手机盖塑料模具设计说明书

1、 主流道设计成圆锥形，其锥角可取，流道壁表面粗糙度取，且加工时应沿道轴向抛光。6 成型零部件设计6.1型腔的设计构成型腔的零件，由于它直接与高温、高压的熔融塑料相接触，因此要有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，型腔还要有较高的尺寸精度和表面粗糙度。在本设计中，成型机构选用整体式凹模，因为它具有牢固、不易变形等优点，主要用于形状简单的塑件。根据塑件的实际应用要求，仔细分析模架，找出与塑件的设计参数相关的零件11。6.2成型零件工作尺寸的确定成型零件工作尺寸是指直接成型零件的尺寸，设计过程应考虑塑件公差、模具制造公差、模具磨损量等，具体可通过以下公式计算：6.2.1型腔内径尺寸计算由测绘可知，制品塑

2、件长度方向标称尺寸为,宽度标称尺寸为=45mm,塑件平均收缩率可由收缩率公式计算，即S=（Smax-Smin)/2=0.5%,塑件公差=0.025mm,型腔制造公差为z=0.025mm,所以型腔长度方向尺寸为： （6.1）型腔最大宽度方向尺寸为： （6.2）6.2.2型芯外径尺寸计算由测量可知，制品塑件长度方向标称尺寸d0=105mm,宽度标称尺寸d1=41mm，型芯制造公差为 =0.025mm,所以，型芯长度方向尺寸为：（6.3）型芯宽度方向尺寸为： （6.4）6.2.3型腔深度尺寸计算由测量知，塑件高度方向基本标称尺寸为H=13.80mm，型腔深度尺寸为： （6.5）6.2.4型芯高度尺寸

3、计算根据以上计算出的数据，可由下式计算型芯尺寸： （6.6）6.2.5成型零件型腔壁厚的计算本次注塑模设计采用整体式矩形型单腔，其受力情况如下图6.1所示： 图6.1 整体式型腔侧壁和底板受力图从图中我们可以看到，任一侧壁均可简化为三边固定一边自由的矩形板，其最大变形发生在自由边的中点，且变形量为： （6.7）其中，L-侧壁的内边长度（mm）；侧壁的内边高度(mm)；C为常数，且 又 Lmax=108mm300mm, 可按变形量 计算壁厚， 所以=0.8231(mm) 由此可知，为满足强度要求，根据注塑模具体结构及加工要求，选取H=1mm。 6.2.6底板厚度的计算整体悬空的整体式型腔的底板，

4、可看成是周边固定受均布载荷的矩形板，其内边的长边为L，短边为b，当受到熔融塑料的压力P作用时，底板的中点将产生最大变形，且其变形量为： （6.8） 其中， 所以，底板的厚度为 由此可知，当b=40.16mm300mm使，按 计算底板厚度必须满足h 11.6mm,另外，考虑到在型腔中要安装冷却系统，所以其厚度应稍微增大，结合注塑模具结构国标中的尺寸要求，选取h=40mm。6.3定模冷却水道的设计在注射成型过程中,模具温度直接影响塑料的充模和塑件的定型,从而影响塑件的质量,因此,必须进行模具的冷却，使其温度保持在一定范围内。要达到有效的模具冷却效果，就要设计合理的冷却系统，在设计过程中应使冷却孔道

5、的中线与塑件表面的距离为冷却孔道直径的1-2倍，冷却孔道中心距应为冷却直径的3-5倍，如果冷却孔道间距较大，模具表面温度就不均匀，从而影响冷却效果。制造过程中应使冷却孔道距型腔壁不宜太远，也不宜太近，通常在12-20毫米范围内，以免影响冷却效果和模具的机械强度。由经验知识可知，冷却孔道直径应不小于9毫米，且凹模、凸模应分别冷却，并保证其冷却平衡。进、出水水嘴接头设在定模板两端处，这样布置将避免影响其他操作，同时还应保证水嘴和水管连接处密封，不能漏水。由于制品材料为ABS,其注塑温度在45左右，温度不是太高，所以一般采用水冷却。6.4顶出方式的设计注射模顶出系统用于制品的脱模，如前所述，当凹、凸

