手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)論文.pdfVIP

編號：SMXP-7.5.1-P60-R002日期：年月日 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題題目目手機(jī)配件（外殼）注塑模具設(shè)計(jì)手機(jī)配件（外殼）注塑模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師曹國英曹國英 系系部部機(jī)電工程系機(jī)電工程系 專專業(yè)業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造 姓姓名名王影王影 學(xué)學(xué)號號100101130302100101130302 20122012 年年 5 5 月月 1818 日日 保存期限： 三年保存部門： 模具教研室 畢業(yè)作品、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)作品、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目題目手機(jī)配件（外殼）塑料模具設(shè)計(jì)手機(jī)配件（外殼）塑料模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名王影王影學(xué)學(xué)號號100101130302100101130302 專業(yè)班級專業(yè)班級1010 模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造(3)(3)班班聯(lián)系方式聯(lián)系方式1873645297018736452970 指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師曹國英曹國英 指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師 聯(lián)系方式聯(lián)系方式 1384981844013849818440 一、課題背景： 模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì) 量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率，因此，設(shè)計(jì)制造出結(jié) 構(gòu)合理，使用性能優(yōu)良的注射成型模具已成為塑料生產(chǎn)廠家關(guān)注的焦點(diǎn)。 二、設(shè)計(jì)要求： 1、脫模斜度合理； 2、熱處理及表面處理； 3、盡量縮短成行周期； 4、便于維修。 三、計(jì)劃進(jìn)度：（按周制訂計(jì)劃，六周完成任務(wù)） 1 第 8-9 周：搜集資料 2 第 10-12 周：使用 CAD、 PROE 等繪圖軟件繪制手機(jī)配件(外殼)的視圖 3 第 13 周：完成初稿遞交指導(dǎo)老師審查 四、主要參考文獻(xiàn)：塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 1中國機(jī)械工業(yè)協(xié)會 塑料模具設(shè)計(jì)與制造機(jī)械工業(yè)出版社 2張如彥等主編塑料注射成型與模具 ：中國鐵道出版社 1987 3馮炳堯，韓泰榮，蔣文森編 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.第二版. 上 ?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1999 指 導(dǎo)教師簽名： 年月日 手機(jī)配件（外殼）塑料模具設(shè)計(jì)手機(jī)配件（外殼）塑料模具設(shè)計(jì) 【摘要【摘要】 隨著制造業(yè)和計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展， 模具已經(jīng)得到了快速發(fā)展和廣 泛的應(yīng)用，因此對各種塑料制品的模具設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià) 值。詳細(xì)論述了熱塑性材料成型塑件時(shí)所用的整套注塑模具的設(shè)計(jì)過程，包括 塑件的成型工藝，分塑面的選擇論證，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的尺寸計(jì)算、 鑲塊的固定方式、脫模結(jié)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)以及排氣系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。論 證了成型塑件的方式為注塑成型，采用澆注系統(tǒng)推桿推出的方式推出制件的好 處，以及整套模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架 A1 形式的好處。另外，模具對塑料制品的成本 也有相當(dāng)?shù)挠绊憽?目前，塑料塑件在國民經(jīng)濟(jì)和日常生活中的應(yīng)用日趨廣泛，發(fā)揮著舉足輕 重的作用，中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部 結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。因此，設(shè)計(jì)制造出結(jié)構(gòu)合理，使用性能優(yōu) 良的注射成型模具已成為塑料生產(chǎn)廠家關(guān)注的焦點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】【關(guān)鍵詞】 手機(jī)注塑模模具結(jié)構(gòu) 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目 錄 前言1 緒論 4 1 塑件成形工藝性分析 1 1.1 塑件的工藝性分析1 1.2 原材料的選擇以及原材料的工藝性分析2 1.3 塑料的成型特性分析及影響因素4 2 型腔數(shù)目的確定以及型腔型芯尺寸的確定 5 2.1 影響模具型腔數(shù)目的因素5 2.2 手機(jī)外殼注塑體積計(jì)算7 2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的確定7 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11 3.1 確定澆住系統(tǒng)的原則11 3.2 主澆道的設(shè)計(jì)12 3.3 分澆道的設(shè)計(jì)12 3.4 主澆道和分澆道的幾何形狀13 3.5 澆口的設(shè)計(jì)13 3.6 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)16 4 注射機(jī)的選擇和校核17 4.1 注射機(jī)的分類17 4.2 初選注射機(jī)18 4.3 校核注射機(jī)20 5 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)21 5.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則21 5.2 推出力計(jì)算21 5.