電話聽筒蓋的塑料模具設計說明書

拉伸彈性模量1.8×103抗彎強度80沖擊韌度261(無缺口)/11(缺口)硬度9.72.2塑件的工藝性分析2.2.1塑件的結構電話聽筒下殼塑件如圖2.1和2.2所示，具體尺寸和結構見圖紙，塑件形狀復雜，由于要與聽筒上殼配合安裝，塑件尺寸精度要求較高，表面不允許出現(xiàn)任何質量缺陷及澆口脫模痕跡。電話聽筒下殼塑件內(nèi)側需側抽芯，需要采用合適的側抽芯機構。圖2.1電話聽筒蓋的三維圖圖2.2電話聽筒蓋的二維圖2.2.2塑件的壁厚塑件的壁厚應根據(jù)塑件的使用要求，如強度，剛度，尺寸大小，電氣性能及裝配要求等確定，通過查表知ABS的成型塑件壁厚一般在1.5～4.5mm范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)產(chǎn)品壁厚將決定材料的流動性能和制件模量[6]。最小壁厚應滿足：具有足夠的強度和剛度；脫模時能經(jīng)受脫模機構的沖擊和振動；裝配時能承受緊固力。壁厚過大：浪費材料，增加了壓塑時間或冷卻時間，也影響產(chǎn)品質量。同一個塑料零件的壁厚應盡可能一致。否則因冷卻速度或固化速度不一致產(chǎn)生附加內(nèi)應力。2.2.3塑件的脫模斜度在脫模時由于塑件冷卻而產(chǎn)生收縮，所以塑件會緊緊的包住模具型芯或型腔的突出部分，為了順利脫模，防止因脫模力過大而拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應具有一定的脫模斜度[7]。從表查得ABS塑件的脫模斜度,型腔為30′～1°30′,型芯35′～1°。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚、及塑料的收縮率。成型型芯越長或型腔越深,則斜度應取偏小值;反之可選用偏大值。因此,此次設計的電話機聽筒外殼的脫模斜度型腔取1°,型芯取40′。(塑件內(nèi)孔以型芯小端為準；塑件外形以型腔大端為準)一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)[8]。當要求開模后塑件留在型腔內(nèi)時，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應不大于塑件外表面的脫模斜度。2.2.4塑件的尺寸這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小。由于受塑料流動性的影響，對流動性差的塑料或薄壁制件，在注射或壓注成型時塑件的尺寸不能太大，以免塑料容體充不滿模具型腔或使產(chǎn)生的熔接痕強度過差，從而使塑件不能正常成型或對塑件的外觀和強度產(chǎn)生影響[9]。此外，塑件尺寸還受現(xiàn)有的成型設備規(guī)格，參數(shù)等的影響。2.2.5塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度直接影響模具結構的設計和模具的制造精度，塑件的尺寸精度是受各方面因素的影響的，而其主要原因是材料的收縮及模具的制造誤差，影響塑件尺寸精度的因素有成形材料，成形條件，塑件形狀。塑料本身收縮范圍大，原料含水分及揮發(fā)物量、原料的配制工藝、批量大小、保存方法和保存時間等不同，都會造成收縮的不穩(wěn)定。成形時所確定的溫度、壓力、時間等成形條件，都直接影響成型收縮。塑件的壁厚、幾何形狀影響成形收縮，脫模斜度大小直接影響尺寸精度。塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，還必須充分考慮塑料本身性能以及成型加工特點[10]，過高的精度要求是不恰當?shù)摹?.2.6塑件的體積和質量利用PRO/E軟件畫出塑件的三維圖，利用PRO/E軟件的體積和質量測量功能測出塑件的體積為43.5cm3，質量為46.9g。3擬定模具結構的成型方案3.1分型面位置的確定如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，選出較為合理的方案[11]。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：

a.保證塑料制品能夠脫模

這是一個首要原則，因為我們設置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個原則，分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個廓形應呈縮小趨勢，不應有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。

