1手機支架注塑模具設(shè)計摘要塑膠產(chǎn)品是指以塑膠為原料，經(jīng)加工而制成的各種日用、工業(yè)用具。包含注塑、吸塑等各種成型工藝。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，塑料制品的加工工藝日益受到人們的關(guān)注。在日常生活中，注塑成型產(chǎn)品是比較普遍的，各類塑料注射模的背后折射出了加工技術(shù)的發(fā)展與技術(shù)的突破。注模按其基本構(gòu)造與作用可劃分為七大類：成形部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)本文主要研究手機支架注塑零件的工藝性能，分析手機支架注塑零件的尺寸精并在此基礎(chǔ)上繪制出相應(yīng)的圖紙，最終確定產(chǎn)品的總體設(shè)計和設(shè)計流程。這次的畢業(yè)設(shè)目錄 1 1 21.3注塑模具原理的簡單介紹 3第2章塑件材料的分析選擇及工藝方法的分析 42.1塑件材料分析選擇 4 5 63.1UGNX12.0/MoldWizard概述 63.2MoldWizard模具設(shè)計流程 7第4章注塑機選擇及檢驗校核 74.1注塑機的初期選用 74.2注塑機校核 1第5章塑件及模具方案設(shè)計 25.5排氣系統(tǒng)設(shè)計 第6章塑件澆注系統(tǒng) 6.1澆注系統(tǒng) 24 286.4導(dǎo)向機構(gòu) 參考文獻(xiàn) 1第1章緒論1.1引言模具生產(chǎn)工藝就是是從模具設(shè)計到模具產(chǎn)品的全過程。模具制任務(wù)是討論話題以及如何應(yīng)對生產(chǎn)出一個低成本、短周期的模具周期、成本和質(zhì)量是主要裱花袋生產(chǎn)制造的主要經(jīng)濟技術(shù)指的設(shè)計亮點和制造。模具制造主要過程包括第一則是根據(jù)建筑設(shè)計圖或?qū)嵨飳α慵貌蝗?，然后然后進(jìn)行模具設(shè)計與制造、零件加工、裝配調(diào)整、模具測試，之后生產(chǎn)出符合要求的零件組裝。很據(jù)工藝的性質(zhì)，復(fù)雜的工藝可分為工藝方面和工藝整體管理兩大部分。當(dāng)今社會，塑料制品的廣泛使用，雖說給來的白色污染和視覺污染也日益嚴(yán)峻。在追求節(jié)能減排的大環(huán)境下，對塑料制品如何轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)生活中的可再生能源已經(jīng)成為世界普遍關(guān)木材制品具有成本低，可塑性強，質(zhì)量輕，延展性好，耐磨制品既成為人民群眾日常生活中必不可少的生活材料，也成為支技術(shù)發(fā)展的新型材料之一，是我國重點關(guān)注和扶持發(fā)展的重要材料和產(chǎn)品。塑料制品在生活中已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中的制造地膜，育秧棚膜，灌輸管道等專業(yè)的絕緣材料和封裝材料等，化學(xué)工業(yè)中的各種容器和防腐材料等，建筑工業(yè)中的隔熱材料隔音材料，裝飾板等，國防工業(yè)中無論是飛機，槍械，還是導(dǎo)彈火箭，人造衛(wèi)星一、生活中越來越多的方面用到了塑料制品。經(jīng)國家有關(guān)部門數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年全國塑料制品行業(yè)匯總統(tǒng)計企業(yè)累計完成的生產(chǎn)產(chǎn)量高達(dá)8184.17萬噸，較去年相比增長3.90%。從2016年至今我國規(guī)模以上的塑料制品企業(yè)年均增長率超過4%,年收入增長約6%,利潤比年增長8%,出口量增長4%,市場規(guī)模成直線增長的趨勢。二、塑料制品的性能表現(xiàn)，首先塑料是比較輕的材料，密度小，一般可以用于要求自身質(zhì)量小的制品；其次，相對于大多數(shù)材料來講，塑料具有優(yōu)秀的化2電絕緣性，對電子產(chǎn)業(yè)，化工行業(yè)以及機械工業(yè)有著很大的影響；最后，塑料的減震消音作用也有著突出的表現(xiàn)。三、從塑料產(chǎn)品的發(fā)展前景來看，它的發(fā)展方向是高性能和通用性。提升性能，就是通過各種手段，對現(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到更好的效果。發(fā)展多功能性，即是發(fā)展具有多功能性的高分子材料，例如具有電磁，輻射功能的高分子材料，使其在特殊環(huán)境下使用?？偟膩碚f，注塑模具的設(shè)計制造過程大體上分為：接受任務(wù)，模具設(shè)計，模具制造，模具檢驗及試模，改模和修模，以及模具保養(yǎng)六大部分。