基于UG收音機(jī)后蓋塑料注塑模具設(shè)計【注射模1模2腔潛伏澆口、斜頂側(cè)抽芯含NX三維及7張CAD圖】
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I基于 UG 收音機(jī)后蓋塑料模具設(shè)計摘要：在本次設(shè)計中，我決定采用注射成型，這種成型方法是熱塑性塑件通用的一種。近年來，注射成型已成功地用來成型某些熱固性塑件。它的特點是成型周期短，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。本設(shè)計是基于 UG 的收音機(jī)后蓋塑料模具設(shè)計，對零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析，最終決定塑件的材料為 ABS。根據(jù)計算模具的注塑量和鎖模力選擇符合要求的注射機(jī)，計算相應(yīng)成型零部件的尺寸。并對選擇的注塑機(jī)和零件的尺寸進(jìn)行校核，用 UG 繪制二維及三維裝配圖及零部件圖還有模具的爆炸圖。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運行可靠。在這次設(shè)計中, 我對注塑模有一個非常深的認(rèn)識。由于自己對模具這個行業(yè)比較感興趣，以后也想從事于模具行業(yè)，所以很重視這次的實踐過程，為自己將來的工作打下基礎(chǔ)。經(jīng)過這幾個月來的設(shè)計,我已經(jīng)了解了模具的結(jié)構(gòu)及其工作原理，而且使用 UG 畫圖,使得自己更加熟練地使用這個軟件。關(guān)鍵詞：收音機(jī)后蓋；UG；注塑模具；注射機(jī)；型腔；澆注系統(tǒng)IIDesign of plastic mold for rear cover based on UGAbstract: In this design, I decided to use injection molding, which is a common type of thermoplastics. In recent years, injection molding has been successfully used to form some thermosetting plastic parts. It is characterized by short molding cycle and easy to realize automatic production. This design is based on the design of the plastic mold of the back cover of UG radio, the process analysis of the part structure is carried out, and the material of the plastic parts is finally decided as ABS. According to the injection mold of the mold and the clamping force, the corresponding injection machine is selected to calculate the size of the corresponding parts. The size of the selected injection molding machine and parts is checked, and the 2d and 3d assembly drawings and parts drawings are drawn with UG, as well as the explosion diagram of the mold. The designed structure ensures reliable operation of the mold.This design let me have a deeper understanding of the injection mold. Because I am going to work in the mold, I will devote myself to this design and lay the foundation for my future work. Through the design of these months, I have learned the structure of the mold and its working principle, and I can use UG to use UG more skillfully by drawing assembly drawing and part drawing. Keywords：Radio Rear Cover；UG；Injection Mold ；Injection Machine ；Mold Cavity；Pouring SystemIIIIV目 錄摘 要 .........................................................................................................................................................ⅠABSTRACT ..................................................................................................................................................I1 緒論 .........................................................................................................................................................11.1 研究目的及意義 .................................................................................................................................11.