iphone蘋果6手機套保護殼的注射模具設計-抽芯塑料注塑模含proe三維及7張CAD圖

iphone蘋果6手機套保護殼的注射模具設計-抽芯塑料注塑模含proe三維及7張CAD圖,iphone,蘋果,手機套,保護,維護,注射,模具設計,塑料,注塑,proe,三維,cad 設 計 任 務 書 ——機械設計制造及其自動化 設計題目： 蘋果6手機套的注射模具設計【帶proE三維】 設計任務：設計一簡單塑料零件，并根據(jù)該零件設計一副注射模具。 制件年產(chǎn)量：20萬件 要有側抽芯機構，一模兩腔 完成的任務： 1. 注射工藝過程卡一份； 2. 產(chǎn)品零件圖一份； 3. 注射模具裝配圖及模具成形零件的零件圖各一份； 4. 設計說明書一份。 時間安排： 1.借資料、產(chǎn)品的結構設計及繪制零件圖；（2天） 2.確定零件生產(chǎn)的工藝方案，填寫注射工藝過程卡；（1天） 3.進行注射壓力和脹型力的計算，選擇注射設備。確定模具型腔數(shù)、澆注系統(tǒng)、分型面和模具結構，模具三維設計。模具成型零件尺寸計算和強度校核；（6天） 4.繪制模具裝配圖、模具成型零件和零件圖；（3天） 5.編寫設計計算說明書；（2天） 6.答辯。（1天） 參考書目： [1] 齊衛(wèi)東.《塑料模具設計與制造 》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 [2]陳劍鶴.《模具設計基礎》[M].北京：械工業(yè)出版社，2004.04 [3]齊曉燕.《塑料成型工藝與模具設計》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.01 [4]高濟，申樹義.《塑料模具設計》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.09 [5]高錦張.《塑性成形工藝與模具設計》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.03 [6]陳錫棟.《實用模具設計簡明手冊》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001 [7]屈華昌，吳夢陵.《塑料成型工藝與模具設計》[M].北京：高等教育出版社，2014.8 指導教師： 2016年 01 月 03日 機械設計制造及其自動化 級 班 學生： 學號： 2016年 01 月 04 日 第 I 頁 中 文 摘 要 摘要 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較 快的種類。因此研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大 意義。 本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是側向分型與抽芯機構的結構與工 作原理，并對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則。詳細介紹了注射模具的材料及工 藝分析，澆注系統(tǒng)、主要零部件、側向分型與抽芯機構、推出機構、溫度調(diào)節(jié)系 統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設計過程，并對模具各參數(shù)選取和校核做相應說明。本設計利用 Auto CAD 和世界最先進的三維 CAD/CAM 軟件 PRO/E 及 PRO/E 的 Moldwizard 模塊， 對導柱、導套及各標準件和標準模架進行了參數(shù)化設計。 關鍵詞：塑料模具；參數(shù)化；鑲件；分型面；成型 第 II 頁 外 文 摘 要 Title iphone mobile phone protection shell injection mold design Abstract Plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request; Finally introduced Auto CAD and PRO/E Moldwizard, and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization design. Keywords The plastic mold；the parametrization;；inlays；divides the profile；Model. 第 III 頁 目 錄 引 言 ..............................................................1 第 1 章 緒 論 .....................................................1 1.1 模具介紹 .....................................................1 1.2 模具在加工工業(yè)中的地位 .......................................2 1.3 模具的發(fā)展趨勢 ...............................................2 1.4 設計在學習模具專業(yè)中的作用 ...................................3 第 2 章 產(chǎn)品及模具的三維造型 ........................................4 第 3 章 塑件材 料 分 析 和 工藝性分析 ..................................6 3.1 材料分析 .....................................................6 3.2 工藝分析 .....................................................6 第 4 章 擬定的成型工藝 .............................................7 4.1 塑件的成型方法 ...............................................7 