iphone手机保护壳注塑模具设计

附赠 CAD 图纸和三维图纸 说明书 领取加 Q 197216396 或 11970985 第 I 页 学 院 毕业设计说明书 论文 作 者 XXXXXXXXXXXXX 学 号 XXXXXXXXXXXXX 学院 系 部 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 专 业 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 题 目 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导者 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 评阅者 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 20 xx 年 xx 月 附赠 CAD 图纸和三维图纸 说明书 领取加 Q 197216396 或 11970985 第 II 页 毕 业 设 计 说 明 书 论 文 中 文 摘 要 摘要 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一 而注塑模具是其中发展较 快的种类 因此研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大 意义 本设计介绍了注射成型的基本原理 特别是侧向分型与抽芯机构的结构与工 作原理 并对注塑产品提出了基本的设计原则 详细介绍了注射模具的材料及工 艺分析 浇注系统 主要零部件 侧向分型与抽芯机构 推出机构 温度调节系 统和排气系统的设计过程 并对模具各参数选取和校核做相应说明 本设计利用 Auto CAD 和世界最先进的三维 CAD CAM 软件 PRO E 及 PRO E 的 Moldwizard 模块 对导柱 导套及各标准件和标准模架进行了参数化设计 关键词 塑料模具 参数化 镶件 分型面 成型 附赠 CAD 图纸和三维图纸 说明书 领取加 Q 197216396 或 11970985 第 III 页 毕 业 设 计 说 明 书 论 文 外 文 摘 要 Title iphone mobile phone protection shell injection mold design Abstract Plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes but casts the mold is development quick type therefore the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance This design introduced the injection takes shape the basic principle specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work to cast the product to propose the basic principle of design Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system the temperature control system and goes against the system the design process and has given the explanation to the mold intensity request Finally introduced Auto CAD and PRO E Moldwizard and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization design Keywords The plastic mold the parametrization inlays divides the profile Model 学院毕业设计说明书 论文 第 IV 页 目 录 引 言 1 第 1 章 绪 论 1 1 1 模具介绍 1 1 2 模具在加工工业中的地位 2 1 3 模具的发展趋势 2 1 4 设计在学习模具专业中的作用 3 第 2 章 产品及模具的三维造型 4 第 3 章 塑件材 料 分 析 和 工艺性分析 6 3 1 材料分析 6 3 2 工艺分析 6 第 4 章 拟定的成型工艺 7 4 1 塑件的成型方法 7 4 2 塑件的成型参数 7 4 3 确定型腔数目 7 第 5 章 浇注系统的设计 9 5 1 塑件在模具中的位置 9 5 1 1 型腔的布置 9 5 1 2 分型面的选择 9 5 2 利用 MOLDFLOW确定浇口形式及位置 9 5 3 主流道的设计 13 5 4 分流道设计 14 5 5 冷料穴设计 14 第 6 章 成型零部件的设计 16 6 1 成型零部件的结构设计 16 学院毕业设计说明书 论文 第 V 页 6 2 成型零部件工作尺寸计算 17 6 3 成型零部件的强度与刚度计算 19 第 7 章 结构零部件的设计 20 7 1 选用标准注射模架 20 7 1 1 初选注射机 20 7 1 2 选标准模架 21 7 2 支承零部件的设计 22 7 3 定模板与动模板的设计 22 7 4 合模导向机构的设计 23 第 8 章 推出机构的设计 23 第 9 章 侧向分型与抽芯机构设计 26 9 1 计算斜导柱倾斜角 26 9 2 计算斜导柱直径 26 9 3 计算斜导柱长度 26 第 10 章 温度调节系统设计 27 第 11 章 排气系统设计 27 第 12 章 注塑机参数校核 27 12 1 最大注射量 锁模力 注射压力 模具厚度的校核 