相机壳注射模设计

II导柱尺寸（b）导套尺寸图3-8相机壳导柱导套导向机构尺寸推出机构的设计塑件在脱模的过程中可能会有塑件粘黏在凸模上的情况。设计推出机构顶出塑件就可以避免这种事情的发生。由于相机壳的分型面比较复杂表面平面不规整不适宜用推模板，分析相机壳件结构发现相机壳底面有BOSS柱，可以设计把BOSS柱的型芯作为推杆的一部分来推出相机壳件来达到凸模的目的。推出机构具体由推杆、拉料杆、推板、推杆固定板组成。具体结构如图3-9所示推杆的位置和长度的确定具体由相机壳中的BOSS柱（相机壳内部的凸柱）的位置来确定的，即每个推杆的长度和位置都由相机壳件的位置确定，根据强度的要求拉杆的直径为4mm，拉杆的杆帽厚度为5mm直径为6mm。推板和推杆固定板靠螺栓连接，起到定位固定拉杆和拉料杆的作用REF_Ref26804\r\h[11]。拉料杆是推出浇注系统的凝料的杆，根据塑料模具设计手册拉料杆的头部形状选择球形，具体的长度由整个推出机构的推程确定。其尺寸如图3-10所示。（a）推出机构（b）推杆图3-9推出机构的结构图3-10拉料杆尺寸侧抽芯机构的设计相机壳的侧边有一处通孔且不能硬脱模，同时型腔的排列方式为一模两腔且中心对称，所以相机壳注射模设计为两侧抽芯系统。通过对相机壳外形结构的分析确定其测抽芯机构的结构为滑块与斜导柱的结构。如图3-11所示。图3-11相机壳测抽芯机构（1）滑块与型芯的固定方式由于相机壳注射模模具侧抽芯型芯为圆柱为减少型芯制造的工艺流程侧向抽芯机构中的滑块和侧向的型芯采用T型槽来限制型芯的四个自由度再由销钉限制型芯的两个自由度以达到固定型芯的作用，如图3-12所示。图3-12滑块与型芯的固定方式图3-13滑块的尺寸（2）滑块的尺寸设计根据设计手册得，滑块的长度A=24mm，高度S=30mm，宽度L=32mm。滑块的结构尺寸如图3-13所示。滑块采用T型槽的方式插入到固定板中T型槽可以限制滑块的自由度和导向作用。（3）斜导柱的设计抽芯的确定公式：S抽=h+式中：S抽——h——最大侧孔深度，在相机壳注塑模设计中h根据公式3-17：S抽=4+斜导柱的倾斜角α通常情况下在15°~25°之间，在相机壳模具设计在取α已知与斜导柱配合的零件分析推算得出适用于本模具的公式：L=式中：H——定模固定板的厚度h——定模固定板到滑块的距离S——大于S抽设计S=23取根据公式3-19得：L=最终斜导柱的三维和尺寸图如图3-12所示。图3-14斜导柱浇注系统的设计相机壳注塑模浇注系统选择普通浇注系统REF_Ref26938\r\h[12]。普通浇注系统一般由主流道、冷料井、分流道和浇口四部分组成REF_Ref26977\r\h[13]。其具体结构图如图3-13所示。（b）图3-15相机壳浇注系统主流道设计主流道是连接注射机喷嘴和分流道的一段通道REF_Ref27098\r\h[14]。主流道的截面一般为圆锥形REF_Ref27180\r\h[15]，圆锥角通常取α=2°～6°，内壁粗糙度为Ra=0.63μm主流道进口段直径:D=d+0.5～1mm浇口套的球面直径：r=12+2=球面配合高度：h=13～2本设计取h=主流道长度应该尽量短，通常不超过75mm，经计算取L=52mm分流道的设计通常情况下分流道应处于凹模与凸模的中间，但相机壳的分型面复杂所以相机壳模具设计将分流道开设在凹模上，选择圆形截面。按照分流道直径经验公式：D=0.2654√m式中，m——流过分流道的熔料质量（g）L——分流道长度（mm）D——分流道直径（mm）对于粘度大的塑料D的值需要再乘1.2～1.25。根据公式3-24得：D=0.2654√m∜浇口的设计相机壳注射模的浇口在相机壳的侧面为侧浇口，测浇口通常采用矩形截面。一般浇口截面是分型面截面的3%−9%。浇口长度应在0.5−2mm粗糙度不低于0.4μ冷料穴的设计冷料穴为球形，半径为8mm，深度为8mm。相机壳注塑模为二板模，在冷料穴的底部带有拉料杆。型腔和型芯固定板的设计型腔与型芯的固定板的尺寸要考虑凹模和凸模的尺寸以及要留有打孔的余量。对需要的孔和凹模凸模进行分析后得出型芯固定板的尺寸。同时需要在相机壳模具中需要固定板具有固定锲紧件、侧型芯滑块、凹模和凸模的作用。本设计固定凹模凸模采用留台阶并使用H7配合的方式，用T型槽和螺钉的方式固定锲紧块，采用T型槽来约束滑块的滑动。固定板和其他零件的三维图如图3-16，固定板的尺寸图如图3-17。图3-16固定板装配三维图（a）凸模固定板（b）凹模固定板图3-17固定板的尺寸加热冷却系统的设计加热系统的设计相机壳为小型塑件，采用电加热系统。系统将电能转化为热能来加热熔料达到保温的作用。冷却系统的设计相机壳注塑模采用直通式冷却，在模具内部设置管道直接接入水流从而达到冷却的目的。冷却水道的直径由模具的大小来确定，查设计手册得直径应在6—8mm，取D=8mm。同时不仅要考虑到尺寸的问题也要考虑其位置，水道的位置尽量原理板上其他的孔洞。相机壳冷却水道位置如图3-18所示。图3-18冷却水道的分布模架的设计本相机壳注塑模设计的模架包括：定模座板、动模座板、垫块、支承板。定模座板定模座板起到固定定模（在相机壳注射模中定模为凹模）、浇口衬套、斜导柱以及固定锲紧块的螺栓和连接模具和注射机的作用。因此在定模座板是应打对应的孔来起固定作用。具体三维建模图和二维尺寸图见图3-19。定模座板三维图（b）定模座板二维尺寸图图3-19定模座板动模座板动模座板起到固定动模（在相机壳注塑模中动模为凸模）、垫块和连接模具和注射机及其顶杆的作用。具体三维建模图和二维尺寸图见3-20。动模座板三维图（b）动模座板二维尺寸图图3-20动模座板支承板支撑板起到防止成型零件发生轴向位移且要承受成形时的压力的作用。具体三维建模图和二维尺寸图见3-21所示。垫块垫块起到调节模具的闭合高度和行程推出机构所需要的空间的作用。具体三维建模图和二维尺寸图见3-22所示。支承板三维图（b）支承板尺寸图图3-21支承板（a）垫块三维图（b）垫块尺寸图图3-22垫块

