2833 話機底座注塑模具設計

2833 話機底座注塑模具設計,話機,底座,注塑,模具設計 畢 業(yè) 設 計（論 文）設計（論文）題目： 話機底座注塑模具設計 學 院 名 稱： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號 指 導 教 師： 職 稱 定稿日期： 年 月 日摘 要本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計原則，詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程，并對模具強度要求做了說明。設計成型零部件以及設計合理的推出機構。對設計進行驗證主要是對注射機的相關重要參數進行驗證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機的鎖模力等。在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質量，又要兼顧經濟性。通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結構及工作原理；通過對 AutoCAD 的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。關鍵詞：生產工藝， 注射模， 成型零件， 塑料模具， 分型面目 錄摘 要 ........................................................................................................................................II目 錄 .......................................................................................................................................III第 1 章 緒論...............................................................................................................................11.1 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 ..................................................................................................11.2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢 ..................................................................................................21.3 課題任務要求 ..............................................................................................................3第 2 章 塑件的工藝分析...........................................................................................................42.1 分析材料性能 ...............................................................................................................42.2 分析零件用途及設計要求 ...........................................................................................42.3 綜合分析塑件結構 .......................................................................................................4第 3 章 模具總體結構設計.......................................................................................................53.1 確定型腔數目 ..............................................................................................................53.2 注射模具分型面的選擇 ..............................................................................................63.2.1 分型面的基本形式 ...........................................................................................63.2.2 分型面選擇的一般原則 ...................................................................................63.2.3 分型面的選擇 ...................................................................................................73.3 澆注系統(tǒng)的設計 ..........................................................................................................73.3.1 主流道設計 .......................................................................................................73.3.2 分流道設計 .......................................................................................................93.3.3 