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手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) I 手機(jī)按鍵注塑模設(shè)計(jì) 院 系 機(jī)電工程學(xué)院 學(xué)生姓名 駱永城 專業(yè)班級 08 模具一班 學(xué) 號 2008301124 指導(dǎo)教師 曾志文 2011 年 6 月 30 日 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) I 目錄 摘要 1 Abstract 1 引言 3 第一章塑件成型工藝分析 5 1 1 制品材料的性能 5 1 2 注射工藝選擇 7 1 2 1 ABS 塑料的干燥 7 1 2 2 注射壓力 8 1 2 3 注射速度 8 1 2 4 模具溫度 8 1 2 5 料量控制 8 第二章 模具與注射機(jī)的關(guān)系 9 2 1 塑件的體積計(jì)算 9 2 2 注射機(jī)的選擇 9 第三章注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 3 1 分型面的選擇 10 3 2 確定型腔的數(shù)量及排列方式 11 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 4 1 主流道設(shè)計(jì) 12 4 2 分流道設(shè)計(jì) 13 4 3 澆口設(shè)計(jì) 14 第五章 成型零件的設(shè)計(jì) 15 5 1 型腔徑向尺寸計(jì)算 15 5 2 型芯外徑尺寸計(jì)算 16 5 3 型腔深度尺寸計(jì)算 16 5 4 型芯高度尺寸計(jì)算 16 5 5 兩成型桿的中心距計(jì)算 16 第六章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與模架的選用 17 6 1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 6 2 模架的選用 17 第七章 注射機(jī)工藝參數(shù)校核 18 7 1 注射壓力的校核 18 7 2 鎖模力的校核 18 7 3 模具厚度的校核 19 7 4 開模行程的校核 19 第八章模具冷卻系統(tǒng) 19 第九章 試模及模具維修 21 9 1 模具的安裝 21 9 2 試模 21 9 3 模具的維修 21 第十章 結(jié)論 22 致謝 24 參考文獻(xiàn) 26 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 摘要 近年來 中國模具市場對精密 大型 復(fù)雜型 長壽命模具的需求量有所增長 預(yù)計(jì)到 2010 年 國內(nèi)模具市場需求量將在 1 200 億元人民幣左右 綜合媒體 6 月 4 日報(bào)道 中國模具協(xié)會(huì)企業(yè)年報(bào)顯示 近年來 中國模具市場對 精密 大型 復(fù)雜型 長壽命模具的需求量有所增長 預(yù)計(jì)到 2010 年 國內(nèi)模具市 場需求量將在 1 200 億元人民幣左右 專家分析 從 1997 年開始 隨著汽車 裝備制造業(yè) 家用電器的高速增長 中國國內(nèi)模具市場的需求開始顯著增長 雖然到 2006 年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá) 516 億元 但屬 大路貨 的沖壓模具 壓鑄模具等約占總量的 80 已經(jīng)進(jìn)入中國 的少量外資模具企業(yè)開始生產(chǎn)各種高精大多功能模具 但目前仍供不應(yīng)求 據(jù)有關(guān) 專家預(yù)測 在未來幾年中 中國塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長速度達(dá)到 10 以上的較高速度的發(fā)展 國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大 其中發(fā)展重點(diǎn) 為工程塑料模具 注射成型是塑料成型的一種重要方法 它主要適用于熱塑性塑料的成型 可以一次 成型形狀復(fù)雜的精密塑件 本次設(shè)計(jì)是手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 本題已由指導(dǎo)老師給出產(chǎn)品 所以本題的 重點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本人在此過程是用 UG4 0 進(jìn)行分模 再用 CAD 進(jìn)行模具結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) Abstract In recent years the mould industry correctly of high speed development of our national electric industry the especially plastic mould has put forward higher and higher requirement 2004 plastic mould proportion rise to 30 about already among whole mould trade according to the estimation by relevant experts during the following several years Chinese plastic mould industry will also keep the average annual growth rate being up to more than 10 of the development at a high speed continuously Our country plastic mould market in order to mould plastics mould to be demand most heavy develop focal point the engineering plastics mould among them Inject an important method that shaping is plastic shaping it is mainly suitable for the shaping of the hot plasticity plastics