随着制造业和计算机软硬件的发展

1、机电工程学院毕业设计 摘要 摘要随着制造业和计算机软硬件的发展，模具已经得到了快速发展和广泛的应用，因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的理论意义和实际应用价值。详细论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处，以及整套模具采用标准模架A1形式的好处。关键词： 手机 注注塑模 模模具结构构机电工程学院毕业设计 AbstrtactAbstrracttAlongg wiith

2、thee maanuffactturiing andd deevellopmmentt off coompuuterr haardwwaree annd ssofttwarre, diee haas bbeenn thhe rrapiid ddeveeloppmennt aand exttenssivee apppliicattionn, SSo ffor varriouus pplassticc prroduuctss, tthe molld ddesiign is of greeat theeoreeticcal andd prractticaal vvaluue.Detaiileddly

3、 exppounndedd thhermmopllastticlly pplassticc maaterriall foormiingss mooldss piiecee hoour thee peersoon wwho empployys eemplloyss coomplletee seet oof mmoulld pplassticc paatteern dessignn prroceess,connsissts of too moold thee foormiing tecchnoologgy aanallysees aand braanchh moouldd thhe sseleec

4、tiion demmonsstraatess annd ppourrs iintoo a mouuld thee syysteem ,forrminng ssparre ppartts ddimeensiionss caalcuulattionn annd sset cakke ffixss meeanss ,ddrawwingg off ppattternns oorgaanizzatiion admmitttedlly aand putts oout orgganiizattionn , cooolinng ssysttem aloong witth eexhaaustts tthe de

5、ssignn thhat sysstemmatiicallly awaaitss. Demmonsstraatedd thhe fformmingg mooldss piiecee thhe mmeanns iis tthe mouuld plaastiic fformmingg ,tthe meaans thaat adooptss poouriing intto aa moouldd thhe ssysttemaaticc thhrusstinng rrod to putt ouut aat ssparre ppartts aalonng wwithh whhy sstanndarrdiz

6、zed staandaard sheelf A4s sshappe oof ppattternn thhe aadopptinng aadvaantaage .Mooreooverr byy meeanss off CAAD ssimuulatted eveery pattterrn ssparre ppartts hholoograam aalonng wwithh thheirr asssemmblyy foorm.Keywoord Phoone Injjecttionn Moold Strructturee机电工程学院毕业设计 目录目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK

7、l _Toc199474266 前言 PAGEREF _Toc199474266 h 1 HYPERLINK l _Toc19947742667 1 塑件件成形工工艺性分分析 PAGEREF _Toc199474267 h 1 HYPERLINK l _Toc199474268 1.1 塑件的的工艺性性分析 PAGEREF _Toc199474268 h 1 HYPERLINK l _Toc199474269 1.2 原原材料的的选择以以及原材材料的工工艺性分分析 PAGEREF _Toc199474269 h 2 HYPERLINK l _Toc199474270 1.3塑料料的成型型特性分

8、分析及影影响因素素 PAGEREF _Toc199474270 h 4 HYPERLINK l _Toc199474271 2 型腔数数目的确确定以及及型腔型型芯尺寸寸的确定定 PAGEREF _Toc199474271 h 6 HYPERLINK l _Toc199474272 2.1影响响模具型型腔数目目的因素素 PAGEREF _Toc199474272 h 6 HYPERLINK l _Toc199474273 2.2手机机外壳注注塑体积积计算 PAGEREF _Toc199474273 h 7 HYPERLINK l _Toc199474274 2.3.型型腔、型型芯工作作部位尺尺寸

9、的确确定 PAGEREF _Toc199474274 h 8 HYPERLINK l _Toc199474275 3 浇注系系统的设设计 PAGEREF _Toc199474275 h 12 HYPERLINK l _Toc199474276 3.1确定定浇住系系统的原原则： PAGEREF _Toc199474276 h 12 HYPERLINK l _Toc199474277 3.2主浇浇道的设设计 PAGEREF _Toc199474277 h 12 HYPERLINK l _Toc199474278 3.3分浇浇道的设设计 PAGEREF _Toc199474278 h 13 HYPE

10、RLINK l _Toc199474279 3.4主浇浇道和分分浇道的的几何形形状 PAGEREF _Toc199474279 h 13 HYPERLINK l _Toc199474280 3.5 浇浇口的设设计 PAGEREF _Toc199474280 h 14 HYPERLINK l _Toc199474281 3.6 排排溢系统统设计 PAGEREF _Toc199474281 h 17 HYPERLINK l _Toc199474282 4 注射机机的选择择和校核核 PAGEREF _Toc199474282 h 18 HYPERLINK l _Toc199474283 4.1 注注

11、射机的的分类： PAGEREF _Toc199474283 h 18 HYPERLINK l _Toc199474284 4.2 初选注注射机： PAGEREF _Toc199474284 h 19 HYPERLINK l _Toc199474285 4.3 校核注注射机 PAGEREF _Toc199474285 h 21 HYPERLINK l _Toc199474286 5 推出机机构设计计 PAGEREF _Toc199474286 h 23 HYPERLINK l _Toc199474287 5.1脱模模机构的的选用原原则 PAGEREF _Toc199474287 h 23 HYP

12、ERLINK l _Toc199474288 5.2推出出力计算算 PAGEREF _Toc199474288 h 23 HYPERLINK l _Toc199474289 5.3 导导向机构构 PAGEREF _Toc199474289 h 28 HYPERLINK l _Toc199474290 6 冷却系系统的设设计 PAGEREF _Toc199474290 h 30 HYPERLINK l _Toc199474291 6.1水路路分布原原则 PAGEREF _Toc199474291 h 30 HYPERLINK l _Toc199474292 6.2冷却却的基本本原理 PAGERE

