3412 手機電池充電器外殼注塑模模具設(shè)計

3412 手機電池充電器外殼注塑模模具設(shè)計,手機電池,充電器,外殼,注塑,模具設(shè)計 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I摘 要在信息化日益發(fā)達(dá)的今天，手機從之前的奢侈品變成了大眾化的日常用品，而且成了生活的必需品。而手機充電器，更是與之配套的不可或缺的。所以，本設(shè)計從日常生活出發(fā)，選擇了手機充電器注塑模模具設(shè)計這個課題。在結(jié)合實際的基礎(chǔ)上，分析了手機充電器結(jié)構(gòu)的工藝特點，介紹了手機充電器外殼上蓋注射模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。重點介紹了手機充電器外殼注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想和方法。分析和闡述了模具型芯零件及各標(biāo)準(zhǔn)件的選材、熱處理工藝，手機充電器外殼的塑件的結(jié)構(gòu)要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量的計算方法，注射機的選擇和校核，脫模推出機構(gòu)的設(shè)計和相關(guān)計算，抽芯機構(gòu)的設(shè)計計算以及校核，成型零件的工作尺寸的計算，以及模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。此手機充電器外殼注射模設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點是點澆口形式的單分型面的注射模，模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。儀用熱流道，可以消除廢料的產(chǎn)生，但流道過長加熱較復(fù)雜，而且 ABS 塑料流動性較好易產(chǎn)生涎流現(xiàn)象，改用 PP 等其它符合熱流道的塑料，不僅塑性能不能滿足制件功能要求，而且增加生產(chǎn)成本。本設(shè)計采用嵌入式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機加工、數(shù)控機床、電火花、電鑄成型等方法。將一個整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，降低了生產(chǎn)中操作的復(fù)雜性，延長了模具使用壽命，塑件達(dá)到國家相關(guān)部門所規(guī)定的技術(shù)要求。并且在很大程度上實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化，便于提高生產(chǎn)管理，提高了生產(chǎn)效率。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II關(guān)鍵詞：手機充電器外殼；注射模；型芯；型腔 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) IIIAbstractToday, the world is becoming more and more informatization, mobile phones became popular the daily from the luxury articlesintroduced before, and became the necessities of life . And phone chargers, becomes necessary.The handset battery charger outer covering top head injection mold structure and the mold work process. Introduced the handset battery charger outer covering injection mold structure design method with emphasis. Analyzed and elaborated the mold core components selection, the heat treatment craft, the handset battery charger outer covering model the member, model the size common difference and the precision choice, model a volume and the quality computational method. This handset battery charger outer covering injection mold designs the unique feature is the runner form three minute profiles injection molds, is lateral pulls out the coreinjection mold. Forming part of the calculation of the size and mold cooling system design. This cell phone charger shell injection mold design of the structure is characterized by the form of points runner-alone surface of the injection mold. Die using a two-cavity structure, two pieces of plastic placed parallel direction opposite to the lateral extracting core. Instrument Hot Runner and eliminate waste, but the excessive heat flow is more complicated, ABS plastics and better mobility easy to produce saliva flow, and other use of PP with Hot Runner of plastic, Not only plastic component performance can not meet the functional requirements, and an increase in production costs. Embedded design using the cavity structure. The structure widely used in small and medium-sized plastic parts mold. Processing methods use ordinary machine, CNC machine tools, EDM, LIGA methods. Will be embedded in a cavity of a whole cavity plate, embedded in the 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) IVcavity material available low-carbon or low alloy steel, carburizing quenching after polishing. After production confirmation, this mold structural design ingenious, the ease of operation, the service life is long, models to achieve the specification.Keywords:Handset battery charger outer；covering injection mold；slide；core. 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) V目錄1 緒論 ........................................................................................................................................11.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 ....................................................................................11.2 各種模具的分類和占有量 ............................................................................................21.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 ....................................................................................................31.