【正文】 在張 東方 老師大量的幫助和他用心、細(xì)心、 耐心的輔導(dǎo)下，我從當(dāng)初對(duì)模具的一無(wú)所知到現(xiàn)在的初步認(rèn)識(shí)，沒(méi)有他的指導(dǎo)，我是不能完成這一設(shè)計(jì)的，在此我對(duì)老師表示衷心的感謝！ 通過(guò)本次論文設(shè)計(jì)，提高了我如何針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行查找資料和獨(dú)立思考的能力，并且專(zhuān)業(yè)知識(shí)也有了一定的提高。 作為一名工科類(lèi)的學(xué)生，有必要了解一個(gè)產(chǎn)品的具體開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程，更有必要去了解專(zhuān)業(yè)內(nèi)相關(guān)軟件的操作使用。 基于 PRO/E 的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì) 25 圖 416 模架裝配 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 創(chuàng)建一基準(zhǔn)平面，如圖 417。 圖 48 主流道草繪界面 通過(guò)旋轉(zhuǎn)命令繪制主流道， 如圖 49 所示。 根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)，再依照上述標(biāo)準(zhǔn)，故在設(shè)計(jì)成型零件 (凹模 )中選用了鏡面鋼 PMS[11]。過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。 圖 37 模架 成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán) 。 (7)合理確定冷卻水管接頭位置。 (3)盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng) 處處相等。其設(shè)計(jì)往往 主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善，此模我們可以利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。因此設(shè)計(jì)型腔必須充分地考慮排氣問(wèn)題。防止制品變壞和損壞 。 冷料穴 冷料穴一般為于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。 此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料 少等因素 ,綜合以上幾點(diǎn)原則，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低 (比表面大 )，通常不采用，當(dāng)分型面為平面時(shí)，可采用梯形或 U 字型截面的分流道。 (2)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在末端設(shè)置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進(jìn)入。 (3)主流道大端成圓角，半徑 1?r ～ mm3 ,以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)的阻力 。 (7)要求熱量及壓力損失最小。而該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 (5)開(kāi)模行程的校核 開(kāi)模行程 S (合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。） 60 螺桿直徑 (mm) 30 注射壓力 (MPa) 180 注射速率 (g/s) 70 塑化能力 (g/s) 35 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 0— 200 鎖模力 (kN) 400 拉桿有較距離 (mm) 220 300 移模行程 (mm) 250 模具最大厚度 (mm) 250 模具最小厚度 (mm) 150 鎖模形式 雙曲肘 模具定位孔直徑 (mm) ￠ 80 噴嘴球半徑 (mm) SR10 噴嘴口孔徑 (mm) ￠ 3 模板尺寸 (mm) 200 315 (1)最大注射量的校核 注射機(jī)的表稱(chēng)注射量 :V 機(jī) 360cm? 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 1z VnVV ?? 或 1m?? znmM 式中 V (m ） —— 一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量 （ 3cm 或 g ）； n —— 型腔數(shù)目 ； zV （ zm ） —— 單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量 ( 3cm 或 g ） ； 1V （ 1m ） —— 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量 ( 3cm 或 g ）。 (2)注射過(guò)程 完整的注射過(guò)程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模幾個(gè)步驟。其 凹入的部分稱(chēng)為凹模，凸出的部分稱(chēng)為型芯或凸模。 (4)保證產(chǎn)品外觀：如對(duì)于帶圓弧的零件，為了保證圓弧處分型不影響零件外觀，應(yīng)當(dāng)將分型面設(shè)置在圓弧頂部，使 毛邊產(chǎn)生在產(chǎn)品端面，去除后對(duì)產(chǎn)品外觀無(wú)損。塑件修補(bǔ)好后開(kāi)始提取塑件的分型線。一般模具粗糙度要比塑件的要求低 1～ 2級(jí)。 圓角 在塑料制品設(shè)計(jì)中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過(guò)渡。 聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、 ABS、聚甲醛 35180。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合要求，斜度沿形狀減小方向，內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求斜度由擴(kuò)大方向取 得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，脫模斜度見(jiàn)表： 表 22 常用塑料的脫模斜度 塑料名稱(chēng) 脫模斜度 型腔 型芯 聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、氯化聚醚 25180。在注射成型過(guò)程中，流動(dòng)性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能設(shè)計(jì)的過(guò)大。 2 手機(jī)上蓋結(jié)構(gòu)及成型工藝分析 手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)分析 手機(jī)上蓋的塑料制品成型結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如圖 ： 圖 21 手機(jī)結(jié)構(gòu) 塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)內(nèi)表面粗糙度要求不高，但外邊面應(yīng)光潔無(wú)疤痕。 (8)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具壽命和質(zhì)量 。我國(guó)多所研究部門(mén)和許多高校也在積極地開(kāi)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 CAG/CAE/CAM 軟件的探索研究，并且在一定領(lǐng)域已取得了可喜的研究成果。