智能手機(jī)后蓋成型工藝及其模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目智能手機(jī)后蓋的成型工藝及其模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名XXX專業(yè)班級(jí)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX學(xué)號(hào)XXXXXXXXXXX院（部）XXXXXXXXXXX指導(dǎo)教師（職稱） XXXXXXXXX完成時(shí)間2016年6月8日摘 要 IllABSTRACT .V1 緒論1.1.1國(guó)外模具發(fā)展現(xiàn)狀 1.1.2我國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 11.3模具發(fā)展的主流方向 1.2制品的成型工藝3.2.1智能手機(jī)后蓋的選題背景 32.2 手機(jī)后蓋結(jié)構(gòu) 3.2.3 塑料原材料 4.2.3.1 塑件材料的選擇 4.2.3.2 塑件材料性能分析 4.3模具設(shè)計(jì)5.3.1選定型腔數(shù)量和排列方式

2、53.2分型面的確立6.分型面的選取原則63.2.2 模仁尺寸的確定 7.3.3選取模架&3.4澆注系統(tǒng)9.3.4.1 主流道的設(shè)計(jì)9.3.4.2 冷料井和拉料桿的設(shè)計(jì) 11343分流道澆口的設(shè)計(jì)12344澆口的設(shè)計(jì)123.5頂出系統(tǒng)1.33.5.1 復(fù)位的設(shè)計(jì)143.6側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 143.7冷卻系統(tǒng)1.63.7.1 冷卻管道的影響163.7.2 冷卻系統(tǒng)163.7.3 冷卻道開設(shè)原則173.7.4 冷卻水道的結(jié)構(gòu) 174模具的裝配194.1組件型腔型芯和動(dòng)模板的裝配 1.94.2 推桿的裝配要求194.3模具總裝配程序194.4該模具的裝配要求205 Moldflow成

3、型工藝分析215.1 模流分析概述215.2 對(duì)塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分215.3 成型窗口分析 225.4 充填分析 236 結(jié)束語(yǔ)24致謝25智能手機(jī)后蓋的成型工藝及其模具設(shè)計(jì)塑料在當(dāng)今世界使用非常廣泛， 塑料工業(yè)也在飛速發(fā)展，塑料工業(yè)的發(fā)展也 帶動(dòng)了注塑模具的發(fā)展。著重研究注塑模具對(duì)認(rèn)識(shí)塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程， 以及提 咼產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本次設(shè)計(jì)針對(duì)產(chǎn)品注射成型的基本過程。 首先選取合適的智能手機(jī)后蓋，利 用UG進(jìn)行分模；方便模具制作滑塊；設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)；制 作模具裝配圖。利用CAD繪制裝配圖及其零件圖。也相應(yīng)的介紹了標(biāo)準(zhǔn)模架的 選擇。另外有沖模時(shí)間，最佳澆口選擇。利用CAE軟

4、件及其CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)能夠大大提高工作效率，在設(shè)計(jì) 過程中可以提前預(yù)知設(shè)計(jì)效果，Moldflow可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能，這些軟件對(duì)今后 模具設(shè)計(jì)依然有很大影響。關(guān)鍵詞： 塑料；注塑模具；模具結(jié)構(gòu)Smart phone back cover injection mold designABSTRACTPlastic is widely used in the world today, the plastics industry is also developing rapidly, the developme nt of the plastics in dustry has also led to

5、 the developme nt of inject ion molds. It focuses on the un dersta nding of the producti on process of plastic injectio n mold plastic products, and improve product quality has a great sig nifica nee.The basic desig n process for inject ion-m olded products. First, select the appropriate smartph one

6、 cover, use of UG part ing; mold mak ing easy slider; desig n gati ng system, cooli ng system, ejectio n system; mak ing mold assembly draw ing. The use of CAD assembly draw ing and part draw ing. Accord in gly it in troduced a select ion of sta ndard mold. Die Ano ther time, choose the best gate.Th

7、e use of CAE software and CAD software for mold desig n can greatly improve efficiency in the design process, design effects can be predicted in advanee, Moldflow can predict product performa nee, mold desig n software for the future still has a great in flue nee.Keywords: Plastic; Injectio n mould;

