板手機(jī)ABS塑料外殼模具設(shè)計(jì)

板手機(jī)ABS塑料外殼模具設(shè)計(jì),手機(jī),abs,塑料,外殼,模具設(shè)計(jì) 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 論 文 （2006屆） 題目：手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì) 系別：機(jī)電工程系 專業(yè)：數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 班級(jí)：06423 姓名：雷長(zhǎng)鈞 學(xué)號(hào)：10 指導(dǎo)教師： 王付軍 二00九年五月 摘要 眾所周知，模具是一個(gè)近年才新興的非常有潛力的產(chǎn)業(yè)。在日常生產(chǎn)生活中，百分之八十以上的產(chǎn)品都是用模具來(lái)成型制造。這些產(chǎn)品所變現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，是其他加工方法所無(wú)法與之比較的。 隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，塑料的性能得到了很大的改良，而且塑料制品得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 因此，我們將結(jié)合塑料和模具兩者的優(yōu)點(diǎn)，這兩項(xiàng)技術(shù)將得到更好的發(fā)展和應(yīng)用。 本文在理論和實(shí)踐中的只要研究工作包括： （1） 對(duì)塑料制件進(jìn)行分析。 （2） 根據(jù)塑件的情況，設(shè)計(jì)出符合塑件制造條件的模具。 （3） 整理、編寫設(shè)計(jì)工藝論文。 關(guān)鍵詞：模具、塑料、工藝、分析 It is known that molding tool is a very new and potential industry.In the many ways of production,more than 80% production are made from Molading tools.These productions have many merits,which are stronger than the other kinds of making ways. With the rapid developing of productive forces.Science and technology,not only the plasstic’s Function is improced greatly,but also many profuctions of plastic are used more and more and more popular. Thus,we connect the plastic’s merit’s and the molding tools’merits,which are more develop and used. The main conclusions with theory and practice of the paper are as following. (1) Anal\yes the plastic of production. (2) According to the plastic of production’s situation,we will design the molding tool which suit for the making situation properly. (3) Arrange and write the design of thesis. Key words:molding tool、 plastics、 craft 、analyse 目 錄 題目：直板手機(jī)ABS塑料外殼模具設(shè)計(jì) 緒論 （一）制件分析 1. 分析制件原料的工藝性 2. 分析制件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量 （二）初步確定注塑機(jī) （三）注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.選擇分型面 2.確定型腔布局 3.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7.成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8. 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.確定標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)與規(guī)格 （四）模具的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.成型零件工作尺寸的計(jì)算 2.注塑機(jī)與模具有關(guān)參數(shù)及尺寸的校核 附錄 參考文獻(xiàn) 致謝 緒論 1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2008年達(dá)到470種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。 目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。 1.2各種模具的分類和占有量 模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。 (1) 沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏＃瑳_孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。 (2) 鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 (3) 塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 (4) 壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。 (5) 粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。 模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。 1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長(zhǎng)。 目前，我國(guó)模具工業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2006年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有3萬(wàn)家左右，從業(yè)人員約100多萬(wàn)人，近年來(lái)，模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，增長(zhǎng)在20%以上。 2006年模具銷售額為720億元。