基于UG的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)正文 基于基于 UG 的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì) 2008 年 6 月 10 日 基于基于 UG 的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì) 摘摘 要要：本文以手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)為例，介紹了基于 UG 注塑模具的設(shè)計(jì)方法與流程， 包括注塑工程分析、模具設(shè)計(jì)：確定型腔數(shù)目并選擇注塑機(jī), 分型面設(shè)計(jì)，及成形方案澆注 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用熱流道系統(tǒng), 提高了塑件表面質(zhì)量及成型效率，達(dá)到充分利用資源，節(jié)約能 源的目的。另外介紹滑塊抽芯、模架加載、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并敘述了模具 的工作過程。敘述 UG 對模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，采用 UG 軟件進(jìn)行手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)，

2、 可大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)精度和效率，對同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有一定的 參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：UG；熱流道；滑塊抽芯 Design of injection mold for mobile phone front cover based on UG Abstract：Chosen the mobile phone front cover , paper introduced the method of the injection mould design based on UG，and it include molded plastic engineering analysis

3、，mould design：fixing the number of cavity，selecting the right injection machine and creating parting surfaces, make the shape scheme，this is contained total structure design,by hot runner system, improve the surface quality and moldings efficiency, make full use of resource save energy .Besides, sli

4、der lifter, dividing a design for face ,sprinkling to note the system design, state-listed, take off design and cool system design ,Further，mold working process introduce. The process of auto- optimization design of mould structure, the process of design based on UG soft ware can greatly shorten the

5、 time and lower the cost, improve the precision and efficiency. It can be certain reference to the design of similar products. Keywords: UG；Hot runner；Slider lifter 目目 錄錄 第第 1 章章 概述概述.1 1.1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目概述 .1 1.2 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 .1 1.3 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .2 第第 2 章章 塑件成型工藝分析塑件成型工藝分析.4 2.1 手機(jī)外殼結(jié)構(gòu)分析 .4 2.1.1 塑件幾何形狀的設(shè)

6、計(jì).4 2.2 ABS 的性能及其注射工藝分析 .5 2.2.1 注射成型過程.5 2.2.2 ABS 的注射工藝參數(shù) .5 2.2.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 .6 第第 3 章章 模具結(jié)構(gòu)形式和注射機(jī)的確定模具結(jié)構(gòu)形式和注射機(jī)的確定 .7 3.1 分型面及型腔數(shù)目的確定 .7 3.2 注射機(jī)的選取和校核 .8 3.2.1 選擇注射機(jī)所需參數(shù)計(jì)算.8 3.2.2 選擇注射機(jī).9 3.2.3 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù).9 第第 4 章章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).11 4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .11 4.2 成型零件工作尺寸及其校核 .12 4.2.1 成形零件的工作尺寸設(shè)計(jì)

7、.12 4.2.2 模具型腔側(cè)壁和底板強(qiáng)度、剛度的校核 .12 4.3 成型零件材料的選用 .14 4.3.1 模具選材原則.14 4.3.2 塑料模具材料的確定.15 4.4 模架的確定 .15 4.4.1 模架的選擇.15 4.4.2 模架尺寸的確定及校核.15 4.5 澆注系統(tǒng) .16 4.5.1 添加定位圈.16 4.5.2 流道的設(shè)計(jì).17 4.5.3 澆口的設(shè)計(jì).18 4.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .19 4.6.1 添加推桿.19 4.6.2 脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位.20 4.6.3 添加側(cè)抽型機(jī)構(gòu).21 4.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .23 4.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .23 4.8.1 加

8、熱系統(tǒng) .23 4.8.2 冷卻系統(tǒng) .23 4.9 模具裝配及其工作過程 .26 4.9.1 模具裝配結(jié)構(gòu)圖.26 4.9.2 模具工作過程.26 總結(jié)總結(jié).28 致致 謝謝 .29 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).30 附錄附錄.31 第第 1 章章 概述概述 1.1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目概述設(shè)計(jì)項(xiàng)目概述 塑料人類目前使用的第一大類材料，其使用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他原始材料的使用。 塑料工業(yè)發(fā)展，塑料制品的廣泛應(yīng)用，塑料成型模具起了不可缺少的作用，它是塑料工業(yè)中 不可缺少的環(huán)節(jié)，是成型塑料制品的工具。而現(xiàn)在發(fā)展越來越迅猛的手機(jī)行業(yè)，對注塑模具 提出了更高的要求，也給注塑模具的發(fā)展注入了新鮮血液。 早期的手機(jī)都是體積龐大

9、，重量沉，而被人們稱為“大磚頭” ，隨著時(shí)間的發(fā)展，人民 生活水平的提高，人們觀念的轉(zhuǎn)變，手機(jī)的形態(tài)、體積由原來的磚頭變得越來越小、越來越 輕巧；造型也越來越豐富，由早期的磚塊變成當(dāng)今的流線型，顏色也是多種多樣。隨著技術(shù) 的日趨完善給手機(jī)設(shè)計(jì)注入了新鮮的活力并帶來了打破傳統(tǒng)的前衛(wèi)概念，手機(jī)體積、重量都 朝著輕、薄、小巧的方向發(fā)展，手機(jī)的顯示屏幕越來越大，鍵盤造作方便，功能也越來越豐 富。 本設(shè)計(jì)以一款質(zhì)量輕、流線型、屏幕大等適應(yīng)時(shí)代潮流的手機(jī)的外殼為例，介紹了基 于 UG 的注塑模具設(shè)計(jì)流程，該流程包括工藝分析，選擇注塑機(jī)，確定成型方案，并對該注 塑機(jī)進(jìn)行必要的工藝參數(shù)分析，成型零件的設(shè)計(jì)與分