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ...............................................................................................................................11.2.1 我國模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ...................................................................................................11.2.2 國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ...................................................................................................31.3 本次設(shè)計的主要內(nèi)容 ......................................................................................................................42.塑件成型工藝分析 ....................................................................................................................................52.1 收音機(jī)后蓋結(jié)構(gòu)分析 .........................................................................................................................52.1.1 塑件幾何形狀的設(shè)計 ..................................................................................................................52.2 ABS 的性能及注塑工藝分析 .............................................................................................................62.2.1 注塑成型過程 .............................................................................................................................62.2.2 ABS 的注塑工藝參數(shù) .................................................................................................................62.2.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 .....................................................................................73.模具結(jié)構(gòu)形式和注塑機(jī)的選擇 ................................................................................................................93.1 選擇分型面及型腔數(shù)目 .....................................................................................................................93.2 選擇注塑機(jī) .........................................................................................................................................93.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核 ...........................................................................................................................103.3.1 最大注塑量校核 ........................................................................................................................103.3.2 注塑壓力校核 ............................................................................................................................103.3.3 鎖模力校核 ................................................................................................................................113.3.4 模具安裝尺寸的校核. ...............................................................................................................123.3.5 開模行程校核. ...........................................................................................................................124．模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................................................................................................................154.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................................................................................................................154.2 成型零件的工作尺寸及其校核 .......................................................................................................164.2.1 成型零件的工作尺寸設(shè)計 ........................................................................................................174.3 確定模架 ...........................................................................................................................................174.