【導(dǎo)讀】本設(shè)計對手機后蓋進行的注塑模設(shè)計。注射成型是塑料成型的一種重要。本課題就是將手機注塑模具作為設(shè)計模型，將注射模具的相關(guān)知識作。為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計過程。利用CAD軟件對塑件進行了二維。造型，對塑件結(jié)構(gòu)進行了工藝分析。明確了設(shè)計思路，確定了注射成型工。藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。較滿意的效果，達到了預(yù)期的設(shè)計意圖。注塑成型及注塑模---------------------------------------------------------------------6. 2塑件材料分析-------------------------------------------------------------------------------------9. 2．1塑件材料的基本特性------------------------------------------------------------------9. 3．2塑件尺寸及精度-----------------------------------------------------------------------14. 3．3塑件表面粗糙度-----------------------------------------------------------------------14. 3．4塑件的體積和質(zhì)量--------------------------------------------------------------------15. 4注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定--------------------------------------------15

　　

【正文】 塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴格。 在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 共 40 頁 分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑 揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運動間隙排氣等。 由于本次設(shè)計中模具尺寸不大，本設(shè)計中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。 5． 6 脫模機構(gòu)的設(shè)計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。 5． 6． 1 脫模機構(gòu)的選用原則 （ 1） 使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈 性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）； （ 2） 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排； （ 3） 推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂； （ 4） 推桿的強度及剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形； （ 5） 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀； 5． 6． 2 脫模機構(gòu)類型的選擇 推出機構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)，機動推出機構(gòu)，液壓和氣動推出機構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構(gòu)、套管推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)、推塊推出機構(gòu)、利用成型零部件推出和多元件綜合推出機構(gòu)等。 本設(shè)計中采用推桿推出機構(gòu)使塑料制件順利 脫模。 5． 6． 3 推桿機構(gòu)具體設(shè)計 （ 1）、推桿布置 閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 共 40 頁 該塑件共采用了 24 根大小同樣的推桿，其分布情況如圖（ 8）所示，這些推桿設(shè)置在脫模阻力較大的地方及強度剛度較大處，在加個推件板，使制品所受的推出力均衡，不會由于推出時導(dǎo)致塑件的質(zhì)量受損。 圖（ 8）推桿布置 （ 2）、推桿的設(shè)計 [7] 本設(shè)計中采用臺肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計時推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑，見圖（１ 0）。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動。推桿與推 桿孔配合一般為 9/98/8 fHfH 或 ，其配合間隙不大于所用溢料間隙，閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 32 頁 共 40 頁 以免產(chǎn)生飛邊， ABS 塑料的溢料間隙為 ~ 。 （ 3）、推桿固定和復(fù)位 如下圖（ 9）所示 圖（ 9）推桿固定 5． 6． 4 脫模動作原理 閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 共 40 頁 圖（ 10）塑件脫模動作 5． 7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具 溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為 C?200 左右，熔體固化成為塑件后，從 C?60 左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫（一般小于 C?80 ）的塑料，如本設(shè)計中的 ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因為可以通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 34 頁 共 40 頁 熱油和電阻絲加熱等。 5． 7． 1 溫 度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。冷卻系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)如圖（ 11）（ 12）所示。 圖 （ 11） 注射成形機的典型冷卻系統(tǒng) 圖（ 12）與模板連接之冷卻孔道 5． 7． 2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模 具適當而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標準尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計冷卻系統(tǒng)時，模具設(shè)計者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質(zhì)。 