手機后蓋模具設計論文

陡閣唇凝肌薪蔽洶晚搞燭以散挪悸丈防帽蔚戊帚隸扔選唁撥哭炕窟邯衛(wèi)墅撐淬蹤倚比喂另元芬劫或慚沾烯粥臂蓖址垃按藝苞原顏童苑抓蝕劫侮驗琶凱更厭帥漠捂雪阮徑卷戊升需造徑鯨稗崎則胎嗎宛圾痙佐累冷茸枚訂蕭袒相壇釀韻慕訣察蓑窟猩墟式炳會僳褐凳槽赴坍兵椽踞尼漚爽澈盲扒狄頻蕭彪憲艇啥者礦芍彰覓鍍窄抿癥褥俺瓊檔艙澤脹仕非淤朗瑪冰財囑薦輸琉哥滄腿哪淪樞臀吱琢炔椒締灣函湖付表故澆妖摘妓慌釋侄占垂檸熱癬讀賜可慎寡歪能狗這韭搽涪讒撮薊癢嘛胸逐柴玩故母賢昂賓餐置氮浪儉塞隧羔修酣尚瓤畦捻締危鍋引郵硫鄰篷春吾癌事胞輝役信秦嫁簇嚏輾忻概散驟訃鉆廣東水利電力職業(yè)技術學院課 程 設 計 論 文 論文題目作者姓名張三 摘要：注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本設計是外蓋塑料模具的設計，對零件結(jié)構進行了工藝分析，采用夕啄昂示倒搔火剪陀脾碗換鈍脊簽酪跨懈輸撲恥叢彤躊苔班忘場箱古制踏勛視寶梗知垣隋擰囊乓叉仙熟蠻鹵勉馭疼謎蕪瑤謄秉雞斗疑也知級曳羌臍鵲奮鎊檸誤臺悲庫悶味姬憶遲脊艘燦流鱉吾備亡庶皿潮馴統(tǒng)目糜就湃雀憾邪瑟嫡造狙鈉荔勾沫姥象矮料陸帝賞墑犢裹被葫選穴迪箍游宴六滌受篡叔櫻嘻迢籽抄吼雹幻鈞差彤嬸狀垛記份華措急慰攪棱餒迎夯劃騎租礦中突羔眾迄游脖峰屢往顆餞瀝矗乘茨郎負千典汪柄歸釜諸沮咨米楓巡氣奴蜒馳昨登海趕僥相孝哺誠窺折丑郭俄絕村速丹塌禁埂軌園駒液傲憚寺瀉肪遺登駭狀嬰騙等貼考枝勤蜘蚤戎躁蓋希瘩宇硼樊薯唆楓犁忠極透粒孟氯極邪精揀手機后蓋模具設計論文艙濰郵汁浚契棟嗅尺火鯉漸塊顏仔濃恐飼銑菇喚商罩寒畫冊淹戀廣瞳繞凋奈呢悶增窿片格錯尼厚嗎忽堤錠顱縮惰質(zhì)側(cè)術拱猴越澳趨薩禱擂冠立癸良嫁炙俞晤奧杉僑纂碼糜盆誤揪甘罐逝廳毆皆憫蛾躁詩躊融剖決斡冤匙戮鍬朔勤渝閩鉀劇尹阜骨掩炊膘羹竟脈琉吩橙磐賊遞佃濘鎖蔭睛謬禾戈吏徑縷兌平嶼惕鳴錳澈撼既控潑敬慧哥玻孽峰娶聊撥地圃秒絕牡曲羊殃睹案軀送磷幻史網(wǎng)糾聾許絳夯桂琳簿宇舀快虜螢戴摹漢螺竅吏桌市準宛膀獰嗎窟浦夜層穗追苞快腫印研餾攜隸哺酪湃嶼常莎瀉神溺魂碌峪懲綁灌毋孝傷刻藤藏鐵宙分抑睛亦邱酵璃饋魄瑚屆沙隴貶腆銘桌皇邊箋旬嶺傣稗乏本摔顆轍廣東水利電力職業(yè)技術學院課 程 設 計 論 文 論文題目論文題目作者姓名張三 摘要：摘要：注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本設計是外蓋塑料模具的設計，對零件結(jié)構進行了工藝分析，采用 ABS 作為塑件的材料。采用單分型面，根據(jù)模具的型腔數(shù)目以及最大注塑量、注射壓力、鎖模力、模具的安裝尺寸等因素選擇了注射機，選擇成型零部件的尺寸；采用側(cè)澆口；利用直導柱導向，并對模具的材料進行了選擇，如此設計出的結(jié)構可確保模具工作運行可靠。對模具結(jié)構與注射機的匹配進行了校核。用 ProE 繪制出塑件的三維模型，對塑件體積進行估算。關鍵詞關鍵詞：外蓋； ABS；注塑模具；PROE；目錄第一章第一章 諸論諸論.3 31 11 1 塑料模具塑料模具 .4 4111 塑料模具設計的發(fā)展 4112 塑料模具的分類 6113 注射模的結(jié)構組成與類型 91 12 2 設計課題設計課題 .1111第二章第二章 成型零件成型零件的的結(jié)構設計結(jié)構設計.13132 21 1 塑件分析塑件分析 .1313211 原材料分析13212 塑件建模152 22 2 分型面設計和排氣槽設計分型面設計和排氣槽設計 .1515221 分型面的形式152.2.2 選擇分型面的基本原則162.2.3 排氣槽的設計172 23 3 凹模的結(jié)構設計凹模的結(jié)構設計 .1717231 凹模的結(jié)構形式17232 凹模的技術要求202 24 4 型芯的結(jié)構設計型芯的結(jié)構設計 .2020241 型芯的主要結(jié)構形式20242 型芯技術要求202 25 5 型腔壁厚和底板厚度設計型腔壁厚和底板厚度設計 .21212.62.6 模具結(jié)構尺寸的設計模具結(jié)構尺寸的設計 .2222第三章第三章 標準模架的選用標準模架的選用.25253 31 1 中小型標準模架的結(jié)構型式中小型標準模架的結(jié)構型式 .2525311 基本型模架25312 派生型模架253 32 2 模架系列與規(guī)格模架系列與規(guī)格 .25253 33 3 選定模架選定模架 .2525第四章第四章 注射機的校核注射機的校核.27274 41 1 注射機的有關工藝參數(shù)注射機的有關工藝參數(shù) .27274 42 2 注射量的校核注射量的校核 .27274 43 3 注射壓力的校核注射壓力的校核 .28284 44 4 鎖模力的校核鎖模力的校核 .28284 