畢業(yè)論文-相機(jī)外殼工藝方案及模具設(shè)計

1、<p>　　相機(jī)外殼工藝方案及模具設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要是針對相機(jī)外殼的注塑模設(shè)計，依照設(shè)計任務(wù)書的要求，對于相機(jī)前面板的設(shè)計來查閱相關(guān)資料確定使用的材料以及材料的主要性能、特征，運(yùn)用Pro/E畫出三維特征和運(yùn)用AutoCAD畫出零件三視圖?；赑ro/E的數(shù)碼相機(jī)外殼注塑模設(shè)計師對傳統(tǒng)設(shè)計的創(chuàng)新，利用

2、Pro/E軟件完成注塑模的各個環(huán)節(jié)的設(shè)計，先進(jìn)行塑件的設(shè)計，然后運(yùn)用Pro/E根據(jù)塑件的形狀可以生成型芯和型腔，最后再標(biāo)準(zhǔn)模架系統(tǒng)下生成型芯、型腔和標(biāo)準(zhǔn)模架的裝配圖，完成整個模具的設(shè)計。Pro/E功能強(qiáng)大、囊括了產(chǎn)品組立、零件設(shè)計、NC加工、模具開發(fā)、板金件設(shè)計、造型設(shè)計、鑄造件設(shè)計、自動測量、機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計、應(yīng)力分析、數(shù)據(jù)庫管理等多種功能。它的出現(xiàn)改變了傳動的CAD/CAM作業(yè)方式，大大縮短了用戶開發(fā)產(chǎn)品的時間。</p>

3、<p>　　本課題介紹了模具國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，而且從相機(jī)外殼模具情況出發(fā)，進(jìn)行塑件成型工藝分析，模具的成型零部件、澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、脫模結(jié)構(gòu)等設(shè)計，并進(jìn)行了模架的選擇、注塑機(jī)的選擇、模具開模仿真。使用Pro/E軟件進(jìn)行模具設(shè)計可大大縮短設(shè)計和制造周期，提高產(chǎn)品設(shè)計準(zhǔn)確性，降低設(shè)計成本。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AutoCAD；Pro/E；注塑模；澆注系統(tǒng)</p>&l

4、t;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article is mainly injection mold design for camera case, in accordance with the requirements of the design task book, access to relevant information for the

5、 design of the front panel of the camera to determine the performance characteristics of the materials used as well as the materials, the use of Pro/E, draw three-dimensional characteristics and use AutoCAD draw part of

6、the view. Injection mold designers based the Pro/E digital camera case the traditional design innovation, the use of Pr</p><p>　　This topic describes the mold development in the world, and the departure from

7、 the camera shell mold, plastic molding process analysis, mold molding parts, injection system, temperature control system, clamping-oriented structure, mold release structure design and the choice of the selection of mo

8、ld frame, the injection molding machine, mold opening simulation. Use Pro/E software for mold design can greatly shorten the design and manufacturing cycle, improve the accuracy of product design, and r</p><p&

9、gt;　　Keywords: AutoCAD; Pro/E; injection mold; gating system</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1 國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r1</p><p>　　1.2 研究的內(nèi)容、目的及研究意義1&

10、lt;/p><p>　　第二章 相機(jī)外殼注塑模具設(shè)計3</p><p>　　2.1 塑件結(jié)構(gòu)特征分析3</p><p>　　2.2 塑件注塑成型的工藝分析3</p><p>　　2.3 模具澆注系統(tǒng)的布置5</p><p>　　2.4 流道及澆口設(shè)計6</p><p>　　2.4

11、.1 主流道的設(shè)計6</p><p>　　2.4.2 澆口設(shè)計6</p><p>　　2.5 分型面的設(shè)計7</p><p>　　2.5.1 分型面的設(shè)計原則7</p><p>　　2.6 凹模和凸模8</p><p>　　2.6.1 凹模和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計8</p><p&g

12、t;　　2.7 注塑機(jī)9</p><p>　　2.7.1 塑件體積計算10</p><p>　　2.8 注塑機(jī)的選擇10</p><p>　　2.9 注塑機(jī)的參數(shù)校核11</p><p>　　第三章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計12</p><p>　　3.1 排氣系統(tǒng)的重要性12</p>&l

13、t;p>　　3.1.1 排氣對塑件成形質(zhì)量的影響12</p><p>　　3.1.2 排氣方式12</p><p>　　3.2 排氣槽的作用12</p><p>　　3.3 排氣槽的設(shè)計13</p><p>　　3.3 冷卻系統(tǒng)13</p><p>　　3.4 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計14<

14、/p><p>　　3.5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計15</p><p>　　3.5.1 設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套時的注意事項：15</p><p>　　3.6 導(dǎo)柱的設(shè)計15</p><p>　　3.7 導(dǎo)套的設(shè)計16</p><p>　　3.8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計16</p><p>　　3.9

15、 推桿的類型和設(shè)計17</p><p>　　3.9.1 推桿分類17</p><p>　　3.9.2 推桿脫模的設(shè)計要點(diǎn)17</p><p>　　3.9.3 頂桿的選取17</p><p>　　3.9.4 脫模機(jī)構(gòu)的確定18</p><p>　　第四章 模具總裝配設(shè)計19</p>&

16、lt;p>　　4.1 注塑模模架的結(jié)構(gòu)19</p><p>　　4.2 注塑模模架的選用19</p><p>　　4.3 模具裝配圖19</p><p><b>　　總 結(jié)22</b></p><p><b>　　致 謝23</b></p><p>

17、　　【參 考 文 獻(xiàn)】24</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 國內(nèi)外模具發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1.1.1 國內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　在國際市場方面，由于工業(yè)發(fā)達(dá)國家人工成本的持續(xù)提高，迫使他們?yōu)榱私档蜕a(chǎn)所需要成本并不斷向發(fā)展中國家特別是像中國這樣

18、有著較好技術(shù)基礎(chǔ)的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。在看到日益發(fā)展的中國的模具市場后，越來越多的外資企業(yè)紛紛投入到中國的模具市場，許多國際知名的汽車模具公司、注射模具公司也都陸陸續(xù)續(xù)的進(jìn)入中國，而且投入中國市場的力度非常大，速度也非?？?。模具化的消費(fèi)品的趨勢將會帶動整個模具行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)上的模具鋼、模架和模具生產(chǎn)都將受益匪淺。模具行業(yè)將會出現(xiàn)三個重要的變化：一個是整個模具行業(yè)市場的規(guī)模將會變大，對于模具鋼的需求將會加速上升；第二個是模具標(biāo)準(zhǔn)件覆蓋面將會

19、提升，對于模架產(chǎn)品的需求將會增加；三是模具開發(fā)能力強(qiáng)，交貨時間較短的模具企業(yè)將會贏得競爭上的優(yōu)勢。</p><p>　　1.1.2 注塑模具的發(fā)展</p><p>　　注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設(shè)計工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量

