1、 1 摘要 ： 本设计包括 MP3 的前后盖的模具设计。前盖：此产品的材料为 ABS 塑料，有利于提高制品的强度，采用一模两腔的布局方法，浇口的形式为侧浇口。模具结构为斜导杆内抽芯的结构。后盖：和前者一样也同样是 ABS 塑料 。采用一模四腔的布局，浇口的形式为潜伏式浇口。模具的结构同样为斜导杆内抽芯的结构形式。通过以下的计算和设计，此设计是可行的，并可以用于实际生产当中。 关键词 ： 注射成型 模具设计 侧向抽芯 推出机构 2 Rapid tooling analysis of Stereolithography injection mould tooling Abstract Increa
2、sing competition in global markets is exerting intense pressure on companies to trim their product cycles continuously. As delivery times and costs of tools are on a downward trend, the modern tool manufacturer is under pressure to produce tools quickly, accurately and at a lower cost. Reducing the
3、time to produce prototypes is a key to speed up the development of new products. Rapid tooling (RT) with particular regard to injection mould fabrication using rapid prototyping (RP) technology of Stereolithography (SL) may lead to savings in cost and time. In this paper, SL is used to directly buil
4、d rapid injection mould tools for short run production. SL tools have been evaluated to analyse the maximum number of successful injections and quality of performance. SL epoxy tools were able to resist the injection pressure and temperature and 500 injections were achieved. The tool failure mechani
5、sms during injection are investigated and tool failure either occurs due to excessive flexural stresses, or because of excessive shear stresses. Keywords: Rapid prototyping; Stereolithography; Rapid tooling; Injection moulding 3 目录 第二章 塑件的工艺分析 . 7 2.1 工艺性分析 . 7 2.1.1 前盖塑件成型工艺性分析 . 7 2.1.2 后盖塑件成型工艺性分
6、析 . 7 2.2 塑件材料特性 . 8 2.2.1 前盖的材料特性 . 8 2.2.2 后盖的材料特性 . 8 2.3 塑件成型工艺参数的确定 . 8 2.3.1 前盖塑件成型工艺参数的确定 . 8 2.3.2 后盖塑件成型工艺参数的确定 . 9 第三章 模具结构方案及模架的选择 . 10 3.1 模具的基本结构 . 10 3.1.1 前盖模具的基本结构 . 10 3.1.2 后盖模具的基本结构 . 10 3.2 确定型腔数目及布置 . 10 3.2.1 前盖的确定 . 10 3.2.2 后盖的确定 . 10 3.3 分型面的选择 . 11 3.3.1 前盖分型面的选择 . 11 3.3.2
7、 后盖 分型面的选择 . 11 3.4 浇注系统的确定 . 12 3.4.1 确定前盖浇注系统 . 12 3.4.2 确定后盖浇注系统 . 14 3.5 成型零件结构设计。 . 14 3.6 确定推出方式 . 15 3.7 确定侧向抽芯方式 . 15 3.8 确定模温调节系统 . 15 3.9 确定排气方式 . 15 3.10 模具结构方案 . 15 第四章 制品的计算 . 16 1 前盖的计算 . 16 4 1 1 粗略计算制品的体积和质量。 . 16 4 1 2 粗略计算浇注系统的体积和质量。 . 16 4 1 3 总体积和总质量的计算。 . 16 4 2 后盖的计算 . 17 4 4 2
8、 1 粗略计算制品的体积和质量。 . 17 4 2 2 粗略计算浇注系统的体积和质量。 . 17 4 2 3 总体积和总质量的计算。 . 18 第五章 注射机和模架的选用 . 20 5 1 注塑机的选用 . 20 5 1 1 前盖的选择 . 20 5 1 2 后盖的选择 . 20 5 2 标准模架的选用 . 20 5 2 1 前盖的选用 . 20 5 2 2 后盖的选用 . 20 第六章 注射机的校核 . 22 6.1 前盖的校核 . 22 6.1.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 . 22 6.1.2 开模行程的校核 注射机最大开模行程 S . 22 6.1.3 模具在注射机上的