10、析以及模架及其各個(gè)部件的選取。而設(shè) 計(jì)工具 UG 的選取，使設(shè)計(jì)更加方便、快捷。因?yàn)樗坏私９δ埽琈old Wizard 為 設(shè)計(jì)模具的型芯、型腔、鑲塊、電極等提供了相應(yīng)的建模工具，模架和標(biāo)準(zhǔn)件功能為設(shè)計(jì)提 供了各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些都為設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的時(shí)間。 該設(shè)計(jì)在澆注系統(tǒng)環(huán)節(jié)采用了熱流道澆注系統(tǒng)，對流道內(nèi)部進(jìn)行加熱，使流道中的塑 料始終處于熔融狀態(tài)，這樣在脫模時(shí)就不需要將流道內(nèi)的塑料進(jìn)行脫模，流道內(nèi)的原材料便 可直接進(jìn)行下次注射使用。熱流道的采用大大節(jié)省了原材料，節(jié)約能源，這一技術(shù)的采用對 與環(huán)境日益惡化，能源短缺的當(dāng)今有著重大意義。 1.2 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具工業(yè)在國民

11、經(jīng)濟(jì)中的地位 模具技術(shù)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多 學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模 具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通 訊等產(chǎn)品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、 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。模具又是 “效益放大器” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大 程度上決定著產(chǎn)

12、品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。從以下四個(gè)方面，可以看出模具工業(yè) 在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位與作用。第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。例如： 屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造，不能沒有做引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的 集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精 密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品 如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開精密模具。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術(shù) 產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術(shù)企業(yè)” 。第二，模具 工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用

13、信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是 推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CADCAECAM 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制 造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還 有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。第三， 模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個(gè)組成部分。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要 地位。因?yàn)閲窠?jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。第 四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械

14、、電子、汽車、石化、 建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是 轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足 這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。 1.3 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 (1) 我國模具技術(shù)現(xiàn)狀:雖然我國模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具工業(yè)水平在量和 質(zhì)的方面也有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及 技術(shù)進(jìn)步的方面也會(huì)取得較大發(fā)展，但是我國模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻 高于國際水平。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

15、面、 開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。不過中國目前模具業(yè)呈現(xiàn)出良好發(fā)展勢頭，要加以鞏固并繼 續(xù)發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新！ (2) 我國模具發(fā)展趨勢:我國經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢日 趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼 續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向 也十分明顯。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預(yù)計(jì)中國模 具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會(huì)成為模具大國，而且一定逐步向模具制 造強(qiáng)國的行列邁進(jìn)。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更 經(jīng)濟(jì)的

16、方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信 息化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品 品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 第第 2 章章 塑件成型工藝分析塑件成型工藝分析 2.1 塑件（手機(jī)外殼）分析塑件（手機(jī)外殼）分析 該塑件為手機(jī)外殼,其表面要求一定的光澤度及質(zhì)感，并且其材質(zhì)要求具有一定的強(qiáng)度、 剛度、耐熱和耐磨損等性能,同時(shí)還必須滿足絕緣性，在一定溫度范圍內(nèi)要求具有良好的抗 沖擊強(qiáng)度。據(jù)此，塑料可選擇為 ABS。 塑件最大尺寸為長 121，寬 48mm，最高 14mm。密度為 1.05g/mm 。影響塑件公

17、3 差的主要因素是: 模具制造誤差及磨損誤差，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中 的磨損、塑料收縮的波動(dòng)、注射工藝條件的變化、塑件的形狀和飛邊厚度的波動(dòng)、脫模斜度 及成型后塑件的尺寸變化。該塑件收縮率設(shè)置為 0.6%。 2.1.1 塑件幾何形狀的設(shè)計(jì)塑件幾何形狀的設(shè)計(jì) 創(chuàng)建塑件三維造型：根據(jù)現(xiàn)實(shí)中手機(jī)外殼的樣品，并對一些部位給予修改以達(dá)到以下效 果：增大手機(jī)屏幕，機(jī)身兩側(cè)呈流線形式，鍵盤的布局方便方便機(jī)主操作。在 UG Modeling 的模塊下靈活運(yùn)用各建模命令創(chuàng)建如圖 2-1 所示的塑件三維圖形 。 圖 2-1 塑件結(jié)構(gòu)圖 （1） 脫模斜度 。設(shè)計(jì)脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免

18、在脫模過程中拉傷塑 件表面， 其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑 件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合要求，斜度沿形狀減小方向。要求開模后塑件留在型芯 上， 塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù) ABS 的性能， 型芯的脫模斜 度取 1.5 （2） 加強(qiáng)筋。為了使塑件與后蓋便于裝配, 并有一定的強(qiáng)度和剛度， 同時(shí)又能避免 因壁過厚而產(chǎn)生成型缺陷, 在塑件內(nèi)表面外側(cè)增設(shè)了部分加強(qiáng)筋， 小端厚度 0.6mm，并 做 1斜度。 （3） 塑件的壁厚 。選擇 UG 軟件中工具條中的分析欄，單擊距離一項(xiàng)，可測得該塑 件的平均厚度為 1.5 mm。 2.2 ABS

19、 的性能及其注射工藝分析的性能及其注射工藝分析 丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）是一種堅(jiān)韌而有剛性的熱塑性塑料。在一定溫 度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定的耐化學(xué)藥品性和 良好的電絕緣性。電鍍級(jí)的外表可進(jìn)行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用級(jí) ABS 不透水，可用 注射、擠塑和真空等成型方法進(jìn)行加工。ABS 以其具有很好的韌性( 抗震性)、密封性, 很 高的機(jī)械強(qiáng)度, 耐化學(xué)腐蝕, 制品拿在手上很有質(zhì)感的特點(diǎn)而受到人們的青睞。 2.2.1 注射成型過程注射成型過程 （1）成型前的準(zhǔn)備。對的色澤、細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢查，由于 ABS 易吸水，成形加工 前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。