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)26 6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28 6.1 水路分布原則28 6.2 冷卻的基本原理29 6.3 本設(shè)計(jì)的冷卻水道計(jì)算33 7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)36 結(jié)束語39 參考文獻(xiàn)40 致謝 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 前 言 高分子材料科學(xué)是現(xiàn)代自然科學(xué)的結(jié)晶、是物質(zhì)科學(xué)中的新科學(xué)和增長 點(diǎn)。高分子材料的問世改變了 20 世紀(jì)的物質(zhì)文明，推動了人類社會的進(jìn)步。高 分子材料已經(jīng)在人們的衣食住行和國防建設(shè)，生態(tài)環(huán)境等眾多領(lǐng)域得到了廣泛 的應(yīng)用，并為 21 世紀(jì)物質(zhì)文明譜寫著更輝煌的篇章。 高分子材料包括塑料、 合成塑膠和合成纖維。 作為高分子材料之一的塑料， 集原料豐富，制造方便，加工容易、質(zhì)地優(yōu)良、輕巧耐用、用途廣泛和投資效 益顯著等眾多優(yōu)點(diǎn)于一身，在人們的日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有很 重要的地位。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效 率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率。因 此，在機(jī)電、儀表、化工、汽車和航天航空等領(lǐng)域，塑料已成為金屬的良好代 用材料并得到了廣泛的應(yīng)用， 出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。 在工業(yè)發(fā)達(dá)國家， 據(jù)最近數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占 40%；韓國模具專業(yè) 廠中，生產(chǎn)塑料模的 43.9% ，生產(chǎn)沖壓模的占 44.8%;新加坡全國有 460 家模具 企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖模和夾具。作為最有效的塑料成型方法之一 的注射成型技術(shù)具有可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜和尺寸精密的塑件。成型周期 短、生產(chǎn)率高、大批生產(chǎn)時(shí)成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)自動化或自動化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)， 模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量， 節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率。在我國，模具制造屬于 專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn) 業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年， 不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也 相當(dāng)迅速。由此可見，雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不 應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精 度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有 較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整， 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具 成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造 上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 目前，塑料塑件在國民經(jīng)濟(jì)和日常生活中的應(yīng)用日趨廣泛，發(fā)揮著舉足輕重 的作用，塑料塑件的加工基本上是通過模具一次成型的。在眾多的成型方法中， 注射成型占主導(dǎo)地位，塑料塑件的質(zhì)量、生產(chǎn)的效率和成本和模具的結(jié)構(gòu)、使 用性能密切相關(guān)，因此，設(shè)計(jì)制造出結(jié)構(gòu)合理，使用性能優(yōu)良的注射成型模具 已成為塑料生產(chǎn)廠家關(guān)注的焦點(diǎn)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是：“手機(jī)外殼的注塑模設(shè)計(jì)”。注塑模的設(shè)計(jì)是專業(yè) 的主攻方向，是集工程制圖、機(jī)械工程材料、極限配合與公差、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等相關(guān)專業(yè)課的綜合應(yīng)用，與本專業(yè)的研究內(nèi)容存在緊密聯(lián)系。 本設(shè)計(jì)是對我本人專業(yè)課掌握程度的一個(gè)綜合性的體現(xiàn)，由于理論水平， 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所限，本設(shè)計(jì)難免存在錯(cuò)誤和考慮不足之處，敬請各位導(dǎo)師以及閱讀 者批評指正。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 緒 論 一、模具在加工工業(yè)中的地位 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。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、自動化、 操作簡便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。塑料模具 影響著塑料制品的質(zhì)量。模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)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(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)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(gòu)對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)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(jī)構(gòu)。在 全自動生產(chǎn)時(shí)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(dāng)?shù)挠绊憽３喴啄＞咄?，一般來說制模費(fèi)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(dāng)批量不大 的時(shí)候，模具費(fèi)用在制件成本中所占比例將會很大，這時(shí)應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu) 合理而簡單的模具，以降低成本。 