【正文】 體壓力，一般是 30～ 50MPa，這里取 35Mpa； b—— 型腔短邊長度， b=144mm； p? —— 模具強度計算的許用壓力，取 p? =300Mpa。 根據(jù)以上剛度、強度的計算，可以算出型腔的壁厚要求：型腔側壁厚度 S≥ ，型腔底板厚度 T≥ 。凹模采用整體嵌入式，為求結構緊湊并且符合強度和剛度的要求，還要預留出冷卻系統(tǒng)的位置。 7 脫模機構的設計 由前面的塑件工藝分析中可知，本塑件結構相對復雜，有大量的薄壁、小柱位、側孔等結構，需要二次分模，在脫模推出機構的選擇中需要用頂針、司筒、扁頂、斜頂同時頂出塑件。 手機蓋 注塑模具設計 第 25 頁 共 41 頁 推出機構的設計原則： （ 1）應保持產(chǎn)品外觀整潔美觀，為避免頂出痕跡影響產(chǎn)品外觀，頂出裝置應設在產(chǎn)品的隱蔽或非裝飾表面。對于透明產(chǎn)品尤其要注意頂出位置及頂出形狀的選擇； （ 2）應防止產(chǎn)品頂出變形，為了防止產(chǎn)品頂出變形，頂出受力點應盡量均勻分布，盡量設在難于脫模和剛性較好的位置處，如壁厚、骨位筋部、柱位部等； （ 3）應保證頂出機構運動平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，為保證頂出機構運動平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，頂出零件應有足夠的強度和耐磨性，設計時應注意和其他機構的干涉，在非封膠位應盡量設計避空； （ 4）應考慮頂出機構的成本和加工性，為了便于加工，便于維修，節(jié)約成本，應盡量采用標準件的頂出形式。 脫模力的計算 當矩形塑件短邊和長邊之和與壁厚之比 ??????? t ba ?? 時， 則應采用如下脫模力計算公式： AKK fE SLbaF )1( )t a n()(2 21 ??? ??? ? ? 式中： a —— 矩形短邊長度（ mm）； b —— 矩形長邊長度（ mm）； E—— 塑料的彈性模量，根據(jù)《塑料模具設計指導與資料匯編》表 727 可得MPaE ?? ； S—— 塑料成型的平均收縮率，本塑件為 %； L—— 推出該塑件的高度為 60mm；水口板厚度為 300mm f —— 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，查《塑料成型工藝及模具設計》表 424 可得 f =； ? —— 塑料的泊松比，查《塑料成型工藝及模具設計》表 424 得 ? =； 手機蓋 注塑模具設計 第 26 頁 共 41 頁 1K —— os os2c os 2 22221 ???? ???? ??? ?K； 2K —— o i o ss i n12 ????? ??fK ； A—— 塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積，根據(jù) Mastercam 對塑件平面分析，可得 mmA ? 。 NF )( )()(2 3 ?????? ????????? 8 模架的確定 模具的大小主要取決于塑件的大小和結構。對于模具而言，在保證足夠的強度和剛度的條件下，結構越緊湊越好，可以以塑件布置在推管推出的范圍內(nèi)及復位桿與型腔保持一定距離為原則來確定模架的大小。 模架的選擇原則： （ 1）在滿足強度的條件下應盡量選擇較小的規(guī)格。 （ 2）選擇時應考慮所用注塑機的容模量，一般情況下優(yōu)先選擇工字模架，如果大于注塑機容模量時可選擇直身模架。 （ 3）根據(jù)制品進澆方式和模具結構需求選擇合理的模架類型，優(yōu)先選用大水口模架，不能滿足要求時選擇簡化型細水口或細水口模架。 （ 4）模架選擇時盡量用標準型號，對于非標準模架一定要在圖紙中注明。 模架的選取 根據(jù)該套模具采用一模一腔是用點澆口形式，并根據(jù)模具型腔布局的模仁所占的平 手機蓋 注塑模具設計 第 27 頁 共 41 頁 面尺寸為 190mmX250mm，又考慮模仁最小壁厚，導柱、導套的布置等，再同時 參考《注塑模具設計方法與經(jīng)驗》 大水口 模架，對應的標準模架寬度選 W=3300mm，復位桿的直徑d=25mm。 