图I-1 学生手绘创意作品（01号7769）
图I-2 学生手绘创意作品（02号7753）
图I-3 学生手绘创意作品（03号7767）
图I-4 学生手绘创意作品（04号7765）
图I-5 学生手绘创意作品（05号7760）
图I-6 学生手绘创意作品（06号7752）
图I-7 学生手绘创意作品（07号7749）
图I-8 学生手绘创意作品（08号7748）
图I-9 学生手绘创意作品（09号7745）
二、3D效果图（图I-10～图I-18）
图I-10 学生3D效果作品（01号）
图I-11学生3D效果作品（02号）
图I-12 学生3D效果作品（03号）
图I-13 学生3D效果作品（04号）
图I-14 学生3D效果作品（05号）
图I-15 学生3D效果作品（06号）
图I-16 学生3D效果作品（07号）
图I-17 学生3D效果作品（08号）
图I-18 学生3D效果作品（09号）
三、快速成型作品（图I-19～图I-27）
图I-19 学生快速成型作品（01号7774）
图I-20 学生快速成型作品（02号7773）
图I-21 学生快速成型作品（03号7781）
图I-22 学生快速成型作品（04号7780）
图I-23 学生快速成型作品（05号7784）
图I-24 学生快速成型作品（06号7776）
图I-25 学生快速成型作品（07号7777）
图I-26 学生快速成型作品（08号7779）
图I-27 学生快速成型作品（09号7770）
四、3D模具装配图（图F-3和图I-28）
图I-28 液晶屏支承架模具装配图
五、2D模具零件（图I229和图I230）
图I229 液晶屏支承架模具型芯图
图I230 液晶屏支承架模具型腔图
六、设计说明书
模具设计说明书案例（学生作品）
目录
一、任务书
二、塑件工艺分析
三、模具结构设计
四、有关模具设计的计算
五、浇注与排气系统的确定
六、选择标准模架
七、模具装配图
八、参考文献
说明书正文
一、任务书
1.名称
液晶屏支承架注射成型模具设计
2.液晶屏支承架制件图
图F-3所示为液晶屏支承架制件图，其特点有壁薄、透明，有内侧凹结构。液晶屏支承架3D制件图如图1所示。
图1 液晶屏支承架3D制件图
3.液晶屏支承架制件材料
塑件材料为PS。
4.模具生产批量
模具成型次数为25万次后，再进行修模。
尺寸较小，最大尺寸为35mm×28mm×7mm。
表面粗糙度：与液晶屏紧贴面表面粗糙度最高，为Ra0.4μm；与电路板紧贴面的表面粗糙度其次，为Ra1.6μm；其余表面粗糙度最低，为Ra3.2μm。
二、塑件工艺分析
1.制件结构分析
（1）特点分析 本塑件的结构特点是壁薄、透明、有内侧凹，内侧凹部分导致熔体填充困难；侧向抽芯方向导致模具结构复杂。塑件精度高，既要保证塑件装配尺寸精度要求，又要保证塑件的几何公差要求，还要保证塑件的表面质量，即不能有熔接痕和收缩凹痕等成型缺陷。
（2）壁厚分析 查看塑件产品图，产品壁厚基本均匀，为1mm。
2.分析塑件的原始材料
本塑件的材料为PS；收缩率为0.5～0.6；密度为ρ=1.05g/cm3。
3.特点
1）有很好的几何稳定性，热稳定性，电绝缘性。
2）透明PS具有良好的光透性。
3）吸湿性较小。
三、模具结构设计
1.选择分型面
合理选择分型面有利于提高制品的质量、工艺操作和模具制造。因此，在模具设计过程中，分型面的选择是一个不容忽视的问题。由于采用侧浇口，因此以液晶屏支承架下表面与凹模的分界面为分型面。
2.塑料注射模具的组成
塑料注射模具的组成包括成型系统、浇注系统、导向系统、顶出系统、冷却系统、模具结构零件、侧向分型系统七个部分。(www.xing528.com)
3.模具各部分结构的具体确定
（1）顶出系统 采用4根顶杆顶出系统，顶杆分别在制件的4个角上，连接到顶杆固定板。
（2）浇注系统 一模成型2件时通常采用侧浇口，主流道衬套，与上模板过盈连接。
（3）冷却系统 采用水冷，平均分布在制件周围。设置6个直径为10mm的孔，水从一边的3个孔进，在另一边的3个孔出为一次循环，孔距制件15mm。
（4）侧向分型系统 采用斜顶内抽芯机构。利用导滑槽来完成内抽芯，连接到顶杆固定板之上。在制件的两个具有斜度的内凹槽上。尺寸为2.5mm×5mm×125mm，角度为3°～5°。
（5）导向系统 采用4个导柱和4个导套间隙配合，导柱比导套要短一些，以防过顶。
（6）模具结构零件 用2个垫铁保证脱模机构的运行空间；用螺钉与注射机连接。
（7）成型系统 采用局部镶嵌式；固定在凸、凹模具固定板上；用定位孔定位。
四、有关模具设计的计算
1.选择注射机
塑件体积=907.5mm3；
PS塑料密度取1.05g/cm3；