the precision of all right shaping with complicated form moulds one This subject is to regard the storage bucket cup of the juice extractor of the small electrical home appliances as the design model regard it as the basis to inject the relevant knowledge of the mould explain the plastics inject the design process of the mould Originally design and mould and design the note that feed cup for juice extractor carries on utilize UG4 0 software to carry on entity s model in moulding one have carried on craft analysis to a structure of moulding Have define the mentality of designing has confirmed that injects the craft course of shaping and carries on detailed calculation and check to each concrete part The structure designed so can guarantee it is reliable that the mould works and uses has guaranteed to cooperate with other parts one Drew a set of moulds installation diagram and part picture with autoCAD finally This subject passes the injection mold design of feed cup for juice extractor has consolidated and deepened a knowledge of studying have make more satisfactory result has reached the nticipated design intention Keyword Plastic mould Inject shaping Mold design 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 引言 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)已接近尾聲 而我們面臨的日最后一個(gè)任務(wù)就是完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 它是大學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié) 既是對學(xué)生學(xué)習(xí) 實(shí)踐與研究 的全面總結(jié) 又是對學(xué)生素質(zhì)與能力的一次綜合檢驗(yàn) 還是學(xué)生畢業(yè)資格與學(xué)位資 格認(rèn)證的重要依據(jù) 其目的有以下幾方面 1 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論 專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行分析與解決 實(shí)際問題的能力 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神 2 培養(yǎng)學(xué)生收集 整理和分析各種資料的能力 全面提高學(xué)生分析和解決實(shí) 際問題的能力 3 提高學(xué)生設(shè)計(jì) 計(jì)算和繪圖的能力 提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)處理的能力 4 全面提高學(xué)生綜合分析 總結(jié)提高 編制設(shè)計(jì)說明書及撰寫科技論文的能 力 5 提高學(xué)生外語 計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備 它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制 品 模具成型已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段 成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā) 展方向 尤其是塑料模具 在所有模具的總產(chǎn)量中所占的比例越來越大 對經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展起著十分重要的作用 近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速 在工業(yè)生產(chǎn)中對塑料模具的 要求是 能高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品 它包括三個(gè)方面的內(nèi) 容 第一 制品方面要求精度高 外觀美 性能好 第二 制造方面要求結(jié)構(gòu)合理 容易制造 而且成本要低 第三 使用方面要求操作簡單方便 效率高 容易實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化 還有維護(hù)保養(yǎng)方便 隨著模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的迅猛發(fā)展 塑料成型模具 將趨向于高效率 自動(dòng)化 大型 精密 長壽命的方向發(fā)展 本次設(shè)計(jì)的題目是 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 其內(nèi)容為 1 學(xué)會(huì)觀察制品 判斷制件是否符合塑料件的成形條件 比如注意拔模斜 度 還特別要留意制件影響開模的細(xì)部特征 2 研究制件的排位方式和進(jìn)澆方式 畫草圖確定模具的整體結(jié)構(gòu) 保證結(jié) 