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机械毕业设计论文
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模具毕业设计35数码相机面壳模具设计说明书,机械毕业设计论文
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数码相机面壳模具设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 2014-05-20 nts I 摘 要 本文主要讲述对数码相机面壳进行模具设计的过程，通过对塑件的工艺分析，设计出塑料模具，并通过对模具设计与分类信息及产品材料的性能分析，初步选择注塑机。 这次设计是对数码相机面壳的注射模进行了设计研究。该塑件成品的表面要求一般沙面，但要求耐老化耐磨损，使用寿命较长。故在设计中选 ABS（ 丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物 ） ，潜浇口以保证其外观要求。由于塑件有较复杂外形轮廓及内部结构，产品倒钩距离较长需做油缸斜抽芯 ,对模具结构型腔排布的限制和生产数量等生产成本综合考虑 ,确定在该设计中，型芯型腔为便于加工尽量使用镶嵌件，以减少生产成本，保证塑件制品的加工成型精度。同时，本设计在模具结构细节和其他动作原理方面作了较为详细的解释说明。最后结合模具的结构和标准零件的选用完成了整套模具的装配，对有关技术规范进行了全面校核，确保所设计的模具结构合理并能安全可靠的用于批量生产。 本设计阐述了结合使用 Pro/E， AutoCAD 完成装配图，零件图。 关键词：数码相机面壳， Pro/E,塑料模具，设计 nts II Abstract This paper focuses on the process of mold design of digital camera shell, through process analysis of plastic parts, design of plastic mold, and the performance of the die design and classification of information and material analysis, the preliminary selection of injection molding machine. The injection mold is designed for digital camera shell was designed. The surface of the plastic product general requirements of sand, but aging resistance abrasion resistance, long service life. B. ABS in the design, to ensure the appearance of latent gate. Because the plastic parts with complex shape and internal structure, product barb longer need cylinder angle core pulling, limit the production quantity and production cost of mould structure cavity layout consideration, determined in the design, core and cavity to facilitate processing as far as possible the use of mosaic pieces, reduces the production cost, to ensure the machining precision of plastic products. At the same time, the design of the die structure details and other operation principle in detail explanation. Finally, the structure and mold standard parts to complete the assembly die package, on the relevant technical specifications and