2006年進(jìn)口模具20.47億美元，與上年基本持平，比2005年減少1.03%：出口總量為10.41億美元，比2005年增長(zhǎng)41.06%，出口首次突破10億美元。 從地區(qū)分布來(lái)說(shuō)，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)（模具規(guī)模已占全國(guó)總量的70%左右）發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。2006年模具進(jìn)口按地區(qū)分，進(jìn)口最多的是江蘇，其次為廣東，上海和天津，都超過(guò)了2億美元。江蘇進(jìn)口量3.92億美元，占總進(jìn)口比例為19.15%，上海進(jìn)口量2.52億美元，占總進(jìn)口比例為12.35%，長(zhǎng)三角地區(qū)的江蘇。上海、浙江、山東進(jìn)口量就有8.51億美元，占總進(jìn)口比例為41.58%。2006年在模具出口最多的10個(gè)省市中，廣東、天津、浙江、江蘇、上海、山東、福建、遼寧、北京、安徽。浙江、江蘇、上海、山東、安徽分居第三位，四位、五位、六位、十位。 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，我國(guó)模具制造水平有了很大的提高，模具的CAD／CAM已很普遍，CAE／CAPP也在積極推廣。如今我國(guó)生產(chǎn)的模具精度已達(dá)到微米級(jí)，與20年前相比，模具壽命提高了幾十倍，模具生產(chǎn)周期縮短了約3/4，模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率從幾乎是零，達(dá)到45%左右。我國(guó)模具總量雖然已位居日、美之后，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，與英國(guó)、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國(guó)、新加坡等也有差距。 近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品，塑料模和壓鑄模比例增大，專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快，“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)企股份制改造步伐加快等。 1.4世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況 美國(guó)塑料(原料)的產(chǎn)量多年來(lái)一直雄居各國(guó)之首。早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬(wàn)噸之多，1986年增至23l0萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5％，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬(wàn)噸、2810萬(wàn)噸、3010萬(wàn)噸、3410萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸和4360萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國(guó)塑料產(chǎn)量為4170萬(wàn)噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500多萬(wàn)噸。其次分別是氯乙烯650萬(wàn)噸、聚丙烯720萬(wàn)噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂320萬(wàn)噸、聚苯乙烯280萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國(guó)也是全球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53％，50~l00人的占21％，100~500人的占23％，超過(guò)500人的占近4％，職工總數(shù)近90萬(wàn)人。在美國(guó)塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達(dá)110萬(wàn)，2001年的出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。 德國(guó)是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為990多萬(wàn)噸，1994年增達(dá)超過(guò)1000萬(wàn)噸的1110萬(wàn)噸．1998年達(dá)近1300萬(wàn)噸，1999年為近1400萬(wàn)噸，2000年增至1550萬(wàn)噸，超過(guò)日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬(wàn)噸，2002年已過(guò)1600萬(wàn)噸。2001年德國(guó)生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯125萬(wàn)噸)，氯乙烯175萬(wàn)噸，聚丙烯160萬(wàn)噸。德國(guó)2001年的國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量為1280萬(wàn)噸，其中聚乙烯265萬(wàn)噸，聚丙烯155萬(wàn)噸．氯乙烯152萬(wàn)噸。德國(guó)人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國(guó)的155公斤，排在世界第2位。德國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近30萬(wàn)人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國(guó)塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44％，50~100人的占28％，100~500人的占25％，500人以上的占4％。 中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長(zhǎng)，1991年產(chǎn)量?jī)H為250萬(wàn)噸，1995年增為350萬(wàn)噸，1998年超過(guò)700萬(wàn)噸，到2002年已增達(dá)約1400萬(wàn)噸，超過(guò)日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)今年塑料制品市場(chǎng)將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長(zhǎng)，需求量將超過(guò)2500萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò)850萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬(wàn)噸左右。 