8、 The mould structure1 緒論1.1國(guó)外模具發(fā)展現(xiàn)狀高新技術(shù)的成熟得到廣泛運(yùn)用，其中模具發(fā)達(dá)的國(guó)家歐美利用高新技術(shù)不斷 譜寫新的篇章，充分利用高新技術(shù)快速生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的模具。隨著CAD/CAE/CAM 的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)帶動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，并且大大提高其優(yōu)越性。目前模具相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家有美國(guó)，德國(guó)，日本等，對(duì)于高精度模具的開發(fā)以 及復(fù)合性模具的開發(fā)都遙遙領(lǐng)先于 其他國(guó)家。同時(shí)培養(yǎng)出一大批精干的技術(shù)研 發(fā)人員。由于CAD/CAE/CAM的廣泛運(yùn)用，已經(jīng)可以越過二維圖階段，3D設(shè)計(jì) 已經(jīng)達(dá)到60%90%。PRO/E、UG等軟件運(yùn)用很廣泛，這些軟件既能完成 2D繪 制，又能完成

9、3D建模。把信息化帶入到工業(yè)生產(chǎn)中顯著提高了其生產(chǎn)效率，使 制造業(yè)進(jìn)入到自動(dòng)化時(shí)代，對(duì)精度有了極大的提升。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，硬件也在不斷提升，工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家 CAD/CAE/CAM技術(shù)也不斷提升，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行成型過程分析有效的減少了 模具報(bào)廢以及返修的情況，模具的質(zhì)量得到了提高，成本逐漸減少。1.2我國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)塑料模具的發(fā)展極其迅速。越來越多的人認(rèn)識(shí)到模具的重要性，模具技 術(shù)水平的高低可以 衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低。我國(guó)也逐漸廣泛 使用 CAD/CAE/CAM，目前我國(guó)是世界上最大的模具進(jìn)口國(guó)。 相比模具發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó) 模具在其技術(shù)上還是比較落后，專用模具鋼材料鋼品種

10、太少，很大程度限制了我 國(guó)模具制造。CAD、CAE、Flow Cool常用軟件應(yīng)用比例并不高；專業(yè)的模具工 廠少；目前企業(yè)缺乏專業(yè)性，多數(shù)企業(yè)追求大而全。只有提高模具設(shè)計(jì)水平及其 制造水平才能有更好的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。近年來，我國(guó)模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整， 體制改革也在加快步伐。我國(guó)注 重了精密模具、復(fù)雜模具、中高檔模具、大型模具、長(zhǎng)壽命模具及其模具標(biāo)準(zhǔn)件 的發(fā)展，使得發(fā)展速度超過了一般模具。 壓鑄模和塑料模的比例增大；專業(yè)的模 具廠也在增多，生產(chǎn)能力也在增加?！叭Y”及其私營(yíng)企業(yè)的迅速發(fā)展等。13模具發(fā)展的主流方向科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步促使模具發(fā)展的步伐越來越快，塑件質(zhì)量的要求也不斷提高，模具技術(shù)也在

11、向高效率、高精度、微型、大型、自動(dòng)化、精密、高壽命的 方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下方面：（1）成型塑料理論的研究進(jìn)展；（2）新的成型方法不斷出現(xiàn)；（3）塑件趨向于精密化、超大型化以及微型化；（4）開發(fā)出新型模具材料；（5）模具CAD/CAM/CAE技術(shù)發(fā)展迅速；（6）模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。2制品的成型工藝2.1智能手機(jī)后蓋的選題背景隨著科技的發(fā)展通訊已經(jīng)成為了全世界必不可少的部分，手機(jī)自然也成為了我們的必需品。手機(jī)的出現(xiàn)使得我們通訊更加方便，相比固定電話更容易攜帶， 手機(jī)發(fā)展速度極快，每年都會(huì)有大量的新手機(jī)出現(xiàn)在市場(chǎng)， 手機(jī)功能也由原來的 只是用來打電話發(fā)短信時(shí)代過渡到智能時(shí)代， 只能手機(jī)很大程度的

12、方便了我們的 生活，也成為了我們生活中必不可少的工具。隨著我們對(duì)手機(jī)的功能要求不斷提高，也對(duì)機(jī)身外觀以及手感不斷提高要求，只有自己感覺漂亮而且手感又好的手機(jī)才能成為自己最好的通訊工具。由此可見，智能手機(jī)后蓋也是機(jī)身并不能忽視的部分， 后蓋決定手感。在如今手機(jī)科 技不斷發(fā)展的時(shí)代里，手機(jī)配置都達(dá)到了頂峰，所以外觀漂亮并且手感完美的手 機(jī)會(huì)成為人們最佳選擇。綜上所述，智能手機(jī)已經(jīng)必不可少，手機(jī)后蓋工藝也要得到提高，制造出完 美的手感才是當(dāng)今手機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最大法寶。2.2手機(jī)后蓋結(jié)構(gòu)此設(shè)計(jì)塑件是智能手機(jī)后蓋造型， 塑件為長(zhǎng)方體形狀，由于是用在外面，所 以對(duì)精度，尺寸的要求并不高，經(jīng)過對(duì)此智能手機(jī)后蓋