20、（2）注射過程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，有模具的澆注 系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻 5 個(gè)階段。 （3）塑件的后處理。采用調(diào)濕處理，其熱處理?xiàng)l件參照參考文獻(xiàn)2中的表 13-3 有處 理方法紅外線燈、烘箱，處理溫度為 70。 2.2.2 ABS 的注射工藝參數(shù)的注射工藝參數(shù) （1）注射機(jī)類型：螺桿式。 （2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30。 （3）料筒溫度（）：后段 150170； 中段 165180； 前段 180200。 （4）噴嘴溫度（）：170180。 （5）模具溫度（）：5080。 （6）注射壓力（MP ）：60100。 a （

21、7）成型時(shí)間（s）：注射 2090；高壓 05；冷卻 20120；總周期 50220。 2.2.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施成型塑件的主要缺陷及消除措施 ABS 在升溫時(shí)黏度增高，所以成形壓力交高，塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水， 成形加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)該注意盡量減少小澆注系統(tǒng)對料 流的阻力；在正常的成形條件下，壁厚、熔件溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)， 模具溫度可控制在 50-70，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)該控制在 6080。 第第 3 章章 模具結(jié)構(gòu)形式和注射機(jī)的確定模具結(jié)構(gòu)形式和注射機(jī)的確定 3.1 分型面及型腔數(shù)目的確定分型面及

22、型腔數(shù)目的確定 分模是注射模具設(shè)計(jì)的最重要的一環(huán)，它是用分型面將包含模具型腔的體積塊分開成動(dòng) 模型芯和定模型腔，而分型面就是動(dòng)模型芯和定模型腔的接觸面。分模一般按以下步驟進(jìn)行： 修補(bǔ)塑件提取塑件的分型線，生成分模面，分模得到動(dòng)模型芯、定模型腔和滑塊型芯。對于 具有孔或者槽的塑件在分模前需要修補(bǔ)好這些結(jié)構(gòu)。塑件修補(bǔ)好后開始提取塑件的分型線。 分型線是產(chǎn)品的最大輪廓線是產(chǎn)生分模面的基礎(chǔ)。該塑件分型線可以通過搜索修補(bǔ)好的塑件 的邊線獲取。分型面是以產(chǎn)生的分型線為基礎(chǔ)采用拉伸面、邊界面或者其他創(chuàng)建面方法獲得。 圖 3-1 提取分型線 在塑件設(shè)計(jì)時(shí), 必須考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置， 否則無法用模具成

23、型。因側(cè)向 合模鎖緊力較小，故應(yīng)將投影面積大的分型面放在動(dòng)、定模的合模主平面上，而將投影面積 較小的分型面作為側(cè)向分型面。本模具的分型面選擇在塑件的大平面處。模具上用以取出塑 件和冷凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。分型面的設(shè)計(jì)合理與否直接影響到塑件的質(zhì)量； 模具的整體結(jié)構(gòu)；工藝操作的難易程度及模具的制造成本。 分型面的選擇原則如下： （1）分型面應(yīng)選擇在塑件外型的最大輪廓處。 （2）分型面的選擇應(yīng)考慮有利于塑件的脫模。 （3）分型面的選擇要保證塑件的精度要求。 （4）分型面的選擇還應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽拔距。 （5）分型面作為主要的排氣渠道，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)

24、氣體的排出。 （6）選擇分型面時(shí)應(yīng)使模具零件易于加工。 根據(jù)以上原則，本模具的分型面選擇在塑件的大平面處。該手機(jī)外殼通過 UG 軟件中的 Mold Wizard 模塊處理得到分型面如圖 3-2 所示。 圖 3-2 分型面 當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要考慮是型腔數(shù)目采用。 由于該塑件為手機(jī)外殼，其對于表面質(zhì)量及精度要求都比較高，且形狀較為復(fù)雜，決定 初步擬定采用一模一腔的模具形式。 3.2 注射機(jī)的選取和校核注射機(jī)的選取和校核 3.2.1 選擇注射機(jī)所需參數(shù)計(jì)算選擇注射機(jī)所需參數(shù)計(jì)算 （1） 注射量的計(jì)算 從 UG 軟件中的分析功能中可以得出該手機(jī)塑件的體積 V =10308.255mm ，其質(zhì)

25、量 m 0 3 為 10.82g，流道凝料的體積還是一個(gè)未知數(shù)，可按塑件體積的 0.6 倍來估算，因?yàn)閺纳鲜?1 分析中確定為一模一腔，所以塑件成型所需注射量為 V =1.6V =16493.208 mm 。結(jié)合生 10 3 產(chǎn)實(shí)際，注射機(jī)的最大注射量是其額定注射量的 80%，所以注射機(jī)的額定注射量為 V V /0.8=13194.5664 mm 13.195 cm 1 33 （2）鎖模力（F）的計(jì)算 模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注射機(jī)的額定鎖模力大于脹模力，即 FP A ， F 為注射機(jī)額定鎖模 0 力（N） ；P 為塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力(MP )；A 為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直 0a 投影面

26、積（mm ） 。因?yàn)槭且荒Ｒ磺?，所以澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積和制品的部 2 分投影面積重合，制品的投影面積估算為2 A=A +A =1.2A =1.2*2904=3486.800mm 1 2 1 2 A 塑件的在分型面上的投影面積； 1 A 為流道內(nèi)的原料在分型面上的投影。2 塑件成型時(shí)所需的注射壓力 P 通常為 80110MP 。因?yàn)樗捎貌牧蠟?ABS，其為中 0a 等粘度，精度高，考慮壓力損失，根據(jù)查表應(yīng)選擇 P =100 MP 。 0a 所以鎖模力 FP A=100MP 3486.800mm =348.68KN 0a 2 3.2.2 選擇注射機(jī)選擇注射機(jī) 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是