日本在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國(guó)的世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬(wàn)噸，1987年突破1000萬(wàn)噸，1991年達(dá)約1300萬(wàn)噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬(wàn)噸。從1994年起產(chǎn)量再度增長(zhǎng)，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬(wàn)噸、1400萬(wàn)噸和1470萬(wàn)噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長(zhǎng)3.7％，達(dá)到1521萬(wàn)噸，首次超過(guò)1500萬(wàn)噸。但這種增勢(shì)在1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為1390萬(wàn)噸，比上年減少了8.7％。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到1432萬(wàn)噸和1445萬(wàn)噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬(wàn)噸以下的1364萬(wàn)噸和1361萬(wàn)噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬(wàn)噸。而中國(guó)則增為1366萬(wàn)噸，日本又退居第4位。 韓國(guó)塑料產(chǎn)量增長(zhǎng)十分迅速，1986年超過(guò)200萬(wàn)噸，1990年增達(dá)300萬(wàn)噸，1992年突破500萬(wàn)噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬(wàn)噸、700多萬(wàn)噸和800多萬(wàn)噸，1998年產(chǎn)量增至850萬(wàn)噸，1999年突破900萬(wàn)噸，2001年達(dá)1200萬(wàn)噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國(guó)之列。韓國(guó)塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為340萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯180萬(wàn)噸)，聚丙烯以238萬(wàn)噸排在第2位，其次分別是聚酯161萬(wàn)噸、氯乙烯124萬(wàn)噸、ABS·AS樹(shù)脂86萬(wàn)噸、聚苯乙烯77萬(wàn)噸。韓國(guó)國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量2001年420萬(wàn)噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費(fèi)量2001年為106公斤，韓國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬(wàn)人，出貨金額為85億美元，人均276美元。 塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬(wàn)噸、比利時(shí)600萬(wàn)噸、中國(guó)臺(tái)灣598萬(wàn)噸、加拿大432萬(wàn)噸和意大利385萬(wàn)噸(均為2001年產(chǎn)量)。 1.5 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送?，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。 中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。 (1) 注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。 (2) 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 (3) 推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 (4) 重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 直板手機(jī)ABS塑料外殼模具 圖1-1，1-2所示為一款直板殼蓋制件圖，材料為ABS，單件重量為30克，年產(chǎn)量為30萬(wàn)件。 圖1-1 圖1-2 （一） 制件分析 1.本制品材料采用工程塑料ABS，屬于熱塑性塑料。 化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene 外觀、 灰白色顆粒，塑化性好。? 密度、 （g/сm 3）1.5±0.1? 熔體流動(dòng)速率、 （g/10min）15.0"25.0? 揮發(fā)份、 （%）1.5±0.5? 比重:1.05克/立方厘米 成型收縮率:0.4-0.7% 成型溫度：200-240℃ 干燥條件：80-90℃ 2小時(shí) A.特點(diǎn)： ① 綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,具有良好的彈韌性、抗拉強(qiáng)度，化學(xué)穩(wěn)定性，耐寒冷，有一定的耐油性，且介電性能良好，但在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解而形成乳濁液。 ② 與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. ③ 有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 ④ 流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 B.成型特性： ①.無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí). ②.宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. ③、如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā? ④、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(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，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落現(xiàn)象。 ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸 定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 ABS工程材料的優(yōu)點(diǎn)：有優(yōu)良的成型加工性，尺寸穩(wěn)定性好，著色性能、電鍍性能都好（是所有塑料中電鍍性最好的） ABS工程塑料的缺點(diǎn)：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。 