編號(hào)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：手機(jī)充電殼的注塑模具設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：材料成型及控制工程 年級(jí)：13級(jí) 姓名：馮旭陽(yáng) 指導(dǎo)教師：霍春明 完成日期：2017年5月8日 充電器外殼注塑模設(shè)計(jì)摘要本文主對(duì)一種注塑模具的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，這種注塑模具是一種充電器外殼的模具。在分析了充電器外殼制作流程中的材料的性能、成型和結(jié)構(gòu)工藝性等特點(diǎn)以后，對(duì)相關(guān)的成型設(shè)備的進(jìn)行了選型。并且在此基礎(chǔ)上選取了注塑模合適的分型面，確定了合適數(shù)目的型腔并對(duì)其位置進(jìn)行了布置。同時(shí)對(duì)在成型過(guò)程中的各個(gè)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹，包括澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及定向機(jī)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)。本文還對(duì)模具的材料進(jìn)行了選擇，并且給出了注射機(jī)的相關(guān)的工作參數(shù)。在經(jīng)過(guò)具體的分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)了解釋了本模具的工作原理和安裝調(diào)試的具體的過(guò)程，并且對(duì)在這個(gè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和優(yōu)化。關(guān)鍵詞：注塑模具；充電器外殼；三板模；澆注系統(tǒng)；脫模機(jī)構(gòu)；定距分型機(jī)構(gòu)。ThemouldinjectiondesignofchargershellAbstractThispaperdescribesthedesignofaninjectionmoldindetail,thisinjectionmoldisachargershellmold.Afteranalyzingtheperformance,moldingandstructuralprocessofthematerialinthemanufacturingprocessofthechargershell,therelevantmoldingequipmentwasselected.Andtheappropriatepartingsurfaceoftheinjectionmoldisselected,andtheappropriatenumberofcavitiesaredeterminedandtheirpositionsarearranged.Atthesametime,thedesignofeachsystemandstructureintheformingprocessisanalyzedandintroducedindetail,includingthedesignofthepouringsystemandthecoolingsystem,aswellastheorientationmechanismandthestrippingmechanism.Thematerialofthemoldisalsoselected,andtherelevantworkingparametersoftheinjectionmachinearegiven.Basedonthedetailedanalysisanddesign,thepaperexplainsindetailtheworkingprincipleofthemoldandthespecificprocessofinstallationandcommissioning,andanalyzesandoptimizestheproblemsthatmayariseinthisprocess.Keyword:injectionmold;chargershell;threeplatemold;pouringsystem;strippingmechanism;fixedpitchclassificationmechanism.