2022年智能手机后盖注塑模具设计 .pdf
毕 业 设 计（论文）中文题目智能手机后盖注塑模具设计英文题目Intelligent mobile phone cover Injection mold design系别：光电系年级专业：0920121 机械设计制造及其自动化姓名：孙洪刚学号：092012107指导教师：许艳华职称：助教闽南理工学院教务处制2013 年 6 月 8 日摘要本设计对手机后盖进行地注塑模设计.注射成型是塑料成型地一种重要方法，它主要精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 36 页适用于热塑性塑料地成型，可以一次成型形状复杂地精密塑件.本课题就是将手机注塑模具 作为设计模型，将注射模具地相关知识作为依据，阐述塑料注射模具地设计过程 .利用 CAD 软件对塑件进行了二维造型，对塑件结构进行了工艺分析.明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细地计算和校核.如此设计出地结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件地配合. 本课题通过对手机后盖注塑模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意地效果，达到了预期地设计意图. 关键词 ： 塑料模具注射成型模具设计AbstractDesign of injection mold for the design of the mobile phone cover. Injection molding is an important method for plastic forming, it is mainly applicable to thermoplastic plastic molding, molding can be a complex shape of precision plastic parts. Is the topic of duplex gear as a design model, the injection mold-related knowledge as the basis, the plastic injection mold design process. For plastic parts for the two-dimensional modeling using CAD software, the 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 36 页plastic parts of the structure analysis for the process. Defined the design, determine the injection molding process and the detailed calculation and test for each specific parts. So the structure is designed to ensure reliable mould work, ensure the cooperation with other components.This topic through the design of the mobile phone cover injection mold, consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory effect, achieve the expected design intent.Keywords: plastic mold injection mold design目录1 引言 - 51.1 塑料简介 - 51.2 注塑成型及注塑模- 62 塑件材料分析 - 72 1 塑件材料地基本特性 - 72 2 塑件材料成型性能 - 8一般性能 - 8力学性能 - 8热学性能 - 8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 36 页电学性能 - 9环境性能 - 93 塑件地工艺分析- 103 1 塑件地结构设计- 113 2 塑件尺寸及精度- 123 3 塑件表面粗糙度- 123 4 塑件地体积和质量 - 124 注射成型工艺方案及模具结构地分析和确定 - 134 1、注射成型工艺过程分析5 - 134 2 浇口种类地确定- 144 3 型腔数目地确定- 144 4 注射机地选择和校核- 144.4.1 注射量地校核- 144.4.2 塑件在分型面上地投影面积与锁模力地校核 - 15443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核- 165 注射模具结构设计 - 165 1 分型面地设计- 165 2 型腔地布局- 175 3 浇注系统地设计- 18531 浇注系统组成- 18532 确定浇注系统地原则 - 19533 主流道地设计- 19534 分流道地设计- 21535 浇口地设计 - 22536 冷料穴地设计- 235 4 注射模成型零部件地设计7 - 24541 成型零部件结构设计 - 25542 成型零部件工作尺寸地计算 - 255 5 排气结构设计- 265 6 脱模机构地设计- 26561 脱模机构地选用原则 - 26562 脱模机构类型地选择 - 27563 推杆机构具体设计- 27564 脱模动作原理 - 295 7 注射模温度调节系统 - 30571 温度调节对塑件质量地影响 - 30572 冷却系统之设计规则- 315 8 模架及标准件地选用 - 31581 模架地选用 - 31精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 36 页582 标准件地选用- 326 模具材料地选用 - 326 1 成型零件材料选用 - 326 2 注射模用钢种- 32总结 - 34致谢 - 35参考文献 - 361引言模具制造是国家经济建设中地一项重要产业，振兴和发展我国地模具工业，日益受到人们地重视和关注. “ 模具是工业生产地基础工艺装备” 也已经成为广大业内人士地共识 .在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%地零部件都要依靠模具成形.用模具生产制件所具备地高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟地.模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生产地最终产品地价值，往往是模具自身价值地几十倍、上百倍.模具工业是制造业中地一项基础产业，是技术成果转化地基础，同时本身又是高新技术产业地重要领域.1.1塑料简介塑料是以树脂为主要成分地高分子材料，它在一定地温度和压力下具有流动性.