【正文】 9 成型零件的設(shè)計(jì) 9． 1 凹模的設(shè)計(jì) 凹 模：結(jié)構(gòu)形式有整體式、整體嵌入式、鑲拼式，由于手機(jī)外殼模具采用一模兩腔，塑件形狀不太復(fù)雜，因此可以采用整體嵌入式凹模，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。 （ 3）為避免合模時(shí)與定模板發(fā)生干擾而合 模不嚴(yán)，安裝時(shí)復(fù)位趕應(yīng)低于動(dòng)模分型面。 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 復(fù)位機(jī)構(gòu)就是在模具閉合時(shí)頂出 系統(tǒng)的各個(gè)頂出元件恢復(fù)到原來設(shè)定的位置。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)套選為帶頭的導(dǎo)套，并且?guī)в筒?。有?chǔ)油槽的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，此種導(dǎo)柱加工方便、制造容易，常用于中、小型模具和塑料制件生產(chǎn)批量不大的場合。 （ 9）因?yàn)槟＞叩男螤顬榉叫?，設(shè)置四個(gè)導(dǎo)柱在模具的四周均勻分布，保證動(dòng)定模按照同一方向合模，不致在合模時(shí)將方位弄錯(cuò)，導(dǎo)柱的布置通常有等直徑不對稱布置和不等直徑對稱布置。 （ 2）若模具凹凸模合模有方位要求，則應(yīng)采用等直徑導(dǎo)柱不對稱或不等直徑對稱的布置方式。 圖 的形式 斜頂桿行程 =斜頂桿角度 tanθ (3176。 （ 2）頂出時(shí)與塑件的接觸應(yīng)為塑件內(nèi)表面及其他不明顯的位置，以保證塑件外觀。 冷卻回路的水孔數(shù)量盡可能多、孔徑盡可能大，一般的來說，冷卻水孔中心線與型腔的距離應(yīng)為冷卻通道直徑的 1— 2 倍（通常為 12— 15mm），冷卻通道之間的中心距約為水孔直徑的 3— 5倍，通道一般在 8mm左右以上。 K) ? —— 冷卻水的密度（ kg/m3） TW—— 模具溫度（℃） T? —— 冷卻水的平均溫度（℃） 計(jì)算得： A = 3600 ( )iwGTT?? ? ? = 3 105/3600/「 40（ 2520） /2」 =（ m2） 則傳熱水孔總傳熱面積應(yīng)為 公式 L= 6 0 0 ( ) ( )i wGvd T T??? ? ? ? 式中 L—— 冷卻水孔總長度 (m) L= 6 0 0 ( ) ( )i wGvd T T??? ? ? ?= 則冷卻水孔總長度應(yīng)為 ： 公式 n= Adl? 計(jì)算 n= Adl? =因?yàn)槟＞卟捎玫脑O(shè)計(jì)是一模兩腔設(shè)計(jì)，選用銅管以防 止漏水，會(huì)降低冷卻作用故采用 14根水道。 料（塑料） 塑料的熱性能，對冷卻時(shí)間有重大影響。扇形澆口：流動(dòng)速度快，比較容易進(jìn)澆，但增加熔接痕 . 在 UG中的步驟： 7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻時(shí)間計(jì)算 注射模實(shí)質(zhì)上是 一種熱交換器。 澆口的形式和特點(diǎn) 澆口也稱進(jìn)料口，是連接分流道和型腔的熔體通道。 2．拉料裝置 本次設(shè)計(jì)采用的的拉料桿頭部的型腔處有一圓形凹環(huán)槽，凹環(huán)槽在主流道凝料上形成凸環(huán)，分模時(shí) 即可將該凝料從主流道里拉出。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。為此，分流道一要短，二要使粗糙度降到最低，三是容積要小，四是少彎折。 。 流道設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出后最先經(jīng)過的部位，與注射機(jī)噴嘴同軸，因?yàn)榕c熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般不直接開設(shè)在定模板上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用 螺釘或配合形式固定在定模板上。本設(shè)計(jì)所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機(jī)的開模行程滿足下式 : Smax≥ H1+H2+(5～ 10)mm單分型面 式中： Smax—— 注射機(jī)最大開模行程， mm H1—— 塑件脫模所需頂出距離， mm H2—— 塑件脫模所需頂出的距離， mm 本設(shè)計(jì)的塑件高度 H1=5mm， H2=80mm, 所以 H1+H2+(5～ 10)=5+80+10=95mm, Smax=300mm≥ 95mm 所選注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。 本次的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為手機(jī)后蓋的塑件，整體結(jié)構(gòu)為小型零件，對粘度的要求不高，所以本次注射機(jī)的注射壓力為 120MPa，應(yīng)能滿足此項(xiàng)要求。 在此選頂?shù)淖⑺軝C(jī)注塑量為 125cm179。） 125 模具最大厚度（ mm） 300 螺桿直徑（ mm） 42 模具最小厚度（ mm） 200 注射壓力（ MPa） 120 拉桿空間（ mm） 290 注射行程（ mm） 115 模具定位孔徑（ mm） Ф150 鎖模力（ KN） 900 噴嘴孔直徑（ mm） Ф 4 最大成型面積（ cm178。 圖 注塑機(jī)結(jié)構(gòu) 注射機(jī)的工作原理： 注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。 在 UG中分型面的選擇操作如下： 4 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 模具的標(biāo)準(zhǔn)化對于生產(chǎn)中提高效率，改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著很重要的作用。,平均收縮率為 %。 由 于模具溫度對收縮率影響很大，因此要經(jīng)常保持模具相對恒定的溫度，一般在 40～ 80℃ 之間。定型后塑件在強(qiáng)的收縮牽引作用下，可令制件變形和翹 曲。 圖 塑件三維立體圖 圖 塑件二維圖 塑件材料分析 塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。我要解決的主要問題是設(shè)計(jì)手機(jī)外殼的注塑模具（特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)），最后需要利用 UG軟件繪出該零件注塑模具的三維圖，然后利用 UG出工程圖，在用 AutoCAD修改完善工程圖，以及利用 UG對凸、凹模進(jìn)行加工仿真。并能直接對實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。 該軟件不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計(jì)功能；而且，在設(shè)計(jì)過程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床。新版本基于最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)全新支持 PLM的體系結(jié)構(gòu)。