13、分析，選擇一般精度等級(jí) 13級(jí)精度即可。智能手機(jī)后蓋塑件的形狀如圖2-1所示?？梢钥闯觯怂芗喞鄬?duì)規(guī)則， 相對(duì)容易容易模塑，分模方向相對(duì)容易選擇，其厚度也較小，比較容易脫模即采 用單分型面。.8-八Q 一1111D1111111111111116E.Q0：IS圖2-1智能手機(jī)后蓋塑件圖該塑件長(zhǎng)度約126mm,寬約86mm,高度約6.8mm。為了減小成型時(shí)流動(dòng) 阻力并且能充滿型腔，不浪費(fèi)原材料，也能提高固化效率，壁厚不宜過大也不宜 過小，即選擇塑件壁厚為1mm合適。2.3塑料原材料塑件材料的選擇市面上適用于手機(jī)后蓋的材料有很多，主要有PP,PE,PVC,ABS等，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，智能手機(jī)后蓋選

14、取ABS作為材料。塑件材料性能分析ABS，熱塑性塑料，英文全稱為：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, 中文：丙烯烯腈-丁二烯-苯烯共聚物。ABS是在聚苯在聚苯乙烯樹的基礎(chǔ)上研 發(fā)出來的一種新型塑料。它是三元共聚物，其中三個(gè)單體分別是丙烯晴、丁二烯 以及苯乙烯。在性能方面表現(xiàn)極其優(yōu)異，在其堅(jiān)固、堅(jiān)硬、堅(jiān)韌等方面都有優(yōu)良 性能。塑件材料選擇也要兼顧經(jīng)濟(jì)效益，該材料價(jià)格較低，并且供給量很大，已 經(jīng)是應(yīng)用范圍最廣泛，產(chǎn)量最高的工程材料。3模具設(shè)計(jì)3.1選定型腔數(shù)量和排列方式模具型腔數(shù)量的確定（1）塑件制品均已批量生產(chǎn)為主，并且還要在合理的交貨期內(nèi)完成生

15、產(chǎn)加工， 另外還有塑件成本的考慮。批量生產(chǎn)適合選用多型腔來提高生產(chǎn)效率，但是多型 腔的選擇會(huì)給制品精度帶來影響，根據(jù)調(diào)查增加一個(gè)型腔，會(huì)影響制品尺寸精度 的4%。（2）在質(zhì)量要求方面，根據(jù)制品精度要求的高低選定型腔數(shù)量， 對(duì)于精度要 求過高的產(chǎn)品使用一模多腔未必有利，對(duì)于精度較低的制品采用一模多腔更有效 率，所以應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)精度要求來確定模腔數(shù)量。（3）注塑機(jī)的選擇對(duì)型腔數(shù)量也有影響， 注塑機(jī)的能力很大程度決定塑料塑 化效率，使得塑化塑料可以迅速到達(dá)型腔。（4）根據(jù)塑件本身形狀尺寸的大小以及品種來確定型腔數(shù)目。模具型腔數(shù)目決定其生產(chǎn)效率，基于經(jīng)濟(jì)性考慮，并不能盲目選擇型腔數(shù)目， 另一方面精度也

16、要有一定的保證。經(jīng)過分析本設(shè)計(jì)選擇一模四腔比較合適。型腔排列方式（1）從加工生產(chǎn)效率方面來說，應(yīng)該保證各型腔壓力能夠平均分的型腔總 壓力。為了保證其性能以及尺寸盡可能相同， 各型腔要滿足盡可能均勻充滿， 補(bǔ)料時(shí)要盡可能的均衡。（2）加工生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多廢料，減少?gòu)U料的出現(xiàn)也是重要環(huán)節(jié)，其主流 道到各型腔流程短會(huì)有效解決廢料較多的問題。（3）每個(gè)型腔之間應(yīng)該保證盡可能大的間距， 方便在空間內(nèi)安裝冷卻水道推 桿等，注射時(shí)要有足夠大的截面積來承受注射壓力。針對(duì)本設(shè)計(jì)采取一模四腔，其型腔布局如圖 3-1所示。圖3-1型腔布局3.2分型面的確立分型面的選取原則在模具上，用來使塑件和凝料脫離模具的接觸面稱