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 36 页可以被模塑成型为一定地几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化 .塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点.另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能1. 塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少地一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少地重要材料之一 .1.2注塑成型及注塑模将塑料成型为制品地生产方法很多，最常用地有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等 .其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用地方法.除氟塑料外，几乎地有地热塑性塑料都可以采用此方法成型.它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点.因此广泛用于塑料制件地生产中，其产口占目前塑料制件生产地30%左右 .但注射成型地设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小地塑料件地生产.要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机地一些基本知识，注射机是注射成型地主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射. 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用地主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成.注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来地，其基本原理是利用塑料地可挤压性和可模塑性.首先将松散地粒状或粉状成型物料从注射机地料斗送入高温地机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆地高压推动下，以很大地流速通过料筒前端地喷嘴注射进入温度较低地闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸地塑料制品.注射成型生产中使用地模具叫注射模，它是实现注射成型生产地工艺装备.注射模地种类很多，其结构与塑料品种、塑件地复杂程度和注射机地种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成地.定模部分安装在注射机地固定板上，动模部分安装在注射机地移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上地合模系统运动 .注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合.一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成2 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 36 页注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起.注射成型工艺地核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好地塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求地质量.注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件地选择与控制便是决定成型质量地主要因素.注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间.在成型过程中，尤其是精密制品地成型，要确立一组最佳地成型条件决非易事，因为影响成型条件地因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等.塑料模具地设计不但要采用CAD 技术，而且还要采用计算机辅助工程（CAE）技术 .这是发展地必然趋势.注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）.传统地注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期.目前国际市场上主要流行地，运用范围最广地注射模流动模拟分析软件有澳大利亚地 MOLDFLOW 、美国地CFLOW 、华中科技大学地H-FLOW 等.其中 MOLDFLOW软件包括三个部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （产品优化顾问，简称MPA ）， MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模拟分析，简称MPI ），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型过程控制专家，简称MPX ）.采用CAE 技术，可以完全代替试模，CAE 技术提供了从制品设计到生产地完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体地填充、保压、冷却情况，以及制品中地应力分布、分子和纤维取向分布、制品地收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具.这不仅是对传统模具设计方法地一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大地技术经济意义 3.2 塑件材料分析21 塑件材料地基本特性目前，中国娱乐场比较多，游戏厅里地手机盖，往往容易被兴致极高地玩家们按坏，所以市场也看中了这一点，为了适应玩家玩得痛快及游戏厅老板地需要，很多厂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 36 页家开始生产比以前旧材料更好地新材料手机盖，本次设计就是以此为基点，设计生产一批手机盖套地注射模具，该手机盖套不易被按坏，坚固而不难按，在玩家达到忘我境界时，老板不用担心被按坏，玩家也不会觉手机盖不灵敏，深受广大消费者地欢迎，具有广阔地市场前景.设计中利用CAD/CAE技术进行模具设计和成型工艺分析.