目錄HYPERLINK摘要 IHYPERLINKAbstract IIHYPERLINK第一章緒論 HYPERLINK1.1選題的依據(jù)及意義 HYPERLINK1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) HYPERLINK第二章充電器外殼工藝性分析 HYPERLINK2.1材料性能 HYPERLINK第三章充電器外殼注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) HYPERLINK3.4.2分流道截面設(shè)計(jì)及布局 HYPERLINK3.4.3澆口設(shè)計(jì)及位置選擇 HYPERLINK3.4.4冷料穴設(shè)計(jì) HYPERLINK3.4.5澆口套的設(shè)計(jì) HYPERLINK3.5.1型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) HYPERLINK3.5.2成型零件工作尺寸計(jì)算 HYPERLINK3.7.1脫模力計(jì)算 HYPERLINK3.7.2澆注系統(tǒng)凝料脫出機(jī)構(gòu) 第四章注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 HYPERLINK第五章模具的工作原理及安裝、調(diào)試 HYPERLINK5.1模具的工作原理 HYPERLINK5.2試模 HYPERLINK總結(jié) HYPERLINK參考文獻(xiàn) 1緒論1.1選題的依據(jù)及意義現(xiàn)在在人們的生活中塑料產(chǎn)品已經(jīng)十分的普及，尤其是在玩具產(chǎn)業(yè)中，現(xiàn)在的絕大多數(shù)的玩具的材料都是以塑料為主的。塑料制品之所以會(huì)在我們的生活中逐漸的普及是和現(xiàn)代的以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展密不可分的。模具已經(jīng)成為塑料產(chǎn)品制造業(yè)的十分重要的裝備，通過(guò)模具可以實(shí)現(xiàn)塑料產(chǎn)品的大量的快速的生產(chǎn)。因此，模具的生產(chǎn)也已經(jīng)成為了一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，加大對(duì)模具的制造和設(shè)計(jì)方面的研究對(duì)于現(xiàn)在的塑料產(chǎn)品制造業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。在本文章中主要對(duì)注射成型法這種當(dāng)前在市場(chǎng)中應(yīng)用十分廣闊的一種塑料成型的方法進(jìn)行了研究，并且以充電器外殼的注塑模為具體的實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)的描述，具有深遠(yuǎn)的意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)的塑料制造產(chǎn)業(yè)相比與國(guó)外的其他的國(guó)家來(lái)說(shuō)起步較晚，但是隨著我國(guó)的塑料制品的需求量的不斷的增加，在塑料模具的制作方面已經(jīng)有了十分大的發(fā)展，特別是在大型模具和機(jī)密塑料模具方面，我國(guó)的技術(shù)已經(jīng)可以生產(chǎn)彩電外殼的注塑模具以及汽車的保險(xiǎn)杠等大型的模具和多型腔小模數(shù)齒輪模具等機(jī)密模具。同時(shí)在成型的工藝反面也有了十分大的進(jìn)展，在多材質(zhì)塑料成行模、高效多色注塑模等方面取得了十分的創(chuàng)新，采用氣體注射的成型的技術(shù)在我國(guó)的塑料產(chǎn)品的制造業(yè)中已經(jīng)十分的成熟，在一些模具的采用上，一些企業(yè)甚至已經(jīng)處于了國(guó)際同行業(yè)的前列。2充電器外殼工藝性分析2.1材料性能充電器的外殼的立體圖如2-1所示，外殼的通體的顏色為黑色。在本設(shè)計(jì)中采用了ABS熱性塑料，這種材料具有十分好的密度參數(shù)和抗拉性，抗彎性能也是十分優(yōu)異的，在41MPa到79MPa之間，拉伸彈性模量在1587MPa到2277MPa之間，收縮率可以達(dá)到0.3%～0.8%[2]。綜合以上的參數(shù)，我們可以得到這種材料具有十分優(yōu)異的性能，在拉伸性，延展性等方面具有十分大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)這種材料的抗腐蝕的性能也十分的強(qiáng)，對(duì)溫度的適應(yīng)性比較的好，是十分適用于做器件外殼的一種材料，在人們的日常的生活中十分的常見(jiàn)。圖2-1充電器外殼立體圖2.2成型特性和條件由于這種材料對(duì)周圍環(huán)境中的水分具有示十分強(qiáng)的吸附能力，所以在其成型的過(guò)程中對(duì)材料的干燥的程度的十分的高的。要求在材料成型一些必需要對(duì)材料進(jìn)行干燥處理，對(duì)其進(jìn)行在80～90℃的溫度下進(jìn)行至少兩個(gè)小時(shí)的干燥處理，對(duì)于表面要求有光澤的部件，在該環(huán)境下至少要進(jìn)行三個(gè)小時(shí)的干燥的處理，使材料的含水量達(dá)到成型的要求。在對(duì)材料進(jìn)行加熱的過(guò)程中對(duì)溫度的控制上一般選擇的料筒的溫度為245℃，過(guò)高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致材料的化學(xué)穩(wěn)定性遭到破壞，溫度過(guò)低會(huì)影響塑料的質(zhì)量。