手機(jī)后殼注塑模具設(shè)計(jì)【新】

手機(jī)后殼注塑模具設(shè)計(jì)【新】,手機(jī),注塑,模具設(shè)計(jì) 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書主要講述對手機(jī)后蓋進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程。通過對塑件的工藝分析，設(shè)計(jì)出塑料模具。 本論文首先簡單介紹了模具設(shè)計(jì)與分類，然后對產(chǎn)品材料性能作了介紹，并初步選擇注射機(jī)。 本說明書還詳細(xì)敘述了模具結(jié)構(gòu)方案，包括確定分型面、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、斜頂內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等等的設(shè)計(jì)過程。還有重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算。校核注射模與注射機(jī)的關(guān)系等。 本設(shè)計(jì)主要是通過使用CAXA與AutoCAD完成裝配圖、零件圖。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)四年來所學(xué)的專業(yè)知識，從而進(jìn)一步鞏固了模具設(shè)計(jì)方面的相關(guān)知識，并積累了相關(guān)的設(shè)計(jì)意念與經(jīng)驗(yàn)。 The graduation project on the brochures of the main mobile phone back for the die design process. The plastic parts of the process, the design of a two-mode point of the plastic mold. First of all, this paper a brief introduction of the mold design and classification, and then the product was introduced by the material properties, and the initial choice of injection machine. This statement has also described in detail the structure of the program die, including the identification of sub-surface, forming the structural design of parts and components, core-pulling mechanism within Xieding, Stripping agencies Die-oriented institutions, and so on the cooling system design process. There is still an important part of the process parameters of choice and calculation. Check with the injection mold injection machines, such as the relationship. This design is through the use of CAXA and AutoCAD completion of the assembly, parts map. The integrated design of a university graduate in three years the school's expertise to further consolidate the mold design-related knowledge, and the accumulation of related design ideas and experience. 關(guān)鍵詞：側(cè)抽芯 塑料模具 注射機(jī) 目錄 摘要 第一章、塑件結(jié)構(gòu)工藝分析與設(shè)計(jì) 1.1 材料的選用 1.2 脫模斜度 1.3 加強(qiáng)肋 1.4 塑件尺寸、公差與精度 1.5 壁厚 第二章、注射成型機(jī)的選擇 2.1 注射機(jī)的選用 2.2 鎖模力校核 第三章 、注射模的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 型腔數(shù)目的確定 3.2分型面的選擇 3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.3.1主流道設(shè)計(jì) 3.3.2分流道設(shè)計(jì) 3.3.3澆口的設(shè)計(jì) 3.4成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.5排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第四章 、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 滑塊內(nèi)側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu) 4.2 抽芯距計(jì)算 第五章 、工作尺寸計(jì)算 5.1計(jì)算公式 5.2凹模的尺寸計(jì)算 5.3型芯的尺寸計(jì)算 第六章 、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第七章 、模具閉合高度的確定 結(jié)語 致謝 參考文獻(xiàn) 塑件的基本信息 材料：ABS+PC 公差等級：IT2 批量：大批量生產(chǎn) 第1章 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析與設(shè)計(jì) 1.1 材料的選用 該塑件為手機(jī)后殼，要求具有一定的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨損等性能，同時(shí)還必須滿足絕緣性。 