手機配件塑料模畢業(yè)設計

1、手機配件塑料模具畢業(yè)設計目錄1 緒論 31.1 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位 31.2 塑料成型模具發(fā)展趨勢 31.2.1 加深理論研究 31.2.2 高效率、自動化 41.2.3 大型、超小型及高精度 41.2.4 革命模具制造工藝 41.2.5 標準化 41.2.6 開發(fā)計算機輔助設計與輔助制造（CAD/CAM） 42 塑件的結構工藝分析 52.1 塑件的原材料組成及工藝分析 52.1.2 表2-2 PC料的主要性能指標 62.1.3 表2-3 PC料的成型工藝參數(shù) 72.3 塑件尺寸精度分析 72.4 結構分析： 82.5 塑件的表面質量要求分析 92.6 塑件的體積、質量計算 103

2、 注射機的選擇 113.1 注射量的確定 113.2 鎖模力確定 113.3 成型壓力 124. 模具設計 134.1模具加工精度的確定 134.2模具結構分析 134.2.1 模具部分成型結構分析 134.2.2 塑件在模具中的排位 134.2.3 模具總體結構分析 144.3 標準模架的選擇 154.3.1 內模尺寸的確定 154.3.2 側抽芯機構整體參數(shù)的確定 174.3.3 壓條塊的參數(shù)設計 174.3.4 模具閉合高度校核 194.3.5 開模行程的校核 194.3.6 模板尺寸的校核 194.3.7 噴嘴尺寸校核 204.4 側抽芯機構零件相關參數(shù)的設計 204.5 澆注系統(tǒng)的設

3、計 224.5.1 澆注系統(tǒng)的設計原則： 224.5.2 主流道的設計： 234.5.3 分流道的設計 234.5.4 澆口形式 244.6 成型零部件設計 244.6.1 型腔分型面設計 254.6.2 排氣槽的設計 254.6.3 成型零件設計計算 264.7 脫模機構設計與脫模力 274.7.1推桿的設計： 274.7.2脫模行程的確定： 284.8 復位機構與導向機構設計及定位機構設計: 284.8.1 復位機構設計: 284.8.3 導向機構設計: 294.8.4 定位機構設計: 304.9 塑模溫控系統(tǒng)設計: 314.9.1 塑模溫控制系統(tǒng)設計： 314.9.2 冷卻裝置系統(tǒng)的設計

4、要點： 31參考文獻 331 緒論1.1 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是：能生產出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質制品。從模具使用角度，要求高效率、自動化、操作簡便；從模具制造角度，要求結構合理、制造容易、成本低廉。塑料模具影響著塑料制品的質量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內應力大小、各向同性、外觀質量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在

5、塑料加工過程中，模具結構對操作難易程度影響很大。在大批量生產塑料制品時，應盡量減少分模。合模和取制件過程中的手工勞動，為此常采用自動開合模和自動頂出機構。在全自動生產時還要保證制品能自動從模具上脫落。另外，模具對塑料制品的成本也有相當?shù)挠绊?。除簡易模具外，一般來說制模費是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產制品百萬件以上，壓制模約能生產二十五萬件。當批量不大的時候，模具費用在制件成本中所占比例將會很大，這時應盡可能地采用結構合理而簡單的模具，以降低成本?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設計

6、起著重要作用。高效的全自動的設備也只有裝上能自動化生產的模具才能發(fā)揮基效能，產品的生產和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產量需求量很大，對塑料模具生產不斷向前發(fā)展。1.2 塑料成型模具發(fā)展趨勢隨著塑料成型加工機械和成型模具的迅速增長，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產量中所占比例越來越大。從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面：1.2.1 加深理論研究 在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經(jīng)由經(jīng)驗設計階段逐漸向理論計算方面以發(fā)展。1.2.2 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結構

7、，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動脫出產品和流道凝料的脫模機構；熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等。高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具，對提高生產效率，降低成本起了很大作用。1.2.3 大型、超小型及高精度 由于模料應用的擴大，塑料制件已應用到建筑、機械、電子、儀器、儀表等各個工業(yè)領域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導熱性能優(yōu)異的制模材料。1.2.4 革命模具制造工藝 為了更新產品花式和適應小批量產品的生產要求，除大力發(fā)展高強度、高耐磨性的材料外，同時又重視簡易制模工藝研究。1.2.5 標準化 開展模