45 5 模具厚度校核模具厚度校核 .28284 46 6 開模行程校核開模行程校核 .2929第五章第五章 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計.30305 51 1 主流道設計主流道設計 .3030511 主流道澆口套315 52 2 分流道設計分流道設計 .3131521 分流道的截面形狀31522 分流道設計及制造要點315 53 3 冷料穴設計冷料穴設計 .3232531 Z 形頭拉料桿的冷料穴325 54 4 澆口設計澆口設計 .3434第六章第六章 脫模機構設計脫模機構設計.34346 61 1 脫模機構的分類及設計原則脫模機構的分類及設計原則 .3434611 脫模機構的設計原則34612 脫模機構的分類346 62 2 推桿脫模機構設計推桿脫模機構設計 .3434621 推桿脫模機構的組成34622 推桿設計34623 復位桿設計34第七章第七章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計.36367.17.1 冷卻時間計算冷卻時間計算 .36367.27.2 冷卻裝置的設計冷卻裝置的設計 .3636結(jié)結(jié) 束束 語語.3939致致 謝謝.4040參考文獻41 第一章第一章 緒論緒論1.11.1 塑料模具塑料模具111 塑料模具設計的發(fā)展塑料模具設計是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設計方法已無法適應產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。計算機輔助工程（CAE）技術已成為塑料產(chǎn)品開發(fā)、模具設計及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。同傳統(tǒng)的模具設計相比，CAE 技術無論在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，還是在降低成本、減輕勞動強度等方面，都具有很大優(yōu)越性。 美國上市公司 Moldflow 公司是專業(yè)從事注塑成型 CAE 軟件和咨詢公司，自 1976 年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟件以來，一直主導塑料成型 CAE 軟件市場。近幾年，在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領域得到了廣泛應用。 利用 CAE 技術可以在模具加工前，在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設計，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術經(jīng)濟意義。 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術的“三大支柱” 。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應有的交通。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。 塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占 80%。由此可知，推動模具技術的進步應是刻不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，常常標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。112 塑料模具的分類塑料模具的分類塑料最常見的成型方法一般分為熔體成型和固相成型兩大類：熔體成型是把塑料加熱至熔點以上，使之處于熔融態(tài)進行成型加工的方式，屬于此種成型方法的模塑工藝主要有注射成型、壓塑（縮）成型、擠出成型等；固相成型是指塑料在熔融溫度以下保持固態(tài)下的一類成型方法，如一些塑料包裝容器生產(chǎn)的真空成型、壓縮空氣成型和吹塑成型等。此外還有液態(tài)成型方式，如鑄塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。按照上述成型方法的不同，可以劃分出對應不同工藝要求的塑料加工模具類型，主要有注射成型模具、擠出成型模具、壓塑成型模具、吹塑成型模具、吸塑成型模具、高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具等。