27 12 2 开模行程的校核 27 12 3 模具与注射机安装相关部分尺寸校核 28 第 13 章 绘制图纸并编写技术文件 28 13 1 绘制各非标准零件图纸 28 13 2 编写加工工艺和装配技术 29 设计总结 32 致谢 33 参考文献 34 学院毕业设计说明书 论文 第 1 页 引 言 模 具 制 造 业 是 重 要 的 基 础 装 备 在 国 家 发 展 中 占 有 重 要 地 位 塑 料 制 品 占 模 具 中 的 80 以 上 所 以 对 塑 料 模 具 进 行 设 计 具 有 重 大 的 意 义 设 计 模 具 能 够 综 合 运 用 所 学 的 基 础 理 论 基 本 知 识 和 基 本 技 能 亦 检 验 出 自 己 对 模 具 设 计 的 水 平 也 为 今 后 工 作 中 设 计 各 种 模 具 奠 定 良 好 的 基 础 本 课 题 是 自 己 所 选 的 来 自 日 常 生 活 中 常 见 的 塑 料 制 品 所 选 课 题 是 iphone 手 机 保 护 壳 包 含 了 模 具 的 基 本 结 构 并 有 侧 向 分 型 和 抽 芯 机 构 属 于 中 等 难 度 的 塑 料 模 具 本 设 计 介 绍 了 注 射 成 型 的 基 本 原 理 特 别 是 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 的 结 构 与 工 作 原 理 对 注 塑 产 品 提 出 了 基 本 的 设 计 原 则 还 分 别 介 绍 了 塑 料 模 具 的 一 般 设 计 方 法 设 计 步 骤 材 料 的 选 取 材 料 性 能 结 构 和 用 途 的 分 析 等 详 细 介 绍 了 注 射 模 具 的 材 料 及 工 艺 分 析 浇 注 系 统 主 要 零 部 件 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 推 出 机 构 温 度 调 节 系 统 和 排 气 系 统 的 设 计 过 程 并 对 模 具 强 度 要 求 做 了 说 明 以 及 模 具 的 各 种 工 艺 参 数 的 确 定 与 校 核 等 亦 介 绍 了 模 架 选 取 的 方 法 和 校 核 注 射 机 的 各 种 工 艺 参 数 等 在 模 具 制 造 中 运 用 了 现 代 先 进 的 线 切 割 电 火 花 成 型 加 工 和 数 控 加 工 等 加 工 技 术 综 合 利 用 三 维 PRO E 和 二 维 Auto CAD 进 行 设 计 并 绘 制 各 种 非 标 准 零 件 图 纸 在 设 计 中 附 有 大 量 的 模 具 结 构 图 和 各 种 说 明 图 片 说 明 书 已 详 细 地 阐 述 设 计 的 全 过 程 此 次 设 计 除 文 字 叙 述 外 其 计 算 公 式 及 相 关 设 计 原 则 等 资 料 均 来 自 模 具 设 计 手 册 和 图 书 馆 丛 书 中 查 取 并 采 用 国 家 标 准 由 于 时 间 仓 促 水 平 有 限 本 设 计 难 免 有 不 当 和 错 误 之 处 恳 请 各 位 老 师 和 读 者 批 评 指 正 学院毕业设计说明书 论文 第 2 页 学院毕业设计说明书 论文 第 3 页 学院毕业设计说明书 论文 第 4 页 学院毕业设计说明书 论文 第 5 页 第 1 章 绪 论 1 1 模 具 介 绍 模 具 的 作 用 是 控 制 和 限 制 材 料 固 态 或 液 态 的 流 动 使 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 主 要 类 型 有 冲 模 锻 摸 塑 料 模 压 铸 模 粉 末 冶 金 模 玻 璃 模 橡 胶 模 陶 瓷 模 等 除 部 分 冲 模 以 外 的 上 述 各 种 模 具 都 属 于 腔 型 模 因 为 它 们 一 般 都 是 依 靠 三 维 的 模 具 型 腔 是 材 料 成 型 其 中 塑 料 模 约 占 模 具 总 数 的 35 分 额 最 大 而 且 有 继 续 上 升 的 趋 势 塑 料 模 主 要 包 括 压 塑 模 挤 塑 模 注 射 模 此 外 还 有 挤 出 成 型 模 泡 沫 塑 料 的 发 泡 成 型 模 低 发 泡 注 射 成 型 模 吹 塑 模 等 1 2 模 具 在 加 工 工 业 中 的 地 位 模 具 是 工 业 生 产 中 的 重 要 工 艺 装 备 模 具 工 业 是 国 民 经 济 各 部 门 发 展 的 重 要 基 础 之 一 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 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 些 工 业 领 域 中 60 90 的 产 品 的 零 件 组 件 和 部 件 的 生 产 加 工 振 兴 和 发 展 我 国 的 模 具 工 业 正 日 益 受 到 人 们 的 关 注 1 3 模 具 的 发 展 趋 势 20 世 纪 80 年 代 开 始 发 达 工 业 国 家 的 模 具 工 业 已 从 机 床 工 业 中 分 离 出 来 并 发 展 成 为 独 立 的 工 业 部 门 其 产 值 已 超 过 机 床 工 业 的 产 值 改 革 开 放 以 来 我 国 的 模 具 工 业 发 展 也 十 分 迅 速 近 年 来 每 年 都 以 15 的 增 长 速 度 快 速 发 展 许 多 模 具 企 业 十 分 重 视 技 术 发 展 加 大 了 用 于 技 术 进 步 的 投 入 力 度 将 技 术 进 步 作 为 企 业 发 展 的 重 要 动 力 此 外 许 多 科 研 机 构 和 大 专 院 校 也 开 展 了 模 具 技 术 的 研 究 与 开 发 模 具 行 业 的 快 速 发 展 是 使 我 国 成 为 世 界 超 级 制 