每一部分給對應(yīng)著不同的功能，起著不同的作用。接受任務(wù)的部分需要先根據(jù)客戶所給定的相關(guān)圖紙，并根據(jù)制造的任務(wù)要求，分析收集資料數(shù)據(jù)，消化任務(wù)中的重難點，接受任務(wù)。還需了解制件的用途，工藝性，尺寸精度，塑料材料性能以及模具的結(jié)構(gòu)類型等，進(jìn)而選擇出適合的成型設(shè)備，制定出合理的模具具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。模具設(shè)計則有包含著膠件排位，報價圖的設(shè)制和定料和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計。模具制造則需要完成編程序，拆電極，機械加工，車工鉗工的裝配，拋光省模等一系列工作。而模具的檢驗和試模不單單只是模具的檢驗過程，還需要檢查頂針?biāo)就彩欠耥槙骋约昂嗴w結(jié)構(gòu)缺陷是否改善等等問題。改模和修模就是對模具的檢驗和試模做出反應(yīng)，根據(jù)對應(yīng)的情況做出響應(yīng)的解決辦法，以避免模具制造完成后所出現(xiàn)的麻煩，甚至以至于重新修模。模具的保養(yǎng)，顧名思義就是對在高溫高壓下工作的模具進(jìn)行所需的保養(yǎng)，如打上防銹底漆，涂上黃油等等措施。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著科技水平的不斷發(fā)展和國民經(jīng)濟的不斷提高，塑料注塑模具產(chǎn)業(yè)在我國的生產(chǎn)市場中占據(jù)越來越大的比重。隨著科技創(chuàng)新技術(shù)對工業(yè)發(fā)展的支撐效果越來越大和國家相關(guān)技術(shù)部門的管理重視，塑料模具在我國迎來了飛速的發(fā)展。從80年代以來發(fā)展至今，全國的塑料模具加工區(qū)域工業(yè)群已經(jīng)大體上確定，廣東珠三角區(qū)域，長江三角洲地區(qū)的塑料注塑模具制品處于全國發(fā)展的前列，環(huán)渤海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展趨勢也非常良好。根據(jù)中國模具協(xié)會截止到2020年的不完全統(tǒng)計，評審出全國250多家國家重點骨干企業(yè)，其中廣東，浙江，安徽，上海，江蘇等省市的塑料模具產(chǎn)業(yè)在全國處于領(lǐng)跑階段，而像北京，深圳，青島，南京，蘇州也成為了重要的注塑模具人才儲備基3地。技術(shù)的創(chuàng)新建設(shè)，品牌的設(shè)計創(chuàng)立，市場份額的占比的不斷提高和發(fā)展，無不正在雖然經(jīng)過近些年來不斷的發(fā)展進(jìn)步，我國的模具制造產(chǎn)業(yè)無論是從數(shù)量上還是從質(zhì)量上來看都有著長遠(yuǎn)的進(jìn)步，但是與國外發(fā)達(dá)國家的塑料模具先進(jìn)水平還是有著不小的差距。從長遠(yuǎn)來看，模具CAD/CAE/CAM等技術(shù)還沒有被廣泛的傳播應(yīng)用，高新科技技術(shù)覆蓋范圍小，還有就是一些大型，精密，復(fù)雜長壽命的高檔塑料注塑模具還需依靠大量進(jìn)口，市場競爭激烈，價格戰(zhàn)，貿(mào)易站競爭激烈；塑料模具的設(shè)計要求也越來越高。發(fā)展不平衡的問題過于突出，人才分布不均，地域差異較大，工藝裝備落后等等問題還國際社會對注塑模具行業(yè)也給予了高度的關(guān)注，世界市場上每年的交易總價值量不斷上升。作為典型的工業(yè)強國德國就是很好的例子，德國每年的塑料其創(chuàng)新能力和共同的技術(shù)進(jìn)步也使其在國際經(jīng)濟市場中占據(jù)強有力的地位。日本作為世界第一模具大國，在20世紀(jì)80年代日本本國的國內(nèi)模具總產(chǎn)值高達(dá)18995億日元，至今以來，雖然每年產(chǎn)值沒有大范圍的增高，但是日本模具生產(chǎn)企業(yè)所掌握的注塑模具核對于高新技術(shù)的熟練掌握和將新技術(shù)與舊技術(shù)的緊密結(jié)合也成為其作為一個人口小國，從上世紀(jì)中上游開始，新加坡政府就極其重視和支持塑料模具的生產(chǎn)發(fā)展，出臺了很多有利于模具市場發(fā)展的政策和方針，進(jìn)而不斷促進(jìn)新加坡經(jīng)濟的快再由注塑機的螺桿打進(jìn)高壓注塑壓模的模腔內(nèi)，但經(jīng)冷卻凝固，一定程度得到塑料制品的大致過程。在這個過程中還要注意許多的問題。首先，導(dǎo)柱具有良好的導(dǎo)向作用，但不能作為承力和定位的部件。