墻壁開關(guān)面板的模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　墻壁開關(guān)面板的模具設(shè)計(jì)</p><p>　　Mold design wall switch panel </p><p><b>　　專業(yè)班級(jí)： </b></p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p>　　指導(dǎo)教師： 副教授</p><

2、;p>　　學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院</p><p><b>　　2015年 x 月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本套模具采用一模一腔的兩板式模具布局形式，在此基礎(chǔ)上利用Moldflow軟件對(duì)手機(jī)后蓋進(jìn)行流動(dòng)平衡分析，確定流道的布局和尺寸；通過(guò)澆口位置分析，確定最佳澆

3、口的位置；通過(guò)組合型腔的填充分析，確定型腔能否充滿，從而來(lái)得到比較合理的設(shè)計(jì)方案。再用三維造型軟件對(duì)模具設(shè)計(jì)，根據(jù)模具及制件結(jié)構(gòu)，選擇了合適的分型面，采用側(cè)澆口進(jìn)澆，利用導(dǎo)柱導(dǎo)向、頂桿頂出，并且對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。</p><p>　　在模具設(shè)計(jì)時(shí)，輔助以必要的理論計(jì)算，將數(shù)字化設(shè)計(jì)與理論計(jì)算結(jié)合起來(lái)。這樣可以大大縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、產(chǎn)品成型質(zhì)量。</p&g

4、t;<p>　　關(guān)鍵詞：手機(jī)后蓋；注射成型； 模具設(shè)計(jì)；模流分析</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The layout of the mold with one cavities and two-plate mold are used. On this basic, using Moldflow software

5、 flow balance analysis to determine the flow of the layout and size; through the gate location analysis, to determine the optimal gate location; through the combination of cavity filling analysis to determine whether the

6、 filled cavity; so to get a more reasonable design. Then，using CAD software to design the mold. Choose appropriate parting surface, using edge gate, column-oriented guide, </p><p>　　Mold design with the assi

7、stance of essential theory calculate mixed with figure design would not only shorten the cycle of product research but also improve the preciseness of product and mold.</p><p>　　Key words: Mobile part; Injec

8、tion molding; Mold design; Mold-flow analysis</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　1.1選題背景1</b></p><p>　　1.2本畢

9、業(yè)設(shè)計(jì)課題的研究目的1</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容2</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)工作的主要流程2</p><p>　　2 塑件的工藝性分析3</p><p>　　2.1 塑件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求3</p><p>　　2.2 塑料簡(jiǎn)介及塑件選材3</p><p>　　

10、3 塑料模具CAE分析6</p><p>　　3.1 注射模CAE簡(jiǎn)介6</p><p>　　3.1.1 注塑分析方案的確定6</p><p>　　3.1.2. 注塑CAE提供的功能6</p><p>　　3.2 分析前處理7</p><p>　　3.3 Moldflow分析結(jié)果8</p>&

11、lt;p>　　3.3.1 澆口位置8</p><p>　　3.3.2 充填時(shí)間8</p><p>　　3.3.3 速度壓力切換8</p><p>　　3.3.4 壓力分布8</p><p>　　3.3.5 流動(dòng)前沿溫度9</p><p>　　3.3.6 熔接痕9</p><p>

12、;　　3.3.7 氣穴9</p><p>　　3.3.8 鎖模力曲線9</p><p>　　3.3.9冷卻后制品溫度分布10</p><p>　　4 注射機(jī)型號(hào)的確定11</p><p>　　4.1 注射機(jī)的組成和分類11</p><p>　　4.2 注塑機(jī)的初選12</p><p&g

13、t;　　4.3 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核13</p><p>　　4.3.1 最大注射量的校核13</p><p>　　4.3.2 鎖模力的校核14</p><p>　　4.3.3 模具安裝尺寸的校核14</p><p>　　4.3.4 開模行程的校核14</p><p>　　5 分型面、排氣系統(tǒng)及型腔布置15

14、</p><p>　　5.1 分型面的設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.1.1 選擇分型面的基本原則15</p><p>　　5.1.2 分型面設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16</p><p>　　5.3 型腔布置17</p><p>　　5.3.1型腔數(shù)目的確

15、定17</p><p>　　6成型件的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇19</p><p>　　6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19</p><p>　　6.1.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19</p><p>　　6.1.2 鑲塊型芯的設(shè)計(jì)19</p><p>　　6.2 成型零件鋼材的選用20</p><p&g

16、t;　　7 澆注及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21</p><p>　　7.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)21</p><p>　　7.1.1 澆注系統(tǒng)概述21</p><p>　　7.1.2 主流道的設(shè)計(jì)21</p><p>　　7.1.3 分流道的設(shè)計(jì)23</p><p>　　7.1.4 澆口的設(shè)計(jì)24</p>&l

17、t;p>　　7.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)25</p><p>　　8 總裝配模具圖27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　附 錄31</b></p><p><b>　　致謝44</b></p><p>

18、;<b>　　1 引言</b></p><p><b>　　1.1選題背景</b></p><p>　　在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日常生活用品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原料成型。例如塑料注射成型模具、金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷沖壓模具等各種模具。</p>&

19、lt;p>　　注塑成型又稱注射模塑或注射成型，是熱塑性塑料制品成型的一種重要方法。注塑成型是塑料模塑成型的一種重要方法，具有以下幾方面的特點(diǎn)：</p><p>　　1.成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件。2.對(duì)成型各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng)。目前，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型，某些熱固性塑料也可以采用注塑成型。</p><p>　　

20、3.生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。</p><p>　　4.注塑成型所需設(shè)備昂，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本高，所以注塑成型特別適合大批量生產(chǎn)[1]。</p><p>　　在今天，塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用CAE技術(shù)。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑檢驗(yàn)和直覺(jué)設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑

21、料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品開發(fā)周期。采用CAE技術(shù)可以在模具加工前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注塑成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的翹曲和收縮變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。</p><

22、p>　　1.2本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的研究目的</p><p>　　本課題基于塑料模具基礎(chǔ)理論知識(shí)，利用注塑模具分析軟件Moldflow來(lái)模擬手機(jī)后蓋的熔體流動(dòng)過(guò)程，設(shè)計(jì)手機(jī)后蓋的澆口、流道系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)。通過(guò)該軟件強(qiáng)大的分析及優(yōu)化功能，分析成型過(guò)程中的各種情況，如填充時(shí)間、流動(dòng)前沿溫度、氣穴、熔接痕、保壓時(shí)間和保壓壓力等，得出最佳的設(shè)計(jì)方案。本課題使用UG軟件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p><p