13、F _Toc199474292 h 31 HYPERLINK l _Toc199474293 6.3本设设计的冷冷却水道道计算 PAGEREF _Toc199474293 h 34 HYPERLINK l _Toc199474294 7 排气气系统的的设计 PAGEREF _Toc199474294 h 39 HYPERLINK l _Toc199474295 结束语 PAGEREF _Toc199474295 h 441 HYPERLINK l _Toc199474296 参考文文献 PAGEREF _Toc199474296 h 42 HYPERLINK l _Toc199474297 致

14、谢 PAGEREF _Toc199474297 h 433机电工程学院毕业设计 前言第60页前言高分子材料料科学是是现代自自然科学学的结晶晶、是物物质科学学中的新新科学和和增长点点。高分分子材料料的问世世改变了了20世世纪的物物质文明明，推动动了人类类社会的的进步。高高分子材材料已经经在人们们的衣食食住行和和国防建建设，生生态环境境等众多多领域得得到了广广泛的应应用，并并为211世纪物物质文明明谱写着着更辉煌煌的篇章章。高分子材料料包括塑塑料、合合成塑胶胶和合成成纤维。作作为高分分子材料料之一的的塑料，集集原料丰丰富，制制造方便便，加工工容易、质质地优良良、轻巧巧耐用、用用途广泛泛和投资资效益

15、显显著等众众多优点点于一身身，在人人们的日日常生活活中及现现代工业业生产领领域中占占有很重重要的地地位。采采用模具具成型的的工艺代代替传统统的切削削加工工工艺，可可以提高高生产效效率，保保证零件件质量，节节约材料料，降低低生产成成本，从从而取得得很高的的生产效效率。因因此，在在机电、仪仪表、化化工、汽汽车和航航天航空空等领域域，塑料料已成为为金属的的良好代代用材料料并得到到了广泛泛的应用用，出现现了金属属材料塑塑料化的的趋势。 在工业业发达国国家，据据最近数数据统计计，日本本生产塑塑料模和和生产冲冲压模的的企业各各占400%；韩韩国模具具专业厂厂中，生生产塑料料模的443.99% ，生生产冲压

16、压模的占占44.8%;新加坡坡全国有有4600家模具具企业，660%生生产塑料料模，335%生生产冲模模和夹具具。作为为最有效效的塑料料成型方方法之一一的注射射成型技技术具有有可以一一次成型型各种结结构复杂杂和尺寸寸精密的的塑件。成成型周期期短、生生产率高高、大批批生产时时成本低低廉、易易于实现现自动化化或自动动化生产产等优点点，因此此，世界界塑料成成型模具具产量中中约半数数以上是是注射模模具。在我国，模模具制造造属于专专用设备备制造业业。中国国虽然很很早就开开始制造造模具和和使用模模具，但但长期未未形成产产业。直直到200世纪880年代代后期，中中国模具具工业才才驶入发发展的快快车道。近近年

17、，不不仅国有有模具企企业有了了很大发发展，三三资企业业、乡镇镇（个体体）模具具企业的的发展也也相当迅迅速。由由此可见见，虽然然中国模模具工业业发展迅迅速，但但与需求求相比，显显然供不不应求，其其主要缺缺口集中中于精密密、大型型、复杂杂、长寿寿命模具具领域。由由于在模模具精度度、寿命命、制造造周期及及生产能能力等方方面，中中国与国国际平均均水平和和发达国国家仍有有较大差差距，因因此，每每年需要要大量进进口模具具。中国模具产产业除了了要继续续提高生生产能力力，今后后更要着着重于行行业内部部结构的的调整和和技术发发展水平平的提高高。结构构调整方方面，主主要是企企业结构构向专业业化调整整，产品品结构向

18、向着中高高档模具具发展，向向进出口口结构的的改进，中中高档汽汽车覆盖盖件模具具成形分分析及结结构改进进、多功功能复合合模具和和复合加加工及激激光技术术在模具具设计制制造上的的应用、高高速切削削、超精精加工及及抛光技技术、信信息化方方向发展展。目前，塑料料塑件在在国民经经济和日日常生活活中的应应用日趋趋广泛，发发挥着举举足轻重重的作用用，塑料料塑件的的加工基基本上是是通过模模具一次次成型的的。在众众多的成成型方法法中，注注射成型型占主导导地位，塑塑料塑件件的质量量、生产产的效率率和成本本和模具具的结构构、使用用性能密密切相关关，因此此，设计计制造出出结构合合理，使使用性能能优良的的注射成成型模具

19、具已成为为塑料生生产厂家家关注的的焦点。本次毕业设设计题目目是：“手机外外壳的注注塑模设设计”。注塑模模的设计计是本专专业的主主攻方向向，是集工程程制图、机械工工程材料料、极限限配合与与公差、机机械零件件设计、模模具设计计基础等等相关专专业课的的综合应应用，与与本专业业的研究究内容存存在紧密密联系。 本设设计是对对我本人人专业课课掌握程程度的一一个综合合性的体体现，由由于理论论水平，实实践经验验所限，本本设计难难免存在在错误和和考虑不不足之处处，敬请请各位导导师以及及阅读者者批评指指正。机电工程学院毕业设计 1 塑件成型工艺性分析1 塑件成成形工艺艺性分析析 图1 (手手机外壳壳零件图图) 如