4.2 塑件的成型參數(shù) ...............................................7 4.3 確定型腔數(shù)目 .................................................7 第 5 章 澆注系統(tǒng)的設計 .............................................9 5.1 塑件在模具中的位置 ............................................9 5.1.1 型腔的布置 ..................................................9 5.1.2 分型面的選擇 ................................................9 5.2 利用 MOLDFLOW確定澆口形式及位置 ................................9 5.3 主流道的設計 ................................................13 5.4 分流道設計 ..................................................14 5.5 冷料穴設計 ..................................................14 第 6 章 成型零部件的設計 ..........................................16 6.1 成型零部件的結構設計 ........................................16 第 IV 頁 6.2 成型零部件工作尺寸計算 ......................................17 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 ..................................19 第 7 章 結構零部件的設計 ..........................................20 7.1 選用標準注射模架 ............................................20 7.1.1 初選注射機 .................................................20 7.1.2 選標準模架 .................................................21 7.2 支承零部件的設計 ............................................22 7.3 定模板與動模板的設計 ........................................22 7.4 合模導向機構的設計 ..........................................23 第 8 章 推出機構的設計 ............................................23 第 9 章 側向分型與抽芯機構設計 .....................................26 9.1 計算斜導柱傾斜角 ............................................26 9.2 計算斜導柱直徑 ..............................................26 9.3 計算斜導柱長度 ..............................................26 第 10 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 .........................................27 第 11 章 排氣系統(tǒng)設計 .............................................27 第 12 章 注塑機參數(shù)校核 ...........................................27 12.1 最大注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 ...............27 12.2 開模行程的校核 .............................................27 12.3 模具與注射機安裝相關部分尺寸校核 ...........................28 第 13 章 繪制圖紙并編寫技術文件 ...................................28 13.1 繪制各非標準零件圖紙 ........................................28 13.2 編寫加工工藝和裝配技術 ......................................29 設計總結 ..........................................................32 致謝 ..............................................................33 參考文獻 ..........................................................34 第 1 頁 引 言 模 具 制 造 業(yè) 是 重 要 的 基 礎 裝 備 ， 在 國 家 發(fā) 展 中 占 有 重 要 地 位 。 塑 料 制 品 占 模 具 中 的 80%以 上 ， 所 以 對 塑 料 模 具 進 行 設 計 具 有 重 大 的 意 義 。 設 計 模 具 能 夠 綜 合 運 用 所 學 的 基 礎 理 論 、 基 本 知 識 和 基 本 技 能 ， 亦 檢 驗 出 自 己 對 模 具 設 計 的 水 平 。 也 為 今 后 工 作 中 設 計 各 種 模 具 奠 定 良 好 的 基 礎 。 本 課 題 是 自 己 所 選 的 ， 來 自 日 常 生 活 中 常 見 的 塑 料 制 品 。 