手機后支撐座塑料模具畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　手機后支撐座注塑模模具設計3</p><p><b>　　摘要：3</b></p><p><b>　　第一章 前言4</b></p><p>　　第二章 塑件的工藝件設計分析5</p>&l

2、t;p>　　第三章 分型面的設計15</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)的設計16</p><p>　　第五章 模具成型零部件的設計19</p><p>　　第六章 合模導向機構的設計23</p><p>　　第七章 脫模頂出機構的設計26</p><p>　　第八章 冷卻系統(tǒng)的設計28</p

3、><p>　　第九章 模具的工作過程原理31</p><p>　　第十章 設計中存在的問題以及解決方案32</p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　參考文獻32</b></p><p>　　手機后支撐座注塑模模具設計</p>

4、;<p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本課題主要是研究手機后支撐座塑料模具，在設計過程中，首先對手機后支撐座塑件進行工藝分析，了解此類型塑料的特性、用途等，然后對模具結(jié)構進行分析，根據(jù)模具的基本結(jié)構來進行選取模架，然后再對各種相關的工藝參數(shù)進行校核，以及根據(jù)參考文獻上的公式和一系列表、參數(shù)等對型腔和型芯等進行計算。我們通過分析和研究，參照有關的技術文獻,選定

5、材料和有關技術參數(shù)，運用AutoCAD、Proe和UG等軟件設計出這款手機后支撐座的模具。該產(chǎn)品塑件尺寸較小，形狀相對比較規(guī)則，采用頂針推出塑件。該模具采用一出二腔模具結(jié)構，型腔和型芯跟動定模板做成整體式。</p><p><b>　　關鍵詞：</b></p><p>　　整體式 注射模 一模二腔 產(chǎn)品塑件</p><p&g

6、t;<b>　　Abstract:</b></p><p>　　The main task is to research the plastic die of the mobile phone base, in the design process, first we have a process analysis for the mobile phone base to understan

7、d the characteristics and the use of this type of plastic.Then we analyse the structure of the die and select the mold according to the basic structure of the die .We check the related process parameters and calculate th

8、e cavity and core according to series of formulas and parameters of the references.Selecting materials and relevant</p><p>　　Key words:</p><p>　　The integral The injection mold a mold with two

9、 cavity the plastic product</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　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。</p><p>　　全面要求是：能生產(chǎn)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(zhì)制品。從模具使用角度，要求高效率、自

10、動化、操作簡便；從模具制造角度，要求結(jié)構合理、制造容易、成本低廉。</p><p>　　塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)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(nèi)應力大小、各向同性、外觀質(zhì)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，在塑料加工過程中，模具結(jié)構對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑

11、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(chǎn)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(chǎn)制品百萬件以上，壓制模約能生產(chǎn)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(jié)構合理而簡單的模具，以降低成本。[1]</p><p&g

12、t;　　現(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(chǎn)的模具才能發(fā)揮基效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)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(chǎn)量需求量很大，對塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。</p><p>　　第二章 塑件的工藝件設計分析</p&g

13、t;<p>　　本章確定手機后支撐座塑件的材料及其收縮率和密度等特性，將會對塑件的工藝設計進行分析，然后通過計算體積確定型腔的數(shù)量和排列，根據(jù)數(shù)量和排列選擇相對應的注塑機的型號和模架。</p><p><b>　　2.1塑件分析</b></p><p>　　零件的壁厚為4.0mm，長度為124.73mm，寬度為66mm，其他具體數(shù)據(jù)如圖1所示。</

14、p><p>　　圖1 手機后支撐座塑件尺寸圖</p><p>　　圖2為制品的三維立體圖。該制品的精度和表面粗糙度的要求很高, 為比較規(guī)則的薄壁件，只是在塑件尾部有一段曲面，制件表面有三個通孔，制件的前端中間內(nèi)部兩側(cè)各有裝配手機座的圓銷狀卡位，所以在模具設計和制造上要有精確的定位措施和良好的加工工藝以保證塑件精度。</p><p>　　圖2 手機后支撐座塑件產(chǎn)品3D圖&

15、lt;/p><p>　　2.2 塑件材料的確定</p><p>　　考慮到手機后支撐座的工作條件，是在日常生活中使用，因此必須要無毒，無臭，無味的材料制成。又由于是用手觸摸使用，必須耐酸、穩(wěn)定性要好；硬度、耐磨性、抗拉強度要高，綜合的機械性能要好。擁有這些條件的塑料一般第一考慮：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，稱ABS）。&l

