手机后盖板模具的设计原理

广东水利电力职业技术学院课程设计论文论文题目作者姓名张三摘要：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。

本设计是外盖塑料模具的设计，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；采用侧浇口；利用直导柱导向，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ProE绘制出塑件的三维模型，对塑件体积进行估算。

关键词：外盖；ABS；注塑模具；PROE；目录第一章诸论 (3)1．1塑料模具 (4)1．1．1 塑料模具设计的发展 41．1．2 塑料模具的分类 61．1．3 注射模的结构组成与类型 91．2设计课题 (11)第二章成型零件的结构设计 (13)2．1塑件分析 (13)2．1．1 原材料分析132．1．2 塑件建模 152．2分型面设计和排气槽设计 (15)2．2．1分型面的形式152.2.2选择分型面的基本原则162.2.3排气槽的设计172．3凹模的结构设计 (17)2．3．1 凹模的结构形式172．3．2 凹模的技术要求202．4型芯的结构设计 (20)2．4．1 型芯的主要结构形式202．4．2 型芯技术要求202．5型腔壁厚和底板厚度设计 (21)2.6模具结构尺寸的设计 (22)第三章标准模架的选用 (25)3．1中小型标准模架的结构型式 (25)3．1．1 基本型模架253．1．2 派生型模架253．2模架系列与规格 (25)3．3选定模架 (25)第四章注射机的校核 (27)4．1注射机的有关工艺参数 (27)4．2注射量的校核 (27)4．3注射压力的校核 (28)4．4锁模力的校核 (28)4．5模具厚度校核 (28)4．6开模行程校核 (29)第五章浇注系统设计 (30)5．1主流道设计 (30)5．1．1 主流道浇口套315．2分流道设计 (31)5．2．1 分流道的截面形状315．2．2分流道设计及制造要点 315．3冷料穴设计 (32)5．3．1 Z形头拉料杆的冷料穴325．4浇口设计 (34)第六章脱模机构设计 (34)6．1脱模机构的分类及设计原则 (34)6．1．1 脱模机构的设计原则346．1．2 脱模机构的分类346．2推杆脱模机构设计 (34)6．2．1 推杆脱模机构的组成346．2．2 推杆设计 346．2．3 复位杆设计34第七章温度调节系统设计 (36)7.1冷却时间计算 (36)7.2冷却装置的设计 (36)结束语 (39)致谢 (40)参考文献41第一章绪论1.1塑料模具1．1．1 塑料模具设计的发展塑料模具设计是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。

前言随着现代工业技术的迅速发展，对零件的材料提出愈来愈苛刻的要求，一种材料不但要求某一种技术性能好，而且要求它同时具备多种优良的技术性能，以满足多种技术需要。

塑料作为现代工业中较为常见的材料之一，在性能上具有质量轻、强度好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色等特点，其制品可加工成任意形状，且具有生产效率高、价格低廉等优点，所以应用日益广泛，在汽车、仪表、化工等工业中，塑料已经成为金属零件的良好代用材料。

与相同重量的金属零件比，塑料件能耗小，且成型加工方法简单，易组织规模生产，只需一台自动化注射机，配上合适模具，就能进行大批量生产。

塑料模具是利用其形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响。

在生产过程中，对塑料模具的要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。

从模具使用的角度要求高效率、自动化、操作简单；而从模具制造角度要求结构合理，制造容易，成本低廉。

现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三个重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。

高效的自动化设备只有配上相适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产品需求量的增大，对塑料模具也提出越来越高的要求，促使塑料模具不断向前发展。

目前，模具的设计已由经验设计向理论设计的方向发展，采用高效率、自动化的模具结构以适应大量生产的需要，采用高精度模具的加工技术以减少钳工等手工操作工作量。

为减少加工后的修整，以“一次试模成功”为标准，模具测量向高精度、自动化方向发展。

同时，在模具行业开展CAD/CAM的研究和应用，采用CAD/CAM技术能够减少试模、调整及修整工时、提高可靠性、简化设计与制图、缩短设计制造时间，从而使估价及成本合理化。