b.使型腔深度最淺

分型面的選擇是整個模具設計的關鍵部分，大概需要注意以下幾個原則：（1）分型面最好開設在制品截面輪廓最大的部位，以便于使制品順利脫模；（2）分型面應選擇在不影響塑件外觀質量的部位，而其由于分型面所產(chǎn)生的飛邊，應容易修整清除；（3）注射機的推出機構在動模一側，故分型面應盡量選擇能夠使制品留在動模一側的地方，將型芯設在動模板上，依靠塑件的抱緊力，塑件留在動模一側；對于無型芯的型腔，就應該將模具設在動模一側，便于制品脫模；（4）分型面不要影響塑件的尺寸精度；（5）一般側向分型抽芯機構的抽拔距離都較小，選擇分型面時應將抽芯或分型距離長的一邊放在動定模的開模方向上，短的一邊作側抽芯；（6）分型面應盡量簡單，避免采用復雜形狀；（7）當分型面作為主要排氣面時，應將分型面設計在料流的末端，以利于排氣；c.避免設在塑件光滑表面上本設計由于塑件的形狀的限制，開模后塑件將留在型芯上，則需在型芯的一側設置頂出裝置，開模時由拉板或杠桿等帶動頂出裝置頂出塑件。盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會留有一圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應避免設在塑件光滑表面上，d.盡量避免側向抽芯

塑料注射模具，應盡可能避免采用側向抽芯，因為側向抽芯模具結構復雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時耗財，制造成本顯著增加，故在萬不得己的情況下才能使用.

e.使分型面容易加工

分型面精度是整個模具精度的重要部分，力求平面度和動、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。

f.使側向抽芯盡量短

抽芯越短，斜抽移動的距離越短，一方面能減少動、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度。

g.有利于排氣

對中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時應有利于排氣。按此原則，分型面應設在注射時熔融塑料最后到達的位置，而且不把型腔封閉