23、>　　1.3設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容</p><p>　　使用Moldflow進(jìn)行分析分別確定手機(jī)后蓋澆口位置和澆口尺寸，流道系統(tǒng)的截面尺寸，充填時(shí)間，保壓的壓力和時(shí)間等。使用UG進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并使用其工程圖繪制模具的結(jié)構(gòu)零件圖和模具的總裝配圖。</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)工作的主要流程</p><p>　　1 采用Moldflow軟件分析[2,3]的基本步

24、驟如下：</p><p>　　1）對(duì)墻壁開關(guān)面板進(jìn)行網(wǎng)格劃分并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，為分析做準(zhǔn)備；</p><p>　　2）找出最佳澆口位置，對(duì)其進(jìn)行填充分析，確定澆注系統(tǒng)；</p><p>　　3）對(duì)其進(jìn)行流道、冷卻分析，確定冷卻系統(tǒng)；</p><p>　　4）對(duì)其進(jìn)行流動(dòng)，確定保壓壓力和保壓時(shí)間。</p><p>　　2 采用

25、UG軟件設(shè)計(jì)[4,5]的基本步驟如下：</p><p>　　1）進(jìn)行墻壁開關(guān)面板的分模設(shè)計(jì)；</p><p>　　2）加載標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)模仁大小、注射壓力計(jì)算A、B板強(qiáng)度并選擇標(biāo)準(zhǔn)模架；根據(jù)冷卻系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)，注塑壓力計(jì)算并確定定模座板、流道板、墊塊、動(dòng)模座板的厚度。</p><p>　　3）加載模具標(biāo)準(zhǔn)零件:定位圈、澆口套、拉料桿、尼龍?zhí)住⒍ň嗬瓧U、頂桿、垃圾釘、

26、支撐住等。</p><p>　　最后聯(lián)合使用 UG繪制模具零件圖和模具總裝配圖。</p><p>　　2 塑件的工藝性分析</p><p>　　2.1 塑件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求</p><p>　　塑件如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1墻壁開關(guān)面板</p><p>　　該產(chǎn)品為小批量生產(chǎn)，

27、故設(shè)計(jì)的模具要有一定的注塑效率，由于塑件長(zhǎng)度中等，所以采用一模一腔結(jié)構(gòu)，此外零件結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單所以采用簡(jiǎn)單模就可以了，不需要用復(fù)雜的模具來(lái)生產(chǎn)。澆口形式采用側(cè)澆口，采用兩點(diǎn)進(jìn)料，以利于均勻充滿型腔。此外最重要的是還要通過(guò)相應(yīng)的軟件進(jìn)行模流分析得出相應(yīng)的參數(shù)，從這些參數(shù)中來(lái)確定模具的生產(chǎn)方式。</p><p>　　2.2 塑料簡(jiǎn)介及塑件選材</p><p>　　塑料是以樹脂為主要成分，

28、其他材料為輔助成分所組成的高分子聚合物，在加熱、加壓等條件下具有可塑性，在常溫下為柔韌的固體。</p><p>　　樹脂是塑料的主要成分，有天然樹脂和合成樹脂之分。天然樹脂是指自然界中存在的一些來(lái)自植物或動(dòng)物分泌的有機(jī)物，如松香、蟲膠合琥珀等。它們?cè)谑軣岷鬅o(wú)明顯的熔點(diǎn)，能夠逐漸變軟，并具有可塑性。這些高分子有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)量低、性能也不理想。為了尋找天然樹脂的代用品，人們模仿它們的成分，用化學(xué)方法人工地制取各種樹脂。這

29、就是合成樹脂[6]。</p><p>　　合成樹脂中加入某些添加劑，如填充劑、增塑劑和著色劑等，可以得到各種性能的塑料品種。</p><p>　　塑料的品種很多，而且每個(gè)品種又有許多個(gè)牌號(hào)。以合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)分類：</p><p>　　1.熱塑性塑料 是有可以多次加熱加壓，反復(fù)成型，具有一定的可塑性的合成樹脂和各種添加劑、著色劑制成的塑料。在反復(fù)加熱加壓的多次成

30、型中，只有物理變化了而無(wú)化學(xué)變化，其變化過(guò)程是可逆的，其分子結(jié)構(gòu)是呈線型或支鏈型的二維結(jié)構(gòu)聚合物。該塑料可以反復(fù)多次成型使用，所以俗稱為可以回爐塑料。</p><p>　　2．熱固性塑料 與前者相比不同的是，不但合成樹脂有所不同，而且在添加劑中還加入了固化劑。因此在加熱成型中，當(dāng)溫度達(dá)到使固化劑產(chǎn)生化學(xué)變化的溫度時(shí)，其分子結(jié)構(gòu)從線形結(jié)構(gòu)或支鏈型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀的變聯(lián)體形三維結(jié)構(gòu)而固化 ，再加熱也不再變化。整個(gè)成型過(guò)

31、程中既有物理變化也有化學(xué)變化。其過(guò)程是不可逆的。</p><p>　　本課題中墻壁開關(guān)面板所選材料為ABS。</p><p>　　ABS樹脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的縮寫）是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料結(jié)構(gòu)。塑料ABS樹脂目前是應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起

32、來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，因此賦予了其很好的性能；丙烯腈賦予了化學(xué)穩(wěn)定性、耐油性、一定的剛度和硬度；丁二烯使其韌性、沖擊性和耐寒性有所提高；苯乙烯使其具有良好的介電性能，并呈現(xiàn)良好的加工性。塑料ABS無(wú)毒、無(wú)味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆?；蚍蹱睢Ｃ芏葹?.05~1.18g/㎝3,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為2Gpa,泊松比值為0.394，吸濕性<1%，熔融溫

33、度217~237℃，熱分解溫度>250℃.塑料ABS的熱變形溫度93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。且它有優(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；塑料ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油</p><p>　　表2-1 ABS主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)</p><p>　　3 塑

34、料模具CAE分析</p><p>　　3.1 注射模CAE簡(jiǎn)介</p><p>　　CAE技術(shù)借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法，分析型腔中塑料的流動(dòng)、保壓和冷卻過(guò)程，計(jì)算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)制品的翹曲變形，并由此分析工藝條件、材料參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)對(duì)制品質(zhì)量的影響，達(dá)到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成形工藝參數(shù)的目的。</p><p>　　3.1.1