显然，今后的模具制造将以计算机信息处理和数控机床加工为中心。

注塑成型是塑料工业中最普遍采用的方法。

毕业设计题目智能手机后盖的成型工艺及其模具设计学生姓名XXX专业班级 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 学号 XXXXXXXXXXX院（部）XXXXXXXXXXX指导教师（职称）XXXXXXXXX 完成时间2016 年 6 月 8日目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)1 绪论 (1)1.1 国外模具发展现状 (1)1.2 我国模具发展的现状及发展趋势 (1)1.3 模具发展的主流方向 (1)2 制品的成型工艺 (3)2.1 智能手机后盖的选题背景 (3)2.2 手机后盖结构 (3)2.3 塑料原材料 (4)2.3.1塑件材料的选择 (4)2.3.2塑件材料性能分析 (4)3 模具设计 (5)3.1 选定型腔数量和排列方式 (5)3.2 分型面的确立 (6)3.2.1 分型面的选取原则 (6)3.2.2模仁尺寸的确定 (7)3.3 选取模架 (8)3.4 浇注系统 (10)3.4.1主流道的设计 (10)3.4.2 冷料井和拉料杆的设计 (11)3.4.3 分流道浇口的设计 (12)3.4.4浇口的设计 (12)3.5 顶出系统 (13)3.5.1复位的设计 (14)3.6 侧向分型与抽芯机构的设计 (14)3.7 冷却系统 (16)3.7.1 冷却管道的影响 (16)3.7.2冷却系统 (16)3.7.3冷却道开设原则 (17)3.7.4冷却水道的结构 (17)4 模具的装配 (19)4.1 组件型腔型芯和动模板的装配 (19)4.2 推杆的装配要求 (19)4.3 模具总装配程序 (19)4.4 该模具的装配要求 (20)5 Moldflow成型工艺分析 (21)5.1 模流分析概述 (21)5.2 对塑件进行网格划分 (21)5.3 成型窗口分析 (22)5.4 充填分析 (23)6 结束语 (24)致谢 (25)智能手机后盖的成型工艺及其模具设计摘要塑料在当今世界使用非常广泛，塑料工业也在飞速发展，塑料工业的发展也带动了注塑模具的发展。

前言随着现代工业技术的迅速发展，对零件的材料提出愈来愈苛刻的要求，一种材料不但要求某一种技术性能好，而且要求它同时具备多种优良的技术性能，以满足多种技术需要。

塑料作为现代工业中较为常见的材料之一，在性能上具有质量轻、强度好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色等特点，其制品可加工成任意形状，且具有生产效率高、价格低廉等优点，所以应用日益广泛，在汽车、仪表、化工等工业中，塑料已经成为金属零件的良好代用材料。

与相同重量的金属零件比，塑料件能耗小，且成型加工方法简单，易组织规模生产，只需一台自动化注射机，配上合适模具，就能进行大批量生产。

塑料模具是利用其形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响。

在生产过程中，对塑料模具的要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。

从模具使用的角度要求高效率、自动化、操作简单；而从模具制造角度要求结构合理，制造容易，成本低廉。

现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三个重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。

高效的自动化设备只有配上相适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产品需求量的增大，对塑料模具也提出越来越高的要求，促使塑料模具不断向前发展。

目前，模具的设计已由经验设计向理论设计的方向发展，采用高效率、自动化的模具结构以适应大量生产的需要，采用高精度模具的加工技术以减少钳工等手工操作工作量。

为减少加工后的修整，以“一次试模成功”为标准，模具测量向高精度、自动化方向发展。

同时，在模具行业开展CAD/CAM的研究和应用，采用CAD/CAM技术能够减少试模、调整及修整工时、提高可靠性、简化设计与制图、缩短设计制造时间，从而使估价及成本合理化。

