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手機按鍵注塑模具設計 I 手機按鍵注塑模設計 院 系 機電工程學院 學生姓名 駱永城 專業(yè)班級 08 模具一班 學 號 2008301124 指導教師 曾志文 2011 年 6 月 30 日 手機按鍵注塑模具設計 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 模具與注射機的關系 9 2 1 塑件的體積計算 9 2 2 注射機的選擇 9 第三章注射模的結構設計 10 3 1 分型面的選擇 10 3 2 確定型腔的數量及排列方式 11 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 12 4 1 主流道設計 12 4 2 分流道設計 13 4 3 澆口設計 14 第五章 成型零件的設計 15 5 1 型腔徑向尺寸計算 15 5 2 型芯外徑尺寸計算 16 5 3 型腔深度尺寸計算 16 5 4 型芯高度尺寸計算 16 5 5 兩成型桿的中心距計算 16 第六章 脫模推出機構的設計與模架的選用 17 6 1 脫模推出機構的設計 17 手機按鍵注塑模具設計 6 2 模架的選用 17 第七章 注射機工藝參數校核 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 結論 22 致謝 24 參考文獻 26 手機按鍵注塑模具設計 摘要 近年來 中國模具市場對精密 大型 復雜型 長壽命模具的需求量有所增長 預計到 2010 年 國內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 日報道 中國模具協(xié)會企業(yè)年報顯示 近年來 中國模具市場對 精密 大型 復雜型 長壽命模具的需求量有所增長 預計到 2010 年 國內模具市 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)總產值已達 516 億元 但屬 大路貨 的沖壓模具 壓鑄模具等約占總量的 80 已經進入中國 的少量外資模具企業(yè)開始生產各種高精大多功能模具 但目前仍供不應求 據有關 專家預測 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到 10 以上的較高速度的發(fā)展 國內塑料模具市場以注塑模具需求量最大 其中發(fā)展重點 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 成型形狀復雜的精密塑件 本次設計是手機按鍵注塑模具設計 本題已由指導老師給出產品 所以本題的 重點是模具結構的設計 本人在此過程是用 UG4 0 進行分模 再用 CAD 進行模具結 構設計 手機按鍵注塑模具設計 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 手機按鍵注塑模具設計 手機按鍵注塑模具設計 引言 大學三年的學習已接近尾聲 而我們面臨的日最后一個任務就是完成畢業(yè)設計 論文 它是大學生在學校學習的最后一個重要環(huán)節(jié) 既是對學生學習 實踐與研究 的全面總結 又是對學生素質與能力的一次綜合檢驗 還是學生畢業(yè)資格與學位資 格認證的重要依據 其目的有以下幾方面 1 培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論 專業(yè)知識和基本技能進行分析與解決 實際問題的能力 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神 2 培養(yǎng)學生收集 整理和分析各種資料的能力 全面提高學生分析和解決實 際問題的能力 3 提高學生設計 計算和繪圖的能力 提高學生實驗研究和數據處理的能力 4 全面提高學生綜合分析 總結提高 編制設計說明書及撰寫科技論文的能 力 5 提高學生外語 計算機應用能力 模具是工業(yè)生產的重要工藝裝備 它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制 品 模具成型已成為當代工業(yè)生產的重要手段 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 在所有模具的總產量中所占的比例越來越大 對經濟的 發(fā)展起著十分重要的作用 近年來塑料成型模具的產量和水平發(fā)展十分迅速 在工業(yè)生產中對塑料模具的 要求是 能高效地生產出外觀和性能均符合使用要求的制品 它包括三個方面的內 容 第一 制品方面要求精度高 外觀美 性能好 第二 制造方面要求結構合理 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 容易實現 自動化 還有維護保養(yǎng)方便 隨著模具設計與制造技術的迅猛發(fā)展 塑料成型模具 將趨向于高效率 自動化 大型 精密 長壽命的方向發(fā)展 本次設計的題目是 手機按鍵注塑模具設計 其內容為 1 學會觀察制品 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部特征 2 研究制件的排位方式和進澆方式 畫草圖確定模具的整體結構 保證結 手機按鍵注塑模具設計 構能循環(huán)工作 穩(wěn)定可靠 3 在深入研究制件的基礎上確定開模的分型面 以及確定各鑲塊或滑塊 斜頂的分割面組或體積塊 4 用 UG4 0 