畢業(yè)論文-手機上蓋注射模具設(shè)計

1、<p><b>　　2015年05月</b></p><p>　密 級</p><p>　學(xué) 號</p><p>　系 別機電信息系</p><p>　　手機上蓋注射模具設(shè)計 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p&g

2、t;　　在現(xiàn)實生活里，手機已經(jīng)成為人們的一個生活必須品。本次設(shè)計的制品為手機外殼注射模設(shè)計，利用Pro/E軟件CAD軟件對手機外殼及模具進(jìn)行三維造型，模架選取，裝配圖和零件圖。從塑料產(chǎn)品成型特征、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計、型芯和型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計，推出機構(gòu)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計、導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計等多方面詳細(xì)闡述了手機外殼注塑模具的設(shè)計過程。同時合理地選擇了注塑機，并對注塑壓力， 鎖模力，頂出力等注射工藝參數(shù)進(jìn)行校核，進(jìn)一步保證了設(shè)計的合理

3、性。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠。最后對模具結(jié)構(gòu)與注射機的匹配進(jìn)行了校核，并用Pro/e繪制了一套模具裝配圖和零件圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 手機；注塑模具；分型面；脫模機構(gòu)</p><p>　　The Design of Plastic Mold The Cover of Mobile Phone</p><p><b>　　

4、Abstract</b></p><p>　　In real life, the mobile phone has become one of the necessities of life. The design of produc

5、ts for the mobile shell injection mould design, use Pro/E software CAD software of cell phone shell and die for 3 d

6、 modeling, formwork selection, and the assembly drawing. From plastic moldingcharacteristics, classification, the selection of gating system

7、 design, cores and cavity structure design, roll out mechanism design, cooling system design, steering mechanism design and so

8、0;on various details a cel</p><p>　　Key Words:Mobile Phone；Injection Mould；Parting surface; Deoulding mechanism</p><p>　　主要符號表 </p&

9、gt;<p>　　V注 注射機最大注射容量 </p><p>　　V總 成型塑件與澆注系統(tǒng)總和</p><p>　　A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型</p><p><b>　　面上的投影面積之和</b></p><p>　　Ax 塑件型腔在模具分型面</p><

10、p><b>　　上的投影面積</b></p><p>　　Aj 塑件澆注系統(tǒng)在模具分型</p><p><b>　　面上的投影面積</b></p><p><b>　　Fz 脹模力</b></p><p>　　ρ 密度 </p><p

11、><b>　　Fs 合模力 </b></p><p><b>　　P 模腔壓力</b></p><p>　　H模 模具實際高度 </p><p>　　H最小 注塑機最小閉合厚度 </p><p>　　H1 推出距離 </p><p>　　H2

12、 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 </p><p>　　S機 注塑機最大開模行程</p><p>　　Ra 表面粗糙度</p><p>　　Ls 塑件外型徑向公稱尺寸 </p><p>　　K 塑料的平均收縮率；</p><p>　　△ 塑件的尺寸公差 </p><p&g

13、t;　　δ 模具制造公差</p><p>　　Hs 塑件高度方向的公稱尺寸</p><p>　　N 每小時注射次數(shù) </p><p><b>　　Q 總熱量</b></p><p>　　θc 對流所散發(fā)的熱量 </p><p>　　θR 輻射所散發(fā)的熱量</p&g

14、t;<p>　　θ1 注塑機所散發(fā)的熱量 </p><p>　　θ2 冷卻系統(tǒng)從模具中帶走</p><p><b>　　的熱量</b></p><p>　　F 脫模力 </p><p><b>　　d 推板直徑</b></p><p&g

15、t;<b>　　型腔數(shù)量 </b></p><p><b>　　單個塑件的體積（）</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)所需塑料的體</p><p><b>　　積</b></p><p>　　單個塑件在模具分型面 </p><p><b>

16、;　　上的投影面積</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)在模具分型面</p><p><b>　　上的投影面積</b></p><p>　　注射機允許使用的最大</p><p><b>　　成型面積 </b></p><p>　　P 塑料熔體對型腔的成型

17、</p><p><b>　　壓力</b></p><p>　　注射機允許的最大模厚</p><p>　　注射機允許的最小模厚</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><

18、p>　　1.1我國模具行業(yè)發(fā)展概述1</p><p>　　1.1.1有利因素1</p><p>　　1.1.2不利因素2</p><p>　　2 注塑工藝分析及成型方法4</p><p>　　2.1塑件制件分析4</p><p>　　2.1.1塑件結(jié)構(gòu)分析4</p><p>　

19、　2.1.2塑料使用性能分析4</p><p>　　2.1.3材料成型性能分析4</p><p>　　2.1.4塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝分析5</p><p>　　2.2材料ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)5</p><p>　　3 模具總體設(shè)計7</p><p>　　3.1分型面位置的確定7</p>

20、<p>　　3.2確定型腔數(shù)量及排列方式7</p><p>　　3.3注射機型號初選8</p><p>　　3.3.1相關(guān)數(shù)據(jù)的計算8</p><p>　　3.3.2注塑機的參數(shù)9</p><p>　　3.3.3注塑機參數(shù)的校核9</p><p>　　3.4澆注系統(tǒng)、關(guān)鍵零部件設(shè)計10<

21、/p><p>　　3.4.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計10</p><p>　　3.4.2冷料穴的設(shè)計11</p><p>　　3.4.3分流道設(shè)計12</p><p>　　3.4.4澆口的設(shè)計12</p><p>　　3.5 成型零件設(shè)計及計算13</p><p>　　3.5.1成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計1

22、3</p><p>　　3.5.2型芯設(shè)計14</p><p>　　3.5.3成型零件尺寸計算14</p><p>　　3.6 排氣系統(tǒng)及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計16</p><p>　　3.6.1 排氣系統(tǒng)16</p><p>　　3.6.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計16</p><p>　　3.

