機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)mp3上殼疊層式塑料注射模具設(shè)計(jì)

1、摘要本文主要針對(duì)目前普通塑料注射模具生產(chǎn)效率較低的現(xiàn)狀，以MP3上殼為研究對(duì)象，分析并設(shè)計(jì)MP3上殼疊層式塑料注射模具，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行，操作方便，塑件能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，鎖模力只增加15左右，而生產(chǎn)效率卻能增加幾倍。設(shè)計(jì)思路如下：設(shè)計(jì)出制件MP3上殼并且對(duì)其工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析，確定澆口位置、分型面、型腔數(shù)目和布置方案，進(jìn)行模架、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、側(cè)向聯(lián)動(dòng)開(kāi)模機(jī)構(gòu)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算，并對(duì)注射機(jī)和模具的工藝參數(shù)進(jìn)行了校核。設(shè)計(jì)總結(jié)如下：MP3上殼制件材料選用ABS；注射機(jī)選用XS-ZY-500型；采用雙層疊層式模具，每層模具結(jié)構(gòu)分別按照單分型面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),每層

2、四個(gè)型腔;兩個(gè)型芯分別安裝在定模固定板和動(dòng)模固定板上，型腔分別位于型腔板的上、下面上；主流道采用逐級(jí)式，選用U形分流道，分流道設(shè)在型腔板兩端面上；采用截面形式簡(jiǎn)單的矩形側(cè)澆口和易于加工修正帶Z形頭拉料桿的冷料穴；選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；下層的塑件通過(guò)推桿推動(dòng)推件板從型芯上脫出，上層的塑件通過(guò)特制的推桿拉動(dòng)推件板使其從型芯上脫出，通過(guò)側(cè)向聯(lián)動(dòng)開(kāi)模機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩次脫模。關(guān)鍵詞 MP3 上殼；疊層式注射模；推件板；型腔板 AbstractIn allusion to the problem that the current production efficiency of plastic injection

3、mold is low, the multi-layer plastic injection mold for the above shell of MP3 is studied and designed. Production efficiency shows that the mould structures design is feasible, the mould can be operated easily and plastic parts meet the technical requirement. The production efficiency is several ti

4、mes than before, whereas the mould locking force is just increased by 15%. Design ideas are as follows: the form of the above shell of MP3 was studied enough, and its technological features were analyzed, including determining the gate location, separation surfaces, the number of cavities and the pr

5、ogram of layout, and designing the structure and calculating the size of mold frame, guide and stripping mechanism, exhaust system, temperature adjustment system, lateral joint institutions for opening mode. Besides, process parameters of the injection machine and the mold were verified. Design is s

6、ummarized as follows: ABS is made of the above shell of MP3, the injection machine of XS-ZY-500 type is selected; double-layer mold is designed. There are four cavities in each layer, which is designed in according to the single separation surface; two cores are respectively installed in the fixed m

7、old plate and the mobile mold plate, and the mold cavities are located on both the upper and lower of the cavity plate. The feed sprue is level-type and the U-shaped runner is chosen, which located at both ends of the cavity surface; use rectangular gate of a simple section form and Z-shaped coldslu

8、g well which is easy to be machined and amend. Guide pins are adopted to design the guide system. Plastic parts undersurface are pushed off by the plate which is drived by the ejector plate, while the upper plastic parts are pulled up from the core ,twice opening mode is achieved by the lateral link

9、age.Keywords the above shell of MP3, multi-layer mold, ejector plate, cavity plate目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc231524213 1.前 言 PAGEREF _Toc231524213 h 1 HYPERLINK l _Toc231524214 、我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc231524214 h 1 HYPERLINK l _Toc231524215 、我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc231524215 h 21.3 我國(guó)疊層式注

10、射模具的發(fā)展?fàn)顩r3 HYPERLINK l _Toc231524217 2.注塑件的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524217 h 4 HYPERLINK l _Toc231524218 2.1 MP3上殼制件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524218 h 4 HYPERLINK l _Toc231524219 2.2 MP3上殼的成型工藝性分析 PAGEREF _Toc231524219 h 4 HYPERLINK l _Toc231524220 3.注射機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc231524220 h 6 HYPERLINK l _Toc231524221 注射機(jī)類型的

11、選擇 PAGEREF _Toc231524221 h 6 HYPERLINK l _Toc231524222 3.2 注射機(jī)的基本參數(shù) PAGEREF _Toc231524222 h 6 HYPERLINK l _Toc231524223 注塑機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc231524223 h 6 HYPERLINK l _Toc231524224 4.模具設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524224 h 8 HYPERLINK l _Toc231524225 確定模具基本結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc231524225 h 8 HYPERLINK l _Toc231524226 4