17、為分型面， 也叫作分模面。 模具的結(jié)構(gòu)形式取決于分型面的設(shè)計(jì)。分型面的類型、形狀及位置與模具的整體 結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，不僅直接關(guān)系到 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。其確立原則如下：（1）避免模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，便于塑件脫模；（2）確保塑件外形美觀和尺寸準(zhǔn)確；（3）便于側(cè)向抽芯和分型；（4）利于模具排氣；（5）利于避免溢料，產(chǎn)生飛邊；（6）便于成型零件的加工模具的分型面取決于分型線，分型線的選擇可利用三維制圖軟件確定。 設(shè)計(jì)分型面時(shí)應(yīng)盡可能避免復(fù)雜化，使塑件易于脫模以及模具制造簡(jiǎn)單。按照分型面 的設(shè)計(jì)原則和塑料制品的原料特性，確定分型面如圖3-2所

18、示。322模仁尺寸的確定模仁又叫鑲塊，英文全稱DIE CORE。塑件的成型部分在模仁內(nèi)部，它是注 塑模具中至關(guān)重要的組成部分。塑件的形狀變化不一，其對(duì)照的鑲件結(jié)構(gòu)難易程 度也就大不相同。如今模具廠家大部分選用鑲件結(jié)構(gòu)，在模具部件加工方面看， 其實(shí)模仁的加工花費(fèi)了大多數(shù)時(shí)間。鑲件尺寸的設(shè)計(jì)是由產(chǎn)品的形狀大小和布局確定的。在確保鋼料高強(qiáng)度的必 要條件下，鑲件越緊湊越好。設(shè)計(jì)模仁尺寸下列兩種方法：（1）計(jì)算法：該方法一般通過相關(guān)的復(fù)雜公式對(duì)模腔壁厚進(jìn)行校核及計(jì)算，即可得到模仁尺寸。此方法不足之處的是實(shí)行困難由于產(chǎn)品的形狀各式各樣，但公式對(duì)應(yīng)的卻是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的模型。（2）估算法：這是根據(jù)工廠中的實(shí)際生產(chǎn)

19、經(jīng)驗(yàn)， 結(jié)合產(chǎn)品形態(tài)估算出模仁的 大小。這種方法，雖然無(wú)法得到精準(zhǔn)的模仁數(shù)值，但是在實(shí)際生產(chǎn)中卻能夠節(jié)省 大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。針對(duì)本次設(shè)計(jì)的模仁尺寸為220x140mm,可采用倒R角形式。其模仁尺寸 如圖3-3所示3.3選取模架模架的選擇是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),心圖3-漠仁3合理直接影響了模具的 起起是關(guān)鍵。質(zhì)量，所以選擇合適的模架把模具各個(gè)部分：標(biāo)準(zhǔn)模架，可以看出模架的基本組成部分，其中包括：定模座板，導(dǎo)柱導(dǎo)套，動(dòng) 模板，墊塊，動(dòng)模座板等部分組成。模具的設(shè)計(jì)主要是形成塑件外形的動(dòng)、定模零部件以及脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)如圖 3-4所示是計(jì)，幾乎模具上的所有零部件都是選擇一定尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件，尤其

20、是模架。最常見的注射棋架】一謎複廛飯總 應(yīng)慎板|3導(dǎo)林尺尋毎：4一動(dòng)模犠洛一動(dòng)模支車板=1塾炊汙一推桿闔電檢卅一推粗匚圖摸陽(yáng)雄圖3-4模架模架有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要在模具的設(shè)計(jì)過程中，模具的制造過程中，應(yīng) 該遵循其技術(shù)規(guī)范，還有基準(zhǔn)及其準(zhǔn)則。它具有以下定義：（1）可以減少很多設(shè)計(jì)人員的重復(fù)工作；（2）打破了模具制造業(yè)追求“全”的生產(chǎn)局面，專業(yè)生產(chǎn)越來越多；(3) 標(biāo)準(zhǔn)化模具有利于CAD/CAM技術(shù)的運(yùn)用；(4) 標(biāo)準(zhǔn)化模具更有國(guó)際地位，更有利于出口，也有利于國(guó)際交流。查詢資料，針對(duì)本設(shè)計(jì)選取模架。具體數(shù)據(jù)如下：模寬 Bi=300mm，模長(zhǎng) L=350mm ；模板A=80mm，材料45鋼；模板B