conducted a comprehensive check, to ensure that the design is reasonable and can be safely used for mass production. Described the design of the combined use of Pro/E, AutoCAD to complete the assembly diagram, parts diagram. Keywords: digital camera shell, Pro/E, plastic mould, design nts III 目 录 摘要 Abstract 第一章 绪论 . II 1.1 模具及模具工业的发展与现状 . 1 1.2 塑料成型模具的种类 . 2 1.3 注射模具的发展方向 . 2 第二章 塑料成型工艺 . 4 2.1 塑件材料的选择 . 4 2.2 确定成型方法 . 4 2.3 注塑成型工艺过程 . 4 2.3.1 成型前的准备 . 5 2.3.2 注塑成型过程 . 5 2.3.3、塑件的后处理 . 6 2.4 塑件的结构工艺性 . 7 2.5 塑件成型工艺参数 . 7 2.5.1 温度 . 8 2.5.2 压力 . 8 2.5.3 成型周期 . 9 第三章 数码相机面壳 模具设计 . 10 3.1 注塑模具分类及典型结构 . 10 3.1.1 注塑机机构组成 . 10 3.1.2 注塑机分类 . 11 3.1.3 注塑机的型号规格 . 11 3.2 注塑模具分类及典型结构 . 12 3.2.1 注射模分类 . 12 3.2.2 注射模典型结构 . 13 3.3 数码相机面壳模具的结构设计 . 15 3.3.1 确定分型面位置 . 15 3.3.2 确定型腔数量 . 15 3.3.3 浇注系统设计 . 16 3.3.4 成型零件设计 . 17 3.3.5 合模导向机构设计 . 19 3.3.6 推出机构设计 . 20 3.3.7 模具温度调节系统设计 . 23 3.3.8 标准模架的选用 . 23 3.3.9 模架的尺寸计算 . 24 nts IV 3.4 注射模具与注射机的关系 . 26 3.4.1 选择注塑机 . 26 3.4.2 最大注射量的校核 . 27 3.4.3 注射压力的校核 . 28 3.4.4 锁模力的校核 . 29 3.4.5 安装部分尺寸校核 . 29 3.4.6 开模行程的校核 . 29 3.4.8 推出装置的校核 . 29 第四章 数码相机面壳 模具三维设计 . 30 4.1 数码相机面壳三维造型及模具设计 . 30 4.2 模架设计 . 31 4.2.1 定义模具模架 . 32 4.2.2 添加设备 . 33 4.2.3 设计顶出机构 . 34 4.2.4 设计冷却系统 . 34 4.2.5 动画模拟开模 . 36 第五章 数码相机面壳模具 注射仿真分析 . 37 5.1 Pro/e 塑料顾问的简介 . 37 5.2 塑料顾问模块的进入 . 37 5.3 分析功能应用 . 38 5.4 分析结果 . 39 5.5 分析结果的输出 . 41 5.6 注射仿真分析的优缺点 . 42 第六章 小结与展望 . 43 6.1 小结 . 43 6.2 展望 . 43 致 谢 . 44 参考文献 . 45 附 录 . 46 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 1 第一章 绪论 1.模具及模具工 业的发展与现状 1.1 国内研究现状及发展趋势 我国在注塑模 CAD 技术开发研究与应用方面起步较晚。从 20 世纪 80 年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模 CAD 系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模 CAD 系统的研制与开发工作，我国注塑模 CAD/CAE/CAM 研究始于 07 年代末，发展较为迅速多年来 ,我国对注塑模设计制造技术及其 CAD 的开发应用十分重视，在 八五 期间 ,由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题 注塑模CAD/CAE/CAM 集成系统 ，并于 1996 年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模 CAD/CAE/CAM 研究和应用水平有了较大提高 .目前拥有自主版权的软件有，华中理工大学开发的塑料注塑模 CAD/CAE/CAM 系统 HscZ0，郑州工业大学研制的 2 一 MOLD 分析软件等 .