显然，今后的模具制造将以计算机信息处理和数控机床加工为中心。

注塑成型是塑料工业中最普遍采用的方法。

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。

-冲压工艺及模具设计课程设计说明书设计题目手机后盖拉深模设计系别专业班级学生姓名学号指导教师日期目录一、图纸分析 (1)二、冲压件工艺分析 (2)三、冲压工艺方案的确定 (2)四、主要设计计算 (3)（一）排样方式的确定及其计算 (3)（二）冲压力的计算 (3)（三）弯曲力的计算 (5)（四）压力中心的确定 (11)（五）冲裁工作零件刃口尺寸计算 (12)（六）弯曲工作部分相应尺寸计算 (14)五、模具总体设计 (15)（一）模具类型的选择 (15)（二）定位方式的选择 (16)（三）卸料、出件方式的选择 (16)（四）导向方式的选择 (16)六、主要工作零部件设计 (16)（一）确定凹模......................................................................................... 错误！未定义书签。

（二）确定冲孔凸模的长度.................................................................. 错误！未定义书签。

（三）确定凸凹模的厚度 ...................................................................... 错误！未定义书签。

（四）弯曲凸模. (16)（五）弯曲凹模 (17)七、模架及其他零部件的选用 (18)（一）冲孔落料复合模的选用 (18)（二）弯曲模的选用 ............................................................................... 错误！未定义书签。

八、冲压设备的选定 (18)九、弯曲模总装图 (19)设计小结 (21)参考文献 (22)一、图纸分析此零件需要经过落料，然后拉深，再切边，然后冲孔，再翻边，最后切断。