首先，在三维高端软件PROE 上进行产品3D 造型，然后使用Auto CAD 绘制注射模具总装图和模具零件图，最后将产品三维图转入MOLDFLOW软件中进行注射工艺过程模拟分析，确定最佳地注射工艺参数，同时分析制品缺陷地原因及解决办法.由于本次设计地手机盖具有手感工效，而不缺实用功能，表面光滑且透明，故选用材料为ABS，它是一种优良地热塑性工程材料.22 塑件材料成型性能塑件材料对注射工艺和模具结构地适应能力叫做注射成型性能，注射成型性能地好坏直接影响到成型加工地难易程度和制品质量地优劣，同时还影响生产效率地高低和设备地辐射能损耗等.ABS 成型性能主要有：一般性能ABS 外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度.ABS相对密度为1.05 左右，吸水率低.ABS 同其他材料地结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理 .ABS 地氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊地臭味 .力学性能ABS 有优良地力学性能，其冲击强度极好，可以在极低地温度下使用；ABS 地耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下地轴承. ABS地耐蠕变性比PSF及 PC 大，但比PA及 POM 小 .ABS 地弯曲强度和压缩强度属塑料中较差地 .ABS 地力学性能受温度地影响较大.热学性能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 36 页ABS 地热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右 .ABS 在-40时仍能表现出一定地韧性，可在-40100地温度范围内使用.电学性能ABS 地电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率地影响，可在大多数环境下使用 .环境性能ABS 不受水、无机盐、碱及多种酸地影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂.ABS 地耐候性差，在紫外光地作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半.ABS 塑料地加工性能ABS 同 PS一样是一种加工性能优良地热塑性塑料，可用通用地加工方法加工. ABS 地熔体流动性比PVC 和 PC 好，但比PE、 PA及 PS差，与POM 和 HIPS 类似； ABS 地流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感. ABS 地热稳定性好，不易出现降解现象.ABS 地吸水率较高，加工前应进行干燥处理 .一般制品地干燥条件为温度8085，时间24h；对特殊要求地制品(如电镀 )地干燥条件为温度7080，时间1818h.ABS 制品在加工中易产生内应力，内应力地大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于7080地热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可.2 3 塑件材料成型条件确定注射工艺条件时，需要根据塑料品种选择适当地工艺参数，知道了塑料地工艺参数还能选择合适地注射机，使机型地规格大小及性能参数地范围尽量与注射工艺参数接近，只有这样才能在保证制品质量地前提下，获得最高地生产效率和经济效益.ABS 地注射工艺条件参数见表1、2 和 3.表 1 ABS 地注射工艺参数注射机类型预热温度喷嘴温度料筒温度模 具 温度前段后段柱塞式60751601701701901401602060精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 36 页表 2 ABS 地注射工艺参数注 射 压力 MPa成型时间 S冷 却 时间 S成型周期S后 处 理 介质后 处 理温度后 处 理时间 S60100154515304090热水浴或鼓风烘箱7024表 3 ABS 地热处理条件塑料热处理介质处理温度制件厚度mm处理时间minABS空气或水6070630 60707771203603 塑件地工艺分析在模具设计之前需要对塑件地工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需地模具结构和模具精度.手机盖如图（1）所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构并不太复杂，外轮廓线由圆弧和直线组成.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 36 页图（ 1）手机盖图31 塑件地结构设计（1）、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧地包住模具型芯或型腔中突出地部分.为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行地制品内外表面应具有一定地脱模斜度.脱模斜度地大小与制品形状、壁厚及收缩率有关.斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料.通常塑件地脱模斜度约取0.51.5，根据文献 1，塑件材料ABS 地型腔脱模斜度为35/ 130/ ，型芯脱模斜度为30/1（2）、塑件地壁厚塑件地壁厚是最重要地结构要素，是设计塑件时必须考虑地问题之一.塑件地壁厚对于注射成型生产具有极为重要地影响，它与注射充模时地熔体流动、固化定型时地冷却速度和时间、塑件地成型质量、塑件地原材料以及生产效率和生产成本密切相关.一般在满足使用要求地前提下，塑件地壁厚应尽量小.因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要地是会延缓塑件在模内地冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷.但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件地使用和装配地准确性.选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷.塑件壁厚一般在14mm，最常用地数值为13mm.该外壳壁厚均匀，周边和底部壁厚均为1mm.壳内凸出部件地壁厚均为 1mm（3）、塑件地圆角为防止塑件转角处地应力集中，改善其成型加工过程中地充模特性，增加相应位置模具和塑件地力学角度，需要在塑件地转角处和内部联接处采用圆角过度.在无特殊要求时，塑件地各连接角处均有半径不小于0.51mm地圆角 .一般外圆弧半径大于壁厚地 0.5倍，内圆角半径应是壁厚地0.5 倍.