智能手机外壳注塑模具设计-毕业论文

1、西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文) 题目: 智能手机外壳注塑模具设计系 别: 机电信息系 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级： B 姓 名： 李延江 学 号： B 指导导师： 肖强 2013年05月西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文) 题目：智能手机外壳注塑模具设计系 别: 机电信息系 专 业: 机械设计制造及其自动化班 级： B 姓 名： 李延江 学 号： B 指导导师： 肖强 2013年05月 毕业设计（论文）任务书系别 机电信息系 专业 机械设计制造及其自动化班级 B 姓名 李延江 学号B1.毕业设计（论文）题目： 智能手机外壳注塑模具设计 2.题目背景和

2、意义： 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）： (1) 绘出塑件零件图； (2) 完成注射模具装配图设计； (3) 绘出所有成型零件图； (4) 至少有一张3号图纸应用AUTOCAD软件绘出。 (5) 设计方案的

3、拟定。包括 (a) 确定成型方法；(b) 确定模具类型及型腔数； (c) 型腔的布置； (d) 选择注射机规格。包括对注射机几个参数的校核； (e) 确定分型面；(f) 确定浇注系统和排气系统； (g) 选出顶出方式及抽芯机构；(h) 确定拉料杆的形式；(i) 确定加热与冷却系统； (6) 3000字文献综述 (7) 经济和环保分析 4. 设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 1) 1-2周：查阅资料，熟悉设计内容 2) 3-4周：撰写开题报告，毕业设计开题 3) 5-6周：结构方案设计与选择 4) 7-10周：装配图零件图设计。 5) 11-12周：零件强度的校核 6) 13-

4、14周：撰写毕业论文 7) 15周： 论文答辩 5.毕业设计（论文）的工作量要求 实验（时数）*或实习（天数）： 40机时 图纸（幅面和张数）*： 至少完成折合A0图纸3张 其他要求： 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批： 年 月 日说明：1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份教师自留。 2 带*项可根据学科特点选填。智能手机外壳注塑模具设计摘要本设计主要介绍的是智能手机外壳注塑模具的设计方法，手机外壳在市面上不断出现着各种款式，本设计选用一款手机外壳(ABS)进行模具设计。手机外壳是一类体积小，形状、结构复杂的塑料零件，对模具设计制造要求较高。根据

5、手机外壳的结构，通过对塑件的结构分析，确定模具的结构方案，本设计选用两板式模具结构，采用斜滑块侧抽芯机构，采用潜浇口形式，实现手机外壳的生成。其内容包括塑料注塑模具的工作原理及应用，设计准则，塑料注塑模的设计计算，包括模具结构设计；注塑机的选用；浇注系统的设计；动、定模；浇注系统；脱模机构；顶出机构；冷却系统等设计等方面。如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。最终，此外还利用CAD绘制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计，对所学知识进行了全面巩固，意义重大!关键词： 注射模具 手机外壳 塑件 斜滑块Smart phone shell injection m

6、old designAbstract This design mainly introduces the design method of intelligent mobile phone mobile phone shell injection mold, mobile phone shell in the market appeared a variety of styles, this design uses a mobile phone shell (ABS) mold design. Mobile phone shell is a kind of small size, comple

7、x shape, plastic parts, mold design and manufacturing requirements of higher. According to the mobile phone shell structure, through the analysis of the structure of the plastic part, determine the structure scheme of the mould, the design uses two plate mold structure, the slide block core-pulling

8、mechanism, the submarine gate form, the generation of mobile phone shell. The working principle and application, its contents include plastic injection mold design criteria, design calculation of the plastic injection mold, including the mold structure design; selection of injection molding machine;

9、 the design of gating system; dynamic, the fixed mould; pouring system; demoulding mechanism; the ejection mechanism; the cooling system design. So the structure is designed to ensure reliable operation of die. Finally, in addition to using CAD to draw the mold assembly drawing and a variety of mold

