遥控器后盖注射模设计【一模两腔-斜顶抽芯-带三维图】
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遥控器
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一模两腔
斜顶抽芯
三维
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定模座板.dwg
定模板.dwg
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斜滑杆.dwg
毕业设计答辩时的常见题目.doc
浇口套.dwg
装配图.dwg
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遙控器后盖注射模设计说明书.doc
目 录
1 前言 1
2 模具结构设计 3
2.1模具方案论证 3
2.2 遥控器后盖的测绘与造型 3
2.2.1遥控器后盖的测绘 3
2.2.2 遥控器后盖的造型 4
2.3 遥控器后盖工艺分析 5
2.4型腔数目的确定 6
2.5分型面的确定 8
2.6浇注系统的设计 9
2.6.1浇口位置选择 9
2.6.2主流道设计 9
2.6.3分流道设计 10
2.7冷却系统的设计 11
2.7.1冷却水道设计的要点 11
2.7.2冷却系统的计算 11
2.7.3冷却水道在定模和动模中的位置 12
2.8零件工作尺寸计算 13
2.9模架的选择 15
2.10总装配图及三维造型 16
2.10.1总装配图 16
2.10.2模具的三维造型 17
2.11 注塑机的校核 17
2.11.1额定锁模力校核 18
2.11.2模具高度与注塑机闭合高度的校核 19
2.11.3注塑机开模行程的校核 20
3 结论 21
参考文献 23
致 谢 24
附 录 25
1 前言
模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工业等行业中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越高，结构也越来越复杂。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比拟的。随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，越来越普遍地采用塑料成型。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。
- 内容简介：
-
姓 名 X 开题时间 X 学 院 X 专业班级 X 指导教师（导师组） X 论文题目 中文 文 1、目的：我喜欢模具业，由于塑料制品与我们的生活息息相关，他凭借自身的造型独特、使用方便、价格实惠等优点，深受广大老百姓的喜爱。间接地说塑料制品的市场前景相当乐观，我所选题目与市场需求相吻合，我可以通过此次设计，总结归纳一下我这几年所学的知识，把知识结合于实际，积累一定的模具设计经验，这对以后我从事此类工作有一定帮组。从我国模具工业的地位来说，模具工 业是国民经济的基础工业，是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，通过此次选题的设计，在提高自身能力的同时，也更想为模具工业的发展贡献出自己的一份力量。 2、理论意义：此次选题要看许多相关理论书籍，可以提升自身在制作模具方面的理论知识，可以为接下来的工作做好理论依据，明确理论方向。 3、现实意义：当然，模具设计起来会相对复杂，但这可以很好提高自身的动手能力，是一次理论到实际的亲身经历，也可以发现理论中所要注意的细节，所缺少的细节，是一次非常宝贵的实践经验。 选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国 内相关研究综述）： 1、理论渊源及演化： 近年，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。 我所选杯盖，他借助圆 、球体、长方体，还有圆柱体的完美结合， 以独特的外形 、 圆滑的外表给予我视觉上的享受，不仅有他相应的使用价值，更具有一定的艺术观赏性。我可以通过此次模具的设计，了解我国模具设计技术的一个水平以及发展趋势。 国外相关综述： 西方国家从二战结束以来，制造业得到了很快的发展，到迄今为止，西方发达国家模具设计、制造技术已经趋于成熟，大多向复杂 、精 度高以及标准化方向发展，模具设计及制造都有一套成熟的体系，多数都是一体的自动化生产。 美国就是国外制造业的代表，近年来，中国制造业在全球制造业的比重达到 ，略微超过 美国的 ，美国不甘落后，奥巴马高调宣布要重回制造业时代。美国制造业多以生产高精度、较复杂的产品，大多以电子产品、高端软件、汽车发动机和零部件为主，而塑料制件生产较少，而大多生产来源于中国，所以中国塑料制件有很好的市场前景。 3、国内相关综述：我国塑料模具工业虽然起步晚、底子薄，与工业发达的国家相比有很大的差 距，但改革开放以来，在国家产业政策的支持和引导下，我国塑料膜具技术和模具工业近年来发展迅速。