按照上步的結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 進一步完善凸凹模和各細微結構 6 調用 EMX 中適合的模架完成模架設計 7 在 UG4 0 中出模具轉配圖和模仁圖 以及對模架板塊需要再加工的各組 件出工程圖 8 把 UG4 0 工程圖轉入 AUTOCAD 中進行完善 手機按鍵注塑模具設計 第一章 塑件成型工藝分析 2 1 制品材料的性能 本次設計的產品圖如下 1 1 所示 是手機按鍵的設計 材料是 ABS 縮水率為 5 1000 產品成成型后對尺寸要求高 而且表面平整光滑 無影響產品外觀的縮水 痕 缺料 裂紋和變型的工藝缺陷 從產品的結構分析 塑件外型小 且沒有倒扣 等復雜結構 為了方便人工去水口 采用錐形側澆口進料 由于產品尺寸小 故采 用一模 54 腔的兩板模結構 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 是一種強度高 韌性好 易于加工成型的熱塑性高分子材料 因為 其強度高 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 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 的加工流動性 改變三組分的比例 可以調節(jié)材料性能 ABS 為無定形聚合物 無明顯熔點 熔融流動溫度不太高 隨所含三種單體比例 手機按鍵注塑模具設計 同 在 160 190 范圍即具有充分的流動性 且熱穩(wěn)定性較好 在約高于 285 時 才出現分解現象 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 可以不經干燥 但干燥可使制品具有更好的表面光澤并可改善內在質量 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 但更長采用螺桿式注塑機 后者更適于形狀 復雜制品 大型制品成型 ABS 性能參數表 ABS 密 度 1 05 彎曲彈性模量 1 4 收 縮 率 0 3 0 8 壓縮強度 18 39 熔 點 130 160 熱變形溫度 45N cm 65 98 缺口沖擊強度 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 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 耐熱 表面硬度高 尺寸穩(wěn)定 耐化 學及電性能好 易 成型加工 可鍍鉻 手機按鍵注塑模具設計 材料最終選定為ABS 其綜合性能優(yōu)異 具有較高的力學性能 流動性好 易于 成型 成型收縮率小 理論計算收縮率為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 在加工前進行充分的干燥和預熱 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8 16h可避免因微量水汽的存在導致制件表面霧斑 在此 由于鼠標外殼屬批量件要求自動化程度高實現連續(xù)化生產選用烘干料斗并裝 備熱風料斗干燥器 以免干燥好的ABS在料斗中再度吸潮 表2 4 ABS工藝參數表 工藝參數 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 在熔化過程溫度升高時 其熔融降低很小 但一旦達到塑化 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 制件的機械性能也下降 手機按鍵注塑模具設計 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 構造不算非常復雜 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的壓力大小決定 了制件的表面質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 接觸的機會大 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 當注射速度過快時 塑料易燒焦或分解 析出氣化物 從而在制件上出現熔接痕 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 一般調節(jié)模溫為75 85 當 生產具有較大投影面積制件時 定模溫度要求70 80 動模溫度要求50 60 臺燈固定夾屬中小型制件 形狀也不算復雜不用考慮專門對模具加熱 2 2 5 料量控制 注塑機注塑ABS塑料時 其每次注射量僅達標準注射量的75 為了提高制件質 量及尺寸穩(wěn)定 表面光澤 色調的均勻 注射量選為標定注射量的50 6 通常要確保注塑機生產條件及參數有一個很寬的范圍 使大多數的產品和生產能力 要求包含于這范圍內 并且在調整確定這范圍的過程時盡量按常規(guī)的工藝流程 這 種生產條件范圍愈大 生產過程愈穩(wěn)定 使注塑產品愈不容易受到生產條件的改變 而產生明顯的質量降低 手機按鍵注塑模具設計 第三章 模具與注射機的關系 模具型腔能否充滿與注射機允許的最大注射量密切相關 設計模具時 應保證 注射模內所需熔體總量在注射機實際的最大注射的范圍內 3 1 塑件的體積計算 由于塑件是手機按鍵個數較多 所以只能近似的計算其體積 在 UG4 0ngineer 軟件上可算出塑件的總體積 V 2530mm 3 3 2 注射機的選擇 塑件的體積應該小于或者等于注射機的注射量 其關系式為 V 件 0 8V 