三星手机后盖注射模具设计.docx

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1、集 美 大 学课 程 设 计 说 明 书题目：三星手机后盖注射模具设计 姓 名： 林 杰 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 1211班 学 号： 201221136011 指导老师： 陈怀民 樊晓红 李 波 王沁峰 胡志超 张燕红 2 0 1 6 年 1 月 11 日三星手机后盖注射模具设计摘要 注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的塑件。本次课程设计对三星手机后盖注射模具进行了设计，对塑件结构进行了工艺分析，确定ABS为塑件的材料。采用一模两腔的结构，并根据模具的锁模力选择了注射机，再用注射量、注射压力进行了校核。对浇注系统进行了设计，采用端面进胶的侧浇口，并对

2、流道进行了布置，根据注塑机的型号确定了定位圈与浇口套的尺寸与形式。选择了Futaba公司的标准模架，对顶出装置与冷却系统进行了设计。对成型零件进行了设计，确定了模仁的大小并在Pro/ENGINEER进行开模。进行侧抽结构的设计，确定导柱的倾斜角、长度，并对滑块的结构进行设计。最后在EMX下生成三维图，导入AutoCAD对装配图和零件图进行绘制。关键词 注射模具；手机后盖；ABS；侧抽机构；EMXDesign of The Plastic Mold of The Back Cover For Samsung MobileAbstract Injection molding is one of t

3、he most significant measures in thermoplastics forming, which can produce complex parts directly. During this Mold Course Design, a design of the plastic mold of the back cover for Samsung mobile has been carried out. The structure of the product has been analyzed according to the manufacturing proc

4、ess and ABS was choose as the material of the back cover. There would be two cavities in a mold for increase efficiency. Based on clamping force, the model of injection molding machine has been choose, and the calculation of injection volume and injection pressure has been done to make sure the mach

5、ine could work properly. Using side gate as the way of filling cavity and placing runner in proper way, the design of gating system has been completed. The model of injection molding machine determined the type of locating ring and sprue bush. The mold base of Futaba company has been choose and the

6、design of eject system and cooling system have been done. To create molding parts, the size of mold core has been decide and the appearance of cavity and core has been generated by Pro/ENGINEER. After deciding the slant angle and length of angle pin, figure out the structure of slider, the design of

7、 side core pulling system has been completed. Finally, three-dimensional diagram has been generated by EMX, and then it has been imported to AutoCAD to create assembly drawings and part drawings.Keywords: injection molding; back cover of mobile; ABS; side core pulling system; EMX目录引言11 零件成形工艺分析21.1

8、零件概述21.2 零件材料分析21.3 零件结构工艺性分析31.3.1 零件的壁厚31.3.2 零件的拔模斜度41.4 零件生产要求42 确定型腔的数目53 模具胀型力的计算，选择注射设备73.1 模具胀型力的计算73.2 注射设备的选择73.3 注射机有关工艺参数的校核83.3.1 最大注射量的校核83.3.2 注射压力的校核84 确定型腔布置94.1 型腔按短边并排布置94.2 型腔按长边并排布置105 选择分型面116 确定浇注系统126.1 主流道的设计126.2 分流道设计136.2.1 分流道截面形状的确定136.2.2 分流道尺寸设计136.3 浇口设计146.3.1 浇口形式的

9、确定146.3.2 浇口尺寸的确定146.4 拉料杆设计157 确定脱模方式167.1 推杆推出167.2 推件板推出167.3 脱模方式的确定168 冷却系统和推出结构设计178.1 冷却系统设计178.1.1 冷却回路长度的确定178.1.2 冷却回路的布置188.2 推出结构设计198.2.1 推杆的布置198.2.2 复位机构199 侧向分型与抽芯机构设计209.1 抽芯力的确定209.2抽芯距的确定209.3 斜导柱参数确定209.3.1 斜导柱倾斜角的确定209.3.2 斜导柱直径的确定209.3.3 斜导柱长度的确定219.4 滑块设计2110 凹模和型芯主要尺寸计算和结构设计2

