MP3导光板模具设计

第一章塑件分析

1.1塑件设计要求

此款注塑模具所成型产品为MP3导光板，属于光学元件顾精度要求很高，作用是导光、聚光，从而起到增加亮度的作用(说明：当模具完成后会对一侧模仁进行放电处理，从而使注塑件一面有一定程度的凹凸不平，当光通过时发生漫反射起到导光作用；另一面则做上网点，起聚光作用。)。

塑件图如下：

1.2计算塑件及浇注系统凝料质量

经过Pro/e计算可得单个塑件得质量为0.305g，浇注系统凝料初步估计形状计算得出质量为3.858g。

1.3分析塑件模塑工艺的可能性和经济性

此塑件要求批量生产。按注塑机的最大注射量确定型腔数量n:

根据公式n<=(0.8Mg-Mj)/Mz，可得

n<=(0.8*26-3.858)/0.305=55(个)

为了经济效益及保证精度故作成一出八，则

M(总)= 0.305*8+3.858=6.298g

第二章模具结构

2.1分型面的选择

如下图所示，出于对模具结构、使用寿命、易于推出机构的设置、易于排气、模具加工的方便以及结合注塑机的技术规格（在设计中我已附带一份有关注塑机的技术规格书）等多方面原因考虑选择塑件的上表面为分型面。

2.2型腔型芯及浇口、流道的设计

选用一模八腔布局，其型腔型芯部分布局及图纸已附，但有一点要说明，由于塑件很薄，为使开模时塑件留在动模侧，其动模侧部分脱模角是像到钩般反扣的。如下局部放大图：

由于塑件很薄且宽，为使塑料熔体在宽度方向流动得到更均匀的分配，减小内应力，避免流纹和定向效应，所以选用扇型浇口，浇口的厚度取塑件壁厚的2/3。

由于是一出八的结构所以要考虑选择哪种分流道为宜。为使在相同情况下各型腔能同时注满，所以选择平衡式流道。当然在保证必要的壁厚及注塑能饱满的情况下，我也尽可能的缩短了流程。

由于主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注塑机喷嘴较高温度和压力的塑料熔体冷热交替地接触，很容易损坏，且对材料地要求较高，

此模具为批量生产而设计，顾设计成浇口套（料嘴），便于日后更换。淬火硬度50HRC。并在其大端端面上铣R3的圆柱型键槽（用于插入定位销）如下图：

主流道设计为垂直于分型面。为使凝料能顺利拔出所以设计成圆锥型，锥度为3度，表面粗糙度0.5μm。为防止溢料顾半球形凹坑半径R22比喷嘴半径大1mm。料嘴长度在保证成型条件下已取最短。

2.3导出系统的设计

如图所示：

合模具型芯和型腔形状和结构可

知导柱导向部分的长度超出凸模端面

的长度已足够。

为使导柱具有足够的抗弯强度和

表面耐磨性，顾取导柱直径为φ30，

材料为SUJ2，淬火至硬度为50HRC。

此模具采用四根导柱，分布于模

具四个角处。为保证模具强度取导柱

中心到模具边缘距离为导柱直径的

1.15倍。为确保模具合模时只能按一

个方向合模，导柱的分布采用等直径导柱不对称布置。

导套孔滑动部分按H8/f8间隙配合，导套外径按H7/m6过度配合。（以上具体尺寸图纸上已给出）

2.4复位杆与推板导向

如下图：

此模具采用弹簧复位，四根复位杆上各一个弹簧。两根导柱为顶针导向，防止顶针在开闭模时变形。附加的四根对称分布的φ30mm的支柱为支称动模板而设，因为在注塑时动模板会受到一个较大的弯曲应力，使其变形，从而损坏动模板。