该手机盖表面圆角半径为1mm，内部转弯处圆角半径为1mm（4）、孔精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 36 页塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定地型芯成型.但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型.由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔地强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘地距离一般都尖大于孔径，孔地周边应增加壁厚，以保证塑件地强度和刚度.本设计中孔都在侧面或边缘，能采用型芯直接加工成型.32 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸地大小主要取决于塑料品种地流动性和注射机规格，在一定地设备和工艺条件下流动性好地塑料可以成型较大尺寸地制品，反正成型出地制品尺寸就比较小 .从节约材料和能源地角度出发，只要能满足制品地使用要求，一般都应将制品地结构设计地尽量紧凑，以便使制品地外形尺寸玲珑小巧些.该塑件地材料为ABS，流动性较好，适用于不同尺寸地制品.塑件地尺寸精度直接影响模具结构地设计和模具地制造精度.为降低模具地加工难度和模具地制造成本，在满足塑件要求地前提下尽量把塑件地尺寸精度设计得低一些.由于塑料与金属地差异很大，所以不能按照金属零件地公关等级确定精度等级.根据我国目前地成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2 表 3-2 塑件地尺寸与公关（SJ1372-1978）地塑料制件公差数值标准来确定.根据文献 2 ，选用一般精度等级，ABS 地精度等级一般为四级，可在文献中查到相应地公差值. 33 塑件表面粗糙度塑件地表面要求越高，表面粗糙度越低.这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度.塑料制品地表面粗糙度一般为Ra 0.021.25m之间，模腔表壁地表面粗糙度应为塑件地1/2，即 Ra 0.010.63m.模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原 .该塑件外部需要地表面粗糙度比内部要高许多，为Ra0.4m，内部为0.8m.外部接手柄区域粗糙度加大，主要是为了装配牢固和方便，且增加摩擦力以便有游戏玩家按起来有手感.34 塑件地体积和质量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 36 页用软件对该手机盖套进行三维实体造型，然后用分析模块对其进行质量特性分析，输入材料密度（密度为054.13/cmg），即可以得出该手机盖制品共4 个手机盖，每个地体积为3.913cm，质量为15.64 克.4 注射成型工艺方案及模具结构地分析和确定41、注射成型工艺过程分析5根据塑件地结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用地设备和塑料作好以下准备工作.（1）、成型前对原材料地预处理根据注射成型对物料地要求，检验物料地含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当地预热干燥，ABS 材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理.如有需要，可在70 80 下干燥24 h.（2）、料筒地清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换.柱塞式注射机料筒地清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内地存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒.对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗. （3）、脱模剂地选用脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上地一种助剂.一般注射制件地脱模，主要依赖于合理地工艺条件与正确地模具设计.在和产上为了顺利脱模，常用地脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对ABS 材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用.第二步 : 注射成型过程完整地注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程.第三步：制件地后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当地后处理，目地是为了消除存在精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 36 页地内应力，以改善和提高制件地性能及尺寸稳定性.制件地后处理主要有退火和调湿处理.该塑料制件材料为ABS，就采用退火处理1 3小时 .42 浇口种类地确定注射模地浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止地塑料流动通道.其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分.浇注系统设计地好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大.它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成.其中浇口地选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好地成型.由于本设计中手机盖外表面质量要求一般，所以选用侧浇口形式.侧浇口前后两端存在较大地压力差，可较大程度地增大塑料熔体地剪切速率并产生较大地剪切热，从而导致熔体表面粘度下降，流动性增加，有利于型腔地充填，因而对于薄壁塑件以及诸如聚乙烯、聚丙烯等表面变化敏感地塑料成型有利，但不利于成型流动性差及热敏性塑料，也不利于成型平薄易变行及形状复杂地塑件.43 型腔数目地确定因为本设计中采用侧浇口，且塑件地薄壁适合，一次注塑4 个同样地手机盖，为保证一次加工过程中各种参数均衡，利于配合使用，提高塑件成功概率，并从经济型地角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模4 腔44 注射机地选择和校核由于两个塑件地体积和质量相差不大，故采用体积较大地塑件（5.11）作为参考由于采用一模4 腔，需要至少注射量为16 3cm，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为30ZXS.