12、.2 分型面的選擇 PAGEREF _Toc231524226 h 8 HYPERLINK l _Toc231524227 4.3 模具型腔布置方案的確定 PAGEREF _Toc231524227 h 9 HYPERLINK l _Toc231524228 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524228 h 10 HYPERLINK l _Toc231524229 主流道的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524229 h 10 HYPERLINK l _Toc231524230 4.4.2 分流道的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524230 h 11 HYPERLINK

13、 l _Toc231524231 4.4.3 澆口的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524231 h 11 HYPERLINK l _Toc231524232 冷卻穴的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524232 h 12 HYPERLINK l _Toc231524233 模架的確定 PAGEREF _Toc231524233 h 13 HYPERLINK l _Toc231524234 成型零件的型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算 PAGEREF _Toc231524234 h 13 HYPERLINK l _Toc231524235 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc23152423

14、5 h 14 HYPERLINK l _Toc231524236 4.5.3 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524236 h 14 HYPERLINK l _Toc231524237 4.5.4 成型零件尺寸的計(jì)算 PAGEREF _Toc231524237 h 14 HYPERLINK l _Toc231524238 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524238 h 16 HYPERLINK l _Toc231524239 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524239 h 17 HYPERLINK l _Toc231524240 脫模力計(jì)算 PAG

15、EREF _Toc231524240 h 17 HYPERLINK l _Toc231524241 4.7.2 推出零件的計(jì)算 PAGEREF _Toc231524241 h 18 HYPERLINK l _Toc231524242 4.8 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524242 h 19 HYPERLINK l _Toc231524243 4.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524243 h 19 HYPERLINK l _Toc231524244 4.9.1 被ABS熔體帶入型腔內(nèi)的總熱量的計(jì)算 PAGEREF _Toc231524244 h 20

16、 HYPERLINK l _Toc231524245 通自然冷卻散發(fā)的熱量的計(jì)算 PAGEREF _Toc231524245 h 20 HYPERLINK l _Toc231524246 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524246 h 21 HYPERLINK l _Toc231524247 4.9.4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案的確定 PAGEREF _Toc231524247 h 22 HYPERLINK l _Toc231524249 4.10 側(cè)向聯(lián)動(dòng)開(kāi)模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc231524249 h 23 HYPERLINK l _Toc231524250 4.11

17、 模具模板及螺釘?shù)炔考?guī)格的選用 PAGEREF _Toc231524250 h 23 HYPERLINK l _Toc231524251 5.注射機(jī)參數(shù)的校核 PAGEREF _Toc231524251 h 24 HYPERLINK l _Toc231524252 5.1 最大注射量的校核 PAGEREF _Toc231524252 h 24 HYPERLINK l _Toc231524253 5.2 注射壓力的校核 PAGEREF _Toc231524253 h 24 HYPERLINK l _Toc231524254 5.3 鎖模力的校核 PAGEREF _Toc231524254 h

18、24 HYPERLINK l _Toc231524255 5.4 安裝部分尺寸的校核 PAGEREF _Toc231524255 h 25 HYPERLINK l _Toc231524256 5.4.1 注射機(jī)噴嘴尺寸與模具主流道襯套關(guān)系的校核 PAGEREF _Toc231524256 h 25 HYPERLINK l _Toc231524257 5.4.2 模具厚度的校核 PAGEREF _Toc231524257 h 25 HYPERLINK l _Toc231524258 5.4.3 模具的長(zhǎng)度和寬度的校核 PAGEREF _Toc231524258 h 26 HYPERLINK l

19、_Toc231524259 5.4.4 開(kāi)模行程的校核 PAGEREF _Toc231524259 h 26 HYPERLINK l _Toc231524260 6. 模具的工作原理 PAGEREF _Toc231524260 h 27 HYPERLINK l _Toc231524262 7.結(jié)語(yǔ) PAGEREF _Toc231524262 h 29 HYPERLINK l _Toc231524263 致謝 PAGEREF _Toc231524263 h 30 HYPERLINK l _Toc231524264 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc231524264 h 31 HYPERLINK

20、 l _Toc231524265 附錄 PAGEREF _Toc231524265 h 32 HYPERLINK l _Toc231524266 外文翻譯 PAGEREF _Toc231524266 h 321 前 言模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。使用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)

21、，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年已達(dá)到170種, 2008年達(dá)到車型1380余種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車將不斷換型，汽車換型

22、時(shí)約有80的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民

23、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義1。1.1 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以1015的速度快速增長(zhǎng)。目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為

24、迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50%（中國(guó)臺(tái)灣：40%），塑料模具約占33%（中國(guó)臺(tái)灣：48%），壓鑄模具約占6%（中國(guó)臺(tái)灣：5%），其他各類模具約占11%（中國(guó)臺(tái)

25、灣：7%）2。1.2 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很

26、大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)3。盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型、精密、復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工

27、業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。 注重開(kāi)發(fā)大型、精密、復(fù)雜的模具。隨著我國(guó)轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量，因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。 重視快速模具制