主要表现在： （ 1）在模具技术的基本理论、模具设计、模具制造、模具材料以及模具加工设等方面取得了实用性成果。 （ 2）模具基本能实现标准化。 （ 3）模具加工设 备 由过去依赖进口到逐步实现自行设计生产。 （ 4）研究开发了几十种新型合金硬质材料，并采用了热处理新工艺。 （ 5）模具的品质、制造精度已达较高水平。 容（论文提纲）及拟解决关键问题 目标：独立完成该套模具的设 计，以及编写设计计算说明书。 基本内容：完成整套注塑模具的设计。 重点与难点： 定模侧抽芯机构、点浇口浇注系统，推出机构，冷却系统设计 。 研究的可行性：图纸正确，说明书完整。 1、研究的主要重点： 注塑模具工序与工艺的分析设计，型芯型腔、分型面、浇铸系统、导向机构、脱模机构、温度调节系统的设计，以及各零部件及装配图的绘制。 2、难点是： （ 1）、所选零件造型复杂尺寸测量有点难 。 (2)、所选零件的 三维 图及注塑模具装配图有点难画。 （ 3）、模具的型 芯型腔设计、计算难。 （ 4）、在只知所选零件的情况下，要设计出导向机构与脱模机构，所需知识面广、查阅的书籍要多，在寻找材料文献方面有一定难度。 本课题主要是塑料成型的工艺设计及制造，也就是注塑模的工艺设计方案分析及确定工艺计算，模具结构设计计算等内容。其主要的内容如下： （ 1）对所选产品进行分析，记录下相应工艺及尺寸，画出 三维 图 及三视图 。 （ 2）查阅有关书籍，经分析计算，确定模具类型的主要结构，如型腔的布置，分型面、浇 注 系统、导向机构、脱模机构和温度调节系统设计。 (3)绘制模具部 分 零件图。 （ 4)绘制模具总装配图。 （ 5）撰写论文。 生产主要是为了提高生产效率，因此在设计是要力求结构简单，但是一定要保证其精度要求。 建立塑料制品的三维模型 ; 根据所设计产品进行拔模分析与分型面设计 ; 建立工程、加载产品、创建调用模架 ; 设计导向系统、浇注系统、顶出机构、流道与冷却等辅助部分。 10 篇以上） 1 赵华 . 模具设计与制作 M. 北京 : 清华大学出版社 , 20092 黄平、朱文坚 . 机械设计教程 法与标准 M. 北京 : 清华大学出版社 , 20103 郭铁良 . 模具制造工艺学 M. 北京 :高等教育出版社 , 20084 赵昌盛 . 实用模具材料应用手册 M. 北京：机械工业出版社 , 20055 王焕庭、李茂华、徐善国 . 机械工程材料 M. 大连 ,大连理工大学出版社， 20006 屈华昌 . 塑料成型工艺及模具设计 M. 北京 ,高度教育出版社， 20077 吴兆祥、高枫 . 模具材料及表面处理 M机械工业出版社， 20028 黄毅宏、李明辉 . 模具制造工艺 M. 北京 : 机械工业出版社 , 20039 张克惠 M西北工业大学出版社 ,200010 宋涛、顾军等 M化学工业出版社 ,200311刘靖岩 北京：中国轻工业 12 王树勋 M华南理工大学出版社 ,199613 高为国 M200514 蒋继宏、王效岳 注塑模具典型结构 100 例 M国轻工业出版社， 200015 王鹏驹 、 张杰 塑料模具设计师手册 北京：机械工业出版社， 200816 坛 17 燕秀模具论坛 18免费 程网 找资料、复习有关课程，写出开题报告 查阅中外文献资料完成文献综述 完成外文资料的翻译 析产品特性、结构，构思模具各个部件设计，最后拟定总体方案，建模 具分析、修改、完善设计方案 绘制装配图，各零件图 编写设计说明书 检查校核各项设计和图纸，准备答辨 这里自己改 指导教师（导师组）意见： 签 名： 年 月 日 审查小组意见： 审查小组负责人（签 名）： 年 月 日 备注： 1、 要有 10 篇以上相关文章的阅读量。 2、 理、工科开题报告撰写要求在 2500 字左右，人文社科开题报告在 3500 字左右，包括论文选题的背景和意义、工作任务分析、调研报告、方案拟定与分析、毕业论文撰写提纲及实施计划、文献综述（理、工科可不提交文献综述）等。 3、 电脑打印， 用 ，内容为小四号宋体，行距为固定值 20 磅。 4、 文献综述（按文献综述格式打印）附在开题报告后面一起装订。 文献综述内容 ： (正文 ) 备注： 1、文献综述内容包括：国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等。 2、文献综述必须切题，并写出两万字以上的笔记或三千字以上的文献综述。 3、电脑打印，用 。 内容为小四号宋体，行距为固定值 20 磅。 圆为什么看起来不圆？ 如下图解决办法 注塑模具毕业设计答辩时的常见题目 老师一般主要看你的装配图、然后问你各个机构名称作用、主要看你的机构是否合理、还有可能问你一些注塑缺陷的原因及解决办法、其实很简单、只要你是自己设计的、外问百答、对自己有信心就可以了、不会问什么很难的东西、因为老师也未必了解那么深的东西 。 1. 如何取收缩率？ 答：应根据制件的形状，特别是根据制件的壁厚来定收缩率。对于壁厚者取上限，对于壁薄者取下限。 2. 特点和用途？ 答： 热和机械强度、发泡倍率均不 高，抗冲击强度高、尺寸稳定、易于成型，耐热和耐腐蚀性也较好，并具有良好的耐寒性。等等。 3. 为什么采用热流道？ 答：由于塑件面积比较大，中间有钢化玻璃或金属嵌件，主流道要由模板中心引到塑件边缘，做侧向进料。