學 生 申 請 答 辯 表課 題 名 稱 某 品 牌 手 機 保 護 殼 注 射 模 具 設 計指 導 教 師 （ 職 稱 ） 教 授設 計 （ 論 文 ） 是 否 完 成 是 材 料 是 否 完 整 規(guī) 范 是譯 文 是 否 完 成 是 設 計 （ 論 文 ） 手 冊 是 否 填 寫 完 畢 是學 生 所 在 系學 生 簽 名 ： 日 期 ：本 科 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 評 審 表 （ 指 導 教 師 用 ）滿 分序 號 評 審 項 目 指 標理 文 評 分1 工 作 量 、 工作 態(tài) 度按 期 圓 滿 完 成 規(guī) 定 的 任 務 ， 難 易 程 度 和 工 作 量 符 合 教 學要 求 ； 工 作 努 力 ， 遵 守 紀 律 ； 工 作 作 風 嚴 謹 務 實 ； 善 于與 他 人 合 作 。20 202 調(diào) 查 論 證 能 獨 立 查 閱 文 獻 和 調(diào) 研 ； 能 較 好 地 做 出 開 題 報 告 ； 有 綜合 、 收 集 和 正 確 利 用 各 種 信 息 及 獲 取 新 知 識 的 能 力 。 10 203 譯 文 翻 譯 準 確 、 通 順 ， 文 筆 流 暢 ， 譯 文 數(shù) 量 符 合 要 求 。 5 104設 計 、 實 驗方 案 ， 分 析與 技 能設 計 、 實 驗 方 案 科 學 合 理 ； 數(shù) 據(jù) 采 集 、 計 算 、 處 理 正 確 ；論 據(jù) 可 靠 ， 分 析 、 論 證 充 分 ； 結(jié) 構(gòu) 設 計 合 理 、 工 藝 可 行 、推 導 正 確 或 程 序 運 行 可 靠 ； 繪 圖 符 合 國 家 標 準 。40 05 設 計 說 明 書論 文 質(zhì) 量綜 述 簡 練 完 整 ， 有 見 解 ； 觀 點 正 確 ， 論 據(jù) 充 分 ， 結(jié) 論 嚴謹 合 理 ； 文 理 通 順 ， 技 術(shù) 用 語 準 確 ， 符 合 規(guī) 范 ； 圖 表 完備 、 正 確 。20 406 創(chuàng) 新 工 作 中 有 創(chuàng) 新 意 識 ； 對 前 人 工 作 有 改 進 、 突 破 ， 或 有 獨特 見 解 ， 有 一 定 應 用 價 值 。 5 10是 否 同 意 參 加 答 辯 ： 總 分評 語 ：指 導 教 師 簽 名 ： 日 期 ： 畢業(yè)設計（工程類）評審表(評閱人用)課題名稱 某品牌手機保護殼注射模具設計學生姓名序號 評審項目 指 標 滿分 評分1 課題完成量課題完成達到教學基本要求，難易程度、工作量大小合適。 202 調(diào)查論證根據(jù)課題任務，能獨立查閱文獻資料和從事其它調(diào)研。有收集、綜合和利用各種信息的能力。 103 譯 文 翻譯準確、通順，文字流暢，譯文數(shù)量符合要求。 54 設計、計算、論證、推導綜合分析科學，方案設計合理，推導正確，計算準確，論據(jù)可靠，論證充分；結(jié)構(gòu)合理、工藝可行；圖樣繪制與技術(shù)要求符合國家標準及要求。455 設計說明書 條理清楚、文理通順、用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚、書寫格式規(guī)范。 156 創(chuàng) 新 有改進或獨特見解；有一定應用價值。 5總分評語：評閱人： 日 期 ： 畢業(yè)設計（論文）答辯評審表課題名稱 某品牌手機保護殼注射模具設計學生姓名 職稱 副 教 授序號 評審項目 指 標 滿分 評分1 報告內(nèi)容思路清晰；語言表達準確，概念清楚，論點正確；實驗方法科學，分析歸納合理；結(jié)論有應用價值。 402 報告過程 準備工作充分，時間符合要求。 103 創(chuàng) 新 對前人工作有改進或突破、或有獨特見解。 104 答 辯回答問題有理論依據(jù)，基本概念清楚。主要問題回答準確，深入。 40總分評語：答辯委員會（小組）負責人： 年 月 日本 科 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 評 價指 導 教 師 評 分 ： 評 閱 人 評 分 ： 答 辯 評 分 ：綜 合 評 定 成 績 （ 按 結(jié) 構(gòu) 分 4： 3： 3） ：答辯委員會負責人： 年 月 日 普通本科畢業(yè)設計任務書課題名稱 某品牌手機保護殼注射模具設計學 院專 業(yè)班 級學 號姓 名 指導教師教研室主任院長年 1 月 10 日一、課題的主要內(nèi)容和基本要求模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%~90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。本課題為注塑模具設計，是在傳統(tǒng)設計方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前先進的設計手段，運用 UG 軟件完成模具三維模型的建立，并通過注射模 CAD/CAE 相結(jié)合的技術(shù)，對所設計的模具進行澆口、溫度、壓力、冷卻、填充、流動等分析，并通過分析結(jié)果對所設計的模具進行修改，找出最佳的模具設計方案，完善設計參數(shù)，然后再 UG 軟件 MOLD WIZARD 模塊下進行產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)設計。設計過程中著重于塑件的工藝性分析、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件的設計、各參數(shù)的校核、CAE 分析、標準模架的選擇等。最后通過 AutoCAD 軟件繪制模具的裝配圖、零件圖，并編制設計說明書。本課題指定塑件為某品牌手機保護殼，材質(zhì)為 PC 塑料。課題基本要求：1、學習有關(guān)注射模的結(jié)構(gòu)和工作原理。2、學習 UG 軟件的三維塑件造型及建模功能及開模功能。3、學習相關(guān)軟件的分析功能。4、按給定的要求在 UG 平臺上完成注射模的零件、裝配以及工程圖的設計。二、進度計劃與應完成的工作進度計劃：2017 年 1 月：確定設計任務，下達畢業(yè)設計任務書，并進行相應的調(diào)研2017 年 2 月：課題調(diào)研，完成開題報告和專題翻譯2017 年 3 月上旬：制定具體的設計方案2017 年 3 月中旬-4 月中旬：進行設計、計算、繪圖、實驗、測試、分析，并繪制設計圖紙2017 年 4 月下旬-5 月上旬：撰寫畢業(yè)設計說明書，完成畢業(yè)設計初稿2017 年 5 月中旬：修改畢業(yè)設計、完成終稿2017 年 5 月下旬：說明書檢測、畢業(yè)設計答辯應完成工作：1. 畢業(yè)設計說明書 1 篇：字數(shù)不少于 2 萬字（正文部分不少于 30 頁），參考文獻不少于 15 篇（其中英文文獻不少于 3 篇）2、與畢業(yè)設計課題相關(guān)的英文文獻翻譯 1 篇：要求翻譯的中文字數(shù)不少于 3000字。3、設計圖紙：總圖幅不少于 4 張 A0 圖幅， AutoCAD 繪圖，另需手繪一張不小于 A3 圖幅的零件圖。三、完成期限2017 年 5 月 15 日四、主要參考文獻、資料[1]張榮清．模具制造工藝[M] ．北京：高等教育出版社， 2006.1[2]申開智．塑料成型模具[M] ．北京：中國輕工業(yè)出版社， 2006[3]陳志剛．塑料模具設計[M] ．北京：機械工業(yè)出版社， 2002[4]陳于萍．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M] ．北京：機械工業(yè)出版社， 2005.10[5]洪慎章．