數(shù)碼相機面殼的注塑模具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維11張CAD圖紙+帶任務書+開題報告+外文翻譯】-zsmj17

數(shù)碼相機面殼的注塑模具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維11張CAD圖紙+帶任務書+開題報告+外文翻譯】-zsmj17

數(shù)碼相機面殼的注塑模具設計【一模單腔含proe三維及11張CAD圖紙】

本文主要講述對數(shù)碼相機面殼進行模具設計的過程，通過對塑件的工藝分析，設計出塑料模具，并通過對模具設計與分類信息及產(chǎn)品材料的性能分析，初步選擇注塑機。

這次設計是對數(shù)碼相機面殼的注射模進行了設計研究。該塑件成品的表面要求一般沙面，但要求耐老化耐磨損，使用壽命較長。故在設計中選ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），潛澆口以保證其外觀要求。由于塑件有較復雜外形輪廓及內(nèi)部結構，產(chǎn)品倒鉤距離較長需做油缸斜抽芯,對模具結構型腔排布的限制和生產(chǎn)數(shù)量等生產(chǎn)成本綜合考慮,確定在該設計中，型芯型腔為便于加工盡量使用鑲嵌件，以減少生產(chǎn)成本，保證塑件制品的加工成型精度。同時，本設計在模具結構細節(jié)和其他動作原理方面作了較為詳細的解釋說明。最后結合模具的結構和標準零件的選用完成了整套模具的裝配，對有關技術規(guī)范進行了全面校核，確保所設計的模具結構合理并能安全可靠的用于批量生產(chǎn)。本設計闡述了結合使用 Pro/E，AutoCAD 完成裝配圖，零件圖。

關鍵詞：數(shù)碼相機面殼，Pro/E,塑料模具，設計

Abstract

This paper focuses on the process of mold design of digital camera shell, through process analysis of plastic parts, design of plastic mold, and the performance of the die design and classification of information and material analysis, the preliminary selection of injection molding machine.

The injection mold is designed for digital camera shell was designed. The surface of the plastic product general requirements of sand, but aging resistance abrasion resistance, long service life. B. ABS in the design, to ensure the appearance of latent gate. Because the plastic parts with complex shape and internal structure, product barb longer need cylinder angle core pulling, limit the production quantity and production cost of mould structure cavity layout consideration, determined in the design, core and cavity to facilitate processing as far as possible the use of mosaic pieces, reduces the production cost, to ensure the machining precision of plastic products. At the same time, the design of the die structure details and other operation principle in detail explanation. Finally, the structure and mold standard parts to complete the assembly die package, on the relevant technical specifications and conducted a comprehensive check, to ensure that the design is reasonable and can be safely used for mass production. Described the design of the combined use of Pro/E, AutoCAD to complete the assembly diagram, parts diagram.