二、模具的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的 三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求 和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的全自動的設(shè)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。 三、設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝 要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具 的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠 對以上各方面的要求加以靈活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識。 1 1 塑件成形工藝性分析塑件成形工藝性分析 如圖所示為手機(jī)外殼的塑料制件，材料為丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） ，收縮率 0.3%0.8%，其形狀，尺寸如上圖所示。 生產(chǎn)批量不大，為中小批生產(chǎn)。該塑件為中小尺寸，一般精度等級，為保證精 度，兼顧經(jīng)濟(jì)性，采用一模兩腔，并不對制品進(jìn)行后續(xù)加工。 為滿足制品高光亮的要求與提高成型效率采用潛伏澆口。 為了方便加工和熱處理，型腔與型芯部分采用拼鑲結(jié)構(gòu)。 1.1塑件的工藝性分析塑件的工藝性分析 1.1.1 使用性能、制件技術(shù)要求和生產(chǎn)要求 該塑件外形矩形，材料為：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） 。要求材 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 料有較好的機(jī)械性能，如抗拉強(qiáng)度、抗應(yīng)力開裂性、彈性模量都要求較高。根 據(jù)產(chǎn)品要求，該塑件為大批量生產(chǎn)，采用注塑成型。 1.1.2 塑件尺寸精度 塑件中的各個(gè)尺寸精度要求為 IT3， 各尺寸可以按照自由尺寸的精度查取公 差等級，因此在模具設(shè)計(jì)和制造中要按照 IT3IT4 精度要求設(shè)計(jì)制造。 1.1.3 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件表面質(zhì)量要求表面光澤，必須避免在塑件有飛邊毛刺，縮孔，流痕等 工藝缺陷。 注意通孔處不出現(xiàn)銳邊； 表面粗糙度只有塑件外形要求 Ra3.2，其它部位沒有較高粗糙度要求。 1.21.2 原材料的選擇以及原材料的工藝性分析原材料的選擇以及原材料的工藝性分析 塑料是以高分子量的合成樹脂為主要成分。它在一定的溫度和壓力的條件 下具有可塑性，能夠流動變形，其被塑造成制品之后，在一定的使用環(huán)境條件 之下，能保持形狀、尺寸不變，并滿足一定的使用性能要求的材料。塑料中的 必要和主要成分是樹脂，樹脂是由高分子物質(zhì)所組成，它是通過聚合反應(yīng)而制 成的，所以又叫聚合物或稱高聚物。塑料的主要成分是合成樹脂，并加入填料、 增塑劑、燃料、穩(wěn)定劑等各種輔料組成。其多組成分有：樹脂、填充劑、增塑 劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、固化劑、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、阻燃劑等。塑料 具有：1.質(zhì)量輕；2.化學(xué)穩(wěn)定優(yōu)越；3.電絕緣性能好；4.比強(qiáng)度高；5.減摩、 耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好；6.成型加工方便；7.粘結(jié)性能好；.光學(xué)性能好； 9.著色性能較強(qiáng)；10.導(dǎo)熱率低的特性。但是在目前塑料的應(yīng)用中，塑料也存在 著一些缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到一定限制。一般塑料的機(jī)械強(qiáng)度均不如金屬。塑料 成型時(shí)收縮率較高。塑料對溫度的敏感性遠(yuǎn)比金屬或其它非金屬材料的大，塑 料的使用溫度范圍遠(yuǎn)較其它材料的窄。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高， 其形狀會產(chǎn)生“蠕變” ，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不可塑的，導(dǎo)致塑件尺 寸精度喪失。所以，在選擇塑料時(shí)要注意揚(yáng)長避短。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 塑料按照受熱后的表現(xiàn)性能，可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。 前者的特點(diǎn)是在一定的溫度下，經(jīng)過一定時(shí)間加熱、加壓或加入硬化劑后，發(fā) 生化學(xué)反映而硬化。硬化后的塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，質(zhì)地堅(jiān)硬，不溶于溶劑， 加熱也不再軟化，如果溫度過高就分解。后者的特點(diǎn)為受熱后發(fā)生物態(tài)變化， 由固體軟化或者熔化成粘流體狀態(tài)，但冷卻后又可變硬而成為固體。且過程可 以多次反復(fù)，塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化。熱塑性塑料和熱固性塑料的 性能對比如下表。 根據(jù)手機(jī)的外殼的對強(qiáng)度，剛度，柔韌性，熱塑性等眾多方面的考慮，我 們決定塑件的材料采用 ABS 材料。ABS 材料特性如下： ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)，于熱塑性塑料，韌性大、脆性小， 適用廣泛，但是尺寸穩(wěn)定性差和熱穩(wěn)定性差 1.2.1ABS 物理和化學(xué)特性： ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三種化學(xué)單位合成，每種單體都 有不同特性；丙烯腈有高強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性， 抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS 是非結(jié)晶 性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯丙烯 腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯膠分散相。這就決定了 ABS 材料的耐高溫性、 抗沖擊性及易加工性等多種特性?？s水率為 0.5% 所有手機(jī)類輕巧系列產(chǎn)品都提供 ABS 作為選項(xiàng)，而接近 90%的輕巧類塑件 產(chǎn)品都是由這種材料制造的。