35、注塑分析方案的確定</p><p>　　從接到塑料制品圖（二維或三維），模具設(shè)計(jì)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(jì)。在此過(guò)程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yàn)選擇流道類型、尺寸、澆口類型、數(shù)量、尺寸、位置，并確定分流道的數(shù)量、尺寸等，以保證所設(shè)計(jì)的模具除了結(jié)構(gòu)上的合理外，在澆注系統(tǒng)方面也是可行的。CAE分析正是解決上述問(wèn)題的理想工具。該工具建立在相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型

36、基礎(chǔ)之上，從而可以近似獲得實(shí)際指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)果，此外，計(jì)算機(jī)快捷性使得在實(shí)際試模前，可以對(duì)于多個(gè)澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估直至優(yōu)化，從而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)和制造周期，提高質(zhì)量的目的。</p><p>　　3.1.2. 注塑CAE提供的功能</p><p>　　注塑成型CAE分析的內(nèi)容和結(jié)果為模具設(shè)計(jì)和制造提供可靠、優(yōu)化的參考數(shù)據(jù)，其中包括以下幾點(diǎn)：</p><p>　　

37、澆注系統(tǒng)的平衡，澆注的數(shù)量、位置和大??；</p><p><b>　　溶接痕的位置預(yù)測(cè)；</b></p><p>　　注塑過(guò)程中的注射壓力和融料體在填充過(guò)程中的壓力損失；</p><p>　　熔融料材料的溫度變化；</p><p>　　切剪應(yīng)力、切剪速率。</p><p>　　根據(jù)注塑成型的CAE

38、分析結(jié)果，就可以判斷模具及其澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，其中的基本原則如下：</p><p>　　各流道的壓力差要求比較小，壓力損失基本一致；</p><p>　　整個(gè)澆注系統(tǒng)要基本平衡，即保證熔融料要同時(shí)到達(dá)，同時(shí)填充型腔；</p><p>　　型腔要基本同時(shí)填充完畢；</p><p>　　填充時(shí)間要盡量短，總體注射壓力小，壓了損失小；<

39、/p><p>　　填充結(jié)束時(shí)熔融料體的溫度梯度不大；熔接痕和氣穴位置合理，不影響產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p><b>　　3.2 分析前處理</b></p><p>　　在分析前所要完成的前處理工作主要包括以下內(nèi)容[3]：</p><p>　　[1]項(xiàng)目創(chuàng)建和模型導(dǎo)入；</p><p>　　[2]網(wǎng)格模

40、型的建立；</p><p>　　[3]分析類型的設(shè)定；</p><p>　　[4]材料的選擇和工藝過(guò)程參數(shù)的設(shè)定。</p><p>　　1、項(xiàng)目創(chuàng)建和模型導(dǎo)入</p><p>　　將墻壁開關(guān)面板模型導(dǎo)出iges格式，再導(dǎo)入moldflow進(jìn)行分析計(jì)算。網(wǎng)格類型為表面網(wǎng)格（fusion），是由三節(jié)點(diǎn)的三角形單元組成的，是創(chuàng)建在模型的上下表面。&

41、lt;/p><p><b>　　2、網(wǎng)格的劃分</b></p><p>　　對(duì)導(dǎo)入的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格自動(dòng)劃分，網(wǎng)格邊長(zhǎng)為2.5mm。再進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)，其中自由邊為0，縱橫比修復(fù)，模型匹配率大于85%。</p><p>　　3、分析類型的設(shè)定 </p><p>　　在導(dǎo)入的基本分析模型中，分析類型設(shè)置為最佳澆口位置分析、流動(dòng)、

42、冷卻加翹曲分析。</p><p><b>　　4、材料選擇</b></p><p>　　墻壁開關(guān)面板采用的材料為ABS。</p><p>　　5、工藝過(guò)程參數(shù)的設(shè)定</p><p>　　由于組合型腔的填充分析的目的是查看流道不平衡性的程度，以及獲得流道平衡分析所需要的平衡壓力約束，所以參數(shù)設(shè)置如下。</p>

43、<p>　　模具表面溫度，采用默認(rèn)值50攝氏度；</p><p>　　料溫，采用默認(rèn)值230攝氏度，該溫度是指容體進(jìn)入模具型腔使得溫度；</p><p>　　填充控制，采用自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)者也可以根據(jù)實(shí)際情況給出其他控制方法和參數(shù)；</p><p>　　注塑機(jī)螺桿由速度控制向壓力控制的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，即V/P轉(zhuǎn)換點(diǎn)，為了獲得進(jìn)一步流道分析的平衡壓力約束參數(shù)，這里選

44、用注射壓力控制，壓力為120Mpa；</p><p>　　保壓及冷卻過(guò)程中的壓力控制，本案例采用默認(rèn)設(shè)置；</p><p>　　高級(jí)選項(xiàng)，這里包含一些注塑材料，注塑過(guò)程控制方法，注塑機(jī)型號(hào)，模具材料，解算模塊參數(shù)的信息，本案例選用默認(rèn)值；</p><p>　　如果是纖維材料，則會(huì)在分析過(guò)程中進(jìn)行纖維定向分析的計(jì)算，相關(guān)參數(shù)選用默認(rèn)值；</p><

45、p>　　3.3 Moldflow分析結(jié)果</p><p>　　此次是墻壁開關(guān)面板的塑料模具設(shè)計(jì)，分析的主要內(nèi)容是充填、流動(dòng)和冷卻，分析結(jié)果如下。（分析還在優(yōu)化中）</p><p>　　3.3.1 澆口位置</p><p>　　從圖3-1中可以看出CAE分析結(jié)果中澆口位置最好的是在墻壁開關(guān)面板中心位置，但是根據(jù)澆口的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則判斷：①當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，避免噴射現(xiàn)

46、象，澆口位置應(yīng)選擇在壁厚處，有利于熔料的填充與補(bǔ)料，并使料流從厚斷面平穩(wěn)地流入薄斷面，使壓力能均勻地傳遞到各個(gè)部位；②當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，澆口位置應(yīng)盡量使熔料流程大體一致；③澆口位置應(yīng)有利于排氣，并且便于清除凝料。根據(jù)此件壁厚均勻，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此，藍(lán)色區(qū)域適合設(shè)為最佳澆口位置。但是考慮到制品表面的質(zhì)量，澆口應(yīng)開在側(cè)壁處，采用側(cè)澆口形式。</p><p><b>　　優(yōu)化中尚未截圖</b>&l