23、6.3冷卻介質(zhì)的選擇16</p><p>　　3.6.4冷卻水路的布置17</p><p>　　3.7 推出系統(tǒng)設(shè)計18</p><p>　　3.7.1 推件力計算18</p><p>　　3.7.2 頂桿直徑的計算18</p><p>　　3.7.3脫模力的計算18</p><p>

24、;　　3.7.4頂桿在塑件上的分布19</p><p>　　3.8側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計19</p><p>　　3.8.1抽芯力的計算20</p><p>　　3.8.2抽芯距的計算20</p><p>　　3.8.3斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的設(shè)計20</p><p>　　3.8.4抽芯機構(gòu)的確定21</p>

25、<p>　　3.8.5斜導(dǎo)柱的設(shè)計21</p><p>　　3.8.6滑塊的設(shè)計22</p><p>　　3.8.7斜推桿的設(shè)計22</p><p>　　3.8.8斜推桿傾斜角的確定24</p><p>　　3.9導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計24</p><p>　　4 模具裝配圖26</p>

26、<p>　　4.1模具總裝配圖26</p><p>　　4.2開合模過程27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致謝29</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明30</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計

27、（論文）獨創(chuàng)性聲明31</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1我國模具行業(yè)發(fā)展概述</p><p>　　近年來，中國的模具工業(yè)一直保持著良好的發(fā)展勢頭，這一勢頭是否會持續(xù)下去，這是一個行業(yè)的重點。作者認(rèn)為，中國的模具行業(yè)在面對中低端產(chǎn)品領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)競爭的日益激烈，以及在高端產(chǎn)品領(lǐng)域的外國企業(yè)或者外國的壓力不

28、斷增長的情況，但在最近幾年的持續(xù)發(fā)展，實力大大增強，而且能夠完全適應(yīng)壓力，繼續(xù)保持穩(wěn)步發(fā)展[3]。</p><p><b>　　1.1.1有利因素</b></p><p>　　對模具行業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境以及優(yōu)惠的政策。根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策和相關(guān)配套政策的指導(dǎo)下，近年來有不少地方已經(jīng)出臺了一些優(yōu)惠政策，支持當(dāng)?shù)啬＞吖I(yè)的發(fā)展，一些文件中找到的，所觀察到的一些行動，收到

29、了良好的效果。同時，快速模具工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的繁榮。頻繁的交流，相信好的模具工業(yè)發(fā)展政策，由此帶來了良好的發(fā)展環(huán)境將得到進(jìn)一步的發(fā)展。</p><p>　　模具行業(yè)內(nèi)部體制改革和機制轉(zhuǎn)變的加速，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理，并加強管理，提高水平。為了適應(yīng)形勢，中國的模具行業(yè)近年來加快體制改革和機制轉(zhuǎn)換的步伐，“三首都”和民營企業(yè)占行業(yè)的主導(dǎo)地位，裝備水平和產(chǎn)品水平有了較大的提升，管理有了很大的進(jìn)步。許多公司已經(jīng)應(yīng)用了CA

30、D／CAM／CAE集成技術(shù)，三維的設(shè)計技術(shù)，如ERP和IM3信息管理技術(shù)、高速加工，快速原型，和其他許多高新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的虛擬仿真，很多企業(yè)都提出了“生產(chǎn)專業(yè)化，產(chǎn)品品牌，現(xiàn)代化企業(yè)，市場國際化”等企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。通過多種質(zhì)量體系認(rèn)證的企業(yè)一年比一年多。</p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟效益，模具生產(chǎn)集群發(fā)展迅速。在“小而精致的設(shè)計”專業(yè)發(fā)展的同時，近年來，規(guī)模效應(yīng)也得到了越來越多的關(guān)注。除了企業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟效益

31、，生產(chǎn)的模具產(chǎn)業(yè)不斷顯示出其優(yōu)越性，有“模具城”，“模具園”，“模具生產(chǎn)基地”和全國的集群生產(chǎn)快速發(fā)展的其他形式。根據(jù)許多企業(yè)反映，集群的生產(chǎn)與分散的生產(chǎn)相比，至少有以下好處：更廣闊的市場，合作更方便，降低了生產(chǎn)成本，互相交流，享受優(yōu)惠政策?，F(xiàn)在100000000元以上的模具企業(yè)，年產(chǎn)量已超過40，超過30000000的企業(yè)已超過200元以上，“模具城”，有一定的規(guī)模，近百分之十的正在建設(shè)或仍有超過百分之 十沒有建設(shè)。這些模具集聚生產(chǎn)基

32、地建設(shè)，在中國模具工業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用[7]。</p><p>　　許多企業(yè)開始認(rèn)識到“品牌”和“專利”的資本投資，提高自主創(chuàng)新能力的重要</p><p>　　性。長時間的模具處在“后方”和“被動狀態(tài)，所以很少有“品牌”和“專利”。近年來，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，企業(yè)越來越重視“品牌”和“專利”。一些企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到創(chuàng)新的重要性，致力于創(chuàng)新。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會了解到的情況，近年來，在開