这些软件正在一些模具企业中推广和使用，有待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国注塑模 CAD 技术的迅速发展起了重要作用，使我国注塑模 CAD 技术及应用水平很快提高。目前，我国经济仍处于高速发展阶段。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。因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。 1.2 国外的研究状况及发展趋势 国内外模具的发展现状，在电子，汽车，点击，电器，仪器，仪表，家电和通讯等产品中， 60%70%的零部件都要依靠模具成型，目前全世界模具 年产值为 600亿美元，日本，美国等发达国家的模具工业产值已超过机床工业。近年来，我国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度发展， 2003 年，我国模具总产值超过 400 亿人民币，所以说，没有模具就没有高质量的产品。用模具加工的零件，就有生产率高，质量好，节约材料，成本底等一系列优点，因此已成为现代工业生产的重要手nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 2 段和工艺发展方向，因此，模具技术特别市制造精密，复杂，大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一，虽然我国的模具制造历史不长，但我国仅仅用了 30 年的时间走完未来外国 90 年历程。相对来说 我国的潜力更大，模具制造的发展空间更大，从模具制造地的分布来看，我国的沿海地方如广东的深圳，东莞，浙江的黄岩一带模具制造业发展的很快，成为了中国大陆模具制造业的领头羊。 相对于过去落后的模具手工业制造，现在的模具制造趋向机械化，批量化，标准化，这样对模具加工设备性能的要求更高，设备的操作人员专业化，模具设计师的能力要求更高 2.塑料成型模具的种类 模具的类型通常是按照加工对象和工艺的不同进行分类，从行业角度的区分来看主要有塑料模具、橡胶模具、金属冷冲模具、金属冷挤压模具和热挤压模具、金属拉拔模具、粉末冶金模 具、金属压铸模具、金属精密铸造模具、玻璃模具等等。 其中塑料模具又包括：注射模、压缩模、传递模、挤出模、中空吹塑模、真空成型模、压缩空气成型模、旋转成型模、发泡成型模和空气辅助成型模和水辅助成型模等多种模具。 3.注塑模具的发展方向 (1)采用数控（ NC）和计算机控制（ CNC）等高效自动化设备，在加工模具的车，铣，镗，磨等各类机床上都附件了一套读数显示装置，包括一个传感器和一个数字显示器，别有公英制转换开关。一般模具厂主要设备中 NC， CNC 设备已经占到20%30%，生产效率可以提高 30%50%。 (2)气体辅助注射成型，气体辅助注射成型正在欧美，日本甚至韩国等地广泛推广，这项技术进入我国只有几年时间，但从理论研究和部分实际应用证明，气体辅助成型技术与传统注射技术相比，具有很大的优越性。 (3)发展电加工技术，用于加工复杂形状和硬质材料木，国外一般采用多电极加工，常用 45 电极加工一个型腔，以保证尺寸精度和表面粗糙度，线切割加工应用慢走丝，钢丝切割，不重复使用等新技术，使加工精度达到微米级别。 (4)推广热流道技术，由于采用热流道技术的模具可以提高锻件的生产率和质量，nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 3 并能大幅度节省制件的原材料和节约能源，所 以这项技术已经在塑料模具行业获得广泛应用，国外热流道技术发展很快，许多塑料模具生产厂生产的模具已有一半以上使用热流道技术，有的甚至超过了 80%，效果十分明显，果味近几年累已开始推广应用，但总体还打不到 10%，个别企业已达到 30%左右，经济效益十分明显。 (5)计算机集成制造及管理系统（ CIMC），机床的加工指令可由计算机的后置处理软件自动编程后，由计算机中心通过接口直接输入机床进行加工（ DNC 技术）。进一步发展柔性加工系统（ FMS），从而形成，制品设计 模具设计 模具制造 检测 制品生产 检测 包装 的完整过程的 CIMS 系统。 (6)在模具设计制造过程中将全面推广 CAD/CAM/CAE 技术 (7)设计人员普遍使用三维软件设计，如 Pro/E， UG 等设计产品和模具，利用计算机来模拟开合模，更好地节约时间和成本。 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 4 第二章 塑料成型工艺 塑料成型是将塑料原材料转变为所需形状和性能的塑件的一门工程技术。