16、t;/p><p>　　ABS材料的主要特性包含以下幾點：</p><p>　?。?）綜合的力學性能好,耐化學穩(wěn)定性強, 抗沖擊強度高,</p><p>　?。?）高耐熱、高阻燃、高增強、高抗沖、高透明；</p><p>　?。?）與有機玻璃的熔接性要良好，表面可以鍍鉻,還可以噴漆處理。</p><p>　?。?）流動性的話

17、可以比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性要好。[5] </p><p>　　表1 ABS的技術指標見下[5]</p><p>　　2.3塑件的脫模斜度</p><p>　　2.3.1脫模斜度的意義和影響</p><p>　　通常情況下塑件在冷卻后會產(chǎn)生一定的收縮，會產(chǎn)生包緊力，該力作用在凸模或者成型的型芯上；也可粘附作用，塑件是緊貼

18、在凹模的型腔內(nèi)或型芯上。為了容易脫模，還要防止塑件表面在脫模時刮傷和擦毛，在設計的時候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。</p><p>　　2.3.2脫模斜度的確定</p><p>　　根據(jù)“塑件常用的脫模斜度[7]”中推薦 ABS材料的脫模斜度為：</p><p>　　凹模（型腔） 25′~45′</p><p>　　凸模（型芯）

19、 20′~45′</p><p>　　本設計中采用1°的拔模斜度，這樣從外表面到內(nèi)表面，模具的脫模斜度基本正常，能保證正常的脫模斜度要求</p><p>　　2.4確定型腔數(shù)量及型腔布局</p><p>　　2.4.1型腔數(shù)量的確定</p><p>　　當塑件分型面確定后，就需要考慮是采用單腔模還是多型腔模，型腔數(shù)的確定，主要跟注射

20、機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素有關，該塑件生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，故可采用一模多腔的結(jié)構形式。同時，考慮到模具結(jié)構尺寸與塑件尺寸之間的關系，加之制造成本和經(jīng)濟利益的因素，決定選用一模兩腔的模具結(jié)構形式。</p><p><b>　　2.4.2型腔布局</b></p><p>　　A.型腔排列的一般原則</p>&l

21、t;p>　?。?） 流動長度要適當，流道廢料盡量少，澆口位置要合適統(tǒng)一，進料要平衡，還要使型腔壓力平衡；</p><p>　?。?） 排位應保證流道、澆口套距定模型腔邊緣有一定距離，以滿足封膠要求；</p><p>　　（3） 排位應滿足模具結(jié)構等的空間要求；</p><p>　?。?） 為了使模具達到較好的冷卻效果，排位應注意螺釘、推桿對冷卻水孔的影響，預留

22、冷卻水孔的位置； </p><p>　　（5） 排位要盡可能緊湊，以減小模具的外形尺寸，且長寬比例要適中，同時也要考慮注射機的要求。 </p><p>　　B.型腔排列形式的確定主要跟注射機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素有關。一模多穴

23、排位時，要考慮到進膠的平衡性，如果有行位應優(yōu)先考慮朝X或Y 方向運動便于加工。產(chǎn)品之間沒有流到時，可適當縮小產(chǎn)品之間的間距，最小間距可以做到50-100mm，若有流道通過，則間距做到100-150mm。綜合考慮上述排列原則及加工難度、經(jīng)濟性、效率、成本等因素，又由于本設計選擇的是一模兩腔，故采用縱向上下對稱排列，如圖4：[6]</p><p>　　圖 4 .型腔布局圖</p><p>　　

24、2.4.3型腔的結(jié)構</p><p>　　由于該模具為一模兩腔，考慮到該塑件的表面形狀大部分為簡單的平面狀，且塑件厚度比較淺，所對應的型腔結(jié)構也比較簡單，型腔深度也比較淺，因此型芯型腔的加工比較簡單，無需采用型腔型芯組合嵌入式結(jié)構，所以將型腔和型芯分別與定模板和動模板做成整體式，如下圖5所示。</p><p>　　圖 5 .整體式型腔結(jié)構圖及二維圖</p><p>

25、<b>　　2.5模架的選擇</b></p><p>　　由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架，選用CI-2940-A69-B83-C90(GB/T12556-2006)此種較合適的標準模架，其基本結(jié)構如圖6所示，模架的各模板尺寸見表2。[6]</p><p>　　圖 6.模架結(jié)構示意圖</p><p><b