聚碳酸酯?透明度較高，沖擊韌性好，而且耐蠕變，使用溫度范圍廣，尺寸穩(wěn)定性好，電絕緣性優(yōu)良，耐候性、無毒性。由于聚碳酸酯熔體粘度較高，在成型過程中極少發(fā)生泄漏現(xiàn)象。 ABS合成塑料以其具有很好的韌性( 抗震性) 、密封性，很高的機(jī)械強(qiáng)度，耐化學(xué)腐蝕，拿在手上很有質(zhì)感的特點(diǎn)而受到人們的青睞。有優(yōu)越的耐沖擊強(qiáng)度,特別是在低溫有無與倫比的沖擊強(qiáng)度,而且熱變形溫度高 。電性能,耐化學(xué)藥品性,耐油性好,易電鍍 。加工適應(yīng)性好,注射成型,擠出成型,模壓成型等所有的加工方法都可以,而且尺寸穩(wěn)定性好,耐堿性,耐應(yīng)力開裂性也好 根據(jù)以上特點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)因素，采用ABS+PC塑料，規(guī)格性能如表1所示： 表1 代號 PC+ABS 比重 1.10—1.15 收縮率 0.004—0.006 熔融溫度 230—300℃ 成型模溫 50—100℃ 成型壓力 100—200Mpa 1.2 脫模斜度 設(shè)計(jì)脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過程中拉傷塑件表面，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。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向。要求開模后塑件留在型芯上，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù)ABS 和PC的性能，參考《實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡明手冊》表3—10，型芯和型腔的脫模斜度取1°。 1.3 加強(qiáng)肋 為了使塑件與底殼便于裝配，并有一定的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)又能避免因壁過厚而產(chǎn)生成型缺陷，在塑件內(nèi)表面外側(cè)增設(shè)了多處加強(qiáng)肋。 1.4 塑件尺寸、公差與精度 該塑件長64mm，寬42.6mm，最高8.5mm。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、塑件的形狀和飛邊厚度的波動、脫模斜度及成型后塑件的尺寸變化。該塑件選用尺寸精度等級為MT2，公差為GB/T14486——1993 尺寸公差數(shù)值。 1.5 壁厚 由于產(chǎn)品的壁厚與熔體的流動長度、 生產(chǎn)效率以及使用要求等有關(guān)， 從成本和生產(chǎn)效率來看， 產(chǎn)品壁厚過厚也是不可取的，它不僅會增加制品的成本，而且成型周期也較長， 所得制品的收縮率明顯增加。 因此，產(chǎn)品壁厚均為1.3mm，銜接部分的上下唇壁厚為0.3mm。 第2章 注射成型機(jī)的選擇 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品幾何尺寸及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡可能選用適合的注塑機(jī)以充分發(fā)揮設(shè)備的內(nèi)在能力。從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范有：額定注射量、額定注射壓、額定鎖模力、模具安裝尺寸以及開模行程等。 2.1 注射機(jī)的選用 根據(jù)塑件的體積或重量大致確定模具的結(jié)構(gòu)，初步確定注塑機(jī)的型號。根據(jù)手機(jī)殼的造型尺寸64x42.57x8.5mm，按注塑機(jī)加工能力和注塑量分類選用小型注塑機(jī)，型號選用XS-Z-60，其相關(guān)參數(shù)如表： 螺桿直徑（mm） 28 模具最大厚度（mm） 200 拉桿內(nèi)間距（HxVmm） 190*300 注射時(shí)間（s） 20 標(biāo)稱注塑容量（c） 60 高壓時(shí)間（s） 3 注塑壓力（MPa） 122 冷卻時(shí)間（s） 20 注塑速率（g/s） 120 噴嘴溫度（0C） 200 鎖模力（kN） 500 模具溫度（0C） 80 模具最小厚度（mm） 70 模板最大行程（mm） 180 2.2 鎖模力校核 鎖模力是指注射機(jī)構(gòu)在工作中對模具所能施加的最大夾緊力。鎖模力與注射容量全面地反映了設(shè)備的主要特征和加工能力。 在實(shí)際注射成型中，由于制品形狀不同，所采用樹脂品種不同，注射工藝條件及模具結(jié)構(gòu)不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在選用注射機(jī)時(shí),要對其合模力進(jìn)行計(jì)算。通常，可采用下列公式進(jìn)行： F≥Pm(NAs+Aj) 式中: F-----注射機(jī)最大合模力(MN) N------型腔個(gè)數(shù) Pc----成型時(shí)型腔平均壓力（MPa） As-----塑件在開模方向的最大投影面積(㎡) Aj-----澆注系統(tǒng)在開模方向的最大投影面積(㎡) 從前面可知: N=2 計(jì)算得澆注系統(tǒng)以及塑件在開模方向上的投影面積約為： 0.064×0.042×2+0.08×0.006=0.005856㎡． 所以： F≥nPcA =2×30×0.005856 =0.3514MN =351.4KN 而注塑機(jī)合模力500KN>351.4KN，故滿足要求。 