基于proe的相機外殼模具設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，壁厚均勻，拔模斜度適當，選用的材料成型工藝性好，可能進行注射工藝操作。 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 8 圖 22 塑件質量屬性 圖 23 拔模斜度分析結果 流動模擬分析 成型參數為模具溫度 ℃，注射溫度 ℃，注射最大壓力 180Mpa[15]。塑件成型條件、塑料填 充情況、冷卻質量和縮痕分析結果如圖 2圖 2圖 2圖 27所示。 圖 24 成型條件分析 圖 25 塑料填充情況分析 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 9 圖 26 冷卻質量分析 圖 27 縮痕分析 第三章 澆注系統設計 澆注系統設計原則 澆注系統是指塑料熔體從注射機噴嘴射出之后到達型腔之前在模具內流經的通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔，并將注射壓力傳遞到模腔的各個部位，以獲 得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑件。澆注系統設計好壞對塑件性能、外觀和成型難易程度影響頗大 [16]。澆注系統可分為普通澆注系統和熱流道澆注系統兩大類型。本設計中采用普通流道的澆注系統。 普通流道的組成及作用 普通流道的澆注系統一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。普通流道的澆注系統從總體來看，有如下作用： 將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩地輸送到型腔，同時使型腔內的氣體能及時順利排出。 在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀 完整、內外在質量優良的塑料制件。 普通流道澆注系統設計 澆注系統設計是否合理不僅對塑件性能、結構、尺寸、內外在質量等影響很大，而且還與塑件所用的塑料的利用率、成型生產效率等相關，因此，澆注系統 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 10 設計是模具設計的重要環節。對澆注系統進行總體設計時，一般應遵循如下基本原則： 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性。 采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損失。澆注系統作為充填型腔的流動通道，要求流經其內的塑料熔體熱量損失及壓力損失減小到最低程度，以保持較理想的流動狀態及有效地傳遞最終壓力。為此，在保 證塑件的成型質量，滿足型腔良好的排氣效果的前提下，應盡量縮短流程，同時還應控制好流道的表面粗糙度，并送減少流道的彎折等，這樣就能夠縮短填充時間，克服塑料熔體因熱量損失和壓力損失過大所引起的成型缺陷，從而縮短成型周期，提高成型質量，并可減少澆注系統的凝料量。 澆注系統設計應有利于良好的排氣。澆注系統能夠順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個角落，使型腔及澆注系統中的氣體有序地排出，以保證填充過程中不產生紊流或渦流，也不會因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等成型缺陷。因此，設計澆注系統時，應注意與模具的排氣方式相適 應，使塑件獲得良好的成型質量。 防止型芯變形和嵌件位移。澆注系統的設計應盡量避免塑料熔體直沖細小型芯和嵌件，以防止熔體沖擊力使細小型芯變形或使嵌件位移。 便于修整澆口以保證塑件外觀質量。 澆注系統應結合型腔布置綜合考慮澆注系統的分布形式與型腔的排布密切相關，應在設計時盡可能保證在同一時間內塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統在分型面上的投影面積總重心與注射機鎖模機構的鎖模力作用中心相重合，這對于縮模的可靠性及縮模機構受力的均勻性都是不利的。 盡量減少因開設澆注系統而造成的塑料凝料用量。 澆注系統的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有 IT8 以上的精度要求。 設計澆注系統時應考慮儲存冷料的措施。 流道及澆口設計 主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料順利拔出，主流道三維模型如圖 31所示。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸， 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 11 所以在注射中主流道部分常設計成可拆卸更換的澆口套 [17]。由于本設計采用一模一腔，因此不需要設計分流道。 圖 31 主流道三維模型 澆口設計 澆口也稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統中截面積最小的部分，它使塑料熔體的流速產生加速度，以得于迅速充滿型腔，同時還起封閉型腔防止熔體倒流的作用，并在成型后使澆口凝料與塑件易于分離。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質量的影響很大 [18]。澆口的主要作用如下：熔體充模后，首先在澆口處凝固，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流；熔體在流經狹窄的澆口時 會產生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。易于切除澆口尾料；對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。 