Keywords: digital camera shell, Pro/E, plastic mould, design

目    錄

摘要

Abstract 

第一章 緒論 II

1.1模具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 1

1.2塑料成型模具的種類 2

1.3注射模具的發(fā)展方向 2

第二章  塑料成型工藝 4

2.1 塑件材料的選擇 4

2.2確定成型方法 4

2.3注塑成型工藝過程 4

2.3.1 成型前的準備 5

2.3.2 注塑成型過程 5

2.3.3、塑件的后處理 6

2.4塑件的結構工藝性 7

2.5 塑件成型工藝參數(shù) 7

2.5.1 溫度 8

2.5.2 壓力 8

2.5.3 成型周期 9

第三章 數(shù)碼相機面殼模具設計 10

3.1注塑模具分類及典型結構 10

3.1.1注塑機機構組成 10

3.1.2 注塑機分類 11

3.1.3 注塑機的型號規(guī)格 11

3.2注塑模具分類及典型結構 12

3.2.1注射模分類 12

3.2.2注射模典型結構 13

3.3數(shù)碼相機面殼模具的結構設計 15

3.3.1確定分型面位置 15

3.3.2確定型腔數(shù)量 15

3.3.3 澆注系統(tǒng)設計 16

3.3.4 成型零件設計 17

3.3.5 合模導向機構設計 19

3.3.6 推出機構設計 20

3.3.7 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 23

3.3.8 標準模架的選用 23

3.3.9 模架的尺寸計算 24

3.4 注射模具與注射機的關系 26

3.4.1 選擇注塑機 26

3.4.2最大注射量的校核 27

3.4.3 注射壓力的校核 28

3.4.4 鎖模力的校核 29

3.4.5 安裝部分尺寸校核 29

3.4.6 開模行程的校核 29

3.4.8 推出裝置的校核 29

第四章 數(shù)碼相機面殼模具三維設計 30

4.1數(shù)碼相機面殼三維造型及模具設計 30

4.2 模架設計 31

4.2.1 定義模具模架 32

4.2.2 添加設備 33

4.2.3 設計頂出機構 34

4.2.4 設計冷卻系統(tǒng) 34

4.2.5 動畫模擬開模 36

第五章 數(shù)碼相機面殼模具注射仿真分析 37

5.1 Pro/e塑料顧問的簡介 37

5.2 塑料顧問模塊的進入 37

5.3 分析功能應用 38

5.4  分析結果 39

5.5分析結果的輸出 41

5.6 注射仿真分析的優(yōu)缺點 42

第六章 小結與展望 43

6.1小結 43

6.2展望 43

致 謝 44

參考文獻 45

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proe5.0

sj.stp

zpt.stp

凸模.dwg

凹模.dwg

動模墊板.dwg

動模座板.dwg

動模板.dwg

外文翻譯.doc

定模座板.dwg

定模板.dwg

推件桿固定板和推桿墊板.dwg

推件板.dwg

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模具裝配圖.dwg

相機面殼.dwg

I 摘 要 本文主要講述對數(shù)碼相機面殼進行模具設計的過程，通過對塑件的工藝分析，設計出塑料模具，并通過對模具設計與分類信息及產(chǎn)品材料的性能分析，初步選擇注塑機。 這次設計是對數(shù)碼相機面殼的注射模進行了設計研究。該塑件成品的表面要求一般沙面，但要求耐老化耐磨損，使用壽命較長。故在設計中選 丙烯腈 苯乙烯共聚物 ） ，潛澆口以保證其外觀要求。由于塑件有較復雜外形輪廓及內(nèi)部結構，產(chǎn)品倒鉤距離較長需做油缸斜抽芯 ,對模具結構型腔排布的限制和生產(chǎn)數(shù)量等生產(chǎn)成本綜合考慮 ,確定在該設計中，型芯型腔為便于加工盡量使用鑲 嵌件，以減少生產(chǎn)成本，保證塑件制品的加工成型精度。同時，本設計在模具結構細節(jié)和其他動作原理方面作了較為詳細的解釋說明。最后結合模具的結構和標準零件的選用完成了整套模具的裝配，對有關技術規(guī)范進行了全面校核，確保所設計的模具結構合理并能安全可靠的用于批量生產(chǎn)。本設計闡述了結合使用 ， 成裝配圖，零件圖。 關鍵詞：數(shù)碼相機面殼， ,塑料模具，設計 on of of of of of of of is of of B. in to of of in to as as of to of At of in to on a to is be of , to , 錄 摘要 第一章 緒論 .................................................................................................. 具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 ............................................................................. 1 料成型模具的種類 ............................................................................................. 2 射模具的發(fā)展方向 ............................................................................................. 2 第二章 塑料成型工藝 .................................................................................. 4 件材料的選擇 .................................................................................................... 4 定成型方法 ......................................................................................................... 4 塑成型工藝過程 ................................................................................................. 