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1、由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706 手机外壳注塑模设计摘 要：通过对手机外壳成型工艺的正确分析，借助先进的CAD、Pro/ENGINEER专业软件,设计一副一模两腔的注塑模具。详细地叙述了模具成型零件凸模、凹模、型芯和定模座板、动模座板、顶杆、固定板、支撑板以及斜导柱、滑块等的设计。介绍了重要零件的工艺参数的选择与计算,推出机构、弹簧分型拉杆定距与浇注系统设计过程,同时对注射机的选择与校核进行了较详细的说明。关键词：手机外壳；注射模具；三维建模 The Design of the Injection Mould for the Shell of
2、 PhoneAbstract：An injection mold is designed, through the analysis of the injection process with advanced CAD and Pro/ENGINEER software.Detailed description of the mold forming parts punch, die, and the core module on board, the dynamic simulation on board, putting the fixed panels, support plate an
3、d guided-ramps, such as the slider design. On the important parts of the technical parameters of choice and calculation, introduced, the spring-tension bar and pouring from the system design process, while the choice of injection machine and check for a more detailed explanation. Key Words：The shell
4、 of phone ; Injection mold; Three-dimensional modeling1 前言1.1 设计目的与意义随着我国制造业的迅速发展，一些新兴产业业取得了长足的进步。模具是工业生产的基础工艺装备，在机械、电子、汽车、航空以及通信等领域有着广泛的应用。随着人民生活水平的不断提高，日常生活中使用的物品越来越多地用到了模具。目前，模具生产水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。当前，计算机技术和网络技术取得了突破性的成就，CAD/CAM技术、数控加工技术以及快速成型技术为模具技术的发展提供了强大的技术支持。同时，以高分子塑料为主的模具材料不断被开放出来，这
5、些材料种类繁多，性能优良，价格低廉，这更为模具产业的发展提供了有力的帮助。本设计主要是为让读者们能够清楚地了解到塑料注射模的设计过程，能够对模具设计过程中所使用的各种基本工具，例如Pro/ENGINEER，CAD等等，具有一个基本的了解。本设计主要是对手机前盖进行设计，从零件的尺寸确定，模具设计，模架设计，向读者们展示手机塑料模具的整个设计过程。随着Pro/ENGINEER的不断完善，借助于Pro/ENGINEER设计软件，我们可以比较轻松地完成一些复杂的设计工作，同时也可以全面地提高设计效率和设计质量。使用EMX注塑模具设计专家系统可以轻松完成模具模架及配件的设计工作，并能模拟开模过程。EM
6、X具有完整的滑块结构和完整的开模机构，为设计者带来极大的方便。设计完成后可以直接输出3D化模型。Moldflow Plastics Insight是一款应用广泛的模拟仿真软件，使用该软件可以全面模拟注塑成型过程，并以图形的方式直观地显示分析结果，为设计参数的确定和优化提供理论依据，可以帮助设计者进一步修改模具设计方案。1.2 手机的发展现状 手机已经成为人们的一个生活必须品，从最古老防身砖头到现在厚度不足5.9mm的超薄，从简单的通话功能，到能上网能看电视、手机电影，甚至可以手机视频聊天。手机的功能在不断增多，而手机价格则在不断下降，它已经从一个奢侈品成为一件生活必需品，现在如果谁没有手机在年
7、轻人眼里是一件不可想象的事情。2007年公布的数据显示中国的手机用户已经达到了5.4亿。根据研究近几年还将以每年43%的速度增长。中国手机时代可以从1987年中国移动开始运营模拟移动移动电话业务开始。当时国内的手机市场基本都被摩托罗拉公司占领。第一款进入国内的手机就是摩托罗拉3200。体积大、重量沉，只有基本的通话功能外，不能实现任何增值服务，当然遇见某某坏人的时候，还可以用来当作防身武器。随着科技的飞速发展，只能单纯通话的手机很快就退出了市场。各手机制造商们也是费尽了脑汁，爱立信第一个制作出了可以自编铃声的GH398，第一个彩屏手机T68。诺基亚第一个推出了内置游戏的6110，第一个可以上网
8、的手机7110。随后可以拍照的手机出现了，能够播放mp3的手机也出现了，在手机上看书、聊天、学习、工作、炒股已经不在是新闻。现在的触屏手机是风靡全球，像iphone、HTC、SAMSUNG等。从此手机进入了娱乐时代。1.3 我国模具的发展现状自20世纪80年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在1990年仅60亿元人民币，1994年增长到130亿元人民币，1999年已达到245亿元人民币，2000年增至260270亿元人民币。今后预计每年仍会以1015的速度快速增长。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多
9、世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精
10、度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2um，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短1。随着科学技术的高速发展，高新技术在模具生产领域的应用越来越广。借助先进现代先进CAD/CAM/CAE 技术，过去复杂壳类模具，特别是手机模具需要进口的时代已经过去，我们国家现在完完全全依靠自己生产。1.4 采用注射模成型手机产品的优点1）注射成形工艺可由机床自动按照一定的程序完成，便于实现自动化。2）注射一般可一次成形，减少了制品再加工程序。 3）可以制作形状较复杂的塑料制品。4）模具通用简单，制品成本较低。5）注射成形后的废品及废料可
11、以重新加热注射，故节约材料。6）操作易于掌握，不需要等级较高的技术操作。2 塑件的工艺性分析2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征该塑件的材料采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），属热塑性塑料。色调：黑色。生产批量：大批量2。用途：汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等），收音机壳，电话手柄、大强度工具（吸尘器，头发烘干机，搅拌器，割草机等），打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等。比重:1.05克/立方厘米 燃烧鉴别方法：连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味溶剂实验：环已酮可软化，芳香溶剂无作用特点：1）综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.