實用注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊[M]. 上海：上海交通大學出版社，2006[6]許德珠．機械工程材料[M]. 北京：高等教育出版社，2001.6[7] 郝松濤．我國塑料模具鋼的發(fā)展和應用[J]. 機械管理開發(fā)，No.3（SNM No.78）[8]葉偉昌．機械工程及自動化簡明設計手冊（上冊）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.1[9]中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫、sciencedirect 數(shù)據(jù)庫 普通本科畢業(yè)設計（論文）開題報告課題名稱 某品牌手機保護殼注射模具設計 學 院 專 業(yè) 班 級 學 號 姓 名 指 導 教 師年 4 月 5 日1、畢業(yè)設計（論文）選題的目的和意義塑件在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和日常生活中的方面得到廣泛應用，特別是在生活用品中則更為突出。生活用品產(chǎn)品大部分是塑料制品，產(chǎn)品性能的提高要求高品質(zhì)的塑料模具、塑料性能、成型工藝和制品的設計。隨著社會的發(fā)展，人類的需求，生活水平的提高，日常生活不可缺少的產(chǎn)品的供不應求，為加大生產(chǎn)力度，對模具的設計越來越重視。我們常用的東西大都是通過模具生產(chǎn)出來的，應用價值提高，這技術(shù)的重要性，有必要對這課題好好研究，更加認真地學習這門工藝，這對今后模具的發(fā)展有著重要的作用。隨著模具應用領(lǐng)域的不斷擴大，對模具提出了更多更廣的要求，使模具工業(yè)發(fā)展速度快于其他制造業(yè)的發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律，目前世界模具市場供不應求，同時經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日益明顯，模具制造業(yè)逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向日趨明顯，外資和民營資本繼續(xù)看好我國模具行業(yè)，因此加入世貿(mào)組織后，我國模具行業(yè)的機遇大于挑戰(zhàn)，我國模具仍具有較大的發(fā)展空間。本次設計課題為手機保護套注射模具設計,材料為 PC 料。手機保護殼在生活中應用廣泛，要求具有一定的保護能力，而且要有一定的美觀。通過本設計，使我們學生掌握中等難度模具的設計過程和模具加工零件的加工工藝內(nèi)容，以及塑料模具的相關(guān)知識，學會 CAD 類繪圖軟件的應用，使我們大學四年所學知識得到綜合應用，以之來完成自己的畢業(yè)論文。因此通過本次設計將對我所學的知識鞏固及靈活運用所學知識來解決解決實際問題有著深遠的意義。圖 1-1 手機保護殼二、設計或研究主要內(nèi)容和重點，預期達到的目標及擬解決的主 要問題和技術(shù)關(guān)鍵，有何創(chuàng)新之處1、設計主要內(nèi)容和重點：1.1 塑件的分析，包括結(jié)構(gòu)、尺寸、材料等分析；1.2 注射模結(jié)構(gòu)分析，包括型腔設計、分型面設計、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件結(jié)構(gòu)設計、內(nèi)抽芯機構(gòu)設計、推出機構(gòu)設計、冷卻系統(tǒng)設計等；1.3 完成模架的設計以及其他相關(guān)結(jié)構(gòu)零件設計；1.4 完成注塑機的校核以及澆口等分析；1.5 主要設計流程：明確產(chǎn)品的生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品的成型工藝了解設備狀況確定模具結(jié)構(gòu)方案模具設計的有關(guān)計算繪制模具結(jié)構(gòu)草圖繪總裝圖和非標零件圖全面審核后編制主要零件制造工藝分析結(jié)論撰寫論文2、預期達到目標：設計過程中熟練學會使用 CAD、UG 等軟件，使設計出來的手機保護殼能達到設計任務的各種尺寸要求，能順利完成合模、注塑、冷卻、脫模的整個注塑過程，能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)。3、主要問題和技術(shù)關(guān)鍵：3.1 手機保護殼尺寸的計算3.2 方案的選擇和型腔數(shù)目的確定3.3 模具成型零件結(jié)構(gòu)設計和內(nèi)抽機構(gòu)設計3.4 導向及定位結(jié)構(gòu)的選定3.5 推出結(jié)構(gòu)設計以及注塑機的校核等。4、創(chuàng)新：本設計采用 PC 材料，有良好的電絕緣性和良好的沖擊韌性，并且耐油、無臭、無味、無毒、防霉，外形干凈透明、簡潔美觀，把手機大部分邊和全部角都包裹住，能夠很好地起到保護手機的作用。三、研究方案方案一：一模一腔，設計簡單，但效率低；方案二：一模兩腔，設計較為復雜，效率較高；方案三: 一模四腔，效率高，但模具結(jié)構(gòu)非常復雜，模具材料率高。綜合考慮，選擇方案二。四、主要參考文獻目錄[1] 張榮清．模具制造工藝[M]．北京：高等教育出版社，2006.1[2] 申開智．塑料成型模具[M]．北京：中國輕工業(yè)出版社，2006[3] 陳志剛．塑料模具設計[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002[4] 陳于萍．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005.10[5] 洪慎章．實用注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊[M]. 上海：上海交通大學出版社，2006[6] 許德珠．機械工程材料[M]. 北京：高等教育出版社，2001.6[7] 郝松濤．我國塑料模具鋼的發(fā)展和應用[J]. 機械管理開發(fā)，No.3（SNM No.78）[8] 葉偉昌．機械工程及自動化簡明設計手冊（上冊）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.1[9] 中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫、sciencedirect 數(shù)據(jù)庫[10] 趙波等.proe CAD 實用教程.北京：清華大學出版社，2002[11] 陸勁昆等.proe 注塑模具設計.北京：北京大學出版社，2002[12] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，1996[13] 馮炳堯等.模具設計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1998[14] 奚永生.精密注塑模具設計. 北京：中國輕工業(yè)出版社，1997[15] 《塑料模設計手冊》著.塑料模設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994[16] 吳崇峰.實用注塑模 CAD/CAE/CAM 技術(shù). 中國輕工業(yè)出版社，2000[17] 蔣繼宏等.注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100 例. 中國輕工業(yè)出版社，2000[18] 黃毅宏等.模具制造工藝. 機械工業(yè)出版社，1999[19] 唐應謙.數(shù)控加工工藝學. 北京：中國勞動社會保障出版社，2000[20] 彭建聲.模具技術(shù)問答. 