26、>　　單位：mm</b></p><p><b>　　表2各模板尺寸</b></p><p>　　2.6模具的選材及熱處理要求</p><p>　　表3 模具各零部件選材及熱處理表[14]</p><p>　　2.7注射機型號的選擇</p><p>　　注射模是安裝在注射機上使用

27、的工藝裝備，因此設計注塑模時應該詳細了解注射機的技術規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。</p><p>　　注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構形式及初步估算外形尺寸的前提下，設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推(頂)出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機，倘若用戶已提供了注射機的型號和

28、規(guī)格，設計人員必須對這些參數(shù)進行校核，倘若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量再進行調(diào)整。</p><p>　　2.7.1對塑件體積、質(zhì)量的計算</p><p>　　對于該設計，用戶提供了塑件的圖樣及尺寸，使用三維軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形體積，取其密度平均值1.05g/cm3</p><p>　　塑件體積 V1 ≈18.47cm3<

29、;/p><p>　　塑件質(zhì)量 m1 ≈ =1.05×18.47≈19.39g</p><p>　　2.7.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算</p><p>　　可按塑件體積的0.6倍計算，由于該模具采用一模兩腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為：</p><p>　　V2= 2V1×0.6＝2×18.47×0.6 ≈

30、 22.16cm3</p><p>　　2.7.3該模具一次注射所需塑料</p><p>　　體積 V0 = 2V1+V2 = 2×18.47+22.16 ≈59.1cm3</p><p>　　質(zhì)量 m0 = = 1.05×59.1 ≈ 62g</p><p>　　2.7.4注射機型號的選定</

31、p><p>　　近年來我國引進注射機型號很多，國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。掌握使用設備的技術參數(shù)是注塑模設計和生產(chǎn)所必需的技術準備。在設計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的《注射機使用說明》上標明的技術參數(shù)。根據(jù)以上計算一次注射量的分析以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，由以上數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)知，該模具一次注塑所需59.1cm3塑料，該模具的整體尺寸為400x350x2

32、92mm(LxHx厚度)參考設計手冊初步選定型號為XS—ZY-250型臥式螺桿注射機的主要技術參數(shù)，見下表：[6]</p><p>　　XS—ZY-250型螺桿式注射機的主要技術參數(shù)</p><p>　　2.8注射機有關工藝參數(shù)的校核</p><p>　　2.8.1型腔數(shù)量的校核</p><p>　?。?）由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量&l

33、t;/p><p>　　上式右邊=≈6≥2=n，符合要求。</p><p>　　式中 K——注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；</p><p>　　M——注射機的額定塑化量（g/s），該注射機用戶提供為6g/s；</p><p>　　t——成型周期，因塑件小，壁厚不大，取30s進行校核；</p><p>　　m1——

34、單個塑件的質(zhì)量（g），取m1=19.39g</p><p>　　——澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量（g），取m2=22.16x1.05≈23.3g 。</p><p>　　（2）由注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量</p><p>　　上式右邊=≈9≥2=n，符合要求。</p><p>　　式中 ——注射機允許的最大注射量（g/cm3），該注射機為250g

35、。</p><p>　　其他符號意義與取值同前。</p><p>　　（3）由注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)量</p><p>　　當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生時模具分型面脹開的力。為了夾緊模具，保證注射過程順利進行，注射機合模機構必須有足夠的鎖模力，鎖模力必須大于脹開力。用公式表示為：</p><p>　　F=p(nA+B)<

36、Fp</p><p>　　式中， F— 塑料熔體在分型面的脹開力，N；</p><p>　　P —型腔壓力，一般為注射壓力的80%左右；</p><p><b>　　n—型腔數(shù)量；</b></p><p>　　A—單個塑件在模具分型面上的投影面積，mm2；由CAD可以計算出A=4506.7</p><

37、p>　　B—澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2；由CAD可以計算出B=1063.2</p><p>　　Fp—注射機的額定鎖模力，N。</p><p>　　式中左邊=130*0.8（2*4506.7+1063.2）=1047.97KN<1800KN 符合要求。</p><p>　　2.8.2注射機的工藝參數(shù)的校核</p><p&

38、gt;<b>　　（1）注射量校核</b></p><p>　　注射量以容積表示 最大注射容積為</p><p>　　0.85×250=212.5 cm3</p><p>　　式中 ---模具型腔和流道的最大容積（cm3）；</p><p>　　V ---指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（cm3），該注