使用者報(bào)告說 ABS 的原型可以達(dá)到注塑 ABS 成型 強(qiáng)度的 80%，而它的屬性，例如耐熱性與抗化學(xué)性，也是近似或是相當(dāng)于注塑成 型的工件，其耐熱度為 93.3，這讓 ABS 成為功能性測試應(yīng)的廣泛使用材料。 ABS 材料的典型用途： 汽車（儀表板、工具船門、車輪蓋、反光鏡盒等） ，電冰箱，大強(qiáng)度工具（頭 發(fā)烘干機(jī)、攪拌機(jī)、食品加工機(jī)、割草機(jī)等） ，電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤，娛樂 用車輛（如高爾夫球手推車、及噴氣式雪橇車等）等眾多領(lǐng)域。 塑料按照受熱后的表現(xiàn)性能，可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。 abs 為熱塑性塑料，其特點(diǎn)是受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或者熔化成粘流 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 體狀態(tài)，但冷卻后又可變硬而成為固體，其過程可以多次反復(fù)，塑料本身的分 子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化。但熱固性塑料在一定的溫度下，經(jīng)過一定時(shí)間加熱、加 壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學(xué)反映而硬化，硬化后的塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化， 質(zhì)地堅(jiān)硬，不溶于溶劑，加熱也不再軟化，如果溫度過高就分解。 表 1.ABS 為熱塑性塑料與熱固性塑料的區(qū)別： ABS 為熱 塑性塑料 成型前，塑 料中樹脂分 子結(jié)構(gòu) 使制品固 化定型的 模具溫度 條件 成型后，塑料 中樹脂分子結(jié) 構(gòu) 成型過程中樹脂 所發(fā)生的變化 制品的熔化， 溶解性能 塑 料 的 使 用性 常采用的 成型方法 熱塑性 塑料 線型或支鏈狀 線型聚合物分 子 冷卻 基本與成 型前的相同 物理變化（可能 有少量分解或交 鏈現(xiàn)象發(fā)生） 可熔化 可溶 解 反復(fù)多次使 用（可回收 廢料） 注射、擠 出、吹塑 等 熱固性 塑料 線型聚合物分 子 加熱（提供 交聯(lián)反應(yīng)溫 度 轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分 子 既有物理變化， 又有化學(xué)變化。 有低分子析出 既不可熔化， 也不可溶解 一 次 性 使 用，因成型 過程不可逆 壓縮或壓 注。有的 品種可以 采用注射 1.31.3 塑料的成型特性分析及影響因素塑料的成型特性分析及影響因素 （1）流動性 塑件形狀復(fù)雜、壁薄或尺寸較大的制品時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮在滿足制品 使用性能的前提下，優(yōu)先選擇流動性好的塑料來成型。流動性的優(yōu)劣以流動性 等級衡量，測定流動性的方法用標(biāo)準(zhǔn)測儀器測量，測定值越高，表明流動性越 好。人們習(xí)慣引用與塑料流動性相關(guān)的塑料溢料間隙（溢邊值）概念，所謂溢 料間隙是指熔體塑料在成型高壓下不得流過的最大間隙值，流動性越好，溢料 間隙要求越小。 （2）收縮性、收縮率、比容和壓縮 收縮率與：熱脹冷縮、塑料品種、成型工藝（壓力、溫度、時(shí)間） 、模具 和塑件結(jié)構(gòu)有關(guān),所以設(shè)計(jì)模具時(shí)，需根據(jù)模塑收縮率來計(jì)算型腔的尺寸。比容 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 是單位重量的松散塑料所占有的體積。壓縮率是松散塑料的體積與同重量塑料 的體積之比。用它們可計(jì)算出每模塑料需要的注射量（cm3）或模具加料腔的容 積尺寸。注射量是決定設(shè)備的主要條件。 （3）結(jié)晶性、相容性、熱敏性、固化和熔體破裂 結(jié)晶性即指聚合物分子能做空間規(guī)則排列生成結(jié)晶的能力。聚合物的結(jié)晶 性與它們的結(jié)晶度能力大小有關(guān)。揮發(fā)物含量指塑料中的揮發(fā)物包括水、氯、 空氣、甲醛等低分子物質(zhì)的含量。熱敏性指塑料的熱穩(wěn)定性差的性能。 （4）熔結(jié)痕、內(nèi)應(yīng)力、制品的后處理 減少熔結(jié)痕，可選用流動性較好的塑料，或增加澆口數(shù)量，縮短流程，以 較快時(shí)間充模；適當(dāng)提高料溫或模溫等；增強(qiáng)模具排氣措施；改變澆口位置使 熔結(jié)痕產(chǎn)生在塑件的次要部位；盡量不用脫模劑等。產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的一個(gè)重要因 素是注射及補(bǔ)料時(shí)的剪切應(yīng)力。減少應(yīng)力措施：注射壓力不宜取得過高，使用 較高的料溫和模溫，保壓時(shí)間要適度，可采取降壓保壓方法，成型后將制品進(jìn) 行熱處理。制品的后處理（熱處理）有退火處理和調(diào)溫處理。 2 2 型腔數(shù)目的確定以及型腔型芯尺寸的確定型腔數(shù)目的確定以及型腔型芯尺寸的確定 注塑模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個(gè)塑件，也可以 是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個(gè)塑件，模具按型腔數(shù)目可以分為兩類： (1) 單型腔模具 該類型僅有一個(gè)型腔的模具，每次成型一個(gè)塑件。 (2) 多型腔模具 該類型有兩個(gè)或兩個(gè)以上的型腔，可一模制成成型多個(gè)塑件。目前常規(guī)設(shè)計(jì)都是單層 腔。另外也有雙層型腔模具，它的優(yōu)點(diǎn)是在模板面積大小基本不變，獲的加倍數(shù)量產(chǎn)品， 提高經(jīng)濟(jì)效益。 2.12.1 影響模具型腔數(shù)目的因素影響模具型腔數(shù)目的因素 確定模具型腔數(shù)目時(shí)，我們可以從以下幾個(gè)方面考慮： （1） 塑件大小與設(shè)備的關(guān)系 成型大或中型塑件時(shí)，一般采用單型腔。這一方面是考慮、塑料的充模流 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 動性，要保證塑料充滿型腔，另一方面，設(shè)計(jì)多個(gè)型腔則模具體積大而重，加 工難度增大。中、小型塑件的成型模具設(shè)計(jì)多個(gè)型腔可以較好地發(fā)揮設(shè)備和模 具能力，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。 （2）充分利用現(xiàn)有設(shè)備 應(yīng)優(yōu)先考慮利用企業(yè)自己的生產(chǎn)資源，如成型設(shè)備，使生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)。 （3）使塑件精度比較容易得到滿足 一般，塑件精度要求不高時(shí)，對模具制造以及制品成型工藝的控制要求也 較低。在此情況下，可以根據(jù)設(shè)備的能力計(jì)算，確定型腔數(shù)目。當(dāng)塑件精度較 高時(shí)，型腔過多會使制品質(zhì)量難以保證，模具加工費(fèi)過高，型腔數(shù)目愈多，對 各個(gè)型腔的成型工藝條件控制的一致性也就愈差。 （4）不使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化 對形狀較復(fù)雜或精度較高的塑件，有時(shí)為了增加一個(gè)型腔，模具結(jié)構(gòu)會變 得復(fù)雜得多，模具制造精度也提高了許多，所以考慮型腔數(shù)目要注意經(jīng)濟(jì)效益， 不合算則予以避免。 （5）視塑件生產(chǎn)批量要求 當(dāng)塑件生產(chǎn)批量不大時(shí)，為了降低成本，常常設(shè)計(jì)單型腔模具。塑件生產(chǎn) 批量較大或很大時(shí)，模具需達(dá)到完成相應(yīng)任務(wù)的能力，所以常常設(shè)計(jì)多個(gè)型腔。 （6）降低模具制造費(fèi)用 模具費(fèi)用是構(gòu)成制品成本的一因素，為了降低制品成本，常常對模具費(fèi)用 作一定限制。復(fù)雜、精密塑件，其模具每增加一型腔，加工成本增大的數(shù)量十 分可觀。 總之，影響型腔數(shù)目因素較多且錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，切忌犯片面性錯(cuò)誤 本模具的型腔布置圖如下： 圖 2.1型腔位置布置圖 2.22.2 手機(jī)外殼注塑體積計(jì)算手機(jī)外殼注塑體積計(jì)算 根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸和精度要求采用一模兩件。按照圖如上塑料件圖 所示尺寸（小孔、溝槽等部位簡化）近似計(jì)算：由于這款手機(jī)的外形酷似一個(gè) 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 矩形，所以其的外形尺寸可以簡單的近似為一個(gè)長 a 為 114 ，寬 b 為 60 。 厚 h 為 0.6 的矩形片子，再簡單的去掉中間的哪個(gè)大矩形和橢圓型，該塑件 的基本外形尺寸就出來了。(其中，零件中部的那個(gè)橢圓也可以根據(jù)矩形的體積 進(jìn)行簡單的計(jì)算)，該零件體積具體計(jì)算過程如下。 橢小炬矩總 vvvV（21） 其中： 矩 v=abh=114600.06 3=4104 3=4.1 3 小矩 v=3.22.60.06 2 =0.50 3 橢 v1.42.80.06 3=0.235 3 所以由上可得： 橢小炬矩總 vvvV=4.1-0.50-0.235 3 =3.365 3 塑件體積V=3.365 3 查表61塑料ABS的密度為1.152.00g/cm 3 (注射時(shí)取密度為1.38g/cm 3 ) 單件塑件重量級m=3.3651.38g=4.64g 2.3.2.3.型腔、型芯工作部位尺寸的確定型腔、型芯工作部位尺寸的確定 查表 6-4ABS 塑料的收縮率為 0.3%0.8%。 平均收縮率S=2)0.8%(0.3% =0.55%； 型腔工作部件尺寸： 型腔徑向尺寸: Z m L 0 =（1+S） S l- x Z 0 （22） 型腔深度尺寸: Z m H 0 =（1+S）Hs - x Z 0 （23） 型芯徑向尺寸: 0 Z m l =（1+S）ls - x 0 Z （24） 型芯高度尺寸: 0 Z m h =（1+S）hs - x 0 Z （25） 式中Ls塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（mm）; 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 ls塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）; Hs塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）; hs塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸（mm） Cs塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm） ； x修正系數(shù)，取 0.50.75; 塑件公差（mm）; z模具制造公差，取（1/31/4）0。 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果如圖 220 所示：通常，制品中 1mm 和小于 1mm 并帶有大于 0.05mm 公差的部位以及 2mm 和小于 2mm 并帶有大于 0.1 公差的部位 不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算。 圖 2.3加收縮率后制品尺寸圖 塑料模成型零部件的設(shè)計(jì): 模具零件按照其作用可以分為成型零件和結(jié)構(gòu)零件。成型零件如凸模（型 芯）凹模（型腔） ，鑲件，成型桿，螺紋成型桿及型環(huán)等。結(jié)構(gòu)零件如導(dǎo)柱，導(dǎo) 套，斜銷，滑塊，導(dǎo)板，鎖緊塊，定位圈，澆口套，推桿，推件板，推管，復(fù) 位桿，拉料鉤，墊塊，固定板等。 成型零件的大部分表面直接與塑料接觸，其形狀往往比較復(fù)雜，精度與表 面粗糙度要求也比較高，因此在設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮保證塑件成型外，還要求便于 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 制造與維修。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):構(gòu)成型腔的零件叫成型零件， 由于成型零件受高溫高 壓的塑料接觸，受高速料流的沖刷，并在脫模時(shí)與塑件發(fā)生摩擦磨損，因此， 制作材料要求具備足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能。 1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1).整體式凹模 直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模。其特點(diǎn)是牢固，不易 變形，成型出的塑件表面不會有模具接縫痕跡。 (2).整體嵌入式凹模 將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板內(nèi)，叫做整體嵌入式凹模 。其特點(diǎn)： 1 加工單個(gè)型腔的凹模方便； 2 節(jié)省貴重鋼材； 3 易于維修更換； 4 各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期。 (3).局部鑲嵌式凹模 為了便于加工或?qū)σ讚p部位，應(yīng)采取局部鑲嵌式結(jié)構(gòu)。如圖 428 所示 a、 b 為鑲嵌凹模側(cè)壁的局部凸起結(jié)構(gòu)；c、d 為鑲嵌凹模底部的局部結(jié)構(gòu)；e 為對凹 模中帶有筋的部位 ，用一個(gè)或兩個(gè)鑲件制作后，再放入整體式凹模內(nèi)。 (4).大面積鑲嵌且合式凹模 為了便于機(jī)械加工、研磨、拋光和熱處理，將凹模由幾部分鑲嵌組合而成。 最常見的是鑲拼整個(gè)凹模底部。如圖 429、圖 430 所示。 (5).四壁拼合的組合式凹模 對于大型和形狀復(fù)雜的凹模，可以把它的四壁及底分別加工經(jīng)研磨之后入 模套內(nèi)，如圖 431 所示。 2.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是用來成型塑件內(nèi)表面的零件。它也有整體式和鑲拼組合式之分 。 成型零件工作尺寸的計(jì)算:成型零件上用來成型制品的那一部分尺寸叫工 作尺寸又稱成型尺寸。