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说明书
xx
卡盒注塑模毕业设计说明书
题目：
卡盒注塑模设计
专业：
计算机辅助设计与制造
班级：
xx
姓名：
xx
指导老师：
xx
目录
目录1
前言：
1
产品分析2
塑件的工艺分析2
确定注塑成型排版方式与模架的选定3
确定分型面4
浇注系统的设计5
型腔和型芯系统5
抽芯系统6
顶出系统7
冷却系统8
排气系统8
模具的工作过程9
前言：
塑料制品已在工业，农业，国防和日常生活中的方面得到广泛应用。
特别是在电子业中则为突出。
电子产品的外客大部分是塑料制品，产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。
成型工艺和制品的设计。
塑料制品的成型方法很多。
其主要用于是注射，挤出，压制，压铸和气压成型等和气压成型等。
而注射模，挤出约占成型总数的60%以上。
注射成型分为加料，熔融塑料，注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。
当然如利用电气控制。
可实现半自动化或自动化作业。
塑料注射模主要用于热塑料制品的成型，已成功的用于成型热固塑性塑料制品，它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。
注射模的基本组成是：
定模机构，动模机构，浇注系统，导向装置，顶出机构，芯机构，冷却和加热装置，排气系统。
模具在现代工业生产中的重要作用主要表现在以下几个方面：
1、用模具成形产品的工艺应用极其广泛。
2、模具成形可实现少、无切削的加工。
3、模具成形制品具有高精度、高复杂性，高一致性、高生产率、低消耗和低成本的特点，因此应用范围很广。
未来10年五大热门发展产品
1.汽车覆盖件模具
2.IT产业模具
3.大型及精密塑料模具
4.精密模具标准件
5.其他高技术含量的模具
近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。
从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：
（1）加深理论研究
在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。
（2）高效率、自动化
大量采用各种高效率、自动化的模具结构。
高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。
（3）大型、超小型及高精度
由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。
（4）革新模具制造工艺
在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。
（5）标准化
开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。
产品分析
本课程设计选取的是设计IT产业模具,设计SMT卡盒的注塑模
什么是SMT
SMT就是表面贴装技术（SurfaceMountedTechnology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
SMT有何特点
组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。
可靠性高、抗振能力强。
焊点缺陷率低。
高频特性好。
减少了电磁和射频干扰。
易于实现自动化，提高生产效率。
降低成本达30%~50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
为什么要用SMT
电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小
电子产品功能更完整，所采用的集成电路（IC）已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件
产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力
电子元件的发展，集成电路（IC）的开发，半导体材料的多元应用电子科技革命势在必行，追逐国际潮流
塑件的工艺分析
【塑件成型工艺分析】如图
这是一个体积比较小的注塑件，尺寸为：
50*20*15，而且是IT产品，对产品精度、表面质量、性能要求比较高，这是属于大批量生产，可以通过制造模具来完成生产。
卡盒的注塑材料选用ABS，ABS价格便宜，原料易得，是目前产量最大，应用最广的工程材料之一，选用ABS不但可以降低成本，材料不难找。
SMT卡盒的形状不复杂，但是在内侧边上有两个凸台，在保证凸台间距和凸台的形状是给模具的设计带了一定的难度。
由于卡盒内壁的凸台，它们均垂直于脱模方向，阻碍注射成型后卡盒从模具中脱出来，因此成型凸台的零件必须做成活动的型芯，即需设计侧向抽芯机构。
卡盒的壁厚比较均匀，大部分地方都是3mm，只有凸台内侧地方壁厚于其他的地方不相同，壁厚不均匀的地方可能会造成收缩较大，影响到外观，可以通过下面的方法改善：
在胶最厚的地方做浇口，加大保压，延长保压时间，在胶厚的地方加强冷却、加添加（滑石粉,纳米CaCO3等）、偷胶，方法一壁厚的地方外侧做注浇口，会影响外形，在内侧难度很大，加添加剂会增大成本，偷胶难度增大，也会影响外形，对比之下，选取方法加大保压，延长保压时间，在胶厚的地方加强冷却较好。
确定注塑成型排版方式与模架的选定
模架的大小很部分是由注塑成型的排版方式与一次成型的数量，要确定模架的大小要选定下这两变量：
模架是国家标准件，做模具时，不用自己做，只要做凹凸摸就可以了，然后可以根据注塑件的大小、一次成型数量、设计方式等选取合理的模架。
模架会由模架生产的公司直接生产，只要根据标准就可以查处自己需要的是哪一型号模架。
模架选择的方法：
（1）确定模架组合形式
（2）确定型腔壁厚
（3）计算型腔模板周界
（4）模板周界尺寸
（5）确定模板厚度
（6）选择模架尺寸
（7）检验所选模架是否合适
根据卡盒的大小和一次成型数量为4个，可以确定模架的型号为LKMS1823，图如下：
再根据卡盒和其他因素，该模架为工字板型A型
确定分型面
分型面是指两者在闭和状态时能接触的部分.