北京：機械工業(yè)出版社，2001[21] 陸勁昆等.proe 高級教程.北京：北京大學出版社，2002[22] Mathworks. Data Accquisition Toolbox User’s Guide, 2003[23] N.Tractinsky, A.S.Kattz, D.Ikar. What Is Beautiful Is Useable. Interacting with Computers 13, 2000,[24] M.M.Fisher, F.E.Mark and T.Kingsbury:Energy recovery in the sustainable recycling of plastics from end-of-life electrical and electronic products,2005 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, May 2005.[25] Bill Davies.Serge Jonnaert：Guide to Better Hot Runner Control White Paper，MoldflowCorporation，March 2004[26] 楊關(guān)全.模具設計與制造基礎(chǔ).北京：北京師范大學出版社，2005五、畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃2017 年 1 月：確定設計任務，下達畢業(yè)設計任務書，并進行相應的調(diào)研2017 年 2 月：課題調(diào)研，完成開題報告和專題翻譯2017 年 3 月上旬：制定具體的設計方案2017 年 3 月中旬-4 月中旬：進行設計、計算、繪圖、實驗、測試、分析，并繪制設計圖紙2017 年 4 月下旬-5 月上旬：撰寫畢業(yè)設計說明書，完成畢業(yè)設計初稿2017 年 5 月中旬：修改畢業(yè)設計、完成終稿2017 年 5 月下旬：說明書檢測、畢業(yè)設計答辯六、指導教師審查意見指導教師簽字： 年 月 日 I畢業(yè)設計說明書課題名稱 某品牌手機保護殼注射模具設計學 院 專 業(yè) 班 級 學 號 姓 名 指 導 教 師IIIII摘要本設計介紹了手機保護殼注射成型的基本過程，此塑件內(nèi)側(cè)有凹凸結(jié)構(gòu)，因此,必須有內(nèi)抽芯機構(gòu)，形狀方形，屬于簡單幾何形狀，因此可以采用推桿推出，側(cè)澆口進膠，再根據(jù)塑料零件的具體結(jié)構(gòu)，設計了其他模具零件的設計。首先整體介紹了我國塑料模具行業(yè)的前景和發(fā)展狀況，對塑件結(jié)構(gòu)，包括尺寸精度、表面質(zhì)量、材料性能、塑件注塑工藝參數(shù)的分析，還有進行注塑機的選擇，通過對塑件加工工藝、生產(chǎn)條件和制造水平的分析，討論了塑料件成型工藝及脫模系統(tǒng)的可行性，結(jié)合生產(chǎn)實踐的實踐知識，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則，詳細介紹了塑件成型工藝設計，注射機的選擇，澆注系統(tǒng)的的設計，成型零件的結(jié)構(gòu)設計，脫模推出機構(gòu)的設計，冷卻系統(tǒng)的設計的過程，這幾個步驟是本次設計的重點設計內(nèi)容,包含了整個注塑過程(充模、保壓、倒流、冷卻、脫模)的設計分析，確保注塑過程能夠?qū)崿F(xiàn)。最后設計了模具導向機構(gòu)，選擇了模具標準件，計算模具的尺寸，繪制模具裝配圖、導向件等。關(guān)鍵詞：裝配圖，注塑模，設計IVVAbstractThis design introduced the basic process of mobile phone protection shell injection molding, the medial concave-convex structure plastic parts, therefore, must be inside core-pulling mechanism, the shape of square, belong to the simple geometric shapes, thus can be used in a push rod, the side gate into the glue, again according to the specific structure of the plastic part, designed the other design of mould parts. First introduced the overall outlook and development of plastic mold industry in China, the plastic parts structure, including the dimension precision, surface quality, material performance, the analysis of the plastic injection molding process parameters, and the choice of injection molding machine, based on the processing technology and production conditions and manufacturing level of analysis, the feasibility of the plastic molding process and mold release system was discussed, combined with the practice of production practice knowledge, puts forward the basic design principles for plastic injection products, plastic parts molding process design was introduced in detail, the choice of injection machine, gating system design, the structural design of molding parts, demoulding mechanism of the launch, the design of the cooling system, the process of these steps is the design emphasis of the design content, contains the whole of the injection molding process, molding, pressure, backflow, cooling and demoulding) design analysis, to ensure the injection molding process can be achieved. Finally, the mould guide mechanism is designed, the die standard parts are selected, the dimensions of the die are calculated, the assembly drawing and the guide parts are drawn.Keywords: Assembly drawing, injection molding, designVIVII目 錄摘要 IIABSTRACT III目 錄 .IV1 緒論 .11.1 我國模具行業(yè)前景 .11.2 塑料模具發(fā)展狀況 .21.3 