模具设计与制造手机后盖的模具设计姓名：学号：班级：指导老师：大学摘要：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;本设计是手机后盖塑料模具的设计,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;用ProE绘制出模具三维图形,最后利用PROE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：手机后盖； ABS；注塑模具；PROE；目录1绪论模具发展的现状存在问题和主要差距发展展望2材料与塑件分析塑件分析塑件材料分析确定塑件设计批量计算塑件的体积和质量3选择塑件的分型面4标准件的选择5 注塑机的选择6 浇注系统的设计7 冷却系统的设计8顶出和导向机构的设计顶出机构的设计导向机构的设计复位机构的设计9成型零件的设计10模具设计总图1 绪论模具发展的现状从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史;天然高分子加工阶段,这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征;合成树脂阶段,这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征;大发展阶段,在这一时期通用塑料的产量迅速增大,聚烯烃塑料在70年代又有聚1－丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产;形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列;同时出现了多品种高性能的工程塑料;21世纪,塑料工业以前所谓有的速度高速发展;塑料,在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位;目前,我国塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求;在2004年,塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30％左右,未来几年中,塑料模具还将保持较高速度发展;模具是工业生产中使用极为广泛的重要装备,采用模具生产制品及零件,具有生产效率高,节约原材料,成本低廉,保证质量的一系列优点,是现代工业生产中的重要手段和主要发展方向;存在问题和主要差距虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多;当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面：一是总量供不应求,国内模具自配率只有70%左右;其中低档模具供过于求,中高档模具自配率只有50%左右；二是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理,我国模具生产厂中多数是自产自配的模具车间分厂,自产自配比例高达60%左右,而国外模具超过70%属商品模具;专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式,而国外大多是“小而专”、“小而精”;国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%,而国外在50%以上;发展展望目前,我国经济仍处于高速发展阶段,国际上经济全球化发展趋势日趋明显,这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇;一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显;因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进;随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展,各行各业对模具的需求量越来越大,技术要求也越来越高;虽然模具种类繁多,但其发展重点应该是既能满足大量需要,又有较高技术含量,特别是目前国内尚不能自给,需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具;模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响;因此,一些重要的模具标准件也必须重点发展,而且其发展速度应快于模具的发展速度,这样才能不断提高我国模具标准化水平,从而提高模具质量,缩短模具生产周期,降低成本;由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势,因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展;2 材料与塑件分析塑件分析如图1为手机后盖件的三维立体图,该产品形状如中空薄壁型零件,精度及表面粗糙度要求高,不允许有明显的熔接痕、飞边等工艺痕迹,需要一定的配合精度要求;制品整体有充分的脱模斜度,各处脱模力比较合理;从整体结构分析：制品表面积较大、高度不大但是壁薄、零件的曲面复杂,型腔、型芯加工困难;从整体工艺性分析：根据制品外观要求与结构特定要求选择浇口位置在零件内部,制品薄而大要求冷却必须均匀而充分,脱模力合理要求顶出机构顶出均匀;图1 