27、根據(jù)塑件制品的大小及生產(chǎn)批量，在選擇注塑機(jī)時(shí)，主要考慮其 塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積（注射機(jī)拉桿的內(nèi)距離） 、容模量、頂出形式及 頂出長度。倘若客戶已提供注塑機(jī)的型號(hào)或規(guī)格，必須對其參數(shù)進(jìn)行校核，若滿足不了要求， 則必須與客戶商量更換。 根據(jù)以上初步的注射量和鎖模力的計(jì)算，查閱213.1 可選用 SZ-100/60 立式注射機(jī)， 其主要技術(shù)參數(shù)見表 3-1。 表表 3-1 SZ -100/60型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量/ cm 3 100 鎖模力/KN 600 螺桿直徑/mm 35 拉桿內(nèi)間距/mm 440*340 注射壓力/ MPa150 移模行程

28、/mm 260 注射速度/（g/s） 60 最大模厚/mm 340 塑化能力/（g/s） 5.6 最小模厚/mm 100 螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）14200定位孔直徑/mm 36 噴嘴球半徑/mm 12 噴嘴孔直徑/mm 4 3.2.3 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)2 （1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n。 校核型腔數(shù)目： n (kMt/3600-m )/m2 1 =(0.85.6360060/3600-0.611)/11 =12.45 1 （式3-1） 型腔數(shù)校核合格。 式中 m = V =1.0510308.25511g 10 m =0.6m =0.6117g；2

29、 1 k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取0.8； M注射機(jī)的額定塑化量(5.6g/s)； t成型周期，取 60 秒。 （2）注射壓力Pe的校核。 Pekp0 =1.3100 =143Mpa （式3-2） 而所選注射機(jī)Pe=150Mpa,注射壓力校核合格。 式中 k 注射壓力安全系數(shù)，取1.3； P 取110Mpa.(塑件成型時(shí)所需要的注射力)。 0 （3）鎖模力F校核。 Fk AP=1.2348.68 0 型 =418.42KN （式3-3） 而該注射機(jī)的鎖模力F=600KN, 鎖模力校核合格 其他安裝尺寸的校核要待模架選定,結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。 式中 P塑料熔體對型腔的平均壓力；型

30、A 塑件和流道在分型面上的投影面積； k 鎖模力安全系數(shù)，一般取1.11.2。 0 由以上的校核，可以確定該注射機(jī)的選擇合格。 第第 4 章章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為 凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模。在通過 UG 生成分型面之后，可通過分型工 具，創(chuàng)建型芯和型腔，UG 會(huì)根據(jù)產(chǎn)品及分型面的相關(guān)尺寸自動(dòng)處理完成，生成型腔和型芯。 圖 4-1 合模示意圖 (1) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 4-2 型腔示意圖 圖 4-3 型腔三維效果圖 (2) 凸模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖

31、4-4 型芯示意圖 圖 4-5 型芯三維效果圖 4.2 成型零件工作尺寸及其校核成型零件工作尺寸及其校核 4.2.14.2.1 成形零件的工作尺寸設(shè)計(jì)成形零件的工作尺寸設(shè)計(jì) 成型零件的工作尺寸涉及到材料的熱脹冷縮，計(jì)算復(fù)雜，要運(yùn)用大量公式，在 UG Mold Wizard 中， UG 軟件根據(jù)塑件及分型面的相關(guān)尺寸自動(dòng)處理完成，生成型腔和型芯。在型腔 和型芯生成之后，我們再對其進(jìn)行校核。 4.2.24.2.2 模具型腔側(cè)壁和底板強(qiáng)度、剛度的校核模具型腔側(cè)壁和底板強(qiáng)度、剛度的校核23 塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果 型腔側(cè)壁和底版厚度過小，可能因強(qiáng)度

32、不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也有可能因?yàn)閯偠炔?足而產(chǎn)生擾曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過計(jì)算 來確定型腔的壁厚，尤其對于精度要求高的型腔，不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定其尺寸。型腔側(cè)壁 所受的壓力應(yīng)以型腔內(nèi)所受最大壓力為準(zhǔn)。此型腔的內(nèi)外截面接近矩形形狀，其剛度要求低 于矩形型腔，在此皆按照整體式矩形型腔計(jì)算公式計(jì)算。 （1）型腔側(cè)壁厚度 S 計(jì)算 S= （式 4-1） 1 4 3 Ca p E 1 3 Ca p a E 式中 S為型腔側(cè)壁厚度（mm） ； a為型腔側(cè)壁受壓高度（mm） ； P為型腔壓力（取 35MP ） ； a E為模具材料的彈性模量（取 2.110

33、MP ） ； 5 a 任一自由邊中點(diǎn)的允許變形量（mm） ； C為常數(shù)，由 L/a 的數(shù)值確定，可由以下近似公式計(jì)算。 C= = = =1.48105 （式 4-2） 4 4 3( / ) 2( / )96 L a L a 式中 L為型腔長邊長度； a為型腔側(cè)壁受壓高度。 經(jīng)過測量得型腔長邊長度 L=180mm，型腔側(cè)壁受壓高度 a=23.0592mm。 = =25i= =251.1689m =29.22m=0.0292mm （式 4-3） 式中 i=0.35W +0.001W=0.35*180 +0.001*180=1.1689m 1 5 1 5 W為型腔最長邊。 所以計(jì)算得型腔厚度 S=