20、的要求。電腦輔助工程（CAE）技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。</p><p>　　美國上市公司Moldflow公司是專業(yè)從事注塑成型CAE 軟體，自1976 年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟體以后，一直領(lǐng)導(dǎo)塑膠的成型CAE軟體市場。近幾年，在家電、汽車、化工、電子通訊和日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　運(yùn)用CAE技術(shù)能在模具加工前，可

21、以對整個注塑成型過程進(jìn)行類比性分析，準(zhǔn)確的測出熔體的保壓、冷卻、填充情況，以及制品中的分子和纖維取向分布、應(yīng)力分布、制品的翹曲變形和收縮等情況，以便于設(shè)計人員能盡早發(fā)現(xiàn)錯誤問題，以及時修改制件和模具的設(shè)計，而不用等到試模後再返修模具。這不僅僅是對傳統(tǒng)注塑模具的設(shè)計一次重大突破，而且是對減少甚至避免模具的降低成本、返修報廢和提高制品質(zhì)量等，有著極大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)的意義。</p><p>　　塑膠模具設(shè)計不但要用CAD技

22、術(shù)，而且還要用CAE技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑模具分兩個階段，即開發(fā)設(shè)計階段和生產(chǎn)階段。傳統(tǒng)的注塑模具是在正式生產(chǎn)前，由設(shè)計人員憑經(jīng)驗與直覺設(shè)計模具，在模具裝配完後，通常需要好幾次的試模，然后發(fā)現(xiàn)了問題後，需要重新更改工藝參數(shù)，可能還需要更改注塑模具設(shè)計的制品和塑膠模具的設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)的成本，延長了產(chǎn)品的開發(fā)周期。</p><p>　　1.2 研究的內(nèi)容、目的及研究意義</p><

23、p>　　1.2.1 研究的內(nèi)容</p><p>　　通過市場的調(diào)查并且查閱大量的資料，確定自己塑件的材料和工藝結(jié)構(gòu)。再運(yùn)用三維造型軟件Pro/E設(shè)計出工件的整體結(jié)構(gòu)，通過AutoCAD繪出二維圖，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷更正，會發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計、材料力學(xué)、理論力學(xué)、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計等課程的知識在這里會有所用途，對以前所學(xué)的課本知識也是一個綜合性應(yīng)用的過程。</p><p>　　1.

24、2.2 研究的目的及研究意義</p><p>　　(1) 綜合學(xué)習(xí)從選擇材料、工藝設(shè)計、注塑機(jī)的選擇、工件零件結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計到整合設(shè)計管理的模具設(shè)計技術(shù)。</p><p>　　調(diào)查顯示, 中國模具工業(yè)協(xié)會的分析指出，中國出口模具的技術(shù)含量和附加值比上年又有上升。與進(jìn)口模具相比，技術(shù)和價格差距也在不斷縮小，充分體現(xiàn)了2012年中國模具產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。</p><p>

25、;　　(2) 有助于模具企業(yè)設(shè)計經(jīng)驗知識的重用</p><p>　　模具設(shè)計是一項對經(jīng)驗要求非常高的工作, 需要日積月累才能設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的模具。從用戶那里接到塑料制品圖(可能是二維的，也可能是三維的)，模具設(shè)計工程師根據(jù)產(chǎn)品的類型、特點(diǎn)以及形狀考慮采用合適的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，即采用什么樣的模具結(jié)構(gòu)可以成型出該塑料件。在此過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師還要根據(jù)制品的某些特定要求結(jié)合自己的經(jīng)驗選擇流道類型、尺寸，澆口類型、數(shù)量

26、、尺寸、位置并確定分流道的數(shù)量、尺寸等，以保證所設(shè)計的模具除了結(jié)構(gòu)上合理外，在澆注和冷卻系統(tǒng)方面也是可行的。顯然，模具設(shè)計對于結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的要求是十分苛刻的。運(yùn)用CAE分析正是解決上述問題的理想工具。原因是，該工具建立在相對準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上，從而可以近似獲得實際指導(dǎo)生產(chǎn)實踐的結(jié)果，此外，計算的快捷性使得在實際試模前，可以對于多個澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行評估直至優(yōu)化，從而達(dá)到縮短設(shè)計和制造周期，提高質(zhì)量的目的。 </p>

27、<p>　　(3) 能提高模具行業(yè)零件形成比較完整的標(biāo)準(zhǔn)零件體系。</p><p>　　已經(jīng)形成國家標(biāo)準(zhǔn)的,只有11個通用標(biāo)準(zhǔn)零件, 適用于10 ~ 400cm塑料注射機(jī)用的中小型模具。各個企業(yè)也有一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 各種零件、部件的尺寸都形成系列和標(biāo)準(zhǔn), 在設(shè)計過程中僅僅通過選擇尺寸而不用查閱手冊, 即可完成零件設(shè)計。因此, 本課題尋求對于整個模具零部件標(biāo)準(zhǔn)化方法以及在CAD中表示方法, 對于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

28、化工作是有非常重要意義的。</p><p>　　(4) 能提高模具企業(yè)的產(chǎn)品的設(shè)計效率</p><p>　　PTC公司近日宣布，歐姆電子(深圳)有限公司采用Pro/E大幅提升了模具部門的設(shè)計和生產(chǎn)效率。Pro/E是PTC的3D產(chǎn)品設(shè)計解決方案，它能幫助企業(yè)建立詳盡、直觀并且切實可行的數(shù)字化產(chǎn)品表示方案。</p><p>　　歐姆電子的模具部門多年來依賴2D CAD作

29、為唯一設(shè)計軟件。綜合市場因素，如客戶的要求，業(yè)務(wù)范圍的擴(kuò)大，自身發(fā)展的瓶頸、競爭因素、技術(shù)因素和軟件因素的原因，采用傳統(tǒng)的平面設(shè)計表達(dá)方式已經(jīng)不能適用技術(shù)發(fā)展的需求，因此歐姆電子急需全新的設(shè)計工具和方法來適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需求。在對目前市場上的多套主流CAD解決方案進(jìn)行全面分析后，歐姆電子最終選擇了Pro/E。除了常規(guī)功能以外，歐姆電子還重點(diǎn)考慮了產(chǎn)品的功能深度、對以模型為核心的設(shè)計方法的支持程度、易用性以及支持不同產(chǎn)品的能力。</p

30、><p>　　通過使用PTC的產(chǎn)品，不但使我們的模具生產(chǎn)效率提升了300％，而且還形成了一套完整規(guī)范的流程，提升了我們企業(yè)在行業(yè)中的競爭力，為我們企業(yè)今后的發(fā)展規(guī)劃奠定了良好的基礎(chǔ)。同時，PNT良好的售后服務(wù)和高質(zhì)量的培訓(xùn)服務(wù)，為我們企業(yè)順利的導(dǎo)入Pro/E提供了最為重要的技術(shù)保障，使我們能夠順利的完成設(shè)計軟體轉(zhuǎn)型，并穩(wěn)定的提升了效率。</p><p>　　將自己的已有的設(shè)計經(jīng)驗融入到設(shè)計過程