所 選 課 題 是 iphone 手 機 保 護 殼 。 包 含 了 模 具 的 基 本 結 構 ， 并 有 側 向 分 型 和 抽 芯 機 構 ， 屬 于 中 等 難 度 的 塑 料 模 具 。 本 設 計 介 紹 了 注 射 成 型 的 基 本 原 理 ， 特 別 是 側 向 分 型 與 抽 芯 機 構 的 結 構 與 工 作 原 理 ， 對 注 塑 產(chǎn) 品 提 出 了 基 本 的 設 計 原 則 。 還 分 別 介 紹 了 塑 料 模 具 的 一 般 設 計 方 法 、 設 計 步 驟 、 材 料 的 選 取 、 材 料 性 能 、 結 構 和 用 途 的 分 析 等 。 詳 細 介 紹 了 注 射 模 具 的 材 料 及 工 藝 分 析 ， 澆 注 系 統(tǒng) 、 主 要 零 部 件 、 側 向 分 型 與 抽 芯 機 構 、 推 出 機 構 、 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 和 排 氣 系 統(tǒng) 的 設 計 過 程 ， 并 對 模 具 強 度 要 求 做 了 說 明 ， 以 及 模 具 的 各 種 工 藝 參 數(shù) 的 確 定 與 校 核 等 。 亦 介 紹 了 模 架 選 取 的 方 法 和 校 核 注 射 機 的 各 種 工 藝 參 數(shù) 等 。 在 模 具 制 造 中 運 用 了 現(xiàn) 代 先 進 的 線 切 割 、 電 火 花 成 型 加 工 和 數(shù) 控 加 工 等 加 工 技 術 。 綜 合 利 用 三 維 PRO/E 和 二 維 Auto CAD 進 行 設 計 并 繪 制 各 種 非 標 準 零 件 圖 紙 。 在 設 計 中 附 有 大 量 的 模 具 結 構 圖 和 各 種 說 明 圖 片 。 說 明 書 已 詳 細 地 闡 述 設 計 的 全 過 程 。 此 次 設 計 除 文 字 敘 述 外 ， 其 計 算 公 式 及 相 關 設 計 原 則 等 資 料 均 來 自 模 具 設 計 手 冊 和 圖 書 館 叢 書 中 查 取 ， 并 采 用 國 家 標 準 。 由 于 時 間 倉 促 、 水 平 有 限 ， 本 設 計 難 免 有 不 當 和 錯 誤 之 處 ， 懇 請 各 位 老 師 和 讀 者 批 評 指 正 ！ 第 1 章 緒 論 1.1 模 具 介 紹 模 具 的 作 用 是 控 制 和 限 制 材 料 （ 固 態(tài) 或 液 態(tài) ） 的 流 動 ， 使 之 形 成 所 需 要 的 形 體 。 用 模 具 制 造 零 件 以 其 效 率 高 ， 產(chǎn) 品 質 量 好 ， 材 料 消 耗 低 ， 生 產(chǎn) 成 本 低 而 廣 泛 應 用 于 制 造 業(yè) 中 。 模 具 主 要 類 型 有 ： 沖 模 、 鍛 摸 、 塑 料 模 、 壓 鑄 模 、 粉 末 冶 第 2 頁 金 模 、 玻 璃 模 、 橡 膠 模 、 陶 瓷 模 等 。 除 部 分 沖 模 以 外 的 上 述 各 種 模 具 都 屬 于 腔 型 模 ， 因 為 它 們 一 般 都 是 依 靠 三 維 的 模 具 型 腔 是 材 料 成 型 。 其 中 塑 料 模 約 占 模 具 總 數(shù) 的 35％ ， 分 額 最 大 而 且 有 繼 續(xù) 上 升 的 趨 勢 。 塑 料 模 主 要 包 括 壓 塑 模 ， 擠 塑 模 ， 注 射 模 ， 此 外 還 有 擠 出 成 型 模 ， 泡 沫 塑 料 的 發(fā) 泡 成 型 模 ， 低 發(fā) 泡 注 射 成 型 模 ， 吹 塑 模 等 。 1.2 模 具 在 加 工 工 業(yè) 中 的 地 位 模 具 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 重 要 工 藝 裝 備 ， 模 具 工 業(yè) 是 國 民 經(jīng) 濟 各 部 門 發(fā) 展 的 重 要 基 礎 之 一 ， 是 國 際 上 公 認 的 關 鍵 工 業(yè) 。 模 具 生 產(chǎn) 技 術 水 平 的 高 低 是 衡 量 一 個 國 家 產(chǎn) 品 制 造 水 平 高 低 的 重 要 標 志 。 它 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產(chǎn) 品 的 質 量 ， 效 益 和 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 能 力 。 模 具 工 業(yè) 既 是 高 新 技 術 產(chǎn) 業(yè) 的 一 個 組 成 部 分 ， 又 是 高 新 技 術 產(chǎn) 業(yè) 化 的 重 要 領 域 。 模 具 在 機 械 ， 電 子 ， 輕 工 ， 汽 車 ， 紡 織 ， 航 空 ， 航 天 等 工 業(yè) 領 域 里 ， 日 益 成 為 使 用 最 廣 泛 的 主 要 工 藝 裝 備 ， 它 承 擔 了 這 些 工 業(yè) 領 域 中 60％ ~90％ 的 產(chǎn) 品 的 零 件 ， 組 件 和 部 件 的 生 產(chǎn) 加 工 。 振 興 和 發(fā) 展 我 國 的 模 具 工 業(yè) ， 正 日 益 受 到 人 們 的 關 注 。 1.3 模 具 的 發(fā) 展 趨 勢 20 世 紀 80 年 代 開 始 ， 發(fā) 達 工 業(yè) 國 家 的 模 具 工 業(yè) 已 從 機 床 工 業(yè) 中 分 離 出 來 ， 并 發(fā) 展 成 為 獨 立 的 工 業(yè) 部 門 ， 其 產(chǎn) 值 已 超 過 機 床 工 業(yè) 的 產(chǎn) 值 。 改 革 開 放 以 來 ， 我 國 的 模 具 工 業(yè) 發(fā) 展 也 十 分 迅 速 。 近 年 來 ， 每 年 都 以 15％ 的 增 長 速 度 快 速 發(fā) 展 。 許 多 模 具 企 業(yè) 十 分 重 視 技 術 發(fā) 展 。 加 大 了 用 于 技 術 進 步 的 投 入 力 度 ， 將 技 術 進 步 作 為 企 業(yè) 發(fā) 展 的 重 要 動 力 。 