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 (一)影響塑料制品尺寸精度的因素 1.成型零件的制造公差 所以成型尺寸的精度應(yīng)當(dāng)高于制品相對各尺寸的精度，一般，模具制造誤 差取塑件尺寸公差的三分之一或四分之一。 2.成型收縮率的影響 它包括設(shè)計(jì)模具選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及成型塑件時(shí) 由于工藝條件波動、材料批號發(fā)生變化而造成塑件收縮率值的波動，前者造成 塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑件尺寸的偶然誤差。 3.成型零件的磨損量 塑料在型腔中高速流動而沖刷型腔壁，脫模時(shí)，塑件與型腔、型芯相摩擦。 由于成型過程中的磨損，凹模尺寸變得越來越大，型芯尺寸變得越來越小。假 設(shè)型芯周向?yàn)榫鶆蚰p，故認(rèn)為中心距尺寸基本保持不變。 4.安裝配合誤差 成型過程中無動作要求的成型零件，一般采用過渡配合安裝。要求動作的 零件，如型芯，要求間隙配合安裝，則對制品尺寸帶來誤差，動模與定模時(shí)， 會產(chǎn)生合模位置誤差。 5.水平溢邊厚度的波動 采用溢式壓縮成型塑件時(shí)，其水平溢邊厚度常因工藝條件等因素的變化而 波動，從而使制品高度尺寸誤差增大。因此將壓縮成型塑件的高度尺寸視為受 模具活動部分影響的尺寸。 綜上所述，制品可能產(chǎn)生的最大誤差為上述各種誤差的綜合，即 =z+c+s+j+f（25） z成型零件制造誤差 c型腔使用過程中的總磨損量 s塑料收縮率波動引起塑件尺寸變化值 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 j因配合間隙變化引起塑件尺寸的變化值 f壓制件水平溢邊厚度波動引起的塑件高度尺寸變化。 各種誤差累積后的誤差值應(yīng)小于或等于塑件的尺寸工差，即 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 3 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具的行腔以前所流 經(jīng)的一段路程的總稱。澆注系統(tǒng)包括：主澆道分澆道冷料穴 澆口等組成。 3.13.1 確定澆住系統(tǒng)的原則：確定澆住系統(tǒng)的原則： 塑料成型特性設(shè)計(jì)澆住系統(tǒng)應(yīng)適用所有塑料的成型特性的要求，以保證 塑件的質(zhì)量。 塑件的大小和形狀根據(jù)塑件的大小 形狀 壁厚 技術(shù)要求等因素， 結(jié)合分 形面同時(shí)考慮澆注系統(tǒng)的形式，進(jìn)料口數(shù)量和位置，保證正常成型，還應(yīng)注意 防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型心或型心受力不勻以及充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì) 量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修正的余地。 模具成型塑件的型腔數(shù)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模 多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 塑件外觀:設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便。同時(shí)不影響塑 件的外表美觀。 注射機(jī)安裝模板的大小在塑件投影面積較大時(shí)， 設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮 注射機(jī)模板的大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)的 受力不勻。 成型效率在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的恰 好難題下盡量縮短流程，減少斷面積以縮短流程填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周 期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。 冷料在注射間隔時(shí)間。噴嘴的端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響 塑件的質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是應(yīng)該考慮儲存冷料的措施。 3.2 主澆道的設(shè)計(jì) 由于熔體在料筒內(nèi)以被壓縮，此時(shí)流入模的空腔內(nèi)，其哦體積必主澆道 為直接與注射機(jī)的噴嘴相連的部分。熔體從噴嘴中以一定的動能噴出。然膨脹， 流速也略為減小。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 主澆道的截面為圓形，整體為圓錐形，錐度為 24 ，對于本產(chǎn)品所用 的塑料 ABS 采用 2 。 主澆道的直徑的決定、主要取決于住澆道內(nèi)熔體的剪切速率。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： 主澆道的計(jì)算公式如下： K V D 4 （31） 式中D主澆道大頭直徑（MM） V流經(jīng)主澆道的的熔體體積（包括各個(gè)型腔、各級分澆道、主澆道以及 冷了穴的容積） （cm 3 ） ，此時(shí)的 V 可以簡單的相似與需要注射的塑料體積，根 據(jù)初選注射機(jī)時(shí)的計(jì)算 ，我們可以簡單的認(rèn)為 V=8.15 3 cm K因熔體而異的常數(shù)， ABS 類K=1.5 3.33.3 分澆道的設(shè)計(jì)分澆道的設(shè)計(jì) 分澆道是連接主澆道和澆口的主要通道。 分澆道的直徑的計(jì)算可以采用如下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 73 4 LW D（mm）（32） 式中D 各級分澆道的直徑 （mm） W 流經(jīng)該分澆道的流體重量（g） L 流過 W 流體的分澆道的長度（mm） 3.43.4主澆道和分澆道的幾何形狀主澆道和分澆道的幾何形狀 （ 1） 主澆道為一圓錐孔，其小頭正對注射機(jī)的噴嘴。因噴嘴外形為球面， 所以主澆道小頭孔端的外型應(yīng)為一凹球面。 為了 配合緊密，防止溢料凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的 球面半徑略大 23mm 主澆道的個(gè)部分尺寸關(guān)系如圖 3.1 所示： 分澆道的截面形狀見表 3.1 圖 3.1澆口套示意圖 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 表 3.1國產(chǎn)注射機(jī)噴嘴的孔徑和球面半徑 型號XS-Z-30 XS-30 XS-Z-60 XS-ZY-60 -125 -250 G54-S 200/400 XS-ZY-250 -300 -500 XS-ZY-1000XS-ZY-2000 -4000 -7000 孔徑23543、5、6、87、7.5713 球半徑121218181835 3.53.5 澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道。澆口的斷面形狀有圓形、 矩形或正方形。