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ................................................................................51.4.1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀 ..............................................................................................51.4.2 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢……………………………………………………………...62 塑件工藝分析 .....................................................................................................................102.1 塑件的結(jié)構(gòu)要素 ...........................................................................................................102.2 塑件尺寸公差與精度 ..................................................................................................123 模具設(shè)計要點 .....................................................................................................................133.1 方案的確定 ..................................................................................................................133.2 確定型腔分型面及型腔數(shù)目 ......................................................................................143.3 型腔、型芯的結(jié)構(gòu) ......................................................................................................143.4 澆口的設(shè)計 ..................................................................................................................143.5 冷料穴的設(shè)計 ..............................................................................................................154 模具結(jié)構(gòu)及其工作過程 .....................................................................................................165 注塑成型的準(zhǔn)備 .................................................................................................................195.1 注塑成型工藝簡介 ......................................................................................................195.2 注塑成型工藝條件 ......................................................................................................215.3 注塑機的選擇 ...............................................................................................................235.3.1 注塑機簡介 ...........................................................................................................235.3.2 注塑機基本參數(shù) ...................................................................................................235.3.3 選擇注塑機 ............................................................................................................255.4 注射機的校核 ..............................................................................................................265.4.1 最大注塑量的校核 ...............................................................................................265.4.2 鎖模力的校核 .......................................................................................................265.4.3 定位圈尺寸校核 ...................................................................................................275.4.4 模具外形尺寸校核 ...............................................................................................275.4.5 模具厚度校核 ........................................................................................................275.4.6 模具安裝尺寸校核 ...............................................................................................285.4.7 開模行程校核 .......................................................................................................28 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) VI6 澆注系統(tǒng)設(shè)計 .....................................................................................................................306.1 主流道 ...........................................................................................................................306.2 分流道 ...........................................................................................................................307 模架的確定 .........................................................................................................................327.1 模仁尺寸的確定 ...........................................................................................................327.2 凸、凹模尺寸的確定 ...................................................................................................327.3 模具高度尺寸的確定 ...................................................................................................328 導(dǎo)向與定位機構(gòu) .................................................................................................................359 頂出系統(tǒng)設(shè)計 .....................................................................................................................3710 脫模力的計算 ...................................................................................................................3811 推桿脫模機構(gòu) ...................................................................................................................4011.1 