34、= = 1 3 Ca p a E 1 3 5 1.48105*23.0592*35 23.0592* 2.1*10 *0.0292 =13.8537mm 而由 UG 自動(dòng)生成的成型零件，可測得型腔側(cè)壁厚度 s=18.1180mm13.8537mm,則型腔側(cè) 壁厚度滿足要求。 （2）型腔底板厚度計(jì)算公式為 T= = （式 4-4） 11 4 33 00 C pbC pb b EE 式中 T為整體式矩形型腔底板厚度（mm） ； P為型腔壓力（取 2.110 MP ） ； 5 a b為矩形板受力短邊長度（mm） ； L為矩形板受力長邊長度（mm） ； E為模具材料的彈性模量（取 2.110 MP ）

35、 ； 5 a 為允許變形量； C 由 L/b 決定的常數(shù)，可由近似公式計(jì)算 。 0 C = = = 0 1 4 4 （L/ b) 32 (L/ b) 1.7143 1 4 4 32 1. 7143 =0.0280 （式 4-5） 經(jīng)過測量 UG 中自動(dòng)生成型腔的相關(guān)尺寸為 L=180mm，b=105mm, =25i=250.6846m=17.0986m=0.0170mm （式 4-6） 式中 i=0.35W +0.001W=0.35*23.0592 +0.001*23.0592=0.6846m； 1 5 1 5 W影響模具變形最大尺寸 計(jì)算得型腔底板厚度為 T=105=31.1920mm 1

36、3 5 0.0280 100 105 2.1 100.0170 而由 UG 自動(dòng)生成的成型零件，可測得型腔底版厚度 T=34.0760 mm 31.1920 mm，則 型腔底版厚度滿足要求。 4.3 成型零件材料的選用成型零件材料的選用 4.3.1 模具選材原則模具選材原則 模具的分類，一般把模具按使用壽命的長短分五級(jí)，一級(jí)在百萬次以上，二級(jí)是 50 萬 100 萬次，三級(jí)在 30 萬50 萬次，四級(jí)在 10 萬30 萬次，五級(jí)在 10 萬次以下，一級(jí)與二 級(jí)模具都要求用可以熱處理硬度在 HRC50 左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產(chǎn)品易超 差，故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬

37、度的狀態(tài)下有好的切削性能，當(dāng)然 還有其他方面的考慮。因我很少接觸國產(chǎn)塑膠模鋼材，故只能介紹在珠三角常用的進(jìn)口料。 通常選用瑞典的 8407，S136,美國的 420,H13,歐洲的 2316，2344，083，或日本的 SKD61，DC53（原為五金模材料，特殊情況下使用。 ）一類的鋼材。除此外，注塑的原料及 其所增加的填料對選用鋼材有很大的影響，尤其是玻璃纖維對模具的磨損大。 有些塑膠料有酸腐蝕性，有些因添加了增強(qiáng)劑或其他改型劑，如玻璃纖維對模具的損傷 大，選材時(shí)均要綜合考慮。有強(qiáng)腐蝕性的塑膠一般選 S136，2316，420 一類鋼材，弱腐蝕性 的除選 S136，2316，420 外，還有

38、 SKD61，NAK80，PAK90，718M。強(qiáng)酸性的塑膠料有： PVC，POM，PBT 弱酸性的塑膠料有：PC，PP，PMMA，PA， 產(chǎn)品的外觀要求對模具材料的選擇亦有很大的影響，透明件和表面要求拋鏡面的產(chǎn)品，可選 用的材料有 S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具應(yīng)選 S136，其 次是 420。 4.3.2 塑料模具材料的確定塑料模具材料的確定 動(dòng)模型芯的切削量最大表面質(zhì)量要求相對不高， 選用的材料為瑞典“一勝百”的 8407。這種材料的出廠硬度大概為 185HB，韌性和延展性能佳同時(shí)切削性能良好，適應(yīng) 在數(shù)控銑床或加工中心加工。 為了保證塑件

39、外表面的粗糙度，定模型腔的材料選擇 S136，硬度約為 215HB，因?yàn)?Cr 含量高可抗腐蝕具有不銹作用可以保證在大批量生產(chǎn)中塑件外表面的質(zhì)量。 滑塊型芯選擇大同模具鋼 DC53，該種模具鋼具有良好的韌性和耐磨性高溫回火后硬度 可達(dá) 62HRC， 可以滿足抽芯時(shí)摩擦和碰撞對材料的要求且退火后切削性能都要優(yōu)于 skd11。 4.4 模架的確定模架的確定 4.4.1 模架的選擇模架的選擇 根據(jù)型腔的布局可看出，型腔件分布尺寸為 180*105，又根據(jù)型腔側(cè)壁最小厚度為 25.612mm,在考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套、及連接螺釘布置應(yīng)占的位置、斜滑塊和采用推件板推出等 各方面問題，則確定選用模架為在“模架管

40、理”對話中的“目錄”對話框中選擇“HASCO- E”系列標(biāo)準(zhǔn)模架，在“模架尺寸系列”中選擇“296*346”型，系統(tǒng)將自動(dòng)裝載裝配模架， 如圖 4-6 所示。 4.4.2 模架尺寸的確定及校核模架尺寸的確定及校核 在改變視圖后可以發(fā)現(xiàn)，模架的動(dòng)、定模板的厚度與型腔和型芯的尺寸不匹配。在 UG “模架管理”對話框中，用“編輯組件”來編輯該模架。 （plate-h 設(shè)置數(shù)據(jù)來自于下面的 幾個(gè)模板尺寸確定） 。 各模板尺寸的確定 （1）A板尺寸 A板是定模型腔板，塑件最大高度14mm，在模板上還要開設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型腔 應(yīng)有一定的距離，因此A板厚度取36 mm。 （2）B板尺寸 B板型芯是凸模