8、具標準化工作，使模板，導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批生產塑料成型模具。1.2.6 開發(fā)計算機輔助設計與輔助制造（CAD/CAM）隨著計算機技術的發(fā)展，計算機已廣泛應用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對每一個環(huán)節(jié)都可將計算機作為輔助工具而加入。構成該環(huán)節(jié)的CAD或CAM或CAE。1、塑件設計 塑件的設計包括塑件結構、尺寸、精度、表面、性能等方面的設計。塑件設計方面的計算機輔助技術有：塑件CAD、塑料、輔料、輔件選擇的專家系統(tǒng)。2、注射機的使用 常見注射機的使用方面的計算機輔助技術有：注射機選擇專家系統(tǒng)：注射機故障診斷系統(tǒng)。注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質量，在對于高技術注射

9、模來說，都要對注射模在使用過程中進行監(jiān)控或對注射模的服役模擬仿真，由此知注射模的工作狀況。注射工藝 注射工藝方面的計算機輔助技術有：注射工藝制定的專家系統(tǒng)；塑件質量故障診斷。注射模設計 注射模設計主要完成注射模的結構尺寸、精度、表面性能等方面的設計，并選擇模具的材料等。2 塑件的結構工藝分析2.1 塑件的原材料組成及工藝分析由所給的產品的2D圖，如下圖2-1所示：可知塑件的原材料為PC料（聚碳酸酯2.1.1 PC介紹： 1、PC的性能: PC為無定型塑料,俗稱防彈膠,密度為1.2g/cm3,透明性好.它具有優(yōu)良的“韌而剛”的綜合性能,機械強度高、韌性好、耐沖擊強度極高、耐熱耐候性好、尺寸精度和

10、穩(wěn)定性高、易著色、吸水率低.PC熱變形溫度為135143,可長在 120130的工作溫度下使用.PC的缺點是:耐化學腐蝕性差、耐疲勞強度低、熔融粘度大、流動性差、對水份極敏感,易產生內應力開裂現(xiàn)象. 2、PC的應用: 高溫電氣制品、風筒殼、火牛殼、電工用具、電機殼、工具箱、奶瓶、冷飲機殼、照相機零件、安全帽、齒輪、食品盤子、醫(yī)療器材、導管、發(fā)夾、吹風筒、理發(fā)用品、鞋跟、纖維增強后可作結構更強的工程零件、CD碟. 3、PC的工藝特點: PC料對溫度很敏感,其熔融粘度隨溫度的提高而明顯降低,流動加快.對壓不敏感,要想提高其流動性,采取升溫的辦法較快.PC料加工前要充分干燥(120左右,水分應控制在

11、0.02%以內.PC料宜采用“高料溫、高模溫和高壓中速”的條件成型，模溫控制在80110左右較好，成型溫度在280320為宜。 PC產品表面易出現(xiàn)氣花，水口位易產生氣紋，內部殘留應力較大，易開裂，因此PC料加工要求較高。PC收縮率較低（0.6%左右,尺寸變化小;PC料啤出的制品可使用“退火”的方法來消除其內應力。 4、PC的加工條件： 干燥溫度(90100干燥時間約 (hr 2小時以上模具溫度( 80110殘料量(mm 28熔膠溫度( 280320背壓(Mpa 615注射壓力(Mpa 130180鎖模力約(ton/in2 46注塑速度 中速或高速回料轉速(rpm6080螺桿類別 標準、細型 (

