塑料手机壳模具的设计.doc

目录 摘 要.错误错误!未定义书签。未定义书签。关键字.错误错误!未定义书签。未定义书签。第一章 绪论.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.1 塑料成型模具在加工工业中的地位.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.2 注射成形的基本过程.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3 注射模的基本结构.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.4 AUTOCAD、PROE软件简介.错误错误!未定义书签。未定义书签。第二章 手机外壳材料选择和外壳分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.1 手机外壳的选料及其性能.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.2 手机外壳注塑成型工艺过程.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.3 手机外壳形状结构分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。第三章 模具结构设计与注射机的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1 塑件制品分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2 注射机选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.1 注射机容量校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.2 注射机锁模力校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.3 注射机注射压力校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。第四章 模架的选择与参数校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.1 模架的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2 模具参数校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2.1 模具闭合高度校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2.2 开模行程的校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2.3 模板尺寸的校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。4.2.4 喷嘴尺寸校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。第五章 浇注系统设计与型腔分型面设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.1 浇注系统设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.1.1 浇注系统的设计原则.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.1.2 主流道衬套选择标准件.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.1.3 浇口形式.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2 塑料模具设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.1 型腔分型面设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.2 手机壳分型面.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.3 排气槽的设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.4 脱模机构设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.5 脱模力计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.6 顶出机构设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.7 弹簧复位机构设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.8 导向机构设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.9 其他自制零件.