1 绪 论
本说明书是双色塑料注射模设计的设计思路及详细分析。
本说明书书由以下几部分组成，主要阐述了此模具的设计思路与过程。包括塑料件的工艺分析，塑件的成型方案分析，双色注射模技术的介绍，注射模总体结构的设计，注射机的选择校核，模具零件的设计与计算以及成型零件的制订等内容。
近几年来，随着经济的发展，双色产品呈现加速发展的趋势，及双色注射成型机的出现，双色注射模具成为了许多专业模具公司或工厂重点研发的对象。一次成型两种或三种颜色的塑料，既可提高生产效益，提高不同塑料之间的熔接强度，降低成本，减少装配时间，又同时改善了以前利用嵌件形式进行双色注塑时的塑件外观精度。
这是近几年来发展得很快的一项新技术 而国内，关于这项技术的报导开始增多，相信不久的未来将会得到普及。此说明书 ，比较系统详细地介绍本次设计的各个步骤及双色注射模具设计中的应用，并附上了大量结构零部件的设计简图。
毕业设计可以说是大学中最大的一次设计，时间跨度大，涉及内容多，是对个人模具设计与制造知识的全面检验。本次毕业设计较以往的课程设计相比，要求个人对PRO/E的运用更加熟练，所以具有一定的难度。
大体上整个毕业设计的流程上安排如下：制品外观造型设计→查阅有关技术文献→确定模具设计方案PRO/E建制品实体→PRO/E建模→装配模具→由三维转为二维CAD图→撰写说明书。
由于本人的实践经验及理论水平有限，设计中不足和遗漏这处在所难免，敬请老师多多指教。值此之际，本人向对本次设计提出宝贵意见和帮助的老师及同学表示由衷的感谢！
1.1 双色塑料注射模技术的介绍
1.1.1 简介
随着塑料工业的不断发展，目前塑料制品行业有越来越多的制品加工要求采用多色/多料成型以提高或获得制品的外观要求、功能要求和性能要求，如从小的牙刷到大的汽车车灯。但许多制品的成型是在多台机器上用嵌件的方法多次成型的，存在诸多不足
1
和弊端。而采用双色注射成型机加工双色/双料制品，可以双色一次成型，减少多次组合加工所产生的品质异常。对于客户而言，这不但大幅降低生产成本同时也提高了产品品质。
1.1.2 原理
共注射成型是指用两个或两个以上注射单元的注射成型机，将不同的品种或不同颜色的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法。此法可生产多种色彩或多种塑料的复合制品。共注射成型的典型代表有：双色注射和双层注射，也可夹层泡沫塑料注射。在本次设计中应用的是双色注射成型
双色注射成型这一成型方法有两个料筒和一个喷嘴所组成的注射机，通过液压系统调整两个推料柱塞注射熔料进入模具的先后次序，来取得所要求的不同混色情况的双色塑料制品的。也有用两个注射装置、一个公用合模装置合两副模具制得明显分色的混合塑料制品的。
双色产品能得到这么大的发展，有赖于双色注射成型机出现和成熟。在此，介绍下最新的双色注射成型机的性能。HTS360双色注射成型机，是大型的双色注射成型机。整机为模块化设计，可进行多种拼接组合，扩大应用范围；两套互相独立、并行布置注射装置；合模部件采用内卷式斜排五铰链双曲肘合模结构，并运用三维建模、机构装配和有限元分析技术精心设计而成；两套独立的液压顶出系统，扩大机器的应用范围和灵活度；双工位双向1800转动模板采用液压马达驱动，使用进口高性能、长寿命可轴向移动的滚针轴承，分段转模压力、流量控制，转动模板准确位置由液压定位销和固定定位销共同定位，确保转动模板定位精度，保护模具安全；转动模板模具冷却水连接装置，模具所需冷却水可方便地从转动模板连接，从而避免冷却水管缠绕、干涉；两套独立的比例压力流量控制油路，用来控制驱动两套注射装置和两套液压顶出系统；射出两组、顶出两组及开关模均采用电子尺控制行程。
双色产品的性能有赖于双色注射成型机的性能与模具设计的合理性。
常用的双色注射模具可分为四种，型芯旋转式、既件板旋转式、型芯(型腔)后退式，型芯滑动式。
成型双色塑件有两种方法。一是用两副模具在两台普通注射机上分别注射成型。第一次注射成型嵌件(如电话机按键字码)，再注射另一种颜色的塑料将嵌件进行包封，完
2
成双色注射。这种方法劳动强度大，生产效率低。目前我国工业生产的很多双色塑料制品都是依靠这种成型方式。由于双色注射机的产生，这种成型方式必然被逐步淘汰。