澆口設計 .........................................................................................................103.3.4 冷料穴設計 .....................................................................................................14第 4 章 模具結構及成型零件的設計...................................................................................154.1 成型零件的結構設計 ................................................................................................154.2 成型零件的主要尺寸計算 ......................................................................................164.3 型腔壁厚及底板厚度的計算 ....................................................................................16第 5 章 模具的頂出機構的設計.............................................................................................175.1 推出機構的設計原則 ................................................................................................175.2 推出機構的分類 ........................................................................................................18第 6 章 注射模具的側抽芯機構.............................................................................................196.1 注射模具的側抽芯機構概述 ....................................................................................196.2 注射模具的斜導柱側抽芯機構設計 ........................................................................19第 7 章 塑料注射模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)設計........................................................................217.1 塑料注射模具溫度對塑件成型的影響 ....................................................................217.2 話機底座注射模具的冷卻系統(tǒng)的設計 ....................................................................21第 8 章 模架及選用...............................................................................................................228.1 模具的標準化介紹 ....................................................................................................228.2 標準模架的選用 ........................................................................................................22第 9 章 注射模具材料選用.....................................................................................................239.1 成型零件材料選用 ..................................................................................................239.2 話機底座零件材料選用 ..........................................................................................23第 10 章 注射機參數的校核...................................................................................................24總 結.......................................................................................................................................26參 考 文 獻.............................................................................................................................27致 謝.......................................................................................................................................28第 1 章 緒論1第 1 章 緒論1.1 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀在大型模具方面已能生產 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為 0.08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達 0.02mm～0.05mm 表面粗糙度 Ra0.2μm 模具質量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達 10 萬次～30 萬次,淬火鋼模達 50 萬次～1000 萬次,交貨期較以前縮短,但與國外相比仍有較大差距 [2]。