20、图图所示为为手机外外壳的塑塑料制件件，材料料为丙烯烯腈-丁丁二烯-苯乙烯烯共聚物物（ABBS），收收缩率00.3%0.8%，其其形状，尺尺寸如上上图所示示。生产产批量不不大，为为中小批批生产。该该塑件为为中小尺寸，一一般精度度等级，为为保证精精度，兼兼顾经济济性，采采用一模模两腔，并并不对制制品进行行后续加加工。为满足制品品高光亮亮的要求求与提高高成型效效率采用用潜伏浇浇口。为了方便加加工和热热处理，型型腔与型型芯部分分采用拼拼镶结构构。1.1 塑件的的工艺性性分析1 .1.1使用用性能、制制件技术术要求和和生产要要求该塑件外形形矩形，材材料为：丙烯腈腈-丁二二烯-苯苯乙烯共共聚物（ABSS）

21、。要要求材料料有较好好的机械械性能，如如抗拉强强度、抗抗应力开开裂性、弹弹性模量量都要求求较高。根根据产品品要求，该该塑件为为大批量生生产，采采用注塑塑成型。1.1.22 塑件件尺寸精精度塑件中的各各个尺寸寸精度要要求为IIT3，各尺寸可以按照自由尺寸的精度查取公差等级，因此在模具设计和制造中要按照IT3IT4精度要求设计制造。1.1.33 塑件表表面质量量分析该塑件表表面质量量要求表表面光泽泽，必须须避免在在塑件有有飞边毛毛刺，缩缩孔，流流痕等工工艺缺陷陷。注意通孔孔处不出出现锐边边；表面粗糙糙度只有有塑件外外形要求求Ra33.2，其其它部位位没有较较高粗糙糙度要求求。1.2 原原材料的的选

22、择以以及原材材料的工工艺性分分析塑料是以高高分子量量的合成成树脂为为主要成成分。它它在一定定的温度度和压力力的条件件下具有有可塑性性，能够够流动变变形，其其被塑造造成制品品之后，在在一定的的使用环环境条件件之下，能能保持形形状、尺尺寸不变变，并满满足一定定的使用用性能要要求的材材料。塑塑料中的的必要和和主要成成分是树树脂，树树脂是由由高分子子物质所所组成，它它是通过过聚合反反应而制制成的，所所以又叫叫聚合物物或称高高聚物。塑塑料的主主要成分分是合成成树脂，并并加入填填料、增增塑剂、燃燃料、稳稳定剂等等各种辅辅料组成成。其多多组成分分有：树树脂、填填充剂、增增塑剂、稳稳定剂、润润滑剂、固固化剂、

23、着着色剂、抗抗静电剂剂、发泡泡剂、阻阻燃剂等等。塑料料具有：1.质质量轻；2.化化学稳定定优越；3.电电绝缘性性能好；4.比比强度高高；5.减摩、耐耐磨性能能优良，自自润滑性性好；66.成型型加工方方便；77.粘结结性能好好；.光学性性能好；9.着着色性能能较强；10.导热率率低的特特性。但但是在目目前塑料料的应用用中，塑塑料也存存在着一一些缺点点，使其其应用受受到一定定限制。一一般塑料料的机械械强度均均不如金金属。塑塑料成型型时收缩缩率较高高。塑料料对温度度的敏感感性远比比金属或或其它非非金属材材料的大大，塑料料的使用用温度范范围远较较其它材材料的窄窄。塑料料若长期期受载荷荷作用，即即使温度

24、度不高，其其形状会会产生“蠕变”，塑料料这种渐渐渐产生生的塑件件流动是是不可塑塑的，导导致塑件件尺寸精精度丧失失。所以以，在选选择塑料料时要注注意扬长长避短。塑料按照受受热后的的表现性性能，可可以分为为热塑性性塑料和和热固性性塑料两两大类。前前者的特特点是在在一定的的温度下下，经过过一定时时间加热热、加压压或加入入硬化剂剂后，发发生化学学反映而而硬化。硬硬化后的的塑料化化学结构构发生变变化，质质地坚硬硬，不溶溶于溶剂剂，加热热也不再再软化，如如果温度度过高就就分解。后后者的特特点为受受热后发发生物态态变化，由由固体软软化或者者熔化成成粘流体体状态，但但冷却后后又可变变硬而成成为固体体。且过过程

25、可以以多次反反复，塑塑料本身身的分子子结构则则不发生生变化。热热塑性塑塑料和热热固性塑塑料的性性能对比比如下表表。根据手机的的外壳的的对强度度，刚度度，柔韧韧性，热热塑性等等众多方方面的考考虑，我我们决定定塑件的的材料采采用ABBS材料料。ABBS材料料特性如如下：ABS(丙丙烯腈丁二烯烯苯乙乙烯共聚聚物)，于热塑塑性塑料料，韧性性大、脆脆性小，适适用广泛泛，但是是尺寸稳稳定性差差和热稳稳定性差差ABS物理理和化学学特性：ABS是由由丙烯腈腈、丁二二烯和苯苯乙烯共共聚物三三种化学学单位合合成，每每种单体体都有不不同特性性；丙烯烯腈有高高强度，热热稳定性性及化学学稳定性性；丁二二烯具有有坚韧性性

26、，抗冲冲击特性性；苯乙乙烯具有有易加工工，高光光洁及高高强度。从从形态上上看，AABS是是非结晶晶性材料料。三种种单体的的聚合产产生了具具有两相相的三元元共聚物物，一个个是苯乙乙烯丙丙烯腈的的连续相相，另一一个是聚聚丁二烯烯胶分散散相。这这就决定定了ABBS材料料的耐高高温性、抗抗冲击性性及易加加工性等等多种特特性。缩缩水率为为0.55%所有手机类类轻巧系系列产品品都提供供ABSS作为选选项，而而接近990%的的轻巧类类塑件产产品都是是由这种种材料制制造的。使使用者报报告说AABS的的原型可可以达到到注塑AABS成成型强度度的800%，而而它的属属性，例例如耐热热性与抗抗化学性性，也是是近似或