33、發(fā)投資和銷售收入的比例達(dá)到5%，研究創(chuàng)新的許多企業(yè)，個別企業(yè)甚至達(dá)到8%至12%。</p><p>　　不斷提高技術(shù)含量的模具，屬于模具越來越多的高科技產(chǎn)品。我們已經(jīng)了解到，目前已經(jīng)在對四種霉菌的中國高新技術(shù)產(chǎn)品出口目錄所列國家有關(guān)部門。其實有很多模具技術(shù)含量大于模具的這四種，如汽車配件模具，精密多工位級進(jìn)模，汽車大型覆蓋件沖壓模具，自動化鑄造模具熱壓成型的車內(nèi)裝飾，高強度鋼板等。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，模具設(shè)計被越

34、來越多的和更多的模具生產(chǎn)企業(yè)的各級政府有關(guān)部門認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)。根據(jù)中國模具協(xié)會初步統(tǒng)計，目前模具行業(yè)有7個國家級高新技術(shù)企業(yè)、省級、市級高新技術(shù)企業(yè)近百。</p><p><b>　　1.1.2不利因素</b></p><p>　　雖然中國模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展，但由于精度能力，制造周期和使用壽命等，與國際水平與先進(jìn)工業(yè)國家相比有較大的差距，所以還不能滿足我國

35、制造業(yè)發(fā)展的需要。特別是在大型，精密，復(fù)雜，長壽命模具，仍供不應(yīng)求。因此，每年仍需大量進(jìn)口。</p><p>　　模具的原材料價格上漲、人員工資在現(xiàn)階段大幅上漲，但模具價格不上升反而下降，導(dǎo)致模具利潤下降，一些企業(yè)虧損，甚至虧損增加。根據(jù)對全國270個主要的模具制造企業(yè)的調(diào)查，中國模具工業(yè)協(xié)會，2005年度的利潤下降了2.1%，比前一年，銷售收入利潤率下降了3.1%。比上一年，全國規(guī)模以上企業(yè)2005全年虧損26

36、0000000元[7]。</p><p>　　對于外貿(mào)依存度逐年增加。中國加入WTO已經(jīng)有超過六年的，對外貿(mào)易的迅速發(fā)展，我國經(jīng)濟依賴對外貿(mào)易從30%增加到70%。同時，近年來，隨著外資進(jìn)入我國的領(lǐng)域，不斷擴大和深化對外開放的政策，在中國的模具行業(yè)的外國投資也越來越多，這是依賴外資的逐年增加。廣東省是中國模具生產(chǎn)第一省份，例如，其有關(guān)的國家。模具生產(chǎn)能力，全省具有40%個能力，外國公司約占60%，合資企業(yè)占10%

37、左右。關(guān)于模具出口省，約占全國的50%，其中出口的外國投資，合資企業(yè)占大多數(shù)的出口量[ 7 ]。外商投資和外貿(mào)依存度大，安全行業(yè)，乃至整個國家的經(jīng)濟安全有重大影響。</p><p>　　人才短缺的問題越來越突出。雖然近幾年來，中國的模具行業(yè)的勞動力發(fā)展迅速，估計已經(jīng)達(dá)到近一萬人，但是仍然跟不上企業(yè)發(fā)展的需要。它是總量不足，而且質(zhì)量也是不夠的，不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要。根據(jù)有關(guān)資料，模具行業(yè)從業(yè)人員約300000 至

38、500000，工程技術(shù)人員約占20%。特別稀缺的高質(zhì)量和高水平的模具企業(yè)的高級技術(shù)管理人員以及操作人員和高級技術(shù)工人。</p><p>　　市場競爭。在中國模具市場的競爭越來越大，其性能是模具產(chǎn)品價格降低了。主要的中高檔模具市場龍頭企業(yè)與國外企業(yè)和國內(nèi)競爭對手，外商投資企業(yè)和中型模具主要是民營企業(yè)之間的市場競爭。一些已經(jīng)進(jìn)入無序狀態(tài)，在一定程度上擾亂了正常的市場秩序。由于較低的價格將不可避免地導(dǎo)致低質(zhì)量，嚴(yán)重影響

39、了一些企業(yè)的生存，迫使一些企業(yè)加快調(diào)整自己的定位，一些企業(yè)面臨淘汰的局面不足為奇。</p><p>　　雖然近幾年模具出口增長，超過一年的進(jìn)口增長，但增加的絕對仍然是進(jìn)口大于出口，導(dǎo)致模具外貿(mào)逆差年年增長。模具外貿(mào)逆差增加的主要原因有兩個：一是國民經(jīng)濟快速增長，特別是汽車企業(yè)的快速發(fā)展帶來了對模具的需求，一些高檔模具的國內(nèi)生產(chǎn)是不能完全滿足需求的，有進(jìn)口的，但也有一些國家所有生產(chǎn)模具都是進(jìn)口的，與目前的關(guān)稅政策和

40、項目審批系統(tǒng)有直接關(guān)系。二是模具出口鼓勵政策是不夠的。</p><p>　　規(guī)模的不斷擴大，當(dāng)前的全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的速度加快，并擴大了深度和廣度，以及在我國的模具制造是承接轉(zhuǎn)移的理想場所。結(jié)合“第十一個五年計劃”期間，國家將繼續(xù)大力支持在中國模具工業(yè)的發(fā)展，多重利益的情況下，我國模具行業(yè)的未來將向那些美麗的風(fēng)景。</p><p>　　2 注塑工藝分析及成型方法</p><

41、p><b>　　2.1塑件制件分析</b></p><p>　　2.1.1塑件結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　圖2.1 塑件三維圖</p><p>　　塑件結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。長為102mm，寬為50mm的薄殼塑件，內(nèi)部分布多處凹臺與圓柱孔。壁厚均為為2mm，外部結(jié)構(gòu)較簡單。由于是手機上蓋，對外觀表面質(zhì)量要求比較高</p>&