c.模具設(shè)計(jì)方面 需要采用較高的料溫與模溫，澆注系統(tǒng)的流動(dòng)阻力要小。為了在較高的注射壓力下避免澆口附近產(chǎn)生較大應(yīng)力導(dǎo)致制品翹曲變形，可采用護(hù)耳式澆口。 注意選擇澆口位置，避免澆口與熔斷痕位于影響制品外觀的部位。 合理設(shè)計(jì)頂出脫模結(jié)構(gòu)，推出力過(guò)大時(shí)，制品表面易于“發(fā)白”，“變渾（頂白）”。 d.典型用途 ABS工程材料的應(yīng)用很廣在機(jī)械工業(yè)上用制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和電冰箱內(nèi)壁等；汽車工業(yè)上用ABS制造汽車儀表板、工具艙門、車輪蓋、反光蓋、反光鏡盒、擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等。還有用于ABS夾層板制小轎車車身；ABS還可用來(lái)制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴、電話機(jī)殼體、收錄機(jī)、打字機(jī)鍵盤、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。娛樂(lè)用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車等。 e.注意事項(xiàng)? ①、使用前避免受潮吸濕；? ②、即配料即使用，效果最佳；? ③、不得與受潮塑料共同加熱烘干，以免造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷；? ④、打開(kāi)包裝前，檢查包裝是否完好，并將未用完的母料盡快熱封包裝；? f.存放條件? 在整潔、通風(fēng)、干燥、陰涼、干凈場(chǎng)所保存。? 不允許母料包裝破損以及敞口保存，避免陽(yáng)光暴曬、雨淋； 2. 分析制品的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量 制品的結(jié)構(gòu)分析。該制件的大體形狀為一弓字形狀，除了制件外沿部分采用直倒直角連接以為，其余多數(shù)位置均采用圓弧過(guò)渡。塑件上有一個(gè)30x30MM的大方形孔；一個(gè)13x13MM的方形孔和四個(gè)6x6MM方形孔，且這個(gè)五個(gè)方形孔的四個(gè)角都采用R1倒圓角；四條較為細(xì)長(zhǎng)的腰形孔；三個(gè)圓半徑為R2的圓孔；另外，還有若干條加強(qiáng)筋，增加塑件的強(qiáng)度，其尺寸均不一樣。塑件一周有卡口用來(lái)與下殼座結(jié)合，同時(shí)也便于分型、脫模，總體來(lái)說(shuō)，該制件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸有些繁多。 尺寸精度分析。該制件的尺寸較小屬于高級(jí)精度要求，可以根據(jù)塑料制品尺寸公差表（GB/T14486-93）,確定塑件的主要尺寸的公差分別為110±0.82，42±0.48，13±0.24，按MT4A級(jí)設(shè)計(jì)，其余尺寸的公差均按照MT5級(jí)要求設(shè)計(jì)。 表面質(zhì)量的分析。該制件外表面的質(zhì)量要求很高，Ra=1.3μm，且不得有氣泡、熔接痕、氣痕、氣痕、毛刺、飛邊、贓物、注塑不全、裂痕等缺陷生產(chǎn)，本制品對(duì)表面的光亮要求較高。對(duì)于內(nèi)表面而言，表面粗糙度不作要求，Ra為60.3μm即可。 壁厚、流動(dòng)性的分析。該制件總長(zhǎng)度為110±0.82MM，總寬度42±0.48MM，壁厚為2MM，有部分位置的壁厚僅為1MM。塑件總長(zhǎng)度小于最大流程長(zhǎng)度（155MM），故可以采用單頭直進(jìn)成型。 3. 加強(qiáng)筋的分析 A. 加強(qiáng)筋的作用 增加制品的強(qiáng)度和剛度：在不增加壁厚的情況下，加強(qiáng)塑料制品的強(qiáng)度和剛度，避免塑料制品翹曲變形。 改善熔體填充：合理布置加強(qiáng)筋還可以改善沖模流動(dòng)性，減少塑料制品內(nèi)應(yīng)力，避免氣孔，縮孔和凹陷等缺陷。 用于轉(zhuǎn)配：在轉(zhuǎn)配中用于固定或支撐其他零件 B. 加強(qiáng)筋的尺寸 筋間間距：L≧4x2=8MM 筋高H<3×2=6MM加強(qiáng)筋太高還會(huì)增加模具的排氣負(fù)荷，同時(shí)增加塑料也不利于控制生產(chǎn)成本。 筋寬（大端）：S=0.6×2=1.2加強(qiáng)筋太厚時(shí)，制品背面易產(chǎn)生收縮凹痕。 筋倒角：R=2/8=0.25 倒角可以改善溶膠流動(dòng)性，避免制品產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。單倒角太大制品背面也會(huì)產(chǎn)生收縮。 加強(qiáng)筋盡量使用最大之脫模斜度，以利脫模。加強(qiáng)筋的脫模角一般取0.25度到2度，塑料制品表面有蝕紋或是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的應(yīng)加大脫模角，最大可達(dá)到2度，這是因?yàn)樾螤顝?fù)雜的制品脫模阻力大，如拔模角不夠大時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉花現(xiàn)象。 加強(qiáng)筋盡量對(duì)稱分布，避免塑件局部應(yīng)力集中。 加強(qiáng)筋交叉處產(chǎn)生過(guò)厚膠位，導(dǎo)致反面產(chǎn)生收縮凹痕，應(yīng)注意在此減料。 （二）初步確定注塑機(jī) 根據(jù)制品的生產(chǎn)批量及尺寸精度的要求，應(yīng)采用多型腔模，初步確定其型腔數(shù)2，即一模兩腔。 則W總=制+W澆=2×35＋2×35×10%=77g W機(jī)總/0.8=77/0.8=86.25g 對(duì)于ABS材料，常常選用的注塑機(jī)類型為螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為30-60（r/min） 噴嘴形式采用直通式，其溫度應(yīng)控制在180°-200°之間，料筒前端溫度為200°-210°之間，中端溫度為210°-230°之間，后端溫度為180°-200°之間；模具溫度為50°-70°范圍內(nèi)，注射力為70-90Mpa之間，保壓壓力為50-70Mpa之間，注射時(shí)間為3-5s之間，保壓時(shí)間為15-30s之間，冷卻時(shí)間為15-30s之間，成型周期為40-70s之間。 根據(jù)以上計(jì)算和分析結(jié)果，并查閱塑料注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格表，可以初步確定選用XS-ZY-125型注塑機(jī)。其中螺桿直徑33MM，最大理論注射容量為104立方厘米。注射壓力位146Mpa，鎖模力為90T，最大成型面積320平方厘米，模具厚度為200-300MM，最大開(kāi)（合）模行程300MM，注塑方式采用螺桿式，動(dòng)、定模固定板尺寸（a×b）為420×450（MM×MM）,拉桿空間（a×b）為260290（MM×MM） ；噴嘴移動(dòng)距離為210MM，球面半徑為12MM。