設計任務 .31.3.1 設計有關(guān)內(nèi)容 .31.3.2 擬解決關(guān)鍵問題 .31.3.3 設計技術(shù)路線 .31.4 本設計目的及意義 .42 塑件分析 .52.1 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 .52.1.1 尺寸精度分析 .52.1.2 表面質(zhì)量分析 .62.1.3 材料的性能 .62.1.4 塑件注射工藝參數(shù)的確定 .62.2 選擇注塑機 .72.2.1 注塑機概述 .72.2.2 注塑機的計算 .82.2.2 注塑機的校核 .93 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計 .113.1 型腔數(shù)目的確定 .113.2 型腔的分布 .113.3 分型面的設計 .123.4 澆注系統(tǒng)設計 .133.4.1 主流道設計 .143.4.2 分流道設計 .153.4.3 澆口形式及位置的設計 .163.4.4 冷料穴和拉料桿的設計 .17VIII3.4.5 澆注系統(tǒng)的校核 .173.5 排氣系統(tǒng)設計 .204 成型零件結(jié)構(gòu)和推桿結(jié)構(gòu)設計 .214.1 成型零件結(jié)構(gòu)設計 .214.1.1 型腔和型芯工作尺寸計算 .214.1.2 型腔側(cè)壁厚度校核計算 .244.2 推桿結(jié)構(gòu)設計 .274.2.1 脫模力的計算 .274.2.2 推桿的材料及各部分尺寸 .284.2.3 頂桿強度校核 .285 冷卻系統(tǒng)和內(nèi)抽芯系統(tǒng)設計 .295.1 冷卻系統(tǒng)設計 .295.1.2 冷卻系統(tǒng)計算與校核 .295.1.3 冷卻系統(tǒng)在型腔型芯的布置形式 .325.2 內(nèi)抽芯系統(tǒng)的設計 .325.2.2 抽芯力的計算 .335.2.3 抽芯距離的計算 .335.2.4 斜推桿的設計 .345.3 模架的選擇 .346 引導裝置設計 .356.1 引導裝置的作用 .356.2 導柱設計 .356.3 導套設計 .356.4 小結(jié) .36結(jié)論 .37致謝 .38參考文獻 .39IX11 緒論1.1 我國模具行業(yè)前景塑料制品是我們?nèi)粘Ｋ枰臇|西，但是我們卻不能僅僅拿著一塊塑料就能夠捏成我們所需要的東西，而這造就了我們一個偉大技術(shù)的誕生--注塑成型。這個技術(shù)是在我們把溫度控制在一定的范圍內(nèi)，通過使用我們的工具把已經(jīng)熔好的塑料材料攪拌好，并且是用壓力裝置到達高壓把塑性材料注射如我們模具的模腔中，經(jīng)過一段時間，根據(jù)我們模腔的形狀的到我們需要的產(chǎn)品的方法。正是因為擁有了這種技術(shù)，我們才能把塑料變成我們需要的各種形狀，各種復雜的塑料體我們也能通過這種方法把塑料變成我們所需要的形狀，正是因為擁有了這種技術(shù)，我們才能把塑料變成我們需要的各種形狀，各種復雜的塑料體我們也能通過這種方法進行制造，而且這種方式方便快捷，使用于批量生產(chǎn)，是制造業(yè)中的一種重要的加工途徑。而我們通過注塑成型技術(shù)得到產(chǎn)品主要有幾個步驟：合上模具，射出膠體，保持壓力，冷卻降溫，打開模具，拿出產(chǎn)品。近年來，隨著注塑模具技術(shù)不斷完善，加速了國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)的企業(yè)的情況大體為孤軍奮戰(zhàn)、惡性競爭以及合作共贏，另外外商的投資和外貿(mào)企業(yè)的入駐也越來越多。隨著注塑模具技術(shù)的不斷進步和模具制造技術(shù)的進一步發(fā)展，更大的經(jīng)濟效益成為了一個關(guān)鍵性的問題。模具行業(yè)與一般加工行業(yè)不同，在我國政府的支持下，在全國范圍內(nèi)大部分企業(yè)開始使用CAE、CAPP、PLM、ERP 等數(shù)字技術(shù)，這是中國的模具行業(yè)的特點，是一個明確的模具組件的分布格局的形 成，但總體水平與國際工業(yè)發(fā)達國家相差甚遠，高端模具供不應求。通過引進國際工業(yè)發(fā)達國家技術(shù)和自主創(chuàng)新設計和制造的理念，在全國各個省、自治區(qū)、直轄市實行，收到了良好的效果，但仍與發(fā)達國家有著巨大的差距，我國的模具行業(yè)可以塑造幾乎所有類型的制造業(yè)需要，現(xiàn)在 CAD/CAM 技術(shù)已成為熱門，應用于模具材料生產(chǎn)和供應系統(tǒng)，還有行業(yè)、企業(yè)以及國家建立的模具技術(shù)的研究和開發(fā)機構(gòu)，中國的模具技術(shù)也取得了很大的進步。重點企業(yè)采用了高速加工、并行工程、逆向工程、虛擬制造和標準化生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)在一部分模具設計制造水平與其它發(fā)達國家相比已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。與歐美幾個發(fā)達國家存在著較大的差距。在很多人的眼中，落后陳舊的理念是阻礙模具技術(shù)發(fā)展的直接原因。加快自主研發(fā)的腳步，提高技術(shù)的創(chuàng)新，減少去進口模具的依賴是我國未來塑料模具的發(fā)展方向。當今世界的模具制造工業(yè)越來越重要了，各國家也越來越重視這個行業(yè)，模具制造工業(yè)的繁榮重度已經(jīng)是衡量國力的一個標準，模具現(xiàn)在廣泛應用到社會生產(chǎn)實踐中，例如航天，工廠加工，醫(yī)院等等各個行業(yè)，人們也越來越離不開這個論行業(yè)了。模具就是能生產(chǎn)出人們?nèi)粘Ｉ钪兴枨蟮囊欢ㄎ锢沓叽绾屯庑蔚囊环N設備，利用模具可以反復加工塑件?；緵]有多少模具加工不出來的東西。它又被稱做工業(yè)之母。目前，塑料模工業(yè)在我國已經(jīng)大概經(jīng)歷了半個多世紀的發(fā)展，從起步到現(xiàn)在，模具的水平也已經(jīng)相應有了非常大的提高。塑料工業(yè)的不斷發(fā)展致使對塑料模具的要求也越來越高標準[3]。與此同時，由于今年進口模具中，對于高精2密、大型、形狀復雜、使用壽命長的模具的需求量占大多數(shù)，所以，從減少進口數(shù)量和提高國產(chǎn)化率等角度出發(fā)，這一類高檔模具在市場上的份額將會進一步增加[4]。塑料工業(yè)也隨著國民經(jīng)濟的增長有了更進一步的增長，企業(yè)技術(shù)裝備、市場開發(fā)能力、市生場競爭力等方面也隨著經(jīng)濟增長也都有了相應的提高，相應的提高，同時也因為經(jīng)濟的增長，對于注塑產(chǎn)品配套服務的需求也有一定程度的提高，這給注塑行業(yè)帶來了一定的機遇和發(fā)展。今天，在注塑行業(yè)中中國的加工能力已達到 350 萬噸，而單一的注塑加工能力范圍已擴大到 4G-5WG，預計超過 6WG。在第三世界國家中，它可以說得上是最好的，已經(jīng)能夠基本滿足注塑行業(yè)在我們國家的生產(chǎn)需求，但在世界的整體技術(shù)水平中，我國的注塑模具卻只能算得上是三、四檔次。計算機輔助設計的應用包括本文筆者用到的 CAD以及 UG 都在注塑模具設計與制造過程中起到了很大的作用，不僅提高了生產(chǎn)的效率，也改變了原先的效率，也改變了原先的僅僅只能依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗進行設計的弊端，也能減少實際制模過程中制模造成成本提高的問題的下降，雖然如此，我國注塑模具方面相對來說還是比較薄弱。