2.5推出机构的设计与拉料机构设计

由于导光板（塑件）的大部分用于导光，顾不能有任何与导光无关的痕迹，否则在导光时将出现导光不良、亮斑或暗斑等现象，导致废品。所以顶针只能设在塑件周边或不导光部分。

在保证顶针强度的前提下顶针要越细越好。由于选用顶针直径或大小小于3mm，顾设计成下部加粗的阶梯形。

顶杆固定形式采用带台阶的推杆与固定板连接的形式。

下图为拉料杆及所有顶针的立体图：

2.6排气系统

这款模具设计为在分型面上开设排气槽排气。由于一出八型模具，排气槽的位置不好选定，顾在总工程师的建议下排气槽位置开设如上图。

为便于模具的制造与清理，排气槽设在动模一侧分型面上，且在料流末端和料件较厚处。为防止溢料或出现毛边其尺寸为宽4mm*深0.01mm。

2.7加热系统

此模具由上海浜田公司所生产的一套加热系统为其加热（当冷水通过加热机时被加热到设定的温度80℃，经过橡胶水管导入模具。当模具的温度升至80℃时便可注塑）。顾模具的动模和定模上各设计了两个通孔，用于水循环。

2.8其他零部件

其他零散部件图纸上已详细画出，在此就不多赘述了。在图纸上未画出的零件则选用标准件。

体会与感受

在本次毕业设计中，我首先要感谢我在模具方面的启蒙老师吴老师，他的谆谆教导使我在模具这个领域打下了较好的功底，可以说没有他就没有我今天的工作。其次要感谢蒋工（总工程师），从蒋工身上学到了很多东西。蒋工认真负责的工作态度，严谨的治学精神、深厚的理论水平和扎实的实践工作经验都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高，这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。

在系统的模具设计过程中总工程师也给于我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使我能顺利完成此款模具的设计工作，还有和我同一研发部的同事及注塑车间的模具工等都给与我不少帮助，使我这个新员工能在最短的时间里了解我公司的产品，对我的设计有了很大的帮助，这里一并表示感谢。

在这次的实际工作中我感受较深。干好模具设计这份工作首先就是要有好的理论功底，不仅是模具方面的知识要学好，还要把机械设计、公差与配合及金属工艺等各方面的知识学好。因为对于模具设计不是简单的画画图，更重要的是要考虑到各个零件的配合和不同零件在不同用途时所用的材质等方面。因为要将模具的成本和制造加工难度降到最低，将使用寿命和经济效益提升到最高。以上所说的只是在设计时要考虑的部分方面，在实际的设计中也要具体问题具体来对待。我个人认为有一点是很重要的，那就是那就是各个零件的公差配合，因为不管是要注塑是什么样产品的模具，对精度要求、成本、加工难等高还是低，都要设计好公差配合，不然即便是做出了模具也是没法使用或经济效益不好，甚至没法制造或用于生产实践，那一切的努力都是徒劳的。还有就是要考虑实际的加工能力能否达到设计的要求等问题。

还有就是我在学校学到的关于材质、模具部件的名称等和在工作中所用到的有所不同，有些名称我都没见过，如S35C～S55C是中碳钢；SKS2是合金工具钢等。在学校都没听说过S35C、SKS2、SK3、SCM440H、SUJ2等这些名称。所以我从一些模具书上总结了一些有关不同模具部件名称、所用材质及其加工方法等并作成了表格一并附上（由于资料不足总结得不是很全面，但都是或至少在我公司的模具设计时常用，比较有实用性），我想老师可以在以后的教学中给学弟学妹们提提，让他们了解一下也好。（表格内容摘自香港、日本和台湾出版的几本书）

在学校时我认为作为一个模具设计人员就因设计好一切工作。可在工作中我才发现在国内很多模具制造厂家在模具设计和制造时可能连图纸都不全甚至没有图纸，而是由模具设计人员与模具部件制造人员在模具制造过程中互相沟通完成模具设计与制造（这是蒋工对我说的）。所以公司并不要求我将图纸之类做的面面俱到。加上这是我刚踏入社会的第一分工作、第一次设计模具，一切都比较生疏，所以很多方面有不少遗漏和不足之处望老师能谅解，并给我意见！

参考资料

1．陆玉主编《机械设计手册》机械工业出版社，2000