推桿脫模機構(gòu) .............................................................................................................4011.2 推板脫模機構(gòu)設(shè)計 .....................................................................................................4212 抽芯機構(gòu)設(shè)計 ...................................................................................................................4412.1 確定抽芯機構(gòu)形式 .....................................................................................................4412.2 斜導(dǎo)柱抽芯的結(jié)構(gòu)尺寸 .............................................................................................4513 成型零件工作尺寸的計算 ................................................................................................4813.1 凹模工作尺寸的計算 .................................................................................................4813.2 凸模工作尺寸的計算 ................................................................................................5014 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 ...................................................................................................................5114.1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 .....................................................................................5114.2 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 .............................................................................................5114.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計： .........................................................................................................5214.4 模具的加熱 .................................................................................................................5214.5 模具的冷卻 .................................................................................................................53結(jié)論 .........................................................................................................................................55致謝 .........................................................................................................................................58參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................59 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) VII前言當(dāng)今社會，信息化日益發(fā)展，手機由于使用的方便，從而從之前的奢侈品變成了大眾化的日常用品，漸漸成了生活的必需品。伴隨著手機而產(chǎn)生的是五花八門的手機充電器。而模具制造業(yè)的發(fā)展，成為國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的一部分，占有重要地位。本設(shè)計從日常生活出發(fā)，選擇了手機充電器注塑模模具設(shè)計這個課題。在結(jié)合實際的基礎(chǔ)上，分析了手機充電器結(jié)構(gòu)的工藝特點，介紹了手機充電器外殼上蓋注射模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。重點介紹了手機充電器外殼注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想和方法。分析和闡述了模具型芯零件及各標(biāo)準(zhǔn)件的選材、熱處理工藝，手機充電器外殼的塑件的結(jié)構(gòu)要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量的計算方法，注射機的選擇和校核，脫模推出機構(gòu)的設(shè)計和相關(guān)計算，抽芯機構(gòu)的設(shè)計計算以及校核，成型零件的工作尺寸的計算，以及模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。此手機充電器外殼注射模設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點是點澆口形式的單分型面的注射模，模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。儀用熱流道，可以消除廢料的產(chǎn)生，但流道過長加熱較復(fù)雜，而且 ABS 塑料流動性較好易產(chǎn)生涎流現(xiàn)象，改用 PP 等其它符合熱流道的塑料，不僅塑性能不能滿足制件功能要求，而且增加生產(chǎn)成本。本設(shè)計采用嵌入式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機加工、數(shù)控機床、電火花、電鑄成型等方法。將一個整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，降低了生產(chǎn)中操作的復(fù)雜性，延長了模具使用壽命，塑件達(dá)到國家相關(guān)部門所規(guī)定的技術(shù)要求。并且在很大程度上實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化，使生產(chǎn)管理更加有效，提高了生產(chǎn)效率 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 緒論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，重復(fù)使用率高，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具制造在過去屬于機械制造的一部分，隨著其重要性的日益突出，已經(jīng)成為一個獨立的制造工業(yè)。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。近幾年，其在國民經(jīng)濟(jì)中的比重逐步上升。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在 1989 年 3 月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2015 年將達(dá)到 250 種。一個型號的汽車所需模 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 2具達(dá)幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有 80％的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有 14 種排量 80 多個車型，1000 多個型號。單輛摩托車約有零件 2000 種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需 1000 副模具，總價值為 1000 多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。（1）沖模：沖模是對金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的 50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 3可分為預(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的 35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的 6％。