噴嘴孔徑為4MM；合模方式采用液壓——機(jī)械式，電動(dòng)機(jī)功率為11KW，羅噶驅(qū)動(dòng)功率為4KW，加熱功率為5KW，機(jī)器設(shè)備外形尺寸3340×750×1550MM 根據(jù)該注塑機(jī)的基本條件，再結(jié)合制件 的生產(chǎn)情況，確定該型號(hào)為XS-ZY-125的注塑機(jī)符合生產(chǎn)要求。 （三）注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.選擇分型面 熱固性塑料成型時(shí)由于有很多揮發(fā)性物排去，所以模具必須要有防溢流、排氣措施。 （1） 模具盡量減少接觸面積，以減小分型面的貼合間隙和增加單位面積上的貼合壓力，防止溢邊的產(chǎn)生。 （2） 分型面上應(yīng)盡量減少空穴的凹坑，以防止分型面上溢邊容易進(jìn)入其空穴中，造成清理困難。 （3） 分型面的表面硬度應(yīng)該高一些，一般在40HRC以上，以防止飛邊碎片在和模中壓傷分型面表面。同時(shí)，分型面表面粗糙度值應(yīng)小，一般在Ra0.2μm一下，這樣可有效地減小飛邊對(duì)分型面的附著力，使得清除飛邊更加容易。最好是在其上鍍硬鉻以增加其硬度。 （4） 分型面的排氣要求：熱固性塑料產(chǎn)生的飛邊厚度通常只有0.01mm，要防止這種飛邊出現(xiàn)，分型面必須貼合嚴(yán)密。然而，由于熱固性塑料注射成型時(shí)產(chǎn)生很多氣體，分型面又必須有縫隙一遍排氣，所以除了專門開(kāi)設(shè)排氣槽外，分型面模板必須具有非常好的剛性，才能有效地防止因模板變形，使產(chǎn)生的飛邊僅限于在排氣槽中出現(xiàn)。 分型的位置直接影響模具的使用，制造及塑件質(zhì)量。為便于排氣、脫模，保持塑件表面質(zhì)量可將制件留在動(dòng)模上。 選擇分型面的基本原則： （1） 符合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具內(nèi)取出，分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件脫模方向最大的投影邊緣部位。 （2） 分型線不影響塑件外觀，即分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面。 （3） 確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)，利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面。 （4） 確保塑件質(zhì)量，例如，將有同軸度要求的塑件部分放到分型面的同一側(cè)等。 （5） 應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔。側(cè)凹，若需要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡量避免定模滑塊。 （6） 滿足模具的鎖緊要求，將塑件投影面積大的方向放在定、動(dòng)模的和模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面；另外，分型面是曲面時(shí)，應(yīng)加斜面鎖緊。 （7） 合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。 （8） 有利于模具加工 根據(jù)以上結(jié)果的分析，該模具采用一次分型，則分型面的選擇情況如圖1-3所以： 圖1-3 2.確定型腔的布局 該塑件在注射時(shí)采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。在沿模寬方向?qū)ΨQ布局，呈一字排布，屬于單排分流列示。因?yàn)閷?duì)塑件外表面要求較高，不允許有任何料疤，故將澆口的位置安排在塑件的內(nèi)表面。另外，塑件的總長(zhǎng)度為110M，小于最大流程長(zhǎng)度155MM，故一個(gè)制件只需要設(shè)置一個(gè)澆口即可。型腔、分型道的布局情況如圖1-4，1-5所示： 圖1-4 圖1-5 3.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模具的澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴和排氣槽或溢料槽等部分組成。 為便于澆注凝料從主流道取出，主流道采用直澆道錐度為6度的圓錐孔，其小端孔的直徑為4.5MM。澆口套球面去R12.5MM，材料選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，并進(jìn)行淬硬處理，為防止注塑機(jī)噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應(yīng)該低于注塑機(jī)噴嘴的硬度，錐孔內(nèi)壁粗糙度Ra為0.8μm，以增加內(nèi)壁的耐磨性，并減小料流在轉(zhuǎn)向時(shí)的流動(dòng)阻力。 A.分流道的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： （1） 在滿足注射成型工藝的前提下，分流道的截面積應(yīng)盡量小。 （2） 分流道和型腔的分布原則是排列緊湊，間距合理，應(yīng)采用軸對(duì)稱或中心對(duì)稱，使其平衡，盡量縮小成型區(qū)域的總面積。 （3） 分流道的形狀要考慮分流道的截面積和其周邊長(zhǎng)度的比最大為好，這樣可以減少熔料的散熱面積和摩擦阻力，減少壓力損失。 （4） 在可能情況下，分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量的短，以減少壓力損失，避免模體過(guò)大影響成本。 （5） 在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)應(yīng)盡量少，轉(zhuǎn)向處應(yīng)采用圓滑過(guò)渡，不能出現(xiàn)尖角。 （6） 分流道的內(nèi)表面不必要求很光，一般表米粗糙度Ra為1.6μm。 （7） 當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)或分流道延長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè)置拉料桿，以便于在拉料桿作用下首先從定模拉出分流道凝料，并與塑料一起頂出。 （8） 在總體分布中，應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局，并留出冷卻水路的空間。 分流道的截面應(yīng)該選用圓形的截面，因?yàn)樵摻孛娴慕孛娣e與周邊長(zhǎng)之比最大，即效率最高。分流道的布局通常都是采用非平衡式的分流道布局。分流道截面的直徑為D=Tmax+1.5Tmax為塑件制品的最大壁厚，則分流道截面的直徑為D=4.5MM。 B. 澆口選用點(diǎn)澆口形式，且設(shè)置冷料井，并保證冷凝料不進(jìn)入型腔。其優(yōu)點(diǎn)有： （1）由于澆口的截面尺寸較小，一般地，當(dāng)熔料通過(guò)時(shí)，有很高的剪切速率和摩擦，產(chǎn)生熱量，提高熔料的溫度和減低熔料粘度，有利于熔料的流動(dòng)，從而能獲得外形清晰，表面光澤的塑料制品。 （2）塑料制品的澆口在模具開(kāi)模的同時(shí)即被拉斷，澆口痕跡呈圓點(diǎn)狀，而且不明顯，所以點(diǎn)澆口可以在開(kāi)塑件的表面以及任何位置，并不會(huì)影響制品的整體外觀。 （3）點(diǎn)澆口一般可開(kāi)在塑件頂部，因其注射流程短，拐角小，排氣條件好，因此很容易成型。 （4）使用于外觀要求較高的殼類和盒類塑件的單腔模，多腔模等各種模具，使用比較廣泛。 C.主流道設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，橫截面的圓形，帶有一定的錐度，注射機(jī)的噴嘴與模具的澆口套（主流道襯套）與1-6相同所示。 其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)為： （1） 為了防止?jié)部谔渍Z(yǔ)這涉及噴嘴對(duì)接處益料，主流道與噴嘴的對(duì)接處應(yīng)設(shè)計(jì)成半球形凹坑，凹坑的深度為3-5mm，，其球面半徑SR應(yīng)比注射機(jī)噴嘴球面半徑SR大1-2mm；主流道小端直接d應(yīng)比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5-1mm，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。 （2） 為了減小對(duì)塑料熔體的主力及順利脫出主流道凝料，澆口套內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)加工到R0.8μm. （3） 主流道的圓錐角設(shè)得過(guò)小，會(huì)增加主流道凝料的脫出困難；設(shè)得過(guò)大，又會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，所以，通常取α=2°－4°，對(duì)流動(dòng)性差的塑膠可取3°－6°。圓錐角α可由下式表示 tan=(D－d)/2L 式中，D是主流道大端直徑；d是主流道小端直徑；L是主流道長(zhǎng)度。 （4） 主流道大端呈圓角，半徑r=3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)的阻力。 （5） 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，一般取L≦60mm,過(guò)長(zhǎng)的流道還會(huì)增加壓力損失，使塑料熔體的溫度下降過(guò)多，從而影響熔體的順利充型。另外，過(guò)長(zhǎng)的流道還會(huì)浪費(fèi)塑料材料，增加冷卻時(shí)間。為此，可以采用延伸式澆口套或采用能縮短主流道的定位圈，讓注射機(jī)噴嘴伸到模具內(nèi)部，從而達(dá)到縮短主流道的作用。 采用這種縮短主流道的結(jié)構(gòu)形式時(shí)，要注意延伸式澆口套和能縮短主流道的定位圈的入口尺寸D必須足夠大，以保證注射機(jī)噴嘴能順利進(jìn)入。 （6） 由于澆口套在工作時(shí)經(jīng)常與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，所以，澆口套常用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，也可以選用T8、T10，并進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，保證足夠的硬度，但是其硬度應(yīng)低于與注射機(jī)噴嘴的硬度，以防止噴嘴被碰壞 （7） 對(duì)小型模具可將主流道澆口套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道澆口套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道澆口套與定模板采用H7/m6過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。定位圈用于模具在注射機(jī)上安裝定位時(shí)使用。 （8） 當(dāng)家口套的地步與塑料通體接觸面積較小時(shí)，僅靠注射機(jī)噴嘴的推力就能使?jié)部谔讐壕o，此時(shí)，可以不設(shè)固定裝置。當(dāng)澆口套的地步與塑料熔體接觸較大時(shí)，塑料熔體對(duì)澆口套產(chǎn)生的反作用力也較大。為了防止?jié)部谔妆粩D出，可以用螺釘固定，或用定位圈壓住澆口套的方式固定。 d.澆口的設(shè)計(jì) 澆口也稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 （1）澆口的作用 熔體充模后，首先在澆口出凝固，當(dāng)注射機(jī)的螺桿退回時(shí)，可防止熔體向流道回流。 熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)，產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模，易于切除澆口凝料，二次加工方便，對(duì)于多型強(qiáng)模具，澆口能用來(lái)平衡進(jìn)料，對(duì)于多澆口單行腔模具，澆口即能用來(lái)平衡進(jìn)料，又能控制熔合紋在制品中的位置。 （2）澆口的類型 根據(jù)注射模澆注系統(tǒng)在塑料制品上開(kāi)設(shè)的位置、形狀不同，澆口的形式是多種多樣的，但常用的澆口，其種類大致可分為直接澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口。本次應(yīng)用直接澆口： 直接澆口也稱為中心澆口或者主流道澆口。這種澆口在澆口套內(nèi)成型，適用于在單型腔注射模中成型體積較大的深腔殼體塑料制品，如顯示器后蓋、垃圾籮、水桶等，直接澆口的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)阻力小，壓力損失小，充填容易。對(duì)各種塑料都適應(yīng)，特別是粘度高、流動(dòng)性差的塑料、如聚碳酸脂（PC）、PSU等。 直接澆口的確定是截面尺寸大，澆口處固化慢，注射成型周期長(zhǎng)，易在澆口處產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、易出現(xiàn)裂紋或翹曲變形。澆口去除后塑件有明顯疤痕，淺而平的塑料制品部易成型。 澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn) 進(jìn)料口應(yīng)開(kāi)設(shè)在制品壁厚的部位以保證充模順利和完全。 其位置應(yīng)選擇使塑料充模流程最短處，以減少壓力損失，有利于模具排氣。 可通過(guò)模流分析或通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷制品因澆口位置而產(chǎn)生的結(jié)合線處是否影響產(chǎn)品外觀和功能 在細(xì)長(zhǎng)型芯附近避免開(kāi)設(shè)澆口以免料流直接沖擊型芯產(chǎn)生變形作為或彎曲。 大型或扁平制品建議采用多點(diǎn)進(jìn)澆，可防止制品翹曲變形和缺料。 盡量開(kāi)設(shè)在不影響制品外觀和功能處，可開(kāi)在邊緣或底部。 澆口尺寸由制品大小幾何形狀結(jié)構(gòu)和塑料種類決定，可先取小尺寸在根據(jù)試模狀況進(jìn)行修改。 一模多穴時(shí)相同的支配采用對(duì)稱進(jìn)澆方式，不同制品在同一模具中成型時(shí)優(yōu)先將最大制品防止靠近主流道的位置。 