39、射機為250cm3；</p><p>　　---注射系數(shù)，取0.75～0.85，該處取0.85。</p><p>　　每次注射的實際注射量容積應滿足，而＝59.1cm3, 0.85×250=212.5 cm3 , 故符合要求。</p><p>　?。?）最大注射壓力的校核</p><p>　　注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力

40、Pmax=130,應該大于注射成型所需用的注射壓力,即</p><p>　　式中 ——安全系數(shù)，常?。?.25～1.4。實際生產(chǎn)中，該塑件成型時所需注射壓力為50～60。代值計算符合要求。</p><p>　　2.8.3 安裝尺寸的校核</p><p>　　參考我國塑料注塑模具模架國家標準，在2006年發(fā)布的《塑料注塑模模架技術條件》(GB/T12556-20

41、06)和《塑料注塑模架》(GB/T12555-2006) ，前者適用于模板尺寸小于560mm×900mm的模架；后者適用于模板尺寸為630mm×630mm至1250m×1250mm的模架。本模具采用的型號為CI-2940-A69-B83-C90(GB/T12556-2006)的標準模架，模具的外形尺寸為400mm×350mm，模具閉合高度H=292mm. 查資料知XS—ZY-250型注射機拉桿空間

42、尺寸為448mm×370mm,即動、定模模板最大安裝尺寸為448mm×370mm，允許模具的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度Hmax=350mm，模具最大厚度和最小厚度是指注射機移動模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時，移動模板與固定模板之間所達到的最大和最小距離，這兩者之差就是調(diào)模機構的調(diào)模行程，即模具的外形尺寸不超過注射機動、定模模板最大安裝尺寸，由附件總裝圖測量知該模具閉合高度度H=292mm滿足Hmin≤H≤Hm

43、ax的安裝條件，故該模具滿足XS—ZY-250型螺桿式注射機的安裝要求。模具</p><p>　　2.8.4 開合模行程和推出機構的校核</p><p>　?。?）開合模行程校核</p><p>　　注射機的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，本模具為單分型面注射模具，XS—ZY-250型螺桿式注射機的最大開模行程與模厚有關，校核關

44、系為</p><p><b>　　L=S+Hmax</b></p><p>　　式中L—注射機動模板的開模行程（mm）,在該注塑機中其值為500mm, </p><p>　　S—移動模板行程（mm）,取55mm</p><p>　　Hmax—模具最大厚度（mm）,其值為</p><p>　　Hma

45、x=292mm（附件總裝圖測量所得），</p><p>　　上式右邊292+55=347mm<500mm，符合要求。</p><p><b>　?。?）推出機構校核</b></p><p>　　該注射機推出行程為60mm,大于H1=45mm（測量總裝圖得出）,符合要求。</p><p>　　以上分析證明：XS—ZY

46、-250型螺桿式注射機能滿足要求，故可以采用。[13]</p><p>　　第三章 分型面的設計</p><p>　　3.1分型面的選擇原則</p><p>　　模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面是決定模具結(jié)構形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動、充填性能及塑件的脫模。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度，及塑件在模具

47、內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設備結(jié)構因素的影響。本次設計，分型面的選擇考慮七個方面：</p><p>　　（1）分型面應設置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無法取出。</p><p>　?。?） 考慮塑件的外觀，使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀。</p><p>　?。?） 分型面的選擇應保證塑

48、件的尺寸精度要求。</p><p>　?。?） 有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。</p><p>　?。?） 分型面選擇應考慮排氣效果，所以應盡量設置在塑件熔體充滿的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。</p><p>　?。?） 考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。</p><p>　?。?） 使成型零件便于加工。[7]&l

49、t;/p><p><b>　　3.2分型面的確定</b></p><p>　　在前面章節(jié)塑件成型分析中得知塑件脫模斜度為1°，對于拔模斜度小或塑件精度要求較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。分型面選擇與開模方向垂直，且是設置在塑件產(chǎn)品最大輪廓處的方型平面，塑件產(chǎn)品比較容易取出，如圖7 所示。此處分模，塑件產(chǎn)品脫模行程最小

50、，脫模力減小，使得塑件容易順利脫模；而且分型面設置在此處，使得整個塑件的排氣間隙增加，容易排出型腔內(nèi)的氣體，避免成型不飽滿等缺陷；而且分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的側(cè)面處，不易察覺、不影響美觀，容易去除且使得塑件外觀無缺陷，整個塑件成型精度比較高，模具結(jié)構也比較簡單。</p><p><b>　　圖7 分型面示意圖</b></p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)的設計<