其次，動、靜模向各向偏移的速率不同時，也會導(dǎo)致導(dǎo)柱4出現(xiàn)損傷斷裂的情況。最后還要注意在選擇儀器設(shè)備的時候要符合國家相關(guān)要求。第2章塑件材料的分析選擇及工藝方法的分析塑料是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷牟牧?，截止到今天，塑料材料已知的已?jīng)有一百多種。其中通用的塑料材料可以分為五大種：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。而特殊塑料品種又分為：聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚酰胺(尼龍PA)、聚碳酸酯(PC)及聚甲醛(POM)。此次手機支架注塑模具設(shè)計我所選擇的材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS),ABS的主要的物理屬性與化學(xué)性能如下表所示。表2.1ABS塑料材料的特性名稱丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)①毒無味，吸水率低，可制成各種顏色的物品，熱變形溫度為70-107℃,密度為1.05g/cm3~1.18g/cm3;②溫下外觀為不透明的顆粒，呈象牙色；③材料的電絕緣性好，不受溫度、濕度、頻率的影響；④沖擊強度極好，可在極低溫度下使用；①不受水、無機鹽的影響；溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中；②水溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中；③溶于大部分醇類和烴類溶劑；④受冰乙酸、植物油的入侵會盈利開裂；由上述表格展示所知，ABS塑料材料的綜合性能相比于其他塑料材料來說，更適用于注模成型和機械加工。ABS是五大合成樹脂中的一種，它具有抗高溫、抗化學(xué)腐蝕和優(yōu)良的電氣性能。其生產(chǎn)的產(chǎn)品具有精度、尺寸穩(wěn)定性、表面光澤好等諸多優(yōu)勢。因此，ABS塑料材料符合并滿足本次注塑模具設(shè)計的條件要求。(1)中等的流動性，不定形的物料，有很高的吸濕性，因此一定要保持足夠的干燥；5(2)優(yōu)先采取高料溫，高模溫，但溫度過高會造成ABS材料的分解(分解溫度為大于270度);(3)對表面有要求的材質(zhì)產(chǎn)品，必須在80~90℃下長時間預(yù)熱3個小時；(4)若要解決夾水紋，還應(yīng)增加物料的流動性，或采取改變?nèi)胨叨鹊霓k法；(5)模具的溫度對塑件材料的質(zhì)量影響很大，模具溫度(6)ABS塑料會因成型后的延伸率變小，以致導(dǎo)致彎曲應(yīng)力時間集中造成成型穩(wěn)定時易經(jīng)常發(fā)生熔斷開裂.2.1.2ABS塑料材料性能指標(biāo)密度熔點收縮率吸濕度抗拉強度屈服強度熱變形溫度彈性模量值泊松比值2.2.1塑件材料的尺寸精度設(shè)計在工業(yè)生產(chǎn)生活中，無論是哪項工作，還是哪個領(lǐng)域，人們對高精度、高水準(zhǔn)還是新技術(shù)都是從始至終的追求。塑件的尺寸精度時決定塑件制品的具的設(shè)計生產(chǎn)也不例外。無論是人工誤差，還是機器的磨損等等諸多原因，致使我們最后所得到的制品無法做到零誤差。因此我們需要進(jìn)一步的在合理要求。此次注塑模具設(shè)計的塑料模具尺寸精度為Ra6.3μm,并按照MT3等級的精度要2.2.2塑件表面質(zhì)量設(shè)計6對于一個塑料產(chǎn)品而言，其表面的光滑程度往往決定于這件產(chǎn)品的好壞。由于此次注塑模具設(shè)計為手機支架，因此而言塑件的表面光滑程度更是重中之重，畢竟所要服務(wù)的對象是價格昂貴的手機。所以本次模具設(shè)計塑件所需的表面粗糙度為3.2μm,內(nèi)表面2.2.3塑件材料的脫模斜度設(shè)計塑件的脫模斜度是指為了便于塑件制品的脫模，在塑件出模時，出模的方向應(yīng)具有一定的傾斜角度，以便滿足模具出模的必要條件。如若脫模斜度不符合要求，則就會導(dǎo)致塑件出現(xiàn)脫模困難，進(jìn)而間接影響制品的質(zhì)量。下面表格為各種塑料材料在脫模時的脫模斜度。表2.2各塑料材料的脫模斜度推薦值塑料材料脫模斜度熱固性塑料注射成型聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯熱固性塑料壓塑成型聚苯乙烯、有機玻璃在選擇塑件脫模斜度時，除需要遵循塑件脫模斜度的主要設(shè)計原則要求外，還必須根據(jù)不同的設(shè)計要求和不同的設(shè)計情況，進(jìn)行符合和滿足要求的原則。