畢業(yè)設計（論文）-手機保護殼注塑模具設計（全套圖紙三維）.pdf

密級：密級： 學號：學號： 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ）本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 手機保護殼注塑模具設計手機保護殼注塑模具設計 學學 院：院： 專專 業(yè)：業(yè)： 班班 級：級： 學生姓名：學生姓名： 指導老師：指導老師： 完成日期：完成日期： 學士學位論文原創(chuàng)性申明學士學位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的論文（設計）是本人在指導老師的指導下獨立 進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論 文（設計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文 的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全 意識到本申明的法律后果由本人承擔。 學位論文作者簽名 （手寫） ： 簽字日期： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學 校保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版， 允許論文被查 閱和借閱。 本人授權(quán)江西科技學院江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學 位論文。 本學位論文屬于 保 密 ， 在 年解密后適用本授權(quán)書。 不保密 。 （請在以上相應方框內(nèi)打“” ） 學位論文作者簽名（手寫） ： 指導老師簽名（手寫） ： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） I 摘要摘要 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等 技術要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模二腔，直澆口進料，注射機采 用 HTF80XB 型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模 具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和 計算等分析塑件，從而作出合理的模具設計。 關鍵詞：關鍵詞：機械設計；模具設計；CAD 繪制二維圖；塑件。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） II 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） II Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a sprue gate feed injection machine adopts TOSHIBA the EC40- Y models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two- dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two- dimensional map; molde 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） III 目目 錄錄 第第 1 章章 緒論緒論 . 1 1.1 塑料簡介 . 1 1.2 注塑成型及注塑模 . 2 第第 2 章章 塑料材料分析塑料材料分析 . 3 2.1 塑料材料的基本特性 . 4 第第 3 章章 塑件的工藝分析塑件的工藝分析 . 6 3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設計 . 3 3.2 塑件尺寸及精度 . 3 第第 4 章章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定 . 9 4.1 澆口種類的確定 . 9 4.2 型腔數(shù)目的確定 . 10 4.3 注射機的選擇和校核 . 10 4.3.1 注射量的校核 . 11 4.3.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 . 12 4.3.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 . 12 第第 5 章章 注射模具結(jié)構(gòu)設計注射模具結(jié)構(gòu)設計 . 12 5.1 分型面的設計 . 12 5.2 型腔的布局 . 12 5.3 澆注系統(tǒng)的設計 . 13 5.3.1 澆注系統(tǒng)組成 . 13 5.3.2 主流道的設計 . 14 5.3.3 分流道的設計 . 14 5.3.4 澆口的設計 . 15 5.3.5 冷料穴的設計 . 15 5.4 注射模成型零部件的設計 7 . 16 5.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設計 . 17 5.4.2 成型零部件工作尺寸的計算 . 17 5.5 排氣結(jié)構(gòu)設計 . 17 5.5.1 凹模寬度尺寸的計算 . 17 5.5.2 凹模長度尺寸的計算 . 18 5.5.3 凹模高度尺寸的計算 . 18 5.5.4 凸模寬度尺寸的計算 . 19 5.5.5 凸模長度的計算 . 20 5.5.6 凸模高度尺寸的計算 . 21 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） IV 5.6 脫模機構(gòu)的設計 . 21 5.6.1 脫模機構(gòu)的選用原則 . 22 5.6.2 脫模機構(gòu)類型的選擇 . 23 5.6.3 推板機構(gòu)具體設計 . 23 5.7 直向抽芯機構(gòu)類型選擇 . 24 5.7.1 滑塊直抽芯機構(gòu)設計 . 25 5.8 斜推桿的設計 . 26 5.9 斜推桿的設計要點 . 27 5.10 斜推桿傾斜角的確定 . 29 總結(jié)總結(jié). 29 致謝致謝. 錯誤！未定義書簽。 參考文獻參考文獻 . 錯誤！未定義書簽。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 1 第第 1 章章 緒論緒論 模具制造是國家經(jīng)濟建設中的一項重要產(chǎn)業(yè)， 振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)， 日益受到人們的重視和關注。 1.1 塑料簡介塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料， 它在一定的溫度和壓力下具有流 動性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽纾⒃诔尚凸袒蟊３制浼鹊?形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活， 它具有密度小，質(zhì)量輕，比強度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學穩(wěn)定性高， 減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點。另外，許多塑料還具有防水、 防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能 1。塑料以從代替部分金屬、 木材、皮革及無機材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學材料，在國民經(jīng) 濟中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多， 最常用的有注射， 擠出， 壓縮， 壓注， 壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑 料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能 一次成型外形復雜、尺寸精度較高、易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點。因 此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。但注 射成型的設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生 產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是 注射成型的主要設備，依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注 射。 注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分 為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系 統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的， 其基本原理是利用塑料的 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 2 可擠壓性和可模塑性。 