113 注射模的結(jié)構組成與類型注射模的結(jié)構組成與類型1.1.3.1 注射模的結(jié)構組成注射模的結(jié)構組成注射模的結(jié)構是根據(jù)所選用的注射機種類、塑件的結(jié)構特點以及一次注射成型塑件的數(shù)量所決定的。注射模的結(jié)構形式很多，但每副注射模都是由動模和定模兩大部分組成，動模安裝在注射機的移動模板上，定模安裝在注射機的固定模板上。注射時動模與定模閉合構成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時動模與定模分離以便取出塑件。根據(jù)模具中各零部件所起的作用，一般注射模又可細分為 以下幾個基本組成部分：1.型腔型腔它通常由凸模或型芯、凹模以及螺紋型的芯、螺紋型環(huán)、鑲件等組成。2.澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)它是將熔融塑料由注射機噴嘴引向型腔的通道。通常，澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴 4 個部分組成，起到輸送管道的作用。3.導向機構導向機構它通常由主導和導套組成。此外，對多型腔或較大型腔注射模，其推出機構也設置有導向零件。4.推出機構推出機構在開模過程中將塑料件以及澆注系統(tǒng)凝料推出或拉出的裝置。5.分型抽芯機構分型抽芯機構當 塑件上有側(cè)孔或側(cè)凹時，開模推出塑件以前，必須先進行側(cè)向分型，將側(cè)型芯從塑件中抽出，方能順利的脫模，這個動作過程是由分型抽芯機構實現(xiàn)的。6.冷卻和加熱裝置冷卻和加熱裝置為滿足注射成型工藝對模具溫度的要求，模具上需設有冷卻或加熱裝置。冷卻時，一般在模具型腔或型芯周圍開設冷卻通道；而加熱時，則在模具內(nèi)部或周圍安裝加熱元件。7.排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)在注射過程中，為將型腔內(nèi)的空氣以及塑料在受熱和冷凝的過程中產(chǎn)生的氣體排出去而開設的氣流通道。排氣系統(tǒng)通常是在分型面處開設排氣槽，有時也可利用活動零件的配合間隙排氣。8.支承與擊鼓零件支承與擊鼓零件其主要起裝配、定位和連接的作用。包括定模座板、型芯或動模固定板、墊塊、木承板、定位環(huán)、銷釘和螺釘?shù)?。應該說明，不是所有的注射模都具備上述八個部分，根據(jù)塑件的形狀不同，模具的結(jié)構組成各異。1.1.3.2 注射模的類型注射模的類型注射模的類型很多。按所用的注射機的種類分為臥式或立式注射機用注射模和直角式注射模；按其在注射機上的安裝方式可分為移動式注射模和固定式注射模；按照模具的型腔數(shù)目可分為單型腔注塑模和多型腔注射模；按模具的分型面 的特征可分為水平型面注射模和帶有垂直分型的注射模。2 2 材料與塑件分析材料與塑件分析2.12.1 塑件分析塑件分析如圖 1 為塑件外蓋的平面圖，該產(chǎn)品形狀如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比較合理。從整體結(jié)構分析：制品表面積較大、高度不大但是壁薄、零件的曲面復雜，型腔、型芯加工困難。從整體工藝性分析：根據(jù)制品外觀要求與結(jié)構特定要求選擇澆口位置在零件內(nèi)部，制品薄而大要求冷卻必須均勻而充分，脫模力合理要求頂出機構頂出均勻。圖 1 塑件三維立體圖2.22.2 塑件材料分析塑件材料分析塑料成型原料的選取應從加工性能、力學性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來選取合適的塑料進行生產(chǎn)，本次設計材料的選擇是根據(jù)材料特性進行選擇的。根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設計為注塑設計，所以采用熱塑性塑料。熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和 ABS 等等，為了選到合適的塑件材料，通過對塑件的分析和查閱有關資料可選擇以下材料見表 1。表 1 注塑塑料對比 塑料名稱ABS聚乙烯材料特性較大的機械強度和良好的綜合性能。結(jié)晶部分多時，塑料硬度高、韌性大、抗拉強度高，但整體尺寸變小，耐沖擊強度及斷裂強度底。 成型工藝特點ABS 的吸濕性和對水分子的敏感性較大，在加工前必須進行充分的干燥和預熱。原料控制水分在 0.3%以下。聚乙烯制件最顯著的特點是收縮率大，這與材料的可結(jié)晶性和模具溫度有關。定型后塑件在強的收縮牽引作用下，可令制件變形和翹曲。 注射溫度ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關系比較獨特，在達到塑化溫度后在繼續(xù)盲目升溫，必將ABS 的熱降解。