1、目錄序言3一、 模具工業的概況3二、 我國模具工業技術概況及其主要發展方向3三、 塑件的工藝分析41 零件圖42 ABS材料分析53 塑料成型工藝性能分析54 塑件的工藝性分析6a. 塑件的表面質量分析6b. 塑件的結構工藝性能分析6四、 模具設計61. 模具加工精度的確定62. 澆注系統設計6a 澆注系統的設計原則6b 主流道的設計7c 分流道的設計8d 澆口形成83. 模具結構分析9a. 標準模架的選擇9b. 開模行程的校核9c.d. 模具閉合高度校核9e. 模板尺寸的校核9f. 噴嘴尺寸校核94. 成型零部件設計9a. 型腔分型面設計10b. 排氣槽的設計11c. 成型零件設計計算115

2、. 脫模機構設計和脫模力的計算126. 復位機構與導向機構設計127. 塑模溫控系統設計13五、 注射機的選擇141. 注射量確定142. 鎖模力確定143。 成型壓力15六、總結16參考文獻16序 言本設計主要是對遙控器外殼注射模各方面設計，是根據本人所學知識和經查找各方資料所全力完成好的,它對本套塑料注射模進行了多方面的分析,包括塑件材料和結構工藝性分析、塑件成型工藝方案的擬訂，以及相關的設計計算等等。本設計主要分為三部分：一、模具工業的概況 在討論注塑模設計之前，先要對國內外的塑料模具工業的狀況、塑料模具工業的發展方向有一個較清晰的了解,這也就使我們對本課題的意義有所了解。首先要對模具有

3、一個整體的認識。模具是機械、汽車、電子、通訊、家電等工業產品的基礎工藝裝備之一.作為工業基礎，模具的質量、精度、壽命對其他工業的發展起著十分重要的作用,在國際上被稱為“工業之母",對國民經濟發展起著不容質疑的作用. 模具工業是制造業中的一項基礎產業，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產業的重要領域,在歐美等工業發達國家被稱為“點鐵成金"的“磁力工業” ;美國工業界認為“模具工業是美國工業的基石”;德國則認為是所有工業中的“關鍵工業" ；日本模具協會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業發展的秘密”，是“進入富裕社會的原動力"

4、 。在模具工業的總產值中，沖壓模具約占50，塑料模具約占33，壓鑄模具約占6，其它各類模具約占11%。 塑料模具工業是隨塑料工業的發展而發展的。塑料工業是一門新興工業.自塑料問世后的幾十年以來，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業發展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個工業部門不可缺少的材料。 目前在國民經濟的各個部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公設備、照相機、汽車、儀器儀表、機械制造、交通、電信、輕工、建筑業產品、日用品以及家用電器行業中的電視機、收錄機、洗衣機、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經向塑料化方向

5、發展。目前，世界的塑料產量已超過有色金屬產量的總和.塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎裝備。用塑料模具生產的主要優點是制造簡便、材料利用高、生產率高、產品的尺寸規格一致，特別是對大批量生產的機電產品，更能獲得價廉物美的經濟效果。塑料模具的現代設計與制造和現代塑料工業的發展有極密切的關系.隨著塑料工業的飛速發展，塑料模具工業也隨之迅速發展.二、我國模具工業技術概況及其主要發展方向在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，已成為衡量一個國家制造業水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發能力。我國塑料模工業從起步到現在，歷經

6、半個多世紀，有了很大發展，模具水平有了較大提高。 我國模具工業起步晚，底子薄，與工業發達國家相比有很大的差距，但在國家產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和引導下，我國模具工業發展迅速。目前我國模具年生產總量雖然已位居世界第三，但設計制造水平在總體上要比工業發達國家落后許多. 縱觀發達國家對模具工業的認識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業發展滯后的直接原因.模具技術水平的高低,決定著產品的質量、效益和新產品開發能力,它已成為衡量一個國家制造業水平高低的重要標志。因此，模具是國家重點鼓勵與支持發展的技術和產品，現代模具是多學科知識集聚的高新技術產業的一部分，是國民經濟的裝備產