12、 2）与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3）有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4）流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 5）用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 6）同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。成型特性：1）无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 2）宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度. 3）如需解决夹水纹，需提高材料
13、的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4）如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 ABS工程塑料具
14、有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，散热性（现在ABS工程塑料的工艺已经很成熟了，笔记本电脑只要内部结构设计合理，同样可以有出色的散热效果。)成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气
15、性能。水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度为93C左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。ABS主要技术指标：表1 热物理性能Table 1 Thermal physical pr
16、operties密度(g/ cm) 1.02105 比热容(Jkg-1K-1) 12551674导热系数(Wm-1K-110-2)滞流温度(C)13.831.2 线膨胀系数(10-5K-1)1305.88.6表2 力学性能Table 2 Mechanical properties屈服强度（MPa） 50 抗拉强度(MPa) 38断裂伸长率() 35 拉伸弹性模量(GPa) 1.8 抗弯强度(MPa) 80 弯曲弹性模量(GPa) 1.4抗压强度(MPa) 53 抗剪强度(MPa) 24冲击韧度（无缺口） 261 布氏硬度 9.7R121冲击韧度（无缺口） 11 表3 电气性能Table 3 E
17、lectrical properties表面电阻率（） 1.21013 体积电阻率（m）) 6.91014击穿电压（KV/mm） 无 介电常数（106Hz） 3.04介电损耗角正切（106Hz） 0.007 耐电弧性(s) 5085ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70C左右热变形温度约为93C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。2.2 手机外壳形状分析2.2.1 手机外壳模型图在进行手机外壳注塑模具设计之前，首先对制品图及形状结构分析，
18、其内容主要包括以下几个方面：图1 手机外壳结构图Fig.1 The shell structure of mobile phone 手机外壳见上图。制品的几何形状：本次设计的制品平均壁厚为1.5mm，属轻质薄壁制品。2.2.2 塑件尺寸精度的分析该零件尺寸公差按自由公差取。由以上的分析可见，该零件的尺寸精度属偏下，对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看，较为均匀。2.2.3 表面质量的分析图2 第一分型面 Fig.2 The first parting surface此处已删除部分结构型式：可为平行垫块、拐角垫块。（该模具采用平行垫块）。垫块一般用中碳钢制造，也可用Q235A制造
19、，或用HT200，球墨铸铁等。模具组装时，应注意左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。7)推杆固定板（400160，厚15mm）固定顶杆。8)推板（400160，厚20mm）7 合模导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面导向机构用于动、定模之间的精密对中定位。7.1 机构的功用7.1.1 导向机构的功用1)定位作用；2)导向作用；3)承载作用；4)保持运动平稳作用。7.1.2 定位机构的功用对于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生产批量大的注射模，仅用导柱导向机构是不完善的，还必须
20、在动、定模之间增设锥面定位机构，有保持精密定位和同轴度的要求。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。此模具为小型模具，对精度要求也不是很高，所以不需要用定位机构，可直接由导向机构定位。7.2 导向结构的总体设计1) 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止导柱和导套压入后变形；2) 该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱对称布置；3) 该模具导柱安装在动模固定板上，导套安装在定模固定板上；4) 为了保证分型面很好的