51、;/p><p>　　澆注系統(tǒng)：從注塑機的噴嘴進入模具開始，到型腔入口之間的流道。多模腔模具的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道以及澆口和冷料穴等組成。</p><p><b>　　4.1主流道設計</b></p><p>　　4.1.1澆口套設計</p><p>　　注塑機的噴嘴與分流道之間的供塑料熔體流動的通道稱為主流道，它的形

52、狀和尺寸對熔體的流動以及注射的時間有著很大的影響。主流道通常被設計在澆口套中。在形狀上，主流道的設計通常采用圓錐形。錐度在2~3°。內(nèi)壁粗糙度在Ra≈0.63μm。[14]</p><p>　　4.1.2定位圈和澆口套的固定形式</p><p>　　本次設計的澆口套固定形式如下：將定位圈和澆口套分別安裝在定模座板和定模板上。通過使用兩個M6和M5螺絲將定位圈和澆口套固定起來，具體

53、如圖8所示：</p><p>　　圖8 澆口套與定位環(huán)</p><p><b>　　4.2分流道的設計</b></p><p>　　4.2.1分流道的布局</p><p>　　分流道的橫截面的形狀有多種：圓形、六邊形、梯形和圓角梯形等。在各種截面中，圓形截面是使用最為廣泛的，本設計就采用了半圓型截面這樣的分流道，使用效率

54、高，在分流道中，在流過塑料熔體的流量相同的情況下，其分流道內(nèi)部的表面積是最小的，可以減小在注射過程中的散熱面積，因而減了少壓力的損失。對應的缺點就是加工難度較大。不能使用加工中心端面銑刀銑削，通常會采用電火花加工。考慮到模具型腔的分布情況，為使注射壓力在各個型腔較為相近，保持相同的注射壓力，其具體的布局如圖9所示：</p><p><b>　　圖9 分流道</b></p>&l

55、t;p>　　4.2.2分流道的形狀</p><p>　　分流道的形狀選定為半圓形，加工在動模板上。直徑為8.8mm，在ABS塑料的設計推薦用的直徑范圍之內(nèi)1.5~9.5mm之內(nèi)。具體如下圖10所示：</p><p>　　圖10 分流道截面示意圖</p><p><b>　　4.3澆口的設計</b></p><p>

56、　　連接分流道和型腔之間的通道稱為澆口。它的位置、尺寸和形狀對產(chǎn)品塑件的成型的影響比較大。它的設計包括了形狀和尺寸的確定還有位置的選擇。</p><p>　　本次設計中為了提高生產(chǎn)效率采用了一模二腔的結(jié)構設計，又因為材料的特性，經(jīng)過各種分析比較，有如下以下優(yōu)點:</p><p>　?。?）由于冷卻的時間短，進而縮短產(chǎn)品成型的周期，提高了相應生產(chǎn)效率。</p><p>

57、;　?。?）在不影響塑件外觀的情況下容易去除澆注系統(tǒng)凝料。</p><p>　?。?）因為澆口在分型面上而且形狀簡單因此容易加工，還可以隨時調(diào)整尺寸， 使各型腔澆注平衡。</p><p><b>　　應該注意的問題：</b></p><p>　　(1) 壓力的損失大，可以縮短澆口的長度或者用較大的注射壓力去注射。</p>

58、;<p>　　(2) 容易形成熔接痕、縮孔和氣泡等缺陷，在設計的時候需要考慮澆口位置的選擇和排氣措施。</p><p>　　4.3.1 澆口的尺寸</p><p>　　設計澆口時，厚度應盡量小h=0.2～0.8mm（不能大于塑件壁厚的1/2），長度L=0.7～1.5mm，寬度需要根據(jù)具體的情況去確定，但是澆口的總截面積不能大于主流道的截面積。</p><p

59、>　　圖11 塑件及澆注系統(tǒng)凝料示意圖</p><p>　　第五章 模具成型零部件的設計</p><p>　　在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型桿、成型環(huán)和型芯以及鑲塊等。</p><p>　　5.1型腔的結(jié)構設計</p><p>　　由于該模具為一模兩腔，考慮到該塑件的表面形狀大部

60、分為簡單的平面狀，且塑件厚度比較淺，所對應的型腔結(jié)構也比較簡單，型腔深度也比較淺，因此型腔的加工比較簡單，無需采用型腔組合嵌入式結(jié)構，所以將型腔與定模板做成整體式。如下圖12所示。[12]</p><p>　　圖12.凹模（型腔）整體式示意圖</p><p>　　5.2型芯的結(jié)構設計</p><p>　　由于該模具為一模兩腔，考慮到該塑件的表面形狀大部分為簡單的平面

