【正文】 機保護套模具設計 第 23 頁 推出方式的確定 本塑件結構簡單，可采用推件板推出、推桿推出或兩者綜合推出方式，要根據脫模力校核計算可知，選用推桿與推件板結合的推出方式。 該塑件由于用側澆口進料，熔體經塑件下方充滿型腔。此設計是利用分型 面之間的間隙排氣和利用推桿與配合孔之間的活動間隙排氣的。 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 22 頁 為了在注射成型過程中將型腔內原有的空氣和塑料熔體中逸出的氣體排出，在模具分型在由常開設排氣槽。 模架各尺寸的校核 根據所選注射機來校核模具的設計尺寸 （ 1） 模具平面尺寸 200mm? 355mm415mm? 415mm(拉桿間距），校核合格。 經上述尺寸的計算，模架尺寸已經確定為模架序號為 5，模架結構形式為 2A型。 推板推出距離；需要推桿或推板推出一定 的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為 9 mm 左右，黏結在型芯上的尺寸約 7mm 左右，所以當推出距離為 7 mm 時就能使塑件和型芯分離。 B板是型芯固定板，按模架標準板厚取 32mm。 A板是定模型腔板，考慮塑件高度以及模板上的冷卻水道，需留出足夠的距離，故根據資料取 A 模板標準厚度為 25mm。 根據型腔布置，模架選在 200mmx355mm 這個范圍內，墊塊之間的跨度大約為 2004040=120mm，根據型腔布置及型芯對動模墊板的壓力可計算動模墊板厚度 ,即 311)(pELpALT ?? =， 式中：由上面的計算可知其中 p? =， L是兩個墊塊之間的距離約為120mm, L1為動模墊板的長度，取 355mm， A 是兩個型芯投影到動模墊板上的面積 單個型芯所受壓力的面積為 1A =70X134=9380mm2 兩個型芯的面積為 A=2x 1A =18760mm2 對于此動模墊板計算尺寸相當于小型模具來說還可以再小一些，可以增加 2根支撐柱來支撐，故可以近似得到動模墊板厚度 ??? TnTn 3/4)1/1( 故動模墊板可按照標準厚度取 32mm. 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 19 頁 圖 51 大型芯 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 20 頁 圖 52 凹模 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 21 頁 根據模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以計算出凹模嵌件所占的平面尺寸為 138mm? 208mm,再考慮凹模最小壁厚，導柱導套的布置側抽芯機構等，再同時查閱資料，可確定選用模架型號為 5 號（ W? L=200mm? 355mm)，模架結構為 A2型。型腔魚模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定，根據估算模板的平面尺寸選用 200mmx355mm，它比型腔布置的尺寸大的多，所以完全滿足強度和剛度的要求。 凹模側壁厚度與型芯內壓強及凹模的深度有關，根據型腔的布置，模架初選用 200mmx355mm 的標準模架，其厚度根據公式31)(pECphhs ??? 計算得知，經計算 s= 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 18 頁 式中， C=96)(2)(34444?hlhl ； p是型腔壓力； E是材料的彈性模量（ MPa)；p? =15( 51W +)， W是影響變形的最大尺寸，計算時 W=l =138； h=9mm, 故求得 p? =。 （ 1） 凹模徑向尺寸計算 根據國家有關標準，取塑件標注公差尺寸公差等級為 MT3， 根據公式： L=[(1+Scp)LsX△ ] z?? 計算可得： L1 =[（ 1+） ] z?? =? L2 =[(1+)] z?? ?? mm 式中 Scp 是塑件的平均收縮率， ABS 的收縮率 %~%，所以其平均收縮率為 Scp= 2 ? =； X是系數，查表得 X 一般在 ~ 之間，此處取 ；△分別為塑件上相應的尺寸公差， z? 是塑件上相應的尺寸制造公差，對于中小型塑件 z? 取 61 △（下同）。成型塑件型芯，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材也選用 Cr12MoV，型芯中間通冷卻水。這里組合式型芯 成型零件鋼材選用 對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的強度、 剛度、耐磨性及良好的抗疲勞性，還考慮它的機械加工性能和拋光性能。 凸模是成型塑件內表面的成型零件。這里采用整體式。 凹模是成型制品外表面的成型零件。開模時，利用凝料對桿的抱緊力使凝料從主流道襯套中脫出。 冷料穴的設計及計算 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是儲存熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模 具型腔影響制品的表面質量。