数字电子表外壳塑料模具设计

论文题目：数字电子表外壳塑料模具设计论文主要内容：第一部分：塑件分析第二部分：设备的选择第三部分：分型面的选择第四部分：浇注系统设计第五部分：成型零部件的设计第六部分：合模导向机构的设计第七部分：顶出机构设计第八部分：侧向分型抽芯机构的设计第九部分：冷却系统的设计第十部分：注射机有关参数的校核第十一部分：模具动作原理第一部分：塑件分析该塑件是数字电子表外壳，本塑件的材料采用ABS；其塑件图的具体尺寸如下图所示：数字电子表外壳结构较复杂，需要在设计时考虑多个方向内外侧抽芯。数字电子表外壳表面光滑，光泽性好，具有良好的韧性、耐寒性、耐热性等优异的力学性能。且该塑件壁薄且不均匀，尺寸小而精度要求高（塑件最小尺寸公差为0.10mm），其圆弧外侧面及装表带轴内侧面有一些通孔或盲孔。第二部分：设备的选择数字电子表外壳结构较复杂，带有内外侧抽芯，且精度要求较高，所以注射模具采用一模一腔的形式。由UG对塑件产品的体积测量，与理论注射量选取注射机SYS-10型。注射机的主要参数见下表。注射机参数SYS-10注射机参数SYS-10结构形式立式最大注射量/(cm3或g)10注射方式螺杆式模板最大厚/mm150注射压力/MP150模板最小厚/mm60锁模力/kN160喷嘴球半径/mm10定位圈直径/mm55螺杆转速r/min14~200r/min喷嘴口孔半径/mm2.5拉杆内间距/mm180最大开模行程/mm130

第三部分：分型面的选择由于分型面受塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，以选出合理的方案。选择分型面时应遵循以下几项基本原则：（1）

分型面应选在塑件外形最大轮廓处；（2）

分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；（3）

分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量；（4）

分型面的选择要便于模具的加工制造；（5）

分型在面的选择应有利于排气。综合考虑以上因素，及塑件成型以后，容易从模具中脱出，应将分型面设计在如下图所示的位置。第四部分：浇注系统设计1.主流道主流道是熔料注入模具最先经过的一段流道，直接影响到填充时间及流动速度。主流道太小，熔料流动过程中冷却面相对增大，热量消耗大，注射压力损失大，但主流道太大则会造成塑料损耗大，冷却时间长，发生旋涡及紊流，要求机床可塑化能力增大。因此，必须选择恰当尺寸的流道。本设计为圆锥形.其示意图如图5.1所示：（1）喷嘴球半径：。（2）定位环直径：55mm。（3）为了便于主流道凝料的脱出，

浇口套的内锥角取3°。（4）注射机的定位孔径：55mm。（5）凹坑球半径2.冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔，既影响熔体充填的速度，又影响成型塑件的质量。主流道末端的冷料穴还便于在该处设置主流道拉料杆，注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。其示意图如下图所示：3.分流道的设计分流道是熔料从主流道注入型腔前的过渡部位，其作用是通过流道截面及方向变化使熔料平稳转换流向注入型腔。分流道的形状及尺寸应满足在相等截面积时，其周长为最小的要求，从而可减少熔料散热面积和摩擦阻力。其分流道示意图如下图所示：4浇口的设计根据塑件形状，采用轮辐式浇口。轮辐式浇口是在环形浇口基础上改进而成的，由原来的圆周进料改为几小段的圆弧进料，这样不但去除浇口方便，浇口耗料较少，同时还由于型芯上部得到定位而增加稳定性。其示意图如右图所示：第五部分：成型零部件的设计模具的成型尺寸的计算方法有按平均收缩率计算和按极限条件计算两大类，本设计采用平均收缩率来计算。已知ABS的最大收缩率为0.9%，最小收缩率为0.4%，平均收缩率为0.65%，型腔尺寸的计算本毕业设计成型零件工作尺寸采用最常用的按平均收缩率、平均磨损量和平均制造公差为基准的计算方法。从《塑料成型工艺与模具设计》中附表B查得ABS塑料的最大收缩率Smax和最小收缩率Smin分别为0.8%和0.3%。则ABS的平均收缩率为S(--)=(Smax+Smin)/2×100%=(0.8%+0.3%)/2×100%=0.55%。型芯尺寸的计算数字电子表外壳型芯的尺寸计算，由于塑件的外形比较复杂，型芯的径向尺寸和深度尺寸比较多，为了计算时表达清楚，也对一些尺寸进行了排序，具体尺寸如右图。第六部分：合模导向机构的设计导向机构的功能是保证动、定模部分准确对合，从而保证塑件形状、壁厚和尺寸的精度。为了使模具在使用和维护时的拆装中不会发生动、定模认错方向，本设计采用是四根直径相同的导柱不对称的布置。其在分型面的布置如右图所示：第七部分：顶出机构设计成型结束后，模具打开，把塑件从型腔或型芯上推出的机构，称为模具的推出机构。脱模力是指塑件从型芯上脱出时需要克服的阻力，主要包括由塑件的收缩引起的塑件与型芯的摩擦阻力和大气压力。它是设计推出机构的主要依据之一，但计算形状复杂塑件的脱模力非常困难，脱模力的大小与塑件的壁厚及形状有关。推杆推出机构是推出机构中最简单、动作最可靠、最常见的结构形式，根据塑件结构，综合考虑采用推杆推出机构，初选用5mm直径的推杆，经过校核合适。顶杆结构示意图如下：第八部分：侧向分型抽芯机构的设计由于塑件上有与开模方向有不同的外侧孔与凹孔，塑件不能直接脱模，必须将成型侧孔和凹孔的零件做成活动型芯，在塑件推出前先将活动型芯抽出，然后再从模腔中推出塑件。完成侧抽芯抽出和复位。经过斜导柱、滑块、导滑槽等一系列设计得出如下机构图：第九部分：冷却系统的设计在数字电子表外壳注射模具设计中，由于数字电子表外壳尺寸比较小，对模具的冷却系统的要求不太严格，而且型芯、型腔采用整体式，所以只能把冷却水孔开在装整体型芯、型腔的模板上。如下图所示：第十部分：注射机有关参数的校核1最大注射量校核2注射压力的校核

3锁模力的校核4开模行程的校核通过以上参数的校核，选用SYS-10型比较合理。模具设计时，我们必须根据塑件的结构特点、塑件的技术要求确定模具结构。模具结构与注塑机之间有着必然联系。因此我们必须对选定的注射机有关参数校核。第十一部分：模具动作原理1-动模座板；2-支撑柱；3-推板；4-推杆固定板；5-复位杆；6-动模板；7、12、15、17、29、31-螺钉；8-型芯；9-推杆；10-塑件；11-型腔；13-定模板；14-定模座板；16-定位环；18-浇口套；18-浇口套；19-拉料杆；20-导柱；21-导套；22-斜顶；23-斜导柱；24-楔紧块；25-侧型芯；26-侧滑块；27-限位弹簧；28水嘴；30-垫块；32-内侧抽芯机构顶杆。动作原理：注射完成，冷却结束后，注射机后退带动模座板1向下运动，由于螺钉29的作用，将下面得三个模板固定在一起。在动模板的带动下，使得模具从A-A分型面打开，在拉料杆的作用下以及塑件抱紧型芯，塑件随同型芯一起向下运动，在下降的同时，滑块26在斜导柱23的作用下带动侧型芯完成侧孔的抽芯，同时塑件从