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按键手机前盖的塑料模具设计【26张图纸】【优秀】

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按键手机前盖的塑料模具设计

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在塑料注射模具的设计中使用田口方法减少翘曲=塑料模具毕业设计英文文献翻译.doc---(点击预览)

A4限位钉-21.dwg---(点击预览)

A4浇口套-16.dwg---(点击预览)

A4楔块-22.dwg---(点击预览)

A4斜导柱-23.dwg---(点击预览)

A4推板固定板-19.dwg---(点击预览)

A4推板-18.dwg---(点击预览)

A4推杆-20.dwg---(点击预览)

A4拉料杆-17.dwg---(点击预览)

A4弹簧-09.dwg---(点击预览)

A4导柱.-12.dwg---(点击预览)

A4导套2-11.dwg---(点击预览)

A4导套1-10.dwg---(点击预览)

A4定位圈-13.dwg---(点击预览)

A4复位杆-14.dwg---(点击预览)

A4固定块-15.dwg---(点击预览)

A4侧型芯2-25.dwg---(点击预览)

A4侧型芯1-24.dwg---(点击预览)

A3定模座板-05.dwg---(点击预览)

A3垫块-04.dwg---(点击预览)

A3型芯模座-03.dwg---(点击预览)

A3型腔模座-07.dwg---(点击预览)

A3动模座板-06.dwg---(点击预览)

A3制品零件图-08.dwg---(点击预览)

A2型芯-02.dwg---(点击预览)

A2型腔-01.dwg---(点击预览)

A0装配图-00.dwg---(点击预览)

在塑料注射模具的设计中使用田口方法减少翘曲=塑料模具毕业设计英文文献.pdf

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关键词：: x0016 按键手机塑料模具设计

资源描述：

摘要

近年来，随着我国工业的迅猛发展，对模具的要求越来越迫切，精度要求越来越高，结构也越来越复杂。我国模具工业作为一个独立的、新型的工业，正处于飞速发展阶段，涌现出许多模具设计与制造的新方法、新技术。本文主要针对塑料模具设计的主要知识进行考察。在学习的过程中加强对Auto CAD和Pro/E的掌握。

根据塑件的外形和尺寸选择一模两腔的结构，本文进行对注射机的选择和注射机的各个参数的校核，材料的选取，和对分型面的设计，对浇注系统的设计，对顶出机构的设计和对侧向分型与抽芯机构的设计等等。

通过对模具的分析与以上的工作，完成对模具的学习与设计。可以对模具有一个学习和认识。了解模具的结构和工作原理，有效的完成对玩具手机前壳的注塑模具设计。

关键词：注塑机；ABS塑料；注塑模具；侧抽芯机构

Toy mobile phone front shell injection mold design

Abstract

In recent years, with the rapid development of our country industry,Has become more and more urgent to the requirement of mold,Precision demand is higher and higher,Structure is becoming more and more complex.As an independent mold industry in China, new industries,Is in rapid development stage,There emerge many new methods, new technology in mold design and manufacturing.This paper mainly investigates the main knowledge on plastic mold design,Also investigates a certain knowledge of to university study.In the process of learning to strengthen the mastery of AUTOCAD and PRO/E.

According to the appearance of plastic parts and choose one module and two cavities structure size,This article carries on the choice of injection machine and injection machine parameter of checking,The selection of materials,And the parting surface design,The design of gating system,Designate institutions to design and to the side parting and core-pulling mechanism design, and so on.

Through the analysis of the mold and the above work,Complete the study and design of the mold.I can learn and know to the mold have a.Understand the mold structure and working principle,Effective completion of mobile phone front shell injection mold design for toys.

Key words: injection molding machine; ABS plastic; Injection mold; Side core-pulling mechanism