在设计模具时不仅要了解塑料制作的技术要求和注射成型的工艺过程，还必须了解注射机的技术规范，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。 2.1塑件材料的选择 1、使用性能 综合性能好，冲 击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学稳定性，电气性能良好；易于成型和机械加工，适合制作一般机械零件、减磨零件、传动零件等。 2、成型性能 （ 1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特征也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。 （ 2）吸湿性强。水的质量分数小于 0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 （ 3）流动性中等。溢边料 0.004mm 左右。 （ 4）模具设计时注意浇注系统，选择好进料口的位置、进料形式。 结合 相机面壳壁薄的特点，本课题 选流动性较好的材料：丙烯腈 -丁二 烯 -苯乙烯共聚物（ ABS）。 2.2确定成型方法 注射成型是热塑性塑料成型的一种重要方法 ,它具有成型周期短、能一次成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件。注射成型的生产率高，易实现自动化生产。因此，注射成型广泛应用于各种塑料制件的生产。根据塑件材料为 ABS 和塑件的外形特征和使用要求，选择最佳的成型方法就是注射成型。 2.3注塑成型工艺过程 2.3.1成型前的准备 为使注塑成型过程顺利进行和保证塑件质量，成型前应该对所用塑料原料和设备作好一些准备工作。 1、了解塑料原料的颗粒大小、均匀性等；测 定塑料的工艺性能；如果来料是粉nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 5 料，则有时还需要对其进行染色和造粒；设定干燥条件时，对易吸湿的塑料进行充分的干燥和预热。 2、对料筒进行清洗或拆换。 3、塑件带有金属嵌件时，应对嵌件进行预热，防止嵌件周围产生过大内应力。 4、脱模困难的塑件，要选择合适的脱模剂。脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而覆在模具表面的一种助剂。常用的脱模剂有硬脂酸锌、液体石蜡、硅油等。 5、 设定料筒温度时，考虑塑料的玻璃化温度、熔点、分解温度。 6、设定模具温度时，考虑塑料的成型收缩率及成型时模具温度范围。 7、塑料制品后加 工时，考虑塑料的吸湿性、结晶性、耐化学性、热变形温度等。 2.3.2注塑成型过程 注塑是将颗粒状态或粉状塑料，从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融，塑化成为黏流态熔体，在注塑机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速经过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，开模分型获得塑料制品。 注塑过程可简写为：加料 塑化 注射 保压 冷却 脱模。具体如下。 1、加热、预塑化：塑料芯块（或粉末）被装入进料斗，穿过一条在注射料筒中通过旋转螺杆的作用下塑料芯块（或粉末）被向前推进的通道。螺杆的旋转迫 使这些芯块在高压下对抗使它们受热融化的料筒加热壁。加热温度在 265 至 500 华氏度之间。 2、塑化、注射：随着压力增强，旋转螺杆被推向后压直到积累了足够的塑料能够发射。注射活塞迫使熔融塑料从料筒，通过喷嘴、浇口和流道系统，最后进入 模具型腔。在注塑过程中，模具型腔被完全充满。当塑料接触冰冷的模具表面，便迅速固化形成表层。由于型芯还处于熔融状态，塑料流经型芯来完成模具的填充。典型地，在注塑过程中模具型腔被填充至 95%98%。 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 6 3、保压、冷却： 然后模具成型过程将进行至压紧阶段。当模具型腔充满的时候，熔融的塑料便开 始冷却。由于塑料冷却过程中会收缩，这增加了收缩痕、气空、尺寸不稳定性等瑕疵。为了弥补收缩，额外的塑料就要被压入型腔。型腔一旦被填充，作用于使物料熔化的压力就会阻止模具型腔中的熔融塑料由模具型腔浇口处回流。压力一直作用到模具型腔浇口固化。这个过程可以分为两步（压紧和定型），或者一步完成（定型或者第二阶段）。