27、或是相当当于注塑塑成型的的工件，其其耐热度度为933.3，这让让ABSS成为功功能性测测试应的的广泛使使用材料料。ABBS材料料的典型型用途：汽车（仪表表板、工工具船门门、车轮轮盖、反反光镜盒盒等），电电冰箱，大大强度工工具（头头发烘干干机、搅搅拌机、食食品加工工机、割割草机等等），电电话机壳壳体，打打字机键键盘，娱娱乐用车车辆（如如高尔夫夫球手推推车、及及喷气式式雪橇车车等）等等众多领领域。塑料按照受受热后的的表现性性能，可可以分为为热塑性性塑料和和热固性性塑料两两大类。abs为热塑性塑料，其特点是受热后发生物态变化，由固体软化或者熔化成粘流体状态，但冷却后又可变硬而成为固体，其过程可以多次

28、反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。但热固性塑料在一定的温度下，经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反映而硬化，硬化后的塑料化学结构发生变化，质地坚硬，不溶于溶剂，加热也不再软化，如果温度过高就分解。表1. ABBS为热热塑性塑塑料与热热固性塑塑料的区区别：ABS为热热塑性塑塑料成型前，塑塑料中树脂分分子结构使制品固化定型的模具温度条件成型后，塑塑料中树树脂分子子结构成型过程中中树脂所所发生的的变化制品的熔化化，溶解解性能塑料的使 用性 常采用的成型方法 热塑性塑料线型或支链链状线型型聚合物物分子 冷却基本与成型前的相同同 物理变化（可能有少少量分解或交链现象发生） 可熔化 可溶解

29、 反复多次使使用（可可回收废废料） 注射、挤挤 出、吹塑塑等 热固性塑料线型聚合物物分子 加热（提供供交联反反应温度度 转变为体型型分子 既有物理变变化，又又有化学学变化。有有低分子子析出 既不可熔化化，也不不可溶解解 一次性使用用，因成成型过程程不可逆逆 压缩或压 注。有的的品种可以采用注射 1.3塑料料的成型型特性分分析及影影响因素素（1）流动动性 塑件形状复复杂、壁壁薄或尺尺寸较大大的制品品时，产产品设计计者应考考虑在满满足制品品使用性性能的前前提下，优优先选择择流动性性好的塑塑料来成成型。流流动性的的优劣以以流动性性等级衡衡量，测测定流动动性的方方法用标标准测仪仪器测量量，测定定值越高

30、高，表明明流动性性越好。人人们习惯惯引用与与塑料流流动性相相关的塑塑料溢料料间隙（溢溢边值）概概念，所所谓溢料料间隙是是指熔体体塑料在在成型高高压下不不得流过过的最大大间隙值值，流动动性越好好，溢料料间隙要要求越小小。（2）收缩缩性、收收缩率、比比容和压压缩收缩率与：热胀冷冷缩、塑塑料品种种、成型型工艺（压压力、温温度、时时间）、模模具和塑塑件结构构有关,所以设设计模具具时，需需根据模模塑收缩缩率来计计算型腔腔的尺寸寸。比容容是单位位重量的的松散塑塑料所占占有的体体积。压压缩率是是松散塑塑料的体体积与同同重量塑塑料的体体积之比比。用它它们可计计算出每每模塑料料需要的的注射量量（cmm3）或或模

31、具加加料腔的的容积尺尺寸。注注射量是是决定设设备的主主要条件件。（3）结晶晶性、相相容性、热热敏性、固固化和熔熔体破裂裂结晶性即指指聚合物物分子能能做空间间规则排排列生成成结晶的的能力。聚聚合物的的结晶性性与它们们的结晶晶度能力力大小有有关。挥挥发物含含量指塑塑料中的的挥发物物包括水水、氯、空空气、甲甲醛等低低分子物物质的含含量。热热敏性指指塑料的的热稳定定性差的的性能。 （4）熔结结痕、内内应力、制制品的后后处理减少熔结痕痕，可选选用流动动性较好好的塑料料，或增增加浇口口数量，缩缩短流程程，以较较快时间间充模；适当提提高料温温或模温温等；增增强模具具排气措措施；改改变浇口口位置使使熔结痕痕产

32、生在在塑件的的次要部部位；尽尽量不用用脱模剂剂等。产产生内应应力的一一个重要要因素是是注射及及补料时时的剪切切应力。减减少应力力措施：注射压压力不宜宜取得过过高，使使用较高高的料温温和模温温，保压压时间要要适度，可可采取降降压保压压方法，成成型后将将制品进进行热处处理。制制品的后后处理（热热处理）有有退火处处理和调调温处理理。机电工程学院毕业设计 2型腔数目的确定以及性强型芯尺寸的确定2 型腔数数目的确确定以及及型腔型型芯尺寸寸的确定定注塑模的型型腔数目目，可以以是一模模一腔，每每一次注注射生产产一个塑塑件，也也可以是是多腔，每每一次注注射生产产多个塑塑件，模模具按型型腔数目目可以分分为两类类

33、：(1) 单单型腔模模具该类型仅有有一个型型腔的模模具，每每次成型型一个塑塑件。(2) 多多型腔模模具该类型有两两个或两两个以上上的型腔腔，可一一模制成成成型多多个塑件件。目前前常规设设计都是是单层腔腔。另外外也有双双层型腔腔模具，它它的优点点是在模模板面积积大小基基本不变变，获的的加倍数数量产品品，提高高经济效效益。2.1影响响模具型型腔数目目的因素素确定模具型型腔数目目时，我我们可以以从以下下几个方方面考虑虑：（1） 塑塑件大小小与设备备的关系系 成型大或中中型塑件件时，一一般采用用单型腔腔。这一一方面是是考虑、塑塑料的充充模流动动性，要要保证塑塑料充满满型腔，另另一方面面，设计计多个型型