本次手機支架注塑模具所要設(shè)計的塑件模具結(jié)構(gòu)簡單，并不復(fù)雜，易于脫模，同時又根據(jù)查閱相關(guān)資料和老師的經(jīng)驗介紹，最后根據(jù)上面表格所給出的脫模斜度推薦值，決定本次注塑模具的脫模斜度為1°。UGNX12.0/Moldwizard是一款模具設(shè)計行業(yè)軟件UG相關(guān)聯(lián)的輔助軟件，它的模具設(shè)計功能極為強大，里面包含了幾乎模具所需要用到的所有設(shè)計功能。當(dāng)然，在實際應(yīng)7用中可能會涉及到更多的功能，但這里只對其中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計，其他的輔助功能可以在具體的實踐中加以補充。這一次的設(shè)計采用了UGNX12.0,Moldwizard的參數(shù)在“菜單”→“實用”→“用戶預(yù)設(shè)”中進(jìn)行，在進(jìn)行建模前，先建立一個三維模型，再單擊UG中的“應(yīng)用”、“工藝”、“注塑”鍵，進(jìn)入“設(shè)計”的界面，將所有的“模板”都輸入到“模具”中。它比Moldwizard的模組要強大得多，不需要專門設(shè)計和計算，只需要把零件的大小和形狀固定在一起，就可以在模組中自由移動，而有些零件是國家通用的，在設(shè)計和計算時，很可能會出現(xiàn)誤差。模架還能很容易地在模具庫中找到所需的模具。另外，該模塊與UG具有很好的互動性，尤其是在模具組裝的時候，可以隨時更換，可以及時的更換，大大縮短了設(shè)計周期，并且可以清楚的觀察到整個設(shè)計過程，為以后的實際生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)和保障。按照從左至右的順序，按照軟件工具欄的設(shè)計流程，其工作步驟如下：(1)首先引入注射成型模型，設(shè)定模具參數(shù)。(2)建立坐標(biāo)系統(tǒng)，并計算出一種收縮因子。(3)針對模具的需求，優(yōu)化了模具的內(nèi)部布局。(5)導(dǎo)入型腔和型芯、導(dǎo)入模架和標(biāo)準(zhǔn)零件。第4章注塑機選擇及檢驗校核4.1注塑機的初期選用近些年來，隨著模具工業(yè)，化工樹脂工業(yè)的高速發(fā)展，注塑產(chǎn)品在生活中各個方面都得到了廣泛的普及和應(yīng)用。隨著塑件材料應(yīng)用范圍的擴大，對塑料制品的質(zhì)量精度的要求也是越來越高。對于符合條件的注塑機的選擇在成為至關(guān)重要的一項。對于注塑機來說，其類型規(guī)格和型號結(jié)構(gòu)的正確選擇將影響著塑料注塑制品的生產(chǎn)8質(zhì)量、生產(chǎn)成本，甚至對生產(chǎn)率都有著很大的影響。在產(chǎn)品的規(guī)格型號中，應(yīng)特別注意的是：注塑制品的容積、設(shè)備中的參數(shù)值與外表大小的比例。比例度是指產(chǎn)品的高度與按照成型能力的不同，注塑機又可以分為：超小型、小型、中型、模具的結(jié)構(gòu)特點，可以將其分成三類：全機械式、液壓式、液壓機在此基礎(chǔ)上，我們還要事先掌握有關(guān)塑件的長度、高度、寬度、塑件的幾何形狀和(1)模具的大柱的內(nèi)距是否適當(dāng)；(2)模具的尺寸是否小于模盤尺寸；(3)模具厚度是否處在注塑機模厚的區(qū)間；除去上述的問題外，還需要注意注塑機自身的安全性和穩(wěn)定性，生產(chǎn)過程中的操作4.1.1成型零件計算利用用UG(NX12.0)三維建模軟件對本次設(shè)計的手機支架進(jìn)行的模型化，經(jīng)過對9體積的初步估計后所得出的體積V?=24762.3376mm3。移動電話支架適用于移動因此所設(shè)計的手機支架體積較小，所以可以采用一模兩件的加工方式進(jìn)行加工。這一次的注塑模具塑件的3D模型如下圖4.1所示，注塑模具的型腔布局方案如下圖4.2所示。Xp體積=24762.3376mm3圖4.1由UG軟件繪制的塑件三維模型圖4.2所設(shè)計的一模兩腔設(shè)計方案根據(jù)估計的容積、澆注系統(tǒng)的凝結(jié)等因素，初步估計，注件的整體容積是：所需塑膠原料的體積大約為：各符號所表示的含義：Ko---壓縮參數(shù)，按照《塑料模具設(shè)計》中的要求，按照要求所需塑料原料體積計算由上述計算中可以看出，該手機支架所需的塑料原料體積V?≈9.88cm3,查閱《中國模具設(shè)計大典》,對注塑機進(jìn)行選型，選擇的型號為XS-ZY-125。其基本參數(shù)如表4.1所示：理論注射量(最大)/cm3注射時間/s最大成型面/cm3油泵流量/(L/min)噴嘴球半徑/mm噴嘴孔孔徑/mm34.2.1注射膠量校核計算注射量是指注射器在一次注塑過程中所能注入的最大熔融容積，它的注入量決定著注射器的最大成形容積。