10、210.1 凹模径向尺寸计算2210.2 型芯径向尺寸计算2310.3 型腔深度和型芯高度尺寸计算2310.4 中心矩尺寸计算2410.5 凹模和型芯的结构设计2411 模具其它零件设计2611.1 定位圈设计2611.2 导向机构设计2611.2.1 导柱2611.2.2 导套2711.3 垃圾钉的选定2712 模具有关零件的强度和刚度校核2812.1 斜导柱的强度校核2812.2 推杆的强度与刚度校核2812.2.1 推出力的计算2812.2.2 推杆的强度校核2812.2.3 推杆的刚度校核2913 模具与注射机有关尺寸校核3013.1 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核3013.1.1

11、 模具的最大、最小厚度的校核3013.1.2 动、定模座板安装尺寸校核3013.2 模具开模行程校核3014 模具结构三维设计32结论33致谢语35参考文献3635三星手机后盖注射模具设计引言 注射成型(Injection Molding )是指有一定形状的模型，通过压力将融溶状态的胶体注入模腔而成型。工艺原理是：将固态的塑胶按照一定的熔点融化，通过注射机器的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。注射成型的特点主要有：成型周期短，能一次成型形状复杂，尺寸精确，带有金属或非金属嵌件的塑料制品；注射成

12、型的生产率高，易实现自动化生产；除氟塑料以外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方法成型。但注射成型所用的注射设备价格较高，模具的结构复杂，生产成本高，生产周期长，不适合单件小批量的塑件成型。塑料工业是发展历史短但发展速度惊人的新兴工业之一，同时又是一个伴随着石油工业的发展而迅速发展的领域。塑料模具已处于同冲压模具并驾齐驱的地位。日本在全国一万多家企业中，生产塑料模和生产冲压模的企业各占40%。在韩国的全国模具专业厂中，生产塑料模的占43.9%，生产冲压模的占44.8%。新加坡的460家企业，60%生产塑料模，35%生产冲模和夹具。另外，在我国的、深圳、江浙等地，其模具工业主要是从事塑料模

13、具的制造和塑料制件的生产。鉴于这种情况，本次课程设计对三星某款手机的后盖的模具进行了设计，其中包括浇注系统设计、冷却系统设计、推出系统设计等。考虑到手机后盖的侧面存在轴线与脱模方向垂直的孔，还将要进行侧抽机构的设计。由于实践经验的欠缺和知识的局限性，该模具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。1 零件成形工艺分析1.1 零件概述 如图1-1所示，该零件为某品牌手机的手机壳后盖，属于薄壳类零件。零件表面主要为宽大平面，平面交界处有曲面作为过渡。零件表面有两个为摄像头和闪光灯设计的方形孔，侧面还有一个长条形的孔为音量键预留。为了有效地防止该薄壳类零件变形，在零件内侧设有六个加强筋，提高了零件的

14、抗变形能力。成型后，将对表面进行喷涂处理，使其具有较好的光泽。图 1-1 零件外观渲染图1.2 零件材料分析目前市面上手机壳的常用材料主要为ABS和PC，两种材料的性能对比如表1-1中所示。由于本产品对使用环境没有特别的要求，但成型后需要对表面进行喷涂处理；同时考虑到产品的经济性与成型的难易程度，产品的材料选定为ABS。表1-1 手机壳常用材料的性能比较ABS 强度低，抗拉伸强度43MPa，抗弯曲强度79MPa。 不耐温，长期使用温度不得高于60摄氏度。 流动性、着色及表面喷涂和电镀性能均好。PC 强度高，抗拉伸强度69MPa、抗弯曲强度96MPa。 耐高温，长期使用可耐130摄氏度温度环境。

15、 透明性好，无毒。 根据实用注塑模设计手册中表2-4查得，ABS的技术指标如下表所示：表1-2 ABS技术指标密度（）1.02-1.08流长比30-150收缩率0.4-0.6%与钢的摩擦系数0.35熔融温度（）195-240成型模温（）38-931.3 零件结构工艺性分析1.3.1 零件的壁厚根据实用注塑模设计手册中表2-4查得，ABS塑件的壁厚应在0.753mm之间，最佳值为2.3mm。采用Pro/ENGINEER对塑件壁厚进行分析，如图2-1所示，塑件的壁厚均满足0.753mm的区间。图2-1 塑件厚度分析结果1.3.2 零件的拔模斜度根据实用注塑模设计手册中表2-11查得，ABS塑件的拔

