小米手機(jī)后蓋注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【含CAD圖紙、UG三維、說(shuō)明書(shū)】

目 錄1 緒論 .11.1 課題研究的意義和目的 .11.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 .21.3 課題研究基本內(nèi)容和方法 .21.3.1.基本設(shè)計(jì)思路 .21.4 論文結(jié)論和成果形式 .32 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .42.1 塑件的幾何形狀分析 .42.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .42.3 塑件原材料的成型特性分析 .42.3.1 ABS 的注射成型工藝 .42.3.2 ABS 性能分析 .52.3.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 .63 注射機(jī)型號(hào)的初步確定 .73.1 塑件的生產(chǎn)批量 .73.2 初選注射機(jī) .73.2.1 計(jì)算塑件體積和重量 73.2.2 根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目 .83.2.3 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 .83.2.4 選擇注射機(jī) .94 分型面的設(shè)計(jì) 104.1 分型面的選擇原則 .104.2 分型面方案的選擇 .10第 2 頁(yè) 共 41 頁(yè)5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 125.1 主流道的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核 .125.2 澆口的設(shè)計(jì) .135.2.1 澆口的作用 135.2.2 澆口位置的選擇 145.3 分流道設(shè)計(jì) .145.4 分流道的計(jì)算 .156 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.1.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 186.1.3 成型零件的選材 186.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 .186.2.1 型腔徑向尺寸計(jì)算 196.2.2 型腔的深度尺寸的計(jì)算 196.2.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算 206.2.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 206.3 模具型腔壁厚的確定 .206.3.1 型腔側(cè)壁厚度 S 的計(jì)算 206.3.2 型腔底板厚度 T 的計(jì)算 217 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 237.1 脫模力的計(jì)算 .237.2 推桿尺寸的校核 .248 模架的確定 268.1 模架的選取 .269 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 289.1 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .289.1.1 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 28第 3 頁(yè) 共 41 頁(yè)9.2 哈弗塊的尺寸確定 .309.2.1 斜導(dǎo)柱的傾斜角度 309.3 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 3110 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3210.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .3210.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) .3210.2.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W3310.2.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 Q3310.3 冷卻系統(tǒng)裝置的布置 .3411 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3512 總裝配圖的繪制 3613 模具工作原理 38總結(jié) 39參考文獻(xiàn) 40致謝 41第 1 頁(yè) 共 41 頁(yè)1 緒論1.1 課題研究的意義和目的本課題為手機(jī)蓋注塑模具設(shè)計(jì)，手機(jī)蓋主要作用是保護(hù)手機(jī)。在進(jìn)行手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)之前，首先對(duì)制品圖及形狀結(jié)構(gòu)分析，其內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1. 手機(jī)后蓋（見(jiàn)制件圖） 。制品的幾何形狀：本次設(shè)計(jì)的制品為小米手機(jī)后蓋，平均壁厚為 0.5mm，屬輕質(zhì)薄壁制品。2. 制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差。本次塑料制品的尺寸按 4 級(jí)精度取值。塑件的表面粗糙度主要取決于模具粗糙度，一般情況下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高12 級(jí)。3. 制品的脫模斜度：脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定，以塑件內(nèi)孔型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由縮小方向取得。一般情況，脫模斜度不包括塑件的公差范圍內(nèi)。4. 根據(jù)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)中，流道形式采用非平衡式，上殼采用側(cè)澆口進(jìn)膠，下殼采用針點(diǎn)式澆口進(jìn)膠。按照現(xiàn)今注塑模具設(shè)計(jì)的總體趨勢(shì)，注塑模具的設(shè)計(jì)已很少使用手工繪圖或完全由二維軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，且模具標(biāo)準(zhǔn)件已在注塑模具設(shè)計(jì)中大量采用。因此本課題采取使用模具二維、三維軟件和模具分析軟件綜合使用來(lái)進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并且進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，且在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中要綜合考慮模具制造工藝及注塑成型工藝。1.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀手機(jī)外殼是手機(jī)必不可少的零件，關(guān)乎這手機(jī)的外觀和銷量，因此所有的公司都注重外殼的研發(fā)和量產(chǎn)，更加注重美觀性和使用性，可謂說(shuō)更新?lián)Q代很快的。第 2 頁(yè) 共 41 頁(yè)1.3 課題研究基本內(nèi)容和方法隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都可將計(jì)算機(jī)作為輔助工具而加入。構(gòu)成該環(huán)節(jié)的 CAD 或 CAM 或 CAE。1、塑件設(shè)計(jì) 塑件的設(shè)計(jì)包括塑件結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、表面、性能等方面的設(shè)計(jì)。塑件設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：塑件 CAD、塑料、輔料、輔件選擇的專家系統(tǒng)。2、注射機(jī)的使用 常見(jiàn)注射機(jī)的使用方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射機(jī)選擇專家系統(tǒng)：注射機(jī)故障診斷系統(tǒng)。（1） 注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質(zhì)量，在對(duì)于高技術(shù)注射模來(lái)說(shuō)，都要對(duì)注射模在使用過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控或?qū)ψ⑸淠５姆勰M仿真，由此知注射模的工作狀況。（2） 注射工藝 注射工藝方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射工藝制定的專家系統(tǒng)；塑件質(zhì)量故障診斷。（3） 注射模設(shè)計(jì) 注射模設(shè)計(jì)主要完成注射模的結(jié)構(gòu)尺寸、精度、表面性能等方面的設(shè)計(jì)，并選擇模具的材料等。計(jì)算機(jī)在注射模設(shè)計(jì)方面的工作有：注射劃 CAD：注射模材料、輔料、輔件選擇專家系統(tǒng)；工裝選擇專家系統(tǒng)；注射模CAABS；1.4 論文結(jié)論和成果形式1、打印文檔：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份：字?jǐn)?shù)不少于 10000；給定文獻(xiàn)的外文翻譯：中文字?jǐn)?shù)不少于 2000。2、設(shè)計(jì)圖紙：總裝圖 1 張，非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 510 張。3、電子文檔：二維 CAD：總裝圖和零件圖；三維（PRO/E)造型：總裝圖和零件圖；Word 文檔：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；給定文件的外文翻譯。第 3 頁(yè) 共 41 頁(yè)2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1 塑件的幾何形狀分析熟讀塑件的圖樣，在頭腦中建立清晰的塑件三維形狀，并通過(guò)計(jì)算機(jī)三維軟件建模幫助理解其幾何形狀，該塑件的三維如圖 2.1,2.2 所示。圖 2.1第 4 頁(yè) 共 41 頁(yè)圖 2.22.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件為一款手機(jī)蓋，生產(chǎn)批量為中批量，材料選用 ABS，精度等級(jí)采用 MT4，產(chǎn)品成型后對(duì)產(chǎn)品尺寸和外觀屬性質(zhì)量要求較高。從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)上分析，塑件整體結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，塑件周圍有三處需要側(cè)抽芯，背部和頂部都需要鑲件成型。由于模具需要高精度配合，為保證塑件的質(zhì)量，決定采用側(cè)澆口和斜頂。2.3 塑件原材料的成型特性分析2.3.1 ABS的注射成型工藝2.3.1.1注射成型工藝過(guò)程（1）預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓-冷卻-脫模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脫模劑-合模-注射2.3.1.2 ABS 的注射成型工藝參數(shù)（1）注射機(jī)：螺桿式（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（3）預(yù)熱和干燥：溫度（C） 8085時(shí)間 (h) 23（4）密度（g/ cm）:0.900.91（5）材料收縮率（）：1.62.0（6）料筒溫度（C）：后段 160180第 5 頁(yè) 共 41 頁(yè)中段 180200前段 200220（7）噴嘴溫度（C）：170200（8）模具溫度（C）：70120（9）注射壓力（MPa）：70100（10）成形時(shí)間（S）：注射時(shí)間 2090高壓時(shí)間 05冷卻時(shí)間 20120總周期 50220（11）適應(yīng)注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可（12）后處理方法： 紅外線燈、烘箱溫度（C） 70時(shí)間（h） 242.3.2 ABS性能分析ABS 是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學(xué)單體合成。