错误错误!未定义书签。未定义书签。5.2.10 塑模温控制系统设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。第六章 模具的装配与调试.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.1 模具组装图与剖视图.错误错误!未定义书签。未定义书签。6.2 模具调试.错误错误!未定义书签。未定义书签。第七章 结论.错误错误!未定义书签。未定义书签。第八章 参考文献.错误错误!未定义书签。未定义书签。第九章 致谢.错误错误!未定义书签。未定义书签。摘 要 注射成型是热塑性塑料成型的方法之一，本次手机壳塑料模具设计是通过对零件结构工艺分析，采用 ABS 做为塑件的材料，并选择型号为 XS-ZY-125 的注射机浇注而完毕的。在设计中，采用了单分型面，根据零件的尺寸设计出凸凹模，然后选择适合的标注模架和注射机，并根据实际情况对模架和注射机的部分参数进行了校核，同时做了部分修改，从而设计出符合自己所需的模具。在设计中，运用了 AutoCAD 和 Proe 等相关软件完毕产品的绘图与造型工作，碰到部分困难，最后也都能完美解决了。关键字：塑料模具；分型面；AutoCAD；Proe 第一章 绪论 1.1 塑料成型模具在加工工业中的地位 模具是运用其特定形状成型具有一定形状和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面规定是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用规定的优质制品。从模具使用角度，规定高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，规定结构合理、制造容易、成本低廉。塑料模具影响着塑料制品的质量。一方面，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。另一方面，在塑料加工过程中，模具结构对操作难易限度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少分模。合模和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开合模和自动顶出机构。在全自动生产时还要保证制品能自动从模具上脱落。此外，模具对塑料制品的成本也有相称的影响。除简易模具外，一般来说制模费是十分昂贵的，一副优良的注射模具可生产制品百万件以上，压制模约能生产二十五万件。当批量不大的时候，模具费用在制件成本中所占比例将会很大，这时应尽也许地采用结构合理而简朴的模具，以减少成本。现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，特别是塑料模具对实现塑料加工工艺规定，塑料制件使用规定和造型设计起着重要作用。高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才干发挥基效能，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，对塑料模具生产不断向前发展。1.2 注射成形的基本过程 注射成形是现在成形热塑性塑件的重要方法，因此应用范围很广，所使用的成形机称为注射机。注射成形是把塑料原料（一般为通过造粒、染色、加入添加剂等解决后的颗粒料）放入料筒中，通过加热融化，使之成为“溶体”，容柱塞或螺杆作为加压工具，使溶体通过喷嘴以较高的压力（约 2580Mpa）注入模具的型腔中，通过冷却、凝固阶段，然后从模具中脱出，成为塑料制品，简而言之，可分为下面几个阶段：合模、注射、保压冷却、开模、顶出、合模、预测。1.3 注射模的基本结构 注射模的基本结构依使用的目的不同，大体可以做如下分类：1.4 AutoCad、Proe 软件简介 本设计中重要为模具的设计与计算，为后面完毕装配图作好资料准备。装配图用AutoCAD来完毕其三个视图的显示。零件为触屏手机的上壳，零件图的绘制在 AutoCAD中较难画出。因此，采用 Proe 绘图软件来形成三维图，最后将得到的三维图转换成二维文献，在 AutoCAD 中生成其三视图，再作修改。计算机辅助设计（Computer Aided Design，简写为 CAD），是指运用计算机的计算功能和高效的图形解决能力，对产品进行辅助设计分析、修改和优化。它终合计算机普通模具 特殊模具 二板式结构 三板式结构 单腔二板式结构 多腔二板式结构 单腔三板式结构 多腔三板式结构 滑动型心式结构 瓣合式结构 脱螺纹结构 多层结构 知识和工程设计知识的成果，并随计算机软硬件的不断提高而逐渐完善。