故澆口的剪切速率校核合格。 2） 計算單邊流道體積流量： q澆 =V塑 /t= /s 3） 由公式γ = 澆 /（π R澆 3 ），可得到γ≈ 式中， R澆 為矩形澆口的當量半徑，即（ Bh/π） 21 =。 B≈ 式中， n 為塑料成型系數， ABS 取 ， A為凹模的內表面積 。 為了便于試模時發(fā)現問題并進行修模處理，參照文選查找 ABS 的側澆口厚度為 ~，這里選擇澆口深度為 。 (1)側澆口尺寸的確定 1） 計算側加工的深度。這里取脫模斜度為80 。這里我們根據加工實際選取 m，另外脫模斜度一般為 5176。 （ 5）分流道截面尺寸 設下底寬為 x,底面圓角半徑 R=1mm，查表設梯形高位 ，再根據 該梯形與直徑為 的圓的面積相等， (x+ )= /4 計算可得x=4mm,則上底約為 5mm. （ 6）凝料體積 1） 分流道的長度為 L分 =30x2=60mm 2） 分流道截面積 A 分 =(5+4)/= 3） 凝料體積 V分 =L 分 A分 ==945mm3 = (7）校核剪切速率 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 13 頁 1） 確定注射時間為 t=1s 2） 計算單邊流道體積流量： q分 =（ V分 +V 塑）/t=(+)/1= cm3 /s 3） 由公式γ = /（π R3分 ） = S1? 該分流道的剪切速率處于澆口主流道和分流道的最佳剪切塑料 500~5000 之間。單邊分流道長度 L分取 30mm， L分 =60mm （ 3）分流道的當量直徑 因為該塑件質量： M塑 =ρ V塑 = = g 200g 分流道的當量直徑為： D分 =√ m塑 4 √ L分 = （ 4）分流道的截面形狀 為了便于加工和塑料的脫模，分流道大多設計在分型面上。 分流道設計 （ 1）分流道的布置形式 為了減少在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低以及減少分流道的容積和壓力平衡，采用平衡式分流道。材料選用優(yōu)質鋼材單獨加工并進行熱處理。 5） 球面的配合高度 h=5mm。 2） 主流道小端直徑 d=注射機噴嘴尺寸 +（ ） mm= 3） 主流道大端直徑 D=d+L 主 tan（ a/2） =8，其中式中 a 選取 3176。由于主流道和高溫塑料熔體以及注射機噴嘴反復接觸，故再設計時常設計為可拆卸更換的澆口套。 查表可知該注射機的公稱鎖模力為 F鎖 =1250KN，鎖模力安全系數為K2=~,這里選擇 K2 xF脹 = ==1004KN＜ F鎖 ,所以，注射機鎖模力合格。分流道也較短，所以選擇分流道凝料投影面積可適當取小些，這里選取 A澆 = 塑 。所以，注射機注射壓 力合格。 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 10 頁 表 31 注射機參數 項目 數值 項目 內容 理論注射量 /cm3 270 移模行程 /mm 360 螺桿柱塞直徑 /mm 45 最大模具厚度 /mm 550 注射壓力 MPa 160 最小模具厚度 /mm 150 注射速率 /(g/s) 110 鎖模形形式 雙曲肘式 塑 化能力 /(g/s) 模具定位孔直徑/mm 160 螺桿轉速 r/min 10~200 噴嘴球直徑 /mm SR15 鎖模力 KN 1250 噴嘴口孔徑 /mm 4 拉桿間距 /mm 415x415 (4）注射機的相關參數的校核 1）注射壓力校核。 = 由鎖模力選定注射機 F 鎖 ? A 分 圖 32 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 9 頁 注射機型號的確定 (1) 注射量的計算 通過 PRO/E 建模分析得塑屬性 塑件體積為： V塑 = cm3 塑件質量： M塑 =ρ V塑 = = g (2) 澆注系統凝料體積的初步估算 由于澆注系統的凝料在設計之前不能去定準確的數值，但是可根據經驗按照塑件體積的 ~1 倍來估算。多模型腔模具盡可能采用平衡式排列分布，且要力求緊湊并與澆口開設的部位對稱。 (3)塑件后處理 處理的介質為水和空氣，處理溫度為 60~75℃ ,處理時間為 16~20s。 （ 3） ABS 的主要性能指標 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計 手機保護套模具設計 第 6 頁 表 21 ABS 性能指標 項目 數值 項目 數值 密度 /g.㎝ 3 ~ 屈服強度 /MPa 50 比體積 /㎝ 3 .g1 ~ 拉伸強度 / MPa 38 吸水率 (%) ~ 拉伸彈性模量 / MPa 熔點 /℃ 130~140 抗彎強度 / MPa 80 計算收縮率 /(%) ~ 抗壓強度 / MPa 53 比熱容 /J(kg. ℃ ) 1470 彎曲彈性模量 / MPa 注射成型過程及工藝參數 (1)注射成型過程 對 ABS 的色澤、粒度和均勻度等進行檢驗，由于材料吸水性較大，成型前應進行充分的干燥。 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設計