16、模斜度，型芯应大于351；型腔应大于40120。采用Pro/ENGINEER对塑件拔模斜度进行分析，如图2-2所示，取拔模斜度1进行分析，发现零件的内外表面的拔模斜度均大于1，能够满足拔模斜度的要求。 图2-2 塑件拔模斜度分析结果1.4 零件生产要求考虑到该款手机的市场较小，生产规模定为中批量。根据实用注塑模设计手册中表2-8查得，ABS塑件的建议选用精度，高精度时为3级，一般精度时为4级，低精度时为5级。考虑带手机后盖的精度要求较低，选定精度为5级。考虑到零件成型后，将进行喷涂处理，考虑到表面粗糙度对喷涂效果的影响，选定表面粗糙度。2 确定型腔的数目型腔的数目主要从生产效率和塑件的精度要求

17、与大小出发进行考虑。零件的生产规模为中批量，对生产效率要求不太高；塑件的精度较低，为5级，对塑件的一致性要求不高，可以采用多型腔模具进行生产；塑件的尺寸如图2-1所示，塑件长108mm，宽58mm，为避免型腔数目过多，导致模具尺寸过大，应该控制型腔数目在4个以下。图2-1 零件外形尺寸图现在提出三种方案：一模一腔；一模四腔；一模两腔，分别进行考虑。方案一：一模一腔单型腔模具塑料制件的形状和尺寸一致性好，成型的工艺条件容易控制，模具结构简单、紧凑，模具制造成本低，制造周期短。但生产效率低，难以满足批量生产时的要求。并且在使用大水口时不得不从塑件的外表面上直接进胶，成型后凝料难以去除，将影响塑件的

18、表面质量。方案二：一模四腔 一模四腔的模具生产效率最高，并且由于可以采用平衡式布置，模具内部的压力分布均匀。在使用大水口时，可以选择从端面进胶，浇口易去除，对塑件表面质量没有影响。但由于模仁内有四个型腔，导致模仁的尺寸较大，进而使整个模具的尺寸过大，只能选择工作尺寸大的注塑机，造成了浪费。方案三：一模两腔一模两腔的模具效率与单型腔模具相比有明显的提高。并且由于仅有两个型腔，模具的结构依旧比较紧凑。一模两腔的模具同样可以选择从端面进胶，保证了塑件的表面质量。一模两腔的模具综合了单型腔模具与一模四腔模具的优点与缺点。综上，方案三为最佳方案，故确定型腔数目为一模两腔。3 模具胀型力的计算，选择注射设

19、备3.1 模具胀型力的计算通过Pro/ENGINEER的分析计算，得到塑件在分型面上的投影面积；根据经验值，流道凝料在分型面上的投影面积约为塑件投影面积的0.20.5倍。取流道凝料在分型面上的投影面积；型腔数目。则塑件与流道凝料在分型面上总的投影面积为：取型腔压力，则模具胀型力为： 3.2 注射设备的选择已知模具胀型力F=551.378kN，根据实用注塑模设计手册中表14-7易霸V系列注塑机技术参数，选定注射剂设备型号为EM120-V。EM120-V注射机的技术参数如下表。表3-1 注射机的主要技术参数最大注射量/163螺杆直径/36注射压力/1887注射行程/160锁模力/1200定位孔直径

20、/mm100模具最大厚度/380喷嘴圆弧半径/15模具最小厚度/145喷嘴孔直径/3动定模固定板尺寸/560610拉杆空间/410360合模方式液压-机械加热功率/8.8顶出行程/100开模行程/3403.3 注射机有关工艺参数的校核3.3.1 最大注射量的校核通过Pro/ENGINEER的分析计算，得到塑件的体积为；根据经验值，流道凝料的体积约为塑件体积的0.6倍，即；型腔数目。则塑件与流道凝料的总体积为： 已知注射机的最大注射量，取注射机最大注射量的利用系数，则注射剂的额定注射量为： 故，注射机的注射量满足该塑件的要求。3.3.2 注射压力的校核根据塑料成型工艺与模具设计中表5-2，查得成