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ...............................................................................................................................18V4.4.1 主流道的設(shè)計 ............................................................................................................................194.4.2 澆口的設(shè)計 ................................................................................................................................194.5 設(shè)計脫模機(jī)構(gòu) ...................................................................................................................................204.5.1 添加推桿 ....................................................................................................................................224.5.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................................224.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計. ..............................................................................................................................234.7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 .......................................................................................................................254.7.1 加熱系統(tǒng) ....................................................................................................................................254.7.2 冷卻系統(tǒng) ....................................................................................................................................255.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計總圖 ..................................................................................................................................276.總結(jié) ..........................................................................................................................................................29參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................................................31致 謝 .........................................................................................................................................................33附錄 A 外文及中文翻譯 ..........................................................................................................................3511 緒論1.1 研究目的及意義這次的畢設(shè)使我牢牢地把握住注射模的模具構(gòu)造的設(shè)計，對 CAD 、UG 這兩個繪圖軟件已經(jīng)徹底熟練掌握，這樣也能讓我盡早的順應(yīng)將來和生活的工作。造就出個體掌握并運用所學(xué)的專業(yè)知識和專業(yè)理論、基礎(chǔ)措施的剖析和處理應(yīng)對測量與管理其它相一致的工業(yè)理論及實踐成績的才能，在思維和能力方面得到大的提升。此時此刻，塑料在各個領(lǐng)域內(nèi)被大家普遍的使用，由此更加能夠看出塑料模具在國民經(jīng)濟(jì)中有著非常重要并且是不可或缺的地位。本設(shè)計將會采納注射成型這一方法，它的特點是能制作出復(fù)雜的制件，由于它的生產(chǎn)效率相比較其他成型方法來說很高。因此普遍存在于當(dāng)今的塑件的中生產(chǎn)。由此可以看出模具的生產(chǎn)制造如今已經(jīng)成為民族工業(yè)的支柱行業(yè)。此次設(shè)計的選題與生產(chǎn)生活有著密切的關(guān)系，對工業(yè)的發(fā)展更是有著極大的意義。1.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.2.1 我國模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢如今，模具被大批地運用于現(xiàn)代生活中的各種行業(yè)。