在澆口附近的冷料穴盡端設(shè)計(jì)拉料桿以利于澆道脫模。 e. 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必須設(shè)計(jì)分流道，單型腔大型塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。分流道是塑料熔體進(jìn)入型腔的通道，可通過(guò)優(yōu)化設(shè)置分流道的橫截面形狀、尺寸大小及方向，使塑料熔體平穩(wěn)充型，從而保證最佳的成型效果。 影響分流道的設(shè)計(jì)因素： （1） 制品的幾何形狀、壁厚、尺寸大小及尺寸的穩(wěn)定性、內(nèi)在質(zhì)量及外觀質(zhì)量要求。 （2） 塑料的種類，亦即塑料的流動(dòng)性、熔融溫度與熔融溫度區(qū)間、固化溫度以及收縮率。 （3） 注射機(jī)的壓力、加熱溫度及注射速度。 （4） 主流道及分流道的脫落方式。 （5） 型腔的布置、澆口位置及澆口形式的選擇。 分流道的設(shè)計(jì)原則 （1） 塑料流經(jīng)分流道時(shí) 的壓力損失及溫度損失要小。 （2） 分流道的固化時(shí)間應(yīng)稍后與制品的固化時(shí)間，以利于壓力的傳遞及保壓。 （3） 保證塑料迅速而均勻地進(jìn)入各個(gè)型腔。 （4） 跟流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，其容積要小。 （5） 要便于加工及刀具選擇。 分流道橫截面形狀的選擇 分流道橫截面形狀：通常分流道的橫截面形狀有圓形，矩形、梯形、U形和正六邊形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的橫截面積大、表面積小，因此可用流道橫截面面積S與其周長(zhǎng)L的比值來(lái)表示流道的效率。 可由“不同橫截面形狀分流道的性能和等效尺寸”得出：圓形橫截面的效率最高，即具有最小的壓力降和熱損失。以前因?yàn)槭苣＞呒庸ぴO(shè)備的限制，加工成本通常較高，并且圓形的分流道必須在兩側(cè)模板都進(jìn)行加工，和模時(shí)兩側(cè)的半圓也難以對(duì)齊，所以圓形橫截面的分流道使用不多。但是，隨著模具加工技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸克服了上述困難，從而使圓形橫截面的分流道應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 正方形流道凝料脫模困難正六邊形流道小梁低。U形橫截面的流動(dòng)效率低于圓形和正六邊形橫截面，但加工容易，又比圓形和正方形橫截面流道容易脫模，所以，U形橫截面分流道使用也較廣泛。另外，雖然梯形橫截面的流道與圓形相比有較大的熱量損失，但是梯形橫截面的流道便于選擇教工刀具，同時(shí)加工也較容易，所以，梯形橫截面的分流道使用也較廣泛。（本次設(shè)計(jì)采用） 其澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況如圖1-6： 圖1-6 4. 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則： （1） 塑件滯留于動(dòng)模 模具開(kāi)啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留于帶有有脫模裝置的動(dòng)模上，以便脫模裝置在注射機(jī)推桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。 （2） 保證塑件不變性損壞 這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的基本要求。首先要正確分析塑件對(duì)凹?；蛐托镜母街Φ拇笮∫约八诘牟课唬嗅槍?duì)性地選擇合適的脫模方法和脫模位置，使推出重心與脫模阻力重心相重合。型芯由于塑料收縮時(shí)對(duì)其包緊力大，因此推出的作用點(diǎn)應(yīng)該盡可能地靠近型芯，推出力應(yīng)該作用于塑件剛度、強(qiáng)度最大的部位。作用面應(yīng)盡可能大一些。影響脫模力大小的因素很多，當(dāng)材料的收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復(fù)雜，脫模斜度大小以及凹模（型芯）表面粗糙度值高時(shí)，脫模阻力就會(huì)增大，反之則小。 （3） 力求良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)該盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用推桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。 ABS塑料的脫模斜度范圍為：型芯為35’-1°之間，型腔為40’-1°20’之間。 脫模結(jié)構(gòu)由推出部件、導(dǎo)向部件和復(fù)位部件等組成。為了防止脫模時(shí)造成之間擠壓變形，可以采用周邊的推板與若干根推桿同時(shí)頂出脫模，因?yàn)橹萍趥?cè)面有卡口。模具中還設(shè)置了導(dǎo)柱專門作為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，不僅起了導(dǎo)向作用，還提高了支承板的剛度。 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1-7： 圖1-7 5. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般情況下注塑模都要優(yōu)先考慮冷卻，尤其是對(duì)于制品批量大，精度要求高的模具，模具的冷卻往往是重中之重。單對(duì)于某些制品；來(lái)說(shuō)，由于存在某些特殊機(jī)構(gòu)，如很高的加強(qiáng)筋、很高的實(shí)心柱、很高的螺絲柱、深槽和深孔等、則必須在其旁邊或上面加推桿，否則制品就無(wú)法推出，或推出時(shí)會(huì)頂白變形，此時(shí)就必須優(yōu)先考慮頂出。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是快速冷卻，均勻冷卻，加工簡(jiǎn)單，并盡量保證模具的熱平衡，使制品收縮均勻。 從理論上來(lái)說(shuō)，我們要求模具各部分的穩(wěn)定均勻一致，使制品各部位的收縮率都一樣。但在實(shí)際工作中是做不到的，模具的穩(wěn)定通常是中間高周圍低，在多腔模具中，若制品大小不同，則是大制品出的模溫低。為此，冷卻系統(tǒng)時(shí)，必須對(duì)模溫高的地方重點(diǎn)冷卻，使模具溫度盡量均衡，同時(shí)在一模多腔的模具排位中，應(yīng)將大制品對(duì)角排位，滿足模具的熱平衡和壓力平衡要求。 因?yàn)橹g外形較平直，在型腔上沒(méi)有設(shè)計(jì)小型芯鑲?cè)耄士芍苯哟蚶渌? 進(jìn)行冷卻。型腔冷卻水管內(nèi)直徑為8MM，水管外直徑12MM，型芯水管上孔為直徑15MM。 其冷卻系統(tǒng)布局如圖1-8所以： 圖1-8 6. 