21、=90mm,材料45鋼；墊塊C=9mm,材料45鋼；型芯固定板厚度25mm，推件板厚度20mm。動(dòng)模板材料選取45鋼，高度為25mm，定模扳材料依然用45鋼，高度為 25mm。模架的總高度計(jì)算得：H=300經(jīng)過以上剛度和強(qiáng)度校核，可以看出都是滿足要求的，所以選取標(biāo)準(zhǔn)模架作 為本設(shè)計(jì)模架合適，其標(biāo)準(zhǔn)模架圖如圖 3-5所示。IiU圖3-5標(biāo)準(zhǔn)模架3.4澆注系統(tǒng)主流道的設(shè)計(jì)機(jī)臺(tái)噴嘴至分流道口的一段料流道被稱為主流通道，其通常被定位于模具的 中心，是熔料進(jìn)入腔體內(nèi)部最先經(jīng)過的部位.主流道就是澆口襯套里面的那個(gè)錐形 通道。一般情況下澆口套和定位環(huán)是結(jié)合使用的。其設(shè)計(jì)原則：（1）使凝料能夠從主流通道中不受

22、阻礙的被拔出來， 主流道設(shè)計(jì)成=2 6 的圓錐狀，錐度適當(dāng)即可，太大會(huì)造成壓力減小，容易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔，錐度 過小的話，會(huì)使液體的流速增大，造成注射的困難。內(nèi)壁光潔度應(yīng)該小于Ra=0.8um，小端直徑通常為48mm，凹坑R比噴嘴頭半徑大1 2mm，小端的 直徑應(yīng)該大于噴嘴直徑約0.51m m,否則主流道中的凝料將會(huì)無(wú)法順利拔出。（2）為了避免主流通道與熔融狀態(tài)的材料和噴嘴重復(fù)的接觸和撞擊而損壞， 主流道的設(shè)計(jì)要求是能夠耐高溫和摩擦，所以有必要設(shè)計(jì)成可拆卸襯里，因此， 有必要使用高質(zhì)量的材料來進(jìn)行主流道的加工。（3）套不同的模具結(jié)構(gòu)考慮的選擇，當(dāng)澆口套與塑料接觸面積比較大時(shí)， 會(huì) 造成腔襯里的

23、抗壓力很容易轉(zhuǎn)向或退出模具，所以設(shè)計(jì)的房子。（4）主流通道要盡量的減少拼塊結(jié)構(gòu)， 以防止有液態(tài)塑料進(jìn)入接縫中，使脫 模時(shí)難度加大。（5）流道要盡量設(shè)計(jì)的短一些，這樣不僅能夠節(jié)省材料，減少冷料的回收， 還能減小壓力和熱量的損失。（6）流道和噴霧相接觸面積最大的地方， 需要一個(gè)半球形的凹坑，深度一般 取3-5mm,同時(shí)澆口直徑一般比機(jī)噴嘴大約 1至2mm，以防止過多的的材料殘 存積壓，造成壓力減小、溢膠以及澆口破裂。針對(duì)本設(shè)計(jì)定位圈和襯套的工程圖如圖 3-5所示圖3-6定位圈和襯套的工程圖冷料井和拉料桿的設(shè)計(jì)冷料存儲(chǔ)通常被設(shè)計(jì)在動(dòng)模板與主流通道向?qū)Φ奈恢?，避免冷料在腔體填充時(shí)因存在溫差而使注塑零件

24、的生產(chǎn)質(zhì)量受到影響，同時(shí)也使存儲(chǔ)的冷料具有在 分模時(shí)將主流通道中凝固的材料從襯套中脫離，并殘留在動(dòng)模上。本次冷料儲(chǔ)存采用Z形拉料桿,其設(shè)計(jì)尺寸如圖3-6所示。圖3-7冷料穴343分流道澆口的設(shè)計(jì)分流道是連接主流道與塑件腔的一段流道， 它的存在是為了在最小壓力損失 的情況下，將黏流態(tài)原料速度很快的送到澆口處以便充模并減少回收的冷料量。 所以，分流道的截面積不會(huì)很大，同時(shí)也不能太小。若分流道的截面積太小，會(huì) 降低單位時(shí)間內(nèi)輸送的原料量，導(dǎo)致充模時(shí)間增長(zhǎng)，塑件會(huì)出現(xiàn)燒焦、缺料、波 紋、甚至產(chǎn)生前陷；而如果分流道的截面積太大，在模具型腔內(nèi)容易殘留氣體， 會(huì)造成產(chǎn)品上有缺陷，還會(huì)使冷料回收量增加，同時(shí)還

25、加長(zhǎng)了產(chǎn)品的冷卻時(shí)間， 會(huì)使生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大程度的降低。在實(shí)際應(yīng)用中比較常用的類型有：圓形、半圓形（ U形）、矩形和梯形。 本次設(shè)計(jì)中分流道選擇圓形，其直徑為 6mm,其結(jié)構(gòu)如圖3-8所示圖3-8分流道澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)束部分就是澆口，澆口的形狀一般為一段細(xì)而短的通道。 澆口 的設(shè)計(jì)主要是為了使熔體能夠迅速均勻的充滿各個(gè)腔體，保證注塑零件的成型密度均勻,同時(shí),澆口處的液態(tài)塑料能夠在較短的時(shí)間內(nèi)冷卻凝固，防止熔體逆流 ， 使凝料在塑件成型后能夠容易分開，也不會(huì)產(chǎn)生特別明顯的澆口 ，是零件外觀質(zhì)量 受到影響.另外，選擇的澆口位置不合適，則會(huì)造成成型零件產(chǎn)生明顯的熔接痕跡， 其 痕跡所在的部位機(jī)