1 绪论1

1.1 课题意义1

1.2 国内外发展现状1

1.3 设计前提及主要问题2

1.4 解决的主要问题和总体设计思路2

1.5 预期成果和实际价值3

2 总体方案论证4

3 具体设计说明5

3.1 塑件测绘5

3.2 塑件三维实体造型5

3.3 材料的选择6

3.3.1制品材料6

3.3.2模具材料的选择7

3.4 注塑机的校核7

3.4.1注塑设备的确定7

3.4.2注塑机有关工艺参数的校核8

3.5 分型面的设计10

3.6 浇注系统设计10

3.6.1浇注系统的设计原则10

3.6.2主流道的设计11

3.6.3浇口套设计12

3.6.4定位圈设计12

3.6.5分流道及平衡布置12

3.6.6浇口的设计13

3.6.7冷料穴的设计14

3.7导向机构的设计布置14

3.7.1导向机构设计14

3.7.2导柱布置15

3.8 冷却系统的设计15

3.8.1 在设计冷却系统时，应从多方面考虑：15

3.8.2冷却计算16

3.8.3冷却水道在定模中的位置16

3.9 顶出系统的设计17

3.9.1推出机构设计17

3.9.2顶出行程18

3.9.3复位杆18

3.9.4顶杆的形状与尺寸选择18

3.9.5浇注系统零件设计18

3.10侧向分型与抽芯机构的设计19

3.10.1侧向抽芯机构设计应注意如下要点：19

3.10.2抽芯距、抽拔力与斜导柱的计算19

3.10.3斜导柱的设计20

3.10.4滑块的设计20

3.10.5楔块的设计21

3.11模架设计21

3.12 经济性环保性分析22

4 结论23

参考文献24

致谢25

毕业设计（论文）知识产权声明26

毕业设计（论文）独创性声明27

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QQ截图20150605140446.png

内容简介：: 毕业设计(论文)外文资料翻译系别：专业：班级：姓名：学号： 2015年03月在塑料注射模具的设计中使用田口方法减少翘曲马来西亚，雪兰莪州，43400沙登，马来西亚博特拉大学，机械及制造工程系2004年9月3日收到，在2006年7月27日收到修订的形式，2006年10月接受摘要在当今的塑料行业中塑料注射成型是最重要的聚合物加工业务之一。然而，模具制造和注塑机控制技术的不足将会导致有缺陷的塑料产品。翘曲是缺陷的种类之一，通常出现在产品厚度小于1毫米中。这个项目是要制作一个模具的生产薄板，尺寸120毫米 50毫米 1毫米。薄板将用于翘曲测试。在模具制作中，购买的模架将会被加工和组装。在此之后，模具会被固定在注塑机上。本机的设置应该能够生产出产品。然后，该产品将会用于通过采用田口方法的实验设计来测试翘曲问题的影响因素。根据结果，它表明对翘曲变形最有效的因素是熔体温度。灌装时间只轻微影响翘曲。可以最大限度地减少翘曲缺陷的最佳参数是熔融温度（240摄氏度），充盈时间（0.5秒），保压压力（90）和包装时间（0.6 秒）。埃尔塞维尔B.V，2006年，保留所有权利。关键词：注塑模具；田口方法；实验设计；翘曲1.简介模具制造是一项重要的支柱产业，因为其相关产品代表：超过70的产品是消费类产品的组成部分。为缩短设计和制造周期，良好的维和整体素质，高需求快速设计变更，已成为模具行业的瓶颈1。这是一个复杂的过程，需要技术和经验丰富的模具制造者。一般来说，在当今的塑料行业中注射成型是最重要的聚合物加工业务之一。在所有的塑料中大约有三分之一的塑料转换成零件采用注射成型2。这是有很大的可能被制造业首选的工艺之一，因为它生产的复杂形状塑料部件具有良好的尺寸准确度和极短的周期时间3。典型的例子是计算机显示器和移动电话产品的肠衣和外壳，其中有一个壳薄功能。这些产品往往会变得更轻，更薄，更小。因此，产品的内部组件必须放进外壳中，它的体积更小。增加外壳的内部空间的一种方法是减少壁体的厚度。然而，注塑操作会变得更加困难，因为塑件的壁厚变得更薄4。这是因为重大翘曲缺陷将出现。为了减少这一重大缺陷，关于测试过程的有效因素是必需的。一个尺寸：120 x 50毫米，1毫米厚度的薄板将被生产出来。它是用于测试尽量减少翘曲缺陷的影响因素。首先，编造注塑模具是必要的。在此之后，模具将要被组装到注塑机上。当薄板被生产出来后将会用于通过采用田口方法的实验设计来测试翘曲问题的影响因素。2.制造在制作模具时，一些准备是必要的。这台机器现有的能力是可以进行教学探讨。在制备模具的过程中需要使用的机器有打孔机，铣床，磨床。注塑成型机也需要用于生产产品。已经被使用过的机器是BOY 22D。此外，它也需要寻找和购买能够和注塑机配合的模架。1050铝硅碳钢已经被选定为模具的基料。由于一些部件如顶针，定位圈，浇口套，水路口及弹簧不包括在模架中，这些组件是独立购买的。已经被使用的塑料材料是ABS。3.模具设计有四种设计概念可以在这个项目中使用。这些设计概念的描述如下：(a) 三板模具有两个单腔分型线。(b) 双板模具有一个没有浇注系统的单腔分型线。(c) 双板模具有一个有浇注系统的双腔分型线，并且在型腔中有推杆。(d) 双板模具有一个有浇注系统的双腔分型线，并且在型腔中没有推杆。由于该项目在预算中有限制，模架的类型已经被选定为双板模具，而不是三板模具。在两板模具的设计概念中，概念d已经被选定。这是因为概b是非生产性的，而概念c在推出产品时可能损坏产品。一般来说，二板模具由八个板块组成，并且这有它们的标准尺寸，分别为。已经被选择的模架必须立足于将被使用的注塑机规格。在这个项目中，标准的250毫米250毫米模架已经被使用了，并且它的板尺寸如表1所示。表1模板尺寸板尺寸宽x高x厚（毫米）顶部夹板 1250 X 250 X 25腔板x1200 X 250 X 40核心板x1200 X 25O X 4O侧板 237 X 250 X 70推杆固定板x1120 X 250 x I5推板x1120 X 250 X 20底部夹紧板x1250 X 250 X 25在这些被列于表1的板中，只有腔板板块和核心板块需要设计。其它的板块只需要基于注塑机的规格和组件的尺寸。产品设计和模具设计之间是相对的。由于这个项目是确定了有效的因素，可以为一个薄壳功能最大限度地降低了翘曲缺陷，已经设计产品是一个尺寸为120毫米X50毫米X1毫米的板块。对于模架，型腔，可以生产出来的产品是在核心板块上设计的。由于在核心板块上足够的空间，可以设计有浇注系统的两腔。这种设计在型腔部分没有推杆，而且只有用拉料杆可以推出产品。这将会避免产品的损坏。通风口的设计是重要的，因为它的功能是当模具闭合时释放型腔里的空气。如果空气被困在模具里面将会发生缺料现象。图1显示了在这个项目中通风孔的设计。图.1.通风孔设计冷却系统是设计阶段要考虑的另一个阶段。它是用来在塑料产品推出模具前固化塑料制品。图2和3分别显示了在这一项目中为腔板和核心板设计的冷却通道。图.2.型腔板冷却通道的设定图.3.型芯板冷却通道的设定在这个项目中的产品设计只是一个简单的薄板。因此，模具可以通过使用铣床，钻孔机和研磨机来制作。4.模具制造在模具中还有一些部分需要进行加工。这涉及高精度和准确度的过程。因此，它需要熟练的模具制造者。以下为每个模具零件的加工过程。4.1顶部夹板Part 1：铰直径为16mm的通孔（钻机）操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3以标记点为中心中心钻Step4钻通孔直径为15.5的钻子Step5铰孔直径为16的铰刀刀具，高速钢，主轴转速330rpmPart 2：攻丝M6的孔(钻机)操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块Step3以标记点为中心中心钻Step4钻2个12mm深的孔直径为5的钻子Step5攻丝孔 M6的攻丝机刀具，高速钢，主轴转速1000rpmPart 3：扩孔直径为40mm深度为14.8mm（铣床）操作说明工具Step1标记直径35和45的圆圆规Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3在直径35的标记处铣14.8mm深的孔直径10的立铣刀Step4在直径40的标记处钻14.8mm深的孔钻头刀具，高速钢，主轴转速820rpm；切深，2mm粗和0.8mm的精加工。图4显示了顶部夹板需要被加工的部分。注意在Part1,Part2和Part3中的第一步标记点和标记圈是在进行下一步之前同一时间内完成的。图.4.