这样主流道比较长，塑料在流动过程中很容易冷却，每生产一模就会产生较大的料柄，造成较大的原料损耗，而采用热流道可以克服上述缺陷，因此采用热流道。 4. 浇口的主要类型？你设计的采用哪种类型？ 答：主要类型有：直浇口、侧交口、中心浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口。选择（略） 5. 制件翘曲变形的原因。 答： 1）模温太高，冷 却时间不够。 2）塑件壁厚厚薄悬殊。 3）浇口位置、数量不合适。 4）推出位置不恰当，且受力不均。 5）塑料分子定向作用太大。 6. 成型时排气不良会产生哪些后果？可采用的措施有哪些？ 答：型腔内气体压缩产生很大背压，阻止熔体快速充模，同时气体压缩产生的热量可能使塑料烧焦。采取的排气措施： 1）利用分型面排气。 2）利用型芯与模板配合间隙。 3）利用顶杆运动间隙。 4）开排气槽。 7. 带螺纹塑件的脱模有几种方式？ 答：强制脱模、手动脱模、机动脱模（利用侧向分型与抽芯机构实现脱螺纹、采用模内旋转的方式脱螺纹，如齿轮传动）、其他动力源脱 模（采用液压缸或气缸、电机等）。 8. 解释本设计中提到的热处理方式淬火及其作用。 答：淬火是将钢件加热到相变点以上某一温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油中急冷下来，使其得到高硬度。 作用：用来提高钢的硬度和强度。但淬火时会引起内应力使钢变脆，所以淬火后必须回火。 9. 单分型面和双分型面在结构上主要有哪些区别？ 答：单分型面只有一个分型面，塑件和凝料都要在这个分型面上取出，分型面的两边是动模板和定模板，所以又称两板式模具；双分型面有两个分型面，分别用来取出塑件和凝料，模具被两个分型面分成动模板、中间板和定模板，所 以又称三板式模具。 10. 试分析螺杆注塑机的工作过程。 答： 1）合模。 2）注射。 3）保压和补缩。 4）冷却。 5）开模。 6）回退预塑 11. 单分型面注塑模有哪些部分组成？ 答：成型部件、浇注系统、推出机构、导向部件、排气系统、支撑零部件、模具温度调节系统。 12. 单分型面模具的成型零部件有哪些部分组成？ 答：型芯、型腔（或定模板）、动模板 13. 注塑模具成型的优点？ 答：产品高精度、高复杂性、高一致性、高生产率、低消耗。 14. 推杆（或称顶杆）的高度设计，推杆的工作端面与塑件的内表面成型面应该平齐还是有高低？谁高？ 答：通常推杆装入模具后， 其端面应与型面平齐或高出 15. 推管推出机构用在什么塑件产品结构上？与推杆有什么区别？ 答：用在塑件产品有螺柱孔（即圆柱筒形）或带孔的塑件上。都属于推出机构，相当于空心推杆，其材料、热处理硬度及配合部分的要求与推杆相同。 16. 设计过程中如何确定各相邻零部件的配合要求？ 答：严格按模具国家标准中推荐的配合代号，有相对滑动或移动的零部件采用间隙配合如 H7/般模具标准件与固定件之间的配合采用过渡配合如 H7/7/无配合要求的长度段可将孔径扩大 目 录 1 前言 . 1 2 模具结构设计 . 3 . 3 控器后盖 的测绘与造型 . 3 测绘 . 3 控器后盖 的造型 . 4 控器后盖 工艺分析 . 5 腔数目的确定 . 6 型面的确定 . 8 注系统的设计 . 9 口位置选择 . 9 流道设计 . 9 流道设计 . 10 . 11 却水道设计的要点 . 11 却系统的计算 . 11 却水道在定模和动模中的位置 . 12 件工作尺寸计算 . 13 架的选 择 . 15 装配图及三维造型 . 16 装配图 . 16 具的三维造型 . 17 塑机的校核 . 17 定锁模力校核 . 18 具高度与注塑机闭合高度的校核 . 19 塑机开模行程的校核 . 20 3 结论 . 21 参考文献 . 23 致 谢 . 24 附 录 . 25 1 1 前言 模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工业等行业中， 60% 80%的零件都依靠模具成形，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越高，结构也越来越复杂。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比拟的。随着塑料工业的飞速发展和通用 塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，越来越普遍地采用塑料成型。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。 由于模具的使用特点，决定了模具设计也区别与其他行业。模具设计要考虑的要点如下 1 : a塑件的物理力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性，不同塑料品种其性能各有所长，在设计塑件时应充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点。 b塑料的成型工艺性，如流动性、成型收缩率的各向差异等。塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却或使热固性塑料制品均匀地固化。 