手机外壳模具设计

手机外壳模具 成都电子机械高等专科学校 (2006届) 目:手机外壳模具设计 系别:机电工程系 班级:06423 专业:数控技术及应用 姓名:雷长钧 学号:10 指导教师: 王付军 二00九年五月 摘要 众所周知，模具是一个近年才新兴的非常有潜力的产业。在日常生产生活中，百分之八十以上的产品都是用模具来成型制造。这些产品所变现出来的优点，是其他加工所无法与之比较的。 随着科学技术与社会生产力的迅速发展，塑料的性能得到了很大的改良，而且塑料制品得到了越来越广泛的应用。 因此，我们将结合塑料和模具两者的优点，这两项技术将得到更好的发展和应用。 本文在理论和实践中的只要研究工作包括: (1) 对塑料制件进行分析。 (2) 根据塑件的情况，设计出符合塑件制造条件的模具。 (3) 整理、编写设计工艺论文。 关键词:模具、塑料、工艺、分析 It is known that molding tool is a very new and potential industry.In the many ways of production,more than 80% production are made from Molading tools.These productions have many merits,which are stronger than the other kinds of making ways. With the rapid developing of productive forces.Science and technology,not only the plasstic’s Function is improced greatly,but also many profuctions of plastic are used more and more and more popular. Thus,we connect the plastic’s merit’s and the molding tools’merits,which are more develop and used. The main conclusions with theory and practice of the paper are as following. (1) Anal\yes the plastic of production. (2) According to the plastic of production’s situation,we will design the molding tool which suit for the making situation properly. (3) Arrange and write the design of thesis. Key words:molding tool、 plastics、 craft 、analyse 目 录 题目:直板手机ABS塑料外壳模具设计 绪论 (一)制件分析 1. 分析制件原料的工艺性 2. 分析制件的结构、尺寸精度及表面质量 (二)初步确定注塑机 (三)注塑模结构设计 1.选择分型面 2.确定型腔布局 3.浇注系统设计 脱模机构设计 4. 5.冷却系统的设计 6.排气系统的设计 7.成型零件结构设计 8. 顶出系统设计 9.确定标准模架型号与规格 (四)模具的设计计算 1.成型零件工作尺寸的计算 2.注塑机与模具有关参数及尺寸的校核 附录 参考文献 致谢 绪论 1.1模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策的决定》中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60,~90,的产品的零件，组件和部件的生产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2008年达到470种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80,的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有14种排量80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具，总价值为1000多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只 要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 1.2各种模具的分类和占有量 模具主要类型有:冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 (1) 冲模:冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50,以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 (2) 锻模:锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 (3) 塑料模:塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35,，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 (4) 压铸模:压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6,。 (5) 粉末冶金模:粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有:压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造(凝固理论)，塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。 1.3我国模具工业的现状 自20世纪80年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在1990年仅60亿元人民币，1994年增长到130亿元人民币，1999年已达到245亿元人民币，2000年增至260~270亿元人民币。今后预计每年仍会以10?~15?的速度快速增长。 目前，我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计，2006年我国模具生产厂点约有3万家左右，从业人员约100多万人，近年来，模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，增长在20%以上。 2006年模具销售额为720亿元。2006年进口模具20.47亿美元，与上年基本持平，比2005年减少1.03%:出口总量为10.41亿美元，比2005年增长41.06%，出口首次突破10亿美元。 从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区(模具规模已占全国总量的70%左右)发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。2006年模具进口按地区分，进口最多的是江苏，其次为广东，上海和天津，都超过了2亿美元。江苏进口量3.92亿美元，占总进口比例为19.15%，上海进口量2.52亿美元，占总进口比例为12.35%，长三角地区的江苏。上海、浙江、山东进口量就有8.51亿美元，占总进口比例为41.58%。2006年在模具出口最多的10个省市中，广东、天津、浙江、江苏、上海、山东、福建、辽宁、北京、安徽。浙江、江苏、上海、山东、安徽分居第三位，四位、五位、六位、十位。 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，我国模具制造水平有了很大的提高，模具的CAD,CAM已很普遍，CAE,CAPP也在积极推广。如今我国生产的模具精度已达到微米级，与20年前相比，模具寿命提高了几十倍，模具生产周期缩短了约3/4，模具的标准件使用覆盖率从几乎是零，达到45%左右。我国模具总量虽然已位居日、美之后，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，与英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等也有差距。 近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品，塑料模和压铸模比例增大，专业模具厂数量增加，能力提高较快，“三资”及私营企业发展 迅速，国企股份制改造步伐加快等。 1.4世界五大塑料生产国的产能状况 美国塑料(原料)的产量多年来一直雄居各国之首。早在80年代前期，美国塑料产量就已达2000万吨之多，1986年增至23l0万吨，占全球总产量8100吨的28.5,，此后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分别增加到2710万吨、2810万吨、3010万吨、3410万吨、4000万吨和4360万吨，占世界总产量的比例从1996年起提高到30,以上。2001年美国塑料产量为4170万吨，其中以聚乙烯为最多，达1500多万吨。其次分别是氯乙烯650万吨、聚丙烯720万吨、聚苯乙烯对酞酸脂320万吨、聚苯乙烯280万吨。国内塑料消费量(产量+进口量一出口量)，美国也是全球最多的。美国的全部塑料消费量2001年为4280万吨。美国人均塑料消费量也是很高的，2000年为159公斤，2001年略减为155公斤 ，居全球第3位。美国现有各种大小塑料企事业单位1万多家，其中职工人数少于50人的占总数的53,，50~l00人的占21,，100~500人的占23,，超过500人的占近4,，职工总数近90万人。在美国塑料制品加工业的就职人数达110万，2001年的出货金额为2150亿美元，人均出货金额为195美元。 