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 構(gòu)能循環(huán)工作 穩(wěn)定可靠 3 在深入研究制件的基礎(chǔ)上確定開模的分型面 以及確定各鑲塊或滑塊 斜頂?shù)姆指蠲娼M或體積塊 4 用 UG4 0 按照上步的結(jié)果把模具核心的部分 凸凹模分割出來 接著分出各鑲 塊 滑塊和斜頂 5 進(jìn)一步完善凸凹模和各細(xì)微結(jié)構(gòu) 6 調(diào)用 EMX 中適合的模架完成模架設(shè)計(jì) 7 在 UG4 0 中出模具轉(zhuǎn)配圖和模仁圖 以及對模架板塊需要再加工的各組 件出工程圖 8 把 UG4 0 工程圖轉(zhuǎn)入 AUTOCAD 中進(jìn)行完善 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第一章 塑件成型工藝分析 2 1 制品材料的性能 本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品圖如下 1 1 所示 是手機(jī)按鍵的設(shè)計(jì) 材料是 ABS 縮水率為 5 1000 產(chǎn)品成成型后對尺寸要求高 而且表面平整光滑 無影響產(chǎn)品外觀的縮水 痕 缺料 裂紋和變型的工藝缺陷 從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 塑件外型小 且沒有倒扣 等復(fù)雜結(jié)構(gòu) 為了方便人工去水口 采用錐形側(cè)澆口進(jìn)料 由于產(chǎn)品尺寸小 故采 用一模 54 腔的兩板模結(jié)構(gòu) 1 1 1 2 制品材料的性能 ABS 是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯的簡稱 ABS 是 Acrylonitrile Butadiene Styrene 的首字母縮寫 是一種強(qiáng)度高 韌性好 易于加工成型的熱塑性高分子材料 因?yàn)?其強(qiáng)度高 耐腐蝕 耐高溫 所以常被用于制造儀器的塑料外殼 ABS 電鍍制品可代 替某些金屬 應(yīng)用于汽車工業(yè) 電器儀表 裝潢 家具等方面 ABS 外觀上是淡黃色 非晶態(tài)樹脂 不透明 密度與聚苯乙烯基本相同 ABS 具有良好的綜合物理力學(xué)性能 耐熱 耐腐 耐油 耐磨 尺寸穩(wěn)定 加工性能優(yōu)良 它具有三種單體所賦予的優(yōu) 點(diǎn) 其中丙烯腈賦予材料良好的剛性 硬度 耐油耐腐 良好的著色性和電鍍性 丁二烯賦予材料良好的韌性 耐寒性 苯乙烯賦予材料剛性 硬度 光澤性和良好 的加工流動(dòng)性 改變?nèi)M分的比例 可以調(diào)節(jié)材料性能 ABS 為無定形聚合物 無明顯熔點(diǎn) 熔融流動(dòng)溫度不太高 隨所含三種單體比例 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 同 在 160 190 范圍即具有充分的流動(dòng)性 且熱穩(wěn)定性較好 在約高于 285 時(shí) 才出現(xiàn)分解現(xiàn)象 因此加工溫度范圍較寬 ABS 熔體具有明顯的非牛頓性 提高成型 壓力可以使熔體粘度明顯減小 粘度隨溫度升高也會(huì)明顯下降 ABS 吸濕性稍大于聚 苯乙烯 吸水率約在 0 2 0 45 之間 但由于熔體粘度不太高 故對于要求不高的 制品 可以不經(jīng)干燥 但干燥可使制品具有更好的表面光澤并可改善內(nèi)在質(zhì)量 在 80 90 下干燥 2 3h 可以滿足各種成型要求 ABS 具有較小的成型收縮率 收縮率 變化最大范圍約為 0 3 0 8 在多數(shù)情況下 其變化小于該范圍 注塑是 ABS 重要 的成型方法 可以采用柱塞式注塑機(jī) 但更長采用螺桿式注塑機(jī) 后者更適于形狀 復(fù)雜制品 大型制品成型 ABS 性能參數(shù)表 ABS 密 度 1 05 彎曲彈性模量 1 4 收 縮 率 0 3 0 8 壓縮強(qiáng)度 18 39 熔 點(diǎn) 130 160 熱變形溫度 45N cm 65 98 缺口沖擊強(qiáng)度 11 20 模具溫度 60 80 硬 度 R62 86 噴嘴溫度 180 190 體積電阻率 1016 中段溫度 180 230 介電常數(shù) 60Hz2 4 5 0 后段溫度 150 170 擊穿電壓 注射壓力 60 100 外 觀 淺象牙色或白色不 透明 塑化形式 螺桿式柱塞式 特 點(diǎn) 耐熱 表面硬度高 尺寸穩(wěn)定 耐化 學(xué)及電性能好 易 成型加工 可鍍鉻 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 材料最終選定為ABS 其綜合性能優(yōu)異 具有較高的力學(xué)性能 流動(dòng)性好 易于 成型 成型收縮率小 理論計(jì)算收縮率為0 5 溢料值為0 04 mm 比熱容較低 在模具中凝固較快 模塑周期短 制件尺寸穩(wěn)定 表面光亮 2 4 注射工藝選擇 2 2 1 ABS塑料的干燥 ABS塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大 在加工前進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱 不 單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶 銀絲 而且還有助于塑料的塑化 減少 制件表面色斑和云紋 ABS原料需要控制水分在0 3 以下 5 注塑前的干燥條件是 干冬季節(jié)在75 80 以下 干燥2 3h 夏季雨水天在 80 90 下 干燥4 8h 干燥達(dá)8 16h可避免因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧斑 在此 由于鼠標(biāo)外殼屬批量件要求自動(dòng)化程度高實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)選用烘干料斗并裝 備熱風(fēng)料斗干燥器 以免干燥好的ABS在料斗中再度吸潮 表2 4 ABS工藝參數(shù)表 工藝參數(shù) 通用型 ABS 料桶后部溫度 180 200 料桶中部溫度 210 230 料桶前部溫度 200 210 噴嘴溫度 180 190 模具溫度 50 70 ABS塑料非牛頓性較強(qiáng) 在熔化過程溫度升高時(shí) 其熔融降低很小 但一旦達(dá)到塑化 溫度 適宜加工的溫度范圍 如220 250 