第二种成型双色制品的方法是用一付模具，在专用双色注射机上一次注射成型。由于双色注射机有两个相互垂直或平行的独立注射装置。因而生产效率高，劳动强度低。在进行双色料射成形时，通常是不同颜色的同一种塑料。这种嵌件和包封塑料的结台强度好，若使用不同品种的塑料则应在嵌件上增设凹槽以增加结合强度。另外，当两种塑料要求的模具温度不同时，应使一次型芯(嵌件)和二次型芯(包封)控制在不同的模具温度下。
双色产品是由两种不同色的塑料原料通过分别注射成型而形成单一的注射产品。对模具的实际要求就是两个相同的凸模要对应两个不同的凹模型腔，其中第二色型腔体积往往大于第一色型腔体积，在第一次注射后，先开模然后动模利用注射机可旋转机构旋转180度,再合模并采用与第一次注射不同色的原料进行第二次注射。第二次开模后，已完成两次注射的凸模进行脱模动作。要求注射机上有两个注射喷嘴，分别注射不同颜色的原料，同时其动模固定板附带有可旋转180度的回转装置。
3
2 制件分析
2.1 塑件分析
手机已经成为现代生活中必不可少的通讯工具，各种各样款式都有，而且中国是世界手机保有量最大的国家。但大家只要留意一下，可发现虽然手机款式很多，而双色或多色的手机很少，即使是双色手机，但是都是又两件制成的配件装配的，连接强度不够，容易脱落。
图2.1
上图的手机外壳就是用AB两件制成的配件装配起来的，并不是一次成型的。一次成型出两种塑料组成的制品，能提高塑料间的熔接强度，减少装配工序，提高工作效益，使手机外观更加好看。但对模具的要求更高，而且还要使用专门的双色注射机。
图2.2
上图的手机壳是一次成型的双色塑料制品
在进行模具设计之前，首先对制品图及形状结构分析，其内容主要包括以下几个方面：
（1）手机上壳（见制件图）。制品的几何形状：本次设计的制品为形状象诺基亚8250款式，平均壁厚为1.5mm，属轻质薄壁制品。
（2）制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波
4
动和模具制造误差。本次塑料制品的尺寸按4级精度取值。塑件的表面粗糙度主要取决于模具粗糙度，一般情况下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高1～2级。
（3）制品的脱模斜度：脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定，以塑件内孔型芯小端为准，尺寸符合图纸要求，斜度由扩大方向取得；塑件外形，以型腔大端为准，尺寸符合图纸要求，斜度由缩小方向取得。一般情况，脱模斜度不包括塑件的公差范围内。本设计采用1°脱模斜度。
（4）由于需要在同一模具中两次注射成型制件，成型由两种塑料组成的制品，降低成本，以采用双色注射机及双色注射模来成型制品。
2.2 材料的选择
制品材料所选用的塑料材料为ABS [丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物] 和苯乙烯改性PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）。
2.2.1 ABS材料的性能
ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三种化学单体合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其化学分子结构方式如下：
每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相， 另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
ABS不透明，外观除薄膜外都呈浅象牙色、无毒、无味、兼有韧、硬、刚特性，燃烧缓慢，离火后仍继续燃烧，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落。
ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以赋予用户
5