此 外 ， 許 多 科 研 機 構 和 大 專 院 校 也 開 展 了 模 具 技 術 的 研 究 與 開 發(fā) 。 模 具 行 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 是 使 我 國 成 為 世 界 超 級 制 造 大 國 的 重 要 原 因 。 今 后 ， 我 國 要 發(fā) 展 成 為 世 界 制 造 強 國 ， 仍 將 依 賴 于 模 具 工 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 ， 成 為 模 具 制 造 強 國 。 盡 管 我 國 模 具 工 業(yè) 有 了 長 足 的 進 步 ， 部 分 模 具 已 達 到 國 際 先 進 水 平 ， 但 無 論 是 數(shù) 量 還 是 質 量 仍 滿 足 不 了 國 內(nèi) 市 場 的 需 要 ， 每 年 仍 需 進 口 10 多 億 美 元 的 各 類 大 型 ， 精 密 ， 復 雜 模 具 。 與 發(fā) 達 國 家 的 模 具 工 業(yè) 相 比 ， 在 模 具 技 術 上 仍 有 不 小 的 差 距 。 今 后 ， 我 國 模 具 行 業(yè) 應 在 以 下 幾 方 面 進 行 不 斷 的 技 術 創(chuàng) 新 ， 以 縮 小 與 國 際 先 進 水 平 的 距 離 。 （ 1） 注 重 開 發(fā) 大 型 ， 精 密 ， 復 雜 模 具 ； 隨 著 我 國 轎 車 ， 家 電 等 工 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 ， 成 型 零 件 的 大 型 化 和 精 密 化 要 求 越 來 越 高 ， 模 具 也 將 日 趨 大 型 化 和 精 密 第 3 頁 化 。 （ 2） 加 強 模 具 標 準 件 的 應 用 ； 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 ， 降 低 模 具 制 造 成 本 而 且 能 提 高 模 具 的 制 造 質 量 。 因 此 ， 模 具 標 準 件 的 應 用 必 將 日 漸 廣 泛 。 （ 3） 推 廣 CAD/CAM/CAE 技 術 ； 模 具 CAD/CAM/CAE 技 術 是 模 具 技 術 發(fā) 展 的 一 個 重 要 里 程 碑 。 實 踐 證 明 ， 模 具 CAD/CAM/CAE 技 術 是 模 具 設 計 制 造 的 發(fā) 展 方 向 ， 可 顯 著 地 提 高 模 具 設 計 制 造 水 平 。 （ 4） 重 視 快 速 模 具 制 造 技 術 ， 縮 短 模 具 制 造 周 期 ； 隨 著 先 進 制 造 技 術 的 不 斷 出 現(xiàn) ， 模 具 的 制 造 水 平 也 在 不 斷 地 提 高 ， 基 于 快 速 成 形 的 快 速 制 模 技 術 ， 高 速 銑 削 加 工 技 術 ， 以 及 自 動 研 磨 拋 光 技 術 將 在 模 具 制 造 中 獲 得 更 為 廣 泛 的 應 用 。 1.4 設 計 在 學 習 模 具 專 業(yè) 中 的 作 用 通 過 對 模 具 專 業(yè) 的 學 習 ， 掌 握 了 常 用 材 料 在 成 型 過 程 中 對 模 具 的 工 藝 要 求 ， 掌 握 模 具 的 結 構 特 點 及 設 計 計 算 的 方 法 ， 以 達 到 能 夠 獨 立 設 計 一 般 模 具 的 要 求 。 在 模 具 制 造 方 面 ， 掌 握 一 般 機 械 加 工 的 知 識 ， 金 屬 材 料 的 選 擇 和 熱 處 理 ， 結 合 模 具 結 構 的 特 點 ， 根 據(jù) 不 同 情 況 選 用 模 具 加 工 新 工 藝 。 畢 業(yè) 設 計 能 夠 對 以 上 各 方 面 的 要 求 加 以 靈 活 運 用 ， 綜 合 檢 驗 大 學 期 間 所 學 的 知 識 。 本 模 具 設 計 流 程 ： 1、 課 題 調(diào) 研 ， 查 閱 有 關 資 料 2、 塑 件 的 工 藝 分 析 及 工 藝 方 案 的 確 定 3、 模 具 結 構 的 總 體 方 案 設 計 4、 模 具 的 結 構 參 數(shù) 及 工 藝 性 能 參 數(shù) 的 設 計 計 算 5. 模 具 的 裝 配 圖 、 零 件 工 作 圖 的 設 計 6、 編 寫 設 計 說 明 書 和 技 術 文 件 第 4 頁 第 2 章 產(chǎn) 品 及 模 具 的 三 維 造 型 如 圖 2-1 所 示 塑 料 塑 件 ,材 料 為 ABS,收 縮 率 0.3%～ 0.8％ 。 大 批 量 生 產(chǎn) 。 需 說 明 的 是 iphone 手 機 保 護 殼 作 為 模 具 畢 業(yè) 設 計 產(chǎn) 品 ， 主 要 目 的 是 通 過 本 產(chǎn) 品 綜 合 鍛 煉 模 具 設 計 與 制 造 的 能 力 。 圖 2-1 塑件三維圖 本 模 具 采 用 PRO/E 進 行 模 具 分 型 ， 各 步 驟 如 下 ： 1.載 入 產(chǎn) 品 同 時 設 定 收 縮 率 2.設 定 模 具 工 作 坐 標 系 ， 以 塑 件 主 分 型 面 中 心 為 模 具 工 作 坐 標 且 Z 指 向 塑 件 頂 出 方 向 3.設 定 工 件 大 小 4.自 動 補 孔 5.在 各 抽 芯 與 插 破 處 創(chuàng) 建 箱 體 ， 6.在 箱 體 處 補 實 體 7.創(chuàng) 建 分 型 面 8.創(chuàng) 建 型 腔 ， 如 圖 2-2 所 示 第 5 頁 圖 2-2 型腔 9.創(chuàng) 建 型 芯 ， 如 圖 2-3 所 示 圖 2-3 型芯 第 6 頁 第 3 章 塑 件 材 料 分 析 和 工 藝 性 分 析 3.1 材 料 分 析 該 產(chǎn) 品 的 成 型 材 料 是 ABS。 基 本 特 性 ： ABS 是 由 丙 烯 腈 、 丁 二 烯 、 苯 乙 烯 共 聚 而 成 的 。 這 三 種 組 分 的 各 自 特 性 ， 使 ABS 具 有 良 好 的 綜 合 力 學 性 能 。 丙 烯 腈 使 ABS 有 良 好 的 耐 化 學 腐 蝕 性 及 表 面 硬 度 ， 丁 二 烯 使 ABS 堅 韌 ， 苯 乙 烯 使 它 有 良 好 的 加 工 性 和 染 色 性 能 。 