10、ing parts diagram. This is the first time the drawing software to design the whole set of mould, the knowledge of the comprehensive consolidated, significance!Keyword: Injection mould Smart phone shell Plastics Oblique slippery 主要符号表公称压力 注射压力最大注射量 收缩率体积流量 锁紧块的斜角斜导柱倾斜角 开模行程最大收缩率 模具制造公差模具制造公差 模具磨损量传热膜

11、系数 斜导柱直径抽芯距 材料的许用应力模具最大闭合高度 模具最小闭合高度导滑槽施加的压力 模具型腔的总热量流道中各段流程的厚度 塑件包紧型芯的侧面积 L斜导柱的有效工作长度 流道中各段流程的长度 塑料脱模温度 抽拔阻力 目 录1 绪论11.1前言11.2模具发展现状及发展方向11.3本课题的内容和具体要求21.3.1本课题的设计内容21.3.2具体要求32 模具方案的论证和选择4 2.1 ABS注射成型的原理及工艺过程4 2.1.1注射成型的原理4 2.1.2注塑成型工艺过程4 2.2注塑模具的基本组成5 2.2.1基本组成5 2.3研究方案53 注射机的选择和型腔数目的确定及分布73.1塑件

12、材料的选择73.2塑件壁厚的确定73.3 ABS注射工艺性73.4型腔数目的确定及分布83.5注射机的选择8 3.5.1注射量的校核8 3.5.2锁模力的校核9 3.5.3注射压力校核9 3.5.4开模行程的校核9 3.5.5喷嘴尺寸9 3.6分型面的选择原则10 3.6.1分型面的选择原则10 3.6.2分型面的分类11 3.6.3分型面的确定114 排气系统的设计125 浇注系统的设计135.1浇注系统的作用13 5.2浇注系统的组成135.3主浇道设计13 5.4冷料穴设计15 5.5分流道设计15 5.6浇口设计165.6.1浇口位置的选择原则16 5.7浇口套的选择176 拉料杆的设

13、计187 成型零件设计197.1凹模结构设计197.2整体结构的优缺点197.3成形零件工作尺寸计算197.3.1工作尺寸分类和确定19 7.4成型零件工作尺寸的计算207.4.1型腔径向尺寸计算207.4.2型芯径向尺寸217.4.3凹模深度217.4.4型芯高度217.4.5中心距21 7.5动模垫板厚度计算228 顶出机构的设计238.1顶出机构的基本要求238.2顶出机构的设计原则238.3顶出机构的确定238.4脱模力的计算238.5顶出机构的确定23 8.5.1顶杆直径的确定248.5.2顶杆直径的校核248.5.3顶杆的形式258.5.4顶杆的固定形式25 8.6 复位杆的设计2

14、5 8.6.1复位杆的组合形式26 8.6.2复位杆的尺寸269 导向机构的设计27 9.1导向机构的作用和设计原则289.1.1导向机构的作用28 9.1.2导柱和导套的设计原则28 9.2导柱导套的设计289.2.1导柱的设计289.3导套的设计29 9.4导向孔的布局2910 抽芯机构的设计3010.1抽芯机构概述3010.2抽芯机构的确定3010.3斜导柱抽芯机构的结构设计3010.3.1斜导柱分型与抽芯机构3010.3.2芯机构应具备的基本功能30 10.4斜导柱抽芯机构的有关参数计算31 10.4.1抽芯距S31 10.4.2斜导柱倾斜角的确定31 10.4.3抽芯力的计算31 1

15、0.4.4斜导柱直径的计算31 10.4.5斜导柱长度的计算3210.5斜导柱的结构3210.6滑块的设计3210.7楔紧块的设计3310.8导滑槽的设计3310.8.1设计要点33 10.8.2导滑槽的结构3411 温度调节系统3511.1温度调节系统的要求35 11.2模具温度对制品质量的影响35 11.3模具冷却装置的设计3511.3.1冷却装置的设计要点35 11.3.2水嘴的结构形式35 11.3.3冷却水道的结构分布36 11.4模具冷却装置的计算36 11.4.冷却计算3612 其它结构零部件设计3813 模具的材料3913.1塑料模具常用材料39 13.2塑料模具表面粗糙度39

