NOKIA8210手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)【6張CAD高清圖紙和文檔】【注塑模具JA系列】

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It is about the working theory and application of a plastic injection mould, the design princible, and the introduction of production, and the design calculation of the plastic mould .The includes the structure design of the mould, the selecting of plastic injection mould machine, and the pour system design, and so on.Key Words: CAD/CAM; PRO/E; Plastic Injection Mould;Plastic Injection Mould Machine.NOKIA8210 手機(jī)外殼上蓋注塑模具設(shè)計(jì)第一章緒論1.1 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿(mǎn)足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。從模具使用角度，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在塑料加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少分模。合模和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此常采用自動(dòng)開(kāi)合模和自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)。在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具上脫落。另外，模具對(duì)塑料制品的成本也有相當(dāng)?shù)挠绊?。除?jiǎn)易模具外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬(wàn)件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十五萬(wàn)件。當(dāng)批量不大的時(shí)候，模具費(fèi)用在制件成本中所占比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的全自動(dòng)的設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮基效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量需求量很大，對(duì)塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。1.2 塑料成型模具發(fā)展趨勢(shì)隨著塑料成型加工機(jī)械和成型模具的迅速增長(zhǎng)，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占比例越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可歸納為以下幾個(gè)方面：1.2.1 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論計(jì)算方面以發(fā)展。1.2.2 高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等。高速自動(dòng)化的塑料成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低成本起了很大作用。1.2. 3 大型、超小型及高精度 由于模料應(yīng)用的擴(kuò)大，塑料制件已應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿(mǎn)足這些要求，研制了高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料。1.2.4 革命模具制造工藝 為了更新產(chǎn)品花式和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強(qiáng)度、高耐磨性的材料外，同時(shí)又重視簡(jiǎn)易制模工藝研究。1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化 開(kāi)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板，導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具。1.2.6 開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造（CAD/CAM） 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于模具工業(yè)，在注射成型系統(tǒng)中，針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都可將計(jì)算機(jī)作為輔助工具而加入。構(gòu)成該環(huán)節(jié)的CAD或CAM或CAE。1.2.6.1塑件設(shè)計(jì) 件的設(shè)計(jì)包括塑件結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、表面、性能等方面的設(shè)計(jì)。塑件設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：塑件CAD、塑料、輔料、輔件選擇的專(zhuān)家系統(tǒng)。1.2.6.2注射機(jī)的使用 常見(jiàn)注射機(jī)的使用方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射機(jī)選擇專(zhuān)家系統(tǒng)：注射機(jī)故障診斷系統(tǒng)。