4 型前的準備 .............................................................................................. 5 塑成型過程 .............................................................................................. 5 件的后處理 ............................................................................................ 6 件的結構工藝性 ................................................................................................. 7 件成型工藝參數(shù) ................................................................................................ 7 度 .............................................................................................................. 8 力 .............................................................................................................. 8 型周期 ...................................................................................................... 9 第三章 數(shù)碼相機面殼 模具設計 .................................................................. 10 塑模具分類及典型結構 ................................................................................... 10 塑機機構組成 ......................................................................................... 10 塑機分類 ................................................................................................. 11 塑機的型號規(guī)格 ..................................................................................... 11 塑模具分類及典 型結構 ................................................................................... 12 射模分類 ................................................................................................. 12 射模典型結構 ......................................................................................... 13 碼相機面殼模具的結構設計 ........................................................................... 15 定分型面位置 ......................................................................................... 15 定型腔數(shù)量 ............................................................................................. 15 注系統(tǒng)設計 ............................................................................................ 16 型零件設計 ............................................................................................ 17 模導向機構設計 .................................................................................... 19 出機構設計 ............................................................................................ 20 具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 ............................................................................ 23 準模架的選用 ........................................................................................ 23 架的尺寸計算 ........................................................................................ 24 射模具與注射機的關系 .................................................................................. 26 擇注塑機 ................................................................................................ 26 大注射量的校核 ..................................................................................... 27 射壓力的校核 ........................................................................................ 