16、 13.3模具材料性能分析3914 模具的可行性分析4014.1模具的特点40 14.2经济效率和市场前景分析40 14.3环保性分析40总结41参考文献42致谢43毕业设计（论文）知识产权声明44毕业设计（论文）独创性声明451 绪论1.1前言塑料模具作为工业生产的基础工艺设备。在汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活用品电等产品中被广泛应用。据统记，75%的粗加工零部件、50%的精加工零件都由模具成形。家电行业的80%零件、机电行业50%以上零件也都要依靠模具成形。因此，模具又被称为“百业之母”。模具生产的供应水平及科技含量的高低，成为了一个国家科技与产品制造水平的重要标志，

17、在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力1。1.2模具发展现状及发展方向 a. 塑料模具工业的发展现状及方向塑料工业从1872年开始萌芽，已有一百多年的历史，塑料的增长率在四大材料(即混凝土、金属、木材和塑料)中占第一位。在美国，塑料按体积计算，在四大材料中占第二位。我国塑料的年平均增长率大于30%。塑料工业高速发展的原因：广阔的应用领域，主要用于农业、电器工业、化工、航空航天、家具、日常用品。目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得

18、到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速，中外合资和外商独资的模具企业则也多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。1981年1991年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显，自1982年起，台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围”，大力推动模具工业的发展，以配合相

19、关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从1985年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM技术，所以台湾模具业接触CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。在国际化，自由化和国际分工的潮流下，1994年，1998年，由台湾地区政府委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。1997年11月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会(ISTIM)认同获准入

20、会，正式成为世界模具协会会员。整体而言，台湾模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模具2。b. 我国塑料模具的发展方向随着我国国民经济的快速发展，带给模具制造行业前所未有的机遇，也让我们的行业面临新的挑战，如产生了模具制造业自主知识产权的缺乏，高新技术的应用，材料能源消耗高，人才奇缺，等一系列亟待解决的问题。模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使

21、之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。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。早在1989年3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。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

22、些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80的模具需要更换，其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供

23、不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只 要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义3。1.3本课题的内容和具体要求1.3.1本课题的设计内容 根据给出的智能手机外壳塑件，设计其注塑模具。对手机外壳做结构分析，零件图过程由pro/E图导出，再做结构尺寸的分析和修改，手机外壳的零件结构图如图1.1，三维图如图1.2。 图1.1手机外壳零件图 图1.2手机外壳三维图1.3.2具体要求一般

24、塑件的精度在78级；若将模具型腔、芯型尺寸的制造公差提高，有选用收缩率小，且变化范围小的塑料，则成型塑件尺寸精度可达6级，在特殊情况下，塑件上各项单独尺寸精度可达4级,而手机外壳的塑件精度一般35级4。通过该塑料零件的注塑模具设计，能够熟悉和掌握塑料零件注塑模具的设计全过程，能够根据不同塑料的性能，塑料结构的特点，选择适当的模具结构。本设计要求手机外壳应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标，作为一种广泛的民用品，生产批量应该是大批大量生产，这样就必须考虑生产成本和模具寿命，在材料的选择时要综合各种因素，塑料都会老化，还要考虑其氧化性。 通过本次设计，检查外语翻译及理解能力，能熟练运用CA

25、D进行设计和绘图。通过本次设计，能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材结构设计等方面进行环保，经济技术分析。2 模具方案的论证和选择2.1ABS注射成型的原理及工艺过程2.1.1注射成型的原理利用塑料的可挤压性和可模塑性，将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热高温的机筒中，经过加热熔融塑化为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成形塑件5。2.1.2注塑成型工艺过程注射成型工艺过程包括成型前的准备、注射过程和制品的后处理。 a. 成型前的准备为了使注射成型顺利进

