【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本模具的型腔布置圖如下： 圖 2（型腔位置布置圖） 圖 2 型腔位置布置圖 手機(jī)外殼注塑體積計(jì)算 根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸和精度要求采用一模 兩 件。按照?qǐng)D如上塑料件圖所示尺寸（小孔、溝槽等部位簡(jiǎn)化）近似計(jì)算： 由于這款手機(jī)的外形酷似一個(gè)矩形，所以其的外形尺寸可以簡(jiǎn)單的近似為一個(gè)長(zhǎng) a 為 114 ㎜，寬 b 為 60 ㎜ 。厚 h為 ㎜ 的矩形片子，再簡(jiǎn)單的去掉中間的哪個(gè)大矩形和橢圓型，該 塑 件的基本外形 尺寸 就出來(lái)了。 (其中，零件中部的那個(gè)橢圓也可以根據(jù)矩形的體積進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì) 算 )，該零件體積 具體計(jì)算 過(guò)程 如下。 橢小炬矩總 vvvV ??? 其中 ： 矩v =a b h=114 60 ㎜ 3 =4104㎜ 3 =㎝ 3 小矩v = ㎝ 2 =㎝ 3 ?橢v ? ? ㎝ 3 =㎝ 3 所以由上可得 ： 橢小炬矩總 vvvV ??? =㎝ 3 =㎝ 3 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 型腔數(shù)目的確定以及性強(qiáng)型芯尺寸 的確定 第 8 頁(yè) 塑件體積 V=㎝ 3 查表 6— 1 塑料 ABS 的密度為 ~(注射時(shí)取密度為 ) 單件塑件重量級(jí) m= ? = 、型芯工作部位尺寸的確定 查表 64ABS 塑料的收縮率為 %~%。 平均收縮率 S= 2)%(% ? =%； 型腔工作部件尺寸： 型腔徑向尺寸 ZmL??0 =[（ 1+S） Sl x△ ] Z??0 型腔深度尺寸 ZmH??0 =[（ 1+S） Hs x△ ] Z??0 型芯徑向尺寸 0Zml??=[（ 1+S） ls x△ ]0Z?? 型芯高度尺寸 0Zmh??=[（ 1+S） hs x△ ]0Z?? 式中 Ls—— 塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（ mm） 。 ls—— 塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（ mm） 。 Hs—— 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（ mm） 。 hs—— 塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最 小尺寸（ mm） Cs —— 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（ mm）； x—— 修正系數(shù)，取 ~。 △ —— 塑件公差（ mm） 。 ? z —— 模具制造公差，?。?1/3~1/4） 0。 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果如圖 2— 20 所示 ：通常，制品中 1mm和小于 1mm并帶有大于 2mm和小于 2mm并帶有大于 公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算。 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 型腔數(shù)目的確定以及性強(qiáng)型芯尺寸 的確定 第 9 頁(yè) 圖 3 加收縮率后制品尺寸圖 塑料模成型零部件的設(shè)計(jì) 模具零件按照其作用可以分為成型零件和結(jié)構(gòu)零件。成型零件如凸模（型芯）凹模（型腔），鑲件，成型桿，螺紋成型桿及型環(huán)等。結(jié)構(gòu)零件如導(dǎo)柱，導(dǎo)套，斜銷(xiāo)，滑塊，導(dǎo)板，鎖緊塊，定位圈，澆口套，推桿，推件板，推管，復(fù)位桿，拉料鉤，墊塊，固定板等。 成型零件的大部分表面直接與塑料接觸，其形狀往往比較復(fù)雜，精度與表面粗糙度要求也比較高，因此在設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮保證塑件成型外，還要求便于制造與維修。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)成型腔的零件叫成型零件，由于成型零件受高 溫高壓的塑料接觸，受高速料流的沖刷，并在脫模時(shí)與塑件發(fā)生摩擦磨損，因此，制作材料要求具備足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能。 (1).整體式凹模 直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模。其特點(diǎn)是牢固，不易變形，成型出的塑件表面不會(huì)有模具接縫痕跡。 (2).整體嵌入式凹模 將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板內(nèi)，叫做整體嵌入式凹模 。其特點(diǎn)： ○ 1 加工單個(gè)型腔的凹模方便； 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 型腔數(shù)目的確定以及性強(qiáng)型芯尺寸 的確定 第 10 頁(yè) ○ 2 節(jié)省貴重鋼材； ○ 3 易于 維修更換； ○ 4 各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期。 (3).局部鑲嵌式凹模 為了便于加工或?qū)σ讚p部位，應(yīng)采取局部鑲嵌式結(jié)構(gòu)。如圖 4—28 所示 a、 b為鑲嵌凹模側(cè)壁的局部凸起結(jié)構(gòu)； c、 d 為鑲嵌凹模底部的局部結(jié)構(gòu)； e 為對(duì)凹模中帶有筋的部位 ，用一個(gè)或兩個(gè)鑲件制作后，再放入整體式凹模內(nèi)。 (4).大面積鑲嵌且合式凹模 為了便于機(jī)械加工、研磨、拋光和熱處理，將凹模由幾部分鑲嵌組合而成。最常見(jiàn)的是鑲拼整個(gè)凹模底部。如圖 4—2圖 4—30 所示。 (5).四壁拼合的組合式凹模 對(duì)于大型和形 狀復(fù)雜的凹模，可以把它的四壁及底分別加工經(jīng)研磨之后入模套內(nèi)，如圖 4—31 所示。 型芯是用來(lái)成型塑件內(nèi)表面的零件。它也有整體式和鑲拼組合式之分 。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件上用來(lái)成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又稱(chēng)成型尺寸。 (一 )影響塑料制品尺寸精度的因素 所以成型尺寸的精度應(yīng)當(dāng)高于制品相對(duì)各尺寸的精度，一般，模具制造誤差取塑件尺寸公差的三分之一或四分之一。 它包括設(shè)計(jì)模具選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及成型塑件時(shí)由于工藝條件波動(dòng)、材料批號(hào)發(fā)生變化而造成塑件收縮率值的波動(dòng)，前者造成塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑件尺寸的偶然誤差。 塑料在型腔中高速流動(dòng)而沖刷型腔壁，脫模時(shí)，塑件與型腔、型芯相摩擦。由于機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 型腔數(shù)目的確定以及性強(qiáng)型芯尺寸 的確定 第 11 頁(yè) 成型過(guò)程中的磨損，凹模尺寸變得越來(lái)越大，型芯尺寸變得越來(lái)越小。假設(shè)型芯周向?yàn)榫鶆蚰p，故認(rèn)為中心距尺寸基本保持不變。 成型過(guò)程中無(wú)動(dòng)作要求的成型零件，一般采用過(guò)渡配合安裝。要求動(dòng)作的零件，如型芯，要求間隙配合安裝，則對(duì)制品尺寸帶來(lái)誤差，動(dòng)模與定模時(shí)，會(huì)產(chǎn)生合模位置誤差。 波動(dòng) 采用溢式壓縮成型塑件時(shí)，其水平溢邊厚度常因工藝條件等因素的變化而波動(dòng)，從而使制品高度尺寸誤差增大。因此將壓縮成型塑件的高度尺寸視為受模具活動(dòng)部分影響的尺寸。 綜上所述，制品可能產(chǎn)生的最大誤差δ為上述各種誤差的綜合，即 δ =δ z+δ c+δ s+δ j+δ f δ z——成型零件制造誤差 δ c——型腔使用過(guò)程中的總磨損量 δ s——塑料收縮率波動(dòng)引起塑件尺寸變化值 δ j——因配合間隙變化引起塑件尺寸的變化值 δ f——壓制件水平溢邊厚度波動(dòng)引起的塑件高度尺寸變化。 各種誤差累積后的誤差值δ應(yīng)小于或等于塑件的尺寸工差 Δ，即δ≤Δ 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具的行腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱(chēng)。澆注系統(tǒng)包括：主澆道 分澆道 冷料穴 澆口等組成。 ： 塑料成型特性 設(shè)計(jì)澆住系統(tǒng)應(yīng)適用所有塑料的成型特性的要求，以保證塑件的質(zhì)量。 塑件的大小和形狀 根據(jù)塑件的大小 形狀 壁厚 技術(shù)要求等因素，結(jié)合分形面同時(shí)考慮澆注系統(tǒng)的形式，進(jìn)料口數(shù)量和位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型心或型心受力不勻以及充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從 而采取相應(yīng)的措施或留有修正的余地。 模具成型塑件的型腔數(shù)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 塑件外觀 設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便。同時(shí)不影響塑件的外表美觀。 注射機(jī)安裝模板的大小 在塑件投影面積較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板的大小是否允許， 并應(yīng)防止模具偏單邊開(kāi)設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)的受力不勻。 成型效率 在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的恰好難題下盡量縮短流程，減少斷面積以縮短流程填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。 