如果繼續(xù)盲目升溫 必將導(dǎo)致耐熱性 不太高的ABS的熱降解反而使熔融粘度增大 注塑更困難 制件的機(jī)械性能也下降 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 2 2 2 注射壓力 ABS熔融的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高 在注射時(shí)要采用較高的注射壓 力 但并非所有ABS制件都要施用高壓 考慮到本制件小型 構(gòu)造不算非常復(fù)雜 厚 度中等可以用較低的注射壓力 注制過程中 澆口封閉瞬間型腔內(nèi)的壓力大小決定 了制件的表面質(zhì)量及銀絲狀缺陷的程度 壓力過小 塑料收縮大 與型腔表面脫離 接觸的機(jī)會(huì)大 制件表面容易霧化 壓力過大 塑料與型腔表面摩擦作用強(qiáng)烈 容 易造成粘模 6 2 2 3 注射速度 ABS塑料采用中等注射速度效果較好 當(dāng)注射速度過快時(shí) 塑料易燒焦或分解 析出氣化物 從而在制件上出現(xiàn)熔接痕 光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷 2 2 4模具溫度 ABS的成型溫度相對較高 模具溫度也相對較高 一般調(diào)節(jié)模溫為75 85 當(dāng) 生產(chǎn)具有較大投影面積制件時(shí) 定模溫度要求70 80 動(dòng)模溫度要求50 60 臺燈固定夾屬中小型制件 形狀也不算復(fù)雜不用考慮專門對模具加熱 2 2 5 料量控制 注塑機(jī)注塑ABS塑料時(shí) 其每次注射量僅達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的75 為了提高制件質(zhì) 量及尺寸穩(wěn)定 表面光澤 色調(diào)的均勻 注射量選為標(biāo)定注射量的50 6 通常要確保注塑機(jī)生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個(gè)很寬的范圍 使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能力 要求包含于這范圍內(nèi) 并且在調(diào)整確定這范圍的過程時(shí)盡量按常規(guī)的工藝流程 這 種生產(chǎn)條件范圍愈大 生產(chǎn)過程愈穩(wěn)定 使注塑產(chǎn)品愈不容易受到生產(chǎn)條件的改變 而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第三章 模具與注射機(jī)的關(guān)系 模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān) 設(shè)計(jì)模具時(shí) 應(yīng)保證 注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射的范圍內(nèi) 3 1 塑件的體積計(jì)算 由于塑件是手機(jī)按鍵個(gè)數(shù)較多 所以只能近似的計(jì)算其體積 在 UG4 0ngineer 軟件上可算出塑件的總體積 V 2530mm 3 3 2 注射機(jī)的選擇 塑件的體積應(yīng)該小于或者等于注射機(jī)的注射量 其關(guān)系式為 V 件 0 8V 注 V 注 注射機(jī)的注射量 所以 V 注 V 件 0 8 2350mm 3 2 35cm3 由于模具是一模兩腔 所以模具塑件的總體積 V 總 2 35 2 4 7cm3 估算澆注系統(tǒng)的凝料體積 V 凝料 0 5 V 總 0 5 4 7 2 35cm3 所以估算的總體積為 V 4 7 2 35 7cm3 由 塑料模具設(shè)計(jì)手冊 表 2 40 熱塑性塑料注射機(jī)型號與主要技術(shù)規(guī)格中 根 據(jù)以上所得出的體積結(jié)果 初步選 XS ZY 500 立式 注射機(jī) 其主要技術(shù)規(guī)格如 表 5 表 5 XS ZY 500 立式 注射機(jī)主要技術(shù)規(guī)格 螺桿直徑 mm 65 鎖模力 kN 3500 注射容量 cm 3 500 最大注射面積 cm 2 1000 注射壓力 MPa 145 模板行程 mm 120 最大 450 球半徑 12 模具厚 度 mm 最小 300 噴嘴 mm 孔直徑 4 5 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 定位孔直徑 mm 100 0 0 06 中心孔徑 mm 30 第四章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括 分型面的選擇 模具型腔數(shù)目的確定及型腔排列方式 和冷卻水道布局以及澆口位置的設(shè)置 模具工件零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 側(cè)向分型與抽芯 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容 4 1 分型面的選擇 如何確定分型面 需要考慮的因素比較復(fù)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(shè)計(jì) 塑件的結(jié)構(gòu)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(shí)應(yīng)綜合分析 比較 從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原 則 1 盡量避免側(cè)凹或內(nèi)凸 盡量選用平面垂直分型面 2 盡量采用簡單分型面 3 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 4 便于塑件順利脫模 盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊 有利于設(shè)推出機(jī)構(gòu) 5 保證塑件的精度要求 6 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 7 便于模具加工制造 8 把抽芯或分型距離長的置于開模方向上 9 對成型面積的影響 10 對排氣效果的影響 11 分型面設(shè)在臺階或轉(zhuǎn)角處 以免顯現(xiàn)分型痕跡 12 對側(cè)向抽芯的影響 根據(jù)以上原則和結(jié)合實(shí)際情況下 本設(shè)計(jì)選用如圖1所示分型面 