在成型的過(guò)程中通常采用的加熱溫度和注射壓力的值都比較的高，一般對(duì)于不同工藝要求的部件的模溫的選擇上也是不同的，對(duì)于精度要求較高的部件的模溫一般為50-60℃之間，對(duì)于表面的需要高光澤的部的模溫一般為60-80℃，同時(shí)對(duì)于不同的注射機(jī)所采用的注射的壓力的值也是不同的[3]。2.3結(jié)構(gòu)工藝性在材料的工藝性上，選用的材料的壁厚為的最小值為0.8mm，零件在整體大的壁厚上的差別不大，在經(jīng)過(guò)用計(jì)算機(jī)對(duì)整體的結(jié)構(gòu)性進(jìn)行分析以后，不會(huì)有發(fā)生在成型過(guò)程中的填充不足的現(xiàn)象的發(fā)生。該充電器的外殼，雖然總體的尺寸不大，但是在表面的花紋和總體的結(jié)構(gòu)上構(gòu)造還是比較的復(fù)雜的。外殼上的表面的花紋十分的精美，對(duì)在制作過(guò)程中的精度的要求是十分高的。同時(shí)外殼的表面為光澤比較高的表面，在整體上采用的是三板雙分型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。2.4零件體積及質(zhì)量估算本設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)，一個(gè)塑件的質(zhì)量和體積進(jìn)行了測(cè)量，取得體積為9.1cm3，質(zhì)量為9.6克。則凝料的體積按照塑件體積的十分之六來(lái)計(jì)算，采用的凝料的體積為5.46cm3，則在本設(shè)計(jì)中總共用的凝料的總體積為41.86cm3，凝料的總的質(zhì)量為43.95克。2.5充電器外殼注塑工藝參數(shù)的確定ABS塑料的注射工藝的參數(shù)可以通過(guò)查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》的表12-10可以得到[4]。在實(shí)際進(jìn)行制作時(shí)候的參數(shù)的調(diào)整可以根據(jù)下表來(lái)進(jìn)行。2.6初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格公稱注塑量和注射壓力是對(duì)于注塑機(jī)的選擇來(lái)說(shuō)是最主要的依據(jù)。其中公稱注塑量是體現(xiàn)注塑機(jī)的加工能力的主要的參數(shù)。公稱注塑量指的就是將注射的對(duì)象選為空氣時(shí)，在設(shè)備采用最大的注射的行程時(shí)的設(shè)備在空氣中最大的注射量。熔料流過(guò)通道時(shí)會(huì)受到一定的阻力，其在通道中克服阻力進(jìn)行流動(dòng)的能力就是注射機(jī)的注射壓力。在制作過(guò)程中采用的設(shè)備的注射量的下限為270，設(shè)備型號(hào)SZ-250/1250[5]。其技術(shù)規(guī)范如下表所示。表2-1SZ-250/1250注射機(jī)技術(shù)規(guī)范3充電器外殼注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1分型面的選擇我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)可以進(jìn)行分離操作的解除表面，來(lái)從這個(gè)表面上將制品和凝料取出這個(gè)表面就叫做分型面。分型面的選擇對(duì)于成功的脫模是十分重要的，因此在對(duì)分型面進(jìn)行選擇時(shí)，首先我應(yīng)該使選擇的分型面處的塑件斷面的輪廓的面積取得最大值，其次，在進(jìn)行分型面的選擇時(shí)，我們需要使模具的結(jié)構(gòu)盡量的簡(jiǎn)化，進(jìn)行脫模的過(guò)程應(yīng)當(dāng)盡量的簡(jiǎn)單，同時(shí)也不至于對(duì)零件的外觀造成影響。最后，分型面的選擇應(yīng)該有利于排氣孔的設(shè)計(jì)，同時(shí)不會(huì)對(duì)零件的進(jìn)一步的加工造成不便?？紤]到以上的分型面的選擇的原則，圖3-1所示的為充電器外殼模具的分型面的位置和形狀。圖3-1充電器外殼注塑模具分型面形狀及位置3.2確定模具基本結(jié)構(gòu)及模架的選定現(xiàn)在在生產(chǎn)中廣泛使用的注塑模的結(jié)構(gòu)主要由兩種。從普及和應(yīng)用的程度上來(lái)看，單分型面注塑模因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)比較的簡(jiǎn)單，在實(shí)際的塑料產(chǎn)品的制作的過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。單分型面注塑模的整體結(jié)構(gòu)上可以分為動(dòng)模和定模。其中，在動(dòng)模和定模中各有一部分的型腔。在定模中設(shè)置了主流道，在分型面上設(shè)置了分流道，在開(kāi)模的時(shí)候動(dòng)模中推出系統(tǒng)可以使制品很方便的脫離模具，這種結(jié)構(gòu)在同一個(gè)分型面內(nèi)將制品和澆注系統(tǒng)凝料從模具中取出。