31、中去, 不論是新手還是經(jīng)驗豐富的設(shè)計師, 都能夠快速的設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的產(chǎn)品, 從查閱手冊，通過思考以前的經(jīng)驗方法的時間節(jié)省下來, 降低了出錯的幾率, 從而提高了產(chǎn)品設(shè)計的效率。</p><p>　　(5) 能提高模具產(chǎn)品的質(zhì)量</p><p>　　Pro/E的三維造型,使設(shè)計師能夠快速的設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的產(chǎn)品, 降低出錯幾率，產(chǎn)品質(zhì)量是客戶最大的滿足, 也是企業(yè)的追求。保質(zhì)保量、按時交貨,

32、企業(yè)才能長期生存發(fā)展下去。</p><p>　　(6) 能增強(qiáng)企業(yè)之間競爭力</p><p>　　做模具講究模具的生產(chǎn)效率，模具精度，以及模具表面的光滑度等，這些是模具行業(yè)的重要指標(biāo)。如果需要提高企業(yè)競爭力，則需要提高生產(chǎn)效率以及模具產(chǎn)品的質(zhì)量，保證了產(chǎn)品質(zhì)量, 提高了設(shè)計和制造的效率, 以最短的時間向市場推出設(shè)計完成的產(chǎn)品, 從而增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。</p><p>

33、;　　第二章 相機(jī)外殼注塑模具設(shè)計</p><p>　　2.1 塑件結(jié)構(gòu)特征分析</p><p>　　相機(jī)外殼的三維模型如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 相機(jī)外殼的三維模型</p><p>　　相機(jī)外殼采用材料為ABS，該材料相對密度為1.05左右，有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用、耐磨性優(yōu)良、流動

34、性好、尺寸穩(wěn)定耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好，綜合性能好，成型工藝好。</p><p>　　外殼上表面和側(cè)面有孔，但是不需要側(cè)抽芯，模具結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　　表2.1 ABS性能指標(biāo)</p><p>　　2.2 塑件注塑成型的工藝分析</p><p>　　體積為9.19cm3，曲面面積為100.70cm2，質(zhì)量為

35、9.65g。</p><p>　　圖2.2 塑件質(zhì)量屬性</p><p>　　2.2.2 厚度分析</p><p>　　合理的塑件壁厚既保證了塑料在成型時具有良好的流動性，也確保了塑件在使用時具有足夠的強(qiáng)度。另外，適當(dāng)?shù)谋诤褚彩顾芗诿撃r能承受一定的頂出力。</p><p>　　塑件各部分的壁厚盡可能的均勻一致，既可防止塑件翹曲變形和開裂

36、，也可節(jié)省原料并縮短成型時間。</p><p>　　因此塑件壁厚必須滿足成型和使用要求。對于熱塑性塑件，其最小壁厚可由以下計算求得：</p><p>　　tmin=0.3(-2.1) ； （2-2）</p><p>　　式中tmin——塑件的最小壁厚，mm；</p><p>

37、;　　h ------預(yù)計的塑件壁厚，mm；</p><p>　　按照上述公式可計算出最小壁厚; tmin=0.3×(-2.1)=0.3mm,相機(jī)外殼的壁厚t=2mm，</p><p>　　則符合最小壁厚要求。</p><p>　　2.2.3 脫模斜度的分析</p><p>　　塑件成型后由于冷卻而產(chǎn)生收縮，會緊緊的包住模具型芯

38、或型腔中凸出的部分，為確保順利取出塑件，在平行于脫模方向，塑件的內(nèi)外側(cè)壁應(yīng)設(shè)計出一定的脫模斜度。為保證在開模時塑件能留在脫模機(jī)構(gòu)一側(cè)，在脫模機(jī)構(gòu)一側(cè)的側(cè)壁脫模斜度可比外側(cè)的脫模斜度小些；即使塑件結(jié)構(gòu)不需要斜度，也應(yīng)在模具上留有相應(yīng)的工藝斜度，其斜度取值必須在塑件制造公差范圍內(nèi)。</p><p>　　查表2.2可知ABS 型腔的脫模斜度是，型芯的脫模斜度是。</p><p>　　表2.2 常

39、用塑件的脫模斜度</p><p>　　2.2.4 塑件的精度</p><p>　　影響塑件的精度因素有很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損量，其次是成型工藝條件的變化所引起的塑料收縮率的波動。因此，對塑料件的精度要求不能過高，應(yīng)在保證使用性能的情況下，盡可能的選用低精度等級。</p><p>　　本文采用一般精度等級MT3，對應(yīng)公差為0.55mm。</p&

40、gt;<p>　　2.2.5 塑料件的表面粗糙度</p><p>　　塑料制品的表面粗糙度主要取決于成型模具型腔表面的粗糙度。另外，塑料品種，成型工藝以及成型模具型腔表面的磨損和腐蝕對塑件的表面粗糙度也有一定的影響。一般情況下，模具型腔表面的粗糙度要比所成型塑件的表面粗糙度低1-2級。所以可以選用Ra（1.6~0.2）。</p><p>　　2.3 模具澆注系統(tǒng)的布置&l

41、t;/p><p>　　澆注系統(tǒng)分為熱流道澆注系統(tǒng)和普通澆注系統(tǒng)這兩大類型。本設(shè)計中采用普通流道的澆注系統(tǒng)。</p><p>　　2.3.1 普通流道的組成</p><p>　　普通流道的澆注系統(tǒng)一般是由主流道、澆口、分流道和冷料穴等四部分組成。</p><p>　　主流道是指連接注塑機(jī)噴嘴到分流道或者型腔的一段錐形通道。主流道是熔融塑料進(jìn)入模具

42、時首先經(jīng)過的通道，它與注塑機(jī)噴嘴同軸。熱塑性塑料的主流道一般設(shè)計在澆口套內(nèi)。</p><p>　　2.3.2 主流道的一般設(shè)計原則：</p><p>　?。?）主流道越短越好，排氣負(fù)擔(dān)就會越輕，澆口凝料越少，縮短了成型周期減少了熔體的能量（溫度和壓力）損失。</p><p>　?。?）為便于脫模，主流道在設(shè)計上大多采用圓錐形。兩板模主流道的錐度取2度至4度之間，三

43、板模主流道的錐度可取12度至18度之間。</p><p>　　（3）為了保證注射成型時主流道與注塑機(jī)噴嘴之間不溢料，以免影響脫模，一般主流道小端直接D2=D1+(0.5~1)mm，一般情況下，D2=3.5~4.5mm,其中D1為注塑機(jī)噴嘴口直徑。</p><p>　?。?）如果主流道同時穿過多塊模板時，為了避免因加工誤差而影響脫模，一定要注意每一塊模板上孔的錐度及孔的大小。</p&g

