【正文】 級精度。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜小于。 3）加強肋 為了保證 手機外殼 的強度和剛度而不使 手機外殼 的壁厚過大，在 手機外殼 的適當(dāng)位置設(shè)置了加強肋。但是本次設(shè)計中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法 。需要設(shè)計的 手機外殼 的具體形狀如圖 22所示： 第 3 章 注射機的選擇 注射機規(guī)格 注射機是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機型號為 XSZ60,它的技術(shù)規(guī)格如表 31 所示。注射容量以容積（ cm3） 表示時，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機的注射容量，其關(guān)系按 31式 校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 式中 V 件 — 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ cm3） 。 — 最大注射容量利用系數(shù)。 注射機鎖模力校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系按 32式校核 p 腔 F≤P 鎖 （ 32） 式中 p 腔 — 模具型腔壓力，一般取 40～ 50Mpa； F — 塑件與 澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（ mm2） 。 在這個設(shè)計中 p 腔 = 40 Mpa F = P 鎖 = 500 kN p 腔 F = 40 10 6 10734. 2 10 6 = (kN) 500(kN) 所以注射機的鎖模力也滿足要求。 在這個設(shè)計中 p 成 = 80 Mpa 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 P 注 = 122Mpa 顯然， 80 122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 在這個設(shè) 計中 H 最小 =70 mm H 模 = 80 mm H 最大 = 200 mm 顯然， 7080200 所以注射機模具厚度也滿足要求。對在液壓機械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機上使用的一般澆口模具，關(guān)系按 35 式校核 H1 + H2 + 5～ 10mm ≤ s （ 35） 式中 H1 — 脫模距離 (推出距離 )（ mm） ； H2 — 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（ mm） ； S — 注射機模板行程（ mm） 。 1） 設(shè)計分型面 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 設(shè)計塑料成型模具時，分型面的設(shè)計是一個重要的設(shè)計內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件容易成型，并且塑件質(zhì)量高。 分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。由于分型面受到塑件在 模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。 2)選擇分型面時，應(yīng)盡量只采用一個與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。 4)分型 面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。 5)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。 對于高度較高的塑件，其外觀無嚴格要求時，可將分型面選擇在中間。 分型面的形式參見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》圖 240，其選擇示例見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表 247。分型面創(chuàng)建完成后，如圖 43 所示： 分型面設(shè)計好后，在經(jīng)過分割體積塊、抽取模具元件兩道工序后，凸模和凹模都已經(jīng)設(shè)計好了。 主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。 澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 12 主澆道的設(shè)計 主澆道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶 有錐度的流動通道。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。由于注射機的噴嘴半徑為 S12，所以為澆口套取 S15。 主流道澆口套固定配合見圖 46 所示。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。分流道的設(shè)計應(yīng)盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。在考慮分流道設(shè)計時，由于 其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計分流道的布置形式和截面形狀即可。由于我們所設(shè)計的模具是一腔四穴的形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計了四根分澆道。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 μ m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 澆口及冷料穴設(shè)計 澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。所以，澆口的表面粗糙度 Ra 值不大于 。澆口位置的選擇有以下幾個原則： 1）澆口設(shè)置在正對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。 3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。 5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。 7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向 作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。澆口的各類形式和尺寸參見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中表250～ 260。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。 冷料穴的形狀見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中表 262。考慮到后面采用 Z 形拉料稈，冷料穴選取相應(yīng)形式，這種冷料穴常用于熱塑性塑料注射模。 鑄模和開模 當(dāng)型心、型腔和澆注系統(tǒng)都生成后，模具內(nèi)部就形成了一個完整的流料通道，PRO/E 能夠沿著這個通道將澆注系統(tǒng)和型腔充滿，形成一個獨立的模具元件，這個過程我們稱只為鑄模。圖 410 為模具開模后的情況： 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質(zhì)量。 ? 各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在 15～ 20mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低?？拙嘧詈脼樗字睆降?5 倍。 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 ? 冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強度。 凹模上的冷卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為 8mm。 