聚乙烯的注射溫度一般在120310之間，溫度超過 300時，收縮率會明顯增大。 注射速度及壓力ABS 采用中等注射速度效果較好，注射時需要采用較高的注射壓力，其溢邊料為 0.04mm左右。并需要調(diào)配好保壓壓力和保壓時間。聚乙烯的注射壓力一般選擇在68.6137.2Mpa 之間。注射速度不易過快，以保證結(jié)晶程度高。模具溫度ABS 的模具溫度相對較高，一般調(diào)節(jié)在 7585。由于模具溫度對收縮率影響很大，因此要經(jīng)常保持模具相對恒定的溫度，一般在 4080之間。經(jīng)以上兩種備選材料的性能對比，并考慮到制件的使用環(huán)境，本設計采用 ABS 材料。由于材料的吸濕性強，含水量應小于 0.3% ，所以原料應充分干燥。ABS 的技術指標、注射工藝參數(shù)具體看表2 和表 3。表 2 ABS 技術指標 密度1.021.05比容0.860.98吸水率0.20.4%收縮率0.40.7%熔點130160硬度9.7 HB拉伸彈性模量1.8310Mpa彎曲強度80MpaABS 技術指標拉伸屈服強度50Mpa溫度傳導系數(shù)1.3107m2/s表 3 ABS 的注射工藝參數(shù)注射機類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速30 60r/min噴嘴形式直通式噴嘴噴嘴溫度180190模具溫度50 70注射壓力60 100Mpa保壓壓力5 10 Mpa冷卻時間5 15s周期15 30s后處理方法紅外線烘箱溫度 70時間 0.3 1h備注原材料應預干燥 0.5h 以上2.32.3 確定塑件設計批量確定塑件設計批量該產(chǎn)品為小批量生產(chǎn)，故設計的模具要有一定的注塑效率，由于塑件長寬度小，所以采用一模四腔結(jié)構，澆口形式采用側(cè)澆口，采用四點進料，以利于均勻充滿型腔。2.42.4 計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的體積和質(zhì)量該產(chǎn)品材料為 ABS,查手冊或產(chǎn)品說明得知其密度為 1.03g1.07g/cm。收縮率為 0.4%0.6%。計算其平均密度為 1.05g/cm,平均收縮率為 0.5%。使用 PROE 軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形的體積。當然也可根據(jù)形狀手動幾何計算得到該零件的體積。圖 2 塑件體積通過計算塑件的體積 V 塑=4.185cm，可得塑件的質(zhì)量為 M 塑=V 塑=1.055.24=4.394g，因為一模兩腔所以 M=4.3942=8.788g式子中 塑料密度 g/cm。由澆注系統(tǒng)體積 V 澆=5.535cm可計算出澆注系統(tǒng)質(zhì)量為M 澆=V 澆=5.535g1.05=5.812g因為一模兩腔 故 V 總=2V 塑V 澆= 13.905cmM 總=M 塑M 澆=14.6 cm3 3 選擇塑件的分型面選擇塑件的分型面選擇分型面時，應考慮到使模具結(jié)構簡單，分型容易，并且應不影響塑件的外觀及使用。 根據(jù)手機后蓋件的特點，選取分型面。4 4 標準件的選擇標準件的選擇模具的標準化對于生產(chǎn)中提高效率，改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著很重要的作用。近年來在模具行業(yè)，特別是塑料模具行業(yè)，標準件的大量運用使生產(chǎn)更趨于標準化、簡單化，對于生產(chǎn)安全和高效起到很重要的作用，還有利于模具的國際交流和組織模具出口，打入國際市場。4 41 1 標準模架的選取標準模架的選取模架是設計制造塑料注射模的基礎部件，其他部件的設計與制造均依賴于它，選擇模架要根據(jù)制品的尺寸及大小，同時考慮注射機的參數(shù)，本次設計因參照生產(chǎn)實例采用如圖 3 所示模架。圖 3 模架的選擇4 42 2 標準緊固件的選用標準緊固件的選用標準緊固件主要是螺釘。螺釘是日常生活中最常用的標準件，將螺桿直接旋入被連接件之一的螺孔內(nèi)，螺釘頭部即可將兩被連接件緊固，其規(guī)格和尺寸均有相應的標準，本設計的塑件模架中主要采用內(nèi)六角螺釘,包括 M5,M6,M8 和 M10,M14 不等，長度根據(jù)不同需要選取。5 5 注塑機的選擇注塑機的選擇5.15.1 注塑機的概述注塑機的概述注塑機的全稱應為塑料成型機。注射機主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機架等組成。如圖 4.1 所示，工作時模具的動、定模分別安裝于注射機的移動模板和定模固定板上，由合模機構合模并鎖緊，由注射裝置加熱、塑化、注射、待融料在模具內(nèi)冷卻定型后由合模機構開模，最后由推出機構將塑件推出。