模架為 大 水口板的工字模架，具體選擇如下： （ 1） A板尺寸 A板是定模型腔板，型芯高度為 35mm嵌入定模板內(nèi)，還需要留出足夠的距離來固定大型芯，故 A板厚度取 70mm。 （ 2） B板尺寸 B板是型腔固定板，凹模高度為 ，又要考慮在模板上還要開設冷卻水道和要固定液壓缸，還需要留出足夠的距離，故 B板厚度取 80mm。 （ 3） C板（墊板）尺寸 考慮到推出機構選用推管，初步選用 C為 90mm。 經(jīng)上述尺寸的計 算，模架尺寸已經(jīng)確定，板面為 330mm 400mm，其外形尺寸為：寬長高 =330mm 400mm 5300mm。 圖 模架的選取 手機蓋 注塑模具設計 第 28 頁 共 41 頁 9 抽芯機構的設計 側向抽芯機構設計 當注射成型帶有側凹、側孔的制件時，模具上需要設置可活動的側向型芯，在制件脫模前先將活動型芯抽出，然后再從模具中推出制件。抽芯機構由成形、運動、楔緊、傳動、定位等零件組成，對于中、大批量生產(chǎn)的則用機動抽芯和液壓抽芯機構較合適。 根據(jù)對成型塑件的綜合分析，現(xiàn)假設使用 斜頂 抽芯機構，作如下計算： 手機蓋 注塑模具設計 第 29 頁 共 41 頁 斜 頂設計： 查看圖紙，仔細分析，確定死角的大小。如圖所示。 確定 0176?？科泼娴钠瘘c，并且確定其長度（如圖 AB）。如果不設計 0176?？科泼妫瑒t選擇 A點作為斜頂斜面的起點。 以 B 點為基準，偏一距離，如圖 BC， BC=頂出行程。 以 C 點為基準，向斜頂移動的反方向偏一距離，如圖 CD。 CD=斜頂行程（取整數(shù)） =死角大小+大于或等于 3mm 的最小安全量。 連接 DB，得到角度 DBC。這個角度一般為小數(shù)。我們?nèi)∫徽麛?shù)，為 M176。這個角度才是我們所需要的斜頂斜面的傾斜角度。 其它的內(nèi)容可根據(jù)前面所講的結構及其 要求完成斜頂其他部分的設計。 頂出行程 其實，像上面這么復雜的內(nèi)容主要的目地是教我們?nèi)绾稳デ蟪鲂表數(shù)膬A斜角度。我們可以簡化為如下圖所示： 手機蓋 注塑模具設計 第 30 頁 共 41 頁 手機蓋 注塑模具設計 第 31 頁 共 41 頁 10 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設計 排氣系統(tǒng)的設計 手機蓋 注塑模具設計 第 32 頁 共 41 頁 在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體和塑料中的水分在注射溫度下汽化形成的水蒸汽。這些氣體若不能順利排出，則可能因為填充時氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，同時，這些高溫高壓的氣體也有可能擠入塑料熔體內(nèi)而使塑 件產(chǎn)生氣泡、空洞或填充不足等缺陷。 該塑件由于采用點澆口進料，而且塑件完全在動模板內(nèi)，所以塑件頂部的排氣可通過分型面與定模板之間的間隙排出。此外，本套模具采用推桿及斜頂推出，其配合間隙可作為氣體排出的方式，同時，模具側向抽芯機構與動模仁之間的配合間隙也可把氣體向外排出。 冷卻系統(tǒng)的計算與設計 一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 200左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其模具溫度在 60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并快速脫模 。 對于粘度較低而且流動性較好的塑料，因為成型工藝要求模溫都并不太高，所以常用常溫水對模具進行冷卻， ABS 的成型溫度和模具溫度分別為 200℃、 50～ 80℃。 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及注射機接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進行初步的和簡略的計算。 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W (1)塑料制品的體積 cmnVVVV ???????? 