12、忌用抽濕螺桿及彈弓射咀停機處理用HDPE清洗碎料翻用(%10255、PC的模具制作： 合適壁厚(mm 23.5；澆口設計：小型制品可用針形澆口,較大型制品則最好使用大澆口；但流道長度應越短越好 直徑越大越好；收縮率 ，(%0.50.7%(縱向橫向收縮非常接近2.1.2 表2-2 PC料的主要性能指標力學性能屈服強度/Mpa84熱性能及電性能玻璃化溫度/C拉伸強度/Mpa72熔點（粘流溫度）/C225-250斷裂伸長率/%35熱變形溫度/C0.46Pa1.85Pa146-149140-145拉伸彈性模量/Gpa2300線膨脹系數(shù)/（10-5/C）7.0彎曲強度/Mpa113比熱容/ （ kg*K

13、 ） > 1470彎曲弱性模理/Gpa1.4熱導率/ .h . c ） > 0.7件質量沖擊強度/kJ/m2無缺口缺口不斷燃燒性/（cm/min）慢55.8-90體積電阻/*cm3.06x10物理性能密度/（g/cm3）1.2吸水性/%（24h）0. 20.4比體積/（cm2/g）1.2透明度或透光率透明2.1.3 表2-3 PC料的成型工藝參數(shù)溫度料筒一區(qū)/230270（250）二區(qū)/260310（270）三區(qū)/280310（290）四區(qū)/290320（290）五區(qū)/290320（290）噴嘴/300320（290）模具/80110壓力注射/Mpa130180MPa（130018

14、00bar）保壓/Mpa注射壓力的4060時間注射/s20-90保壓/s0-5冷卻/s20-90周期/s40-190后處理方法紅外線燈、鼓風烘箱溫度/100-110時間/h8-122.3 塑件尺寸精度分析由2D圖可知，該組件的尺寸標注如下（未注公差按MT5級查取標注）外形尺寸：39.99；1.35；4.05；2；1；0.7；30.8；1.1；12.45；5.1；7.85；6.7；0.85；2.85；1.7；2.6；內行尺寸：4.1；4.5；3.67；28.6；3.5；3.3；0.7；中心距尺寸：2.2；10.2；10.1；0.2；2.3；16.8；12.4.；孔尺寸：0.7；1.2；1.5。2

15、.4 結構分析：由所給產品3D圖（如下圖2-4和圖2-5圖2-4圖2-5該產品結構系數(shù)較大，含有自有型復雜曲面，模具加工需數(shù)控編程加工；內側含有較多股位，出模時脫模力較大，所以推出機構中的推桿布置應合理，盡量對稱布置，因股位膠位較薄，需考慮頂針的形狀；產品內側面結構含有幾個圓柱凸體和凹圓形的不通孔，由此可初步確定該塑件的模具結構含有側抽芯機構；另側含有一個階梯型形通孔，為方便加工，該塑件模具成型零件應拆成小鑲件。2.5 塑件的表面質量要求分析有產品的2D圖如下圖2-6所示的NOTES所知：圖2-6該產品的自由表面要求表面質量光澤鮮亮，尺寸精度要求較高，產品內表面也需要達到相應的質量和精度要求，

16、因此該塑件的模具加工精度也相應較高，所以可初步確定該模具設計為精密模。2.6 塑件的體積、質量計算由PRO/E軟件分析如下圖2-7所示：得知圖2-7可知該塑件的體積為：V=1.2568998e+03（mm）=1.257（cm） M=*V=1.257x1.2g=1.508g3 注射機的選擇3.1 注射量的確定由前面PRO/E對產品的進行分析可知產品的體積為1.257cm，并初步確定此塑件模具設計為一模兩腔，因此模具成型時實際理論所需注射量1.257cmx2=2.514cm，該塑件的注射容積較小，在此采用一模二腔，即280%3.2 鎖模力確定由PRO/E對產品的進行分析可知產品的在分型面上的投影面

17、積約為570mm塑件的投影面積A=570mm由式式中 F-注射機的額定鎖模力n-型腔數(shù)，n=2；k-安全系數(shù)，取k=1.2；-融料在型腔中平均壓力，PC料為150Mpa；A-塑件投影面積（）；F=204.12KN3.3 成型壓力PC料的成型壓力為=150Mpa，取160-180，>根據(jù)節(jié)根據(jù)V、A及塑件的尺寸選擇臥式注射機，查閱塑料模具設計指導與資料匯編，并考慮到該塑件模含有行位機構，因此可初步選定注射機其型號為SZ-160/100，主要參數(shù)如下： 表3-1 SZ-160/100注射機參數(shù)序號主要技術參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值序號主要技術參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值注射裝置理論注射量/160鎖模裝置最大模具厚