造 大 国 的 重 要 原 因 今 后 我 国 要 发 展 成 为 世 界 制 造 强 国 仍 将 依 赖 于 模 具 工 业 的 快 速 发 展 成 为 模 具 制 造 强 国 尽 管 我 国 模 具 工 业 有 了 长 足 的 进 步 部 分 模 具 已 达 到 国 际 先 进 水 平 但 无 论 学院毕业设计说明书 论文 第 6 页 是 数 量 还 是 质 量 仍 满 足 不 了 国 内 市 场 的 需 要 每 年 仍 需 进 口 10 多 亿 美 元 的 各 类 大 型 精 密 复 杂 模 具 与 发 达 国 家 的 模 具 工 业 相 比 在 模 具 技 术 上 仍 有 不 小 的 差 距 今 后 我 国 模 具 行 业 应 在 以 下 几 方 面 进 行 不 断 的 技 术 创 新 以 缩 小 与 国 际 先 进 水 平 的 距 离 1 注 重 开 发 大 型 精 密 复 杂 模 具 随 着 我 国 轿 车 家 电 等 工 业 的 快 速 发 展 成 型 零 件 的 大 型 化 和 精 密 化 要 求 越 来 越 高 模 具 也 将 日 趋 大 型 化 和 精 密 化 2 加 强 模 具 标 准 件 的 应 用 使 用 模 具 标 准 件 不 但 能 缩 短 模 具 制 造 周 期 降 低 模 具 制 造 成 本 而 且 能 提 高 模 具 的 制 造 质 量 因 此 模 具 标 准 件 的 应 用 必 将 日 渐 广 泛 3 推 广 CAD CAM CAE 技 术 模 具 CAD CAM CAE 技 术 是 模 具 技 术 发 展 的 一 个 重 要 里 程 碑 实 践 证 明 模 具 CAD CAM CAE 技 术 是 模 具 设 计 制 造 的 发 展 方 向 可 显 著 地 提 高 模 具 设 计 制 造 水 平 4 重 视 快 速 模 具 制 造 技 术 缩 短 模 具 制 造 周 期 随 着 先 进 制 造 技 术 的 不 断 出 现 模 具 的 制 造 水 平 也 在 不 断 地 提 高 基 于 快 速 成 形 的 快 速 制 模 技 术 高 速 铣 削 加 工 技 术 以 及 自 动 研 磨 抛 光 技 术 将 在 模 具 制 造 中 获 得 更 为 广 泛 的 应 用 1 4 设 计 在 学 习 模 具 专 业 中 的 作 用 通 过 对 模 具 专 业 的 学 习 掌 握 了 常 用 材 料 在 成 型 过 程 中 对 模 具 的 工 艺 要 求 掌 握 模 具 的 结 构 特 点 及 设 计 计 算 的 方 法 以 达 到 能 够 独 立 设 计 一 般 模 具 的 要 求 在 模 具 制 造 方 面 掌 握 一 般 机 械 加 工 的 知 识 金 属 材 料 的 选 择 和 热 处 理 结 合 模 具 结 构 的 特 点 根 据 不 同 情 况 选 用 模 具 加 工 新 工 艺 毕 业 设 计 能 够 对 以 上 各 方 面 的 要 求 加 以 灵 活 运 用 综 合 检 验 大 学 期 间 所 学 的 知 识 本 模 具 设 计 流 程 1 课 题 调 研 查 阅 有 关 资 料 2 塑 件 的 工 艺 分 析 及 工 艺 方 案 的 确 定 3 模 具 结 构 的 总 体 方 案 设 计 4 模 具 的 结 构 参 数 及 工 艺 性 能 参 数 的 设 计 计 算 学院毕业设计说明书 论文 第 7 页 5 模 具 的 装 配 图 零 件 工 作 图 的 设 计 6 编 写 设 计 说 明 书 和 技 术 文 件 学院毕业设计说明书 论文 第 8 页 第 2 章 产 品 及 模 具 的 三 维 造 型 如 图 2 1 所 示 塑 料 塑 件 材 料 为 ABS 收 缩 率 0 3 0 8 大 批 量 生 产 需 说 明 的 是 iphone 手 机 保 护 壳 作 为 模 具 毕 业 设 计 产 品 主 要 目 的 是 通 过 本 产 品 综 合 锻 炼 模 具 设 计 与 制 造 的 能 力 图 2 1 塑件三维图 本 模 具 采 用 PRO E 进 行 模 具 分 型 各 步 骤 如 下 1 载 入 产 品 同 时 设 定 收 缩 率 2 设 定 模 具 工 作 坐 标 系 以 塑 件 主 分 型 面 中 心 为 模 具 工 作 坐 标 且 Z 指 向 塑 件 顶 出 方 向 3 设 定 工 件 大 小 4 自 动 补 孔 5 在 各 抽 芯 与 插 破 处 创 建 箱 体 6 在 箱 体 处 补 实 体 7 创 建 分 型 面 8 创 建 型 腔 如 图 2 2 所 示 学院毕业设计说明书 论文 第 9 页 图 2 2 型腔 9 创 建 型 芯 如 图 2 3 所 示 图 2 3 型芯 学院毕业设计说明书 论文 第 10 页 第 3 章 塑 件 材 料 分 析 和 工 艺 性 分 析 3 1 材 料 分 析 该 产 品 的 成 型 材 料 是 ABS 基 本 特 性 ABS 是 由 丙 烯 腈 丁 二 烯 苯 乙 烯 共 聚 而 成 的 这 三 种 组 分 的 各 自 特 性 使 ABS 具 有 良 好 的 综 合 力 学 性 能 丙 烯 腈 使 ABS 有 良 好 的 耐 化 学 腐 蚀 性 及 表 面 硬 度 丁 二 烯 使 ABS 坚 韧 苯 乙 烯 使 它 有 良 好 的 加 工 性 和 染 色 性 能 ABS 无 毒 无 味 呈 微 黄 色 成 形 的 塑 料 件 有 较 好 的 光 泽 密 度 为 1 02 1 05g cm ABS 有 极 好 的 抗 冲 压 强 度 且 在 低 温 下 也 不 迅 速 下 降 有 良 好 的 机 械 强 度 和 一 定 的 耐 磨 性 耐 油 性 耐 水 性 化 学 稳 定 性 和 电 气 性 能 ABS 有 一 定 的 硬 度 和 尺 寸 稳 定 性 易 于 成 型 加 工 经 过 调 色 可 配 成 任 何 颜 色 其 缺 点 是 耐 热 性 不 高 连 续 工 作 温 度 为 70 C 