塑件三维立体图塑件材料分析塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产,本次设计材料的选择是根据材料特性进行选择的;根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固性材料和热塑性材料,通过比较分析可以看出热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型,而热塑性塑料还适合注塑成型,本次设计为注塑设计,所以采用热塑性塑料;热塑性塑料还分为很多种,如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等,为了选到合适的塑件材料,通过对塑件的分析和查阅有关资料可选择以下材料见表1;表1 注塑塑料对比经以上两种备选材料的性能对比,并考虑到制件的使用环境,本设计采用ABS材料;由于材料的吸湿性强,含水量应小于% ,所以原料应充分干燥;ABS的技术指标、注射工艺参数具体看表2和表3;表2 ABS技术指标表3 ABS的注射工艺参数周期15 ~ 30s红外线烘箱温度70℃时间 ~ 1h后处理方法备注原材料应预干燥以上确定塑件设计批量该产品为小批量生产,故设计的模具要有一定的注塑效率,由于塑件长宽度小,所以采用一模两腔结构,浇口形式采用扇形浇口,采用两点进料,以利于均匀充满型腔;计算塑件的体积和质量该产品材料为ABS,查手册或产品说明得知其密度为1.03g—1.07g/cm3;收缩率为%—%;计算其平均密度为1.05g/cm3,平均收缩率为%;使用PROE软件画出三维实体图,软件能自动计算出所画图形的体积;当然也可根据形状手动几何计算得到该零件的体积;图2 塑件体积通过计算塑件的体积V塑=4.185cm3,可得塑件的质量为M塑=ρV塑=×=4.394g,因为一模两腔所以M=×2=8.788g式子中ρ塑料密度g/cm3;由浇注系统体积V浇=5.535cm3可计算出浇注系统质量为M浇=ρV浇=5.535g×=5.812g因为一模两腔故V总=2V塑＋V浇= 13.905cm3M总=M塑＋M浇= cm33选择塑件的分型面选择分型面时,应考虑到使模具结构简单,分型容易,并且应不影响塑件的外观及使用; 根据手机后盖件的特点,选取分型面;4 标准件的选择模具的标准化对于生产中提高效率,改善生产环节有着很重要的作用;近年来在模具行业,特别是塑料模具行业,标准件的大量运用使生产更趋于标准化、简单化,对于生产安全和高效起到很重要的作用,还有利于模具的国际交流和组织模具出口,打入国际市场;4．1标准模架的选取模架是设计制造塑料注射模的基础部件,其他部件的设计与制造均依赖于它,选择模架要根据制品的尺寸及大小,同时考虑注射机的参数,本次设计因参照生产实例采用如图3所示模架;图3模架的选择4．2标准紧固件的选用标准紧固件主要是螺钉;螺钉是日常生活中最常用的标准件,将螺杆直接旋入被连接件之一的螺孔内,螺钉头部即可将两被连接件紧固,其规格和尺寸均有相应的标准,本设计的塑件模架中主要采用内六角螺钉,包括M5,M6,M8和M10,M14不等,长度根据不同需要选取;5 注塑机的选择注塑机的概述注塑机的全称应为塑料成型机;注射机主要由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统及机架等组成;如图所示,工作时模具的动、定模分别安装于注射机的移动模板和定模固定板上,由合模机构合模并锁紧,由注射装置加热、塑化、注射、待融料在模具内冷却定型后由合模机构开模,最后由推出机构将塑件推出;图4注塑机结构注射机的工作原理：注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆或柱塞的推力,将已塑化好的熔融状态即粘流态的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程;注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件;取出塑件后又再闭模,进行下一个循环;注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机；按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压—机械连杆式；按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机;其特点如表4：表4注射机的选择本次设计已计算出塑件的总体积为13.509cm3,总质量为14.6 g;根据塑料制品的体积或质量查有关手册选定XS-ZY-125卧式注射机;表5 XS-ZY-125卧式注射机性能参数注塑机的参数校核为使注塑成形过程顺利进行,须对以下工艺参数进行校核;5.3.1 最大注塑量校核我们通过学习知道注塑机的最大注塑量应大于制件的质量或体积包括流道及浇口凝料和飞边,通常注塑机的实际注塑量最好为注塑机的最大注塑量的80%,所以,本次设计选用注塑机最大注塑量应机≥V塑件+V浇式中：V机—注塑机的最大注塑量cm3V塑—塑件的体积,cm3该产品V塑件=8.37cm3V浇—浇注系统体积,cm3该产品V浇=5.535cm3故V机≥V塑件+V浇/=+/=17.3812cm3在此选顶的注塑机注塑量为125cm3,所以满足本次设计的要求;5.3.2 注射压力校核.所选用的注射机的注射压力必须大于成型塑件所需的注射压力;成形所需注射压力与塑料品种、塑件的形状及尺寸、注射机类型、喷嘴及模具流道的阻力等因素有关;根据经验,现在对塑件的流动性和黏度做比较,可知道成形所需注射压力大致如下：1．塑料熔体流动性好,塑件形状简单,壁厚者所需注射压力一般小于70MPa;2．塑料熔体粘度较低,塑件形状一般,精度要求一般者,所需注射压力通常选为70至100 MPa;3．塑料熔体具有中等粘度PS、PE等,塑件形状一般,有一定精度要求者,所需注射压力选为100至140 MPa;4．