ABS 無 毒 、 無 味 ， 呈 微 黃 色 ， 成 形 的 塑 料 件 有 較 好 的 光 澤 。 密 度 為 1.02～ 1.05g/cm3。 ABS 有 極 好 的 抗 沖 壓 強 度 ， 且 在 低 溫 下 也 不 迅 速 下 降 。 有 良 好 的 機 械 強 度 和 一 定 的 耐 磨 性 、 耐 油 性 、 耐 水 性 、 化 學 穩(wěn) 定 性 和 電 氣 性 能 。 ABS 有 一 定 的 硬 度 和 尺 寸 穩(wěn) 定 性 ， 易 于 成 型 加 工 。 經(jīng) 過 調(diào) 色 可 配 成 任 何 顏 色 。 其 缺 點 是 耐 熱 性 不 高 ， 連 續(xù) 工 作 溫 度 為 70°C 左 右 ， 熱 變 形 溫 度 為 93°C 左 右 。 耐 氣 候 性 差 ， 在 紫 外 線 作 用 下 變 硬 變 脆 ； 主 要 用 途 ： ABS 廣 泛 用 于 水 表 殼 、 紡 織 器 材 、 電 器 零 件 、 文 教 體 育 用 品 、 玩 具 等 ； 成 型 特 點 ： ABS 在 升 溫 時 粘 度 增 高 ， 所 以 成 型 壓 力 比 較 高 ， 塑 料 上 的 脫 模 斜 度 宜 稍 大 ， ABS 易 吸 水 ， 成 型 加 工 前 應 進 行 干 燥 處 理 ； 易 產(chǎn) 生 熔 接 痕 ， 模 具 設 計 時 應 注 意 盡 量 減 少 澆 口 對 流 道 的 阻 力 ； 在 正 常 的 成 型 條 件 下 ， 壁 厚 、 熔 料 溫 度 及 收 縮 率 影 響 極 小 。 要 求 塑 件 精 度 高 時 ， 模 具 溫 度 可 控 制 在 50～ 60°C， 要 求 塑 件 光 澤 和 耐 用 時 ， 應 控 制 在 60～ 80°C。 3.2 工 藝 分 析 1） 該 塑 件 尺 寸 不 大 ， 一 般 精 度 等 級 。 屬 于 中 等 難 度 的 塑 料 模 具 。 包 括 了 模 具 的 基 本 結 構 ， 其 中 有 外 側 抽 芯 兩 處 2） 為 滿 足 制 品 表 面 質 量 要 求 與 提 高 成 型 效 率 采 用 側 澆 口 。 3） 為 了 節(jié) 約 成 本 和 方 便 加 工 與 熱 處 理 ， 型 腔 和 型 芯 均 采 用 整 體 鑲 嵌 式 結 構 。 4） ABS 在 升 溫 時 粘 度 增 高 ， 所 以 成 型 壓 力 較 高 ， 故 塑 件 上 的 脫 模 斜 度 宜 稍 大 ， 要 有 足 夠 的 脫 模 斜 度 防 止 頂 角 ； ABS 易 吸 水 ， 成 型 加 工 前 應 進 行 干 燥5??。 處 理 ； ABS 易 產(chǎn) 生 熔 接 痕 ， 模 具 設 計 時 應 注 意 盡 量 減 少 澆 注 系 統(tǒng) 對 料 流 的 阻 力 ， 要 注 意 澆 口 位 置 防 止 和 減 少 熔 接 痕 ； 在 正 常 的 成 型 條 件 下 ， 壁 厚 、 熔 料 溫 度 對 收 縮 率 影 響 極 小 。 模 具 溫 度 應 控 制 在 60°～ 80°。 第 7 頁 第 4 章 擬 定 的 成 型 工 藝 4.1 塑 件 的 成 型 方 法 熱 塑 性 塑 料 指 定 采 用 注 射 成 型 ， 本 設 計 選 用 熱 塑 性 塑 料 ABS， 可 用 注 射 成 型 。 4.2 塑 件 的 成 型 參 數(shù) 根 據(jù) 制 品 結 構 特 點 及 選 定 的 原 料 ABS， 可 擬 定 如 下 工 藝 參 數(shù) ） 。 塑 料 名 稱 ： ABS 密 度 （ g/cm3） ： 1.02～ 1.05 計 算 收 縮 率 （ %） ： 0.5 模 具 溫 度 （ ℃ ） ： 50～ 60 注 射 壓 力 （ MPa） ： 60～ 100 成 型 時 間 （ s） ： 注 射 時 間 15～ 60； 加 壓 時 間 0～ 3； 冷 卻 時 間 20～ 90； 總 周 期 50～ 160 適 應 注 射 機 類 型 ： 柱 塞 式 4.3 確 定 型 腔 數(shù) 目 （ 1） 計 算 制 品 的 體 積 和 重 量 通 過 三 維 制 圖 PRO/E 軟 件 測 量 得 : 單 件 塑 件 面 積 S=6622㎜ 2 ;單 件 塑 件 體 積 V=8786㎜ 3 查 有 關 資 料 可 知 ABS 的 密 度 為 1.02～ 1.05g/cm3 則 單 件 塑 件 重 量 m=9.225g （ 2） 型 腔 數(shù) 目 的 確 定 主 要 參 考 以 下 幾 點 來 確 定 1） 根 據(jù) 經(jīng) 濟 性 確 定 型 腔 數(shù) 目 和 總 成 型 加 工 費 用 最 小 的 原 則 ,并 略 準 備 時 間 試 生 產(chǎn) 原 材 料 費 用 ,僅 考 慮 模 具 加 工 費 和 塑 件 成 型 加 工 費 2） 根 據(jù) 注 射 機 的 額 定 鎖 模 力 確 定 型 腔 數(shù) 目 ,當 成 型 大 型 平 板 塑 件 時 常 用 這 種 方 法 3） 根 據(jù) 注 射 機 的 最 大 注 射 量 確 定 型 腔 數(shù) 目 ,根 據(jù) 經(jīng) 驗 ,每 加 一 個 型 腔 制 品 尺 寸 精 度 要 降 低 4%,對 于 高 精 度 制 品 ,由 于 多 型 腔 模 具 難 以 保 證 各 型 腔 的 成 型 條 件 一 致 ,故 推 薦 型 腔 數(shù) 目 不 超 過 4 個 。 （ 3） 根 據(jù) 本 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 批 量 及 尺 寸 精 度 要 求 采 用 一 模 兩 腔 , 第 8 頁 由 于 一 模 兩 腔 模 具 具 有 塑 料 塑 件 的 形 狀 和 尺 寸 一 致 性 比 較 好 ， 成 型 工 藝 條 件 容 易 控 制 ， 模 具 結 構 簡 單 緊 湊 、 模 具 制 造 成 本 低 、 制 造 周 期 短 等 特 點 ， 并 結 iphone 手 機 保 護 殼 的 產(chǎn) 量 要 求 ， 所 以 采 用 一 模 兩 腔 模 具 。 