左 右 热 变 形 温 度 为 93 C 左 右 耐 气 候 性 差 在 紫 外 线 作 用 下 变 硬 变 脆 主 要 用 途 ABS 广 泛 用 于 水 表 壳 纺 织 器 材 电 器 零 件 文 教 体 育 用 品 玩 具 等 成 型 特 点 ABS 在 升 温 时 粘 度 增 高 所 以 成 型 压 力 比 较 高 塑 料 上 的 脱 模 斜 度 宜 稍 大 ABS 易 吸 水 成 型 加 工 前 应 进 行 干 燥 处 理 易 产 生 熔 接 痕 模 具 设 计 时 应 注 意 尽 量 减 少 浇 口 对 流 道 的 阻 力 在 正 常 的 成 型 条 件 下 壁 厚 熔 料 温 度 及 收 缩 率 影 响 极 小 要 求 塑 件 精 度 高 时 模 具 温 度 可 控 制 在 50 60 C 要 求 塑 件 光 泽 和 耐 用 时 应 控 制 在 60 80 C 3 2 工 艺 分 析 1 该 塑 件 尺 寸 不 大 一 般 精 度 等 级 属 于 中 等 难 度 的 塑 料 模 具 包 括 了 模 具 的 基 本 结 构 其 中 有 外 侧 抽 芯 两 处 2 为 满 足 制 品 表 面 质 量 要 求 与 提 高 成 型 效 率 采 用 侧 浇 口 3 为 了 节 约 成 本 和 方 便 加 工 与 热 处 理 型 腔 和 型 芯 均 采 用 整 体 镶 嵌 式 结 构 4 ABS 在 升 温 时 粘 度 增 高 所 以 成 型 压 力 较 高 故 塑 件 上 的 脱 模 斜 度 宜 稍 大 要 有 足 够 的 脱 模 斜 度 防 止 顶 角 ABS 易 吸 水 成 型 加 工 前 应 进 行 干 燥5 处 理 ABS 易 产 生 熔 接 痕 模 具 设 计 时 应 注 意 尽 量 减 少 浇 注 系 统 对 料 流 的 阻 力 要 注 意 浇 口 位 置 防 止 和 减 少 熔 接 痕 在 正 常 的 成 型 条 件 下 壁 厚 熔 料 温 度 对 收 缩 率 影 响 极 小 模 具 温 度 应 控 制 在 60 80 学院毕业设计说明书 论文 第 11 页 第 4 章 拟 定 的 成 型 工 艺 4 1 塑 件 的 成 型 方 法 热 塑 性 塑 料 指 定 采 用 注 射 成 型 本 设 计 选 用 热 塑 性 塑 料 ABS 可 用 注 射 成 型 4 2 塑 件 的 成 型 参 数 根 据 制 品 结 构 特 点 及 选 定 的 原 料 ABS 可 拟 定 如 下 工 艺 参 数 塑 料 名 称 ABS 密 度 g cm 1 02 1 05 计 算 收 缩 率 0 5 模 具 温 度 50 60 注 射 压 力 MPa 60 100 成 型 时 间 s 注 射 时 间 15 60 加 压 时 间 0 3 冷 却 时 间 20 90 总 周 期 50 160 适 应 注 射 机 类 型 柱 塞 式 4 3 确 定 型 腔 数 目 1 计 算 制 品 的 体 积 和 重 量 通 过 三 维 制 图 PRO E 软 件 测 量 得 单 件 塑 件 面 积 S 6622 2 单 件 塑 件 体 积 V 8786 3 查 有 关 资 料 可 知 ABS 的 密 度 为 1 02 1 05g cm3 则 单 件 塑 件 重 量 m 9 225g 2 型 腔 数 目 的 确 定 主 要 参 考 以 下 几 点 来 确 定 1 根 据 经 济 性 确 定 型 腔 数 目 和 总 成 型 加 工 费 用 最 小 的 原 则 并 略 准 备 时 间 试 生 产 原 材 料 费 用 仅 考 虑 模 具 加 工 费 和 塑 件 成 型 加 工 费 2 根 据 注 射 机 的 额 定 锁 模 力 确 定 型 腔 数 目 当 成 型 大 型 平 板 塑 件 时 常 用 这 种 方 法 3 根 据 注 射 机 的 最 大 注 射 量 确 定 型 腔 数 目 根 据 经 验 每 加 一 个 型 腔 制 品 尺 寸 精 度 要 降 低 4 对 于 高 精 度 制 品 由 于 多 型 腔 模 具 难 以 保 证 各 型 腔 的 成 型 条 件 一 致 故 推 荐 型 腔 数 目 不 超 过 4 个 3 根 据 本 产 品 的 生 产 批 量 及 尺 寸 精 度 要 求 采 用 一 模 两 腔 学院毕业设计说明书 论文 第 12 页 由 于 一 模 两 腔 模 具 具 有 塑 料 塑 件 的 形 状 和 尺 寸 一 致 性 比 较 好 成 型 工 艺 条 件 容 易 控 制 模 具 结 构 简 单 紧 凑 模 具 制 造 成 本 低 制 造 周 期 短 等 特 点 并 结 iphone 手 机 保 护 壳 的 产 量 要 求 所 以 采 用 一 模 两 腔 模 具 学院毕业设计说明书 论文 第 13 页 第 5 章 浇 注 系 统 的 设 计 5 1 塑 件 在 模 具 中 的 位 置 5 1 1 型 腔 的 布 置 主 要 考 虑 塑 件 在 分 型 后 能 保 留 在 动 模 上 以 便 脱 模 并 结 合 塑 件 的 结 构 特 征 应 将 型 腔 设 置 在 定 模 侧 型 芯 设 置 在 动 模 侧 5 1 2 分 型 面 的 选 择 由 于 分 型 面 受 到 塑 件 在 模 具 中 的 成 型 位 置 浇 注 系 统 的 设 计 塑 件 结 构 工 艺 性 及 尺 寸 精 度 嵌 件 的 位 置 塑 件 的 推 出 排 气 等 多 种 因 素 的 影 响 因 此 在 选 择 分 型 面 时 应 综 合 分 析 应 遵 循 以 下 几 项 的 设 计 原 则 1 分 型 面 应 选 择 在 塑 件 外 形 最 大 轮 廓 处 2 分 型 面 的 选 择 应 有 利 于 塑 件 的 顺 利 脱 模 3 分 型 面 的 选 择 应 保 证 塑 件 的 精 度 要 求 4 分 型 面 的 选 择 应 满 足 塑 件 的 外 观 质 量 要 求 5 分 型 面 的 选 择 要 便 于 模 具 