26、行，保证塑件质量，一般在注射之前要进行如下准备工作：(1)原料的检验和预处理。(2)充分的预热和干燥。(3)料筒的清洗。(4)对模具进行预热。 b. 注射过程完整的注射过程包括加料、塑化、注塑、冲模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却、脱模。所谓塑化是成型塑料在注塑机料筒内经过加热、压实以及混料等作用后由松散的船状物颗粒或粒状的固态状变成连续的均化熔体的过程。指塑料熔体在注射进入模具型腔后的流动。该流动情况有可分为充型、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段6。 c. 塑件后处理塑件在成型过程中，由于塑化不均匀或由于塑料在型腔中的结晶、定向、以及冷却不均匀而造成塑件各部分收缩不一致，或因其他原因使塑件

27、内部不可避免地存在一些内应力而导致在使用过程中变形或开裂。因此，应该设法消除掉。消除的方法有退火处理和调湿处理。退火温度一般在塑件使用温度以上1020至热变形温度以下1020之间进行选择和控制。调湿处理是一种调整塑件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性很强且又容易氧化的聚酰胺等塑件制造。一般用的介质为沸水或醋酸甲溶液（沸点为121）。2.2注塑模具的基本组成2.2.1基本组成 a. 浇注系统； b. 成型零件（包括凹模、凸模和型芯）； c. 脱模系统（包括推出和抽芯机构）； d. 导向系统； e. 冷却系统； f. 固定和安装部分等。2.3研究方案该零件为一个不规则的长方体壳，基本尺寸为120*

28、64*9mm，表面的孔、侧孔和外形尺寸较小，用在批量生产中，主要作用保护手机零件和美化手机，在实际应用中十分普遍，故选用多型腔模具（一模四腔）。塑料成型模具选用固定式模具。零件制品上有一个长方形侧孔、一组表面圆孔和长方形孔，表面圆孔和长方形孔采用对开式凸模成型，模塑后分离凹模取出制品。侧孔的成型采用单侧滑块抽芯。方案一：该零件以侧面为分型面，使用单向侧抽芯，采用顶杆推出，侧浇口。优点是流程短，进料快，阻力小等；缺点去除浇口不便，在塑件上容易留下浇口痕迹，不利于塑件脱模。浇口形状选用圆形。方案二：该零件以上表面为分型面，侧孔使用单向侧抽芯，采用顶杆推出，使用潜伏式浇口，不会在制品表面留有浇口痕迹

29、，截面尺寸选用圆形。方案二中选用上表面为分型面，符合模具制造分型面的选择要求，对于本设计要求手机外壳的精度要求，还需要进行机加工，增加了工时，不利于大批量生产。方案二中选用上表面面为分型面，使用单向侧抽芯，使用潜伏式浇口成型，不需要考虑精度要求，大大缩短了工时，提高了工作效率。图2.1 模具总体结构综上所述：从经济性和生产效率等方面考虑方案二优于方案一，故采用方案二。3 注射机的选择和型腔数目的确定及分布3.1塑件材料的选择塑件的体积较小，通过测量知塑件的质量为10g。手机外壳用途很广，主要用途是保护手机和美化手机的零部件，要求配合精度等级高，耐热耐压能力强，不易磨损，热变形小等特点，综合各方

30、面因素考虑选取塑件材料为ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）聚合物。ABS为热塑性塑料，流动性较好，易于成型，无毒、无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.16 g/。有较好的抗冲击强度，且在低温也不迅速下降。ABS为三元聚合物，具有较高的冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及点性能良好，易于成型和机械加工等，此外，表面还可镀铬，是制造塑料塑件最常用的材料。3.2塑件壁厚的确定塑件的壁厚是最重要的结构因素，是设计塑件时必须注意的问。壁厚均匀为塑料制品设计的第一原则，塑件壁厚不均匀，导致塑件各部分固化收缩不均匀，易在塑件上产生气孔、裂纹、引起内应力及变形等缺陷。塑件壁厚与流程有关