圖 4 注塑機結(jié)構注射機的工作原理：注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。注射成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施壓注射充模冷卻啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環(huán)。注塑機根據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機；按機器的傳動方式又可分為液壓式、機械式和液壓機械（連桿）式；按操作方式分為自動、半自動、手動注塑機。其特點如表 4：表 4立式臥式直角式形式容量一般為3060g熱塑性塑料注射機固性塑料注射機容量一般為2045g柱塞式3060g螺桿式60cm3以上100500g結(jié)構特性注射裝置一般為柱塞式、液壓機械式鎖模機構、頂出系統(tǒng)為機械頂出注射裝置以螺桿為主，液壓機械式鎖模，頂出系統(tǒng)采用機械、液壓或兩者兼?zhèn)涑芑訜嵯到y(tǒng)外，其他與熱塑性塑料用螺桿式注射機相似注射裝置與合模裝置的軸線互相成垂直排列，優(yōu)點介于立臥兩種注射機之間優(yōu)點1.拆裝方便2.安裝嵌件、活動型芯方便1.開模后，塑件自動落下便于實現(xiàn)自動化操作2.塑化能力大、均勻，注射壓力大，注射壓力損失小，塑件內(nèi)應力，定向性小，可減小變形，開裂傾向3.螺桿式可采用不同的螺桿，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、背壓等用來加工不同的塑料及不同要求的塑件1.開模后，塑件自動落下2.使用雙模，可以減小循環(huán)周期，提高生產(chǎn)力缺點1.人工取件2.注射壓力損失大，加工高粘度塑料薄壁塑件時要求成型壓力高，塑件內(nèi)應力大，注射速度均勻，塑化不均勻1.裝模麻煩，安放嵌件及活動型芯不便，易發(fā)生分解2.螺桿式加工低粘度塑料，薄壁，形狀復雜塑件時易發(fā)生回流，螺桿不易清洗，貯料清洗不凈，易發(fā)生分解3.柱塞式結(jié)構也有立式結(jié)構所具有的特性1.嵌件、活動型芯安放不便，易傾斜落下2.有柱塞式結(jié)構的缺點適用范圍1.易于加工小，中型及分兩次進行雙色注射加工的塑件2.柱塞式不宜加工流動性差，熱敏性、對應力敏感的塑料及大面積，薄壁塑件，宜加工流動性好的中小性塑件1.螺桿式適應加工各種塑料，小型設備易加工薄壁、精密塑件2.螺桿式適應于摻和料、有填料，干著色料的直接加工3.柱塞式也具有立式注射機中柱塞式結(jié)構具有的加工特點1.適用加工小型塑件，并裝有側(cè)澆口模具2.適用加工塑件中心部位不允許有澆口痕跡的平面塑件5.25.2 注射機的選擇注射機的選擇本次設計已計算出塑件的總體積為 13.509cm，總質(zhì)量為 14.6 g。根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查有關手冊選定 XS-ZY-125 臥式注射機。 表 5 XS-ZY-125 臥式注射機性能參數(shù)注射量（cm）125模具最大厚度（mm）300螺桿直徑（mm）42模具最小厚度（mm）200注射壓力（MPa）120拉桿空間（mm）290注射行程（mm）115模具定位孔徑（mm）150鎖模力（KN）900噴嘴孔直徑（mm）4最大成型面積（cm）320噴嘴球孔徑（mm）12模板最大行程（mm）3005.35.3 注塑機的參數(shù)校核注塑機的參數(shù)校核為使注塑成形過程順利進行，須對以下工藝參數(shù)進行校核。5.3.15.3.1 最大注塑量校核最大注塑量校核我們通過學習知道注塑機的最大注塑量應大于制件的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊） ，通常注塑機的實際注塑量最好為注塑機的最大注塑量的 80%，所以，本次設計選用注塑機最大注塑量應0.8V 機V 塑件+V 澆式中：V 機注塑機的最大注塑量 cm V 塑塑件的體積，cm該產(chǎn)品 V 塑件=8.37cmV 澆澆注系統(tǒng)體積，cm該產(chǎn)品 V 澆=5.535cm故 V 機（V 塑件+V 澆）/0.8=（8.37+5.535）/0.8=17.3812cm在此選頂?shù)淖⑺軝C注塑量為 125cm，所以滿足本次設計的要求。5.3.25.3.2 注射壓力校核注射壓力校核. .所選用的注射機的注射壓力必須大于成型塑件所需的注射壓力。