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 圖1 分型面位置 4 2 確定型腔的數(shù)量及排列方式 該塑件采用一模多腔成型 型腔布置在模具兩邊呈對稱狀態(tài) 這樣有利于澆注系統(tǒng) 的模具平衡 排列方式如圖2所示 圖2 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 1 主流道設(shè)計(jì) 主流道與注射機(jī)噴嘴接觸處多做成半球形的凹坑 兩者應(yīng)嚴(yán)密的配合 避免高 壓塑料熔體溢出 凹坑球半徑R 2應(yīng)比噴嘴球頭半徑R 1大1 2mm 主流道小端直徑應(yīng) 比注射機(jī)噴嘴孔直徑大0 5 1mm 大端直徑應(yīng)比分流道深度大1 5mm以上 其錐角不 宜太大 一般取2 0 60 當(dāng)主流道貫穿幾塊模板時(shí) 必須采用主流道襯套 以避免在 模板間的拼縫處溢料 以致主流道凝料無法脫出 主流道尺寸如圖3所示 圖 3 主流道設(shè) 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得SYS 10型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端球面孔徑 d 1 2 5mm 噴嘴前端球面半徑 SR 1 12mm SR2 SR1 1 2 mm d d1 0 5 1 mm 取主流道球面半徑 SR 2 13mm 取主流道的小端直徑 d 3mm 定位環(huán)直徑為100mm 定位環(huán)埋入5mm 球面配合高度 h 3 5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出 將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形 其斜度為2 0 經(jīng)換算 得 主流大端直徑 D 12mm 主流道長度 L 72mm 5 2 分流道設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì)原則 1 盡量保證各型腔同時(shí)充滿 并均衡地補(bǔ)料 以保證同模各塑件的性能 尺寸盡可 能一致 2 各型腔之間距離恰當(dāng) 應(yīng)有足夠空間排布冷卻水道 螺釘?shù)?并有足夠截面積承 受注塑壓力 3 分流道的斷面和長度設(shè)計(jì) 應(yīng)在保證順利脫模的前提下 盡量取小 尤其對于小 型塑件更為重要 有利于降低澆注系統(tǒng)凝料的重量 4 型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心 一般在模板的 中心上 5 分流道的表面不必很光 表面粗糙度一般為 1 6um 即可 這樣可以使熔融塑料的 冷卻皮層固定 有利于保溫 6 當(dāng)分流道較長時(shí) 在分流道末端應(yīng)開冷料穴 以容納冷料 保證塑件的質(zhì)量 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 7 分流道與澆口的連接處要以斜面或圓弧過渡 有利于塑件的流動(dòng)及填充 否則會(huì) 引起反壓力 消耗功能 本設(shè)計(jì)選用圓形斷面分流道 它的直徑 D 一般在 2 12mm 范圍內(nèi)變動(dòng) 長度 一般在 8 30mm 之間 一般根據(jù)型腔布置適當(dāng)加長或縮短 但最短不宜小于 8mm 否則會(huì)塑件修磨和分割帶來困難 由于本設(shè)計(jì)塑件較一般大小 故選用 D 3mm L 20mm 分流道的布置形式 分流道的布置形式 取決于型腔的布局 其遵循的原則應(yīng) 是 排列緊湊 能縮小模板的尺寸 減小流程 鎖模力求平衡 本設(shè)計(jì)采用非平衡 式布局 如圖 4 所示 圖 4 分流道布局形式 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 5 3 澆口設(shè)計(jì) 澆口直接與塑件相連 把塑料熔體引入型腔 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位 澆 口的形狀和尺寸對塑件質(zhì)量影響很大 澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面尺寸 最小的部分 對充模流動(dòng)起著控制作用 成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離 因 此其尺寸又影響著后加工工作量的大小和塑件的外觀 本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式 選用側(cè)澆口較為理想 這類澆 口加工容易 修整方便 并可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置 從塑件 一側(cè)進(jìn)料 有利于保證塑件的外觀 塑料的流動(dòng)性也能得到保證 澆口的斷面形狀常用圓形和矩形 本設(shè)計(jì)采用斷面形狀為圓形的澆口 其直徑 D 0 6mm 澆口的長度 L 盡量短 對減小塑料熔體流動(dòng)阻力和增加流速均勻有利 通常取 L 0 5 2mm 初選 L 1m 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第六章 成型零件的設(shè)計(jì) 常用型腔成型尺寸的計(jì)算方法主要有兩種 平均收縮率法和公差帶法 兩種計(jì) 算方法的區(qū)別在于平均收縮率法計(jì)算公式是建立在塑件的成型收縮率和成型零件工 作尺寸的制造偏差及其磨損量分別等于它們各自平均值基礎(chǔ)上 當(dāng)塑件的尺寸精度 要求較高或塑件尺寸比較大時(shí) 這種誤差有可能會(huì)顯著增加 這時(shí)一些模具設(shè)計(jì)單 位就采用公差帶法來進(jìn)行尺寸計(jì)算 平均收縮率法計(jì)算簡單無需驗(yàn)算而公差帶法計(jì) 算復(fù)雜需要經(jīng)過多次初算驗(yàn)算 且考慮因素較多 9 考慮到手機(jī)按鍵摸具較簡單制造 成本低 設(shè)計(jì)時(shí)間短故按平均收縮率法計(jì)算成型尺寸比較簡單易行 11 采用 Z C取固定值的平均收縮率法 Lm 型腔的徑向工作尺寸 Lm Ls Ls Scp 3 4 Ls 塑件的徑向圖樣尺寸 Scp 收縮率的平均值 查表得 ABS 收縮率范圍是 0 03 0 08 塑件尺寸公差 Z 型腔制造公差 C 型腔最大許用磨損量 C 取為塑件尺寸公差 的三分之一 表 3 4 