c塑件结构能使模具总体结构尽可能简化，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模结构。使模具零件符合制造工艺的要求。 对于特殊用途的制品，还要考虑其光学性能、热学性能 、电性能、耐腐蚀性能等。 目前，我国的模具制造技术已从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。在塑料模具方面，能设计制造汽车保险杠及整体仪表盘大型注射模。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析 (术对塑料注塑过程进行流动分析、冷 却分析、应力分析等，合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等，使模具设计方案进一步优化，也缩短了模具设计和制造周期采用模具先进加工技术及设备，使模具制造能力大为提高。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据 和专家系统，使模具 的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模糊控制系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也起到了很大作用。 我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展 ；另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采 购趋向也十分明显。 随着计算机技术的发展应用，模具设计与制造技术正朝着数字化方向发展。特别是模具成型零件方面的软件等，这些技术采用计算机辅助设计，进而将数据交换到加工制造设备，实现计算机辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化。 90 年代，国际著名商品化三维 统，如美国的 均陆续在模具界得到应用。美国 司基于 统开发了钣金零件造型模块 司在 基础上开发了同类型的模块 上两个系统都缺乏面向级进成形工艺及模具结构设计的专用模块，但这方面的工作进展很快，有的已经初见成效。 如美国 括钣金零件造型（ 毛坯展开（ 毛坯排样（ 、 模具设计（ 数控加工（ 模块。该系统支持钣金零件的特征造型，虽已具有某些自动化设计的功能，但其设计过程仍以交互操作为主，目前只适用于弯曲冲裁级进模的设计。 本世纪之初，美国 司与我国华中科技大学合作在 现为 件平台上开发出基于三维几何模型的级进模 件 软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在 2003 年作为商品化产品投入巿场。 本课题是对 遥控器后 盖 制品进行测绘、模具设计、加工工艺分析。课题来源于企业。基于生产实践之上的对 遥控器后盖 模具设计 。 在设计过程中主要是对 遥控器后盖 制品测绘、模具设计、在模具设计时对分型面的选择、浇口形式与位置的确定、型腔位置的安排、定、动模冷却水道的设置、工艺分析等。 1 遥控器后盖 的几何尺寸进行测量后要进行合理的处理。根据使用寿命和经济方面考虑，模具采用 一模两腔 ，动定模尺寸根据手册选 B L=180模板，采用推杆和推杆固定板作为顶出机构的元件，本模具设计采用 側浇口 ，由于在制品的内部，所以不会对塑件外观质量造成影响。由于所 成型的制品形状复杂且几何尺寸较大，因此可采用冷却水道直流道为围绕型腔的冷却方式。模具方案确定后进行工艺分析。根据此方案可以达到设计的预期效果，并且大大提高了注塑模的质量。 2 模具结构设计 2 1 模具方案论证 本课题的设计目的是对典型平面类零件测绘、三维造型、模具设计并绘制整套模具的二维图和三维图。进行零件的三维造其设计流程为：先对制品进行工艺分析和精确测绘，画出制品二维工程图，然后根据二维工程图进行制品的三维造型，再通过 模具型腔、型芯（即动、定模板）的三维造型，接着就是模具整体设计，然后是加 工工艺分析。 首先是注塑机的选择，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保制件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的 80。然后是模具型腔的确定，考虑到生产纲领和经济效益，本模具采用 一模两腔 。接着的分型面的选择，本模具选择制品的下表面为分型面。再接下来是对各个系统进行设计，首先是浇注系统，由于制件形状不大，所以采用側浇口 。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线在同一条直线上。由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行调质处理，这样可以延长模具的使用寿命。 其次是排气系统的设计， 本模具采用动、定模板间的间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。第三是冷却系统的设计，为了保证水道中的水温保持平衡，缩短了水道的长度，本模具采用两个独立的循环水道。