顶部夹板需要加工的部分4.2型腔板Part1：铰直径为16mm的通孔（钻机）操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3以标记点为中心中心钻Step4钻通孔直径15.5钻Step5铰孔直径为16的铰刀刀具，高速钢，主轴转速330rpmPart 2：钻直径为8mm的通孔（钻机）操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3以标记点为中心中心钻Step4钻2个直径为板宽一半的孔直径为8的钻子 Step5转动盘到对面 Step6在机床工作台上夹紧板块 Step7以标记点为中心中心钻 Step8钻2个通孔直径为8的钻子刀具，高速钢，主轴转速640rpmPart 3：攻丝1/4孔（钻机）操作说明工具Step1在机床工作台上夹紧板块Step2钻2个深度为15mm的孔直径为11的钻子Step3攻丝孔 1/4攻丝机Step4转动盘到对面Step5在机床工作台上夹紧板块 Step6钻另2个深度为15mm的孔直径为11的钻子Step7攻丝孔 1/4攻丝机刀具，高速钢，主轴转速460rpm图5显示了型腔板需要加工的部分。注意第一部分和第二部分中的第一步标志点是在着手进行下一步之前同时完成的。图.5.型腔板需要加工的部分4.3型芯板Part 1：钻直径为8mm的通孔（钻机）操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3以标记点为中心中心钻Step4钻2个直径为板宽一半的孔直径为8的钻子 Step5转动盘到对面 Step6在机床工作台上夹紧板块Step7以标记点为中心中心钻 Step8钻2个通孔直径为8的钻刀具，高速钢，主轴转速640rpmPart 2：攻丝1/4孔（钻机）操作说明工具Step1在机床工作台上夹紧板块Step2钻2个深度为15mm的孔直径为11的钻子Step3攻丝孔 1/4攻丝机Step4转动盘到对面Step5在机床工作台上夹紧板块 Step6钻另2个深度为15mm的孔直径为11的钻子Step7攻丝孔 1/4攻丝机刀具，高速钢，主轴转速460rpmPart 3：扩孔直径为32mm深度为10mm（铣床）操作说明工具Step1标记4个直径28和32的圆圆规Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3在直径28的标记处铣10mm深的孔直径10的立铣刀Step4在直径32的标记处钻10mm深的孔钻头刀具，高速钢，主轴转速820rpm；切深，3mm粗和1mm的精加工。Part 4：创建产品的型腔（铣床）操作说明工具Step1标记型腔的面积高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3铣2个120mm X 50mm X1mm的型腔直径3的立铣刀 Step4铣型腔边界的锥度 8的锥形铣刀Step5铣浇道半径为3的球形铣刀刀具，高速钢；主轴转速2700rpm；切削深度，每次切0.5mm。Part 5：铰直径为6mm的通孔（钻机）操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3以标记点为中心中心钻Step4钻通孔直径5.8的钻Step5铰孔直径为6的铰刀刀具，高速钢；主轴转速880rpm.图6显示了型芯板需要加工的部分。注意第一部分，第三部分，第四部分和第五部分中的第一步标记点和标记圆是在着手进行下一步之前同时完成的。磨床是用来生产通风口的。图.6.型芯板需要加工的部分4.4推板Part 1：铰直径为6mm的通孔，钻直径为11mm，深度为6mm的埋头直孔（钻机）操作说明工具Step1标记点高度计Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3以标记点为中心中心钻Step4钻通孔直径为5.8的钻子Step5钻6mm深的埋头直孔直径为11的钻子Step6铰通孔直径为6的铰刀刀具，高速钢；主轴转速880rpm/460rpm.图7显示了推板需要加工的部分。图.7.推板需要加工的部分4.5底部夹板Part 1：扩直径为55mm的通孔（铣床）操作说明工具Step1标记直径50和55的圆圆规Step2在机床工作台上夹紧板块 Step3在直径50的标记处铣通孔直径10的立铣刀Step4在直径55的标记处钻到底钻头刀具，高速钢；主轴转速820rpm；切削深度，每次切3mm.图8显示了底部夹板要加工的部分。图.8.底部夹板需要加工的部分完成加工过程之后，所有的模板被组装在一起。每块模板在板的一个角落都分别有一个基准面。所有的板面在基准面上都相互垂直。在组装模具时，所有的面都必须对齐参考基准面。换句话说，所有的板块基准面都必须在同一角落。模具组装完成之后，螺栓和钩子是用来把模具挂到注塑机区去。它是一个接一个的安装。模具用螺栓被严密地固定在机器里，防止它从机器中滑落。5.测试和修改模具当尝试运行模具之后，大部分生产出的产品会有充填不足的缺陷。塑料材料不能到达产品的角落。这种缺陷也许是由排气不足和空气被困在模具中引起的。因此，模具上已经作出的修改会增加型腔角落的模具的排气。最后，这种修改会成功地生产出没有充填不足缺陷的产品。6.实验设计过程为了通过减少实验次数来确定影响因素中的最佳设置参数，选择了田口方法。因此，选择的因素将会影响翘曲，选择的因素级别和选择的正交阵列(OA)基于田口方法是必要的。最佳的设置参数将会生产出一个最低翘曲的产品。6.1选择的因素根据该杂志，有几个可能的因素能影响到薄板的翘曲缺陷，分别是：填充时间，模具温度，浇口尺寸，熔融温度，保压压力和保压时间4。由于模具的设计不同于杂志，所以浇口尺寸因素被去除。模具温度也被去除，因为由于环境的温度，所以模具温度难以控制。最后，另外四个因素都被选中。这几个因素是：熔融温度，填充时间，保压压力和保压时间。6.2选择因素级别每个因素有三个级别将会采用田口方法。这是因为如果所选的因素对产品有显著的影响，我们或许能够在低，中，高值中选择，而不是仅仅只有低和高值被选择。根据杂志建议选择因素每个级别参数见表2.表2选择因素的三个级别参数因素级别1 级别2 级别3熔融温度,A()240 265 290填充时间,B(s)0.1 0.3 0.5保压压力,C()60 75 90保压时间,D(s)0.6 0.8 1.06.3选择正交阵列（OA）从之前已经选定的因素数量和级别来看，L9正交阵列将会被使用。L9被当成一个正交阵列选用是因为它适合有三个级别的四种因素。L9正交阵列如表3所示。表3L9正交阵列实验号列号 A B C D11 1 1 121 2 2 231 3 3 342 1 2 352 2 3 162 3 1 273 1 3 283 2 1 393 3 2 17.产品测试程序测试过程开始于将所有的有效因素的组合参数输入注塑机，就像表4所示。已经做了9个实验，而且每个实验都有不同的组合。表4有效因素的组合参数实验号熔融温度填充时间保压压力保压时间A() B(s) C() D(s)1240 0.1 60 0.62240 0.3 75 0.83240 0.5 90 1.04265 0.1 75 1.05265 0.3 90 0.66265 0.5 60 0.87290 0.1 90 0.88290 0.3 60 1.0 9290 0.5 75 0.6在此之后，产品上的闪烁消除，而且产品从浇道处切断。该产品的厚度是根据闪烁和浇道在10个不同的地方用千分尺自由测量的。读数和它们的平均数被记录下了。为了测量模板的翘曲，千分表和花岗岩块已经被使用。翘曲测量的程序如下：(a)将模板放在平坦的花岗岩块表面。(b)移动千分表，直到它的手写笔感应到花岗岩块表面和千分表之间的值为0(c)围绕低于千分表手写笔的地方移动。(d)模板的最大高度根据千分表里的范围和记录的读数来计算。(e)其它板块的程序重复进行。得到所有的读数之后，挠度z是模板的翘曲变形，根据公式h-ta=z来计算。符号h,ta和z的定义如图9所显示。图.9.符号h,ta和z的定义接下来，在实验中获得的挠度会用来计算信噪比（S/N）。根据信噪比，才能确定最佳的组合参数。收集的数据还可以用方差分析方法（ANOVA）分析。根据这个方法，已经计算出的贡献率可以确定哪个因素将显著的影响翘曲。8.结果与讨论在机械加工过程中已经做了像钻削，铣削，攻丝等工序。加工过程的顺序对于获得一个好质量的工作是重要的，而且还节省了加工时间。在加工的过程中，有一些步骤需要强调和重视。在钻孔的过程中，特别是冷却通道，使用的钻孔机是摇臂钻床，取代立式钻床。这是因为摇臂钻床的主轴速度由齿轮控制，而立式钻床的主轴速度由皮带控制。因此，摇臂钻床和立式钻床相比，能够生产更高的钻孔扭矩。在钻冷却通道的过程中，将会花费很多时间，这是因为钻的孔相当的大和深。它要求细心的加工，这是因为一旦碎片堆进了钻洞里，钻头可能会很容易损坏。因此，碎片必须随时从钻洞内移出。另一种方法是分两步钻孔。首先，在中心处钻一个直径较小的孔。此后，在先前的孔上钻要求直径的孔。这将减少钻孔的扭矩，从而减少了工具损坏的危险。钻孔前，确定中心的操作非常重要，不可忽视。此操作将引导刀具在正确的位置钻孔，而且也防止刀具弯曲。在钻孔操作的过程中，施加给钻头的压力不能太多。