1、充电器外壳的注塑模设计与制造摘 要本文主要介绍的是充电器外壳注塑模具的设计方法。首先分析了充电器外壳制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了充电器外壳注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分 型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具零件的加工进行了阐述。本文论述的充电器外壳注塑模具采用三板式结构，即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出，采用一模二腔的型腔布置，最后利用推板将制件推出。关键词：充电器外壳；注塑模；三板模；浇注系统
2、；脱模机构The mold injection of charger shell Abstract The designing methods of injection mold of the charger shell are mainly introduced in this paper.First,the technological characteristics are analysed,including material properties,forming characteristics and conditions,the process of the structure,th
3、e forming equipment is selected.Then the parting line is selected,the number of cavities is determined.The specific introduction are made on gating system,cooling system,Molding parts,steering mechanism,Molding mechanism,and spacer parting institutions.Then the standard mold bases and mold materials
4、 are selected.and of the forming equipment is checked.Finally,the machining method of molding parts are analysed.Threepence mold is used on the design of charger shell,that is pouring material and the plastic parts are ejected from different parting lines. There two four cavities in this mold, final
5、ly a stripper plate is used to push off the charger shells.Key words:charger shell;injection mold;threepence mold;gating system;Molding mechanism目 录1 绪论12 塑件成型工艺分析42.1 塑件材料选择4 2.1.1 材料基本特性4 2.1.2 ABS材料主要用途4 2.1.3 塑件材料成型特点52.2 关于塑件材料的数据52.3 塑件成型工艺参数的确定52.4 塑件的结构工艺性6 2.4.1 塑件的尺寸精度分析6 2.4.2 塑件表面质量分析7 2
6、.4.3 塑件的结构工艺性分析73 注射机的选择83.1 计算塑件的体积和质量83.2 注塑机的选用83.3 注塑机的校核9 3.3.1 注射量的校核9 3.3.2 模具闭合高度的确定9 3.3.3 模具闭合高度的校核9 3.3.4 模具合模行程的校核94 型腔布置104.1 型腔数目的确定104.2 型腔的排列105 浇注系统设计115.1 浇注系统的组成及设计原则11 5.1.1 普通流道的组成及作用11 5.1.2 普通流道浇注系统设计115.2 流道及浇口设计12 5.2.1 主流道设计12 5.2.2 冷料穴与拉料杆设计12 5.2.3 分流道截面设计145.3 浇口设计156 模架
7、的确定及标准件的选用177 分型面与排气系统的设计187.1 分型面的设计18 7.1.1 分型面的形式18 7.1.2 分型面的选择187.2 排气系统的设计208 成型零件的设计218.1 成型零件的结构设计21 8.1.1 凹模的设计21 8.1.2 凸模22 8.1.3 成型零件的钢材选用22 8.1.4 成型零件工件尺寸的计算238.2 模具型腔侧壁和底板厚度的计算25 8.2.1 强度条件计算26 8.2.2 刚度的校核279 合模导向机构设计299.1 导向零件的作用299.2 导向零件的设计原则299.3 导柱的结构、特点及选用299.4 导套和导向孔的结构、特点及用途3010
8、 推出机构的设计3110.1 推杆的基本概况3110.2 脱模力及推杆的尺寸计算及校核32 10.2.1 脱模力的计算32 10.2.2 推出零件的校核3311 抽芯机构设计3511.1 工艺分析3511.2 斜导柱分型与抽芯机构的设计35 11.2.1 斜导柱的形式35 11.2.2 斜导柱斜角的确定35 11.2.3 斜导柱的设计3511.3 关于斜导柱的计算35 11.3.1 斜导柱分型的抽拔距36 11.3.2 斜导柱的直径计算3611.4 侧滑块的设计3711.5 导滑槽的选取3711.6 楔紧块的选取3712 温度调节系统的设计3812.1 冷却系统的设计准则3812.2 冷却系统