AutoCAD 的最大特点是让设计者更为轻松，设计者或绘图者几乎可不必离开屏幕就能连续地完毕工作。AutoCAD 适合于工程制造、建筑设计、装潢设计等各行业技术人员作为设计依据，完毕图纸上的工作。AutoCAD 是美国 Autodesk 公司开发的一种通用 CAD 软件。1982 年初次推出了AutoCAD R1.0 版本，通过十余次的版本更新，AutoCAD 已从一个简朴的绘图软件发展成为涉及三维建模在内的功能十分强大的 CAD 系统，是世界上最流行的 CAD 软件，现已广泛应用于机械、电子、建筑、化工、汽车、造船、轻工及航空航天等领域。Proe 在中国也有很多用户直接称之为“破衣”。1985 年，PTC 公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988 年，V1.0 的 Pro/ENGINEER 诞生了。通过10 余年的发展，Pro/ENGINEER 已经成为三维建模软件的领头羊。PTC 的系列软件涉及了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还涉及对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等,是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特性的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性MCAD 软件。第二章 手机外壳材料选择和外壳分析 2.1 手机外壳的选料及其性能 选用热塑性塑料 ABS 作为手机外壳的材料。热塑性材料是在特定的温度的范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。ABS 是acrylonitritle-butadiene-styrene copolymer 的缩写，中文名是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS 可以根据规定通过改变单体的含量进行调整。当丙烯腈增长时，塑料的耐热、耐蚀性和表面硬度可改善；丁二烯可提高弹性和韧性；苯乙烯可改善电性能和成形能力。近年来 ABS 塑料在汽车上的应用发展不久，如作档泥板，扶手，热空气调节导管，以及小轿车车身等。阻燃级的 ABS 树脂则用于电子计算机的壳体，控制台、电信、光盘音响设备、彩电的机壳等。ABS 具有优良的综合性能，由于组分、牌号和生产厂家生产方法的不同，使之在性能上存在较大差异，因此以下的实验数据仅供参考。（1）物理力学性能 ABS 具有优良的物理力学性能，如不透水，但略透水蒸气，冲击强度较高，尺寸稳定性好等。ABS 有极好的冲击强度，即使在低温也不迅速下降。但是它的冲击性能与树脂中所含橡胶的多少、粒子大小、接枝率和分散状诚有关，同时也与使用环境有关、如温度越高则冲击强度越大。当聚合物中丁二烯橡胶含量超过 30%时，不管冲击、拉伸、剪切还是其它力学性能都迅速下降（见表 5-5 和 5-6）。（2）热性能。ABS 制品的负荷变形温度约为 93，若能对制品进行退火解决，则还可增长 10左右。（3）电性能。ABS 聚合物的电绝缘性受温度和湿度的影响很小，且在很大频率变化范围内保持恒定。（4）耐环境性 ABS 聚合物几乎不受水、无机盐、碱、酸类的影响，但在酮、醛、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，它不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但长期与烃接触会发生软化溶胀。ABS 聚合物表面受冰醋酸、植物油等化学药品的锓蚀会引起应力开裂。（5）耐候性 ABS 聚合物的最大局限性之处是耐候性较差，这是由于分子中丁二烯所产生的双键在紫外线作用下易受氧化降解的缘故。经受 350nm 以下波长的紫外线照射，氧化作用更甚。氧化速度与光的强度及波长的对数成正比。ABS 是一种成型加工性能优良的热塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。（6）ABS 的流变性 ABS 聚合物在熔融状态下流动特性属于假塑型液体。虽然 ABS 的熔体流动性与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。因此在成型过程中可以采用提高剪切速率来减少熔体粘度，改善熔体流动性。ABS 属一无定形聚合物，无明显熔点，成型后无结晶，成型收缩率为 0.4%0.5%。在成型过程中，ABS 的热稳定性较好，不易出现降解或分解，但温度过高时，聚合物中橡胶相有破坏的倾向。（7）ABS 的吸水性 ABS 具有一定的吸水性，含水量在 0.3%0.8%范围。成型时假如聚合物中具有水分，制品上就会出现斑痕、云纹、气泡等缺陷，因此在民型前，需将聚合物进行干燥解决，使其含水量降到 0.2%左右。（8）ABS 制品的后解决 一般情况下很少出现应力开裂，所以除了使用规定较为苛刻的制品，通常不作制品的后解决。