28 模力的校核 ............................................................................................ 29 裝部分尺寸校核 ..................................................................................... 29 模行程的校核 ........................................................................................ 29 出裝置的校核 ........................................................................................ 29 第四章 數(shù)碼相機面殼 模具三維設計 .......................................................... 30 碼相機面殼三維造型及模具設計 ................................................................... 30 架設計 .............................................................................................................. 31 義模具模架 ............................................................................................ 32 加設備 .................................................................................................... 33 計頂出機構 ............................................................................................ 34 計冷卻系統(tǒng) ............................................................................................ 34 畫模擬開模 ............................................................................................ 36 第五章 數(shù)碼相機面殼模具 注射仿真分析 .................................................. 37 ro/e 塑料顧問的簡介 ......................................................................................... 37 料顧問模塊的進入 .......................................................................................... 37 析功能應用 ...................................................................................................... 38 分析結果 ............................................................................................................ 39 析結果的輸出 ................................................................................................... 41 射仿真分析的優(yōu)缺點 ...................................................................................... 42 第六章 小結與展望 ...................................................................................... 43 結 ....................................................................................................................... 43 望 ....................................................................................................................... 43 致 謝 ............................................................................................................... 44 參考文獻 ......................................................................................................... 45 數(shù)碼相機面殼模具設計 1 第一章 緒論 內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 我國在注塑模 術開發(fā)研究與應用方面起步較晚。從 20 世紀 80 年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的注塑模 統(tǒng)。同時，某些高等學校和科研院所也開始了注塑模 統(tǒng)的研制與開發(fā)工作，我國注塑模 究始于 07 年代末，發(fā)展較為迅速多年來 ,我國對注塑模設計制造技術及其 開發(fā)應用十分重視，在 ―八五 ‖期間 ,由北京航空航天大學、華中理工大學、四川聯(lián)合大學等單位聯(lián)合進行了國家重點科技攻關課題 ―注塑模成系統(tǒng) ‖，并于 1996 年通過鑒定，部分成果己投入實際應用，使我國的注塑模 究和應用水平有了較大提高 中理工大學開發(fā)的塑料注塑模 統(tǒng) 州工業(yè)大學研制的 2 一 析軟件等 待在試用中逐步完善。