34、腔则模模具体积积大而重重，加工工难度增增大。中中、小型型塑件的的成型模模具设计计多个型型腔可以以较好地地发挥设设备和模模具能力力，提高高生产效效率，实实现经济济化生产产。（2）充分分利用现现有设备备应优先考虑虑利用企企业自己己的生产产资源，如如成型设设备，使使生产更更加经济济。（3）使塑塑件精度度比较容容易得到到满足 一般，塑件件精度要要求不高高时，对对模具制制造以及及制品成成型工艺艺的控制制要求也也较低。在在此情况况下，可可以根据据设备的的能力计计算，确确定型腔腔数目。当当塑件精精度较高高时，型型腔过多多会使制制品质量量难以保保证，模模具加工工费过高高，型腔腔数目愈愈多，对对各个型型腔的成成

35、型工艺艺条件控控制的一一致性也也就愈差差。（4）不使使模具结结构复杂杂化 对形状较复复杂或精精度较高高的塑件件，有时时为了增增加一个个型腔，模模具结构构会变得得复杂得得多，模模具制造造精度也也提高了了许多，所所以考虑虑型腔数数目要注注意经济济效益，不不合算则则予以避避免。（5）视塑塑件生产产批量要要求 当塑件生产产批量不不大时，为为了降低低成本，常常常设计计单型腔腔模具。塑塑件生产产批量较较大或很很大时，模模具需达达到完成成相应任任务的能能力，所所以常常常设计多多个型腔腔。（6）降低低模具制制造费用用 模具费用是是构成制制品成本本的一因因素，为为了降低低制品成成本，常常常对模模具费用用作一定定

36、限制。复复杂、精精密塑件件，其模模具每增增加一型型腔，加加工成本本增大的的数量十十分可观观。总之，影响响型腔数数目因素素较多且且错综复复杂，应应统筹兼兼顾，切切忌犯片片面性错错误本模具的型型腔布置置图如下下： 图22（型腔腔位置布布置图） 图2型型腔位置置布置图图2.2手机机外壳注注塑体积积计算根据塑件的的生产批批量及尺尺寸和精精度要求求采用一一模两件。按按照图如如上塑料料件图所所示尺寸寸（小孔孔、沟槽槽等部位位简化）近近似计算算：由于于这款手手机的外外形酷似似一个矩矩形，所所以其的的外形尺尺寸可以以简单的的近似为为一个长长a为1114，宽宽b为600。厚h为0.6的矩形形片子，再再简单的的去

37、掉中中间的哪哪个大矩矩形和椭椭圆型，该该塑件的基基本外形形尺寸就出出来了。(其中，零件中部的那个椭圆也可以根据矩形的体积进行简单的计算)，该零件体积具体计算过程如下。 其中： =abh=1114600.06=41004=4.1=3.22.660.006=0.5501.42.80.06=0.2355所以由上可可得： =4.11-0.50-0.2235 =3.3655塑件体积 V=3.3655查表611塑料AABS的的密度为为1.11522.000g/ccm(注注射时取取密度为为1.338g/cm)单件塑件重重量级 mm=3.3655 1.338g=4.664g2.3.型型腔、型型芯工作作部位尺尺

38、寸的确确定查表6-44ABSS塑料的的收缩率率为0.3%0.88%。平均收缩率率 S=0.555%；型腔工作部部件尺寸寸：型腔径向尺尺寸 =（1+S）- x型腔深度尺尺寸 =（1+S）HHs - x型芯径向尺尺寸 =（1+S）lls - x型芯高度尺尺寸 =（1+S）hhs - x式中 Ls塑件件外形径径向基本本尺寸的的最大尺尺寸（mmm）; lls塑件内内型径向向基本尺尺寸的最最小尺寸寸（mmm）;Hs塑塑件外型型高度基基本尺寸寸的最大大尺寸（mmm）;hs塑塑件内型型深度基基本尺寸寸的最小小尺寸（mmm）C塑件件中心距距基本尺尺寸的平平均尺寸寸（mmm）；x修正正系数，取取0.550.75

39、;塑件件公差（mmm）;模具制制造公差差，取（11/31/44）0。各工作部位位尺寸计计算结果果如图2220所所示：通通常，制制品中11mm和和小于11mm并并带有大大于0.05mmm公差差的部位位以及22mm和和小于22mm并并带有大大于0.1公差差的部位位不需要要进行收收缩率计计算。图3 加加收缩率率后制品品尺寸图图塑料模成型型零部件件的设计计 模具零件按按照其作作用可以以分为成成型零件件和结构构零件。成成型零件件如凸模模（型芯芯）凹模模（型腔腔），镶镶件，成成型杆，螺螺纹成型型杆及型型环等。结结构零件件如导柱柱，导套套，斜销销，滑块块，导板板，锁紧紧块，定定位圈，浇浇口套，推推杆，推推件

40、板，推推管，复复位杆，拉拉料钩，垫垫块，固固定板等等。成型零件的的大部分分表面直直接与塑塑料接触触，其形形状往往往比较复复杂，精精度与表表面粗糙糙度要求求也比较较高，因因此在设设计时除除了考虑虑保证塑塑件成型型外，还还要求便便于制造造与维修修。成型零件的的结构设设计 构成型腔的的零件叫叫成型零零件，由由于成型型零件受受高温高高压的塑塑料接触触，受高高速料流流的冲刷刷，并在在脱模时时与塑件件发生摩摩擦磨损损，因此此，制作作材料要要求具备备足够的的强度、刚刚度和耐耐磨性能能。1.凹模的的结构设设计 (1).整整体式凹凹模直接在一整整块材料料上加工工而成的的凹模即即为整体体式凹模模。其特特点是牢牢固