冷料 在注射間隔時(shí)間。噴嘴的端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件的質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是應(yīng)該考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 主澆道的設(shè)計(jì) 主 澆道為直接與注射機(jī)的噴嘴相連的部分。熔體從噴嘴中以一定的動(dòng)能?chē)姵觥C(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 由于熔體在料筒內(nèi)以被壓縮，此時(shí)流入模的空腔內(nèi)，其哦體積必然膨脹，流速也略為減小。 主澆道的截面為圓形，整體為圓錐形，錐度為 2～ 4，對(duì)于本產(chǎn)品所用的塑料ABS 采用 2 主澆道的直徑的決定、主要取決于住澆道內(nèi)熔體的剪切速率。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： 主澆道的計(jì)算公式如 下： KVD ??? 4 式中 D— 主澆道大頭直徑（ MM） V— 流經(jīng)主澆道的的熔體體積（包括各個(gè)型腔、各級(jí)分澆道、主澆道以及冷了穴的容積）（ cm3 ） ，此時(shí)的 V 可以簡(jiǎn)單的相似與需要注射的塑料體積，根據(jù)初選注射機(jī)時(shí)的計(jì)算 ，我們可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為 V= 3cm K— 因熔體而異的常數(shù)， ABS 類(lèi) K= 故： 分澆道是連接主澆道和澆口的主要通道。 分澆道的直徑的計(jì)算可以采用如下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 73 4??? LWD （ mm） 式中 D— 各級(jí)分澆道的直徑 （ mm） W— 流經(jīng)該分澆道的流體重量（ g） L— 流過(guò) W 流體的分澆道的長(zhǎng)度（ mm） （ 1） 主澆道為一圓錐孔，其小頭正對(duì)注射機(jī)的噴嘴。因噴嘴外形為球 面，所以主澆道小頭孔端的外型應(yīng)為一凹球面。 為了 配合緊密，防止溢料 凹球面的半徑應(yīng) 比噴嘴的 球面半徑略大 2～ 3mm 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 主澆道的個(gè)部分尺寸關(guān)系見(jiàn)圖右 ： 分澆道的截面形狀見(jiàn)表 圖 4 澆口套示意圖 表 2 國(guó)產(chǎn)注射機(jī)噴嘴的孔徑和球面半徑 型號(hào) XSZ30 XS30 XSZ60 XSZY60 125 250 G54S 200/400 XSZY250 300 500 XSZY1000 XSZY2020 4000 7000 孔徑 2 3～ 5 4 8 7～ 13 球半徑 12 12 18 18 18 35 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道。澆口的斷面形狀有圓形、矩形或正方形。取較小澆口的優(yōu)點(diǎn)，可以增加物料的充模流速，產(chǎn)生摩擦熱或增大剪切速率來(lái)提高流動(dòng)性，控制澆口封閉時(shí)間，降低模塑周期，易于平衡各型腔的進(jìn)料速 度，尤其是使平衡式分流道達(dá)到各澆口同時(shí)進(jìn)料，容易與塑件斷離；澆口過(guò)小的缺點(diǎn)是會(huì)造成太大的流動(dòng)阻力，延長(zhǎng)進(jìn)料時(shí)間。 澆口形式及位置 澆口的類(lèi)型有： ⑴ 直接澆口 ：又稱(chēng)主流道型澆口，其優(yōu)點(diǎn)：利于排氣和消除熔結(jié)痕，模具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊。缺點(diǎn)：周期延長(zhǎng)，超壓填充，容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。適用于單腔模。形狀如圖 中的 A）。 ⑵ 側(cè)澆口 ：一般開(kāi)設(shè)在分型面上，由塑件側(cè)面進(jìn)料，廣泛使用于多腔模。澆口與分流道相接處采取斜面或圓弧過(guò)度。 形狀如圖 中的 B）。 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) ⑶ 扇形澆口：它是矩形側(cè)澆口的一種變異形式，此澆口的加工雖困難一 些，但有助于熔體均勻地流過(guò)扇形澆口。優(yōu)點(diǎn)：使塑料充模時(shí)橫向得到更均勻的分配，降低制品的內(nèi)應(yīng)力和帶入空氣的可能性。常用來(lái)成型寬度較大的薄片狀制品。 形狀如圖 中的 D）。 ⑷ 薄片澆口：其特點(diǎn)是將澆口的厚度減薄，而寬度取作澆口邊制品寬度的 1/4至全寬，澆口臺(tái)階長(zhǎng)約 。優(yōu)點(diǎn)：能使物料在平行流道內(nèi)均勻分配，以較低的線(xiàn)速度呈平行流均勻地進(jìn)入型腔，降低了制品的內(nèi)應(yīng)力，減少了因取向而產(chǎn)生的翹曲。缺點(diǎn)：提高了制品的生產(chǎn)成本。適于成型大面積的扁平制品。 ⑸ 環(huán)形澆口：優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)料均勻，流速大