否则将是刀具弯曲，并且导致钻的孔变得不直。除此之外，在钻孔工程中要求使用冷却液。这将降低因摩擦引起的刀具温度。在冷却通道和顶部夹板中有一些攻丝操作。在攻丝孔之前，攻丝刀需要浸泡在润滑剂里。这将减少攻丝操作中的摩擦。完全攻丝每一个孔需要三个不同类型的丝锥，但是它们的直径都相同。第一个有更多的锥度的攻丝在最后使用。它是通过采用最小的转矩来做螺纹。如果在攻丝孔的过程中感觉非常紧密，碎片应当被移出。继续采用更多的扭矩攻丝可能会破坏攻丝刀。第二个攻丝是用来加深螺纹的，最后一个攻丝刀是用来精加工的。在攻丝的过程中，第一个攻丝非常重要，而且必须是直的，因为产生的螺纹将会成为下两个攻丝的导向。产品被生产出来之后，首先将在花岗岩块上用千分表测量其厚度和最大高度。然后，平均厚度，挠度，平均挠度将被计算。已经完成的实验基于表3。在确定的S/N比中，越小，质量越好的特征已经被选中。越小越好，S/N=10log(MSD) 其中其中MSD是均方差，y是观察或数据，n是一个实验中的实验次数。平均挠度和S/N的计算结果比值如表5所示。表5实验结果总结实验号控制因素平均挠度，za(mm)S/N熔融温度填充时间保压压力保压时间 s % s1240 0.1 60 0.60.067923.232240 0.3 75 0.80.106619.163240 0.5 90 1.00.073522.284265 0.1 75 1.00.130117.355265 0.3 90 0.60.094120.336265 0.5 60 0.80.161315.527290 0.1 90 0.80.148616.428290 0.3 60 1.00.213313.039290 0.5 75 0.60.104919.49从表5中的数据可看到，平均的S/N比值反应表能够确定。计算的例子如下，而且结果归纳如表6所示。保压压力因素，差异=最高值最低值=19.67717.260=2.417表6S/N比值反应表熔融温度(A)冲压时间（B）保压压力（C）保压时间（D）1级21.55719.00017.26021.0172级17.73317.50718.66717.0333级16.31319.09719.67717.553差异5.2441.5902.4173.984 根据表6的数据，S/N反应图可以构建如图10-13所示。熔融温度(A) 图.10.熔融温度S/N反应图填充时间(B) 图.11.填充时间S/N反应图保压压力(C) 图.12.保压压力S/N反应图保压时间(D) 图.13.保压时间S/N反应图根据表6中的S/N比反应，最佳的组合参数设置可以通过选择每个因素的最高值的级别来确定。因此，得到的结果是A1，B3，C3和D1。这个结果也可以从图10-13里的S/N反应图观察到。除此之外，表6中的级别的差异也显示了哪个因素更加显著。影响翘曲的最显著的因素是熔融温度和保压时间，接下来是保压压力和填充时间。实验结果和模拟结果之间的比较见表7。表7实验结果和模拟结果之间的比较实验结果模拟结果熔融温度，A()240290填充时间，B(S)0.50.3保压压力，C(%)9060保压时间，D(S)0.60.6从表中可看出，除了保压时间之外，通过实验得到的结果和通过模拟得到的结果不一样。这是因为由于成本和机械的性能导致产品的设计和模具的结构有很大的不同。除此之外，测量翘曲的仪器的接触方式也可能影响结果。这是因为千分表上的手写笔可能在一定程度上扭曲产品。保压时间的参数和模拟结果相同是因为包装阶段只是用于补偿收缩。一旦使用了相同的材料，产品就不会在很多方面有太多的不同。表5中的数据也用ANOVA进行分析。通过比较因素之间的相对差异来确定它们的相对占有百分比。ANOVA将计算的量比如：自由度，平方和，方差，变方比，纯平方和和所占的百分比。这些量的计算例子如下所示，其结果总结在表8中。表8ANOVA表来源f SVFP(%)熔融温度，A20.0081540.00407747.30填充时间，B20.0011230.0005626.51保压压力，C20.0029750.00148817.26保压时间，D20.0049870.00249428.93误差汇集000总和80.172401008.1自由度(f)总自由度，其中N是总数量对于因素A，其中kA是因素A的级别数。对于误差，8.2平方和(s)总平方和，对于因素A，对于误差，8.3方差(V)对于因素A，对于误差，8.4变方比(F)对于因素A，和是不确定的，因为8.5所占的百分比(P)对于因素A，从表8中可看出，ANOVA表的最后一栏表示各因素的占有百分比。表中的结果表明，熔融温度所占的比例最大为47.30%。保压时间所占的比例为28.93%，接下来是保压压力为17.26%。填充时间不是重要的因素，只占6.51%。这些结果与模拟结果相当类似。虽然所占百分比的值不一样，但是它表明熔融温度，保压压力和保压时间是重要因素，而填充时间就对翘曲缺陷没多大的影响了。9.结论塑料注射成型在制造工艺中是一个非常重要的领域。有许多的塑料产品是用注射模具生产出来的。一般来说，注射模具过程包括四个阶段：模具设计，模具制作，修改和机器设置。这些阶段的解释如下：（a）模具设计在设计过程中，模具设计者应当考虑一些因素，例如：机械性能，冷却通道的位置，浇口的尺寸等。（b）模具制作模具制造者应当知道哪些类型的加工工艺更合适。除此之外，规划的过程也需要节省时间。（c）模具修改不是每一个设计和制作的模具都能成功地生产产品。因此，必须在模具上做一定的修改。（d）机器设置机器的设置必须使生产出的产品缺陷最小。生产出的产品将做翘曲缺陷实验。通过使用田口方法，九个实验已经运行。可以最大限度地减少翘曲变形缺陷的最佳参数是：熔融温度(240) ，填充时间（0.5s），保压压力（90%）和保压时间（0.6s）。在这些因素中，熔融温度是最有效的因素。然而，填充时间不是一个重要因素。毕业设计(论文)开题报告题目：玩具类塑料模具设计系别专业班级学号导师 2015年 3 月 17 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中参考文献“注释格式”的要求书写。4 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008年11月26日”。71.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） (1)背景模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。、模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务1。塑料模具工业近20年来发展十分迅速，早在7年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具2。 (2)设计意义本设计题目涉及目标为工程实际零件，通过对塑件的实体测绘，完成基本参数的采集，然后运用塑料模具设计和工艺等知识，学会利用Pro/E、CAD软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算13。本设计可以锻炼专业技术应用能力，达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练【3】。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 (1) 主要内容主要研究玩具。合理编制模具零件的制造工艺，合理的设计塑件及模具成型零部件的结构以及工艺。初步掌握玩具底座的结构性和工艺性分析按要求设计图样，表达完整，布局合理4。 (2) 研究方法和措施先做市场商品调查，了解社会需求及生产要求，在合理设计方向上进行塑料模具的设计并且熟练掌握手工和电脑制图达到产品的要求。然后收集资料，剖析塑件，确定塑件用料12。再拟定模具结构方案。进行模具设计计算，务必使模具结构紧凑，安全可靠。然后绘制模具装配草图，校核注塑机有关工艺参数。最后绘制模具总装配图和零件图5。 3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 (1) 重点和难点:塑件成型工艺性，原材料、结构和尺寸，收缩率的分析。计算塑件的体积和重量以及塑件收缩率。塑件注射工艺参数的确定。注射模的结构设计，选择分型面、确定型腔数量和排列方式、浇注系统设计、成型零件结构设计、侧向分型结构设计等。模具设计的有关计算包含玩具底座的有关参数的校核等6。 (2) 前期开展的工作找到了本次课题的研究塑件，对塑件有了一个初步的了解。之后借阅书籍和网上查阅资料对注塑模具有一个初步的了解9。