电视遥控器外壳本体塑料模具设计与制造

电视遥控器外壳本体塑料模具设计与制造-上壳体模具设计摘 要本文主要介绍了电视机遥控器上壳体塑料模具设计与制造，根据 ABS 塑料成型的工艺特性和产品的使用要求，对产品进行详细的工艺分析，在设计工作前进行大量的资料搜集汇总，然后开始着手于模具设计。其中包括利用 UG 软件对电视遥控器上壳体进行了三维造型并通过零件造型设计了一副合理尺寸的一模二穴注塑模具，同时对工件进行工艺分析、注塑机的选用和校核、模具设计和型腔的排布，浇注系统的设计和模具总体结构，完成一套完整的模具设计过程。关键词：塑料模具 电视遥控器上壳体 工艺性能 设计过程TV remote shell ontology on the plastic mold design and manufacturing - Shell mold design specificationAbstractTV remote control is mainly introduced in this paper on the shell plastic mold design and manufacturing, according to the ABS plastic molding process characteristics and product requirements, a detailed technical analysis was carried out on the products, before the design work for a huge mass of data gathering, and then start to mold design. Including the TV remote control on the shell by using UG software for 3D modelling and design through parts of a reasonable size one module and two cavity injection mold, at the same time process analysis was carried out on the workpiece, the selection of injection molding machine and check, mould design and configuration of cavity, mold designing and overall structure of gating system, to generate a complete set of mold design process.Key words：Plastic mould ; the shell of the TV remote; Process performance; the design process目 录1.绪论 .11.1 模具工业概况 .11.2 我国塑料模具工业和技术现状及地区分布 .21.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 .32.塑件分析 .42.1 产品的零件图 .42.2 塑料成型工艺性能分析 .42.3 塑件的工艺性分析 .62.3.1 塑件的表面质量分析 .62.3.2 塑件的结构工艺性能分析 .63.模具设计 .63.1 模具加工精度的确定 .63.2 注射机型号的确定 .73.2.1 锁模力计算 .73.2.2 注射容量计算 .73.2.3 注射机型号的确定 .83.2.4 注射机及型腔数量的校核 .83.2.5 注射机及参数量的校核 .93.3 分型面位置的确定 .113.4 模架的选用 .133.5 成型零件的设计 .133.5.1 成型零件的选材 .143.5.2 凹模部分的结构设计 .153.5.3 凸模部分的结构设计 .173.6 浇注系统的形式和浇口的设计 .193.6.1 浇注系统的选用原则 .193.6.2 主流道的设计 .193.6.3 分流道的设计 .213.6.4 浇口的设计 .223.6.5 浇注系统的平衡 .243.6.6 冷料穴及拉料杆 .243.7 冷却系统的设计 .253.8 推出机构的设计 .263.8.1 推出机构的选用原则 .273.8.2 确定推出机构的形式 .273.9 复位机构的设计 .273.10 合模导向机构的设计 .283.10.1 导柱 .283.10.2 导套 .283.11 支承零部件 .283.12 支承柱和垫块 .293.13 模座 .29结论 .30参考文献 .32致谢 .331.