在压紧过程中，熔化物通过补偿收缩的保压压力来进入型腔。固化成型过程中，压力仅仅是为了阻止聚合物熔化物逆流。固化成型阶段完成之后，冷却阶段便开始了。在这个阶段中，部件在模具中停留某一规定时间。冷却阶段的时间长 短主要取决于材料特性和部件的厚度。典型地，部件的温度必须冷却到物料的喷出温度以下。 4、脱模：模具型腔内的塑料制品冷却定型后，锁模机构开模，推出塑件。 2.3.3塑件的后处理 塑料熔体在成型过程中有时会存在不均匀结晶、取向和收缩应力，导致塑料制品在脱模后变形，力学性能、化学性能及表观质量变坏，严重时甚至会引起塑料制品开裂。为了解决这些问题，常常对塑件进行后处理，后处理的方法主要有退火处理和调湿处理。 1、退火处理 （ 1）退火目的 消除或降低塑料制品成型后的残余应力 降低塑料制品的硬度，提高塑料制品 的韧度。 （ 2）退火工具 烘箱或液体介质（如热水、热油等）。 （ 3）退火温度 塑件使用温度加 10 20 ，或塑件变形温度减 10 20 。 （ 4）退火时间 退火时间与塑件壁厚有关，通常可按每毫米厚度约需半小时估算。 2、调湿处理 （ 1）调湿目的 调湿处理主要针对吸湿性很强，且易氧化的尼龙类制品，用于消除内应力，达到吸湿平衡，以稳定尺寸。 （ 2）调湿介质 一般为沸水或醋酸钾溶液（沸点为 121 ）。 （ 3）调湿温度 100 120 。 （ 4）调湿时间 保湿时间与壁 厚有关，通常为 2 9h。 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 7 2.4塑件的结构工艺性 要想获得合格的塑件，除合理选用塑件的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性。只有塑件结构设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构，以防止成型时产生气泡、缩孔、凹陷及开裂等缺陷，达到提高生产率和降低成本的目的。塑件结构工艺性设计的主要内容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形状、壁厚、斜 度、加强筋、支承面、圆角、孔、螺纹、齿轮、嵌件、文字、符号及标记等。 1、壁厚 塑件壁厚不能过小，否则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力加 大；塑件壁厚不能过大， 否则会造成用料过多而增加成本，也易产生气泡、缩孔等缺陷而影响产品质量。查相关手册可知 ABS 的最小壁厚为 0.75，小型塑件的推荐壁厚为 1.5，本课题数码相机面壳的壁厚为 1.05，属于薄壁壳体类塑件。 2、塑件尺寸精度 对塑料制品的精度要求不能过高，应在保证使用性能的情况下，尽可能选用低精度等级。本课题 采用一般精度 MT3。 3、塑件表面粗糙度 塑件的表面粗糙度主要取决于成型模具型腔表面的粗糙度。一般模具型腔表面的粗糙度要比成型制品的表面粗糙度低 1-2 级。本课题采用Ra（ 1.60.2） m 。 4、 圆角 塑 料制品的转角处应尽可能用圆弧过渡。其优点有：避免应力集中，可提高制品强度；改善流动状况；利于成型，利于脱模。 2.5塑件成型工艺参数 2.5.1温度 在注射成型时应控制的温度有料温和模具温度，料温是指料筒温度和喷嘴温度，料筒温度又包括前段温度、中段温度和后段温度。料温影响塑件的塑化和填充，模具温度则影响熔体的填充和冷却固化。温度要求具体如下： 1、料筒温度 料筒温度应控制在塑料的粘流温度 Tf（对结晶型塑料为熔点 Tm）和热分解温度 Td 之间。料筒温度直接影响到塑料熔体充模过程和塑件的质量。料筒温度高 ，有利于注射压力向模具型腔内传递，另外，使熔体粘度降低，提高流动性，从而改善成型性能，提高生产率，降低制品表面粗糙度。但料筒温度过高，时间过长时，塑料的热降解量增大，塑件的质量会受到很大影响。选择料筒温度时，应考nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 8 虑以下几方面的影响因素： （ 1）塑料的特性 热塑性塑料中流动性差的塑料要适当提高料筒温度。 （ 2）注塑机类型 螺杆式注塑机由于螺杆转动时的剪切作用能获得较大的摩擦热，促进塑料的塑化，因而料筒温度选择比柱塞式注塑机低 10 20 。 （ 3）塑件及模具结构特点 薄壁塑件的型腔比较狭窄，塑料 熔体注入时的阻力大，冷却快。料筒温度应选择高一些，反之则低一些。 料筒温度并不是一个恒温，而是从料斗一侧开始到喷嘴为止是逐步升高的，这样可使塑料温度平稳上升达到均匀塑化的目的。 