47、t;/p><p>　　3.3.2 充填時(shí)間</p><p>　　從圖3-2中可以看出，紅色區(qū)域?yàn)樽詈筇畛涞膮^(qū)域，2個(gè)制件填充比較平衡，無(wú)短射現(xiàn)象發(fā)生。</p><p>　　優(yōu)化中尚未截圖 </p><p>　　3.3.3 速度壓力切換</p><p>　　從分析結(jié)果日志中可以看出。如果注射量小于95%，可導(dǎo)致保壓不

48、足，即部分區(qū)域會(huì)因充填不足而出現(xiàn)縮痕、缺料等現(xiàn)象，。</p><p><b>　　優(yōu)化中尚未截圖 </b></p><p>　　圖3-3速度壓力切換</p><p>　　3.3.4 壓力分布</p><p>　　壓力分布不均勻可能會(huì)使制件材料收縮不一致，產(chǎn)生更高的殘余應(yīng)力，甚至可能導(dǎo)致部分區(qū)域的保壓不足或過(guò)保壓。而從該

49、制件可以看出，壓力分布比較平衡，而且填充效果較好。</p><p><b>　　優(yōu)化中尚未截圖 </b></p><p>　　圖3-4壓力分布圖 </p><p>　　3.3.5 流動(dòng)前沿溫度</p><p>　　熔體前端的溫度變化應(yīng)該小于30℃，而過(guò)高的溫度變化可以導(dǎo)致零件內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，

50、而殘余應(yīng)力的存在會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生翹曲。從圖3-5中可見(jiàn)，制件的溫度變化為5℃。滿足要求。</p><p>　　優(yōu)化中尚未截圖 </p><p>　　圖3-5溫度分布圖 </p><p><b>　　3.3.6 熔接痕</b></p><p>　　熔接痕的產(chǎn)生可以導(dǎo)致表面缺陷，也可能導(dǎo)致

51、零件的強(qiáng)度降低。但從圖3-6中可以看出熔接痕長(zhǎng)度較短，并且大多數(shù)在制件的邊緣處，不影響手機(jī)后蓋的正常使用。</p><p>　　優(yōu)化中尚未截圖 </p><p><b>　　圖3-6熔接痕</b></p><p><b>　　3.3.7 氣穴</b></p><p>　　氣穴可能會(huì)

52、使制件沒(méi)有完全充填，零件內(nèi)部存在氣孔；氣穴也可能導(dǎo)致燃燒，使零件上出現(xiàn)焦灼的現(xiàn)象。因此氣穴盡量分布到產(chǎn)品的邊界或者分型面上，也可通過(guò)開設(shè)排氣槽來(lái)避免氣穴的產(chǎn)生。</p><p><b>　　優(yōu)化中尚未截圖 </b></p><p><b>　　圖3-7氣穴</b></p><p>　　3.3.8 鎖模力曲線</p

53、><p>　　最大鎖模力不應(yīng)該超過(guò)用于生產(chǎn)該零件的注塑機(jī)的最大鎖模力。如果超過(guò)用于生產(chǎn)該零件的注塑機(jī)的最大鎖模力，可能在零件上產(chǎn)生飛邊。因此所選注射機(jī)鎖模力應(yīng)該大于17.5tonne。</p><p><b>　　優(yōu)化中尚未截圖 </b></p><p><b>　　圖3-8鎖模力曲線</b></p><

54、p>　　3.3.9冷卻后制品溫度分布</p><p>　　從圖3-9可以看出，制件的溫差分布比較大，所以需要在模具結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，以防止翹曲變形的產(chǎn)生。</p><p>　　優(yōu)化中尚未截圖 </p><p>　　圖3-9冷卻溫度分布圖</p><p>　　4 注射機(jī)型號(hào)的確定</p&

55、gt;<p>　　4.1 注射機(jī)的組成和分類</p><p>　　注射成型機(jī)是注射成型所采用的機(jī)械設(shè)備，亦稱注射機(jī)。注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。</p><p>　　注射機(jī)一般由三部分組成：注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)和電器控制</p><p>　　注射機(jī)有許多不同分類方

56、法，常見(jiàn)的有如下三種[7]：</p><p>　　按注射機(jī)成形能力可將注射機(jī)分為五類型，如表4-1所示</p><p>　　表4-1 注射機(jī)型號(hào)及參數(shù)</p><p><b>　　按塑化方法分類</b></p><p>　　根據(jù)塑化方法的不同，常用的有柱塞式和螺桿式兩大類。見(jiàn)表4-2所示</p><p

57、><b>　　表4-2</b></p><p>　　按外形結(jié)構(gòu)特征分為：</p><p>　?、倭⑹阶⑸錂C(jī) 主要用于生產(chǎn)注射量小于60的多嵌件制品，其結(jié)構(gòu)也多為柱塞式。</p><p>　?、谂P式注射機(jī) 最為普通和最主要的形式。</p><p>　?、壑苯鞘阶⑸錂C(jī) 適用于中心部分不允許留有澆口痕跡的小型塑料制

58、品。</p><p>　　4.2 注塑機(jī)的初選</p><p>　　從模具設(shè)計(jì)的角度考慮，我們應(yīng)該了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范：</p><p>　　設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須考慮擬選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，主要內(nèi)容包括：注射機(jī)的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、最大成型面積、動(dòng)模和定模間的最大最小開距、最大開模行程、模板安裝孔位置及尺寸、定位孔尺寸、噴嘴球面半徑、塑件推出方式等；

59、要求模具的安裝必須與選用的注射機(jī)相匹配。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用ABS塑料，經(jīng)查表ABS平均密度為1.05g/ cm3 融化溫度為210℃，分解溫度在250℃以上，收縮率低，約為0.4%~0.7%，制品收縮率約為0.5%~0.7%。利用UG軟件分析測(cè)得塑件的體積為11451.0639mm3 ，質(zhì)量為0.089669kg。因?yàn)橹浇Y(jié)構(gòu)的注射機(jī)有類似立式注射機(jī)的缺點(diǎn)，所以初步選擇為臥式注射機(jī)。經(jīng)查表初選注射