绪论1.1 模具工业概况在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母” ，对国民经济发展起着不容质疑的作用。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ；德国则认为是所有工业中的“关键工业” ；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密” ，是“进入富裕社会的原动力”。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十分迅速。1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。1999年，国内汽车年产量为183万辆，保有量为1500万辆，预计到2005年汽车年产量将达600万辆。仅汽车行业就将需要各种塑料件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量己超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了100万台。家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30% ，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增加对模具的需求量。其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。1.2 我国塑料模具工业和技术现状及地区分布在 中 国 ， 人 们 已 经 越 来 越 认 识 到 模 具 在 制 造 中 的 重 要 基 础 地 位 ， 已 成 为衡 量 一 个 国 家 制 造 业 水 平 高 低 的 重 要 标 志 ， 并 在 很 大 程 度 上 决 定 着 产 品 质 量 、效 益 和 新 产 品 的 开 发 能 力 。 我 国 塑 料 模 工 业 从 起 步 到 现 在 ， 历 经 半 个 多 世 纪 ，有 了 很 大 发 展 ， 模 具 水 平 有 了 较 大 提 高 。我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主力军；股份制改造步伐加快，等等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这 2 个省的模具产值已占全国总量的六成以上。江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多。纵 观 发 达 国 家 对 模 具 工 业 的 认 识 与 重 视 ， 我 们 感 受 到 制 造 理 念 陈 旧 则 是我 国 模 具 工 业 发 展 滞 后 的 直 接 原 因 。 模 具 技 术 水 平 的 高 低 ， 决 定 着 产 品 的 质量 、 效 益 和 新 产 品 开 发 能 力 ， 它 已 成 为 衡 量 一 个 国 家 制 造 业 水 平 高 低 的 重 要标 志 。 因 此 ， 模 具 是 国 家 重 点 鼓 励 与 支 持 发 展 的 技 术 和 产 品 ， 现 代 模 具 是 多学 科 知 识 集 聚 的 高 新 技 术 产 业 的 一 部 分 ， 是 国 民 经 济 的 装 备 产 业 ， 其 技 术 、资 金 与 劳 动 相 对 密 集 。 提 高 模 具 标 准 化 水 平 和 模 具 标 准 件 的 使 用 率 。 模 具 标准 件 是 模 具 基 础 ， 其 大 量 应 用 可 缩 短 模 具 设 计 制 造 周 期 ， 同 时 也 显 著 提 高 模具 的 制 造 精 度 和 使 用 性 能 ， 大 大 地 提 高 模 具 质 量 。 在 科 技 发 展 中 ， 人 是 第 一 因 素 ， 因 此 我 们 要 特 别 注 重 对 知 识 的 更 新 与 学习 ， 实 现 产 、 学 、 研 相 结 合 ， 培 养 更 多 的 模 具 人 才 ， 搞 好 技 术 创 新 ， 提 高 模具 设 计 制 造 水 平 。 