模具有很多很多的種類，每種都很重要，應用都很廣泛，每一樣我們都缺少不了，模具是一個大生家庭，正是由于每個家庭的應用，才使得模具行業(yè)的蓬勃發(fā)展。塑料具有以下優(yōu)點：拉伸區(qū)域大，不易損壞，塑料很輕便，和同體積的鐵元素相比異常輕便，色彩比較豐富，什么的顏色基本都可以適用，塑料非常容易成型，所耗費額材料少塑料模具的制造也很簡單但它可以變化成很多類，因為它受它的形狀和注射劑類型的影響。模具組成主要由四部分組成，澆筑系統(tǒng)，調(diào)溫系統(tǒng)等?，F(xiàn)在的模具近年塑料模具在模具的比重中占有很大的比例，使用塑料模具的頻率和以往相比逐漸增加，應用到各個行業(yè)里，大到軍事中，小到餐桌上。所以說塑膜現(xiàn)在的前景很好，也是我為什么做塑膜的一個主要原因。1.2 塑料模具發(fā)展狀況我國塑料模具行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，但就總體而言，與國外的先進水平相比，我國生產(chǎn)經(jīng)營管理的整體水平仍存在比國外落后 10 年左右的差距，但一些企業(yè)的產(chǎn)品的質(zhì)量，已經(jīng)非常的接近或者達到了國際先進水平，雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)達到了很高的水平，但必須面對產(chǎn)品的整體水平低、模具精度、腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期和壽命指數(shù)與國外先進水平相比有很大差距以及發(fā)展不平衡等問題。資本投資自主創(chuàng)新與持續(xù)改進能力，可用于生產(chǎn)和生活消費，所以受到專家的廣泛好評，第二十一世紀機械制造業(yè)，日本模具作為進入富裕社會的動力，其生產(chǎn)能力約占全國的 40%，同時，生活和工作的復雜性也將對模具提出更高的要求，塑料模具的比例持續(xù)加大，使得模具的技術(shù)含量繼續(xù)提高，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，創(chuàng)立一個具有明顯的中國特色的模具設計制造模式。日本、韓國、新加坡、法國、荷蘭、美國和中國的臺灣、香港地區(qū)擁有許多比例合資企業(yè)，廣東省、浙江省等沿海省市，模具生產(chǎn)能力約占了總數(shù)的 80%，其它的企業(yè)90%是有一個社會團體法人資格，20 個人以下的小型和專業(yè)化的企業(yè)，它是塑料制品生產(chǎn)中應用最廣泛的加工方法之一，另外，我國勞動力素質(zhì)相對較低，技術(shù)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)設施不怎么完善，加上外貿(mào)逆差逐年萎縮，導致這些小企業(yè)過早的敗亡。模具是一種特殊的成型工具，首先要了解注塑機的一些基本知識，模3具技術(shù)的快速改進已成為當務之急。在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家用電器及通訊產(chǎn)品等方面提出了更高的要求。塑料成型技術(shù)與科學發(fā)展的總趨勢是形成一個交叉融合、數(shù)字化智能、清潔高效、柔性集成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由精密制造、計算機技術(shù)和智能控制，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，對塑料模具的要求越來越高是正常的，目前全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的規(guī)模將繼續(xù)加大。注塑成型的注塑件在固定板安裝的固定部分的比重很大，大約 35%是生產(chǎn)模具和夾具，為適應形勢，解決人才短缺日益突出的問題，中國的中低檔模具已供過于求，CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展和越來越普遍的應用。注塑成型也已成功應用于某些熱固性塑料的成型，也可以在系統(tǒng)中建立。目前，質(zhì)量和數(shù)量不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。傳統(tǒng)注塑模具設計。Moldflow 技術(shù)的應用已經(jīng)在世界上成功地設計模具。協(xié)會在成員單位和政府部門之間起著橋梁和紐帶的作用。中國加入 WTO 后，除了第十一的五年期間，注射成型過程的核心問題是運用各種措施，取得了良好的塑料熔體塑化、高效率的要求，操作簡單，自動化從模具制造的角度來看，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展提出了更高的要求，模具工業(yè)。一些出現(xiàn)在文檔中。在成型過程中。對工藝原理的研究越來越多。許多大型企業(yè)紛紛建立自己的模具設計中心，使工藝設計生動展現(xiàn)出來。90 年代以來，世界經(jīng)濟的發(fā)展令人鼓舞。必須考慮注塑樹脂，注塑模具和注塑機。對中國的機械制造業(yè)，汽車的能力，電子、電器等產(chǎn)品，新能源、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域的發(fā)展，節(jié)能減排等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)正在成為重要的模具產(chǎn)業(yè)新的增長點。新一輪企業(yè)擴張是在技術(shù)水平較高的基礎(chǔ)上突破產(chǎn)品。目前位居世界前列，技術(shù)升級已難以實現(xiàn)，一系列相應的設計制造技術(shù)和信息化、自動化應用水平也有待進一步的提高。對于生產(chǎn)過程中的模具提出了高質(zhì)量、低價格、快速交貨的新的更高的要求，由于需要提高競爭力，模具企業(yè)由于資金不足，所以中國的模具行業(yè)在未來幾年內(nèi)將有不少于 10%的增長率。1.3 設計任務1.3.1 設計有關(guān)內(nèi)容1) 搜尋和查找相關(guān)手機保護套設計有關(guān)文獻和資料；2) 測繪手機保護殼的三維數(shù)字圖；3) 對制件的情況實行分析，進而了解產(chǎn)品模具的尺寸；4) 進行手機保護套產(chǎn)品模具的 CAD 分析、設計；5) 按照產(chǎn)品模型進行上下模分型面的具體設計、確定前模和后模；6) 利用手機保護殼的特征造型，確定 凹凸模分型面，產(chǎn)生上摸與下模腔體 和型芯，然后在進行澆口、澆道與冷卻水道的布置等。 1.3.2 擬解決關(guān)鍵問題 此次設計的手機保護套產(chǎn)品要結(jié)合最新的技術(shù)，核心點是解決高質(zhì)量塑膠產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及模具制造技術(shù)，此件產(chǎn)品的材料使用高分子材料，為相應中4華人民共和國要盡力發(fā)展節(jié)約能源降耗、以塑代鋼的加工工藝及模具加工技術(shù)，同時在使用了無流道技術(shù)氣輔注射技術(shù)、水輔注射技術(shù)、水汽輔助成形材料成形技術(shù),在提高材料利用率、節(jié)約能源、提升制件端面品質(zhì)上奠定牢固的基礎(chǔ)。1.3.3 設計技術(shù)路線隨著 電子計算機工程技術(shù)的成長，老式的成型模具與模體設計方法已漸漸被現(xiàn)代化的電腦輔助設計和 電子計算機輔助制造 所更替，現(xiàn)在模具制造已然發(fā)生了相當大的更改，此次畢業(yè)設計的題目 及內(nèi)容是在 CAD、三維造型軟件等技術(shù)的基礎(chǔ)上開展設計，下圖是此次技術(shù)路線產(chǎn)品成形過的路線圖。