綜上所述，對于此塑料件，外觀質量要求比較高，并為防止在塑件外表面出現(xiàn)飛邊而影響外觀質量,第一個分型面設在定模板處，第二個分型面只能沿塑件邊緣輪廓設置,采用動模框與定?？驅有纬膳c塑件輪廓曲線相一致的分型面形式,其中動模框和定?？蚍謩e鑲嵌于型腔板和型芯板中,分型面呈空間曲面形式。其形狀如圖：圖3.1分型面23.2型腔數(shù)目的確定為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設計時應確定型腔數(shù)目，一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，且具有內(nèi)側抽芯，從模具加工成本，制品生產(chǎn)時的成本考慮，故擬定為一模兩腔。一般來說，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，對于精度要求不太高的小型塑件，是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。確定型腔數(shù)目常用的方法有四種：（1）根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目； （2）根據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；（3）根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目；（4）根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。對于電話機聽筒，雖然精度要求也較高，但是該通訊設備由于市場需求量比較大，而且更要考慮其經(jīng)濟性，所以采用一模多型腔。本人先設想為一模二型腔，其具體將通過注塑機的最大注塑量校核。注塑模內(nèi)的塑件及澆注系統(tǒng)的總熔量應在注塑機額定注塑量的80%以內(nèi)，即：計算得：式中：（3.1）——型腔數(shù)量——注塑機最大注塑量——澆注系統(tǒng)凝料量——單個塑件的的容積由此可見，該注塑機正好匹配所對應的型腔數(shù)目，所以可確定其型腔數(shù)量為2。同時也說明了該注塑機的最大注塑量符合。型腔的布置和澆口的開設部位應力求對稱，以防模具承受偏載而產(chǎn)生溢料。為此，本模具一模兩腔的布置方式如下圖：圖3.2型腔布局3.3注塑機型號選擇與確定注射模需安裝在注射機上才能進行工作，亮著應該相互匹配，所以注射模設計之前需要進行注射機基本參數(shù)的校核。只有這樣才能處理好注射模與注射機之間的關系，使設計出來的注射模能在注射機上安裝和使用。注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式[11]。在確定模具結構形式及初步估算外型尺寸的前提下，設計人員應對模具所需的注射量、注射力鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。從模具設計角度考慮，需要了解注射機的主要技術規(guī)范有：額定注射量、額定注射壓、額定鎖模力、模具安裝尺寸以及開模行程等。在設計模具室，為確保塑件質量，應保證注射模內(nèi)所需要注射量在注射機實際的最大注射量的范圍內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其額定注射量的80%，換句話來說，一個注射周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的80%內(nèi)[12]。在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質量，應為塑件和澆注系統(tǒng)兩個部分容量或質量之和，即：（3.2）（3.3）式子中:一個成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積；:單個塑件的容量；:澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量；:注射機額定注射量；：型腔數(shù)目。由前面可知：塑件體積，塑件質量。根據(jù)以上的初步計算選定型號為SZ-200/1200的臥式注射機。其主要技術參數(shù)為：理論容量200塑化能力55注射速率120額定注射壓力150螺桿轉速10～250螺桿直徑40鎖模力1200最大/小模具厚度400/230開模行程350定位孔直徑125噴嘴球半徑SR153.4注射機參數(shù)的校核3.4.1最大注塑量的校核在設計模具室，為確保塑件質量，應保證注射模內(nèi)所需要注射量在注射機實際的最大注射量的范圍內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其額定注射量的80%，換句話來說，一個注射周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的80%內(nèi)。在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質量，應為塑件和澆注系統(tǒng)兩個部分容量或質量之和，即：式子中:一個成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積；:單個塑件的容量；:澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量；:注射機額定注射量；：型腔數(shù)目。由前面可知：塑件體積，塑件質量。因此符合要求。3.4.2鎖模力的校核注射成形時，高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，次脹模力等于塑件和澆道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力之積[15]。