21、型ABS塑料时所需的型腔压力，取注射压力安全系数，已知注射机的注射压力，则故，注射机的注射压力满足该塑件的要求。4 确定型腔布置已知模具采用一模两腔的结构，则可以有两种型腔排布方式，分别为：按短边并排布置；按长边并排布置以下就这两种排布方式的优缺点进行分析4.1 型腔按短边并排布置图4-1 型腔按短边并排布置型腔按短边并排布置时，型腔内的布局如图4-1所示。型腔按短边并排布置时，可直接将浇口设在短边的中心，用流道将二者相连。流道的长度即两个型腔的距离减去浇口长度。此时，流道长度较短，能够节省塑料，并且加工型腔较为容易。但这样排布时，塑料的流程较长，流动过程中的压力、温度损失较大，而且较难成型的

22、孔位在最远端，塑料充型较为困难，成型的塑件质量较差，合格率较低，间接导致了材料的浪费。并且考虑到零件本身的长度为108mm，加上型腔之间的间距需大于20mm，以及型腔与模仁边缘的距离应大于25mm，整个模仁长度方向的尺寸将超过300mm，导致选择的模架尺寸较大，造成了浪费。并且由于模架在长度方向尺寸较长，宽度方向尺寸较短，将使整个模架的刚度较差，成型件的质量与模架的使用寿命都将受到影响。因此，不建议采用型腔按短边并排布置的布局方式。4.2 型腔按长边并排布置图4-2 型腔按短边并排布置型腔按长边并排布置时，型腔内的布局如图4-2所示。型腔按长边并排布置时的优缺点与按短边并排布置时的相反。为了避

23、开零件侧面的曲线轮廓与加强筋，在较为平缓的位置进胶，不得不设置二次分流道，导致了塑料的浪费。但塑料流程短，压力、温度损失小，充型能力较强，成型塑件的轮廓清晰，合格率高，产品质量较好。同时这样排布使模仁的整体尺寸较小，模具结构紧凑，节省了模架材料。综上，确定型腔的布置方式为按长边并排布置。5 选择分型面 由于该塑件为壳型塑件，分型面依据塑件外侧的最大轮廓处建立。塑件侧面有孔，其轴线方向与塑件脱出方向不平行，因此需采用侧抽机构，此部分的设计将在侧抽机构设计章节中论述，此处先不考虑。图5-1 塑件轮廓图为保证凹模与凸模闭合时四周贴合紧密，同时也是为了便于加工型芯与型腔，分型面上对应塑件侧边曲线轮廓的

24、部分，应在一定距离内平滑过渡到分模平面，依据经验值与塑件壁厚，这个距离确定为5mm。设计好的分模面如图5-2所示。图5-2 分型面设计图6 确定浇注系统6.1 主流道的设计主流道衬套拟采用misumi公司下SBBH系列标准件，现确定相关尺寸：1.主流道长度考虑到零件尺寸等因素，初定主流道长度。2.主流道小端直径已知注射机喷嘴孔直径为，则主流道小端直径3. 主流道大端直径已知misumi公司SBBH系列主流道衬套锥角，则主流道大端直径4. 主流道球面半径已知注射机喷嘴圆弧半径，则主流道球面半径5. 球面配合高度球面配合高度6. 主流道的凝料体积图6-1 主流道衬套零件图6.2 分流道设计6.2.