42、lt;p>　　2.1.2塑料使用性能分析</p><p>　　該制品所用材料為ABS塑料，其是由三種單體聚合而成，故而它有三種單體的綜合性能。ABS塑料具有較高的沖擊強度和表面硬度以及耐磨性，適合手機外殼的使用需求。另外，它具有化學(xué)穩(wěn)定性和良好的節(jié)電性能，制品的尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤，可拋光和電鍍。</p><p>　　2.1.3材料成型性能分析</p><p&g

43、t;　　a. ABS性能特點：沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工。</p><p>　　b. ABS塑料性質(zhì)：無毒、無味，外觀呈牙色半透明或透明顆粒或粉狀。密度為1.05~1.18g/cm3，收縮率為0.3%~0.8%，彈性模量值為0.2GPa，泊松比值為0.394，吸濕性&

44、lt;1%，熔融溫度217~237℃，熱分解溫度>250℃。</p><p>　　c. ABS力學(xué)性能：有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。</p><p>　　d. ABS耐熱性能：熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性

45、，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。</p><p>　　e. ABS用途特點：廣泛應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。</p><p>　　f. ABS電學(xué)性能：電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。</p><p>　　g. ABS注塑工藝：吸水性比較高，加工前需進(jìn)行干

46、燥處理，干燥溫度為70~85℃，干燥時間為2~6h，注塑成型溫度160~220℃之間，注射壓力在70~130MPa之間，模具溫度為55~75℃。</p><p>　　2.1.4塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝分析</p><p>　　a. 結(jié)構(gòu)分析 該塑件是塑料制件，零件制件比較深，模具結(jié)構(gòu)必須潛伏式澆口，故在模具設(shè)計和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工藝，以保證側(cè)滑動的順暢和零件的使用壽命。&l

47、t;/p><p>　　該塑件裝配在表面，對表面美觀有一定要求，設(shè)計時要注意對外表面的處理。</p><p>　　b. 成型工藝分析 精度等級：采用一般精度5級。</p><p>　　脫模斜度：該注塑零件壁厚約為2mm，其脫模斜度查參考文獻(xiàn)1中的表有塑件內(nèi)表面35′~1°，塑件外表面40′~1°20′。由于該塑件沒有特殊狹窄細(xì)小部位，所用塑料為ABS，

48、流動性較好，而且，主要部分有較好的弧度，可順勢脫模，所以塑件外表面沒有放脫模斜度。兩壁處脫模沒有困難，所以也不放脫模斜度。</p><p>　　2.2材料ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)</p><p>　　2.2.1成型前的準(zhǔn)備</p><p>　　對ABS的色澤、細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢驗。由于ABS的吸水率大約為0.2%～0.8%，容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干

49、燥至水分含量<0.3%。干燥條件：用烘箱以80～85℃烘2～4小時或用干燥料斗以80℃烘1～2小時[10]。</p><p><b>　　2.2.2注射過程</b></p><p>　　塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻5個階段。</p><p>

50、　　2.2.3塑件的后處理</p><p>　　采用調(diào)濕處理，其熱處理條件查參考文獻(xiàn)1中的表4-7知處理溫度為70℃；保濕時間為2～4小時。</p><p>　　a. 物理性能 ABS樹脂是一種共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(簡稱ABS)，這三者的比例為20：30：50(熔點為175℃)。只要改變其三者的比例、化合

51、方法、顆粒的尺寸，便可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強度、流動特性的品種，如把丁二烯的成份增加，則其沖擊強度會得到提高，但是硬度和流動性就會降低，強度和耐熱性會減少。</p><p>　　ABS為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，無毒、無味、吸水率低，具有良好的綜合物理機械性能，如優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，且易于加工成型。缺點是耐熱性差，且易燃[5]。</p><p>

52、　　b. 成型性能 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市

53、場上上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。</p><p>　　ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。</p><p>　　ABS是吸水的塑料，于室溫下24小時可吸收0.2%~0.35%水分，雖然這種水分不至于對機械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時若濕度超

54、過0.2%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進(jìn)行成型加工時，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.2%[5]。</p><p>　　c. ABS的主要性能指標(biāo) 密度ρ=1.05g/；</p><p>　　收縮率0.4～0.7%，取值0.5%。</p><p>　　d.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 主要缺陷：溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良

55、；</p><p>　　消除措施：增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預(yù)干燥。</p><p><b>　　3 模具總體設(shè)計</b></p><p>　　3.1分型面位置的確定</p><p>　　在塑件設(shè)計階段，就應(yīng)考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選

56、擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面的設(shè)計是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計制造都由很大影響。因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。</p><p>　　分型面的選擇原則:有利于保證塑件的外觀質(zhì)量；分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處；盡可能使塑件留在動模一點；有利于保證塑件的尺寸精度；盡可能滿足塑件的使用要求；盡量減少塑件在合模方向上的投影面積；長型芯應(yīng)置于開模方向；有利于排氣；有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。<

57、;/p><p>　　根據(jù)以上原則考慮到塑件本身結(jié)構(gòu)特點，此次設(shè)計的分型面不規(guī)則分布，如圖所示</p><p>　　圖3.1 分型面位置</p><p>　　3.2確定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　當(dāng)分型面確定之后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。</p><p>　　一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑

58、件優(yōu)先采用一模2腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。故由此初步擬定采用一模2腔。如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 型腔布局 </p><p>　　3.3注射機型號初選</p><p>　　注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設(shè)計注射模應(yīng)該

59、詳細(xì)了解注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)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)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)該對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計算。根據(jù)這些參數(shù)，選擇一臺和模具匹配的注射機，倘若用戶已經(jīng)提供了注射機的型號和規(guī)格，設(shè)計人員必須對其進(jìn)行校核，若不