A 注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質(zhì)量，在對(duì)于高技術(shù)注射模來(lái)說(shuō)，都要對(duì)注射模在使用過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控或?qū)ψ⑸淠５姆勰M仿真，由此知注射模的工作狀況。B 注射工藝 注射工藝方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：注射工藝制定的專(zhuān)家系統(tǒng)；塑件質(zhì)量故障診斷。C 注射模設(shè)計(jì) 注射模設(shè)計(jì)主要完成注射模的結(jié)構(gòu)尺寸、精度、表面性能等方面的設(shè)計(jì)，并選擇模具的材料等。計(jì)算機(jī)在注射模設(shè)計(jì)方面的工作有：注射劃CAD：注射模材料、輔料、輔件選擇專(zhuān)家系統(tǒng)；工裝選擇專(zhuān)家系統(tǒng)；注射模CAPP；1.3 軟件簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中主要為模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算，為后面完成裝配圖作好資料準(zhǔn)備。裝配圖用AutoCAD來(lái)完成其三個(gè)視圖的顯示。零件為NOKIA8210手機(jī)可換機(jī)殼的上蓋，整體由不規(guī)則曲面構(gòu)成，殼內(nèi)有多處定位和固定結(jié)構(gòu)，發(fā)球小型復(fù)雜零件，不能用一般的拉伸剪切就能達(dá)到要求。而零件圖的繪制在AutoCAD中也較難畫(huà)出。在此，采用由北京航空航天大學(xué)研發(fā)的三維繪圖軟件CAXA來(lái)形成三維圖，最后將得到的三維圖轉(zhuǎn)換成二維文件，在AutoCAD中生成其三視圖。1.3.1 總裝配圖的建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)寫(xiě)為CAD），是指利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和高效的圖形處理能力，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)分析、修改和優(yōu)化。它終合計(jì)算機(jī)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)知識(shí)的成果，并隨計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷提高而逐漸完善。AutoCAD的最大特點(diǎn)是讓設(shè)計(jì)者更為輕松，設(shè)計(jì)者或繪圖者幾乎可不必離開(kāi)屏幕就能連續(xù)地完成工作。AutoCAD適合于工程制造、建筑設(shè)計(jì)、裝潢設(shè)計(jì)等各行業(yè)技術(shù)人員作為設(shè)計(jì)依據(jù)，完成圖紙上的工作。AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司開(kāi)發(fā)的一種通用CAD軟件。1982年首次推出了AutoCAD R1.0版本，經(jīng)過(guò)十余次的版本更新，AutoCAD已從一個(gè)簡(jiǎn)單的繪圖軟件發(fā)展成為包括三維建模在內(nèi)的功能十分強(qiáng)大的CAD系統(tǒng)，是世界上最流行的CAD軟件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、汽車(chē)、造船、輕工及航空航天等領(lǐng)域。1.3.2 零件模型設(shè)計(jì)與加工Pre/Engineer是美國(guó)PTC參數(shù)技術(shù)公司推出，是國(guó)際上最先進(jìn)也是最成熟使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型CAD/CAM/CAEA集成軟件。這是我們零件模型設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中的主要工具。下面是一些簡(jiǎn)單的介紹：Pre/Engineer包括三維實(shí)體造型，裝配模擬，加工仿真NC自動(dòng)編程，板金設(shè)計(jì)，電路布線(xiàn)，裝配管路設(shè)計(jì)等專(zhuān)有模塊，ID反求工程，CE并行工程等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式。其主要特點(diǎn)是參數(shù)化的牲造型；統(tǒng)一的能使各模塊集成起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)計(jì)修改的關(guān)聯(lián)性，即一處修改，別的模塊中的相應(yīng)圖形和數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)更新。它的性能優(yōu)良，功能強(qiáng)大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，功能仿真，制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動(dòng)化軟件包。Pre/Engineer自動(dòng)化自1988年問(wèn)世以來(lái)，10多年來(lái)已成為全世界最普及的3DCAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，Pre/Engineer在今日儼然已成為3DCAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子，機(jī)械，模具，工業(yè)設(shè)計(jì)，汽車(chē)，自行車(chē)，航天，家電，玩具等各行各業(yè)。Pre/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化，基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。第二章 零件一的設(shè)計(jì)2.1 零件材料選擇及性能如立體圖所示，該塑料制品是一個(gè)手機(jī)殼的上蓋。上端部的配合處有尺寸精度要求，該塑料制品選用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，ABS具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性；具有彈性和較高的沖擊強(qiáng)度；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合的優(yōu)良性能，且價(jià)格便宜，原料易得。