28、造技術(shù)，縮短模具制造周期。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)。 高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。1.3 我國(guó)疊層式注射模具的發(fā)展?fàn)顩r 1990年北京塑料十三廠的李書(shū)贊撰文對(duì)雙層型腔塑料注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述，提出用沖切工作原理來(lái)分?jǐn)?層型腔之間料道的設(shè)計(jì)方法。這種結(jié)構(gòu)塑件前后布置，采用側(cè)澆口進(jìn)料。但在成型較深型腔或需較大脫模力的塑件時(shí)不可靠。 1992年常州輕工業(yè)學(xué)校的卜建新介紹了側(cè)澆口和點(diǎn)澆口并用的雙層型腔注射模結(jié)構(gòu)，一層采用側(cè)澆口，另一層采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，利用限位拉板、拉鉤等順序分型，可成型不相同

29、的塑件。 1995年江蘇省的乙清設(shè)計(jì)了雙層CD盒的普通流道模具，通過(guò)鏈條傳動(dòng)，帶動(dòng)定模頂出板頂出塑件。該模具需要將注塑機(jī)噴嘴延伸至模具的定模板上注入主流道襯套，且澆注系統(tǒng)粗大。 自1995年起，鄭州輕工業(yè)學(xué)院的王振保和馮孝中等人致力于研究普通澆注系統(tǒng)的雙層注射模，屬河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目，并申請(qǐng)了專利（95202083），采用正、反錐形主流道、卸料板、氣壓脫模和齒輪齒條分型等機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但是在第一層塑件上有流道凝料疤痕，不適于生產(chǎn)外觀要求高的制品。2000年，他們改用潛伏式澆口設(shè)計(jì)了白酒杯蓋的雙層注射模具，由擺鉤與掛塊的作用順序分型，可使各層塑件與流道凝料實(shí)現(xiàn)模內(nèi)分離，但要求塑件留?？煽?/p>

30、性高和主流道襯套為深陷式。2002年他們對(duì)輕而薄的塑件設(shè)計(jì)普通澆注系統(tǒng)的4層注射模，采用側(cè)澆口進(jìn)料，各級(jí)主流道依次串連，分型時(shí)自動(dòng)拉斷，由4級(jí)定距拉板限位。 1998年，天津輕工業(yè)學(xué)院的李樹(shù)以生產(chǎn)汽車密封條的雙層熱流道注射模為例，將熱流道系統(tǒng)引入到雙層注射模結(jié)構(gòu)中。 2003年，四川大學(xué)的劉廷華和陳劍玲等人與上海克朗寧技術(shù)設(shè)備合作，借鑒國(guó)外開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，采用熱流道技術(shù)，設(shè)置中心注道桿，該注道桿采用可自解壓縮設(shè)計(jì)以釋放注射完畢后的熔體壓力；使用閥式噴嘴避免流涎；采用限位拉桿實(shí)現(xiàn)順序開(kāi)模，成功研制出了將CD牒包裝盒單層普通流道模具轉(zhuǎn)變?yōu)?2的雙層疊層式熱流道注射模具4?？梢钥闯鲭m然我國(guó)疊層式模具起步較

31、晚，但最近幾年發(fā)展迅速，關(guān)于疊層模具的各方面研究也雨后春筍般見(jiàn)于各大學(xué)術(shù)期刊。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷改進(jìn)，疊層式模具在塑料制品加工中的應(yīng)用將會(huì)不斷擴(kuò)大?？紤]到這一技術(shù)突出的經(jīng)濟(jì)性，如何更好地應(yīng)用疊層式模具技術(shù)將成為各注塑制品生產(chǎn)企業(yè)提高效率、降低成本和增加產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑之一，也是模具設(shè)計(jì)者所應(yīng)該緊密關(guān)注的方向。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的及意義在于通過(guò)MP3上殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及疊層注射模具設(shè)計(jì)，掌握一般塑料的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的基本理論和方法，進(jìn)一步提升對(duì)Pro/E、AutoCAD等繪圖軟件的操作能力，提高塑料模具的設(shè)計(jì)效率，增加自己的模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)的儲(chǔ)備量，進(jìn)一步開(kāi)闊自己模具設(shè)計(jì)方面的思路。2

32、塑件的設(shè)計(jì)2.1 MP3上殼制件設(shè)計(jì)塑料制件的設(shè)計(jì)原則是保證塑件在滿足使用性能、物理性能、力學(xué)性能、電器性能等前提下，盡量選用價(jià)格低廉和成型性能好的塑料。同時(shí)還應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壁厚均勻、成型方便。在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，還應(yīng)該考慮其模具總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。塑件形狀有利于模具分型、排氣、補(bǔ)縮和冷卻。此外，在塑件成型以后盡量不再進(jìn)行機(jī)加工。本次設(shè)計(jì)的零件三維圖見(jiàn)圖21和22所示。 圖21 制件圖 圖22 制件圖 2.2 MP3上殼的成型工藝性分析（1）MP3上殼的原材料分析MP3上殼的原材料采用的是丙烯腈丁二烯苯乙烯的共聚物，即ABS，該材料屬通用性熱塑性材料。從使用性能上