第第2章章 塑料材料分析塑料材料分析 21 塑料材料的基本特性塑料材料的基本特性 ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自 特性，使 ABS 具有良好的綜合理學性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蝕性、耐 熱性及表面硬度，丁二烯使 ABS 堅韌，苯乙烯使 ABS 有良好的加工性和染色性 能。ABS 價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應用范圍最廣的工程塑料之一。 是一種良好的熱塑性塑料。 ABS 無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤， 、不透明，密度 為 1.02-1.05 3 cmg。既有較好的抗沖擊強度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油 性，耐水性，化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿、酸類對 ABS 幾乎沒有 影響， ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑， 但與烴長期接觸會軟化溶脹， 在酮， 醛，酯，氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS 表面受冰醋酸，植物油等化學藥 品的侵蝕時會引起應力開裂， ABS 有一定的硬度， 他的熱變形溫度比聚苯乙烯、 聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過調(diào)色配成任何 顏色。 其缺點是耐熱性不高， 連續(xù)工作溫度為 70C左右， 熱變形溫度約為 93C 耐氣候性差，在紫外線作用下 ABS 易變硬發(fā)脆。 第第 3 章章 塑件的工藝分析塑件的工藝分析 在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和 表面質(zhì)量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具 結(jié)構(gòu)和模具精度。 手機保護殼塑件如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復 雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 3 圖（1）3D 視圖 31 塑件的結(jié)構(gòu)設計塑件的結(jié)構(gòu)設計 （1） 、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮， 因此它在脫模前會緊緊的包住模具 型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面， 與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制 品形狀、壁厚及收縮率有關。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制 品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并 浪費原材料。 通常塑件的脫模斜度約取 0.51.5 o ， 根據(jù)文獻1， 塑件材料 ABS 的型腔脫模斜度為 0.35 /1o 30 / ，型芯脫模斜度為 30 /1o 32 塑件尺寸及精度塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在 一定的設備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型 出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 4 用要求，一般都應將制品的結(jié)構(gòu)設計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏 小巧些。該塑件的材料為 ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 第第 4 章章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定 41 澆口種類的確定澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通 道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分。澆注系統(tǒng)設 計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、 澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好 的成型。 由于本設計中手機保護殼塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用直澆口。直 澆口直接在中間的圓端面處進，手機保護殼塑件組裝后，澆口被遮擋起來。 直澆口主流道需要設置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接 在一起。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 5 42 型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定 因為本設計中采用直澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并 從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進行加 工生產(chǎn)。 43 注射機的選擇和校核注射機的選擇和校核 由于采用一模二腔，需要至少注射量為 24.4g，流道水口廢料 5g，總注塑 量達到 29.4g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力） ，綜合考慮各種因素，選定 注射機為海天 80XB。注射方式為螺桿式，其有關性能參數(shù)為： 海天 HTF80XB 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 6 型號 單位 80B 參數(shù) 螺桿直徑 mm 36 理論注射容量 cm3 156 注射重量 PS g 140 注射壓力 Mpa 183 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 365365 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機功率 KW 11 油箱容積 l 200 機器尺寸(長寬高) m 4.31.251.8 機器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長寬) mm 240240 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 7 4.3.1 注射量的校核 模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機 額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： mmnm%80 21 + 式中 n-型腔數(shù)量 1 m -單個塑件的體積（ 3 cm ） 2 m -澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（ 3 cm ） 本設計中：n=2 = 1 m12.2 3 cm 2 m =5 3 cm M=2x12.2+5=29.4g（約等于） 注塑機額定注塑量為 156g 注射量符合要求 4.3.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如 果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢 料現(xiàn)象，必須滿足以下關系。 AAnA+ 21 式中 n -型腔數(shù)目 1 A -單個塑件在模具分型面上的投影面積 2 A -澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 1 A =6725 2 mm 2 A =150 2 mm 21 AnA +=2x6725+150=13600 2 mm 注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆 注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即： 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 8 （ 21 AnA +）P F 式中： P塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa） F注射機額定鎖模力（N） 其它意義同上 根據(jù)教科書表 5-1，型腔內(nèi)通常為 20-40MPa，一般制品為 24-34MPa，精密 制品為 39-44MP （ 21 AnA +）P=13600 x1.1x0.01=448.8KN800KN 鎖模力符合要求 433 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 （1） 、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 maxmin HHH 式中 min H-注射機允許的最大模厚 max H-注射機允許的最小模厚 本設計中模具厚度為 300mm 150H360， 符合要求 （2） 、開模行程（S）的校核 模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是 指模具開合過程中動模固定板的移動距離。 