第四是推出机构的设计，推动的动力来源有机动推出机构。本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。然后是复位机构和导向机构的设计，由于本模具比较简单，复位机构采用四个复位杆构成；导向机构采用四个导套和导柱构成。本模具设计采用制件保留在动模一侧，要保证制件不应推出变形或损坏，还要保证塑件的良好外观和结构可靠。模具设计好后进 行图样分析，确定加工工艺过程。 2 2 塑件 的测绘与造型 在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。 遥控器后盖 如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 1 遥控器后盖 32 塑件的结构设计 （ 1）、脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止 因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 ，根据文献 1，塑件材料 1 30/ ，型芯脱模斜度为 30/ 1 。 （ 2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气 泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1 4最常用的数值为 23 （ 3）、塑件的圆角 为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处 均有半径不小于 1圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的 圆角半径应是壁厚的 （ 4）、孔 塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度 。 2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为 动性较好，适用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低 一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献 2表 3塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用 注采用 2 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云 纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为m 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的 1/2，即 m 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。 2 塑件的体积和质量 本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 件中，使用塑模部件验证功 1 能，可以测得塑件的体积，乘以 密度，即可以得出该塑件制 品的体积为质量 约 2 3 塑件 材料 分析 遥控器后盖 的材料是 料由于具有较大的机械强度和良好的综合性能 ， 在电子工业、机械工业、交通运输、建筑材料、玩具制造等工业中占有重要的位置 ， 特别是稍微大型的箱体结构以及受力元件 ， 需要电镀的装饰件更是离不开这种塑料。 料注塑工艺作如下分析： a 料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前进行充分的干燥和预热，不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。 料要控制水分在 0 13 %以下。注塑前的干燥条件是 : 干冬季节在 75 80 以下，干燥 2 3h，夏季雨水天在 80 90 下 ， 干燥 4 8h，如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂，干燥时间更长，达 8 16h。因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器 ， 以免干燥好的 料斗中再度吸潮，但这类料斗要加强湿度监控 ， 在生产偶然中断时 ， 防止料的过热。 b注射温度 料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时 ， 其熔融实际上 降低很小 ， 但一旦达到塑化温度 (适宜加工的温度范围，如果继续盲目升温 ， 必将导致耐热性不太高的 热降解反而使熔融粘度增大 ， 注塑更困难 ， 制件的机械性能也下降了。所以 但不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机 ， 当生产 往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒，而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。