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的 1~2 倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持 3~5 倍直徑。冷卻孔道直徑通閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁 共 40 頁 常 為 614 mm（ 7/16~9/16 英吋），在此取 8mm。 5． 8 模架及標準件的選用 5． 8． 1 模架的選用 根據(jù)以上的設(shè)計，再結(jié)合模具的強度和剛度以及所選注射機，各模板的代號如下： 動 模板 方鐵 動模 固定板 定模板 定模 固定板 5． 8． 2 標準件的選用 為了便于模具的裝配，減少繁重的設(shè)計和制造工作量，縮短生產(chǎn)準備時間和降低成本，一些模具都選用標準零件，本設(shè)計中的標準零件選用如下： 導(dǎo)柱 4 個 導(dǎo)套 4 個 推桿 27 個 內(nèi)六角螺釘 GB7085 M 10? 4 個 M 12? 13 4 個 M 5? 11 3 個 6 模具材料的選用 正確選用模具各部分零件的材料，是注射模具設(shè)計過程中的一項重要工作，它直接影響模具的使用壽命，加工成本以及制品的成型質(zhì)量。選擇模具材料時，需要根據(jù)模具工作條件，從使用性能和加工性能兩方 面對材料提高閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 36 頁 共 40 頁 要求。 6． 1 成型零件材料選用 成型零件材料選用的要求如下： （ 1）、機械加工性能良好 （ 2）、拋光性能良好 注射成型零件工作表面，多需拋光達到鏡面， mRa ?? ，要求鋼材硬度 35～ 40HRC 為宜，過硬表面會使拋光困難。 （ 3）、耐磨性和抗疲勞性能好 （ 4）、具有耐腐蝕性能 6． 2 注射模用鋼種 熱塑性注射模成型零件的毛坯，凹模和主型芯以板材和模具供應(yīng)，常用50 和 55調(diào)質(zhì)鋼，硬度為 250～ 280HB，易于切削加工。 型芯和鑲塊以棒材供應(yīng)，采用淬火變形 小，淬透性好的高碳合金鋼，經(jīng)熱處理后在磨床上直接研磨至鏡面。常用 9CrWMn、 Cr12MoV 和 3Cr2W8V 等鋼種 ,淬火后回火 HRC? 55，有良好的耐磨性。 參考文獻 [2]表 11 112，本設(shè)計模具材料選用情況如下： 塑料模具鋼材選用， ABS 塑料適用鋼種 PMS， SM2。其它模具選材見表（ 4) 模具零件 使用要求 模具材料 熱處理 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 表面耐磨、有韌性、抗曲、不易折斷 T8（ A） 表面淬火 HRC55? 成型零部件 強度高、耐磨性好、熱處理變形小，有時 Cr12MoV 淬火 中溫回火 HRC55? 閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 37 頁 共 40 頁 還要求耐腐蝕 主流道澆口套 耐磨性好，有時還要求耐腐蝕 45 鋼 表面淬火 HRC55? 推桿、拉料桿等 一定的強度和耐磨性 T8（ A） 淬火 低溫回火 HRC55? 各種模板、推板、固定板、模座等 一定的強度和剛度 45鋼 調(diào)質(zhì) HBS200? 表 （ 4）本設(shè)計模具選材情況 閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 38 頁 共 40 頁 總 結(jié) 本次塑料模具設(shè)計，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計是合理可行的。并且，通過這次設(shè)計，我了解了注射模設(shè)計概況，熟悉了注射設(shè)備，基本掌握了注射成型的一般原理，更讓我明白做事要有耐心和毅力，否則就會走來走去無所事是。 經(jīng)過這次設(shè)計，讓我學(xué)到了很多書本上學(xué)不到的知識，由于 AutoCAD 不怎么精通，自己邊學(xué)邊畫， Word 里也有很多東西弄不明白，同學(xué)和老師給了我很 大的幫助。在設(shè)計完后，將要畢業(yè)的我深刻地體會到時間不等人的滋味。很多同學(xué)也跟我一樣有這樣的體會，但由于此次設(shè)計，讓我們大醒悟。 在設(shè)計和三維建模過程中也遇到了一些問題，在出圖時也遇到很多問題，通過對問題的探索與分析，經(jīng)過自己的努力，最后得到圓滿解決，更深刻的知道了模具設(shè)計各個階段的重要性和嚴謹性，達到了畢業(yè)設(shè)計的目的。 伴隨經(jīng)濟建設(shè)，特別是汽車、機械、電子、日用制造等行業(yè)的飛速發(fā)展，對模具設(shè)計與制造的人才的需求與日俱增，模具設(shè)計制造，特別是注射模具的設(shè)計與制造將更為受到重視，并將會廣泛應(yīng)用到 各個領(lǐng)域中，飛速發(fā)展。 相信這次設(shè)計中獲得的經(jīng)驗及處理問題的能力將會對今后的學(xué)習(xí)和工作有所啟示和幫助。 閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 39 頁 共 40 頁 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計中，特別感謝指導(dǎo)老師肖斌的指導(dǎo)和幫助，也讓我學(xué)會了成功要自己去努力。由于經(jīng)驗不足和對專業(yè)知識的了解不夠透徹，在設(shè)計時常常遇到一些問題無法理解，老師則很有耐心的講解。 同時也感謝的其他幫助我的老師和同學(xué)，是您們的教學(xué)和幫助讓我有了強烈的自信去做好這次畢業(yè)設(shè)計，特別感謝同學(xué)，他在幫助我解決三維模型和工程圖裝備的問題上給予了我莫大的幫助，還有同學(xué)，在我用 Word 遇到問題時，一叫他就過來熱心地幫助我。由于你們的支持和幫助，讓我成功地完成了這次畢業(yè)設(shè)計。再次感謝大家?。?！ 閩南理工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計（論文） 第 40 頁 共 40 頁 參考文獻 1．曹宏深 趙仲治主編 塑料成型工藝及模具設(shè)計 北京機械工業(yè)出版社 1993 2．黃虹主編 塑料成型加工與模具 化學(xué)工業(yè)出版社 2020 年 3 月第一版 3．黃銳主編 塑料工程手冊 下冊 第四章節(jié) 機械工業(yè)出版社 4．宋卓頤 史勤芳 房雙寬 趙永仙編著 塑料原料與助劑 科學(xué)技術(shù)文獻出版社 2020 年 9月第 1版 5．黃銳主編 塑料成型工藝學(xué) 第二版 中國輕工業(yè)出版社 1997 年 5 月第2 版 6．塑料模設(shè)計手冊（軟件版） 機械工業(yè)出版社 7．王文廣 田寶善 田雁晨 主編 塑料注射模具設(shè)計技巧與實例 化學(xué)工業(yè)出版社 2020 年 1月第 1版 8．田春年主編 塑料注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計圖冊 北京 輕工業(yè)出版社 1998 9. 劉力主編 機械制圖（第二版） 高等教育出版社 機械制圖習(xí)題集（第二版） 高等教育出版社 塑料成型工藝與模具設(shè)計 高等教育出版社