注塑機的開模行程是有限的，設計模具必須校核所選注射機的開模行程， 以便與模具的開模距離相適應。對于臥式注射機，其開模行程與模具厚度有關， 對于多分型面注射模應有： mmHHSS105 21max += 式中 1 H -推出距離 2 H -包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 2 H =（水口料的長度+2030） 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 9 本設計中 max S=310mm 1 H = 15 mm 2 H =90+30=120 mm 總的開模距離需要 H=135mm 以上 經(jīng)計算，符合要要求。 （3） 、頂出裝置的校核 在設計模具推出機構(gòu)時，需校核注射機頂出的頂出形式，要注意在兩直頂 出時模具推板的面積應能覆蓋注射機的雙頂桿，注射機的最大頂出距離要保證 能將塑件從模具中脫出。 海天 80XB型注射機為兩直推出機構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。 第第 5 章章 注射模具結(jié)構(gòu)設計注射模具結(jié)構(gòu)設計 51 分型面的設計分型面的設計 將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開 時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面 稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種 選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條 件。 選擇分型面時，應從以下幾個方面考慮： 1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，受用平面分型面，并 選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一直，兩直出滑塊。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 10 分型面的選擇 52 型腔的布局型腔的布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關,型腔的排布應使每個型腔都通過 澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個 型腔。 圖（4）型腔布局方式 53 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 11 統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設計中采用普通直 澆口澆注系統(tǒng)。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 531 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分。 1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7冷料穴 533 主流道的設計 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止 的塑料熔體的流動通道。 （1） 、主流道的尺寸 設計中選用的注射機為海天 80XB，其噴嘴直徑為 3.5mm，噴嘴球面半徑 為 16mm，根據(jù)圖（6） ，主流道各具體尺寸如下： o 3= mmR18216=+= mmH3= =Lmm90 =+= 2 tan2 LdDmm5 . 7 （2） 、主流道襯套的形式 選用如圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出 定模。將主流道襯套和定位球設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，襯套 與定模板的配合采用 67/m H。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 12 圖（7）主流道襯套及其固定形式 （3） 、主流道襯套的固定 主流道襯套的固定，采用上模固定板直接壓住附固定。 534 分流道的設計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應 能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設計中由于塑件排布比較緊 湊,且采用直澆口。如圖所示。 主流道和直澆口的位置 535 澆口的設計 澆口又叫進料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個功能：一是對塑 料熔體流入型腔起著控制作用；另一個是當注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔 中尚未固化的塑料不會倒流。常向的澆口形式有直接澆口，直澆口，點式澆口， 扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時，應考慮以下幾 點： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動時，其動能損失最小。要做到這一點必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一股分流都能大致同時到達其最遠端； 3)應先從壁厚較厚的部位進料； 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 13 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用直澆口。 澆口一般尺寸如 CAD 圖所示，根據(jù)此圖結(jié)合實際選用適當值。 536 冷料穴的設計 主流道的末端需要設置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流 入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流 入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末 端設置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道直徑相同 或略大一些，這里取為mm5，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的 z 形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配 用，開模時倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在 推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。 如上圖 （8） 所示。 54 注射模成型零部件的設計注射模成型零部件的設計 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。一般包括凹模、凸模、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，決定著塑件形狀與精度， 因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分。 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，因此必須合理設計其 結(jié)構(gòu)形式，準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。 541 成型零部件結(jié)構(gòu)設計 成型零部件結(jié)構(gòu)設計主要應在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、 裝配、使用、維修等角度加以考慮。 1） 、凹模的設計 凹模也稱為型腔，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 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 14 形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關，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。 本設計中采用整體式凹模，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形， 成型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。 