通常考虑以下几个方面：
1、尽可能将注塑件的全部或大部分置于同一砂型内，以避免错箱和产生较大的缝隙与毛刺。
2、分型面的数目应少且为平面。
3、尽量减少型芯和活块的数目。
4、分型面的选择应有利于下芯、合箱，使型芯安放稳固，便于检查行腔尺寸。
浇注系统的设计
普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。
设计时必须按如下原则：
（1）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。
（2）型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。
（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）：
尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。
（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。
（5）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量
（6）浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小
在这里的卡盒型腔的数目是三个，对称排列，浇口是潜伏式浇口，因此浇注系统可以设计为如图：
型腔和型芯系统
型腔和型芯是整套模具的最重要的系统，注塑件直接在这两个系统成型出来，能不能设计出一套完美凹凸模，直接影响到注塑件的质量和成本。
型腔的形状也就是注塑件的外形，SMT卡盒的外形比较简单，而且形状对称，都是之边，没有凹槽与凸台，因此设计时，直接按照的尺寸卡盒的1.005倍（ABS收缩率为0.5%，考虑上收缩率）设计出来就可以了，设计图如下：
型腔设计不难，但是型芯就有一定的难度，因为注塑件内侧有两个凸台，如果是按照一般的设计，将凸模设计成一个整体，就不可能成功脱模，如果强迫开模，将会把注塑件顶坏，因此常规的设计方法是行不通的，要将凸模分开，脱模时，凸模要让位，注塑件才能成功脱出来，因此需要进行抽芯机构设计，脱模时，滑块现行让位，凸模就没有阻碍凸台，就可以顺利脱模。
卡盒的凸模采用组合式活动镶件，这样不仅省去了斜导柱等复杂结构的设计还可以使模具外形缩小，大大降低模具的制造成本。
卡盒的因为有凸台，因此采用了镶件设计，如图显示：
抽芯系统
从卡盒的形状外形看，可以很明显看得出，常规的设计方法，凸模没办法脱出来，因此要设计侧向抽芯机构，凸模才能在不损坏注塑模的情况下，也能成功脱模。
侧向抽芯机构，可以根据成型件的结构、形状和复杂程度及技术要求，可将侧向抽芯机构分为内侧抽芯机构和外侧抽芯机构两大类。
本设计采用的是内侧抽芯，因为卡盒为半封闭盒，很难设计成外侧抽芯。
根据动力来源，这个内侧抽芯机构为机动式，是利用机器开模运动方向改变其运动方向，使侧向型芯从制件中抽出来。
这里内侧抽芯采用弹簧复位，是滑块自动复位，完成抽芯过程，其机构如图：
顶出系统
在注塑成型的每一个周期中，将塑件制件及浇注系统从模具中脱出来的机构称为推出机构，也称作顶出机构或脱模机构。
顶出机构一般由推出、复位和导向零件组成。
推出机构根据动力来源可以分为手动推出机构、机动推出机构、液压和气动机构。
这里卡盒的产量比较大，如果采用手动推出，生产效率低，可能影响到交货日期，因此不宜采用手动推出。
如果选用气动或液压均增加生产成本，因此采用机动推出，这样不但省时间，还可以减低生产成本。
设计顶出机构时，一定要考虑注塑件受力均匀，如果受力不均匀，会使注塑件变形，造成注塑件报废，增加生成成本，因此一定充分考虑受力情况。
这里的卡盒形状为矩形，所以在每个角应该有一个顶针，注塑件才受力均匀，同时还应该设计一些顶针将浇注系统顶出。
这里的顶出机构见图：
冷却系统
设置冷却效果良好的冷却水回路是缩短成型周期、提高生产效果最有效的方法。
如果不能实现均匀、快速冷却，则会使制件内部产生应力而导致产品变形或开裂，所以应根据制件的形状、壁厚及塑料的品种，设计与制造出实现均匀、快速冷却的冷却回路。
设计冷却系统应该遵循：
冷却水道应尽量多，截面积尽量大、冷却水道离模具型腔的距离应该保持在10~15mm、水道的出入口温差应尽量小、冷却水道应该避开制件易产生熔接痕的地方、冷却水道应沿着塑料收缩方向设置。
排气系统
塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。
这些气体必须及时排出。
否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。
因该模具为小型模具，且分型面适宜，可利用分型面和顶出机构位置的空间排气，所以无需专门设计排气槽。
但是值得注意的问题是，分型面还有顶出机构与模架之间的距离不能过大，不可以超过原料的溢边值，卡盒注塑用的原料是ABS，经查表可以得知ABS的溢边值0.04mm，因此分型面还有顶出机构与模架之间的距离不能大于0.04mm，否则会造成过大飞边，不符合要求。
这里卡盒的排气通道如图所示：
模具的工作过程
模具装配试模完毕之后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下：
1.对塑料pc进行烘干，并装入料斗；
2.清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热；