公式表 Z C取固定值的平均收縮率法 型腔內(nèi)徑尺寸 型芯外徑尺寸 型腔深度尺寸 型芯高度尺寸 中心距尺寸 查手冊得 ABS 塑料收縮率波動(dòng)為 0 3 0 8 6 1 型腔徑向尺寸計(jì)算 此題公差為自己標(biāo)注 以最大徑向尺寸計(jì)算 測量得 Ls 為 125mm 塑件精度選為 MT2 對應(yīng)的型腔加工精度 為 IT9 以該精度查型腔的尺寸公差表 按照 A 類受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差 查表得 0 42mm C 3 0 14mm Lm 125 125 0 003 0 008 2 3 4 0 42 125 65 0 042 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 6 2 型芯外徑尺寸計(jì)算 以型芯最大徑向尺寸計(jì)算 測量得 Ls 為 121 mm 塑件精度選為 MT2 對應(yīng)的型腔 加工精度為 IT9 以該精度查型腔的尺寸公差表 按照 A 類受模具活動(dòng)部分影響的 尺寸公差查表得 0 42mm C 3 0 14mm Lm 121 121 0 003 0 008 2 3 4 0 42 121 7 0 420 6 3 型腔深度尺寸計(jì)算 由 UG4 0 測量得型腔深度為 6mm 以 IT9 精度等級制造型腔查手冊 按 B 類不受模 具活動(dòng)部分影響的尺寸公差值查表得 0 32mm C 0 1mm Lm 6 6 0 003 0 008 2 3 4 0 32 0 0 32 5 790 0 32 6 4 型芯高度尺寸計(jì)算 UG4 0 測量得塑件高度尺寸為 4mm 以 IT9 精度等級制造查手冊得 按 A 類不受模 具活動(dòng)部分影響的尺寸公差值查表得 0 20 Z 0 067mm hm 4 4 0 003 0 008 2 2 3 0 20 0 0 067 4 15 0 0 067mm 6 5 兩成型桿的中心距計(jì)算 Cs 132 3mm 以 IT9 精度等級制造查手冊 按 B 類受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差 值查表得 0 30mm Z 0 11mm Cm 132 3 132 3 0 003 0 008 2 0 055 133 028 0 055mm 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第七章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與模架的選用 7 1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 制件推出 頂出 是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié) 推出質(zhì)量的好壞將最后 決定制品的質(zhì)量 因此 制品的推出是不可忽視的 在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循 下列原則 1 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合 模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的 所以一般情況下 推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè) 正因如此 在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意 開模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè) 2 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形 不損壞 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小 合理的選擇推出方式及推 出位置 推力點(diǎn)應(yīng)該作用在制品剛性好的部位 如筋部 凸緣 殼體形制品的壁緣 處 盡量避免推力點(diǎn)作用在制品的薄平面上 防止制件破裂 穿孔 如殼體形制件 及筒形制件多采用推板推出 從而使塑件受力均勻 不變形 不損壞 3 機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠 靈活 制造方便 機(jī)構(gòu)本 身要有足夠的強(qiáng)度 剛度和硬度 以承受推出過程中的各種力的作用 確保塑件順 利脫模 4 良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部 或隱蔽面和非裝飾 面 對于透明塑件 尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇 以免推出痕跡影響塑 件的外觀質(zhì)量 5 合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí) 還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位 并保證不會(huì)與其他模具零件相干涉 推出機(jī)構(gòu)的種類按動(dòng)力來源可分為手動(dòng)推出 機(jī)動(dòng)推出 液壓氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 本設(shè)計(jì)由于塑件一般大小 沒有側(cè)向抽芯 經(jīng)過綜合地考慮 方案1 要設(shè)計(jì)推 出機(jī)構(gòu)只能采用頂針推出 7 2 模架的選用 本設(shè)計(jì)采用CI4040的標(biāo)準(zhǔn)模架 此模架設(shè)計(jì)采用自動(dòng)脫模 所以適合標(biāo)準(zhǔn)模架 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) CI 4040 A60 B80 C120 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第七章 注射機(jī)工藝參數(shù)校核 7 1 注射壓力的校核 塑件成型所需要的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力 其關(guān)系按下 式校核 P 成 P 注 式中 P 成 塑件成型所需的注射壓力 MPa P 注 所選注射機(jī)的額定注射壓力 