33、看，該塑料綜合性能良好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性能強(qiáng)，絕緣性能良好。）；比熱容小，在料筒中塑化效率高；在模具中凝固較快，成型周期短。該材料對(duì)溫度較敏感，宜采用高料溫、高模溫、較高注射壓力注射；模具澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力較小，應(yīng)注意選擇澆口的位置和形式。從用途上看，該塑料適用于制作一般機(jī)械零件，減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。（2）MP3上殼的結(jié)構(gòu)分析該塑件屬于淺殼薄壁塑料制品，整體為矩形，四個(gè)側(cè)邊和頂面的邊緣都進(jìn)行了圓角處理。制件有一個(gè)較大的圓形通孔為按鍵圓盤(pán)安裝孔；一個(gè)形狀不規(guī)則的通孔為顯示屏安裝孔，16個(gè)直徑為mm的圓形通孔為喇叭的聲音釋放孔，較短側(cè)面上的那個(gè)小孔為耳機(jī)

34、插孔。制件的底面邊緣有一截面形狀不規(guī)則的掃描實(shí)體，截面的斜邊與制件的高度方向上的夾角是3，大的通孔處壁厚為2mm，高度3mm，制件其余處壁厚為mm。制件的總高度mm，長(zhǎng)度90mm，寬度69mm。（3）MP3上殼的尺寸精度分析由于MP3上殼不是很精密的塑件，故采用中等的精度即可，查閱資料可知，對(duì)于塑料品種采用ABS的塑件中級(jí)精度的公差等級(jí)為4級(jí)5。（4）MP3上殼的產(chǎn)品質(zhì)量的分析MP3上殼的表面要求沒(méi)有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電的雜質(zhì)。3 注射機(jī)的選擇該零件是適合注射成型的。在成型此類注射總量要求小而外觀呈扁平狀的塑件時(shí)，往往由于塑件的投影面積大，所需的鎖模力和模具尺寸大，而不得不使用大型注射機(jī)

35、，結(jié)果造成注射能力和能耗方面的浪費(fèi)。為了充分利用注射機(jī)的注射量，提高生產(chǎn)能力，可使用疊層式模具，這種模具有兩層甚至多層型腔，可以有效的解決注射量浪費(fèi)的問(wèn)題且充分利用模具空間和成倍的提高生產(chǎn)率，有效利用了注射機(jī)的注射能力。本設(shè)計(jì)中采用疊層注射模，有兩層型腔，每層4個(gè)型腔，共八個(gè)型腔。因?yàn)橹萍侵信可a(chǎn)，原料采用熱塑性材料ABS，采用冷流道澆注系統(tǒng)，凝料可以回收利用以降低成本。3.1注射機(jī)類型的選擇 ABS塑料適合采用現(xiàn)在比較常見(jiàn)的螺桿式注射機(jī)進(jìn)行注射成型。3.2 注射機(jī)的基本參數(shù) 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝置的基本尺寸、開(kāi)合模速度、空循環(huán)時(shí)間等。

36、這些參數(shù)是設(shè)計(jì)，制造，購(gòu)買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)：(1)公稱注塑量 指在對(duì)空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，反映了注塑機(jī)的加工能力。(2)注射壓力 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。(3)注射速率 為了使熔料及時(shí)充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動(dòng)速率，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度。這里從實(shí)際注射量在額定注射量的20%80%之間考慮，初選額定注射量在2500以上的臥式注射機(jī)SZ-2500/500注射機(jī)。3.3注塑機(jī)的選擇由公稱注

37、射量選擇注射機(jī)借助于Pro/E分析計(jì)算，該塑件的體積為V10.7 查實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)一書(shū)表123可知ABS塑料的密度為1.031.07 g/取/ 則由此可計(jì)算得MP3上殼的質(zhì)量為m=1.07流道凝料是未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)暫時(shí)按來(lái)計(jì)算。成型單個(gè)塑件的體積，成型八個(gè)塑件加澆注系統(tǒng)凝料的總體積。其次，根據(jù)ABS塑料的注射工藝參數(shù)，如用普通注射模，選用XS-ZY-250型注射機(jī)就夠用了，但本設(shè)計(jì)采用的是疊層模具，疊層模具的厚度比普通模具的厚度要增加很多，所以本設(shè)計(jì)選用XS-ZY-500型注射機(jī)。該注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下：結(jié)構(gòu)形式：臥式注射方式：螺桿式螺桿直徑：65mm最大注射量：500g注射壓力：104