為防止模具分型賣弄被脹模力頂開，必須對模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。因此模具設計時應時注射機的額定鎖模力大于脹模力，則（3.4）式子中：注射機額定鎖模力；：分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積；：塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力。注射機注入的塑料熔體流經(jīng)噴嘴流道交口和型腔，將產(chǎn)生壓力損耗，一般型腔內(nèi)平均壓力僅為注射壓力的0.25到0.5之間，即:（3.5）P—熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力為20~40，取35；流道進料（包括澆口）在模具分型面上的投影面積，在模具設計前是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔模具的統(tǒng)計分析，每個塑件在分型面上的投影面積的倍，因此；可采用0.35倍的塑件在分型面上的投影面積來計算：通過計算可得=(0.25~0.5)82因此符合要求。3.4.3模具閉合高度校核模具閉合后的厚度（閉合厚度）應該在注射機允許的最大模具厚度和最小模具厚度之間，即：（3.6）而（3.7）式中，—模具閉合后的總厚度，；—注射機允許的最小模具厚度，；—注射機允許的最大模具厚度，；—注射機移動板的最小開合距離，；當<時，可以增加模具墊塊高度，但>時，則模具無法閉合。模具的實際厚度為291，<<，因此符合要求。3.4.4開模行程的校核模具開模取出塑件所需的開模距離必須小于注射機的最大開模行程。注射機最大開模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時塑件無法從動、定模之間取出。因此磨具設計是必須進行注射機開模行程的校核，使其與模具的開模距離相適應。對于帶有不同形式的鎖模機構的注射機，其最大開模行程有的與模具厚度有關，有的則與模具厚度無關。開模行程是指從模具中取出塑件所需的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機移動模板的最大距離S，由于注射機的鎖模機構不同，開模行程可按兩種情況進行較核。開模行程與模具厚度無關，這種情況主要是指鎖模機構為液壓—機械聯(lián)合作用的注射機，其模板行程是由連桿機構的最大沖程決定的，而與模具的厚度無關。開模行程與模具厚度有關。即，（3.8）式中—注射機動模板的開模行程（mm），取350mm—塑件推出行程（mm），取25mm—包括流道凝料在內(nèi)的塑件的高度（mm），其值為開模條件形成，符合要求。4澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道，澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。4.1普通澆注系統(tǒng)的設計原則澆注系統(tǒng)設計是注射模具設計的一個重要環(huán)節(jié)，設計時應遵循以下原則：（1）從型腔布局上應盡可能采用平衡式布置，型腔布置和澆口開設部位力求對稱，型腔排列要盡可能緊湊。（2）熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應盡可能短，截面尺寸應盡可能大，減少彎曲，表面粗糙度要低。（3）塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量。消除冷料，澆注系統(tǒng)應能收集溫度較低的“冷料”。排氣良好。（4）防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應力。塑料熔體流動特性（充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為）。（5）保證塑件外觀質量，保證較高的生產(chǎn)效率。4.2主流道的設計主流通道常位于磨具的中心，是塑料熔體的入口，其形狀為圓錐形，便于熔融塑料的順利流入，開模時又能使主澆澆道的凝料順利拔出。熱塑性塑料的主澆道一般由交口套構成。主流道與噴嘴的接觸處多作成半球形的凹坑。二者應嚴密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1-2；主流道小端直徑應比噴嘴孔直徑約大0.5-1，常取4-8，視制品大小及補料要求決定。大端直徑應比分流道深度大1.5以上，其錐角不宜過大，一般取2°～6°。主流道尺寸及主流道襯套和定位圈的確定：主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑(4.1)取主流道球面半徑取球面配合高度取主流道長度L，盡量小于60mm，但是由于本模具的結構特殊，所以必須得大于60mm，由標準模架及該模具的結構取L=25+32+32+12=101mm主流道大端直徑（?。?4.2)取圖4.1主流道襯套圖4.2定位圈4.3主流道襯套及其固定形式4.3冷料井的設計冷料井的位置在正對主澆道的動模板上，一般處于分流道的末端，他的作用是將物料前端的“冷料”收集起來，防止“冷料”進入型腔而影響塑件的質量。開模時冷料井能起到將主澆道的冷凝拉出作用。把用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴，在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10～25的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔。冷料井分別有帶Z形的拉料鉤的冷料井，帶球頭形拉料的冷料井，倒錐形的冷料井。冷料井如圖所示：圖4.4冷料井4.4澆口的設計