MPa 本塑件成型材料為 ABS P 成 110 140MPa 對于 XS ZY 500 立式 型注射 機(jī) P 注 145MPa 因此 P 成 P 注 所以注射壓力滿足要求 7 2 鎖模力的校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力 其關(guān)系按下式校核 P 腔 F P 鎖 150kN 式中 P 腔 模具的型腔壓力 F 塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 mm 2 P 鎖 注射機(jī)的額定鎖模力 N P 腔 k P 成 k 損耗系數(shù) 這里取 1 3 P 成 塑件成型所需的注射壓力 MPa P 成 110 140MPa 這里 P 成 取 140MPa P 腔 k P 成 1 3 140MPa 46 67MPa 由 UG4 0 分析測量 估算塑件的表面積 A 10000mm 2 注射機(jī)噴嘴球半徑 12mm 孔直徑 2 5mm 根據(jù)成型塑料 取主流道直徑 D1 3mm 分流道直徑 d 6mm 分流道長度 L 26mm 故澆注系統(tǒng)在分型面上的投 影面積 A1 3 26 2 6 2 2 184 26mm2 所以 F A A1 10000mm2 115 07mm2 1084 26mm2 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) P 腔 F 46 67MPa 1084 26mm2 50 60 103N P 模 50 60 103N 故 P 腔 F P 鎖 即所選注射機(jī)的鎖模力能符合要求 7 3 模具厚度的校核 模具閉合高度 H 30 120 1 80 60 30 321mm 對于注射機(jī) Hmax 450mm Hmin 300mm 于是 Hmin H Hmax 所以 模具的閉合高度滿足 7 4 開模行程的校核 塑件加主流道的高度H 2 76mm 塑件頂出距離H 1 15mm 所需的開模行程為 15mm 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第八章 模具冷卻系統(tǒng) 注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質(zhì)量影響很大 一 般注入模具的塑料熔體的溫度為 200 300 而塑件固化后從模具中取出的溫度 為 60 80 以下 視塑料的品種不同有很大差異 為了調(diào)節(jié)型腔的溫度 需在模 具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道 通過模具調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 冷卻水通道的設(shè)置 動(dòng)定模和型腔的四周應(yīng)均勻地布置冷卻水道 不可只布 置在模具的動(dòng)模和定模邊 否則開模后的制品一側(cè)溫度高一側(cè)溫度低 在進(jìn)一步冷 卻時(shí)會(huì)發(fā)生翹曲變形 冷卻水孔的布置 理想情況下 管壁間距離不得超過水孔直徑的 5 倍 水管 壁離型腔表面不得太近也不能太遠(yuǎn) 一般不超過管徑的 3 倍 降低入水與出水溫度差 如果出入水溫度相差過大 會(huì)使模具溫度分布不均 勻 本次設(shè)計(jì)的塑件為一般大小 所以在本設(shè)計(jì)中應(yīng)該用階梯式水路冷卻如圖 14 圖 14 水路的示意圖 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第九章 試模及模具維修 模具制成以后 在交付生產(chǎn)以前 都應(yīng)進(jìn)行試模 目的不僅是簡單地檢驗(yàn)一 下模具是否能用 而且包括對模具設(shè)計(jì)合理性的評定以及對成型工藝條件的探索 因此 認(rèn)真進(jìn)行試模 作好詳細(xì)記錄并積累經(jīng)驗(yàn) 將有益于模具設(shè)計(jì)和制造成型 工藝水平的提高 9 1 模具的安裝 模具的安裝包括預(yù)檢 裝模 緊固 校正頂桿頂出距離 調(diào)節(jié)閉模松緊速和接 通冷卻水管或模溫控制系統(tǒng) 1 預(yù)檢 在模具裝上注射機(jī)前 應(yīng)根據(jù)圖紙對其進(jìn)行全面仔細(xì)檢查 以便及 時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模 以免裝上機(jī)后又拆下來 2 裝模 模具吊裝時(shí)必須注意安全 盡量整體安裝 3 緊固 當(dāng)模具定位圈裝入注射機(jī)上固定模板的定位圈孔后 用極慢的速度 閉模 使注射機(jī)上的活動(dòng)模板將模具輕輕壓緊 然后上緊壓板 壓板必須壓得平穩(wěn) 不允許歪斜 4 調(diào)整頂桿頂出距離 模具壓穩(wěn)后便慢慢開模 直到動(dòng)模板停止后退 然后 調(diào)整頂桿位置 注射機(jī)上頂桿的位置應(yīng)能夠保證推動(dòng)模具上的推桿固定板能推出塑 件而又不損壞模具 5 閉模松緊速的調(diào)整 為防止塑件溢邊 又保證型腔適當(dāng)排 氣 因此閉模松緊度需要調(diào)節(jié) 主要靠目測和經(jīng)驗(yàn)去調(diào)節(jié) 6 檢查溫控系統(tǒng) 接通冷卻水管 模具溫度控制器 熱流道溫度控制 模具 上的液壓管道等 9 2 試模 1 試模前 必須對設(shè)備的油路 水路以及電路等進(jìn)行檢查 并按照規(guī)定保養(yǎng) 設(shè)備 做好開機(jī)前的準(zhǔn)備 2 原料應(yīng)該合格 在噴嘴和主流道脫開的情況下 用較低的注射壓力和較低 的注射速率對空注射 觀察料流是否有硬塊 氣泡 變色等現(xiàn)象 如果沒有 則說 明料筒和噴嘴溫度比較適合 可以開始試模 3 開始試模時(shí) 原則上選擇低壓 低溫 中速成型 然后按壓力 速率 溫 度這樣的先后順序變動(dòng) 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 9 3 模具的維修 模具在使用過程中 會(huì)產(chǎn)生正常的磨損和不正常的損壞 不正常的損壞大多數(shù) 是由于操作不當(dāng)所致 大致有三種情況 1 型心 導(dǎo)柱 推桿彎曲或損壞 2 型腔局部損壞而大部分讓是好的 3 使用一段時(shí)間后分型面不嚴(yán)密 制品產(chǎn)生飛邊 在這些情況下 往往不需要將整個(gè)模具報(bào)廢 而是盡量采取修復(fù) 易損件的磨 損和損壞容易更換 而型腔的修復(fù)比較困難 可采用堆焊 