簡單來說我國模具行業(yè)雖然的起步相比較國外的行業(yè)來說已經(jīng)算是比較晚的了，但是讓人出乎意料的是其發(fā)展速度非常之迅速。 了 解 了 模 具 的 發(fā) 展 歷 程 之 后 ， 很 明 顯 的 就 可 以 看 出 近 幾 年 以 來 ， 我 國 汽車 工 業(yè) 及 機(jī) 械 行 業(yè) 還 有 與 之 相 類 似 的 重 工 業(yè) 行 業(yè) 的 猛 速 發(fā) 展 ， 在 一 定 程 度 上更 是 帶 動 了 模 具 生 產(chǎn) 與 制 造 的 飛 速 發(fā) 展 。 在 這 六 年 的 時 間 里 生 產(chǎn) 總 值 就 有 這么 大 的 提 升 。 不 過 ， 這 幾 年 里 ， 我 國 模 具 產(chǎn) 量 呈 波 動 變 化 ， 而 且 波 動 較 明 顯 ，不 穩(wěn) 定 。 尤 其 是 在 2016 年 ， 也 就 是 兩 年 前 ， 據(jù) 我 統(tǒng) 計 的 數(shù) 據(jù) 并 加 以 分 析 得知 我 國 模 具 產(chǎn) 量 大 約 可 以 達(dá) 到 1723 萬 套 。 由 此 可 以 看 出 ， 我 國 模 具 生 產(chǎn) 總2量 已 然 位 居 世 界 前 列 。 通 過 這 么 多 的 數(shù) 據(jù) 及 實 際 情 況 分 析 之 后 ， 可 以 看 出 如今 的 模 具 工 業(yè) 不 斷 發(fā) 展 ， 如 果 把 這 個 作 為 自 己 今 后 奮 斗 的 方 向 ， 也 是 一 個 不錯 的 選 擇 。 但 是 相 比 較 國 外 的 模 具 設(shè) 計 制 造 水 平 來 看 ， 我 國 在 總 體 上 仍 然 是比 較 落 后 的 。 今 年 已 經(jīng) 是 2018 年 了 ， 顯 而 易 見 “一 帶 一 路 ”和 中 國 制 造“2025”在 不 斷 深 入 深 入 人 心 ， 并 對 人 類 的 工 作 和 生 活 都 產(chǎn) 生 著 深 遠(yuǎn) 的 影 響 。讓 我 自 己 拓 寬 了 眼 界 ， 但 是 我 對 我 國 模 具 行 業(yè) 的 生 產(chǎn) 制 造 還 是 很 有 信 心 的 。一 定 會 在 將 來 的 某 一 天 發(fā) 展 的 越 來 越 好 ！ 經(jīng) 過 調(diào) 查 顯 示 ， 得 知 在 這 六 年 的 時間 里 我 國 模 具 的 銷 售 總 額 已 經(jīng) 提 高 了 700 多 億 元 ， 其 增 長 趨 勢 不 斷 穩(wěn) 定 。但 是 從 另 一 個 方 面 來 看 ， 如 今 的 市 場 具 有 太 多 的 不 確 定 因 素 。 從 近 幾 年 來 看我 國 模 具 的 出 口 不 僅 僅 受 到 了 國 際 經(jīng) 濟(jì) 形 勢 的 影 響 外 ， 還 說 明 一 個 重 要 的 ，但 常 常 被 人 們 忽 略 的 問 題 ， 那 就 是 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 國 際 競 爭 力 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 足 。眾 所 周 知 ， 最 近 幾 年 我 國 模 具 行 業(yè) 可 以 說 是 猛 速 發(fā) 展 ， 但 是 重 要 的 一 點是 它 還 是 不 能 夠 適 應(yīng) 國 民 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 需 求 。 另 一 方 面 要 不 斷 提 高 模 具 制 品 的質(zhì) 量 和 精 度 。 因 此 ， 我 們 不 能 只 局 限 于 眼 前 的 一 點 點 進(jìn) 步 ， 現(xiàn) 在 最 重 要 的 就是 想 辦 法 提 升 我 國 在 國 際 市 場 上 的 競 爭 力 。 總 的 來 說 ， 我 國 與 國 外 的 模 具 在原 材 料 、 制 造 工 藝 水 平 、 調(diào) 試 水 平 還 存 在 著 很 大 的 差 異 。 現(xiàn) 在 最 重 要 的 就 是解 決 這 些 差 異 ， 把 優(yōu) 秀 的 方 法 最 為 自 己 努 力 的 目 標(biāo) 。 據(jù) 我 了 解 ， 我 國 的 模 具企 業(yè) 已 經(jīng) 與 外 界 隔 離 ， 因 此 忽 視 了 與 原 料 供 應(yīng) 商 及 其 他 伙 伴 之 間 的 合 作 。 經(jīng)過 這 幾 年 來 的 經(jīng) 驗 告 訴 我 們 ， 這 樣 做 只 會 讓 大 家 多 走 很 多 彎 路 。 如 今 我 們 已經(jīng) 找 到 了 自 己 存 在 的 這 些 問 題 ， 就 要 努 力 并 想 盡 各 種 辦 法 解 決 。 大 家 共 同 努力 讓 我 國 的 模 具 行 業(yè) 在 全 國 遙 遙 領(lǐng) 先 。 首 先 ， 我 認(rèn) 為 生 產(chǎn) 制 造 廠 家 必 須 和 其他 廠 家 以 及 其 他 研 究 所 合 作 ， 為 用 戶 制 造 出 質(zhì) 量 和 精 度 都 達(dá) 到 最 佳 的 模 具 制品 。 可 是 如 今 已 經(jīng) 是 信 息 化 時 代 ， 我 國 也 是 信 息 化 帶 動 工 業(yè) 化 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 ，因 此 更 應(yīng) 緊 跟 時 代 的 腳 步 ， 利 用 好 網(wǎng) 絡(luò) 信 息 這 一 條 件 。 為 了 我 國 總 體 水 平 能夠 迅 速 發(fā) 展 。 現(xiàn) 在 要 做 的 就 是 使 我 國 的 模 具 技 術(shù) 不 斷 提 高 ， 并 有 望 在 未 來 的某 一 天 能 夠 趕 超 發(fā) 達(dá) 國 家 水 平 ， 值 得 一 提 的 是 我 國 的 企 業(yè) 管 理 技 術(shù) 已 經(jīng) 和 國際 水 平 持 平 ， 但 是 我 認(rèn) 為 國 模 具 行 業(yè) 的 職 工 文 化 知 識 確 實 有 待 提 高 ， 仍 然 需要 更 加 努 力 學(xué) 習(xí) ， 夯 實 理 論 知 識 ， 提 高 自 己 的 工 作 能 力 ， 掌 握 模 具 技 術(shù) 的 發(fā)展 方 向 ， 為 我 國 模 具 行 業(yè) 的 發(fā) 展 做 好 充 足 的 準(zhǔn) 備 [1]。31.2.2 國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢高度集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化這三個基本特征就已經(jīng)可以用來表示國外模具制造業(yè)。如今，不論是誰，都更加看重產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。國外發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)化程度已經(jīng)達(dá)到 70%～80%，廠家們之間已經(jīng)全都實現(xiàn)了資源共享，這樣的做法可以降低生產(chǎn)成本，為自己營造更多的利潤。