ABS的主要技術(shù)指針如下表所示：密度（g/）105抗拉屈服強(qiáng)度（mpa）50比容（/g）092拉伸彈性模量（mpa）吸水率24h（%）03沖擊強(qiáng)度kj/無(wú)缺口261收縮率（%）130-160缺口11熔點(diǎn)（）130160彎曲強(qiáng)度（mpa）80熱變形溫度（）0.45mpa90108強(qiáng)度（hb）9.71.80mpa83103體積電阻率（）2.2 注射機(jī)的選擇2.2.1 注射量確定該塑件的形狀不很規(guī)則，很難直接計(jì)算出來(lái)，現(xiàn)在可先在pro/e制造工程師中畫(huà)出其三維零件圖，再查詢(xún)其體積大小。具體步驟如：analysismold analysismold mass properties），得到其體積大小為=3.53。塑件的注射容積較小，在此采用一模一腔，即 80%2.2.2 鎖模力確定塑件的投影面積A4500由1式(8-5) 式中 F-注射機(jī)的額定鎖模力 n-型腔數(shù)，n=1； k-安全系數(shù)，取k=1.2； -融料在型腔中平均壓力，ABS為30mpa； A-塑件投影面積； F=162kN2.2.3 成型壓力ABS的成型壓力為=30mpa，取70-150，根據(jù)節(jié)1.1-1.3選擇臥式注射機(jī)，其型號(hào)為XS-Z-60（參考2表6-93），主要參數(shù)如下： 額定注射量20最大成型面積90柱塞直徑20mm最大開(kāi)模開(kāi)程160mm注射壓力75mpa動(dòng)定模板尺寸250280mm注射行程160mm拉桿空間235mm注射方式柱塞式合模方式液壓-機(jī)械鎖模力250kN定位圈63.5mm模具最大厚度180mm噴嘴球半徑12mm模具最小厚度60mm噴嘴孔直徑4mm2.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇2.3.1 模架尺寸選擇根據(jù)塑件的注射量、動(dòng)定模固定板的尺寸等，由5表6-100選得模架A2-200250-01-F1 GB/T12556.1-90，組合尺寸如下表 單位: mm模板寬度100模板長(zhǎng)度160動(dòng)模板厚度20座板寬度160座板厚度16定模板厚度25墊塊寬度20墊塊厚度40推板厚度12.5推板寬度58推桿固定板厚度10導(dǎo)柱直徑12導(dǎo)套直徑18復(fù)位桿直徑8沉頭螺釘8-M8沉頭螺釘4-M62.3.2 模具閉合高度校核根據(jù)注射機(jī)的參數(shù)， 而根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架組合尺寸所得，H=16+25+20+20+40+16=137mmH因此，滿(mǎn)足要求。2.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大2.4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：2.4.1.1 結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2.4.1.2 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時(shí)間。2.4.1.3 澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣。2.4.1.4 避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。2.4.1.5 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或易于切除和修整。2.4.1.6 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質(zhì)量的影響。2.4.1.7 盡量減小因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。2.4.1.8 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應(yīng)有IT8以上的精度要求。2.4.1.9 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。2.4.1.10 應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無(wú)法重合也應(yīng)使兩者的距離盡量縮小。由于采用點(diǎn)澆口澆注，因此以手機(jī)上殼內(nèi)表面和定模與定模底板分界面為分型面的雙分型面。2.4.2 主流道的設(shè)計(jì)：為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)大于注射機(jī)的噴嘴直徑d，通常為： D=d+(0.51)mm D=12+1=13mm主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球面頭半徑R1，通常為：R2=R1+（12）mmR2=2+1=3mm主流道半錐角通常為錐度，取，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣，過(guò)小使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大。主流道內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8um以下，拋光時(shí)沿軸而進(jìn)行。主流道的長(zhǎng)度L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時(shí)的壓力損失，應(yīng)盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度，L一般控制在60mm以?xún)?nèi)。2.4.3 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過(guò)渡和轉(zhuǎn)向。由于圓截面加工困難。梯形加工較容易，水力半徑又不太小，因此是最常用的形式。其截面比例可?。篴=510mm, b=(3/4)a.。2.4.4 澆口形式選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：（1） 盡可能采用平衡式設(shè)置；（2） 型腔排列進(jìn)料均衡；（3） 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；（4） 確保耗料量小；（5） 不影響塑件外觀。