澆口的位置選擇原則：盡量縮短流動距離，流道彎折少，流動毗合適；盡可能開設在塑件的厚壁外；盡量減少或避免熔接痕、增加熔合強度及避免熔接痕位于塑件的載荷集中處；應盡量有相于型腔中氣體的排除；考慮熔體取向作用的影響與適時利用；產生噴射和蠕動；注意澆口的去除及其痕跡對塑件外觀質量的影響；應有得于熔體在腔內的流動；應避免沖擊使型芯或嵌件移位或變形 [19]。 澆口的形式很多，常見的有側澆口、點澆口、潛伏澆口等 [20]，側澆口常 設在多型腔模具上。其優點是進口可隨意選擇進料位置，澆口的深度及寬度在試模后根據需要可加深或加寬。其缺點是在塑件一端側壁處進料，流程中心澆口長一倍左右，料流末端面易產生深接痕，深型腔底部易生氣孔，影響塑件質量。潛伏澆口的進料口設在塑件內側時，脫模時，推桿將流道與塑件分別推出的同時，推桿切斷進料口，可實行注射機的全自動操作，但是，隧道斜也的加工較困難。為了將斜的點澆口推出，必須是柔韌性好塑料，并且要嚴格掌握塑件在模內的冷卻時 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 12 間，在流道末凝固前及時推出潛伏澆口。而點澆口的進料口設在弄腔底部，排氣順暢，成型好，點澆 口拉斷后，僅在塑件上留下很小痕跡，不影響塑件的外觀質量。 [21] 由于相機外殼要求 表面不允許有澆口痕跡和飛邊，因此選用點澆口，如圖 32所示。 澆口位置選取在相機外殼外表面頂面中心位置，以保證型腔內塑料的流動最佳，以保證型腔內塑料的流動狀況最佳，并獲得恰當的充模效果和最大的制品強度。澆口的尺寸可以查閱實用模具設計簡明手冊， l取 ,l0取 , γ =60。 圖 32 澆口的尺寸 第四章 成型零部件設計 分型面的設計 分開模具取出塑件的面稱為分型面 。注射模有一個分型面或多個分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和 制品脫模較易。有合模對中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。 本設計只有一分型面，分型面如圖 41所示。 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 13 圖 41 分型面 分型面設計原則 選擇分型面時，應考慮的基本原則： 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 當已經初步確定塑件的分型方向后 分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔中脫出。 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動模邊，當制件的壁相當厚但內孔較小時，則對型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內。這時可將型芯和凹模的主要部分都設在動模邊，利用頂管脫模，當制件的孔內有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時，則不會對型芯產生包緊力。 保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內孔，為保 證其精度，應盡可能設置在同一半模具腔內。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉角處。 分型面應使模具分割成便于加工的部件，以減少機械加工的困難。 不妨礙制品脫模和抽芯。 在安排制件在型腔中的方位時，要盡量避免與開模運動相垂直方向的避側凹或側孔。 有利于澆注系統的合理處置。 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 14 在實際設計中，不可能全部滿足上述原則，一般應抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。 凹模和凸模設計 凹模和凸模 凸模如圖 42 所示，凹模如圖 43所示。 圖 42 凸模 圖 43 凹模 凹模和凸模結構設計 構成塑料模具模腔的零件統稱成型零部件。成型零件工作時，直接與塑料熔體接觸，承受熔體料流的高壓沖刷、脫模摩擦等。因此，成型零件不僅要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，而且還要有合理的結構，較高強度、剛度及較好的耐磨性 [22]。 成型零部件決定了幾何形狀和尺寸，通常包括：凹模、型芯、 鑲塊、成型桿和成型環等。 凹模結構分為整體式凹模、整體嵌入式、組合式等結構，整體式凹模結構模具強度好、牢固、不易變形，不會使塑件產生拼接線痕跡。加工工藝性差，加工困難，熱處理不方便，整體式凸模還有消耗模具鋼多、浪費材料等缺點。所以整體式凹、凸模結構常用于形狀簡單的單個型腔中、小型模具或工藝試驗模具。但隨著數控加工技術和電加工技術的發展，整體式凹模越來越多。整體嵌入式凹模，單個型腔和型芯采用單獨加工（機械加工、冷擠壓、電加工等方法）的加工 [23]。采用 H7/m6 過渡配合壓入模板中。這種結構加工效率高，裝拆方便 ，容易保證形 山東 輕工業學院 2021 屆本科生畢業設計（論文） 15 狀和尺寸精度。組合式凹模簡化了復雜凹機加工工藝，有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復，有利于采用鑲拼間隙來排氣，可節省貴重模具材料。 型芯分為整體式型芯、整體嵌入式型芯、鑲拼組合式型芯、小型芯等結構。小型模具中的型芯常與模板做成一體，整體嵌入式型芯適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入裝配方法是臺肩墊板式，其他裝配方法還有通孔螺釘聯接式，沉孔螺釘聯接式，對于非回轉型芯，應采用平鍵或賀柱銷等進行防轉定位。形狀復雜的型芯通常分開做成主型芯與型芯鑲拼件，裝配時再進行鑲