31、。ABS最小壁厚为0.75。 (3.1)式中：S壁厚(mm)； L流程(mm)熔融物料由进料口流向型腔各处的距离，约120mm。通过计算得S=1.02mm。3.3ABS注射工艺性ABS应用很广泛（俗称超不碎胶），制品强度高、刚性好、硬度、耐冲击性、表面光泽性好。耐热可达90（甚至可以在110115使用），有优良的成形加工性，尺寸稳定性好，着色性能、电镀性能都好，缺点是耐有机溶剂，耐气候性差，在紫外线下易老化。ABS注塑的工艺条件： a. 在8090下最少干燥两小时要求塑件光泽和耐热时，材料温度应保证小于0.1%。 b. 料筒温度：210280；建议温度：245。 c. 模具温度4090（模具温

32、度将影响塑件的光泽度，温度较低则导致光洁度较低。 d. 注射压力：50100MPa。 e. 注射速度；中高速度7。 表3.1 ABS注射工艺参数参数 数值范围 参数 数值范围注射机类型 螺杆式模具温度() 4090密度(g/) 1.011.16螺杆转速() 3060收缩率(%) 0.40.9注射压力() 50100喷嘴形式 直通式喷嘴温度() 170180料筒前端温度() 180200注射时间(s) 35料桶中端温度() 165180保压时间(s) 1530料筒末端温度() 150170冷却时间(s) 15303.4型腔数目的确定及分布本设计确定一模四腔，在确定模具型腔数量时，必须兼顾经济及技

33、术各方面诸多因素，由于塑件尺寸小，结构一般，有一个侧抽芯机构，成批量生产，生产效率要求高。所以设计时确定型腔数为四腔。分布如下图3.1： 图3.1 型腔分布图3.5注射机的选择注射机的大小必须与模具大小相匹配。注射机太小，难以生产出合格的制品；注射机太大，运转费用贵，且动作缓慢，增加了模具的生产成本。在选用注射机时，一般要校核其额定注射量、锁模力、注射压力、模具在注射机安装部分的相关尺寸。根据手机外壳塑件的基本尺寸：120*64*9mm，质量为10g，选择注射机型号为XS-ZY-500，为螺杆式注射机。注射机参数如下表： 表3.2 注射机技术规范参数项目 参数 项目 参数额定注射量() 500

34、模板最大行程(mm) 500螺杆直径(mm) 65模具最大厚度(mm) 450注射压力(Mpa) 104模具最小厚度(mm) 300注射行程(mm) 200喷嘴球半径(mm ) 18螺杆转速(r/min) 50最大成型面() 1000注射方式 螺杆式注射时间(s) 2.7合模力(KN) 3500顶杆中心距(mm) 2303.5.1注射量的校核在设计模具时，为确保塑件质量，应保证注射模内所需注射量在注射机实际的最大注射量的范围内。根据生产经验，注射机的最大注射量是其额定注射量得80%，也就是说，一个注射周期内所需注射的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内8。 + + (3.2)式中：

35、 V(m)个成形周期内所需注射的塑料容积或质量，(或g)； N型腔数目；()单个塑件的容量或质量，(或g)；()浇注系统凝料和飞边所需的塑料容量或质量，约为20(或g)；该设计采用一模四腔，单个塑件的体积和质量分别为9.524和10g。 V=49.524=38.095，58.095远远小于其额定注射量的80%，质量等同。满足要求。3.5.2锁模力的校核锁模力又称合模力，指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积，即： = (3.3)式中：注射机的公称锁模力(N)； 模内的平均压力（型腔内的熔体平均压力）； 塑

36、件与浇注系统在分型面上的投影面积之和()； F注射压力在型腔内所产生的作用力(N)。查表得：=2040，经过计算的=312.32。所以， 3500KN312.340KN=N=1249.2KN，满足要求。3.5.3注射压力校核注射压力过低会导致型腔压力不足，熔体不能顺利充满型腔；反之，注射压力过大，不仅会造成制品溢料，甚至系统过载。螺杆式注射机ABS注射压力一般是60100MPa，取80Mpa。注射机注射压力为104MPa，满足要求。模具厚度的校核：本注射机所允许的最小厚度和最大厚度分别为300和450mm，所选模架的闭合高度为450mm，满足要求。3.5.4开模行程的校核所选注射机的最大开模行