注射速度对 ABS 的熔体流动性有一定影响，注射速度快，制品表面光洁度不佳；注射速度慢，制品表面易出现波纹、熔接痕等现象，因而除了充模有困难的情况下，一般以中、低速为宜。在制品规定表面光泽较高时，模具温度可控制在 6080对一般制品可控制在 50-60。其他具体参数如下图：表 2.1 ABS 的重要性能指标 力学性能屈服强度/Mpa 50 性能及电性玻璃化温度/C 拉伸强度/Mpa 38 熔点（粘流温度）/C 130160 断裂伸长率/%35 热变形 温 度/C 45 N/cm3 180 N/cm3 90108 83103 拉伸弹性模量1.8 线 膨 胀 系 数/7.0/Gpa 能（10-5/C）弯曲强度/Mpa 80 比热容/1470 弯曲弱性模理/Gpa 1.4 热导率/0.263 件 质量 冲 击 强度/kJ/m2 无缺口 缺口 261 燃烧性/（cm/min）慢 11 体积电阻/*cm 6.9*1016 布氏硬度/HBS 9.7R121 击穿电压/（kV/mm）物理性能 密度/（g/cm3）1.021.16 吸 水 性/%（24h）0.20.4 比体积/（cm2/g）1.021.06 透明度或透光率 不透明 表 2.2 ABS 的成型工艺参数 温度 料筒一区/150-170 二区/180-190 三区/200-210 喷嘴/180-190 模具/50-70 压力 注射/Mpa 60-100 保压/Mpa 40-60 注射/s 2-5 时间 保压/s 5-10 冷却/s 5-15 周期/s 15-30 后解决 方法 红外线烘箱 温度/70 时间/h 0.3-1 2.2 手机外壳注塑成型工艺过程 2.3 手机外壳形状结构分析 在进行手机外壳注塑模具设计之前，一方面对制品图及形状结构分析，其内容重要涉及以下几个方面：预烘干 装入料斗 预塑化 注射装置准备清理嵌件、预热 清理模具、涂脱模剂 放入嵌件 合模 注射 保压 冷却 脱模 塑件送下工序 注射装置准备装料 图 2 1 手机上壳（1）手机上壳（见制件图）。制品的几何形状：本次设计的制品平均壁厚为2.0mm，属轻质薄壁制品。（2）制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度重要决定于塑料收缩率的波动和模具制造误差。本次塑料制品的尺寸按 4 级精度取值。塑件的表面粗糙度重要取决于模具粗糙度，一般情况下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高 12 级。（3）制品的脱模斜度：脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定，以塑件内孔型芯小端为准，尺寸符合图纸规定，斜度由扩大方向取得；塑件外形，以型腔大端为准，尺寸符合图纸规定，斜度由缩小方向取得。一般情况，脱模斜度不涉及塑件的公差范围内。本设计采用 1脱模斜度。（4）根据产品的形状和结构特点，本次设计中，浇口采用直接浇口浇注系统 第三章 模具结构设计与注射机的选择 3.1 塑件制品分析（1）产品规定 从对本产品进行的工艺分析中可以得知，所设计的塑件材料为，材料收缩率为：0.005，精度规定高，故一次注塑一个。（2）计算制品的体积重量：材料采用 PC/ABS，查找 GE 公司网页得知其密度为 1.12，收缩率为 0.5%。手机外壳部分：使用 pro/engineer 软件对三维实体产品自动计算出产品的体积，当然也可以根据实体尺寸手动计算出它的体积。下面是部分计算过程：通过计算塑件的体积：V件=4.33cm3 塑件的重量：M件=4.85g 塑件的密度:件=1.12g/mm3 3.2 注射机选择 查模具专业设计手册 表 16-3，选择适合的注射机型号为 XS-ZY-125，它的具体参数如下：注射量（cm3）：125 螺杆直径（mm）：42 注射压力（Mpa）：119 注射行程（mm）：115 注射时间（s）：1.6 合模力（kN）：900 最大成型面积（cm2）：320 模板行程（mm）：300 模具厚度（mm）：150300 模板尺寸（mm）：428*450 拉杆间距（mm）：260*290 模具定位孔孔径（mm）：100054.0 喷嘴球直径（mm）：R12 喷嘴口直径（mm）：4 最大注射容量系数为 0.8 3.2.1 注射机容量校核 模具型腔容量应小于或等于注射机的额定注射容量，其关系式按(3.1)式校核：V件0.8*V注3.1 式中 V件-模具型腔容量 0.8-最大注射容量系数 V注-注射机的额定注射容量 在这个设计中，V件=4.33cm3 V注=125 cm3 V件=4.330.8*V注=0.8*125=100 cm3，所以注射机容量完全满足规定 3.2.2 注射机锁模力校核 模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力，其关系式按（3.2）式校核：p腔F p锁3.2 式中 p腔-模具型腔压力，一般取 4050Mpa F塑件与浇注系统分型面上的投影面积（mm2）p锁-注射机额定锁模力（N）在这个设计中，P腔=40Mpa