2、喷嘴温度 选择喷嘴温度时，考虑到塑料熔体与喷孔之间的摩擦热能使熔体经过喷嘴后出现很高的温升，为防止熔体在直通式喷嘴可能发生的 流涎现象 ，通常喷嘴温度略低于料筒的最高温度。但对于热固性塑料一般都将喷嘴温度的取值高于料筒温度，这样一方面使其自身具有良好的流动性，另一方面又能接近硬化温度的临界值，即保证了注射成型，又有利于硬化定型 。 3、模具温度 模具温度的高低决定于塑料的结晶性、塑件的尺寸与结构、性能要求以及其他工艺条件（熔料温度、注射压力及注射速度、成型周期等）。模具温度根据不同塑料的成型条件，通过模具的冷却（或加热）系统控制。对于要求模具温度较低的塑料，如 ABS 塑料等应在模具上设冷却装置；对模具温度要求较高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚等应在模具上设加热系统。 2.5.2压力 注射成型过程中的压力包括注射压力、塑化压力（即背压）和保压压力。 1、注射压力 注射压力是指柱塞或螺杆轴向转动时，其头部对塑料熔体所施加的 压力。它的作用：一是克服塑料熔体从料筒流向型腔时的阻力，保证一定的充模速率；二是对塑料熔体进行压实。注射压力的大小，取决于塑料品种、注射机类型、模具浇注系统的结构、尺寸与表面粗糙度、模具温度、塑件的壁厚及流程大小等多种因素。注射压力过低，则熔体难以充满型腔，造成熔接痕、填充不满等缺陷；注射压力过高，可能造成飞边、粘模、顶白等缺陷。当注射压力过大而浇口较小时，熔体在型腔内将会产生喷射现象，造成气泡和银丝等缺陷。 近年来，采用注塑流动模拟的计算机分析软件，可对注射压力进行优化设计。确定注射压力的原则是： nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 9 （ 1）对于热塑性塑料，注射压力一般在 40 130 MPa 之间。 （ 2）对于热固性塑料，由于熔料中填料较多，粘度较大，且在注射过程中对熔体有温升要求，注射压力一般要选择大一些，常用范围约为 100 170 MPa。 （ 3）在其他条件相同的情况下，柱塞式注塑机作用的注塑压力应比螺杆式的大，因为塑料在柱塞式注塑机料筒内的压力损失比螺杆式的大。 2、 塑化压力 塑化压力又称背压，是注塑机螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时受到的压力。增加塑化压力能提高熔体温度，并使温度分布均匀，但增加塑化压力会降低塑化速率、延长成型周 期，甚至可能导致塑料的降解。一般操作中，塑化压力应在保证塑件质量的前提下越低越好，具体数值随所选用的塑料品种而变化，通常很少超过 6 MPa。如聚酰胺塑化压力必须较低，否则塑化速率将很快降低。注射热固性塑料时一般塑化压力都比热塑性塑料取的小，约为 3.4 5.2 MPa，并在螺杆启动时可以接近于零。但要注意的是，背压力如果过小，物料易充入空气，使计量不准确，塑化不均匀。 3、 保压压力 保压压力和保压时间有关，它是在熔体充满型腔后，熔体在冷却收缩阶段，注塑机持续作用在于熔体的力。它主要影响模腔的压力及塑料制品最终的 成型质量。塑料制品越大或壁厚越厚，要求保压压力越大和保压时间越长。保压压力和保压时间不够时，易造成制品表面产生收缩凹陷、内部组织不良、力学性能变差等缺陷。 2.5.3成型周期 成型周期决定模具的劳动生产率，因此越短越好。 成型周期是指完成一次注塑工艺全过程所用的时间，包括合模时间、注射时间、保压时间、冷却时间、开模时间、顶出时间及其他时间（如放嵌件、喷脱模剂等）。其中保压时间和冷却时间占的比例最大，有时可达 80%。而保压时间和冷却时间在很大的程度上取决于塑件的壁厚，因此可以根据塑件的壁厚来大致估算模具的成型周期（见表 2-3）。 表 2-3 成型周期的经验估算法 塑件壁厚 /mm 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 成型周期 /s 10 15 22 28 35 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 10 第三章 数码相机面壳模具设计 3.1注射模具分类及典型结构 3.1.1注塑机结构组成 注射成型机通常由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统等组成，如图 3-1 所示。注射装置使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的速度和压力将一定量的熔料注射进模具型腔。合模装置也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。