26、械強(qiáng)度大大降低， 成為最薄弱的環(huán)節(jié)，所以，注塑產(chǎn)品在實(shí)際 應(yīng)用中受力的地方不能是澆口， 一定要避免出現(xiàn)連接痕跡，這關(guān)乎到注塑零件能 否被高質(zhì)量的成型成功。結(jié)合本次產(chǎn)品，選擇側(cè)澆口比較合適，澆口的設(shè)計(jì)如圖 3-9所示。3.5頂出系統(tǒng)頂出系統(tǒng)的用途是在塑件成型冷卻后，把制件從模具上頂出的系統(tǒng)；該 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是：不能和模具的任何部件發(fā)生沖突和摩擦；頂出順利且簡(jiǎn)便。 并且頂出完畢后，能夠有較好的定位。頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及要點(diǎn)分析：（1）頂桿的布局及相對(duì)尺寸要相互平衡， 并不與模具上其他零部件相發(fā)生摩 擦，碰撞。（2）在制件冷卻后頂出時(shí)頂出系統(tǒng)保持到動(dòng)模的一旁。（3） 與頂桿相接處的部位是制件的非工作表

27、面，用意是提高制件的表面質(zhì)量 和外觀質(zhì)量。（4）頂桿的頂出力要均勻，頂出部位一般選在制件壁厚較厚強(qiáng)度較大的部位， 防止由于頂力過大使制件變形和頂爛。（5）頂出系統(tǒng)要設(shè)計(jì)的頂出方便，易于定位和復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用的是圓頂針頂出，其加工容易，造價(jià)也低廉，結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。并且 精度較高容易定位，摩擦力也不大，故選用圓形頂針頂出，如圖3-10。_i矽三匡議壬三琲i圖3-10頂出系統(tǒng)復(fù)位的設(shè)計(jì)制件在成型冷卻后，推件板帶動(dòng)頂針將制件頂出模具的過程叫脫模。在本設(shè)計(jì)中脫模就是利用推件板、頂針和滑塊的聯(lián)動(dòng)使得制件脫離模具。3.6側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上有和開模方向不同的側(cè)孔時(shí)， 在脫模之前必須先抽調(diào)側(cè)型芯，

28、不然 無(wú)法完成脫模，能完成該過程的機(jī)構(gòu)為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。針對(duì)本設(shè)計(jì)選用斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu) （如圖3-11），其原理是利用斜導(dǎo)柱 把開模力傳給側(cè)型芯，使得側(cè)抽芯發(fā)生側(cè)向移動(dòng)完成抽芯動(dòng)作。1-楔緊塊 2-定模板 3-斜導(dǎo)柱 4-側(cè)型芯5-彈簧 6-滑塊 7-螺釘 8-限位擋板圖3-11斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理斜導(dǎo)柱的形式主要有圓形斷面和矩形斷面(如圖3-12)。針對(duì)本設(shè)計(jì)選用圖a圓形斷面，其特點(diǎn)是裝配容易，方便制造，應(yīng)用廣泛。a)b)圖3-12斜導(dǎo)柱的形式滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要零件， 其結(jié)構(gòu)主要有兩種形 式：整體式和組合式。針對(duì)本設(shè)計(jì)選擇組合式，其滑塊結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。圖

29、3-13滑塊結(jié)構(gòu)3.7冷卻系統(tǒng)冷卻管道的影響（1）根據(jù)物料的性能不同，模具需要適宜的溫度才能保證塑件的正確成型； 若溫度過低，則模腔里的塑料不能完全融化，使得充模困難，增加了模腔的受力, 浪費(fèi)了充模壓力；甚至不能充滿模腔，造成制件表面有缺陷。溫度過高，會(huì)燒壞 制件，使得制件扭曲變形。（2）當(dāng)模溫不穩(wěn)定時(shí)，會(huì)導(dǎo)致收縮率的突變，不僅會(huì)造成塑件的尺寸變化而 且當(dāng)收縮率浮動(dòng)偏大時(shí)，會(huì)造成脫模困難，甚至?xí)敔€制件，影響生產(chǎn)效率。（3）型腔和型芯設(shè)計(jì)的水路布置和設(shè)置要相同， 防止兩模的的溫度不同會(huì)造 成塑件的收縮率問題，使得制件上面有類似熔接痕的皺紋。（4）合理模溫有利成型，可以保證塑件的外觀尺寸質(zhì)量（5