6、模在分型面处分型后，制品将留在型芯上，这时为保证不使制品产生变形及卡滞现象，需用顶出系统将其顶出。顶出系统必须设置在制品所滞留的模具部分，即动模板的一侧，并使被顶出的制品脱离模具5-10mm。由于圆柱形顶杆及其顶杆孔的加工比其它形状的顶杆和顶杆孔的加工更容易些，所以本顶出系统选用圆柱形顶杆。同时，考虑到顶杆强度及制品表面精度要求，将顶杆直径设定为4mm,长度设定为103mm。由于制品内表面无装配要求，所以其精度要求相对较低，在装配中可使顶杆端面低于型腔平面0.05-1mm。另外，顶杆应设置在顶出阻力大的地方，为避免顶出过程中导致塑件变形，顶出位置应设定在手机壳体的周边部分，并对称分布。7 导向

7、机构设计7 导向机构设计7.1导向机构的设计的作用和原则 导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后，动、定模板相对位置准确；在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时，引导动、定模板准确闭合，能够承受一定的铡向压力，以保证模具的正常工作。本设计中导向机构采用导柱导向，导柱采用带头导柱，其结构简单，加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合，导柱倒装。结构形式如下图7.1所示： 图7.1 导柱 一般导柱应有以下几个重要的技术要求：（1）导柱的长度应根据具体的情况而定，一般比凸模端面高出812mm（2）导柱的前端做成半球形状，以使导柱顺利进入导孔（3）数量为4，均匀分布在模具周围7.2导柱和导套的设计由

8、于国内加工设备条件限制所以国内导柱和导套的精度要比国外低现把日本导柱、导套的尺寸精度提供给国内塑料模具制造厂参考12。导套是与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动模和定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。因为前盖与后盖的体积相差不大，所以它们采用相同的模架，因此，它们采用相同的导向机构。所以本设计选用直径为30的导柱，然后选用相对应的导套，其结构如图7.2所示： 图7.2 导柱与导套西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）8 注射模机构设计及标准8.1抽芯机构设计注射成型带有侧凹或者侧孔的塑料制品时，模具必须带有侧向分型或抽芯机构，此次设计选用斜导柱抽芯机构。侧向抽芯机构由

9、侧向成型元件、运动元件、传动元件、锁紧元件、限位元件组成。内侧凹和外侧凹的抽芯有各种形式，由于汽车塑料件结构都比较复杂，如仪表壳体、安全带的皮带扣等，多是同时采用内外抽芯的模具结构13。8.1.1抽芯力与抽芯距的确定制件在模腔内冷却收缩时逐渐对型芯包紧，产生包紧力。因此，抽芯力必须克服包紧力和由于包紧力而产生的摩擦力。在开始脱模的瞬间，所需抽芯力为最大。影响脱模力的因素较多，在实际生产中常常只考虑主要因素即可。抽芯力按下式进行计算： （8.1） 式中 抽芯力（N）； 塑料与钢的摩擦系数（0.10.3）； P塑料对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模内冷却取，模外冷却取 ； 测型芯的的脱模斜

10、度或倾斜角（o）； A塑件包容测型芯的面积（m2）；8.1.2 斜导柱的设计斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角 。 的大小对斜导柱的有效工作长度，抽芯距和受力状况等起着重要作用，因此它是决定斜导柱抽芯机构工作效果的重要参数。 （8.2） HSc （8.3） 斜导柱的工作长度（mm） S 抽芯距 斜导柱的倾斜角 H 完成抽芯距S所需要的开模行程（mm）由此可知，在抽芯距S一定的情况下， 值越小，则斜导柱的工作长度L和开模行程H均需增加，但L值过大会使斜导柱的刚性下降，H值增大会受到注射机行程的限制。在考虑斜导柱时，当 值增大时，要得到相同的抽芯力 ，则斜导柱所受的弯曲力 要增大，同时开