的 加 工 制 造 6 分 型 面 的 选 择 应 有 利 于 排 气 除 了 以 上 这 些 基 本 原 则 以 外 分 型 面 的 选 择 还 要 考 虑 到 型 腔 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 的 大 小 为 了 保 证 侧 向 型 芯 的 位 置 的 放 置 及 抽 芯 机 构 的 动 作 顺 利 应 以 浅 的 侧 向 凹 孔 或 短 的 侧 向 凸 台 作 为 抽 芯 方 向 而 将 较 深 的 凹 孔 或 较 高 的 凸 台 放 置 在 开 合 模 方 向 综 合 考 虑 以 上 的 设 计 原 则 并 结 合 该 塑 件 的 结 构 特 点 和 质 量 要 求 应 采 用 外 形 最 大 轮 廓 处 作 为 分 型 面 学院毕业设计说明书 论文 第 14 页 图 5 5 浇口位置分析 为 了 提 高 成 型 效 率 和 综 合 考 虑 以 上 的 基 本 设 计 原 则 并 结 合 Moldflow 软 件 模 拟 分 析 最 优 方 案 本 模 具 应 采 用 侧 浇 口 进 料 浇 口 位 置 如 图 5 6 所 示 浇 口 直 径 可 以 根 据 经 验 公 式 计 算 d 0 14 0 20 24A 式 中 d 浇 口 直 径 mm 塑 件 在 浇 口 处 的 壁 厚 mm A 型 腔 的 表 面 积 2 d 0 14 0 20 13491 1mm 4 5 浇 口 直 径 也 可 根 据 经 验 值 取 d 1mm 浇 口 锥 角 取 0 浇 口 倾 斜 角 取 5 学院毕业设计说明书 论文 第 15 页 图 5 6 5 3 主 流 道 的 设 计 主 流 道 是 连 接 注 射 机 喷 嘴 与 分 流 道 的 一 段 通 道 通 常 和 注 射 机 喷 嘴 在 同 一 轴 线 上 断 面 为 圆 形 带 有 一 定 锥 度 1 主 流 道 设 计 成 圆 锥 型 其 锥 角 为 2 6 内 壁 粗 糙 度 Ra 取 0 4um 分 流 道 截 面 设 计 成 圆 型 截 面 加 工 容 易 且 热 量 损 失 与 压 力 损 失 均 不 大 为 常 用 形 式 圆 形 截 面 分 流 道 的 直 径 可 以 根 据 塑 料 的 流 动 性 等 因 素 确 定 该 塑 料 件 采 用 ABS 塑 料 流 动 性 为 中 等 所 以 选 圆 形 截 面 根 具 经 验 分 流 道 的 直 径 可 以 取 d 5 6mm 根 据 型 腔 在 分 型 面 上 的 排 布 情 况 设 置 分 流 道 2 主 流 道 大 端 成 圆 角 半 径 r 1 3mm 以 减 小 料 转 向 过 度 时 的 阻 力 3 在 模 具 结 构 允 许 的 情 况 下 主 流 道 尽 可 能 短 一 般 小 于 60mm 过 长 则 会 影 响 流 体 的 顺 利 充 型 4 对 于 小 型 模 具 可 将 主 流 道 衬 套 与 定 位 圈 设 计 成 整 体 式 但 在 大 多 数 情 况 下 将 主 流 道 衬 套 与 定 位 圈 设 计 成 两 个 零 件 主 流 道 衬 套 与 定 模 板 采 用 H7 m6 过 度 配 合 与 定 位 圈 的 配 合 采 用 H9 f9 间 隙 配 合 5 主 流 道 衬 套 一 般 选 用 T8 T10 制 造 热 处 理 强 度 为 52 56HRC 根 据 常 用 塑 料 直 浇 口 尺 寸 表 选 主 流 道 始 端 尺 寸 d 2 5mm 大 端 尺 寸 D 4mm 浇 口 套 始 端 半 径 R 机 床 喷 嘴 小 经 d 0 5 1 10 0 5 1 11mm 半 锥 角 a 2 其 长 度 尺 寸 取 L 40mm 其 余 尺 寸 见 图 主 流 道 内 壁 粗 造 度 Ra 0 63 抛 光 时 要 沿 轴 向 进 行 浇 口 套 与 定 位 圈 采 用 H9 f9 的 配 合 定 位 圈 在 模 具 安 装 调 试 时 应 插 入 注 学院毕业设计说明书 论文 第 16 页 射 机 定 模 板 的 定 位 孔 内 用 于 模 具 与 注 射 机 的 安 装 定 位 定 位 圈 外 径 比 注 射 机 定 模 板 上 的 定 位 孔 径 小 0 2mm 以 下 浇 口 套 与 模 板 的 配 合 为 H7 m6 5 4 分 流 道 设 计 分 流 道 设 计 时 应 注 意 尽 量 减 少 流 动 过 程 中 的 热 量 损 失 与 压 力 损 失 1 分 流 道 的 形 状 与 尺 寸 分 流 道 的 截 面 尺 寸 视 塑 料 的 品 种 塑 件 是 尺 寸 成 型 工 艺 条 件 以 及 流 道 长 短 等 因 素 来 确 定 通 常 圆 形 截 面 分 流 道 直 径 为 2 10 本 塑 件 采 用 的 是 ABS 由 于 ABS 的 流 动 性 能 较 好 且 分 流 道 长 度 教 短 时 因 此 分 流 道 采 用 圆 形 截 面 初 选 直 径 为 3 具 体 尺 寸 由 修 模 时 修 正 2 分 流 道 的 长 度 具 体 尺 寸 根 据 型 腔 的 太 小 而 定 3 分 流 道 的 表 面 粗 糙 度 由 于 分 流 道 中 与 模 具 接 触 的 外 层 塑 料 迅 速 冷 却 只 有 内 部 的 熔 体 比 较 理 想 因 此 分 流 道 的 表 面 粗 糙 糙 不 能 太 低 一 般 Ra 取 1 6um 这 可 增 加 对 外 层 塑 料 熔 体 的 流 动 阻 力 使 外 层 塑 料 冷 却 皮 固 定 形 成 绝 热 层 4 分 流 道 在 分 型 面 的 布 置 形 式 如 图 5 7 根 据 以 上 设 计 参 数 校 核 流 动 比 iLt 式 中 流 动 比 距 离 Li 模 具 中 各 段 料 流 通 道 及 各 段 型 腔 的 长 度 mm ti 模 具 中 各 段 料 流 通 道 及 各 段 