44、t;<p>　?。?）一般要求主流道進(jìn)口處的位置應(yīng)盡量與模具中心重合，否則會產(chǎn)生不良后果。</p><p>　　2.3.3 分流道的布置</p><p>　　連接主流道與澆口的熔體通道稱為分流道。在確定分流道的布置時，應(yīng)盡量使流道長度最短，因為長的流道不但會造成壓力損失，加長了注塑周期，同時亦浪費(fèi)材料。但是，材料以低溫成型時，為提高成型空間的壓力來減少成型品收縮凹陷，或欲得

45、壁厚較厚的成型品而延長保壓時間，減短流道長度并非絕對可行。因為流道過短，則成型品的殘余應(yīng)力增大，且易產(chǎn)生毛邊，材料的流動不均勻，所以流道長度應(yīng)適合成型品的質(zhì)量。</p><p>　　2.4 流道及澆口設(shè)計</p><p>　　2.4.1 主流道的設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計采用一模一腔，不需要設(shè)計分流道。主流道的三維圖，如圖2.3所示；</p>

46、<p>　　圖2.3 主流道三維圖</p><p>　　2.4.2 澆口設(shè)計</p><p>　　澆口也稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，它使塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，以得于迅速充滿型腔，同時還起封閉型腔防止熔體倒流的作用，并在成型后使?jié)部谀吓c塑件易于分離。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。</p&g

47、t;<p>　　設(shè)計恰當(dāng)?shù)臐部诳梢跃鶆?、迅速、單一方向的傳送熔體以充填型腔，并且獲得適當(dāng)?shù)哪虝r間來冷卻塑件。澆口應(yīng)該設(shè)計在塑件的非功能區(qū)、非外觀區(qū)等適當(dāng)位置。澆口設(shè)置在塑件的最厚部位，讓塑件從厚區(qū)流向薄區(qū)，有助于獲得良好的流動路徑和保壓路徑。應(yīng)將澆口位置設(shè)置在塑件中央，可以使熔體在流動到塑件的各個極端位置時都有相同的流動長度。</p><p>　　澆口凝固時間是型腔進(jìn)行保壓的最終有效時間。太小的澆

48、口使得凝固最慢的部位發(fā)生在塑件內(nèi)部，而不是發(fā)生在澆口。設(shè)計良好的澆口必須防止熔體逆流。</p><p>　　澆口的長度越短越好，以減少澆口區(qū)的壓力降，一般澆口長度為1~1.5mm。</p><p>　　澆口有很多形式，常見的有側(cè)澆口、潛伏澆口、點(diǎn)澆口等等。側(cè)澆口一般用于多型腔的模具上，其優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)口可隨意選擇進(jìn)料位置，澆口的深度及寬度在試模后根據(jù)需要可加深或加寬。其缺點(diǎn)是在塑件一端側(cè)壁處進(jìn)料

49、，流程中心澆口長一倍左右，料流末端面易產(chǎn)生深接痕，深型腔底部易生氣孔，影響塑件質(zhì)量。潛伏澆口的進(jìn)料口設(shè)在塑件內(nèi)側(cè)時，脫模時，推桿將流道與塑件分別推出的同時，推桿切斷進(jìn)料口，可實行注射機(jī)的全自動操作，但是，隧道斜也的加工較困難。點(diǎn)澆口的進(jìn)料口設(shè)在弄腔底部，排氣順暢，成型好，點(diǎn)澆口拉斷后，僅在塑件上留下很小痕跡，不影響塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　　由于數(shù)碼相機(jī)外殼的表面要求不允許有澆口痕跡和飛邊，因此選用點(diǎn)澆

50、法，澆口的位置選在數(shù)碼相機(jī)表面頂端的中心位置，這樣有利于熔體流動，充分整個型腔，縮短時間，保證塑料在型腔中流動效果最佳。澆口尺寸取壁厚的50%~80%，則取0.5mm，如圖2.4所示。</p><p><b>　　圖2.4 澆道口</b></p><p>　　2.5 分型面的設(shè)計</p><p>　　模具在分開取出塑料件時的面稱之為分型面。塑

51、料模有一個或者多個分型面，分型面一般都是垂直于開模方向。由于分型面的設(shè)計對于同一產(chǎn)品具有不同的結(jié)果，所以分型面的設(shè)計形狀有平面型和曲面型等，也有將分型面作傾斜或者彎折。對于產(chǎn)品，必須遵守一定的規(guī)則才能設(shè)計出合理的分型面，以簡化模具的結(jié)構(gòu)，降低成本。</p><p>　　在模具設(shè)計的分型面也因考慮以下因素：保證產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和精度；保證模具零件成型時的剛度；分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯；分型面應(yīng)有利塑件脫模；分型面的選擇

52、和設(shè)計應(yīng)有利于制造。</p><p>　　本文設(shè)計的分型面只有一個而且合理，分型面如下圖2.5所示。</p><p><b>　　圖2.5 分型面</b></p><p>　　2.5.1 分型面的設(shè)計原則</p><p>　?。?）分型面應(yīng)該選在塑件外形最大輪廓外。</p><p>　　當(dāng)分型

53、面在塑件上的方向確定后，分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過該塑件在分型面方向上的截面面積最大。</p><p>　?。?）確定留模方式，有利于塑件的順利脫模</p><p>　　從制件的頂出考慮分型面應(yīng)盡可能的使制件留在動模一邊，所以模具必須做好相當(dāng)?shù)谋诤瘢员ＷC制件頂出留在動模一側(cè)。</p><p>　　（3）必須保證制件的精度和外觀要求</p>

54、<p>　　一件制品成型完工后，對其使用性能合理下，產(chǎn)品的外觀質(zhì)量非常重要。它將直接影響市場需求。如果制件的外形或者內(nèi)孔精度要求較高，或者同軸度要求較高，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因為分型面不可避免的要在制件中留下溢料痕跡或者接合縫的痕跡，所以分型面最好不選在制件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。</p><p>　　（4）分型面應(yīng)使模具便于加工，以減少機(jī)械加工的難度。</p&

55、gt;<p>　　（5）分型面應(yīng)使制件脫模和抽芯方便。</p><p>　　（6）合理安排澆注系統(tǒng)的合理安排，特別是澆口位置。</p><p>　?。?）分型線不影響塑件外觀。分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面。</p><p>　　2.6 凹模和凸模</p><p>　　凹模和凸模分別如圖所示2.6和2.7圖。</p&

56、gt;<p>　　圖2.6 凹模 圖2.7 凸模</p><p>　　2.6.1 凹模和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　構(gòu)成塑料模具型腔的零件稱為成型零件。成型零件直接與塑件熔體接觸，承受熔體料流的高壓沖刷、脫模摩擦等等。因此，成型零件需要有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，而且結(jié)構(gòu)合理，強(qiáng)度、剛度要求較高以