11、模力 也增大。一般在设计的时候， 25,常用为 1520，本设计取为。 所以 HScot 6cot1818.22mm由于计算较复杂，所以在实际设计当中，经常用查表法确定斜导柱的直径。一般根据抽芯力（或脱模力）。斜导柱倾斜角和最大弯曲力等查出斜导柱的直径。本设计选取的直径为15 mm。圆形端面斜导柱的长度主要根据抽芯距，斜导柱直径及斜角来确定。斜导柱的长度为:L= + + + + （8.4） =(D/2)tan +h/cos +(d/2)tan +S/sin +(510) 式中 L斜导柱的总长度（mm） D斜导柱台肩直径（mm），查表得，D20。 d斜导柱工作部分的直径（mm），d15。 h斜导

12、柱固定板的厚度（mm），h45 S抽芯距（mm），S6 斜导柱的倾斜角（o）， 18。代入数字，算得 L80mm8.1.3滑块的设计滑块是斜导柱侧向分型抽芯机构中的一个重要零部件，注射成型时塑件尺寸的准确性和移动的可靠性都需要它来保证。经验所得，滑块长度（运动方向）应为宽度的1.5倍，高度和宽度的比值应为2：3。因为塑件的侧向方向的型芯的高度为31mm，所以本设计选取滑块的高度为H31mm,所以计算得宽度为W46.5mm，长度为L70mm。 滑块在侧向分型抽芯机构和复位过程中，要沿一定的方向平稳往复运动。为了保证滑块运动平稳，抽芯及复位可靠，无上下窜动和卡紧现象，滑块在导滑槽内必须很好地导滑。

13、 在模具中，一般采用T字形导滑槽。其长度一般为滑块宽度的1.5倍，所以其长度为：L1.5W1.546.570mm。8.1.4楔紧块的设计在注射成型的过程中，侧型芯会受到型腔内熔融塑料较大推力的作用，这个力会通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长杆，受力后很容易变形，因此要设置楔紧块，以便在和模状态下压紧滑块，承受腔内熔融塑料给予侧向成型零件的推力。在侧抽芯机构中，楔紧块的楔角是一个重要参数。为了保证在和模时能压紧滑块，而在开模时它又能迅速脱离滑块，避免楔紧块影响斜导柱对滑块的驱动，锁紧角 一般必须大于斜导柱的斜角 ，这样才能保证模具一开模，楔紧块就让开。 。8.2脱模机构设计在注射成型的每

14、一循环中，塑件必须由模具的型腔或型芯上脱出，脱出塑件的机构称为推出机构，也常称为脱模机构。脱模机构的设计原则:（1）尽量使塑件留在动模一边。（2）保证塑件不因推出而变形和损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）结构可靠。脱模力是指将塑件从动模一侧的主型芯上脱出时所需要的外力，是设计推出机构的主要依据之一。塑件在模具冷却定型时，由于体积收缩，其尺寸逐渐缩小而将型芯包紧而产生的力，叫做型芯包紧力。对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时所要克服大气压力，叫做真空吸力。此外，还要克服机构本身运动的摩擦阻力及塑料与钢材之间的粘附力。开始脱模的瞬间所要克服的阻力最大，称为初始脱模力，以后脱模所需的力称为相续脱模力，

15、后者要比前者小。所以在计算脱模力的时候，总是计算初始脱模力。影响脱模力大小的因素很多，如型芯成型部分的表面积及其形状；塑料的收缩率以及对于型芯的摩擦系数；塑件的壁厚及同时包紧型芯的数量；成型时的工艺参数等。根据这些因素来精确计算脱模力是相当困难的，所以下面根据主要影响因素进行粗略计算。当塑件包紧型芯时，由于型芯一般具有脱模斜度，故在脱模力的作用下，塑件对型芯的正压力降低了sin,这时摩擦阻力为： （8.5） 式中 摩擦阻力（N）； 摩擦系数,查表得 = 0.6 ； 因塑件收缩产生对型芯的正压力（N）； 脱模力（N）； 脱模斜度，因为材料是PC/Abs，所以取=2 根据受力图列出力的平衡方程式为