在 教 学 中 积 极 采 用 多 媒 体 与 虚 拟 现 实 技 术 ， 逐 步 走 向 网 络化 、 智 能 化 环 境 ， 实 现 模 具 企 业 的 敏 捷 制 造 、 动 态 联 盟 与 系 统 集 成 。 我 国 模具 工 业 是 一 个 完 全 信 息 化 的 、 充 满 着 朝 气 和 希 望 而 又 实 实 在 在 的 新 时 代 即 将到 来 。在 信 息 社 会 和 经 济 全 球 化 不 断 发 展 的 进 程 中 ， 模 具 行 业 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 快 速 方 面 发 展 ， 技 术 含 量 不断 提 高 ， 模 具 生 产 向 着 信 息 化 、 数 字 化 、 无 图 化 、 精 细 化 、 自 动 化 方 面 发 展 ；模 具 企 业 向 着 技 术 集 成 化 、 设 备 精 良 化 、 产 品 品 牌 化 、 管 理 信 息 化 、 经 营 国际 化 方 向 发 展 。 1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是：CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CADCAMCAE技术的进一步集成化、一体化、智能化；PDM(产品数据管理)、CAPP(计算机辅助工艺设计管理)、KBE(基于知识工程)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及Internet平台等信息网络技术的不断发展和应用；高速、高精加工技术的发展与应用；超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用；快速成型与快速制模(RPRT)技术的发展与应用；热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用；模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用；优质模具材料的研制及正确选用；模具自动加工系统的研制与应用；虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。2.塑件分析2.1 产品的零件图塑 料 件 为 电 视 机 遥 控 器 上 壳 体 的 产 品 （ 如 图 2.1） ， 所 用 材 料 为ABS， 收 缩 率 为 1.005。 外观要求：光滑，无明显缺陷。批量：50000 件/年。模具采用一模两穴设计。图 2.1 电 视 机 遥 控 器 上 盖 塑 料 零 件2.2 塑料成型工艺性能分析塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料 ABS 工艺特性进行分析：（1）收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：SS=a-b/b100% （SS: 实际收缩率；a: 模具或塑件在成型温度时的尺寸；b：塑件在室温时的尺寸；c：模具在室温时的尺寸） 对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用 SJ=c-b/b%（Sj：为计算收缩率） 由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出：c b 值。于是我们通过查找资料塑料成型工艺与模具设计附录 B 常用塑料的收缩率，可得：ABS 塑料成型收缩率为：1.005。（2）流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。ABS 材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。（3）吸湿性 吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小分类，ABS 塑料属于吸湿性塑料，吸水率为:0.05%-0.5%。在注塑成型过程中比较容易发生水降解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进行干燥处理。一般干燥温度取 80-90，干燥时间为两小时。