圖 1-1 產(chǎn)品制造技術(shù)路線圖1.4 本設計目的及意義中國的模具產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟多個部門發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，全球上經(jīng)濟發(fā)達國家皆是把發(fā)展模具產(chǎn)業(yè)放在優(yōu)先 具體地位，據(jù)全球產(chǎn)品制造行會統(tǒng)計，最近機械產(chǎn)品元件粗加工的 7 成、精加工的 5 成是模具成形加工制造出來的，在洗滌機、數(shù)碼相機、等離子電視、計算機等這些家用電器大約有九成的占比的元件要使用模具來實行產(chǎn)品制造。模具產(chǎn)業(yè)的具體設計水平、制造品質(zhì)、技術(shù)占比、模具鋼材等的情形將直接作用著有關(guān)企業(yè)或行業(yè)的成長，作用于企業(yè)全新產(chǎn)品的開發(fā)，模具作用于產(chǎn)品品質(zhì)和機械加工廠的綜合效益，模具作用于機械加工廠的技術(shù)改善與不斷發(fā)展，故而，模具產(chǎn)業(yè)作為國家經(jīng)濟發(fā)展的基本工業(yè)，具有關(guān)鍵 具體地位 ，尤其 是在塑料制品制造流程中 ，注射模 具的使用的范圍是相當廣泛，在各種成形模具里的 具體地位 也愈來愈凸顯，注塑模具 是各種模具加工與探索中非常有代表意義的模具里面之一。此篇設計說明書主要就手機保護殼塑料模具為考察對象，進而了解熟悉注射模具生產(chǎn)制造所有過程， 都同時也能夠熟悉常規(guī)成型裝置的運行原理和特點、設備尺寸和運用性能，也能夠增強制圖軟件的運用。塑料成型產(chǎn)品制造的手機保護殼盡管具體的指標比較簡單，可是在使用歷程中仍然是比較容易出現(xiàn)脹形，不能 模具脫模等因素，本設計 的手機保護殼，會在這部分突破以上弊端，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)正常生產(chǎn)制造的目標。52 塑件分析2.1 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析塑料制品的 7 級精度中，MT1 一般只有在制造精密塑件用，尺寸大于 500mm時不推薦采用此精度等級。MT2-MT4 為常用公差，根據(jù)不同材料選用。MT5-MT7是低精度公差，推薦無公差要求尺寸或者吹塑產(chǎn)品等選用。此塑件為手機保護殼，只要結(jié)構(gòu)為殼狀，零件圖形狀為長方形，幾何元素是平面和圓弧組成，在同一平面上有兩個孔，整體結(jié)構(gòu)簡單，外形最大尺寸為140mm*70mm，厚度為 1mm。根據(jù)任務書的要求，材料為 PC。圖 2-1 塑件圖6圖 2-2 零件圖2.1.1 尺寸精度分析由于本塑件為自己測量，任務書上沒有具體的尺寸精度要求，所以未注的公差按照 MT5 標注。A 類尺寸表示不受模具活動影響的尺寸，B 類尺寸表示受活動影響的尺寸。表 2-1 尺寸精度表未注公差尺寸 種類 換算尺寸140 A70 A10 B68 A66 A138 A7 A13 A10 A79 B2.1.2 表面質(zhì)量分析手機保護殼表面要求沒有缺陷、毛刺、沒有飛邊及要有一定的光澤，具有一定的美感，除此之外沒有特別高的表面質(zhì)量要求，所以容易實現(xiàn)。2.1.3 材料的性能PC 材料是一種在業(yè)界特別是手機塑料中廣泛使用的材料，不僅能夠滿足耐沖擊和良好的絕緣性質(zhì)的材料，而且能夠適應較為廣泛的溫度變化，能夠接受從-130 到 100 攝氏度的變化。而且其成本不高，來料途徑也廣，能夠符合經(jīng)濟性要求。因而，在考慮種種后我在選材上，我選用 PC 材料作為手機電池蓋的材料。其電氣性能好，不受濕度影響，有良好的電絕緣性，良好的沖擊韌性，有比較高沖擊強度、高沖擊韌性和高機械強度。耐油、耐老化、彩色塑料發(fā)泡模具溫度對塑件質(zhì)量的影響很大，具有很高的耐熱性，耐熱性好，不易變形模量、尺寸穩(wěn)定性好，抗沖擊強度高、耐低溫等電性能穩(wěn)定，出現(xiàn)銀絲、剛度和尺寸穩(wěn)定性高的熱量可用于制造電絕緣產(chǎn)品，它具有更高的介電常數(shù)，而且耐油，無臭，無味，無毒，防霉，和絕大多數(shù)強酸、強堿發(fā)生劇烈的化學反應。材料溫度對塑件質(zhì)量有很大的影響。線性膨脹系數(shù)小，具有良好的低溫抗沖擊性能，電氣性能和耐寒性尺寸穩(wěn)定性好。隨著含水率和溫度的升高，水解性隨之增強，溫度高低對它幾乎沒有影響，它的化學性能也非常優(yōu)秀。ABS 的硬度也非常好，和一般的材料比它在硬度方面有著良好的優(yōu)越性。材料的吸水性很低。這個它的缺點也是顯而易見的它不抗熱，不適合連續(xù)工作，因為它連續(xù)工作溫度為70℃上下當它的溫度超過 93℃時它的形狀就會發(fā)生變化。它在夏天因為紫外線很高特別輕易變得表面干硬從而使它干裂脆化。2.1.4 塑件注射工藝參數(shù)的確定表 2-1 材料性能參數(shù)表指 標 PC密 度 1.2收 縮 率 0.006熔 點 130~160熱變形溫度（45N/cm2） 65~98模具溫度 60~80噴嘴溫度 180~190中段溫度 180~230后段溫度 150~1708注射壓力 60~100塑化形式 螺桿式 柱塞式拉伸強度 33~49拉伸彈性模量 1.8彎曲強度 80彎曲彈性模量 1.4壓縮強度 18~39缺口沖擊強度 11~20硬 度 R62~86體積電阻率 1016介電常數(shù) 60Hz2.4~5.0擊穿電壓 -2.2 選擇注塑機2.2.1 注塑機概述注塑成型設備為可以循環(huán)利用型或不可循環(huán)利用型高分子材料塑料成型使用的基本設備，常規(guī)的注塑成型設備按輪廓特征可分為參考下面數(shù)種：1、立型注塑成型設備立型注塑成型設備的成形設備和定模具板布置在上件，而鎖死機構(gòu)、動模具板、頂出機構(gòu)均布置在設備的下臺。立型注塑成型設備的優(yōu)點是設備占用面積小，產(chǎn)品模具裝拆便利，設置嵌塊和活動后模便利；弊端是十分難自動操控，單獨適合小注射質(zhì)量場合，通常注射質(zhì)量就是小于六十克。臥款注塑成型設備2、臥式注塑成型設備臥款注塑成型設備的成形設備和定模具板在設備的一邊，而鎖死機構(gòu)、動模具板、頂出機構(gòu)均布置在另一邊。這個是注塑成型設備中最普通、最標準的形式。臥款注塑成型設備主要有利點是機體不大，容易自動操控投料，方便實現(xiàn)數(shù)字化操控，弊端是設備占用面積大，產(chǎn)品模具的操作設置比較麻煩。3、直角式注塑成型設備此種注塑成型設備的成形設備為立型布局，鎖模、頂出裝置為與動模具板、定模具板按臥款布局，二個互為直角。直角式只適合不容許留有澆□痕跡的制9件，弊端是投料較為困難，嵌塊或活動后模安設不便。按高分子材料在機筒內(nèi)的塑料塑化方法又能劃為下面二種：1、螺柱式注塑成型設備螺柱式注塑成型設備通過螺柱的轉(zhuǎn)動加大塑料塑化能力，遵照螺柱的轉(zhuǎn)動形成劇烈的攪拌混合均勻與剪切力作用，塑料塑化比較均勻， 都同時能量損失也略小，成形同樣的產(chǎn)品其成形產(chǎn)生的壓力僅僅是柱塞式的三成左右，相同閉模力下能成形略大的產(chǎn)品，滯留融化體偏少。剩余應力小，比較難導致零件變形，產(chǎn)品成型公差精度高。2、柱塞式注塑成型設備柱塞式注塑成型設備融化體只受推擠，運動形式表現(xiàn)為層流，不存在可能有不錯的均等性，節(jié)流錐改進塑料塑化的能力不足，因為節(jié)流錐部分能量損失大，成形同樣產(chǎn)品的時候，成形產(chǎn)生的壓力必須為螺柱式的 2 至 3 倍，因為產(chǎn)品質(zhì)量偏差與參與了應力，十分容易導致變形。