手机外壳塑料模具设计与制造 精品
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摘 要随着经济全球化的不断深化,模具工业在一部分国民经济中起着越来越明显的作用。
产品的质量的好坏以及生产效率的高低与模具水平的高低息息相关。
首先此次毕业设计主要完成手机外壳注射模具的设计,设计中分析了手机外壳零件的 结构及工艺性,确定该塑件的注塑成型方案并进行了注射模设计方面的相关计算。
其次利 用 UG 软件的 CAD 模块对手机外壳注射模进行三维曲面造型。
本模具主要难点是采用了 侧抽芯。
模具结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生 产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。
本文从型腔数量和布局的确定、注射机选择、 流道的设计、模板及其标准件的选用、冷却系统、成型部件的设计等给出了详细的设计过 程。
注射模具设计是一个需要很多的经验的模具设计,所以我们可以利用各种设计经验与 理论相结合的方式使得该设计更加完美。
UG 软件是一个极好的工具,可用于现代的成型 加工与模具设计。
关键词:注塑模;三维曲面造型;UG;CADAbstractWith the deepening of the economic globalization, the die industry Plays a more and more obvious part in the national economy. Closely related to the level of quality of the product is good or bad, as well as the level of production efficiency and the level of mold.I finished the design of the injecting mold of Mobile phone shell firstly. The process includes the analyzing of the structure and crafts of the cellular Mobile phone shell, deciding the way of the injecting and doing certain calculation relating to the injectingmold. Then make the modeling of the machinery in the way of threedimension camber making use of the CAD part from UG The main difficulty of the mold is a side core. Advanced cohesive, working, reliable, easy to operate, smooth operation, good cooling effect, low labor intensity, production efficiency, the integrated production of high accuracy, low cost of production. The number and layout from Xingqiang identification, injection machine selection, flow Road design, the choice of standards and templates, cooling systems, shaped components of the design gives detailed design process.The design of the injecting mold is one which need lots of experience, so we can make use of various of designing experience that must be combined with the theory ,which is the way making the design more perfect. The software of UG is a excellent tool used in the design of modern molding and machining.Keywords: injecting mold;threedimention camber mold;UG;CAD目 录摘 要 (III)Abstract (IV)目 录 (V)1 绪论 (1)1.1 本课题研究的内容和意义 (1)1.2 模具工业国内外发展的概况 (1)1.3 本课题应达到的要求 (2)2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析 (3)2.1 产品功能分析 (3)2.2 塑件背面外壳分析 (3)2.2.1 结构分析如下 (4)2.2.2 成型工艺分析 (4)2.3 塑料的选材及性能分析 (4)2.3.1 使用特点: (4)2.3.2 成型特性: (4)2.3.3 ABS的主要性能指标 (4)2.4 ABS塑料的注射过程及工艺 (5)2.4.1 注射成型过程 (5)2.4.2 ABS的注射工艺参数 (5)2.5 ABS的主要缺陷及消除措施 (6)2.5.1 龟裂 (6)2.5.2 熔接缝 (6)2.5.3 收缩 (6)2.5.4 烧焦纹 (6)3 模具设计方案的确定 (8)3.1 分型面方案的确定 (8)3.1.1 分型面的选择原则 (8)3.1.2 分型面确定 (8)3.2 型腔数量确定及排列形式 (8)3.2.1 多型腔模具排列形式设计的要点: (8)4 模具设计 (10)4.1 注塑机选型 (10)4.1.1 注射量计算 (10)4.1.2 注射机型号的选定 (10)4.1.3 型腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 (11)4.2 模具浇注系统设计和浇口的设计 (13)4.2.1 主流道的设计 (13)4.2.2 分流道与浇口的设计 (15)4.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 (15)4.3.1 型芯 (16)4.3.2 型腔 (17)4.3.3 型腔零件刚度和强度校核 (18)4.3.4 成型零件钢材的选用 (18)4.4 模架的确定和标准件的选用 (18)4.5 合模导向机构和定位机构 (19)4.5.1 导向机构的总体设计 (19)4.5.2 导柱设计 (20)4.5.3 导套设计 (20)4.6 脱模推出机构的设计 (21)4.6.1 推出机构的组成 (21)4.6.2 推出机构的分类 (21)4.6.3 脱模推出机构的设计原则 (21)4.6.4 塑件的推出机构 (21)4.6.5 脱模力的计算 (22)4.7 斜顶与抽芯机构设计 (23)4.7.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定 (23)4.7.2 斜顶的设计 (23)4.7.3 各项尺寸的计算与校核 (23)4.8 排气系统设计 (24)4.9 冷却系统的优化设计 (24)4.9.1 加热系统 (24)4.9.2 冷却系统 (24)4.9.3 冷却装置布置方案 (26)4.10 模具材料例表 (27)4.11 尼龙胶钉 (27)4.11.1 特点 (27)4.11.2 型号 (28)5 塑胶模具的加工方法及工艺 (29)5.1 常用加工工具及机器 (29)5.2 加工方法及工艺 (29)6 模具装配 (30)6.1 塑料模具装配的技术要求 (30)6.2 塑料模具装配过程 (30)6.2.1 装配动模部分 (30)6.2.2 装配定模部分 (31)7 模具的试模与修模 (33)7.1 制品的粘着 (33)7.2 成型缺陷 (33)7.3 注射填充不足 (34)7.4 注射工艺不足 (34)7.5 次品分析 (35)8 结论与展望 (36)8.1 结论 (36)8.2 展望 (36)致 谢 (37)参考文献 (38)附 录 (39)1 绪论近年来,我国塑料模具行业发展相迅猛,当前随着模具制造行业的不断发展,许多企 业开始追求,缩短设计周期及制造周期,提高产品质量及生产效率,降低生产成本,最大限 度地提高模具制造业的应变能力等目标。
前言塑料是20实际人类的重大发明,它的发明和广泛使用,为人类的物质文明谱写了新的篇章,大大推动了人类社会的进步和繁荣。
随着各种性能优越的各种工程塑料的不断开发,注塑工艺越来越多地用于制造领域成形各种性能要求的制品,,在机电、仪表、化工、汽车和航天航空等领域,塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的应用,出现了金属材料塑料化的趋势。
据最近数据统计,在工业发达国家,日本生产塑料模具和生产冲压模的企业各占40%,韩国模具专业,生产塑料模的占43.9%,新加坡全国有460家模具企业,60%生产塑料模。
作为最有效的塑料成型方法之一的注塑成型技术具有一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑料。
成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等特点。
因此,世界塑料模具成型中约占半数以上是注塑模具。
选题背景:目前,手机的普及速度大大超越了专家的预测与想象。
它已从最初的模拟系统发展到目前的数字系统。
在此期间手机的功能越来越丰富,体积越来越小,造型越来越美观,充分体现了技术与艺术结合。
除了最基本的实用功能外,手机还要考虑美观和舒适,在设计上必须充分考虑使用对象、使用场合、功能要求、人机工效学等因素。