在實際工作中，常用的衡量指標(biāo)是衡量一個注射器的質(zhì)量。所在注塑機的應(yīng)用中，注入量的多少直接關(guān)系到最后產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，注塑機的注V——注射機的理論注射量，即V=125cm3;a—一注射系數(shù)，因為選擇的塑膠是非晶態(tài)的ABS,因此可取α=0.8;經(jīng)計算得出，注射器公稱注射量Vmax=0.8×125=100cm3.在注塑體系中，塑件和固化的塑料通常不會超過標(biāo)稱注射量的80%,所以可以用公V?—一塑件及凝固在澆注系統(tǒng)中的塑料總體積；K—一注塑機注射最大利用系數(shù)，取K=0.因此由計算可知V?=0.8×100=80cm3>9.92cm3,所選擇的注射器的注射量符合這一鎖模力是指在注塑成型過程中，為防止模腔中的熔化物料而產(chǎn)生的壓力。在注塑機打開狀態(tài)下，在一定的加壓下，模具內(nèi)部會有一定的膨脹力，因此，制模機構(gòu)需要產(chǎn)生鎖模力的計算公式為：F?=nPAn—一模腔個數(shù)，與上述可知模腔個數(shù)為2;P?—一模腔內(nèi)的平均熔化壓力也就是模腔壓力，取30MPa;A—一分型面上塑料制品的投影面積，A?=62.1代入數(shù)據(jù)計算可得：F?=2×30×3276N=196.56KN,注塑壓力是在注塑工藝中，由處于活塞或螺桿頂端的熔融狀態(tài)的塑膠原料所產(chǎn)生的P=(70～100)MPa,取平均值P=85MPa而所選擇的注塑機的額定注射壓力為P?=125MPa。注射壓力安全系數(shù)K?=1.25～1.4,本次設(shè)計取K?=1.325,則K?P?=1.325×85MPa=112.625MPa≤P?。因此，此次所選擇的注塑機在注射量、鎖模力及注射壓力方面數(shù)據(jù)均滿足此次塑件的所需要的設(shè)計要求，因此可以選用XS-ZY-125作為本次設(shè)計使用的注塑機型號。第5章塑件及模具方案設(shè)計這款手機支架的高度是55.6毫米，長度是63毫米，寬度是60毫米，壁厚是3毫米。5.2型腔方案設(shè)計通常，模腔是一個即將充滿熔化塑料的模腔，這種模腔的布置叫做模腔布置。在一種模具有多個空腔的注模中，這種注模叫做多腔模。注射成型從應(yīng)用和經(jīng)濟角度，一方面要解決尺寸精度不高、生產(chǎn)批量大、造價低等問題，另一方現(xiàn)如今的生產(chǎn)過程中，單腔模具主要用于大型部件，例如液晶電視外殼、計算機外殼等。在小型塑料制品中，為了降低成本和提高生產(chǎn)率，一般采用的設(shè)計為多腔模具，圖5.1一模兩腔注塑設(shè)計方案圖根據(jù)生產(chǎn)實踐和經(jīng)濟費用的需要，確定了該項目的設(shè)計目標(biāo)方案為一模兩腔，見圖5.1所示。2.分型面應(yīng)該易于塑料的脫模，盡量避免在塑料部件的側(cè)面孔或側(cè)面固定部位設(shè)置4.考慮到鎖定壓力的影響。對于投影面積大的塑膠產(chǎn)品，應(yīng)按模具前后模具的開合面方向進(jìn)行分型面。5.分模面應(yīng)該使塑膠產(chǎn)品易于脫模。同時，若所設(shè)計的塑膠產(chǎn)品有側(cè)向分型或抽芯要求，則在選擇分型面時，必須充分考慮以上要求。6.在選擇分模面時，塑料產(chǎn)品的排氣特性要盡量滿足所需的要求。根據(jù)以上原則，本文給出了該注塑模具的分型面設(shè)計方案，見圖5.2。圖5.2分型面設(shè)計示意圖不同的產(chǎn)品，其模具結(jié)構(gòu)也是有一定的差別，因此，不同塑件應(yīng)采用不同的模具結(jié)構(gòu)。模具支架的種類繁多，其型號的選取直接影響到模具質(zhì)量、生產(chǎn)速度、模具使用壽命、成本和模具制作的困難程度。模具架由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)軌等部件構(gòu)成。模具框架包括四個部分，即動模部分、定模部分、導(dǎo)向部分和固定部分。該模具結(jié)構(gòu)由四部分組成：動模部分、定模部分、導(dǎo)模部分和固定部分。本設(shè)計的塑料制品體積小，結(jié)構(gòu)簡單，因此可以使用一體化的固定模板。5.4.1成型零件徑向尺寸塑件的高度是55.6毫米，長度是63毫米，寬度是60毫米，壁厚是3毫米；模件的修正系數(shù)x=0.75,查表得模件的尺寸(1)定模板型腔的徑向尺寸x—一塑件的修正系數(shù)，通常情況下x=0.5~0.75,由于塑件尺寸較小、精度較高故可取x=0.75;Ls—一以設(shè)計塑料制品的最大尺寸，取Ls=63mm;(Lm)+=[Ls(Scp+1)-x△AJ?