3.合模、锁紧模具；
4.对塑料进行预塑化，注射装置准备注射；
5.注射，其过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模；
6.脱模过程：
参考模具装配图，整个开模过程分三个阶段：
第一次分型时，由于弹簧的作用，
使得在定模推板和定模座板分开一段距离，定模推板将塑件从型芯上脱出，同时进行侧抽芯动作，直到限位拉杆限位，第二次分型时，动模板和定模板分开一段距离，直到固定在定模板上的挡块被拉钩钩住，塑件从型腔中被拉出；第三次分型时，固定板和垫块分开，锲柱脱离锁紧状态，弹动一段距离后在拉杆带动下，回转型腔转动开模，塑件从型腔脱落；之后压块将拉钩压下，脱离挡块限制，模具得以在第二次分型处彻底打开，完成塑件的脱模动作。
7.制品的后处理：
去除边刺，对制品进行调湿处理。
设计体会
毕业设计即将结束，也就意味着我的大学生活即将结束，但在这一个学期的时间里我学到了很多知识和技能。
虽然每学期都安排了课程设计或者实习，但是没有一次像这样的课程设计能与此次相比，设计限定了时间长，而且是一人一个课题要求更为严格，任务更加繁多、细致、要求更加严格、设计要求的独立性更加高。
要我们充分利用在校期间所学的课程的专业知识理解、掌握和实际运用的灵活度。
在对设计的态度上的态度上是认真的积极的。
通过这期毕业设计的学习，给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。
作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。
多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。
我选择了卡盒题来作为我的毕业设计这是对我的三年知识能力考查，也是对我应用这些知识能力的考查，我尽力使自己的设计减少错误，但我知道由于许多知识和能力的欠缺，肯定有一定的错误。
通过本次设计我学到的不仅仅是对卡盒的设计这单一方面的了解，让我熟悉了设计的各个方面的流程，学会了把自己大学三年所学的知识运用到实际工作中的方法。
从以前感觉学的许多科目没有实际意义，到现在觉得以前的专业知识不够扎实，给自己的设计过程带来了很大的麻烦。
特别感谢我的导师刘白老师给我的悉心指导，还有其他老师给我在设计方面给予的帮助。
我觉得通过这次设计，让我了解了设计的整个流程，在设计过程中发现了自己的不足和不少的漏洞让我自己能够在以后加以改正在今后的工作中能够更好的发挥在大学三年中的知识，在我能够在以后的分工作中做的更好。
通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面、太偏激了。
毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。
第一，接到任务以后进行选题。
选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。
好比走路，这开始的第一步是具有决定意义的，第一步迈向何方，需要慎重考虑。
否则，就可能走许多弯路、费许多周折，甚至南辕北辙，难以到达目的地。
。
因此，选；题时一定要考虑好了。
第二，题目确定后就是找资料了。
查资料是做毕业设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。
总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。
第三，通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。
第三，有了研究方向，就应该动手实现了。
其实以前的三步都是为这一步作的铺垫。
一步步地做下去之后，你会发现要做出来并不难。
此外，还得出一个结论：
知识必须通过应用才能实现其价值！
有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富
参考文献
1.书籍作者：
田福祥进注塑模330例设计评注第1卷
2.陈万林编《实用塑料注射模设计与制造》
机械工业出版社2004年1月
3.王孝培编《塑料成型工艺及模具简明手册》
机械工业出版社2000年6月
4.蒋闻森编《模具设计与制造简明手册》
上海科学技术出版社1998年7月
5.周小玉编《实用模具技术手册》
机械工业出版社2002年11月
6.《塑料模具设计手册》编委会编《塑料模具设计手册》
机械工业出版社1994年11月
7.许发樾编《模具标准应用手册》
机械工业出版社1994年11月
8.《塑料模具设计手册》编委会《塑料模具设计手册（软件版）》
机械工业出版社软件版本V1.0
6.《塑料成型工艺与模具设计》
机械工业出版社1996年4月
7.陈万林编《实用塑料注射模设计与制造》
机械工业出版社2004年1月
8.王孝培编《塑料成型工艺及模具简明手册》
机械工业出版社2000年6月
9.蒋闻森编《模具设计与制造简明手册》
上海科学技术出版社1998年7月
10.周小玉编《实用模具技术手册》
机械工业出版社2002年11月
6.《塑料模具设计手册》编委会编《塑料模具设计手册》
机械工业出版社1994年11月
7.许发樾编《模具标准应用手册》
机械工业出版社1994年11月
8.《塑料模具设计手册》编委会《塑料模具设计手册（软件版）》
机械工业出版社软件版本V1.0
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