16、： （8.6）即 将上式代入 其中因塑件收缩产生对型芯的正压力（N），p.A P 因塑件收缩对型芯产生的单位正压力（MPa）,一般p=1220MPa,薄壁件取小值，厚壁件取大值，所要生产的塑件比较薄，故取p=14MPa； A 塑件包紧型芯侧面积。 （1）直接使用Pro/E 的测量功能，测出塑件包紧型芯侧面积 A566.77 mm2 所以，=4389.52 N 本设计采用顶杆脱模机构，选用了直径为3.5的顶杆。9 支承与连接零件的设计与选择注射模中的各种固定板、支承板、支承块以及模座等都称为支承零部件，将它们与合模导向机构和推料脱模机构等组装，便可组成注射模架。模架的作用是用来安装和固定注射模中

17、的各种功能机构，设计时各种支承零件必须具有足够的强度和刚度。9.1 固定板固定板在模具中起着固定成型零部件、合模导向机构及推出脱模机构等各种结构功能的作用，如动、定模固定板，推件板，推出固定板等。固定板在模具中的工作条件与结构形式和注射成型工艺条件有关。动、定模固定板，采用45钢，推出固定板采用235钢。9.2 支承板和垫块支承板也叫垫板，对固定板上模具的各零件起着支承作用。垫板垫靠在支承板和模座之间，形成推出脱模机构的运动空间。变更支承板和垫块的厚度，可改变模具的封闭高度，以保证闭合高度和开模行程与注射机规格的匹配。支承板应具有一定的强度和刚度，以免发生变形，引起注射成型时发生溢料或制品偏差

18、。垫块、模座与支承板间可采用六角螺钉固定。支承板和垫块的材料分别采用45钢和235钢。9.3 模座与注射机相联的模具底板称为模座。模座是整个注射模中支承所有零部件的底板，在注射成型过程中传递合模力并承受成型力，应具有足够的强度和刚度，即应具有足够的厚度，不能低于13。本套模具的模座厚度为20，达到了使用要求，模座材料采用235钢。10 总结随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种

19、提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。本次塑料模具设计，全面考虑了塑料成型性能，模具结构特点，注射工艺参数，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理论分析和数据计算生产操作上论证该设计是合理可行的。并且，通过这次设计，我了解了注射模设计概况，熟悉了注射设备，基本掌握了注射成型的一般原理，更让我明白做事要有耐心和毅力，否则就会走来走去无所事是。经过这次设计，让我学到了很多书本上学不到的知

20、识，弄明白了好多东西，同学和老师给了我很大的帮助。在设计完后，将要毕业的我深刻地体会到时间不等人的滋味。很多同学也跟我一样有这样的体会。同时伴随经济建设，特别是汽车、机械、电子、日用制造等行业的飞速发展，对模具设计与制造的人才的需求与日俱增，模具设计制造，特别是注射模具的设计与制造将更为受到重视，并将会广泛应用到各个领域中，飞速发展。相信这次设计中获得的经验及处理问题的能力将会对今后的学习和工作有所启示和帮助。 参考文献1 国外塑料模设计与制造的发展动态J.上海无线电三厂.于权符.2 2012年我国工程塑料加工技术进展J.吕召胜.(中国兵器工业集团第五研究所)3 塑料模现状及发展趋势J.唐志玉.(四川联合大学塑料工程系).4 CAD技术在注塑模设计中的实用性分析J.蒋小波.（湖南娄底职业技术学院).5 Pro/E结合MasterCAM在模具设计制造中的应用J.门超.( 承德石油高等专科学校).6 手机产品造型风格研究J.魏佳.昆明理工大学机电工程学院.7 塑料注射模具CAD 技术(一)J.武汉华中理工大学.李德群.肖景容.8 手机盖的注塑成型分析J.王卫兵.陈勇.9 2011年我国工程塑料加工技术进展J.谈桂春，赵志鸿，吕召胜等.（工程塑料应用）10 手机保护壳塑料模具设计J.孟献.(南阳二机石油装备集团有限公司