努力達(dá)到互利共贏的結(jié)果。企業(yè)在技術(shù)上實現(xiàn)了更高程度的專業(yè)化，在其生產(chǎn)管理這一方面，也有越來越多的專業(yè)化生產(chǎn)方式，提高了制品的精度。更是在一定程度上降低了對模具工人全面性的要求，使工人更加能夠?qū)Ｗ⒂谧约旱姆謨?nèi)工作，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化，提高工作質(zhì)量，而不是一味地提高速度。國外制作模具時采用的注塑成型技術(shù)如今也不斷向多功能方向發(fā)展。例如：組合模、一體注塑、多色注塑等，這些全都在向高效率、高自動化、低成本的方向發(fā)展。1.3 本次設(shè)計的主要內(nèi)容拿到這個題目之后，我首先做的就是了解近十年來整個模具行業(yè)有關(guān)設(shè)計制造的發(fā)展?fàn)顩r及水平，其中主要應(yīng)該了解的就是注塑模具的先進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)。接下來要做的就是不斷練習(xí) UG 和 CAXA 這兩個應(yīng)用軟件，達(dá)到熟練掌握的效果。不僅如此，還要了解其它較為廣泛的繪圖軟件。如 Pro/E 、AutoCAD軟件等。最后，要通過查找資料了解相關(guān)材料的性能；進(jìn)而能夠掌握注塑模具的設(shè)計特點。此次設(shè)計，我要做的就是設(shè)計收音機(jī)后蓋塑料模具，我認(rèn)為其中的難點和重點就是結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計，除此以外還需要利用 UG 這個繪圖軟件繪出它的三維圖，并用 CAXA 繪出它的二維圖。為了能夠更好地處理這些問題，我要做的就是先明確注塑模具的總的設(shè)計流程，了解流程之后，就應(yīng)做出詳細(xì)的工作進(jìn)度計劃，不斷練習(xí)各軟件的繪圖技巧，其中特別要熟練掌握就是 UG 軟件。學(xué)習(xí)該軟件并不僅僅是為了完成此次畢業(yè)設(shè)計，更重要的就是為將來的工作打好基礎(chǔ)。采用標(biāo)準(zhǔn)件可以大大節(jié)省設(shè)計周期和制造周期，因此要充分了解模具的標(biāo)準(zhǔn)件，知道如何運用標(biāo)準(zhǔn)件來提高模具的設(shè)計效率，從而減少設(shè)計周期并且掌握零件尺寸，這樣做就是因為在設(shè)計模具時，必須要根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和精度來確定零件的尺寸和精度，從而4更準(zhǔn)確的得到零件的工作尺寸；因為模具的制作必須是在高溫下進(jìn)行的，不言而喻，還要了解模具的材料屬性，在選材時，要綜合考慮以下幾個要素，綜合性能、沖擊韌性、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)性、還有一個就是收縮率，其中最重要的就是收縮率?？墒莿倓偺岬降倪@些所需資料必須要在圖書館查找相關(guān)期刊文獻(xiàn)或者更加專業(yè)的書籍才能查到，因此還應(yīng)熟悉如何高效快速準(zhǔn)確的進(jìn)行資料的檢索。52 塑件成型工藝分析2.1 收音機(jī)后蓋結(jié)構(gòu)分析塑件為收音機(jī)后蓋，其表面質(zhì)感和光澤度一定要好，而且材質(zhì)必須具有絕緣性和良好的抗沖擊強(qiáng)度，同時還要有一定的強(qiáng)度、剛度，通過從以上幾點進(jìn)行分析后，我決定選擇塑料為 ABS。影響塑件公差可以從以下幾個方面進(jìn)行分析:模具制造誤差、磨損誤差，這兩者中最重要的就是成型零件的制造和裝配誤差。要想使設(shè)計出的塑件公差小，就必須從這幾個方面出發(fā)，全面的考慮問題，而不是看待問題片面化。2.1.1 塑件幾何形狀的設(shè)計通過觀察各種不同的收音機(jī)后蓋之后，我根據(jù)現(xiàn)實中的收音機(jī)外殼，并對一些部位進(jìn)行修改。最后用 UG 畫出塑件的三維圖形。如圖 2.1 為收音機(jī)后蓋三維圖。圖 2.1 收音機(jī)后蓋三維圖2.2 ABS 的性能及注塑工藝分析ABS 是一種三元共聚物，丙烯腈、丁二烯、苯乙烯這三種物質(zhì)組成了ABS。正是由于這三種成分的存在，使其具有良好的綜合性能。首先丙烯腈的存在使 ABS 有良好的耐化學(xué)腐蝕性和較高的表面硬度，其次丁二烯的存在使ABS 更加堅韌，最后丙乙烯的存在使它具有良好的加工性及染色性能。據(jù)了解，6ABS 沒有明顯的熔點。它的密度為 1.05g/cm3,熔融時溫度為 217～237℃。注射時用的 ABS 熔體指數(shù)范圍一般是在 0.5～15 范圍內(nèi)。ABS 無毒，無味，從外觀來看，成微黃色，用它制成的塑件有較好的光澤及良好的抗沖擊強(qiáng)度，最重要的一點就是在低溫下不會迅速下降。綜合以上分析可以得知，在一定的溫度范圍內(nèi)有 ABS 良好的表面硬度和抗沖擊強(qiáng)度、良好的尺寸穩(wěn)定性，并且易于成型加工。在大多數(shù)情況下大家所采用的 ABS 可用于注射和擠塑這兩種方法進(jìn)行加工。除了上邊介紹的特性外，它還具有良好的韌性，用它做出的制品特別有質(zhì)感，在當(dāng)今不斷受到人們的青睞 [2]。2.2.1 注塑成型過程（1）成型前的準(zhǔn)備：在成型加工前，應(yīng)該對色澤和均勻度進(jìn)行檢查，在加工前進(jìn)行干燥處理。（2）注射過程：充模、壓實、保壓、倒流、冷卻。（3）塑件的后處理：通常情況下我們所采用的方法是對其進(jìn)行調(diào)濕處理，處理方法就是用紅外線燈進(jìn)行照射，它的處理溫度大約是 70℃。2.2.2 ABS 的注塑工藝參數(shù)（1）注塑機(jī)：螺桿式（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30-60（3）料筒溫度（℃）：前段：200-210中段:210-230后段:180-200（4）噴嘴溫度（℃）：180-190（5）模具溫度（℃）：50-70（6）注塑壓力（Mpa）：70-90（7）成型時間（s）：40-7072.2.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施（1）料頭附近有暗區(qū)：在料頭周圍有可環(huán)形，由于環(huán)形尺寸比較小，看上去更像是黑塊。如果注射速度太高，在料頭附近的表面部分材料將會被錯位或者滲入。而導(dǎo)致在表面顯現(xiàn)出黑塊。當(dāng)選在料頭附近時，熔料的流動速度將會特別的高，并且會隨著注射速度的不斷變化將會成為一個常數(shù)，其前端也將會形成圓形，這個圓形會不斷地擴(kuò)大。但是如果想獲得較低的前流速度，就必須采用多級注射的注射方式。這樣做是為了在過程中獲得唯一不變的熔體前流速度。