第 9 頁 第 5 章 澆 注 系 統(tǒng) 的 設 計 5.1 塑 件 在 模 具 中 的 位 置 5.1.1 型 腔 的 布 置 主 要 考 慮 塑 件 在 分 型 后 能 保 留 在 動 模 上 以 便 脫 模 ， 并 結 合 塑 件 的 結 構 特 征 應 將 型 腔 設 置 在 定 模 側 ， 型 芯 設 置 在 動 模 側 。 5.1.2 分 型 面 的 選 擇 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 結 構 工 藝 性 及 尺 寸 精 度 、 嵌 件 的 位 置 、 塑 件 的 推 出 、 排 氣 等 多 種 因 素 的 影 響 ， 因 此 在 選 擇 分 型 面 時 應 綜 合 分 析 ， 應 遵 循 以 下 幾 項 的 設 計 原 則 ： 1） 分 型 面 應 選 擇 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 2） 分 型 面 的 選 擇 應 有 利 于 塑 件 的 順 利 脫 模 3） 分 型 面 的 選 擇 應 保 證 塑 件 的 精 度 要 求 4） 分 型 面 的 選 擇 應 滿 足 塑 件 的 外 觀 質 量 要 求 5） 分 型 面 的 選 擇 要 便 于 模 具 的 加 工 制 造 6） 分 型 面 的 選 擇 應 有 利 于 排 氣 除 了 以 上 這 些 基 本 原 則 以 外 ， 分 型 面 的 選 擇 還 要 考 慮 到 型 腔 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 的 大 小 。 為 了 保 證 側 向 型 芯 的 位 置 的 放 置 及 抽 芯 機 構 的 動 作 順 利 ， 應 以 淺 的 側 向 凹 孔 或 短 的 側 向 凸 臺 作 為 抽 芯 方 向 ， 而 將 較 深 的 凹 孔 或 較 高 的 凸 臺 放 置 在 開 合 模 方 向 。 綜 合 考 慮 以 上 的 設 計 原 則 并 結 合 該 塑 件 的 結 構 特 點 和 質 量 要 求 ， 應 采 用 外 形 最 大 輪 廓 處 作 為 分 型 面 。 第 10 頁 圖 5-5 澆口位置分析 為 了 提 高 成 型 效 率 和 綜 合 考 慮 以 上 的 基 本 設 計 原 則 并 結 合 Moldflow 軟 件 模 擬 分 析 最 優(yōu) 方 案 ， 本 模 具 應 采 用 側 澆 口 進 料 。 澆 口 位 置 如 圖 5—6 所 示 澆 口 直 徑 可 以 根 據(jù) 經(jīng) 驗 公 式 計 算 d=（ 0.14～ 0.20） 24A? 式 中 d—澆 口 直 徑 （ mm） —塑 件 在 澆 口 處 的 壁 厚 （ mm）? A—型 腔 的 表 面 積 ㎜ 2 d=（ 0.14～ 0.20） ×13491≈ 1mm 4.5 (澆 口 直 徑 也 可 根 據(jù) 經(jīng) 驗 值 取 d=1mm) 澆 口 錐 角 取 0?? 澆 口 傾 斜 角 取 5? 第 11 頁 圖 5-6 5.3 主 流 道 的 設 計 主 流 道 是 連 接 注 射 機 噴 嘴 與 分 流 道 的 一 段 通 道 ， 通 常 和 注 射 機 噴 嘴 在 同 一 軸 線 上 ， 斷 面 為 圓 形 ， 帶 有 一 定 錐 度 1） 主 流 道 設 計 成 圓 錐 型 ， 其 錐 角 為 2°～ 6°， 內(nèi) 壁 粗 糙 度 Ra 取 0.4um 分 流 道 截 面 設 計 成 圓 型 截 面 ， 加 工 容 易 ， 且 熱 量 損 失 與 壓 力 損 失 均 不 大 為 常 用 形 式 。 圓 形 截 面 分 流 道 的 直 徑 可 以 根 據(jù) 塑 料 的 流 動 性 等 因 素 確 定 ， 該 塑 料 件 采 用 ABS 塑 料 ， 流 動 性 為 中 等 ， 所 以 選 圓 形 截 面 。 根 具 經(jīng) 驗 分 流 道 的 直 徑 可 以 取 d=5～ 6mm。 根 據(jù) 型 腔 在 分 型 面 上 的 排 布 情 況 設 置 分 流 道 。 2） 主 流 道 大 端 成 圓 角 ， 半 徑 r=1～ 3mm， 以 減 小 料 轉 向 過 度 時 的 阻 力 3） 在 模 具 結 構 允 許 的 情 況 下 ， 主 流 道 盡 可 能 短 ， 一 般 小 于 60mm， 過 長 則 會 影 響 流 體 的 順 利 充 型 4） 對 于 小 型 模 具 可 將 主 流 道 襯 套 與 定 位 圈 設 計 成 整 體 式 ， 但 在 大 多 數(shù) 情 況 下 將 主 流 道 襯 套 與 定 位 圈 設 計 成 兩 個 零 件 ， 主 流 道 襯 套 與 定 模 板 采 用 H7/m6 過 度 配 合 與 定 位 圈 的 配 合 采 用 H9/f9 間 隙 配 合 5） 主 流 道 襯 套 一 般 選 用 T8 T10 制 造 ， 熱 處 理 強 度 為 52～ 56HRC 根 據(jù) “常 用 塑 料 直 澆 口 尺 寸 ”表 ， 選 主 流 道 始 端 尺 寸 d=2.5mm,大 端 尺 寸 D=4mm， 澆 口 套 始 端 半 徑 R=機 床 噴 嘴 小 經(jīng) d +（ 0.5～ 1） =10+(0.5～ 1) =11mm， 半 錐 角 a=2o。 其 長 度 尺 寸 取 L=40mm， 其 余 尺 寸 見 圖 。 主 流 道 內(nèi) 壁 粗 造 度 Ra=0.63， 拋 光 時 要 沿 軸 向 進 行 。 澆 口 套 與 定 位 圈 采 用 H9/f9 的 配 合 。 定 位 圈 在 模 具 安 裝 調(diào) 試 時 應 插 入 注 第 12 頁 射 機 定 模 板 的 定 位 孔 內(nèi) ， 用 于 模 具 與 注 射 機 的 安 裝 定 位 。 定 位 圈 外 徑 比 注 射 機 定 模 板 上 的 定 位 孔 徑 小 0.2mm 以 下 。 澆 口 套 與 模 板 的 配 合 為 H7/m6 5.4 分 流 道 設 計 分 流 道 設 計 時 應 注 意 盡 量 減 少 流 動 過 程 中 的 熱 量 損 失 與 壓 力 損 失 。 1） 分 流 道 的 形 狀 與 尺 寸 分 流 道 的 截 面 尺 寸 視 塑 料 的 品 種 、 塑 件 是 尺 寸 、 成 型 工 藝 條 件 以 及 流 道 長 短 等 因 素 來 確 定 。 通 常 圓 形 截 面 分 流 道 直 徑 為 2～ 10㎜ 。 