取較小澆口的優(yōu)點(diǎn)，可以增加物料的充模流速，產(chǎn)生摩擦熱或 增大剪切速率來提高流動性，控制澆口封閉時(shí)間，降低模塑周期，易于平衡各 型腔的進(jìn)料速度，尤其是使平衡式分流道達(dá)到各澆口同時(shí)進(jìn)料，容易與塑件斷 離；澆口過小的缺點(diǎn)是會造成太大的流動阻力，延長進(jìn)料時(shí)間。 3.5.1 澆口形式及位置 澆口的類型有： 直接澆口 ：又稱主流道型澆口，其優(yōu)點(diǎn)：利于排氣和消除熔結(jié)痕，模 具機(jī)構(gòu)簡單而緊湊。缺點(diǎn)：周期延長，超壓填充，容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。適用于 單腔模。形狀如圖 中的 A） 。 側(cè)澆口 ：一般開設(shè)在分型面上，由塑件側(cè)面進(jìn)料，廣泛使用于多腔模。 澆口與分流道相接處采取斜面或圓弧過度。形狀如圖 中的 B） 。 扇形澆口： 它是矩形側(cè)澆口的一種變異形式， 此澆口的加工雖困難一些， 但有助于熔體均勻地流過扇形澆口。優(yōu)點(diǎn)：使塑料充模時(shí)橫向得到更均勻的分 配，降低制品的內(nèi)應(yīng)力和帶入空氣的可能性。常用來成型寬度較大的薄片狀制 品。形狀如圖 中的 D） 。 薄片澆口：其特點(diǎn)是將澆口的厚度減薄，而寬度取作澆口邊制品寬度的 1/4 至全寬，澆口臺階長約 0.65mm。優(yōu)點(diǎn)：能使物料在平行流道內(nèi)均勻分配， 以較低的線速度呈平行流均勻地進(jìn)入型腔，降低了制品的內(nèi)應(yīng)力，減少了因取 向而產(chǎn)生的翹曲。缺點(diǎn)：提高了制品的生產(chǎn)成本。適于成型大面積的扁平制品。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 環(huán)形澆口：優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)料均勻，流速大致相同，空氣容易順序排出，同時(shí) 避免了側(cè)澆口的型芯對面的熔結(jié)痕。主要用于圓筒形制品或中間帶有孔的制品。 形狀如圖 中的 E） 。 輪輻澆口：這種澆口將整圓周進(jìn)料改成了幾小段圓弧進(jìn)料，如圖 8-37 所示。優(yōu)點(diǎn)：去除澆口方便，澆口回頭料較少。缺點(diǎn)：熔結(jié)痕增多，塑件強(qiáng)度 受到影響。 爪形澆口：分流道與澆口不在同一個(gè)平面內(nèi)。 護(hù)耳澆口 ：小澆口加護(hù)耳，作用：可以避免噴射現(xiàn)象，降低速度，均 勻地進(jìn)入型腔，確保制件質(zhì)量。缺點(diǎn)：割除護(hù)耳比較麻煩。適于有機(jī)玻璃、聚 碳酸脂等透明材料和大型 ABS 塑料成型。 點(diǎn)澆口：是一種斷面尺寸很小的澆口。優(yōu)點(diǎn)：自行切斷，無需修剪澆口， 生產(chǎn)效率高。單腔模多腔模均適用。斷離后的點(diǎn)澆口凝料可以由手工取出或靠 點(diǎn)澆口自動脫落機(jī)構(gòu)脫模。 潛伏澆口：采用潛伏澆口只需要兩板式的單分型面模具，而采用點(diǎn)澆口 則需要三板式的雙分型面模具。其特點(diǎn)：.澆口位置一般選擇在制品側(cè)面不影響 外觀的地方或加工圓柱形分流道；分流道設(shè)置在分型面上；澆口部位宜設(shè)計(jì)為 鑲拼結(jié)構(gòu)。 A）B）C） D）E） 圖 3.2澆口示意圖 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 3.5.2 澆口的形式的確定和位置選擇 根據(jù)本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)特性，澆口形式采用潛伏式澆口，并避開高 光亮的區(qū)域。一般 澆口位置對制品質(zhì)量影響極大，在選擇上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.避免熔體破裂在塑件上產(chǎn)生缺陷 2.考慮分子定向?qū)λ芗阅艿挠绊?3.有利于流動、排氣和補(bǔ)縮 4.在多腔模中，各個(gè)型腔澆口方位必須保持一致 5.減少熔結(jié)痕和提高熔結(jié)痕的強(qiáng)度 6.校核流動距離比 7.澆口位置應(yīng)使?jié)部诒阌谛拚?8.防止料流將型芯或嵌件擠歪變形 根據(jù)以上幾點(diǎn)和本套塑件的形狀、尺寸、精度要求，確定把澆口位置開在 如下圖的位置，既手機(jī)的側(cè)壁。 澆口直徑計(jì)算 由于本套設(shè)計(jì)的產(chǎn)品尺寸較小，所以澆口直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接去 d=1mm 圖 3.3澆口位置示意圖 3.63.6 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件熔體填充型腔時(shí)， 必須順序排出型腔中及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料 受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。 注射成型時(shí)的排氣通常有如下四種方式進(jìn) 行。 利用配合間隙排氣 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 利用所有排氣塞排 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 氣 強(qiáng)制性排氣 本塑件采用第一種，其具體深度可按下表 3 選取取 0.03mm 表 3.2分型面上排氣槽深度(mm) 塑料深度 h塑料深度 h 聚乙烯 PE0.02聚酰胺 PA0.01 聚丙烯 PP0.010.02聚碳酸酯 PC0.010.03 聚苯乙烯 PS0.02聚甲醛 POM0.010.03 ABS0.03丙烯酸共聚物0.03 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 4 4 注射機(jī)的選擇和校核注射機(jī)的選擇和校核 4.14.1 注射機(jī)的分類：注射機(jī)的分類： 注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要裝備，按其外形可以簡 單的分為立式、臥式、直角式三種。臥式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如下 ： 根據(jù)注射機(jī)的工作過程，一般可將注射機(jī)分為以下幾個(gè)部分： 1.注射裝置 注射裝置的主要作用是使固態(tài)的塑料顆粒均勻地塑化呈熔融狀態(tài)，并以足 夠的壓力和速度將塑料熔體注入到閉合的型腔中。 2.鎖模裝置 鎖模裝置的作用有三點(diǎn)：第一是實(shí)現(xiàn)模具的開模動作 第二是在成型時(shí)提供足夠的夾緊力使模具鎖緊 第三是開模時(shí)推出模具內(nèi)制件 圖 4.1臥式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 3.液壓傳動和電器控制 液壓傳動系統(tǒng)是注射機(jī)動力系統(tǒng)，而電器控制系統(tǒng)則是控制各個(gè)動力液壓 缸完成開啟，閉合和注射，推出等動作的系統(tǒng)。 4.24.2初選注射機(jī)：初選注射機(jī)： 注射量的確定：經(jīng)計(jì)算， （引第 2 章，手機(jī)外殼注塑體積計(jì)算）該塑料制件 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 的單件質(zhì)量為： gms7 . 