60、能滿足要求，則必須自己調(diào)整或于用戶取得商量調(diào)整。</p><p>　　3.3.1相關(guān)數(shù)據(jù)的計算</p><p>　　a. 所需注射量的計算</p><p>　?。?） 塑件質(zhì)量、體積計算: 對于該設(shè)計，建立塑件模型,并用軟件對此模型分析得：</p><p>　　塑料制件體積V1＝3.483 ；密度1.05g/</p><p

61、>　　塑料制件質(zhì)量M1＝3.65g。</p><p>　　（2） 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 可按塑件體積的0.6倍計算，由于該模具采用一模2腔，所以，澆注系統(tǒng)凝料體積為：</p><p>　　V2= V1×0.6=3.48×0.6×2=4.2cm3</p><p>　　（3） 該模具一次注射所需要的ABS</p>

62、<p>　　質(zhì)量 M0=ρ·V0=3.65×2+ V2×1.05g/cm=11.76g</p><p>　　根據(jù)以上所計算的結(jié)果，可選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)。注射機的額定注射量為Vb，每次的注射量不超過它的80%。Vb=(Vg+Vj)/0.8=14.9 </p><p>　　式中 Vj

63、—澆注系統(tǒng)的體積（g）；</p><p><b>　　—塑件體積。</b></p><p>　　根據(jù)該模具額定注塑量Vb=14.9，所以初步選擇臥式注射機XS-ZY-125。注塑機參數(shù)如下： </p><p>　　3.3.2注塑機的參數(shù)</p><p>　　注射機XS-ZY-125參數(shù)：</p>&

64、lt;p>　　額定注射量：125mm</p><p>　　最大成型面積：320cm </p><p><b>　　柱塞直徑：42mm</b></p><p>　　注射壓力：120Mpa</p><p>　　模板尺寸：428×450（mm×mm）</p><

65、p>　　柱桿空間：260×290(mm×mm)</p><p><b>　　鎖模力：900KN</b></p><p>　　噴嘴圓弧半徑：12mm</p><p><b>　　噴嘴孔徑：4mm</b></p><p>　　定位孔直徑：55mm</p><

66、p>　　最大開模行程：300mm</p><p>　　模具最大厚度：300mm</p><p>　　模具最少厚度：200</p><p>　　3.3.3注塑機參數(shù)的校核</p><p>　?。?） 注射容量和質(zhì)量校核</p><p>　　由于以容量計算時 </p><p>　　V注≥V總

67、/0.8 (3.1)</p><p>　　式中 V注—注射機最大注射容量 cm3；</p><p>　　V總—成型塑件與澆注系統(tǒng)體積總和 cm3；</p><p>　　0.8—最大注射容量的利用系數(shù)。</p><p>　　∴V注≥V總/0.8=(3.48×2+4.2)/0.8=1

68、3.95cm3</p><p>　　所以注塑機符合注射容量和質(zhì)量要求。</p><p>　?。?） 合模力及注塑面積和型腔數(shù)的校核</p><p>　　合模力的大小必須滿足下式：</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　式中 A—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和

69、</p><p>　　Ax—塑件型腔在模具分型面上的投影面積</p><p>　　Aj—塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積</p><p><b>　　Fz—脹模力</b></p><p><b>　　Fs—合模力 </b></p><p>　　P—模腔壓力 取75MPa&

70、lt;/p><p>　　通過使用Pro/ENGINEER軟件計算面功能自動得出</p><p>　　A=3409mm2×2=6818mm2</p><p>　　由于 Fs=900KN≥75×6818mm2 =511.4KN</p><p>　　所以注塑機符合合模力及注塑面積和型腔數(shù)的要求。</p><p&g

71、t;　?。?） 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核</p><p>　　1） 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適。</p><p>　　模具的長×寬為350×300mm</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　2） 模具閉合高度校核模具實際高度 H模=2

72、90mm ； </p><p>　　注塑機最小閉合厚度 H最小=200mm 即 H模>H最小； </p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　3) 開模行程校核 此處所選用的注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)</p><p>　?。ㄈ缛簤汉夏C構(gòu)的注塑機）。注塑機的開模行程應(yīng)滿

73、足下式：</p><p>　　㎜ (3.3)</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　式中 H1——推出距離，單位mm；</p><p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，單位mm；</p><p>　　S機——注塑機最大開

74、模行程。</p><p>　　3.4澆注系統(tǒng)、關(guān)鍵零部件設(shè)計</p><p>　　3.4.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。</p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道、冷

75、料穴，澆口。</p><p>　　a. 主流道的設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主要的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模是主流道凝料的順利拔出。</p><p><b>　?。?） 主流道尺寸</b></p><p>　　主流道小端直徑 D=注射機噴嘴直徑+（0.5～1）

76、 (3.4)</p><p>　　=4+（0.5～1），取D=4.5</p><p>　　主流道球面半徑SR0=注射機噴嘴球頭半徑+（1～2） (3.5)</p><p>　　=12+（1～2），取SR0=13</p><p>　　球面配合高度h=3～5mm，取h=3mm</p><p>　　主流道長度

77、L=70mm</p><p>　　主流道大端直徑D′=D+2Ltanα=4+2×40×tan2°=6.79取D′=7mm </p><p>　　澆口套總長LO=L+h+2=77mm </p><p>　?。?） 主流道襯套的形式 主流道小端入口處于注塑機噴嘴反復(fù)接觸，屬于易

78、損件，對材料要求較嚴(yán)格，因而模具主流道部分設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用幼稚鋼材進(jìn)行單獨加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如 T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC～55HRC。如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 主流道襯套</p><p>　　3.4.2冷料穴的設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計采用帶Z型拉料桿。由于拉料桿頭