而雙分型面注塑模具需要從不同的分界面內(nèi)來(lái)將兩者取出，在進(jìn)行開(kāi)模的過(guò)程中，為了避免定距拉桿的限制對(duì)流道內(nèi)的凝料的取出造成不便，需要在模具中增加一個(gè)中間板，從而可以通過(guò)推桿使制品很方便的從型芯上脫出。在選擇的模具為采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔和多型腔模具時(shí)，一般都會(huì)在模具中設(shè)置一個(gè)中間板。在進(jìn)行塑料制品生產(chǎn)的過(guò)程中，雙分型面結(jié)構(gòu)相比于單分型面結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過(guò)程比較的簡(jiǎn)單，雙分型面不需要人工來(lái)對(duì)系統(tǒng)的凝料來(lái)進(jìn)行切除，減少人在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的參與，這就給自動(dòng)化的生產(chǎn)提供了十分大方便。3.3確定型腔的數(shù)量和布局模具的型腔的數(shù)量注要是由制品在質(zhì)量或者外觀上的要求決定的。型腔越多的塑料制品在進(jìn)行成型的過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)的工藝就越復(fù)雜，同時(shí)在制作的過(guò)程中的精度會(huì)大大的下降。塑料產(chǎn)品十分容易損壞，并且維修起來(lái)十分的麻煩，因此，適當(dāng)?shù)男颓粩?shù)目的確定關(guān)系著塑料制品的質(zhì)量。在對(duì)型腔的數(shù)目進(jìn)行確定時(shí)我們需要考慮到塑件的大小和精度的要求，以盡量的保證制作過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性的要求，同時(shí)還要考慮的有鎖緊力和最大的注塑量。本設(shè)計(jì)中的零件的尺寸為中等的大小，考慮到精度的要求和方便大批量生產(chǎn)，采用的結(jié)構(gòu)為一模四腔，同時(shí)為了減少熱量和壓力在流道中遭受到的損失，選擇的布局的方式為X布局。圖3-2所示的為具體的布置的方案。圖3-2型腔的布局3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)主流道、分流道、澆口以及冷料穴是澆注系統(tǒng)的主要的組成的部分。為了達(dá)到我們需要的塑件在外觀、質(zhì)量、尺寸和精確度方面的要求，我們需要使熔體在型腔中充滿并且將注射壓力精確的傳遞到型腔中，這就需要在模具中存在一個(gè)噴嘴到型腔之間的一個(gè)通道來(lái)進(jìn)行進(jìn)料，這就是模具中的澆注系統(tǒng)。主流道的設(shè)計(jì)在整個(gè)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是十分重要的環(huán)節(jié)。主流道是指從注射機(jī)和模具的相接觸的部分到分流道的這部分塑料熔體流動(dòng)的通道。這部分通道可以對(duì)流入模具的熔體的流速造成一定的影響，因此也就影響了整個(gè)填充過(guò)程所需要花費(fèi)的時(shí)間。因此需要對(duì)注流道的直徑的參數(shù)來(lái)進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)。如果主流道的直徑過(guò)大或者過(guò)小，都會(huì)對(duì)整個(gè)成型的過(guò)程造成不利。直徑過(guò)大會(huì)導(dǎo)致熔料的流速過(guò)快，導(dǎo)致渦流的產(chǎn)生，從而使零件中可能產(chǎn)生氣孔。直徑過(guò)小會(huì)導(dǎo)致在熔料流通的過(guò)程中的熱量和壓力在流動(dòng)過(guò)程中的損失，給零件的成型的質(zhì)量造成影響。因此應(yīng)該使主流道的長(zhǎng)度盡可能的小，但是又不至于影響零件的質(zhì)量。為了減小熔體在流道中所受到的阻力，通常采用的主流道的形狀如下表所示。表3-1主流道部分尺寸3.4.2分流道截面設(shè)計(jì)及布局在進(jìn)行熔體澆注的過(guò)程中，分流道可以對(duì)熔體進(jìn)行分流和轉(zhuǎn)向，它是指主流道尾到澆口的這部分通道。在對(duì)分流道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量的減小在分流道內(nèi)的壓力和熱量的損失，同時(shí)在使用分流道向型腔內(nèi)分配熔體的過(guò)程中應(yīng)該盡量的保持均衡。流道的截面的形狀在一定的程度上影響著流道內(nèi)的壓力和散熱損失，在對(duì)流道的截面的形狀和參數(shù)進(jìn)行選擇時(shí)需要對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行同時(shí)的考慮，來(lái)使流道的壓力和熱量的損失同時(shí)達(dá)到最小。一般可以通過(guò)時(shí)流道截面積的效率來(lái)進(jìn)行衡量，其計(jì)算的方式就是流道的截面積和表面積的比值。