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(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)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 （ 2） 人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少 。 存在問題和主 要差距 雖然我國模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家許多。近年來工程塑料已被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備等行業(yè)，以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。 隨著家電市場競爭的白熱化，外殼設(shè)計(jì)成為重要的一環(huán)，對家電外殼的色彩、手感、精度、壁厚等都提出新要求。計(jì)算機(jī)、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益越來越顯著。如聚氯乙烯除生產(chǎn)多種牌號外，還發(fā)展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯 醋酸乙烯共聚物、氯乙烯－偏二氯乙 烯共聚物、共混或接枝共聚改性的抗沖擊聚氯乙烯等。 1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹脂公司進(jìn)行生產(chǎn)。 天然高分子加工階段 ,這個(gè)時(shí)期以天然高分子，主要是纖維素的改性和加工為特征。基于 UG平臺(tái)的手機(jī)后蓋的模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復(fù)雜的 精密塑件。 1869 年美國人 制成一種可塑性物質(zhì)，熱壓下可成型為塑料制品，命名為賽璐珞。在 40 年代以前，酚醛塑料是最主要的塑 料品種，約占塑料產(chǎn)量的 2/3。 ② 開發(fā)了一系列高性能的工程塑料新品種。 目前，我國塑料工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，大型、精密、設(shè)計(jì)合理（主要針對薄壁制品）的注塑模具將得到市場的歡迎。 雖然我國塑料模具在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)等方面有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求和世界先進(jìn) 水平相比，差距仍很大，一些大型、復(fù)雜、長壽命的高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。當(dāng)前存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1． 總量供不應(yīng)求 國內(nèi)模具自配率只有 70%左右。 （ 3） 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 。 隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。 EDS公司同其主要客戶一起，設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，用于支持完整的產(chǎn)品工程。另外它所提供的二次開發(fā)語言 UG/OPen GRIP， UG/open API簡單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用 CAD系統(tǒng)。 6）以 Parasolid為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。 為了解決這些問題，我必須首先明確注塑模具的設(shè)計(jì)流程，并作出詳細(xì)的工作進(jìn)度計(jì)劃，在其間應(yīng)了解各種軟件的應(yīng)用，特別要熟練掌握 UG 和 UGCAM 軟件；掌握注塑模具的設(shè)計(jì)程序、規(guī)范及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解模具的標(biāo)準(zhǔn)件，以提高模具設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)周期。 根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設(shè)計(jì)為注塑設(shè)計(jì)，所以采用熱塑性塑料。 注射溫度 ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系比較獨(dú)特，在達(dá)到塑化溫度后在繼續(xù)盲目升溫，必將 ABS 的熱降解。 經(jīng)以上兩種備選材料的性能對比，并考慮到制件的使用環(huán)境，本設(shè)計(jì)采用 ABS材料。 使用 UG軟件畫出三維 實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形的體積。近年來在模具行業(yè)，特別是塑料模具行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)件的大量運(yùn)用使生產(chǎn)更趨于標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化，對于生產(chǎn)安全和高效起到很重要的作用，還有利于模具的國際交流和組織模具出口，打入國際市場。注射 成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料 — 熔融塑化 — 施壓注射 — 充模冷卻 — 啟模取件。） 320 噴嘴球孔徑（ mm） 12 模板最大行程（ mm） 300 注塑機(jī)的參數(shù)校核 為使注塑成形過程順利進(jìn)行，須對以下工藝參數(shù)進(jìn)行校核。所以滿足本次設(shè)計(jì)的 要求。 （合）模力校核 高壓塑料熔體充滿模腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，此脹力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。 通過對以上工藝參數(shù)的校核，本次設(shè)計(jì)所選用的注射機(jī)滿足要求。 熔料注入模具最先經(jīng)過的一段流道，直接影響到填充時(shí)間及流動(dòng)速度。 α — 主流道錐角 3） H— 按具體情況選擇，一般取 3～ 8mm， H取為 5mm。 （ 2）要使分流道的固化時(shí)間稍慢于制品的固化時(shí)間，以利保壓、補(bǔ)縮和壓力傳遞； （ 3）要使熔料能迅速而又均勻地進(jìn)入各型腔，故在多型腔設(shè)計(jì)時(shí)，在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求采用平衡進(jìn)料，而且在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求緊湊、集中。 （ 2）非平衡式布置 非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔的分流道長度各不相同（或加上型腔大小不同）。 在 UG中步驟