究其原因 ， 是 料含有丁二烯成分 ， 当某塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上 ， 受到长时间的 高温作用时 ， 造成降解和碳化。既然偏高温操作对 故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然 ， 不同类型和构成的 适用炉温也不同。如柱塞式机 ， 炉温维持在 180 230 ； 螺杆机 ， 炉温维持在 160 220。特别值得提出的是 ， 由于 对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。实践证明 ， 这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大 ， 将会带来熔接缝、光泽不佳、飞边、粘模、变色等缺陷。 c注射压力 融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯 乙烯高 ， 所以在注射时采用 较高的注射压力。当然并非所有 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中 ， 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小 ， 塑料收缩大 ， 与型腔表面脱离接触的机会大 ，制件表面雾化。压力过大 ， 塑料与型腔表面摩擦作用强烈 ， 容易造成粘模。 d注射速度 采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时 ， 塑料易烧焦或分解析出气化物 ， 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时，还是 要保证有足够高的注射速度 ， 否则难以充满。 e模具温度 成型温度相对较高 ， 模具温度也相对较高。一般调节模温为 7585 ， 当生产具有较大投影面积制件时 ， 定模温度要求 70 80 ， 动模温度要求 5060 。在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件时 ， 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期 ， 维持模具温度的相对稳定 ， 在制件取出后 ， 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。 f料量控制 一般注塑机注 料时 ， 其每次注射量仅达标准注射量的 75 %。为了提高制件质量 及尺寸稳定 ， 表面光泽、色调的均匀 ， 要求注射量为标定注射量的 50 %为宜。 2 4 型腔数目的确定 型腔的数目 一般 由注塑机 吨位 来确定的，并且从塑件的尺寸精度考虑，由于该制品精度等级为 6，从注塑经济效益出发，所以型腔数控制在 两 腔之内。 以注塑机的注塑能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的 80%，型腔数目的确定按下式进行： 0 件j（ 2 式中 N 型腔数； S 注射机的注射量， g； 浇注系统的质量， g； 塑件质量， g； A根据塑件的形状在 塑件体积 v=； 塑件质量 m= v=1 05 13.5 g 1 式中为塑料容重（ 容重 =1030 ）。 B根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数 C生产批量 试制或小批量生产宜取单腔，大批大量生产宜取多腔，该塑件为大批大量生产，故宜取多型腔。 综合考虑塑件的精度要求、经济性和生产量，型腔数确定为 一模两腔 。 2 5 分型面的确定 分型面是模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触表面称为分型面。分型面的选择在模具设计中占有相当重要地位。分型面选择得合理与否，直接影响到模具整体结构的复杂程度及塑件质量。 分型面的确定要遵守以下原则 2 ： a分型面塑件应尽可能留在动模或下模，以便从动模或下模顶出，简化模具结构。 b分型面塑件留于动模时，应考虑最简顶出形式，简化模具结构。 c塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模部分，避免定模或下模侧抽芯。 d塑件有多组抽芯时，应尽量避免长端侧抽芯。 e头部有圆弧的塑件，采用圆弧部分分型会损伤塑件外观。一般应选择在头部下端分型。 f一般塑件分型面的选择，应考虑到塑件的外观，尽量避免塑件表面留有分型痕迹。 g有同心度要求的塑件，应尽可能将型腔设在同一分型面上。 h一般分型面应尽可能设在塑料流动方向的末端，以利于排气。 分型面的确定是非常重要的，在简单模具中有的分型面不时水平就时垂直的，这样的分型面壁较好处理，由于制品结构的限制，在许多模具中，其分型面不是处于同一平面。