在進(jìn)行流道的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡量的使流道的截面積的效率達(dá)到最高。表3-2所示的就是各種形狀的流道截面積的效率。表3-2各種流道截面的效率通過(guò)上表我們可以看出，以上幾種形狀的流道的界面中，正方形和圓形截面效率是一樣的，并且也是最高的。但是考慮到工藝性的要求，這兩種流道又存在著許多的不足的地方。一方面圓形流道對(duì)對(duì)稱分布的要求比較的高，在進(jìn)行加工的過(guò)程中存在著較大的難度，另一方面，在脫出分流道凝料時(shí)，正方形流道存在著一定的阻力。因此在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中通常選用的流道的形狀為梯形或者U形的。在本設(shè)計(jì)中采用的流道的截面的形狀為梯形。3.4.3澆口設(shè)計(jì)及位置選擇在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最后的一部分，這部分的具體為位置是指從分流道到型腔之間的一段通道。在進(jìn)行熔體的澆注時(shí)，澆口可以加快熔體注入型腔的速度，同時(shí)當(dāng)熔體充滿型腔時(shí)，可以對(duì)型腔進(jìn)行很快的密封，以避免熔體的倒流。在澆口的選擇上，考慮到本設(shè)計(jì)制品的精度和質(zhì)量的要求以及模具的基本結(jié)構(gòu)，選用的澆口為中心點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口由于截面積較小，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：由于截面積的較小，在選擇澆口的位置時(shí)的限制比較的小，可以對(duì)進(jìn)料的位置進(jìn)行自由的選擇。這種澆口十分適用于高精度的帶有復(fù)雜團(tuán)圖案的制品的成型。在進(jìn)行澆注的過(guò)程中可以減小制件內(nèi)的殘余的應(yīng)力。④脫模的過(guò)程十分的簡(jiǎn)單，塑件可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的脫落。⑤在多型腔進(jìn)料的過(guò)程中可以使對(duì)進(jìn)料的過(guò)程進(jìn)行均衡。對(duì)于澆口位置的選擇，應(yīng)該從以下的幾個(gè)原則來(lái)進(jìn)行考慮。一、選擇的澆口的位置應(yīng)該使熔體在通道中流過(guò)的路程盡可能的短。因?yàn)榱鞒踢^(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致壓力過(guò)多的損失。如果壓力的損失過(guò)多，在料流進(jìn)入型腔時(shí)就沒(méi)有充足的壓力來(lái)填滿整個(gè)型腔。為了保證塑件成型的質(zhì)量，我們需要熔體的溫度和壓力來(lái)對(duì)流動(dòng)比來(lái)做出選擇。二、澆口位置的選擇應(yīng)該為排氣和補(bǔ)塑的方便做充分的考慮。三、在進(jìn)行澆口位置的選擇時(shí)應(yīng)該要防止在塑件上留下熔接痕以及塑件形變的發(fā)生。采用點(diǎn)澆口相比于側(cè)澆口而言有著十分大的優(yōu)點(diǎn)。首先點(diǎn)澆口的排氣的過(guò)程十分的方便。其次點(diǎn)澆口不會(huì)像側(cè)澆口一樣在塑件的頂部留下熔接痕，但是點(diǎn)澆口應(yīng)該開(kāi)開(kāi)設(shè)在壁厚處，這樣對(duì)以后的補(bǔ)塑比較的方便，而且不會(huì)產(chǎn)生縮孔凹痕。第四，在進(jìn)行點(diǎn)澆口的位置的選擇時(shí)，應(yīng)該盡量的避免熔接痕的產(chǎn)生。熔接痕形成主要是由于在型腔對(duì)接的部位由于前段的料流的溫度較低而造成的。熔接痕的存在會(huì)大大的影響塑件的強(qiáng)度和質(zhì)量。澆口的數(shù)目過(guò)多，料流的方向設(shè)計(jì)的不合理都會(huì)大大的增加熔接痕發(fā)生的概率，因此在進(jìn)行澆口的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該使?jié)部诘臄?shù)目盡可能的小。澆口的位置應(yīng)該是料流的流程最小的位置，這樣才能保證熔接處的強(qiáng)同時(shí)還可以在該處增設(shè)溢流槽來(lái)使冷料流進(jìn)到溢流槽來(lái)防止熔接處的強(qiáng)度的過(guò)低。對(duì)于筒形塑件，通常采用的澆口為不會(huì)產(chǎn)生熔接痕的環(huán)形澆口。第五，澆口位置的選擇應(yīng)該防止料流對(duì)細(xì)長(zhǎng)型的型心或者鑲件造成沖擊損壞。在本設(shè)計(jì)中選用的澆口為中心點(diǎn)澆口。3.4.4冷料穴設(shè)計(jì)冷料穴的主要的功能有兩個(gè)，一是為了避免溫度較低的料流流入到型腔中而造成塑件的質(zhì)量的降低。二是為了方便在開(kāi)模時(shí)將主流道的凝料拉出。一般選擇動(dòng)模板和分流道尾為冷料穴的位置。在本設(shè)計(jì)中采用的冷料穴的類型為冷料穴的底部是一個(gè)拉料桿的冷料穴，拉料板是由一定的方式固定在面板上的，所以其不能運(yùn)動(dòng)。