第3章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定，應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量要求、批量大小、交貨期長短、注射機(jī)能力、模具成本等要求來綜合考慮。根據(jù)塑件質(zhì)量要求，大型、中型、復(fù)雜塑件一般都采用單型腔注射模，而高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過4個(gè)，本模具型腔數(shù)采用一模兩腔。 3.2 分型面的設(shè)計(jì) 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 2、便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動模一邊。 3、保證塑件的精度要求。 4、滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5、便于模具加工制造。 6、對成型面積的影響。 7、對排氣效果的影響。 8、對側(cè)向抽芯的影響。 綜上分型面選手機(jī)蓋底平面為分型面。 3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.3.1主流道設(shè)計(jì) 我的設(shè)計(jì)采用直澆口式主流道，如圖1所示：主流道入口直徑d應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑1mm左右。這樣便于兩者能同軸對準(zhǔn)，也使得主流道凝料能順利脫出。所以： d =4+1=5mm 主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑約2～3mm。反之，兩者不能很好貼和，會讓塑料熔體反噴，出現(xiàn)溢邊致使脫模困難。故： R=15+（2～3）=（17～18）mm 取R=18mm 錐孔壁粗糙度Ra≤0.8μm，取Ra0.63μm。主流道的錐角α=2°～4°。過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣。過小錐角使凝料脫模困難，還會使充模時(shí)流動阻力大，比表面增大，熱量損耗大。這里取2°。主流道的出口端應(yīng)該有較大圓角r≈ D。 其中， D可用經(jīng)驗(yàn)公式求出： D= 其中， V----流經(jīng)主流道的熔體體積（c）； K----因熔體材料而異的常數(shù)，取K=1.2； 所以， D==≈ 4.6mm 所以， r===0.58mm，這里取r=1mm 主流道的長度是L，一般按模板厚度確定。但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好。小模具控制在60mm之內(nèi)。初步確定： L=50mm 3.3.2 分流道設(shè)計(jì) 分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設(shè)計(jì)采用單面圓形截面。 3.3.3 澆口設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇， 綜合我的塑件，是比較容易流動的ABS和PC，而且零件外表面要求較高；我設(shè)計(jì)的澆口位置在手機(jī)后殼的底側(cè)。 3.4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.4.1 定模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 定模是成型塑件外表面的成型零件。定模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體潛入式和組合式。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的塑料的特點(diǎn)，采用整體式定模。 3.4.2 動模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 動模和和動模型芯都是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。動模也稱主型芯，用來成型塑件整體的內(nèi)部形狀。與定模部分不同，它與注塑機(jī)后半部分相連它參于塑件的頂出，一般的模具設(shè)計(jì)都要求塑件留在動模部分，好容易脫模。因而動模一般比定模復(fù)雜。 我的塑件由于外表面向上，要求較高，而內(nèi)表面裝配在手機(jī)里面，對于外觀并沒有太高的要求，所以只要保證尺寸的精確就可以了。經(jīng)過查資料和考證，我采用與定模部分一樣的結(jié)構(gòu)——整體凸模。 3.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于我的設(shè)計(jì)采用了大量的推桿以實(shí)現(xiàn)模具對塑件的均勻頂出，使得塑件不會因?yàn)閼?yīng)力不均勻而斷裂或留下痕跡；采用了滑塊來實(shí)現(xiàn)塑件的抽芯。這些結(jié)構(gòu)都的存在著間隙，可以利用這些間隙實(shí)現(xiàn)排氣的功能，而不用設(shè)計(jì)另外的排氣結(jié)構(gòu)。 第4章 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 滑塊內(nèi)側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu) 由于本塑件結(jié)構(gòu)的特殊性，塑件的成型機(jī)構(gòu)大部分也就是抽芯機(jī)構(gòu)。本模具滑塊設(shè)計(jì)如下圖 4.2 抽芯距計(jì)算 S=S1+2～3 S1——側(cè)成型零件成型位置點(diǎn)與不防礙塑件軸向推出之極限相關(guān)點(diǎn)間的距離（mm） 所以 S=2+2～3=4～5mm 第5章 工作尺寸計(jì)算 按照以上規(guī)定，現(xiàn)根據(jù)塑料件的尺寸按平均收縮率對模具尺寸進(jìn)行計(jì)算。