流，凹球面的半徑比噴嘴的球面半徑大23。圖3.2主澆道（2）分流道的設(shè)計：分流道長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。從減少輸送熔體是壓力損失和熱量損失的要求去發(fā)，應(yīng)力求縮短長度。分流道截面尺寸取決于多種因素，其中包括塑件質(zhì)量、壁厚、塑料黏度和分流道本身的長度。分流道截面面積應(yīng)保證行腔充滿并補充因腔內(nèi)塑件收縮所需的熔體后方可冷卻凝固。因此，分流道的截面直徑或厚度應(yīng)大于塑件的壁厚。為了便于加工和凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、u形、半圓形及矩形等。圓形流道比表面積小，熱量損失和流動阻力較小，對于流動性不太好的

27、塑料或薄壁塑件，通常采用圓形流道，這樣可以減小熔體的流動阻力和熱量損失。但是流道應(yīng)開設(shè)在動、定模兩個部分，所以對機械加工精度要求比較高。（3）澆口的設(shè)計：澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。除了直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。根據(jù)本方案的特點以及abs材料的性能滿足，澆口形式采用側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊澆口，澆口一般開始在產(chǎn)品側(cè)面上，塑料熔體于型腔的上面充模，其截面形狀多為長方形，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地

28、選擇進料位置。圖3.4 澆口尺寸（4）冷料穴設(shè)計冷料穴位于主流道出口一端，對于立、臥式注塑機用模具，冷料穴位于主分型面的動模一側(cè)，冷料穴是注流道自然延伸5。因為立、臥式注塑機所用模流道在定模一側(cè)，模具打開時，為了將注流道凝料能夠拉向動模一側(cè)，并在推出行程中將它脫出模外，動模一側(cè)應(yīng)設(shè)有拉料桿。應(yīng)根據(jù)脫模機構(gòu)的不同，正確選取冷料圖穴與z形拉料桿匹配方式。圖3.5 冷料穴與z形拉料桿匹配3.2.2排氣系統(tǒng)設(shè)計從第三章的分析可以看出，由于塑件本身產(chǎn)生的氣穴都分布在塑件的上表面，即開設(shè)的分型面上；又因為該模具型腔結(jié)構(gòu)簡單,屬于小型模具。因此可以利用其分型面、同時利用配合間隙排氣。同時還可以利用內(nèi)抽斜滑塊

29、和推桿進行排氣。 3.2.3模溫系統(tǒng)設(shè)計在注射成形工藝過程中，模具溫度直接影響塑件的充模和塑件的定形，也直接影響注射周期和塑件質(zhì)量，因此，必須對模具進行有效冷卻，使其溫度保持在一定范圍內(nèi)。因騙pp要求的模溫為4070，不超過80，故無須設(shè)置加熱裝置。只需要對其冷卻系統(tǒng)進行設(shè)計。冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，并且做到使冷卻介質(zhì)的回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通，無滯留部位。注塑成型中常用的冷卻劑用常溫（25）的水作為模具冷卻介質(zhì)，取其出口溫度為28，并且冷卻水在通道內(nèi)呈湍流狀態(tài)。已知模具溫度為60。模具寬度為320mm。

30、根據(jù)熱平衡原理，單位時間內(nèi)塑料熔體凝固釋放的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。于是有：qin=式中 qin 塑料傳給模具的熱量n 每小時注射次數(shù)g 每次的注射量（kg）m每小時注射的塑料量（kg）塑料的熱焓量之差（kj/kg）取=400kj/kg設(shè)注射周期為60s,則：n=360060=60qin=400601.053.8350.001=96.6kjh-1又有 qout=mwcw(touttin)式中 qout 冷卻水每小時從模具攜走的熱量（kj/h）mw 冷卻水每小時的用量（kg/h）cw 冷卻水的比熱容4.2kjkg-1ctout 模具的出水溫度ctin 模具的進水溫度c由熱平衡條件：qout

31、=qin 可得：mw=ng/cw(touttin)其中，tin為25；根據(jù)入口與出口溫度控制在23，取tout為28；mw=96.64.2(28-25)7.7 kg/h冷卻水的體積流量v=mw/60，求得v0.12m3/min。查注塑模具設(shè)計手冊得到其對應(yīng)冷卻道直徑為20。其對應(yīng)的水道最低卻流速v=1.66 m/s，則實取v=2.0m/s。3.3合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是保證定模和動模合模時，正確定位和導(dǎo)向的零件。導(dǎo)向機構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力三個作用。而導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 3.3.1導(dǎo)套選用標準導(dǎo)套（gb4169.4-84），材料t10a，處理50-55hrc，