41、（型心）固定板，凸模的成型部分最大高度為16-1.5=14.5mm，再根據(jù) 6.1.2成型零件的設(shè)計(jì)，因此B板厚度可取27mm. 定模板、動(dòng)模板的“plate-h”分別設(shè)置為36、27，裝配模架將更新這兩塊模板，使之 與型腔和型芯的厚度相匹配。 圖 4-6 模架的選取 圖 4-7 模板尺寸 模架編輯完成后，對開模機(jī)構(gòu)行程攪核： 從選定模架可知，模架外形尺寸：寬*長*高=346*346*209。 模具平面尺寸346*346440*340（拉桿間距） ，合格；模具高度209，100209340合 格（參考文獻(xiàn)2式2-12） ； 模具開模所需行程H（參考文獻(xiàn)2式2-13） H=H +H +（510）

42、=12.5+14+（510）12 =（31.536.5） 260（注射機(jī)開模行程） （式4-7） 合格；其他各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模具所選注射機(jī)完全滿足所用要求。 式中 H 型芯高度；1 H 塑件高度。2 4.5 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) 4.5.1 添加定位圈添加定位圈 在 UG 模具向?qū)Чぞ邫谥羞x擇“標(biāo)準(zhǔn)部件” ，再在“標(biāo)準(zhǔn)部件管理”對話框中選擇 HASCO-MM，分類則選擇“Locating-ring”一項(xiàng)，然后則選取“K100A”這一部件，如 圖 4-8 所示，其相關(guān)數(shù)據(jù)則按照 UG 自動(dòng)默然設(shè)置，生成如圖 4-9 形式的定位圈。 圖 4-8 選擇定位圈 圖 4-9 定位圈 4.5.2

43、 流道的設(shè)計(jì)流道的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射機(jī)到型腔之間的進(jìn)料通道，分為普通澆注系統(tǒng)和熱澆道澆注系統(tǒng)。普 通澆注系統(tǒng)由主澆道、澆口和冷料穴等幾部分組成 。熱流道模具是指對流道內(nèi)部進(jìn)行加熱， 使流道中的塑料始終處于熔融狀態(tài)的模具。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率,并 能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源；縮短成形周期；提高產(chǎn)品質(zhì)量；降低成本；易實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化生產(chǎn)。所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道技術(shù)的發(fā)展很快, 許多塑料模具廠生產(chǎn)的模具已有一半用上了熱流道技術(shù),有的廠甚至已達(dá) 80%以上,效果十分 明顯。國內(nèi)近幾年來已開始推廣應(yīng)用,但總體還達(dá)不到 10%,個(gè)別企業(yè)已達(dá)到 3

44、0%左右。制訂 熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道技術(shù)的關(guān)鍵。 根據(jù)注射機(jī)的定位孔直徑、噴嘴孔直徑等參數(shù)，在“HASCO-MM”列表框中選擇“ Injection”,選擇相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的熱流道。 1內(nèi)管 2外管 3加熱裝置 4喘熱介質(zhì) 5流道 圖 4-10 熱流道示意圖 1澆口套 2絕熱層 3點(diǎn)澆口 圖 4-11 單點(diǎn)熱澆口結(jié)構(gòu)示意圖 4.5.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì) 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分, 澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)要求, 本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口形式。點(diǎn)澆口的直徑由推薦值取 d=1.0mm 。而 且, 為了更有效地充滿型腔, 采用

45、熱唧嘴。圖 4-11 所示為本模具采用的單點(diǎn)熱澆口結(jié)構(gòu)示 意圖。 采用熱唧嘴的主要優(yōu)點(diǎn)是: (1) 無冷凝料, 不需要后續(xù)加工, 使整個(gè)成型過程完全自動(dòng)化, 節(jié)省工作時(shí)間, 提高工 作效率。 (2) 壓力損耗小。熱流道溫度與注塑機(jī)射嘴溫度相同, 避免了原料在澆道內(nèi)的表面冷凝 現(xiàn)象, 注射壓力損耗小。 (3) 冷凝料重復(fù)使用會(huì)使塑料性能降低, 而使用熱流道系統(tǒng)沒有冷凝（水口）料, 可減 少原材料的損耗, 從而降低產(chǎn)品成本。在型腔中溫度及壓力均勻, 塑件應(yīng)力小, 密度均勻, 在較小的注射壓力下, 較短的成型時(shí)間內(nèi), 注塑出比一般的注塑系統(tǒng)更好的產(chǎn)品。 (4) 熱唧嘴采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì), 配有各

46、種可供選擇的噴嘴頭, 互換性好。獨(dú)特設(shè) 計(jì)加工的電加熱圈, 可達(dá)到加熱溫度均勻, 使用壽命長。 4.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型的每一個(gè)循環(huán)中,塑料制品必須準(zhǔn)確的從模具的凹模或型芯上脫出,完成脫出制 品的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則:盡可能使制件留在動(dòng)模一側(cè), 以便借助開。模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置;防止制品變壞和損壞; 力求良好的制品外觀,推出位置盡量 選在制品內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的位置，機(jī)構(gòu)合理可靠，制造方便。 脫模結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)可分為以下幾類： (1) 簡單脫模機(jī)構(gòu)。包括常見的推桿、推管、推板等脫模機(jī)構(gòu)。 (2) 二次脫模機(jī)構(gòu)。特殊形狀的制品,一次脫模易變形,損壞甚