9、的设计计算3813 零件的加工41设计总结44致谢45参考文献461 绪论塑料是树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。一般相对分子质量都大于1万，有的甚至可达百万级。在一定温度和压力下具有可塑性，可以利用模具成型为一定几何形状和尺寸的塑料制件。塑料的其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。在高分子材料加工过程中，用于塑料制品成型的模具，称为塑料成型模具,简称塑料模。塑料模的优化设计，是当今高分子材料加工领域中的重大课题。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定发后，塑料模设计对制品质量及产量，就具有决定性的影响。首先，模具形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位
10、置选择、脱模方式以及塑料定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度或形状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表面质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，塑料模对塑料成本也有相当大的影响，除简易模具外，一般说来制模费用是十分昂贵的，大型模具更是如此。塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成型设备被确定以后，塑料质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。由此可知，推动模具技术的进步应是刻不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计技术与制造水平，常可标志一个国家的工业化发展程度。我国塑料模的发展极其迅速。目前，塑料制品已经渗透到国民经济发展的每一个领域。
11、我国现在塑料制品年产量已超过2000万吨以上，其中注射成型产品占约30%左右。据不完全统计，2001年全国塑料加工设备的总生产量约33000台，其中注射成型设备约27600台。近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视。1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平1。目前，我国的塑料模设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的开发和应用。塑料制件应
12、用的日益广泛和大型塑料制件的不断开发，对塑料成型模具设计和制造提出的要求越来越高。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求，为了适应这些变化，先进国家的CAD/CAM/CAPP技术在80年代中期已进入实用阶段，市场上已有商品化的系统软件出售。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效率的设备和先进和模具，被誉为塑料成型技术的“三大支柱”。尤其是塑料模对实现塑件加工工艺要求、塑件使用要求和塑件外观造型要求，起着无可替代的作用。一副好的注射模可成型上百万次，一副好的压缩模大约能成型25万次，这与模具的设计、模具材料及塑料的制造有着很大的关系。高效全自动化设备，也
13、只有装上能全自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑料生产及产品更新均以模具制造和更新为前提。当今世界注射成型设备向超精密化、高效方向发展，日本FANUC公司的超高速注射成型技术，已将螺杆推动速度提高到2000mm/min。注射成型制品也向着超薄壁化、轻量化方向发展，已有国外公司能够注射成型出小至0.1mm壁厚的制品，例如，0.750.3mm的高保真喇叭振动板。随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。十多年来，国内外塑料成型行业在改进和提高模具设计与制造方面投入了大量的资金和研究力量，取得了许多成果。本次毕
14、业设计的题目为充电器外壳的注塑模设计，塑件的立体图如下： 图1.1 塑件的立体图注射成型工艺的特点是允许在一个单独的加工过程中用一套集成的功能元件（例如，轴承、导柱、压板、枢轴和弹簧）加工出非常复杂的成型制品，这一生产过程的自动化程度非常高。用注射成型法加工的制品包括小到在高精密仪器上使用的只有几毫克重的制品，大到50Kg以上的大型制品。机械制造商提供了系列的注射成型机供制品生产者使用，同样，各种成型配件的选择范围也很宽，然而，对于每一种新制品而言，其注射模具必须被特制。注射机由注射系统和合模系统组成，注射机至少具有一个加热的机筒，机筒内有一个塑化螺杆，螺杆可以转动并可以轴向运动。合模系统调节
15、位于动模板和定模板之间的模具。它提供开合模的动作，在机器的注射过程中，保持模具闭合，以免注射过程是模具内熔体产生的内压力顶开模具。已成颗粒状的混合物料经过料斗进入机筒，旋转着的螺杆将颗粒状的料向前输送，由于机筒加热和螺槽内的捏合作用，粒料熔化并进入到螺杆端部的熔体腔。与此同时，螺杆本身后退，直到下一个注射成型周期所需要物料量（注射量）被塑化好为止。在注射过程中，螺杆沿轴线向合模系统方向移动，将塑化好的塑料快速地注入模具的模腔，同时合模系统使模具一直保持紧闭状态（第一步注射）。由于模具的温度低于模塑物料的软化温度，因此，物料接着会在模具内固化。在冷却阶段，螺杆仍处于压力下（保压），继续将模塑物料注入模具，以补偿在冷却过程中模塑物料体积的减少（第二步冷却）。在保压一段时间后，通往模腔流道内的物料已经凝固到不能再流动的程度。下一步，当模具内制品进一步冷却时，螺杆