4 澆注系統(tǒng)的重量可根據(jù)圖（1）澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積； 35. 1 1 v 3 cm 粗略估計(jì)澆注系統(tǒng)質(zhì)量： ggvm jj 35. 105. 135. 1 總體積為： 33 15. 835. 16 . 32cmcmv）（ 塑 總重量為：ggM56. 805. 115. 8 滿足注射量： 80. 0/ 塑機(jī) vv 式中： 機(jī) v 額定注射量 塑 v 塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積 由上可得： 塑 v = 3 8 . 0 75. 7 cm =9.688=9.69 3 cm 或 ）（ 塑機(jī) 8 . 0/ 12 MM （41） 式中： 機(jī) M 額定注射量（g） 塑 M 塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和（g） 1 聚苯乙烯的密度（g/ 3 cm ） ： 2 塑件采用塑料 ABS 的密度（g/ 3 cm ） 。 塑 M 2 /（ 1 8 . 0 ）=8.131.05（1.0540.8）g=10.1g 2） 注射壓力： 成型注 Pp （42） 由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中表 6-5 可知 ABS 塑料成型時(shí)的注射壓力 成型 P = 7090MPa 鎖模力： PFp 鎖模力 （43） 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 式中p塑料成型時(shí)型腔壓力，ABS 塑料的型腔壓力 P=30MPa； F澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（ 2 mm ） 。 各型腔及澆注系統(tǒng)及個(gè)型腔在分分型面上的投影面積（尺寸參照圖 2-23） ： F=（2） 根據(jù)以上分析，計(jì)算、查表模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)一書中的表 6-24 初選注射機(jī) 型號為：XS-Z-30。 注射機(jī) XS-Z-30 有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 最大開合模行程：160mm 模具最大厚度：180mm 模具最小厚度：60mm 噴嘴圓弧半徑：12mm 噴嘴孔直徑：2mm 動、定模板尺寸：250mm280 mm 拉桿空間235mm 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架:根據(jù)以上分析， 計(jì)算以及行腔尺寸及位置尺寸可確定模架的 結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。查（ 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)一書中）表 7-1、7-6 選用： 圖8模架示意圖 1 A-315315-10GB/T 12556.11990 結(jié)構(gòu)圖如右： 定模板厚度：A=32mm 動模板厚度：B=40mm 墊塊厚度：C=80mm 模具厚度： H=50+A+B+C=（50+32+40+80）mm=202mm 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 模具外型尺寸：400 400 202 4.34.3校核注射機(jī)校核注射機(jī) 1）注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核由于在初選注射機(jī)和選 用標(biāo)準(zhǔn)模板的架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注 射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度等不需要校核，已符合注射機(jī)的要求。 2）開模行程的校核注射機(jī)最大開模行程 S S2 件件 hh（510）（44） 式中 件 h塑料制品的高度（） 件 h澆注系統(tǒng)的高度（） 如澆注圖所示：主流道和分流道位于件的下方，所以 2 件件 hh（510）=25+（510） = 20（） 故滿足要求 （3） 模具在注射機(jī)上的安裝從標(biāo)準(zhǔn)模架外姓尺寸看小于注射機(jī)的拉桿空 間，并采用壓板固定模具，所以所選注射機(jī)規(guī)格滿足要求 計(jì)算校核注塑機(jī)成型工藝參數(shù)是否滿足制品成型的要求。 1.最大注射量的校核計(jì)算 （8-1） 式中-注塑機(jī)公稱注射量，cm 3 -每模的塑料體積量，cm3；是所有型腔的塑料加上澆注系 統(tǒng)塑料的體積總和。 注塑機(jī)公稱注射量是以注射聚苯乙烯塑料為基礎(chǔ)，當(dāng)注射其他塑料時(shí)，應(yīng) 換算成其他塑料時(shí)的最大注射量 V公。 (P2/P1)為注射塑料的密度（g/cm3）與聚苯乙烯密度之比。 成型熱敏性塑料時(shí) 一模的注射量最好不底于設(shè)備最大注射量的 20%， 物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間過長會 發(fā)生分解，導(dǎo)致制品成型質(zhì)量變劣。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 5 5 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.15.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情 況下是允許的，但不能形成永久變形） ；推力分布依脫模力的大小要合理安排； 推桿的受力不可太大，一面造成塑件的被推部分產(chǎn)生隙裂；推桿的強(qiáng)度及剛性 應(yīng)足夠，在推出動作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；脫 模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動應(yīng)保證靈活、可靠、不發(fā)生誤動作。 推出力計(jì)算：脫模力，是指在塑料成形時(shí)，由于尺寸上的收縮，對模屨的 凸出部位有保緊力。脫模機(jī)構(gòu)的符合就是包緊力對脫模方向上形成的阻力。 根據(jù)塑料在成型是有明顯的收縮，故手機(jī)的模件在注塑后會自動留在凸模上。 當(dāng)脫模斜度不大時(shí)（一般是指5 度時(shí)，可以計(jì)入脫模斜度的影響。 5.25.2 推出力計(jì)算推出力計(jì)算 凸模上的主要脫模力計(jì)算： 頂部的四方孔 該方孔可一近似的看做是一個(gè)矩形，壁厚 t=0.06 ,長 a=3.2 寬 b=2.6 ，L=0.06 ，E=2 5 10 N/ 2 cm ，S=0.006，f=0.3，m=0.3 因?yàn)?t20 r ， 故此件計(jì)算時(shí)應(yīng)該按照厚壁件的計(jì)算公式考慮。 脫模力為： 2 Q = f)k)(1m(1 fl2 sEr （51） （其中 K= rtt r 2 2 2 2 ） 式中 2 Q脫模力（N） t塑件平均壁厚（） E塑料彈性模量（N/ 2 cm ） S塑料平均成形收縮率（/） L包容凸模的長度（） ； f塑料與剛的摩擦系數(shù) m塑料的泊松比； 帶入上面的數(shù)據(jù)，可得 K=6.8； 將 K 帶入脫模力的計(jì)算公式中可知： Q=9N 成陣列排列的小