7、業，其技術、資金與勞動相對密集.提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。模具標準件是模具基礎，其大量應用可縮短模具設計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質量。 在科技發展中,人是第一因素,因此我們要特別注重對知識的更新與學習，實現產、學、研相結合，培養更多的模具人才，搞好技術創新，提高模具設計制造水平。在教學中積極采用多媒體與虛擬現實技術，逐步走向網絡化、智能化環境，實現模具企業的敏捷制造、動態聯盟與系統集成。我國模具工業是一個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實實在在的新時代即將到來.在信息社會和經濟全球化不斷發展的進程中，模具行業發展趨勢主要是模具產品向著更大

8、型、更精密、更復雜及更經濟快速方面發展,技術含量不斷提高，模具生產向著信息化、數字化、無圖化、精細化、自動化方面發展;模具企業向著技術集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發展. 三、塑件的工藝分析1.零件圖 圖1零件圖2ABS材料分析ABS材料是丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物。這三種組分各自的特性，使ABS具有良好綜合力學性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化學腐蝕及表面 硬 度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。ABS屬于熱塑性塑料,外觀為粒狀或粉狀，呈微黃色，不透明但成型的塑件具有較好的光澤。ABS無毒，無味。密度1.021.05g/cm3成型溫度范圍（18

9、0-240)，成型時有較好的流動性.ABS材料具有較高的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降(抗寒性）；有良好的的機械強度和一定的耐磨性，耐油性,化學穩定性和電氣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩定性，易于成型加工，且易著色。ABS幾乎不受酸、堿、鹽、及水和無機化鹽的影響，溶于酮、醛、酯、氯代烴中，不溶于大部份醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面不可接觸受冰醋酸，植物油等化學藥品,否則會引起應力開裂。此外，ABS的缺點是耐熱性不高，低介電強度，低拉伸率，熱變形溫度為93，脆化溫度為-27,使用的溫度范圍為40100,而且ABS的耐氣候性也差，紫外線作用下容易氧化降解,從而會導致

10、制件變硬發脆。3.塑料成型工藝性能分析塑料成型工藝特性是塑料在成型加工過程中所表現出來的特有性質，下面，對注塑材料ABS工藝特性進行分析： a.收縮性 塑料從溫度較高的模具中取出冷卻到室溫后,其尺寸或體積會發生收縮變化，這種性質稱為收縮性.收縮性的的大小以單位長度塑件收縮量的百分數來表示，稱為收縮率。一般對于大型模具的收縮率計算，我們采用實際收縮率進行計算：SS=ab/b×100% （SS：實際收縮率；a:模具或塑件在成型溫度時的尺寸；b：塑件在室溫時的尺寸；c：模具在室溫時的尺寸) 對我所設計的零件屬于小型的模具,所以采用SJ=cb/b×(Sj:為計算收縮率) 由于本次畢

11、業設條件的原因，沒有辦法自己去測量出：c b 值。于是我們通過查找資料塑料成型工藝與模具設計附錄B 常用塑料的收縮率，可得：ABS塑料成型收縮率為：0.0030.008，由于塑件的結構,模具的結構,成型工藝條件等都會影響塑料的收縮率變化。我們取一個相對平均值：0。005. b。流動性 塑料在一定的溫度、壓力作用充填模具開腔的能力，稱為塑料的流動性。塑料的流動性差,就不容易充滿開腔，易產生缺料或熔接痕等缺陷。但流動性太好，又會在成型時主生嚴重的飛邊.ABS材料屬于熱塑性塑料，分子成線型,具有良好的流動性。其次：料溫,壓力，模具結構都會影響塑料的流動及充模能力. c。吸濕性 吸濕性是指塑料對水分的

12、親疏程度。按吸濕或粘附水分能力的大小分類，ABS塑料屬于吸濕性塑料,吸水率為：0。05%-0.5.在注塑成型過程中比較容易發生水降解，成型后塑件上出現氣泡,銀絲與斑紋等缺陷。因此，在成型前必須進行干燥處理.一般干燥溫度取80-90，干燥時間為兩小時。 d。熱敏感性 塑料的化學性質對熱量的敏感程度稱為熱敏性。熱敏性塑料在成型過程中很容易在不太高的溫度下發生熱分解、熱降解，從而影響到塑件的性能，色澤和表面質量等，另處,塑料熔體發生熱分解或熱降解時，會釋放出一些揮發性氣體，這些氣體一般具有腐蝕性，或有毒，不管是對人，還是模具都會造成一定的影響。ABS塑料成型溫度為210-250，經查中國人力資源專家