其中 A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下：每種單體都具有不同特性：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、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS 是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(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)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS 不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，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。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)。這就可以賦予用第 6 頁(yè) 共 41 頁(yè)戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上數(shù)百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。ABS 具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號(hào)和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考。（1）物理力學(xué)性能 ABS 具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS 有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹(shù)脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀誠(chéng)有關(guān)，同時(shí)也與使用環(huán)境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。當(dāng)聚合物中丁二烯橡膠含量超過(guò) 30%時(shí)，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學(xué)性能都迅速下降（見(jiàn)表 5-5 和 5-6） 。（2）熱性能。ABS 制品的負(fù)荷變形溫度約為 93，若能對(duì)制品進(jìn)行退火處理，則還可增加 10左右。（3）電性能。ABS 聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。（4）耐環(huán)境性 ABS 聚合物幾乎不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長(zhǎng)期與烴接觸會(huì)發(fā)生軟化溶脹。ABS 聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。（5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受 350nm 以下波長(zhǎng)的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強(qiáng)度及波長(zhǎng)的對(duì)數(shù)成正比。ABS 是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。（6）ABS 的流變性 ABS 聚合物在熔融狀態(tài)下流動(dòng)特性屬于假塑型液體。雖然 ABS 的熔體流動(dòng)性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。因此在成型過(guò)程中可以采用提高剪切速率來(lái)降低熔體粘度，改善熔體流動(dòng)性。ABS 屬一無(wú)定形聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)，成型后無(wú)結(jié)晶，成型收縮率為第 7 頁(yè) 共 41 頁(yè)0.4%0.5%。在成型過(guò)程中， ABS 的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過(guò)高時(shí)，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。（7）ABS 的吸水性 ABS 具有一定的吸水性，含水量在 0.3%0.8%范圍。成型時(shí)如果聚合物中含有水分，制品上就會(huì)出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在民型前，需將聚合物進(jìn)行干燥處理，使其含水量降到 0.2%左右。（8）ABS 制品的后處理 一般情況下很少出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對(duì) ABS 的熔體流動(dòng)性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象，因而除了充模有困難的情況下，一般以中、低速為宜。在制品要求表面光澤較高時(shí)，模具溫度可控制在 6080對(duì)一般制品可控制在 50-60。2.3.2.1 ABS使用性能（1）綜合性能良好，具有極好的抗沖擊強(qiáng)度、在低溫下也不會(huì)迅速降解。（2）耐熱性、耐磨性、耐水性、耐化學(xué)和電氣性能良好。（3）品質(zhì)輕,有良好的耐應(yīng)力開(kāi)裂性,有很高的彎曲疲勞壽命。表 2.2 ABS 的主要性能指標(biāo)屈服強(qiáng)度/Mpa 50 玻璃化溫度/C拉伸強(qiáng)度/Mpa 38 熔點(diǎn)（粘流溫度）/C 13016090108斷裂伸長(zhǎng)率/% 35熱變形溫度/C45 N/cm3180 N/cm3 83103拉伸彈性模量/Gpa 1.8 線膨脹系數(shù)/（10-5/C） 7.0彎曲強(qiáng)度/Mpa 80 比熱容/ 1470彎曲弱性模理/Gpa 1.4 熱導(dǎo)率/ 0.263261 燃燒性/（cm/min） 慢件質(zhì)量沖擊強(qiáng)度/kJ/m2無(wú)缺口缺口 11 體積電阻/*cm 6.9*1016力學(xué)性能布氏硬度/HBS 9.7R121熱性能及電性能擊穿電壓/（kV/mm）物理 密度/（g/cm3） 1.021.16 吸水性/%（24h） 0. 20.4第 8 頁(yè) 共 41 頁(yè)性能 比體積/（cm2/g） 1.021.06 透明度或透光率 不透明2.3.2.2 ABS成型性能（1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解。（2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形。（3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低溫高壓時(shí)容易取向，模具溫度低于 50 度時(shí)，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良、流痕，90 度以上的易發(fā)生翹曲變形。（4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠、尖角，以防應(yīng)力集中。2.3.2.2 ABS主要技術(shù)指標(biāo) ABS的成型工藝參數(shù)料筒一區(qū)/ 150-170二區(qū)/ 180-190三區(qū)/ 200-210噴嘴/ 180-190溫度模具/ 50-70注射/Mpa 60-100壓力保壓/Mpa 40-60注射/s 2-5保壓/s 5-10冷卻/s 5-15時(shí)間周期/s 15-30方法 紅外線烘箱溫度/ 70后處理時(shí)間/h 0.3-1第 9 頁(yè) 共 41 頁(yè)3 注射機(jī)型號(hào)的初步確定3.1 塑件的生產(chǎn)批量塑件的生產(chǎn)類型對(duì)注射模具結(jié)構(gòu)、注射模具材料使用均有重要影響。在大批量生產(chǎn)中，由于注射模具價(jià)格在整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用中所占比例較小，提高生產(chǎn)率和注射模具壽命問(wèn)題比較突出，所以可以考慮使用自動(dòng)化程度較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度壽命高的模具。如果是小批量生產(chǎn)，則應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。該塑件產(chǎn)量大，生產(chǎn)類型屬于大批量生產(chǎn)，但塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且精度要求較高，因此采用一模兩腔以及成型周期不宜太長(zhǎng)的模具，同時(shí)模具造價(jià)要適當(dāng)控制。3.2 初選注射機(jī)3.2.1 計(jì)算塑件體積和重量由于塑件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，因此我利用 UG 三維軟件對(duì)整個(gè)塑件質(zhì)量進(jìn)行分析，得出塑件的重要信息如下：圖 3.1通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析可得塑件體積為 V=5.11cm3第 10 頁(yè) 共 41 頁(yè)塑件的質(zhì)量 gVm14.6.521塑塑 式中 ABS 的密度可取 3/cm3.2.2根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目由于該塑件尺寸相對(duì)適中但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此采用一模兩腔，以方便實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯、澆口位置及脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.2.3澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算(1)模具所需塑料熔體注射量：21mn3.g14.65.064(其中 = ， 為澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，約為 0.15 )1塑 2 1m(2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積：21nA2m0694.454182.63535.083（其中單個(gè)塑件分型面投影面積 =26335.4182 ，流道凝料在分型面上的投影12面積 ）12.n(3)模具所需的鎖模壓力約為= （ ）mF21A型P=26335.418235=9.22 N50(其中 查閱 P7 表 22)型（4）由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 0.21 倍來(lái)估算。由于本次設(shè)計(jì)才用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 0.35 倍來(lái)估算。第 11 頁(yè) 共 41 頁(yè)(1)澆注系統(tǒng)凝料體積：V = 0.355.11=1.7885(cm)(2)該模具總共需填充塑件的體積約為V = （1.7885+5.11）2 =13.79(cm)3.2.4選擇注射機(jī)根據(jù)上步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積 ，并結(jié)合塑料379.1cmV總成型工藝及模具設(shè)計(jì)式 4-18，則有 32.7180/9.3/ cmV總公因?yàn)樗x注塑機(jī)滿足額定注射量 G=402 53.18.02而額定鎖模力 F=25 =9.22 N5mF5（其中 為注射系數(shù)，無(wú)定型塑料取 0.85）開(kāi)模行程： 7860121 HS根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為 17.23 ，注射機(jī)型號(hào)為 HTF160J/TJ3cm臥式螺桿注射機(jī)，從工廠資料中查到的注射機(jī)床參數(shù)如下：表 3-1 HTF160J/TJ 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)注射方式 螺桿式 模板最小厚度/mm 180標(biāo)稱注射量/ 3cm320 合模力/N 5106注射壓力/ MPa159 拉桿空間/mm 455x455合模方式 液壓-機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）0-175 噴嘴孔直徑/mm 10模板尺寸/mm 675螺桿直徑/mm 45模板最大行程/mm 420 定位圈尺寸/mm 125機(jī)重/Ton 5.2 油壓頂針行程/mm 140電熱量/KW 9.75 油泵馬達(dá)/KW 15油箱容量/ L 320 油壓系統(tǒng)壓力/ MPa17.5第 12 頁(yè) 共 41 頁(yè)4 分型面的設(shè)計(jì)在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型的分型面的形狀和位置。無(wú)論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及采用何種設(shè)計(jì)方案，都必須首先確定分型面，因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面的選擇。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。為了保證能順利分型，主分型面應(yīng)首先考慮選擇在塑件外形的最大輪廊處。