德国是世界最大的塑料(原料)生产国之一，上世纪90年代初的1991年、1992年和1993年，德国塑料产量都为990多万吨，1994年增达超过1000万吨的1110万吨(1998年达近1300万吨，1999年为近1400万吨，2000年增至1550万吨，超过日本为世界第2大塑料生产国，2001年上升为1580万吨，2002年已过1600万吨。2001年德国生产的种种塑料原料中，聚乙烯为285万吨(低密度聚乙烯160万吨，高密度聚乙烯125万吨)，氯乙烯175万吨，聚丙烯160万吨。德国2001年的国内塑料消费量为1280万吨，其中聚乙烯265万吨，聚丙烯155万吨(氯乙烯152万吨。德国人均塑料消费量2001年为160公斤，在世界上仅少于比利时的172公斤，高于美国的155公斤，排在世界第2位。德国塑料制品加工业的职工总计有近30万人，2001年的出货金额为360亿美元，人均126美元。德国塑料制品加工企业中职工少于50人的占44,，50~100人的占28,，100~500人的占25,，500人以上的占4,。 中国塑料工业多年持续高速增长，1991年产量仅为250万吨，1995年增为 350万吨，1998年超过700万吨，到2002年已增达约1400万吨，超过日本而成为世界第3大塑料原料生产国。中国今年塑料制品市场将持续走强，在包装、工程、建材、农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长，需求量将超过2500万吨。其中包装塑料制品今年需求量将超过850万吨，工程塑料制品需求量将达400万吨左右，建材塑料制品需求量将达300万吨以上，农用塑料制品需求量将在500万吨左右，日用塑料制品需求量约为80万吨左右。 日本在很长的时期内都是仅次于美国的世界第2大塑料生产国。一直到1997年，日本塑料产量曾经连续多年增长，年产量在70年代中期就已达500多万吨，1987年突破1000万吨，1991年达约1300万吨，1992年和1993年因受日本经济下滑的影响，产量略有减少，分别降至1258和1225万吨。从1994年起产量再度增长，1994年、1995年和1996年分别回升到1300万吨、1400万吨和1470万吨，1997年的产量又比上年增长3.7,，达到1521万吨，首次超过1500万吨。但这种增势在1998年受到遏制，产量大幅度减少。1998年，日本塑料产量为1390万吨，比上年减少了8.7,。1999年和2000年日本塑料产量分别回升到1432万吨和1445万吨，但仍远未恢复到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料产量再度下降至1400万吨以下的1364万吨和1361万吨。2002年日本塑料(原料)产量减为1361万吨。而中国则增为1366万吨，日本又退居第4位。 韩国塑料产量增长十分迅速，1986年超过200万吨，1990年增达300万吨，1992年突破500万吨，1994年、1996年和1997年分别上升到600多万吨、700多万吨和800多万吨，1998年产量增至850万吨，1999年突破900万吨，2001年达1200万吨，跻身于世界5大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首，2001年产量为340万吨(低密度聚乙烯160万吨，高密度聚乙烯180万吨)，聚丙烯以238万吨排在第2位，其次分别是聚酯161万吨、氯乙烯124万吨、ABS?AS树脂86万吨、聚苯乙烯77万吨。韩国国内塑料消费量2001年420万吨，只相当于产量的1/3略高。人均塑料消费量2001年为106公斤，韩国塑料制品加工业的职工总数2001年为3.1万人，出货金额为85亿美元，人均276美元。 塑料产量位居世界前10名的国家和地区还有法国660万吨、比利时600万吨、中国台湾598万吨、加拿大432万吨和意大利385万吨(均为2001年产量)。 1.5 我国模具技术的现状及发展趋势 20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15,的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48"(约122CM)大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 (1) 注重开发大型，精密，复杂模具;随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 (2) 加强模具标准件的应用;使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 (3) 推广CAD/CAM/CAE技术;模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。 (4) 重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期;随着先进制造技术的不断 出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣 削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 直板手机ABS塑料外壳模具 图1-1，1-2所示为一款直板壳盖制件图，材料为ABS，单件重量为30克，年产量为30万件。 