41、，不不易变形形，成型型出的塑塑件表面面不会有有模具接接缝痕迹迹。(2).整整体嵌入入式凹模模将凹模做为为整体式式，再嵌嵌入模具具的模板板内，叫叫做整体体嵌入式式凹模 。其特特点： eq oac(,1) 加工单单个型腔腔的凹模模方便； eq oac(,2) 节省贵贵重钢材材； eq oac(,3) 易于维维修更换换； eq oac(,4) 各型腔腔凹模单单独加工工利于缩缩短制模模周期。(3).局局部镶嵌嵌式凹模模为了便于加加工或对对易损部部位，应应采取局局部镶嵌嵌式结构构。如图图428所所示a、bb为镶嵌嵌凹模侧侧壁的局局部凸起起结构；c、dd为镶嵌嵌凹模底底部的局局部结构构；e为为对凹模模中带

42、有有筋的部部位 ，用用一个或或两个镶镶件制作作后，再再放入整整体式凹凹模内。(4).大大面积镶镶嵌且合合式凹模模为了便于机机械加工工、研磨磨、抛光光和热处处理，将将凹模由由几部分分镶嵌组组合而成成。最常常见的是是镶拼整整个凹模模底部。如如图429、图图430所所示。(5).四四壁拼合合的组合合式凹模模对于大型和和形状复复杂的凹凹模，可可以把它它的四壁壁及底分分别加工工经研磨磨之后入入模套内内，如图图431所所示。 2.型芯的的结构设设计 型芯是用来来成型塑塑件内表表面的零零件。它它也有整整体式和和镶拼组组合式之之分 。成型零件工工作尺寸寸的计算算成型零件上上用来成成型制品品的那一一部分尺尺寸叫

43、工工作尺寸寸又称成成型尺寸寸。(一)影响响塑料制制品尺寸寸精度的的因素1.成型零零件的制制造公差差所以成型尺尺寸的精精度应当当高于制制品相对对各尺寸寸的精度度，一般般，模具具制造误误差取塑塑件尺寸寸公差的的三分之之一或四四分之一一。2.成型收收缩率的的影响 它包括设计计模具选选取的计计算收缩缩率与实实际收缩缩率的差差异，以以及成型型塑件时时由于工工艺条件件波动、材材料批号号发生变变化而造造成塑件件收缩率率值的波波动，前前者造成成塑件尺尺寸系统统误差，后后者造成成塑件尺尺寸的偶偶然误差差。3.成型零零件的磨磨损量塑料在型腔腔中高速速流动而而冲刷型型腔壁，脱脱模时，塑塑件与型型腔、型型芯相摩摩擦。

44、由由于成型型过程中中的磨损损，凹模模尺寸变变得越来来越大，型型芯尺寸寸变得越越来越小小。假设设型芯周周向为均均匀磨损损，故认认为中心心距尺寸寸基本保保持不变变。4.安装配配合误差差 成型过程中中无动作作要求的的成型零零件，一一般采用用过渡配配合安装装。要求求动作的的零件，如如型芯，要要求间隙隙配合安安装，则则对制品品尺寸带带来误差差，动模模与定模模时，会会产生合合模位置置误差。5.水平溢溢边厚度度的波动动 采用溢式压压缩成型型塑件时时，其水水平溢边边厚度常常因工艺艺条件等等因素的的变化而而波动，从从而使制制品高度度尺寸误误差增大大。因此此将压缩缩成型塑塑件的高高度尺寸寸视为受受模具活活动部分分

45、影响的的尺寸。综上所述，制制品可能能产生的的最大误误差为上述述各种误误差的综综合，即即=z+c+s+j+fz成成型零件件制造误误差c型型腔使用用过程中中的总磨磨损量s塑塑料收缩缩率波动动引起塑塑件尺寸寸变化值值j因因配合间间隙变化化引起塑塑件尺寸寸的变化化值f压压制件水水平溢边边厚度波波动引起起的塑件件高度尺尺寸变化化。各种误差累累积后的的误差值值应小于于或等于于塑件的的尺寸工工差，即机电工程学院毕业设计 3 浇注系统的设计3 浇注系系统的设设计浇注系统是是塑料熔熔体自注注射机的的喷嘴射射出后，到到进入模模具的行行腔以前前所流经经的一段段路程的的总称。浇浇注系统统包括：主浇道道 分分浇道 冷料

46、料穴 浇浇口等组组成。3.1确定定浇住系系统的原原则：塑料成型特特性 设计浇浇住系统统应适用用所有塑塑料的成成型特性性的要求求，以保保证塑件件的质量量。塑件的大小小和形状状 根根据塑件件的大小小 形状状 壁厚厚 技术术要求等等因素，结结合分形形面同时时考虑浇浇注系统统的形式式，进料料口数量量和位置置，保证证正常成成型，还还应注意意防止流流料直接接冲击嵌嵌件及细细弱型心心或型心心受力不不匀以及及充分估估计可能能产生的的质量弊弊病和部部位等问问题，从从而采取取相应的的措施或或留有修修正的余余地。模具成型塑塑件的型型腔数设设置浇注注系统还还应考虑虑到模具具是一模模一腔还还是一模模多腔，浇浇注系统统需