4.1 分型面的選擇原則(1)分型面應(yīng)選擇在塑件的最大輪廓處。(2)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量、尺寸精度、排氣和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。(3)盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)和滿足塑件的使用要求。(4)盡量減少塑件在合模方向上的投影面積和長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向。(5)便于模具制造加工在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。4.2 分型面方案的選擇通過(guò)對(duì)分形面選擇原則的分析，由于微壓下蓋側(cè)方有配合扣為，需要設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因此，在分模時(shí)需要哈弗塊分出。分型時(shí)以塑件對(duì)稱中心為分型面，微壓下蓋平面為最大輪廓處，因此設(shè)計(jì)時(shí)分型時(shí)以塑件對(duì)稱中心為分型面，斜面被包圍在哈夫塊內(nèi)成型，也保證該塑件脫模容易，以及便于加工，如圖 4-1 所示： 圖 4.1 分型面的剖面第 13 頁(yè) 共 41 頁(yè)5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則是：1. 結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2. 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時(shí)間。3. 澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣。4. 避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。5. 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或易于切除和修整。6. 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質(zhì)量的影響。7. 盡量減小因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。8. 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應(yīng)有 IT8 以上的精度要求。9. 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。10. 應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無(wú)法重合也應(yīng)使兩者的距離盡量縮小。5.1 主流道的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核主流道是熔體由注塑機(jī)噴嘴射出時(shí)最先經(jīng)過(guò)的部位，它與注塑機(jī)噴嘴必須在同一軸心線上，以利于熔體的流動(dòng)；由于主流道與注塑機(jī)噴嘴須經(jīng)常反復(fù)接觸和碰撞，對(duì)其要求要求較高，所以主流道一般不直接開(kāi)設(shè)在模架面板或 A 板上，為了加工方便，一般都做成拆卸式澆口套，俗稱“唧嘴” 。為了便于唧嘴與注塑機(jī)噴嘴的順利配合，還第 14 頁(yè) 共 41 頁(yè)需要定位環(huán)（也稱定位圈和法蘭）來(lái)方便定位。5.1.1 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熔融塑料首先經(jīng)過(guò)主流道，所以它的大小與塑料充模速度、時(shí)間長(zhǎng)短有著密切關(guān)系。主流道的斷面形狀通常為圓形。若主流道太大，其主流道塑料體積增大，塑料耗量增多，冷卻時(shí)間長(zhǎng)易使包藏的空氣增多，如果排氣不良，容易在塑件內(nèi)造成氣泡、組織松散等缺陷，影響塑件的質(zhì)量，同時(shí)也易造成冷卻不足，主流道脫模困難。若主流道太小，則塑料在流動(dòng)過(guò)程中冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，黏度增大，流動(dòng)性下降，成型壓力損失大，易造成塑件成型困難。為了便于冷凝料從主流道中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角常為 2 6 ，現(xiàn)取 2 。內(nèi)壁必須光滑，表面粗造度應(yīng)為 。澆口套的進(jìn)料直徑( )應(yīng)比注射 umRa4.0d1機(jī)噴嘴直徑大 0.51mm，現(xiàn)取 0.5 mm；澆口套的球面凹坑半徑（SR）要比注射機(jī)噴嘴半徑大 12mm；澆口套與定模板的配合可采用 （過(guò)度配合） 。67H主流道結(jié)構(gòu)形式如圖 5.1 所示。圖 5.1 主流道結(jié)構(gòu)形式5.1.2 主流道尺寸計(jì)算為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑 D 應(yīng)大于注射機(jī)的噴嘴直徑 d，通常為：D=d+(0.31)mmD=7.5+0.5=8mm主流道入口的凹坑球面半徑 R2 也應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球面頭半徑 R1，通常為：R2=R1+（12）mm第 15 頁(yè) 共 41 頁(yè)R2=18+2=20mm主流道半錐角通常為錐度 ，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣，過(guò)小使凝料脫26模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大。主流道內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在 Ra0.8um 以下，拋光時(shí)沿軸而進(jìn)行。主流道的長(zhǎng)度 L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時(shí)的壓力損失，應(yīng)盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度，L 一般控制在 60mm 以內(nèi)。5.2 澆口的設(shè)計(jì)澆口是澆注系統(tǒng)的末端，使從分流道流過(guò)來(lái)的塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿后，澆口部位的熔體能迅速地凝固而封閉澆口，防止型腔內(nèi)的熔體倒流，便于制品脫模，控制澆口凍結(jié)時(shí)間以及熔體充模時(shí)的流動(dòng)性能。澆口的截面積小，其設(shè)計(jì)的位置、形狀、尺寸直接影響塑件的質(zhì)量和注射效率。一般塑件的缺料、縮孔、熔接痕、翹曲變形等大多數(shù)是由澆口設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的。正確的澆口設(shè)計(jì)具有減少熔接痕、降低內(nèi)應(yīng)力、避免蛇形紋、改善外觀等優(yōu)點(diǎn)，因此選擇合理的澆口位置及數(shù)量在塑料模具設(shè)計(jì)中是十分重要的。選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：1. 盡可能采用平衡式設(shè)置；2. 型腔排列進(jìn)料均衡；3. 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；4. 確保耗料量??；5. 不影響塑件外觀。5.2.1 澆口的作用（1）澆口處截面積小，摩擦阻力大，溫度高，熔料黏度低，流動(dòng)速度加快，使熔料快速充滿型腔。（2）澆口處截面積小，冷卻速度快，能迅速冷卻封閉，防止熔料回流。（3）澆口處截面積小，強(qiáng)度低，成型后制品容易與澆注系統(tǒng)分離。常用的澆口形式有點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、平縫式（薄片）澆口、盤(pán)形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護(hù)耳澆口等。第 16 頁(yè) 共 41 頁(yè)5.2.2 澆口位置的選擇在選擇澆口位置和形式時(shí)，考慮到控制盒前蓋結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并非完全是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且零件表面不允許有過(guò)于明顯的澆口痕跡及底殼內(nèi)側(cè)中空。 所以，經(jīng)過(guò)考慮，選擇點(diǎn)澆口。澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 4ACkd式中：A型腔的表面積， 2mC壁厚系數(shù)，從塑料成型模具課本 P65 頁(yè)表 3-3-2 中選取，由于塑件壁厚，則 C=0.230m2上式適用于壁厚為 0.72.5mm 的制品。 =0.850.23018.236mm4Akd5.3 分流道設(shè)計(jì)分流道是使塑料熔體從主流道通過(guò)分支流平穩(wěn)地進(jìn)入澆口的通道，它起著分流導(dǎo)向作用?？赏ㄟ^(guò)優(yōu)化設(shè)置分流道的橫截面形狀尺寸大小和方向使塑料熔體平穩(wěn)充型，從而保證最佳的成型效果。分流道常見(jiàn)斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U 形、半圓形、矩形等數(shù)種，應(yīng)選取易于加工，且流道長(zhǎng)度和流道體積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都最小的端面形狀。最常用的三種截面形狀為圓形、半圓形、梯形，分流道截面形狀的選擇需考慮其效率和加工性流道效率的計(jì)算公式：流道效率（ ）=截面積（S）/截面周長(zhǎng)（L）根據(jù)影響分流道的設(shè)計(jì)因素和設(shè)計(jì)原則，則有如下方案：方案 1：使用圓形斷面分流道，這種分流道的比表面積最小，熱量損失小，阻力亦小，澆口可開(kāi)在流道中心線上，因而延長(zhǎng)了澆口凍結(jié)時(shí)間。但缺點(diǎn)是需要同時(shí)在動(dòng)模和定模上切削加工，而且要相互吻合，制造困難，費(fèi)用高。方案 2：使用梯形斷面分流道，雖該形的流道與圓形相比有較大的熱量損失，但是第 17 頁(yè) 共 41 頁(yè)只需切削加工在一個(gè)模板上，加工非常容易，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，運(yùn)用也比較廣泛。綜上所述，選擇方案 2 的梯形橫截面分流道較合適。分流道尺寸的確定確定分流道尺寸時(shí)應(yīng)考慮塑料的流動(dòng)性，塑件形狀的復(fù)雜性，塑件尺寸的大小以及模具的結(jié)構(gòu)等。（1）經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法： LQD41265.0式中 分流道尺寸（mm） ；DQ經(jīng)分流道的塑膠量（g） ；L分流道的長(zhǎng)度（mm） 。（2） 的經(jīng)驗(yàn)參考值，參見(jiàn)注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn) （P55 表 6.5）,ABS的 經(jīng)驗(yàn)參考值為 48mm，選擇為 4mm。D分流道高度 H=1 4mm,下底長(zhǎng)度 X= =3mm, 底面圓角的半徑32D43DR=1mm。5.4 分流道的計(jì)算（1）分流道的當(dāng)量直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 mD6)9.08(1式中： 主流道大端直徑；D一級(jí)分流道當(dāng)量直徑；1（2）凝料體積分流道長(zhǎng)度 mL54分分流道截面積 A1423分凝料體積為 36.0cmV分分分（3）校核剪切速率確定注射時(shí)間：根據(jù) Moldflow 對(duì)塑件澆注系統(tǒng)的填充時(shí)間分析可知，t=2s。第 18 頁(yè) 共 41 頁(yè)計(jì)算分流道體積流量： 3cm75.021.56.4t塑分分 Vq由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)式 4-20，可得剪切速率 1133 s90214.750. sRr分分分 由于該塑件的分流道的剪切速率處于該澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。132051s（4）分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 即可，此處取 1.6，mRaa5.2.1脫模斜度為 8。6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件是注塑模具的核心部分，它直接關(guān)系到塑件的形狀、外觀和尺寸，它一般由型腔、型芯、成型滑塊、鑲件等多個(gè)零件組成，其形式多種多樣，設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇成型性能好為前提，并充分考慮模具制造簡(jiǎn)單，易于保證精度，模具成本較低的一種。