2.2.2 注塑機的計算根據(jù)參考文獻[6] 式 3-8 塑件質(zhì)量公式：式中 M 1 —— 塑件質(zhì)量—— 材料密度，為 1.2g/cm3V1 —— 塑件體積，V 1=11.76cm3 ，根據(jù)軟件分析可得，代入公式：根據(jù)參考文獻[6] 式 3-9 澆注系統(tǒng)計算公式：式中 V 2 —— 澆注系統(tǒng)體積V1 —— 塑件體積K —— 塑件體積，系數(shù) K 通常取 0.2n —— 型腔個數(shù)，該模具假設一模 2 件，n=2代入公式：根據(jù)參考文獻[6],式 3-10,一次注射總質(zhì)量公式：10式中 M 0 —— 注射總質(zhì)量M1 —— 塑件質(zhì)量,M 1=14.112gM2 —— 澆注系統(tǒng)質(zhì)量,M 2=ρ×V 2=1.2×4.704=5.645gn —— 型腔個數(shù)，n=2代入公式：根據(jù)參考文獻[1]，表 8-3 選擇 XS-ZY-125 注塑機：表 2-2 XS-ZY-125 注塑機注塑機型號 XS-ZY-125最大注塑容量 125cm3最大注射壓力 115MPa最大鎖模力 900KN塑化能力 16.8g/s最大開模行程 300mm最大厚度 300mm最小厚度 200mm噴嘴球徑 12mm噴嘴口徑 4mm定位孔徑 100mm 拉桿間距 260×2902.2.2 注塑機的校核根據(jù)參考文獻[6]，式 3-12，塑化速率校核公式：式中 K —— 注塑量利用系數(shù)，一般 K=0.8M —— 額定塑化量，M=16.8g/sT —— 成型周期，假設 T=30s11M0 —— 一次注射量質(zhì)量，M 0=33.869gM1 —— 塑件質(zhì)量，M 1=14.112g代入公式：終上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-13，注塑量校核公式：式中 K —— 注塑量利用系數(shù)，一般 K=0.8Vn —— 最大注射量，V n=125cm3V0 —— 一次注射量體積，V 0=28.224 cm3V1 —— 塑件體積，V 1=11.76 cm3代入公式：終上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-14，鎖模力校核公式：式中 F —— 注塑機鎖模力，F(xiàn)=900KNA1 —— 投影面積，A 1=9509.41mm2，根據(jù)軟件計算P 型 —— 型腔壓力，一般取 P 型 =20Mpa，根據(jù)參考文獻[5]，表 10-14代入公式：終上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-15，最大注塑量校核公式：12式中 V 注 —— 最大注射量，V 注 =125cm3V1 —— 塑件體積，V 1=11.76 cm3n —— 型腔個數(shù)，n=2V2 —— 澆注系統(tǒng)體積，V 2=4.704 cm3代入公式：終上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-16，鎖模力校核公式：式中 A —— 單塑件分型面投影面積，使用軟件計算，A=9509.41mm 2Fz ——脹模力Fs ——合模力，注塑機 Fs=900KNP —— 型腔壓力，P=20Mpan —— 型腔個數(shù)，n=2代入公式：終上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-17，厚度校核公式：式中 H min —— 最小厚度，H min=200mmHmax —— 最大厚度，H max=300mm代入公式：終上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-18，行程校核公式：13式中 H 1 —— 推出距離，H 1=40mmH2 —— 塑件高度，H 2=10mma —— 澆注系統(tǒng)長度，a=57.8mmSmax —— 開模行程，S max =300mm代入公式：綜上所述：符合要求。根據(jù)參考文獻[6]，式 3-19，塑化校核公式：式中 G —— 塑化能力，G=16.8g/sg —— 實際塑化能力M0 —— 一次注塑總質(zhì)量，M 0=33.869gT —— 成型周期，假設 T=30s代入公式：綜上所述：符合要求。3 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計3.1 型腔數(shù)目的確定根據(jù)參考文獻[6] 式 3-13 注塑量校核公式：式中 K —— 注塑量利用系數(shù),一般 K=0.8Vn —— 最大注射量,V n=125cm3V0 —— 一次注射量體積,V 0=28.224 cm3V1 —— 塑件體積,V 1=11.76 cm3代入公式：14當塑件精度低，型腔數(shù)越多，型腔過多會使產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，形狀更復雜或精度更高的塑料件，模具加工費太高，一個好的型腔分布，其作用是可以讓各型腔的壓力平衡，流動也會平衡。如果是中小塑件型腔分布的設計可以更好地利用設備和模具。如果每增加一個型腔數(shù)目，產(chǎn)品尺寸精度降低大概 4%，從而使型腔的整體精度降低，模具的成本就會增加，要想一個好的型腔分布必須對澆注系統(tǒng)，型腔布局和安排充分理解，所以建議型數(shù)不超過 8，一般情況下，每次注射生產(chǎn)塑料，一般是雙腔模具，多個塑料零件注射生產(chǎn)。當塑料件的生產(chǎn)量小，一模單腔也可行的，也會降低塑料零件的整體成本，單腔孔的尺寸精度可以保證，單腔模具具有塑件形狀和尺寸一致性好。根據(jù)結(jié)構(gòu)，選擇 1 模 2腔最好，所以 n=2。圖 3-1 型腔數(shù)目3.2 型腔的分布塑料為了到達各腔，并且為了內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定，避免各腔成型工藝控制的一致性較差，選擇型腔的布置方式和澆注系統(tǒng)的布置形式有很大的關(guān)聯(lián)，所以首先確定型腔的個數(shù)是很有必要的?？梢愿鶕?jù)平衡壓力來確定型腔分布，也可以根據(jù)塑料零件的形狀和大小，質(zhì)量，批量大小，澆注系統(tǒng)長度來確定，型腔的分布決定了注塑模具成本，制造加工的能力的要求，以確定數(shù)量的型腔，模具應能達到相應的任務，模具制造和產(chǎn)品成型過程控制要求也低。為了降低產(chǎn)品的成本，為了獲得致密的組織，易于控制的成型工藝條件，并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊和模具制造成本，制造周期，采用以下布局方式。15圖 3-2 型腔分布3.3 分型面的設計模具上用來取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料可分離的接觸表面稱為分型面。在模具設計的初始階段，首先應確定分型面的位置然后才能確定模具的結(jié)構(gòu)形式。分型面設計的是否合理，對塑件質(zhì)量、工作操作難易程度和模具復雜程度具有很大的影響，分型面的形狀一般為平直分型面。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、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一般應遵循以下幾個幾點：①分型面應保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量；②分型面應有利于模具的加工；③分型面應選在塑件外形最大輪廓處；④分型面的選擇應有利于塑件順利脫模；⑤分型面的選擇應有利于排氣。