对于这样的分型面不在同一平面的模具，为了避免合模时动、定模两部分发生碰撞，以及减小模具制造的难度可以将分型面设计在成型模的内部，并采用一定的锥角定位，这样就解决了分型和定位问题。 根据制品的结构分析，该制品的外观要求高，所以分型面选择在塑件的 底面，如图所示： 分型面 2 6 浇注系统的设计 2 6 1浇口位置选择 注塑模的浇注系统是指注塑模中从主流道的始端到型腔之间的熔融塑料的通道。其作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内，并在填充及凝固过程中将浇注压力传递到型腔塑件的各部分，而得到要求的塑件。浇注系统是由主流道、分流道、进料口、冷料穴等组成。在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a浇口要设在不影响塑件外观质量的地方及部位； b浇注系统应适应塑料的成型 特性，以保证成型周期及塑件质量； c浇注系统根据型腔数的多少和布局确定； d浇注系统根据成型塑件的形状及尺寸确定； e浇注系统尽量采用短流程，以减少热量和压力的损耗及节约原材料； f浇注系统应有利于良好的排气，并防止型芯的变形及嵌件的位移； g浇注系统的确定应考虑注射机的安装尺寸， 防止单边安装。 浇注系统对注射成型效率和塑件的质量有直接的影响，是注塑设计的的关键。其形状和尺寸的确定，应根据塑料的成型特点，塑件的大小和形状，模具成型腔数，塑件的收缩 1 率，外观质量要求，注塑机模板的大小，冷却等因素进行综合考虑。一般情况下，按设计尺寸加工成型后，很难达到预想要求，应根据试模边修整边实验，直到试出合格的零件，最后修正定形。浇口可以理解成熔融塑料通过浇注系统进入型腔的最后一道门。它具有两个功能：第一、对塑料熔体流入型腔起着控制作用；第二、当注塑压力撤销后，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会 倒流。在制品中，浇口位置与尺寸的设计是非常困难的（在精密成型中尤为明显）。浇口类型的选择取决于制品外观的要求、尺寸和形状的制约以及所使用的塑料种类等因素。 根据本塑件的结构特征，综合考虑以上几项因素，确定每个型腔使用一个进浇点，浇口点在塑件 侧边 ，对塑件外观影响很小，人工切除浇注系统残料。 浇口位置 2 6 2主流道设计 主流道是注塑机喷嘴与模具接触的部位开始到分流道为止的一段通道。主流道垂直于分型面，一般设计成圆锥形，以便于使凝料顺利地从主流道拔出。根据文献 3 中的表 5流道的结构形式及尺寸见表 2 表 主流道的设计尺寸 名称 符号 尺寸计算方法 主流道小端直径 d 1 ( 0 . 5 1 ) 4 1 5d d m m 主流道锥角 0025 取 03 球面配合高度 H 一般 38，取 4 主流道球面半径 R 1 (1 3 ) 1 2 3 1 5R R m m 主流道长度 L L 3 主流道与分流道过渡圆角 r 3主流道大端直径 D 02 t a n 4 . 5 2 5 7 t a n 3 1 0D d L m m 2 6 3 分流道设计 分流道是指主流道与浇口 (进料口 )之间的一段通道。其作用是通过流道截面及方向变化，使熔料能平稳地转换流向注入型腔。分流道的截面宜采用梯形及圆形截面，设计 时，分流道应平衡布置，特别是对于多型腔模具，应尽量使其布置均衡，使熔料几乎能同时到达每个型腔的进料口。本模具设计中所有型腔体积相同，所以分流道设计采用等截面和等距离。同时，还要用改变流道长度的办法来调节阻力大小，以保证各个型腔同时填充。本设计中，分流道的排列方式是 直线 形排列，以保证所有型腔同时充满，其选择圆形截面积 。 主流道及分流道 2 7 冷却系统的设计 2 7 1冷却水道设计的要点 a冷却水孔的数量越多，对塑件冷却也就越均匀。 1 b冷却水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即将孔的排列与型腔的形 状一致。 c塑件局部壁厚处，应加设冷却装置。当设计冷却孔直径为 D 时，它的孔距最好为5D，孔与型腔的距离为 3D。 d当大型塑件或薄壁零件成型时，料流较长，而料温越流越低，可以适当地改变冷却水道的排列密度。 e冷却水道要避免接近塑料的熔接痕部分，以免熔接不牢，降低强度。 f冷却水道不应穿过接缝部分，以防漏水。 g冷却水道内不应有存水或产生回流的部分。 h浇口部分由于经常接触注塑机喷嘴，是模具上最热的部分，应加强冷却，有时应考虑进料嘴单独冷却。 i进出水水嘴接头，应设在不影响操作的方向，尽可能设在 模具的同一侧，通常在注塑机操作的对面。 j如果型芯太长，冷却水道无法开设，则可以选用热导系数较大的材料，在型芯下部采用喷水法进行冷却。 2 7 2冷却水道 布置 冷却水道的位置取决于制品的形状和定、动模板的厚度，原则上冷却水道应设置在塑料向模具热传导困难的地方，根据冷却系统的设计原则，冷却水道应围绕模具所成型的制品，且尽量排列均匀一致。不少小型模具的型腔时直接在模板上加工而成的（也可以采用拼镶结构，但是由于模具尺寸较小，所以型腔与型芯的镶件尺寸更小），对于这类模具，可以直接在模板上设置冷却水道。 在模板上直 接设置冷却水道，同样应遵循冷却系统的设计原则，使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔，使制品在成型过程中冷却均匀。 