25、1 分流道截面形状的确定常见的分流道截面形状有梯形、U型和圆形，如图6-2所示。图6-2 常见分流道截面形状梯形与U形截面分流道仅需在一侧的模仁开槽，加工较为方便，不用考虑两侧模仁上分流道的吻合程度，但需要特制的刀具，增加了加工的成本；圆形截面的分流道对加工精度要求较高，但刀具获得较为容易，并且圆形截面的比表面积最小，热量和压力损失较少，塑件的充型压力较高，成型质量好。因此，应选择圆形截面的分流道。综上，确定分流道截面形状为圆形。6.2.2 分流道尺寸设计根据塑料模具师设计手册中表6-5，得到ABS塑料分流道直径的推荐尺寸为。考虑到塑件本身尺寸较小，因此确定一次分流道的截面直径为6mm，二次分

26、流道的截面直径为5mm。图6-3 分流道尺寸设计6.2.3 分流道内凝料体积计算 6.3 浇口设计6.3.1 浇口形式的确定根据塑件的形状与型腔的排布方式，可用的浇口形式有点浇口、潜伏式浇口和侧浇口。一下对着三种浇口形式的优缺点进行分析。方案一：采用点浇口点浇口的前后两端存在巨大压力差，能较大地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观黏度下降，流动性增加，有利于型腔的充填，但会在零件表面的痕迹不易去除，并且需要采用三板模与顺序开模机构，将增大成本。方案二：采用潜伏式浇口潜伏式浇口成一定角度与型腔相连，形成了能切断浇口的刃口，这一刃口在脱模或分型时形成剪切力并将浇口自动剪断，

27、并且可以选择在塑件内部进胶，保证了塑件的表面质量，但潜伏式浇口的加工较为困难，加工成本高，并且形成刃口处容易应力集中，容易磨损或者破裂，使模具寿命低。方案三：采用侧浇口侧浇口中的端面进料的搭接式侧浇口，浇口位置在塑件端面，保证了塑件的表面质量，并且浇口截面小，去除浇口较容易，且不留明显痕迹。同时侧浇口加工方便，加工成本低，比较好修整。但注射压力损失较大，对深型腔塑件排气不利。综上，考虑塑件成型质量和加工经济性，确定浇口形式为端面进料的搭接式侧浇口。6.3.2 浇口尺寸的确定采用Pro/ENGINEER对塑件外侧表面积进行测量，得到塑件外侧表面积，可得侧浇口宽度已知侧浇口处塑件的壁厚，可得侧浇口

28、深度浇口的长度根据经验值，取，此处取搭接部分的长度 图6-4 浇口尺寸6.4 拉料杆设计拉料杆由推杆加工而成，具体尺寸如下图所示。图6-5 拉料杆尺寸采用Pro/ENGINEER进行分析计算，可得拉料杆上留的凝料体积7 确定脱模方式注塑模中常用的脱模方式包括：推杆推出、推管推出、推件板推出。由于推管推出的脱模方式主要针对环形、筒形塑件，此处不考虑。以下针对推杆推出和推件板推出的优缺点进行分析。7.1 推杆推出推杆机构设置的自由度较大，而且推杆的截面大部分为圆形，制造、修配方便，容易达到推杆与模板或型芯上推板孔的配合精度，推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于更换。但推杆的工作

29、端面直接作用在塑件的表面上，会使塑件留下推杆的痕迹，有时会影响表面质量。并且考虑到推杆的刚度，所能承受的推出力较小。7.2 推件板推出推件板适用于薄壁类塑件的推出，塑件端面受力均匀，推出后塑件变形小。并且由于推出力作用在端面上，保证了塑件的表面质量。同时，推件板推出清理方便，有利于排气。但推件板推出的结构较为复杂，制造成本高，并且损坏后不易更换。7.3 脱模方式的确定考虑到该塑件对内表面没有表面质量的要求。并且内部有平面，便于设置推杆。因此，确定脱模方式为推杆推出。8 冷却系统和推出结构设计8.1 冷却系统设计8.1.1 冷却回路长度的确定已知塑件体积，主流道内凝料体积，分流道内凝料体积，拉料