塑分主 (2)塑料制品的質(zhì)量 gV 5 2 ???? 塑? (3)塑件材料為 ABS 可以查《模具 設計指導》表 65可得 st 40~10?冷 ； st 5~3?注 ；st 30~15?脫 ，由于塑件平均壁厚為 2mm，因此取冷卻時間 st 35?冷 ；注射時間 st 4?注 ，脫模時間 st 21?脫 ，則注射周期的總時間為 stttt 6021354 ??????? 脫冷注 ，可得每小時注射次數(shù)： N=（ 3600/60） =60。 (4)單位時間內(nèi)注入模具中 的塑料熔體的總質(zhì)量： W=Nm= 60=。 手機蓋 注塑模具設計 第 33 頁 共 41 頁 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量 Q 根據(jù)《塑料成型工藝及模具設計》表 435 可直接得知 ABS 的單位熱流量 sQ 值可取590kJ/kg。 （ 1）計算冷卻水的體積流量 vq 根據(jù)《塑料成型工藝及模具設計》式 458 可得 m i n/)2225( 0060 )(60 321 mcWq sv ????? ?????? ??? ? 式中： ? —— 冷卻水的密度； c —— 冷卻水的比熱容，為 )/( ℃?kgkg ； 1? —— 冷卻水出口溫度，取 25℃； 2? —— 冷卻水入口溫度，取 22℃。 （ 2）確定冷卻水路的直徑 根據(jù)《塑料成型工藝及模具設計》表 430 可知，當 m in/ 3mqv ? 時，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑 d=35mm。 （ 3）冷卻水在管內(nèi)的流速 根據(jù)《塑料成 型工藝及模具設計》式 459 得 smdqv v / 4 22 ??? ???? ? （ 4）求冷卻水管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) 因為平均水溫為 ℃，根據(jù)《塑料成型工藝及模具設計》表 431可得 f=，再由《塑料成型工藝及模具設計》式 460 得： )/( )()( ℃????????? hmkJd vfh ? （ 5）計算冷卻水通道的導熱總面積 A 24)2252250( mhWQA s ????? ???? ? （ 6）計算模具所需冷卻水管的總長 L mmdAL ???? ? （ 7）冷卻水的根數(shù) 假設每條水路的長度為 mml 150? ，則冷卻水路的根數(shù)為 ??? lLx 手機蓋 注塑模具設計 第 34 頁 共 41 頁 冷卻系統(tǒng)裝置的布置 由上述計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說可能是不合適的，因此應根據(jù)本套模具具體情況再加以修改。由分型面選擇可以知道，塑件完全留在動模內(nèi)，而且型芯留在定模內(nèi)有較大空間，熱量主要傳到動模板，定模板也有一定的澆注系統(tǒng)傳出的熱量。因此綜合冷卻系統(tǒng)的計算結果和本套模具的結構，在定模板與動模板上都應該設計冷卻裝置。 在注射模中熔體從 200℃左右降低到 60℃左右，所稀放的熱量中 約有 5%以輻射、對流的方式散發(fā)到大氣中，其余 95%由冷卻介質(zhì)帶走，冷卻系統(tǒng)是通過冷卻水的循環(huán)將塑料熔體的熱量帶出模具。 水道的配置采用串聯(lián)冷卻孔道，在串聯(lián)冷卻孔道中從冷卻水供應歧管到冷卻水收集歧管之間連接成單一流路，這是嘴常用的冷卻孔道配置。 11 合模導向機構的設計 注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確 手機蓋 注塑模具設計 第 35 頁 共 41 頁 定位；而模內(nèi)定位機構則通過導柱導套進行合模定位。本模具除了采用模架本身所帶的定位結構，還采用插銷式鎖模器。 該套模具采用推板導柱固定在動模座板上的形式，推板導柱除了起導向作用外，還支撐著動模板，從而改善了動模板的受力狀況，大大提高了動模板的剛性，同時為了推板與推板固定板在移動時更好的順利滑動。 12 總裝配圖的繪制