38、MPa鎖模力：3500KN模具最大厚度：450mm模具最小厚度：300mm最大開(kāi)模行程：500mm噴嘴球半徑：18mm噴嘴孔徑：5mm4 模具設(shè)計(jì)4.1確定模具基本結(jié)構(gòu)該零件成型時(shí)必須采用側(cè)向外抽芯機(jī)構(gòu)，可能適合的模具結(jié)構(gòu)有兩種：（1）單分型面注射模 型腔在定模上；主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道也設(shè)在定模板上，開(kāi)模后塑件連同流道內(nèi)的凝料一起留在動(dòng)模一側(cè)，動(dòng)模上設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)，用于頂出塑件和流道內(nèi)的凝料?？赡艿臐部谛问接校褐苯訚部?、側(cè)澆口、扇形澆口、重疊式澆口和潛伏式澆口等。該類模具采用的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，一般是斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)（斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動(dòng)模）、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)等。（2）雙分型面注射模 它從不同的分型

39、面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱三板式注射模具。與單分型面注射模相比，三板式注射模具增加了一個(gè)可移動(dòng)的中間板（又名澆口板）。中間板適用于采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔和多型腔模具。在開(kāi)模時(shí)由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開(kāi)，以便取出這兩塊板之間流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。由于本設(shè)計(jì)中采用了疊層式的模具結(jié)構(gòu)，若采用雙分型面的設(shè)計(jì)，將會(huì)大大增加模具的復(fù)雜程度，提高成本。綜上，每層模具結(jié)構(gòu)分別按照單分型面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4.2 分型面的選擇分型面選擇的原則重要有以下幾點(diǎn)6：（1）分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模并簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，因此，應(yīng)盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)；（2）分型面的選擇應(yīng)考慮塑件的

40、技術(shù)要求當(dāng)塑件表面有同軸度、平行度等要求時(shí)，應(yīng)盡可能將其置于同一半模內(nèi)，否則，將會(huì)由于合模誤差影響塑件精度；（3）分型面應(yīng)盡量選擇在不影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整；（4）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣，為此應(yīng)盡量使分型面與充模時(shí)型腔料流末端重合，以利于排氣；（5）分型面的選擇應(yīng)便于模具零件的加工；（6）分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)注塑成型時(shí)所需要的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。根據(jù)以上原則，MP3上殼的分型面的形狀及位置如圖41所示。圖41 分型面的形狀及位置4.3 模具型腔布置

41、方案的確定確定模具型腔布置方案之前應(yīng)先確定澆口的位置用Pro/E中的Plastic Advisor工具模擬計(jì)算澆口的位置可得圖42。圖42 澆口位置分析圖從圖片我們可以看出澆口開(kāi)在制件長(zhǎng)邊的側(cè)面的中間處比較恰當(dāng)。所以，型腔和澆口的布置方案如圖43所示。圖43 型腔布置圖4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.4.1主流道的設(shè)計(jì)（1）上主流的設(shè)計(jì)因?yàn)樽⑸鋾r(shí)主流道要與高溫塑料熔體注射機(jī)頭反復(fù)接觸，所以只有在小批量的生產(chǎn)中，注射模的主流道在定模板上加工，因?yàn)楸局萍侵信可a(chǎn)，所以注射模的主流道部分設(shè)計(jì)成可拆卸、可更換的主流道襯套，以方便在損壞的時(shí)候可以直接替換，降低成本。由于模具結(jié)構(gòu)的特殊性，主流道襯套采用非標(biāo)準(zhǔn)

42、件。其具體結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸如圖44所示。圖44 主流道襯套（2）下主流道及沉孔的設(shè)計(jì)下主流道和沉孔的設(shè)計(jì)如圖45所示，沉孔在垂直于紙面的方向上的尺寸是10mm。沉孔的有兩個(gè)作用，一是方便主流道脫模，二是縮短分流道長(zhǎng)度。由圖可見(jiàn)，主流道的上端直徑是3mm，下端直徑8mm。 圖45下主流道和沉孔4.4.2 分流道的設(shè)計(jì)由于是多型腔模具，所以必須設(shè)計(jì)分流道。分流道是主流道與澆口之間的通道。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)主要考慮的是盡量減少熔體流動(dòng)時(shí)的壓力損失和溫度降低，同時(shí)盡量減少分流道的容積。常用的截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形和矩形等。在分流道的設(shè)計(jì)中既要有大的截面積以減少熔體流動(dòng)的壓力損失；同時(shí)又要求流道的

43、表面積小，以減少熔體的傳熱損失。因此，常用流道的截面積與周長(zhǎng)之比來(lái)表示流道的效率。該比值越大，表示流道的效率越高。查得圓形和正方形流道的效率最高。但正方形截面的流道不利于冷凝料的推出，圓形的需開(kāi)設(shè)在分型面兩側(cè)，且對(duì)應(yīng)兩部分必須相吻合，加工較困難。最常用的是梯形和U形截面，因加工方便，且熱量的損失和流動(dòng)阻力不大，在實(shí)際生產(chǎn)中的到了廣泛的應(yīng)用7。m，其具體的截面形狀尺寸如圖46所示。圖46 分流道4.4.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道型腔的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)償時(shí)間及防止倒流等作用，對(duì)于多型腔模具，澆口還能用來(lái)平衡進(jìn)料。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置對(duì)塑件的質(zhì)量影

