【正文】 . 8 ) 0 . 5 5 ] ?? ? ? ? ? = mm? ② 凸模高度尺寸計(jì)算 02 2 2 2[]3 ZM S S C PH H H S ??? ? ? ? 0[1 9 1 9 0 . 5 5 % 0 . 5 5 ]3 ?? ? ? ? ? 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 19 ?? （ 4）型腔壁厚及底板厚度計(jì)算 此模具采用如圖 315，矩形整體式型腔。 最終選用型腔厚度為 15mm，底板厚度為 20mm 模具組件（凹凸模）尺寸，凹模尺寸為，長 150mm，寬 110mm，高 45mm，型腔深 ；凸模長 150mm，寬 110mm，高 30mm，型芯高 。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起到定位作用，即便與模具的裝配與調(diào)整。 導(dǎo)柱的機(jī)構(gòu)形式 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式和尺寸一標(biāo)準(zhǔn)化，常見的結(jié)構(gòu)形式有帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。為了保證動(dòng)模和定模只能按一個(gè)方向合 模，導(dǎo)柱的布置方式采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置或者不等直徑的對(duì)稱布置。 由于相機(jī)殼體塑料件壁薄，不宜采用推桿，所以相機(jī)面殼的頂出機(jī)構(gòu)采用如圖 316 所示的成型零件作為頂板推出機(jī)構(gòu)。)( 1 0 . 3 ) 1? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 式中 ? ——是推件板中心所允許的最大變形量， ? ? ； E——是推件板材料的彈性模量（ MP）， 10E MP?? ； l ——是塑件對(duì)型芯的包容長度， 110l mm? ； S——是塑料的平均成型收縮率， S=%； ? ——是模具型芯的脫模斜度， 4039。 （ 1）推桿的形式 推桿形式很多，有圓推桿，矩形推桿，階梯推桿，盤形推桿，這里采用圓形推桿，該種推桿結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最為廣泛，對(duì)中小型模具，其直徑 d 一般為 ~12mm? 。 因?yàn)橥茥U前端采用螺紋與推件板固定，這里推桿直徑取 d=12mm，螺紋部位直徑取 d=10mm。本設(shè)計(jì)復(fù)位桿直徑為 20mm。對(duì)于多數(shù)塑件來說，要求的模溫不高，則模具僅設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。 冷卻回路的布置 模具冷卻回路的形式應(yīng)根據(jù)塑件的形 狀、型腔內(nèi)溫度分布及澆口位置等情況設(shè)計(jì)成不同的形狀。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 模架是指由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件組成。模架的品種是指模架的基本構(gòu)成形式 ,每一模架型號(hào)代表一個(gè)品種。它適合于單分型面注射膜。那么，根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，即 1310 .5 4 ( )ppAHLEL ?? 13535 70 4 15 0 ( ) 10 30 0 36 mm?? ? ? ? ? ?? 式中 p? ——?jiǎng)幽|板剛度計(jì)算許用變 22 5 2 5 0 . 0 0 1 4 2 7 0 . 0 3 6p i m m? ? ? ? ?， 152 ( 0 . 4 5 1 7 0 0 . 0 0 1 1 7 0 ) 0 . 0 0 1 4 2 7i u m u m? ? ? ? ?； L 兩個(gè)墊塊之間的距離，約 150mm； L1——?jiǎng)幽|板的長度。下面討論它們的相互關(guān)系。 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 26 注射模具與注射機(jī)的關(guān)系 注射模具是安裝在注射機(jī)上使用的。當(dāng)型腔帶鑲件時(shí)，根據(jù)制品的外形尺寸（平面投影面積與高度）以及制品本身結(jié)構(gòu)，可以確定鑲件的外形尺寸，然后再按經(jīng)驗(yàn)確定模架的大小，具體辦法見圖 319?；拘湍＜苋鐖D 317 所示，派生型模架如圖 318 所示。 GB/ T12555 – 20xx《塑料注射模模架》于 20xx 年 4 月 1 日起實(shí)施，用于取代原來 GB 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 24 – 1990《塑料注射模中小型模架》模架國家標(biāo)準(zhǔn)。 （ 1）型腔冷卻回路 本設(shè)計(jì)采用在型腔上方定模板上鉆孔，鉆出兩條平行對(duì)稱水道，外部設(shè)置進(jìn)出水接頭。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （ 1）冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)；（ 2）合理地確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔壁的距離；（ 3）降低進(jìn)出水的溫度差；（ 4）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻；（ 5）應(yīng)避免將冷卻水道開在塑件熔接痕處，并注意干澀及密封等問題：（ 6）冷卻水道應(yīng)便于加工和清理 。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響著塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。常用的復(fù)位機(jī)構(gòu)有彈簧復(fù)位和復(fù)位桿復(fù)位兩種，本設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿復(fù)位設(shè) 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 23 計(jì)。 （ 3）推桿的尺寸 推桿長度由模板厚度、推出距離確定。 