18、度/mm200注射壓力/MPa150最小模具厚度/mm300塑化能力/(Kg/h45鎖模力/KN400螺桿轉速/（r/min）0220定位孔深度/mm10注射速率/(g/s105噴嘴伸出量/mm20螺桿直徑/mm40頂出行程/mm100鎖模裝置模板行程/mm325頂出力/KN15噴嘴球面半徑/mm15-噴嘴孔直徑/mm3-定位孔直徑/mm100-4.模具設計4.1模具加工精度的確定本次設計的手機配件是日常用品，對于制件的外觀要求合表面精度等級要求比較高。查閱塑料模具設計指導與資料匯編，常用材料模塑件尺寸公差等級的選用（GB/T14486-2008）表格，現(xiàn)初定制品精度等級為MT3級。經(jīng)分析，現(xiàn)

19、確認模具的制造加工精度為IT7級，而型芯和型腔的加工精度均為IT6，成型部分零件采用機械粗加工后采用磨床精磨加工，其它采用機械加工。模具的尺寸公差按GB-180079，IT7。4.2模具結構分析4.2.1 模具部分成型結構分析由所給的產品2D和3D圖，如下圖4-1所示圖4-1該產品的一側含有孔和圓柱凸臺，因此改塑模結構中設計應有側抽芯機構；4.2.2 塑件在模具中的排位由前所分析確定為一模兩腔，考慮兩腔在模具中的排位，采用X、Y軸雙軸對稱排位原則，如下圖2D排位簡圖4-2所示圖4-2該設計的優(yōu)點：如圖排位，模具的兩側均有側抽芯機構，所以在模具進行工作生產過程中所受到各向作用力均對稱平衡，平衡不

20、僅使模具生產過程中保證了產品精度，而且延長了模具壽命，使模具在注射機上能夠平穩(wěn)順利的工作和生產。4.2.3 模具總體結構分析由前述分析可知，該塑件所要求的尺寸精度和表面質量較高，塑件含有較多的加強股位結構，所以，模具成型部分的結構較為復雜，從而造成加工存在一定的困難，因此考慮到加工方便和保證該塑件所要求的尺寸精度及表面質量，模具的成型零件采用鑲拼組合式，即將所有的成型部分拆成小的鑲件和入子，因此可采用精密磨加工達到塑件的要求，同時為了保證模具中各成型鑲件在工作生產過程中能夠穩(wěn)定準確的定于相應的成型部位，因此該模具中的所有成型零部件均采用互壓式結構，如下圖4-3結構簡圖圖4-3最終四周采用壓條塊

21、緊湊的壓緊成一整體，包括兩側的行位機構。采用M8的鏍釘將此一鑲拼式整體通過壓條塊固定于A、B板開框中，其固定結構簡圖如下圖4-4所示：圖4-4此模具結構設計解析及原理：因該塑件質量要求較高，成型零件結構較復雜，為方便加工而采用鑲拼組合式，原理類似于精密模設計。4.3 標準模架的選擇4.3.1 內模尺寸的確定由塑件2D圖分析，如下圖4-5所示：圖4-5易知塑件的長、寬、高度尺寸，其長度l=39.99mm，寬度w=16.02mm，其高度h=6.7+1.15=8.85mm，由此可分析計算分析其內模長、寬、高度的尺寸，查閱塑件成型工藝與模具設計相關資料：由內模側壁厚度計算公式：S；SS按強度計算的型腔