13、網提供的材料編經驗值得，到達260變色，于料溫達到280時，塑料出現分解。于是注塑成型是,一般取210250。 綜上所述：ABS收縮比較大，成型收縮后，對型芯具有比較大的包裹力，為方便塑件順利脫模，應將脫模斜度設計為較大值：型腔401°40型芯30°ABS溶融時具有良好的流動性；較低的熱敏性；屬于吸濕性塑料。于是在成型是需要控制好,成型溫度,壓力，注射前的干燥處理等。4.塑件的工藝性分析a。塑件的表面質量分析該塑件要求外行美觀,外表面要求非常光滑，沒有斑點及熔接痕現象,內表面相對光滑點，內、外表面粗糙度分別可取Ra0。4m、Ra0。2m。塑件制品內、外表面成型后方不可見邊緣

14、有缺陷,邊緣面要求平整。b。塑件的結構工藝性能分析1塑件的形狀較為復雜，中間有個很小深度的沉積面，在最外面使用了小圓弧過渡，四條棱也分別使用了圓弧過渡,后面進行了抽孔，另外在上表面打了很多有規率一樣大小的圓孔。2塑件整體結構較為小，平均壁厚為1.0mm，超過ABS塑料的最小成型壁厚。可注塑成型。四、模具設計1模具加工精度的確定本次設計的遙控器是日常用品，其外殼要能承受磨損。對于制件的外觀要求合表面精度等級要求比較高。現初定制品精度等級為4級.經分析，現確認模具的制造加工精度為IT7級，而型芯和型腔的加工精度均為IT6，型腔采用機械粗加工后電火花精加工，其它采用機械加工。2. 澆注系統設計澆注系

15、統是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道.澆注系統設計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大。a。澆注系統的設計原則：1) 結合型腔的布置考慮,盡可能采用平衡式分流道布置。2) 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時間。3) 澆口尺寸位置和數量的選擇十分關鍵，應有利于熔體的流動、避免產生湍流、渦流、噴射和蛇形流動,并有利于排氣。4) 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移的產生。5) 澆注系統凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或易于切除和修整.6) 熔接痕部位與澆口尺寸、數量及位置有直接關系,設計澆注系統時要預先考慮到熔接痕的部位、形態以及以制品質

16、量的影響。7) 盡量減小因開設澆注系統而造成的塑料用量。8) 澆注系統的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應有IT7以上的精度要求.9) 設計澆注系統時應考慮儲存冷料的措施.10) 盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無法重合也應使兩者的距離盡量縮小。主流道襯套選擇標準件：圖2上殼主流道套b.流道的設計：為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應大于注射機的噴嘴直徑d，通常為： D=d+(0。3-1)mm D=4+0。5=4.5mm主流道入口的凹坑球面半徑R2也應該大于注射機噴嘴球面頭半徑R1，通常為:R2=R1+（12）mmR2=16+2=18mm主流道半錐角通常為2&

17、#176;6°,過大會產生湍流或渦流產生空氣,過小使凝料脫模困難,還會使充模時熔體的流動阻力過大.主流道內壁表面粗糙度應在Ra0.8um以下，拋光時沿軸而進行.主流道的長度L一般按模板厚度確定.為了減少熔體充模時的壓力損失，應盡可能縮短主流道的長度，L一般控制在60mm以內。c.分流道的設計：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渡和轉向。由于圓截面加工困難.本次設計上殼采用半圓形斷面分流道.根據以上原則和零件的實際情況，決定選用雙點澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的澆口形式。它的優點為：由于澆口小,熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，