塑料熔体具有较高粘度PMMA、PPO、PC、PSF等,塑件壁薄、尺寸大,或壁厚不均匀,尺寸精度要求严格的塑件,所需注射压力约在140至180 MPa;本次的产品设计为手机后盖的塑件,整体结构为小型零件,对粘度的要求不高,所以本次注射机的注射压力为120MPa,应能满足此项要求;5.3.3锁合模力校核高压塑料熔体充满模腔时,会产生使模具沿分型面分开的胀模力,此胀力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积;胀模力必须小于注射机额定锁模力,常用塑料品种及塑件复杂程度不同,或精度不同,可选用的型腔压力也不同;型腔压力可根据经验取值,常取型腔压力为20～40Mpa,常用塑料品种及塑件复杂程度不同,或精度不同,我们对锁模力校核,对一些树脂平均压力作简单的比较;表6 型腔内树脂平均压力/Mpa根据上表,本塑件的材料为ABS,可选择型腔压力Pc=40Mpa,型腔平均压力Pc=40MPa 决定后,可以按下式校核射机的额定锁模力：c T KP A式中 T ——注射机额定锁模力；A ——塑件和流道系统在分型面上的总投影面积mm2； K ——安全系数,通常取—本次设计所选注射机T=900KN ；两个塑件在分型面上的投影面积为6049.092mm2； 流道系统在分型面上的总投影面积为552.4157mm2；A =+=6497.114mm 2K =；c KP A =×40×106××10-6== T=900KN >;故所选注射机满足此项要求;5.3.4模具安装尺寸的校核模具厚度闭合高度必须满足下式：式中：min H ——注射机允许的最小模具厚度mm ；m H ——所设计的模具厚度mm ； max H ——注射机允许的最大模具厚度mm ；min H = 200mm, m H = 290mm,max H = 300mm200<290<300所选本次选用的注射机满足此项要求;5.3.5开模行程的校核注射机的最大开模行程必须大于开模取出塑件所需的开模距离;本设计所选用的注塑机的最大行程与模具厚度有关,故注塑机的开模行程满足下式:Smax≥H1+H2+5～10mm单分型面式中：Smax——注射机最大开模行程,mmH1——塑件脱模所需顶出距离,mmH2——塑件脱模所需顶出的距离,mm本设计的塑件高度H1=5mm,H2=80mm,所以 H1+H2+5～10=5+80+10=95mm,Smax=300mm≥95mm所选注射机满足此项要求;通过对以上工艺参数的校核,本次设计所选用的注射机满足要求;6 浇注系统的设计概述浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道,由主流道、分流道、进料浇口和冷料穴组成;设计浇注系统应注意：1,浇注系统力求距型腔距离近、一致,并首先进入制品的厚壁部位,不宜直冲型芯镶嵌件;2,其位置力求在分型面上,便于加工并易于快速、均匀、平稳地充满型腔；主流道入口应在模具中心位置;3,有利于制品的外观,并易于清除;4,排气良好;本次设计中的材料ABS属于非牛顿流体,在流动过程中,其表观粘度随剪切速率的变化而发生显着的变化,对假塑性流体而言,剪切速率增大时,表观粘度会降低,温度对ABS的表观粘度也有很大影响,跟普通液体相比,ABS又具有很大的可压缩性,当压力增高时,其表观粘度增加,由于塑料在注射模浇注系统中和型腔内的温度、压力和剪切速率是随时变化的,在设计浇注系统时,综合加以考虑,以期在充模以尽可能低的表观粘度和较快的速度充满型腔,在保压阶段,又能通过浇注系统使压力充分传递到型腔各部分,此外,制件的外形、尺寸和对外观的要求也影响整个浇注系统的形状和尺寸,本制件上表面要求光滑,所以,不宜在表面开设浇道,而应采用内浇口;流道设计浇注系统主要由主流道、分流道、进料浇口和冷料穴组成;6.2.1 主流道设计主流道是指熔融塑料由注射机喷嘴喷出后最先经过的部位,与注射机喷嘴同轴,因为与熔融塑料、注射机喷嘴反复接触、碰撞,一般不直接开设在定模板上,为了制造方便,都制成可拆卸的浇口套,用螺钉或配合形式固定在定模板上;熔料注入模具最先经过的一段流道,直接影响到填充时间及流动速度;其浇口选择不能太大和太小;浇口太小,熔料流动过程中冷却面相对增大,热量消耗大,注射压力损失也大,但浇口太大,会造成材料的浪费;因此,合理的主浇道参数,一般情况下取值如下：1d=d1+～1式中 d1—注射机喷嘴孔直径mmd—主流道口直径mm所以本设计采用d1为4mm,得出d取为5mm;2α=2o～4о对流动性较差的塑料可取3о～6о;本设计采用α=3°;α—主流道锥角3H—按具体情况选择,一般取3～8mm,H取为5mm;H—球面配合高度4R=R1+1～3式中R1—注射机喷嘴球面半径mm,R1为6mm,R取为8mm;5r—为主浇道与分浇道过渡处采用的圆角半径, 按具体情况选择,一般取1～3mm,现在选择其为1.5mm;6L应尽量缩短,本设计取75mm;6.2.2分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道;多型腔模具一定设置分流道,大型塑件由于使用多浇口进料也需设置分流道;1. 分流道的设计要点：1流经分流道的熔体温度和压力的损失要少;为此,分流道一要短,二要使粗糙度降到最低,三是容积要小,四是少弯折;2要使分流道的固化时间稍慢于制品的固化时间,以利保压、补缩和压力传递；3要使熔料能迅速而又均匀地进入各型腔,故在多型腔设计时,在保证模具结构强度前提下,力求采用平衡进料,而且在保证模具结构强度前提下,力求紧凑、集中;4便于加工,便于使用标准刀具,免于制造专用刀具;2．分流道的截面形状分流道的截面类型有圆形、梯形、U形、半圆形等,根据塑件的材料流动性较好,长度较短,可以采用圆形分流道且呈直线布置;由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因此分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取μm左右即可,这样表面稍不光滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热;3. 