应此,能够快速制造出结构合理、外观漂亮、能吸引大众眼球的手机外壳注塑模具已成为生产厂家关注的焦点。
本次毕业设计题目是“手机壳键盘部分注塑模具设计”,塑件为手机键盘部分外壳。
目录前言 (1)1.概论 (5)1.1设计前应注意事项 (6)1.2基本程序 (6)1.3注射模设计审核要点 (6)1. 塑件的成形工艺性分析 (9)1.1塑件材料的选择及其结构分析 (9)1.2ABS的注射成型工艺 (10)1.2.1注射成型工艺过程 (10)1.2.2ABS的注射成型工艺参数 (10)1.3ABS性能分析 (10)1.3.1使用性能: (10)1.3.2成型性能: (11)1.4ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施: (12)2 模具结构形式的拟定 (13)2.1确定型腔数量及排列方式 (13)2.2模具结构形式的确定 (13)3 注塑机型号的确定 (15)3.1有关塑件的计算 (15)3.2注射机型号的确定 (15)3.3注射机及型腔数量的校核 (16)3.4注射机及参数量的校核 (16)4.分型面位置的确定 (19)4.1分型面的形式 (19)4.2分型面的设计原则 (19)4.3分型面的确定 (19)5.浇注系统的形式和浇口的设计 (20)5.1主流道的设计 (20)5.2冷料井的设计 (23)5.2.1主流道冷料井的设计 (23)5.2.2分流道冷料井的设计 (24)5.3.1分流道的截面面形状 (24)5.3.2分流道的截面尺寸 (24)5.3.3分流道的长度 (25)5.3.4分流道的表面粗糙度 (26)5.3.5分流道的布置形式 (26)5.3.6分流道向浇口过渡部分的结构见下图: (26)5.4浇口的设计 (26)5.4.1浇口的形式及特点 (27)5.4.2浇口尺寸的确定 (27)5.4.3浇口位置的选择 (27)5.5浇注系统的平衡 (28)6.模架的确定和标准件的选用 (29)6.1定模座板 (29)6.2定模板 (29)6.3动模座板 (29)6.4动模板 (29)6.5动模垫板 (30)6.6垫块 (30)6.7推杆固定板) (30)6.8推板 (30)7.合模导向机构的设计 (31)7.1机构的功用 (31)7.1.1导向机构的功用 (31)7.1.2定位机构的功用 (31)7.2导向结构的总体设计 (31)7.3导柱的设计 (31)7.4导套的设计 (32)7.5导柱与导套的配合形式 (32)8.脱模推出机构的设计 (33)8.1脱模阻力计算 (33)8.2推杆脱模机构 (34)9.1侧向分型抽芯机构原理 (37)9.2侧型芯具体尺寸的确定 (37)9.3侧抽芯辅助零件设计 (40)10.排气设计 (41)11.1成型零件的选材 (42)11.2凹模部分的结构设计 (43)11.2.1凹模的结构形式 (43)11.2.2凹模尺寸的计算 (43)11.2.3凹模结构图 (44)11.3凸模部分的结构设计 (45)11.3.1凸模尺寸的计算 (45)11.3.2凸模形状的确定 (46)12. 温度调节系统的设计 (47)12.1温度对塑件质量的影响 (47)12.2模具冷却系统的设计 (48)12.3模具冷却流道分布图 (48)13.CAE 分析 (49)13.1模流分析 (49)13.2分析结果如下图所示: (49)设计总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)1.概论1.1 设计前应注意事项(1)明确制品的几何形状以使用要求。
摘要注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一,可以一次成型形状复杂的精密塑件。
随着手机市场的兴起人们对手机的追求日趋完美,本次设计针对手机保护壳(诺基亚C3-00),因为是薄壁件(0.5mm),所以在选材时应选择高强度、凝固性较快的材料。
通过对零件结构进行了工艺分析,采用ABS作为塑件的材料。
采用单分型面,根据模具的型腔数目以及最大注塑量、注射压力、锁模力、模具的安装尺寸等因素选择了注射机,选择成型零部件的尺寸;采用扇形浇口;由于型腔侧壁开有耳机孔和按键孔的补片,所以我们在型腔上进行侧抽芯和型芯底部的平行顶出完成脱模,并对模具的材料进行了选择,如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。
对模具结构与注射机的匹配进行了校核。
用UG5.0绘制出模具三维图形,最后利用UG5.0 CAM模块对型芯和型腔进行了加工仿真,制定了符合要求的数控加工工艺过程。