61、狀，且塑件厚度比較淺，所對應的型腔結(jié)構也比較簡單，型腔深度也比較淺，因此型芯的加工比較簡單，無需采用型芯組合嵌入式結(jié)構，所以將型芯和動模板做成整體式。如下圖13所示。[12]</p><p>　　圖13.凸模（型芯）整體式示意圖</p><p>　　5.3成型零部件的工作尺寸的計算</p><p>　　5.3.1型腔的工作尺寸的計算</p><p

62、><b>　?。ü?.5）</b></p><p>　　式中 ——模具成型零件在常溫下的實際尺寸；</p><p>　　——塑件的計算收縮率，由查閱ABS塑件的收縮率經(jīng)驗曲線可知，此塑件的平均收縮率為0.6%；</p><p>　　——塑件在常溫下的實際尺寸；</p><p>　　——修正系數(shù)，由于實際應

63、用中影響模具磨損的因素復雜多變，一般不考慮此處修正，所以X取0；</p><p>　　δz –此塑件選用IT7級，參考表4。</p><p>　　模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設計時，成形零件的制造公差δz 可選為塑件公差△的1/3-1/14，或選IT7級左右公差精度，表面粗糙度Ra為0.8-0.4um。[12]</p>

64、;<p>　　表4. 模具成形零件制造公差值</p><p>　　5.3.2型芯工作尺寸的計算</p><p>　　型芯的工作尺寸的計算同型腔一樣，如下：</p><p>　　第六章 合模導向機構的設計</p><p>　　當采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下，設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導向定位

65、裝置時，則需設計人員根據(jù)模具結(jié)構進行具體設計。</p><p>　　6.1導向機構的總體設計</p><p>　　（1）導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后變形。</p><p>　　（2）該模具采用4根導柱，為不使在裝配和維修時出錯，在均勻分布的基礎上把其中一根導柱偏移2mm。

66、</p><p>　　（3）該模具導柱安裝在動模板上，后面有墊塊支撐，導套安裝在定模板上，后面有定模座板支撐。</p><p>　?。?）為了保證分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應制有承屑槽，即可削去一個面或在導套的孔口倒角，該模具采用后者。</p><p>　　（5）在合模時，應保證導向零件先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞。</p>&

67、lt;p>　?。?）動定模板采用合并加工，可保證同軸度要求。</p><p><b>　　6.2導柱設計</b></p><p>　?。?）該模具采用帶頭導柱，加油槽，如圖14所示。</p><p>　?。?）為使導柱能順利地進入導向孔，導柱的端部常做成圓錐形或球形先導部分。</p><p>　?。?）導柱的直徑應

68、根據(jù)模具尺寸來確定，應保證具有足夠的抗彎強度（該模具導柱參照所選模架可知為Φ20和Φ30）。</p><p>　?。?）導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板按H7/k6的過渡配合，導柱滑動部分按H7/g7或H8/g7的間隙配合。</p><p>　?。?）導柱工作的部分的表面粗糙度為Ra＝0.4。</p><p>　?。?）導柱應具有堅硬耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)

69、芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上，此處采用40Cr。</p><p><b>　　圖14.導柱示意圖</b></p><p><b>　　6.3導套的設計</b></p><p>　　導套與安裝在另一半模上的導

70、柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，保證模具運動導向精密的圓套形零件。導套常用的結(jié)構有兩種形式：直導套（GB/T4169.2－1984）、帶頭導套（GB/T4169.3－ 1984）。[12]</p><p>　?。?）結(jié)構形式分別采用帶頭導套（T型），如圖15所示。</p><p>　　（2）導套的端面應倒圓角，導套孔最好做成通孔，有利于排出孔內(nèi)剩余空氣。</p><

71、;p>　?。?）導套孔的滑動部分按H8/g7或H7/g7的間隙配合，表面粗糙度為0.4。導套外徑與模板一端采用H7/k6的過渡配合。</p><p>　?。?）導套材料可用淬火鋼或含油銅（青銅合金）等耐磨材料制成，該模具中采用含油銅。[13]</p><p><b>　　圖15.導套示意圖</b></p><p>　　第七章 脫模頂出機構

72、的設計</p><p>　　推出機構的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導向及合模時推回零件復位的零件。推出機構應使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理安排；推出機構的結(jié)構力求簡單，動作可靠，合模時要正確復位。推模力的計算要將塑件從模腔中推出必須克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模