18、提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉變為熱量，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點:澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產生充填不滿的缺陷;為了取出點澆口式澆注系統凝料,要增加一個分型面,模具具有兩個分型面的三板式結構，結構比較復雜。d.澆口的形成選擇澆口形式應該遵循以下原則：1) 盡可能采用平衡式設置；2) 型腔排列進料均衡；3) 型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現象;4) 確保耗料量小;5) 不影響塑件外觀。根據以上原則和零件的實際情況，為了使從主流道來的熔融塑料能

19、均衡地以最短的流程到達各澆口并同時充滿各型腔，本設計上殼采用非平衡式的分流道布置形式，下殼決定選用針點澆口進膠,這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的手機成型的澆口形式。它的優點為:由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，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;熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉變為熱量，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點:澆口尺寸小,充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產生充填不滿的缺陷;為了取出點澆口式澆注系統凝料,要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結構，結構比較復雜。圖3上殼主流道，分

20、流道,及澆口的設計3。 模具結構分析a.標準模架的選擇上殼選用的模架尺寸:表1上殼模架尺寸單位: mm模板寬度250模板長度300動模板厚度80座板寬度250座板厚度35定模板厚度60墊塊寬度48墊塊厚度80推板厚度20推板寬度150推桿固定板厚度15導柱直徑25導套直徑35復位桿直徑15沉頭螺釘10-M14b。開模行程的校核 開模行程H1+H2+510其中：H1脫模距離（頂出距離）；H2制作高度包括澆注系統在內.XS-ZY-125注射機的模板行程300mm，合格。c.模具閉合高度校核根據注射機的參數，Hmax 450mm Hmin 200mm 而根據所選標準模架組合尺寸所得，對于遙控器上殼而

21、言：H=35+80+80+60+15=270mm H<因此，滿足要求.d.模板尺寸的校核所選注射機的模板尺寸為428mm*458mm，而本次兩個注射模采用的是300mm*250mm。e.噴嘴尺寸校核本模具主流道始端的球面半徑為R16，略大于XS-ZY-125注射機的噴嘴球半徑R12。故符合標準。4.成型零部件設計成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開關的模具零件。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。a。型腔分型面設計合理選擇分型面，有利于制品的質量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設計過程中是一個不容忽視的問題，選擇分型面一般根據以下的原則：（1） 分

22、型面應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模的一側。（3） 盡可能滿足制品的使用要求。（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） 不應影響制品尺寸的精度和外觀。（6） 盡量簡單,避免采用復雜形狀，使模具制造容易。（7） 不妨礙制品脫模和抽芯。（8） 有利于澆注系統的合理設置。（9） 盡可能與料流的末端重合,有利于排氣由于上殼采用側澆口,因此遙控器上殼以內表面及其延伸界面為分型面.下殼采用針點式澆口，因此以遙控器外表面投影面積最大處為分型面。圖4（a）遙控器上殼分型面設計 圖4（b）遙控器型芯下模分型面分析設計b.排氣槽的設計排氣槽的作用

23、是將型腔和型芯中周圍空間內的氣體及熔料所產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,無需另外開排氣槽.c。成型零件設計計算該塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收縮率方法計算。(1)型腔的徑向尺寸計算型腔的徑向尺寸:DM = DS + DS·SCP - 3/4+Z其中：DS - 塑件名義尺寸，型芯和型腔各自對應。SCP - 塑件的平均收縮率 -塑件允許的公差值Z模具制造公差，本設計是按塑件公差的 1/3 1/6來取的。(2) 型腔的高度尺寸計算型腔深度尺寸：HM = HS + HS·SCP 2/3 +Z 其中：HS 塑件高度名義尺寸SCP

24、、 和Z均與上述意義相同。(3）成型孔之間中心距尺寸計算LM = LS + LS·SCP±1/2Z其中：LM 模具中心孔或型芯中心距尺寸LS 塑件中心距名義尺寸此外，凸臺高度、起伏凸邊高度、起伏凸邊位置、非配合圓弧等,一切距離位置尺寸都屬于雙向公差的計算。（注：ABS的收縮率為0.3%0。8。）5脫模機構設計和脫模力的計算由于該塑件的脫模阻力不大，而推桿又加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此采用圓形推桿脫模機構。推桿的設置位置采取以下原則：（1)推桿設在脫模阻力大的地方。（2)推桿位置均勻分布。(3）推桿設在塑料制品強度剛度較大的地方.（4)推桿直徑應滿足相應的強度、剛度條