22、側壁厚度，mm； S按剛度計算的型腔側壁厚度，mmp型腔內熔融塑料的壓力，MP； H型腔深度，mm；l型腔側壁長邊長度，mm； H型腔側壁總高度，mm；許用應力，mm； E剛的彈性模量，mm；e許用變形量，mm查閱相關手冊和資料，綜合計算與考慮，整理取得內模側壁厚度為20mm；由內模底板厚度計算公式：h；hh按強度計算的型腔底板厚度，mm； h按剛度計算的型腔底板厚度，mmp型腔內熔融塑料的壓力，MP； b底板受壓寬度，mm；l型腔側壁長邊長度，mm； 許用應力，mm； E剛的彈性模量，mm； e許用變形量，mm查閱相關手冊和資料，綜合計算與考慮，整理取得內模型腔底板厚度為30mm；由此可推算

23、出內模相關尺寸：其長度尺寸L=l+20x2=79.99mm；其寬度尺寸W=w+20x2=56.02mm；前模高度尺寸H=h+30=37.7mm；后模高度尺寸H=h+30=31.15mm。整理內模計算所得尺寸：長度尺寸L取75mm；寬度尺寸W取55mm； 前模高度尺寸H取35mm； 后模高度尺寸H取40mm（含有行位機構應加厚）。4.3.2 側抽芯機構整體參數(shù)的確定1.行位設計的一般原則：1壓條藏位深度A最少；2 壓條高度B必須有2/3H,超過行位重心,因為行位通常橫放；3斜邊角度在1025之內；4 壓鎖角比斜邊角大23 ,r取0.063”0.125”；5 一般用圓頭斜邊, 直徑D可用6、8、1

24、0、12、16、20mm，斜邊端部倒角e要大于斜邊角E,不要做半圓頭；6  行程T最少預多1/8”及補行程簡圖。2.行位本體的長度一般為其高度的2倍左右，現(xiàn)初步確定行位的高度為30mm，則其長度為60mm，導向壓塊的長度L'=60+行位的行程，（行位的行程=倒扣的抽芯距+（23mm安全值），由塑件3D圖分析該塑件的倒扣抽芯距為5.04mm。因此可初步確定導向壓塊的長度L'為70mm。4.3.3 壓條塊的參數(shù)設計由上述分析采用的M8螺釘通過壓條塊固定于A、B板上，因此確定壓條塊的寬度為20mm,厚度不能超過內模的高度，因此確定壓條塊的厚度為35mm。綜上所述：鑲拼組合式

25、的整體結構簡圖如下圖4-6和圖4-7所示：圖4-6圖4-7因此整體結構尺寸：長度L=（75x2+20+20x2）mm=210mm；寬度W=（70+55+20x2）mm=165mm；前模高度H=35mm；后模高度H=40mm。確定A、B板的尺寸原則：A板厚度=開框深度+2590mm；（模具越大，厚度相應增加，可以比B板?。籅板厚度=開框深度+3045mm（小模具）/+4590mm（中型模具）；A、B長度尺寸L=L+70（單邊）；A、B寬度尺寸W=W+50（單邊）綜上分析和整體考慮可初步選定CI模架為250x300mm選用的模架尺寸：查閱相關資料與手冊表4-1模架尺寸 單位: mm模板寬度250

26、模板長度300A板厚度70座板寬度300座板厚度25B板厚度80墊塊寬度48墊塊厚度80推板厚度20推板寬度150推桿固定板厚度15導柱直徑25導套直徑25復位桿直徑15沉頭螺釘8-M14中托直徑16中托司直徑164.3.4 模具閉合高度校核根據(jù)注射機的參數(shù)， 而根據(jù)所選標準模架組合尺寸所得，對于該塑件而言：H=25+70+1+80+80+25=281mm < 因此，滿足要求。 4.3.5 開模行程的校核開模行程H1+H2+510其中：H1脫模距離（頂出距離）；H2制作高度包括澆注系統(tǒng)在內。SZ-160/100注射機的模板行程325mm，合格。4.3.6 模板尺寸的校核所選注射機的拉桿間