73、時必須有一個足夠大的脫模力，脫模力可用下式計算：</p><p>　　式中 A——塑件包裹型芯的面積，在UG中可以計算得出A=4703.5mm2</p><p>　　——塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.2～0.5，去＝0.35</p><p>　　——拔模斜度，本塑件沒有拔模斜度，＝1°。</p><p>　　——塑件對型芯單位面

74、積的包緊力，一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件取0.8×107～1.2×107，此塑件取1.0×107。</p><p>　　上式中Ft=596.7N，而該注塑機的頂出力為2000N，因此符要求。</p><p>　　由于塑件的材料工藝性能好，而且塑件不易變形，所以采用推桿推出機構即可。塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從

75、模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構稱為脫模推出機構。[11]</p><p>　　本次設計采用圓柱型頂桿，為了使頂桿能較好的將塑件推出，而且又要有成型面的要求，所以需要有一定的形狀和較大的截面積，還要對頂桿進行精加工。本次設計采用12跟頂針頂出塑件，其結(jié)構和位置如下圖16所示。</p><p>　　圖16. 頂針推出結(jié)構示意圖</p><p>　　第八章 冷卻

76、系統(tǒng)的設計</p><p>　　8.1 冷卻回路的尺寸確定</p><p>　　冷卻回路的設計應做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導的熱量,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),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通,無滯留部位.</p><p>　　8.2冷卻回路所需的總面積計算</p><p>　　冷卻回路所需總

77、表面積可按下式計算 ：</p><p>　　式中 ---冷卻回路總表面積，</p><p>　　----單位時間內(nèi)注入模具中塑料的質(zhì)量，</p><p>　　---單位質(zhì)量塑料在模具內(nèi)釋放的熱量，，值可查表；</p><p>　　----冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，</p><p>　　----模具成形表面的溫度，

78、℃;</p><p>　　--- 冷卻水的平均溫度，℃ 。 </p><p>　　ABS成形時放出的熱量 =</p><p>　　冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計算</p><p><b>　　式（4.6） </b></p><p>　　式中 ----冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，;</p&g

79、t;<p>　　-----冷卻水在該溫度下的密度，</p><p>　　----冷卻水的流速，;</p><p>　　-----冷卻水孔直徑,</p><p>　　-------與冷卻水溫度有關的物理系數(shù)， 值查表。</p><p>　　8.3 冷卻回路的總長度的計算</p><p>　　冷卻回路總長度

80、可用下式計算： </p><p>　　式中 -----冷卻回路總長度，;</p><p>　　-----冷卻回路總表面積，;</p><p>　　-----冷卻水孔直徑，。</p><p>　　確定冷卻水孔的直徑時應注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑

81、件的平均壁厚來確定。平均壁厚為4mm時，水孔直徑可取8mm。</p><p>　　8.4冷卻水體積流量的計算</p><p>　　塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機熱量的差值，即為用冷卻水擴散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計算 [14]&

82、lt;/p><p>　　式（4.8） 式中 ----冷卻水體積流量，; </p><p>　　----單位時間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量，;</p><p>　　-----單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，;</p><p>　　-----冷卻水比熱容，;</p><p>　　-----冷卻水的密度，</

83、p><p>　　-----冷卻水出口處溫度，℃</p><p>　　-----冷卻水入口處溫度，℃ 。</p><p>　　8.5冷卻水管的結(jié)構設計</p><p>　　冷卻水管分布在型腔和型芯上，直徑是8mm。定模板和動模板上分別開有冷卻水道，每個塑件上下各有兩道冷卻水道，實現(xiàn)了最大冷卻效果，如下圖17所示；</p><p&

84、gt;　　圖17 冷卻水管的設計圖</p><p>　　第九章 模具的工作過程原理</p><p>　　模具完成一次注塑塑件產(chǎn)品主要有以下流程：</p><p>　?。?）對塑料ABS：對其色澤、粒度及雜質(zhì)檢驗，并進行適當?shù)母稍铮?lt;/p><p>　?。?）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，將模具裝上注塑機并合模鎖緊模具，對注塑機和模具進行預

85、熱，預熱溫度設定為80-85℃，預熱時間2-3小時；</p><p>　?。?）將ABS塑料粒倒入注塑機，對塑料進行預塑化，對注塑機設置以下參數(shù)：</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30 </p><p>　　料筒溫度（℃）后段：150～170 中段：165～180 前段：180～200 </p><p>　　噴嘴溫度（℃