針對這一不足，本文采取如下改良措施：1） 、采用多級注射2） 、增加料筒溫度 3） 、適當(dāng)?shù)脑黾幽１诘臏囟龋瑢⑵淇刂圃诤线m的范圍內(nèi)。（2）表面光澤不均：用 ABS 做出的制品表面光澤不均勻。針對這一不足，本文采取如下改良措施：1） 、提高保壓壓力 2） 、提高保壓時間 3） 、提高熔體溫度。（3）存在空隙：如果說制品內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)常被認(rèn)為是模具內(nèi)的空氣流入模腔的熔料才導(dǎo)致這一現(xiàn)象。針對這一不足，本文采取如下改良措施： 1） 、提高保壓壓力 2） 、提高保壓時間 3） 、降低熔體溫度 （4）留有氣泡：在形成的制品表面和內(nèi)部將會產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡主要分布在料頭附近的地方。大部分情況下可能是由于有太長的殘留時間或者由于料筒內(nèi)的熔料溫度過高產(chǎn)生氣泡，針對這一不足，本文采取如下改良措施： 1） 、盡量降低料筒溫度和螺桿轉(zhuǎn)速2） 、使用較小的料筒直徑。893 模具結(jié)構(gòu)形式和注塑機(jī)的選擇3.1 選擇分型面和型腔數(shù)目了解了模具的制作流程之后，可以這樣說，對產(chǎn)品進(jìn)行分模本質(zhì)上就是注塑模具設(shè)計的最重要的一部分，它是用分型面分為動模型芯和定模型腔，而分型面在這里面起著至關(guān)重要的作用，它是動模型芯和定模型腔的接觸面。想要完整的對產(chǎn)品進(jìn)行分模，就要按照以下幾個步驟來做：先修補塑件的分型線由此生成分型面，進(jìn)而得到動模型芯、定模型腔。對于具有這個有孔的塑件來說，在對它分模時必須修補好這些結(jié)構(gòu)。如果塑件修補好這些結(jié)構(gòu)以后，UG 將會開始提取分型線。簡單來說，分型線是邊界線，更是產(chǎn)品的最大輪廓線，還是產(chǎn)生面的基礎(chǔ)。為了制作收音機(jī)后蓋的分型線，可以通過先修補塑件的邊線得到分型線。如圖 3.3 所示就是最終設(shè)計的產(chǎn)品的分型線。圖 3.1 分型線分型面的選擇原則如下：（1） 選擇外型的最大輪廓處。（2） 考慮有利于塑件的脫模。（3） 保證塑件的精度要求。（4） 考慮模具的側(cè)向抽拔距。（5） 因為分型面是主要的排氣渠道，所以在設(shè)計時應(yīng)該處于在熔融塑料10流動的末端，這樣一來型腔內(nèi)氣體會很容易排放。（6） 使模具零件能夠易于加工。根據(jù)以上幾個選擇原則，該模具的分型面經(jīng)過一番考慮之后決定為它的大平面處。通過 UG 自帶的 Mold Wizard 模塊，用它得到的分型面如圖 3.2 所示。圖 3.2 分型面確定好了塑件的分型面，就目前為止最需要考慮的就是型腔數(shù)目該如何才能確保它正確的被確定。總的來講，確定型腔的數(shù)目的確是模具設(shè)計的特別關(guān)鍵一步，但是同時也是充滿了矛盾的一部分。與降低制造成本、保證產(chǎn)品精度之間的矛盾、無法確定型腔的數(shù)目和流道凝料的體積、計算所需的時間明顯過長與其設(shè)計周期所需時間過短之間的矛盾。為了正確確定模具的型腔數(shù)目，需要考慮塑件的結(jié)構(gòu)特點、模具的制造難度、模板尺寸、冷卻系統(tǒng)等。了解了這些以后才能確保正確確定。在進(jìn)行了綜合考慮后決定為一模兩腔。3.2 選擇注塑機(jī)注塑機(jī)又被稱為注射機(jī)。它是將各種塑料利用模具做成不同形狀制品的設(shè)備。注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器幾乎相同，它也是借助螺桿的推力，只不過注塑機(jī)是將熔融狀態(tài)的塑料注入模腔內(nèi)，經(jīng)過自身的固化定型，并取得所需制品的一種工藝過程 [3]。在設(shè)計模具的時候，采用 UG 建模軟件，對塑件進(jìn)行分析，用 UG 分析后11得到產(chǎn)品的體積為 14.3cm2。在得到塑件的體積后，再計算塑件的質(zhì)量，這樣就可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的成型設(shè)備了。ABS 的密度 31.05gcm??，由以下公式可以計算出塑件的質(zhì)量。.105.34.g????WV （3-1）根據(jù)塑件形狀及尺寸，采用一模二腔的模具結(jié)構(gòu)，至少需要 29.4g，流道口廢料2.6g，總注塑量 32g。綜合考慮各種因素，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力） ，最終選定螺桿式注射機(jī)：海天 HTF80XB。3.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核3.3.1 最大注塑量校核塑件在模具中成型的時候，模具腔內(nèi)的材料的含量多少是有限制的，通常情況下規(guī)定不超過額度注射量的 80%。設(shè)計模具時要對其進(jìn)行校核，看是否滿足要求。校核公式為： 1280%m??n（3-2）式中：本設(shè)計中： 2n?， 14.9gm， 23.5?，則 214.935.g???注塑量 g?，符合要求。3.3.2 鎖模力校核注射成形時，影響鎖模力的主要原因是投影在模具分型面上的面積。如果最大成型面積超過注射機(jī)的允許值，那么漲模溢料現(xiàn)象就會在成形過程中出現(xiàn)。所以，必須滿足以下關(guān)系： ??12nA??（3-3）12其中：本設(shè)計中 2n?， 218639mA， 2178?A，則22639456m???n（3-4）為了能夠達(dá)到鎖模要求，注射機(jī)額定鎖模力大于型腔受塑料熔體的成型壓力和在分型面上塑件、澆注系統(tǒng)的投影面積之和的乘積，即：式中： ??12nAPF??（3-5）根據(jù)設(shè)計手冊查得，一般情況下，型腔內(nèi)為 204Mpa?，本設(shè)計取 30pa，則： ??12745630.54KN8????nAP （3-6）鎖模力符合要求。3.3.4 模具安裝尺寸的校核（1）模具長寬尺寸本設(shè)計模具為 550×650 。（2）模具厚度（閉合高度）模具厚度必須滿足以下公式：maxinH? （3-7）式中：H（min）------注射機(jī)所允許的最小模具厚度（mm）H(m) ------所設(shè)計的模具厚度（mm）H(max) ------注射機(jī)所允許的最大模具厚度（mm）此設(shè)計正確。3.3.5 開模行程校核開模行程：動模在開模開始到開模結(jié)束時與定模之間距離變化值。在設(shè)計模具的時候要保證開模距離能夠滿足要求，使得在開模后塑件能夠很容易被取出來，然而開模距離并不是無限的大的，它也是有限制的。為了保證所設(shè)計的模具的開模行程能夠滿足設(shè)計要求，在設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)對開模行程13進(jìn)行校核。下面對模具的開模行程做校核的相關(guān)計算。對于該注射模有 [5]：max123SHC???