【正文】 但是本次設(shè)計(jì)中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。 手機(jī)外殼造型設(shè)計(jì)過(guò)程 在設(shè)計(jì)手機(jī)外殼之前，首先看看所需要設(shè)計(jì)的手機(jī)外殼的具體形狀，以便在接下來(lái)的設(shè)計(jì)中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出手機(jī)外殼。需要設(shè)計(jì)的手機(jī)外殼的具體形狀如圖 22所示： 第 3 章 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)規(guī)格 注射機(jī)是熱塑性塑料和部分熱 固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機(jī)型號(hào)為 XSZ60,它的技術(shù)規(guī)格如表 31 所示。 表 31 型號(hào) 螺桿直徑（ mm） 注 射 容 量（ cm3） 注射壓力（ Mpa） 鎖模力 (kN) XSZ60 38 500 122 500 最大注射面積 （ cm3） 模 板 行 程（ mm） 定位孔直徑（ mm） 130 180 ? 模具厚度 （ mm） 噴嘴 頂出 8 兩側(cè) 中心孔徑（ mm） 最大 最小 球 半 徑（ mm） 孔半徑（ mm） 孔徑（ mm） 孔距（ mm） 200 70 12 4 22 230 50 注射機(jī)的校核 注射機(jī)注射容量校核 塑件成形所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以容積（ cm3） 表示時(shí)，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系按 31式校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 式中 V 件 — 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ cm3） 。 V 注 — 注射機(jī)注射容量（ cm3） 。 — 最大注射容量利用系數(shù)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中， V 件 = 29 cm3 V 注 =60cm3 29*60=48 所以注射機(jī) 注射容量完全滿足要求。 注射機(jī)鎖模力校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按 32式校核 p 腔 F≤P 鎖 （ 32） 式中 p 腔 — 模具型腔壓力，一般取 40～ 50Mpa； F — 塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（ mm2） 。 P 鎖 — 注射機(jī)額定鎖模力（ N）。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 腔 = 40 Mpa F = P 鎖 = 500 kN p 腔 F = 40 10 6 10734. 2 10 6 = (kN) 500(kN) 所以注射機(jī)的鎖模力也滿足要求。 9 注射機(jī)注射壓力校核 塑件所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按 33式校核 p 成 ≤ P 注 （ 33） 式中 p 成 — 塑件成形所需的注射壓力（ Mpa） ； P 注 — 所選注射機(jī)的額定注射壓力 (Mpa)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 成 = 80 Mpa P 注 = 122Mpa 顯然， 80 122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 注射機(jī)模具厚度校核 模具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉 合高度之間，其關(guān)系按 34 式校核 H 最小 ＜ H 模 ＜ H 最大 （ 34） 式中 H 最小 — 注射機(jī)所允許的最小模具厚度（ mm） ； H 模 — 模具閉合厚度（ mm） ； H 最大 — 注射機(jī)所允許的最大模具厚度（ mm） 。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 H 最小 =70 mm H 模 = 80 mm H 最大 = 200 mm 顯然， 7080200 所以注射機(jī)模具厚度也滿足要求。 注射機(jī)最大開模行程校核 塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機(jī)的最大開模行程。對(duì)在液壓機(jī)械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機(jī)上使用的一般 澆口模具，關(guān)系按 35 式校核 H1 + H2 + 5～ 10mm ≤ s （ 35） 式中 H1 — 脫模距離 (推出距離 )（ mm） ； H2 — 塑件高度 （ 包括澆注系統(tǒng) ）（ mm） ； S — 注射機(jī)模板行程（ mm） 。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 10 H1 = 25 mm H2 = 65mm S = 180mm H1 + H2 + 10 = 25 + 65 +10 = 100 mm 100 180 因此，注射機(jī)模板行程也滿足要 求。 1） 設(shè)計(jì)分型面 設(shè)計(jì)塑料成型模具時(shí)，分型面的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，塑件容易成型，并且塑件質(zhì)量高。如果分型面選擇不合理，模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，塑件成型困難，并且塑件質(zhì)量差。 分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。 選擇分型面的一般原則 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1)為了便于塑件起模，分型面一般使塑 件在開模時(shí)留在下?；騽?dòng)模上，且分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處。 2)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量只采用一個(gè)與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。 3)對(duì)于有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計(jì)在同一模板內(nèi)。 4)分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大面積時(shí)，就有可能產(chǎn)生溢料。 5)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。為此，一般分型面應(yīng)與熔體流動(dòng)的末端重合。 對(duì)于高度較高的塑件，其外觀無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應(yīng)考慮到塑件的精 度、塑件的外觀質(zhì)量要求、模具加工難易程度等因素。 分型面的形式參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》圖 240，其選擇示例見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 247。 執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復(fù)制、拉伸、平整等命令后得到分型面。分型面創(chuàng)建完成后，如圖 43 所示： 分型面設(shè)計(jì)好后，在經(jīng)過(guò)分割體積塊、抽取模具元件兩道工序后，凸模和凹模都已經(jīng)設(shè)計(jì)好了。分別如圖 44和 45 所示： 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。 主澆道：從注射機(jī)的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。 分 澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。 澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。 冷料穴：一般設(shè)在主澆道的對(duì)面，有時(shí)也設(shè)在分澆道的末端。 主澆道的設(shè)計(jì) 主澆道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為直徑為 5mm。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。本設(shè)計(jì)中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射 機(jī)噴嘴球半徑 12，遵循注射機(jī)球半徑小于等于澆口套球半徑的國(guó)標(biāo)要求，澆口套的規(guī)格有 S15， S20 等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為 S12，所以為澆口套取 S15。主流道的形式見附錄《模具裝配圖》，即 04 號(hào)圖紙。 主流道澆口套固定配合見圖 46 所示。 圖 46 分澆道的設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好 的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見《模 12 具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 249。在考慮分流道設(shè)計(jì)時(shí)，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計(jì)分流道的布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的分流道在注射過(guò)程中對(duì)塑料流動(dòng)的阻力最小，流動(dòng)效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為 3mm。由于我們所設(shè)計(jì)的模具是一腔四穴的形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計(jì)了四根分澆 道。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是塑料在填充過(guò)程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質(zhì)量。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 μ m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 主澆道和分流道布置位置如圖 47所示，其中主流道至各澆口流動(dòng)距離相等，保證了塑料在填充過(guò)程中同時(shí)到達(dá)。 澆口及冷料穴設(shè)計(jì) 澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的塑料流通過(guò)澆口時(shí)，流速加快，同時(shí)，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動(dòng)性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度 Ra 值不大于 。澆口的大小對(duì)塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個(gè)原則： 1）澆口設(shè)置在正對(duì)著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。 2）澆口的位置應(yīng)開 設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。 3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。 4）澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。 6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。 7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。 根據(jù)以上一些原則，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口（如圖 48 所示），側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模 13 時(shí)的 剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表250～ 260。 冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主澆道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒 以內(nèi)約 10－ 25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這