57、及較好的耐磨性。</p><p>　　成型零件包括凹模、凸模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。</p><p>　　型腔是注塑模中成型制品外表面的零件，它一般安裝在定模扳上。按結(jié)構(gòu)形式的不同和加工工藝的需要，型腔可分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式的結(jié)構(gòu)。整體式型腔結(jié)構(gòu)成型的制品外觀質(zhì)量好，無拼接縫痕跡，它具有強(qiáng)度和剛度高、不易變形的特點(diǎn)，但是加工困難，熱處理不方便，消耗模具鋼材多而浪費(fèi)

58、材料。整體嵌入式一般適用于成型小尺寸的制品。對于形狀復(fù)雜的型腔，通常采用組合式型腔，將凹模設(shè)計成通孔，再鑲拼鑲塊，組合在一起成型制品。組合式型腔加工和如處理都比較靈活，但其強(qiáng)度和剛度較低。在高壓熔體作用下容易造成零件變形，引起毛邊等缺陷。所以，對于大多數(shù)制品的成型，其型腔的結(jié)構(gòu)都是用鑲件或拼塊組成的局部鑲拼式型腔，在設(shè)計鑲嵌式型腔時，要注意合理的選擇拼縫位置以及各個拼塊的準(zhǔn)確定位和緊固。</p><p>　　型芯

59、和成型桿都是用來成型制品內(nèi)表面的。型芯和成型桿并無嚴(yán)格的區(qū)分，一般成型桿是指成型制品孔和局部凹槽的小型芯。當(dāng)型芯用來成型制品的整個內(nèi)部形狀時，常稱為主型芯或凸模。型芯分為整體式型芯、整體嵌入式型芯、鑲拼組合式型芯、小型芯等結(jié)構(gòu)。</p><p>　　本文設(shè)計采用的是整體嵌入式型腔和整體嵌入式型芯。</p><p><b>　　2.7 注塑機(jī)</b></p>

60、;<p>　　注塑機(jī)又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。注塑機(jī)按照注射裝置和鎖模裝置的排列方式，可分為立式、臥式和立臥復(fù)合式。注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。</p><p>　　注塑機(jī)是塑料加工業(yè)中使用量最大的加工機(jī)械，不僅有大量的產(chǎn)品可用注塑機(jī)直接生產(chǎn)，而

61、且還是組成注拉吹工藝的關(guān)鍵設(shè)備。中國已成為世界塑機(jī)臺件生產(chǎn)的第一大國，促進(jìn)中國注塑機(jī)設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的原因在于：一是與國際著名企業(yè)進(jìn)行合資及技術(shù)合作；二是中國企業(yè)逐漸適應(yīng)了機(jī)械零部件的國際釆購方式，掌握了釆購渠道。同時，我國注塑機(jī)的生產(chǎn)還呈現(xiàn)出很強(qiáng)的區(qū)域特色，浙江的寧波和廣東的東莞等地，已成為我國乃至全球重要的注塑機(jī)生產(chǎn)基地。</p><p>　　注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)

62、、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。</p><p>　　注塑機(jī)的工作原理與針筒注射相似，它是通過該螺桿（或柱塞）的推力，將熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射到閉合好的模具型腔內(nèi)，經(jīng)一定時間后固化定型，取得制品的工藝過程。</p><p>　　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(jìn)行下一個循環(huán)。</p>

63、<p>　　注塑機(jī)操作項目：注塑機(jī)操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。分別進(jìn)行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。</p><p>　　一般螺桿式注塑機(jī)的成型工藝過程是：從料斗落人的物料，依靠螺桿轉(zhuǎn)動不斷地帶入機(jī)筒并向前輸送，在機(jī)筒外部加熱器和剪切摩擦熱的作用下，逐漸塑化熔融。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動，塑化的

64、熔料被輸送到螺桿前端，隨螺桿頭部的熔料越積越多，壓力也越來越大，當(dāng)熔料壓力達(dá)到能夠克服注塑油缸活塞后退的阻力時，螺桿一邊旋轉(zhuǎn)一邊后退，并開始計最。當(dāng)螺桿前端熔料達(dá)到預(yù)定注塑量時，計量裝置撞擊行程開關(guān)，使螺桿停止轉(zhuǎn)動，為注塑作好準(zhǔn)備(此過程又稱為預(yù)塑)。</p><p>　　對塑料制品的評價主要有三個方面，第一是外觀質(zhì)量，包括完整性、顏色、光澤等；第二是尺寸和相對位置間的準(zhǔn)確性；第三是與用途相應(yīng)的物理性能、化學(xué)性能

65、、電性能等。這些質(zhì)量要求又根據(jù)制品使用場合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的設(shè)計、制造精度和磨損程度等方面。但事實上，塑料加工廠的技術(shù)人員往往苦于面對用工藝手段來彌補(bǔ)模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。</p><p>　　生產(chǎn)過程中工藝的調(diào)節(jié)是提高制品質(zhì)量和產(chǎn)量的必要途徑。由于注塑周期本身很短，如果工藝條件掌握不好,廢品就會源源不絕。在調(diào)整工藝時最好一次只改變一個條件，多觀察幾回，如果壓力、

66、溫度、時間統(tǒng)統(tǒng)一起調(diào)的話，很易造成混亂和誤解，出了問題也不知道是何道理。調(diào)整工藝的措施、手段是多方面的。例如：解決制品注不滿的問題就有十多個可能的解決途徑，要選擇出解決問題癥結(jié)的一、二個主要方案，才能真正解決問題。此外，還應(yīng)注意解決方案中的辨證關(guān)系。比如：制品出現(xiàn)了凹陷，有時要提高料溫，有時要降低料溫；有時要增加料量，有時要減少料量。要承認(rèn)逆向措施的解決問題的可行性。</p><p>　　2.7.1 塑件體積計

67、算</p><p>　　按照上文提供的方法查詢塑件的質(zhì)量屬性，得體積為9.19 cm3，考慮到主流道的體積，用修正公式估算為V1=kV=1.3x9.19=11.947 cm3。</p><p>　　2.8 注塑機(jī)的選擇</p><p>　　首先，相機(jī)外殼零件的輪廓尺寸為90mm×50mm×8mm，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)方案，選用的模坯尺寸規(guī)格為LKM F

68、CI型的1818模架，其模板厚度尺寸為A=20mm，B=35mm，C=45mm，D=60mm，E=20mm,則模具高度總計為180mm。</p><p>　　（1）合模力的計算校核</p><p>　　假設(shè)塑件為全密封的箱式零件，而初算塑件的最大投影面積（實際值要小）為：</p><p>　　A=90mm×50mm=4500=45</p>&