30、杆上留下的凝料量，则一次成型周期中，注入模具的塑料的总体积为取ABS的密度，则一次成型周期中，注入模具的塑料的总质量已知成型周期为15s，则单位之间注入模具的塑料的总质量根据塑料成型工艺与模具设计中表11-3，得到单位质量的ABS在模具内释放的热量，冷却水的比热容，冷却水的密度，冷却水出口处温度，冷却水入口处温度，可得冷却水体积流量初定冷却水道的直径，则可得冷却水的流速根据塑料成型工艺与模具设计中表11-4，得到水的，可得冷却水表面的传热系数取模具成型表面温度，冷却水的平均温度，可得最小的冷却回路总表面积 则最小的冷却水道总长度8.1.2 冷却回路的布置考虑到塑件形状与型腔的排布方式，冷却水路

31、的布置采用图8-1中所示的布置方法。 图8-1 冷却回路的布置由于在两个模仁内均采用上图所示的布局方式，则模具中的冷却水路总长模具中的冷却水路总长远大于要求的最小总长度，因此能可靠地对模仁进行冷却。8.2 推出结构设计8.2.1 推杆的布置由于塑件为壳型件，为保证推出平稳，应在四周均匀布置推杆，并且由于塑件的形状大致呈方形，推杆应布置在方形的四个角点。塑件的长显著大于宽，因此在塑件长度方向的中间位置，也应布置推杆。于是，可以大致确定推杆的数量为6根。塑件较薄，无法在端面上布置推杆，然而塑件内表面的表面质量没有特殊要求，因此可以将推杆布置在塑件的内表面。推杆离塑件的边缘应保持合理间距，防止塑件在

32、推出时边缘发生应力集中，导致变形、破裂。考虑到推杆的刚度与经济性，初定推杆为hasco公司E1700系列带肩柱头推杆，推杆直径，推杆在型芯上的排布情况如图8-2所示。图8-2 推杆的布置8.2.2 复位机构由于采用Futaba公司的系列标准模架,复位机构确定为弹簧加复位杆的先复位机构，该机构能有效地避免侧抽滑块与推杆的干涉现象。弹簧和复位杆的型号尺寸由模架型号确定，此处不做讨论。9 侧向分型与抽芯机构设计9.1 抽芯力的确定采用Pro/ENGINEER对塑件包络侧型芯的面积进行测量，得到包络侧型芯的面积；脱模斜度；塑件在模内冷却，包紧力取值范围为，取。可得抽芯力9.2抽芯距的确定已知塑件上侧孔

33、深度，则抽芯距为9.3 斜导柱参数确定9.3.1 斜导柱倾斜角的确定 由于抽芯距较小，并且考虑到使模具结构尽量紧凑，确定斜导柱倾斜角9.3.2 斜导柱直径的确定已知，斜导柱倾斜角，抽芯力，根据塑料成型工艺与模具设计中表10-1，确定最大弯曲力已知侧滑块受到脱模力的作用线与斜导柱中心线交点到斜导柱固定板的距离，则可以根据表10-2，确定斜导柱的直径。9.3.3 斜导柱长度的确定已知斜导柱固定部分大端直径，斜导柱固定板厚度，斜导柱工作部分直径，抽芯距，则斜导柱长度为取斜导柱长度9.4 滑块设计根据抽芯距，侧抽型芯的尺寸及模板宽度与斜导柱的倾斜角，设计侧抽滑块。考虑到侧抽型芯的尺寸较小，采用整体式结

34、构，可以直接在滑块上加工出侧抽型芯。滑块的尺寸如图9-1所示。图9-1 滑块尺寸10 凹模和型芯主要尺寸计算和结构设计图10-1 零件内外表面主要尺寸10.1 凹模径向尺寸计算需要计算的凹模尺寸主要有长度方向尺寸，宽度方向尺寸已知塑件的收缩率，塑件的精度等级为MT5，根据塑料成型工艺与模具设计中表3-1塑件公差尺寸数值表，可得； 。 10.2 型芯径向尺寸计算需要计算的型芯尺寸主要有长度方向尺寸，宽度方向尺寸已知塑件的收缩率，塑件的精度等级为MT5，根据塑料成型工艺与模具设计中表3-1塑件公差尺寸数值表，可得； 。 10.3 型腔深度和型芯高度尺寸计算1. 型腔深度尺寸计算需要计算的型腔深度尺