79、部的側(cè)凹將主流道凝料鉤住，分模是即可將凝料從主流道中拉出。拉料桿的根部固定在推出板上，在推出塑件時，冷料也一同被推出，取產(chǎn)品時向拉料鉤的側(cè)向稍微許動，即可脫鉤將塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一道取下。冷料穴如圖4.6所示</p><p><b>　　圖3.4 冷料穴</b></p><p>　　3.4.3分流道設(shè)計</p><p>　　a. 分流道布置形

80、式 分流道在分型面上的布置與型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，應(yīng)該遵循兩方面原則：一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。改模具的流道布置形式采用平衡式。</p><p>　　b. 分流道的長度 長度應(yīng)盡量短，減少彎折。該模具的分流道長度在設(shè)計過程中由繪圖得出。</p><p>　　c. 分流道表面粗糙度 由于流道中于模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心

81、部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63～1.6微米，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，是中心層具有較高的剪切速率，此處Ra=0.8。</p><p>　　3.4.4澆口的設(shè)計</p><p>　　澆口是模具澆注流道的最后一部分，它一端與澆注流道中的其他流道相連接，熔融材料就是從這端流入澆口的；它的另外一端

82、直接與模具型腔相連接，這一端非常重要，如果與模具的型腔接觸面積過大，將直接導(dǎo)致生成的零件與設(shè)計的零件條件不相符；但是如果與模具型腔接觸太小，可能導(dǎo)致熔融材料無法及時補充進(jìn)入模具型腔，前面的已經(jīng)冷卻凝固，而后面的熔融材料還沒有補充進(jìn)來，造成產(chǎn)品充填不足，導(dǎo)致零件產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷.</p><p>　　澆口的位置選擇是非常重要的，最好能夠保證材料能夠同時均勻的填滿整個模具型腔，澆口與模具型腔的接觸位置也需要注意，最好是平

83、面接觸。初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點，本次設(shè)計澆口的形式采用潛伏式澆口[4]。潛伏式澆口一般是圓形截面，其錐角a一般為~，這里取，傾斜角b=，這里取，推桿上進(jìn)料口c=0.8~2mm，視塑件大小而定，這里取1mm，塑件離澆口的距離一般為2-3mm，取3mm。潛伏式澆口如下圖所示：&

84、lt;/p><p>　　圖3.5 潛伏式澆口</p><p>　　3.5 成型零件設(shè)計及計算</p><p>　　3.5.1成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著

85、塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計是注射模具的重要部分。</p><p>　　成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的表面質(zhì)量。</p><p>　　成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修

86、等角度加以考慮。</p><p><b>　　（1）型腔設(shè)計</b></p><p>　　型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。</p><p>　　本設(shè)計中采用整體式型腔，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型

87、出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。</p><p>　　圖3.6 型腔3D圖</p><p><b>　　3.5.2型芯設(shè)計</b></p><p>　　本設(shè)計中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，深度不大，經(jīng)過對塑件實體的研究，塑件采

88、用整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)型芯與動模板的配合可采用。</p><p>　　圖3.7 型腔3D圖</p><p>　　3.5.3成型零件尺寸計算</p><p>　　直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模（型芯）。凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時反復(fù)與塑

89、件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度，如果型腔點壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生翹曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響脫模[11]。</p><p>　　在計算型腔和型芯工作尺寸之前，對塑件各重要尺寸應(yīng)按機械設(shè)計中最大實體原則進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即塑件外形尺寸（名義尺寸）為最大尺寸，其公差△為負(fù)值；塑件的內(nèi)腔尺寸（名

90、義尺寸）為最小值，其公差△為正值；中心距尺寸為公稱尺寸，其公差為正負(fù)△/2。</p><p>　　凹模的徑向尺寸計算公式：</p><p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　式中： Ls——塑件外型徑向公稱尺寸； </p><p>　　K——塑料的平均收縮率；</p><p>　

91、　△——塑件的尺寸公差；</p><p>　　δ——模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/3～1/6。</p><p>　　凹模的深度尺寸計算公式：</p><p><b>　　(3.7)</b></p><p>　　式中：Hs——塑件高度方向的公稱尺寸。</p><p>　　經(jīng)查得ABS的收縮率

92、K=0.5%；塑件未注尺寸公差，所以按MT5B類公差選取</p><p><b>　　型腔徑向尺寸計算</b></p><p><b>　　型腔高度計算</b></p><p><b>　　型芯高度計算</b></p><p><b>　　型芯徑向尺寸計算</b

93、></p><p>　　3.6 排氣系統(tǒng)及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.6.1 排氣系統(tǒng) </p><p>　　該套模具是屬于小型模具，排氣量很小，可利用分型面、斜頂和頂桿等間隙進(jìn)行排氣，不需要單獨開設(shè)排氣槽。</p><p>　　3.6.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　?。?）冷卻系統(tǒng)和冷

94、卻介質(zhì)。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。</p><p>　　對于黏度低、流動性好的塑料（如PE、PP、PS、PA66等），因為成型工藝要求模溫都不太高，所以用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。由于ABS的流動性為中等，且水的熱容量大，成本低，傳熱系數(shù)大

95、，故該套模具亦采用常溫水進(jìn)行冷卻。</p><p>　　（2）冷卻系統(tǒng)的簡略計算。如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步和簡略的計算。</p><p>　　3.6.3冷卻介質(zhì)的選擇</p><p>　　冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因為水的熱容量大、傳熱系數(shù)大，成本低。用水冷卻，即