6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 19 頁(yè) 共 41 頁(yè)6.1.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔又稱凹模，是成型制品的外表面的成型零件，按型腔結(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。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式型腔，根據(jù)分型面的方案選擇，將其放在動(dòng)模板一側(cè)，并用螺釘連接固定在動(dòng)模板上。整體嵌入式型腔的優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度和剛度相對(duì)較高，不易變形，塑件無(wú)模具拼縫痕跡，外觀質(zhì)量好，可以節(jié)省成型零件材料，方便熱處理及方便日后的更換維修等。其缺點(diǎn)是：加工難度大，模板與鑲件配合要求高。如圖 6-1 所示：圖 6.1 型腔板6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯又稱凸模，是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式、整體組合式、局部鑲接式、完全鑲拼式四種類型。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析及分型面選擇可知，型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用整體組合式，并用螺絲固定在模板上。整體組合式型芯的特點(diǎn)與整體嵌入式型腔特點(diǎn)相同，如圖 6-2 所示。第 20 頁(yè) 共 41 頁(yè)圖 6.2 型芯板6.1.3 成型零件的選材成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量。該塑件的材料為 ABS 工程塑料，對(duì)表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。因?yàn)樵撍芗橹信可a(chǎn)，所以型腔應(yīng)選擇耐磨性、剛度、強(qiáng)度等各方面較好的鋼材，型腔形狀也相對(duì)復(fù)雜，有較多司筒、頂針，根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)。6.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算由于塑件的外形尺寸相對(duì)復(fù)雜，無(wú)法將每個(gè)尺寸計(jì)算出來(lái)，因此選取相對(duì)重要的工作尺寸進(jìn)行計(jì)算。塑料盒成型工作尺寸在計(jì)算是均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。查常用熱塑性塑料主要性能特點(diǎn)和工藝參數(shù)得 ABS 收縮率 S=0.5% ,查塑料成型模第 21 頁(yè) 共 41 頁(yè)具課本表 2-1-1 與 2-1-2，得模具制造公差取 4/m6.2.1 型腔徑向尺寸計(jì)算塑件外部徑向尺寸：，相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；mD8.125 24.0，則相應(yīng)的塑件制造公差 m；6 16，則相應(yīng)塑件制造公差為 mm；3 8.mscpmxDS01)(式中： 塑件的平均收縮率，本塑件為 1.8%（下同） ；cpS隨塑件精度和尺寸變化，徑向尺寸取 3/4（下同） ；1x塑件上相應(yīng)尺寸的制造公差（下同） ；塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，取 （下同） 。m 41m則有： D24.02.01 795875.12)05.(.04.02 6681.83 .8).( 6.2.2 型腔深度尺寸計(jì)算塑件高度方向的尺寸：，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；mH81 6.08mxHScpm2)1(式中： 隨塑件精度和尺寸變化，深度方向尺寸取 2/3（下同） 。2xxSHmcp 14.014.008211 58638)5.()( 6.2.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算塑件型芯徑向的尺寸：，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；md8.01 84.0第 22 頁(yè) 共 41 頁(yè)，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；md2s84.001)1(mxdSdcpmxdSmcp 021.021.0911 85475.80).()( 4.0.026.2.4 型芯高度尺寸的計(jì)算塑件型芯高度的尺寸：，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；mh5.271 56.01012)(mxhShcpm mxShcp 014.14.00151 72563/.7.)( 6.3 模具型腔壁厚的確定塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，本模具的凹模采用的是整體嵌入式，因此可用整體式矩形型腔壁厚計(jì)算公式來(lái)確定型腔側(cè)壁厚度 S 和型腔底板厚度 T。6.3.1 型腔側(cè)壁厚度 S的計(jì)算（1）按剛度條件計(jì)算 mECPhp 7.35026.1.260483543531 剛式中：C .9)4.8/.7(9)/(24 hll模具型腔的內(nèi)壁長(zhǎng)邊長(zhǎng)；l=177.5mm；P模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般是 3050MPa，這里取 35Mpa；h型腔深度，h=34.2mm；第 23 頁(yè) 共 41 頁(yè)E模具鋼的彈性模量，預(yù)硬化塑料模具鋼 ；MPaE510.2模具剛度計(jì)算許用變形量，根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-20，則p有如下公式：mip 026.)5.170.5.174.0(25/ 當(dāng) ，則 。16.71lb62模具剛度計(jì)算許用變形量，由于型腔 L=177.5300,所以按允許變p形量 =L/6000mm=0.026,計(jì)算壁厚。p（2）按強(qiáng)度條件計(jì)算則有： mPhSp 7.203532強(qiáng)式中：P模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般是 3050MPa，這里取 35Mpa；h型腔深度，h=35mm；模具強(qiáng)度計(jì)算的許用壓力，取 =300Mpa。pp6.3.2 型腔底板厚度 T的計(jì)算（1）按剛度條件計(jì)算 mEPbCp 39.206.1.245433 剛式中： 根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-19，則有C；02.1/324 blb模具型腔的內(nèi)壁短邊長(zhǎng)；b=144mm；E模具鋼彈性模量，這里取 ；MPaE510.2模具鋼計(jì)算許用變形量， 。p 6p（2）按強(qiáng)度條件計(jì)算第 24 頁(yè) 共 41 頁(yè)mPbTp 92.3405147.01. 式中：P模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般是 3050MPa，這里取 35Mpa；b型腔短邊長(zhǎng)度，b=144mm；模具強(qiáng)度計(jì)算的許用壓力，取 =300Mpa。pp根據(jù)以上剛度、強(qiáng)度的計(jì)算，可以算出型腔的壁厚要求：型腔側(cè)壁厚度S25.7mm，型腔底板厚度 T39.3mm。凹模采用整體嵌入式，為求結(jié)構(gòu)緊湊并且符合強(qiáng)度和剛度的要求，還要預(yù)留出冷卻系統(tǒng)的位置。第 25 頁(yè) 共 41 頁(yè)7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由前面的塑件工藝分析中可知，本塑件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，有大量的薄壁、小柱位、側(cè)孔等結(jié)構(gòu)，需要二次分模，在脫模推出機(jī)構(gòu)的選擇中需要用頂針、司筒、扁頂、斜頂同時(shí)頂出塑件。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：（1）應(yīng)保持產(chǎn)品外觀整潔美觀，為避免頂出痕跡影響產(chǎn)品外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在產(chǎn)品的隱蔽或非裝飾表面。對(duì)于透明產(chǎn)品尤其要注意頂出位置及頂出形狀的選擇；（2）應(yīng)防止產(chǎn)品頂出變形，為了防止產(chǎn)品頂出變形，頂出受力點(diǎn)應(yīng)盡量均勻分布，盡量設(shè)在難于脫模和剛性較好的位置處，如壁厚、骨位筋部、柱位部等；（3）應(yīng)保證頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，為保證頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，頂出零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意和其他機(jī)構(gòu)的干涉，在非封膠位應(yīng)盡量設(shè)計(jì)避空；（4）應(yīng)考慮頂出機(jī)構(gòu)的成本和加工性，為了便于加工，便于維修，節(jié)約成本，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件的頂出形式。7.1 脫模力的計(jì)算當(dāng)矩形塑件短邊和長(zhǎng)邊之和與壁厚之比 時(shí)，則應(yīng)109.825.1437tba采用如下脫模力計(jì)算公式： AKfESLF.0)1(tan221式中： 矩形短邊長(zhǎng)度（mm） ；a矩形長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm） ；bE塑料的彈性模量，根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編表 7-27 可得；MPa3104.第 26 頁(yè) 共 41 頁(yè)S塑料成型的平均收縮率，本塑件為 1.8%；L推出該塑件的高度為 60mm；水口板厚度為 300mm塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-24 可f得 =0.45；f塑料的泊松比，查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-24 得=0.33； ；1K 105.7.cos9.8125.0cos2cos1 ；2 4in41in2fA塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積，根據(jù) Mastercam 對(duì)塑件平面分析，可得 。2.635mA NF 27.8614.2351.004.1)7.01( )5tan.(684)5.7(2 第 27 頁(yè) 共 41 頁(yè)8 模架的確定模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)。對(duì)于模具而言，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好，可以以塑件布置在推管推出的范圍內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保持一定距離為原則來(lái)確定模架的大小。模架的選擇原則：（1）在滿足強(qiáng)度的條件下應(yīng)盡量選擇較小的規(guī)格。（2）選擇時(shí)應(yīng)考慮所用注塑機(jī)的容模量，一般情況下優(yōu)先選擇工字模架，如果大于注塑機(jī)容模量時(shí)可選擇直身模架。（3）根據(jù)制品進(jìn)澆方式和模具結(jié)構(gòu)需求選擇合理的模架類型，優(yōu)先選用大水口模架，不能滿足要求時(shí)選擇簡(jiǎn)化型細(xì)水口或細(xì)水口模架。（4）模架選擇時(shí)盡量用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)模架一定要在圖紙中注明。8.1 模架的選取根據(jù)該套模具采用一模一腔是用點(diǎn)澆口形式，并根據(jù)模具型腔布局的模仁所占的平面尺寸為 190mmX250mm，又考慮模仁最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時(shí)參考注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn)大水口模架，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模架寬度選 W=3300mm，復(fù)位桿的直徑 d=25mm。模架為大水口板的工字模架，具體選擇如下：（1）A 板尺寸A 板是定模型腔板，型芯高度為 35mm 嵌入定模板內(nèi)，還需要留出足夠的距離來(lái)固定大型芯，故 A 板厚度取 70mm。（2）B 板尺寸B 板是型腔固定板，凹模高度為 42.5mm，又要考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道和要固定液壓缸，還需要留出足夠的距離，故 B 板厚度取 80mm。