F=2573.48mm2 p锁=900KN p腔F=40*106*2573.48*106=102.94kN900KN 所以注射机的锁模力也满足规定 3.2.3 注射机注射压力校核 塑件所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力，其关系按（3.3）式校核 p件p注（3-3）3.3 式中 p件-塑件成形所需的注射压力（Mpa）p注-注射机的额定压力（Mpa）在这个设计中，p件=80Mpa p注=119Mpa 显然，80119，因此注射压力也满足规定 第四章 模架的选择与参数校核 4.1 模架的选择 选择标准模架：CI-3030-A60-B90-C90，其部分参数如下：表 4.1 模架尺寸 单位:mm 模板宽度 300 模板长度 350 定模板厚度 25 座板宽度 300 座板厚度 25 定模固定板厚度 50 垫块宽度 58 垫块厚度 90 动模垫板厚度 45 推板厚度 20 推板宽度 180 推杆固定板厚度 25 导柱直径 30 导套直径 45 复位弹簧直径 25 4.2 模具参数校核 4.2.1 模具闭合高度校核 根据注射机的参数，Hmax=300，Hmin=150mm 而根据所选标准模架组合尺寸所得，对于手机壳而言：H=25+50+45+90+25=235mm HminHHmax因此，满足规定。4.2.2 开模行程的校核 开模行程H1+H2+510 其中：H1脱模距离（顶出距离）；H2制作高度涉及浇注系统在内。H1+H2+10=40+60+10=110mm XS-Z-60 注射机的模板行程 300mm，合格。4.2.3 模板尺寸的校核 所 选 注 射 机 的 模 板 尺 寸 为 428mm*450mm，而 本 次 注 射 模 采 用 的 是350mm*300mm，合格。4.2.4 喷嘴尺寸校核 本模具主流道始端的球面半径为 R16，略大于 XS-ZY-125 注射机的喷嘴球半径 R12，合格。图 4.1 喷嘴尺寸 第五章 浇注系统设计与型腔分型面设计 5.1 浇注系统设计 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。浇注系统设计好坏对制品性能、外观和成型难易限度影响颇大 5.1.1 浇注系统的设计原则（1）结合型腔的布置考虑，尽也许采用平衡式分流道布置。（2）尽量缩短熔体的流程，以便减少压力损失，缩短充模时间。（3）浇口尺寸位置和数量的选择十分关键，应有助于熔体的流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，并有助于排气。（4）避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生。（5）浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或易于切除和修整。（6）熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态以及以制品质量的影响。（7）尽量减小因开设浇注系统而导致的塑料用量。（8）浇注系统的模具工作表面应达成所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇注口应有 IT8 以上的精度规定。（9）设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。（10）应尽也许使主流道中心与模板中心重合。若无法重合也应使两者的距离尽量缩小。5.1.2 主流道衬套选择标准件 其具体参数如下：图 5.1 主流道衬套标准件参数 5.1.3 浇口形式 选择浇口形式应当遵循以下原则：（1）尽也许采用平衡式设立；（2）型腔排列进料均衡；（3）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象；（4）保证耗料量小；（5）不影响塑件外观。根据以上原则和零件的实际情况，本设计选用直接浇口进胶，这种浇口合用于成型壳、盒、罩和容器等制品，是应用广泛的手机成型的浇口形式。它的优点为：a.浇口截面积大，流动阻力小，用于成型深腔塑件、壁厚塑件等高黏度流动性差的壳类塑件。b.模具结构简朴紧凑，流动渠道短，便于加工。c.保压补缩作用强，易于完整成型。d.有助于排气及消除熔接痕。5.2 塑料模具设计 5.2.1 型腔分型面设计 合理选择分型面，有助于制品的质量提高，工艺操作和模具的制造。因此，在模具设计过程中是一个不容忽视的问题 选择分型面一般根据以下的原则：(1)分型面应当选择在制品最大截面处，这是首要原则。(2)尽也许使制品留在动模的一侧。(3)尽也许减小制品在合模方向上的投影面积，以减小所需的锁模力。(4)不应影响制品尺寸的精度和外观。(5)尽量简朴,避免采用复杂形状,使模具制造容易。(6)不妨碍制品脱模和抽芯。(7)有助于浇注系统的合理设立，尽也许与料流的末端重合,有助于排气。5.2.2 手机壳分型面 图 5.2 手机壳分型面 5.2.3 排气槽的设计 排气槽的作用是将型腔和型芯中周边空间内的气体及熔料所产生的气体排到模具之外。