=[(1+0.5%)63-0.75×0.75(2)動模板型芯的徑向尺寸x—一塑料制品的修正系數(shù)，一般為x=0.5~0.75,在塑料制品尺寸較小、精度較高的情況下，可以選擇為x=0.75;l,——以設(shè)計塑料制品的最小尺寸，取l,=49.65mm;通過以上計算得到定模板型腔徑向尺寸為62.75250.25mm,動模板型芯徑5.4.2成型零件高度尺寸(1)定模板型腔的深度尺寸H—一塑料制品的最大高度尺寸，取H=55.6mm;x——塑料制品的修正系數(shù)，一般為x=0.5~0.75,在塑料制品尺寸較小、精度較高的情況下，可以選擇為x=0.75;(H)+?2=[H?(1+Scp)-x△AJ?2=[(1+0.5%)×55.6-0.75×0.75]%(2)動模板型芯的高度尺寸x—一塑件的修正系數(shù)，通常情況下x=0.5~0.75,由于塑件尺寸較小、精度較高故可選x=0.75;(hm)-°,=[h?(1+Scp)+△Bx1°%=[(1+0.5%)×51.3+0.75×0.951(3)型芯、型腔的中心距尺寸x—一塑件的修正系數(shù)，通常情況下x=0.5~0.75,由于塑件尺寸較小、精度較高故可選x=0.75;C,—一塑料制品的最小寬度尺寸，取C?=60mm;計算得出：綜上所述，經(jīng)計算可得定模板型腔深度尺寸為55.31550.25mm,動模板型芯尺寸為所以把它的寬度設(shè)為80mm,型腔的尺寸也隨之改變?yōu)?0mm。5.4.3選擇模板型號及尺寸因為采用一腔雙模的結(jié)構(gòu)，在已有的模腔尺寸的基礎(chǔ)上，將兩個模腔之間的間距設(shè)定為42毫米，上徑向模子的邊界距離是27毫米，模腔與邊界的距離是40毫米，所以可塑件的動、定模板寬度約約為C=60.3+42×2≈1根據(jù)模具的構(gòu)造特征及加工技術(shù)，可以將其作為一種通用的單分型面注塑模具。查如圖5.3所示。圖5.3所選CI模板示意圖在注塑過程中，模具內(nèi)部存在著大量的氣體，這些氣體主要來源于模具內(nèi)部的原始?xì)怏w，也可以是加熱時的水蒸氣，也可以是塑料熔體在高溫下產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體，或者是由于熔融材料中的各種助劑發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。排氣孔的設(shè)計主要是為了排除模具合模過程中殘留的氣體，以及高溫熔料噴入模具時所產(chǎn)生的其它氣體。若有大量的氣體存在于模具中，會引起塑料制品的充填不足、表面凹陷、縮水等問題，若有大量的氣體存在，又會造成塑料制品燒焦、脫模不良等極端狀況，造成塑料制品不合格、生產(chǎn)成本增加。本次的設(shè)計是一個整體的模芯，排氣口的設(shè)計方法大致如下：(1)將分模面的接縫用作沖模的排氣口；(2)在模板上縱向安裝有溝槽的板條，用于通風(fēng)和排氣；(3)如果在模具中很難進(jìn)行排氣孔的設(shè)計，可以采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)來輔助排煙，這種設(shè)計也便于對原有塑件進(jìn)行加工和維護(hù)。此次塑件采用的原料是ABS,也就是丙烯腈-丁二烯一苯乙烯，并不是熱固性的塑膠原料，而且由于該塑件的體積很小，因此可以選擇采用分形表面和推桿間隙進(jìn)行排氣的方式來排出過剩的氣體。第6章塑件澆注系統(tǒng)在塑料模具設(shè)計中，澆注系統(tǒng)是五大系統(tǒng)中的一個。澆注體系包括：澆□杯、直澆□、橫澆口、內(nèi)澆口等，用于將液體塑膠導(dǎo)入模具中。澆注系統(tǒng)是注塑機和注塑件之間的一個中介，它可以將注塑機內(nèi)的熔化ABS塑膠注射到所設(shè)計的模腔內(nèi)，使之最終冷澆注系統(tǒng)的設(shè)計原理：(1)從型腔布局上，可以采取均衡布局，在型腔和澆□的位置盡量做到對稱，并且盡量使模腔的排列緊密。(2)澆鑄系統(tǒng)的流速應(yīng)該盡量縮短，橫截面越大越好，降低彎頭，提高流道的表面粗糙程度，從而降低溫度和壓力的損耗。(3)在保證每一個開口的材料都裝滿的情況下，最大限度地減小澆注系統(tǒng)的體積，從而降低塑料的消耗。(4)澆注體系應(yīng)具有良好的排氣特性，以避免塑料制品的缺陷。(5)在設(shè)計澆注體系時，也要考慮到縮短生產(chǎn)時間和提高工人的生產(chǎn)率。在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)先確保制品的品質(zhì)符合生產(chǎn)要求，然后再根據(jù)模具的模腔數(shù)量進(jìn)行合理的澆注，這樣才能使?jié)沧⑦^程盡可能的同步，最后，為了防止熔體溫度的下降，必須縮短工藝過程，防止壓力損失。