25、件。脫模力計算當開始脫模時，模具所受的阻力最大,推桿剛度及強度應按此時計算，亦即無視脫模斜度（a=0) 由于制品是薄壁矩形件 Q=8t·E·S·l·f/（1m)(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E塑料的彈性模量(N/cm2)S塑料毛坯成型收縮率(mm/mm）l包容凸模長度（cm）f-塑料與鋼之間的摩擦系數m泊松比，一般取0.380.49取 S=0.005，E=1.8×10N/cm已知，t=0。1cm，l=10cm， f=0。28 Q=8×0.1×1.8×10

26、15;0.005×10×0。28/(1-0。43)(1+0.28）=3.31kN6。 復位機構與導向機構設計在頂桿的脫模機構中,頂出塑件后再次合模時(或閉模前）,必須要求頂桿等元件回復或預先回復到原來的位置.通常采用彈簧推動板復位,但當推頂裝置發生卡滯現象時,僅靠彈簧難以保證，須復位桿與彈簧并用.設計中具有活動型芯的脫模機構時,必須考慮到合模時互相干擾的情況，應在塑模閉合前使頂桿提前復位，以免活動型芯撞擊頂桿，應設置先復位裝置。復位桿由標準可查得。本設計中的模具使用彈簧先復位裝置，在頂桿固定板上裝有彈簧，借彈簧力合復位桿作用,在合模時，使頂出桿先復位,這種方法的特點是結構簡

27、單，容易制造,但彈簧容易失效，故要經常更換彈簧。導向機構的主要作用是為保證在模具閉合后，動、定模板相對位置準確；在模具裝配過程中也起到了定位的作用，合模時，引導動、定模板準確閉合，能夠承受一定的鍘向壓力，以保證模具的正常工作。本設計中導向機構采用導柱導向，導柱采用帶頭導柱,其結構簡單，加工方便，在導柱的末端以導向套給以配合,導柱倒裝。結構形式如下圖所示：一般導柱應有以下幾個重要的技術要求：1. 導柱的長度應根據具體的情況而定，一般比凸模端面高出812mm.2. 導柱的前端做成半球形狀，以使導柱順利進入導孔。3. 數量為6，均勻分布在模具周圍側壁厚度、底板厚度的計算.注射模的工作狀態時長時間的承

28、受交變負荷，同時也伴有冷熱的交替。現代的注射模使用壽命至少幾十萬次，因此模具必須有足夠的強度和剛度.7. 塑模溫控系統設計在注射過程中，模具的溫度直接影響著制品質量和注射周期,各種塑料的性能不同,成型工藝要求的不同相應的模具對溫度要求也不同， ABS在注射成型時所需的模具對溫度為40-60度之間。對任何塑料制品，模溫波動較大都是不利的。過高的模溫會使制品在脫模后發生變形，延長冷卻時間，使生產率下降。過低的模溫會使降低塑料的流動性，難于充滿型腔，增加制品的內應力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身散熱不能使其保持較低的溫度,因此必須加冷卻機構。冷卻裝置系

29、統的設計要點：(1) 實驗表明冷卻水孔的數量愈多，對制品的冷卻也愈均勻.(2) 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用1215mm。(3) 對熱量聚積大溫度上升高的部位應加強冷卻。(4) 進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產生過大的壓力降.冷卻水道直徑選用6mm。(5) 凸凹模與成型型芯應分別冷卻，并保證其冷卻平衡.(6) 冷卻水道不應穿過沒有鑲塊或其接縫部位,水道連接必須密封以免漏水.(7) 復式冷卻循環并聯而不應串聯。(8) 進、出口冷卻水溫差不應過大，以免造成模具表面冷卻不均。由于塑件材料為ABS，其注射成型模具并無加熱要求。故只用冷卻水道在動、定模板之中各取一個達到冷卻效果即可.五、注射機的選擇1。注射量確定遙控器塑體總體計算a。運用PRO/E中