型 腔 的 截 面 厚 度 mm 60 3 5 37 5 4 5 5 2 2 140 2 98mm3 因 为 影 响 流 动 比 的 因 素 主 要 是 塑 料 的 流 动 性 ABS 塑 料 的 流 动 性 为 中 等 经 查 有 关 资 料 可 知 ABS 允 许 的 流 动 比 210 110 所 以 5 5 冷 料 穴 设 计 冷 料 穴 位 于 主 流 道 正 对 面 的 动 模 板 上 或 处 于 分 流 道 末 端 其 作 用 是 容 纳 浇 注 系 统 流 道 中 料 流 的 前 锋 的 冷 料 以 避 免 这 些 冷 料 注 入 型 腔 而 影 响 塑 件 质 量 还 有 便 于 在 流 道 处 设 置 主 流 道 拉 料 杆 的 功 能 开 模 时 又 可 以 将 主 流 道 的 冷 凝 料 拉 出 冷 料 穴 直 径 宜 稍 大 于 主 流 道 大 端 直 径 长 度 约 为 主 流 道 大 端 直 径 分 流 道 冷 料 穴 当 分 流 道 较 长 时 可 将 分 流 道 的 尽 头 沿 料 流 前 进 方 向 延 长 作 为 分 流 道 冷 料 穴 以 贮 存 前 锋 冷 料 其 长 度 为 分 流 道 直 径 的 1 5 2 倍 学院毕业设计说明书 论文 第 17 页 第 6 章 成 型 零 部 件 的 设 计 6 1 成 型 零 部 件 的 结 构 设 计 由 于 塑 件 特 征 需 要 抽 芯 机 构 为 了 便 于 加 工 制 造 型 芯 型 腔 均 采 用 整 体 镶 嵌 式 分 别 用 内 六 角 螺 钉 固 定 如 图 6 1 和 6 2 所 示 图 6 1 型腔 图 6 2 型芯 学院毕业设计说明书 论文 第 18 页 图 6 3 红 色 所 示 外 侧 孔 均 采 用 斜 导 柱 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 该 处 创 建 滑 块 如 图 6 4 所 示 图 6 3 抽芯位置 图 6 4 滑块 6 2 成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 计 算 1 由 于 成 型 零 件 直 接 与 高 温 高 压 的 塑 料 熔 体 接 触 它 必 须 有 以 一 些 性 能 学院毕业设计说明书 论文 第 19 页 a 必 须 具 有 足 够 的 强 度 刚 度 以 承 受 塑 料 熔 体 的 高 压 b 有 足 够 的 硬 度 和 耐 磨 性 以 承 受 料 流 的 摩 擦 和 磨 损 通 常 进 行 热 处 理 使 其 硬 度 达 到 HRC40 以 上 c 对 于 成 型 会 产 生 腐 浊 性 气 体 的 塑 料 还 应 选 择 耐 腐 浊 的 合 金 钢 理 d 材 料 的 抛 光 性 能 好 表 面 应 该 光 滑 美 观 表 面 粗 造 度 应 在 Ra0 4 以 下 e 切 削 加 工 性 能 好 热 处 理 变 形 小 可 淬 性 良 好 f 熔 焊 性 能 要 好 以 便 修 理 j 成 型 部 位 应 须 有 足 够 的 尺 寸 精 度 孔 类 零 件 为 H8 H10 轴 类 零 件 为 h7 h10 2 型 腔 型 芯 工 作 部 位 尺 寸 的 确 定 经 查 有 关 资 料 可 知 ABS 塑 料 的 收 缩 率 是 0 3 0 8 平 均 收 缩 率 为 S 0 3 0 8 2 0 55 型 腔 工 作 部 位 的 尺 寸 型 腔 径 向 尺 寸 001 zzmsLSL 型 腔 深 度 尺 寸 zzH 型 芯 径 向 尺 寸 z zsll 型 芯 高 度 尺 寸 00z zmhh 中 心 距 尺 寸 2 1 2sCSC 式 中 L 塑 件 外 型 径 向 基 本 尺 寸 的 最 大 尺 寸 mm l 塑 件 内 型 径 向 基 本 尺 寸 的 最 小 尺 寸 mm H 塑 件 外 型 高 度 基 本 尺 寸 的 最 大 尺 寸 mm h 塑 件 内 型 径 向 基 本 尺 寸 的 最 小 尺 寸 mm C 塑 件 中 心 距 基 本 尺 寸 的 平 均 尺 寸 mm x 修 正 系 数 取 0 5 0 75 塑 件 公 差 mm 模 具 制 造 公 差 取 1 3 1 4 各 工 作 部 位 尺 寸 计 算 结 果 详 见 相 应 零 件 图 纸 所 标 明 通 常 制 品 中 1mm 和 小 于 1mm 并 带 有 大 于 0 05mm 公 差 的 部 位 以 及 2mm 和 小 于 2mm 并 带 有 大 于 0 1mm 公 差 的 部 位 不 需 要 进 行 收 缩 率 计 算 学院毕业设计说明书 论文 第 20 页 6 3 成 型 零 部 件 的 强 度 与 刚 度 计 算 为 了 方 便 加 工 和 热 处 理 其 型 芯 整 体 镶 嵌 式 型 腔 为 整 体 形 式 因 此 型 腔 的 强 度 和 刚 度 按 型 腔 整 体 式 计 算 由 于 型 腔 壁 厚 计 算 比 较 麻 烦 也 可 参 考 经 验 推 荐 数 据 经 查 有 关 资 料 可 知 型 腔 侧 壁 厚 S 25mm 支 承 板 厚 度 计 算 可 以 经 过 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 承 板 厚 度 计 算 器 来 计 算 如 图 6 5 所 示 图 6 5 学院毕业设计说明书 论文 第 21 页 213 9581 04 65917 38g0 2M 塑 件 13 290 8V 塑 件 第 7 章 结 构 零 部 件 的 设 计 7 1 选 用 标 准 注 射 模 架 7 1 1 初 选 注 射 机 1 注射量 该塑料塑件单件重量 m 9 225g 浇注系统重量的计算可以根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积 V 4 525 3cm 