（3）C 板（墊板）尺寸 目 錄1 緒論 .11.1 課題研究的意義和目的 .11.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 .21.3 課題研究基本內(nèi)容和方法 .21.3.1.基本設(shè)計(jì)思路 .21.4 論文結(jié)論和成果形式 .32 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .42.1 塑件的幾何形狀分析 .42.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .42.3 塑件原材料的成型特性分析 .42.3.1 ABS 的注射成型工藝 .42.3.2 ABS 性能分析 .52.3.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 .63 注射機(jī)型號(hào)的初步確定 .73.1 塑件的生產(chǎn)批量 .73.2 初選注射機(jī) .73.2.1 計(jì)算塑件體積和重量 73.2.2 根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目 .83.2.3 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 .83.2.4 選擇注射機(jī) .94 分型面的設(shè)計(jì) 104.1 分型面的選擇原則 .104.2 分型面方案的選擇 .10第 2 頁(yè) 共 41 頁(yè)5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 125.1 主流道的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核 .125.2 澆口的設(shè)計(jì) .135.2.1 澆口的作用 135.2.2 澆口位置的選擇 145.3 分流道設(shè)計(jì) .145.4 分流道的計(jì)算 .156 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.1.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 186.1.3 成型零件的選材 186.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 .186.2.1 型腔徑向尺寸計(jì)算 196.2.2 型腔的深度尺寸的計(jì)算 196.2.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算 206.2.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 206.3 模具型腔壁厚的確定 .206.3.1 型腔側(cè)壁厚度 S 的計(jì)算 206.3.2 型腔底板厚度 T 的計(jì)算 217 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 237.1 脫模力的計(jì)算 .237.2 推桿尺寸的校核 .248 模架的確定 268.1 模架的選取 .269 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 289.1 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .289.1.1 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 28第 3 頁(yè) 共 41 頁(yè)9.2 哈弗塊的尺寸確定 .309.2.1 斜導(dǎo)柱的傾斜角度 309.3 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 3110 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3210.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .3210.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) .3210.2.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W3310.2.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 Q3310.3 冷卻系統(tǒng)裝置的布置 .3411 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3512 總裝配圖的繪制 3613 模具工作原理 38總結(jié) 39參考文獻(xiàn) 40致謝 41第 1 頁(yè) 共 41 頁(yè)1 緒論1.1 課題研究的意義和目的本課題為手機(jī)蓋注塑模具設(shè)計(jì)，手機(jī)蓋主要作用是保護(hù)手機(jī)。在進(jìn)行手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)之前，首先對(duì)制品圖及形狀結(jié)構(gòu)分析，其內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1. 手機(jī)后蓋（見(jiàn)制件圖） 。制品的幾何形狀：本次設(shè)計(jì)的制品為小米手機(jī)后蓋，平均壁厚為 0.5mm，屬輕質(zhì)薄壁制品。2. 制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差。本次塑料制品的尺寸按 4 級(jí)精度取值。塑件的表面粗糙度主要取決于模具粗糙度，一般情況下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高12 級(jí)。3. 制品的脫模斜度：脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定，以塑件內(nèi)孔型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由縮小方向取得。一般情況，脫模斜度不包括塑件的公差范圍內(nèi)。4. 根據(jù)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)中，流道形式采用非平衡式，上殼采用側(cè)澆口進(jìn)膠，下殼采用針點(diǎn)式澆口進(jìn)膠。按照現(xiàn)今注塑模具設(shè)計(jì)的總體趨勢(shì)，注塑模具的設(shè)計(jì)已很少使用手工繪圖或完全由二維軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，且模具標(biāo)準(zhǔn)件已在注塑模具設(shè)計(jì)中大量采用。因此本課題采取使用模具二維、三維軟件和模具分析軟件綜合使用來(lái)進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并且進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，且在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中要綜合考慮模具制造工藝及注塑成型工藝。1.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀手機(jī)外殼是手機(jī)必不可少的零件，關(guān)乎這手機(jī)的外觀和銷量，因此所有的公司都注重外殼的研發(fā)和量產(chǎn)，更加注重美觀性和使用性，可謂說(shuō)更新?lián)Q代很快的。第 2 頁(yè) 共 41 頁(yè)1.3 課題研究基本內(nèi)容和方法隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都可將計(jì)算機(jī)作為輔助工具而加入。構(gòu)成該環(huán)節(jié)的 CAD 或 CAM 或 CAE。1、塑件設(shè)計(jì) 塑件的設(shè)計(jì)包括塑件結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、表面、性能等方面的設(shè)計(jì)。塑件設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：塑件 CAD、塑料、輔料、輔件選擇的專家系統(tǒng)。2、注射機(jī)的使用 常見(jiàn)注射機(jī)的使用方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射機(jī)選擇專家系統(tǒng)：注射機(jī)故障診斷系統(tǒng)。（1） 注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質(zhì)量，在對(duì)于高技術(shù)注射模來(lái)說(shuō)，都要對(duì)注射模在使用過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控或?qū)ψ⑸淠５姆勰M仿真，由此知注射模的工作狀況。（2） 注射工藝 注射工藝方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射工藝制定的專家系統(tǒng)；塑件質(zhì)量故障診斷。（3） 注射模設(shè)計(jì) 注射模設(shè)計(jì)主要完成注射模的結(jié)構(gòu)尺寸、精度、表面性能等方面的設(shè)計(jì)，并選擇模具的材料等。計(jì)算機(jī)在注射模設(shè)計(jì)方面的工作有：注射劃 CAD：注射模材料、輔料、輔件選擇專家系統(tǒng)；工裝選擇專家系統(tǒng)；注射模CAABS；1.4 論文結(jié)論和成果形式1、打印文檔：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份：字?jǐn)?shù)不少于 10000；給定文獻(xiàn)的外文翻譯：中文字?jǐn)?shù)不少于 2000。2、設(shè)計(jì)圖紙：總裝圖 1 張，非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 510 張。3、電子文檔：二維 CAD：總裝圖和零件圖；三維（PRO/E)造型：總裝圖和零件圖；Word 文檔：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；給定文件的外文翻譯。第 3 頁(yè) 共 41 頁(yè)2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1 塑件的幾何形狀分析熟讀塑件的圖樣，在頭腦中建立清晰的塑件三維形狀，并通過(guò)計(jì)算機(jī)三維軟件建模幫助理解其幾何形狀，該塑件的三維如圖 2.1,2.2 所示。圖 2.1第 4 頁(yè) 共 41 頁(yè)圖 2.22.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件為一款手機(jī)蓋，生產(chǎn)批量為中批量，材料選用 ABS，精度等級(jí)采用 MT4，產(chǎn)品成型后對(duì)產(chǎn)品尺寸和外觀屬性質(zhì)量要求較高。從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)上分析，塑件整體結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，塑件周圍有三處需要側(cè)抽芯，背部和頂部都需要鑲件成型。由于模具需要高精度配合，為保證塑件的質(zhì)量，決定采用側(cè)澆口和斜頂。2.3 塑件原材料的成型特性分析2.3.1 ABS的注射成型工藝2.3.1.1注射成型工藝過(guò)程（1）預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓-冷卻-脫模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脫模劑-合模-注射2.3.1.2 ABS 的注射成型工藝參數(shù)（1）注射機(jī)：螺桿式（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（3）預(yù)熱和干燥：溫度（C） 8085時(shí)間 (h) 23（4）密度（g/ cm）:0.900.91（5）材料收縮率（）：1.62.0（6）料筒溫度（C）：后段 160180第 5 頁(yè) 共 41 頁(yè)中段 180200前段 200220（7）噴嘴溫度（C）：170200（8）模具溫度（C）：70120（9）注射壓力（MPa）：70100（10）成形時(shí)間（S）：注射時(shí)間 2090高壓時(shí)間 05冷卻時(shí)間 20120總周期 50220（11）適應(yīng)注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可（12）后處理方法： 紅外線燈、烘箱溫度（C） 70時(shí)間（h） 242.3.2 ABS性能分析ABS 是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學(xué)單體合成。