根據(jù)以上原則和零件的實(shí)際情況，決定選用雙點(diǎn)澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的澆口形式。它的優(yōu)點(diǎn)為：由于澆口小，熔體通過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動(dòng)性，這對(duì)薄壁制品是有利的；其缺點(diǎn)：澆口尺寸小，充模阻力大，對(duì)熔體粘度較高的塑料會(huì)產(chǎn)生充填不滿(mǎn)的缺陷；為了取出點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料，要增加一個(gè)分型面，模具具有兩個(gè)分型面的三板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。2.5 成型零部件設(shè)計(jì)成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開(kāi)關(guān)的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成部分。2.5.1 型腔分型面設(shè)計(jì)合理選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，選擇分型面一般根據(jù)以下的原則：選擇分型面的基本原則：(1)分型面應(yīng)該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。(2)盡可能使制品留在動(dòng)模的一側(cè)。(3)盡可能滿(mǎn)足制品的使用要求。(4)盡可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。(5)不應(yīng)影響制品尺寸的精度和外觀。(6)盡量簡(jiǎn)單,避免采用復(fù)雜形狀,使模具制造容易。(7)不妨礙制品脫模和抽芯。(8)有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置。(9)盡可能與料流的末端重合,有利于排氣由于采用點(diǎn)澆口，因此以手機(jī)上殼內(nèi)表面與定模和定模底板的分界面為分型面的雙分型面。2.5.1 排氣槽的設(shè)計(jì)排氣槽的作用是將型腔和型芯中周?chē)臻g內(nèi)的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，無(wú)需另外開(kāi)排氣槽。2.5.3 成型零件設(shè)計(jì)2.5.3.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模用以形成制品的外表面，注塑件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可采用整體式凹模，直接在定模板上加工。其優(yōu)點(diǎn)是牢固、接縫少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用于中、小型模具。2.5.3.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，決定采用鑲拼結(jié)構(gòu)的型芯。與整體式型芯相比，鑲拼式型芯使機(jī)加工和熱處工藝大為簡(jiǎn)化。2.5.3.3 成型零件工作尺寸制品尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計(jì)算有很大關(guān)系。成型零件工件尺寸的計(jì)算內(nèi)容包括：型腔和型芯的徑向尺寸（含矩形的長(zhǎng)和寬）、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的計(jì)算方法很多，現(xiàn)以塑料的平均收縮率為基準(zhǔn)計(jì)算。A： 型腔內(nèi)徑尺寸計(jì)算 （mm）式中型腔內(nèi)徑尺寸（mm）D制品的最大尺寸（mm）Q塑料的平均收縮率（%），ABS的平均收縮率為0.5%制品公差系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.50.8之間模具的制造公差，一般取=按矩形計(jì)算，手機(jī)上殼長(zhǎng)度、寬度上的最大尺寸分別為=102mm =45mm查3表1-15得，=0.44mm =0.28mm，則 =（1021020.005+0.44）=102.84mm =(45+450.005+0.28) =45.435mmB： 型芯徑向尺寸計(jì)算模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的，與型腔徑向尺寸的計(jì)算原理一樣，分長(zhǎng)、寬兩部分計(jì)算：(mm)式中型芯外徑尺寸(mm) 制品內(nèi)徑最小尺寸(mm) 其余符號(hào)含義同型腔計(jì)算公式。 按矩形計(jì)算，手機(jī)上殼長(zhǎng)度、寬度的最小尺寸分別為 =100mm =43mm查3表1-15得， =0.44mm =0.28mm，則 =（1001000.005+0.44）=100.83mm =（43+430.005+0.28）=43.425mmC： 型腔深度尺寸計(jì)算模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定，設(shè)制品名義高度尺寸為最大尺寸，公差負(fù)偏差。型腔深度名義尺寸為最小尺寸，其公差為正偏差+。由于型腔底部或型芯端面的磨損很小，可以略去磨損量，在計(jì)算中取=，加上制造偏差有：（mm）（mm）式中型腔的深度尺寸（mm） 制品高度最大尺寸（mm）由零件圖上可知， =9mm，查3表1-15得， =0.16mm，因此 =（9+90.005-0.16）=8.94mmD： 型芯高度尺寸計(jì)算模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定，設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸公差為正偏差+，型芯高度設(shè)計(jì)為最大尺寸，其公差為負(fù)偏差-。根據(jù)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式：=（+Q+）（mm）式中型芯高度尺寸（mm） 制品深度最小尺寸（mm）由零件圖中可得，=6mm，查3表1-15得，=0.16mm =（660.005+0.16）=6.14mmE： 型腔壁厚與底板厚度計(jì)算注射成型模型腔壁厚的確定應(yīng)滿(mǎn)足模具剛度好、強(qiáng)度大和結(jié)構(gòu)輕巧、操作簡(jiǎn)便等要求。