粗略计算浇注系统重量为 4 525 1 05 4 75gjjV 总体积 V 塑件 8 768 2 4 525 13 293 3cm 总重量 M 13 293 1 05 13 958g 聚苯乙烯的密度为 1 054g cm3 ABS 的密度为 1 02 1 05g 3 满足注射量 V 机 V 塑件 0 80 式中 V 机 额定注射量 3cm V 塑件 塑件与浇注系统凝料体积和 3c 16 616 3 或满足注射量 M 机 M 塑件 12 0 8 式中 M 机 额定注射量 g M 塑件 塑件与浇注系统凝料的重量和 g 聚苯乙烯的密度 g cm 3 1 塑件采用塑料的密度 g cm 3 2 2 注射压力 P 注 P 成型 经查有关资料可知 ABS 塑料成型时的注射压力 P 成型 70 90MPa 3 锁模力 P 锁模力 pF 式中 p 塑料成型时型腔的压力 ABS 塑料的型腔压力 p 30MPa 学院毕业设计说明书 论文 第 22 页 F 浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和 2m 各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积 F 13829 2m PF 30 13829 414 870KN 根据以上的分析 计算 模具设计手册第 103 页表 4 2 初选注射机型号为 XS Z 30 其有关技术参数如下 理 论 注 射 容 量 cm 30 螺 杆 直 径 mm 28 注 射 压 力 MPa 119 注 射 行 程 130 注 射 方 式 注 塞 式 锁 模 力 KN 550 拉 杆 内 向 距 mm 550 移 模 行 程 mm 200 最 大 模 具 厚 度 mm 380 最 小 模 具 厚 度 mm 160 喷嘴圆弧半径 mm 12 喷嘴孔直径 mm 2 最大开合模行程 mm 260 动 定模板尺寸 530 480 拉杆空间 235 7 1 2 选 标 准 模 架 根据以上分析 计算以及型腔尺寸及位置可确定模架的结构形式和规格 通 过调用 Auto CAD 的燕秀工具箱模架选用 如图 7 1 所示 定模板厚度 A 60 动模板厚度 B 80 垫块厚度 C 90 模具厚度 H 模 290 模具外形尺寸 350 400 290 学院毕业设计说明书 论文 第 23 页 7 2 支 承 零 部 件 的 设 计 支 承 板 厚 度 计 算 可 以 经 过 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 承 板 厚 度 计 算 器 来 计 算 如 图 6 2 所 示 7 3 定 模 板 与 动 模 板 的 设 计 本 模 具 的 模 架 是 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 调 出 拉 已 经 设 计 好 动 定 各 模 板 的 相 关 参 数 图 7 1 学院毕业设计说明书 论文 第 24 页 7 4 合 模 导 向 机 构 的 设 计 1 为 了 使 导 柱 能 顺 利 地 进 入 导 套 导 柱 端 部 应 做 成 锥 形 或 半 球 形 导 套 的 前 端 也 应 倒 角 2 导 柱 设 在 动 模 一 侧 可 以 保 护 型 芯 不 受 损 伤 而 设 在 定 模 一 侧 则 便 于 顺 利 脱 模 取 出 塑 件 因 此 可 根 据 需 要 而 决 定 装 配 方 式 3 一 般 导 柱 滑 动 部 分 的 配 合 形 式 按 H8 f8 导 柱 和 导 套 固 定 部 分 配 合 按 H7 k6 导 套 外 径 的 配 合 按 H7 k6 4 除 了 动 模 定 模 之 间 设 导 柱 导 套 外 一 般 还 在 动 模 座 板 与 推 板 之 间 设 置 导 柱 和 导 套 以 保 证 推 出 机 构 的 正 常 运 动 5 导 柱 的 直 径 应 根 据 模 具 大 小 而 定 可 参 考 标 准 模 架 数 据 选 取 一 次 分 型 导 向 机 构 设 计 导 柱 固 定 在 固 定 模 板 上 与 固 定 模 板 为 H7 m6 的 过 渡 配 合 导 柱 直 径 参 考 标 准 取 D 25mm 导 柱 头 部 做 成 半 圆 形 导 柱 长 度 与 主 流 导 长 度 点 浇 口 长 度 以 及 塑 件 长 度 等 有 关 第 8 章 推 出 机 构 的 设 计 注 射 成 型 每 一 循 环 中 塑 件 必 须 准 确 无 误 的 从 模 具 的 凹 模 中 或 型 芯 上 脱 出 完 成 模 具 脱 模 脱 模 机 构 设 计 应 遵 循 下 述 原 则 A 塑 件 滞 留 于 动 模 边 以 便 借 助 于 开 模 力 驱 动 脱 模 装 置 完 成 脱 模 动 作 致 使 模 具 结 构 简 单 B 防 止 塑 件 结 构 变 形 或 损 坏 正 确 分 析 塑 件 对 模 腔 的 粘 附 力 的 大 小 及 所 部 位 有 针 对 性 的 选 择 合 适 的 脱 模 装 置 使 推 出 重 心 与 脱 模 阻 力 中 心 相 重 合 由 于 塑 件 收 缩 时 包 紧 型 芯 因 此 推 出 力 作 用 点 应 尽 量 靠 近 型 芯 同 时 推 出 力 应 施 于 塑 件 刚 性 和 强 度 最 大 部 位 作 用 面 积 也 尽 可 能 大 一 些 以 防 塑 件 变 形 或 损 坏 C 由 于 塑 件 收 缩 时 包 紧 型 芯 因 此 推 出 力 作 用 点 应 尽 量 靠 近 型 芯 同 时 推 出 力 应 施 于 塑 件 刚 性 和 强 度 最 大 部 位 作 用 面 积 也 尽 可 能 大 一 些 以 防 塑 件 变 形 或 损 坏 学院毕业设计说明书 论文 第 25 页 D 力 求 良 好 的 塑 件 外 观 在 选 择 顶 相 互 位 置 时 应 尽 量 设 在 塑 件 内 部 