注 V 注 注射機的注射量 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 塑料模具設計手冊 表 2 40 熱塑性塑料注射機型號與主要技術規(guī)格中 根 據以上所得出的體積結果 初步選 XS ZY 500 立式 注射機 其主要技術規(guī)格如 表 5 表 5 XS ZY 500 立式 注射機主要技術規(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 手機按鍵注塑模具設計 定位孔直徑 mm 100 0 0 06 中心孔徑 mm 30 第四章 注射模的結構設計 注射模的結構設計包括 分型面的選擇 模具型腔數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置 模具工件零件的結構設計 側向分型與抽芯 機構的設計等內容 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)設計 塑件的結構工藝性及精度 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應綜合分析 比較 從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案 選擇分型面時一般應遵循以下幾項原 則 1 盡量避免側凹或內凸 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 盡量使塑件開模時留在動模一邊 有利于設推出機構 5 保證塑件的精度要求 6 滿足塑件的外觀質量要求 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 分型面設在臺階或轉角處 以免顯現分型痕跡 12 對側向抽芯的影響 根據以上原則和結合實際情況下 本設計選用如圖1所示分型面 手機按鍵注塑模具設計 圖1 分型面位置 4 2 確定型腔的數量及排列方式 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 手機按鍵注塑模具設計 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 5 1 主流道設計 主流道與注射機噴嘴接觸處多做成半球形的凹坑 兩者應嚴密的配合 避免高 壓塑料熔體溢出 凹坑球半徑R 2應比噴嘴球頭半徑R 1大1 2mm 主流道小端直徑應 比注射機噴嘴孔直徑大0 5 1mm 大端直徑應比分流道深度大1 5mm以上 其錐角不 宜太大 一般取2 0 60 當主流道貫穿幾塊模板時 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 手機按鍵注塑模具設計 根據設計手冊查得SYS 10型注射機噴嘴的有關尺寸 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 將主流道設計成圓錐形 其斜度為2 0 經換算 得 主流大端直徑 D 12mm 主流道長度 L 72mm 5 2 分流道設計 分流道的設計原則 1 盡量保證各型腔同時充滿 并均衡地補料 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 應有足夠空間排布冷卻水道 螺釘等 并有足夠截面積承 受注塑壓力 3 分流道的斷面和長度設計 應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)投影面積的重心應盡量接近注塑機鎖模力的中心 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 當分流道較長時 在分流道末端應開冷料穴 以容納冷料 保證塑件的質量 手機按鍵注塑模具設計 7 分流道與澆口的連接處要以斜面或圓弧過渡 有利于塑件的流動及填充 否則會 引起反壓力 消耗功能 本設計選用圓形斷面分流道 它的直徑 D 一般在 2 12mm 范圍內變動 長度 一般在 8 30mm 之間 一般根據型腔布置適當加長或縮短 但最短不宜小于 8mm 否則會塑件修磨和分割帶來困難 由于本設計塑件較一般大小 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 是 排列緊湊 能縮小模板的尺寸 減小流程 鎖模力求平衡 本設計采用非平衡 式布局 如圖 4 所示 圖 4 分流道布局形式 手機按鍵注塑模具設計 5 3 澆口設計 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)的關鍵部位 澆 口的形狀和尺寸對塑件質量影響很大 澆口在大多數情況下是整個流道中斷面尺寸 最小的部分 對充模流動起著控制作用 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 本設計根據塑件的成型要求及型腔的排列方式 選用側澆口較為理想 這類澆 口加工容易 修整方便 并可以根據塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置 從塑件 一側進料 有利于保證塑件的外觀 塑料的流動性也能得到保證 澆口的斷面形狀常用圓形和矩形 本設計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阻力和增加流速均勻有利 通常取 L 0 5 2mm 初選 L 1m 手機按鍵注塑模具設計 第六章 成型零件的設計 常用型腔成型尺寸的計算方法主要有兩種 平均收縮率法和公差帶法 