在塑料注射充型過(guò)程中，塑料模具型腔受到熔體的高壓作用，故應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。否則可能會(huì)因?yàn)閯偠炔蛔愣a(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會(huì)彎曲變形而導(dǎo)致溢料和飛邊，降低塑料制件的尺寸精度，并影響塑料制口的脫模。從剛度計(jì)算上一般要考慮下面幾個(gè)因素：（1）使型腔不發(fā)生溢料，ABS不溢料的最大間隙為0.05mm。（2）保證制品的順利脫模，為此同時(shí)要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固化收縮量。（3）保證制品達(dá)到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求較高精度，這就要求模具型腔有很好的剛度。 按整體式的凹模計(jì)算側(cè)壁厚度： 根據(jù)公式 （mm） 式中 b凹模側(cè)壁理論厚度（mm） h凹模型腔的深度（mm） p凹模型腔內(nèi)熔體壓力（Mpa） 凹模長(zhǎng)邊側(cè)壁的允許彈性變形量（mm），一般塑件=0.005mm c由6圖5-8查得，c=1.08 由6圖5-9查得，=0.8 EE=2.110Mpa b=2.93mm 取壁厚大于10mm就能能滿(mǎn)足要求。 底板厚度計(jì)算，根據(jù)公式 （mm） 由=2.3，由6圖5-12查得=2.810，=0.005，則 =6.90mm 取實(shí)際底板厚度大于10mm就能滿(mǎn)足要求。2.6 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于該塑件的脫模阻力不大，而推桿又加工簡(jiǎn)單、更換方便、脫模效果好，因此采用圓形推桿脫模機(jī)構(gòu)。推桿的設(shè)置位置采取以下原則：（1）推桿設(shè)在脫模阻力大的地方（2）推桿位置均勻分布（3）推桿設(shè)在塑料制品強(qiáng)度剛度較大的地方（4）推桿直徑應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的強(qiáng)度、剛度條件本次設(shè)計(jì)塑件的孔比較多，所以推桿直徑必須取的比較小，為達(dá)到強(qiáng)度剛度要求，所以設(shè)置較多的推桿，推桿的分布位置簡(jiǎn)圖如圖所示（矩形代表手機(jī)殼體）：2.6.1 脫模力計(jì)算當(dāng)開(kāi)始脫模時(shí)，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時(shí)計(jì)算，亦即無(wú)視脫模斜度（a=0） 由于制品是薄壁矩形件 Q=8tESlf/(1-m)(1+f) （kN）式中Q脫模最大阻力（kN） t塑件的平均壁厚（cm） E塑料的彈性模量（N/） S塑料毛坯成型收縮率（mm/mm） l包容凸模長(zhǎng)度（cm） f塑料與鋼之間的摩擦系數(shù) m泊松比，一般取0.380.49查6表5-33，表5-57分別得，S=0.005，E=1.810N/cm已知，t0.12cm，l=4.5cm，查8 f=0.28 Q=80.121.8100.0054.50.28/(1-0.43)(1+0.28)=1.49kN2.6.2 推桿的設(shè)計(jì):2.6.2.1 頂出行程: =+（510）式中e頂出行程余量，取e=7 型芯成型高度已知=9mm，e=7mm，則=9+7=16mm2.6.2.2 開(kāi)模行程對(duì)于雙分型面的開(kāi)模行程 L=+e+a 式中L注射機(jī)開(kāi)模行程（mm） 脫模距離（mm） 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（mm） a型腔板的的分離距離 已知?jiǎng)tL=9+16+20+7=52mm，符合注射機(jī)要求。2.6.2.3 推桿的直徑 由4式8-67，8-68得d=（mm） 式中d推桿的直徑（mm）安全系數(shù)，取1.5L推桿的最大長(zhǎng)度（m），L=0.0475Q脫模阻力（N）n推桿數(shù)目，n=5E彈性模量，E=1.810Mpad=1.5 =2.1mm 取d=3mm來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度校核：=42.2Mpa根據(jù)節(jié)1.1-1.3選擇臥式注射機(jī)，其型號(hào)為XS-ZS-22（參考2表6-93），主要參數(shù)如下：額定注射量20最大成型面積90柱塞直徑20mm最大開(kāi)模開(kāi)程160mm注射壓力75mpa動(dòng)定模板尺寸250280mm注射行程160mm拉桿空間235mm注射方式柱塞式合模方式液壓-機(jī)械鎖模力250kN定位圈63.5mm模具最大厚度180mm噴嘴球半徑12mm模具最小厚度60mm噴嘴孔直徑4mm3.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇3.2.1 模架尺寸選擇根據(jù)塑件的注射量、動(dòng)定模固定板的尺寸等，由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)選得模架A2-200250-01-F1 GB/T12556.1-90，組合尺寸如下表 單位: mm模板寬度160模板長(zhǎng)度200動(dòng)模板厚度20座板寬度200座板厚度20定模板厚度25墊塊寬度32墊塊厚度50推桿固定板厚度12推板厚度16推板寬度94導(dǎo)柱直徑16導(dǎo)套直徑24復(fù)位桿直徑10六角螺釘8-M10內(nèi)六角螺釘4-M63.2.2 模具閉合高度校核根據(jù)注射機(jī)的參數(shù)， 而根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架組合尺寸所得，H=20+25+20+20+50+20=167mmH因此，滿(mǎn)足要求。3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.1 主流道的設(shè)計(jì)：為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)大于注射機(jī)的噴嘴直徑d，通常為： D=d+(0.51)mm D=12+1=13mm主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球面頭半徑R1，通常為：R2=R1+（12）mmR2=2+1=3mm主流道半錐角通常為錐度，取，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣，過(guò)小使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大。