本 塑 件 采 用 的 是 ABS， 由 于 ABS 的 流 動 性 能 較 好 且 分 流 道 長 度 教 短 時 ， 因 此 分 流 道 采 用 圓 形 截 面 。 初 選 直 徑 為 3㎜ ， 具 體 尺 寸 由 修 模 時 修 正 。 2） 分 流 道 的 長 度 具 體 尺 寸 根 據(jù) 型 腔 的 太 小 而 定 3） 分 流 道 的 表 面 粗 糙 度 由 于 分 流 道 中 與 模 具 接 觸 的 外 層 塑 料 迅 速 冷 卻 ,只 有 內(nèi) 部 的 熔 體 比 較 理 想 ， 因 此 分 流 道 的 表 面 粗 糙 糙 不 能 太 低 ， 一 般 Ra 取 1.6um 這 可 增 加 對 外 層 塑 料 熔 體 的 流 動 阻 力 ， 使 外 層 塑 料 冷 卻 皮 固 定 ,形 成 絕 熱 層 。 4） 分 流 道 在 分 型 面 的 布 置 形 式 如 圖 5-7 根 據(jù) 以 上 設 計 參 數(shù) 校 核 流 動 比 /iLt??? 式 中 —流 動 比 距 離? Li—模 具 中 各 段 料 流 通 道 及 各 段 型 腔 的 長 度 （ mm） ti—模 具 中 各 段 料 流 通 道 及 各 段 型 腔 的 截 面 厚 度 （ mm） =60/3.5+37/5+4.5/5+2 /2+140/2=98mm3 因 為 影 響 流 動 比 的 因 素 主 要 是 塑 料 的 流 動 性 ， ABS 塑 料 的 流 動 性 為 中 等 ， 經(jīng) 查 有 關 資 料 可 知 ABS 允 許 的 流 動 比 [ ]=210～ 110， 所 以 〈 [ ]?? 5.5 冷 料 穴 設 計 冷 料 穴 位 于 主 流 道 正 對 面 的 動 模 板 上 ， 或 處 于 分 流 道 末 端 。 其 作 用 是 容 納 澆 注 系 統(tǒng) 流 道 中 料 流 的 前 鋒 的 “冷 料 ”， 以 避 免 這 些 冷 料 注 入 型 腔 而 影 響 塑 件 質 量 ； 還 有 便 于 在 流 道 處 設 置 主 流 道 拉 料 桿 的 功 能 。 開 模 時 又 可 以 將 主 流 道 的 冷 凝 料 拉 出 ， 冷 料 穴 直 徑 宜 稍 大 于 主 流 道 大 端 直 徑 ， 長 度 約 為 主 流 道 大 端 直 徑 。 分 流 道 冷 料 穴 當 分 流 道 較 長 時 ， 可 將 分 流 道 的 盡 頭 沿 料 流 前 進 方 向 延 長 作 為 分 流 道 冷 料 穴 ， 以 貯 存 前 鋒 冷 料 ， 其 長 度 為 分 流 道 直 徑 的 1.5～ 2 倍 。 第 13 頁 第 6 章 成 型 零 部 件 的 設 計 6.1 成 型 零 部 件 的 結 構 設 計 由 于 塑 件 特 征 需 要 抽 芯 機 構 ， 為 了 便 于 加 工 制 造 ， 型 芯 ， 型 腔 均 采 用 整 體 鑲 嵌 式 ， 分 別 用 內(nèi) 六 角 螺 釘 固 定 ， 如 圖 6-1 和 6-2 所 示 ； 圖 6-1 型腔 圖 6-2 型芯 第 14 頁 圖 6-3 紅 色 所 示 ， 外 側 孔 均 采 用 斜 導 柱 側 向 分 型 與 抽 芯 機 構 ， 該 處 創(chuàng) 建 滑 塊 如 圖 6-4 所 示 圖 6-3 抽芯位置 圖 6-4 滑塊 6.2 成 型 零 部 件 工 作 尺 寸 計 算 （ 1） 由 于 成 型 零 件 直 接 與 高 溫 高 壓 的 塑 料 熔 體 接 觸 ， 它 必 須 有 以 一 些 性 能 : 第 15 頁 a. 必 須 具 有 足 夠 的 強 度 、 剛 度 ， 以 承 受 塑 料 熔 體 的 高 壓 ； b. 有 足 夠 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 以 承 受 料 流 的 摩 擦 和 磨 損 。 通 常 進 行 熱 處 理 ， 使 其 硬 度 達 到 HRC40 以 上 ； c. 對 于 成 型 會 產(chǎn) 生 腐 濁 性 氣 體 的 塑 料 還 應 選 擇 耐 腐 濁 的 合 金 鋼 理 ； d.材 料 的 拋 光 性 能 好 ， 表 面 應 該 光 滑 美 觀 。 表 面 粗 造 度 應 在 Ra0.4 以 下 ； e. 切 削 加 工 性 能 好 ， 熱 處 理 變 形 小 ， 可 淬 性 良 好 ； f. 熔 焊 性 能 要 好 ,以 便 修 理 ； j.成 型 部 位 應 須 有 足 夠 的 尺 寸 精 度 。 孔 類 零 件 為 H8~H10， 軸 類 零 件 為 h7~h10。 （ 2） 型 腔 、 型 芯 工 作 部 位 尺 寸 的 確 定 經(jīng) 查 有 關 資 料 可 知 ABS 塑 料 的 收 縮 率 是 0.3%～ 0.8% 平 均 收 縮 率 為 : S=（ 0.3%+0.8%） /2=0.55% 型 腔 工 作 部 位 的 尺 寸 ： 型 腔 徑 向 尺 寸 ??001 zzmsLSL???????????? 型 腔 深 度 尺 寸 zzH 型 芯 徑 向 尺 寸 z zsll???? 型 芯 高 度 尺 寸 ?? 00z zmhh???? 中 心 距 尺 寸 /2(1)/2sCSC???? 式 中 L—塑 件 外 型 徑 向 基 本 尺 寸 的 最 大 尺 寸 （ mm） l—塑 件 內(nèi) 型 徑 向 基 本 尺 寸 的 最 小 尺 寸 （ mm） H—塑 件 外 型 高 度 基 本 尺 寸 的 最 大 尺 寸 （ mm） h—塑 件 內(nèi) 型 徑 向 基 本 尺 寸 的 最 小 尺 寸 （ mm） C—塑 件 中 心 距 基 本 尺 寸 的 平 均 尺 寸 （ mm） x—修 正 系 數(shù) ， 取 0.5～ 0.75 △ —塑 件 公 差 （ mm） —模 具 制 造 公 差 ， 取 （ 1/3～ 1/4） △ 。? 各 工 作 部 位 尺 寸 計 算 結 果 詳 見 相 應 零 件 圖 紙 所 標 明 通 常 ， 制 品 中 1mm 和 小 于 1mm 并 帶 有 大 于 0.05mm 公 差 的 部 位 以 及 2mm 和 小 于 2mm 并 帶 有 大 于 0.1mm 公 差 的 部 位 不 需 要 進 行 收 縮 率 計 算 。 