27、距345mmx345mm，而本次注射模采用的是250mmx300mm；合格。4.3.7 噴嘴尺寸校核本模具主流道始端的球面半徑為R32，略大于SZ-160/100注射機的噴嘴球半徑R15；合格。4.4 側抽芯機構零件相關參數(shù)的設計1.側抽芯機構一般包括以下零件： 斜導柱、行位本體、鏟基、導向壓塊、導軌、行位底耐磨塊、鏟基耐磨塊、小彈簧。2.由塑件3D圖分析該塑件需側抽芯最短行程S=5.04mm，由側抽芯設計原則：行位行程距離SS或S=S+（23mm）由此可知該側抽芯工作過程中行位的最少行程S=（5.04+2.5）mm=7.54mm。確定S=8mm斜銷角a與行位行程S之間的關系：a=arcsin

28、如圖4-6所示： （其中L為斜銷工作部分的有效長度）由側抽芯設計原則：10a<25，a值一般取值：12、15、17、20、22等參數(shù)，現(xiàn)取a值為15。3.斜導柱設計：斜導柱主要用于驅動行位本體的開閉運動。導柱的結構與配合要求：導柱頭部可做成錐臺行或半球形，為減少導柱與行位本體斜銷孔之間的摩擦和磨損，可在導柱外圓周上加工兩個對稱的平面。斜導柱的表面粗糙度Ra為0.631.25um。斜導柱與固定板采用過渡配合H7/m6相連接；斜導柱與行位斜銷孔可采用較松的間隙配合(如H11/b11），或在二者之間保留0.51mm的間隙，其結構簡圖如右圖4-7所示：當分型抽芯由延時要求時，可以放大到1mm上。

29、斜銷的直徑d大小：查閱塑件成型工藝與模具設計相關資料：由公式：其中：F側抽芯時的脫模力；H側抽芯行位所受的脫模力作用線與斜導柱中心線的交點到斜導柱固定板之間的距離；斜銷的彎曲應力，Mpa；a斜銷角應該行位及脫模力不大，綜合計算整理數(shù)據(jù)確定斜銷直徑d值為10mm。4.鏟基參數(shù)設計：鏟基的作用：當模具合模后充型時，行位會受到向外的側向充型壓力，此時靠鏟基進行壓鎖緊，鏟基的斜面角一般比斜銷角大23°5.行位本體設計：設計一般原則：行位的底面由模具的開模面往下偏2530mm，行位上表面由行位入子的最高點往上偏5mm；長度一般為行位高度的2倍；寬度確定原則，大等于行位入子的寬度，保證行位斜銷孔

30、的邊緣到行位側邊距離不小于58mm?，F(xiàn)確定行位高度為32mm；行位長度為50mm；行位寬度為30mm。5.行位導向結構設計：考慮到結構的整體緊湊性，在模胚上開原身T槽導向，如下圖4-8所示：圖4-86.導軌的設計：設計的一般原則：當行位本體的寬度在80mm以上時要加導軌。應該塑件的側抽芯行位本體寬度僅有30mm，較小所以不需加行位導軌。7.耐磨塊設計：耐磨塊的作用：防止損壞模胚整體結構而設計的行位機構零件，更換方便，且經(jīng)濟合理。耐磨塊參數(shù)設計的一般原則：厚度一般為813mm，長寬大小一般是根據(jù)其行位本體的大小而確定，一般是其面積為與行位本體的接觸面積的7080。采用M4或M5平頭螺釘固定于模胚

31、上。該塑件的側抽距離較小，所以該塑模不設計耐磨塊。8.小彈簧設計：原則：1.所有彈弓只可壓縮25%33%；2.外徑直徑為3/8英寸以上用ASSOCIATED(聯(lián)合的藍彈弓；由上分析得知行位的行程為8mm，因此可以推算出彈簧的長度，結合查閱相關資料確定彈簧規(guī)格：TF 10x5x30 （黃）。4.5 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注系統(tǒng)設計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大4.5.1 澆注系統(tǒng)的設計原則：1. 結合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2. 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時間。3. 澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇

32、十分關鍵，應有利于熔體的流動、避免產生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣。4. 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移的產生。5. 澆注系統(tǒng)凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或易于切除和修整。6. 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關系，設計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質量的影響。7. 盡量減小因開設澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。8. 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應有IT8以上的精度要求。9. 設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施。10. 應盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無法重合也應使兩者的距離盡量縮小