69、lt;p>　　根據(jù)公式,并取k=1.6，=35M，則最大型腔脹開力為</p><p>　　=1.6×35××45×=252000N=25t</p><p>　　（2）注塑機(jī)的拉桿間距</p><p>　　注塑機(jī)的拉桿間距決定了所能安裝模具的大小，而根據(jù)模坯尺寸規(guī)格得到模具尺寸為350mm×550mm.</

70、p><p>　?。?）注塑機(jī)的容模厚度</p><p>　　根據(jù)選定型號的模坯，其模具總厚度為各模板厚度之和，則有</p><p>　　H=A+B+C+D+E=20+35+45+60+20=180mm</p><p>　?。?）注塑機(jī)的開模行程</p><p>　　注塑機(jī)的開模行程與模具的頂出方式、取件方式有關(guān)。該相機(jī)外殼

71、零件的模具為三板模，其開模行程S等于推出距離、塑件高度、取出澆注系統(tǒng)凝料所需距離a和安全距離（這里取最大值）的總和，則有</p><p>　　S=++a+50=47+8+100+50=205mm。</p><p>　　通過以上計算，根據(jù)塑件的體積以及計算校核初步選定為J54-S200/400螺桿式注射機(jī)。</p><p>　　合模方式： 液壓—機(jī)械<

72、/p><p>　　標(biāo)稱注射量cm3: 200-400</p><p>　　螺桿直徑mm: 55</p><p>　　注射壓力105Pa: 1090</p><p>　　注射行程mm: 160</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速r/min: 16,28,48</p><p>　　注射方

73、式: 螺桿式</p><p>　　合模力KN： 2540</p><p>　　最大成型面積cm2 ：645</p><p>　　模板最大行程mm: 260</p><p>　　模具最大厚度mm: 406</p><p>　　模具最小厚度mm: 165</p><p&g

74、t;　　此注塑機(jī)滿足計算校核要求。</p><p>　　2.9 注塑機(jī)的參數(shù)校核</p><p>　　（1） 注射量的校核</p><p>　　根據(jù)上文軟件的分析計算得到塑件的體積為9.19 ，預(yù)計澆注系統(tǒng)的凝料體積約為2，總計一次注射需要12的熔料。</p><p>　　而由公式可計算注塑機(jī)的實際注射量為：</p><

75、;p>　　=/4×0.4××160×38012</p><p>　　可見注射機(jī)的注塑量符合要求。</p><p>　　第三章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.1 排氣系統(tǒng)的重要性</p><p>　　排氣槽是為使模具型腔內(nèi)的氣體排至模具外面而開設(shè)在模具上的氣流通槽或孔。在許多情況下，可

76、以直接利用模具分型面之間的間隙自然排氣。對于大型的塑件或者某些會使型腔內(nèi)包含大量氣體的熔體，僅靠分型面之間的間隙來排氣是不夠的，否則將會在注射過程中出現(xiàn)很多缺陷問題。因此，在設(shè)計分型面時應(yīng)考慮開設(shè)合理的排氣槽。</p><p>　　在注射成形時，如模具排氣不良，型腔中的氣體受到壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，組織塑料熔體的正常快速充模，使注塑變得困難，同時會迫使注射壓力提高，保壓時間增加，成形周期延長，產(chǎn)生效率降低。有時腐

77、蝕性氣體在型腔形成積垢，污染模具，還會降低模具的使用壽命。</p><p>　　在塑料充模過程中，需要將熔融料的流動保持在最佳狀態(tài)，因此必須提高熔融塑料的溫度和注射壓力，但由此制品的殘余應(yīng)力會隨之提高，翹曲和塑料裂解的可能性增加。如模具排氣適當(dāng)，注射速度可提高，充填和保壓可達(dá)到最佳狀態(tài)，不需額外增加料筒和噴嘴的溫度。這樣，制品的殘余應(yīng)力小，翹曲變形小。</p><p>　　3.1.1 排

78、氣對塑件成形質(zhì)量的影響</p><p>　　型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體如不能及時被排出，在充模速度大，溫度高，物料粘度低、注射壓力大和制品較厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會滲入制品的內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷；同時氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦，在制品上留下明顯的熔接痕或燒焦痕跡。</p><p>　　因此，如模腔中的氣體不及時排出，將會在制品上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清晰

79、、缺料、組織疏松、熔接不良、制品內(nèi)應(yīng)力高以及局部碳化或燒焦等諸多成形缺陷。</p><p>　　3.1.2 排氣方式</p><p>　　注射模成型時的排氣方式通常以如下四種方式進(jìn)行：</p><p>　　（1）利用配合間隙排氣</p><p>　?。?）在分型面上開設(shè)排氣槽排氣</p><p>　　（3）利用排氣塞

80、排氣</p><p><b>　　（4）強(qiáng)制性排氣</b></p><p>　　3.2 排氣槽的作用</p><p>　　塑料熔體在注入型腔時，必須將型腔內(nèi)的空氣和從熔體中一出的揮發(fā)性氣體排出。在設(shè)計注塑模時，也必須充分考慮排氣槽的設(shè)計，如果設(shè)計不合理，將會使塑件產(chǎn)生以下缺陷：</p><p>　　（1）增加熔體充填流

81、動的阻力，使型腔難以充滿，導(dǎo)致塑件棱邊不清晰。</p><p>　?。?）在塑件表面出現(xiàn)明顯的流動痕和熔接痕，使塑件的力學(xué)性能降低。</p><p>　?。?）滯留的氣體使得塑件產(chǎn)生銀線痕、氣孔和剝層等表面質(zhì)量缺陷。</p><p>　?。?）型腔內(nèi)的氣體無法排出而受到壓縮，會形成局部高溫而使熔體分解、變色、甚至碳化、燒焦。</p><p>

82、　?。?）如果排氣不良，就會降低熔體的充填速度，因而延長注射成型周期。</p><p>　　3.3 排氣槽的設(shè)計</p><p>　　在設(shè)計排氣槽時，可根據(jù)模具尺寸的大小，寬度尺寸在4~10之間取合理值。而排氣槽的深度尺寸不宜過大，否則會造成毛邊現(xiàn)象。對于ABS材料，查模具設(shè)計師手冊得，其溢邊值在0.025~0.038之間。因排氣槽前端尺寸應(yīng)小于塑料的溢邊值，而前端長度一般取3~6mm。

83、</p><p>　　其后端深度尺寸應(yīng)適當(dāng)增大，以減小排氣阻力，所以深度尺寸在0.3~0.6mm之間取合理值。</p><p>　　對于本文中設(shè)計的相機(jī)外殼模具，可利用推桿、活動型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，其間隙為0.03～0.05mm。因為本制品的排氣量不大，這里采用模具分型面之間的間隙進(jìn)行自然排氣。排氣間隙可認(rèn)為取0.03～0.05mm。</p>