47、按型型腔布局局设计。塑件外观 设置置浇注系系统时应应考虑到到去除、修修整进料料口方便便。同时时不影响响塑件的的外表美美观。注射机安装装模板的的大小 在塑件件投影面面积较大大时，设设置浇注注系统时时应考虑虑到注射射机模板板的大小小是否允允许， 并应应防止模模具偏单单边开设设进料口口，造成成注射时时的受力力不匀。成型效率 在大量量生产时时设置浇浇注系统统还应考考虑到在在保证成成型质量量的恰好好难题下下尽量缩缩短流程程，减少少断面积积以缩短短流程填填充及冷冷却时间间，缩短短成型周周期，同同时减少少浇注系系统损耗耗的塑料料。冷料 在在注射间间隔时间间。喷嘴嘴的端部部的冷料料必须去去除，防防止注入入型腔

48、影影响塑件件的质量量，故设设计浇注注系统是是应该考考虑储存存冷料的的措施。3.2主浇浇道的设设计 主浇浇道为直直接与注注射机的的喷嘴相相连的部部分。熔熔体从喷喷嘴中以以一定的的动能喷喷出。由由于熔体体在料筒筒内以被被压缩，此此时流入入模的空空腔内，其其哦体积积必然膨膨胀，流流速也略略为减小小。主浇道的截截面为圆圆形，整整体为圆圆锥形，锥锥度为224，对于于本产品品所用的的塑料AABS 采用22。主浇道的直直径的决决定、主主要取决决于住浇浇道内熔熔体的剪剪切速率率。 根根据经验验： 主主浇道的的计算公公式如下下： 式中 DD主浇道道大头直直径（MMM） V流经主主浇道的的的熔体体体积（包包括各个

49、个型腔、各各级分浇浇道、主主浇道以以及冷了了穴的容容积）（） ，此时的V可以简单的相似与需要注射的塑料体积，根据初选注射机时的计算 ，我们可以简单的认为V=8.15 K因熔体体而异的的常数， ABSS类 K=1.55故：3.3分浇浇道的设设计 分浇浇道是连连接主浇浇道和浇浇口的主主要通道道。 分浇浇道的直直径的计计算可以以采用如如下的经经验公式式计算： （mmm） 式中 DD 各级级分浇道道的直径径 （mmm） W 流经经该分浇浇道的流流体重量量（g） L 流过过W流体体的分浇浇道的长长度（mmm）3.4主浇浇道和分分浇道的的几何形形状（ 1） 主浇道道为一圆圆锥孔，其其小头正正对注射射机的喷

50、喷嘴。因因喷嘴外外形为球球面，所所以主浇浇道小头头孔端的的外型应应为一凹凹球面。为了 配合合紧密，防防止溢料料凹球面面的半径径应比喷喷嘴的球球面半径径略大223mmm主浇道的个个部分尺尺寸关系系见图右右：分浇道的截截面形状状见表 图4 浇口口套示意意图表 2 国产产注射机机喷嘴的的孔径和和球面半半径型号XS-Z-30XS-300XS-Z-60XS-ZYY-600 -1225 -2550 G54-SS200/4400XS-ZYY-2550 -3000 -5000XS-ZYY-10000XS-ZYY-20000 -40000 -70000孔径 22 35 43、5、66、8 7、77.5 7113

51、球半径 112 112 118 118 118 335 3.5 浇浇口的设设计 浇口是连接接分流道道与型腔腔之间的的一段细细短通道道。浇口口的断面面形状有有圆形、矩矩形或正正方形。取取较小浇浇口的优优点，可可以增加加物料的的充模流流速，产产生摩擦擦热或增增大剪切切速率来来提高流流动性，控控制浇口口封闭时时间，降降低模塑塑周期，易易于平衡衡各型腔腔的进料料速度，尤尤其是使使平衡式式分流道道达到各各浇口同同时进料料，容易易与塑件件断离；浇口过过小的缺缺点是会会造成太太大的流流动阻力力，延长长进料时时间。3.5.11浇口形形式及位位置浇口的类型型有： 直接浇浇口 ：又称主主流道型型浇口，其其优点：利

52、于排排气和消消除熔结结痕，模模具机构构简单而而紧凑。缺缺点：周周期延长长，超压压填充，容容易产生生残余应应力。适适用于单单腔模。形状如图 中的A）。 侧浇口口 ：一一般开设设在分型型面上，由由塑件侧侧面进料料，广泛泛使用于于多腔模模。浇口口与分流流道相接接处采取取斜面或或圆弧过过度。形形状如图图 中的的B）。 扇形浇浇口：它它是矩形形侧浇口口的一种种变异形形式，此此浇口的的加工虽虽困难一一些，但但有助于于熔体均均匀地流流过扇形形浇口。优优点：使使塑料充充模时横横向得到到更均匀匀的分配配，降低低制品的的内应力力和带入入空气的的可能性性。常用用来成型型宽度较较大的薄薄片状制制品。形形状如图图 中的

53、的D）。 薄片浇浇口：其其特点是是将浇口口的厚度度减薄，而而宽度取取作浇口口边制品品宽度的的1/44至全宽宽，浇口口台阶长长约0.65mmm。优优点：能能使物料料在平行行流道内内均匀分分配，以以较低的的线速度度呈平行行流均匀匀地进入入型腔，降降低了制制品的内内应力，减减少了因因取向而而产生的的翘曲。缺缺点：提提高了制制品的生生产成本本。适于于成型大大面积的的扁平制制品。 环形浇浇口：优优点：进进料均匀匀，流速速大致相相同，空空气容易易顺序排排出，同同时避免免了侧浇浇口的型型芯对面面的熔结结痕。主主要用于于圆筒形形制品或或中间带带有孔的的制品。形状如图 中的E）。 轮辐浇浇口：这这种浇口口将整圆