30、）模溫有過大的浮動(dòng)時(shí)，會(huì)使制件的內(nèi)應(yīng)力增加，成型后會(huì)使制件變形甚 至?xí)验_。（6）冷卻管道合理布置，使得模溫正常，使得制件的表面光滑，色澤均勻。冷卻系統(tǒng)影響冷卻時(shí)間的因素有如下：（1）模具材料；（2）冷卻介質(zhì)溫度和及流動(dòng)狀態(tài);（3）模塑材料；（4）塑件壁厚；（5）冷卻回路的設(shè)計(jì)；（6）模具溫度。通常，注射機(jī)噴嘴噴出的塑件的溫度都在 190OC以上，成型后塑件在溫度約 為65oC，然后冷卻，使得熱量流失掉，才能固化成型，最后才能順利脫模。冷卻道開設(shè)原則冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：（1）冷卻水管要布置均勻，保證冷卻的面積能夠滿足要求（2） 每個(gè)冷卻水路距離型腔和制件的相對(duì)位置要相同，保證模溫各處基本相 同

31、（3）澆口處多加水路冷卻（4）冷卻水路的的進(jìn)口處和出口處的水溫要相對(duì)保持平衡（5）應(yīng)在制件收縮的趨勢(shì)路線上放置水管（6）易產(chǎn)生熔接痕的部位禁止設(shè)置水路（7）冷卻水管的接頭位置要設(shè)置合理冷卻水道的結(jié)構(gòu)根據(jù)本設(shè)計(jì)的手機(jī)后蓋屬于尺寸較大的片體零件，所以將水管的設(shè)計(jì)成R=8MM的內(nèi)徑，并有4個(gè)冷卻水管設(shè)置在滑塊上。型芯，型腔冷卻水道分別 如圖3-11,3-12所示L!lI'l= JId圖3-14型芯冷卻水道設(shè)計(jì)J圖3-15型腔冷卻水道4模具的裝配本次模具設(shè)計(jì)以模板相鄰的側(cè)面作為該模具的裝配基準(zhǔn)，磨削模板相鄰兩側(cè) 面成90°最后模具側(cè)面為基準(zhǔn)面，安裝定模和動(dòng)模上的剩余零件。4.1組件型

32、腔型芯和動(dòng)模板的裝配通過該模具的結(jié)構(gòu)可以得知，該模具結(jié)構(gòu)采用埋入式型芯裝配，另外固定板 沉空和型芯的尾部是過度配合。由于固定板沉孔在加工過程中一般都是采用立銑 加工，所以在修整配合部分中，要注意其動(dòng)模以及定模的相對(duì)位置， 如果修配不 當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致裝配后的型芯與定模配合不能相互配合。埋入型芯還用螺釘緊固。其型腔則采用鑲?cè)敕?，在裝配過程中選取合適的裝配基準(zhǔn)，保證其裝配關(guān)系。 裝配好后還打上記號(hào)，便于以后的拆裝。裝配時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）為了避免壓入后模板變形，配合不能過緊，所以型腔、型芯和模板固定 孔為H6/m6配合。對(duì)于多型腔模具而言，還會(huì)影響型芯間的尺寸精度。如果配 合過緊，要進(jìn)行修磨；（2）裝配

33、前要檢查修磨會(huì)影響該裝配的傾角為圓角，倒棱；（3）壓入端要有導(dǎo)入圓角，用于防止擠壓毛孔壁，也是方便型芯、型腔鑲?cè)?模板；（4）在壓入工程中要不停檢查型芯， 型腔是否既平穩(wěn)又垂直壓入模板， 在此 過程中一定要不斷檢查。4.2推桿的裝配要求（1）為了防止間隙太大會(huì)導(dǎo)致原料漏出，在裝配推桿時(shí)要求推桿的導(dǎo)向段， 型腔推桿孔的配合間隙，所以采用 H8/f8配合；（2）推桿在往復(fù)作用中不能出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，要求推桿和推桿孔要運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；（3）推桿和型腔表面齊平，復(fù)位桿和分型面齊平；（4）推桿固定板的加工與裝配。4.3模具總裝配程序（1）確定裝配基準(zhǔn)；（2）模具組裝緊密度要求很高，其中分型面出吻合面積要求最嚴(yán)格，