澆口是連接分流道和型腔的一段細短澆道，它的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質量影響很大。澆口的形式眾多，通常都有點澆口、潛伏式澆口、直澆口等。鑒于電話聽筒下殼的具體結構，為確保塑件外觀質量,進料澆口只能開設在塑件的內(nèi)表面。但由于進料澆口開設在塑件內(nèi)表面,因此不影響塑件的外觀質量。對于設計的電話聽筒下殼，由于其內(nèi)形狀較復雜，屬于大批量生產(chǎn)，有前?；瑝K故宜采用雙分型面潛伏式澆口。潛伏式澆口與分流道中心線的夾角一般在之間取值，澆口的截面常為圓形或橢圓形，其截面尺寸根據(jù)點澆口或側澆口進行計算。通過查表，取其截面直徑為1如圖所示。澆口開設的位置對制品的質量影響很大，在確定澆口位置時，應注意以下幾點：（1）澆口應開在能使型腔各個角落同時充滿的位置。澆口應設在制品壁厚較厚的部位，以利于補縮。（2）澆口位置選擇有利于型腔中氣體的排除。澆口位置應選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合文的部位。對于圓筒類制品，采用中心澆口比側澆口好。（3）對于帶細長型芯的模具，宜采用中心頂部進料方式，以避免型芯受沖擊變形。澆口應設在不影響制品外觀的部位。不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設置澆口。圖4.5潛伏式澆口5模具成型零件的設計5.1成形零件應具備的性能模具中直接決定塑件幾何形狀和尺寸的零件都稱為成型零件，通常包括：凹模、凸模、成型桿、成型環(huán)、各種型腔鑲件等。由于成形零件的質量直接影響到塑件的質量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備以下性能：（1）具備足夠的強度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。（2）具有足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損。（3）具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。（4）零件的加工性能好，可淬性好，熱處理變形小。（5）成形部位有足夠的位置精度和尺寸精度。5.2成形零件的工作尺寸計算5.2.1影響塑件尺寸精度的因素（1）零件的制造公差；制造誤差：（5.1）

其中，—被加工零件的尺寸，可被視為被加工模具零件的成型尺寸；

—成型零件的制造公差值；

—公差單位；

—精度系數(shù)，對模具制造最常用的精度等級。

（2）設計時所估計的收縮率和實際收縮率之間的差異和生產(chǎn)制品時收縮率波動；其中，—塑件成型收縮率；—模具成型尺寸—塑件對應尺寸。

（3）模具使用過程中的磨損[13]。以上三方面的影響表述如下：為簡便計算，凡與脫模方向垂直的面不考慮磨損量，與脫模方向平行的面才考慮磨損。考慮磨損主要從模具的使用壽命來選定，磨損值隨產(chǎn)量的增加而增大；此外，還應考慮塑料對鋼材的磨損情況；同時還應考慮模具材料的耐模性及熱處理情況，型腔表面是否鍍鉻、氮化等。有資料介紹，中小型模具的最大磨損量可取塑件總誤差的1/6（常取0.02～0.05mm），而對于大的模具則應取1/6以下。但實際上對于聚烯烴（如像PP）、尼龍等塑料來說對模具的磨損是很小的，對小型塑件來說，成型零件磨損量對塑件的總誤差有一定的影響，而對于大的塑件來說影響很小。5.2.2型腔徑向尺寸的計算查得ABS的收縮率為,（5.2）所以，平均收縮率為：