整個(gè)脫模的過(guò)程是首先從定模中將主流道的凝料拉出，然后將塑件利用推板來(lái)頂出，最后強(qiáng)行將其從拉料桿上掛下。圖3-3為其形狀的示意圖。圖3-3帶拉料桿的冷料穴3.4.5澆口套的設(shè)計(jì)在進(jìn)行塑件生產(chǎn)的過(guò)程中，模具的主流道是需要經(jīng)常和高溫的熔體和噴嘴接觸的碰撞的，為了方便更換，通常會(huì)將主流道設(shè)計(jì)成襯套以便再使用過(guò)程中的更換。澆口套的存在可以使模具很好的在注塑機(jī)上進(jìn)行定位，并且可以和注塑機(jī)的噴嘴進(jìn)行很好的吻合，同時(shí)可以承受一定的注射塑料時(shí)候的發(fā)壓力，而不會(huì)使模具推出。在進(jìn)行送料的過(guò)程中，澆口套的存在可以使料流在主流道內(nèi)的流通更加的順暢，也使主凝料更加方便的脫出。三板模的澆口套的尺寸偏大，主流道的長(zhǎng)度比較的短，模具不需要定位圈來(lái)進(jìn)行定位[7]。圖3-4所示額為澆口套的具體的尺寸和形狀。3-4澆口套形狀尺寸3.5注塑模成型零部件設(shè)計(jì)3.5.1型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔和型芯是注塑模中的兩個(gè)十分重要的構(gòu)成部分。模具中用來(lái)進(jìn)行塑料的填充來(lái)使制件成型的空間就是型腔。型芯是指在塑料制件的內(nèi)表面的各種零件。通常采用整體式的結(jié)構(gòu)來(lái)作為型腔的結(jié)構(gòu)，具有這種型腔的結(jié)構(gòu)的模的強(qiáng)度和剛度比較的高。型芯的結(jié)構(gòu)一般選擇的是整體嵌入式，在對(duì)型芯進(jìn)行固定時(shí)，一般采用的是利用螺絲來(lái)進(jìn)行固定的方式，這樣可以大大的節(jié)省模具的材料，并且便于進(jìn)行加工和處理。圖3-6型芯尺寸圖圖3-7型腔尺寸圖3.5.2成型零件工作尺寸計(jì)算成型零件的工作尺寸會(huì)決定制品的幾何的形狀，其主要包括型芯的尺寸、型腔的尺寸以及中心距尺寸。型腔的尺寸和型芯的尺寸又分別屬于包容尺寸和被包容尺寸。這兩類尺寸通常都會(huì)隨著使用的摩擦磨損而反生變化，所以這兩種尺寸是變化的尺寸，而中心距尺寸一般不會(huì)受到受到摩擦損耗的影響，這種尺寸通?？梢员环Q為不變的尺寸。這三種尺寸在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以通過(guò)一定方法來(lái)計(jì)算出。在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中一般采用的方法為平均值法和公差帶法。在本設(shè)計(jì)中，考慮到ABS材料的較小的縮率，采用的工作尺寸的計(jì)算方法為平均值法。塑料制件采用的精度的等級(jí)為四級(jí)，表3-3為型芯和型腔的工作尺寸的計(jì)算表[5]。表3-3型腔、型芯工作尺寸計(jì)算3.6合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在模具進(jìn)行閉合的過(guò)程中必須要導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行導(dǎo)向和定位來(lái)使模具按照規(guī)定的反向和位置閉合。導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)在整個(gè)塑料模具中是十分重要的部分。由于成型的零件的型心一般都會(huì)在動(dòng)模的一側(cè)來(lái)進(jìn)行安裝，因此導(dǎo)柱也一般會(huì)安裝在動(dòng)模的一側(cè)，這樣安裝使型芯和導(dǎo)柱都在動(dòng)模的一側(cè)可以在合模時(shí)起到保護(hù)的作用。在進(jìn)行合模的過(guò)程中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的存在可以使動(dòng)模和定模按照規(guī)定的位置對(duì)準(zhǔn)，這樣才能使制件的形狀和尺寸得到保證，其中最重要的是保證制件各個(gè)部分規(guī)定的壁厚。在本設(shè)計(jì)中采用的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，這種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的技術(shù)方面的經(jīng)濟(jì)效益比較的高，而且在本設(shè)計(jì)中還使用了肩導(dǎo)柱，同時(shí)為了防止模具的型芯遭到破壞，因此進(jìn)行導(dǎo)柱的安裝的位置為定模的一側(cè)。3.7脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠的脫模機(jī)構(gòu)是塑件成型后可以從模具中順利脫出的關(guān)鍵。