60、機(jī)為 XS-Z-30(臥式) 部分參數(shù)如下表4-3所示。[8]</p><p>　　表4-3 注射機(jī)參數(shù)</p><p>　　4-1 螺桿式注射機(jī)</p><p>　　4.3 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核</p><p>　　4.3.1 最大注射量的校核</p><p>　　注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的體積（包括澆注系統(tǒng)凝料

61、和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最大可達(dá)注塑機(jī)最大注塑量的80%，最低不應(yīng)低于10%。因此，選用的注塑機(jī)的最大注塑量為：</p><p>　　0.1G機(jī)≤G塑件 + G澆≤0.8 G機(jī) [9] （4-1） </p><p>　　式中 G機(jī)

62、 —注射機(jī)公稱注射量mc3；</p><p>　　G塑件 —塑件的體積cm3；</p><p>　　G澆 —澆注系統(tǒng)的體積mc3。</p><p>　　注射機(jī)的公稱注射量為30 cm3</p><p>　　塑件的體積11.45cm3 ·</p><p>　　澆注系統(tǒng)的體積為1.273cm3 </p>

63、;<p>　　由已知知：0.1×30≤11.45+1.273≤0.8×30</p><p>　　3 mc3≤12.723mc3≤24 mc3 </p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　4.3.2 鎖模力的校核</p><p>　　鎖模力：CPav A≤F

64、 （4-2）</p><p>　　式中，F(xiàn)—注射機(jī)鎖模力，N; </p><p>　　Pav—模腔平均壓力，Mpa;</p><p>　　A—分型面上的投影面積，mm2 ；</p><p>　　C—安全系數(shù)，一般取1.1~1.2 。</p&g

65、t;<p>　　本塑件只要計(jì)算Z軸正方的鎖模力，塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為7396mm2 。</p><p>　　根據(jù)Moldflow分析結(jié)果顯示模腔平均壓力為21.25Mpa。</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入公式：≤F</p><p>　　1.1×21.25×7396=172KN＜F=250KN</p>

66、<p>　　所以滿足要求，注射機(jī)選擇合格。</p><p>　　4.3.3 模具安裝尺寸的校核</p><p>　　模具厚度（閉合高度）必須滿足下式：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中：——注射機(jī)允許的最小模具厚度（mm）； </p><p>　

67、　——所設(shè)計(jì)的模具厚度（mm）； </p><p>　　——注射機(jī)允許的最大模具厚度（mm）； </p><p>　　= 80mm， = 210mm，= 260mm </p><p>　　80mm<210mm<260mm</p><p>　　所選注射機(jī)滿足本項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。</p><p>　

68、　4.3.4 開模行程的校核</p><p>　　所選注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無(wú)關(guān)，由于本次設(shè)計(jì)采用的是兩板式，因此注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式：</p><p>　　S＞H＋H＋(5～10)mm （4-4）</p><p>　　式中： H ——推出距離 mm；</p><

69、;p>　　H ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 mm；</p><p>　　S ——注塑機(jī)最大開模行程 mm。</p><p>　　因?yàn)?S＞H＋H ＋(5～10)mm=45＋85＋10=140 mm</p><p><b>　　校核符合標(biāo)準(zhǔn)。</b></p><p>　　所選注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。</p&g

70、t;<p>　　通過(guò)對(duì)以上工藝參數(shù)的校核，本次設(shè)計(jì)所選用的注射機(jī)滿足要求。</p><p>　　5 分型面、排氣系統(tǒng)及型腔布置</p><p>　　5.1 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分

71、型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。</p><p>　　分型面有多種形式，常見(jiàn)的有水平分型面、階梯分型面，斜分型面、異形分型面、瓣合模的分型面、成形芯的分型面。但選取分型面時(shí)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，以便于塑料制品成型和模具制造。</p><p>　　5.1.1

72、選擇分型面的基本原則</p><p>　　分型面是模具機(jī)構(gòu)中的基準(zhǔn)面，它直接影響著成型塑件的質(zhì)量、模具加工的工藝性以及注射成型的效率等等。因此確定模的分型面是模具設(shè)計(jì)中的重壓環(huán)節(jié)之一。</p><p>　　選擇模具分型面時(shí)，通常應(yīng)考慮如下有關(guān)問(wèn)題[10，11]；</p><p>　　①根據(jù)塑件的某些技術(shù)要求，確定成型零件在動(dòng)模和定模上的配置；</p>

73、<p><b>　　②塑件的生產(chǎn)批量；</b></p><p>　?、劢Y(jié)合塑件的流動(dòng)性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置；</p><p>　?、苄颓坏囊缌骱团艢鈼l件；</p><p>　?、菽＞呒庸さ墓に囆浴?lt;/p><p>　　5.1.2 分型面設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)圖2-1的分析結(jié)果

74、，選取制件外形最大輪廓處作為分型面。在制件兩邊的邊緣處需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的斜頂部分。由于制件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，分型時(shí)不需要側(cè)抽心，簡(jiǎn)單的兩板模就能夠完成分模。分型面的結(jié)果如圖5-1所示。</p><p><b>　　圖5-1分型面</b></p><p>　　5.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　1：排氣系統(tǒng)的作用是在注射過(guò)程中，將型腔中的氣體有序

75、而順利地排出，以免塑件產(chǎn)生氣泡、疏松等缺陷。注射過(guò)程中需要排出的氣體有以下幾種：</p><p>　　澆注系統(tǒng)和型腔中原有的自然空氣；</p><p>　　塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸氣；</p><p>　　塑料熔體在受熱或凝固時(shí)分解產(chǎn)生的分子揮發(fā)氣體；</p><p>　　塑料熔體中某些添加劑的揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。&

76、lt;/p><p>　　2：排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　排氣槽位置和尺寸的選定是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題，主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般將排氣槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）排氣系統(tǒng)應(yīng)保證迅速、有序、通暢，排氣速度與注射速度相適應(yīng)；</p><p>　?。?）排氣槽應(yīng)開設(shè)在塑料流的末端，如塑件、流道、冷料穴的澆注終

77、端；</p><p>　　（3）排氣槽設(shè)在主分型面的凹模一側(cè)，一是便于加工和修正，二是如果產(chǎn)生排氣飛邊，凝料也較容易脫?；蛉コ?lt;/p><p>　?。?）排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在塑件較厚的成型部位；</p><p>　?。?）排氣槽應(yīng)設(shè)在便于清模的位置，以防止積存冷料；</p><p>　?。?）排氣槽的排氣方向應(yīng)避開操作區(qū)，防止注射時(shí)高溫熔料的溢