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第一周:调研、上网和图书馆查找与毕业设计有关资料；第二周:撰写开题报告；第三周:英文文献资料的翻译；第四周:熟悉CAD及PRO/E软件的使用；第五周:模具结构方案的确定和设计；第六周:开模3D图完成；第七周:模具技术要求、订料表的完成；第八周:2D总装图的绘制及修改；第九周:若干零件图的绘制及修改；第十周:完成熔体模拟流动分析，优化模具设计结构；第十一周:毕业论文的撰写；第十二周:毕业论文的撰写；第十三周:修改论文；第十五周:准备答辩；最后:论文答辩。参考文献1. 注射模具设计及应用实例，霍晗主编，机械工业出版社20112.塑料成型工艺与模具设计，屈华昌主编，机械工业出版社，2005 3.塑料模具设计，朱光力等编，清华大学出版社，20034.塑料模具设计，陈志刚主编，机械工业出版社，20025.塑料模具设计，李秦蕊主编，西北工业大学出版社，19886.塑料成型模具，申开智编，中国轻工业出版社，20047.塑料成型工艺学，黄锐主编，中国轻工业出版社，20008.塑料工程手册，黄锐主编，机械工业出版社，20009.塑料成型工艺与模具设计，孙玲主编，清华大学出版社，200810.塑料加工流变学及其应用，林师沛，赵洪，刘芳主编，-国防工业出版社，200811.塑料模具设计实例教程，孙晓林编，清华大学出版社，200812.塑料模具设计，李俊松，人民邮电出版社，200713. 陈剑鹤.模具设计基础M.机械工业出版社，200314. 曲华昌.塑料成型工艺与模具设计.机械工业出版社.199615.张佑生，王永志.塑料模具计算机辅助设计M.机械工业出版社.199816.Wicheali and A.Spennemann.A New Injection Molding Technology for Micro Parstm.Journal of polvmer EngineerinrJ.V21.200117.Avraaml.Isayev.Injection and Compression Molding FundamentalsM.Macel Dekker,ine.New York and Basel.198718.Hill S.Micromoulding-A Small Injecton of TechnologyJ.Material Word.20075 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日 6 所在系审查意见：系主管领导：年月日毕业设计论文题目:按键手机前盖的塑料模具设计系别：专业：班级：学号：指导教师： 2015年3月玩具类塑料模具设计摘要近年来，随着我国工业的迅猛发展，对模具的要求越来越迫切，精度要求越来越高，结构也越来越复杂。我国模具工业作为一个独立的、新型的工业，正处于飞速发展阶段，涌现出许多模具设计与制造的新方法、新技术。本文主要针对塑料模具设计的主要知识进行考察。在学习的过程中加强对Auto CAD和Pro/E的掌握。根据塑件的外形和尺寸选择一模两腔的结构，本文进行对注射机的选择和注射机的各个参数的校核，材料的选取，和对分型面的设计，对浇注系统的设计，对顶出机构的设计和对侧向分型与抽芯机构的设计等等。通过对模具的分析与以上的工作，完成对模具的学习与设计。可以对模具有一个学习和认识。了解模具的结构和工作原理，有效的完成对玩具手机前壳的注塑模具设计。关键词：注塑机；ABS塑料；注塑模具；侧抽芯机构Toy mobile phone front shell injection mold design Abstract In recent years, with the rapid development of our country industry,Has become more and more urgent to the requirement of mold,Precision demand is higher and higher,Structure is becoming more and more complex.As an independent mold industry in China, new industries,Is in rapid development stage,There emerge many new methods, new technology in mold design and manufacturing.This paper mainly investigates the main knowledge on plastic mold design,Also investigates a certain knowledge of to university study.In the process of learning to strengthen the mastery of AUTOCAD and PRO/E. According to the appearance of plastic parts and choose one module and two cavities structure size,This article carries on the choice of injection machine and injection machine parameter of checking,The selection of materials,And the parting surface design,The design of gating system,Designate institutions to design and to the side parting and core-pulling mechanism design, and so on. Through the analysis of the mold and the above work,Complete the study and design of the mold.I can learn and know to the mold have a.Understand the mold structure and working principle,Effective completion of mobile phone front shell injection mold design for toys.Key words: injection molding machine; ABS plastic; Injection mold; Side core-pulling mechanism 目录1 绪论11.1 课题意义11.2 国内外发展现状11.3 设计前提及主要问题21.4 解决的主要问题和总体设计思路21.5 预期成果和实际价值32 总体方案论证43 具体设计说明53.1 塑件测绘53.2 塑件三维实体造型53.3 材料的选择63.3.1制品材料63.3.2模具材料的选择73.4 注塑机的校核73.4.1注塑设备的确定73.4.2注塑机有关工艺参数的校核83.5 分型面的设计103.6 浇注系统设计103.6.1浇注系统的设计原则103.6.2主流道的设计113.6.3浇口套设计123.6.4定位圈设计123.6.5分流道及平衡布置12 3.6.6浇口的设计133.6.7冷料穴的设计14 3.7导向机构的设计布置143.7.1导向机构设计14 3.7.2导柱布置153.8 冷却系统的设计153.8.1 在设计冷却系统时，应从多方面考虑：153.8.2冷却计算163.8.3冷却水道在定模中的位置163.9 顶出系统的设计173.9.1推出机构设计173.9.2顶出行程183.9.3复位杆183.9.4顶杆的形状与尺寸选择18 3.9.5浇注系统零件设计183.10侧向分型与抽芯机构的设计193.10.1侧向抽芯机构设计应注意如下要点：193.10.2抽芯距、抽拔力与斜导柱的计算193.10.3斜导柱的设计203.10.4滑块的设计20 3.10.5楔块的设计21 3.11模架设计21 3.12 经济性环保性分析224 结论23参考文献24致谢25毕业设计（论文）知识产权声明26毕业设计（论文）独创性声明271 绪论1 绪论1.1课题意义模具是工业生产的重要工艺设备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在各种材料加工工业中广泛地使用各种模具，每种材料成型模具按成型方法不同又分为若干种类型。其中塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。模具作为发展新产品的重要装备，不仅市场需要量大，而且技术含量高。对于模具的精度、寿命、交货期等要求也非常务实，模具行业的竞争也非常激烈。