成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29 英寸～34 英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了 C-MOLD 氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到 10%，國外的50%～80%相比，差距較大。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE 技術的應用水平上了一個新臺階，國內陸續(xù)引進了相當數量的 CAD/CAM 系統(tǒng)，如美國 EDS 公司的軟件 UG-Ⅱ、美國 SOLIDWORKS 公司的SOLID2WORKS 軟件、美國 CV 公司的 CADDS5 軟件、美國 SDRC 公司集成化軟件、美國PTC 公司的 Pro/Engineer、日本 HZS 公司的 CRADE、以色列 CIMATRON 公司的三維軟件CIMA2TRON、法國 MATRA2DATAVISION 公司的集成化軟件、英國 Deltacam 公司的 DOCT5及澳大利亞 MOLDFLOW 公司分析軟件 MF。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技術對成型過程，如充寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM 技術的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及 CAE 軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點，為進一步普及模具 CAD/CAM 技術創(chuàng)造了良好條件。近年來，國內已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對模具的質量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用，并且出現(xiàn)了一些國產的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在 30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到 70%～80%相比，仍有很大差距 [3]。1.2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢據有關方面預測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于其他發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數，所以，從減少進口、提高國產化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC 塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經濟增長點，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡模的發(fā)展速度也將高于總平均水平;以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)的發(fā)展，特別是電冰箱、空調器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產品方面，除了彩電等音像產品外，筆記本電腦和網機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點。我國塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向將:（1）模具產品將向著更大型、更精密、更復雜及更經濟快速方向發(fā)展；模具生產將朝著信息化、無圖化、精細化、自動化方向發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發(fā)展；（2）模具 CAD/CAE/CAM/PDM 正向集成化、三維化、智能化、網絡化和信息化方向第 1 章 緒論3發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘯r代將帶領模具行業(yè)進入新時代；（3）模具的質量、周期、價格、服務四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產周期將繼續(xù)不斷縮短；（4）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡力往前推，直至介入到模具用戶的產品開發(fā)中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。以及“你給我一個概念，我還你一個產品”的一站式服務模式都已成為發(fā)展趨勢；（5）隨著模具企業(yè)設計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說：“模具是一種工藝品”的概念正在被“模具是一種高新技術工業(yè)產品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長期以來主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g。這不但是一種生產手段的改變，也是一種生產方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促使整個模具工業(yè)水平不斷提高；（6）高速加工、復合加工、精益生產、敏捷制造及新材料、新工藝、新技術將不斷得到發(fā)展 [4]。1.3 課題任務要求本課題是話機底座注射模的設計。要求對話機底座實物進行測繪，并完成其 CAD三維造型設計。話機底座注射模要求一模一腔，并能自動脫模，實現(xiàn)自動化。完成話機底座注射模具方案設計和相關設計計算，注射模具裝配設計，模具成型零件 CAD 三維造型設計，以及完成全部零件及裝配圖紙設計。