44、響很大，塑件上的一些質(zhì)量問(wèn)題，如缺料、縮孔、白斑、熔接痕、翹曲等現(xiàn)象，常常是由于澆口的設(shè)計(jì)不合理而造成的。因此正確設(shè)計(jì)澆口，對(duì)保證塑件的質(zhì)量是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。澆口的類型主要有直接澆口、側(cè)澆口、護(hù)耳澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口等。其中直接澆口適用于體積較大的深腔殼體塑件及高粘度塑料；側(cè)澆口適用于中小型塑件的多型腔模具，其直接優(yōu)點(diǎn)是截面形狀簡(jiǎn)單、易于加工、便于試模后修正，缺點(diǎn)是在制件的外表面留有澆口痕跡；爪形澆口適用于內(nèi)孔小且同軸度要求較高的細(xì)長(zhǎng)管狀塑件；點(diǎn)澆口常用于成型各種殼類、盒類零件，其優(yōu)點(diǎn)是澆口位置能靈活的確定，澆口痕跡較小，易于自動(dòng)斷料，缺點(diǎn)是由于澆口截面積小，流動(dòng)阻力大，

45、需要提高注射壓力，另外，采用點(diǎn)澆口時(shí)，為了取出流道凝料，必須使用三板式雙分型面模具或二板式熱流道模具，費(fèi)用較高，而本疊層模具如采用點(diǎn)澆口，模具的厚度增加太多。綜合以上分析MP3上殼的澆口采用適合中小型塑件多型腔模具使用的矩形側(cè)澆口，其具體形狀尺寸及位置如圖47所示。圖47 澆口形狀尺寸及位置4.4.4冷卻穴的設(shè)計(jì)（1）主流道冷料穴及拉料桿的的設(shè)計(jì)常見(jiàn)的主流道冷料穴結(jié)構(gòu)有帶Z形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿的冷料穴及無(wú)拉料桿的冷料穴。本模具采用較為常見(jiàn)的帶Z形頭拉料桿的冷料穴，結(jié)構(gòu)尺寸如圖48所示。塑件脫模后，穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起，拉料桿固定在推桿固定板上。開(kāi)模時(shí)

46、，拉料桿通過(guò)鉤頭拉住穴內(nèi)冷料，使其主流道凝料脫出型腔板，然后隨推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，將凝料與塑件一起推出型芯。圖48 帶Z字形拉料桿的冷料穴 圖49 分流道冷料穴（2）分流道冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的作用是收集熔體前鋒的冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔，影響塑件質(zhì)量。冷料穴常常設(shè)計(jì)在主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或者在分流道的末端。冷料穴分兩種：一種是專門(mén)用于收聚儲(chǔ)存冷料的；另一種是既有儲(chǔ)存冷料又兼有拉出主流道冷凝料功能的。分流道的冷料穴就屬于前一種。冷料穴的長(zhǎng)度一般取流道直徑的1.52倍8。所以本設(shè)計(jì)中冷料穴的長(zhǎng)度取9mm。其具體尺寸如圖49所示。4.5模架的確定4.5.1成型零件的型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算確定成型

47、零件的型腔壁厚和底板厚度的方法有計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法和圖表法三種。計(jì)算法又有傳統(tǒng)的力學(xué)分析法和有限元或者邊界元法等現(xiàn)代數(shù)值分析方法。有限元法或邊界元法等現(xiàn)代數(shù)值分析方法技術(shù)先進(jìn)，分析結(jié)果較可靠，特別適用于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模具精度要求較高的場(chǎng)合，但由于受計(jì)算機(jī)硬件和軟件等經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件的限制，目前應(yīng)用尚不普遍。傳統(tǒng)的力學(xué)分析法則根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力情況，建立力學(xué)模型，分析計(jì)算其應(yīng)力和變形量，控制其在型腔材料許用應(yīng)力和型腔許用剛度范圍內(nèi)?？紤]到實(shí)際條件的限制，MP3上殼的型腔壁厚采用傳統(tǒng)的力學(xué)分析計(jì)算法，按照整體嵌入式矩形型腔的壁厚計(jì)算公式為： （式4.1）底板厚度的計(jì)算公式為： （式4.2）以上兩式中