本专业是机械设计制造及其自动化，对制品的模具设计使得我们把以前所学的相关知识都运用到其中了，对模具设计手册、机械设计手册、模具制造工艺、中国模具工程大典的查找使得我对设计有了更进一步的认识和了解，能熟练运用PRO/E软件进行制品的造型和模具的装配1。1.2国内外发展现状近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2m，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE25软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。热点模具网国外近年来发展的速度也比较快，在高速铣削加工方面，机床主轴转速可达40000r/min -100000r/min，快速进给速度可达到30m/min-40m/min，加速度可达19，换刀时间可提高到1s2s。这样就大幅度提高了加工效率，并可获得Ra0.08m的加工表面粗糙度。另外，还可加工硬度达60HRC的模块，形成了对电火花成形加工的挑战。高速切削加工与传统切削加工相比还具有温升低(加工工件只升高3)、热变形小等优点。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。高速铣削必须与相应的软件、加工工艺、刀具及其夹紧头相配合。国外在模具生产中，计算机辅助设计与辅助制造(CAD/CAM)技术已得到十分成功的应用。三维造型和型腔的数控加工都是由计算机辅助软件完成的，它大幅度的缩短了模具的生产周期，提高工作效率。德、美、日、法、意等工业发达国家在模具设计制造领域仍处于国际领先水平，他们的一些先进的模具方面的技术被许多发展中国家，甚至是其它发达国家学习采用。亚洲以日本和韩国模具技术水平最高，其它国家与之还有较大的差距，不过他们也正在以惊人的速度发展着，国家之间的交流会使之发展更快2。1.3设计前提及主要问题本课题为玩具底座注塑模具设计选为手机前壳，结合生产实际，进行手机前盖制品测绘、模具设计、工艺分析。设计原始数据: 1.制品的尺寸精度要求：长度方向小于0.50，厚度方向小于0.10； 2.制品材料：ABS； 3.制品表面粗糙度：不低于实物表面； 4.制品其他要求：符合设计规范。运用三维绘图软件Pro/E进行制品的模型构造。Pro/E是一个高效的三维机械设计工具，可绘制任意复杂形状的零件。本设计中主要是用Pro/E生成平面。其方法有：拉伸、旋转、镜像等。它既能作为高性能系统独立使用，又能与其它实体建模模块结合起来使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。它的功能很强大，可以应用与工业设计、机械设计、功能仿真、制造和数据管理等领域，涉及从设计到生产的全过程3。1.4解决的主要问题和总体设计思路本设计主要完成手机前盖制品测绘、模具设计、工艺分析。本设计主要考虑模具型腔数目的确定，浇注形式的选择，模具的顶出机构，动定模板及各模板的尺寸和厚度的确定，锁紧装置的选择与布置等问题。由于条件的限制, 手机前盖的测绘主要是手工测量和绘制，采用Pro/E绘制塑件的三维实体模型。根据使用寿命和经济方面考虑，本模具采用一模两腔，选用点浇口，动定模尺寸根选BL=140170的模板，采用顶杆作为顶出机构的元件总体设计思路：原始数据收集塑件工程图三维实物模型模具设计的主要过程1.5预期成果和实际价值所设计的模具能满足其工作状态的质量要求,使用时安全可靠,易于维修，在注塑成型时有较短的成型周期,成型后有较长的使用寿命,具有合理的模具制造工艺性。在预定时间内可以完成设计任务，把所设计的手机前盖模具可以在模拟中生产出来。在整个设计过程中不断增强有关模具方面的知识以及软件的应用，并在实践中得到了更进一步的提高。2 总体方案论证2 总体方案论证本设计是模具的设计,来源于生产实际。主要设计内容为:玩具类底座测绘、注塑模具设计、模具型腔工艺分析。首先进行制品的测绘,由于条件的限制,采用了游标卡尺测绘,测绘时采用多次测量取平均值。由于模具成本和型腔数目的关系,考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级等等, 本设计采用了一模两腔的结构。之后对注射量、锁模力、模具高度与注射机闭合高度关系、开模行程等方面进行校核。本制品内腔存在很多孔和凸台，结构相当复杂，所有通孔从中间分型。由于制品有侧孔，因此还设计了斜导柱侧向分型抽芯机构。然后设计浇注系统:浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线在同一条直线上。分流道的半径与塑料种类和所需熔融塑料的体积有关。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。分流道采用平衡式排列，确保熔融塑料几乎能同时到达每个型腔的进料口。浇口采用点浇口, 点浇口的优点在于：适用于成型壳盒形零件，是一种常见的浇口形式，能自动切断浇口溢料。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响素件质量。冷料穴常设计在主流道的末端，即主流道正对面的动模上（卧式或立式注射模），直径稍大于主流道大端直径，以利于冷料的流入。再进行冷却系统的设计,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、快速。本设计采用了循环式水道。3 具体设计说明3 具体设计说明3.1塑件测绘手机前盖材料为ABS，用游标卡尺对零件进行测绘。该制品是模具生产出来的成千上万个塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处理。如对制品尺寸误差进行修正，然后绘出零件的草图。该制品有很多圆孔，形状并不规则，所以需要多次测量求平均值4。该制品外形尺寸为80mm398mm ,手机前盖主要几何尺寸如图3.1所示：图3.1 手机前盖基本尺寸3.2塑件三维实体造型运用三维绘图软件Pro/E进行制品的模型构造。机械设计模块是一个高效的三维机械设计工具，它可绘制任意复杂形状的零件。根据零件的测绘图，对零件进行三维造型。三维造型选用Pro/E软件，三维造型的所有参数与测绘的数据一致。打开三维软件Pro/E，新建名为SJWK.prt的文件,先后用到的方法有拉伸、阵列、抽壳等等工具,最后保存文件。制品的三维造型如图3.2所示：图3.2 手机前盖外轮廓3.3材料的选择3.3.1制品材料本设计模具为手机前盖，材料采用ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物），属于热塑性材料。ABS使用性能：综合性能较好，冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电性能良好，易于成形和机械加工。ABS成型性能：1. 无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢边值为0.04毫米左右。2. 吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥。3. 成型时易取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度为250）。对于精度较高的塑件，模温宜取5060，对光泽、耐热塑件，模温宜取6080。注塑压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射机成型时，料温为180230，注射压力为10001400kgf/cm3。用螺杆式注射机成型时，料温为160220，注射压力为7001000 kgf/cm 35。3.3.2模具材料的选择塑料模具由于成型方法，结构形式，使用要求模具大小及制品产量多少，制品外观光泽要求等有许多不同，因此模具选材应依据模具实际情况合理的选择。要求快速出模，快速出样品，这就不允许按常规要求，型腔选用P20钢材，按模具寿命可以使用50万次要求精工细做。而应符合市场规律，只有当产品定型，并占有市场一定数额时，在有把握的情况下，才能投入高质量、高寿命的模具制造。1. 定模板、动模板、定模固定板、动模固定板、定位圈、推板、推板固定板、动模垫板等零件均要经过调质处理才能应用,所以采用45号钢，且45号钢用途最广、最经济实惠。2. 导柱、导套、复位杆、浇口套等零件采用材料T8A。3. 拉料杆采用T10A材料,其优点是抛光性能好，可以抛成镜面光泽6。3.4注塑机的校核3.4.1注塑设备的确定注塑机是将经过预塑熔融后的颗粒状高分子材料，由喷嘴高速射入模腔，经过冷却，成型塑料制品的设备，而且能够一次成型复杂制品，具有生产效率高、后加工量少、制品表面光洁程度好及废品率低等特点，并能够满足对注塑制品尺寸精度和质量精度的要求。因此，注塑机目前已成为一种生产塑料场频最具有代表性的设备10。