圖 413 圖 414 第 5 章 模具零件設(shè)計 推出系統(tǒng)設(shè)計 確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎(chǔ)。 1．推 桿推出 推桿推出是一種最簡單常用的推出形式。 推桿設(shè)計要點如下： ? 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模強度。對Φ 3mm 以下的推桿宜用階梯式，即推桿下部增粗。推桿固定方式見《模具設(shè)計與制造簡明手冊 》圖 256。 ? 推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿和抽芯機構(gòu)發(fā)生干擾。 推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表 279。 2．推件板推出 推件板推出面積大，推力均勻，模具不必設(shè)復(fù)位稈。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件，其結(jié)構(gòu)型式見《模具設(shè) 計與制造簡明手冊》表 281。 ? 推件板與其他零件的配合一般采用 H7/f7。 基于以上原因，在這個設(shè)計中，采用推桿推出的推出機構(gòu)。推桿形狀如圖 51 所示 ： 圖 51 確定模架 1．模架組合形式 注射模模架的組成零件及名稱見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》圖 267。我們選擇 A2型。 ? 推桿推出塑件 。 普通塑料制品模具模架與鑲件大小的選取，可參考下面的數(shù)據(jù)： A 表機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 18 示鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離； B表示定模鑲件底部到定模板底面的距離； C表示動模鑲件底部到動模板底面的距離 D表示產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離； E表示產(chǎn)品最高點到鑲件底部 的距離； H表示動模承板的厚度（當(dāng)模架為 A型時）； X表示產(chǎn)品的高度。根據(jù)成型零件大小，我們選擇 250 250 的 A2 型模架，其具體尺寸見表 51。注射模導(dǎo)套尺寸見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表 2113 和 2114。 圖 52 2．導(dǎo)套設(shè)計 本設(shè)計導(dǎo)套選用帶頭導(dǎo)套。 表 53 d(H7) d1(k6) d2(e7) 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 16 + 0 24 + + 24 ?D ??d ?s R ??L 28 16 6 1 80 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 圖 53 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計 1． 澆口套設(shè)計 注射模澆口套的推薦尺寸見《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表 2118。其尺寸見表 54，外形見圖 54。我們選用Ⅰ型拉料桿，其尺寸見表 55，外形見圖 55。我們選用的推件板推桿的外形見圖 56，尺寸見表 56。我們選用Ⅲ型定位圈，其外形見圖 57，尺寸見表 57。我們選用的水嘴的外形見圖 58，尺寸見表 58。 圖 59 制造密封隔板的目的有兩方面，一方面是為了使冷卻系統(tǒng)正常工作，把深孔密封起來，防止水從冷卻管路中泄露出來；另一方面是為了控制水的流動路線，起到良好的冷卻效果，當(dāng)水流動是遇 到密封隔板時，水流改變流向，饒過隔板，繼續(xù)向前流動，這個過程能夠控制水流流到凸模難以冷卻到的地方，從而達到冷卻的目的。 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 23 圖 510 至此完成模架裝配體中需要的零件模型。裝配過程主要還是圍繞凹模和凸模來進行的，將以上設(shè)計的模架零件和模具零件添加一定的約束， 模具的調(diào)試 試模中所獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。 首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。其主要原因是： （ 1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。 （ 3） 冷卻時間過短，物料未能固化。 （ 5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。 （ 2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。 （ 4） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。 3．粘著主流道 （ 1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及 充分收縮。 （ 3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。 （ 5） 主流道拉料桿不能正常工作。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進行合理調(diào)整；另一方面要對模具成型部位進行現(xiàn)場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。這種現(xiàn)象極為常見。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。熔料前鋒冷凝所致。制品壁厚過薄。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。 c. 鎖模力不足 機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 25 因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。 （ 2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 與第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在 分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有： a. 注射過量 b. 鎖模力不足 c. 流動性過好 d. 模具局部配合不佳 e. 模板翹曲變形 （ 3） 制件尺寸不準確 初次試模時，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計要求尺寸相差較大。 a. 尺寸變大 注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。 b. 尺寸變小 注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變?。荒剡^高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小。通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。以下的內(nèi)容均從這兩個方面來討論。 1. 缺料（注射量不足） 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延 長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整材料供給；提高熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的熔料。 2. 氣孔 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；調(diào)整材料供給；降低熔料溫度；機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 26 降低模具溫度。 3. 溢料飛邊 消除措施如下： 工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；增