图1-1 图1-2 (一)制件分析 1.本制品材料采用工程塑料ABS，属于热塑性塑料。 化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene 外观、 灰白色颗粒，塑化性好。 密度、 (g/сm ?)1.5?0.1 熔体流动速率、 (g/10min)15.0"25.0 挥发份、 (%)1.5?0.5 比重:1.05克/立方厘米 成型收缩率:0.4-0.7% 成型温度:200-240? 干燥条件:80-90? 2小时 A.特点: ? 综合性能较好,冲击强度较高,具有良好的弹韧性、抗拉强度，化学稳定性，耐寒冷，有一定的耐油性，且介电性能良好，但在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解而形成乳浊液。 ? 与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. ? 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 ? 流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 B.成型特性: ?.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 可通过模流分析或通过经验判断制品因浇口位置而产生的结合线处是否影响产品外观和功能 在细长型芯附近避免开设浇口以免料流直接冲击型芯产生变形作为或弯曲。 大型或扁平制品建议采用多点进浇，可防止制品翘曲变形和缺料。 尽量开设在不影响制品外观和功能处，可开在边缘或底部。 浇口尺寸由制品大小几何形状结构和塑料种类决定，可先取小尺寸在根据试模状况进行修改。 一模多穴时相同的支配采用对称进浇方式，不同制品在同一模具中成型时 优先将最大制品防止靠近主流道的位置。 在浇口附近的冷料穴尽端设计拉料杆以利于浇道脱模。 e. 分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必须设计分流道，单型腔大型塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。分流道是塑料熔体进入型腔的通道，可通过优化设置分流道的横截面形状、尺寸大小及方向，使塑料熔体平稳充型，从而保证最佳的成型效果。 影响分流道的设计因素: (1) 制品的几何形状、壁厚、尺寸大小及尺寸的稳定性、内在质量及外 观质量要求。 (2) 塑料的种类，亦即塑料的流动性、熔融温度与熔融温度区间、固化 温度以及收缩率。 (3) 注射机的压力、加热温度及注射速度。 (4) 主流道及分流道的脱落方式。 (5) 型腔的布置、浇口位置及浇口形式的选择。 分流道的设计原则 (1) 塑料流经分流道时 的压力损失及温度损失要小。 (2) 分流道的固化时间应稍后与制品的固化时间，以利于压力的传递及 保压。 (3) 保证塑料迅速而均匀地进入各个型腔。 (4) 跟流道的长度应尽可能短，其容积要小。 (5) 要便于加工及刀具选择。 分流道横截面形状的选择 分流道横截面形状:通常分流道的横截面形状有圆形，矩形、梯形、U形和正六边形等。为了减少流道内的压力损失，希望流道的横截面积大、表面积小，因此可用流道横截面面积S与其周长L的比值来表示流道的效率。 可由“不同横截面形状分流道的性能和等效尺寸”得出:圆形横截面 的效率最高，即具有最小的压力降和热损失。以前因为受模具加工设备的限制，加工成本通常较高，并且圆形的分流道必须在两侧模板都进行加工，和模时两侧的半圆也难以对齐，所以圆形横截面的分流道使用不多。但是，随着模具加工技术的不断发展，逐渐克服了上述困难，从而使圆形横截面的分流道应用越来越广泛。 正方形流道凝料脱模困难正六边形流道小梁低。U形横截面的流动效率低于圆形和正六边形横截面，但加工容易，又比圆形和正方形横截面流道容易脱模，所以，U形横截面分流道使用也较广泛。另外，虽然梯形横截面的流道与圆形相比有较大的热量损失，但是梯形横截面的流道便于选择教工刀具，同时加工也较容易，所以，梯形横截面的分流道使用也较广泛。(本次设计采用) 其浇注系统设计情况如图1-6: 图1-6 2. 脱模机构设计 设计原则: (1) 塑件滞留于动模 模具开启后应使塑件及浇口凝料滞留于带有有 脱模装置的动模上，以便脱模装置在注射机推杆的驱动下完成脱 模动作。 (2) 保证塑件不变性损坏 这是脱模机构应达到的基本要求。首先要 正确分析塑件对凹模或型芯的附着力的大小以及所在的部位，有 针对性地选择合适的脱模方法和脱模位置，使推出重心与脱模阻 力重心相重合。型芯由于塑料收缩时对其包紧力大，因此推出的 作用点应该尽可能地靠近型芯，推出力应该作用于塑件刚度、强 度最大的部位。作用面应尽可能大一些。影响脱模力大小的因素 很多，当材料的收缩率大，塑件壁厚大，模具的型芯形状复杂， 脱模斜度大小以及凹模(型芯)表面粗糙度值高时，脱模阻力就 会增大，反之则小。 (3) 力求良好的塑件外观 推出塑件的位置应该尽量设在塑件内部或 对外观影响不大的部位，在采用推杆脱模时尤其要注意这个问题。 ABS塑料的脱模斜度范围为:型芯为35’-1?之间，型腔为40’-1?20’之间。 脱模结构由推出部件、导向部件和复位部件等组成。为了防止脱模时造成之间挤压变形，可以采用周边的推板与若干根推杆同时顶出脱模，因为制件在侧面有卡口。模具中还设置了导柱专门作为导向结构，不仅起了导向作用，还提高了支承板的刚度。 脱模机构设计如图1-7: 图1-7 3. 冷却系统设计 一般情况下注塑模都要优先考虑冷却，尤其是对于制品批量大，精度要求高的模具，模具的冷却往往是重中之重。单对于某些制品;来说，由于存在某些特殊机构，如很高的加强筋、很高的实心柱、很高的螺丝柱、深槽和深孔等、则必须在其旁边或上面加推杆，否则制品就无法推出，或推出时会顶白变形，此时就必须优先考虑顶出。 冷却系统设计原则是快速冷却，均匀冷却，加工简单，并尽量保证模具的热平衡，使制品收缩均匀。 从理论上来说，我们要求模具各部分的稳定均匀一致，使制品各部位的收缩率都一样。但在实际工作中是做不到的，模具的稳定通常是中间高周围低，在多腔模具中，若制品大小不同，则是大制品出的模温低。为此，冷却系统时，必须对模温高的地方重点冷却，使模具温度尽量均衡，同时在一模多腔的模具排位中，应将大制品对角排位，满足模具的热平衡和压力平衡要求。 因为之间外形较平直，在型腔上没有设计小型芯镶入，故可直接打冷水孔 进行冷却。型腔冷却水管内直径为8MM，水管外直径12MM，型芯水管上孔为直径15MM。 其冷却系统布局如图1-8所以: 图1-8 4. 排气系统设计 若制件具有高深的型腔，那么在脱模时需要对模具设置引气系统，那是因为制件表面与型心表面之间在脱模过程中形成真空，难于脱模，制件容易变形或损坏。热固性塑料制件在型腔内的收缩小，特别是不采用镶拼结构的深型腔，在开模时空气无法进入型腔与制件之间，使制件附粘在型腔的情况比热塑性制件更甚，因此，必须引入引气系统。 注塑模具的排气是模具设计中一个不可忽视的问题.排气不良,会造成众多问题.比如:气孔、空洞、烧焦、气泡、表面银纹、熔接线明显等。 模具内积集的气体主要有以下几个来源: (1).进料系统和型腔中存有的空气. (2).塑料含有的水分在高温下蒸发而生成的水蒸气. (3).塑料分解所产生的气体 . (4).塑料中某些添加剂挥发或者化学反映所生成的气体 (5).进料中夹杂的空气和水气! 基本的设计要点可以归纳如下: (1).排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应; (2).排气槽尽量开设在胶件较厚的成型部位; (3).排气槽应尽量开设在分型面上; (4).排气槽应尽量设在料流的终点和汇合处，如冷料井的尽端; (5).为了模具制造和清模方便，排气槽应尽量设在凹模一侧; (6).排气槽方向不应朝向操作面，防止注塑时漏料伤人; (7).排气槽不应有*角，防止积存冷料; (8).排气槽大小尺寸一定要合适(一般厚度在0.2,0.3mm左右)，根据具 体材料和产品要求进行选择加工,尽量避免造成飞边。 常见的排气形式有: (1).排气槽或孔排气 (2).分型面排气 (3).拼镶件缝隙排气 (4).推杆或顶针间隙排气 (5).粉末烧结合金块排气 (6).设置排气杆强制排气 (7). 应用真空排气机，达到主动排气，完全排气的效果。 由于制件的顶出杆较多，只需要利用分型面间隙排气即可。 5. 成型零件结构设计 本塑件成型件结构较复杂，需要大型芯一个，压入固定。在大型芯中有 五种不同结构的小型芯。第一种结构小型芯3个，第二种结构型芯1个，第 三种结构小型芯4个，第四种结构小型芯1个，第五种结构小型芯4个。如 图1-9所以: 图1-9 型腔材料选用40Gr，型芯材料选用Rr12. 8. 顶出系统设计 注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。 脱模机构的设计一般遵循以下原则: (1) 塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。 (2) 由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。 (3) 结构合理可靠，便于制造和维护。 本设计使用简单的推杆脱模机构，因为该塑件的分型面简单，结构也不复杂，采用推简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。在对脱模机构做说明之前，需要对脱模力做个简单的计算。 9.确定标准模架型号与规格 根据以上分析，计算并考虑型腔的尺寸，可以初步确定标准模架的机构和规格。通过查模具设计手册选用标准模架A2-355 400-47-F1(GB/T1556.1-1990)其参数如下: 定模板厚度A=40MM; 动模板厚度B=50MM; 垫块厚度C=63MM; 模具厚度为52+A+B+C=205MM. (四)模具的设计计算 1.