根據(jù)上述所提到的設(shè)計要求。此次注塑模具的澆注系統(tǒng)總示意圖如圖5.1所示。澆注系統(tǒng)圖5.1澆注系統(tǒng)示意圖6.1.1主流道(1)主流道設(shè)計具的錯誤而造成的流道內(nèi)的塑膠脫落，為了簡化當(dāng)溶體流進(jìn)到模腔時，必須先通過主流道，主流道的形狀和尺寸直接影響到溶體的流速，從而減小溶體的損失，因此，在澆注過程中，主流道的設(shè)計是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因為本次設(shè)計的注塑模具塑件的體積小，可以選用注塑機的噴嘴孔徑是d=3mm,圓弧半徑R?=12mm。同時，澆□套的設(shè)計應(yīng)注意以下幾(1)主流道進(jìn)□的直徑比注塑機噴嘴要大一些，一般是大0.5-1mm,本次設(shè)計取(3)主流道的形狀設(shè)計成圓錐的形狀，錐角控制在2°-4°,太大了容易產(chǎn)生渦流。本次設(shè)計取錐角為3°。主流道長度根據(jù)模板的厚度來決定，主流道的長度應(yīng)該盡量縮短，以避免過多的壓差，一般情況下小于或等于60mm,本次取L=60mm,定模板厚度為110mm。那么主流道大端直徑D?=D?+2×110×tan3°=15.279mm≈15主流道結(jié)構(gòu)如圖6.2所示：圖6.2主澆道(2)定位圈設(shè)計(3)澆口套設(shè)計澆口套是一種流道部件，它使熔化的塑膠原料從注塑機的噴嘴中噴入模具內(nèi)，并將其與注塑機的金屬零件相連接。一般都選用標(biāo)準(zhǔn)件，本次設(shè)計的手機支架是一款微型注塑模，可將澆口套臺肩直接作為定位環(huán)。本次設(shè)計澆口套的設(shè)計圖如圖6.3所示：圖6.3澆口套設(shè)計圖分流道是主流道和澆口之間的過渡地帶，可以實現(xiàn)對熔化塑料流動的平穩(wěn)過渡；多模穴模具在同一時間內(nèi)實現(xiàn)了將塑件均勻分布到各個模穴中的作用。分流道的設(shè)計要點：(1)在保證注入壓力足夠填充模具空腔時，分流管的截面和長度盡量減小，并在轉(zhuǎn)角處采用圓弧過渡。(2)在分流管較長的情況下，將冷液井布置在分流管的末端。(3)可在固定模板或移動模板上設(shè)置分流道，或在移動固定模板上設(shè)置分支道，在合模后形成分流通道。(4)可將分流道與澆□的連接部分加工成斜面，并采用圓弧進(jìn)行彎曲。在分流道設(shè)計時，主流道的兩側(cè)應(yīng)均勻地分布。同時，分流道的斷面面積不宜太大，如果斷面太大，則會使塑料熔體溫度降低；而過小的斷面則會使系統(tǒng)中的塑料壓力下降，從而造成注射不足。綜合考慮，可選用均衡型分流道，使其截面呈圓形。而且由于主流道直徑為38毫米，已經(jīng)超過10毫米，所以不能很好的提高產(chǎn)品填充效果，所以則將分流道的直徑設(shè)為10mm。如圖6.4所示分流道設(shè)計示意圖。圖6.4分流道設(shè)計示意圖6.1.3澆口澆口又稱供料口，是一種由分流道至注模空腔的管道，是澆注體系中最短、最小的部分。在澆注過程中塑膠液體流入注模的通道和入口，通常用于澆注體系。它的功能是通過壓縮流動面來實現(xiàn)對物料的加速，高剪切速率可以提高物料的流動性；粘滯加熱的增溫效應(yīng)對提高料溫也有一定的抑制作用。澆□主要可以分為直澆口、側(cè)澆口、搭接澆□、扇形澆口等種類。本次設(shè)計中，采用了矩形邊框澆口，采用了均衡型矩形排料，可用于一模多件。側(cè)澆□的澆口容易，操作簡便，能減少生產(chǎn)成本。計算澆□的寬度和深度尺寸如下：澆口寬度b=2mm澆口深度h=k×δ=1×2=2mm各符號所表示的含義：k—一材料系數(shù)，本次設(shè)計取1δ—一塑料厚度，本次設(shè)計取2mm本次澆口設(shè)計示意圖如圖6.5所示：圖6.5澆口設(shè)計示意圖6.1.4冷料穴冷料穴主要有兩類，一類是主流道冷料穴，另一類是分流道冷料穴，一般都是在料道末端或塑膠最先抵達(dá)的位置。冷料穴的作用是將影響到模具成形的材料留在模具中，防止材料進(jìn)入模具內(nèi)部，從而影響模具的成形質(zhì)量。拉料桿將主流道中的一部分物料向動板的邊緣拉出，并與冷料穴共同工作。冷料穴的設(shè)計目的在于防止冷料在注射過程中流入料道，從而影響制品的質(zhì)量。本次設(shè)計的模具尺寸和瞬間注射的塑件數(shù)量很少，可以選用Z型的冷料孔。Z字形冷料穴設(shè)計如圖6.6所示。圖6.6Z字形冷料穴示意圖6.2.1冷卻系統(tǒng)的概述模具的冷卻系統(tǒng)主要由：冷卻水、注型溫度調(diào)節(jié)器、加熱元件等。