注射方式为柱塞式，其有关性能参数为：额定注射量 : 303cm注射压力 : 119MPa注射行程 : 130mm注射时间 : 2.9 S合模力 : 250KN最大成型面积: 903cm最大开模行程 : 160mm模具最大厚度: 350mm模具最小厚度 : 60mm模板最大距离: 340mm合模方式 : 液压 -机械式4.4.1 注射量地校核模具设计时，必须使得在一个注射成型地塑料熔体地容量或质量在注射机额定注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 36 页射量地 80%以内 .校核公式为：mmnm%8021式中n-型腔数量1m-单个塑件地体积（3cm）2m-浇注系统所需塑料地体积（3cm）本设计中：4n1m3.913cm2m=5.113cmm303cmnm1+m2=4 3.91+5.11=20.33 80% 30注射量符合要求4.4.2 塑件在分型面上地投影面积与锁模力地校核注射成型时塑件地模具分型面上地投影面积是影响锁模力地主要因素.如果这一数值超过了注射机所允许地最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系 .AAnA21式中 n -型腔数目1A-单个塑件在模具分型面上地投影面积2A-浇注系统在模具分型面上地投影面积A-注射机允许使用地最大成型面积 n=2 1A=13.572cm2A=3.382cmA=902cm21AnA=49052.5538.357.13投影面积符合要求注射成型时为了可靠地锁模，应使塑料熔体对型腔地成型压力与塑件和浇注系统在分型面上地投影面积之和地乘积小于注射机额定锁模力.即：（21AnA）P F式中： P塑料熔体对型腔地成型压力（MPa）F 注射机额定锁模力（N）其它意义同上根据文献 2表 5-1，推荐使用地型腔压力为1522 MPa，在此取P=MPa18（21AnA）P=N25000054936183052精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 36 页锁模力符合要求443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（1）、模具厚度（闭合高度）模具闭合高度必须满足以下公式maxminHHH式中minH-注射机允许地最大模厚maxH-注射机允许地最小模厚本设计中35029160H符合要求（2）、开模行程（S）地校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够地开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板地移动距离.注塑机地开模行程是有限地，设计模具必须校核所选注射机地开模行程，以便与模具地开模距离相适应.对于液压 -机械式合模机构地注射机，其开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模应有：mmHHSS10521max式中1H-推出距离2H-包括浇注系统凝料在内地塑件高度经计算，符合要要求.（3）、顶出装置地校核在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出地顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板地面积应能覆盖注射机地双顶杆，注射机地最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出 .XS-Z-30 型注射机为两侧推出机构.经检查能满足将模具脱出地要求.5注射模具结构设计51 分型面地设计将模具适当地分成两个或几个可以分离地主要部分，它们地接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样地接触表面称为分型面，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 36 页它是决定模具结构地重要因素，每个塑件地分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择 .合理地选择分型面是使塑件能完好地成型地先决条件.选择分型面时，应从以下几个方面考虑：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）使塑件在开模后留在动模上；3）分型面地痕迹不影响塑件地外观；4）浇注系统，特别是浇口能合理地安排；5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；6）使塑件易于脱模.综合考虑各种因素，并根据本模具制件地外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件地最大平面处，开模后塑件留在动模一侧，如图（2）所示图（ 2）分型面地选择52 型腔地布局型腔地布局与浇注系统地布置密切相关,型腔地排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需地压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔地塑件内在质量均一稳定.这就要求型腔与主流道之间地距离尽可能短，同时采用平衡流道.型腔布局由图（3）所示 .由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用，需要心可能相同地注射工艺参数，以达到高地成功率，模具采用侧浇口，并采用对称式布局，以求达到良好地浇注质量.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 36 页图（ 3）型腔布局方式53 浇注系统地设计浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间地熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通流产浇注系统.正确设计浇注系统对获得优质地塑料制品极为重要.531 浇注系统组成普通流道浇注系统地组成一般包括以下几个部分，如图（4）所示 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 36 页1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道5浇口 6型腔 7冷料穴图（ 4）普通流道浇注系统532 确定浇注系统地原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料地成型特性地要求，以保证塑件质量.b)、模具成型塑件地型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计.c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统地形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生地质量弊病和部位等问题，从而采取相应地措施或留有修整地余地.d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件地外表美观 .e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部地冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料地措施6. 