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）第 2 章 塑件的工藝分析2.1 分析材料性能塑料是一種高分子材料，在珠江三角洲地區(qū)一般又稱為塑膠。由于塑料具有質量輕、絕緣性好、抗腐蝕性好、減摩性好、吸震性好、無噪聲、易成型等諸多優(yōu)點，顧在工業(yè)生產中已被廣泛用來代替金屬材料制造機械零件或日常生活用品，而用做工業(yè)制品的塑料，特稱為工程塑料。話機底座選用 ABS 塑料成型， ABS 樹脂是丙烯腈（A ） 、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS 樹脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強度（丁二烯的特性） 、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能） ，且表面硬度高、耐化學性好。ABS 無毒、無味，原料易得，價格便宜，使之成為話機底座的首選材料[5]。2.2 分析零件用途及設計要求本課題是對實體話機底座注射模設計。首先對話機底座進行測繪，并對塑件的使用性能和結構要求有一個基本的了解?？此芗慕Y構是否滿足塑件結構的工藝性能。話機底座是對電話按鈕的作用。在使用過程中受到一定的力。經分析其工藝性，其厚度足以滿足其機械強度，并在適當位置設有加強筋，增加了注射模的剛度和強度，且節(jié)省了材料。塑件上的各種形狀的孔，開設在不減弱話機底座機械強度的位置，節(jié)省了材料。總言之，該話機底座具有良好的結構工藝性。2.3 綜合分析塑件結構圖 2-1 話機底座 3D 模型第 2 章 塑件的工藝分析5話機底座本身要求不高,對實體測繪發(fā)現(xiàn)材料壁厚均勻,有利于注塑成型。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）第 3 章 模具總體結構設計3.1 確定型腔數目注塑模的型腔數目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數目的確定時主要考慮以下幾個有關因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產效益；該塑件屬于批量生產，精度要求一般，塑件尺寸適中，故有以下兩種方案：（1）.一模一腔——模具尺寸小，生產效率較低。（2）.一模兩腔——模具尺寸小，生產效率較低。（3）.一模四腔——模具尺寸適中，生產效率較高。根據塑件的生產批量假設是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故選用方案（1） 。按照塑件所示尺寸，近似計算：寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）7查表 6-1 塑料 ABS 的密度為 1.02～1.05g/cm3 (注塑級密度為 1.05g/cm3) 根據 3D 軟件測量得 m=0.025kg3.2 注射模具分型面的選擇為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當地分成兩個或更多部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱為分型面。分型面是決定模具結構的重要因素。3.2.1 分型面的基本形式（1）制件全部在上模（或定模）內成型。（2）制件全部在下模（或動模）內成型。（3）制件同時在上模、下模內成型。一副模具根據需要可能有一個或兩個以上分型面。分型面可能是垂直于合模方向或傾斜于合模方向，也可能是平行于合模方向。分型面有四種形狀即平面、斜面、階梯面、曲面，在選擇分型面時應盡量采用平面形狀，但為了適應塑件成型的需要和便于塑件脫模，也可以采用后三者 [11,12]。3.2.2 分型面選擇的一般原則（1）分型面應便于脫模為了便于塑件脫模，當已初步確定塑件脫模方向后，分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向上塑件的截面積最大，否則塑件無法從型腔脫出。（2）分型面的選擇應有利于側向分型與抽芯塑件有側孔或側凹時，應盡可能地將側型芯設在動模部分，以便于抽芯。一般的側向分型抽芯機構的抽拔距較小，所以在選擇分型面時，應將抽芯或分型距離較大的放在開模的方向上，而將抽芯距離較小的放在側向。（3）分型面的選擇應保證塑件的質量為了保證塑件的質量，對有同軸度要求的塑件，應將有同軸度要求的部分設在同一模內。分型面的選擇應盡可能選在不影響塑件外觀和不易產生飛邊，且容易修整的部分。（4）分型面的選擇應有利于防止溢料（5）分型面的選擇應有利于排氣寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）（6）分型面的選擇應盡量使成型零件便于加工（7）選擇分型面時，應盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異 [13]3.2.3 分型面的選擇由于話機底座有側孔，采用具有側抽芯的二板注射模。根據對話機底座模型的觀察和分型面選擇的基本原則?，F(xiàn)選擇 AA’平面作為分型面（3.2）圖 3.2 話機底座分型面3.3 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注塑機噴嘴射出后到達行腔之前在模具內流經的通道，分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注兩大類。無流道澆注系統(tǒng)又稱熱流道澆注系統(tǒng)，是指在注塑成型時不產生流道凝料的澆注系統(tǒng)，其原理是采用加熱或絕熱的方法，使整個生產周期從主流道入口到型腔澆口為止的流道中塑料一直保持熔融的狀態(tài)，因而在開模時只需取出產品而不必取澆注系統(tǒng)凝料。澆注系統(tǒng)的設計合理與否直接關系到塑件的成型質量和生產效率。無論用于何種類型注塑機的模具，其澆注系統(tǒng)一般均由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。3.3.1 主流道設計（1）主流道尺寸在臥式或立式注塑機上使用的注射模，主流道垂直于模具分型面。為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道設計成具有 2°～6°錐角(α)的圓錐形，內壁表面的粗糙度為 μm；主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1 mm～2mm；球面配8.0?aR合高度 3 mm～5mm；主流道小端直徑比噴嘴直徑大 1 mm～2mm；流道長度由定模板厚度確定，一般不超過 60mm。