這些項目的成果對促進我國注塑模 術的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國注塑模 術及應用水平很快提高。目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，模具技術的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精 細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 外的研究狀況及發(fā)展趨勢 國內(nèi)外模具的發(fā)展現(xiàn)狀，在電子，汽車，點擊，電器，儀器，儀表，家電和通訊等產(chǎn)品中， 60%—70%的零部件都要依靠模具成型，目前全世界模具年產(chǎn)值為 600億美元，日本，美國等發(fā)達國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機床工業(yè)。近年來，我國模具工業(yè)一直以每年 15%左右的增長速度發(fā)展， 2003 年，我國模具總產(chǎn)值超過 400 億人民幣，所以說，沒有模具就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。用模具加工的零件，就有生產(chǎn)率高，質(zhì)量好，節(jié)約材料，成本底等一系列優(yōu)點，因此已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手 數(shù)碼相機面殼模具設計 2 段和工藝發(fā)展方向，因此，模具技術特別市制造精密，復雜，大型模具的技術，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一，雖然我國的模具制造歷史不長，但我國僅僅用了 30 年的時間走完未來外國 90 年歷程。相對來說我國的潛力更大，模具制造的發(fā)展空間更大，從模具制造地的分布來看，我國的沿海地方如廣東的深圳，東莞，浙江的黃巖一帶模具制造業(yè)發(fā)展的很快，成為了中國大陸模具制造業(yè)的領頭羊。 相對于過去落后的模具手工業(yè)制造，現(xiàn)在的模具制造趨向機械化，批量化，標準化，這樣對模具加工設備性能的要求更高，設備的操作人員專業(yè)化，模具設計師的能力要求更高 模具的類型通常是按照加工對象和工藝的不同進行分類，從行業(yè)角度的區(qū)分來看主要有塑料模具、橡膠模具、金屬冷沖模具、金屬冷擠壓模具和熱擠壓模具、金屬拉拔模具、粉末冶金模具、金屬壓鑄模具、金屬精密鑄造模具、玻璃模具等等。 其中塑料模具又包括：注射模、壓縮模、傳遞模、擠出模、中空吹塑模、真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉成型模、發(fā)泡成型模和空氣輔助成型模和水輔助成型模等多種模具。 (1)采用數(shù)控（ 計算機控制（ 高效自動化設備，在加工模具的車，銑，鏜，磨等各類機床上都附件了一套讀數(shù)顯示裝置，包括一個傳感器和一個數(shù)字顯示器，別有公英制轉換開關。一般模具廠主要設備中 備已經(jīng)占到20%—30%，生產(chǎn)效率可以提高 30%—50%。 (2)氣體輔助注射成型，氣體輔助注射成型正在歐美，日本甚至韓國等地廣泛推廣，這項技術進入我國只有幾年時間，但從理論研究和部分實際應用證明，氣體輔助成型技術與傳統(tǒng)注射技術相比，具有很大的優(yōu)越性。 (3)發(fā)展電加工技術，用于加工復雜形狀和硬質(zhì)材料木 ，國外一般采用多電極加工，常用 4—5 電極加工一個型腔，以保證尺寸精度和表面粗糙度，線切割加工應用慢走絲，鋼絲切割，不重復使用等新技術，使加工精度達到微米級別。 (4)推廣熱流道技術，由于采用熱流道技術的模具可以提高鍛件的生產(chǎn)率和質(zhì)量， 數(shù)碼相機面殼模具設計 3 并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源，所以這項技術已經(jīng)在塑料模具行業(yè)獲得廣泛應用，國外熱流道技術發(fā)展很快，許多塑料模具生產(chǎn)廠生產(chǎn)的模具已有一半以上使用熱流道技術，有的甚至超過了 80%，效果十分明顯，果味近幾年累已開始推廣應用，但總體還打不到 10%，個別企業(yè)已達到 30%左右，經(jīng)濟 效益十分明顯。 (5)計算機集成制造及管理系統(tǒng)（ 機床的加工指令可由計算機的后置處理軟件自動編程后，由計算機中心通過接口直接輸入機床進行加工（ 術）。進一步發(fā)展柔性加工系統(tǒng)（ 從而形成，制品設計 ——模具設計 ——模具制造 ——檢測 ——制品生產(chǎn) ——檢測 ——包裝 的完整過程的 統(tǒng)。 (6)在模具設計制造過程中將全面推廣 術 (7)設計人員普遍使用三維軟件設計，如 ， 設計產(chǎn)品和模具，利用計算機來模擬開合模，更好地節(jié)約時間和成本。 數(shù)碼相機面殼模具設計 4 第二章 塑料成型工藝 塑料成型是將塑料原材料轉變?yōu)樗栊螤詈托阅艿乃芗囊婚T工程技術。在設計模具時不僅要了解塑料制作的技術要求和注射成型的工藝過程，還必須了解注射機的技術規(guī)范，以保證設計的模具與使用的注射機相適應。 1、使用性能 綜合性能好，沖擊強度、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學穩(wěn)定性，電氣性能良好；易于成型和機械加工，適合制作一般機械零件、減磨零件、傳動零件等。 2、成型性能 （ 1）無定型塑料。其品種很多，各品種的機電性能及成型特征也各有差異，應按品種來確定成型方法及成型條 件。 （ 2）吸濕性強。水的質(zhì)量分數(shù)小于 必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。 （ 3）流動性中等。溢邊料 右。 （ 4）模具設計時注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口的位置、進料形式。 結合 相機面殼壁薄的特點，本課題 選流動性較好的材料：丙烯腈 苯乙烯共聚物（ 注射成型是熱塑性塑料成型的一種重要方法 ,它具有成型周期短、能一次成型形狀復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件。注射成型的生產(chǎn)率高，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。因此，注射成型廣泛應用于各種塑 料制件的生產(chǎn)。根據(jù)塑件材料為 塑件的外形特征和使用要求，選擇最佳的成型方法就是注射成型。 為使注塑成型過程順利進行和保證塑件質(zhì)量，成型前應該對所用塑料原料和設備作好一些準備工作。 