第 16 頁 6.3 成 型 零 部 件 的 強 度 與 剛 度 計 算 為 了 方 便 加 工 和 熱 處 理 ， 其 型 芯 整 體 鑲 嵌 式 ， 型 腔 為 整 體 形 式 。 因 此 ， 型 腔 的 強 度 和 剛 度 按 型 腔 整 體 式 計 算 。 由 于 型 腔 壁 厚 計 算 比 較 麻 煩 ， 也 可 參 考 經(jīng) 驗 推 薦 數(shù) 據(jù) 。 經(jīng) 查 有 關 資 料 可 知 型 腔 側 壁 厚 S=25mm。 支 承 板 厚 度 計 算 可 以 經(jīng) 過 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 承 板 厚 度 計 算 器 來 計 算 ， 如 圖 6-5 所 示 圖 6-5 第 17 頁 213.9581.04.65917.38g0. 2M?????塑 件 13.290.8V?塑 件 第 7 章 結 構 零 部 件 的 設 計 7.1 選 用 標 準 注 射 模 架 7.1.1 初 選 注 射 機 1）注射量：該塑料塑件單件重量 m=9.225g 澆注系統(tǒng)重量的計算可以根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計算澆注系統(tǒng)的體積 V= 4.525 3cm 粗略計算澆注系統(tǒng)重量為 4.525×1.05 4.75gjjV????? 總體積 V 塑件 =（8.768×2+4.525）≈13.293 3cm 總重量 M=13.293×1.05≈13.958g 聚苯乙烯的密度為 1.054g/cm3 ，ABS 的密度為 1.02～1.05g/ 3 滿足注射量 V 機 ≥V 塑件 /0.80 式中 V 機 —額定注射量（ ）3cm V 塑件 —塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（ ）3c ≈16.616 3 或滿足注射量 M 機 ≥M 塑件 12/(0.8)?? 式中 M 機 —額定注射量（g） M 塑件 —塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和（g） —聚苯乙烯的密度（g/cm 3）1 —塑件采用塑料的密度（g/cm 3）2 2）注射壓力： P 注 ≥P 成型 經(jīng)查有關資料可知 ABS 塑料成型時的注射壓力 P 成型 =70～90MPa 3）鎖模力： P 鎖模力 ≥pF 式中 p—塑料成型時型腔的壓力，ABS 塑料的型腔壓力 p=30MPa 第 18 頁 F—澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（ ）2m 各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積 F=13829 2m PF=30×13829=414.870KN 根據(jù)以上的分析、計算，模具設計手冊第 103 頁表 4.2 初選注射機型號為： XS-Z-30,其有關技術參數(shù)如下： 理 論 注 射 容 量 （ cm3） 30 螺 桿 直 徑 （ mm） 28 注 射 壓 力 （ MPa） 119 注 射 行 程 （ ㎜ ） 130 注 射 方 式 注 塞 式 鎖 模 力 （ KN） 550 拉 桿 內(nèi) 向 距 （ mm） 550 移 模 行 程 （ mm） 200 最 大 模 具 厚 度 （ mm） 380 最 小 模 具 厚 度 （ mm） 160 噴嘴圓弧半徑（ mm） 12 噴嘴孔直徑（ mm） 2 最大開合模行程（ mm） 260 動、定模板尺寸（㎜） 530×480 拉桿空間（㎜） 235 7.1.2 選 標 準 模 架 根據(jù)以上分析、計算以及型腔尺寸及位置可確定模架的結構形式和規(guī)格。通 過調(diào)用 Auto CAD 的燕秀工具箱模架選用，如圖 7-1 所示 定模板厚度：A=60 ㎜ 動模板厚度：B=80 ㎜ 墊塊厚度： C=90 ㎜ 模具厚度：H 模 =290 ㎜ 模具外形尺寸：350㎜×400 ㎜×290㎜ 第 19 頁 7.2 支 承 零 部 件 的 設 計 支 承 板 厚 度 計 算 可 以 經(jīng) 過 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 承 板 厚 度 計 算 器 來 計 算 ， 如 圖 6-2 所 示 7.3 定 模 板 與 動 模 板 的 設 計 本 模 具 的 模 架 是 Auto CAD 的 燕 秀 工 具 箱 調(diào) 出 拉 ， 已 經(jīng) 設 計 好 動 定 各 模 板 的 相 關 參 數(shù) 。 圖 7-1 第 20 頁 7.4 合 模 導 向 機 構 的 設 計 1.為 了 使 導 柱 能 順 利 地 進 入 導 套 ， 導 柱 端 部 應 做 成 錐 形 或 半 球 形 ， 導 套 的 前 端 也 應 倒 角 。 2.導 柱 設 在 動 模 一 側 可 以 保 護 型 芯 不 受 損 傷 ， 而 設 在 定 模 一 側 則 便 于 順 利 脫 模 取 出 塑 件 ， 因 此 可 根 據(jù) 需 要 而 決 定 裝 配 方 式 。 3.一 般 導 柱 滑 動 部 分 的 配 合 形 式 按 H8/f8， 導 柱 和 導 套 固 定 部 分 配 合 按 H7/k6， 導 套 外 徑 的 配 合 按 H7/k6。 4.除 了 動 模 、 定 模 之 間 設 導 柱 、 導 套 外 ， 一 般 還 在 動 模 座 板 與 推 板 之 間 設 置 導 柱 和 導 套 ， 以 保 證 推 出 機 構 的 正 常 運 動 。 5.導 柱 的 直 徑 應 根 據(jù) 模 具 大 小 而 定 ， 可 參 考 標 準 模 架 數(shù) 據(jù) 選 取 。 一 次 分 型 導 向 機 構 設 計 ： 導 柱 固 定 在 固 定 模 板 上 ， 與 固 定 模 板 為 H7/m6 的 過 渡 配 合 。 導 柱 直 徑 參 考 標 準 ， 取 D=25mm， 導 柱 頭 部 做 成 半 圓 形 。 導 柱 長 度 與 主 流 導 長 度 點 澆 口 長 度 以 及 塑 件 長 度 等 有 關 。 第 8 章 推 出 機 構 的 設 計 注 射 成 型 每 一 循 環(huán) 中 ， 塑 件 必 須