或 对 塑 件 影 响 不 大 的 部 位 在 采 用 推 杆 脱 模 时 尤 其 要 注 意 这 个 问 题 E 结 构 合 理 可 靠 脱 模 结 构 应 工 作 可 靠 运 动 灵 活 制 造 方 便 更 换 容 易 且 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 根 据 塑 件 的 形 状 本 模 具 可 才 用 推 杆 顶 出 复 位 杆 长 度 尺 寸 L4 L 推 杆 固 定 板 L 型 芯 板 20 20 80 20 120mm 复 位 杆 径 向 尺 寸 参 考 标 准 见 尺 寸 取 d 20mm 推 出 结 构 的 设 计 1 推 件 力 的 计 算 推件力 1cosintFApqA 式中 A 塑件包络型芯的面积 2 塑件对型芯单位面积上的包紧力 p 取 0 8 107 1 2 10 7Pa 脱模斜度 大气压力 0 09MPaq 塑件对钢的檫系数 约为 0 1 0 3 塑件垂直于脱模方向的投影面积 1A2m 模具设计手册第 70 页可知道 ABS 的脱模斜度 40 A 103 5 2m 103 5 1 0 0 2cos sin 0 09 17 15 11 6kNtF7104 0 61 2 确定顶出方式及推杆位置 根据制品的结构特点 确定在制品的四角上设置六根普通的圆推杆 普通 的圆形推杆按 GB4169 1984 选用 均可满足推杆刚度要求 经查相关资料 选用 6 149 型号的圆型推杆 16 根 由于塑件不大 推 出装置可不设导向装置 推杆位置如图 8 1 所示 学院毕业设计说明书 论文 第 26 页 图 8 1 推杆位置示意图 学院毕业设计说明书 论文 第 27 页 第 9 章 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 设 计 外 侧 分 型 与 抽 芯 机 构 用 来 成 型 具 有 外 侧 凸 起 凹 槽 和 孔 的 塑 件 成 型 壳 体 制 品 的 局 部 凸 起 凹 槽 和 肓 孔 因 为 抽 芯 机 构 的 注 射 模 其 可 动 零 件 多 动 作 复 杂 因 此 外 侧 抽 机 构 的 设 计 应 尽 量 可 靠 灵 活 和 高 效 本 产 品 图 需 要 抽 芯 位 置 如 图 6 3 所 示 红 色 面 所 示 外 侧 抽 芯 机 构 设 计 采 用 斜 导 柱 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 如 图 9 1 所 示 图 9 1 抽芯机构示意图 9 1 计 算 斜 导 柱 倾 斜 角 斜 导 柱 倾 斜 角 是 决 定 斜 导 柱 抽 芯 机 构 中 工 作 效 果 的 重 要 参 数 大 小 对 斜 导 柱 的 有 效 工 作 长 度 抽 芯 距 受 力 状 况 等 有 直 接 影 响 最 常 用 的 是 本 模 具 采 用 中 间 值 则 楔 紧 块 的 楔 紧 角 12 15 2 3 9 2 计 算 斜 导 柱 直 径 由 于 计 算 比 较 复 杂 为 了 方 便 用 查 表 的 方 法 来 确 定 斜 导 柱 的 直 径 先 按 已 经 求 得 的 抽 拨 力 和 选 定 的 斜 导 柱 倾 斜 角 在 模 具 设 计 手 册 第 206 页 表 9 1CF 查 出 最 大 的 弯 曲 力 然 后 根 据 和 以 及 斜 导 柱 倾 斜 角 在 表 9 2 中 查 出WWFH 斜 导 柱 直 径 D 12 9 3 计 算 斜 导 柱 长 度 斜 导 柱 长 度 由 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 斜 导 柱 计 算 器 计 算 具 体 尺 寸 详 见 零 件 图 学院毕业设计说明书 论文 第 28 页 第 10 章 温 度 调 节 系 统 设 计 一 般 注 射 到 模 具 内 的 塑 料 温 度 为 200 C 左 右 而 塑 件 固 化 后 从 模 具 型 腔 中 取 出 时 其 温 度 在 60 C 以 下 热 塑 性 塑 料 在 注 塑 成 型 后 必 须 对 模 具 进 行 有 效 的 冷 却 使 熔 融 塑 料 的 热 量 尽 快 的 传 给 模 具 以 便 使 塑 件 可 靠 冷 却 定 型 并 可 迅 速 脱 模 缩 短 成 型 周 期 提 高 塑 件 定 型 质 量 和 生 产 效 率 由 于 制 品 平 均 厚 度 为 1 制 品 尺 寸 不 大 确 定 水 孔 直 径 为 8 由 于 冷 却 水 道 的 位 置 结 构 形 式 孔 径 表 面 状 态 水 的 流 速 模 具 材 料 等 很 多 因 素 都 会 影 响 模 具 的 热 量 向 冷 却 水 的 传 递 精 确 计 算 比 较 困 难 实 际 生 产 中 通 常 都 是 根 据 模 具 的 结 构 确 定 冷 却 水 路 通 过 调 节 水 温 水 速 来 满 足 要 求 学院毕业设计说明书 论文 第 29 页 第 11 章 排 气 系 统 设 计 对 于 小 型 模 具 可 利 用 分 型 面 间 隙 排 气 但 分 型 面 须 位 于 容 体 流 动 末 端 还 可 以 利 用 推 杆 活 动 型 芯 等 配 合 间 隙 排 气 由 于 本 制 品 尺 寸 不 大 可 利 用 分 型 面 开 设 排 气 槽 推 杆 的 配 合 间 隙 和 活 动 型 芯 排 气 即 可 分 型 面 排 气 槽 应 离 开 型 腔 5 6 深 度 h0 03 利 用 间 隙 排 气 其 配 合 间 隙 不 能 超 过 0 05 一 般 为 0 03 0 005 学院毕业设计说明书 论文 第 30 页 第 12 章 注 塑 机 参 数 校 核 12 1 最 大 注 射 量 锁 模 力 注 射 压 力 模 具 厚 度 的 校 核 由 于 在 初 选 注 射 机 和 选 用 标 准 模 架 时