主流道內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8um以下，拋光時(shí)沿軸而進(jìn)行。主流道的長(zhǎng)度L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時(shí)的壓力損失，應(yīng)盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度，L一般控制在60mm以?xún)?nèi)。3.3.2 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過(guò)渡和轉(zhuǎn)向。由于圓截面加工困難。梯形加工較容易，水力半徑又不太小，因此是最常用的形式。其截面比例可?。篴=510mm, b=(3/4)a.。3.3.3 澆口形式選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：（1） 盡可能采用平衡式設(shè)置；（2） 型腔排列進(jìn)料均衡；（3） 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；（4） 確保耗料量??；（5） 不影響塑件外觀。根據(jù)以上原則和零件的實(shí)際情況，決定選用側(cè)澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的澆口形式。3.3.3.1 側(cè)澆口的優(yōu)點(diǎn)：A: 側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在模具的分型面上,截面形狀為矩形.容易加工。B: 側(cè)澆口可以根據(jù)塑料件的形狀特點(diǎn)和充模需要,靈活地選擇澆口的位置。C: 側(cè)澆口一般適用于多型腔模具,一模多件,大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。D: 去除澆口容易。3.3.3.2 缺點(diǎn)：A: 壓力損失大,保壓補(bǔ)縮作用比直接澆口小。B: 對(duì)于殼形件不便排氣.還容易產(chǎn)生熔接痕,縮孔等缺陷。3.4 成型零部件設(shè)計(jì)成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開(kāi)關(guān)的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成部分。3.4.1 型腔分型面設(shè)計(jì)合理選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，選擇分型面一般根據(jù)以下的原則：選擇分型面的基本原則：(1)面應(yīng)該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。(2)可能使制品留在動(dòng)模的一側(cè)。(3)可能滿(mǎn)足制品的使用要求。(4)可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。(5)應(yīng)影響制品尺寸的精度和外觀。(6)量簡(jiǎn)單,避免采用復(fù)雜形狀,使模具制造容易。(7)妨礙制品脫模和抽芯。(8)利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置。(9)盡可能與料流的末端重合,有利于排氣因此以電池殼內(nèi)表面為分型面。3.4.2 排氣槽的設(shè)計(jì)排氣槽的作用是將型腔和型芯中周?chē)臻g內(nèi)的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，無(wú)需另外開(kāi)排氣槽。3.4.3 成型零件設(shè)計(jì)3.4.3.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模用以形成制品的外表面，注塑件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可采用整體式凹模，直接在定模板上加工。其優(yōu)點(diǎn)是牢固、接縫少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用于中、小型模具。3.4.3.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主型芯采用整體式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠。3.4.3.3 成型零件工作尺寸制品尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計(jì)算有很大關(guān)系。成型零件工件尺寸的計(jì)算內(nèi)容包括：型腔和型芯的徑向尺寸（含矩形的長(zhǎng)和寬）、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的計(jì)算方法很多，現(xiàn)以塑料的平均收縮率為基準(zhǔn)計(jì)算。A: 腔內(nèi)徑尺寸計(jì)算 （mm）式中型腔內(nèi)徑尺寸（mm）D制品的最大尺寸（mm）Q塑料的平均收縮率（%），ABS的平均收縮率為0.5%制品公差系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.50.8之間模具的制造公差，一般取=按矩形計(jì)算，手機(jī)上殼長(zhǎng)度、寬度上的最大尺寸分別為=82mm =42mm查3表1-15得=0.44mm =0.28mm，則 =（82820.005+0.44）=82.74mm =(42+420.005+0.28) =42.42mmB: 型芯徑向尺寸計(jì)算模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的，與型腔徑向尺寸的計(jì)算原理一樣，分長(zhǎng)、寬兩部分計(jì)算：(mm)式中型芯外徑尺寸(mm) 制品內(nèi)徑最小尺寸(mm) 其余符號(hào)含義同型腔計(jì)算公式。 按矩形計(jì)算，手機(jī)上殼長(zhǎng)度、寬度的最小尺寸分別為 =81mm =40mm查3