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機械設(shè)計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論） ，塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀自 20 世紀(jì) 80 年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20 世紀(jì) 90 年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在 1990 年僅 60 億元人民幣，1994 年增長到 130 億元人民幣，1999 年已達(dá)到 245 億元人民幣，2000 年增至 260~270 億元人民幣。今后預(yù)計每年仍會以 10℅~15℅的速度快速增長。目前，我國 17000 多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 4知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占 50℅（中國臺灣：40℅） ，塑料模具約占 33℅（中國臺灣：48℅） ，壓鑄模具約占 6℅（中國臺灣：5℅） ，其他各類模具約占 11（中國臺灣：7℅） 。中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（1961——1981） ，成長期（1981——1991） ，成熟期（1991——2001）三個階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981 年——1991 年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自 1982 年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍” ，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機械五金業(yè)，汽機車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從 1985 年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機輔助模具設(shè)計和制造等 CAD/CAM 技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT 技術(shù)的時間相當(dāng)早。成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994 年，1998 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 5年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計劃” ，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年 11 月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會，正式成為世界模具協(xié)會會員， 。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機輔助設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè)，提升到計算機與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。1.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1.4.1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀20 世紀(jì) 80 年代以來，國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”已經(jīng)取得了共識。目前，中國有 17000 多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其他各類模具約占 11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 6中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48in（約 122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。進(jìn)入 21 世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入 WTO 以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。1.4.2 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，模具技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢：（1）模具 CAD/CAE/CAM 正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)是模具設(shè)計、制造技術(shù)的發(fā)展方向，模具和工件的檢測數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設(shè)計、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化是主趨勢。新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析、模具可制造性評價和數(shù)控 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 7加工、成形過程模擬（CAE）及信息的管理與共享。值得強調(diào)的是，模具數(shù)字化不是孤立的計算機輔助功能或數(shù)控技術(shù)的集合，其關(guān)鍵是它們與人工智能的有機集成，不僅可以整理知識、保存知識，還可以挖掘知識、繁衍知識。新一代的模具數(shù)字化將是一個集工程師的智慧和經(jīng)驗、計算機的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術(shù)、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開發(fā)、設(shè)計和認(rèn)證的系統(tǒng)工程。（2）模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向發(fā)展精密數(shù)控電火花加工機床（電火花成形機床、快走絲線切割和慢走絲線切割機床）不斷在加工效率、精度和復(fù)合加工上取得突破，國外已經(jīng)將電火花銑削用于模具加工。加工精度誤差小于 1μm 的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將得到發(fā)展。國外近年來發(fā)展的高速銑削技術(shù)和機床（HSM）開始在國內(nèi)應(yīng)用，將大幅提高加工效率。模具拋光的自動化、智能化也是發(fā)展趨勢之一，日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。此外，特種研磨方法如擠壓研磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光也應(yīng)是發(fā)展趨勢。其他方面，如采用氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓單元組合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。（3）快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到應(yīng)用快速制模主要從以下四方面加快制模速度：一是提高加工速度（如高速銑削）；二是基于快速原型的快速制模技術(shù)；三是選擇易切削模具材料（如鋁合金）來加快制模速度；四是采用復(fù)合加工、多軸加工提高加工效率。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 8快速原型制造技術(shù)（RPM）被公認(rèn)為是繼數(shù)控（NC）技術(shù)之后的一次技術(shù)革命，基于快速原型的快速制模技術(shù)是現(xiàn)在和未來的一個熱點。此外表面成形制模技術(shù)、澆鑄成型制模技術(shù)、冷擠壓及超塑性成形制模技術(shù)、無模多點成形技術(shù)和 KEVRON 鋼帶沖裁落料制模術(shù)也在蓬勃發(fā)展。（4）特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展電火花加工向著精密化、微細(xì)化方向發(fā)展。在簡化電極準(zhǔn)備、簡化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設(shè)備制造成本上也做了大量研究和實踐。在其他機械特種加工（如磨料流動加工、噴水加工、低應(yīng)力磨削、超聲波加工等）和特種加工（如電子束加工、電火花磨削、激光加工、等離子束加工等）已經(jīng)進(jìn)入實用階段，在各自的特殊加工領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。