在本設(shè)計(jì)中，考慮到制件的外殼的壁厚十分的小，所以采用了可以使推出力均勻分布在整個(gè)塑件周邊的推板脫模機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的主要是將一塊推板或者推塊安裝在型芯的根部，在脫模時(shí)可以以開(kāi)模相同的方向來(lái)將制品推出，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常會(huì)在推板和型芯間留下一定的間隙來(lái)避免推板和型芯之間的摩擦。3.7.1脫模力計(jì)算脫模力就是制件從模具脫出時(shí)所受到的阻力。這種阻力可以通過(guò)式3-1來(lái)進(jìn)行計(jì)算。在上式中的各種的參數(shù)如下：塑件的平均的壁厚為2mm；E是制件的彈性模量，采用的參數(shù)的值為1800MPa；制件的收縮率為S，取值為0.55%；制件可以容下的型芯的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，取值為19mm；型芯采用的脫模傾斜的角度為3度；制件和型芯之間的摩擦系數(shù)可以根據(jù)材料來(lái)進(jìn)行取值，為0.21；塑件的泊松比為0.35；K2可以通過(guò)公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算；脫模機(jī)構(gòu)的投影面積的取值為2132.67mm2；將以上的值帶入公式可以的到脫模力的值為563.9N。3.7.2澆注系統(tǒng)凝料脫出機(jī)構(gòu)三板模的澆注系統(tǒng)的凝料可以自動(dòng)的脫出，這點(diǎn)相對(duì)于二板模來(lái)說(shuō)對(duì)于自動(dòng)化的生產(chǎn)是十分方便的。在二板模中通常需要將凝料通過(guò)手工的方式來(lái)取出，而三板模在開(kāi)模時(shí)，可以先通過(guò)拉料桿來(lái)使凝料和塑件進(jìn)行分離，凝料可以在定距分型機(jī)構(gòu)的作用下被推出流道，然后在重力的作用下從流道中脫落。在本設(shè)計(jì)中的充電器外殼的注塑模中采用的就是利用流道板來(lái)將凝料推出。3.8定距分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目前的定距分型機(jī)構(gòu)主要有內(nèi)置式和外置式兩種，為了盡可能的縮短模具的成型的周期，通常選用的三模板的開(kāi)幕的順序如下，首先通過(guò)各種機(jī)構(gòu)的共同的作用來(lái)分離凝料和制品，在完成凝料與制品的分離以后，流道凝料中的拉料桿會(huì)強(qiáng)行的脫出，然后在重力的作用下，流道凝料會(huì)脫落下來(lái)，最后將模具打開(kāi)后，就可以將制品從中推出。通常需要通過(guò)定距分型機(jī)構(gòu)來(lái)保證三板模的開(kāi)模的距離[7]本設(shè)計(jì)中采用的定距分型機(jī)構(gòu)的形狀和尺寸如下圖，流道推板和定模尺寸為50mm，流道推板和面板之間的尺寸為10mm。圖3-5所示的為定距分型機(jī)構(gòu)的形狀和尺寸。圖3-8定距分型機(jī)構(gòu)3.9冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)處在200℃到300℃之間的熔體變成溫度為60℃的模具的過(guò)程中，熔體中的熱量主要是通過(guò)模具來(lái)使熱量散發(fā)到周圍的環(huán)境中，然而模具的溫度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致模具的的強(qiáng)度的降低，為此在注射成型的過(guò)程中必須保證模具的溫度不能超過(guò)一定的值。因此模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯的十分的重要。在本設(shè)計(jì)中主要是通過(guò)直徑為8mm的冷卻水管來(lái)對(duì)模具進(jìn)行冷卻。在進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要使冷卻水道和腔壁保持一個(gè)合適的距離，來(lái)使進(jìn)行冷卻的效果達(dá)到最佳，同時(shí)也不至于對(duì)模具的強(qiáng)度造成影響。同時(shí)要確保模具整體的冷卻的平衡，要對(duì)型腔型芯進(jìn)行分別冷卻。同時(shí)在冷卻系統(tǒng)的各個(gè)的部位都不能有漏水現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于澆口應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這部分的冷卻。在本設(shè)計(jì)中對(duì)型腔和型芯采用不同的冷卻的方式，對(duì)于型腔采用冷卻水管來(lái)對(duì)其進(jìn)行冷卻，但是由于型芯的體積比較的小，不便于使用冷卻水來(lái)對(duì)其進(jìn)行冷卻，因此采用冷卻水單加隔熱片的方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行冷卻。圖3-6所示的為冷卻水膽的形狀和尺寸。