该注射模属于小型模具，在推杆的间隙和分型面上都有排气效果，无需此外开排气槽。5.2.4 脱模机构设计 由于该塑件的脱模阻力不大，而推杆又加工简朴、更换方便、脱模效果好，因此采用圆形推杆脱模机构。推杆的设立位置采用以下原则：（1）推杆设在脱模阻力大的地方。（2）推杆位置均匀分布。（3）推杆设在塑料制品强度刚度较大的地方。（4）推杆直径应满足相应的强度、刚度条件。5.2.5 脱模力计算 当开始脱模时，模具所受的阻力最大，推杆刚度及强度应按此时计算，亦即无视脱模斜度（a=0）由于制品是薄壁矩形件 Q=8tESlf/(1-m)(1+f)（kN）式中 Q脱模最大阻力（kN）t塑件的平均壁厚（cm）E塑料的弹性模量（N/2cm）S塑料毛坯成型收缩率（mm/mm）l包容凸模长度（cm）f塑料与钢之间的摩擦系数 m泊松比，一般取 0.380.49 S=0.005，E=1.8105N/cm2 已知，t0.2cm，l=15cm，f=0.28 Q=80.21.81050.005150.28/(1-0.43)(1+0.28)=8.29kN 5.2.6 顶出机构设计 本次设计由于手机壳内部有倒扣机构，因此顶出机构采用推杆和斜导柱来作为顶出机构 推杆设计要点如下:(1)杆应设立在塑件能承力较大的部位，尽量使推出的塑件受力均匀（2）推杆不宜过细，要有足够的强度承受推力（3）推杆装配后不应有轴向窜动（4）塑件浇口处尽量不设推杆，以防该处内应力大而碎裂（5）推杆的布置应避开冷却水道和侧抽芯，以免发生干涉 图 5.3 顶出机构 5.2.7 弹簧复位机构设计 在顶杆的脱模机构中，顶出塑件后再次合模时（或闭模前），必须规定顶杆等元件回复或预先回复到本来的位置。通常采用弹簧推动板复位，但当推顶装置发生卡滞现象时，仅靠弹簧难以保证，须复位杆与弹簧并用。设计中具有活动型芯的脱模机构时，必须考虑到合模时互相干扰的情况，应在塑模闭合前使顶杆提前复位，以免活动型芯撞击顶杆，应设立先复位装置。复位杆由标准可查得。本设计中的模具使用弹簧先复位装置，在顶杆固定板上装有弹簧，借弹簧力合复位杆作用，在合模时，使顶出杆先复位，这种方法的特点是结构简朴，容易制造，但弹簧容易失效，故要经常更换弹簧。5.2.8 导向机构设计 导向机构的重要作用是为保证在模具闭合后，动、定模板相对位置准确；在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时，引导动、定模板准确闭合，可以承受一定的铡向压力，以保证模具的正常工作。本设计中导向机构采用导柱导向，其结构简朴，加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合，导柱倒装。一般导柱应有以下几个重要的技术规定：(1)导柱的长度应根据具体的情况而定，一般比凸模端面高出 812mm(2)导柱的前端做成半球形状，以使导柱顺利进入导孔(3)数量为 4，均匀分布在模具周边 5.2.9 其他自制零件 凸模型芯固定板：图 5.6 凸模型芯固定板 5.2.10 塑模温控制系统设计 在注射过程中,模具的温度直接影响着制品质量和注射周期,各种塑料的性能不同,成型工艺规定的不同相应的模具对温度规定也不同,ABS 在注射成型时所需的模具对温度为 4060 度之间。对任何塑料制品，模温波动较大都是不利的。过高的模温会使制品在脱模后发生变形，延长冷却时间，使生产率下降。过低的模温会使减少塑料的流动性，难于充满型腔，增长制品的内应力和明显的溶接痕等缺陷。由于模温不断地被注入熔融塑料加热，模温升高，单靠模具自身散热不能使其保持较低的温度，因此必须加冷却机构。冷却装置系统的设计要点：（1）实验表白表白冷却水孔的数量愈多，对制品的冷却也愈均匀（2）水孔与型腔表面各处最佳有相同的距离，即孔的排列与型腔形状相吻合对热量聚积大温度上升高的部位应加强冷却（3）进水管直径的选择应使水流速度不超过冷却水道的水流速度，避免产生过大的压力降（4）冷却水道不应穿过没有镶块或其接缝部位，水道连接必须密封以免漏水（5）复式冷却循环并联而不应串联（6）进、出口冷却水温差不应过大，以免导致模具表面冷却不均 本次设计采用水路直接为8，喉牙为 1/4 的冷却水道 图 5.7 冷却水道 第六章 模具的装配与调试 6.1 模具组装图与剖视图 组装图 图 6.1 组装图 A-A 剖视图 图 6.2 AA 剖视图 1下模座板 2螺钉 3垫块 4型芯固定板 5凹模固定板 6上模座板 7螺钉 8凹模 9螺钉 10定位圈 11浇口套 12凸模 13斜导柱 14卸料弹簧 15冷却水道 16导套 17导柱 18滑块 19螺钉 20推件板 21推件板固定板 6.2 模具调试 试模中所获得的样件是对整体质量的一个全面反映，以检查样件来修正和验收模具，是塑料模具这种产品的特殊性。一方面，在初次试模中我们最常碰到的问题是主线得不到完整的样件。常因一般塑件被粘附于模腔内或型芯上，甚至因流到粘着制品被损坏。这是试模一方面应当解决的问题。因素分析：1.粘着模腔 制品粘着在模腔上，是指塑件在模具启动后，与设计意图相反，离开型芯一侧，滞留于模腔内，致使脱模机构失效，制品无法取出的一种反常现象。