【正文】 大屏幕彩電塑殼注射模具、 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。從模具使用角度來(lái)講，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；而從模具制造角度來(lái)講，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電氣性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少分模。在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具上脫落。除簡(jiǎn) 易模具外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬(wàn)件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十五萬(wàn)件。 手機(jī)套發(fā)展到現(xiàn)在，已不再是單純的實(shí)用商品。給手機(jī)美容逐漸成了他們展示個(gè)性的一種方式。這使得手機(jī)保護(hù)套的類型更加多元化。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 塑件的分析 方案一： 方案二： 方案三： 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 選擇方案一的塑件進(jìn)行模具設(shè)計(jì) （ 1）外形尺寸 該塑件壁厚為 2mm,外形尺寸不大，為了充型均勻塑件成型質(zhì)量好，應(yīng)將尖角部分改為圓角。 （ 3）脫模斜度 ABS 屬無(wú)定型塑料，成型收縮率小，查資料可知塑件上型芯和凹模的脫模斜度為 1176。 （ 2）成型性能 ABS 屬無(wú)定型塑料，吸濕性強(qiáng)，流動(dòng)性中等，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。 (2)注射過(guò)程 塑件在注射劑料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 表 22 ABS 注射工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 預(yù)熱和干燥 料筒溫度 t/℃ 后段 150～ 170 中段 165～ 180 前段 180～ 200 噴嘴溫度 t/℃ 170～ 180 模具溫度 t/℃ 50～ 80 注射壓力ρ /MPa 60～ 100 成型時(shí)間 /s 注射時(shí)間 1 輔助時(shí)間 冷卻時(shí)間 總周期 17 螺桿轉(zhuǎn)速 n/(r/min) 30 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 分型面的選擇 分型面應(yīng)選擇則在塑件面積最大且利于脫模的底平面上 圖 31 型腔數(shù)量和排列方式的確定 該塑件尺寸較小，為了提高效率，降低成本 ，依次采用一模兩腔，塑件型腔設(shè)置在模具對(duì)稱中心兩邊成型。由于設(shè)計(jì)是一模兩腔故采用直線對(duì)稱排列。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來(lái)估算，故實(shí)際一次注入模具型腔塑料熔體 的總體為 V總 =V塑 （ 1+） x2= 實(shí)際注射質(zhì)量為 M實(shí) == =； 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 倍公稱注射量原則 , 即： 公 ≧ V 實(shí) V 公 = V 實(shí) / =247。 P 型 =138 74 2 35=715（ KN） 式中 F 鎖 注射機(jī)的鎖模力（ N）； A 分 塑件在分型面上的投影面積之和； P 型 型腔壓力，取 P 型 =35MPa ； (3) 選擇注射機(jī) 根據(jù)以上的計(jì)算，初步選擇理論注射容量為 270，注射機(jī)型號(hào)為 SZ250/1250的臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表。 查得 ABS 所需注射壓力為 80110Mpa，這里選用P0=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力 P 公 =250MPa，注射壓力的安全系數(shù)K1=~,這里我們?nèi)?K1=，則： K1 p0= 100=130P 公。 2）鎖模力的校核 ① 塑件在分型面上的投影面積 A塑 =138 74— 7 8 2— 12 12=9956mm ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A澆， A澆是每個(gè)塑件再在分型面上的投影面積 A塑的 ~ 倍，本例中的流道較簡(jiǎn)單。 ③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為 A 總 =N(A 塑 +A 澆 )=N（ A 塑 + 塑） = 塑 == ④ 模具型腔內(nèi)的脹型力 F脹，則 F 脹 =A 總 P模 ==837KN 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 上式中， P模是型腔的平均計(jì)算壓力值， P 模通常取注射壓力的 20%~40%，所以大致范圍在 30Mpa~60Mpa，因?yàn)椴馁|(zhì)是，根據(jù)其黏度和制品的精度要求，我們選擇 P 模為 35MPA。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，形狀一般為圓錐形，便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 （ 1） 主流道尺寸 1） 主流道的長(zhǎng)度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對(duì)于 小型模具 L應(yīng)盡量小于 60mm，本次設(shè)計(jì)初取 50mm 進(jìn)行計(jì)算。 