关键词:注塑模、侧抽芯、手机保护壳、ABS、UG5.0手机保护壳示意图目录前言 (4)第一章绪论 (5)1.1模具发展的现状 (5)1.2存在问题和主要差距 (6)1.3发展展望 (7)第二章材料与塑件分析 (8)2.1 塑件分析 (8)2.2 塑件材料分析 (8)2.3 确定塑件设计批量 (10)2.3 确定塑件设计批量 (10)2.4 计算塑件的体积和质量 (10)2.5 注塑机的选择 (11)2.6注塑机的参数校核 (13)2.6.1 最大注塑量校核 (13)2.6.2 注射压力校核 (14)2.6.3锁(合)模力校核 (14)2.6.4模具安装尺寸的校核 (16)2.6.5开模行程的校核 (16)第三章选择塑件的分型面 (17)第四章标准件的选择 (17)4.1标准模架的选取 (17)4.2标准紧固件的选用 (18)第五章浇注系统的设计 (18)5.1 概述 (18)5.2 流道设计 (19)5.2.1 主流道设计 (19)5.2.2分流道设计 (20)5.3 浇口设计 (21)第六章加热系统的设计 (23)6.1模具加热的主要方式 (23)6.2关于本产品的加热装置 (23)第七章顶出机构的设计 (24)7.1 顶出机构的分类 (24)7.2 顶出机构的设计原则 (24)7.3顶出机构的基本形式 (24)第八章成型零件的设计 (26)8.1凹模的设计 (26)8.2凸模的设计 (26)8.3成型零件工作尺寸计算 (26)8.3.1凹模径向尺寸计算 (26)第九章模具设计总图 (28)第十章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)前言随着我国科技文化技术及国民经济快速发展,模具行业的地位越来越重要,模具技术的发展越来越先进。
毕业设计——手机壳注塑模具设计一、选题背景随着智能手机的普及和人们对手机的需求不断增加,手机壳行业不断兴起。
手机壳的保护功能和个性化的设计越来越受到消费者的重视。
而手机壳的制作离不开注塑技术,因此设计一款手机壳注塑模具具有一定的实际意义。
本文将对手机壳注塑模具进行设计。
二、注塑模具设计流程1、确定产品设计要求确定手机壳的基本要求:大小、厚度、材质等方面的要求。
同时,研究市售手机壳的设计风格,在设计时要尽可能的符合市场需求。
2、模具结构设计手机壳注塑模具包含模具本体和模具部件两部分。
模具本体是模具的主要部分,其中包括模具底板、模腔、压条、定位、排气以及冷却通道等部分。
模具部件是辅助模具本体进行注塑成型的部分,主要包括开口部件和射出部件两大类。
在设计时要考虑到模具的可维护性以及生产效率的提高。
3、绘制模具零部件图根据模具设计要求完成模具各部件零件图的制作。
4、进行模具三维设计根据模具零部件图,通过3D建模软件进行模具的三维设计,同时对模具进行优化、调整和修改,直到达到设计目标要求为止。
5、进行模具加工根据手机壳注塑模具零部件图进行模具的加工,包括车、铣、钻、刨等。
6、进行模具装配和调试将已经加工好的模具零部件进行组装,同时进行注塑试模操作,检查模具是否满足设计要求,如果没有,则进行调整和修改。
直到模具能够正常生产出合格的手机壳为止。
三、模具设计思路1、模具材料的选择模具材料是模具设计的重要因素之一,模具材料的选择不仅关系到模具的寿命和维修成本,还关系到产品生产的成本。
本文中,为了保证模具质量,提高模具的使用寿命,采用H13钢作为模具材料。
2、模具结构的设计本文中的手机壳注塑模具采用单面四滑块+自动脱模结构。
在注塑成型时,四个滑块沿着方向板铰链方向向内滑动,使得塑料材料可以充分填充模腔,并保证产品的完整性和表面光滑度。
同时,采用自动脱模结构可以减少模具的脱模时间和工人劳动强度,提高生产效率。
3、模具冷却通道设计模具冷却通道的设计直接影响产品加工的质量和生产效率。
手机充电器外壳塑料模具的设计(一)塑件工艺分析经过生产验证,该模具结构设计巧妙,操作方便,使用寿命长,塑件达到技术要求。
1 塑件工艺分析1.1 塑件的结构要素该塑件为手机允电器外壳,其内腔存在很多孔和凸台,结构较复杂,要求有一定的强度、刚度、耐热和耐磨损等性能。
同时作为手机充电器,必须满足绝缘性。
结合以上要求以及经济因素,故该塑件采用ABS塑料。
(1)脱模斜度。
脱模斜度足为了便于塑件的脱模,以免在脱模过程中擦伤制品表面,其大小取决于塑料的收缩率。
脱模斜度的取向要根据塑件的内外型尺寸而定。
塑件内孔以型心小端为准,尺寸符合图纸要求,斜度沿形状扩大方向标出,塑件外形以型腔大端为准,尺寸符合图纸要求,斜度沿形状减小方向标出。
要求开模后塑件留在型芯上,塑件表面的脱模斜度应小于外表面的脱模斜度。
根据ABS的性能,型芯的脱模斜度取1o。
(2)加强筋。
为了使塑件有一定的强度和刚度,又能避免因壁过厚而产生成型缺陷,在塑件中部的凹坑与外壁之间增设两个加强筋,厚度2.5mm。
(3)塑件的圆角。
为了防止塑件转角外产生应力集小,需要在塑件的转角处或内部连接处采用圆角过渡,内外径均取R5mm。
塑件形状工艺性非常复杂,没有一个规则的外表面,里面又有很多螺钉柱和加强筋,使得脱模力增大,塑件的下平面又有仅1mm的台阶,采用推板推出必然导致螺钉柱拉断,使得注塑工艺无法进行。
所以,在螺钉柱和加强筋附近必须设有推杆,以便推出塑件。
(4)塑件的壁厚。
塑件壁厚对塑件的成型、冷却及变形会产生较大的影响。
塑件壁厚不均,会导致各个部分固化收缩不均匀,易产生气孔、裂纹、内应力等缺陷。
根据手机充电器外壳的材料,结构、强度等方面的要求,壁厚取2.5mm。
(5)孔。