33、。主流道襯套（唧嘴）選擇標準件：如下圖4-9所示圖4-94.5.2 主流道的設計：為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應大于注射機的噴嘴直徑d，通常為：D=d+(0.51mmD=2.5+0.5=3mm主流道入口的凹坑球面半徑R2也應該大于注射機噴嘴球面頭半徑R1，通常為：R2=R1+（12）mmR2=15+1=16mm主流道半錐角通常為錐度，過大會產生湍流或渦流產生空氣，過小使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。主流道內壁表面粗糙度應在Ra0.8um以下，拋光時沿軸而進行。主流道的長度L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失，應盡可能縮短主流道的長度。4.5.3 分流道的

34、設計分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過渡和轉向。本次設計采用圓形斷面分流道。如下圖4-10所示：圖4-104.5.4 澆口形式選擇澆口形式應該遵循以下原則：1. 盡可能采用平衡式設置；2. 型腔排列進料均衡；3. 型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象；4. 確保耗料量小；5. 不影響塑件外觀。根據(jù)以上原則和零件的實際情況，為了使從主流道來的熔融塑料能均衡地以最短的流程到達各澆口并同時充滿各型腔。決定選用側澆口形式，這種澆口適用于成型方形幾何形狀且有直邊邊緣等制品，是應用廣泛的澆口形式。它的優(yōu)點為：它能方便地調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間，被廣泛

35、采用的一種澆口行式，澆口的形狀通常是矩形。而且適用于一模多件，能大大提高生產率，除去澆口凝料方便。為了適應不同的膠料及不同的形狀尺寸制品的成型需要，側澆口還有其他形式:扇形澆口和薄片式澆口。如左圖4-11所示：4.6 成型零部件設計成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開關的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成部分。4.6.1 型腔分型面設計合理選擇分型面，有利于制品的質量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設計過程中是一個不容忽視的問題，選擇分型面一般根據(jù)以下的原則：1. 分型面應該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。2. 盡可能使制品留在動模的一側。3.

36、 盡可能滿足制品的使用要求。4. 盡可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。5. 不應影響制品尺寸的精度和外觀。6. 盡量簡單,避免采用復雜形狀,使模具制造容易。7. 不妨礙制品脫模和抽芯。8. 有利于澆注系統(tǒng)的合理設置。9. 盡可能與料流的末端重合,有利于排氣由于該塑件側面含有拔模斜度，采用側澆口，因此該塑件的分型面選取僅有一種選擇，即位于最大輪廓出，其最大分型面位置如下圖4-12所示：圖4-124.6.2 排氣槽的設計排氣槽的作用是將型腔和型芯中周圍空間內的氣體及熔料所產生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，型腔較小，模具成型零件屬于鑲拼組合式，鑲件之間的間隙能起到排

37、氣效果，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，因此無需另外開排氣槽。4.6.3 成型零件設計計算該塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收縮率方法計算。1.型腔或型芯的徑向尺寸計算型腔的徑向尺寸：DM = DS + DS·SCP - 3/4型芯的徑向尺寸：DM = DS + DS·SCP + 3/4其中：DS 塑件的基本尺寸，型芯和型腔各自對應。SCP 塑件的平均收縮率 塑件允許的公差值模具制造公差，本設計是按塑件公差的 1/3 1/6來取的。2.型腔和型芯的高度尺寸計算型腔深度尺寸：HM = HS + HS·SCP 2/3 型芯高度尺寸：HM = HS + HS

38、83;SCP + 2/3 其中：HS 塑件高度名義尺寸SCP、 和Z均與上述意義相同。3.型芯之間或成型孔之間中心距尺寸計算LM = LS + LS·SCP±1/2Z其中：LM 模具中心孔或型芯中心距尺寸LS 塑件中心距名義尺寸此外，凸臺高度、起伏凸邊高度、起伏凸邊位置、非配合圓弧等，一切距離位置尺寸都屬于雙向公差的計算。PC的收縮率為0.50.8，平均收縮率為：表4-2 成型零件表面部分工作尺寸的計算類別模具零件塑料制品計算公式型腔或型芯公差等級公差種類尺寸工作尺寸公差等級型腔的計算型腔內形尺寸MT3A39.99DM = DS + DS·SCP - 3/440.