分流道的布置分流道的布置取决于型腔的布局,两者互相影响;分流道的布置形式分平衡式和非平衡式两种;平衡式布置要求从主流道至各个型腔的分流道,其长度、形状、断面尺寸等都必须对应相等,达到各个型腔的热平衡和塑料流动平衡;因此各个型腔的浇口尺寸可以相同,达到各个型腔同时均衡进料;非平衡式布置的主要特点是主流道至各个型腔的分流道长度各不相同或加上型腔大小不同;为了使各个型腔同时均衡进料,各个型腔的浇口尺寸必定不相同;因此,本塑件的分流道采用了平衡式布置;图5 分流道设计浇口设计浇口是主流道、分流道和型腔之间的连接部分,是浇注系统的最终端,很短,截面积很小;当熔融的料流在高压下经过浇口时,因截面积小而流速加快,因摩擦作用而温度升高,黏度降低,流动性提高,有利于充满型腔;故浇口是浇注系统的关键部位,其位置、形状及尺寸等决定着塑件质量、注射效果及注射效率;浇口的作用：⑴快速充型,保压补缩；⑵防止热料回流；⑶使塑件与浇注系统分离;浇口截面形状和尺寸的确定要根据制品的尺寸大小、壁的厚薄、塑料的品种以及制品的结构和相应的浇口形式而定;先取小值,试模后根据情况在修正;总的要求是使熔料以较快的速度进入并充满型腔,同时在充满后能适时的冷却封闭,因此,浇口的截面要小,长度要短,这样可增大料流速度,快速冷却封闭,且便于塑件与浇口凝料分离,不留明显的浇口痕迹,保证塑件外观质量;注射模具的浇口形式较多,其形式和安放位置有直接浇口、盘形浇口或中心浇口、浇口、点浇口等,具体采用的形式可以综合各种影响因素,本设计采用扇形浇口;扇形浇口：流动速度快,比较容易进浇,但增加熔接痕;综上所述,采用侧浇口;图6 侧浇口7 冷却系统的设计冷却时间计算注射模实质上是一种热交换器;确定恰当的热交换冷却时间,是模具设计者的重要任务;为此,首先分析影响冷却时间的因素;本次设计选用的模具材料为钢材;如只考虑材料的冷却效果时,若热率越高,从熔融塑料吸收热量越迅速,冷却得越快;本塑件采用冷却水做冷却介质;我们知道水的比热大,以冷却水出、入处口温差小为好,一般控制在5C以内;冷却水在通道中的流速,以尽可能高为好,其流动状态以湍流为佳,即雷诺系数Re>104为宜;塑料的热性能,对冷却时间有重大影响;绝大多数塑料的热导率和热扩散率都很低,但可通过加入添加剂、改性剂加以改善;根据表7确定冷却时间表7塑件壁厚与冷却时间的关系根据上表,本塑件材料为ABS,壁厚为1.2mm,故冷却时间为;冷却参数计算1.计算所需冷却水体积流量： 应用公式：V =1260()iG C t t ρ∆- 来计算；式中： V —冷却水的体积流量m 3/minG ——单位时间内注入模具的塑料质量kg/hi ∆——塑料成型时在模内释放的热量J/kgC ——冷却水的比热容J/kg ·Kρ——冷却水的密度kg/m 31t ——冷却水的出口温度℃ 2t ——冷却水的进口温度℃塑件质量M 塑=8.788g,用PROE 作出浇注系统的三维图,计算出浇注系统的总质量为5.812g,每小时注射240次,G =+⨯240/1000=3.504Kg ；计算得 V =1260()iG C t t ρ∆-=×3×105/60/103/4200/25-20==⨯m 3/min参考塑料模具技术手册,选定冷却水道直径为8mm ; 2.求冷却水在水孔内的传热速度vv =24V dπ=4××10-3/6/10002/60=m/s 3.求冷却水孔与冷却水间的传热系数αα=0.80.2()v dρΦ=×996×0.0020.2 =×103W/m 2·K Φ= 4.传热水孔总传热面积的计算：公式 A=3600()iw G T T θα∆-式中：A ——冷却水孔总传热面积m 2G ——单位时间内注入模具的塑料质量kg/hα——冷却水的传热系数W/m 2·K C ——冷却水的比热容J/kg ·Kρ——冷却水的密度kg/m 3T W ——模具温度℃T θ——冷却水的平均温度℃计算得： A =3600()iw G T T θα∆-=×3×105/3600/103/「40-25-20/2」 =m 2则传热水孔总传热面积应为0.009m 2 5.冷却水孔总长度计算公式 L=0.83600()()iw G vd T T θπφρ∆-式中 L ——冷却水孔总长度m L=0.83600()()iw G vd T T θπφρ∆-=1.51m则冷却水孔总长度应为1.51m6.冷却水道孔数计算：公式 n=A dl π 计算 n=Adlπ== 因为模具采用的设计是一模两腔设计,选用铜管以防止漏水,会降低冷却作用故采用14根水道; 冷却回路的设计根据本次设计的塑件形状及其所需冷却温度分布要求以及浇口位置等,设计出冷却回路;冷却通道之间也可采用内部钻孔法沟通,用堵头使之形成规定的冷却回路;冷却回路的水孔数量尽可能多、孔径尽可能大,一般的来说,冷却水孔中心线与型腔的距离应为冷却通道直径的1—2倍通常为12—15mm,冷却通道之间的中心距约为水孔直径的3—5倍,通道一般在8mm左右以上;冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等当塑件壁厚均匀时,冷却水孔与型腔壁厚不均匀时,应在厚壁处强化冷却;合理确定冷却水接头位置,进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧面;为了不影响操作,通常应设在注射机的背面,水管接头多采用自动密封接头;综合以上冷却水孔的布置要点同时还要兼顾水道与其它件是否产生干涉,本次设计的冷却水道采用直通式,不会与其他零件产生干涉,水道中插入铜管防止漏水;8 顶出和导向机构的设计顶出机构的设计8.1.1 顶出机构的分类顶出机构按驱动形式分为：手动顶出、机动顶出、气动顶出;按模具结构形式分为：一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出;8.1.2 顶出机构的设计原则1顶出机构应设置在动模一侧：因塑件一般均留在动模一侧以便顶出;2顶出时与塑件的接触应为塑件内表面及其他不明显的位置,以保证塑件外观;。