（3-8）式中： 1H------模具厚度2------頂出行程3------塑件高度C------安全距離本設(shè)計中 max670?S， 140m?H， 25?， 390m?H，=3，經(jīng)計算，總的開模距離 ax58?SS，符合要求。14154 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔是模具系統(tǒng)中不可缺少的一部分，塑件的外形輪廓的成型就是靠型腔來完成的。在設(shè)計型腔的時候，要根據(jù)塑件的形狀、尺寸、精度要求綜合考慮之后在設(shè)計，要使型腔成型的塑件達(dá)到使用要求，同時也要考慮設(shè)計的型腔是否能能夠加工出來?，F(xiàn)如今常用的結(jié)構(gòu)形式分為整體式、整體嵌入式、大面積組合式和兩瓣合并式等幾類 [6]。由于收音機(jī)后蓋的結(jié)構(gòu)復(fù)查，在設(shè)計的時候要盡可能減少其他的零部件的數(shù)量，要保證所設(shè)計的型腔具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在選材和加工方面要嚴(yán)格要求。為了使冷卻系統(tǒng)能夠達(dá)到最佳效果應(yīng)該合理的設(shè)計其尺寸。在工作過程中，模具會有一些磨損，此時要對型腔進(jìn)行修復(fù)或者更換，就要使其便于拆裝。結(jié)合上邊所提到的一些要求，決定本設(shè)計中采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)。選用材料為Cr12MoV，其具體結(jié)構(gòu)如圖 4.1 所示。圖 4.1 型腔三維結(jié)構(gòu)圖（2）型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計同型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計一樣，要保證所設(shè)計的型腔具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在選材和加工方面要嚴(yán)格要求，選用材料為 Cr12MoV。為了使冷卻系統(tǒng)能夠達(dá)到最佳效果應(yīng)該合理的設(shè)計其尺寸。在工作過程中，型腔與型芯相互的作用會有一些磨損，此時要對型芯進(jìn)行修復(fù)或者更換，就要使其便于拆裝。結(jié)合上邊所提到的16一些要求，決定本設(shè)計中采用和型腔一樣的整體嵌入式結(jié)構(gòu)。型芯與型芯固定板之間的配合取 76HP。其具體結(jié)構(gòu)如圖 4.2 所示。圖 4.2 型芯三維結(jié)構(gòu)圖4.2 成型零件的工作尺寸及其校核4.2.1 成型零件的工作尺寸設(shè)計在模具設(shè)計時，需要根據(jù)成型零件的尺寸和精度確定塑件的尺寸和精度，主要有型芯、型腔以及中心距尺寸等。影響塑件尺寸精度因素主要有成型零部件的制造誤差、磨損、塑件的收縮率和模具安裝配合方面的誤差。由于磨損對成形尺寸計算幾乎沒有影響，這里就只考慮塑料的收縮率。取收縮率為 0.5%。由于制品尺寸不大，在設(shè)計型芯和凹模徑向尺寸時，修正系數(shù) x 可取 3/4，計算高度和深度時，x 取 2/3。將型芯和凹模各處工作尺寸的制造公差按制品公差的 1/3 取值 [7]。計算結(jié)果如下：（1） 凹模寬度尺寸的計算： ??01mMcpSDLx?????????（4-1）式中： MD------凹模寬度度名義尺寸cpS------塑件收縮率17x ------修正系數(shù)?------制品公差SL------制品名義尺寸上式中，制品的名義尺寸 75m?SL， ?根據(jù)相關(guān)手冊查得：0.52m??。帶入上式計算可得： 0.173498?MD。（2）凹模長度尺寸的計算： ??01mcpSLLx????????（4-2）式中： ML------凹模長度名義尺寸cpS------塑件收縮率x------修正系數(shù)?------制品公差SL------制品名義尺寸上式中，制品的名義尺寸 12m?SL， ?根據(jù)相關(guān)手冊查得：0.76m??。帶入上式計算可得： 0.2534?M。（3）凹模高度尺寸的計算： ??01mcpSHLx?????????（4-3）式中： MH------凹模高度名義尺寸cpS------塑件收縮率x------修正系數(shù)?------制品公差SL------制品名義尺寸18上式中，制品的名義尺寸 20m?SL， ?根據(jù)相關(guān)手冊查得：0.28m??。帶入上式計算可得： 0.931?MH。（4）凸模寬度尺寸的計算： ??0mMcpSDLx????????（4-4）式中： MD------凹模寬度度名義尺寸cpS------塑件收縮率x------修正系數(shù)?------制品公差SL------制品名義尺寸上式中，制品的名義尺寸 73m?SL， ?根據(jù)相關(guān)手冊查得：0.52m??。帶入上式計算可得： 0.173295?MD。（5）凸模長度尺寸的計算： ??01mMcpSLLx????????（4-5）式中： ML------凹模寬度度名義尺寸cpS------塑件收縮率x------修正系數(shù)?------制品公差SL------制品名義尺寸上式中，制品的名義尺寸 120m?SL， ?根據(jù)相關(guān)手冊查得：0.68m??。帶入上式計算可得： 0.279?M。19（6）凸模高度尺寸的計算： ??01mMcpSHLx????????（4-6）式中： MH------凹模長度名義尺寸cpS------塑件收縮率x------修正系數(shù)?------制品公差SL------制品名義尺寸上式中，制品的名義尺寸 19m?SL， ?根據(jù)相關(guān)手冊查得：0.28m??。帶入上式計算可得： 0.938?MH。4.3 確定模架分析塑件可知，該模具是單分型面的模具。根據(jù)本文設(shè)計，查《塑料注射模模架 GB/T12555-2006》選擇 CI 型模架。CI 型模為大水口模架，其定模和動模都采用一塊模板，適合采用潛伏澆口、斜頂側(cè)抽芯的注射成形模具。其基本結(jié)構(gòu)如圖 4.3 模架圖所示。20圖 4.3 模架圖在選擇確定模架的型號后，可以根據(jù)模架的結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)部件的尺寸。由前邊對型芯的設(shè)計可知型芯的長為 450mm，寬為 340mm。因此，可以由此來計算模架的長和寬。 340650m模 具 零 部 件 厚 度???L（4-7）3模 具 零 部 件 厚 度W（4-8）計算完模架的長寬后，為了避免對模架尺寸的影響，需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件。在參考所有因素后，決定本設(shè)計選用 W?L=550 650 的模架。4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計塑件材料為 ABS 材料。