其中 A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下：每種單體都具有不同特性：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、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS 是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(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)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS 不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，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。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)。這就可以賦予用第 6 頁(yè) 共 41 頁(yè)戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上數(shù)百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。ABS 具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號(hào)和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考。（1）物理力學(xué)性能 ABS 具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS 有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹(shù)脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀誠(chéng)有關(guān)，同時(shí)也與使用環(huán)境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。當(dāng)聚合物中丁二烯橡膠含量超過(guò) 30%時(shí)，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學(xué)性能都迅速下降（見(jiàn)表 5-5 和 5-6） 。（2）熱性能。ABS 制品的負(fù)荷變形溫度約為 93，若能對(duì)制品進(jìn)行退火處理，則還可增加 10左右。（3）電性能。ABS 聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。（4）耐環(huán)境性 ABS 聚合物幾乎不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長(zhǎng)期與烴接觸會(huì)發(fā)生軟化溶脹。ABS 聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。（5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受 350nm 以下波長(zhǎng)的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強(qiáng)度及波長(zhǎng)的對(duì)數(shù)成正比。ABS 是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。（6）ABS 的流變性 ABS 聚合物在熔融狀態(tài)下流動(dòng)特性屬于假塑型液體。雖然 ABS 的熔體流動(dòng)性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。因此在成型過(guò)程中可以采用提高剪切速率來(lái)降低熔體粘度，改善熔體流動(dòng)性。ABS 屬一無(wú)定形聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)，成型后無(wú)結(jié)晶，成型收縮率為第 7 頁(yè) 共 41 頁(yè)0.4%0.5%。在成型過(guò)程中， ABS 的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過(guò)高時(shí)，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。（7）ABS 的吸水性 ABS 具有一定的吸水性，含水量在 0.3%0.8%范圍。成型時(shí)如果聚合物中含有水分，制品上就會(huì)出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在民型前，需將聚合物進(jìn)行干燥處理，使其含水量降到 0.2%左右。（8）ABS 制品的后處理 一般情況下很少出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對(duì) ABS 的熔體流動(dòng)性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象，因而除了充模有困難的情況下，一般以中、低速為宜。在制品要求表面光澤較高時(shí)，模具溫度可控制在 6080對(duì)一般制品可控制在 50-60。2.3.2.1 ABS使用性能（1）綜合性能良好，具有極好的抗沖擊強(qiáng)度、在低溫下也不會(huì)迅速降解。（2）耐熱性、耐磨性、耐水性、耐化學(xué)和電氣性能良好。（3）品質(zhì)輕,有良好的耐應(yīng)力開(kāi)裂性,有很高的彎曲疲勞壽命。表 2.2 ABS 的主要性能指標(biāo)屈服強(qiáng)度/Mpa 50 玻璃化溫度/C拉伸強(qiáng)度/Mpa 38 熔點(diǎn)（粘流溫度）/C 13016090108斷裂伸長(zhǎng)率/% 35熱變形溫度/C45 N/cm3180 N/cm3 83103拉伸彈性模量/Gpa 1.8 線膨脹系數(shù)/（10-5/C） 7.0彎曲強(qiáng)度/Mpa 80 比熱容/ 1470彎曲弱性模理/Gpa 1.4 熱導(dǎo)率/ 0.263261 燃燒性/（cm/min） 慢件質(zhì)量沖擊強(qiáng)度/kJ/m2無(wú)缺口缺口 11 體積電阻/*cm 6.9*1016力學(xué)性能布氏硬度/HBS 9.7R121熱性能及電性能擊穿電壓/（kV/mm）物理 密度/（g/cm3） 1.021.16 吸水性/%（24h） 0. 20.4第 8 頁(yè) 共 41 頁(yè)性能 比體積/（cm2/g） 1.021.06 透明度或透光率 不透明2.3.2.2 ABS成型性能（1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解。（2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形。（3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低溫高壓時(shí)容易取向，模具溫度低于 50 度時(shí)，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良、流痕，90 度以上的易發(fā)生翹曲變形。（4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠、尖角，以防應(yīng)力集中。2.3.2.2 ABS主要技術(shù)指標(biāo) ABS的成型工藝參數(shù)料筒一區(qū)/ 150-170二區(qū)/ 180-190三區(qū)/ 200-210噴嘴/ 180-190溫度模具/ 50-70注射/Mpa 60-100壓力保壓/Mpa 40-60注射/s 2-5保壓/s 5-10冷卻/s 5-15時(shí)間周期/s 15-30方法 紅外線烘箱溫度/ 70后處理時(shí)間/h 0.3-1第 9 頁(yè) 共 41 頁(yè)3 注射機(jī)型號(hào)的初步確定3.1 塑件的生產(chǎn)批量塑件的生產(chǎn)類型對(duì)注射模具結(jié)構(gòu)、注射模具材料使用均有重要影響。在大批量生產(chǎn)中，由于注射模具價(jià)格在整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用中所占比例較小，提高生產(chǎn)率和注射模具壽命問(wèn)題比較突出，所以可以考慮使用自動(dòng)化程度較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度壽命高的模具。如果是小批量生產(chǎn)，則應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。該塑件產(chǎn)量大，生產(chǎn)類型屬于大批量生產(chǎn)，但塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且精度要求較高，因此采用一模兩腔以及成型周期不宜太長(zhǎng)的模具，同時(shí)模具造價(jià)要適當(dāng)控制。3.2 初選注射機(jī)3.2.1 計(jì)算塑件體積和重量由于塑件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，因此我利用 UG 三維軟件對(duì)整個(gè)塑件質(zhì)量進(jìn)行分析，得出塑件的重要信息如下：圖 3.1通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析可得塑件體積為 V=5.11cm3第 10 頁(yè) 共 41 頁(yè)塑件的質(zhì)量 gVm14.6.521塑塑 式中 ABS 的密度可取 3/cm3.2.2根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目由于該塑件尺寸相對(duì)適中但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此采用一模兩腔，以方便實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯、澆口位置及脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.2.3澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算(1)模具所需塑料熔體注射量：21mn3.g14.65.064(其中 = ， 為澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，約為 0.15 )1塑 2 1m(2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積：21nA2m0694.454182.63535.083（其中單個(gè)塑件分型面投影面積 =26335.4182 ，流道凝料在分型面上的投影12面積 ）12.n(3)模具所需的鎖模壓力約為= （ ）mF21A型P=26335.418235=9.22 N50(其中 查閱 P7 表 22)型（4）由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 0.21 倍來(lái)估算。由于本次設(shè)計(jì)才用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 0.35 倍來(lái)估算。第 11 頁(yè) 共 41 頁(yè)(1)澆注系統(tǒng)凝料體積：V = 0.355.11=1.7885(cm)(2)該模具總共需填充塑件的體積約為V = （1.7885+5.11）2 =13.79(cm)3.2.4選擇注射機(jī)根據(jù)上步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積 ，并結(jié)合塑料379.1cmV總成型工藝及模具設(shè)計(jì)式 4-18，則有 32.7180/9.3/ cmV總公因?yàn)樗x注塑機(jī)滿足額定注射量 G=402 53.18.02而額定鎖模力 F=25 =9.22 N5mF5（其中 為注射系數(shù)，無(wú)定型塑料取 0.85）開(kāi)模行程： 7860121 HS根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為 17.23 ，注射機(jī)型號(hào)為 HTF160J/TJ3cm臥式螺桿注射機(jī)，從工廠資料中查到的注射機(jī)床參數(shù)如下：表 3-1 HTF160J/TJ 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)注射方式 螺桿式 模板最小厚度/mm 180標(biāo)稱注射量/ 3cm320 合模力/N 5106注射壓力/ MPa159 拉桿空間/mm 455x455合模方式 液壓-機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）0-175 噴嘴孔直徑/mm 10模板尺寸/mm 675螺桿直徑/mm 45模板最大行程/mm 420 定位圈尺寸/mm 125機(jī)重/Ton 5.2 油壓頂針行程/mm 140電熱量/KW 9.75 油泵馬達(dá)/KW 15油箱容量/ L 320 油壓系統(tǒng)壓力/ MPa17.5第 12 頁(yè) 共 41 頁(yè)4 分型面的設(shè)計(jì)在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型的分型面的形狀和位置。無(wú)論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及采用何種設(shè)計(jì)方案，都必須首先確定分型面，因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面的選擇。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。為了保證能順利分型，主分型面應(yīng)首先考慮選擇在塑件外形的最大輪廊處。4.1 分型面的選擇原則(1)分型面應(yīng)選擇在塑件的最大輪廓處。