84、<p><b>　　3.3 冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　冷卻通道的大致有直通式、循環(huán)式、噴流式、隔板式、間接式、圓周式、螺旋式、以及復(fù)合式多種形式，一般的冷卻通道的布置是隨塑件的形狀和模溫要求來設(shè)計的，對于不同形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀不同。</p><p>　　當(dāng)熔融狀態(tài)的塑膠在注塑機(jī)的壓力下注滿模具型腔時，需要等到塑膠冷卻凝固到一定硬

85、度時才能開模頂出膠件。因此，注射模具溫度調(diào)節(jié)能力不僅影響到塑件質(zhì)量，而且也決定著生產(chǎn)效率。</p><p>　　1、提高模溫調(diào)節(jié)能力的途徑：</p><p>　　(1) 模具上開設(shè)尺寸盡可能大，數(shù)量盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時間，達(dá)到提高生產(chǎn)效率目的。</p><p>　　(2) 熱導(dǎo)率高的模具材料。模具材料通常選鋼料，但在某些難以散熱的位置，可選

86、銅、鋁合金作為嵌件使用，當(dāng)然其前提是在保證模具剛度和強(qiáng)度的條件下。</p><p>　　(3) 冷卻價質(zhì)一般采用常溫水，以冷卻水出、入口處溫差小于5°為好，冷卻水的流速以盡可能高為好，其流動狀態(tài)以湍流為佳。</p><p>　　(4) 塑件壁厚越薄，所需冷卻時間越少。反之壁厚越厚，所需冷卻時間越長。</p><p>　　(5) 冷卻回路的分布即冷卻回路距型

87、腔距離和通道之間的間隔應(yīng)能保證模腔表面的溫度均勻。</p><p>　　(6) 強(qiáng)化澆口冷卻，塑料充模時澆口附近溫度最高，因此澆口附近最好能強(qiáng)化冷卻。</p><p>　　2、一般公司運(yùn)水設(shè)計的一些規(guī)定：</p><p>　　運(yùn)水通道常用規(guī)格有φ6、φ8、φ10、φ12。設(shè)計時盡量采用大直徑通道以增加熱交換量。其對應(yīng)的管接頭規(guī)格常用英制BSPT型1/8″、1/4″、

88、3/8″，（以上無特殊規(guī)定優(yōu)先選用1/4″規(guī)格）</p><p>　　注塑模冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則：</p><p>　　（1）冷卻水道盡可能多、孔徑盡可能大。</p><p>　?。?）冷卻水道距模腔表壁的距離S：當(dāng)塑件壁厚均勻時同，S宜相等，當(dāng)壁厚不均勻時，壁越厚，S越小；水道壁距型腔壁的距離應(yīng)大于或等于8毫米，常取8-10毫米；水道間的中心距一般?。?-5）dm.

89、</p><p>　　（3）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻，冷卻水道入口應(yīng)開在澆口附近，出口應(yīng)遠(yuǎn)離澆口，并要要求在模具上應(yīng)有的出入水口聽標(biāo)記。</p><p>　?。?）冷卻水道的布置應(yīng)使冷卻水的出入口溫差盡量小，一般取5-8℃。</p><p>　　（5）冷卻水道方向應(yīng)盡量沿著塑件收縮的方向布置。</p><p>　　（6）冷卻水應(yīng)盡量避免靠近塑件的熔接

90、痕位置。</p><p>　?。?）應(yīng)保證冷卻通道不發(fā)生泄漏，密封性好。</p><p>　?。?）冷卻水道應(yīng)避免與模具結(jié)構(gòu)的其他部件發(fā)生干涉。</p><p>　?。?）冷卻水道的布置應(yīng)便于制造與清理，水管接頭應(yīng)盡量位于模具的同一側(cè)，并設(shè)在注射機(jī)的背面，以便于生產(chǎn)操作。</p><p>　　另外，當(dāng)為提高冷卻效率而采用增大水道直徑的方法時，

91、應(yīng)保證冷卻水能處于湍流狀態(tài)。</p><p>　　本文設(shè)計的冷卻水道如下圖7.1所示。</p><p>　　圖3.1 冷卻水道</p><p>　　3.4 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　在注塑模中，引導(dǎo)動模和定模之間按一定方向閉合或開啟的裝置稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在動模和定模閉合時，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)首先接觸，引導(dǎo)動模和定模準(zhǔn)確配合，避免型芯和型

92、腔發(fā)生碰撞。為確保型芯和型腔不至于發(fā)生碰撞，一般情況下，導(dǎo)柱應(yīng)比型芯端面高出6~8mm。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)除了導(dǎo)向作用外，也具有定位作用，以確保合模時型芯和型腔不至于產(chǎn)生偏移。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還承受一定的側(cè)向力，或脫模行程較長的模具，為防止脫模機(jī)構(gòu)發(fā)生側(cè)傾而致使運(yùn)動不順暢，需要設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以確保脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動的靈活和平穩(wěn)。</p><p>　　塑料模閉合時為了保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位

93、機(jī)構(gòu)，最常見的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)有2～4對互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動模邊或定模邊，但一般設(shè)計在主型芯周圍。導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)分為導(dǎo)柱導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)、錐面定位機(jī)構(gòu)和平面定位機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3.5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計</p><p>　?。?）導(dǎo)向零件應(yīng)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(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后

94、變形；</p><p>　?。?）該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對稱布置；</p><p>　　（3）該模具導(dǎo)柱安裝在動模固定板上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上；</p><p>　?。?）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個面或在導(dǎo)套的孔口倒角；</p><p>　　（5）各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)

95、保證平行；</p><p>　?。?）在合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞；</p><p>　　（7）當(dāng)動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。</p><p>　　3.5.1 設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套時的注意事項：</p><p>　?。?）應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，因為標(biāo)準(zhǔn)模架中的導(dǎo)柱和導(dǎo)套是由專業(yè)供應(yīng)商根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加工，

96、并且已經(jīng)經(jīng)過大量用戶的實踐驗證的。</p><p>　　（2）應(yīng)合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心與模板外邊緣的距離應(yīng)不小于導(dǎo)柱直徑。導(dǎo)柱的布置方式一般采用等直徑不對稱布置，也可采用不等直徑對稱布置。</p><p>　?。?）為防止合模時型芯碰撞型腔，導(dǎo)柱工作部分的長度應(yīng)比型芯端面高出6~8mm。</p><p>　　（4）導(dǎo)柱和導(dǎo)套大都使用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火后，使硬度達(dá)

97、到48~55HRC；也可采用碳素工具鋼T8或T10并進(jìn)行淬火，以確保其有足夠的耐磨性。</p><p>　　（5）導(dǎo)柱既可設(shè)置在動模一側(cè)，也可設(shè)置在定模一側(cè)，但一般情況下多設(shè)置在型芯一側(cè)。如導(dǎo)柱固定在動模一側(cè)，則可保護(hù)型芯不易受損壞；若導(dǎo)柱固定在定模一側(cè)，則便于取出制品。</p><p>　　3.6 導(dǎo)柱的設(shè)計</p><p>　　導(dǎo)柱是安裝在模具中的一側(cè)，并與另