制品上各种孔的位置应尽可能设置在不减弱制品的机械强度的部位,孔的形状也应力求不增加模具制造下艺的复杂性。
(6)支承面。
以制品的整个底面作为支承面是不合理的,因为制品稍许翘曲或变形就会使底面不平。
手机保护壳模具设计与加工手机保护壳是现在手机周边产品中非常普遍的一种,因为可以有效的保护手机不受到摔碰或者撞击等外力的损坏,因此被广大的手机用户所喜欢。
但是,不同品牌、不同型号的手机保护壳的模具都有所不同,因此为了生产出符合市场要求的手机保护壳,需要有专门的模具设计加工。
一、模具设计模具设计是制造模具的第一步,只有经过精心的设计,模具才能更加准确地制造出符合要求的手机保护壳。
模具设计主要分为以下几个步骤:1、了解模具类型设计模具首先需要了解模具类型及其特点,常见模具主要包括拉伸模、注塑模、压铸模、铸造模、冲压模等。
其中,拉伸模适用于塑料制品、玻璃、金属薄壳等的拉伸成形;注塑模适用于各种类型的塑料注塑成型;压铸模适用于各种类型的金属压铸;铸造模适用于各种类型的铸造件加工制造;冲压模适用于各种类型的板材冲压成型等。
因此,不同的手机保护壳需要根据其材料以及加工方式来确定所需的模具类型。
2、了解手机保护壳的形状在模具设计过程中,需要对手机保护壳的尺寸、形状、外观等进行详细的了解和测量,以便设计师确定模具所需的尺寸及特殊要求。
3、进行模具结构的设计根据所要制备的手机保护壳的形状和尺寸,设计师可以确定所需的模具结构,如模具的材质、模具加工的步骤等,旨在保证最终制造出的手机保护壳符合所有的要求。
二、加工制造模具设计的最后一步就是进行模具加工制造,包括材料的选择、加工工艺的规划和制造流程的安排,要确保能够制造出符合手机盒子保护壳形状、尺寸要等要求的保护壳。
模具加工制造分为以下几个步骤:1、材料的选择制造模具需要选择合适的材料,一般来说根据模具的使用要求和生产成本等来综合考虑材料的选择。
现在常见的模具材料应用范围比较广泛的是工具钢、硬质合金、高速钢和铸钢等等。
2、进行加工工艺的规划制造模具需要有合适的加工工艺规划,根据模具制造及其想生产什么样的手机保护壳来选择合适的加工工艺,例如车床加工、铣床加工、电火花加工等方式都可以对模具进行加工。
密级:NANCHANG UNIVERSITY学士学位论文THESIS OF BACHELOR(2008—2012年)题目手机后壳塑料注塑模具设计学院:机电工程学院系机械系专业班级:材成082学生姓名:陈显明学号:5901208061指导教师:赖家美职称:副教授起讫日期: 2.12—5.30手机后壳塑料注塑模具设计专业:材料成型及控制工程学号:5901208061学生姓名:陈显明指导老师:赖家美摘要注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一,可以一次成型形状复杂的精密塑件。
本设计是手机后壳塑料模具的设计,对零件结构进行了工艺分析,采用ABS作为塑件的材料。
采用单分型面,根据模具的型腔数目以及最大注塑量、注射压力、锁模力、模具的安装尺寸等因素选择了注射机,选择成型零部件的尺寸;采用扇形浇口;利用直导柱导向,斜滑顶杆顶料,斜滑顶杆侧抽,同时完成侧抽和顶出完成脱模,并对模具的材料进行了选择,如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。
对模具结构与注射机的匹配进行了校核。
最后用UG绘制出模具三维图形及AutoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。
关键词:手机后壳;注塑模具;ABS ;扇形浇口;UG。
Plastic Mold Design of The Back Cover of MobileAbstractInjection molding is one of the key ways of thermoplasticity plastic molding which can mold precise plastic part with complex shape. The design is a plastic mold design of the back over of mobile, which analysis part structural with ABS as the material of plastic part. The design adopt single parting surface, choose injection machine, the dimension of molding parts according to the factors of the number of molding die cavity and the maximum injection, injection pressure, locking force and so on, adopt fan gate, use straight guide pillar guiding, slanting ejector to