(2)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量、尺寸精度、排氣和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。(3)盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)和滿足塑件的使用要求。(4)盡量減少塑件在合模方向上的投影面積和長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向。(5)便于模具制造加工在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。4.2 分型面方案的選擇通過(guò)對(duì)分形面選擇原則的分析，由于微壓下蓋側(cè)方有配合扣為，需要設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因此，在分模時(shí)需要哈弗塊分出。分型時(shí)以塑件對(duì)稱中心為分型面，微壓下蓋平面為最大輪廓處，因此設(shè)計(jì)時(shí)分型時(shí)以塑件對(duì)稱中心為分型面，斜面被包圍在哈夫塊內(nèi)成型，也保證該塑件脫模容易，以及便于加工，如圖 4-1 所示： 圖 4.1 分型面的剖面第 13 頁(yè) 共 41 頁(yè)5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則是：1. 結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2. 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時(shí)間。3. 澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣。4. 避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。5. 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或易于切除和修整。6. 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質(zhì)量的影響。7. 盡量減小因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。8. 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應(yīng)有 IT8 以上的精度要求。9. 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。10. 應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無(wú)法重合也應(yīng)使兩者的距離盡量縮小。5.1 主流道的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核主流道是熔體由注塑機(jī)噴嘴射出時(shí)最先經(jīng)過(guò)的部位，它與注塑機(jī)噴嘴必須在同一軸心線上，以利于熔體的流動(dòng)；由于主流道與注塑機(jī)噴嘴須經(jīng)常反復(fù)接觸和碰撞，對(duì)其要求要求較高，所以主流道一般不直接開(kāi)設(shè)在模架面板或 A 板上，為了加工方便，一般都做成拆卸式澆口套，俗稱“唧嘴” 。為了便于唧嘴與注塑機(jī)噴嘴的順利配合，還第 14 頁(yè) 共 41 頁(yè)需要定位環(huán)（也稱定位圈和法蘭）來(lái)方便定位。5.1.1 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熔融塑料首先經(jīng)過(guò)主流道，所以它的大小與塑料充模速度、時(shí)間長(zhǎng)短有著密切關(guān)系。主流道的斷面形狀通常為圓形。若主流道太大，其主流道塑料體積增大，塑料耗量增多，冷卻時(shí)間長(zhǎng)易使包藏的空氣增多，如果排氣不良，容易在塑件內(nèi)造成氣泡、組織松散等缺陷，影響塑件的質(zhì)量，同時(shí)也易造成冷卻不足，主流道脫模困難。若主流道太小，則塑料在流動(dòng)過(guò)程中冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，黏度增大，流動(dòng)性下降，成型壓力損失大，易造成塑件成型困難。為了便于冷凝料從主流道中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角常為 2 6 ，現(xiàn)取 2 。內(nèi)壁必須光滑，表面粗造度應(yīng)為 。澆口套的進(jìn)料直徑( )應(yīng)比注射 umRa4.0d1機(jī)噴嘴直徑大 0.51mm，現(xiàn)取 0.5 mm；澆口套的球面凹坑半徑（SR）要比注射機(jī)噴嘴半徑大 12mm；澆口套與定模板的配合可采用 （過(guò)度配合） 。67H主流道結(jié)構(gòu)形式如圖 5.1 所示。圖 5.1 主流道結(jié)構(gòu)形式5.1.2 主流道尺寸計(jì)算為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑 D 應(yīng)大于注射機(jī)的噴嘴直徑 d，通常為：D=d+(0.31)mmD=7.5+0.5=8mm主流道入口的凹坑球面半徑 R2 也應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球面頭半徑 R1，通常為：R2=R1+（12）mm第 15 頁(yè) 共 41 頁(yè)R2=18+2=20mm主流道半錐角通常為錐度 ，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣，過(guò)小使凝料脫26模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大。主流道內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在 Ra0.8um 以下，拋光時(shí)沿軸而進(jìn)行。主流道的長(zhǎng)度 L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時(shí)的壓力損失，應(yīng)盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度，L 一般控制在 60mm 以內(nèi)。5.2 澆口的設(shè)計(jì)澆口是澆注系統(tǒng)的末端，使從分流道流過(guò)來(lái)的塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿后，澆口部位的熔體能迅速地凝固而封閉澆口，防止型腔內(nèi)的熔體倒流，便于制品脫模，控制澆口凍結(jié)時(shí)間以及熔體充模時(shí)的流動(dòng)性能。澆口的截面積小，其設(shè)計(jì)的位置、形狀、尺寸直接影響塑件的質(zhì)量和注射效率。一般塑件的缺料、縮孔、熔接痕、翹曲變形等大多數(shù)是由澆口設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的。正確的澆口設(shè)計(jì)具有減少熔接痕、降低內(nèi)應(yīng)力、避免蛇形紋、改善外觀等優(yōu)點(diǎn)，因此選擇合理的澆口位置及數(shù)量在塑料模具設(shè)計(jì)中是十分重要的。選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：1. 盡可能采用平衡式設(shè)置；2. 型腔排列進(jìn)料均衡；3. 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；4. 確保耗料量??；5. 不影響塑件外觀。5.2.1 澆口的作用（1）澆口處截面積小，摩擦阻力大，溫度高，熔料黏度低，流動(dòng)速度加快，使熔料快速充滿型腔。（2）澆口處截面積小，冷卻速度快，能迅速冷卻封閉，防止熔料回流。（3）澆口處截面積小，強(qiáng)度低，成型后制品容易與澆注系統(tǒng)分離。常用的澆口形式有點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、平縫式（薄片）澆口、盤(pán)形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護(hù)耳澆口等。第 16 頁(yè) 共 41 頁(yè)5.2.2 澆口位置的選擇在選擇澆口位置和形式時(shí)，考慮到控制盒前蓋結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并非完全是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且零件表面不允許有過(guò)于明顯的澆口痕跡及底殼內(nèi)側(cè)中空。 所以，經(jīng)過(guò)考慮，選擇點(diǎn)澆口。澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 4ACkd式中：A型腔的表面積， 2mC壁厚系數(shù)，從塑料成型模具課本 P65 頁(yè)表 3-3-2 中選取，由于塑件壁厚，則 C=0.230m2上式適用于壁厚為 0.72.5mm 的制品。 =0.850.23018.236mm4Akd5.3 分流道設(shè)計(jì)分流道是使塑料熔體從主流道通過(guò)分支流平穩(wěn)地進(jìn)入澆口的通道，它起著分流導(dǎo)向作用。可通過(guò)優(yōu)化設(shè)置分流道的橫截面形狀尺寸大小和方向使塑料熔體平穩(wěn)充型，從而保證最佳的成型效果。分流道常見(jiàn)斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U 形、半圓形、矩形等數(shù)種，應(yīng)選取易于加工，且流道長(zhǎng)度和流道體積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都最小的端面形狀。最常用的三種截面形狀為圓形、半圓形、梯形，分流道截面形狀的選擇需考慮其效率和加工性流道效率的計(jì)算公式：流道效率（ ）=截面積（S）/截面周長(zhǎng)（L）根據(jù)影響分流道的設(shè)計(jì)因素和設(shè)計(jì)原則，則有如下方案：方案 1：使用圓形斷面分流道，這種分流道的比表面積最小，熱量損失小，阻力亦小，澆口可開(kāi)在流道中心線上，因而延長(zhǎng)了澆口凍結(jié)時(shí)間。但缺點(diǎn)是需要同時(shí)在動(dòng)模和定模上切削加工，而且要相互吻合，制造困難，費(fèi)用高。方案 2：使用梯形斷面分流道，雖該形的流道與圓形相比有較大的熱量損失，但是第 17 頁(yè) 共 41 頁(yè)只需切削加工在一個(gè)模板上，加工非常容易，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，運(yùn)用也比較廣泛。綜上所述，選擇方案 2 的梯形橫截面分流道較合適。分流道尺寸的確定確定分流道尺寸時(shí)應(yīng)考慮塑料的流動(dòng)性，塑件形狀的復(fù)雜性，塑件尺寸的大小以及模具的結(jié)構(gòu)等。（1）經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法： LQD41265.0式中 分流道尺寸（mm） ；DQ經(jīng)分流道的塑膠量（g） ；L分流道的長(zhǎng)度（mm） 。（2） 的經(jīng)驗(yàn)參考值，參見(jiàn)注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn) （P55 表 6.5）,ABS的 經(jīng)驗(yàn)參考值為 48mm，選擇為 4mm。D分流道高度 H=1 4mm,下底長(zhǎng)度 X= =3mm, 底面圓角的半徑32D43DR=1mm。5.4 分流道的計(jì)算（1）分流道的當(dāng)量直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 mD6)9.08(1式中： 主流道大端直徑；D一級(jí)分流道當(dāng)量直徑；1（2）凝料體積分流道長(zhǎng)度 mL54分分流道截面積 A1423分凝料體積為 36.0cmV分分分（3）校核剪切速率確定注射時(shí)間：根據(jù) Moldflow 對(duì)塑件澆注系統(tǒng)的填充時(shí)間分析可知，t=2s。第 18 頁(yè) 共 41 頁(yè)計(jì)算分流道體積流量： 3cm75.021.56.4t塑分分 Vq由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)式 4-20，可得剪切速率 1133 s90214.750. sRr分分分 由于該塑件的分流道的剪切速率處于該澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。132051s（4）分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 即可，此處取 1.6，mRaa5.2.1脫模斜度為 8。6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件是注塑模具的核心部分，它直接關(guān)系到塑件的形狀、外觀和尺寸，它一般由型腔、型芯、成型滑塊、鑲件等多個(gè)零件組成，其形式多種多樣，設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇成型性能好為前提，并充分考慮模具制造簡(jiǎn)單，易于保證精度，模具成本較低的一種。6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 19 頁(yè) 共 41 頁(yè)6.1.