9、安装 . 22 6.2 后盖的校核 . 22 6.2.1 注射量、锁模力、注射压力的校核 . 22 6.2.2 开模行程的校核 注射机最大开模行程 S . 23 6.3.3 模具在注 射机上的安装 . 23 第七章 推出机构的设计 . 24 7.1 前盖的设计 . 24 7.1.1 推件力的计算 . 24 7.1.2 确定顶出方式和顶杆位置 . 24 7.2 后盖的设计 . 24 7.2.1 推件力的计算 . 24 7.2.2 确定顶出方式和顶杆位置 . 25 第八章 成型零件工作尺寸的计算 . 26 8.1 前盖的计算： . 26 8.2 后盖的计算： . 26 第九章 模温和排气方式的确定
10、 . 27 9.1 确定模温调节系统 . 27 9.2 确定排气方式 . 27 结论 . 27 致谢 . 27 主要参考文献 . 29 毕业 设计体会 30 附录 1. 英文翻译 5 2. 中文翻译 3. 模具图纸 6 前言 此设计是根据目前 MP3 充电器的样式的不断跟新而设计的。随着现在电子产品外壳的不断的发展，其相关的配件也应该有所改进，此设计是将充电器的外侧变得曲面化。 在计算过程中附有详细的公式和设计方法，按照生产实际要求和设计方法、步骤，较为详细的叙述了设计的过程 本设计在编 写过程中尽管注意了科学性、实用性、先进性的要求 ，尽肯能贴近实际生产。但由于编者水平有限，时间仓促，设计中
11、 欠妥之处在所难免，恳请读者批评指正。 编者 2004 年 12 月 7 第 二 章 塑件的工艺分析 2.1 工艺性分析 2.1.1 前盖塑件成型工艺性分析 塑件如图 1-1 所示 图 1-1 名称： MP3 充电器前盖 材料： ABS 塑料（抗冲击） 数量：较大批量生产 质量： 6.3g 颜色：黑色 要求：塑件表面光滑，塑件允许最大的脱模角度为 0.5 度。 2.1.2 后盖塑件成型工艺性分析 塑件如图 1-1 所示 8 图 1-1 名称： MP3 充电器后盖 材料： ABS 塑料（抗冲击） 数量：较大批量生产 质量： 9.5g 颜色：黑色 要求：塑件表面光滑，塑件允许最大的脱模角度为 0.
12、5 度 2.2 塑件材料特性 2.2.1 前盖的材料特性 ABS 塑料（丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称改性聚苯乙烯，具有聚苯乙烯更好的使用性能和工艺性能。 ABS 塑料是一种 常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料。它具有的良好的机械强度，特别是抗冲击强度；具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。一般为无定型料，不透明，无毒、无味，成型塑件的表面有较好的光泽。其缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆， 2.2.2 后盖的材料特性 由于后盖所选的材料和前盖相同，所以材料特性也与前
13、盖相同，不加以详细叙述。 2.3 塑件成型工艺参数的确定 2.3.1 前盖塑件成型工艺参数的确定 9 查相关手册得到 ABS（抗冲）塑料成型工艺参数： 密度 1.0 1.04 收缩率 0.3 0.8 预热温度 80 85，预热时间 2 3； 料筒温度 后段 150 170，中段 165 180，前端 180 200。 喷嘴温度 170 180； 模具温度 50 80； 注射压力 60 100 成型时间 注射时间 20 90，保压时间 0 5，冷却时间 20 150。 2.3.2 后盖塑件成型工艺参数的确定 查相关手册得到 ABS（抗冲）塑料成型工艺参数： 密度 1.0 1.04 收缩率 0.3
14、 0.8 预热温度 80 85，预热时间 2 3； 料筒温度 后段 150 170，中段 165 180，前端 180 200。 喷嘴温度 170 180； 模具温度 50 80； 注射压力 60 100 成型时间 注射时间 20 90，保压时间 0 5，冷却时间 20 150。 10 第 三 章 模具结构方案及模架的选择 3.1 模具的基本结构 3.1.1 前盖模具的 基本结构 塑件采用注射成型生产。因为塑件内有凸起的台阶，所以模具应用内抽芯的注射模具结构。并采用侧浇口浇注系统形式。 3.1.2 后盖模具的基本结构 塑件采用注射成型生产。因为塑件内有凸起的台阶，所以模具应用内抽芯的注射模具结构。并采用潜伏式浇口浇注系统形式。 3.2 确定型腔数目及布置 3.2.1 前盖的确定 塑件形状较简单、质量较小、生产批量大，所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件内壁有突起的地方。需侧向抽芯，所以模具采用一模二腔，非平衡式型腔布置，这样模具结构尺寸较小，制造加工方便，生产效率高 塑件成本低。型腔布置如图 2-1所示。 图 2-1 3.2.2 后盖的确定 塑件形状较简单、质量较小、生产批量大，所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件内壁有突起的地方。需侧向抽芯，所以模具采用一模四腔，非平衡式型腔布置，这样模具结构尺寸较小，制造加工方便，生产效率高塑件成本低。型腔布置如图 2-1 所示。