37、程为500mm，模具结构为斜导柱侧抽芯的单分型面注射模，其开模距为： (3.4) 式中 H 1 -脱模距离(mm)，为11； H 2 -包括浇注系统在内的塑件高度(mm)，为140mm；所以，开模行程大概为151mm300mm，满足要求。3.5.5喷嘴尺寸塑料注射成型模具主流道衬套小端的孔径D和球面半径R要与塑料注射成形机喷嘴前端孔径d和球面半径r满足下面关系：R=r+（12）=18mm； (3.5)D=d+（0.51）=3mm。 (3.6)3.6分型面的选择原则合理的选择分型面是注塑模具设计的一个重要环节，不仅有利于浇注系统的布置，而且可以简化模具结构提高尺寸精度和表面质量。分型面简单的说就

38、是动模和定模的接触面，模具由此分开可取出塑件和浇注系统9。3.6.1分型面的选择原则a. 分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处，只有这样才能使塑件从模具中顺利地脱模。b. 有利于塑件的脱模，一般模具的脱模机构通常设置在动模一侧，模具开模后塑件应该停留在动模一边，以便塑件顺利脱模。c. 确保证塑件的尺寸精度精度要求，塑件光滑的表面不应设计成分型面，以避免影响外观质量。d. 分型面的选择还应考虑模具的侧向抽拔距，由于模具侧向分型是由机械式分型机构来完成的，所以抽拔距都比较小，选择分型面时应将抽芯或分型距离长的方向置于开合模的方向，将小抽拔距作为侧向分型或抽芯。e. 便于排气，应将分型面设计在熔融塑料

39、的流动末端，以利于模具型腔内气体的排出。f. 便于加工，使分型面容易加工，要使模具加工工艺最简单10。3.6.2分型面的分类实际的模具结构基本上有三种情况：a. 型腔完全在动模一侧；b. 型腔完全在定模一侧；c. 型腔各有一部分在动定、模中。3.6.3分型面的确定根据以上的要求，在该模具中分型面设在塑件上表面，是该塑件分型面的一个好的选择，本例为潜伏式浇口。本例应该用如下图示分型面： 图3.2 分型面的结构4 排气系统的设计 注塑模属于型腔模，腔中有大量空气，熔体快速进入型腔时，需要将这些空气顺序地排出型腔和浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。本设计中塑件的分型面与塑件结合的地方较多，因此

40、，可以利用分型面的间隙配合进行排气。同时，在本结构中有32根推杆。也利用推杆与凸模之间的间隙进行排气，同时，侧抽芯机构也可以排气，所以可以不必单独设计排气槽。5 浇注系统5.1浇注系统的作用浇注系统的作用是让高温熔体在高压下高速进入模具型腔，实现型腔填充。因此它应该保证熔体迅速顺利有序地充满型腔各处，获得外观清晰、内在质量优良的塑料件。a. 模腔的填充迅速有序，并可同时充满各个型腔；b. 热量和压力损失较小，尽可能消耗较少的塑料；c. 能够使型腔顺利排气；d. 浇主流道凝料容易与塑料制品分离或切除，浇口痕迹对塑料件外观影响较小；e. 冷料不能进入模具型腔。5.2浇注系统的组成浇注系统组成是：主

41、流道、分流道、浇口、冷料穴。5.3主浇道设计主浇道通常位于模具的中心，是塑料熔体的入口，其形状为圆锥形，便于熔融塑料的顺利流入，开模时又能使主浇道的凝料顺利拔出。主流道垂直于分型面。主流道的设计原则如下：a. 主流道的长度越短越好，主流道越短，模具排气负担越轻，流道料越少，缩短了成型周期，减少了熔体的能量损失。b. 为了便于脱模，在设计上大多采用圆锥形，两板模主流道锥度取24，三板模可取510。c. 主流道尺寸要满足装配要求，主流道小端直经D要比料筒喷嘴直径D大0.5mm1mm，一般情况下，D=3.2mm4.5mm。d. 主流道应该设计在浇口套内，应该尽量与模具中心重合，避免浇口套位置偏心或采