液压和电器 控制系统保证注射机按预定工艺过程的要求（如压力、温度、速度和时间）和动作程序准确有效工作。3.1.2注塑机的分类 注塑机的分类方法有三种：按外形分，按塑化方式分、按用途分和按传动方式分。 1、 按外形分 可分为立式、卧式和角式三种，应用较多的是卧式注塑机。 （ 1） 卧式注塑机 合模系统与注射系统的轴线重合，并与机器底面平行，具有机器重心低、稳定，操作维修方便，自动化程度高，生产效率高等优点；缺点是占地面积大。它是最普遍、最主要的注塑机形式。 （ 2）立式注塑机 合模系统与注射系统的轴线重合，并与机器底面垂直，具有占地面积小、模具拆装方便安装嵌件和活动型芯简便可靠等优点；缺点是重心高、不稳定，加料较困难，不易自动化生产等。 （ 3）直角式注塑机 合模系统和注射系统的轴线互相垂直，具有结构简单等优点；缺点是机械传动无法准确可靠的注射和保持压力及锁模力，模具受冲击和振动较大。适合生产形状不对称及使用侧浇口的模具。 图 3-1 注塑机的基本组 成 1-合模装置 2-注射装置 3-液压传动系统 4-电器控制系统 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 11 2、 按塑化方式分 可分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机。立式注射机与直角式注射机结构为柱塞式，不宜加工流动性差、热敏性强的塑料制品；卧 式注塑机结构多为螺杆式，螺杆可作旋转运动，亦可作往复运动。 3、按用途分 可分为通用型和专用型。 4、按传动方式分 可分为机械式、液压式和机械液压联合式。 3.1.3注塑机的型号规格 注塑机的规格是指决定注射机加工能力和适用范围的一些主要技术参数，这些参数包括注射、合模和综合性能，如额定注射量、额定注射压力、额定锁模力、模具安装尺寸及开模行程等。 注塑机型号规格目前世界上尚无统一的标准，它是用来表示注塑机加工能力的，而反映注塑机加工能力的主要参数是公称注射量和锁模力。因此常用额定注射容积数量和锁模力大小 来表示注塑机型号规格。额定注射量是指注塑机在注射螺杆（或柱塞）作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的对空注射量。锁模力是由合模机构所能产生的最大模具闭紧力决定的，它反映了注塑机成型制品面积的大小。 一般用注塑机的额定注射量和锁模力同时来表示注塑机的加工能力，并以此作为注塑机的系列规格。国产注塑机的型号表示为： XS-ZY-125/90，型号中： X 表示成型， S 表示塑料， Z 表示注射， Y 表示螺杆式注射机， 125 表示额定注射量为 125 cm3，90 表示最大锁模力为 9010 kN。 3.2注塑模具分类及典型结构 3.2.1注塑模分类 注射模具的分类方法很多。按其所用注射机的类型可分为卧室注射机用的模具、立式注射机用的模具、角式注射机用的模具；按所成型的塑料制品材料品种分，可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模。按注射模的整体结构分，可分为单分型面注射模、双分型面注射模、垂直分型面注射模、有侧面分型和抽芯结构的注射模、定模有定距推板结构的注射模、直角注射成型机上用的专用注射模、有活动向镶件的注射模等。按浇注系统的结构分，可分为浇注系统为热流道结构的注射模、浇注系统为绝热流道结构的注射模、浇注系统为温流道结构的注射模。 nts张艾刚 数码相机面壳模具设计 12 3.2.2注塑模典型结构 按照注塑模具总体特征所分类型的典型结构如下。 1、单分型面注射模 单分型面注射模也称二板式注射模，如图 3-2 所示。它是注射模中最简单的一种结构形式。这种模具只有一个分型面。单分型面注射模具可以根据需要，既可以设计成单型腔注射模，也可以设计成多型腔注射模，应用十分广泛。 其工作原理为：合模时，在导 柱的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板上是凹模与固定在动模板上的凸模组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射，塑料熔体经定模板上的浇注系统进入型腔，待熔体 充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从分型面分开，塑料件包在凸模上随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统的主流道
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