96、在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。由于ABS的黏度中等、流動性好，成型工藝要求模具溫度都不太高，所以常采用水對模具冷卻。</p><p>　?。?）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W（kg/h）</p><p>　　①計算每次需要的注射量（kg）</p><p>　　m=nm件+m澆=10.86g</p><p>　　式中：n ——型

97、腔數(shù)目；</p><p>　　m件——單個塑件質(zhì)量（g）；</p><p>　　m澆——澆注系統(tǒng)質(zhì)量（g）。</p><p>　?、诖_定生產(chǎn)周期（s）</p><p>　　t=t注+t冷+t脫=1.8+9.3+8=19.1s</p><p>　　式中：t ——生產(chǎn)周期（s）</p><p>　

98、　t注——注射時間（s）；</p><p>　　t冷——冷卻時間（s）；</p><p>　　t脫——脫模時間（s）。</p><p>　　③求每小時可以注射的次數(shù)</p><p>　　N=3600/t=188.5</p><p>　?、芮竺啃r的注射量（kg/h）</p><p>　　W=Nm

99、=10kg/h</p><p>　?。?）確定單位質(zhì)量的塑件在固化時所釋放的熱量Qs(kJ/kg)</p><p>　　查表得，ABS塑料熔體的單位熱流量為。</p><p>　?。?）求冷卻水的體積流量。</p><p>　　式中：——冷卻水的密度（kg/）；——冷卻水的比熱容（kJ/kg·℃）；</p><p

100、>　　——冷卻水的出口溫度（℃）；——冷卻水的入口溫度（℃）。</p><p>　　3.6.4冷卻水路的布置</p><p>　　考慮到塑件的特點，根據(jù)書上的案例本次模具的冷卻水路以下圖方式布局，水路管直徑為6mm.</p><p><b>　　圖3.8冷卻水路</b></p><p>　　3.7 推出系統(tǒng)設(shè)計&l

101、t;/p><p>　　推出結(jié)構(gòu)由推出、復(fù)位、導(dǎo)向三大部分組成。本設(shè)計塑件脫模依靠注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件自動脫模。</p><p>　　推出機構(gòu)設(shè)計原則：（1）設(shè)計的推出機構(gòu)應(yīng)盡量使塑件留于動模一側(cè)（2）塑件在推出時不發(fā)生變形和損壞（3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量（4）合模時推出機構(gòu)正確復(fù)位（5）在推出和復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，動作可靠、靈活，制造容易。</p>

102、;<p>　　3.7.1 推件力計算</p><p>　　Ft＝Ap(μcosα-sinα)+qA1（6-3）</p><p>　　式中，A—塑件包絡(luò)型芯的面積</p><p>　　p—塑件對型芯單位面積上的包緊力，P取0.8×107～1.2×107 帕；</p><p>　　α—脫模斜度；ABS≥5

103、6;</p><p>　　q—大氣壓力0.09兆帕</p><p>　　μ—塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3；</p><p>　　A1—制件垂直于脫模方向的投影面積（㎜2）。</p><p>　　則，A≈25254㎝2 A1≈20458cm2</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得Ft＝814.34N</p&g

104、t;<p>　　3.7.2 頂桿直徑的計算</p><p>　　根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算出頂桿直徑： d=φ[L2F/nE]1/4 m （6-4）式中：</p><p>　　φ—安全系數(shù)，常取φ=1.5；</p><p><b>　　L—頂桿的長度m</b></p><p>　　n—頂桿數(shù)目，n=36<

105、;/p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：d=10㎜</p><p>　　公式：σ=4F/nπd2≤[σ]（6-5）</p><p>　　式中, [σ]—頂桿材料的許用應(yīng)力Mpa；</p><p>　　σ—頂桿反受的應(yīng)力Mpa。</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得: σ=4×814.34/(8×3.14×4

106、2)=8.10Mpa﹤[σ]</p><p>　　所以，頂桿強度符合要求。</p><p>　　圓柱形狀的推桿和推桿孔最容易加工，而且很容易保證其配合精度，容易保證其互換性，并且容易更換，而且它還具有滑動阻力小，不容易卡滯等優(yōu)點。</p><p>　　3.7.3脫模力的計算</p><p>　　經(jīng)過注射機的高壓注射塑料在模具內(nèi)冷卻定型，此時塑

107、料收縮將型芯包緊，這一包緊力是開模后塑件脫出時所必須克服的，此外還有不通孔帶來的大氣壓力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及機構(gòu)本身運動時所產(chǎn)生的摩擦阻力。開始脫模時的瞬時阻力最大，稱為初始脫模力。脫模力的計算一般總是計算初始脫模力。</p><p>　　塑件的脫模力計算公式如下所示。 </p><p>　　式中 F—脫模力，N；</p

108、><p>　　a—脫模斜度（0.75°）；</p><p>　　P—單位面積塑件對型芯的正力，Pa，一般取P=（8～12）MPa；</p><p>　　A—塑件包緊型芯的側(cè)面積，mm2</p><p>　　f—塑件與模體剛才的摩擦系數(shù)，一般去f =0.1～0.3；</p><p>　　A=15200mm2<

109、/p><p>　　F=10×15200×(0.2×cos0.75-sin0.75)=1 51806.60N</p><p>　　3.7.4頂桿在塑件上的分布 </p><p>　　頂桿位置的分布會影響塑件脫模質(zhì)量的好壞，按照經(jīng)驗布置頂桿的位置如圖</p><p>　　圖3.9 頂桿位置分布</p>&l