（2）主流道襯套主流道部分的零件在工作過程中，與注塑機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體冷寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）9熱交替地反復接觸，屬于易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常單獨設計成可拆卸更換的主流道襯套，選用優(yōu)質鋼材如碳素鋼 T8A、T10A 等單獨進行加工，要求淬火熱處理，硬度為 HRC53～HRC57。主流道襯套又叫澆口套，一般都采用標準件，其常用結構形式如圖所示中的件 2，為了保證模具安裝在注塑機上后，主流道與注塑機噴嘴對中，必須憑借定位零件來實現(xiàn)，通常采用定位環(huán)（圈）定位。對于小型注射模具，直接利用澆口套的臺肩作為模具的定位環(huán)，對于大中型模具，將模具的定位環(huán)和澆口套分開設計，然后配合固定在定模板上。主流道襯套的固定形式如圖 3.3 所示。定位圈外徑按注塑機的定位孔確定，由 M6～M8 的螺釘固定在定模座板上。1——定模板座；2——主流道襯套；3——定位圈；4——定模板圖 3.3 主流道襯套的固定形式（3）主流道選擇注射機的噴嘴球半徑為 18mm, 噴嘴孔徑為 4mm.。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注塑機噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取 20mm，圓錐孔的小端直徑則應大于噴嘴口內徑，取 5mm，如圖 3.4。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）圖 3.4 主流道襯套3.3.2 分流道設計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體流動的通道。用于一模多腔或單型腔多澆口的場合。在分流道的設計時，應考慮盡量減少在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。（1）分流道的橫截面形狀及尺寸常用的分流道橫截面形狀有圓形、梯形、U 形、半圓形、矩形等。分流道橫截面形狀和尺寸應根據塑件的結構和分流道的長度等因素來決定。由分流道的效率（流道的橫截面積與周長的比值）分析可知，圓形和正方形流道的效率最高，既具有壓力損失減少的最大截面積和熱流量損失減少的流道最小面積，因此從壓力損失和熱量損失方面考慮，圓形和正方形是分流道比較理想的截面形狀，但由于圓形截面分流道是以分型面為界分成兩部分進行加工，加工困難，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對準，故生產實際中不常使用；正方形截面的分流道不易與凝料的推出，生產中也比較少用。綜合考慮，由于梯形和 U 形截面分流道在分型面一側加工，加工容易，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大，所以實際生產中常采用梯形和 U 形截面的分流道。（2）分流道的長度為了便于機械加工及凝料脫模，分流道一般設置在分型面上，長度盡可能短，且少彎折，以利于最經濟地使用原料和減少注塑機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。若分流道設計得比較長時，其末端應設計有冷料穴，以防止分流道前鋒冷料堵塞澆口寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）11或進入型腔而影響塑件質量。（3）分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度一般取 1.6μm 左右，不需要很低，這樣可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于中心塑料熔體的流動充模。（4）分流道的選擇話機底座注射模要求一模兩腔，在布局上選擇平衡式分流道。平衡式分流道的特點是：從主流道到各個型腔的分流道，其長度、斷面尺寸及其形狀都完全相同，以保證各個型腔同時均勻進料，同時注射完畢。分流道的截面形狀選擇圓形截面。3.3.3 澆口設計（1）澆口的概念澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、尺寸和位置對塑件的質量影響很大。（2）澆口的作用（a）熔體充模后，首先在澆口處凝固，當注塑機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。（b）熔體在流經狹窄的澆口時產生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。（c）易于切除澆口尾料，二次加工方便。（d）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料，對于多澆口單型腔模具，澆口既能用來平衡進料，又能用以控制熔合紋在制品中的位置。澆口的理想尺寸很難用手工的方法計算出來，一般根據經驗，澆口斷面積約為分流道斷面積的 3%～9%，斷面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為 1 mm～1.5mm。在設計澆口時往往先取較小的尺寸值，以便在試模時逐步加以修正。小澆口最適合于填充薄壁和壁厚均勻的型腔，能有效地防止制品發(fā)生變形、翹曲和裂紋等弊端，而大澆口對補縮有利，能提高制品的尺寸精度，因此當制品壁厚不均勻時，應適當增大澆口的尺寸。（3）澆口的類型單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）（a）直接澆口直接澆口叉稱為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具，直接澆口的形式如圖 3.5 所示。特點是：流動阻力小，流動路程短及補縮時間長等；有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點；塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結構緊湊，注塑機受力均勻；塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。 （b）中心澆口 圖 3.5 直接澆口 圖 3.6 中心澆口當筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時，內澆口開設在該孔處，同時在中心處設置分流錐，該澆口稱為中心澆口，是直接澆口的一種特殊形式，如圖 3.6所示。它具有直接澆口的一系列優(yōu)點，而克服了直接澆口易產生的縮孔、變形等缺陷。