86、）170～180 </p><p>　　模具溫度（℃）：50～80 </p><p>　　注射壓力（Mpa）：60～100</p><p>　　保壓壓力（Mpa）：60～100</p><p>　　成型時間（s）：注射20～90；保壓0～5；冷卻時間20～120；</p><p>　　成型周期：50～100</p

87、><p>　?。?）開始注射，注射過程包括充模、保壓、放氣、固化成型、脫模等；</p><p>　　（5）脫模工作工程及原理</p><p>　　如下圖18所示，開模時，開合模系統(tǒng)帶動動模右移一段距離，此距離稱為移動模板行程，移動模板行程至少要大于此塑件產(chǎn)品在脫模方向長度的兩倍，以便于塑件產(chǎn)品取出容易，動、定模分型后由于塑件與型芯的包緊力大于與型腔的包緊力，從而使塑件產(chǎn)

88、品留在動模一側(cè)，塑件包在型芯上，主流道凝料也被拉料桿拉出與塑件連在一起。當開模完全后，動模停在遠處不動，注塑機推桿推動頂針板往左走，頂針板及頂針固定板帶動頂針往左頂出塑件產(chǎn)品，隨后塑件及凝料自動脫落，澆口部分自動斷開。</p><p><b>　?。?）塑件的后處理</b></p><p>　　放到烘箱里，繼續(xù)熱固化完全，并消除應力。[8]</p>&l

89、t;p>　　圖18 模具脫模運動示意圖</p><p>　　圖19 模具3D結(jié)構示意圖</p><p>　　第十章 設計中存在的問題以及解決方案</p><p><b>　　10.1結(jié)論</b></p><p>　　由于自己在選修模塊時沒有選修模具，所以注塑模具對我來說是一個新的知識，在本次的畢業(yè)設計中，首先大量的

90、查找資料和文獻，了解模具設計的一般流程，然后根據(jù)流程設計了一個生活中比較常見的手機后支撐座注塑模具，并對所設計的模具進行了各中數(shù)據(jù)的計算，盡可能的達到最好，在產(chǎn)品的設計過程中，利用了PROE、UG、CAD制圖軟件。</p><p>　　10.2不足之處及未來展望</p><p>　　通過本次論文的設計，加強了我對模具知識的掌握，使我的專業(yè)知識寬度有了一定的增加，同時了解了目前工業(yè)生產(chǎn)中模具

91、重要性，設計過程中也遇到過不少問題，例如對軟件的一些功能不怎么熟悉，需要自己去慢慢摸索，邊學邊做。因為這樣，印象特別深刻，掌握得很牢固。本次畢業(yè)設計讓我懂得了只要自己有好學的精神和不斷探索的精神，一切都可以做的更好，總之，我在此次畢業(yè)設計中學習了很多很多。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　不知不覺間，大學四年學習時光已經(jīng)接近了尾聲，在

92、此我想對我的**、教過我的老師以及幫助過我的同學表示感謝。謝謝你們！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 彭建聲 秦曉剛.模具技術問答.北京：機械工業(yè)出版社，1996。</p><p>　　[2] 王永平.注塑模具設計經(jīng)驗點評王永平.北京：機械工業(yè)出版社，2004。</p><p&g

93、t;　　[3] 齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造齊衛(wèi)東.北京：高等教育出版社，2004。</p><p>　　[4] 閻亞林.塑料模具圖冊閻亞林.北京：高等教育出版社，2004。</p><p>　　[5] 徐佩弦.塑料件設計徐佩弦.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[6] 塑料模具設計手冊編寫組編著.北京：機械工業(yè)出版社，1985。<

94、/p><p>　　[7] 屈華昌.塑料成形工藝與模具設計.北京：高等育出版社，2001。</p><p>　　[8] 成都科技大學.塑料成形模具.北京：中國輕工業(yè)出版社，1994。</p><p>　　[9] 機械電子工業(yè)部.模具結(jié)構與設計基礎.北京：機械工業(yè)出版社，1993。</p><p>　　[10] 蔣繼宏.注射模具典型結(jié)構100例.

95、北京：中國輕工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[11] 申開智.塑料成型模具（第二版）.北京：中國輕工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[12] 王忠銀.型腔模具結(jié)構圖冊.長沙：湖南科學技術出版社，1988</p><p>　　[13] 許發(fā)樾.模具標準應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[14] 馮炳