兩種計 算方法的區(qū)別在于平均收縮率法計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上 當塑件的尺寸精度 要求較高或塑件尺寸比較大時 這種誤差有可能會顯著增加 這時一些模具設計單 位就采用公差帶法來進行尺寸計算 平均收縮率法計算簡單無需驗算而公差帶法計 算復雜需要經過多次初算驗算 且考慮因素較多 9 考慮到手機按鍵摸具較簡單制造 成本低 設計時間短故按平均收縮率法計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 塑料收縮率波動為 0 3 0 8 6 1 型腔徑向尺寸計算 此題公差為自己標注 以最大徑向尺寸計算 測量得 Ls 為 125mm 塑件精度選為 MT2 對應的型腔加工精度 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 手機按鍵注塑模具設計 6 2 型芯外徑尺寸計算 以型芯最大徑向尺寸計算 測量得 Ls 為 121 mm 塑件精度選為 MT2 對應的型腔 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算 Cs 132 3mm 以 IT9 精度等級制造查手冊 按 B 類受模具活動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 手機按鍵注塑模具設計 第七章 脫模推出機構的設計與模架的選用 7 1 脫模推出機構的設計 制件推出 頂出 是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié) 推出質量的好壞將最后 決定制品的質量 因此 制品的推出是不可忽視的 在設計推出脫模機構時應遵循 下列原則 1 推出機構應盡量設置在動模一側 由于推出機構的動作是通過裝在注射機合 模機構上的頂桿來驅動的 所以一般情況下 推出機構設在動模一側 正因如此 在分型面設計時應盡量注意 開模后使塑件能留在動模一側 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 設計時應仔細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 推力點應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 機構簡單動作可靠 推出機構應使推出動作可靠 靈活 制造方便 機構本 身要有足夠的強度 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 推出塑件的位置應盡量設在塑件內部 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 件的外觀質量 5 合模時的正確復位 設計推出機構時 還必須考慮合模時機構的正確復位 并保證不會與其他模具零件相干涉 推出機構的種類按動力來源可分為手動推出 機動推出 液壓氣動推出機構 本設計由于塑件一般大小 沒有側向抽芯 經過綜合地考慮 方案1 要設計推 出機構只能采用頂針推出 7 2 模架的選用 本設計采用CI4040的標準模架 此模架設計采用自動脫模 所以適合標準模架 手機按鍵注塑模具設計 CI 4040 A60 B80 C120 手機按鍵注塑模具設計 第七章 注射機工藝參數校核 7 1 注射壓力的校核 塑件成型所需要的注射壓力應小于或等于注射機的額定注射壓力 其關系按下 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 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小于或等于注射機的額定鎖模力 其關系按下式校核 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 注射機的額定鎖模力 N P 腔 k P 成 k 損耗系數 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 注射機噴嘴球半徑 12mm 孔直徑 2 5mm 根據成型塑料 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 手機按鍵注塑模具設計 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 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 手機按鍵注塑模具設計 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 為了調節(jié)型腔的溫度 需在模 具內開設冷卻水通道 通過模具調節(jié)機調節(jié)冷卻介質的溫度 模具冷卻系統(tǒng)的設計原則 冷卻水通道的設置 動定模和型腔的四周應均勻地布置冷卻水道 不可只布 置在模具的動模和定模邊 否則開模后的制品一側溫度高一側溫度低 在進一步冷 卻時會發(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 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 會使模具溫度分布不均 勻 本次設計的塑件為一般大小 所以在本設計中應該用階梯式水路冷卻如圖 14 圖 14 水路的示意圖 手機按鍵注塑模具設計 第九章 試模及模具維修 模具制成以后 在交付生產以前 都應進行試模 目的不僅是簡單地檢驗一 