48、各字母的含義如下：CL/a決定的常數(shù)；L型腔長(zhǎng)度，mm；a型腔深度，mm；b型腔寬度，mm；L/b決定的常數(shù)，E型腔所用材料的彈性模量，MPa；P型腔內(nèi)熔體壓力，MPa；型腔材料的許用變形量，mmMP3上殼的成型零件的材料初步選用40Cr，淬火處理。其參數(shù)可取為：許用的應(yīng)力400MPa10MPa型腔的長(zhǎng)度L90mm型腔的深度amm型腔的寬度bmm則L/a10.067，查實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)一書(shū)表1533，得系數(shù)c10L/b1.30，查實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)一書(shū)表1534，得系數(shù)對(duì)以低粘度塑料，取mmmm，因?yàn)锳BS為低粘度塑料，所以許用變形量可取mm 。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，型腔內(nèi)熔體壓力p的計(jì)算可以選

49、用保守公式：PKP。（實(shí)際的注射壓力也許沒(méi)有這么高）其中K為壓力損耗系數(shù)，可取K0.4，P。為注射機(jī)的注射壓力，P。104MP所以P將上述數(shù)據(jù)代入型腔壁厚計(jì)算公式（4.1）可得：mm將上述數(shù)據(jù)代入型腔底板厚度計(jì)算公式（4.2）可算得：mm4.5.2型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體式型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，強(qiáng)度高，成型的塑件無(wú)接縫痕跡。本模具中型腔較多，但是型腔的深度較淺，只有9mm，容易加工，所以采用整體式型腔，型腔直接在型腔板上加工。4.5.3 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，也可以分為整體式和組合式兩大類。整體式型芯與模板為一整體，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)牢固，成型的塑料制品質(zhì)量好，但機(jī)械加工不方便，

50、鋼材消耗量大，主要適用于形狀簡(jiǎn)單的小型型芯。當(dāng)塑件內(nèi)表面形狀復(fù)雜而不便于機(jī)械加工時(shí)，可采用組合式型芯。本模具的內(nèi)表面比較復(fù)雜，故采用組合式模具，用內(nèi)六角螺釘將其固定在型芯板上。4.5.4 成型零件尺寸的計(jì)算成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸（含長(zhǎng)，寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。成型零部件工作尺寸的計(jì)算方法有平均值法和公差帶法兩種。平均值法是按塑件的收縮率，成型零件的制造公差和摩損量均為平均值時(shí)，制件獲得的平均尺寸來(lái)計(jì)算的。公差帶法是使成型后的塑件尺寸均在規(guī)定的公差帶范圍內(nèi)，具體求法是按最大塑料收縮率時(shí)滿足塑件的最小尺寸要求，計(jì)算出成

51、型零件的工作尺寸，然后校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸是否在其規(guī)定的公差范圍內(nèi)。或者反之，按最小塑料收縮率時(shí)滿足塑件最大尺寸要求，計(jì)算出成型零件的工作尺寸，然后校核塑件可能出現(xiàn)的最小尺寸是否在其規(guī)定的公差范圍內(nèi)。由于平均值法比較容易查得，此計(jì)算方法又比較簡(jiǎn)便，故常被采用。對(duì)于精確度較高的塑件將造成較大的誤差，此時(shí)可采用公差帶法。MP3上殼采用的是四級(jí)精度，屬于中等精度。故MP3上殼的成型零件的工作尺寸可采用最為常見(jiàn)的平均值法。查實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)一書(shū)的表1289，得ABS塑料的收縮率為0.30.8故平均收縮率為S0.55模具制造公差，工作尺寸的制造與使用修正系數(shù)x0.7。表41 MP3上殼疊層式注

52、射模具成型零件的工作尺寸類別塑件尺寸（mm）計(jì)算公式工作尺寸（mm）型腔工作尺寸的計(jì)算型芯工作尺寸的計(jì)算續(xù)表4-1中心距和定位尺寸101088161636363636R5R51111554.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。導(dǎo)柱：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝

53、入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有：（1）合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。（2）導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出68mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。（3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/m6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/m2倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度10。（4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊

54、可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。注射模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于保證型芯和型腔兩大部分或模內(nèi)其它零件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和定向作用，其主要形式有導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、錐面定位機(jī)構(gòu)和合模銷定位機(jī)構(gòu)。錐面定位機(jī)構(gòu)多用于大型、深腔和精度要求高的塑件；合模銷定位多用在垂直分型面的模具中，以保證錐模套中的對(duì)拼凹模相對(duì)位置準(zhǔn)確。MP3上殼屬于小型、淺殼、中等精度的塑件，且采用的是水平分型面，所以以上兩種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不適合在此使用，應(yīng)該采用最為常見(jiàn)的導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)即可，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)件即可。4.7脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)是指注射成型后使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1）