eject materials and side core pulling to side core pulling and ejecting, and choose the materials of mold, which can ensure the reliability of molding. This paper check the matching of the structure of molding and injection machine, draw the three dimension of molding with UG a set of molding assembly drawing and part drawing with AutoCAD at last.Key words: the back over of mobile ;Injection mold;UG ;ABS ;fan gate 。
手机壳注塑模具设计及仿真1.确定产品需求:首先需要明确手机壳产品的需求,包括尺寸、形状、材料等方面的要求,这些要求将会对模具设计产生影响。
2.绘制产品草图:根据产品需求,绘制产品的草图,包括外形和内部结构等方面。
这些草图将作为模具设计的基础。
3.模具结构设计:根据产品草图,设计模具的结构。
手机壳注塑模具通常包括上模具、下模具、侧模板、顶针、顶针座等部分。
在设计模具结构时,需要考虑产品的开模方式、脱模方式、废料排出等因素。
4.模具零件设计:根据模具结构设计,进行模具零件的具体设计。
模具零件包括模板、拉杆、顶针、翻板、定位销等部分。
在设计模具零件时,需要考虑零件的材料选择、尺寸精度、加工工艺等因素。
5.仿真分析:进行模具的仿真分析,包括注塑工艺分析、模具流道分析、模具结构强度分析等。
通过仿真分析,可以评估模具的合理性和可行性,发现并解决可能存在的问题。
模具仿真分析主要包括以下几个方面:1.注塑工艺分析:通过仿真软件可以模拟注塑过程中的材料流动、充填模具的情况,以评估充填时间、充填压力、充填速度等参数的合理性,预测可能出现的缺陷,如短充、翘曲、气泡等。
2.模具流道分析:模具流道是将塑料熔体引导到模具腔内的通道,其设计合理与否对于产品的注塑质量具有重要影响。
通过仿真软件,可以优化流道设计,使得熔体在流道中保持稳定的流动状态,减少熔体的剪切、温度分布不均等问题。
3.模具结构强度分析:模具在使用过程中要承受高压力和高温的作用,所以模具的结构强度是非常重要的。
通过仿真软件,可以模拟模具在注塑过程中的受力情况,包括模板的变形、拉杆的应力等。
通过分析受力情况,可以判断模具是否存在强度不够、变形过大等问题。
总之,手机壳注塑模具设计及仿真是一项复杂的工艺,需要综合考虑产品需求、模具结构设计、模具零件设计等因素。
通过合理的设计和仿真分析,可以提高手机壳产品的质量和性能,同时降低模具开发和生产成本。
手机外壳塑料模具设计与制造独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
保密□,在________年解密后适用本授权书.本论文属于不保密□。
(请在以上方框内打“√”)毕业论文作者签名:指导教师签名:日期:2011年4 月 20 日日期:年月日摘要随着制造业和计算机软硬件的发展,模具已经得到了快速发展和广泛的应用,因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的理论意义和实际应用价值。
详细论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程,包括塑件的成型工艺,分塑面的选择论证,浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。
论证了成型塑件的方式为注塑成型,采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处,以及整套模具采用标准模架A1形式的好处。
关键词:手机外壳;注塑模;模具结构目录摘要 (I)第1章绪论 (1)第2章塑件成形工艺性分析 (2)2.1 设计任务 (2)2.2塑件的工艺性分析 (2)2.4塑料的成型特性分析及影响因素 (6)第3章型腔数目的确定以及型腔型芯尺寸的确定 (7)3.1影响模具型腔数目的因素 (7)3.2手机外壳注塑体积计算 (8)3.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 (9)3.4 塑料模成型零部件的设计 (10)第4章浇注系统的设计 (12)4.1确定浇住系统的原则 (12)4.2主浇道的设计 (13)4.3分浇道的设计 (14)4.4主浇道和分浇道的几何形状 (14)4.5 浇口的设计 (15)4.5.1浇口形式及位置 (15)4.5.2 浇口的形式的确定和位置选择 (16)4.5.3浇口直径计算 (17)4.6 排溢系统设计 (17)第5章注射机的选择和校核 (18)5.1 注射机的分类 (18)5.2 初选注射机 (19)5.3 校核注射机 (21)第6章推出机构设计 (22)6.1脱模机构的选用原则 (22)6.2推出力计算 (22)6.3 导向机构 (27)6.3.1导柱的设计 (27)6.3.2导向孔与导套 (28)第7章冷却系统的设计 (29)7.1水路分布原则 (29)7.2冷却的基本原理 (30)7.2.1设置冷却水路的原则与注意事项 (31)7.2.2本设计的冷却水道计算 (34)参考文献 (40)致谢................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论高分子材料科学是现代自然科学的结晶、是物质科学中的新科学和增长点。