根據(jù)分型面的形狀，可分為平面分型面、曲面分型面和臺階分型面，為了確保塑件的精度，應盡量選擇要求表面加工的零件，同時也要求塑件的同軸度等，產(chǎn)品為了便于分型面光滑脫模應選擇在不影響塑件的外觀質(zhì)量。好的分型面可以讓塑件在模具成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件結(jié)構(gòu)工藝及精度、鑲件形狀和展開方式、模具制造、排氣及操作過程等。選擇分型面時應考慮排氣效應，使排氣端容易排出的分形表面，同時應有利于模具腔的加工，要求塑件壁厚均勻，塑件成型收縮對芯部夾緊力較小。根據(jù)以上要求可以選擇距上表面 2mm 處為分型面，如下圖：16圖 3-3 分型面3.4 澆注系統(tǒng)設計在進澆系統(tǒng)設計開始時應關(guān)注這相關(guān)條件：（1）制件成形特質(zhì)：設計進澆系統(tǒng)應適應使用高分子材料的成型特質(zhì)要求，以確保制件品質(zhì)。（2）制件大小與形狀：通過塑件大小，形狀厚薄程度、技術(shù)條件等條件，聯(lián)系選擇 凹凸模分型面 都同時關(guān)注進澆系統(tǒng) 的形式、引料口 個數(shù)及位置，確保正常成形，還需關(guān)注阻止流料沖擊嵌塊后模受力不均等，應充分考慮形成的弊端等因素，進而采取合適的手段或留有修改的余地。（3）模具成形制件的前模數(shù)：設置進澆系統(tǒng)還應該關(guān)注到材料加工模具是1 模一腔或多模腔，進澆系統(tǒng)應該按照凹模進行布局設計。（4）工件外觀：設計進澆系統(tǒng)時應該充分考慮到修改便利， 都同時不影響制件的外形美觀。（5）注塑成型設備設置模板的數(shù)值大小:在制件射影區(qū)域有點大的時候，設置進澆系統(tǒng)應關(guān)注到注塑成型設備模板大小與否容許，并應阻止模具偏側(cè)邊設立引料口，促使成形時受力不均等。 （6）成形效率：在批量加工時設置進澆系統(tǒng)還應該關(guān)注到在確保成形品質(zhì)的要求下盡力降低流程，削減面積以減少溫降時間，縮短成形周期， 都同時削減進澆系統(tǒng)耗損的高分子材料。（7）凝料:在注塑間隔時間，標準噴頭一端的凝料必須去掉，阻止添入前模影響制件品質(zhì)因而設計進澆系統(tǒng)時還應該注意儲存凝料。在大批量生產(chǎn)中，為了達到模具的流動平衡，并且表面粗糙度低，成型效率高，澆注系統(tǒng)應充分考慮。流道的作用是使熔體的流動到型腔中，為了達到17更好的效果，使塑件的總投影面積和分型面上的流道的幾何中心與鎖模力中心重合，這樣的話，壓力損失少，熱損失少，布置澆注系統(tǒng)盡可能利用流道的布局平衡，使熔體流動最小，同時考慮凝固澆口的可控制壓持時間，總之，要使塑料件具有良好的性能和外觀，必須設計合理的澆注系統(tǒng)。設計時應注意減少散熱損失和壓力損失的能量，為了防止這個問題必須在沿溶體流動的方向上，在主流道末端布置有冷料穴，將這部分冷料保持上去，固定在活動模板上。當冷卻區(qū)的塑性流動增加時，由于與模具接觸的外層的快速冷卻，塑料零件的尺寸和形狀就確定好了。澆注系統(tǒng)對塑料件的成形性能和質(zhì)量有很大的影響，為了減小系統(tǒng)的壓力損失，縮短熔融塑料的填充時間，設計澆口的尺寸、位置和數(shù)量就顯得非常重要了。分形表面被認為是在澆注系統(tǒng)的形式上關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，最后澆注系統(tǒng)由 Z 形鉤將主通道冷凝液拉出，這樣有利于排氣和收縮，保證正常成型。3.4.1 主流道設計圖 3-4 澆口套根據(jù)參考文獻[6],式 2-3,小端直徑公式式中 d —— 主流道小端直徑d0 —— 注塑機噴嘴直徑，d 0=4mm代入公式：根據(jù)參考文獻[6],式 2-4,球面半徑公式：18式中 SR —— 主流道球面半徑SR0 —— 注塑機噴嘴半徑，SR 0=12mm代入公式：根據(jù)參考文獻[6],式 2-5,大端直徑公式：式中 D —— 主流道大端直徑d —— 主流道小端直徑，d=5mmL0 —— 主流道長度，從圖 3-4 可知 L0=57.8mma —— 錐角，a=2°代入公式：根據(jù)參考文獻[6],式 2-6,長度計算公式：式中 L —— 澆口套長度L0 —— 主流道長度，從圖可知 L0=57.8mmh —— 配合高度，一般取 h=2.7mm代入公式：3.4.2 分流道設計圖 3-5 分流道梯形截面19根據(jù)參考文獻[6],式 2-7,當量直徑計算公式：式中 D n —— 分流道直徑m —— 塑件質(zhì)量，m=14.11gL1 —— 單向流道長度，L 1=14.8mm代入公式：根據(jù)參考文獻[6] 式 2-8 下寬度計算公式：式中 x —— 梯形下底寬度h —— 梯形高，h=4mma —— 梯形斜度，a=15°Dn —— 當量直徑，D n =1.96mm代入公式：得出：x=1.27mm根據(jù)銑刀取整：下底寬度 x=3.86mm，上底寬度 y=6mm根據(jù)參考文獻[6],式 2-9,面積計算公式：式中 x ——下底寬度，x=3.86mmy ——上底寬度，y=6mmh —— 梯形高，h=2y/3=4mm代入公式：20根據(jù)參考文獻[6],式 2-10,周長計算公式：式中 C —— 梯形周長h —— 梯形高，h=4mmx ——下底寬度，x=3.86mmy ——上底寬度，y=6mma —— 錐角，a=15°代入公式：根據(jù)參考文獻[6],式 2-11,當量半徑公式：式中 R n —— 當量半徑A —— 梯形面積，A=19.72mm 2C —— 梯形周長，C=18.14mm代入公式：3.4.3 澆口形式及位置的設計根據(jù)選擇澆口的選擇原則，計算澆口尺寸后，為了縮短流動距離，澆口應在塑件的圖示位置處，這避免了噴射和蠕動，對零件表面無明顯缺陷，無毛刺、毛刺且有一定光澤，可根據(jù)零件表面的要求，確定位置對塑料成型及質(zhì)量的影響。在模具設計中提高澆口質(zhì)量是一個重要環(huán)節(jié)，應有利于空腔氣體排除，澆口位置和尺寸要求更嚴格，閘板避免彎曲和沖擊載荷，考慮分子取向的影響，無論什么樣的澆口，都要盡量減少熔接痕，同時澆口布置在模具上的不同的地方也影響模具的整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)參考文獻[6],式 2-12,深度計算公式：式中 h —— 側(cè)澆口深度n —— 成型系數(shù)，查表得 n=0.8,根據(jù)參考文獻[1],表 4-221t —— 壁厚，t=1mm代入公式：根據(jù)參考文獻[1],式 4-2,寬度計算公式式中 b —— 側(cè)澆口寬度n —— 成型系數(shù)，查表得 n=0.8，根據(jù)參考文獻[1],表 4-2,查表得A —— 型腔表面積，通過軟件得 A=5625mm2代入公式：圖 3-6 澆口圖3.4.4 冷料穴和拉料桿的設計冷料穴的主要功能是收集塑料熔體前面的冷料，從模具中取出塑料部件，以防止冷料進入模具型腔，從而影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量，利用填充能力，將材料從冷料穴中的主流道中冷凝而成。拉料桿有兩種基本形式，一種為推桿形式，其固定在推桿固定板上，分為反錐度冷料穴和 Z 字形拉料桿，最常用的是 Z 字形拉料桿，開模時 Z 形桿把主流道的冷凝料拉出，而后脫模時，由于推桿板的作用，Z 字形桿將冷凝料推出，由于 Z 字形拉料桿的特殊結(jié)構(gòu)，推出后，需人工將塑件取出。另一種為固定在動模板上的球字頭和菌形頭拉料桿，他們僅適用于塑件利用推件板脫模的結(jié)構(gòu)，靠頭部凹下去的部分將主流道凝料拉出，當推件板推出時，凝料被強制推出。通過分析本設計的模具結(jié)構(gòu)，決定采用 Z 字形拉料桿：