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塑料电话上下盖的注塑模具设计

摘  要

本次设计的模具是在日常生活中广泛应用的一件商品的模具：塑料电话上下盖的注塑模具。该产品生产精度要求高，批量大，适合塑料模具行业的大批量生产。其原理是将ABS塑料输入料筒加热融化，然后注入到模具中，经过保压冷却，形成塑料制品后开模顶出。本文对塑料电话上下盖的注塑模具设计的步骤进行了详细说明，首先参考实际产品运用Pro/E建立了塑料电话的产品模型；然后采用一模两腔的方式进行3D分模，生成自动工件，确立分型曲面并分割出上下模仁，接着设计浇注系统，冷却系统，顶出系统。最后在AutoCAD中完成产品的二维图，运用燕秀工具箱调用标准模架完成模具组立图的设计。在设计模具的过程中，通过计算机辅助设计，减轻设计人员的劳动，缩短了设计周期，提高设计质量。

关键词：塑料电话；注塑模具；一模两腔；Pro/E；AutoCAD

 

DESIGN OF THE INJECTION MOULD FOR PLASTIC UPPER AND LOWER LID OF THE TELEPHONE

ABSTRACT

The design of the mould for the product was widely used in daily life: the injection mould for plastic upper and lower lid of the telephone. The production had high precision, large quantities.It was suitable for the production of plastic mould industry. The principle is that the cylinder is heated to melt the plastic input, and then injected into the mould, after the packing cooled,open the mould and push out the product.This article covers the steps of the plastic injection mould phones were designed specifically described, first reference the actual product and use Pro/E to establish a plastic phone product model; then adopt a two-cavity mould for 3D mode parting generate automatic workpiece, establish parting surfaces and split the upper and lower mould insert, and then design the gating system, cooling system, ejection system. Finalize the two-dimensional map in AutoCAD products, using Yanxiu Toolbox calls standard mould to complete the mould assembly diagram design. In the mould design process, through computer-aided design, reduce labor designers shorten the design cycle and improve design quality.

KEYWORDS: Plastic telephone；Injection mould；One mould and two cavities；Pro/e；Autocad

 

目  录

摘  要 I

ABSTRACT II

1 绪论 1

1.1 注塑模具简介 1

1.2 注塑模具发展趋势 1

1.3 注塑模具的结构 2

1.4 设计的步骤 3

1.4.1 塑件分析 3

1.4.2 注塑机选用 4

1.4.3 模具设计的有关计算 4

1.4.4 模具结构设计 4

1.4.5 模具总体尺寸的确定，选购模架 4

1.4.6 注塑机参数的校核 4

1.4.7 模具结构总装图和零件工作图的绘制 5

2 模具设计的环境 6

2.1 Pro/E5.0软件 6

2.2 燕秀工具箱 6

3 塑件的工艺性分析 7

3.1 塑料电话上下盖的资料 7

3.1.1 塑料电话上下盖的三维图 7

3.1.2 塑料电话上下盖的二维图 7

3.1.3 塑料电话上下盖的结构分析 8

3.2 选择注塑材料 9

3.3 ABS的性能及注塑工艺 10

3.3.1 ABS性能 10

3.3.2 注塑工艺 10

4 模仁及3D分模 11

4.1 型腔布局 11

4.2 分型面的确定 11

4.2.1 分型面的选择原则 11

4.2.2 选取分型面 12

4.3 确定模仁尺寸 12

4.3.1 模仁尺寸确定的原则 12

4.3.2 型腔与型芯 12

4.3.3 开模 13

5 选取标准模架 14

5.1 模架尺寸选择原则 14

5.2 调出标准模架 14

6 塑料模具浇注系统 16

6.1 浇注系统的构成 16

6.2 主流道及分流道的设计 16

6.3 冷料井 17

6.4 潜伏式浇口的设计 18

6.4.1 潜伏式浇口的定义 18

6.4.2 潜伏式浇口特点 18

6.4.3 潜伏式浇口的应用 18

6.5 定位环 19

7 塑料模具顶出系统 20

7.1 顶出系统的作用 20

7.2 顶出系统的构成 20

7.3 顶出行程的计算 20

7.4 顶针 20

7.5 顶针分布 21

7.6 垃圾钉 22

7.7 支撑柱 22

7.8 复位机构 22

8 塑料模具冷却系统 24

8.1 冷却系统的作用 24

8.2 水道布置 24

8.3 水路视图 24

9 模具组立图及工作原理 26

9.1 组立图的设计 26

9.2 模具工作原理 26

结束语 28

致  谢 29

参考文献 30

 

1 绪论

1.1 注塑模具简介

注塑模具是一种生产塑胶制品的工具；也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。模具的种类很多,按照制品的材料分类，有塑料模具、五金模具、陶瓷模具等。而塑料模具是目前较为活跃的一种产业。塑料作为现代工业材料之一，广泛应用于生活用品，汽车，医药，化工，建筑的各个领域。

在众多的模具产品中，注塑模具是其中较大的一类。注塑模具广泛应用在人们的日常生活中，从电脑、电视、手机、到汽车仪器仪表，都伴随着塑料模具的身影。注塑模具也是现代工业的重要支柱，从电子通信，交通工具，到航空航天，军事武器，塑料模具展现出它的各种功能。