其重要因素是：（1）注射压力过高，或者注射保压压力过高（2）注射保压和注射高压时间过长，导致过量充模（3）冷却时间过短，物料未能固化（4）模芯温度高于模腔温度，导致反向收缩（5）型腔内壁残留凹模，或分型面边沿受过损伤性冲击，增长了脱模阻力 2.粘着模芯（1）注射压力和保压压力过高或时间过长而导致过量充模，特别成型型芯上有加强筋槽的制品，情况更为明显（2）冷却时间过长，制件在模芯上收缩量过大（3）模腔温度过高，使制件在设定温度内不能充足固化（4）机筒与喷嘴温度过高，不利于在设定期间内完毕固化（5）也许存在不利于脱模方向的凹模或抛光痕迹需要改善 3.粘着主流道（1）闭模时间太短，使主流道物料来不及充足收缩（2）料道径向尺寸相对制品壁厚过大，冷却时间内无法完毕料道物料的固化（4）主流道衬套内孔尺寸不妥，未达成比喷嘴孔大 0.51mm 一旦发生上述情况，一方面要设法将制品取出模腔（芯），不惜破坏制件，保护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的因素，一方面要对注射工艺进行合理调整；另一方面要对模具成型部位进行现场修正，直到认为达成规定，方可进行二次注射。4.成型缺陷 当注射成型得到了完整的制件时，制件自身必然存在各种各样的缺陷，这种缺陷的形成因素是错综复杂的，一般很难一目了然，要综合分析，找出其重要因素着手修正，逐个排除，逐步改善，方可得到抱负的样件。下面就对度模中常见的成型制品重要缺陷及其改善的措施进行分析。（1）注射填充局限性 所谓填充局限性是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其重要因素有：a熔料流动阻力过大 这重要有下列因素：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状 b型腔排气不良 在模腔的转角处、深凹处等，必须合理地安排顶杆、镶快，运用缝隙充足排气 c锁模力局限性 调大锁模力，保证正常制件料量（2）溢边（毛刺、飞边、批锋）产生因素重要有：a注射过量 b锁模力局限性 c流动性过好 d模具局部配合不佳（3）制件不准确 初次试模时，经常出现制件尺寸与设计规定尺寸相差较大。这时不要容易修改型腔，应从注射工艺上找因素 a尺寸变大 注射压力过高，保压时间过长，产生过量冲模，收缩率趋向小值，使制件的实际尺寸偏大；模温较低，事实上使熔料在较低温度的情况下成型，趋于小值。这时要继续注射，提高模具温度，缩短保压时间，制件尺寸可得到改善 b尺寸变小 注射偏低，保压时间局限性，制件在冷却后收缩率偏大，是制件尺寸变小；模温过高，制件从模腔取出时，体积收缩量大，尺寸偏小。此时调整工艺条件即可 第七章 结论 在做毕业设计的这段时间里，我觉得我的专业知识、查找资料和独立思考的能力有了一定的提高，也从中学会了碰到困难时应当如何去解决，这对我走进社会从事工作有着重要的影响。在本次设计中，我从一开始的茫然不知所措到后来的问题迎刃而解，我明白了办法总比困难多。在碰到困难时候，要积极查阅相关资料，向别人请教，同时，自己还要多动手，多动脑，反复实践和尝试，才干找到属于自己的解决问题的方法。这次设计，让我对 CAD,PROE 以及燕秀工具箱有了更为深刻的结识，在一定限度上巩固的所学的知识，同时在原有的基础上又有所提高，真是受益匪浅！本次设计难免由于本人学识有限，会有各个方面的缺陷与局限性，真心希望各位老师能提出指正与修改意见，谢谢！第八章 参考文献 1 陈万林.实用塑料注射模设计与制造.工业出版社 2023.6 2 詹友刚编著.中文野火 3.0 模具实例教程.工业出版社.2023.3 刘航主编.模具制造技术，安电子科技大学出版社.2023.4 魏春磊，朱三武主编.模具专业毕业手机手册.天津大学出版社.2023.5 夏琴香，袁宁主编.模具设计及计算机应用.华南理工大学出版社.2023.6 许鹤峰编译.注射模具制造工程.化学工业出版社.2023.7 张克惠主编.塑料材料学.西北工业大学出版社.2023.8 洪慎章主编.实用注塑成型及模具设计.机械工业出版社.2023.9 黄虹主编.塑料成型加工与模具.化学工业出版社.2023.第九章 致谢 本设计是在我的指导教师蔡华老师的悉心指导下完毕的。他严厉的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到最终完毕，蔡老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。由于对实践局限性，缺少经验，在做模具设计中碰到了不少困难，同时也存在许多客观上的难题。但蔡老师认真负责，耐心地帮我解决困难，并引导我不断探索，最终顺利完毕本次设计。在此对蔡老师表达由衷的感谢！同时，我要感谢我们学院给我授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。我也要感谢我的母校南京化工职业技术学院，是她提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多姿，为我的人生留下精彩的一笔。