21、接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑板，即可削去一个面或在导套的孔口倒角；5）各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行；6）在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏；7）当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。7.3 导柱的设计1）该模具采用带头导柱，且不加油槽；2）导柱的长度必须比凸模端面高度高出68mm；3）为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分；4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架知为25；5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合。导柱滑动部分按H7/f7的间隙配合；6）导柱
22、工作部分的表面粗糙度为Ra0.4m；7）导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A经淬火处理，硬度为55HRC以上8。7.4 导套的设计1）结构形式：采用带头导套（型），导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻，再分别扩孔，以保证其配合精度；2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气；3) 导套孔的滑动部分按H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.4m。导套外径按H7/k6配合镶入模板；4) 导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛8。7.5 导柱与
23、导套的配合形式导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，该模具采用的配合形式如下图所示：图9 导柱与导套的配合Fig. 9 The match of guide pillar and guide sleeve9 脱模机构的设计与计算9.1 脱模机构设计的原则1） 推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。2） 保证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择
24、推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。3） 机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。4） 良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。5） 合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并
25、保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构7。9.2 脱模力的计算此模具采用顶杆脱模，因该制件属厚壁制品，厚壁制品脱模力受到材料向壁厚中性层冷却收缩的影响，可用弹性力学的有关厚壁圆筒的理论进行分析计算，公式如下14： （10）式中，对于圆筒制品中：FT脱模力的大小（N）f摩擦系数，一般取f=0.151.0 f=0.15FZ因塑件收缩对型芯产生的正压力（即包紧力）（N）脱模斜率，一般为12，取1。FZ =p Ap塑件对型芯产生的单位正压力，一般p=810MPa.，A塑件包紧型芯的侧面积。将以上各数据代入公式得：FT=81061401.48104
26、（0.5Cos1-Sin1）=1723.81N9.3 顶杆直径的计算顶杆推顶推件板时应有足够的稳定性，其受力状态可简化为一端固定、一端铰支的压杆稳定性模型，根据压杆稳定公式推导顶杆直径计算式为14： （11）顶杆直径确定后，还应用下式进行强度校核： （12）式中：d顶杆直径(mm) d=4 K安全系数，通常取K=1.52 K=1.5L顶杆的长度(mm) l=71.5FT脱模力(N)FT =1372.45E顶杆材料的弹性模量(MPa) E=2.1105n顶杆根数 n=1s顶杆材料的屈服点(MPa) s =360将以上各数据代入9-2式得： d=1.93mm 圆整取2mm将以上各数据代入9-3式进
27、行校核：d(21723.81/1/3.14/360)1/2=1.76mm 所以此顶杆符合要求。综合以上知识点,本模具可采用顶杆推出机构,用18根圆周形顶杆对称布置,而推出机构的复位采用4根复位杆均匀分布在模具内。虽然模具中有侧芯机构，但是侧芯在分型面投影没有与顶杆重叠的部分故不会发生干涉。10 侧抽芯机构的设计当塑件上具有外侧孔或内、外侧凹时，塑件不能直接从模具中脱出。此时必须将成型侧孔或侧凹的零件做成活动的，这种零件称为侧型芯。在塑件脱模前必须抽出侧型芯，然后再从模具中推出塑件，完成侧型芯的抽出和复位的机构称为侧向分型抽芯机构15。10.1 斜导柱倾斜角确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导