39、15IT7MT330.830.90型腔深度尺寸MT3B7.85HM = HS + HS·SCP 2/3 7.66IT76.76.5型芯的計算型芯外形尺寸MT3A2DM = DS + DS·SCP + 3/42.10IT71.21.30型芯高度尺寸MT3B3.5HM = HS + HS·SCP + 2/3 3.62IT70.70.78中心距尺寸-MT3A0.2LM = LS + LS·SCP±1/2Z0.2IT7MT3A10.210.27其他尺寸計算方法同上，分清A、B類型尺寸即可。4.7 脫模機構設計與脫模力4.7.1推桿的設計：推桿的設計位置

40、采取以下原則1. 推桿設在脫模阻力大的地方。2. 推桿位置均勻分布。3. 推桿設在塑料制品強度剛度較大的地方。4. 推桿直徑應滿足相應的強度、剛度條件。5. 由于該塑件含有較多的加強股位結構，且股位較薄，所以該塑模的脫模阻力較大，因此為了能讓塑件順利的脫模，在其股位加強筋上設推桿，因股位較薄，所以設計頂桿的形狀為扁頂針（即方形頂針），在塑件的角上設有圓形頂針。當開始脫模時，模具所受的阻力最大，而所有的推桿的截面積都較小，考慮到推桿剛度及強度，所以將推桿設計為帶托結構（即尾部加強結構）如下圖4-13所示：圖4-134.7.2脫模行程的確定：脫模行程：模具在進行試?；蛏a過程中能將模具中的塑件自動

41、的脫出模具而自動的掉落，脫出模具的所需距離即為脫模行程。（SH）由前面分析得知，塑件的總高度為7.85mm，綜合前面所確定的模架（方鐵的高度為80mm,頂針面板與頂針底板的總高度為35mm），所以該塑模的脫模行程可確定在7.85S（80-35）mm范圍。因此現(xiàn)確定該塑模的脫模行程為20mm,在頂針面板上加限位柱，數(shù)量為6。4.8 復位機構與導向機構設計及定位機構設計:4.8.1 復位機構設計:在頂桿的脫模機構中，頂出塑件后再次合模時（或閉模前），必須要求頂桿等元件回復或預先回復到原來的位置。通常采用彈簧推動頂針面板和頂針底板復位，但當推頂裝置發(fā)生卡滯現(xiàn)象時，僅靠彈簧難以保證，須復位桿與彈簧并用

42、。設計中具有活動型芯的脫模機構時，必須考慮到合模時互相干擾的情況，應在塑模閉合前使頂桿提前復位，以免活動型芯撞擊頂桿，應設置先復位裝置。復位桿由標準件中可查得。由所確定的模架250x300可查閱相關資料得知復位桿的參數(shù)，如下圖4-14所示：圖4-14本設計中的模具使用彈簧先復位裝置，在頂桿固定板上裝有彈簧，借彈簧力合復位桿作用，在合模時，使頂出桿先復位，這種方法的特點是結構簡單，容易制造，但彈簧容易失效，故要經(jīng)常更換彈簧。4.8.3 導向機構設計:該塑模的導向結構設計了作用于動、定模導向（導柱和導套）和作用于頂針面板與頂針底板導向（中托和中托司）1.動、定模導向機構的主要作用是為保證在模具閉合后，動、定模板相對位置準確；在模具裝配過程中也起到了定位的作用，合模時，引導動、定模板準確閉合，能夠承受一定的側向壓力，以保證模具的正常工作。一般導柱應有以下幾個重要的技術要求：1. 導柱的長度應根據(jù)具體的情況而定，一般比凸模端面高出812mm；2. 導柱的前端做成半球形狀，以使導柱順利進入導孔；3. 數(shù)量為4，均勻分布在模具周圍。本設計中導向機構采用導柱與導套導向，導柱采用帶頭導柱，其結構簡單，加工方便，在導柱的末端以導套給以配合，導柱倒裝。結構形式如下圖4