相机壳模具的工作原理及注射机的校核模具的结构组成相机壳注射模模具结构由凹模凸模侧型芯、斜导柱侧抽芯机构、浇注系统、推杆脱模机构构、导柱导向机构、模架和直流式冷却系统组成。相机壳注射模模具三维图见4-1，主视图和左视图如图4-2（a），4-2（b）所示。图4-1相机壳注射模三维图相机壳注射模主视图装配剖面图（b）相机壳注射模左视图装配剖面图图4-2相机壳注射模模具装配图模具的工作原理模具的工作原理：当注射机两端打开时，定模部分不动，和动模部分往外运动，由于侧抽芯机构的作用侧型芯往外运动，成型的塑件和动模一起移动脱离定模REF_Ref27382\r\h[16]。直到动模部分到达注射机的顶杆的位置，顶杆推着推板一起运动REF_Ref27474\r\h[17]。推杆推出机构与动模其他零件相对位移使相机壳塑件和浇注系统内的凝料分别被推杆和拉料杆顶出。当注射机两端向中间闭合时，在推板上的导柱的弹簧的作用下先复位再注塑制件重复以上过程。注射机的校核1）注射机安装部分尺寸的校核模具长为400mm宽为300mm所注射机的拉杆间距400mm×300mm（2）模具开模行程的校核每个注射机都有其自身固定的推出距离REF_Ref27614\r\h[18]。在选择注射机时，模具开模和脱模机构的运动所需要的距离应小于注射机的推出距离REF_Ref27673\r\h[19]。根据脱模的需求最小脱模行程应为推杆推出的距离、制件高度和主流道长度的和再加上5到10mm的余量REF_Ref27735\r\h[20]。根据上述需求得最小的脱模行程=75mm。注射机的最大行程为340mm>75mm。所选注射机的最小合模距离Smin必须小于模具合模时的厚度Hmin，根据计算Hmin故所选注射机符合要求。

结语首先在了解当下注塑模模具在国民经济中占重要的地位，研究注塑模模具刻不容缓，从相机壳的注塑模设计切入以点看面。以了解相机壳注塑模模具设计流程来了解整个注塑模模具的设计工艺流程。同时相机壳是电子产品塑件的典范。解决相机壳注塑模模具设计的问题同时也能解决大部分电子产品壳件注塑模模具设计的问题。而在当下信息电子技术行业盛行的当下用三维软件设计注塑模模具是必要的。在确定相机壳壳件的材料是PC材质（聚碳酸脂）后对相机壳件进行工艺分析。分析得相机壳的边缘有通孔，且相机壳件为小塑件宜采取一模两腔两侧抽芯的结构。分析完成后再使用Pro/E对相机壳件进行型腔分模。进一步确定模具型腔的结构，计算出塑件的体积以初步选出注射机。相机壳注射模模具设计需要设计成型零件、浇注系统、导向零件、脱模机构、侧向抽芯机构、加热冷却系统和模架。先对模具的大体结构进行分析，在脱模机构上有些许问题如设计推板推出制件因相机壳侧壁斜度复杂会造成制件在脱时损伤或制件精度不够的情况。仔细分析相机壳的分型面后发现相机壳的凸模上六个BOSS柱可设计推杆使推杆的上段为成型BOSS柱的一部分在成型后由推杆推起BOSS柱再带动整个塑件进行脱模，且设计方便方法可行。在确定脱模机构后确定使用斜导柱侧抽芯机构，侧抽芯的孔洞结构简单使用斜导柱能简化模具且能实现测抽芯。完成型腔建模后，凹模凸模的固定板为自主设计，所以模架的各个零件也需要设计，需要考虑到强度以及留有加热冷却系统和螺栓导柱的孔洞的余量。在尝试多次建模后确定模架的整体的尺寸，完成模具各个零件的建模后对模具进行装配和配合的选择。最后再对注射机进行校核。在装配后使用Pro/E将三维建模转化为二维工程图，以更好的了解模具的尺寸和装配。在相机壳模具设计中我还有许多的不足提升空间巨大，对与冷却和加热系统的设计还是有许多不懂的地方，以及在设计模架时总是不注意留余量。但总体通过这次对相机壳注射模模具的设计学到了许多直接所不了解的东西也让自己的软件水平提升到了一个新的高度。相信在这之后对于这方面的知识会越来越深入越来越精湛，在未来会出现更多对这方面大有所成的人支撑起我国的注塑模模具行业。

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