28、柱的倾斜角，的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距和受力状况等起着决定性的影响7。 (13） （14）式中： L斜导柱的工作长度；S抽芯距；斜导柱的倾斜角；H与抽芯距s 对应的开模距。如图的所示是斜导柱抽芯时的受力图，从下图中可知7：图 10 受力分析Fig.10 The analysis of stress （15） （16）式中： 侧抽芯时斜导柱所受的弯曲力；侧抽芯时的脱模力，其大小等于抽芯力Fc；侧抽芯时所需的开模力。由10-3、10-4可知，增大，L 和H 减小，有利于减小模具尺寸，但和增大，影响导柱和模具的强度和刚度；反之，减小，斜导柱和模具受力减小，但要在获得相同抽芯距的情况下，斜导
29、柱的长度就要增长， 开模距就要变大，因此模具尺寸会增大。综合两方面考虑，经过实际的计算推导，取22比较理想，一般在设计时25，最常用为122214。综合以上多方面的考虑，加之抽芯距较长，可取斜导柱倾角为20。10.2 斜导柱长度的计算抽芯距是指侧型芯从成型位置抽到不防碍塑件取出位置时，侧型芯在抽拔方向所移动的距离。抽芯距一般应大于侧孔深度或凸台高度23mm，根据塑料制品情况抽芯距取值为: S=15mm。斜导柱的长度由拔模距、斜导柱的直径及其倾斜角的大小确定。抽芯方向与开模方向垂直时，其长度计算如下14： （17） 式中：L斜导柱总长度， D斜导柱固定部分大端直径，取D=14mm； h斜导柱固定
30、板的厚度，h=38mm； d斜导柱直径，取d=12； 斜导柱的斜角，取=20。计算得：L=112mm 图 11 斜导柱 Fig.11 Ramp-Introduction 10.3 抽芯力的计算注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对侧型芯产生包紧力，抽芯机构所需的抽芯力，必须克服因包紧力所引起的抽芯阻力及抽芯机构机械滑动时的摩擦阻力，才能把侧型芯拔出来。在抽拔过程中，开始抽拔的瞬时，使塑件与侧型芯脱离的抽拔力称为起始抽芯力，由于起始抽芯力最大，因此计算抽芯力时应以起始抽芯力计算12。P=LHq( cos-sin) （18）式中L活动型芯被塑料包紧的断面周长，L=21.64mmH活动
31、型芯成型部分高度，H=1.5mmq 包紧型芯的压力，一般取812MPa，现取10MPa 塑料对钢的摩擦系数，=0.34脱模斜度，一般取12，现取1P=21.641.510( 0.34cos1- sin1) =104.68N10.4 导滑槽的设计成型滑块在侧向抽芯和复位过程中，要求其必须沿一定的方向平稳地往复移动，这一过程是在导滑槽内完成的。根据模具上侧型芯大小、形状和要求不同，以及各工厂的具体使用情况，滑块与导滑槽的配合形式也不同，一般采用T 形槽或燕尾槽导滑，尤其使用局部盖板式T 形槽比较多。本设计采用T 形槽。就在后模板上用线切割割出这个槽。这样即能保证精度，加工起来又方便16。10.5
32、楔紧块的设计10.5.1 楔紧块的形式楔紧块的固定形式采用螺钉固守,其下面为螺栓住置如下图所示 图 12 楔紧块的形式Fig.5 block form10.5.2 锁紧角的选择锁紧角的工作部分是斜面，其楔紧角为：当滑块移动方向垂直于合模方向，23在此处取22。10.6 滑块定位装置设计滑块定位装置在开模过程中用来保证滑块停留在刚刚脱离斜导柱的位置，不再发生任何移动，以避免在合模时发生碰撞。这副模具的滑块定位是由固定挡来实现的，其结构如图：图 13 滑块定位装置Fig.13 The device of slide position11 模具工作零件的设计与计算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用
33、来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异行零件的长和宽），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑件制件都有一定的几何形状和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模具设计时，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。11.1 凹模、凸模、型芯工作尺寸的计算凹模与凸模采用整体式浪费材料太大并且切削加工量大，在当今的模具结构中几乎没有这种结构。凹模与凸模结构主要是整体嵌入式和镶拼式结构，有利于加工和排气17。（如图所示）图 14 凸模结
34、构图Fig.14 The drawing of raised mold structure工作零件中与塑料接触并决定制品几何形状的各处尺寸，称为工作尺寸。一般来讲，任何塑料制品的几何尺寸均可分为外形尺寸、内形尺寸和中心距尺寸等三大类型，而与它们对应的成型零部件的工作尺寸分别称为型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。其中型腔尺寸和型芯尺寸又均可分为高度尺寸和径向尺寸。型腔，型芯和中心距的标注形式及其偏差分布所做的规定可以归纳成以下三条：制品上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值，与制品外形尺寸相应的型腔内尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值。1)制品上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小