78、出而傷人；</p><p>　?。?）排氣槽的深度與塑料的品種的流動(dòng)性以及注射壓力、注射溫度有關(guān)。針于ABS材料排氣槽的深度如表5-1所示</p><p><b>　　表5-1排氣槽深度</b></p><p>　　排氣槽的位置選擇在分型面上，由于一模一腔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，利用分型面及裝配間隙排氣即可。</p><p&g

79、t;<b>　　5.3 型腔布置</b></p><p>　　5.3.1型腔數(shù)目的確定</p><p>　　一模多腔時(shí)需要確定最經(jīng)濟(jì)的型腔數(shù)目。影響型腔數(shù)目的重要因素有如下四個(gè)：</p><p>　　（1）注射機(jī)的鎖模力</p><p>　?。?）注射機(jī)的注射量</p><p><b>

80、　?。?）制品精度</b></p><p><b>　　（4）經(jīng)濟(jì)性考慮</b></p><p><b>　　計(jì)算參數(shù)：</b></p><p><b>　　1）注射機(jī)的鎖模力</b></p><p>　　根據(jù)初選注射機(jī)，鎖模力F=250，型腔內(nèi)熔體的平均壓力為23

81、.72，每個(gè)制品在分型面上的投影面積A=7396，流道和澆口在分型面上的投影，則最大的型腔數(shù)目為</p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　式中 —注射機(jī)鎖模力（），實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注射機(jī)的名義</p><p>　　鎖模力，為保險(xiǎn)起見(jiàn)用估算。</p><p>　　—型腔內(nèi)熔體的平均

82、壓力（）</p><p>　　—每個(gè)制品在分型面上的投影面積（）</p><p>　　—流道和澆口在分型面上的投影面積（）</p><p>　　將參數(shù)代入到公式(5-1)中得到n1=1.4。所以，墻壁開關(guān)面板注射模具可以選擇一模一腔進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2）注射機(jī)的注射量</b></p>

83、<p>　　根據(jù)注射機(jī)參數(shù)的選擇，注射機(jī)公稱注射量為，單個(gè)制品的體積為，流道和澆口的總體積為C=1.2199,則最大的型腔數(shù)目為</p><p><b>　?。?-2） </b></p><p>　　式中 —注射機(jī)公稱注射量（），生產(chǎn)中每次實(shí)際注射量應(yīng)為公稱注</p><p>　　射量的（0.75～0.45）倍，現(xiàn)取0.6進(jìn)

84、行計(jì)算</p><p>　　—流道和澆口的總體積（）</p><p>　　—單個(gè)制品的體積（） </p><p>　　將參數(shù)代入到公式（5-2）中得到=5.3</p><p>　　3）制品精度和經(jīng)濟(jì)性</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具中每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度就要降低4%，對(duì)于該制件采用一般精度等級(jí)，采用4級(jí)

85、精度；出于經(jīng)濟(jì)性考慮，采用一模一腔結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　6成型件的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇</p><p>　　注射模具的成形零件系指構(gòu)成型腔的模具零件，包括凹模、型芯、成形桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成形桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工公益性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。</p>

86、<p>　　6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本套模具的成型零件包括動(dòng)模、定模、鑲塊三部分組成。</p><p>　　6.1.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模是成形制品外表面的成形零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種形式[12]。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入

87、式凹模，這種形式適用于小型制品的的多型腔模具。通常將多個(gè)整體凹模嵌入到凹模固定板中。凹模和固定板之間采用過(guò)渡配合甚至過(guò)盈配合，以便使凹模固定牢靠。如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1 凹模與固定板</p><p>　　6.1.2 鑲塊型芯的設(shè)計(jì)</p><p>　　在設(shè)計(jì)凸模時(shí)，為了方便加工，采用鑲塊形式，此外這樣還有利于簡(jiǎn)化加工工藝，便于維修和更換。同

88、時(shí)在鑲塊的底部設(shè)計(jì)一個(gè)凸臺(tái)，便于固定插件，在凸臺(tái)底部倒角，方便拆卸。如圖6-2所示。</p><p><b>　　需要截圖</b></p><p><b>　　圖6-2 鑲塊</b></p><p>　　6.2 成型零件鋼材的選用</p><p>　　用作注射模成形零件的鋼材，應(yīng)具備如下性能：<

89、;/p><p>　?。?）機(jī)械加工性能良好</p><p><b>　　（2）拋光性能優(yōu)良</b></p><p>　?。?）耐磨性和抗疲勞性能好</p><p>　?。?）具有耐腐蝕性能</p><p>　　根據(jù)塑料制品材料，選用鏡面鋼為PMS、SM2。鏡面鋼多數(shù)屬于析出硬化鋼，又稱之為時(shí)效硬化鋼，

90、它用真空熔煉方法產(chǎn)生。國(guó)產(chǎn)PMS（10Ni3CuAlVS）供貨硬度30HRC，易于切削加工，而后在真空環(huán)境下經(jīng)500~550℃，以5~10h時(shí)效處理，鋼材彌散析出復(fù)合合金化合物，使鋼材硬化具有40~45HRC的硬度，耐磨性好且變形小。由于材質(zhì)純凈，可做鏡面拋光，并能光腐蝕精密圖案，有較好的電加工性和抗腐蝕性能。工作溫度達(dá)300℃，抗拉強(qiáng)度為1400MPa。另一種析出硬化鋼是SM2（20GrNi3AlMnMo）, 預(yù)硬化后機(jī)加工，再經(jīng)時(shí)效

91、硬化可達(dá)40~45HRC。</p><p>　　7 澆注及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1.1 澆注系統(tǒng)概述</p><p>　　注射模具澆注系統(tǒng)是將注射機(jī)料筒中的熔融塑料從噴嘴高壓噴出后，穩(wěn)定而順暢地進(jìn)入并同時(shí)充滿型腔的各個(gè)空間的通道。注射模的澆注系統(tǒng)，通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴和