注塑時，一般使用溫度為 180℃--240℃。被熔化的材料是通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入腔內(nèi)的， ?？v觀整個注塑模的設(shè)計過程，一個環(huán)節(jié)與另一個環(huán)節(jié)都有著密切的關(guān)系，也就是說在設(shè)計過程中某一個環(huán)節(jié)出問題就會影響塑件的質(zhì)量，比如設(shè)計出一個合理的澆注系統(tǒng)是保證塑件擁有高質(zhì)量的必要因素。為了使塑料溶體能夠充滿整個腔體，合理的設(shè)計澆注口與流道非常重要。模具的供給方式，澆注口的位置對塑件的成型都起到?jīng)Q定性的作用。確定澆注系統(tǒng)的原則:（1）模具成型塑件的型腔數(shù)：澆注系統(tǒng)需要按照型腔布局設(shè)計，考慮模具是一模一腔還是一模多腔。（2）塑料成型特性：為保證塑件質(zhì)量，所用塑料成型特性的要求應(yīng)被設(shè)計的澆注系統(tǒng)適應(yīng)。（3）塑件外觀：在不影響塑件外觀前提下，設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)全面考慮方便去除、修整進(jìn)料口等因素。（4）冷料：設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的舉措，防止在注射間隔期間噴嘴端部的冷料注入型腔影響塑件質(zhì)量 [8]。214.4.1 主流道的設(shè)計主流道在模具系統(tǒng)中是很重要的，如果沒有主流道的話就像人體沒有動脈血管一樣，作為中間介質(zhì)連接模具和注射機(jī)。通常，將主流道設(shè)計成 ?=2–6°的圓錐形。不同的粘度?的值有很多差異。本設(shè)計選用的材料的粘度較大。所以，本設(shè)計塑件主流道錐角取：?=4°主流道具體的參數(shù)設(shè)計如表 4-1 所示。表 4-1 主流道的設(shè)計符號 名稱 尺寸D主流道小端直徑 3.5SR主流道球面半徑 21H球面配合高度 3-5 取 3?主流道錐角 2-6°取 4°L主流道長度 由厚板決定4.4.2 澆口的設(shè)計澆口在模具系統(tǒng)中是連接型腔和分流道的一個媒介，在整個澆注系統(tǒng)中的位置相當(dāng)重要。設(shè)計澆口時長度要設(shè)計的合理一些，這樣產(chǎn)品會順利的與其分離開來，同時使塑料溶體能夠迅速的流入腔體，為了不影響產(chǎn)品的質(zhì)量，在設(shè)計澆口時要對其表面粗糙度做嚴(yán)格要求 [8]。澆口對模具成型的作用：（1）易于切除澆口尾料；（2）快速冷卻防止熔融體發(fā)生倒流；（3）保證熔融體能夠充滿型腔；（4）控制進(jìn)料的速度。綜合考慮，采用潛伏澆口。224.5 設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)可以說是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，脫模質(zhì)量的好壞在很大程度上決定了制品質(zhì)量的好壞；當(dāng)模具打開,制品必須要留在具有脫模機(jī)構(gòu)的動模上，由此可以利用脫模機(jī)構(gòu)脫出制品，達(dá)到取出制品的目的。脫模設(shè)計原則： (1)布置要盡量達(dá)到均勻，并盡量靠近收縮包緊的型芯。(2)推力點應(yīng)在剛度和強(qiáng)度最大的部位。(3)若是透明膠件，須注意頂出位置和脫模形式。(4)頂桿適當(dāng)加大，必要時還應(yīng)該設(shè)置進(jìn)氣閥。 (5)具有足夠強(qiáng)度和耐磨性。4.5.1 添加推桿推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成與分類：推出機(jī)構(gòu)通常分為推出、復(fù)位和導(dǎo)向三個部分等組成。推出機(jī)構(gòu)不同的情況下有不同的分類。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則：a.為了方便推出，并且不影響模具正常工作推出機(jī)構(gòu)應(yīng)該和動模放置在同一邊；b.推出塑件時要確保塑件完整不受傷害；c.在動模、定模合模時推出機(jī)構(gòu)不會對其產(chǎn)生影響；d.該機(jī)構(gòu)的運動和工作效果應(yīng)該滿足要求 [6]。在滿足上邊的原則的情況下，決定使用一次頂桿脫模，在其中加入復(fù)位彈簧幫助推桿復(fù)位。由于收音機(jī)后蓋的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，有許多的凸臺與散熱孔所以推桿的布置要相對緊密一些，每一個孔，每一處凸臺都放置一個推桿。這樣可以保證塑件在模具開模后能夠順利被推出，并且不會影響到塑件的表面質(zhì)量在設(shè)計推桿的時候，由于放置在不同的部位，不同的部位其接觸面積不同，所以，推桿所選用直徑也是不同的。在尺寸比較小的凸臺處采用司筒推桿作為輔助推桿，在平面相對較大的地方用圓頂推桿作為主推桿。為了保證塑件表面23質(zhì)量不產(chǎn)生毛刺，推桿和孔之間的配合間隙要小于所用溢料間隙 [7]，配合精度通常取 87Hf或 f。查得材料的溢料間隙為 0.4~.6m。推桿的具體結(jié)構(gòu)與分布情況如圖 4.4 所示。圖 4.4 推桿分布圖4.5.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機(jī)構(gòu)作用：（1）定位作用：導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具開模與閉模的時候可以使型腔和型芯運動到特定的位置，不發(fā)生偏離，這樣保證了塑件不會發(fā)生變形，是塑件具有良好的表面質(zhì)量，這樣的功能叫做定位作用。（2）導(dǎo)向作用：導(dǎo)向作用與定位作用基本相似，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具開模與閉模的時候可以使型腔和型芯運動按照特定方向，不發(fā)生偏離，這樣保證了塑件不會發(fā)生變形，是塑件具有良好的表面質(zhì)量，同時也保護(hù)了型芯與型腔，使其不發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞。（3）承受壓力的作用：注射機(jī)高壓將材料壓入腔體，這就要求導(dǎo)向機(jī)構(gòu)能夠分擔(dān)一些材料帶來的一些壓力。導(dǎo)柱和導(dǎo)套相互配合組成導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以導(dǎo)柱和導(dǎo)套的相互配合運動來完成導(dǎo)向和定位的作用。導(dǎo)向裝置設(shè)計原則：（1）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在選材時要考慮到導(dǎo)柱的硬度閉導(dǎo)套高。（2）導(dǎo)柱與導(dǎo)套的尺寸設(shè)計一定