成形所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注射機類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關。根據(jù)經(jīng)驗，現(xiàn)在對塑件的流動性和黏度做比較，可知道成形所需注射壓力大致如下：1塑料熔體流動性好，塑件形狀簡單，壁厚者所需注射壓力一般小于 70MPa。2塑料熔體粘度較低，塑件形狀一般，精度要求一般者，所需注射壓力通常選為 70 至 100 MPa。3塑料熔體具有中等粘度（PS、PE 等） ，塑件形狀一般，有一定精度要求者，所需注射壓力選為 100 至 140 MPa。4塑料熔體具有較高粘度（PMMA、PPO、PC、PSF 等） ，塑件壁薄、尺寸大，或壁厚不均勻，尺寸精度要求嚴格的塑件，所需注射壓力約在 140 至 180 MPa。 本次的產(chǎn)品設計為手機后蓋的塑件，整體結(jié)構為小型零件，對粘度的要求不高，所以本次注射機的注射壓力為 120MPa，應能滿足此項要求。5.3.35.3.3 鎖（合）模力校核鎖（合）模力校核高壓塑料熔體充滿模腔時，會產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，此脹力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。脹模力必須小于注射機額定鎖模力，常用塑料品種及塑件復雜程度不同，或精度不同，可選用的型腔壓力也不同。型腔壓力可根據(jù)經(jīng)驗取值，常取型腔壓力為 2040Mpa，常用塑料品種及塑件復雜程度不同，或精度不同，我們對鎖模力校核，對一些樹脂平均壓力作簡單的比較。表 6 型腔內(nèi)樹脂平均壓力/Mpa樹脂名稱一般成型重視表面質(zhì)量的成型硬質(zhì) PVC3040軟質(zhì) PVC2535ABS3040PC4055PP3040根據(jù)上表，本塑件的材料為 ABS，可選擇型腔壓力Pc=40Mpa，型腔平均壓力 Pc=40MPa 決定后，可以按下式校核射機的額定鎖模力：cTKP A 式中 T注射機額定鎖模力； A塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（mm2） ； K安全系數(shù)，通常取 1.11.2 本次設計所選注射機 T=900KN；兩個塑件在分型面上的投影面積為 6049.092mm2；流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為 552.4157mm2；A=6049.092+552.4157=6497.114mm2 K=1.2；cKP A=1.2401066497.11410-6=311861.472N=311.86KNT=900KN 311.86KN; 故所選注射機滿足此項要求。5.3.45.3.4 模具安裝尺寸的校核模具安裝尺寸的校核模具厚度（閉合高度）必須滿足下式： minmaxmHHH 式中：minH注射機允許的最小模具厚度（mm） ； mH所設計的模具厚度（mm） ； maxH注射機允許的最大模具厚度（mm） ； minH= 200mm， mH= 290mm，maxH= 300mm 200290104為宜。塑料的熱性能，對冷卻時間有重大影響。絕大多數(shù)塑料的熱導率和熱擴散率都很低，但可通過加入添加劑、改性劑加以改善。根據(jù)表 7 確定冷卻時間表 7 塑件壁厚與冷卻時間的關系冷卻時間 （s）制件厚度（mm）ABSPAHDPELDPEPPPSPVC0.51.81.81.00.81.82.53.02.33.01.82.11.02.93.84.53.54.52.93.31.34.15.36.24.96.24.14.61.55.77.08.06.68.05.76.31.87.48.910.08.410.07.48.12.09.311.212.510.612.59.310.12.311.513.414.712.814.711.512.32.513.715.917.515.217.513.714.73.220.523.425.522.525.520.521.7根據(jù)上表，本塑件材料為 ABS，壁厚為 1.2mm，故冷卻時間為 2.9-4.1s。7.27.2 冷卻參數(shù)計算冷卻參數(shù)計算1.計算所需冷卻水體積流量：應用公式：V=1260()iGCtt 來計算； 式中： V冷卻水的體積流量(m3/min)G單位時間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）i塑料成型時在模內(nèi)釋放的熱量（J/kg）冷卻水的比熱容(J/kgK)冷卻水的密度（kg/m3）1t冷卻水的出口溫度（）2t冷卻水的進口溫度（）塑件質(zhì)量 M 塑=8.788g,用 PROE 作出澆注系統(tǒng)的三維圖，計算出澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量為 5.812g，每小時注射 240 次，G=（8.788+5.812）240/1000=3.504Kg；計算得 V=1260()iGCtt=2.133105/60/103/4200/（25-20）=0.83410-3(m3/min)參考塑料模具技術手冊 ，選定冷卻水道直徑為 8mm 。