92、排氣槽或溢流槽等組成（如圖7-1）。</p><p>　　圖7-1 注射模的澆注系統(tǒng)</p><p>　　1-冷料穴；2-主流道；3-分流道；4-澆口；5-塑件；6-排氣槽或溢流槽</p><p>　　設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)注意：1、澆注系統(tǒng)力求距型腔距離近且一致，并首先進(jìn)入制品的厚壁部位，不宜直沖型芯鑲嵌件；2、其位置力求在分型面上，便于加工并易于快速、均勻、平穩(wěn)地充滿型

93、腔，主流道入口應(yīng)在模具中心位置；3、有利于制品的外觀，并易于清除；4、排氣良好。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔的各個(gè)部位，并在充填保壓過(guò)程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制品。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否是注射成型能否順利進(jìn)行，能否得到高質(zhì)量塑件制品的關(guān)鍵。</p><p>　　7.1.2 主流道的設(shè)計(jì)</p>

94、<p>　　主流道是熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出時(shí)最先經(jīng)過(guò)的部位，與注射機(jī)噴嘴同軸，因之與熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般不直接開設(shè)在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或配合形式固定在定模板上。其結(jié)構(gòu)如圖7-2所示 ： </p><p>　　其主流道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)為[13，14]：</p><p>　　1.為便于凝料取出，主流道采

95、用α=3°～6°的圓錐孔。</p><p>　　2.錐孔內(nèi)壁粗糙度Ra（0.4～0.8）mm以增加其耐磨性并減小注射阻力。</p><p>　　3.錐孔大端應(yīng)有1°～2°的過(guò)渡圓角以減小料流在轉(zhuǎn)向時(shí)的流動(dòng)阻力。 </p><p>　　4.出料端直徑D盡量小，以減小與模腔的接觸面積，從而減小模腔內(nèi)部壓力對(duì)其的反作用力

96、,以防澆口套從模體中彈出。因此，所選擇的澆口套的出料端直徑為D=16mm。</p><p>　　5.澆口套與注射機(jī)噴嘴頭的接觸球面必須吻合。</p><p>　　Sr=SR+2mm （7-1） </p><p>　　d=d1+(0.～1)mm

97、 （7-2） </p><p>　　其中：Sr為澆口套端面凹球面半徑； </p><p>　　SR為注射機(jī)噴嘴端凸球面半徑；</p><p><b>　　d為圓錐孔小徑； </b></p><p>　　d1為噴嘴內(nèi)孔直徑；

98、 </p><p>　　所選取的注射機(jī)的噴嘴球半徑為：SR=15mm </p><p>　　注射機(jī)的噴嘴內(nèi)孔直徑為：d1=3mm</p><p>　　所選取的澆口套的端面凹球面半徑為： Sr=16mm</p><p>　　澆口套的圓錐孔小經(jīng)為：d=3.5mm </p

99、><p>　　1-定模板；2-澆口套；3-定位環(huán)</p><p>　　圖7-2 主流道結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　由于盡量要選取標(biāo)準(zhǔn)件，選取的標(biāo)準(zhǔn)件基本符合其要求。其三維視圖如7-3，其澆口套的外經(jīng)為50mm，可以與定位環(huán)有很好的配合。</p><p>　　6.定位環(huán)：模體與注射機(jī)的定位裝置，保證澆口套與注射機(jī)的噴嘴對(duì)中定位。定位環(huán)外徑D1應(yīng)與

100、注射機(jī)的定位孔間隙配合，其配合間隙為0.05～0.15 mm，定位環(huán)厚度為5～10mm。所選取的標(biāo)準(zhǔn)定位環(huán)，其外圓的直徑為100mm，內(nèi)經(jīng)為40mm，其定位環(huán)的三維圖，如圖7-4。</p><p><b>　　圖7-3 澆口套</b></p><p><b>　　圖7-4定位圈</b></p><p>　　7.1.3 分流

101、道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是主流道與澆口的連接通道，常用分流道的截面積形狀，一般可分為圓形、梯形、U形和半圓形四種，由流道的理論分析可知，圓形截面積的流道總是比其他幾種形狀截面的流道更可取。在截面積相同的情況下，其比表面積最小（流道表面積與體積之比稱為比表面積），即塑料熔體與溫度較低的模具之間呈現(xiàn)的接觸面積最小，壓力降、溫度降相對(duì)小些。因此圓形截面積的分流道是較理想的截面形狀，但是圓形截面積的分流道需要

102、在型腔與型芯中分別加工，加工比較困難。而半圓形截面分流道的效率比圓形差一些，但加工起來(lái)要簡(jiǎn)單，故采用之。</p><p>　　常用塑料分流道直徑推薦值如下表所示（表7-1）</p><p>　　表7-1 常用塑料分流道直徑推薦值[1]</p><p>　　經(jīng)表的數(shù)據(jù)顯示，可取梯形截面的大底邊寬為B=6mm，高度H=4mm。</p><p>　

103、　一級(jí)分流道（r=3）</p><p>　　二級(jí)分流道（r=2）</p><p><b>　　澆口（r=0.5）</b></p><p>　　手機(jī)后蓋澆注系統(tǒng)的平衡設(shè)計(jì)，需要在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。也就是說(shuō)，需要設(shè)計(jì)著根據(jù)經(jīng)驗(yàn)首先給出一個(gè)初步的設(shè)計(jì)方案，在對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，尋找設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題（流道不平衡達(dá)到什麼程度），從而進(jìn)行設(shè)計(jì)方

104、案的調(diào)整和修改。而且，經(jīng)過(guò)對(duì)初步設(shè)計(jì)方案的分析，可以進(jìn)一步為流道平衡分析提供必要的分析參數(shù)及約束條件（平衡壓力等）。</p><p>　　充電器模具的初步設(shè)計(jì)方案如圖7-5所示。</p><p><b>　　圖7-5 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　7.1.4 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口的作用是使從分流道

105、來(lái)的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔。熔體充滿型腔后，由接觸模壁部分開始漸漸向中心層冷卻固化。由于一般澆口的尺寸比型腔部分小的多，所以總是先凝固，只要注射工藝過(guò)程中保壓時(shí)間足夠，凝固封閉后的澆口就能防止熔體倒流，而且也便于澆口凝料與制品分離。</p><p>　　澆口的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用：</p><p>　　注射模具的澆口形式較多，應(yīng)根據(jù)塑料的成型特性、制品的幾何形狀、尺寸、生產(chǎn)批量、成型條件