（c）側澆口側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內側或外側充填模具型腔，其截面形狀多為扁槽，是限制性澆口。側澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上，側澆口的形式如圖 3.7 所示。特點是由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡。圖 3.7 側澆口側澆口的兩種變異形式為扇形澆口和平縫澆口。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）13扇形澆口是一種沿澆口方向寬度逐漸增加、厚度逐漸減少的呈扇形的側澆口， 平縫澆口又稱薄片澆口，澆口寬度很大，厚度很小。主要用來成形面積較小、尺寸較大的扁平塑件，可減小平板塑件的翹曲變形，但澆口的去除比扇形澆口更困難，澆口在塑件上痕跡也更明顯。（d）環(huán)形澆口對型腔填充采用圓環(huán)形進料形式的澆口稱環(huán)形澆口，如圖 3.8 所示。環(huán)形澆口的特點是進料均勻。圓周上各處流速大致相等，熔體流動狀態(tài)好．型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免，但澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除較難。圖 3.8 環(huán)形澆口 圖 3.9 輪輻式澆口（e）輪輻式澆口輪輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎上改進而成，由原來的圓周進料改為數小段圓弧進料，輪輻式澆口的形式如圖 3.9 所示。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多．且去除澆口容易。這類澆口在生產中比環(huán)形澆口應用廣泛．多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點是增加了熔接痕，會影響塑件的強度。（f）爪形澆口爪形澆口加工較困難，通常用電火花成形。型芯可用做分流錐，其頭部與主流道有自動定心的作用，從而避免了塑件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點與輪輻式澆口類似，主要適用于成形內孔較小且同軸度要求較高的細長管狀塑件。澆口位置的選擇原則：盡量縮短流動距離；避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；澆口應開設在塑件厚壁處；考慮分子定向的影響；減少熔接痕，提高熔接強度。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）（4）澆口的位置澆口開設的位置對制品的質量影響甚大，在確定澆口位置時，應注意如下幾點：（a）澆口應設置在能使型腔各個角落同時充滿的位置；（b）澆口應設置在制品壁厚較厚的部分，使熔體從后斷面流入薄斷面，以利于補料；（c）澆口的位置應選擇在有利排除型腔中氣體的部分；（d）澆口的位置應選擇在能避免制品表面產生熔合的部分；（e）澆口的設置應避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象；（f）澆口應設置在不影響制品外觀的部位；（g）不要在制品承受彎曲載荷或沖擊載荷的部分設置澆口。（5）澆注系統(tǒng)平衡設計（a）澆注系統(tǒng)的平衡概念為了提高生產效率，降低成本，小型(包括部分中型)塑件往往采取一模多腔的結構豫應盡量采用型腔平衡式布置的形式。若根據某種需要澆注系統(tǒng)被設計成型腔非平衡式布置形式，則需要通過調節(jié)澆口尺寸，使?jié)部诘牧髁考俺尚喂に嚄l件達到一致，這就是澆注系的平衡，亦稱澆口的平衡。（b）澆注系統(tǒng)的平衡計算方法澆注平衡計算的思路是通過計算多型腔模具各個澆口的 BGV(Balanced Gate Value)值來判斷或計算。澆口平衡時，BGV 值應符合下列要求：相同塑件的多型腔模具，各澆口計算出的 BGV 值必須相等；不同塑件的多型腔模具，各澆口計算出的 BGV 值必須與其塑件型腔的充填量成正比。（6）澆口的選擇本模具為一模一腔，選擇中心澆口，可以大大的縮短冷卻時間，縮短成型周期。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。澆口設置在塑件表面，澆口截面形狀簡單，易加工，且注射效率高 [14]。 寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）15圖 3.9 話機座澆口3.3.4 冷料穴設計（1）冷料穴的概念將主流道或分流道延長所形成的井穴稱為冷料穴。（2）冷料穴的作用儲存因兩次注射間隔而產生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔；此外冷料穴還具有在開模時將主流道凝料勾住并滯留在動模一側的功能。（3）冷料穴結構冷料穴一般設在主流道對面的動模板上，其底部常制作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，公稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1～1.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。常見的冷料穴有以下兩種結構形式。（a）帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴（b）帶球頭形拉料桿的冷料穴寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）第 4 章 模具結構及成型零件的設計4.1 成型零件的結構設計（1）凹模的結構設計凹模是成型塑件外表面的凹狀零件（包括零件的內腔和實體兩部分） 。它的結構取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通常可分為整體式和組合式兩大類。（a）整體式凹模整體式凹模是由整塊鋼材直接加工而成的，這種凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量好。但當塑件形狀復雜時，其凹模的加工工藝性能較差（采用一般機械加工方法） 。因此，在先進的型腔加工機床尚未普遍應用之前，整體式凹模一般適用于形狀簡單的小型塑件的成型。（b）組合式凹模組合式凹模是由兩個以上的零件組合而成的。這種凹模改善了加工工藝性能，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材，但結構復雜，裝配調整比較麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性較差。