高分子材料的问世改变了20世纪的物质文明,推动了人类社会的进步。
高分子材料已经在人们的衣食住行和国防建设,生态环境等众多领域得到了广泛的应用,并为21世纪物质文明谱写着更辉煌的篇章。
高分子材料包括塑料、合成塑胶和合成纤维。
作为高分子材料之一的塑料,集原料丰富,制造方便,加工容易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著等众多优点于一身,在人们的日常生活中及现代工业生产领域中占有很重要的地位。
采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率,保证零件质量,节约材料,降低生产成本,从而取得很高的生产效率。
因此,在机电、仪表、化工、汽车和航天航空等领域,塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的应用,出现了金属材料塑料化的趋势。
在工业发达国家,据最近数据统计,日本生产塑料模和生产冲压模的企业各占40%;韩国模具专业厂中,生产塑料模的43.9% ,生产冲压模的占44.8%;新加坡全国有460家模具企业,60%生产塑料模,35%生产冲模和夹具。
作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。
成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点,因此,世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具。
在我国,模具制造属于专用设备制造业。
中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。
直到20世纪80年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。
近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。
由此可见,虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。
由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。
中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。
结构调整方面,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。
目前,塑料塑件在国民经济和日常生活中的应用日趋广泛,发挥着举足轻重的作用,塑料塑件的加工基本上是通过模具一次成型的。
在众多的成型方法中,注射成型占主导地位,塑料塑件的质量、生产的效率和成本和模具的结构、使用性能密切相关,因此,设计制造出结构合理,使用性能优良的注射成型模具已成为塑料生产厂家关注的焦点。
第2章塑件成形工艺性分析2.1 设计任务如图所示(图2.1)为手机外壳的塑料制件,材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),收缩率0.3%~0.8%,其形状,尺寸如上图所示。
生产批量不大,为中小批生产。
该塑件为中小尺寸,一般精度等级,为保证精度,兼顾经济性,采用一模两腔,并不对制品进行后续加工。
为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用潜伏浇口。
为了方便加工和热处理,型腔与型芯部分采用拼镶结构。
图2.1 手机外壳零件图2.2塑件的工艺性分析一、使用性能、制件技术要求和生产要求该塑件外形矩形,材料为:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。
要求材料有较好的机械性能,如抗拉强度、抗应力开裂性、弹性模量都要求较高。
根据产品要求,该塑件为大批量生产,采用注塑成型。
二、塑件尺寸精度塑件中的各个尺寸精度要求为IT3,各尺寸可以按照自由尺寸的精度查取公差等级,因此在模具设计和制造中要按照IT3~IT4精度要求设计制造。
三、塑件表面质量分析1、该塑件表面质量要求表面光泽,必须避免在塑件有飞边毛刺,缩孔,流痕等工艺缺陷。