47、至不能脫出時(shí)采用。 (3) 雙脫模機(jī)構(gòu)。動(dòng)模和定模兩邊均設(shè)有簡單的脫模機(jī)構(gòu)。 (4) 順序脫模機(jī)構(gòu)。對形狀復(fù)雜制品的模具, 會(huì)有多個(gè)分型面,此時(shí)應(yīng)順序分型,才能使 制品從模內(nèi)順利脫出。 (5) 螺紋制品脫模機(jī)構(gòu)。通過模內(nèi)自動(dòng)旋轉(zhuǎn), 使制品從螺紋型芯或型環(huán)上脫出。 從塑件結(jié)構(gòu)形式分析,宜采用推桿脫模結(jié)構(gòu),用 9 根頂桿頂在塑件的不同位置,推桿固定 在推桿固定板與推板之間,由注射機(jī)頂出油缸推動(dòng)，使推桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脫模動(dòng)作,并用復(fù)位桿復(fù) 位。 4.6.1 添加推桿添加推桿 選擇“標(biāo)準(zhǔn)模架管理”-“目錄”-“HASCO-MM” ，分類-Ejector，選擇“Ejector pin(straight) ”

48、（直推桿）部件，將“CATALOG-DIA”設(shè)置為 2， “CATALOG- LENGTH”設(shè)置為 160，其他則按默認(rèn)設(shè)置，如圖 4-12 所示。 在“推桿后處理”對話框中選擇“片體修剪” ，對所有的推桿進(jìn)行修剪，系統(tǒng)將推桿修 剪至分型面，如圖 4-13 所示。 圖 4-12 圖 4-13 4.6.2 脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 為確保塑件在出模過程中不傾斜、不變形, 頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)導(dǎo)向裝置, 以保證頂出機(jī)構(gòu)平 穩(wěn)，設(shè)置模具分合模的導(dǎo)向裝置，導(dǎo)柱如圖 4-14 所示。 由于制品深度不大， 采用單分型面二板式結(jié)構(gòu),用四根導(dǎo)柱導(dǎo)套組成導(dǎo)向部件來確保動(dòng) 模與定模合模時(shí)能準(zhǔn)確對中；制件的

49、外觀有一定的要求可用點(diǎn)澆口來保證;側(cè)向分型采用斜 滑塊抽芯結(jié)構(gòu)。成型部件由凹模和凸模組成，合模后便組成了模具的型腔，凹模和凸模分別 由凹模固定板和凸模固定板用螺釘從背部固定，以便于拆裝更換，提高整個(gè)模具的壽命。總 體結(jié)構(gòu)如圖 4-15 所示。 圖 4-14 導(dǎo)柱 圖 4-15 4.6.3 添加側(cè)抽型機(jī)構(gòu)添加側(cè)抽型機(jī)構(gòu) （1） 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 當(dāng)塑件的側(cè)凹較淺，所需的抽芯距不大，可采用斜滑塊，機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯。斜 滑塊側(cè)向分型與抽芯的特點(diǎn)是利用推出機(jī)構(gòu)的推力驅(qū)動(dòng)斜滑塊斜向運(yùn)動(dòng)，在塑件被推出的同 由有斜滑塊完成側(cè)向分型與抽芯動(dòng)作。通常斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)要比斜導(dǎo)柱側(cè)向分型 機(jī)構(gòu)

50、簡單得多，一般可分為外側(cè)分型抽芯和內(nèi)側(cè)分型抽芯兩種?？筛鶕?jù)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行選用。 （2） 滑塊的選取與設(shè)置 選用 UG“模具向?qū)А惫ぞ邫谥械摹盎瑝K抽芯” ，打開圖 4-16 所示的“Slider/Lifter Design”對話框。移動(dòng)坐標(biāo)系至塑件尾部側(cè)端的一孔的底邊的中點(diǎn)位置，并旋轉(zhuǎn) Y 軸使其正 方向垂直于成型零件的邊緣且指向內(nèi)側(cè)。選擇菜單欄中的“分析”-“距離”命令，測量當(dāng) 前坐標(biāo)原點(diǎn)到成型工件邊緣-YC 方向的距離為 36.573。將坐標(biāo)原點(diǎn)移動(dòng)至成型工件的側(cè)面上， YC 軸的移動(dòng)距離為-36.573。 應(yīng)用所選的“Slider/Lifer Design”創(chuàng)建如圖 4-17 所示的滑塊機(jī)構(gòu)

51、，并按照同樣的方法創(chuàng) 建另一側(cè)的滑快機(jī)構(gòu)。 圖 4-16 滑塊的選擇 圖 4-17 添加滑塊 由于滑塊與塑件側(cè)凹內(nèi)的修補(bǔ)塊有一定的間距，他們之間需要用鏈接體進(jìn)行連鏈接。打 開“裝配”工具欄的“WAVE 幾何連接器” ，選擇“鏈接體” 。 回到建模狀態(tài)，選中“成型特征”工具欄的拉伸，對剛才創(chuàng)建的滑塊體頭部進(jìn)行拉伸， 選擇其左端面，方向沿-X 方向，拉伸距離設(shè)為 20mm；在對修補(bǔ)塊進(jìn)行拉伸，選擇其右端 面進(jìn)行拉伸，其拉伸結(jié)束位置設(shè)為“直到被延伸” ，完成了滑塊頭的設(shè)計(jì)，并對其與先前生 成的滑塊進(jìn)行“并”操作，結(jié)果如圖 4-18 所示。 圖 4-18 滑塊“并”后的示意圖 圖 4-19 滑塊結(jié)構(gòu)效