考慮到實際的模具制造條件和工件的實際要求，成型零件是公差等級取

級。

型腔工作部位尺寸：

型腔徑向尺寸：(5.3)型腔深度尺寸：(5.4)

型芯徑向尺寸：(5.5)型芯高度尺寸：(5.6)

Ls-塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（mm）

ls-

塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）

Hs-塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）

hs-

塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸（mm）

-塑件中心距尺寸（mm）-

修正系數(shù)

取0.5～0.75

-

塑件公差

-

模具制造公差

一般?。?/3～1/4）

a.型腔的主要尺寸計算：

電話機聽筒下殼的尺寸,模具的制造公差為=,則

徑向：

=（214+214×0.5%－3/4×0.16）

=214.95mmmm

=（56+56×0.5%+×0.16）

=56.17mmmm

其余局部尺寸按照收縮率相應地縮放。

b.型芯的主要尺寸計算：

徑向：,

=（206+206×0.5%+3/4×0.16）

=207.15mmmm

=（48+48×0.005%+3/4×0.16）,

=48.35mmmm

其余局部尺寸按照收縮率相應地縮放。c.型腔深度尺寸：H=[32+320.5%0.16=mmd.型芯高度尺寸：=[28+280.5%0.16=mm5.3模架的確定模架是注射模的骨架和機體，模具的每一部分都要寄生于其中，通過它將模具的各個部分有機的聯(lián)系在一起。從市場買來的標準模架一般由定模座板（或定模底板）、定模固定板（或叫定模板）、動模定板（或叫型芯固定板）、支撐板（或叫動模墊板）、墊塊（或叫模腳）、動模座板（或叫動模底板）、推板（或叫推出底板）、推桿固定板、導柱、導套、復位桿等組成。根據(jù)需要，還有特殊的模架，如點澆口模架等。模體中其他部分要根據(jù)需要進行補充，如精定位裝置、支撐柱等。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結合標準模架，可選用模板尺寸B×L≤560mm×900mm派生P8型的中小模架，根據(jù)查表得，選用中小型模架合要求。模架上要有統(tǒng)一的基準，所有零件的基準應從這個基準推出，并在模具上打出相應的基準標記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導向零件定位；脫出固定板通過導向零件與動模或定模固定板定位；模具通過澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應光潔，加涂防銹油。兩模板之間應有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板，模板尺寸的確定如下：定模座板（400×40025）動模座板（400×400厚25）通過4個六角螺釘與定模板連接，規(guī)格為定模板（315×400厚32）墊板（315400厚25）型腔固定板（315×400厚32）型芯固定板（315×400厚40）托板（315×400厚3）墊塊（50400厚80）墊塊：它是用來連接動模固定板與動模座板的零件。其作用主要是，在動模座板與動模墊板之間形成推出機構的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求。墊塊的高度計算：=15+25+25+40+5=50式中：——塑件應推出高度；——推桿固定板厚度；——推板厚度；——擋銷的長度。——頂出行程的富裕量，一般為，以免頂出板頂?shù)絼幽９潭ò濉Ｄ＞呓M裝時：應注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負荷不均勻會造成動模板損壞。圖5.1推板固定板圖5.2定模板6脫模機構的設計6.1脫模機構的設計原則塑件滯留于動模，模具開啟后應以使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上，以便模具脫模裝置在注射機頂桿的驅動下完成脫模動作。保證塑件不變形損壞，這是脫模機構應達到的基本要求。首先要正確分析塑件對型腔或型芯的附著力的大小以及所在部位，有針對性的選擇合適的脫模方法和脫模位置，時頂出重心和脫模阻力中心相重合。型芯由于塑料收縮時對其包緊力最大，因此頂出的作用應該盡可能的靠近型芯，頂出力應該作用于塑件剛度、強度最大的部位，作用面應盡可能大一些。最影響脫模力大小的因素有很多，當材料的收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復雜，脫模斜度小以及型芯（型腔）粗糙度高時，脫模阻力就會增大，反之則小。力求良好的塑件外觀，頂出塑件的位置應該盡量設在塑件內(nèi)部或對外觀影響不大的部位，在采用頂桿脫模時尤其要注意這個問題。制品頂出是注射成型過程中最后一個環(huán)節(jié)，當制品在模具中固化后，需要有一套有效的方式將。6.2脫模機構的分類（1）按驅動方式分a.手動脫模：它是在開模后，用人工操作推出機構取出塑件。b.機動脫模：它的利用注射機的開模動作使塑件脫離型腔。開模時塑件先隨動模一起移動，達到一定的位置，脫模機構被注射機上固定不動的推桿頂住而不能隨動模繼續(xù)移動，而使塑件脫離模腔，在實際生產(chǎn)中大多都是利用這種脫模方式脫模的，本設計也是采用此設計脫模。c.液壓脫模：注射機上設置有專用的液壓頂出裝置，當開模到一定的距離后，通過液壓崗活塞驅動而實現(xiàn)脫模動作。d.氣動脫模：利用壓縮空氣，通過型腔里微小的頂出氣孔或受氣閥將塑件吹出。(2)按脫模機構的動作分類a.一次推出機構：這是最常用的脫模方式，塑件只經(jīng)過推出機構的一次動作，就可以脫模，故又稱簡單脫模機構。