這里取推件板厚度為 10mm。 8 c os ( ta n ) (1 )E Sl fFAk? ? ?? ???? 58 0 . 0 9 2 2 . 1 1 0 0 . 5 5 % 1 1 0 c o s 4 0 39。 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)總的設(shè)計(jì)要求為： 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)置在動(dòng)模上，以便利用注射機(jī)驅(qū)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，當(dāng)塑件因形狀等關(guān)系不能保證留在動(dòng)模端時(shí)，則須采用強(qiáng)留措施，或在定模上設(shè)置推出機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu)須動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便、維修與更換容易； 根據(jù)塑件的尺寸、形狀及塑件材料等選用推桿、推桿的位置及數(shù)量，以保證塑件不發(fā)生變形、破裂、擦傷以及外觀、精度等質(zhì) 量要求。導(dǎo)柱的直徑可由模板外形尺寸確定。 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度低的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常 采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三點(diǎn) 。 c pbHE?? = 4350 .0 2 6 ( 2 5 ~ 4 5 ) 6 42 .1 1 0 ( 0 .0 4 ~ 0 .0 6 )???? =~13mm 上 ① 、 ② 兩式中， L 是型腔長度 L=110mm； a 是型腔深度 a=20mm； b 是型腔寬度 b=64mm； c 是 L/a 決定的常數(shù)； 39。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 對(duì)于標(biāo)注公差的凹模、凸模尺寸按相應(yīng)公式進(jìn)行尺寸計(jì)算。 （ 2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模即成型塑料制品內(nèi)表面的型芯。 （ 1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品外表面的成型零件，是制品外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。 成型零件設(shè)計(jì) 注射模的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、型芯，以及各種型桿和成型鑲塊。本課題選用 4176。 主流道設(shè)計(jì) （ 1）主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的塑料熔融體通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確地塑件。 型腔的布置形式有很多，在布置型腔時(shí)，要求塑料通過流道那能夠順利到達(dá)型腔。 分型面的設(shè)計(jì)原則：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。合模時(shí)，推桿在彈簧的作用下復(fù)位，推桿復(fù)位后動(dòng)模板停止移動(dòng)，然后人工將活動(dòng)鑲件重新插入定位孔中，再合模后進(jìn)行下一次的注射動(dòng)作。 采用活動(dòng)鑲件結(jié)構(gòu)形式的模具，其優(yōu)點(diǎn)不僅省去了斜導(dǎo)柱、滑塊等負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造，大大降低了模具的制造成本，更主要的是在某些無法安排斜滑塊等結(jié)構(gòu)的場合，必須使用活動(dòng)鑲件形式。楔緊塊是防止注射時(shí)熔體壓力使側(cè)型芯滑塊產(chǎn)生位移而設(shè)置的，其上面的斜面應(yīng)與側(cè)型芯滑塊上斜面的斜度一致，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有一定的修正余量，以便裝配時(shí)修正。這時(shí)塑件包在型芯上隨動(dòng)模繼續(xù)后移，直到注射機(jī)頂桿與模具推板接觸，推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模 當(dāng)塑件側(cè)壁有通孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，其成型零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的，否則塑件無法脫模。當(dāng)動(dòng)模部分移動(dòng)一定距離后，固定在中間板上的限位銷與定距拉板左 端接觸，使中間板停止移動(dòng)。與單分型面注射模具比較，雙分型面注射模具在定模部分增加了一塊可以局部移動(dòng)的中間板，所以也叫三板模（動(dòng)模板、中間板、定模板）注射模具。當(dāng)動(dòng)模移動(dòng)一定距離后，注射機(jī)的頂桿接觸推板，推出機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，使推桿和拉料桿分別將塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料一起從模具中落下，至此完成一次注射過程。 其工作原理為：合模時(shí)，在導(dǎo) 柱的導(dǎo)向定位下，動(dòng)模和定模閉合。 單分型面注射模 單分型面注射模也稱二板式注射模，如圖 32 所示。按其所用注射機(jī)的類型可分為臥室注射機(jī)用的模具、立式注射機(jī)用的模具、角式注射機(jī)用的模具；按所成型的塑料制品材料品種分，可分為熱塑性塑料注射模和熱固性塑料注射模。鎖模力是由合模機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力決定的，它反映了注塑機(jī)成型制品面積的大小。 注塑機(jī)的規(guī)格是指決定注射機(jī)加工能力和適用范圍的一些主要技術(shù)參數(shù)，這些參數(shù)包括注射、合模和綜合性能，如額定注射量、額定注射壓力、額定鎖模力、模具安裝尺寸及開模行程等。 