（4）热敏感性 塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。ABS 塑料成型温度为 210-250，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达 260变色，余料温达到 280时，塑料出现分解。所以注塑成型的温度一般取 210-250。综上所述：ABS 收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔 40140型芯30ABS 溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。2.3 塑件的工艺性分析2.3.1 塑件的表面质量分析该塑件要求外行美观，外表面要求非常光滑，没有斑点及熔接痕现象，内表面相对光滑点，内、外表面粗糙度分别可取 Ra0.4m、Ra0.2m。塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷，边缘面要求平整。2.3.2 塑件的结构工艺性能分析（1）塑件的形状较为复杂，中间有个很小深度的沉积面，在最外面使用了小圆弧过渡，四条棱也分别使用了圆弧过渡，侧面进行了抽抽芯，另外在上表面打了很多有规率一样的圆孔以及一些椭圆孔，其内部结构因考虑到实用性以及机构特点因而较为复杂。（2）由工件可知，该塑件有许多中不同的壁厚，如 2mm、1.5mm、0.8mm 等， 。壁厚不均匀，这就造成塑料熔体的充模速率和冷却收缩不均匀，并由此产生许多质量问题。如凹陷、真空包、翘曲、甚至开裂。为防止此类现象出现，这就要求防止出现突变与截面厚薄悬殊的设计，故我在壁厚不同处采取过渡设计，例如：采用圆弧过渡等措施。但由于工件整体结构较小，且超过了 ABS 塑料的最小成型壁厚，则可注塑成型（3）从塑件可知，该塑件内外表面的转折处加强筋的根部等处都设计了圆角。其采用圆角不仅降低了应力集中系数，提高了抗冲击、抗疲劳能力，而且改善了塑料熔体的流动充性能，减少了流动阻力。降低了局部的残余应力，防止开裂和翘曲，也使塑料件外形流畅美观。而且成型模具型腔也有了对应的圆角，提高了成型零件的强度。3.模具设计3.1 模具加工精度的确定本次设计的遥控器是日常用品，其外壳要能承受磨损。对于制件的外观要求合表面精度等级要求比较高。现初定制品精度等级为 4 级。经分析，现确认模具的制造加工精度为 IT7 级，而型芯和型腔的加工精度均为 IT6，型腔采用机械粗加工后电火花精加工，其它采用机械加工。3.2 注射机型号的确定除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。3.2.1 锁模力计算锁模力是指注射机构在工作中对模具所能施加的最大夹紧力。锁模力与注射容量全面地反映了设备的主要特征和加工能力。在实际注射成型中，由于制品形状不同，所采用树脂品种不同，注射工艺条件及模具结构不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在选用注射机时,要对其合模力进行计算。通常，可采用下列公式进行：FPm(NAs+Aj)式中: F- 注射机最大合模力 (MN)；N-型腔个数；Pm-成型时模腔平均压力（MPa） ；As-塑件在开模方向的最大投影面积()；Aj-浇注系统在开模方向的最大投影面积()。其中： N=2 由 UG 可知塑件在开模方向的最大投影面积为 0.0073浇注系统在开模方向的最大投影面积为 0.0004成刑时模腔平均压力查【塑料成型工艺与模具设计】表 5.2 得 Pm=30所以：FPm(NAs+Aj)=30(20.0073+0.004)=0.45MN =450KN3.2.2 注射容量计算射机的理论注量，指在对空注射时能完成一次注射熔料的体积量( 3).模具安装后，对模腔注射容量的计算,可以制件产品为主,计算其体积量，然后确认总体积注射量，从而可得:Vgn(Vs+Vj)(cm3)式中： Vg-注射机额定注射量(cm3)；Vs-单个塑件的容积量(cm3)；Vj-浇注系统和飞边所需要的容积量(cm3)；N-型腔数。其中：N=2 Vs= 8 cm3 Vj= 4.5 cm3 所以：Vn(Vs+Vj)=2(8+4.5)=25cm3 3.2.3 注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用 XS-Z-125（卧式）型注塑机。