2、注意通孔处不出现锐边;3、表面粗糙度只有塑件外形要求Ra3.2,其它部位没有较高粗糙度要求。
2.3原材料的选择以及原材料的工艺性分析塑料是以高分子量的合成树脂为主要成分。
它在一定的温度和压力的条件下具有可塑性,能够流动变形,其被塑造成制品之后,在一定的使用环境条件之下,能保持形状、尺寸不变,并满足一定的使用性能要求的材料。
塑料中的必要和主要成分是树脂,树脂是由高分子物质所组成,它是通过聚合反应而制成的,所以又叫聚合物或称高聚物。
塑料的主要成分是合成树脂,并加入填料、增塑剂、燃料、稳定剂等各种辅料组成。
其多组成分有:树脂、填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂等。
塑料具有:1.质量轻;2.化学稳定优越;3.电绝缘性能好;4.比强度高;5.减摩、耐磨性能优良,自润滑性好;6.成型加工方便;7.粘结性能好;8.光学性能好;9.着色性能较强;10.导热率低的特性。
但是在目前塑料的应用中,塑料也存在着一些缺点,使其应用受到一定限制。
一般塑料的机械强度均不如金属。
塑料成型时收缩率较高。
塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大,塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。
塑料若长期受载荷作用,即使温度不高,其形状会产生“蠕变”,塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可塑的,导致塑件尺寸精度丧失。
所以,在选择塑料时要注意扬长避短。
塑料按照受热后的表现性能,可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
前者的特点是在一定的温度下,经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反映而硬化。
硬化后的塑料化学结构发生变化,质地坚硬,不溶于溶剂,加热也不再软化,如果温度过高就分解。
后者的特点为受热后发生物态变化,由固体软化或者熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成为固体。
且过程可以多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
热塑性塑料和热固性塑料的性能对比如下表。
根据手机的外壳的对强度,刚度,柔韧性,热塑性等众多方面的考虑,决定塑件的材料采用ABS材料。
ABS材料特性如下:ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物),于热塑性塑料,韧性大、脆性小,适用广泛,但是尺寸稳定性差和热稳定性差一、ABS物理和化学特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成,每种单体都有不同特性;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,高光洁及高强度。
从形态上看,ABS是非结晶性材料。
三种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,另一个是聚丁二烯胶分散相。
这就决定了ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。
缩水率为0.5%所有手机类轻巧系列产品都提供ABS作为选项,而接近90%的轻巧类塑件产品都是由这种材料制造的。
使用者报告说ABS的原型可以达到注塑ABS成型强度的80%,而它的属性,例如耐热性与抗化学性,也是近似或是相当于注塑成型的工件,其耐热度为93.3℃,这让ABS成为功能性测试应的广泛使用材料。
ABS材料的典型用途:汽车(仪表板、工具船门、车轮盖、反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机、搅拌机、食品加工机、割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆(如高尔夫球手推车、及喷气式雪橇车等)等众多领域。
塑料按照受热后的表现性能,可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
abs 为热塑性塑料,其特点是受热后发生物态变化,由固体软化或者熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成为固体,其过程可以多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
但热固性塑料在一定的温度下,经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反映而硬化,硬化后的塑料化学结构发生变化,质地坚硬,不溶于溶剂,加热也不再软化,如果温度过高就分解。