圖3-9水膽冷卻3.10模架及模具材料的選擇在進(jìn)行塑件的設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以根據(jù)自己的需要來(lái)對(duì)注射的模架來(lái)進(jìn)行選擇，這樣對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)說(shuō)，大大的縮短了生產(chǎn)的周期，同時(shí)也降低了生產(chǎn)的成本，當(dāng)模具損壞時(shí)可以十分方便的選擇合適的模架來(lái)對(duì)其進(jìn)行維修。在本設(shè)計(jì)中選用的標(biāo)準(zhǔn)框架的型號(hào)為DDI-3032-A40-B40-C90，模板的各種參數(shù)如下表所示。表3-4模板的尺寸、材料及熱處理4注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核4.1最大注射量的校核塑件和澆道凝料和飛邊在內(nèi)的質(zhì)量不應(yīng)該超過(guò)最大額注射量的80%，以保證正常的注射成型[5]。具體可以通過(guò)以下公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。(式4-1)在上式中K1（最大注射量的利用系數(shù)）的取值為0.8；對(duì)于最大注射量，在本設(shè)計(jì)中的取值為270cm3；V1可以通過(guò)公式4-2來(lái)進(jìn)行計(jì)算，在公式4-2中，V1的值是由材料的壓縮率和制品的體積的值所決定的，在本設(shè)計(jì)中采用的材料的壓縮率為1.9；制件的體積的參數(shù)值為42cm3；(式4-2)經(jīng)過(guò)計(jì)算可得K1VZ的值為216大于V1的值，因此對(duì)最大注射量的的檢驗(yàn)滿足要求。4.2注射壓力校核對(duì)注射機(jī)的最大的注射壓力的檢驗(yàn)是應(yīng)該達(dá)到可以使塑件順利的成型的壓力。具體可以通過(guò)下式來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。（式4-3）在上式中是注射機(jī)的注射壓力的最大值，在本設(shè)計(jì)中取值為160；為制件成功的成型所用的注射的壓力的值，這個(gè)值和設(shè)備的多個(gè)參數(shù)有關(guān)，通常在40到200之間來(lái)進(jìn)行取值。經(jīng)過(guò)上式的校驗(yàn)以后，注射機(jī)的注射壓力的最大值滿足要求。4.3鎖模力校核為了判斷在注塑的過(guò)程中模具是否會(huì)沿分型面分開(kāi)，一般需要對(duì)注射機(jī)的合模力來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，為此可以通過(guò)以下的公式來(lái)對(duì)注射機(jī)的合模力來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。（式4-4）在上式中的各個(gè)參數(shù)的取值如下：考慮到本設(shè)計(jì)中的制品的成型的容易度，采用的pq的值為300MPa；Fs的取值為1250KN；Z=制件和澆注系統(tǒng)在分析面上的投影面積的參數(shù)的值為2132.67。經(jīng)過(guò)上式得計(jì)算以后可得pqAf的取值為639.8，小于1250，所以對(duì)于鎖模力的檢測(cè)合格。4.4模具厚度的校核對(duì)于模具的厚度的范圍是由注射機(jī)的所能容納的模具的厚度的范圍決定的，模具的時(shí)間的厚度應(yīng)該在這個(gè)范圍之內(nèi)。而模具具體的厚度通常包括流道板、定模板、推板、動(dòng)模板等設(shè)備的厚度的總和，因此可以采用以下的公式來(lái)對(duì)模具的厚度來(lái)進(jìn)行計(jì)算。(式4-5)在式中的H1，H2，H3，H4，H5，H6，分別為流道板、定模板、推板、動(dòng)模板、墊塊以及動(dòng)模座板的厚度，其取值分別為40mm，63mm，80mm，63mm，125mm和40mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算可得總厚度的值為411mm。在注射機(jī)所能允許的模具的厚度的范圍內(nèi)，因此滿足要求。5模具的工作原理及安裝、調(diào)試5.1模具的工作原理圖5-1所示的為充電器外殼注射模工作的具體的原理圖。圖5-1模具裝配圖如上圖所示，模具在注射機(jī)上進(jìn)行安裝時(shí)，注射機(jī)的定模板上和動(dòng)模板上安裝的分別為模具的定模部分和動(dòng)模部分。在合模后，注射機(jī)進(jìn)行工作，使流料進(jìn)入型腔來(lái)使塑件成型。在進(jìn)行開(kāi)模的過(guò)程中，澆注系統(tǒng)的凝料會(huì)被全部的退出，同時(shí)使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料自動(dòng)的分離。同時(shí)在定距分型機(jī)構(gòu)和注射機(jī)的頂出裝置的共同的作用下，使塑件在重力的作用下也會(huì)自動(dòng)的掉落。然后再次進(jìn)行合模，完成一個(gè)成