噴涂 刷涂 鑲嵌或環(huán) 氧樹脂補(bǔ)缺等技術(shù)來修補(bǔ) 模具應(yīng)注意經(jīng)常的檢查維護(hù) 不要等到損壞嚴(yán)重了才維 修 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 第十章 結(jié)論 模具技術(shù)是工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一 它的發(fā)展對振興我國民族工業(yè)有著重大而深 遠(yuǎn)的意義 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上最快的工業(yè)門類之一 對于我國而言 它在整個(gè) 國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了越來越大的作用 我們大學(xué)生對于塑料工業(yè)的認(rèn)識還 是很膚淺的 但是通過這次塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè) 計(jì)的基本知識 更進(jìn)一步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計(jì)的步驟和方法 對塑料模有 了一個(gè)更高的認(rèn)識 這對我們在今后的生產(chǎn)實(shí)踐工作中無疑是個(gè)很好的幫助 也間 接性的為今后的工作經(jīng)驗(yàn)有了一定的積累 塑料制品成型及模具的設(shè)計(jì)還是個(gè)很專業(yè)性 實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù) 而它的主要 內(nèi)容都是在今后的生產(chǎn)實(shí)踐中逐步積累和豐富起來的 因此 我們要學(xué)好這項(xiàng)技術(shù) 光靠書本上的點(diǎn)點(diǎn)知識還是不夠的 我們更多的還應(yīng)該將理論與實(shí)際結(jié)合起來 這 還需要我們到工廠里去實(shí)踐 我相信在未來的我一定能走到最前頭 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè)計(jì) 致謝 經(jīng)過自己幾個(gè)月的努力下 以及曾老師與同學(xué)們的熱心幫助下 我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 順利地完成了 這是我們就業(yè)前的一次理論與實(shí)踐的熱身訓(xùn)練 也是對自己在大學(xué) 三年中所學(xué)知識的一次總的檢驗(yàn) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 不但鞏固自己所學(xué)的專業(yè)理 論知識 加強(qiáng)了自己對模具設(shè)計(jì)步驟的認(rèn)識 豐富了自己在模具設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn) 學(xué)會(huì)了在遇到困難時(shí) 能夠清醒地分析問題 利用所學(xué)知識解決問題 而且為日后 的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 本次設(shè)計(jì)是在閱讀大量技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上 詳細(xì)介紹了模具設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟 并繪制了零件圖和裝備圖 從塑件的工藝分析 塑料材料工藝性能分析到模具的具 體結(jié)構(gòu)及其成型零件加工工藝設(shè)計(jì)的全過程 都作了比較詳細(xì)的說明 這也是大學(xué) 三年中所學(xué)的理論知識的綜合運(yùn)用過程 在論文即將完成之際 我的心情無法平靜 從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成 有多少可敬的師長 同學(xué) 朋友給了我無言的幫助 在這里請接受我誠摯的謝意 最 后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母 謝謝你們 最后 再次對關(guān)心 幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝 34343 27 2020 手機(jī)按鍵注塑模具設(shè) 計(jì) 參考文獻(xiàn) 1 李忠文 張洪偉 注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn) 2009 4 1 2 日 村上宗雄 譯 王旭 最新塑料模具手冊 PDF 版 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 3 譚雪松 朱金波 岳貴友 UG4 0NGINEER 中文版 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練 北京 人 民郵電出版社 2004 12 4 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 6 5 阮鋒 黃珍媛 劉偉強(qiáng) UG4 0NGINEER2001 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用教程 北京 機(jī)械工業(yè)出版 2003 3 6 舒飛 UG4 0NGINEER Wildfire 2 0 中文版 模具設(shè)計(jì)白金手冊 北京 中國電 力出版社 2005 8 7 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例 中國模具網(wǎng) 8 塑料模具設(shè)計(jì)手冊 9 胡荊生 公差配合與技術(shù)測量基礎(chǔ) 北京 中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2000 6 10 黃毅宏 李明輝 模具制造工藝 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 6 11 朱冬梅 胥北瀾 畫法幾何及機(jī)械制圖 北京 高等教育出版社 2000 12 12 何文 朱淑君 注塑模具設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 2009 5