1、了解塑料原料的顆粒大小、均勻性等；測定塑料的工藝性能；如果來料是粉 數(shù)碼相機面殼模具設計 5 料，則有時還需要對其進行染色和造粒；設定干燥條件時，對易吸濕的塑料進行充分的干燥和預熱。 2、對料筒進行清洗或拆換。 3、塑件帶有金屬嵌件時，應對嵌件進行預熱，防止嵌件周圍產(chǎn)生過大內(nèi)應力。 4、脫模困 難的塑件，要選擇合適的脫模劑。脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而覆在模具表面的一種助劑。常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟、硅油等。 5、 設定料筒溫度時，考慮塑料的玻璃化溫度、熔點、分解溫度。 6、設定模具溫度時，考慮塑料的成型收縮率及成型時模具溫度范圍。 7、塑料制品后加工時，考慮塑料的吸濕性、結晶性、耐化學性、熱變形溫度等。 注塑是將顆粒狀態(tài)或粉狀塑料，從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融，塑化成為黏流態(tài)熔體，在注塑機柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速經(jīng)過噴 嘴，注入模具型腔，經(jīng)一定時間的保壓冷卻定型后，開模分型獲得塑料制品。 注塑過程可簡寫為：加料 —塑化 —注射 —保壓 —冷卻 —脫模。具體如下。 1、加熱、預塑化：塑料芯塊（或粉末）被裝入進料斗，穿過一條在注射料筒中通過旋轉螺桿的作用下塑料芯塊（或粉末）被向前推進的通道。螺桿的旋轉迫使這些芯塊在高壓下對抗使它們受熱融化的料筒加熱壁。加熱溫度在 265 至 500 華氏度之間。 2、塑化、注射：隨著壓力增強，旋轉螺桿被推向后壓直到積累了足夠的塑料能夠發(fā)射。注射活塞迫使熔融塑料從料筒，通過噴嘴、澆口和流道系統(tǒng)，最后進入 模具型腔。 在注塑過程中，模具型腔被完全充滿。當塑料接觸冰冷的模具表面，便迅速固化形成表層。由于型芯還處于熔融狀態(tài)，塑料流經(jīng)型芯來完成模具的填充。典型地，在注塑過程中模具型腔被填充至 95%~98%。 數(shù)碼相機面殼模具設計 6 3、保壓、冷卻： 然后模具成型過程將進行至壓緊階段。當模具型腔充滿的時候，熔融的塑料便開始冷卻。由于塑料冷卻過程中會收縮，這增加了收縮痕、氣空、尺寸不穩(wěn)定性等瑕疵。為了彌補收縮，額外的塑料就要被壓入型腔。型腔一旦被填充，作用于使物料熔化的壓力就會阻止模具型腔中的熔融塑料由模具型腔澆口處回流。壓力一直作用到模具型腔澆口固化。這 個過程可以分為兩步（壓緊和定型），或者一步完成（定型或者第二階段）。在壓緊過程中，熔化物通過補償收縮的保壓壓力來進入型腔。固化成型過程中，壓力僅僅是為了阻止聚合物熔化物逆流。固化成型階段完成之后，冷卻階段便開始了。在這個階段中，部件在模具中停留某一規(guī)定時間。冷卻階段的時間長短主要取決于材料特性和部件的厚度。典型地，部件的溫度必須冷卻到物料的噴出溫度以下。 4、脫模：模具型腔內(nèi)的塑料制品冷卻定型后，鎖模機構開模，推出塑件。 塑料熔體在成型過程中有時會存在不均勻結晶、取向和收縮應力，導致 塑料制品在脫模后變形，力學性能、化學性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴重時甚至會引起塑料制品開裂。為了解決這些問題，常常對塑件進行后處理，后處理的方法主要有退火處理和調(diào)濕處理。 1、退火處理 （ 1）退火目的 ① 消除或降低塑料制品成型后的殘余應力 ② 降低塑料制品的硬度，提高塑料制品的韌度。 （ 2）退火工具 烘箱或液體介質(zhì)（如熱水、熱油等）。 （ 3）退火溫度 塑件使用溫度加 10～ 20℃ ，或塑件變形溫度減 10～ 20℃ 。 （ 4）退火時間 退火時間與塑件壁厚有關，通?？砂疵亢撩缀穸燃s需半小時估算。 2、調(diào)濕處理 （ 1）調(diào)濕目的 調(diào)濕處理主要針對吸濕性很強，且易氧化的尼龍類制品，用于消除內(nèi)應力，達到吸濕平衡，以穩(wěn)定尺寸。 （ 2）調(diào)濕介質(zhì) 一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點為 121℃ ）。 （ 3）調(diào)濕溫度 100～ 120℃ 。 （ 4）調(diào)濕時間 保濕時間與壁厚有關，通常為 2～ 9h。 數(shù)碼相機面殼模具設計 7 要想獲得合格的塑件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結構工藝性。只有塑件結構設計滿足成型工藝要求，才能設計出合理的模具結構，以防止成型時產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷及開裂等缺陷， 達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。塑件結構工藝性設計的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜 度、加強筋、支承面、圓角、孔、螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號及標記等。 1、壁厚 塑件壁厚不能過小，否則熔融塑料在模具型腔中的流動阻力加 大；塑件壁厚不能過大，否則會造成用料過多而增加成本，也易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷而影響產(chǎn)品質(zhì)量。查相關手冊可知 最小壁厚為 型塑件的推薦壁厚為 課題數(shù)碼相機面殼的壁厚為 于薄壁殼體類塑件。 2、塑件尺寸精度 對塑料制品的精度要求 不能過高，應在保證使用性能的情況下，盡可能選用低精度等級。本課題 采用一般精度 3、塑件表面粗糙度 塑件的表面粗糙度主要取決于成型模具型腔表面的粗糙度。一般模具型腔表面的粗糙度要比成型制品的表面粗糙度低 1。本課題采用μm 。 4、 圓角 塑料制品的轉角處應盡可能用圓弧過渡。其優(yōu)點有：避免應力集中，可提高制品強度；改善流動狀況；利于成型，利于脫模。 在注射成型時應控制的溫度有料溫和模具溫度，料溫是指料筒溫度和噴嘴溫度，料筒溫度 又包括前段溫度、中段溫度和后段溫度。料溫影響塑件的塑化和填充，模具溫度則影響熔體的填充和冷卻固化。溫度要求具體如下： 1、料筒溫度 料筒溫度應控制在塑料的粘流溫度 結晶型塑料為熔點 熱分解溫度 間。料筒溫度直接影響到塑料熔體充模過程和塑件的質(zhì)量。料筒溫度高，有利于注射壓力向模具型腔內(nèi)傳遞，另外，使熔體粘度降低，提高流動性，從而改善成型性能，提高生產(chǎn)率，降低制品表面粗糙度。但料筒溫度過高，時間過長時，塑料的熱降解量增大，塑件的質(zhì)量會受到很大影響。