【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(qiáng)度計算的許用壓力，取 p? =300Mpa。 根據(jù)以上剛度、強(qiáng)度的計算，可以算出型腔的壁厚要求：型腔側(cè)壁厚度 S≥ ，型腔底板厚度 T≥ 。凹模采用整體嵌入式，為求結(jié)構(gòu)緊湊并且符合強(qiáng)度和剛度的要求，還要預(yù)留出冷卻系統(tǒng)的位置。 7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 由前面的塑件工藝分析中可知，本塑件結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，有大量的薄壁、小柱位、側(cè)孔等結(jié)構(gòu)，需要二次分模，在脫模推出機(jī)構(gòu)的選擇中需要用頂針、司筒、扁頂、斜頂同時頂出塑件。 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 25 頁 共 41 頁 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則： （ 1）應(yīng)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(yīng)設(shè)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(yīng)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(diǎn)應(yīng)盡量均勻分布，盡量設(shè)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(yīng)保證頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，為保證頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動平穩(wěn)、順暢、靈活可靠，頂出零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，設(shè)計時應(yīng)注意和其他機(jī)構(gòu)的干涉，在非封膠位應(yīng)盡量設(shè)計避空； （ 4）應(yīng)考慮頂出機(jī)構(gòu)的成本和加工性，為了便于加工，便于維修，節(jié)約成本，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件的頂出形式。 脫模力的計算 當(dāng)矩形塑件短邊和長邊之和與壁厚之比 ??????? t ba ?? 時， 則應(yīng)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(shè)計指導(dǎo)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(shè)計》表 424 可得 f =； ? —— 塑料的泊松比，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計》表 424 得 ? =； 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)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(jié)構(gòu)。對于模具而言，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好，可以以塑件布置在推管推出的范圍內(nèi)及復(fù)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(qiáng)度的條件下應(yīng)盡量選擇較小的規(guī)格。 （ 2）選擇時應(yīng)考慮所用注塑機(jī)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(jī)容模量時可選擇直身模架。 （ 3）根據(jù)制品進(jìn)澆方式和模具結(jié)構(gòu)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(xì)水口或細(xì)水口模架。 （ 4）模架選擇時盡量用標(biāo)準(zhǔn)型號，對于非標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)澆口形式，并根據(jù)模具型腔布局的模仁所占的平 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 27 頁 共 41 頁 面尺寸為 190mmX250mm，又考慮模仁最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時 參考《注塑模具設(shè)計方法與經(jīng)驗(yàn)》 大水口 模架，對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模架寬度選 W=3300mm，復(fù)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(shè)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(jī)構(gòu)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(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 28 頁 共 41 頁 9 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 當(dāng)注射成型帶有側(cè)凹、側(cè)孔的制件時，模具上需要設(shè)置可活動的側(cè)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(jī)構(gòu)由成形、運(yùn)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(jī)動抽芯和液壓抽芯機(jī)構(gòu)較合適。 根據(jù)對成型塑件的綜合分析，現(xiàn)假設(shè)使用 斜頂 抽芯機(jī)構(gòu)，作如下計算： 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 29 頁 共 41 頁 斜 頂設(shè)計： 查看圖紙，仔細(xì)分析，確定死角的大小。如圖所示。 確定 0176?？科泼娴钠瘘c(diǎn)，并且確定其長度（如圖 AB）。如果不設(shè)計 0176?？科泼?，則選擇 A點(diǎn)作為斜頂斜面的起點(diǎn)。 以 B 點(diǎn)為基準(zhǔn)，偏一距離，如圖 BC， BC=頂出行程。 以 C 點(diǎn)為基準(zhǔn)，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(jié)構(gòu)及其 要求完成斜頂其他部分的設(shè)計。 頂出行程 其實(shí)，像上面這么復(fù)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(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 30 頁 共 41 頁 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 31 頁 共 41 頁 10 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)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?yàn)樘畛鋾r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(diǎn)澆口進(jìn)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(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)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(shè)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(jìn)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?yàn)槌尚凸に囈竽囟疾⒉惶?，所以常用常溫水對模具進(jìn)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(jī)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(jìn)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(shè)計指導(dǎo)》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(jī)蓋 注塑模具設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計》表 430 可知，當(dāng) 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(shè)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?yàn)槠骄疁貫?℃，根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計》表 431可得 f=，再由《塑料成型工藝及模具設(shè)計》式 460 得： )/( )()( ℃????????? hmkJd vfh ? （ 5）計算冷卻水通道的導(dǎo)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(shè)每條水路的長度為 mml 150? ，則冷卻水路的根數(shù)為 ??? lLx 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)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(yīng)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(jié)果和本套模具的結(jié)構(gòu)，在定模板與動模板上都應(yīng)該設(shè)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(yīng)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(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)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(jī)噴嘴精確 手機(jī)蓋 注塑模具設(shè)計 第 35 頁 共 41 頁 定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。本模具除了采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)，還采用插銷式鎖模器。 該套模具采用推板導(dǎo)柱固定在動模座板上的形式，推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)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