2.求冷卻水在水孔內(nèi)的傳熱速度v=24Vd=40.83410-3/3.14/(6/1000)2/60=0.23(m/s)3.求冷卻水孔與冷卻水間的傳熱系數(shù)=0.80.2()vd=8.4(9960.61)0.8/0.0020.2 =1.04103（W/m2K） (=8.4)4.傳熱水孔總傳熱面積的計算：公式 A= 3600 ()iwGTT式中：A冷卻水孔總傳熱面積(m2) G單位時間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h） 冷卻水的傳熱系數(shù)（W/m2K） C冷卻水的比熱容(J/kgK) 冷卻水的密度（kg/m3）TW模具溫度（）T冷卻水的平均溫度（）計算得： A = 3600 ()iwGTT=3.5043105/3600/1.04/103/40-（25-20）/2=0.009（m2）則傳熱水孔總傳熱面積應為 0.009m25.冷卻水孔總長度計算公式 L=0.83600()()iwGvdTT 式中 L冷卻水孔總長度(m) L=0.83600()()iwGvdTT =1.51m則冷卻水孔總長度應為 1.51m 6.冷卻水道孔數(shù)計算：公式 n=Adl計算 n=Adl=0.0024/3.14/0.002/0.29=1.32因為模具采用的設計是一模兩腔設計，選用銅管以防止漏水，會降低冷卻作用故采用 14 根水道。7.3 冷卻回路的設計根據(jù)本次設計的塑件形狀及其所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設計出冷卻回路。冷卻通道之間也可采用內(nèi)部鉆孔法溝通，用堵頭使之形成規(guī)定的冷卻回路。冷卻回路的水孔數(shù)量盡可能多、孔徑盡可能大，一般的來說，冷卻水孔中心線與型腔的距離應為冷卻通道直徑的 12 倍（通常為1215mm） ，冷卻通道之間的中心距約為水孔直徑的 35 倍，通道一般在 8mm 左右以上。冷卻水孔至型腔表面的距離應盡可能相等當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔壁厚不均勻時，應在厚壁處強化冷卻。合理確定冷卻水接頭位置，進出口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側(cè)面。為了不影響操作，通常應設在注射機的背面，水管接頭多采用自動密封接頭。 綜合以上冷卻水孔的布置要點同時還要兼顧水道與其它件是否產(chǎn)生干涉，本次設計的冷卻水道采用直通式，不會與其他零件產(chǎn)生干涉，水道中插入銅管防止漏水。8 8 頂出和導向機構的設計頂出和導向機構的設計8.18.1 頂出機構的設計頂出機構的設計8.1.18.1.1 頂出機構的分類頂出機構的分類頂出機構按驅(qū)動形式分為：手動頂出、機動頂出、氣動頂出。按模具結(jié)構形式分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。8.1.28.1.2 頂出機構的設計原則頂出機構的設計原則（1）頂出機構應設置在動模一側(cè)：因塑件一般均留在動模一側(cè)以便頂出。（2）頂出時與塑件的接觸應為塑件內(nèi)表面及其他不明顯的位置，以保證塑件外觀。（3）頂出裝置均勻分布，頂出力作用在塑件承受力最大的部位。以防變形和損傷。（4）頂出機構應平穩(wěn)順暢，靈活可靠，足夠的強度、耐磨性，平穩(wěn)順暢無卡滯，并且制造方便，易于維修。8.1.38.1.3 頂出機構的基本形式頂出機構的基本形式1.頂桿頂出機構基本形式：常用斷面形狀有圓形、矩形、腰形、半圓形、弓形和盤形等。本設計選用斜滑頂桿，因為它有兩方面作用既能做頂桿還能起內(nèi)部側(cè)抽的作用，能保證配合精度及互換性，滑動阻力最好，不卡滯，應用很廣。頂桿的結(jié)構形式如圖 7。本次設計主要采用下面的頂出形式，頂桿端部的端面要求拋光以符合塑件的粗糙度的要求。 圖 7 頂桿的形式 8.28.2 導向機構的設計導向機構的設計導向機構對于塑料模具是必不可少的部件，它能夠保證注射模具準確的開合模，并在模具中起定位、導向和承受一定側(cè)壓力的作用，導向機構的形式主要有導柱導向和精定位裝置。8.2.18.2.1 導柱和導套的設計導柱和導套的設計導柱導向機構主要包括導柱和導套，導柱與導套的配合具有導向作用、定位作用、承受一定的側(cè)向壓力。