XS-Z-125 (卧式)型注塑机的主要技术规格如下表：表 3-1 注 塑 机 的 主 要 参 数理 论 注 射 容 积(cm）125 螺 杆 直 径 (mm) 42注 射 压 力 (MPa) 120 注 射 行 程 (mm) 115注 射 方 式 螺 杆 式 锁 模 力 （ kN） 900最 大 成 型 面 积（ cm2）320最 大 开 合 模 行 程(mm)300模 具 最 大 厚 度 (mm) 300 模 具 最 小 厚 度 (mm) 200喷 嘴 圆 弧 半 径 (mm) 12 喷 嘴 孔 直 径 （ mm） 4顶 出 形 式 两 侧 设 有 定 出 ， 机 械 顶 出3.2.4 注射机及型腔数量的校核1、主流道的体积约为：323 87.435.1704)( cmcmV2、分流道与浇口的体积约为：323 502.)()( 3、该模具总共需填充塑件的体积约为：33 72.150.87.42)( cmcmV3.2.5 注射机及参数量的校核（ 1） 注 射 量 的 校 核注 射 机 一 个 注 射 周 期 内 所 需 注 射 量 的 塑 料 熔 体 的 总 量 必 须 在 注 射 机 额定 注 射 量 的 80%以 内 。在 一 个 注 射 成 形 周 期 内 ， 需 注 射 入 模 具 内 的 塑 料 熔 体 的 容 量 或 质 量 ，应 为 制 件 和 浇 注 系 统 两 部 份 容 量 或 质 量 之 和 ， 即V=nVz+Vj或 M = nmz + mj式 中 V（ M） 一 个 成 形 周 期 内 所 需 射 入 的 塑 料 容 积 或 质 量 (cm或g） ；n 型 腔 数 目Vz（ mz） 单 个 塑 件 的 容 量 或 质 量 (cm或 g） 。Vj（ mj） 浇 注 系 统 凝 料 和 飞 边 所 需 塑 料 的 容 量 或 质 量 (cm或g） 。故 应 使nVz + Vj 0.8Vg或 nmz + mj 0.8mg式 中 Vg（ mg） 注 射 机 额 定 注 射 量 (cm或 g） 。根 据 容 积 计 算nVz + Vj = 21.372cm 0.8Vg=100cm所 以 注 射 机 的 注 射 量 符 合 要 求 。（ 2） 型 腔 数 量 的 确 定 和 校 核型 腔 数 量 与 注 射 机 的 塑 化 率 、 最 大 注 射 量 及 锁 模 力 等 参 数 有 关 ， 此 外 ，还 受 塑 件 的 精 度 和 生 产 的 经 济 性 等 因 数 影 响 。可 根 据 注 射 机 的 最 大 注 射 量 确 定 型 腔 数 n式 中 K注 射 机 的 最 大 注 射 量 的 得 用 系 数 ， 一 般 取 0.8；注 射 机 允 许 的 最 大 注 射 量 ；Nm浇 注 系 统 所 需 塑 料 的 质 量 或 体 积 （ g 或 cm） ；2单 个 塑 件 的 质 量 或 体 积 （ g 或 cm） 。1所 以 需 要 10nn=2 符 合 要 求（ 3） 塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 与 锁 模 力 校 核注 射 成 型 时 ， 塑 件 在 模 具 分 型 面 上 的 投 影 面 积 是 影 响 锁 模 力 的 主 要 因素 ， 其 数 值 越 大 ， 需 要 的 锁 模 力 也 就 越 大 。 如 果 这 一 数 值 超 过 了 注 射 机 允 许使 用 的 最 大 成 型 面 积 ， 则 成 型 过 程 中 将 会 出 现 溢 漏 现 象 。 因 此 ， 设 计 注 射 模时 必 须 满 足 下 面 关 系 ：nAs + Aj A式 中 A注 射 机 允 许 使 用 的 最 大 成 型 面 积 ( ） ；2m式 中 其 他 符 号 意 义 同 前 。注 射 成 型 时 ， 模 具 所 需 的 锁 模 力 与 塑 件 在 水 平 分 型 面 上 的 投 影 面 积 有关 ， 为 了 可 靠 地 锁 模 ， 不 使 成 型 过 程 中 出 现 溢 漏 现 象 ， 应 使 塑 料 熔 体 对 型 腔的 成 型 压 力 与 塑 件 和 浇 注 系 统 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 之 和 的 乘 积 小 于 注 射 机额 定 锁 模 力 ， 即 ：(nAs + Aj)Pm F12mNn式 中 符 号 意 义 同 前 。