32、采用h7/ k6配合鑲?cè)肽０?。圖3.6 導(dǎo)套3.3.2 導(dǎo)柱對導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)有五點要求：1、長度 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高6-8毫米，以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進入型腔與其相碰而損壞。2、形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)向孔。3、材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，多用低碳鋼（20號）滲碳淬火處理，或者t8、t10淬火處理。 4、配合精度 導(dǎo)柱裝入模板多用二級精度第二種過渡配合。5、配合 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用h7/k6過渡配合；導(dǎo)柱導(dǎo)向部分采用h7/f7的間隙配合。本設(shè)計導(dǎo)柱采用標準件（gb4169.4-84）。圖3.7 導(dǎo)柱3.4側(cè)向分型抽芯機構(gòu)3.4.1抽芯矩s在

33、該件上有一處側(cè)抽，取其中抽芯距離最大的一處計算。因為在實際計算中要將實際的抽芯距離加上一個安全距離，一般為2-3mm。此模具的抽芯距離為:s= s=2.8+3=5.8mm3.4.2側(cè)抽芯力fc=nchp(cos-sin)式中: n-型腔數(shù)量：c-側(cè)型芯被塑料包緊的斷面平均周長(m)；ug測量得c=0.12m； h-側(cè)型芯側(cè)型芯成型部分高度（m）；h=4m； -塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1-0.3，實取0.2；-塑件對型芯單位面積上包緊力之積(pa /m)；約0.8x10pa /m；-側(cè)型芯的脫模斜度（）代入數(shù)據(jù)計算，即fc=20.1160.0050.8x10(0.2cos0-sin0) =1

34、856n d =(mm)式中: -側(cè)抽芯力（n）； -側(cè)型芯的脫模斜度（）-側(cè)型芯滑塊受的脫模力作用線與斜導(dǎo)柱中心線的交點到斜導(dǎo)柱固定板的距離（m）,=3mm。3.4.3斜滑塊設(shè)計斜頂是側(cè)向分型抽芯機構(gòu)中最重要的一個零部件，結(jié)構(gòu)形式采用整體式。側(cè)底部采用t導(dǎo)滑槽的結(jié)構(gòu)形式。：側(cè)滑塊的成型部分尺寸的制造公差參考標準公差（gb1800-79）取it7級。3.5成型零件的設(shè)計與計算 3.5.1成型鑲塊本塑件采用動定模兩板式結(jié)構(gòu)，根據(jù)分型面的開設(shè)，由于本模型已經(jīng)對尺寸進行0.5%收縮，故直接利用ug的模具模塊對模型進行分模，得上型腔開在定模板上，型腔位于定模板上，如圖3.8所示。3.8.1 型腔圖3.

35、8.2 型芯3.5.2 成型零件工作尺寸計算影響塑件尺寸精度的因素：1） 制造誤差 模具的最大制造誤差：z=z=1/31/10 （其中：z為制造誤差 為塑件公差） 2）成型零件的磨損 允許的磨損量：c=1/2z3) 塑件收縮率的波動 收縮率引起的尺寸量：s=(smax-smin)lss=(lm-ls)/lsx100% 由塑料模具設(shè)計手冊可查得： abs的收縮率s=0.5%（s塑料成型收縮率 lm模具型腔在室溫下的尺寸 ls塑件在室溫下的尺寸）根據(jù)塑料模具設(shè)計手冊可查得塑件上的所有孔的直徑和長度解：(1)型芯徑向尺寸計算塑件長度尺寸71mm 塑件一模兩件,并有斜頂抽芯校核：z+c+s已知（公差=

36、0.64mm z=1/3 c=1/2z） （ scp:平均收縮率 scp=0.009） lm1=ls（1+ scp）+3/40-z =200mm 塑件寬度尺寸為34mm lm2=ls（1+ scp）+3/40-z =110mm(2)型腔徑向尺寸計算塑件尺寸長度尺寸為45mm型腔整體加工 lm1=ls（1+ scp）+3/40-z =300mm 塑件寬度尺寸為306mm lm2=ls（1+ scp）+3/40-z =300mm3.5.3 推出機構(gòu)的設(shè)計為了保證塑件成形后從模腔或芯心上順利取下，模具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置可靠有效的脫模機構(gòu)。對脫模機構(gòu)的基本要求：a) 運動靈活順暢，具有足夠強度、剛度，工作