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 若制件具有高深的型腔，那么在脫模時(shí)需要對(duì)模具設(shè)置引氣系統(tǒng)，那是因?yàn)橹萍砻媾c型心表面之間在脫模過(guò)程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔，在開(kāi)模時(shí)空氣無(wú)法進(jìn)入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入引氣系統(tǒng)。 注塑模具的排氣是模具設(shè)計(jì)中一個(gè)不可忽視的問(wèn)題.排氣不良,會(huì)造成眾多問(wèn)題.比如:氣孔、空洞、燒焦、氣泡、表面銀紋、熔接線明顯等。 模具內(nèi)積集的氣體主要有以下幾個(gè)來(lái)源: ?????（1）.進(jìn)料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣. ?????（2）.塑料含有的水分在高溫下蒸發(fā)而生成的水蒸氣. ?????（3）.塑料分解所產(chǎn)生的氣體 .?????????????????????????????????????????????? ?????（4）.塑料中某些添加劑揮發(fā)或者化學(xué)反映所生成的氣體 ?????（5）.進(jìn)料中夾雜的空氣和水氣! ????基本的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以歸納如下： ?????（1）.排氣要保證迅速、完全，排氣速度要與充模速度相適應(yīng)； ?????（2）.排氣槽盡量開(kāi)設(shè)在膠件較厚的成型部位； ?????（3）.排氣槽應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在分型面上； ?????（4）.排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在料流的終點(diǎn)和匯合處，如冷料井的盡端； ?????（5）.為了模具制造和清模方便，排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在凹模一側(cè)； ?????（6）.排氣槽方向不應(yīng)朝向操作面，防止注塑時(shí)漏料傷人； ?????（7）.排氣槽不應(yīng)有*角，防止積存冷料； ?????（8）.排氣槽大小尺寸一定要合適（一般厚度在0.2－0.3mm左右），根據(jù)具 體材料和產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇加工,盡量避免造成飛邊。 ????? 常見(jiàn)的排氣形式有： ?????（1）.排氣槽或孔排氣　　　　　　　 ?????（2）.分型面排氣　　　　　　　　　 ?????（3）.拼鑲件縫隙排氣 ?????（4）.推桿或頂針間隙排氣　　　　　 ?????（5）.粉末燒結(jié)合金塊排氣　　　　 ?????（6）.設(shè)置排氣桿強(qiáng)制排氣 ?????（7）. 應(yīng)用真空排氣機(jī)，達(dá)到主動(dòng)排氣，完全排氣的效果。 由于制件的頂出桿較多，只需要利用分型面間隙排氣即可。 7. 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本塑件成型件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要大型芯一個(gè)，壓入固定。在大型芯中有五種不同結(jié)構(gòu)的小型芯。第一種結(jié)構(gòu)小型芯3個(gè)，第二種結(jié)構(gòu)型芯1個(gè)，第三種結(jié)構(gòu)小型芯4個(gè)，第四種結(jié)構(gòu)小型芯1個(gè)，第五種結(jié)構(gòu)小型芯4個(gè)。如圖1-9所以： 圖1-9 型腔材料選用40Gr，型芯材料選用Rr12. 8. 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則： (1) 塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 (2) 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位。 (3) 結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。 本設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)單的推桿脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵撍芗姆中兔婧?jiǎn)單，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推簡(jiǎn)單的脫模機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來(lái)方便。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說(shuō)明之前，需要對(duì)脫模力做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。 9.確定標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)與規(guī)格 根據(jù)以上分析，計(jì)算并考慮型腔的尺寸，可以初步確定標(biāo)準(zhǔn)模架的機(jī)構(gòu)和規(guī)格。通過(guò)查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)選用標(biāo)準(zhǔn)模架A2-355 400-47-F1(GB/T1556.1-1990)其參數(shù)如下： 定模板厚度A=40MM; 動(dòng)模板厚度B=50MM; 墊塊厚度C=63MM; 模具厚度為52+A+B+C=205MM. （四）模具的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.成型零件工作尺寸尖酸 查閱相關(guān)資料可得PP塑料的成型收縮率為0.3%-0.8%，根據(jù)塑料平均收縮率法計(jì)算型腔、型芯的工作尺寸。各工作部分尺寸計(jì)算結(jié)果如下表：先選定塑件收縮率為0.6%。 2. 結(jié)構(gòu)類型 塑件尺寸（MM） 模具尺寸（MM） 型腔徑向尺寸 111.640 -1.64 42.960 -0.96 Dm=<111.64(1＋6%)－3/4×1.64>1.64/3 0=111.080.55 0 Dm=<42.96(1+6%)3/4×0.96>0.96/3 0=42.50.32 0 型腔高度尺寸 12.760.48 0 Hm=<12.76(1+6%)×0.48>0.48/3 0=12.520.16 0 型腔中心距尺寸 45±0.64 15±0.38 Cm=45(1+6%)±0.64×0.25=45.27±0.16 Cm=15(1+6%)±0.38×0.25=15.09±0.095 型芯高度尺寸 110.32 0 20.2 0 80.28 0 hm=<11(1+6%)+2/3×0.32>0 -0.32/3=11.280 -0.11 hm=<2(1+6%)+2/3×0.2>0 -0.2/3=2.150 -0.07 hm=<8(1+6%)+2/3×0.28>0 -0.28/3=8.230 -0.09 型芯徑向尺寸 3.760.48 0 29.441.