因此，這種凹模主要用于形狀復雜的塑件的成型。組合式凹模的組合形式很多，常見的有以下幾種。（i）嵌入式組合凹模對于小型塑件采用多型腔塑料模成型時，個單個凹模一般采用冷擠壓、電加工、電鑄等方法制成，然后整體嵌入模中，這種凹模形狀及尺寸的一致性好，更換方便，加工效率高，可節(jié)約貴重金屬，但模具體積較大，需用特殊加工方法。（ii）鑲拼式組合凹模寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）17為了便于機械加工、研磨、拋光和熱處理，整個凹?？捎蓭讉€部分鑲拼而成。（iii）瓣合式凹模對于側壁帶凹的塑件，為了便于脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式，成型時瓣合，脫模時瓣開。（2）凸模和型芯的結構設計（a）凸?；蛐托就鼓Ｊ侵冈趬嚎s模中承受或傳遞壓機壓力、與凹模有配合段、直接接觸塑料、成型塑件內表面或上、下端面的零件。型芯是指注射模中成型塑件有較大內表面的凸狀零件，它又稱主型芯。凸?；蛐托居姓w式和組合式兩大類（i）整體式凸模（型芯）整體式凸模（型芯） ，結構牢固，成型的塑件質量較好，但機械加工不方便，鋼材耗量較大，主要作為小型模具上的形狀簡單的型芯。（ii）組合式凸模（型芯）組合式凸模（型芯） ，加工方便，便于更換磨損部件，能節(jié)約成本，但配合精度要求高。（b）小型芯小型芯通常是單獨制造，然后嵌入固定板中固定 [15]。4.2 成型零件的主要尺寸計算所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形的長和寬） 、型腔的深度或型芯的高度尺寸、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求，在安裝和使用中有配合要求的塑件，其尺寸公差常要求較小。在設計模具時，必須根據塑件的尺寸和公差要求來確定相應的成型零件的尺寸和公差。尺寸偏差標注規(guī)定：對包容面（凹模和塑件內表面）尺寸采用單項正偏差標注，基本尺寸為最小。對被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用單向負偏差標注，基本尺寸為最大。而對中心距尺寸則采用雙向偏差標注。成型零件工作尺寸的計算常采用平均收縮法，是按塑件收縮率、成型零件制造公差和磨損量為平均值時，塑件獲得平均尺寸來計算的。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）在本次畢業(yè)設計中，采用 PRO/E 中的模具模塊進行收縮率的設置，設置的收縮率為0.0035。4.3 型腔壁厚及底板厚度的計算塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產生塑性變形甚至破壞；還可能因剛度不足而產生過大變形，導致溢料形成飛邊，降低塑件的尺寸精度并影響順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚。理論分析和生產實踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應以滿足剛度條件為準（型腔的彈性變形不超過允許變形量 ） ；而對于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生彈性變形前，其內應????max力往往已超過了模具材料的許用應力，因此強度不夠是主要矛盾，設計型腔壁厚應以強度條件為準（型腔在各種受力形式下的應用值不得超過模具材料的許用應力） 。????max對型腔側壁和底板的厚度做精確的力學計算是相當困難的，一般在工程設計上常采用公式近似計算型腔側壁和底板的厚度。而在實際生產中，也常用經驗數據來簡化對型腔側壁和底板厚度的設計計算。話機底座為小尺寸的型腔，所以對型腔不進行計算校核，直接采用經驗數據確定型腔側壁和底板厚度。第 5 章 模具的頂出機構的設計5.1 推出機構的設計原則注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具的凸、凹模上脫出，完成脫出塑件的裝置就是推出機構，也稱脫模機構。在推出機構中，直接與塑件接觸、并將塑件推出型腔或型芯的零件稱為推出機構。常用的推出機構有推桿、推管、推板、瓣合凹模和活動鑲塊等。設計推出機構應遵循下列原則：（1）由于推出機構的動作是通過裝在注塑機和模機構上的頂桿來驅動的，所以一般情況下，推出機構應盡量設置在動模一側。正因如此，分型面的設計也應盡量使塑件開模后能留在動模一側。塑料收縮時一般對凸?；钚托镜陌o力較大，因而注塑模寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）19具中經常將凸?；蛐托景惭b在動模部分。（2）為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，推出力應作用在塑件強度和剛度最大的部分，如加強筋、凸緣、厚壁等處。（3）當塑件各處脫模阻力相同時，應均勻布置推出零件，保證塑件被推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形。（4）推出機構應使推出動作可靠、靈活，結構簡單、制造方便，機構本身要有足夠的強度、剛度，以承受推出過程中的各種作用力，確保塑件順利地脫模。（5）必須考慮合模時推出機構的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。（6）推出塑件的位置應盡量設在塑件內部，以免推出痕跡影響塑件的外觀質量。（7）若推出部分需要設在塑件使用或裝配的基面上時，為了不影響塑件尺寸和使用，一般推桿與塑件接觸處凹進塑件 0.1mm，否則塑件會出現(xiàn)凸起，影響基面的平整 [16]。5.2 推出機構的分類推出機構可按其推出動作的動力來源分為手動推出機構、液壓和氣動推出機構、機動推出機構等類型。手動推出機構是模具開模后，由人工操縱的推出機構推出塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側的情況；液壓和氣動推出機構是依靠設置在注塑機上的專用液壓和氣動裝置，將塑件推出或從模具中吹出；機動推出機構利用注塑機的開模動作驅動模具上的推出機構，實現(xiàn)塑件的自動脫模。推出機構還可以根據推出零件的類別分類，可分為推桿推出機構、推管推出機構、推板推出機構、型腔推出機構及組合推出機構等。另外還可根據模具的結構特征來分類，如：簡單推出機構、動定模雙向推出機構、順序推出機構、二級推出機構、澆注系統(tǒng)凝料的脫模機構；帶螺紋塑件的脫模機構等等。（1）簡單推出機構在動模一側施加一次推出力，就可實現(xiàn)塑件脫模的機構稱為簡單推出機構。