37、穩(wěn)定可靠，容易制造和裝配，更換方便；b) 接觸塑件的配合間隙無溢料現(xiàn)象；c) 對塑件頂推力分布均勻合理，對塑件外觀無明顯損壞，不會引起塑件變形或使塑件破裂；d) 有利于將塑件和流道凝料帶向動模一側(cè)；e) 復(fù)位可靠。推桿的設(shè)計本模具采用推桿脫模機構(gòu)，脫模動力來源，采用最普遍機動脫模，即通過動、定模分開時動模的運動，借助注塑機的頂出元件，推動模具內(nèi)設(shè)置的脫模機構(gòu)是塑件從芯心上脫出。推桿采用普通推桿中的圓柱頭推桿。推桿接觸塑件的頂推段，與模板上相應(yīng)孔的配合間隙，應(yīng)以不超過塑件的溢料間隙為限，一般情況下h8/f7或h7/f7就可以滿足這一要求。本模具采用h8/f7配合。凸肩部分與固定板上的安裝孔留有1

38、m的雙邊間隙，這樣可以避免由于模板的孔垂直度偏差使得推桿被開住或過分磨損。圖3.9 推桿3.6 注射機校核 3.6.1 注射量校核必須保證塑件所需的注射量（包括澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)）小于注射機允許的最大注射量，一般占注射機理論注射量的80%以內(nèi)。如公式4.6所示v總80% v注 （3.6）式中 v注 -塑料件所需塑料的體積（包括澆注系統(tǒng)凝料及飛邊在內(nèi)，cm3）； v總-注射機理論注射量（公稱容積，cm3）。該型號注射機的理論注射量為100cm3,又已知所需總的塑料量為3.8353。80%100=803.835cm3理論注射量遠大于實際需要。故滿足。 3.6.2 最大鎖模力校核注射機鎖模力f鎖的校

39、核關(guān)系式應(yīng)為： 式中 f-塑件加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）； q-行腔內(nèi)塑料熔體的單位面積壓力（mpa）； p-注塑機額定鎖模力（kn）。根據(jù)批pro/e面積測量的塑件于澆注系統(tǒng)的總投影面積為20cm2， 根據(jù)注塑模設(shè)計與生產(chǎn)應(yīng)用的abs的熔體壓力為300mpa。代入數(shù)據(jù)得：=20300=6kn該型號注射機的鎖模力為600kn6kn，所以符合要求。 3.6.3 注射壓力校核該型號注塑機的注塑壓力為500mpa，符合要求。 3.6.4 模具厚度校核由于注射機可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計模具的閉合厚度hm必須在注射機允許安裝的最大模具厚度hmax及最小模具厚度hmin之間，即 代入數(shù)

40、據(jù)得：hm=25+50+60+90+25=250mm因為hmin=10mmhm=250mmhmax=250mm，所以符合要求。 3.6.5 開模行程的校核單分型面注射模 式中 h-注射機動模板的開模行程（mm）； h1-塑件頂出距離（mm）； h2-包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。測得，h1大約為60，h2為80。該模具開模行程為10。代入數(shù)據(jù)得： h =260mm60+80+10=150 mm，所以符合要求。4 總裝配圖該模具采用兩板式模具結(jié)構(gòu)，嵌入成型動模鑲塊和定模鑲塊。倒扣采取機動斜頂抽芯。塑件在脫模的時候用推桿推出，之外斜頂也有脫模的作用。另外推桿和斜頂處用于排氣。模具采取復(fù)位桿復(fù)位。圖4.1模具總裝圖5 結(jié)論本設(shè)計首先說明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計原則，對塑件的特征如倒圓角等做了說明，從實際來看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。單分型面注射模是最為簡單和常見的一種結(jié)構(gòu)形式，約占全部注射模具的70%左右，但目前傳統(tǒng)冷流道模具設(shè)計還是以經(jīng)驗為主，很難對注射各參量進行嚴密的數(shù)學(xué)建模，因為各參量相互影響，關(guān)系復(fù)雜。隨著科技的進步及注射理論的突破，熱流道模具發(fā)展的越來越迅速，隨著技術(shù)的成熟，熱流道模的生產(chǎn)控制將會變得比以前更為輕松，產(chǎn)品質(zhì)量將會得