106、、注塑機(jī)結(jié)構(gòu)等因素綜合考慮，合理選用。常用的有以下幾種形式：直接澆口，中心澆口，側(cè)澆口，潛伏式澆口，點(diǎn)澆口。 </p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)采用的是一模兩腔，綜合考慮制品的幾何形狀、尺寸等因素，側(cè)澆口設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進(jìn)料。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀，澆口截面積較小，熔料注入型腔前受到擠壓和剪切再次加熱，改善流動(dòng)狀況，便于成型，提高制品的表面光潔度，減少澆口附近的殘余應(yīng)力，避免變形、開裂

107、及流動(dòng)紋的出現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口比較合適。</p><p>　　7.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要性</p><p>　　注射入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才能成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂的溫度，即達(dá)到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。為了提高成型效率，對(duì)于黏度低、流動(dòng)性好的塑料，如聚乙烯、

108、聚丙烯、ABS等，因成型工藝要求模具溫度不太高，所以常用水對(duì)模具冷卻，有時(shí)為了進(jìn)一步縮短在模內(nèi)的冷卻時(shí)間，亦可使用冷凝處理后的冷水進(jìn)行冷卻。對(duì)于小型的薄壁塑件，且成型工藝要求模具溫度不太高時(shí)，可以不設(shè)置冷卻裝置而靠自然冷卻。</p><p>　?。?）冷卻裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　有些塑料成型時(shí)模具需要冷卻裝置，有些塑料成型時(shí)模具需要加熱裝置。但對(duì)于大多數(shù)熱塑性塑料來(lái)說(shuō)，都需要冷卻裝

109、置。</p><p>　　在設(shè)計(jì)冷卻裝置時(shí)應(yīng)該注意[15]：</p><p>　　1)水道直徑取8~12mm，太小不易加工，太大對(duì)冷卻效果有不良的影響。</p><p>　　2)水道應(yīng)首先通過(guò)澆口部位并沿熔融料流方向流動(dòng)，即從高模溫區(qū)流向低模溫區(qū)。</p><p>　　3)動(dòng)、定模分別單獨(dú)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，特別是成型平板類塑件時(shí)，動(dòng)、定模冷卻需均

110、衡。</p><p>　　4)水道與成型面的距離要適當(dāng)，約3d：太遠(yuǎn)冷卻效果差；太近則冷卻不均且影響成型零件強(qiáng)度（孔邊與成型面距離不小于10mm），水道間距一般取5d。如圖7-6所示。</p><p>　　圖7-6 模具冷卻水道相關(guān)距離 </p><p><b>　　圖7-6 水道布置</b></p><p>　　綜合考

111、慮冷卻水孔的布置要點(diǎn)同時(shí)還要兼顧水道與其它件是否產(chǎn)生干涉，本次設(shè)計(jì)的冷卻水道采用U型水路，不會(huì)與其他零件產(chǎn)生干涉。冷卻水道截面形狀為圓形孔，設(shè)置在定模板與型腔、動(dòng)模板與型芯上。其具體冷卻水道的結(jié)構(gòu)如下圖5-7所示。</p><p>　　圖 7-7冷卻水道分布圖</p><p><b>　　8 總裝配模具圖</b></p><p>　　模具設(shè)計(jì)應(yīng)

112、從繪制裝配草圖入手。根據(jù)塑件的具體情況，經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考、比較，初步確定出各部分的結(jié)構(gòu)情況，最大限度地滿足塑件的技術(shù)要求和模具的合理工藝性，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　較為復(fù)雜的模具，在繪制裝配草圖時(shí)，應(yīng)有三個(gè)視圖以上，相互配合的結(jié)構(gòu)形式都應(yīng)以局部剖視在圖中表現(xiàn)出來(lái)，以達(dá)到直觀的立體效果，以便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)糾正。</p><p>　　如圖8-1所示，該圖為本次設(shè)計(jì)的模具總裝配圖

113、。</p><p>　　圖8-1注射模裝配圖</p><p><b>　　8.2 工作過(guò)程</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的采用簡(jiǎn)單的二板式注射模。由圖8-2可以看出整體模具是通過(guò)斜推桿內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)制件成型的，開始由注塑機(jī)的動(dòng)力裝置將動(dòng)模一側(cè)推向定模，實(shí)現(xiàn)模具的閉合，然后注塑機(jī)通過(guò)澆注系統(tǒng)向模具型腔注射熔融塑料，待型腔注射完成經(jīng)過(guò)冷卻

114、后，由注塑機(jī)動(dòng)力裝置將模具打開。通過(guò)動(dòng)模的斜向?qū)?，使斜推桿在前移的過(guò)程中，向內(nèi)側(cè)同步移動(dòng)完成內(nèi)側(cè)抽芯的。再通過(guò)頂桿最后將制件頂出，就這樣再次循環(huán)生產(chǎn)制件。</p><p>　　圖8-2二板式斜推桿內(nèi)抽芯注射模</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，

115、我選擇的是塑料模具的設(shè)計(jì)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓我掌握了更多的專業(yè)知識(shí)。掌握了注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程，結(jié)合老師在課堂上傳授的知識(shí)，完美的完成了注塑的模具設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解了更多先進(jìn)的制造技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用的各類計(jì)算機(jī)輔助軟件，并且在操作上更加熟練。</p><p>　　本設(shè)計(jì)思路很明確，通過(guò)現(xiàn)代的制造技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助水平，很快的設(shè)計(jì)出所需要的產(chǎn)品，大大縮短了設(shè)計(jì)周期和減少了設(shè)計(jì)人員不必要的腦力和體力勞動(dòng)。本次設(shè)計(jì)主

116、要利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）最終達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳志剛.塑料模具設(shè)計(jì). 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[2]單巖，王蓓，王剛. Moldflow模具分析技術(shù)基礎(chǔ). 北京：清華大學(xué)出版社，2003.</p>

117、<p>　　[3] 王衛(wèi)兵.Moldflow注塑流動(dòng)分析案例視頻教程. 北京：清華大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[4] 吳崇峰.模具CAD/CAE/CAM教程. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[5] 王文廣.塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧及實(shí)例. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[6] 楊小軍.塑料注塑

118、模具輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究. 甘肅科技，2007，23(3).</p><p>　　[7] 塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì).塑料模具技術(shù)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997. </p><p>　　[8] 李德群.唐志玉.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典.江西：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1</p><p>　　[9] 屈華昌.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：高等教育出版社，20