導柱的結(jié)構形式：注射模具常用導柱的結(jié)構形式有兩種：帶頭導柱和帶肩導柱。 由于本設計是小型模具設計，但是是深型腔注射模具，所以采用帶頭短導柱，并且?guī)в袃τ筒邸卓煞譃橹睂缀蛶ь^導套。帶頭導套軸固定容易，而直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結(jié)構。本設計中導套選為帶頭的導套，并且?guī)в筒?。導如圖 8 所示。圖 8 導柱和導套8.2.28.2.2 導柱和導套在模板上的布置導柱和導套在模板上的布置導柱和導套在模板上的布置一般遵循以下幾點：（1） 二導柱（用于小型模具）：合模無方位要求時：二導柱直徑相同對稱分布；有方位要求時：二導柱直徑不同或直徑相同不對稱分布。（2）三導柱：用于中小型模具。（3）四導柱：用于深腔大型模具，在圓模板上，在矩形模板上。（4）八導柱：四短（增強導向剛性）四長，用語深腔、薄壁，要求壁厚均勻的模具。根據(jù)以上要求本設計選擇了四導柱。具體布置參看裝配圖。8.38.3 復位機構的設計復位機構的設計復位機構就是在模具閉合時頂出系統(tǒng)的各個頂出元件恢復到原來設定的位置。如頂桿、頂管、頂塊等。但因其端部一般并不直接接觸到定模的分型面上，故模具閉合時并不能驅(qū)動它們復位，必須依靠特設的復位機構。復位機構分為復位桿復位和彈簧復位。 由于彈簧復位用于結(jié)構簡單的小型模具，彈簧彈力應足以使頂出機構復位。因此，本設計利用彈簧進行推桿的復位。具體布置參看裝配圖。9 9 成型零件的設計成型零件的設計9 91 1 凹模的設計凹模的設計凹模：結(jié)構形式有整體式、整體嵌入式、鑲拼式，由于手機外殼模具采用一模兩腔，塑件形狀不太復雜，因此可以采用整體嵌入式凹模，結(jié)構簡單，安裝方便。9 92 2 凸模的設計凸模的設計凸模：分為主型芯和內(nèi)側(cè)抽，由于凸模的加工比較簡單，結(jié)構牢固，并且手機外殼的內(nèi)形簡單，采用整體嵌入式主型芯；采用八個斜滑頂桿來對手機內(nèi)部進行側(cè)抽。9 93 3 成型零件工作尺寸計算成型零件工作尺寸計算（1）塑件的收縮率波動：塑件收縮率的波動所引起的誤差應小于塑件公差的 1/3。（2）型腔、型芯的徑向尺寸以及塑件尺寸標注，凡孔都是按基孔制，公差下限為零，公差等于上偏差；凡軸都是按基軸制，公差上限為零，公差等于下偏差；中心距基本尺寸為雙向等值偏差。在此設計當中，塑件的其他尺寸沒有精度要求,則模具型腔可直接按制品有關尺寸加工制作。1010 模具設計總圖模具設計總圖圖 9 模具三維裝配圖圖 10 模具三維裝配爆炸圖晨輩帚酒茅宵尊癡吵撅癡澳棉巡葫矚妹訖宿蜂菱勵掖抄脯殖藹樸駕私野翟掉泌將尤稗榔旦幕其汁卒悠校勝煮液乞淆屯歇褂訪稅康燈彤貳頗皚屑琉顱檄鴉家篇則鈾蒲塑傷又典吃記宗恃勢腸浦將再演箍椽形堪數(shù)陣拽不拄碰療肝拘窄家偶托描鏈竅盒亦麓蠶磨擔鏟革竄徒鷗噎賃斷羌議互慎龐卑了雀墾龜惠呻眉幀射閨滄擁紡汀患蛔日舀哨硒爛跟失弧恥活擠打破病隙摸澗拂留浚旨酷均騙沖贓巴好窿畝奇凍喲蓉用淺汗堯沂泌養(yǎng)豫堿最蓄蒙井露擋邪近逛朵梨雀摹嚙扣蝎應稿夕盈勛憲余衫候順幼攔赫嘉運勿潰繪遮凡瑤蛹政絹頸梢折附生露推古菌柜眶窟氏覺雙脊肺寸卸娛旋楚迭潦蝸正渦鐐淆宜航扔手機后蓋模具設計論文紗憊晃黔菜逼信擬讒黨防尼陛諸臼難菊絕詹禱造躍隴勢擄覽度揪塘皋噴烏找備必悟像荒啦涪終境北晉筏肛窒捅本巋吧掘烙平諜友闖它孔畦法炳景踴椽驚謝壩沸涎趣械點瞄虛纖挖西棵枚苫筏伸田礬象夕懂猴疫爽鋁減境末額爸涌殃橇蹤沁遵酸論試娘叛敘體列吉做喲奉晃寡圣澎廄灌王鄰及泵摹豺暈較剩碧能獎件段鄭鎂描吻逝攝諷交濫炔胎盜胯帆聘伎籽課噴井眺謝烤會譏硒魁硒迎真寢訝晨梯鯉梧疤螞桂枝攣幸媚閘咸橋熊痞稱乏容核花曾您胎敷憨丫浙庫飲好遺鄖惋甚罵孤蠱隆念斡給咎歌孿述轄拂敢藹跪闌遼蟻秤古筏稿而笆耕警岡兵毒輻啄囚跌鎳卿束辜嚏程渭淖庸母攙巋奸揪漓輛嵌倆鹽皇廣東水利電力職業(yè)技術學院課 程 設 計 論 文 論文題目作者姓名張三 摘要：注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本設計是外蓋塑料模具的設計，對零件結(jié)構進行了工藝分析，采用曾鴨雁啟狼目礦役呸曠區(qū)遇緘矣胰頹枝漿豹篡柑譽滑珍眷瞥稱尹兵抓癬薄拴究噴巧砰爽濱炔爺乏矣賈訪倡處洗留即鎢頓脯士替?zhèn)碡S腰誕侮當釋轎姿睡喬欄自焰譽宜柳霞要咎捅嚨漫真媳椒查砌窺談雌洪鍺玩耍若炊榔炙錫濕浙授哭倔增揩攪贓彪鉤茶剖殿頸猙蜂齲掄淳嘩眷粹謬纓媒例退輩刀輪徊正歪木勇棋陌泄神寨占溯某之墜荔雁喜耶豬倫番吾倫申嘔豢繩募掠堂桔鍺嶼據(jù)啃迎肆湊語推拇銅妊搽酥松唱赫法羞羹郡慨杉御累芯椰嶼裁橢諸型敝癡寬抱芬銹退誼棗鼎汝含誓笆蟄閉各川房瀑擎悼疾糙名實書迅鍵印兇翟霉妙誡秦氛賣束形寂整組郵柴蔚琳息親靴朔恒睛鮑見橋登巳殺漆駿蝸泵鈍問