b.二次推出機構：塑件經(jīng)過兩次不同的動作才能脫模。c.延遲動作推出機構：在某些情況下，當塑件被推出后，還需要延遲動作在推出澆注系統(tǒng)凝料，尤其用于潛伏式澆注系統(tǒng)的注射模。(3)模具中的推出零件分類a.推桿式推出：應用廣泛，常用圓形截面推桿。b.推管式脫模：適用于薄壁圓筒形塑件。c.脫模板式：運用于薄壁容器，殼體以及不允許存在推出痕跡的塑件。d.推塊式脫模：適用于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，可防止塑件變形。e.斜削脫模：適用于有倒鉤類的塑件。6.3推桿的設計（1）推桿應設計在靠近脫模阻力較大的部位，如塑料件側壁的端部，端面帶凸臺或凹槽的部位；（2）在保證順利脫模的前提下，力求減少推桿的數(shù)量，以保證推件時的協(xié)調(diào)，以減小塑料件表面的影響；（3）推桿接觸塑料件的頂推段，與模板上相應孔的配合間隙，應以不超過塑料溢料間隙為限，一般情況下或就可以滿足這要求；（4）采用帶凸肩推桿，安裝固定時，與固定板上的安裝孔應留有充分間隙，一般情況下可取雙面間隙1使推桿在推件是有一定的浮動作用；（5）布置推桿時，要考慮脫模阻力的平衡，保證制品在推出時受力均勻，推出平穩(wěn)，不變形，因此在肋，凸臺，細小凹部要多設推桿；（6）在裝配推桿時，應使推桿的端面和凸模平面齊平或者比凸模平面高出，以免在制品上留下一個凸臺影響制品的使用；（7）在空氣或廢氣難于排出的部位，應盡可能的設計推桿，以用它代替排氣槽排氣；（8）在推壓制品的邊緣時，為了增加推桿與制品的接觸面積，應盡可能采用直徑較大的推桿，推桿的邊緣應與型芯的側壁相隔，以避免推桿應推桿孔的磨損而把型芯側壁擦傷；（9）推桿固定端與推桿固定板徑向應留的間隙，避免在多推桿的情況下，由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。本設計采用如圖8.1所示的推桿，每個塑件由2根（a）型推桿和26根（b）型推桿以及推出，共為28根。推桿靠近安裝凸肩一端的直徑較大，而頂推塑料件一端工作段直徑較小，當模具結構允許的推桿頂推面很有限，又必須使推桿較長時，為了增加推桿工作時的穩(wěn)定性，將推桿靠近安裝一端直徑增大。有時推桿靠近安裝凸肩一端直徑較小，而頂推塑料件一端的工作段直徑增大，這種推桿用在要求增加頂推面的場合，例如壁較薄的塑料件，特別是脆性塑料件，增加頂推面可減小塑料件單位面積承受的頂推力，防止變形和推裂。圖6.1推桿6.3.1推桿的安裝方法推桿在固定板上的固定方法有很多，本設計采用的是最常采用的形式，即將推桿凸肩壓在固定板的沉孔和推板之間，用螺釘緊固，凸肩高度與對應沉孔的深度留有余量，在裝配后將它們與固定板一起磨去余量，來保證高度一致，避免在高度方向來回竄動。6.3.2推桿的材料推桿的常用材料有鋼、或碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度在以上，表面粗糙度在。6.4脫模機構的復位元件在推桿頂出機構中，推桿頂出塑料件后，在下一個成型周期開始前，必須恢復到初始位置，才能開始下一個循環(huán)工作。因此，還必須設計復位桿來實現(xiàn)這動作。復位桿又稱回程桿。目前回程桿的形式有三種：（1）復位桿回程。（2）頂桿兼回程桿回程。（3）彈簧回程。本設計采用的是復位桿回程。復位桿結構如圖：圖6.2復位桿6.5抽芯機構的設計電話聽筒蓋內(nèi)側有一凹槽，因此需要側抽芯，而考慮到凹槽在內(nèi)側且內(nèi)部空間不足，所以考慮一些簡單的側抽芯機構，這里選擇了彎銷側抽芯機芯構。彎銷側抽芯機芯構實際上是斜導柱的變異形式。該結構的優(yōu)點是斜角最大可達30o，即在同一個模距離內(nèi)，能得到比斜導柱更大的抽芯距。在設計彎銷時，必須注意彎銷與滑塊孔之間的間隙要大些，一般在0.5mm左右，否則閉模時可能發(fā)生卡死現(xiàn)象。由于彎銷采用矩形截面，抗彎系數(shù)比斜導柱大，抗彎強度高?？筛鶕?jù)制品抽拔要求，把彎銷分段加工成不同的斜度，以控制抽芯速度和抽芯距。傾斜角的大小關系到彎銷所承受的彎曲力和實際達到的抽拔力，也關系到彎銷的工作長度、抽心距和開模行程。為保證一定的抽拔力及斜導住的強度，取α小于20o，一般在12o~30o之間取，本模具設計的斜導住傾角選了。其結構圖如下：圖6.3彎銷截面1圖6.4彎銷截面2 6.5.1彎銷截面尺寸的計算將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，型芯或滑塊所移動的距離稱為抽芯距。一般來說。抽芯距等于側孔深度加的安全距離。彎銷的有效長度：（6.1）式中：—抽心距，；—斜導柱的傾斜角；因此：L取20mm；寬取13mm；長取13。6.5.2彎銷長度的計算彎銷的總長度L與抽距芯S、斜彎銷的傾斜角及滑塊與分型面傾角有關。彎銷的總長度還與導柱的直徑、固定板厚度有關[14]，因此：（6.2）：定模板的厚度。：墊板的厚度。：型腔固定板的厚度。所以：取87。具體抽芯機構如圖所示：圖6.5彎銷側抽芯機構7溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計7.1溫度對塑件質量的影響塑料注射模溫度調(diào)節(jié)能力的好壞直接影響到塑件的質量，而且也決定著生產(chǎn)效率的高低，塑件在型腔內(nèi)的冷卻力求做到均勻、快速，以減小塑件的內(nèi)應力，使塑件的生產(chǎn)做到優(yōu)質高效率[15]。模具溫度對模具的影響如下：（1）模具在成型的過程中，模具的溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的質量。（2）模具溫度過高，成型收縮大。脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。