42、用倾斜式主流道8。注射机的喷嘴和浇口套的配合及尺寸关系见图5.1所示：图5.1喷嘴与浇口套的尺寸关系浇口套的尺寸设计要求：(1) 浇口套与注射机喷嘴接触处球面的圆弧度必须吻合。设模具浇口套球面半径为R，注射机球面半径为r，其关系式如下： = +(0.51);(2) 浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔d0，图5.1喷嘴与浇口套尺寸关系直径大1-2 。(3) 主流道的尺寸（如图5.2）计算图5.2 主流道尺寸根据(1)可知=4。当注射模主流道和分流道的剪切速率。浇口的剪切速率时，所成型的塑件质量较好。由此，对一般热塑性塑料，将以上推荐的剪切速率值作为计算依据，则可用以下经验公式表示： = (5.1

43、)式中体积流量浇注系统断面当量半径确定主流道的体积流量：取主流道=1500。由式(5.1)得=0.55cm=20.55=1.1cm=11mm。5.4冷料穴设计 冷料穴是浇注系统中，用以在注塑过程中储存熔融塑料的前端冷料，直接对着主流道孔或分流道延伸段的槽。作用是防止冷料进入浇注系统的流道和型腔。冷料穴一般开设在主流到对面的动模板上（亦即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积11。本设计中，设计的是分流道冷料穴。如下图5.3 5.3 分流道和冷料穴位置关系5.5分流道设计 分流道是连接主流道和浇口的进料通道，在

44、一模成型多个制件的多腔模中，为了把主流道的物料分配到各个浇口，都必须设置分流道，是多浇口模具浇注系统的重要组成部分。普通浇注系统的分流道一般都开设在分型面上，以便在开模时脱出浇道凝料。常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形和六边形。本设计中采用的分浇道的截面形状为U形如图5.4，U形分流道易于加工，热量损失和压力损失都不大，因此是最为常用的形式。分浇道的截面尺寸计算：确定分流道体积流量 再根据式(4-6)得根据经验公式验证 h=6，图5.4 分流道的结构5.6浇口设计浇口是连接分浇道和型腔的一段细短的进料通道。它是浇注系统的关键部分，是主流道、分流道与型腔之间的连接部分。常用的断面形状为圆形和

45、矩形。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。浇口的形式很多，包括侧浇口、潜伏式浇口、点浇口、直接浇口、扇形浇口等。5.6.1浇口位置的选择原则a. 避免引起熔体破裂。b. 浇口应开设在制品截面最厚处。c. 有利于塑料熔体流动，型腔排气。d. 减少熔接痕的影响，减少制品的翘曲变形。在本设计中采用的是潜伏式浇口。潜伏式浇口俗称隧道浇口，形状为圆锥形，是点浇口的变异，潜伏式浇口主要有潜凹模、潜凸模、潜小推杆、潜大推杆、潜筋、圆弧式潜伏式浇口几种12。本设计选用潜大推杆浇口，它的优点有进料位置较灵活，且制品分型面处不会留下进料口痕迹；制品经冷却固化后，从模具中被推杆顶出来时，浇口会被自动切断，无须后处理；不会在制品表面留有喷射带来的喷痕和气纹等问题；有点浇口的优点，又有侧浇口的简单；浇口位置自由较大。缺点是压力损失大，适用于弹性好的塑料。因为本设计塑件是手机外壳，表面精度要求较高，不要留下任何痕迹，所以选用潜大推杆浇口。结构图如下图5.5示。 图5.5浇口结构示图5.7浇口套的选择 浇口套通常分为两板模浇口套和三板模浇口套两大类，本设计选用两板模浇口套。浇口套与定位圈配合使用，其中浇口套是注塑模具的入口，尺寸与注塑机的尺寸有关。一般情况下，浇口套的直径根据模架大小选取，有D=12和D=1