下模具是否能用 而且包括對模具設計合理性的評定以及對成型工藝條件的探索 因此 認真進行試模 作好詳細記錄并積累經驗 將有益于模具設計和制造成型 工藝水平的提高 9 1 模具的安裝 模具的安裝包括預檢 裝模 緊固 校正頂桿頂出距離 調節(jié)閉模松緊速和接 通冷卻水管或模溫控制系統(tǒng) 1 預檢 在模具裝上注射機前 應根據圖紙對其進行全面仔細檢查 以便及 時發(fā)現問題進行修模 以免裝上機后又拆下來 2 裝模 模具吊裝時必須注意安全 盡量整體安裝 3 緊固 當模具定位圈裝入注射機上固定模板的定位圈孔后 用極慢的速度 閉模 使注射機上的活動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 調整頂桿頂出距離 模具壓穩(wěn)后便慢慢開模 直到動模板停止后退 然后 調整頂桿位置 注射機上頂桿的位置應能夠保證推動模具上的推桿固定板能推出塑 件而又不損壞模具 5 閉模松緊速的調整 為防止塑件溢邊 又保證型腔適當排 氣 因此閉模松緊度需要調節(jié) 主要靠目測和經驗去調節(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 必須對設備的油路 水路以及電路等進行檢查 并按照規(guī)定保養(yǎng) 設備 做好開機前的準備 2 原料應該合格 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 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 手機按鍵注塑模具設計 9 3 模具的維修 模具在使用過程中 會產生正常的磨損和不正常的損壞 不正常的損壞大多數 是由于操作不當所致 大致有三種情況 1 型心 導柱 推桿彎曲或損壞 2 型腔局部損壞而大部分讓是好的 3 使用一段時間后分型面不嚴密 制品產生飛邊 在這些情況下 往往不需要將整個模具報廢 而是盡量采取修復 易損件的磨 損和損壞容易更換 而型腔的修復比較困難 可采用堆焊 噴涂 刷涂 鑲嵌或環(huán) 氧樹脂補缺等技術來修補 模具應注意經常的檢查維護 不要等到損壞嚴重了才維 修 手機按鍵注塑模具設計 第十章 結論 模具技術是工業(yè)的基礎技術之一 它的發(fā)展對振興我國民族工業(yè)有著重大而深 遠的意義 塑料工業(yè)是當今世界上最快的工業(yè)門類之一 對于我國而言 它在整個 國民經濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用 我們大學生對于塑料工業(yè)的認識還 是很膚淺的 但是通過這次塑料模具畢業(yè)設計 讓我們更多的了解有關塑料模具設 計的基本知識 更進一步掌握了一些關于塑料模具設計的步驟和方法 對塑料模有 了一個更高的認識 這對我們在今后的生產實踐工作中無疑是個很好的幫助 也間 接性的為今后的工作經驗有了一定的積累 塑料制品成型及模具的設計還是個很專業(yè)性 實踐性很強的技術 而它的主要 內容都是在今后的生產實踐中逐步積累和豐富起來的 因此 我們要學好這項技術 光靠書本上的點點知識還是不夠的 我們更多的還應該將理論與實際結合起來 這 還需要我們到工廠里去實踐 我相信在未來的我一定能走到最前頭 手機按鍵注塑模具設計 致謝 經過自己幾個月的努力下 以及曾老師與同學們的熱心幫助下 我的畢業(yè)設計 順利地完成了 這是我們就業(yè)前的一次理論與實踐的熱身訓練 也是對自己在大學 三年中所學知識的一次總的檢驗 通過這次畢業(yè)設計 不但鞏固自己所學的專業(yè)理 論知識 加強了自己對模具設計步驟的認識 豐富了自己在模具設計方面的經驗 學會了在遇到困難時 能夠清醒地分析問題 利用所學知識解決問題 而且為日后 的工作打下了堅實的基礎 本次設計是在閱讀大量技術文獻的基礎上 詳細介紹了模具設計的各個步驟 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 體結構及其成型零件加工工藝設計的全過程 都作了比較詳細的說明 這也是大學 三年中所學的理論知識的綜合運用過程 在論文即將完成之際 我的心情無法平靜 從開始進入課題到論文的順利完成 有多少可敬的師長 同學 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 再次對關心 幫助我的老師和同學表示衷心地感謝 34343 27 2020 手機按鍵注塑模具設 計 參考文獻 1 李忠文 張洪偉 注塑模具設計方法與經驗 2009 4 1 2 日 村上宗雄 譯 王旭 最新塑料模具手冊 PDF 版 上海科學技術文獻出版社 3 譚雪松 朱金波 岳貴友 UG4 0NGINEER 中文版 機械設計實戰(zhàn)訓練 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計 北京 機械工業(yè)出版社 2004 6 5 阮鋒 黃珍媛 劉偉強 UG4 0NGINEER2001 模具設計與制造實用教程 北京 機械工業(yè)出版 2003 3 6 舒飛 UG4 0NGINEER Wildfire 2 0 中文版 模具設計白金手冊 北京 中國電 力出版社 2005 8 7 模具設計要點與圖例 中國模具網 8 塑料模具設計手冊 9 胡荊生 公差配合與技術測量基礎 北京 中國勞動社會保障出版社 2000 6 10 黃毅宏 李明輝 模具制造工藝 北京 機械工業(yè)出版社 1996 6 11 朱冬梅 胥北瀾 畫法幾何及機械制圖 北京 高等教育出版社 2000 12 12 何文 朱淑君 注塑模具設設計實例詳解 2009 5