選擇料筒溫度時，應考 數(shù)碼相機面殼模具設計 8 慮以下幾方面的影響因素： （ 1）塑料的特性 熱塑性塑料中流動性差的塑料要適當提高料筒溫度。 （ 2）注塑機類型 螺桿式注塑機由于螺桿轉動時的剪切作用能獲得較大的摩擦熱，促進塑料的塑化，因而料筒溫度選擇比柱塞式注塑機低 10～ 20℃ 。 （ 3）塑件及模具結構特點 薄壁塑件的型腔比較狹窄，塑料熔體注入時的阻力大，冷卻快。料筒溫度應選擇高一些，反之則低一些。 料筒溫度并不是一個恒溫，而是從料斗一側開始到噴嘴為止是逐步升高的，這樣可使塑料溫度平穩(wěn)上升達到均勻塑化的目的。 2、噴嘴溫度 選擇噴嘴溫度時，考慮到塑料熔體與噴孔之間的摩 擦熱能使熔體經(jīng)過噴嘴后出現(xiàn)很高的溫升，為防止熔體在直通式噴嘴可能發(fā)生的 ―流涎現(xiàn)象 ‖，通常噴嘴溫度略低于料筒的最高溫度。但對于熱固性塑料一般都將噴嘴溫度的取值高于料筒溫度，這樣一方面使其自身具有良好的流動性，另一方面又能接近硬化溫度的臨界值，即保證了注射成型，又有利于硬化定型。 3、模具溫度 模具溫度的高低決定于塑料的結晶性、塑件的尺寸與結構、性能要求以及其他工藝條件（熔料溫度、注射壓力及注射速度、成型周期等）。模具溫度根據(jù)不同塑料的成型條件，通過模具的冷卻（或加熱）系統(tǒng)控制。對于要求模具溫度較低的塑料，如 料等應在模具上設冷卻裝置；對模具溫度要求較高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚等應在模具上設加熱系統(tǒng)。 注射成型過程中的壓力包括注射壓力、塑化壓力（即背壓）和保壓壓力。 1、注射壓力 注射壓力是指柱塞或螺桿軸向轉動時，其頭部對塑料熔體所施加的壓力。它的作用：一是克服塑料熔體從料筒流向型腔時的阻力，保證一定的充模速率；二是對塑料熔體進行壓實。注射壓力的大小，取決于塑料品種、注射機類型、模具澆注系統(tǒng)的結構、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程大小等多種因素。注射壓力過低， 則熔體難以充滿型腔，造成熔接痕、填充不滿等缺陷；注射壓力過高，可能造成飛邊、粘模、頂白等缺陷。當注射壓力過大而澆口較小時，熔體在型腔內(nèi)將會產(chǎn)生噴射現(xiàn)象，造成氣泡和銀絲等缺陷。 近年來，采用注塑流動模擬的計算機分析軟件，可對注射壓力進行優(yōu)化設計。確定注射壓力的原則是： 數(shù)碼相機面殼模具設計 9 （ 1）對于熱塑性塑料，注射壓力一般在 40～ 130 間。 （ 2）對于熱固性塑料，由于熔料中填料較多，粘度較大，且在注射過程中對熔體有溫升要求，注射壓力一般要選擇大一些，常用范圍約為 100～ 170 （ 3）在其他條 件相同的情況下，柱塞式注塑機作用的注塑壓力應比螺桿式的大，因為塑料在柱塞式注塑機料筒內(nèi)的壓力損失比螺桿式的大。 2、 塑化壓力 塑化壓力又稱背壓，是注塑機螺桿頂部熔體在螺桿轉動后退時受到的壓力。增加塑化壓力能提高熔體溫度，并使溫度分布均勻，但增加塑化壓力會降低塑化速率、延長成型周期，甚至可能導致塑料的降解。一般操作中，塑化壓力應在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，具體數(shù)值隨所選用的塑料品種而變化，通常很少超過 6 聚酰胺塑化壓力必須較低，否則塑化速率將很快降低。注射熱固性塑料時一般塑化壓力都比熱塑性塑料取的小 ，約為 在螺桿啟動時可以接近于零。但要注意的是，背壓力如果過小，物料易充入空氣，使計量不準確，塑化不均勻。 3、 保壓壓力 保壓壓力和保壓時間有關，它是在熔體充滿型腔后，熔體在冷卻收縮階段，注塑機持續(xù)作用在于熔體的力。它主要影響模腔的壓力及塑料制品最終的成型質(zhì)量。塑料制品越大或壁厚越厚，要求保壓壓力越大和保壓時間越長。保壓壓力和保壓時間不夠時，易造成制品表面產(chǎn)生收縮凹陷、內(nèi)部組織不良、力學性能變差等缺陷。 成型周期決定模具的勞動生產(chǎn)率，因此越短越好。 成型周期是指完成 一次注塑工藝全過程所用的時間，包括合模時間、注射時間、保壓時間、冷卻時間、開模時間、頂出時間及其他時間（如放嵌件、噴脫模劑等）。其中保壓時間和冷卻時間占的比例最大，有時可達 80%。而保壓時間和冷卻時間在很大的程度上取決于塑件的壁厚，因此可以根據(jù)塑件的壁厚來大致估算模具的成型周期（見表 2 表 2型周期的經(jīng)驗估算法 塑件壁厚 /型周期 /s 10 15 22 28 35 數(shù)碼相機面殼模具設計 10 第三章 數(shù)碼相機面殼模具設計 機結構組成 注射成型機通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等組成，如圖 3示。注射裝置使塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的速度和壓力將一定量的熔料注射進模具型腔。合模裝置也稱鎖模裝置，保證注射模具可靠地閉合，實現(xiàn)模具開、合動作以及頂出制件。液壓和電器控制系統(tǒng)保證注射機按預定工藝過程的要求（如壓力、溫度、速度和時間）和動作程序準確有效工作。注塑機的分類方法有三種：按外形分，按塑化方式分、按用途分和按傳動 方式分。 1、 按外形分 可分為立式、臥式和角式三種，應用較多的是臥式注塑機。 （ 1） 臥式注塑機 合模系統(tǒng)與注射系統(tǒng)的軸線重合，并與機器底面平行，具有機器重心低、穩(wěn)定，操作維修方便，自動化程度高，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點；缺點是占地面積大。它是最普遍、最主要的注塑機形式。 （ 2）立式注塑機 合模系統(tǒng)與注射系統(tǒng)的軸線重合，并與機器底面垂直，具有占地面積小、模具拆裝方便安裝嵌件和活動型芯簡便可靠等優(yōu)點；缺點是重心高、不穩(wěn)定，加料較困難，不易自動化生產(chǎn)等。 （ 3）直角式注塑機 合模系統(tǒng)和注射系統(tǒng)的軸 線互相垂直，具有結構簡單等優(yōu)點；缺點是機械傳動無法準確可靠的注射和保持壓力及鎖模力，模具受沖擊和振動較大。適合生產(chǎn)形狀不對稱及使用側澆口的模具。 圖 3塑機的基本組成 1234 數(shù)碼相機面殼模具設計 11 2、 按塑化方式分 可分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機。立式注射機與直角式注射機結構為柱塞式，不宜加工流動性差、熱敏性強的塑料制品；臥式注塑機結構多為螺桿式，螺桿可作旋轉運動，亦可作往復運動。 3、按用途分 可分為通用型和專用型。 4、按傳動方式分 可分為機械式、液壓式和機械液壓聯(lián)合式。 注塑機的規(guī)格是指決定注射機加工能力和適用范圍的一些 主要技術參數(shù)，這些參數(shù)包括注射、合模和綜合性能，如額定注射量、額定注射壓力、額定鎖模力、模具安裝尺寸及開模行程等。 