型腔 3D 圖 2） 、凸模的設計 本設計中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，深度不大，但經(jīng)過對塑件實體的仔細觀察研 究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護， 型芯與動模板的配合可采用6/7 PH。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 15 型芯 3D 圖 542 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主 要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯 之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。 在模具設計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及 精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的 制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素 也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一 定的誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑 經(jīng)驗決定） ，這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起 尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 ABS 材 料的平均收縮率為 0.5%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： BBA005. 0+= 式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 16 B 塑件在常溫下實際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1/31/4，或取 IT78 級 作為模具制造公差。在此取 IT8 級，型芯工作尺寸公差取 IT7 級。模具型腔的 小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負 值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。 55 排氣結(jié)構(gòu)設計排氣結(jié)構(gòu)設計 排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題。在注射成型中，若模具排氣不 良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃?時氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注 射壓力大和塑件過厚的情況下， 氣體在一定的壓縮程度下會滲入塑料制件內(nèi)部， 造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排 氣系統(tǒng)要求就更為嚴格。 在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分 在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、 塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體， 塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合 間隙排氣，在分型面上開設排氣槽排氣，利用推桿運動間隙排氣等。 由于本次設計中模具尺寸不大，本設計中采用間隙排氣的方式，而不另設 排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關。 此塑件未注上下偏差，所以以下公差都是查表所得。 5.5.1 凹模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：相應的塑件制造公差， LM1=(1SCP)+LS1+X1P10 0.22=(10.015)+60+0.60.7 0 0.22=60.3 0 0.22mm 式中， cp S 是塑件的平均收縮率，聚丙烯的收縮率為 1%2%,所以平均收縮 率015 . 0 2 02 . 0 01 . 0 = + = cp S； 1 x 、 2 x 是系數(shù)， x一般在 0.50.8 之間，此處取 6 . 0 21 = xx； 21 、分別是塑件上相應尺寸的公差（下同） ； 21zz 、是塑件 上相應尺寸制造公差對于中小型零件取= 6 1 z （下同） 。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 17 5.5.2 凹模長度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=1200.15=120.6-1.2 0MM，相應的塑件制造公差 3=1.5MM LM1=(1+SCP)+LS1+X3P10 0.2=(1+0.015)+120+0.51.2 0 0.2=120.6 0 0.2MM 式中， 21 xx 、是系數(shù)，一般在 0.50.8 之間，此處取6 . 0, 5 . 0 21 =xx。 5.5.3 凹模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：HS1=100.2=10.05-0.4 0MM ，相應的塑件制造公差 0.4mm2=10+0.05=10.050.1 0MM,應的塑件制造公差 0.1mm HM1=(1+SCP)+HS1+X1P1=(1+0.015)+10+0.70.40 0.067=10.05 0 0.067MM 式中， 21 xx 、是系數(shù)，一般在 0.50.7 之間，此處取5 . 0, 7 . 0 21 =xx。 5.5.4 凸模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS=560.35=56.280 0.7MM，相應的塑件制造公差 0.7mm LM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.015)+56+0.60.70.117 0 =56.28 0.117 0 MM 式中，x是系數(shù)，一般在 0.50.7 之間，此處取6 . 0=x。 5.5.5 凸模長度的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS=1160.51=116.580 1.02MM： ， 相應的塑件制造公差 1.02mm LM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.015)+116+0.651.02-0.17 0 =116.58 -0.17 0 MM 式中，x是系數(shù)，知一般在 0.50.7 之間，此處取65. 0=x。 5.5.6 凸模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 HS=100.2=10.050 O.4MM，相應的塑件制造公差 o.4mm HM=(1+SCP)+H S+XP= (1+0.015)+10+0.60.4-0.17 0 =10.05 0.067 0 MM 式中，x是系數(shù)，可知一般在 0.50.7 之間，此處取6 . 0=x。 56 脫模機構(gòu)的設計脫模機構(gòu)的設計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑 件從成型零部件上脫出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定 板和推板，推出機構(gòu)的導向和復位部件等組成。 561 脫模機構(gòu)的選用原則 （1） 使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的， 江西科技學院本科生畢業(yè)論文（設計） 18 但不能形成永久變形） ； （2） 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排； （3） 推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂； （4） 推桿的強度及剛性應足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形； （5） 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀； 562 脫模機構(gòu)類型的選擇 推出機構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)，機動推出機構(gòu)，液 壓和氣動推出機構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構(gòu)、套管推出機 構(gòu)、推板推出機構(gòu)、推塊推出機構(gòu)、利用成型零部件推出和多元件綜合推出機 構(gòu)等。 本設計中采用推板推出機構(gòu)使塑料制件順利脫模。 563 推