塑料注塑机按用途可以分为热塑性塑料通用注塑机和专用注塑机；按外形可以分为卧式注塑机、立式注塑机和直角式注塑机；按塑料在料筒内的塑化方式可以分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机。初选XS-ZY-125型号的注塑机。热塑性塑料注射机型号：XSZY125具体参数如下表：表3.1 注塑机参数型号XSZY125螺杆（柱塞）直径mm42最大注射容量/ cm3125注射压力/( 105Pa)116锁模力/(kN)900最大注射面积/ cm2250模具厚度最大/mm300最小/mm200模板行程/mm300喷嘴孔直径/mm4球半径/mm12定位孔直径/mm100注射时间s1.6顶出形式机械顶出、两侧顶杆3.4.2注塑机有关工艺参数的校核注射量是指注射机进行一次注射成型所能注射出的最大容积，它决定了一台注射机的所能成型塑件的最大体积。一台注射机的最大注射量受注射成型工艺条件的影响而有些波动，因而在实际生产中常用公称注射量或是理论注射量来间接的表示注射机的加工能力。公称注射量是指在对空注射条件下，注射机螺杆或柱塞作一次最大注射行程时注射机所能达到的最大注射量，它近似于注射机的实际能够达到的最大注射量。所以塑件及浇注系统的总体积小于注射机最大注射量，该注射适合注射成型条件。1. 型腔数量的选择首先必须考虑采用单型腔还是多型腔模，并决定型腔数量的多少。考虑的主要因素有：现有注塑机的规格、所要求的塑件的质量、塑件成本及交货期。起决定作用的因素很多，它既有技术方面的因素，也有生产管理方面的因素。当尺寸精度要求很高时，应尽量减少型腔的数量。模具成本与型腔数目的关系。通常认为，模具中每增加一个型腔，所成型的制品的精度就会下降4，对精度要求高的制品，随着型腔数目的增加，模具的制品精度也势必随之增加，因而导致其制造成本的加大。以机床的注塑能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%。（3.1）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；塑件体积=9.383 cm3 ；塑件质量=10.32 g ；浇注系统体积=15.79 cm3 ；=15.791.117.89 g ；经计算：N2 ，因此型腔数确定为一模两腔。2额定锁模力的校核选用注射机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具分型面要分开而产生溢料。有预塑装置的注射机及螺杆式注射机损失较小，所以型腔压力较大。另外，对不同流动性的塑料，不同的喷嘴和模具结构形式，其压力损失也不一样。一般熔料经喷嘴时其注射压力达6080MPa，经浇注系统入型腔时，则型腔压力一般为2550MPa12。锁模力和成型面积的关系由下式确定：（3.2）式中：锁模力，kN；型腔压力，一般取4050 MPa ； A 浇道、进料口和塑件的投影面积，mm2；计算：A=12275=9150 mm2A/1000=5091501000=457.5 KN =900KN所以：A/1000 公式成立3. 注射压力的校核 ABS成型所需注射压力 MPa4. 模具高度与注射机闭合高度关系的校核（3.3） 5. 开模行程校核3.5分型面的设计分型面是指模具上用以取出制品或者浇注的可分离接触表满。通过分型面将模具分成两个或若干个部分，开模时，有序的完成制品脱落，再由顶出系统把制品及浇注系统凝料从模具中顶出或取出，之后将模具型腔内的杂物清除，或将嵌件安放于模具型腔内。与分型面比较容易混淆的是开闭面。开闭面是根据模具结构动作的需求，在模具上可以打开的接触面。分型面的设计要便于模具加工制造，应尽量选择平直的分型面，这样的分型面比较好处理，对于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利用一些角度很小的角作为分型面发生变化的部位。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： 1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2. 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；3. 保证塑件的精度要求；4. 满足塑件的外观质量要求；5. 便于模具加工制造；6. 对成型面积的影响；7. 对排气效果的影响；8. 对侧向抽芯的影响。由于制品有侧孔，采用了侧向抽芯机构，塑件包紧在凸模型芯上；然后注射机推动推杆固定板，推杆发生作用，推出塑件脱落，同时拉料杆将凝料推出自动脱落7。3.6浇注系统设计浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔化充满型腔,并将注射压力传递到模腔的各个部位,以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑件。浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴几部分组成8。3.6.1浇注系统的设计原则在设计注塑模具的浇注系统时，应考虑下列相关因素： 1.塑料成型特性应综合考虑所选用塑料成型特性，特别是它的流动性能，以便在冲模阶段能使熔融塑料以尽可能低的粘度和较快的速度充满整个型腔，而在保压阶段又能通过浇注系统，使压力充分的传递到型腔的各个部位，同时还能通过浇口的适时凝固来控制补料时间，以获得外形清晰、尺寸稳定、质量较好的塑件。 2.制品的大小、形状和技术要求根据制品的大小、形状、壁厚和技术要求等因素，并结合所选择的分型面，来选择浇注系统的形式、位置和进料口的数量。 3模具成型的型腔数根据所确定的模具型腔数，对浇注系统进行合理布局。 4.制品外观设置浇注系统时应考虑去除、修整进料口凝料的方便性，同时不影响制品的外表美观和使用。 5.防止型芯和嵌件变形应尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯弯曲变形或嵌件移位。 6.排气良好浇注系统应能顺利平稳的引导熔融塑料填充到型腔的各个角落，不产生涡流和紊流，并能使型腔内的气体顺利排出。 7.减少热量及压力损失浇注系统的流程应尽量短并减少折弯，以防止因过快的降温降压而影响塑件的成型质量。缩短流程，还可以缩短填充及冷却时间，提高成型效率。 8.防止塑件翘曲变形当浇注系统流程较长或需采用多浇口进料时，应考虑浇口收缩等原因引起塑件翘曲变形的问题，并需要采取必要的措施施予以防止或消除。 9.节省原材料出满足以上各点外，浇注系统的容积尽量取小值，以减少其占有的塑料量，从而减少回收料。同时，浇注系统与型腔的布置应合理对称，以减少模具尺寸，节约模具材料9。3.6.2主流道的设计主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或型腔的进料通道。负责将塑料熔体从喷嘴引入模具,其形状、大小直接影响塑料的流速及填充时间。为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出,需将主流道设计成圆锥形,具有=26的锥角,内壁为Ra0.8M以下的表面粗糙度,小端直径应大于喷嘴直径约0.51mm,凹坑半径R也应比喷嘴头半径大12mm,以便凝料顺利拔出。根据以上所述和注塑机的配合要求,本设计的浇口套尺寸如图3.4所示：图3.4 浇口套形式 3.6.3 浇口套设计由于注塑成型时主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复接触和碰触，所以一般都不将主流道直接开在定模上，而是将它单独的开设在一个嵌套中，然后将此套再嵌入定模内，该嵌套称为浇口套。采用浇口套以后，不仅给主流道的加工、热处理以及衬套本身的选材等工作带来很大方便，而且在主流道损坏后也便于修磨或更换。当主流道贯穿由多块模板叠合而成的定模时，做成浇口套，可以保证主流道内壁光滑，防止板缝间溢料形成横向飞边，便于浇道凝料脱出10。3.6.4定位圈设计定位圈是确定模具在注塑机上的安装位置、保证注塑机喷嘴与模具浇口套对中心的定位零件，定位圈与注塑机定模固定板中心的定位孔相配合11。3.6.5分流道及其平衡布置 1. 分流道主流道和浇口之间的进料通道。其作用是通过流道截面及方向变化使熔料平稳地转换流向,并均衡分配给各个型腔。常见分流道的截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式,从压力损失考虑,圆形截面分流道最好。分流道截面尺寸应按塑料制品的体积、形状、壁厚、塑料品种、注射速率、分流道长度等因素确定。圆形截面分流道直径一般取d = 212mm 。分流道表面不要求太光洁,表面粗糙度通常取Ra1.252.5M。本设计采用圆形分流道的直径为5mm。2. 