34、 不能低 于90%。還要防止飛邊，其間隙不能比益料最小值??；（3）注重導(dǎo)向系統(tǒng)安裝，保證模具在加工過程中沒有松動(dòng)，卡滯顯現(xiàn)出現(xiàn)；（4）頂出系統(tǒng)及其復(fù)位裝置的裝配（5）修整型芯，使得配合間隙達(dá)到要求；（6）組裝加熱系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，要保證不能漏水，管道流暢，閥門靈活；（7）緊固所有螺釘；（8）試模合格要打上模具標(biāo)記，檢查各個(gè)配件是否齊全，保證模具能夠裝配 齊全。4.4該模具的裝配要求（1）模具的上平面，下平面的平行度要控制在 0.03mm以下，分型面出要 緊密閉合；（2）頂桿要保持同步頂件。上模芯，下模芯一定要緊密接觸。針對(duì)本設(shè)計(jì)模具裝配圖如圖4-1所以。圖4-1模具裝配圖5 Moldflow 成

35、型工藝分析5.1模流分析概述就是指運(yùn)用數(shù)據(jù)模擬軟件，通過電腦完成注塑成型的模擬仿真， 模擬模具注 塑的過程，得出一些數(shù)據(jù)結(jié)果，通過這些結(jié)果對(duì)模具的方案可行性進(jìn)行評(píng)估， 完 善模具設(shè)計(jì)方案及產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，塑膠模具常用軟件有 Moldflow、Moldex3D等, 而鋁合金壓鑄比較常見的有 PROCAST、FLOW3D等。通過moldflow對(duì)塑件的分析可以確定塑件的最佳澆口位置，從而和擬定的 澆口位置進(jìn)行印證，如果有不合適的地方也可以有針對(duì)性的更改，而且還可以對(duì)塑件進(jìn)行流動(dòng)分析，進(jìn)而確定塑件填充情況，以及可能會(huì)出現(xiàn)的氣穴情況，如果 氣穴嚴(yán)重就需要更改。運(yùn)用 moldflow軟件進(jìn)行仿真分析可以大

36、大的提高效率， 節(jié)省成本。這也是moldflow普遍運(yùn)用的原因。表5-1所示為ABS塑料的成型工藝參數(shù)I表5-1注射成型工乙參數(shù)|工藝參數(shù)內(nèi)容工藝參數(shù)內(nèi)容溫度 6575/C注射時(shí)間05預(yù)熱和干燥時(shí)間24h成型時(shí)間/s保壓時(shí)間2080前段240280冷卻時(shí)間2050料桶溫度/C中段260290總周期50130后段240270螺桿轉(zhuǎn)速2040r/mi n噴嘴溫度/C230250方法水或油模具溫度/c90110后處理溫度/ c125135注射壓力/MPa80130時(shí)間/h45.2對(duì)塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分用moldflow開始分析，首先要?jiǎng)?chuàng)建網(wǎng)格，而網(wǎng)格分為：表層劃分，中間層 劃分，3D實(shí)體劃分三種。同時(shí)也

37、是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用一模四腔，為了使后面的分析能順利的進(jìn)行AutodesJrMtt 1I> mra)圖5-1網(wǎng)格劃分5.3成型窗口分析定義成型條件的界線，在此界線內(nèi)可以生成出合格的零件，又稱為工藝窗口。 如果成型條件位于該區(qū)域內(nèi)，則可以制造出優(yōu)質(zhì)零件。MOLDFLOW的成型窗口 可以看出在選定的材料下，進(jìn)行注射成型需要的最佳模具溫度、熔體溫度和注射 時(shí)間等等數(shù)據(jù)?？梢宰屧O(shè)計(jì)者快速確定這些數(shù)值，從而在做填充和保壓分析時(shí)輸 入。此結(jié)果通過成型窗口分析生成，并會(huì)顯示綠色、黃色和紅色區(qū)域，分別代表： 推薦的成型窗口、可以使用的成型窗口、不能使用的成型窗口。通過 成型窗口 ”分析，系統(tǒng)給出模型的最佳的成型工藝參數(shù)， 通過 分析日志” 看成型窗口 ”分析的最終結(jié)果。如圖5-2所示，為分析后推薦的數(shù)據(jù)結(jié)果，其中 有模具溫度、熔體溫度和注射時(shí)間的推薦數(shù)據(jù)。推薦模具溫度為116C；推薦熔體溫度為335.85C；推薦注射時(shí)間為0.5724& 得到分析結(jié)果以后可以和自己設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，有不合適的再有針對(duì)性的更改。116.00 C335.85 C0,572>1 5推薦的模具溫度 推薦的熔體溫度 推薦的