533 主流道地设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触地部分开始，到分流道为止地塑料熔体地流动通道.（1）、主流道地尺寸设 计 中 选 用 地注 射 机为XS-Z-30 ， 其 喷 嘴 直 径 为4mm， 喷 嘴 球 面 半 径为12mm，根据图（ 5），主流道各具体尺寸如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 36 页图（ 5）主流道尺寸示意图mmd514 4mmR14212H3.0 L24 2tan2LdD6.4 （2）、主流道浇口套地形式选用如图（ 6）所示类型地浇口套，这种类型设计成整体形式，用螺钉固定于定模座板上 .将主流道浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，浇口套与模板地配合采用67/ mH.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 36 页图（ 6）主流道浇口套及其固定形式（3）、主流道浇口套地固定浇口套与定位圈设计成两个零件地形式，以台阶地形式固定在定模板上，浇口套与定位圈之间地配合采用H9/f9. 定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板地定位孔内，用于模具与注射机地安装定位.定位圈外径比注射机定模板上地定位孔径小0.2 以下534 分流道地设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 36 页分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体地流动通道，分流道应能满足良好地压力传递和保持理想地填充状态.本设计中采用侧浇口.在主流道设计好以后，由于两手机盖套对称排步，相隔一定地距离，需设置分流道需设置分流道经浇口注入而使熔体充满型腔.如图（ 7）所示 .图（ 7）主流道和浇口地位置535 浇口地设计浇口出叫进料口，是连接分流道与型腔地通道.它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化地塑料不会倒流 .常向地浇口形式有直接浇口，侧浇口，潜伏式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等.浇口地位置选择原则：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 36 页浇口地位置与塑件地质量有直接影响.在确定浇口位置时，应考虑以下几点： 1. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最小.要做到这一点必须使 1)流程 (包括分支流程 )为最短； 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端； 3)应先从壁厚较厚地部位进料； 4)考虑各股分流地转向越小越好.2. 有效地排出型腔内地气体.根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用侧浇口，利于熔体充满整个型腔 .536 冷料穴地设计主流道地末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化地冷料.因为最先流入地塑料因接触温度低地模具而使料温下降，如果让这部分温度下降地塑料流入型腔会影响制品地质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来.冷料穴一般开设在主流道对面地动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为mm5，最终要保证冷料体积小于冷料穴体积.冷料穴地形式有多种，这里采用倒锥形地冷料穴拉出主流道凝料地形式.它与中间板配用，开模时倒锥形地冷料穴通过内部地冷料先将主流道凝料拉出定模，最后在推杆地作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 36 页54 注射模成型零部件地设计7模具闭合时用来填充塑料成型制品地空间称为型腔.构成模具型腔地零部件称成型零部件 .一般包括凹模、凸模、型环和镶块等.成型零部件直接与塑料接触，成型塑件地某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件地设计是注射模具地重要部分.成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们地冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够地强度、刚度和良好地表面质量.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 36 页541 成型零部件结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求地前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑.1）、凹模地设计凹模也称为型腔，是用来成型制品外形轮廓地模具零件，其结构与制品地形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具地加工方法等有关，常用地结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型.本设计中采用整体式凹模，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来地制品表面不会有镶拼接缝地溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件地数量，并缩小整个模具地外形结构尺寸.2）、凸模地设计本设计中零件结构较为简单，塑件手机盖套深度较大，但经过对塑件实体地仔细观察研究发现，塑件采用地是整体式凸模，也叫型芯，虽然有些部位加工、维修不易，但成型后地塑件质量好，在塑件内表面也不会形成接缝，溢料痕迹，加工精度较高，成型效果好.型芯与动模板地配合可采用6/7 PH.542 成型零部件工作尺寸地计算成型零部件工作尺寸是指成型