52、果圖 再對滑塊、鏈接體、拉伸后的修補(bǔ)塊進(jìn)行“并”操作，使之成為一體，這樣就完成了整 個(gè)滑塊體的設(shè)計(jì)，滑塊體與型腔的結(jié)構(gòu)圖如圖 4-19 所示，這樣既達(dá)到了抽芯目的, 又確保 了模具的整體結(jié)構(gòu)合理。 （3） 側(cè)抽芯的機(jī)構(gòu)的校核 圖 4-20 滑塊尺寸 滑塊體的部分尺寸都是由 UG 中的 Slider/Lifter Design 自動(dòng)生成如圖 4-20 所示，現(xiàn)在對 其進(jìn)行校核，看該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否能達(dá)到側(cè)抽芯的目的。 抽芯距 S 的計(jì)算 S 3.5 （式 4-10） 由式 4-8 得知該斜滑塊設(shè)計(jì)符合側(cè)抽芯的要求。 根據(jù)式 4-10，得到滑塊在 T 型槽內(nèi)的行程為 6.2mm，為保證在開模位置到達(dá)

53、該尺寸后， 滑塊不再在 T 型槽滑動(dòng)，以免影響在和合模時(shí)，則抽芯機(jī)構(gòu)不能進(jìn)行復(fù)位，進(jìn)而造成整套模 具不能合模，該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在 T 型槽內(nèi)，設(shè)置了一擋塊，如圖 4-18 所示。擋塊與滑塊 （未滑動(dòng)時(shí)）之間的間距為 6.2mm。 4.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料模具的注射過程是熔融塑料將型腔中的空氣置換出來的過程，當(dāng)塑料將型腔填充時(shí)， 必須順利地排放出型腔幾澆注系統(tǒng)中的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的熱空氣。如果氣體不能被順 利排除，塑件會(huì)由于填充不足而產(chǎn)生接縫或表面輪廓不完整等缺陷。 該模具屬于小型模具，可利用配合間隙排氣。模具的分型面，頂桿與模板之間及鑲塊與 模板間都有一定的配合間隙 ，一般

54、間隙在 0.030.05 之間，利用模具零件之間的這種間 隙，可以將型腔中的氣體順利排除出。 4.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.8.14.8.1 加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng) 查表 12-32（ABS 的注射工藝參數(shù)）模具溫度為 5080，及該模具為小型模具， 所以無需加熱裝置。 4.8.24.8.2 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)2 查表12-32知塑料注射到模具時(shí)的溫度為180200，塑件的后處理是的溫度為 70。所以必須對模具進(jìn)行冷卻，達(dá)到塑件固化后的迅速冷卻，方便其后處理。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于產(chǎn)品的成型至關(guān)重要，如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮 不均勻，為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板

55、開設(shè)了水道， 橫向穿過這塊模板， 達(dá)到 塑件各處的冷卻均勻， 模具的模溫均勻目的。 (1) 塑件固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q Q=WQ =0.0108606.5102=421 kJ/h （式 4-11）1 式中 Q 單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量，ABS 為 6.5102kJ/ kg；1 W單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kg/min） ，查參考文獻(xiàn)2及該 設(shè)計(jì) 3.2.3（1）知，該塑件成型周期 t=60s,即 W= 10308.2551.05=0.0108kg/min （2） 求冷卻水的體積流量 qv qv = WQ /p(1 - -2)= 421/10 4.187(25-20)

56、601 3 =0.410 m /min （式 4-12） -33 式中 p冷卻水的密度，為 110 kg/ m ； 33 C1冷卻水的比熱容，4.187kJ/(kg.)； 1冷卻水出口溫度（25； 2冷卻水入口溫度（20） 。 （3） 冷卻管道直徑 為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取 d=8mm （4） 冷卻水在管道內(nèi)的流速 V V=4qv /d2=40.410 /3.14(8/1000)20.32m/s （式 4-13） -3 （5） 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱模系數(shù) h 取 f=6.48（水溫為 25時(shí)） ，因此 h=3.6f= 3.66.48 0.8 0.2 pv d =63.310 mh

57、（式 4-14） 32 （6） 冷卻管道的總傳熱面積 A=60WQ1/h=600.01086.5102/6.3310 70-(25+20)/2 3 =3.72 10 m （式 4-15） -32 （7）模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù) n=A/dL=3720/(3.148296)1 0.8 3 0.2 0.32 10 8/1000 該塑件小，單位時(shí)間注射量小，成型周期較一般小型塑件長，釋放熱量了，所需冷卻水道 也比較小，但是在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采用了熱流道澆注系統(tǒng)，型腔部分溫度較高，需要進(jìn)行冷 卻，一條冷卻水道對模具來說是不可取的，會(huì)導(dǎo)致冷卻不均勻，故該模具在型腔設(shè)置兩條對稱 進(jìn)出水道，布置方式見圖 4

58、-23。 圖 4-21 水道的設(shè)置 圖 4-22 水嘴的設(shè)置 在 UG“注塑模向?qū)А惫ぞ邫谥羞x擇“水道” ，按照上面的分析來設(shè)置水道及水嘴的相關(guān)參數(shù)。 圖4-23 冷卻水道布置圖 4.9 模具裝配及其工作過程模具裝配及其工作過程 4.9.1 模具裝配結(jié)構(gòu)圖模具裝配結(jié)構(gòu)圖 模具裝配圖（見附錄） 圖 4-24 模具三維效果圖 4.9.2 模具工作過程模具工作過程 模具裝配試模完畢之后，模具進(jìn)入工作狀態(tài)，起工作過程如下： （1） 對塑料 ABS 進(jìn)行烘干，并裝入料斗。 （2） 清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。 （3） 合模。 （4） 對塑料預(yù)熱，注射準(zhǔn)備。 （5） 注射塑料：充模、保壓、倒流、澆口冷卻后的冷卻和脫模。 （6）模具工作過程開模時(shí), 開模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分移動(dòng)，由主分型面分型，同時(shí)斜滑 塊開始側(cè)向抽芯；當(dāng)模具開啟到終點(diǎn)位置時(shí)，在型芯包緊力的作用下， 塑件從定模型腔中 拉