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔又稱凹模，是成型制品的外表面的成型零件，按型腔結(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。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式型腔，根據(jù)分型面的方案選擇，將其放在動(dòng)模板一側(cè)，并用螺釘連接固定在動(dòng)模板上。整體嵌入式型腔的優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度和剛度相對(duì)較高，不易變形，塑件無(wú)模具拼縫痕跡，外觀質(zhì)量好，可以節(jié)省成型零件材料，方便熱處理及方便日后的更換維修等。其缺點(diǎn)是：加工難度大，模板與鑲件配合要求高。如圖 6-1 所示：圖 6.1 型腔板6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯又稱凸模，是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式、整體組合式、局部鑲接式、完全鑲拼式四種類型。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析及分型面選擇可知，型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用整體組合式，并用螺絲固定在模板上。整體組合式型芯的特點(diǎn)與整體嵌入式型腔特點(diǎn)相同，如圖 6-2 所示。第 20 頁(yè) 共 41 頁(yè)圖 6.2 型芯板6.1.3 成型零件的選材成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量。該塑件的材料為 ABS 工程塑料，對(duì)表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。因?yàn)樵撍芗橹信可a(chǎn)，所以型腔應(yīng)選擇耐磨性、剛度、強(qiáng)度等各方面較好的鋼材，型腔形狀也相對(duì)復(fù)雜，有較多司筒、頂針，根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)。6.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算由于塑件的外形尺寸相對(duì)復(fù)雜，無(wú)法將每個(gè)尺寸計(jì)算出來(lái)，因此選取相對(duì)重要的工作尺寸進(jìn)行計(jì)算。塑料盒成型工作尺寸在計(jì)算是均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。查常用熱塑性塑料主要性能特點(diǎn)和工藝參數(shù)得 ABS 收縮率 S=0.5% ,查塑料成型模第 21 頁(yè) 共 41 頁(yè)具課本表 2-1-1 與 2-1-2，得模具制造公差取 4/m6.2.1 型腔徑向尺寸計(jì)算塑件外部徑向尺寸：，相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；mD8.125 24.0，則相應(yīng)的塑件制造公差 m；6 16，則相應(yīng)塑件制造公差為 mm；3 8.mscpmxDS01)(式中： 塑件的平均收縮率，本塑件為 1.8%（下同） ；cpS隨塑件精度和尺寸變化，徑向尺寸取 3/4（下同） ；1x塑件上相應(yīng)尺寸的制造公差（下同） ；塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，取 （下同） 。m 41m則有： D24.02.01 795875.12)05.(.04.02 6681.83 .8).( 6.2.2 型腔深度尺寸計(jì)算塑件高度方向的尺寸：，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；mH81 6.08mxHScpm2)1(式中： 隨塑件精度和尺寸變化，深度方向尺寸取 2/3（下同） 。2xxSHmcp 14.014.008211 58638)5.()( 6.2.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算塑件型芯徑向的尺寸：，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；md8.01 84.0第 22 頁(yè) 共 41 頁(yè)，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；md2s84.001)1(mxdSdcpmxdSmcp 021.021.0911 85475.80).()( 4.0.026.2.4 型芯高度尺寸的計(jì)算塑件型芯高度的尺寸：，則相應(yīng)的塑件制造公差為 mm；mh5.271 56.01012)(mxhShcpm mxShcp 014.14.00151 72563/.7.)( 6.3 模具型腔壁厚的確定塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，本模具的凹模采用的是整體嵌入式，因此可用整體式矩形型腔壁厚計(jì)算公式來(lái)確定型腔側(cè)壁厚度 S 和型腔底板厚度 T。6.3.1 型腔側(cè)壁厚度 S的計(jì)算（1）按剛度條件計(jì)算 mECPhp 7.35026.1.260483543531 剛式中：C .9)4.8/.7(9)/(24 hll模具型腔的內(nèi)壁長(zhǎng)邊長(zhǎng)；l=177.5mm；P模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般是 3050MPa，這里取 35Mpa；h型腔深度，h=34.2mm；第 23 頁(yè) 共 41 頁(yè)E模具鋼的彈性模量，預(yù)硬化塑料模具鋼 ；MPaE510.2模具剛度計(jì)算許用變形量，根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-20，則p有如下公式：mip 026.)5.170.5.174.0(25/ 當(dāng) ，則 。16.71lb62模具剛度計(jì)算許用變形量，由于型腔 L=177.5300,所以按允許變p形量 =L/6000mm=0.026,計(jì)算壁厚。p（2）按強(qiáng)度條件計(jì)算則有： mPhSp 7.203532強(qiáng)式中：P模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般是 3050MPa，這里取 35Mpa；h型腔深度，h=35mm；模具強(qiáng)度計(jì)算的許用壓力，取 =300Mpa。pp6.3.2 型腔底板厚度 T的計(jì)算（1）按剛度條件計(jì)算 mEPbCp 39.206.1.245433 剛式中： 根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-19，則有C；02.1/324 blb模具型腔的內(nèi)壁短邊長(zhǎng)；b=144mm；E模具鋼彈性模量，這里取 ；MPaE510.2模具鋼計(jì)算許用變形量， 。p 6p（2）按強(qiáng)度條件計(jì)算第 24 頁(yè) 共 41 頁(yè)mPbTp 92.3405147.01. 式中：P模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般是 3050MPa，這里取 35Mpa；b型腔短邊長(zhǎng)度，b=144mm；模具強(qiáng)度計(jì)算的許用壓力，取 =300Mpa。pp根據(jù)以上剛度、強(qiáng)度的計(jì)算，可以算出型腔的壁厚要求：型腔側(cè)壁厚度S25.7mm，型腔底板厚度 T39.3mm。凹模采用整體嵌入式，為求結(jié)構(gòu)緊湊并且符合強(qiáng)度和剛度的要求，還要預(yù)留出冷卻系統(tǒng)的位置。第 25 頁(yè) 共 41 頁(yè)7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由前面的塑件工藝分析中可知，本塑件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，有大量的薄壁、小柱位、側(cè)孔等結(jié)構(gòu)，需要二次分模，在脫模推出機(jī)構(gòu)的選擇中需要用頂針、司筒、扁頂、斜頂同時(shí)頂出塑件。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：（1）應(yīng)保持產(chǎn)品外觀整潔美觀，為避免頂出痕跡影響產(chǎn)品外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在產(chǎn)品的隱蔽或非裝飾表面。對(duì)于透明產(chǎn)品尤其要注意頂出位置及頂出形狀的選擇；（2）應(yīng)防止產(chǎn)品頂出變形，為了防止產(chǎn)品頂出變形，頂出受力點(diǎn)應(yīng)盡量均勻分布，盡量設(shè)在難于脫模和剛性較好的位置處，如壁厚、骨位筋部、柱位部等；（3）應(yīng)保證頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，為保證頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，頂出零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意和其他機(jī)構(gòu)的干涉，在非封膠位應(yīng)盡量設(shè)計(jì)避空；（4）應(yīng)考慮頂出機(jī)構(gòu)的成本和加工性，為了便于加工，便于維修，節(jié)約成本，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件的頂出形式。7.1 脫模力的計(jì)算當(dāng)矩形塑件短邊和長(zhǎng)邊之和與壁厚之比 時(shí)，則應(yīng)109.825.1437tba采用如下脫模力計(jì)算公式： AKfESLF.0)1(tan221式中： 矩形短邊長(zhǎng)度（mm） ；a矩形長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm） ；bE塑料的彈性模量，根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編表 7-27 可得；MPa3104.第 26 頁(yè) 共 41 頁(yè)S塑料成型的平均收縮率，本塑件為 1.8%；L推出該塑件的高度為 60mm；水口板厚度為 300mm塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-24 可f得 =0.45；f塑料的泊松比，查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表 4-24 得=0.33； ；1K 105.7.cos9.8125.0cos2cos1 ；2 4in41in2fA塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積，根據(jù) Mastercam 對(duì)塑件平面分析，可得 。2.635mA NF 27.8614.2351.004.1)7.01( )5tan.(684)5.7(2 第 27 頁(yè) 共 41 頁(yè)8 模架的確定模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)。對(duì)于模具而言，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好，可以以塑件布置在推管推出的范圍內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保持一定距離為原則來(lái)確定模架的大小。模架的選擇原則：（1）在滿足強(qiáng)度的條件下應(yīng)盡量選擇較小的規(guī)格。（2）選擇時(shí)應(yīng)考慮所用注塑機(jī)的容模量，一般情況下優(yōu)先選擇工字模架，如果大于注塑機(jī)容模量時(shí)可選擇直身模架。（3）根據(jù)制品進(jìn)澆方式和模具結(jié)構(gòu)需求選擇合理的模架類型，優(yōu)先選用大水口模架，不能滿足要求時(shí)選擇簡(jiǎn)化型細(xì)水口或細(xì)水口模架。（4）模架選擇時(shí)盡量用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)模架一定要在圖紙中注明。8.1 模架的選取根據(jù)該套模具采用一模一腔是用點(diǎn)澆口形式，并根據(jù)模具型腔布局的模仁所占的平面尺寸為 190mmX250mm，又考慮模仁最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時(shí)參考注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn)大水口模架，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模架寬度選 W=3300mm，復(fù)位桿的直徑 d=25mm。模架為大水口板的工字模架，具體選擇如下：（1）A 板尺寸A 板是定模型腔板，型芯高度為 35mm 嵌入定模板內(nèi)，還需要留出足夠的距離來(lái)固定大型芯，故 A 板厚度取 70mm。（2）B 板尺寸B 板是型腔固定板，凹模高度為 42.5mm，又要考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道和要固定液壓缸，還需要留出足夠的距離，故 B 板厚度取 80mm。（3）C 板（墊板）尺寸