塑料模具的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、 CAD 技術(shù)、 CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng) 用 ,但與國(guó)外塑料模具的先進(jìn)水平相比 ,依然存在一定差距。 通過(guò)設(shè)計(jì)初步掌握塑料成型的基本原理的和工藝特點(diǎn)，熟悉成型設(shè)備對(duì)模具的要求。利用 PRO/E 可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的和質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)，從而使設(shè)計(jì)人員能 將其主要精力集中于模具創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)工作上 [1]。 Injection mould。本論文以手機(jī)上蓋注塑模具為例 ,對(duì)其結(jié)構(gòu)、注塑工藝進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。 注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在家電行業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等都有廣泛的應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)率和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。 模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。在大型模具方面，已經(jīng)能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注塑模具等。（ 2）德國(guó)、日本汽車(chē)模具的制造工藝已標(biāo)準(zhǔn)化，制品精度高、制造周期短。 (5)開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快捷經(jīng)濟(jì)模具，以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 PRO/E 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專(zhuān)用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等。影響塑件的精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是 塑料收縮率的波動(dòng)以及成型是工藝條件的變化、塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)等，因此，塑件的尺寸精度一般不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低級(jí)精度。在本設(shè)計(jì)中，壁厚取 ， 同時(shí) 同一 塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致 ,則因冷卻或固化的速度不同產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生翹曲、縮孔、裂紋甚至開(kāi)裂等的缺陷。～ 40180?！?40180。通常內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的 倍，一般圓角半徑不應(yīng)小于 。 3 模具的零件結(jié)構(gòu)尺寸及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分型面及型腔數(shù)目的確定 分型面 分模是注射模具設(shè)計(jì)的最重要的一環(huán)，它是用分 型 面將包含模具型腔的體積塊分開(kāi)成動(dòng)模型芯和定模型腔，而分 型 面就是動(dòng)模型芯和定模型腔的接觸面。一般來(lái)說(shuō)，分型面 選擇的總體原則是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，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，因此分型面在選擇時(shí)應(yīng)遵循的基 本原則如下： (1)保證產(chǎn)品質(zhì)量：當(dāng)產(chǎn)品有同軸度要求時(shí)，可以將型腔放在模具同一側(cè)以防止兩部分錯(cuò)位?；谝陨戏治隹傻?，所選 分型面如圖 31 所示 。 注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)校核 注塑機(jī)的選擇 完 整的注射成型工藝過(guò)程，按其先后順序應(yīng)包括：成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程、塑件的后處理等。 注塑機(jī)的參數(shù)校核 在塑料成型過(guò)程中，工藝條件的選 擇 和控制是保證成型順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素 ， 主要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力、和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。 (3)最大注射量的校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力 maxP 應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即： pKP ?max 而又 因?yàn)?HDPE 的注射壓力是 70 ～ 150 MPa ， 而 XSZY60 注塑機(jī)的壓力為180 MPa ，顯然注塑機(jī)的注射壓力滿足要求。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到注射成型的效率和塑件的質(zhì)量。 (4)防止型芯和塑件變形。注射成型機(jī)噴嘴的出口直徑應(yīng)比主流道襯套最小孔徑小 mm ，這樣在主流道的頂端不會(huì)形成凹槽妨礙主流道凝料的脫出。還有一個(gè)附加的因素必須考慮，分流道橫斷面也是其長(zhǎng)度的函數(shù)，因?yàn)榭梢约僭O(shè)分流道中壓力損失的增大至少是與分流道長(zhǎng)度成正比的。 為了要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。澆口截面面積與分流道截面面積之比一般為 ～ ，澆口長(zhǎng)度一般為 ～ mm2 。 澆口寬度 ?b ～ 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ??? Anb 取 ?b mm 式中 n —— 塑料系數(shù)； A —— 凹模的表面積，亦即塑料件的外表面積。 圖 35 冷料井 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型的每一個(gè)循環(huán)中 ,塑料制品必須準(zhǔn)確的從模具的凹?；蛐托旧厦摮?,完成脫出制品的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)采用一級(jí)脫模結(jié)構(gòu)：當(dāng)開(kāi)模時(shí)間時(shí)推動(dòng)推板，使推桿向上移動(dòng)，頂出塑件 。那么，模腔的排氣怎樣開(kāi)設(shè)才算充分呢？ 一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射率注射熔料，在制品上去未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