如果模具中的冷却水道太长，在成型过程中，会使得水温变化增大。针对这个问题，为了保证其冷却效果可采用两个独立回路。 设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数： 冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。塑件壁厚应该尽可能维 持均匀。冷却孔道最好设置是在型芯块与型腔块内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的 12倍，冷却孔道之间的间 距应维持 35倍直径。冷却孔道直径通常为 612 7/169/16英吋），在此取 8 冷却水道的分布 件工作部分尺寸的计算 成型零件的工作尺寸是指凸模、凹模直接构成塑件的尺寸。例如型腔和型芯的径向尺寸、高度、深度 、凸台或孔到某成型表面的深度、螺纹成型零件的径向尺寸和螺距尺寸等。 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，根据厂家提供信息得到该材料 平均收缩率为： 002 m a x ) 根据模具的制造公差取 31Z，成型零件工作部分尺寸计算见表 6表 6 表 6zz 00 )1()( 塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸 1 30 26 23 20 17 表 6腔径向尺寸计算 zz 00 ()( 塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸 330 150 6芯高度尺寸计算 00 )1()(zz 塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸 表 6芯径向尺寸计算 00 ()(zz sm 塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸 320 00 0 6心尺寸计算 2)1(2)( 塑件尺寸 工作部分尺寸 塑件尺寸 工作部分尺寸 138 2 9 模架的选择 模板是模具中最重要的组成部分，模板设计的优劣直接影响到模具的设计成败。其中模板的厚度设计是首要考虑的因素，它不仅与成型制品的质量有关，还与设计的成本相关，更体现了设计者的设计水平，是模具设 计中最重要的设计部分。本次模具设计充分考虑个模板的作用以及相互的位置关系，并结合相关手册的规范，模架如图所示。 架 图 2 10总装配图及三维造型 2 10 1 总装配图 装配图是模具装配的主要依据，其要求为： a尽可能按 1:1 比例绘制，并应符合机械制图国家标准。 b绘制时先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。为了更好地表达模具中成型塑件的形状、浇口位置等，在模具总装图的俯视图上，可将上模（或定模）拿掉，而只画出下模（或动模）部分的俯视图。 c模具总装图应包括全部组成零件，要求投影正确 ，轮廓清晰。 d按顺序将全部零件的序号编出，并填写零件明细表，标注技术要求和使用说明，标注模具的必要尺寸。 根据前述各系统设计，构建模具总体装配结构。该结构采用 标准模架、 側浇口 、围绕型腔的冷却水道方式。 2 10 2 模具的三维造型 1 本副模具主要由三类零件组成，分别属于板类、杆类和导向。模具的三维造型主要由零件装配生成，其中主要应用匹配、对齐、矩阵等定位关系来约束零件之间的关系。模具的三维造型如图所示： 模具装配图 2 11注塑机的校核 由于采用 一模两腔 ，需要至少注射量为 7g，流道水口废料 5g，总注塑量 32g，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为 射方式为螺杆式，其有关性能参数为： 型号 单位 80数 螺杆直径 0 理论注射容量 5 注射重量 PS g 85 注射压力 24 注射行程 30 螺杆转速 r/190 料筒加热功率 锁模力 00 拉杆内间距 (水平垂直 ) 60 360 允许最大模具厚度 50 允许最小模具厚度 50 移模行程 60 移模开距 (最大 ) 50 液压顶出行程 20 液压顶出力 3 液压顶出杆数量 油泵电动机功率 3 油箱容积 l 280 机器尺寸 (长宽高 ) m 机器重量 t 小模具尺寸 (长宽 ) 90 290 表 海天 802 11 1 注射量的校核 模具设计时，必须使得在一个注射 成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内。校核公式为： 8021 式中： n 1m g） 2m g） 本设计中： n=2 1m 13.5 g 2m =5g m=32g 注塑机额定注塑量为 85g 注射量符合要求 2 11 2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 21 1 式中 n 1A 积 2A n=2 1A =7370 2 2A =155 2 本设计中 21 =255=1
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