手机外壳上盖注塑模具设计手机外壳上盖注塑模具设计随着移动智能设备和电子产品的快速发展，手机作为最常见的电子消费品之一，已经成为人们日常生活中不可或缺的工具。

因此，手机的外壳设计也越来越重要。

外壳不仅要具有美观的外观，还要具有耐用性、防水性、防尘性等多种功能。

外壳的设计，关键在于注塑模具的设计。

注塑模具是塑料制品加工的工具，它直接影响了注塑成型的质量和效率。

注塑模具的设计，需要考虑以下三个方面：注塑成型工艺、产品外观要求、模具结构和加工成本。

以下是关于手机外壳上盖注塑模具设计的详细介绍。

1.注塑成型工艺注塑成型是一种高效、精确、经济的成型方法。

在注塑成型工艺中，需要考虑以下因素：注射压力、注塑温度、注射速度、注塑周期、材料熔指数、制胶周期等。

针对手机外壳上盖注塑模具的设计，需要选择合适的注射压力和注塑温度，以确保注塑成型的质量和效率。

注射速度要选择适宜的速度，以确保产品的尺寸精度和表面光滑度。

注塑周期要结合生产要求，选择合适的注塑周期，缩短生产周期和提高生产效率。

2.产品外观要求手机外壳上盖是手机整体外观的重要组成部分。

外观设计需要考虑手机的整体风格和品位。

外观的主要要求包括：表面光滑度、平整度、光泽度、颜色等。

模具设计需要确保注塑成型后的外观满足以上要求。

在模具的选择上，需要关注模具的材料、精度、表面光滑度和寿命等因素。

制定合适的模具设计流程，对模具表面进行光洁度处理，以确保产品的外观质量。

3.模具结构和加工成本模具结构是注塑模具设计的关键因素之一。

模具结构可以直接影响产品的尺寸精度、表面质量和成型效率等因素。

注塑模具的结构应该尽量简化，同时保证产品的质量和效率。

模具的结构应该尽量遵循最小化和简化化的原则。

除了模具结构之外，注塑模具的生产成本也是需要考虑的因素之一。

模具的材料、生产工艺和加工流程等都会影响相应的生产成本。

在注塑模具设计过程中，需要根据生产需求和实际情况，选择合适的模具材料和加工流程，以确保实现最佳生产成本。