注塑機型號規(guī)格目前世界上尚無統(tǒng)一的標準，它是用來表示注塑機加工能力的，而反映注塑機加工能力的主要參數(shù)是公稱注射量和鎖模力。因此常用額定注射容積數(shù)量和鎖模力大小來表示注塑機型號規(guī)格。額定注射量是指注塑機在注射螺桿（或柱塞）作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的對空注射量。鎖模力是由合模機構所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力決定的，它反映了注塑機成型制品面積的大小。 一般用注塑機的額定注射量和鎖模力同時來 表示注塑機的加工能力，并以此作為注塑機的系列規(guī)格。國產(chǎn)注塑機的型號表示為： 0，型號中： X 表示成型， S 表示塑料， Z 表示注射， Y 表示螺桿式注射機， 125 表示額定注射量為 125 0 表示最大鎖模力為 90×10 注射模具的分類方法很多。按其所用注射機的類型可分為臥室注射機用的模具、立式注射機用的模具、角式注射機用的模具；按所成型的塑料制品材料品種分，可分為熱塑性塑料注射模和熱固性塑料注射模。按注射模的整體結構分，可分為單分型面 注射模、雙分型面注射模、垂直分型面注射模、有側面分型和抽芯結構的注射模、定模有定距推板結構的注射模、直角注射成型機上用的專用注射模、有活動向鑲件的注射模等。按澆注系統(tǒng)的結構分，可分為澆注系統(tǒng)為熱流道結構的注射模、澆注系統(tǒng)為絕熱流道結構的注射模、澆注系統(tǒng)為溫流道結構的注射模。 數(shù)碼相機面殼模具設計 12 按照注塑模具總體特征所分類型的典型結構如下。 1、單分型面注射模 單分型面注射模也稱二板式注射模，如圖 3示。它是注射模中最簡單的一種結構形式。這種模具只有一個分型面。單分型面注射模具可以根據(jù)需要，既可 以設計成單型腔注射模，也可以設計成多型腔注射模，應用十分廣泛。 其工作原理為：合模時，在導 柱的導向定位下，動模和定模閉合。型腔由定模板上是凹模與固定在動模板上的凸模組成，并由注射機合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。然后注射機開始注射，塑料熔體經(jīng)定模板上的澆注系統(tǒng)進入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補縮和冷卻定型后開模。開模時，注射機合模系統(tǒng)帶動動模后退，模具從分型面分開，塑料件包在凸模上隨動模一起后退，同時拉料桿將澆注系統(tǒng)的主流道凝料從澆口套中拉出。當動模移動一定距離后，注射機的頂桿接觸推板，推出機構開始動作， 使推桿和拉料桿分別將塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料一起從模具中落下，至此完成一次注射過程。推出機構靠復位桿復位并準備下一次注射。 圖 3分型面注射模 1— 動模板 2— 定模板 3— 冷卻水道 4— 定模座板 5— 定位圈 6— 澆口套 7— 型芯 8— 導柱 9— 導套 10— 動模座板 11— 支承板 12— 支承釘 13— 頂板 14— 頂板固定板 15— 主流道拉料桿 16— 頂板導柱 17— 頂板導套 18— 頂桿 19— 復位桿 20— 墊板 圖 3分型面注射模 1— 支架 2— 支承板 3— 型芯固定板 4— 推件板導柱 5— 導柱 6— 限位銷 7— 彈簧 8— 定距拉板 9— 推板 10— 推桿固定板 11— 推桿 12— 導柱 13— 中間板 14— 定模座板 15— 導套 16— 澆口套 17— 型芯 數(shù)碼相機面殼模具設計 13 2、雙分型面注射模 雙分型面注射模具有兩個分型面， 如圖 3示。 第一個分型面 定模板與中間板的分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出，第二個分型面 中間板與推件板之間的分型，分型后塑件由此脫出。與單分型面注射模具比較，雙分型面注射模具在定模部分增加了一塊可以局部移動的中間板，所以也叫三板模（動模板、中間板、定模板）注射模具。雙分型面注射模開模時，中間板在定模的 導柱上與定模板作定距離分離，以便在這兩模板之間取出澆注系統(tǒng)凝料。 其工作原理為： 開模時，注射機開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移。由于彈簧的作用，模具首先在 A 分型面分型，中間板隨動模一起后移，主流道凝料隨之拉出。當動模部分移動一定距離后，固定在中間板上的限位銷與定距拉板左端接觸，使中間板停止移動。動模繼續(xù)后移， B 分型面分型。因塑件包緊在型芯上，這時澆注系統(tǒng)凝料在澆口處自行拉斷，然后在 A 分型面之間自行脫落或由人工取出。動模部分繼續(xù)后移，當注射機的推桿接觸推板時，推出機構開始工作，推件板在推桿的推動下將塑件從 型芯上推出，塑件在 B 分型面之間自行落下。 3、斜導柱側向分型與抽芯注射模 當塑件側壁有通孔、凹穴或凸臺時，其成型零件必須制成可側向移動的，否則塑件無法脫模。帶動型芯滑塊側向移動的整個機構稱側向分型與抽芯機構。如圖 3示為斜導柱側向抽芯的注射模，其中的側向抽芯機構是由斜導柱和側型芯滑塊所組成的，此外還有楔緊塊、擋塊、滑塊拉桿、彈簧等一些輔助零件。 其工作原理為： 開模時，動模部分向后移動，開模力通過斜導柱作用于側型芯滑塊，迫使其在動模板的導滑槽內(nèi)向外滑動，直至滑塊與塑件脫開，完成側向抽芯圖 3導柱側向分型與抽芯注射模 1 — 動模座板 2 — 墊塊 3 — 支承板 4 — 動模板 5 — 擋塊 6 — 螺母 7— 彈簧 8— 滑塊拉桿 9— 楔緊塊 10— 斜導柱 11— 側型芯滑塊 12— 型芯 13— 澆口套 14— 定模座板 15— 導柱 16 — 定模板 17 — 推桿 18 — 拉料桿 19— 推桿固定板 20— 推板 數(shù)碼相機面殼模具設計 14 動作。這時塑件包在 型芯上隨動模繼續(xù)后移，直到注射機頂桿與模具推板接觸，推出機構開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復位桿使推出機構復位，斜導柱使側型芯滑塊向內(nèi)移動復位，最后由楔緊塊鎖緊。 斜導柱側向抽芯結束后，側型心滑塊應有準確的位置，以便在合模時斜導柱能順利插入滑塊的斜導孔中使滑塊復位。 圖 3定位裝置是由擋塊、滑塊拉桿、螺母和彈簧組成的。楔緊塊是防止注射時熔體壓力使側型芯滑塊產(chǎn)生位移而設置的，其上面的斜面應與側型芯滑塊上斜面的斜度一致，在設計時應留有一定的修正余量，以便裝配時修正。 4、帶有活動鑲件的注射模 有些塑件上雖然有側向的通孔及凹凸形狀，但還有更特殊的要求，如模具上需要設置螺紋型芯或螺紋型環(huán)等。為了簡化模具結構，將不采用斜導柱、斜滑塊等機構，而是在型腔的局部設置鑲件。開模時，這些活動鑲件不能簡單的沿開模方向與塑件分