其中，我們由第一章可知，=0.5％, 塑件尺寸為長64mm，寬42.75mm，最高8.5mm。 本節(jié)所采用的主要代號及其含義如下： ——成型零件工作尺寸（mm） ——注射塑料的平均成型收縮率（%） ——塑件基本尺寸（mm） ----塑件公差值（mm） ——成型零件制造公差（mm）,其值取/6～/3。當(dāng)成型大型塑件時(shí)，取偏下限；當(dāng)成型小 塑件或采用組合式型芯與凹模時(shí)，取偏上限。 5.1 計(jì)算公式 凹模徑向尺寸：L=[(1+S)L-3/4Δ]；按增大凹模徑向尺寸修模 型芯徑向尺寸：L=( L＋LS+0.75Δ) 凹模深度尺寸：H=[H（1+S)-2/3Δ] 型芯高度尺寸：H=(H＋HS+2/3Δ) 5.2 凹模工作尺寸計(jì)算 由公式L=[(1+S)L-3/4Δ] L1=(1.005*64-0.75*0.34)=64.065 L2=(1,.005*42.75-0.75*0.26)=42.769 由公式H=[H（1+S)-2/3Δ] H=(1.005*8.5-2/3*0.14)=8.45 5.3 型芯工作尺寸計(jì)算 由公式L=( L＋LS+0.75Δ) L1=(1.005*61.4+0.75*0.34)=61.96 L2=(1.005*40.15+0.75*0.26)=40.55 由公式H=(H＋HS+2/3Δ) H=(1.005*7.2+2/3*0.14)=7.33 第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 管道直徑經(jīng)湍流計(jì)算確定，一般取d=8～12mm。 PC和ABS的注射成型特性是低料溫，高壓力注射。模具型腔復(fù)雜，實(shí)在不易采用較大的管道直徑，以免影響到斜滑頂桿、推桿推出塑件。Ф8的管道已經(jīng)能夠保證注塑過程中的能量轉(zhuǎn)換。因此冷卻系統(tǒng)的管道設(shè)為Ф8。位置如圖 第7章 模具閉合高度的確定 尺寸組合B×L ： 200×230 定模板厚度為： 40mm 定模座板厚度為： 20mm 動模座板厚度為： 20mm 動模板厚度為： 40mm 墊塊厚度為： 60mm 模具總厚度為： 180mm 結(jié) 語 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面的知識做了一個(gè)很好的總結(jié)和鞏固，平時(shí)所學(xué)的比較零散的知識得到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識的欠缺。在模具設(shè)計(jì)中，我越往下做就越感覺到自己知識的淺薄，我發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)需要考慮的問題總比我想到的要多。 做完本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我強(qiáng)烈的希望自己盡快的走上工作崗位，因?yàn)槲疑钌畹母杏X到實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的匱乏對模具設(shè)計(jì)有多么大的影響。因?yàn)閷φ麄€(gè)模具設(shè)計(jì)缺乏大局感和立體感，在整個(gè)設(shè)計(jì)中往往感到捉襟見肘，整個(gè)的設(shè)計(jì)還是在別人設(shè)計(jì)的框架下完成的，缺乏了一種思維的創(chuàng)新和跳躍。 在本次設(shè)計(jì)中，我使用了UG、CAD等輔助軟件，尤其是CAD，通過這次設(shè)計(jì)我對CAD的操作更加熟練了。在設(shè)計(jì)中，我翻閱了大量的書籍，公差、制圖、力學(xué)、材料，在這次設(shè)計(jì)中都用到了。 通過本次設(shè)計(jì)，對模具的設(shè)計(jì)和加工有了一個(gè)比較系統(tǒng)、全面的認(rèn)識和了解，同時(shí)也遇到了很多問題。在學(xué)校老師和同學(xué)們的指導(dǎo)幫助下，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于成功的完成了，從如何選材到確定大致模架結(jié)構(gòu)，從零件圖的繪制再到說明書的裝訂，包含了太多的汗水，也為這大學(xué)4年畫上了一個(gè)完美的句號。 致謝 首先，我要衷心感謝我的指導(dǎo)老師-任兆坤老師！在設(shè)計(jì)過程中給與我的幫助與指正，老師經(jīng)常詢問我的進(jìn)度，并督促我盡快完成。同時(shí)，我要感謝同組同學(xué)的幫助，在我遇到不懂的問題時(shí)，及時(shí)幫助我克服。在此對給予幫助的老師們及同學(xué)們表示真摯的感謝。 由于我設(shè)計(jì)水平有限，設(shè)計(jì)中肯定會有許多不足之處，敬請各位老師批評指正。 參考文獻(xiàn) [1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（單行本?齒輪傳動）——4版 . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3 [2]郁文娟，顧 燕. 塑料產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006. 9 [3]王建華，徐佩弦. 注射模的熱流道技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.11 [4]王文廣，田寶善等. 塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003. 12 [5] 奇曉杰. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.10 [6] 趙偉閣. 模具設(shè)計(jì). 西安: 電子科技大學(xué)出版社, 2006.8 [7] 劉靖巖. 模具設(shè)計(jì)與制造. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2005.9 15