35、值，与制品内形尺寸相应的型腔外尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值。2)制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正，负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。其公式如下10： 型腔径向尺寸： （19） 型腔深度尺寸： （20） 型芯径向尺寸： （21） 型芯高度尺寸： （22） 塑件的平均收缩率 对于形状简单表面为2D面的产品，应用工作零件工作尺寸的公式来计算成型部分尺寸比较容易，3D面的产品成型部分尺寸用公式是很难计算的，只有靠软件自动生成。在这套模具里，模具成型部分尺寸是利用Por/E辅助生成。如生成母模步骤如下，MODFIYPARTF001(母模)FEAT创建曲面拷贝(选择母模面)一粘贴(重复操作
36、完全拷贝母模面)合并(与先前创建的实体)。本文采用公式计算与软件计算相结合。 主要型腔工作尺寸计算： 长宽尺寸:=（1+K）-0.5 =75(1+0.5%)-0.50.04 =75.355=（1+K）-0.5=31 (1+0.5%)-0.50.04 =31.135深度尺寸：=（1+K）-0.5 =4.5(1+0.5%)-0.50.04 =4.508主要型芯工作尺寸计算：长宽尺寸=（1+K）+0.5 =75(1+0.5%)+0.50.04=75.377=（1+K）+0.5 =31(1+0.5%)+0.50.04=31.175深度尺寸=h（1+K）+0.5 =4.5(1+0.5%)+0.50.04
37、=4.5425其他工作尺寸和公差见图纸。在工厂中，对于复杂的模具，其工作尺寸不会按照传统的方式按公式来计算。而是这样来做：将产品的三维模型用专业软件画好，再根据产品所用塑料收缩率的大小，将产品放大一个收缩率。利用UG的CAD功能，设计出产品的凹模与凸模。将凹模与凸模分别转到UG的CAM模块中编出数控程序后直接输到数控机床中加工这样做不仅省去了繁琐的尺寸计算，节省时间，而且减少出错量，对于加工精度也能得到保证18。 11.2 型腔侧壁厚度和底板厚度的计算根据圆形整体式型腔的侧壁厚度计算公式14： （23）式中：S侧壁厚度(mm)P型腔压力(Mpa) R型腔半径(mm) E模具材料的弹性模量(MP
38、a) 刚度条件，即允许变形量(mm) 查表代入23式得： S1.15(555.764)/(2.11050.05)1/3 =2.06mm底板厚度的计算公式如下：hs0.56(Ph4/E)1/3将各参数代入式中得：hs4.00mm根据计算，型腔侧壁厚度应大于2.06mm。11.3 凹模加工工艺 表5 凹模加工工艺过程Table 5 The processing craft of die strip 序号 工序名 工序内容1 备 料 锻件（退火状态），材料4 Cr132 粗 铣 用D16r2的组合铣刀铣去大部分多余材料，半精加工余量为0.3 3 热处理 淬火4 半精铣 用D8r2半精加工,留精加工余
39、量0.01 5 精铣 选用D4r2圆刀获得凹模 6 电火花 做两个电极，一个加工分型面，一个加工内部型腔 8 钳 工 总装配12温度调节系统塑料固化成型过程中，从熔融状态冷却到固化状态是由熔料温度和模具的温来实现的，而且一般来说，模具温度应在塑料热变形温度以下，才能达到迅速固化成形的目的。但是模具的温度既不能过高，也不能过低，模温度过高会造成溢料，脱模困难，使塑料固化时间延长，延长注塑成型周期，降低生产率，模温过低则会影响注塑熔料的流动性，使塑件应力增加，并可能出现熔接痕及缺料等制品缺陷。影响塑件质量。因此综上所述及考虑到塑件的表面质量和选用塑料的性能模温取6019。模温的调节主要有两方面：1
40、）靠模具的自身热传导来使整个模具在注射过程和冷却时始终处于一个较小的温度范围，既模具温度处于个平衡点上。这通常适用于小注射的模具，因此其熔料带入的热量与模具散发的热量能够达到动态平衡。而这样以来塑件的成形周期有所加长，而且预先要给模具预热以减小试模的时间从而使模具尽快地进入平衡点。同时塑件是处在相对高模温中冷却所以凝固速度反而加快，从而从另一方面提高了生产率，且塑件成型过程中的内应力小、稳定性高特别适用于小而复杂的塑件成形。2）采用添加冷却系统来使模型温度始终保持在一个既定的温度范围其，最大特点是模温可调下且易控制。而且可以调制到一个理想的温度范围，使成形周期缩短且成型后塑件的缺陷降到最小以适
41、应塑件的使用要求。 由于本工件的注塑模似一模二腔，但又是小工件，其总的散热面积较大，所以采用模型自身的热平衡来自动冷却。由经验可以得出该模具可以不需要冷却系统。13 安装参数的校核模具各模板的厚度分别为：H1上模座 25mm H2定模板 58mmH3动模板 52mm H4动模支撑板 41mmH5垫块 100mm H6下模座 25mm模具的闭合高度H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=301mm所允许的最小模具厚度Hmin=170mm所允许的最大模具厚度Hmax=360mm即模具满足Hmin301mmHmax的安装条件。经查资料SZ-160/1000型注射机的最大开模行程S=280mm SH1+ H2+a+(510)mm =25+58+57+10 =150mm 满足要求。所以注射机的开模行程足够，由以上的验证可知，选用的注射机能满足使用要求。14 结论通过对手机外壳注塑模具的毕业设计