重量=体积×密度=0.952875g；
因为一模成型两件
总重量=2×单件重量=1.91g
根据以上关于模具的计算选出注射机的型号为螺杆式XS-ZY-125型注射机。
注射机参数如下：
2.锁模力
塑件的投影面积A=980mm2，
式中 F——注射机的额定锁模力；
n——型腔数，取n=2；
k——安全系数，取k=1.2；
pc——熔料在型腔中的平均压力，PS的平均压力为30MPa；
A——塑件投影面积。
3.校核注射机
由于在初选注射机和标准模架时，是根据模具长度、宽度、模板厚度和模具行程四个技术参数选用的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度是不必校核的，已符合所选注射机要求。
（1）开模行程的校核 注射机最大行程S
S≥2h件+h浇+（5～10）mm
式中 h件——塑料制品高度（mm）；
h浇——浇注系统高度（mm）。
2×7mm+10mm=24mm＜300mm
故所选注射机满足要求。
（2）模具在注射机上的安装 因标准模架外形尺寸小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，故所选注射机规格满足要求。
注射机最大模具厚度H=300mm，模具最大厚度为260mm
H=300mm＞260mm
根据标准模架尺寸，注射机最大模具长和宽280mm×270mm＞200mm×200mm。
故满足要求。
五、浇注与排气系统的确定
1.浇注系统的形式
采用普通浇注系统，由于有2个型腔模，故必须设置分流道，用侧浇口形式从零件外部进料，利用分型面间隙排气。
2.主、分流道的设计及浇口的设计
（1）主流道的设计 根据《塑料模具设计手册》初步得XS-Z-60型注射机喷嘴的有关尺寸，即
喷嘴前端孔径：d0=4mm；
喷嘴前端球面半径：R0=12mm；
根据模具主流道与喷嘴的关系得
R=R0+（1～2）mm
d=d0+（0.5～1）mm
取主流道球面半径R=13mm；
取主流道的小端直径d=5mm；
为了便于将凝料从主流道中拔出，可将主流道设计成圆锥形，其斜度为2°～6°，通常取4°，经换算得主流道大端直径D=8mm。
（2）分流道的设计 分流道的形状和尺寸应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速度、分流道的长度等因素来确定。本塑件的形状不复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的形状长度较短，为了便于加工，选用截面形状为半圆形的分流道，查塑料模具设计手册得R=2.5mm。
（3）浇口的设计 拔杆模具一模两腔，采用侧浇口进料方式。考虑模具受力和制件外观，浇口设置在制件直径为8.6mm的后部。浇口的截面形状为矩形，宽2mm，深1mm，如图2所示。
图2 浇口的形式
根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，故本塑件选用侧浇口较为理想。
六、选择标准模架
根据制件大小和排列方式选择标准模架手册中的2020AI标准模架。
模架参数和形状如图3所示。
图3 标准模架图和参数
七、模具装配图
模具工作过程分析如下。
1.成型零件
成型零件是指模具的型腔和型芯，即直接成型塑件的部分，它通常由凹模、凸模和成型杆等构成。图4所示为液晶屏支承架注射成型模具装配图。
2.浇注系统
熔料从注射机喷嘴流入模腔，并将熔料注满各个型腔的通道。它由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。
3.模具工作过程
熔料经热喷嘴进入模具型腔，完成注射、保压、冷却成型凝固后，模具打开。在开模过程中，动、定模在机械作用下沿分型面分开。
开模完成后，顶杆在机械作用下推出制件，斜顶杆部分则跟随制件一边推出一边沿制件的径向方向向模具中心移动，完成内侧抽芯。
图4 液晶屏支承架注射成型模具装配图
1—下模座 2—角铁 3—垫板 4—凸模固定板 5—导柱 6—凹模固定板 7—导套 8—上模座 9、11、13、19—螺钉 10—浇口套12—勾料杆14—斜导柱15—顶杆固定板 16—销钉 17—顶板 18—顶杆
八、参考文献
[1]贾润礼，程志远.实用注塑模设计手册[M].北京：中国轻工业出版社，2000.
[2]吴生绪.塑料成型模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2008.
[3]付宏生，刘国良.塑料成型工艺与设备[M].北京：机械工业出版社，2009.
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