4） 主流道球面直徑 SR =15mm+(2~4)mm=19mm。 （ 2） 主流道的凝料體積 V主 =L主 （ R主 2 +r主 2 +R主 r主 ）π /3 =50x（ 42 + +)（ 3） 主流道當(dāng)量半徑 Rn=（ +4） /2= （ 4） 主流道澆口套的形式 主流道襯套是標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)，主流道小端口入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，故對(duì)材料要求比較高，故一般將主流道襯套與定位圈分開(kāi)設(shè)計(jì)，便于拆卸中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 更換。故澆口套選用碳素鋼 T10A，并熱處理淬火表面硬度為 50HRC55HRC。 （ 2）分流道的長(zhǎng)度 由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，分流道設(shè)計(jì)較短，故設(shè) 計(jì)時(shí)可以適當(dāng)選小一些。本設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝性好，熔體的熱量散失和流動(dòng)阻力均不大。故分流道的熔體剪切速率合格 (8）分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般去 ~ m。 ~10176。 澆口的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的要求，不允許出現(xiàn)裂紋和變形，表面質(zhì)量要求也較高，采用一模兩腔，為便于調(diào)整沖模時(shí)的剪切塑料和封閉時(shí)間，采用側(cè)澆口， 其界面形狀簡(jiǎn)單，易加工，也便于試模后修正，且開(kāi)設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。查得側(cè)澆口的深度 h計(jì)算公式為 h=nt== 其中， n 是塑料成型系數(shù)， ABS 系數(shù)為 ， t為塑件壁厚，這里 t=2mm。 2） 計(jì)算側(cè)澆口的寬度，根據(jù)側(cè)澆口寬度公式 B=n√ A/30 可得。 3） 計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度，根據(jù)資料知惻澆口長(zhǎng)度一般選 ~ 可取側(cè)澆口的長(zhǎng)度 L澆 = （ 2）側(cè)澆口的剪切速率的校核 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 1） 確定注射時(shí)間為 t=1S。 該矩形惻澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳 剪切速率為5x103 ~5x104 之間。 圖 41 澆口套 校核主流道的剪切速率 （ 1）計(jì)算主流道的體積流量 Q主 =（ V主 +V分 +nV塑 ） /t=（ ++)/1= /s （ 2）計(jì)算主流道的剪切速率 γ = /（π R主 3 ）≈ cm3 /s 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 主流道的剪切速率處于澆口和分流道最佳剪切速率 5x102 ~5x103 之間 ,則主流道剪切速率合格。本設(shè)計(jì)既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴，采用 Z型拉料桿匹配的冷料穴。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其結(jié)構(gòu)可分整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。 （ 2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通常是整體式和組合式兩種類型。該塑件是大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用 P20。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 采用相應(yīng)公式的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按塑件零件圖給定的公差計(jì)算。 （ 2）凹模深度尺寸計(jì)算 根據(jù)公式： H=[(1+Scp)HX△ ] z?? 計(jì)算可得； 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) H1 =[（ 1+） ] z?? ? ? mm （ 3）型芯徑向尺寸計(jì)算 根據(jù)公式： l =[(1+S)sl +X△ ]z?? 計(jì)算可得； 1l =[(1+S)ls +X△ ] z?? =[(1+)+] ? ? ? mm 2l = [(1+)+..84] ? ?? 3l = [(1+)+..36] ? ?? 4l = [(1+)+..36] ? ?? 5l = [(1+)+..38] ? ?? 6l = [(1+)+..34] ? ?? 7l = [(1+)+..44] ? ?? （ 4） 型芯高度尺寸計(jì)算（成型塑件內(nèi)腔大型芯與成型三個(gè)小孔的型芯） 根據(jù)公式： h=[(1+Scp)H+X△ ]z??計(jì)算可得； 1h =[(1+S)h+X△ ] z?? =[(1+)+] ? ? ? mm h2 =[(1+S)h+X△ ]z??=[(1+)+] ? ? ? mm （ 5）成型孔間距的計(jì)算