55、保證塑件不因頂出而變形損壞及影響塑件外觀；（2）應(yīng)盡量使開(kāi)模是塑件留在動(dòng)模，以利用注射機(jī)的移動(dòng)部分推出塑件；（3）推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無(wú)卡死與干涉現(xiàn)象；（4）機(jī)構(gòu)本身要有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性；脫模機(jī)構(gòu)按推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可分為：一次推出、二次推出、順序脫模等不同類型。本模具采用一次推出機(jī)構(gòu)。用推件板推出塑件。本模具中的下層的塑件通過(guò)推桿推動(dòng)推件板從型芯上脫出，上層的塑件通過(guò)特制的推桿拉動(dòng)推件板使其從型芯上脫出。4.7.1脫模力計(jì)算該塑件為薄壁的矩形塑件（0.05），脫模時(shí)所需的脫模力可按下式計(jì)算： （式4.3）其中2=mm；是無(wú)因次系數(shù)；S平均收縮率，S0.55；E塑料的彈性模

56、量，E1800MPa；l塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度（mm），lmm，塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù)，常取0.10.2，這里取0.2。模具型芯的脫模斜度，因?yàn)橹萍母叨群苄?，所以不需要設(shè)計(jì)脫模斜度，即脫模斜度為零。塑料的泊松比，0.35；A盲孔塑件型芯在脫模方向上的投影面積，這里A0；將數(shù)據(jù)代入脫模力計(jì)算公式（4.3）得 4.7.2 推出零件的計(jì)算 推件板的厚度S可用下式來(lái)計(jì)算： （式4.4）式中各字母的含義如下：L0推件板長(zhǎng)度方向上兩推桿間的最大距離（mm），L0300mm；B推件板寬度（mm），B315mm；E10MPa；推件板中心所允許的最大變形量（mm），1/90.18mm；F脫模力（N），F(xiàn)18

57、00N；將上述數(shù)據(jù)代入公式（4.4）可得：這里S取20mm。本模具中用來(lái)推動(dòng)或拉動(dòng)推件板推桿的最小直徑d可按下式來(lái)計(jì)算： （式4.5）式中安全系數(shù)，1.5；L推桿長(zhǎng)度（mm），這里取最長(zhǎng)的推桿的長(zhǎng)度L205mm；F脫模力（N），F(xiàn)1800N；n推桿數(shù)目，n4；E10MPa；將上述數(shù)據(jù)代入公式（4.5）可得：mm這里圓整d取6mm，下面進(jìn)行強(qiáng)度校核，校核公式為： （式4.6）式中推桿材料的許用應(yīng)力（MPa），推桿材料為T(mén)8A，則200MPa； c 是推桿所受的應(yīng)力（MPa）； 符合強(qiáng)度要求。4.8 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)是注射模設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順利地排出型腔和

58、澆注系統(tǒng)中的塑料因受熱而產(chǎn)生的氣體。如果模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦；在充模速度大、溫度高、物料粘度低、注射壓力大和塑件過(guò)厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。注射模常用的排氣方式有以下幾種：用分型面排氣；用型腔和模板的配合間隙排氣；用側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙排氣；利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣；開(kāi)設(shè)排氣槽。本模具的制件的質(zhì)量比較小，而分型面的面積又較大，可以利用，的方式來(lái)排氣，不必再設(shè)計(jì)其他排氣裝置。4.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在塑料模具注射成型中，模具的溫度直接會(huì)影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率

59、。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不同。對(duì)于要求較低模溫（一般低于80）的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等，僅需設(shè)置冷卻系統(tǒng)就可以了；對(duì)于要求較高模溫（80120）的塑料，如聚碳酸酯、聚苯醚等，有時(shí)僅靠注入高溫塑料來(lái)加熱模具是不夠的，還需設(shè)置加熱裝置。MP3上殼采用的材料是ABS塑料，根據(jù)熱量計(jì)算，只需設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)即可11。4.9.1 ABS熔體帶入型腔內(nèi)的總熱量的計(jì)算塑件的平均壁厚為mm，查塑料成型加工與模具一書(shū)表10612，根據(jù)差值法算得制件的冷卻時(shí)間為t36s，由于該制件開(kāi)模時(shí)無(wú)法自動(dòng)墜落，必須由手工取出，設(shè)開(kāi)模并取出制件的時(shí)間：t48s，注射時(shí)間為：t

60、1=3s，保壓時(shí)間: t2=20s 所以制件的成型周期為： （式4.7）被ABS熔體代入型腔內(nèi)的總熱量Q為QNGQ （式4.8）上式中各字母的意義如下N每小時(shí)注射次數(shù)，；Q單位熱流量之差，ABS的Q400KJ/h；G每次塑料的注射量；811.4411.950.10347將上述數(shù)據(jù)代入式（）可得：QNGQ974.9.2通風(fēng)自然冷卻散發(fā)的熱量的計(jì)算（1） 通過(guò)對(duì)流散發(fā)的熱量計(jì)算對(duì)流散發(fā)的熱量QC（KJ/h）的計(jì)算公式為： （式4.9）上式中的各字母的含義：AM模具表面積（）；2M模具的平均溫度，2M60；0室溫，020；h1熱傳導(dǎo)系數(shù)，KJ/（h）；其中AM1型腔板的四個(gè)側(cè)面積，AM10.0918