98、一側(cè)的導(dǎo)套相配合，以確定動模和定模的相對位置，保證模具運(yùn)動導(dǎo)向精度的圓柱形零件。導(dǎo)柱的基本結(jié)構(gòu)有帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱兩種形式。帶頭導(dǎo)柱有軸向定位臺階，固定段和導(dǎo)向段具有相同的公稱尺寸，但其公差帶不同。帶肩導(dǎo)柱有軸向定位臺階，固定段公稱尺寸大于導(dǎo)向段的尺寸。為減小導(dǎo)柱導(dǎo)向時的摩擦，帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱均可在導(dǎo)柱的導(dǎo)向部位開設(shè)環(huán)形槽，在槽中添加潤滑劑。</p><p>　　通常帶頭導(dǎo)柱用于生產(chǎn)批量較小的模具，而帶肩導(dǎo)柱則

99、用于大批量的生產(chǎn)并且精度要求高的模具中。當(dāng)要求導(dǎo)向精度較高時，必須在模具的另一側(cè)安裝導(dǎo)套與導(dǎo)柱相配合，此時導(dǎo)套的安裝孔應(yīng)與導(dǎo)柱孔一起一次性加工完成，以保證同軸度。</p><p>　　導(dǎo)柱設(shè)計有以下幾條原則：</p><p>　　（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出6～8mm；</p>&l

100、t;p>　　（3）為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為ø20；</p><p>　　（5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/m6配合。導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合；</p><p>　

101、?。?）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4μm；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)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55HRC以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55HRC以上。</p><p>　　3.7 導(dǎo)套的設(shè)計</p><p>　　導(dǎo)套是安裝在模具的另一側(cè)并與導(dǎo)柱

102、相配合的圓筒形零件。導(dǎo)套的兩種基本形式為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。不帶軸向定位臺階的導(dǎo)套就稱為直導(dǎo)套；于此相反，帶有軸向定位臺階的導(dǎo)套就稱為帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套又分為I型和II型兩種型號，其中II型帶頭導(dǎo)套的尾部與另一模板配合起定位銷作用。通常較厚的模板多采用帶頭導(dǎo)套，而較薄的模板多采用直導(dǎo)套。直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)加裝防止導(dǎo)套沿軸向移動的機(jī)構(gòu)。導(dǎo)套的壁厚通常為3~10mm，視其內(nèi)孔直徑的大小而定。</p><p>　　導(dǎo)套

103、的一般設(shè)計原則為：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（Ⅰ型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴(kuò)孔，以保證其配合精度；</p><p>　　（2）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣；</p><p>　?。?）導(dǎo)套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為Ra0.4μm。導(dǎo)套外徑按H7/m6或H

104、7/k6配合鑲?cè)肽０澹?lt;/p><p>　?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?lt;/p><p>　　導(dǎo)柱與導(dǎo)套如下圖3.2和3.3所示：</p><p>　　圖3.2 導(dǎo)柱 圖3.3 導(dǎo)套</p><p>

105、　　3.8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　出塑在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出。模具中這種脫件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（推出機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)）。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出，取出兩個動作，即先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等模具松動分離，稱為脫出，然后把其推出從模具內(nèi)取出。</p><p>　　在進(jìn)行脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計時，一般要遵循以下幾個原則：</p><p&

106、gt;　?。?）正確分析并計算制品包緊力的大小，部件和阻力中心。以選擇適宜的脫模結(jié)構(gòu)，并使推出力的重心盡可能與脫模力中心重合。</p><p>　　（2）推出制品的著力點(diǎn)應(yīng)力求靠近型芯以減少力臂的長度。同時力求著力點(diǎn)在制品剛度和強(qiáng)度的最大部位之處，著力面積應(yīng)盡可能大些以減小應(yīng)力集中。</p><p>　　（3）著力點(diǎn)應(yīng)力求對稱，均衡以確保推出平衡。</p><p>

107、　　（4）推出位置應(yīng)力求設(shè)在制品內(nèi)表面，并且不影響裝配之處，或?qū)ν庥^質(zhì)量影響不大的部位。</p><p>　　（5）結(jié)構(gòu)合理，脫模可靠，運(yùn)動靈活，制造簡便，裝配更換和維修方便。</p><p>　　（6）選材合理，熱處理得當(dāng)，經(jīng)久耐用。</p><p>　　3.9 推桿的類型和設(shè)計</p><p>　　3.9.1 推桿分類</p&g

108、t;<p>　　推桿包括圓推桿、扁推桿及異形推桿。其中圓推桿推出時運(yùn)動阻力小，推出動作靈活、可靠，損壞后也便于更換，因此在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。圓推桿脫模機(jī)構(gòu)是整個脫模機(jī)構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。扁推桿的截面是長方形，加工成本高，易磨損，維修不方便。異形推桿是根據(jù)塑件推出部位的形狀而設(shè)計的，因加工復(fù)雜，很少采用。</p><p>　　3.9.2 推桿脫模的設(shè)計要點(diǎn)</p><p&

109、gt;　　推桿頂出要平衡，推桿必須均勻布置，以防頂出時引起塑件變形。應(yīng)注意塑件的美觀性，盡量將推桿布置在產(chǎn)品裝配后看不到的部位，這一點(diǎn)對于透明塑件尤其重要。要知道，任何推桿都會在塑件上留下痕跡，而且隨著推桿在生產(chǎn)過程中的不斷磨損，這種痕跡會越來越明顯。推桿應(yīng)布置在最有利于成品出模，即包緊力最大的地方。頂出力必須施加于塑件的最低點(diǎn)位置，將塑件推出，而不是拉出。</p><p>　　為防止塑件變形，受力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型

110、芯或難于脫模的部位，如細(xì)小的柱位于肋位。推桿應(yīng)盡量布置在較平坦的地方，如果放置推桿處的斜度較大，推桿應(yīng)磨成臺階狀以增大頂出力，或在不影響功能的情況下加大接觸面積或推桿柱。</p><p>　　3.9.3 頂桿的選取</p><p>　　頂桿是最常用的脫模機(jī)構(gòu)，本模具選取的頂桿如圖3.4所示，其設(shè)計一般要點(diǎn)如下[30]：</p><p>　　（1）頂桿位置應(yīng)設(shè)置最大

111、脫模阻力部位。</p><p>　?。?）品某部位脫模阻力特別大，應(yīng)在該處增加推桿數(shù)目。</p><p>　?。?）在型腔內(nèi)排氣困難的部位應(yīng)設(shè)置頂桿，以便利用頂桿與孔的配合間隙排氣。</p><p>　　（4）頂桿材料多用45 鋼或T8，T10 碳素工具鋼。淬火硬度為50HRC 以上，局部淬火長度應(yīng)為配合長度與1.5 倍推出行程之和，表面粗糙度在Ra1.6μm以下。