成型零件工作尺寸尖酸 查阅相关资料可得PP塑料的成型收缩率为0.3%-0.8%，根据塑料平均收缩率法计算型腔、型芯的工作尺寸。各工作部分尺寸计算结果如下表:先选定塑件收缩率为0.6%。 2. 结构类型 塑件尺寸(MM) 模具尺寸(MM) 0 1.64/3 0.55 111.64 -1.64型腔径向Dm=<111.64(1，6%),3/4×1.64>=111.08 00 0 0.96/3 0.32 尺寸 Dm=<42.96(1+6%)3/4×0.96>=42.5 42.96 00-0.96 型腔高度0.48 0.48/3 0.16 12.76 Hm=<12.76(1+6%)×0.48>=12.52 000尺寸 型腔中心45?0.64 Cm=45(1+6%)?0.64×0.25=45.27?0.16 距尺寸 15?0.38 Cm=15(1+6%)?0.38×0.25=15.09?0.095 0.32 0 0 11 hm=<11(1+6%)+2/3×0.32>=11.28 0-0.32/3-0.11型芯高度0.2 0 0 2 hm=<2(1+6%)+2/3×0.2>=2.15 0-0.2/3-0.07尺寸 0.28 0 0 8 hm=<8(1+6%)+2/3×0.28>=8.23 0-0.28/3-0.09 0.48 0 0 3.76 =3.42 lm=<3.76(1+6%)-3/4×0.48>0-0.054/3-0.018 1.12 0 0 29.44lm=<29.44(1+6%)-3/4×1.12> =28.77 0-1.12/3-0.37型芯径向0.64 0 0 12.68 lm=<12.68(1+6%)-3/4×0.64>=12.28 0-0.64/3-0.21尺寸 0.48 0 0 2.76 lm=<2.76(1+6%)-3/4×0.48>=2.42 0-0.48/3-0.16 0.56 0 0 5.72lm=<5.76(1+6%)-3/4×0.56> = 0-0.56/3-0.15 5?0.24 Cm=5(1+6%)?0.24/8=5.03?0.03 型芯中心30?0.5 Cm=30(1+6%)?0.5/8=30.18?0.06 尺寸 7?0.28 Cm=7(1+6%)?0.28/8=7.04?0.04 24.5?0.5 Cm=24.58(1+6%)?0.5/8=24.65?0.06 3. 注射机与模具有关参数及尺寸的校核 (1) 注射量 XS-Z-125型注塑机的额定注射量为110克，而本模具每次注射量M=Nm+Mj=2×35，2×35×10%=77g，小于该型号注塑机的额定注射量，因此能够满足生产要求。 (2) 锁模力 Fs=K.p.Af 式中:Fs-锁模力(N); K-安全系数，约为1-1.2; p-型腔平均压力(MPa); Af-塑件在分型面上的投影面积(cm?); 取p为35Pma，且A=9240cm?, Fs=50T, 而XS-Z-125型注塑机锁模力约为90T，完全可以满足生产时的安全要求。 (3) 注射压力 因为XS-Z-125型注射机的注射压力为146MPa，而本塑件的压型注射压力为70-100MPa之间，因此可以满足要求。 (4) 模具在注射机上安装持此的校核 本模具外形尺寸为355×400×205MM，长与宽均小于该注塑机的拉杆空间， 并且模具的厚度又在规定的允许的范围内，因此该模具合格，能生产出符合生产 要求的产品。 参考文献: 张维合编著. 注塑模具设计使用教程. 北京: 北京工业出版社 野火科技编著. 精通AutoCAD注塑模具结构设计. 北京: 清华大学出版社 叶久新编著. 塑料成型工艺及模具设计. 北京: 机械工业出版社 洪慎章编著. 实用注塑成型及模具设计. 北京 : 机械工业出版社 张琦编著. 现代机电专业英语. 北京: 清华大学出版社 黄晓燕编著. 简明塑料成型工艺与模具设计手册. 上海: 上海科学技术出版社 杨占尧编著. 注塑模具典型结构图例. 北京: 化学工业出版社 廖念钊编著. 互换性与技术测量. 北京 : 中国计量出版社 致谢 本模具的设计和分析工作主要是在王付军老师指导下完成的。选题、研究的确定于实施及论文写作等方面给予了全面指导，给予了我极大的帮助。在我的整个毕业设计的过程中，每当我遇到棘手的问题时，王付军老师总是耐心的给我讲解，给我启发，使我很快地知道问题的解决方法和突破方向;他总是时刻关心着我做毕业设计的进展情况，经常了解我的毕业设计的进度和遇到的问题，如果没有他的帮助，我想我是不能圆满玩策划那个这次毕业设计任务的。 在对模具的设计和结构等方面王老师均给予了大力支持和指导，对设计分析工作的顺利完成提供了极大的帮助，尤其是在我做到非常困难的时候，他还一直鼓励我做下去，增加了我完成毕业设计的信心，在此表示衷心地感谢。还要特别感谢模具专业的陈熙等同学以及电子高专的所有老师和同学几年来对我的热心 帮助和支持。 另外，还要感谢唐剑兵老师对我的无私帮助和大力支持，在他的指导下，我得到了许多设计的启发。 也要向系里面其他给予我指导的老师表示感谢，哪怕是他们的一个小小的建议也许就让我少走了很多弯路，衷心地感谢他们～ 愿所有指导过我的老师和同学们都在今后的工作顺利，事业有成～ 最后，再一次向三年来所有支持和帮助过我的领导、老师、同学和亲友表示衷心的感谢～