它們的目的并不只是為了冷卻模具，而是為了讓模具在成形時，不停地釋放出熱量，這樣就可以控制模具的冷卻速度，從而改善產(chǎn)品的注射性能和生產(chǎn)率。產(chǎn)品從注塑成型到最終的開模，幾乎全程都有冷卻。冷卻系統(tǒng)的好壞對產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品的壽命都有很大的影響，所以對質(zhì)量問題，比如模具的冷卻時間不夠長，溫度太低，模具表面的光潔度就會降低控，造成脫模溫度升高或降低，從而造成安全隱患。同時，由于冷卻周期的增加，使整冷卻系統(tǒng)主要有兩種：串聯(lián)式制冷系統(tǒng)和并聯(lián)式制冷系統(tǒng)。串聯(lián)式系統(tǒng)通常流速和速度都比較均勻，但其不足之處在于冷卻系統(tǒng)的壓力降較高；并聯(lián)式冷卻系統(tǒng)雖然能夠(1)冷卻時間計算塑料制品在注塑過程中的冷卻時間是影響其產(chǎn)品周期的重要因素。在一定的工藝條件下，準(zhǔn)確地確定模具的冷卻時間是模具設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。塑料s—一塑料制品最大壁厚，通過軟件建模分析，塑件的最大壁厚尺寸設(shè)為5mm;k——ABS塑料的熱膨脹系數(shù)，通過《中國模具設(shè)計大典》知k=0.08mm2/s;(2)冷卻管道的計算通常情況下，冷卻管道的位置是根據(jù)手機支架的形狀和使用模具的結(jié)構(gòu)來設(shè)置的。對于ABS塑料材料來說，注射機的成型產(chǎn)量是80kg/h,通出口處溫度是30℃,處于穩(wěn)定速度狀態(tài)下，選擇模具的溫度為50℃。表6.1常用塑料溶體單位時間熱流量塑料名稱聚甲醛聚丙烯聚碳酸酯冷卻管道直徑(d/mm)最低流速v/(m/s)流量qv(m3/min)8表6.2水的穩(wěn)定速度與流量通過查閱表5.1得知ABS單位時間熱流量，取Q?=3.5×102KJ/kg,T?—一冷卻水進(jìn)口溫度查查閱表5.2得，由于水處于穩(wěn)定速度下，取d=8mmABS傳熱系數(shù)h=6.65×10?w/(m2/℃)d—一冷卻管的直徑(3)計算得出，冷卻管管道直徑為8mm,孔數(shù)為126.2.5冷卻管道布置原則冷卻系統(tǒng)的布置受型腔、滑塊頂針等部件的影響，所以冷卻回路的設(shè)計要綜合考慮各種因素，使冷卻回路能達(dá)到均勻冷卻和縮短冷卻時間。冷卻回路布置原則有：1、注射模的冷卻裝置應(yīng)該在脫模裝置之前設(shè)置；2、合理地確定冷卻管的管徑和管內(nèi)壁間距；3、降低模具進(jìn)、出水的溫差；4、注塑模澆□必須加強降溫；5、冷卻水道的設(shè)置要避免塑料制品容易出現(xiàn)熔接痕跡的區(qū)域；6、冷卻水道的設(shè)置應(yīng)該易于處理和清潔。塑膠件的脫模是注塑工藝中的最后一道工序，它的成敗直接關(guān)系到塑膠件的成敗；在開模時，膠件必須保持在帶脫模裝置的半模(通常是動模)上，通過脫模機構(gòu)使塑膠件脫離。(1)為了防止膠件由于脫模而發(fā)生變形，應(yīng)盡可能地將推力分布均勻，并盡可能接近膠料壓縮的核心，或難以脫模的部分。(2)推力點應(yīng)該是在膠件的剛度和強度最大的地方，而不是在較薄的膠位上，而且要盡量大。(3)為了防止脫模的印跡對膠件的外觀產(chǎn)生影響，必須將脫模的位置設(shè)置在隱藏表面內(nèi)側(cè)或不顯眼的地方。(4)為了防止膠件在真空中產(chǎn)生白色和變形，可采用復(fù)合式脫?；蚴褂猛笟怃撆懦?，(5)脫模機構(gòu)應(yīng)操作可靠、靈活，并有足夠的強度和耐磨性，如擺桿、斜頂脫模，應(yīng)增加滑觸面的強度和耐磨性，滑面應(yīng)設(shè)置潤滑槽；還可以進(jìn)行氮化處理，以改善其表面的硬度和耐磨性能。(1)脫模力的計算L—一包緊部分的周長，由UG分析計算得L=124.3259mm;μ—一塑件與鋼材支架的摩擦系數(shù)，查表知μ=0.4;F,=P?+LhPμcosa-LhPsina=28531.80N(2)推桿數(shù)量計算E——彈性模量，取E=2.0×10?計算得出：n=2.4需要四根推桿以滿足設(shè)計要求。圖6.7推出機構(gòu)中推桿設(shè)計示意圖(綠色圓圈為的推桿位置)導(dǎo)向機構(gòu)的作用是對工件進(jìn)行精確的定位，在承受側(cè)面的壓力的同時，還可以進(jìn)行精確的定位和調(diào)整，如果側(cè)面的壓力過大，就必須增加輔助的錐形定位裝置。兩種導(dǎo)向機構(gòu)均為一種類型，本文采用了導(dǎo)柱導(dǎo)向定位的方法。本文重點介紹了在該位置上使用的零件導(dǎo)向柱和導(dǎo)向套，其使用的裝配形式。(1)導(dǎo)柱的設(shè)計根據(jù)所選