包括推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構、型腔推出機構、組合推出機構等，這類推出機構最常見，而且應用也最廣泛。（2）二級推出機構由于塑件的特殊形狀或生產自動化的需要，在一次脫模后塑件仍然難以從型腔中取出或不能自動墜落。此時，必須增加一次脫模動作。有時為避免使塑件受脫模力過寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）大，產生變形或破裂，采用二次脫模分散脫模力以保證塑件質量。這類在動模邊進行二次脫模動作的機構，稱二級脫模機構。圖 5-1 話機座頂出機構第 6 章 注射模具的側抽芯機構6.1 注射模具的側抽芯機構概述側抽芯機構的分類，按其抽芯動力來源，注射模側抽芯機構主要分手動抽芯、液壓抽芯和機動抽芯三大類。（1）手動側抽芯機構它是在塑件開模前依靠人工將側型芯抽出或在開模后將塑件和型芯一并從模內頂出，然后在模外用手工工具抽出側型芯，合模前再將側型芯裝入模體內的抽芯方法。這種側抽芯機構具有結構比較簡單，模具成本低，制模周期短等特點，但注射成型效率低，很難得到較大的抽芯力，只在小批量生產或試制生產時采用。（2）液壓或氣動側抽芯機構它是依靠液壓系統(tǒng)或氣動裝置為動力，抽出活動的側型芯的。液壓或氣動的側抽芯機構傳動平穩(wěn)，抽芯距和抽芯力較大，其抽芯動作不受開模時間的限制，尤其當抽芯距很大，用其他方法很難滿足抽芯要求時，采用液壓抽芯較為理想，如較長的彎頭、三通等塑料管件的大型注模具的抽芯。但是這種側抽芯機構要配合整套的液壓氣動裝置，故經濟成本較高，使它的適用范圍受到了限制，一般應用較少。（3）機動側抽芯機構它的抽芯方法是在開模是依靠注塑機的開模力，通過抽芯機構機械零件的傳動使其改變移動方向，將活動的側型芯抽出。機動抽芯機構的結構比較復雜，但抽芯不需寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）21要人工操作，抽拔力較大，具有靈活、方便、生產效率高、容易實現(xiàn)全自動化操作、無需另外添置設備等優(yōu)點，目前已成為主要采用的側抽芯機構。機動側抽芯機構根據抽芯方式及機械結構的不同，又分為斜導柱式抽芯機構，彎拉桿式抽芯機構、彎拉板式抽芯機構、斜滑板式抽芯機構、頂出式抽芯機構及齒輪式抽芯機構等等。話機底座模具選擇機動側抽芯中的斜導柱式抽芯機構。6.2 注射模具的斜導柱側抽芯機構設計斜導柱是斜導柱側抽芯機構的重要零件。涉及斜導柱主要包括斜導柱的結構形式和安裝形式、斜導柱的工作直徑、抽拔角的選擇、斜導柱的長度的確定以及斜導柱的加工精度、選用材質及其熱處理等。（1）斜導柱傾斜角 α斜導柱的傾斜角是決定其抽芯工作效果的重要工作。傾斜角的大小關系到斜導柱所承受的彎曲力和實際達到的抽拔力，也關系到斜導柱的有效工作長度、抽芯距和開模行程。計算公式為： HStg??式中 α ——斜導柱的抽拔角；S ——抽芯距，S=8 mm；H——斜導柱完成抽芯距所需的開模行程根據公式計算 α：取 α 16°?根據 EMX 中滑動裝置的設計，以及考慮模板的厚度等因素，取斜導柱的長度為 69mm 寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）第 7 章 塑料注射模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)設計7.1 塑料注射模具溫度對塑件成型的影響注射模具的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產效率及塑件的質量（尺寸精度、力學性能和表面質量等）都有重要的影響。注射模中設置溫度調節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產品質量和較高的生產效率。一般塑料都需要在 200℃左右的溫度由注塑機噴嘴注射到模具內，熔體在 60℃左右的模具內固化、脫模，其熱量除少數以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，大部分是由冷卻介質（一般是水）帶走；而有些塑料的成型工藝要求模具的溫度較高，在80℃～120℃時，模具不能僅靠塑料熔體加熱，需對模具設計加熱系統(tǒng)。由此可見，對成型黏度低、流動性好的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等，通常要求模具溫度較低（一般小于 80℃） 。而對高黏度、流動性差的塑料，如聚碳酸酯、聚苯醚等，為了提高充型性能，或模具較大，散熱面積廣等情況，其模具不僅需要設置冷卻系統(tǒng)，還需要設置加熱系統(tǒng)，以便在注射之前對模具進行加熱。對小型寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）23薄壁塑件，且成型工藝要求模溫度不太高時，模具可不設置冷卻系統(tǒng)而靠自然冷卻。7.2 話機底座注射模具的冷卻系統(tǒng)的設計由于話機底座為薄壁零件，且零件體積較小，所以熱傳遞的熱量也不是很大。所以冷卻水道設置在塑件兩邊，一邊一個冷卻水道，便可以滿足冷卻要求。第 8 章 模架及選用8.1 模具的標準化介紹模具的標準化是指在模具設計與制造中必須或應該遵循的技術規(guī)范、基準和準則。目前標準模架已被模具行業(yè)普遍采用，不僅如此，而且在標準模具的基礎上還要實現(xiàn)模具制圖的標準化、模具結構的標準化以及工藝規(guī)程的標準化。注射模具在結構上存在著相似性，不管是簡單的二板式注射模還是較復雜的三板式注射模，除了凹模和型芯取決于塑件以外，其余的模具零件極其相似，連各個模具零件的裝配關系都有著一致性。正是由于注射模具結構上的相似性，才使模具零件和模架的標準化成為可能。目前，國內外已有許多標準化的模架形式供選擇。選用標準模具有很多的優(yōu)點：簡單方便、買來即用、不必庫存；簡化了模具的設計與制造；降低了模具成本，縮短了模具生產周期，加快了塑件的更新?lián)Q代；模具的精度和可靠性得到保證；提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修等 [17]。寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）8.2 標準模架的選用選擇標準模架主要考慮模架的組合形式、模板的周界尺寸和厚度?？筛鶕芗尚退枰慕Y構來確定模架的結構組合形式。在確定型腔到模板邊緣之間的壁厚后就可以確定模板周界尺寸；確定型腔深度后，在充分考慮副模架的閉合高度、開模空間等與注塑機有關的參數后就可以確定模板厚度。本畢業(yè)設計中涉及到的模架標準按GB/T12556-1990 執(zhí)行。第 9 章 注射模具材料選用塑料注塑模具結構復雜，其組成零件多種多樣，各個零件在模具中所