圖 31 注塑機(jī)的基本組成 1合模 裝置 2注射裝置 3液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 4電器控制系統(tǒng) 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 11 按塑化方式分 可分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)。它是最普遍、最主要的注塑機(jī)形式。液壓和電器 控制系統(tǒng)保證注射機(jī)按預(yù)定工藝過程 的 要求 （如 壓力 、溫 度、 速度 和時(shí) 間） 和 動(dòng)作 程序 準(zhǔn)確 有效 工作 。而保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間在很大的程度上取決于塑件的壁厚，因此可以根據(jù)塑件的壁厚來大致估算模具的成型周期（見表 23）。保壓壓力和保壓時(shí)間不夠時(shí)，易造成制品表面產(chǎn)生收縮凹陷、內(nèi)部組織不良、力學(xué)性能變差等缺陷。但要注意的是，背壓力如果過小，物料易充入空氣，使計(jì)量不準(zhǔn)確，塑化不均勻。增加塑化壓力能提高熔體溫度，并使溫度分布均勻，但增加塑化壓力會(huì)降低塑化速率、延長成型周 期，甚至可能導(dǎo)致塑料的降解。確定注射壓力的原則是： 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 9 （ 1）對(duì)于熱塑性塑料，注射壓力一般在 40～ 130 MPa 之間。注射壓力的大小，取決于塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程大小等多種因素。對(duì)于要求模具溫度較低的塑料，如 ABS 塑料等應(yīng)在模具上設(shè)冷卻裝置；對(duì)模具溫度要求較高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚等應(yīng)在模具上設(shè)加熱系統(tǒng)。 噴嘴溫度 選擇噴嘴溫度時(shí)，考慮到塑料熔體與噴孔之間的摩擦熱能使熔體經(jīng)過噴嘴后出現(xiàn)很高的溫升，為防止熔體在直通式噴嘴可能發(fā)生的 ―流涎現(xiàn)象 ‖，通常噴嘴溫度略低于料筒的最高溫度。 （ 2）注塑機(jī)類型 螺桿式注塑機(jī)由于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的剪切作用能獲得較大的摩擦熱，促進(jìn)塑料的塑化，因而料筒溫度選擇比柱塞式注塑機(jī)低 10～ 20℃ 。料筒溫度直接影響到塑料熔體充模過程和塑件的質(zhì)量。其優(yōu)點(diǎn)有：避免應(yīng)力集中，可提高制品強(qiáng)度；改善流動(dòng)狀況；利于成型，利于脫模。一般模具型腔表面的粗糙度要比成型制品的表面粗糙度低 12 級(jí)。查相關(guān)手冊(cè)可知 ABS 的最小壁厚為 ，小型塑件的推薦壁厚為 ，本課題數(shù)碼相機(jī)面殼的壁厚為 ，屬于薄壁殼體類塑件。 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 7 要想獲得合格的塑件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性。 調(diào)濕處理 （ 1）調(diào)濕目的 調(diào)濕處理主要針對(duì)吸濕性很強(qiáng)，且易氧化的尼龍類制品，用于消除內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到吸濕平衡，以穩(wěn)定尺寸。 退火處理 （ 1）退火目的 ① 消除或降低塑料制品成型后的殘余應(yīng)力 ② 降低塑料制品的硬度，提高塑料制品 的韌度。典型地，部件的溫度必須冷卻到物料的噴出溫度以下。固化成型過程中，壓力僅僅是為了阻止聚合物熔化物逆流。型腔一旦被填充，作用于使物料熔化的壓力就會(huì)阻止模具型腔中的熔融塑料由模具型腔澆口處回流。 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 6 保壓、冷卻： 然后模具成型過程將進(jìn)行至壓緊階段。在注塑過程中，模具型腔被完全充滿。螺桿的旋轉(zhuǎn)迫 使這些芯塊在高壓下對(duì)抗使它們受熱融化的料筒加熱壁。 注塑是將顆粒狀態(tài)或粉狀塑料，從注塑機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融，塑化成為黏流態(tài)熔體，在注塑機(jī)柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速經(jīng)過噴嘴，注入模具型腔，經(jīng)一定時(shí)間的保壓冷卻定型后，開模分型獲得塑料制品。常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟、硅油等。 對(duì)料筒進(jìn)行清洗或拆換。因此，注射成型廣泛應(yīng)用于各種塑料制件的生產(chǎn)。 （ 4）模具設(shè)計(jì)時(shí)注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口的位置、進(jìn)料形式。 （ 2）吸濕性強(qiáng)。在設(shè)計(jì)模具時(shí)不僅要了解塑料制作的技術(shù)要求和注射成型的工藝過程，還必須了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，以保證設(shè)計(jì)的模具與使用的注射機(jī)相適應(yīng)。 (5)計(jì)算機(jī)集成制造及管理系統(tǒng)（ CIMC），機(jī)床的加工指令可由計(jì)算機(jī)的后置處理軟件自動(dòng)編程后，由計(jì)算機(jī)中心通過接口直接輸入機(jī)床進(jìn)行加工（ DNC 技術(shù)）。一般模具廠主要設(shè)備中 NC， CNC 設(shè)備已經(jīng)占到20%—30%，生產(chǎn)效率可以提高 30%—50%。相對(duì)來說 我國的潛力更大，模具制造的發(fā)展空間更大，從模具制造地的分布來看，我國的沿海地方如廣東的深圳，東莞，浙江的黃巖一帶模具制造業(yè)發(fā)展的很快，成為了中國大陸模具制造業(yè)的領(lǐng)頭羊。因此，放眼未來，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)