35、寸主要有，已知塑件的收缩率，塑件的精度等级为MT5，根据塑料成型工艺与模具设计中表3-1塑件公差尺寸数值表，可得； 。 2. 型芯高度尺寸计算需要计算的型腔深度尺寸主要有，已知塑件的收缩率，塑件的精度等级为MT5，根据塑料成型工艺与模具设计中表3-1塑件公差尺寸数值表，可得； 。 10.4 中心矩尺寸计算需要计算的中心矩尺寸主要有。已知塑件的收缩率，塑件的精度等级为MT5，根据塑料成型工艺与模具设计中表3-1塑件公差尺寸数值表，可得。10.5 凹模和型芯的结构设计根据实用注塑模设计手册中表15-7，确定模仁的尺寸，已知塑件的总高为8.5mm，则塑料制品最大外形边到模仁边的距离为20mm，塑料制

36、品最高点到定模仁底面的距离为20mm，塑料制品最低点处的分型面到动模仁底面的距离为25mm。通过偏移后的圆整，确定：定模仁：长195mm，宽160mm，高30mm；动模仁：长195mm，宽160mm，高20mm。模仁的具体尺寸如下图所示：图10-2 定模仁尺寸图10-3 动模仁尺寸11 模具其它零件设计11.1 定位圈设计已知注射机的定位孔直径为100mm，以此来确定定位圈的外轮廓直径。选择lkm公司LR系列的标准件，具体尺寸如图11-1所示。图11-1 定位圈尺寸11.2 导向机构设计11.2.1 导柱由于模架再用futaba公司系列模架，则导柱的类型确定为futaba公司GPA系列直身顶板

37、导柱。考虑到动模固定板板厚为50mm，导柱的工作部分的长度应比型芯端面高出，则导柱的长度根据相应标准，应确定为87mm。图11-2 导柱尺寸11.2.2 导套 根据导柱，确定导套为futaba公司GBA系列带肩衬套。已知导柱的直径为25，定模固定板的厚度为50mm，考虑到导套的长度应略小于定模固定板的厚度，则导套的长度为49mm。导套的尺寸如图11-3所示。图11-3 导套尺寸11.3 垃圾钉的选定垃圾钉采用hasco公司z551系列标准件，垃圾钉的尺寸如图11-4所示图11-4 垃圾钉尺寸12 模具有关零件的强度和刚度校核12.1 斜导柱的强度校核已知斜导柱的抽芯力，斜导柱的倾斜角，则弯曲力

38、斜导柱的材料为T10A，则许用弯曲应力；斜导柱下端与抽芯孔中心的垂直距离，取安全系数，则 斜导柱直径，满足弯曲强度的要求。12.2 推杆的强度与刚度校核12.2.1 推出力的计算采用Pro/ENGINEER对塑件包络型芯的面积进行测量，得到包络型芯的面积；由于零件本身侧面轮廓为曲面，斜度在左右，保险起见，脱模斜度按斜度最小处取值，则；塑件在模内冷却，包紧力取值范围为，取。可得推出力12.2.2 推杆的强度校核已知推杆直径，单个塑件对应的推杆数，推杆材料为T10A，则推杆材料的许用压应力，取安全系数，则推杆直径，满足强度的要求。12.2.3 推杆的刚度校核已知推杆直径，推杆中最长的推杆长度，单个

39、塑件对应的推杆数，推杆材料为T10A，则推杆材料的弹性模量，取安全系数，则推杆直径，满足刚度的要求。13 模具与注射机有关尺寸校核13.1 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核13.1.1 模具的最大、最小厚度的校核 装配完成后的模具，高度方向尺寸为220mm，如图13-1所示。已知注射机的最小装模高度为145mm，最大装模高度为380mm，则模具的总高度符合注射机的要求。 图13-1 模具外部尺寸13.1.2 动、定模座板安装尺寸校核模具动、定模座板安装尺寸为300320mm，如图13-1所示.已知注射机的拉杆空间为410360mm，则模具可以放入注射机的拉杆间，并用压板固定。动、定模座板安装