分流道的布置本设计采用平衡式布置,这样一模两腔可以均衡布置,使熔融塑料几乎同时到达每个型腔的进料口,这样,塑料到每个型腔的压力和温度是相同的,塑件的品质理应相同。如图所示：图3.5 分流道布置形式3.6.6浇口的设计浇口又称进料口,是分流道与型腔之间的狭窄部分,也是浇注系统中最小的部分,它使塑料熔体的流速产生加速度,以利于迅速充满型腔,同时还起封闭型腔防止熔体倒流的作用,并在成型后使浇口凝料与塑件易于分离。浇口的理想尺寸很难计算,一般可根据经验估算,浇口断面积约为分流道断面积的3%9%,断面形状常为矩形或圆形,浇口的长度约为11.5mm。在设计浇口时往往先取较大的尺寸值,以便在试模后逐步加以修正。浇口的形式有多样:侧浇口、点浇口、潜伏浇口和直接浇口等等。本设计中采用点浇口，点浇口垂直设于制品的平面上，其优点是：开模时浇口可自动切断实现全自动成型，浇口周围残留应力小12。如图3.6所示：图3.6 点浇口点浇口的优点： 1.由于浇口的界面积尺寸较小，一般d=0.51.8mm。当熔料通过浇口时，有很高的剪切速率和摩擦，产生热量，提高熔料的温度降低熔料的温度，降低熔料的粘度，有利于熔料的流动，从而能获得外形清晰、表面关泽的塑料制品。 2.开模时浇口可自动拉断，便于实现制品生产过程的自动化。 3.去除浇口后残留痕迹小，不明显，能较自由的选择浇口位置，不影响塑件外观，容易修整。 4.在多型腔模中，容易实现各行前模的平衡进料。 5.对于投影面积大的制品或者易于变形的制品。采用多个点浇口，能够提高制品的成型质量。 6.点浇口一般开在塑件顶板，注塑流程短，拐角小，排期条件好，容易成型。3.6.7冷料穴的设计冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。这种带Z形头拉料杆的冷料杆的冷料穴设计在主流道的末端的动模一侧。既起冷料储存作用又兼有分型时将主流道衬套中拉出凝料作用。开模后，凝料及塑件一起被带Z形的拉杆脱出。适用于各种塑料的注塑成型，是常用的结构形式13。如图3.7所示：图3.7 冷料穴形式3.7导向机构的设计布置3.7.1导向机构设计导向机构的作用：在注塑模具中，引导动模和定模按一定方向闭合或开启的装置，称为导向机构。导向机构由导柱和导套组成，分别安装在动、定模两边。导向机构的功能：1.导向作用在动模与定模闭合的进程中，导向机构应首先接触，引导动、定模准确配合，避免型芯与凹模发生碰撞。2.定位作用保证动、定模按一定的方位合模，避免模具在装配时，因方向弄反而损坏成型零件，合模后要保持型腔的正确形状。3.承受一定侧压力高压塑料熔体在冲模过程中会产生单项侧压力，需由导向机构承担。当单向侧压力过大时，除导向机构承担外，还需增设锥面定位机构来承担。4.承载压力当采用推件板脱模或双分型面模具结构时，导柱有承受推件板和型腔板重量的作用。5.保持机构运动平稳对于大、中型模具的脱模机构，导向机构由是机构运动灵活平稳的作用14。3.7.2导柱布置导向装置包括两个部件，即导柱和导套，具有保证模具精确闭合，保护型芯，并防止注射时模板因受力而偏移等作用。导柱一般安装在动模上，导套安装在定模上。根据模具的形状和大小,在模具型腔的周边要设导柱和导套,本设计导柱的数量采用四根。导柱的布置最好能保证模具的动定模只能按一个方向合模,防止在装配或合模时因方位搞错而使型腔损坏,本设计采用四根直径相同的导柱对称布置,并且开设了环槽，这样避免了安装错误和出现以上问题。如图3.9所示: 图3.9 导柱3.8冷却系统的设计3.8.1 在设计冷却系统时，应从多方面考虑：1. 在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道尽可能设置在靠近型腔（型芯）表面。2. 在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道应安排的尽量紧密。3. 合理确定冷却水道孔的直径、中心距以及与型腔壁的距离，根据经验，水道孔的直径一般取812mm；水道管壁间距离不得超过5d，水管壁离型腔表面不得太近，亦不能太远。一般不超过管径的3倍，以1215mm为宜；4. 对于中、大型模具，由于冷却水道很长，会造成较大的温度梯度变化，导致在冷却水道末端（出口处）温度上升很高，从而影响冷却效果。从均匀冷却的方案考虑，对冷却液在出、入口处的温差，一般控制在5以下，冷却水道的长度在1.21.5以下。因此，对于中、大型模具，可将冷却水道分成几个独立的回路来增大冷却液的流量，减少压力损失，提高传热效率。5. 制品较厚的部分应特别加强冷却13。3.8.2冷却计算所需冷却水量按下式计算：（3.4）式中通过模具的冷却流量（g）；单位时间内进入模具的塑料重量（g）；每克塑料的热容量（J/g）；出水温度（）；入水温度（）；热传导系数；经计算得：W=220g再由下式可求出冷却水道的直径d：（3.5）式中冷却液密度（g/m2）； L冷却水道的长度（cm）；经计算水道直径d约为6mm，经查手册本设计水道直径d取8mm。3.8.3冷却水道在定模中的位置冷却水道的位置取决于制品的形状和不同的壁厚。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成型的制品，且尽量排列均匀一致。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。如果模具中成型制品的部分，是以镶件方式镶入模板，其冷却水道的分布，最好采用围绕镶件的方式。相交水道通常采用以过盈配合方式插入镶件，使冷却液改变流向。综上所述，对本制品而言，由于形状较复杂，塑料难以充填等，需要进行均匀的冷却，才能保证产品的质量；采用循环水道冷却，使入水口和出水口的温差控制在5度以内。本模具的冷却水道直径为8mm，并且围绕型腔布置。具体分布如图3.8所示：图3.8定模板冷却水道布置图3.9顶出系统的设计3.9.1推出机构设计推出机构的作用是将塑件成型后，顺利地把塑件及浇道凝料推出模外。推出机构一般由推杆、拉料杆、推板、推杆固定板等零件组成。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后，制品的留模形式（留动模部分或留定模部分），推出机构必须是建立在制品所滞留的模具部分中。通常，由于注塑机的推出机构设置在动模板一侧，因此大多数模具的推出机构是安装在动模中的。为了对推出机构进行位置调整和防止推出机构复位时受到异物阻碍，在动模座板上还设计了限位钉。推出机构的设计原则：1. 模具的推出机构必须有足够的强度及刚度，使塑件出模后不致于变形；2. 推力要均匀。推力面尽可能要大，其推力应设计在塑件承受力较大的地方如筋部、凸缘及壳体壁部等部位；3. 推件不应设计在零件外表面，以免影响塑件外观质量；4. 推出系统要动作灵敏可靠、动作平稳并便于更换与维修9。3.9.2顶出行程顶出行程一般规定使被顶出的制品脱离模具510mm，在成型一些形状简单且脱模斜度较大的桶形制品，也可使顶出行程为制品深度的2/3。本设计的顶出行程为20mm15。3.9.3复位杆顶杆在将制品顶出后，其顶端位置会高于型芯（型腔）表面很多，在下一次合模（模具合紧之前）时，必须使其退回到顶出前的初始位置，以免碰坏型腔（或型芯），因此在顶出机构中必须设有复位杆帮助顶杆回位。复位杆与推杆一起固定在推杆固定板上，设置了4根，位置均布于推板固定板的四周，位于模具型腔和浇注系统之外。在合模过程中，复位杆的前端面与定模板相接触才开始复位，合模和复位同时完成。3.9.4顶杆的形状与尺寸选择推杆多为圆形结构，细长杆可将后部加粗成台阶形，配合间隙要求小的推杆，其推杆端部应设计成锥形。推杆应尽量短，推出时，一般将塑件推到高于型腔（或型芯）10mm左右即可。推杆的端面应高出所在型腔的底面或型芯顶面0.05-0.1mm。推杆与其配合孔采用H7/f7配合，保持一定同轴度。推杆数量在保证推出前提下，越少越好。在推杆推出机构中一定要设计复位机构。顶杆需要进行淬火处理，使其具有足够的强度和耐磨性。本模具采用了八根直径为4的圆形顶杆并经过热处理。3.9.5浇注系统零件设计浇注系统零件主要是定位圈及浇口套两个零件。定位圈的作用是使模具安装在注射机上后有一个准确位置。定位圈凸出定模座板部分的径向名义尺寸应与注射机固定板定位孔的径向名义尺寸相同，两者设计成H7/k6配合形式。如图3.10所示：图3.10浇注系统3.10侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构是利用注射机的开模力作为动力和开模行程，通过斜导柱等零件，在塑件脱模之前，将模具的可侧向移动的成型零件从塑件中抽出。该机构结构紧凑，动作可靠，加工制造方便，广泛应用于抽拔距和抽拔力不太大的场合。其结构要素组成是斜导柱、侧滑块、楔紧块导滑槽的定位装置10。3.10

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