所 以 ： 215148.5+488+21=150.33 A=900其 中 由 上 可 知 ABS 的 平 均 成 型 压 力 Pm 为 30（ cm2/MPa）满 足 条 件（ 4） 最 大 注 射 压 力 校 核注 射 机 的 额 定 注 射 压 力 即 为 它 的 最 高 压 力 Pmax,应 该 大 于 注 射 机 成 型时 所 调 用 的 注 射 压 力 Kp0， 即 ：Pmax Kp0很 明 显 ， 该 式 成 立 ， 满 足 要 求 。（ 5） 模 具 与 注 射 机 安 装 部 份 的 校 核喷 嘴 尺 寸 注 射 机 头 为 球 面 ， 其 球 面 半 径 与 相 应 接 触 的 模 具 主 流 道 始端 凹 下 的 球 面 半 径 相 适 应 。模 具 厚 度 模 具 厚 度 H（ 又 称 闭 合 高 度 ） 必 须 满 足 ：Hmin H Hmax式 中 Hmin注 射 机 允 许 的 最 小 厚 度 ， 即 动 、 定 模 板 之 间 的 最 小开 距 ；Hmax注 射 机 允 许 的 最 大 模 厚 。注 射 机 允 许 厚 度200 H=260 300满 足 条 件 ， 符 合 注 射 机 模 具 厚 度 要 求 。（ 6） 开 模 行 程 校 核开 模 行 程 s（ 合 模 行 程 ） 指 模 具 开 合 过 程 中 动 模 固 定 板 的 移 动 距 离 。 注射 机 的 最 大 开 模 行 程 与 模 具 厚 度 无 关 ， 对 于 单 分 型 面 注 射 模 ：Smax s = H1 + H2 +（ 510） mm式 中 s注 射 机 最 大 开 模 行 程 （ mm） ； H1摧 出 距 离 （ 脱 模 距 离 ） （ mm） ；H2包 括 浇 注 系 统 凝 料 在 内 的 塑 件 高 度 （ mm） 。开 模 距 离 H1 = 15包 括 浇 注 系 统 凝 料 在 内 的 塑 件 高 度 H2 = 77余 量 取 8 则 有 ：Smax =300 s = 15+77+8 =100满 足 条 件 ， 符 合 注 射 机 的 最 大 开 模 行 程 要 求 。3.3 分型面位置的确定分 型 面 是 决 定 模 具 结 构 形 式 的 重 要 因 素 ， 它 与 模 具 的 整 体 结 构 和 模 具 的制 造 艺 有 密 切 关 系 ， 并 且 直 接 影 响 着 塑 料 熔 体 的 流 动 特 性 及 塑 料 的 脱 模 。合 理 地 选 择 分 型 面 是 使 塑 件 能 完 好 的 成 形 的 先 决 条 件 。 选 择 分 型 面 时 ，应 从 以 下 几 个 方 面 考 虑 ：（ 1） 使 塑 件 在 开 模 后 留 在 动 模 上 ；（ 2） 分 型 面 的 痕 迹 不 影 响 塑 件 的 外 观 ；（ 3） 浇 注 系 统 ， 特 别 是 浇 口 能 合 理 的 安 排 ；（ 4） 使 推 杆 痕 迹 不 露 在 塑 件 外 观 表 面 上 ；（ 5） 使 塑 件 易 于 脱 模 。由 于 本 塑 件 的 结 构 形 状 较 为 特 殊 ， 根 据 选 择 分 模 面 时 ， 应 遵 守 以 上 的 原则 。 再 综 合 塑 件 形 状 的 考 虑 ， 以 及 模 具 整 体 设 计 、 制 造 、 加 工 的 要 求 ， 选 择采 用 的 分 型 面 如 图 3.1 所 示 ：图 3.1 分 型 面 是 UG 示 范 图这 是 UG 分 模 时 作 的 单 面 分 模 面 ， 由 于 上 表 面 要 求 较 高 ， 必 须 要 求 塑件 留 在 动 模 一 侧 。 这 样 的 分 型 面 设 计 有 以 下 的 特 点 ：第 一 、 这 样 的 设 计 保 证 了 分 模 时 塑 件 留 在 动 模 一 侧 ；第 二 、 分 型 面 的 痕 迹 会 在 塑 件 的 下 边 缘 一 圈 ， 保 证 不 会 影 响 外 观质 量 ；第 三 、 这 样 的 设 计 使 得 推 杆 比 较 好 布 置 ， 比 较 容 易 推 出 塑 件 ；第 四 、 使 得 脱 模 变 的 容 易 ；第 五 、 这 样 的 设 计 也 迫 使 设 计 必 须 使 用 潜 伏 式 浇 口 等 不 影 响 外 观 质 量的 特 殊 浇 口 ；3.4 模架的选用模 架 是 模 具 的 主 体 ， 是 安 放 模 具 型 芯 和 型 腔 的 基 础 ， 模 架 结 构 的 选 定对 注 塑 成 型 的 步 骤 起 了 决 定 性 的 作 用 。 