40、尺寸符合注射机的要求。13.2 模具开模行程校核如图13-2，已知推出距离，包括浇注系统在内的塑件高度，完成侧抽芯所需要的开模行程。由于则不用考虑侧抽芯开模行程的影响，并且由于注射机采用的是液压和机械联合作用的合模机构，则而注射机的最大开模行程为340mm，满足注射机开模行程的要求。图13-2 开模行程校核14 模具结构三维设计通过在Pro/ENGINEER上的三维设计，再导入到AutoCAD中，最终得到如下装配图。图14-1 模具装配图结论这次塑料模具课程设计给了我一个完全独立自主地进行模具设计的机会，在这过程中，在进一步掌握了模具设计的标准与方法的同时，更是对之前所学的机械制图、AutoC

41、AD、Pro/ENGINEER等进行了复习与巩固。从中不仅收获了成功设计出模具时的那种成就感，对模具设计也有了更加深入的认识。其主要在于以下几个方面：（1） 更深入地了解了模具设计制造的思维方式。因为模具的作用就在于生产，所以模具设计就一定要和生产的实际情况结合在一起，书本上的案例大多都由于过于典型而脱离生产实际，所以我们设计时不能完全照搬书本上的设计结构与布置，只能从书本中体会设计的思路和解决问题的方法。就拿浇口套为例，虽然在圆周形的浇口套上开设流道时，若不进行止转，会影响成型件质量，但生产过程中，往往因为浇口套上受到的转矩较小，甚至几乎不受到转矩，于是就不考虑止转的问题，从而使模具的结构更

42、加紧凑。（2） 在遵循标准和寻求创新之间找到平衡。设计模具时虽然要遵守各种行业标准，但不能被行业标准限制了思维。某些必要的时候，为了制造的便捷和生产的高效，可以和标准有一定出入。如果永远盲目遵守标准，那么技术就永远不会得到革新，新的生产方式就永远不会出现。在技术发展的历史洪流中，每次新的发展都伴随着对旧规则的突破。作为一个机械工程师，我们在遵守标准的同时，一定要怀着一颗敢于开拓探索的心。（3） 设计时应当本着以人为本的理念，不仅要考虑到生产效益，同时也要考虑到操作工人的安全与便利。在设计模具时，要设计出可靠的顶出装置，一方面使生产更加高效，另一方面尽量减少工人手工取件的次数，保障工人的安全。并

43、且在布置冷却水路时，要将进水口与出水口一并放在远离操作的工人的一侧，一方面将冷却水口放在侧面，便于工人安装和调整，另一方面也防止了当水口破裂、脱离时，喷溅出的高温液体误伤工人。 但同时，我也发现了自身的许多不足。（1） 选取参数时，考虑问题时不够周全。在选取参数时，往往仅是根据标准给定的数值极限取中间值，而忽视了其取值大小对后续设计、加工的影响。就拿确定侧浇口尺寸时来说，我只一味取中间数进行设计，没有考虑到实际生产中在试模后对浇口尺寸进行调整的过程，而将浇口的宽度设计得过大，长度过短，使在需要对浇口进行调整时，能够去除的修整量太少，难以进行调整，使模具结构脱离了生产实际。（2） 在工程图的表达

44、上还有待提高。在工程图的表达上过于繁琐，表达不够简洁，不能很好地传达出自己的设计思路。在工程图上应该少用局部剖的方式，因为这让人不好判断出截面的位置，不如阶梯剖的说明性强。 这是我第一次设计出一套完整的塑料模具，虽然还存在着一些问题，不能完全符合生产中的要求，但我相信在不久的将来，在我的认真学习积累之下，一定能设计出真正实用的模具。致谢语在这次课程设计的尾声，我想衷心感谢一下各位给我悉心指导的老师和同学。在课程设计的过程中，遇到了许多突如其来的问题，而书本并不总能给我最有效的解决方案，这时周围的同学们总能热情地加入到问题的讨论中，大家一起出主意，想办法，集思广益，来解决问题。通过这个过程，不仅使问题得到了解决，还让我有机会掌握到许多平时被忽视的知识点，对书本的掌握又更进了一步。然而当遇到同学们也无法解决的问题时，老师们总能悉心地给予我指