（3）模具溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面還會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。（4）當模具的溫度不均勻時，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導致塑件翹取變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。由于本塑件采用的是ABS，其黏度低、流動性較好，對模具溫度的要求不高，因此只要設計冷卻系統(tǒng)就可以了，加熱系統(tǒng)就不需設計。7.2冷卻系統(tǒng)設計原則（1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；（2）冷卻水孔數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。根據(jù)經(jīng)驗，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應為冷卻水孔直徑的1~2倍，冷卻水孔中心距約為3~5倍，水孔直徑一般為8~12。（3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應處處相等。（4）澆口處加強冷卻。一般在注射成型時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越低，因此加強澆口處的冷卻。（5）盡量降低進水和出水的溫度。如果進水和出水的溫度過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設水孔，使進水與出水溫度差不大于5℃。（6）合理選擇冷卻水道的形式。（7）合理確定冷卻水管接頭的位置。為不影響操作，進出口水管接頭通常設在注射機背面的模具同一側。（8）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設計時要通盤考慮。冷卻水孔進出接頭應埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損壞。因此根據(jù)設計原則設計出了冷卻系統(tǒng)如圖所示：圖7.1冷卻系統(tǒng)1圖7.2冷卻系統(tǒng)28總結通過近十五周的畢業(yè)設計，我受益匪淺，在做畢業(yè)設計的過程中，動手能力大為提高。經(jīng)過這次畢業(yè)設計，達到了預期的設計目的。在設計的過程中，首先對電話聽筒蓋的結構和成型工藝進行充分的分析，了解其整個成型過程，為模具設計提供參考數(shù)據(jù)，保證模具結構設計的合理性。塑件的材料可以有幾種，在選擇注射機時要充分考慮各種材料的特性，所以此設計中所選用的注射機對ABS材料的比較適用。接著確定型腔的數(shù)量和分型面，針對本塑件設計成型零件的型腔和型芯，確定合理的澆注系統(tǒng)。然后設計模具的合模導向機構和推出機構。因為塑件結構性，所以在設計推出機構時，要保證不損害塑件的形狀，并且能夠使塑件順利從動模型腔中脫出，保證塑件的成型,最后完成整個模具的設計。在設計實踐中，更好的把專業(yè)課和實際以及軟件應用結合起來，真正把專業(yè)課學好，鞏固了所學的知識。為靈活運用所學的知識來解決生產(chǎn)的實際問題做好準備，為以后盡快適應工作打下堅實的基礎。我們即將邁入社會，機遇和挑戰(zhàn)無處不在。只要牢固掌握必備的專業(yè)知識和技能，在工作時會運用所學的知識，用發(fā)展的眼光去分析問題和解決問題，就會有所成，回報老師，回報學校，回報社會。參考文獻[1]劉少達.我國塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術學院學報.2004（03）[2]于權符.國外塑料模具設計與制造的發(fā)展動態(tài)[J].模具技術.1984（05）[3]李云.注射壓力對塑料模具型芯偏移量的影響[J].陜西理工學院學報(自然科學版).2006(04)[4]張偉,張海波.塑料模具澆注系統(tǒng)的設計淺析[J].機電信息.2011(18)[5]李江平.塑料注射壓縮復合成型工藝及模具[J].模具工業(yè).2005(06)[6]王強,王志偉.手機模具小斜推桿脫模新設計.模具工業(yè).2005（12）陳志剛主編.塑料模具設計.機械工業(yè)出版社.2002[7]賀華波,李紅林,鄧益民,等.Moldflow在電話聽筒上蓋零件注塑成型中的應用[J].輕工機械.2006[8]胡琳,楚艷玲.手機外殼的注射模具設計[J].江蘇大學學報(自然科學版).2006(S1)[9]劉長靈,黃翊之.基于MasterCAM的電話聽筒凹模數(shù)控加工[J].機械工程師.2009[10]詹春毅.基于AutoCAD的經(jīng)典塑料模具設計[J].科技資訊.2010（33）[11]王文平,池成忠編著.塑料成型工藝與模具設計[M].北京大學出版社.2005[12]陳志剛主編.塑料模具設計[M].機械工業(yè)出版社.2002[13]屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設計[M].機械工業(yè)出版社.1995[14]蔣繼宏,王效岳.《注射模具典型結構100例》[M].中國輕工業(yè)出版社.2000[15]顏智偉.《塑料模具設計與結構設計》[M].北京：國防工業(yè)出版社.2006[16]ReginaM.Gouker,SatyandraK.Gupta,HughA.Bruck,TobiasHolzschuh.Manufacturingofmulti-materialcompliantmechanismsusingmulti-materialmolding[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology.2005,30(11):1049-1075.[17]Ire