注塑模具设计主要包括材料的选择，市场调研，塑胶，塑料零件建模和流程分析及设计，注塑机，注塑模具及零部件，以及相关的计算和验证，以及工程图绘制参数的选择。在模具设计CAD / CAE技术的应用，可以大大减少模具设计时间，使设计参数标准化。

注塑成型是利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，在料筒内装有外动力电动机作用下驱动螺旋的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐的塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在无物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。然后螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融体通过喷嘴注射到模具的型腔中，型腔内的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开模，并通过顶出装置把成型好的产品从模具中顶出。

1.2 注塑模具发展趋势

随着经济的迅速发展，塑料模具在我国发展速度特别快。在我国的经济发达地区，尤为迅速，以珠三角地区，长三角地区为首。因此，国内外投资厂商纷纷而至，一些台湾和香港的商家在这些地区的投资越来越多。更加带动了这些地带的模具产业发展，造就了模具行业的空前盛世。

国内模具制造企业一般都能够认识到自己在技术方面的落后，但是，自己都很难看到管理方面的落后。这些模具生产企业不但没有工艺流程的具体的行业标准，而且，主要的生产模式依然是传统的师傅领导徒弟的模式。但是，国内以这种模式生产和生存时，国外的一部分先进的模具企业已经采用生产流程进行管理。现代模具行业早就已经转入了数字化的时代，由电脑设计图纸，并且依靠电脑先输入加工的数据，然后制作模具。在这种国际形势下，国内模具行业不但技术上跟不上时代的潮流，而且在管理方面也差一个步伐，行业内再没有一个具体的流程标准的问题便更加阻碍了企业的发展步伐了[1]。

现在社会，通过考察一个国家的塑料的生产和应用水平，来衡量一个国家的科学和技术的发展情况，已经是一个重要的尺度。塑料产业的发展，塑料制品的加工、设计，对国家科技进步的发展，对国家经济的进步，都有着深刻影响。而科技进步再次推动塑料制品，模具行业的进步。这种反馈调节，促使我国的塑料制品发展越来越快，塑料制品，模具产业，在国民经济体系中所占的比例逐渐增高。

模具在发展的过程中，为了满足人们对塑料制品的质量要求，也在逐步提高自身的质量，生产能力也在成倍的提升。而厂商对从事模具设计，模具制造，产品加工的工人的素质，提出了更高的要求。要求模具设计师不仅对模具设计软件的熟练使用，而且要有丰富的工作经验。对于我们即将毕业的大学生来说，我们不仅缺乏工作经验，而且模具设计的水平也有待提高。所以作为未来的模具设计工程师，我们在学习上要有恒心，有毅力，敢于突破自己的认识面。在工作经验方面，也要肯吃苦，爱钻研，多像工人师傅学习。通过不断的努力，去改变自己现在的窘境。争取在较短时间内做出突破，做一名合格的模具设计师。

1.3 注塑模具的结构

注塑模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。

模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化，但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分，并随塑料和制品而变化，是塑模中最复杂，变化最大，要求加工光洁度和精度最高的部分。

浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。成型零件是指构成制品形状的各种零件，包括动模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排气口等[2]。典型塑模结构如图1-1所示。

图1-1 典型模具结构

1.4 设计的步骤
注塑模具设计的程序较为复杂，为了清晰的展示其设计程序，如图1-2所示。

结束语

通过塑料电话上下盖的注塑模具设计，不但巩固了我的专业基础理论知识，而且增加了专业知识的宽度，为以后有可能从事这方面的工作打下了一定的理论和实践基础。让我感受到知识就是力量，使我收获很多。

首先，通过查阅注塑模具设计相关资料，基本掌握了模具设计的原理和基本过程，对注塑模具各个组成部分有了一定的感性认识。其次，增强了我独立思考问题、解决问题的能力，因为所有资料都要去自学，从中发现问题，然后再去想办法解决问题。这对即将踏入社会的我有很大的帮助。最后，认真学习了CAD、PROE5.0等绘图软件，并有了新的认识和提高，就画装配图时手画会不标准和效率低下，又去学习了模具设计的工具：燕秀工具箱，使画出的图更标准、美观。

这次毕业设计让我明白了，虽然对模具设计缺乏经验，只要时刻抱着不断学习，认真、负责、严谨的态度，相信自己能做好就一定可以做好。

本次毕业设计，也存在着一些不足，因为没有亲临加工现场的经历，所以对模具的加工工艺了解的太少，有些模具零件设计的不太合理，可能在加工的时候会比较麻烦。针对这个问题，我希望在今后的工作中通过亲临现场去动手加工，增加自己的工作经验，对自己的设计水平起到促进作用。

在以后的不久的未来，我能够以丰富的经验将这些可能出现的让人不满意问题解决掉。总之，在此次的设计过程中，我学到了很多模具方面的知识，对模具知识也有了一个新的层次的认识。设计时，不断地进行思考与学习，使得自己的学习能力也得以提高。

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