（5）模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展，國外已出現(xiàn)了模具自動加工系統(tǒng)。這也應(yīng)是中國的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控系統(tǒng)同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。（6）模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速在模具材料方面，一大批專用于不同成形工藝的模具材料相繼問世并投入使用。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲（如 TD 法）發(fā)展；由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；同時熱處理手段由 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 9大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前激光強化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍（刷鍍）防腐強化等技術(shù)也日益受到重視。（7）模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同由于車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，許多輕型材料和輕型結(jié)構(gòu)用于汽車業(yè)，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采用使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革，相應(yīng)地出現(xiàn)了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)等。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式；模具標(biāo)準(zhǔn)件的日漸廣泛應(yīng)用（模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本） ；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計與制造等。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 102 塑件工藝分析2.1 塑件的結(jié)構(gòu)要素分析手機充電器的機構(gòu)，其內(nèi)腔存在很多孔和凸臺，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。該塑件為手機允電器外殼，要求有一定的強度、剛度、耐熱和耐磨損等性能。同時作為手機充電器，必須滿足絕緣性。結(jié)合以上要求以及經(jīng)濟(jì)因素，故該塑件采用 ABS 塑料。圖 2-1 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 11(1)脫模斜度脫模斜度足為了便于塑件的脫模，以免在脫模過程中擦傷制品表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件內(nèi)孔以型心小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度沿形狀擴(kuò)大方向標(biāo)出，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向標(biāo)出。要求開模后塑件留在型芯上，塑件表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù) ABS 的性能，型芯的脫模斜度取 1o。(2)加強筋為了使塑件有一定的強度和剛度，又能避免因壁過厚而產(chǎn)生成型缺陷，在塑件中部的凹坑與外壁之間增設(shè)兩個加強筋，厚度 2mm。(3)塑件的圓角為了防止塑件轉(zhuǎn)角外產(chǎn)生應(yīng)力集小，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處或內(nèi)部連接處采用圓角過渡，內(nèi)外徑均取 R5mm。塑件形狀工藝性非常復(fù)雜，沒有一個規(guī)則的外表面，里面又有很多螺釘柱和加強筋，使得脫模力增大，塑件的下平面又有僅 1mm 的臺階，采用推板推出必然導(dǎo)致螺釘柱拉斷，使得注塑工藝無法進(jìn)行。所以，在螺釘柱和加強筋附近必須設(shè)有推桿，以便推出塑件。(4)塑件的壁厚塑件壁厚對塑件的成型、冷卻及變形會產(chǎn)生較大的影響。塑件壁厚不均，會導(dǎo)致各個部分固化收縮不均勻，易產(chǎn)生氣孔、裂紋、內(nèi)應(yīng)力等 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 12缺陷。根據(jù)手機充電器外殼的材料，結(jié)構(gòu)、強度等方面的要求，壁厚取2mm。(5)孔制品上各種孔的位置應(yīng)盡可能設(shè)置在不減弱制品的機械強度的部位，孔的形狀也應(yīng)力求不增加模具制造工藝的復(fù)雜性。(6)支承面以制品的整個底面作為支承面是不合理的，因為制品稍許翹曲或變形就會使底面不平。通常采用凸起的邊框或底腳(三點或四點 )來作支承。當(dāng)制品底部有加強筋時，筋的端部應(yīng)低于支承面約 O.5mm 左右。2.2 塑件尺寸公差與精度該制品長 120mm，寬 60mm，最高 40mm，重約 63g，其粗糙度值為RaO.06mm。影響塑件公差的主要因素是：模具制造誤差及磨損誤差，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損、塑料收縮的波動、注射工藝條件的變化、塑件制品的形狀和飛邊厚度的波動、脫校斜度及成型后制品的尺寸變化。手機充電器外殼上蓋的塑件選用的尺寸精度等級為 6 級，公差為 GB1800-79 尺寸公差數(shù)值。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 133 模具設(shè)計要點3.1 方案的確定方案一：1 模 2 腔，購塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。澆口設(shè)在零件的上表面，使用定距拉桿加導(dǎo)柱和彈簧，確保第一次分型面在定模座板和中間板之間分開，凝料先被拉斷。第二次分型而在動模板和中間板之間分開，以便取出制品。這樣分型有利于模具加工、注射、排氣、脫模，同時使得操作簡單方便。方案二：1 模 2 腔，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。澆口設(shè)在零件的下表面，澆口道從推桿旁邊進(jìn)去，即做成潛伏澆口。但由于制品較高，流道太長，容易有澆注不足的現(xiàn)象發(fā)生。使用定距拉板分型自動脫落凝料和制品。但制品是殼體，下表面有臺階，而且多加兩塊推板使得本來就很長的流道加長，澆注不足的可能性就更大。方案三：1 模 2 腔，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。儀用熱流道，可以消除廢料的產(chǎn)生，但流道過長加熱較復(fù)雜，而且 ABS 塑料流動性較好易產(chǎn)生涎流現(xiàn)象，改用 PP 等其它符合熱流道的塑料，不僅塑性能不能滿足制件功能要求，而且增加生產(chǎn)成本。結(jié)合塑件注射可行性和經(jīng)濟(jì)性，對比以上 3 個方案，本次設(shè)計選擇方案一。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 143.2 確定型腔分型面及型腔數(shù)目模具上用以取出制品及澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表而稱為分型面，在制品設(shè)計時，必須要考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。因側(cè)向合模鎖緊力較小，故對于投影畫較大的大型制品，應(yīng)將投影面積大的分型面放在動、定模的合模主平面上，而將投影面積較小的分型面作為側(cè)向分型面。本模具的分型而選擇在塑件的大平面處。采用 1 模 2 腔結(jié)構(gòu)。3.3 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)(1)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計：本設(shè)計采用嵌入式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的模具中。加工方法可采用普通機加工、數(shù)控機床、電火花、電鑄成型等方法。將一個整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。(2)型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計：型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。本模具中型芯采用組合式型芯結(jié)構(gòu)。采用該種結(jié)構(gòu)可節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼，便于機加工和熱處理，也便于動模和定模位置精度，即有利于型芯冷卻和排氣的實施。3.4 澆口的設(shè)計澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大。其主要作用有兩個：一是塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。在點澆口的限制性斷面前加工出圓弧，有利于延緩澆口