54、圆周进料料改成了了几小段段圆弧进进料，如如图8-37所所示。优优点：去去除浇口口方便，浇浇口回头头料较少少。缺点点：熔结结痕增多多，塑件件强度受受到影响响。 爪形浇浇口：分分流道与与浇口不不在同一一个平面面内。 护耳浇浇口 ：小浇口口加护耳耳，作用用：可以以避免喷喷射现象象，降低低速度，均均匀地进进入型腔腔，确保保制件质质量。缺缺点：割割除护耳耳比较麻麻烦。适适于有机机玻璃、聚聚碳酸脂脂等透明明材料和和大型AABS塑塑料成型型。 点浇口口：是一一种断面面尺寸很很小的浇浇口。优优点：自自行切断断，无需需修剪浇浇口，生生产效率率高。单单腔模多多腔模均均适用。断断离后的的点浇口口凝料可可以由手手工取

55、出出或靠点点浇口自自动脱落落机构脱脱模。 潜伏浇浇口：采采用潜伏伏浇口只只需要两两板式的的单分型型面模具具，而采采用点浇浇口则需需要三板板式的双双分型面面模具。其其特点：.浇口口位置一一般选择择在制品品侧面不不影响外外观的地地方或加加工圆柱柱形分流流道；分分流道设设置在分分型面上上；浇口口部位宜宜设计为为镶拼结结构。 A） BB） C） D） E） 图图 5 各各式浇口口示意图图3.5.22 浇口的的形式的的确定和和位置选选择根据本产品品的结构构特点和和生产特特性，浇浇口形式式采用潜潜伏式浇浇口，并并避开高高光亮的的区域。一一般浇口位置对对制品质质量影响响极大，在在选择上上应注意意以下几几点：

56、1.避免熔熔体破裂裂在塑件件上产生生缺陷2.考虑分分子定向向对塑件件性能的的影响3.有利于于流动、排排气和补补缩4.在多腔腔模中，各各个型腔腔浇口方方位必须须保持一一致 5.减少熔熔结痕和和提高熔熔结痕的的强度6.校核流流动距离离比7.浇口位位置应使使浇口便便于修整整8.防止料料流将型型芯或嵌嵌件挤歪歪变形根据以上几几点和本本套塑件件的形状状、尺寸寸、精度度要求，确确定把浇浇口位置置开在如如下图的位位置，既既手机的的侧壁。浇口直径计计算由于本套设设计的产产品尺寸寸较小，所所以浇口口直径根根据经验验直接去去 d=1mmm 图6 （浇浇口位置置示意图图）3.6 排排溢系统统设计当塑件熔体体填充型型

57、腔时，必必须顺序序排出型型腔中及及浇注系系统内的的空气及及塑料受受热或凝凝固产生生的低分分子挥发发气体。注注射成型型时的排排气通常常有如下下四种方方式进行行。利用配配合间隙隙排气 在分型型面上开开设排气气槽排气气 利用所所有排气气塞排气气 强制性性排气本塑件采用用第一种种，其具具体深度度可按下下表3选选取 取0.03mmm表3 分分型面上上排气槽槽深度 (mm)塑料深度h塑料深度h聚乙烯PEE0.02聚酰胺PAA0.01聚丙烯PPP0.010.002聚碳酸酯PPC0.010.003聚苯乙烯PPS0.02聚甲醛POOM0.010.003ABS0.03丙烯酸共聚聚物0.03机电工程学院毕业设计 4

58、 注射机的选择和校核4 注射机机的选择择和校核核4.1 注注射机的的分类：注射机为热热塑性或或热固性性塑料注注射成型型所用的的主要装装备，按按其外形形可以简简单的分分为立式式、卧式式、直角角式三种种。卧式式注射机机的结构构图如下下 ： 根据注射射机的工工作过程程，一般般可将注注射机分分为以下下几个部部分：1.注射射装置注射装装置的主主要作用用是使固固态的塑塑料颗粒粒均匀地地塑化呈呈熔融状状态，并并以足够够的压力力和速度度将塑料料熔体注注入到闭闭合的型型腔中。2.锁模模装置锁模装装置的作作用有三三点：第第一是实实现模具具的开模模动作第第二是在在成型时时提供足足够的夹夹紧力使使模具锁锁紧第第三是开

59、开模时推推出模具具内制件件 图 7 （卧式式注射机机的结构构图） 3.液压压传动和和电器控控制液压传传动系统统是注射射机动力力系统，而而电器控控制系统统则是控控制各个个动力液液压缸完完成开启启，闭合合和注射射，推出出等动作作的系统统。4.2 初选注注射机：注射量的确确定：经经计算，（引引第2章章，手机机外壳注注塑体积积计算）该塑料制件的单件质量为： 浇注系统的的重量可可根据图图（1）浇浇注系统统尺寸先先计算浇浇注系统统的体积积； 粗略估计浇浇注系统统质量： 总体积为： 总重量为： 满足注射量量： 式中： 额定注注射量 塑件与与浇注系系统凝料料体积 由上可得得：=9.6688=9.669或 式中

60、： 额定定注射量量（g） 塑件与与浇注系系统凝料料的重量量和（gg） 聚苯苯乙烯的的密度（gg/ ）： 塑件采采用塑料料ABSS的密度度（g/ ）。/（）=88.1331.005（11.05540.88）g=10.1g2） 注射射压力： 由模模具设计计指导书书中表表6-55可知 ABSS塑料成成型时的的注射压压力 = 7090MMPa锁模力： 式式中 p塑料成成型时型型腔压力力，ABBS塑料料的型腔腔压力PP=300MPaa；F浇注系系统和塑塑件在分分型面上上的投影影面积和和（）。各型腔及浇浇注系统统及个型型腔在分分分型面面上的投投影面积积（尺寸寸参照图图2-223）： F=（2） 根据据以上