110、t;p>　　3.8側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　當(dāng)塑件處在與開模分型不同的方向時，在其內(nèi)側(cè)和外側(cè)上帶有孔、凹槽或凸起時，為了能對所成型的塑件進(jìn)行脫模，必須將成型側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸的部位做成活動零件，即側(cè)型芯或側(cè)型腔，然后在模具開模前（或模具開模后）將其抽出。完成側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出和復(fù)位動作的機構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。根據(jù)此次模具的型腔布置及塑件的結(jié)構(gòu)，一個塑件上共有四處需要抽芯的位置。一處在手機側(cè)壁的側(cè)

111、凹需要斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)，其中有三處在塑件內(nèi)部對，所以只需設(shè)計三個斜頂桿機構(gòu)抽芯即可。</p><p>　　3.8.1抽芯力的計算</p><p>　　抽芯力的計算與脫模力的計算相同，可按下面的簡化公式進(jìn)行計算，即</p><p>　　式中：——抽芯力，N；</p><p>　　——塑料與鋼的摩擦系數(shù)，聚碳酸酯、聚甲醛取0.1~0.2，其余取0

112、.2~0.3；</p><p>　　p——塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般取8~12MPa；</p><p>　　A——塑件包容側(cè)型芯的面積，；</p><p>　　——脫模斜度，（°）。</p><p>　　3.8.2抽芯距的計算</p><p>　　抽芯距是指將側(cè)型芯抽至不妨礙塑件脫模位置的距離。一般

113、抽芯距等于成型塑件的孔深或凸臺高度再加2～3 mm的安全系數(shù)。即</p><p>　　S＝h+(2～3)mm＝1＋3＝4 mm：</p><p>　　式中， S——抽芯距 （mm）</p><p>　　h——塑件的側(cè)孔深度或側(cè)凸高度</p><p>　　3.8.3斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)

114、設(shè)計原則</p><p>　　a、活動型芯一般比較小;</p><p>　　b、應(yīng)牢固裝在滑塊上;</p><p>　　c、防止在抽芯時松動滑脫;</p><p>　　d、型芯與滑塊連接部位要有一定的強度和剛度；</p><p>　　e、滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動要平穩(wěn);</p><p>　　f、不要發(fā)

115、生卡住、跳動等現(xiàn)象；</p><p>　　g、滑塊限位裝置要可靠;</p><p>　　h、保證開模后滑塊停止在一定位置上而不任意滑動；</p><p>　　i、鎖模塊要能承受注射時的側(cè)向壓力，應(yīng)選用可靠的連接方式與模板連接。鎖模塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角θ1應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角θ，一般取θ1-θ >2°～3°,否則斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊

116、運動。</p><p>　　j、滑塊完成抽芯運動后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于滑塊全長的2/3，否則，滑塊在開始復(fù)位時容易傾斜而損壞模具。</p><p>　　k、防止滑塊和推出機構(gòu)復(fù)位時的相互干涉，盡量不使推桿和活動型芯水平投影重合,滑塊設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側(cè)向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置。</p><p&g

117、t;　　3.8.4抽芯機構(gòu)的確定</p><p>　　由于該模具抽芯力不大，故采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)。</p><p>　　3.8.5斜導(dǎo)柱的設(shè)計</p><p>　　斜導(dǎo)柱材料取T8，熱處理硬度為HRC45，表面粗糙度為0.8um，斜導(dǎo)柱與模板之間采用過渡配合H7/m6，與滑塊上斜導(dǎo)柱孔采用間隙配合H7/n6。</p><p><b&g

118、t;　　圖3.10 斜導(dǎo)柱</b></p><p>　　3.8.6滑塊的設(shè)計</p><p>　　滑塊是斜導(dǎo)柱機構(gòu)中的可動零件，滑塊與側(cè)型芯既可做成整體式的；也可做成組合式的，由于該塑件的側(cè)凹形狀不規(guī)則，做成整體的回哪加工故選擇滑塊與側(cè)型芯做成組合式的。其結(jié)構(gòu)如圖7.2所示： </p><p>　　圖3.11 滑塊與側(cè)型芯</p>

119、<p>　　3.8.7斜推桿的設(shè)計</p><p>　　斜推桿是常見的側(cè)向抽芯機構(gòu)之一，它常用于制品內(nèi)側(cè)面存在凹槽或凸起結(jié)構(gòu)，強行推出會損壞制品的場合。它是將側(cè)向凹凸部位的成型鑲件固定在推桿板上，在推出的過程中，此鑲件作斜向運動，斜向運動分解成一個垂直運動和一個側(cè)向運動，其中的側(cè)向運動即實現(xiàn)側(cè)向抽芯。 </p><p>　　斜推桿有整體式和二段式，二段式主要用于長而細(xì)的

120、斜推桿，此時采用整體式的斜推桿于彎曲變形。如下圖所示。</p><p>　　圖3.12 斜推桿抽芯機構(gòu)[1]</p><p><b>　　斜推桿的設(shè)計要點</b></p><p>　　a. 要保證復(fù)位可靠。斜推桿的復(fù)位有下列幾種方法:</p><p>　?。?） 斜推桿上端面有碰穿孔，碰穿孔由非安裝斜推桿的那一半模成型。

121、合模時由成型碰穿孔的內(nèi)模鑲件推動斜推桿復(fù)位；</p><p>　?。?） 斜推桿上端面無碰穿孔，可以將斜推桿向外做大5~8mm，合模時由另一邊的內(nèi)模鑲件推回復(fù)位；</p><p>　　（3） 在組合式斜推桿中，可以將斜推桿的另一邊復(fù)位桿，合模時利用復(fù)位桿將斜推桿推回復(fù)位；</p><p>　?。?） 若上述方法無法做到，也可單純利用頂針將斜推桿推回復(fù)位。但這種復(fù)位精