在 模 具 设 计 中 ， 尽 可 能 选 用 标 准 模 架 ，以 便 在 标 准 模 架 的 基 础 上 实 现 模 具 制 图 的 标 准 化 、 模 具 结 构 的 标 准 化 、 以 及工 艺 规 范 的 标 准 化 。 选 用 标 准 模 架 ， 简 单 方 便 ， 既 使 模 具 成 本 下 降 ， 又 简 化了 模 具 设 计 的 生 产 周 期 ， 同 时 保 证 了 模 具 的 精 度 和 动 作 的 可 靠 性 ， 维 修 也 十分 方 便 。图 3.2 模 架根 据 模 具 型 腔 和 型 芯 的 外 形 尺 寸 来 选 择 标 准 模 架 （ 如 图 2.2） ， 由 于设 计 的 型 腔 和 型 芯 的 外 形 尺 寸 是 20020080， 所 以 选 用 350350260的 龙 记 标 准 模 架 。3.5 成型零件的设计成 型 零 件 的 结 构 设 计 主 要 是 指 构 成 模 具 型 腔 的 零 件 ， 通 常 有 凹 模 、 型芯 、 各 种 成 形 杆 和 成 形 环 。模 具 的 成 型 零 件 主 要 是 凹 模 型 腔 和 底 板 厚 度 的 计 算 ， 塑 料 模 具 型 腔 在成 型 过 程 中 受 到 熔 体 的 高 压 作 用 ， 应 具 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 ， 如 果 型 腔 侧 壁和 底 板 厚 度 过 小 ， 可 能 因 强 度 不 够 而 产 生 塑 性 变 形 甚 至 破 坏 ； 也 可 能 因 刚 度不 足 而 产 生 挠 曲 变 形 ， 导 致 溢 料 飞 边 ， 降 低 塑 件 尺 寸 精 度 并 影 响 顺 利 脱 模 。因 此 ， 应 通 过 强 度 和 刚 度 计 算 来 确 定 型 腔 壁 厚 ， 尤 其 对 于 重 要 的 精 度 要 求 高的 或 大 型 模 具 的 型 腔 ， 更 不 能 单 纯 凭 经 验 来 确 定 型 腔 壁 厚 和 底 板 厚 度 。注 射 模 具 的 成 型 零 件 是 指 构 成 模 具 型 腔 的 零 件 ， 通 常 包 括 了 凹 模 、 型芯 、 成 型 杆 等 。 凹 模 用 以 形 成 制 品 的 外 表 面 ， 型 芯 用 以 形 成 制 品 的 内 表 面 ，成 型 杆 用 以 形 成 制 品 的 局 部 细 节 。 成 形 零 件 作 为 高 压 容 器 ， 其 内 部 尺 寸 、 强度 、 刚 度 ， 材 料 和 热 处 理 以 及 加 工 工 艺 性 ， 是 影 响 模 具 质 量 和 寿 命 的 重 要 因素 。设 计 时 应 首 先 根 据 塑 料 的 性 能 、 制 件 的 使 用 要 求 确 定 型 腔 的 总 体 结 构 、进 浇 点 、 分 型 面 、 排 气 部 位 、 脱 模 方 式 等 ， 然 后 根 据 制 件 尺 寸 ， 计 算 成 型 零件 的 工 作 尺 寸 ， 从 机 加 工 工 艺 角 度 决 定 型 腔 各 零 件 的 结 构 和 其 他 细 节 尺 寸 ，以 及 机 加 工 工 艺 要 求 等 。 此 外 由 于 塑 件 融 体 有 很 高 的 压 力 ， 因 此 还 应 该 对 关键 成 型 零 件 进 行 强 度 和 刚 度 的 校 核 。在 工 作 状 态 中 ， 成 型 零 件 承 受 高 温 高 压 塑 件 熔 体 的 冲 击 和 摩 擦 。 在 冷却 固 化 中 形 成 了 塑 件 的 形 体 、 尺 寸 和 表 面 。 在 开 模 和 脱 模 时 需 要 克 服 于 塑 件的 粘 着 力 。 在 上 万 次 、 甚 至 上 几 十 万 次 的 注 射 周 期 ， 成 型 零 件 的 形 状 和 尺 寸精 度 、 表 面 质 量 及 其 稳 定 性 ， 决 定 了 塑 件 制 品 的 相 对 质 量 。 成 型 零 件 在 充 模保 压 阶 段 承 受 很 高 的 型 腔 压 力 ， 作 为 高 压 容 器 ， 它 的 强 度 和 刚 度 必 须 在 容 许范 围 内 。 成 型 零 件 的 结 构 ， 材 料 和 热 处 理 的 选 择 及 加 工 工 艺 性 ， 是 影 响 模 具工 作 寿 命 的 主 要 因 素 。3.5.1 成型零件的选材对 于 模 具