手机后盖的注塑模具设计【一模两腔侧向抽芯优秀课程毕业设计含10张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-zsmj33

手机后盖的注塑模具设计【一模两腔侧向抽芯优秀课程毕业设计含10张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-zsmj33手机后盖的注塑模具设计【一模两腔侧向抽芯】摘  要我国塑料模具工业从起步到现在，经历了半个世纪，有了很大发展，模具水平有了较大的提高。由于模具生产产品具有精度高，复杂性高，一致性好，生产效率高消耗低等优点。所以现代工业中将会起到更大的作用，得到更多的应用。我的塑料发展至今，已能生产精度高达2微米的精密，多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命12亿次。模具时现代工业发展的基础，许多产业的发展都离不开模具行业的支持。用模具生产制造所表现出来的的高精度，高复杂程度，高一致性，高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。在模具工业的总产值中塑料模具约占33%。不同的塑料成型方法使得模具原理和结构不通。按照成型方法的不通，塑料模具分为：注塑模具，压塑模具，吹塑模具等。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型中占有很大比重。现代工业中，消费品外壳的色彩，手感，和精度，厚度等提出了新要求。塑料外壳设计成为重要的一环。设计合理的注塑模具将得到越来越多的应用。现代注塑模具的设计方法目前为了应付当前多样化的要求，缩短产品只在周期以缺德最佳的竞争优势，模具设计中都引用了CAD/CAE计算机一体化制造技术，以提高产品质量，降低成本，增加竞争力，一般而言，一件完整理想的工业产品，其制造流程为现有原创型的概念设计出原件，配合计算机辅助工程分析技术，再依据分析结果修改测试，最后再依据设计图经由计算机辅助制造，进行产品自动化生产在模具设计生产，以上整个过程均在计算机上进行。在模具设计生产过程中，应用Pro/ENGINEER软件进行模具结构设计-模具型腔-型芯二维设计-工艺准备-模具型腔，型芯设计三维造型等。随着计算机技术和网络技术取得了突破性的成就，模具设计越来越多地使用CAD/CAM技术。在产品生产之前，使用这些新技术来进行模具的设计和改善，是现代设计必然趋势在现实生活里，手机已经成为人们的一个生活必须品，现代的手机已经不再仅仅是一个工具同时一时装饰品，所以做出的不管是手机机身还是手机壳都需要美观大方，因此加工工艺就显得非常重要。所以在对手机壳的模具设计时不仅要考虑成型，还需要考虑成型后的美观。因此在模具的设计过程中多方兼顾。关键字：手机；模具设计；注射模；斜导柱；侧抽芯。AbstractPlastic mold industry in China from the beginning to now, has experienced half a century, has made great development, mould level has greatly improved. Because the mold production product has high accuracy, high complexity, good consistency and high efficiency low consumption etc. So modern industry will play a greater role, get more applications. Precision plastic development up to now, I have been able to produce as much as 2 micron precision, multi-station progressive die, has reached the maximum number of stations in 160, life 1 200 million times.Mould the basis for the development of modern industry, many industry's development cannot leave the mould industry support. With mold manufacturing of high precision, high complexity, high consistency, high productivity and low consumption, is can't be matched by other methods of processing and manufacturing. In the mold industry plastic mould accounted for about 33% of the total output. Different methods of plastic molding makes mold principle and structure. According to the forming method of impassability, plastic mold is divided into: injection mold, compression mold, blow molding mould, etc. In the injection mold is mainly used for thermoplastic plastics molding occupies a large proportion. In modern manufacturing, consumer goods shell color, feel, and precision, thickness, etc. Put forward new requirements. Plastic shell design become important one annulus. Reasonable design of injection mould will be applied more and more.Modern design method of injection mould at present in order to cope with the current diversified requirements, shorten the product by the wicked the best competitive advantage, only in the cycle of mould design reference the CAD/CAE technology of computer integrated manufacturing, in order to improve the product quality, reduce cost, increase the competitiveness, in general, a complete ideal industrial products, the concept of the manufacturing process for existing original type original design, with computer aided engineering analysis techniques, according to the results of analysis, modifying test again, and then on the basis of design through computer aided manufacturing, automated production in the mold design production, more than the whole process are conducted on the computer.In the mold design and production process, the application of Pro/ENGINEER software to design the mould structure - the mold - core of two-dimensional design process to prepare - mold cavity, core design three dimensional modeling, etc.Along with the computer technology and network technology has achieved breakthrough and mold design are increasingly using CAD/CAM technology. Before production, the use of these new technologies for the design of the mould and improvement, is an inevitable trend in the modern design in real life, mobile phones have become a people living necessities, modern mobile phone is no longer just a tool for decoration at the same time, so the mobile body or following needs to be beautiful and easy, so the processing technology is very important. So when opponents casing mold design should not only consider the forming, also need to consider after molding. Therefore, in the mold design process to two or morethings.Key words：Cell phones, mold design, injection mould, inclined guide pillar, side core-pulling目录引言1第一章  塑件分析21.1 材料的分析21.2 塑件相关参数的设计2    1.2.1 注射温度的影响21.3 塑件原料的分析3    1.3.1 PC塑料的干燥3    1.3.2注射温度3    1.3.3注射压力3    1.3.4注射速度3    1.3.5模具温度41.4 体积及质量计算4    1.4.1 体积的计算4    1.4.2 质量及面积的计算4第二章  型腔数目的确定6第三章  成型零部件的设计73.1 型腔尺寸的计算73.2 型芯尺寸的计算7第四章  注射机的选择9第五章  注射机的校核105.1注射机注射容量校核105.2注射机锁模力校核105.3注射机注射压力校核105.4注射机模具厚度校核115.5注射机最大开模行程校核11第六章  分型面的选择136.1 分形面的形式136.2 分型面的选择13第七章  浇注系统的设计157.1 分流道的设计原则157.2 分流道的设计167.3 分流道的尺寸的设计17第八章  浇口的设计188.1浇口位置选择的仿真198.2 直接浇口的直径设计198.3 点浇口直径设计20第九章  冷却系统的设计219.1 冷却系统设计原则219.2 冷却系统的结构形式219.3 冷却系统的计算219.4冷却时间计算229.5 用水量M的计算239.6  成型周期计算23第十章  模具材料选择25第十一章  模具主要参数的计算2611.1 脱模力的计算2611.2 初始脱模力2611.3 推杆直径计算2711.4 推杆的应力校核2711.5 推板的厚度计算28第十二章  推出脱模机构设计2912.1 推出机构的选用原则2912.2 推杆的形式2912.3 推杆材料3012.4 推杆的复位3012.5 推出力的计算3012.6 型腔壁厚和底板厚度计算31    12.6.1侧壁厚度计算32    12.6.2矩形型腔底板厚度计算32第十三章  结构零部件设计3313.1 合模导向机构的设计33    13.1.1设计导柱需要注意的事项3313.2 导向机构的设计3313.3 定位圈的设计3413.4 侧向分型与抽芯机构的设计3413.5 斜导柱的设计3613.6 滑块的设计3713.7 楔紧块的设计37第十四章  模架的选择3814.1模架厚度H和注射机的闭合距离L3814.2所需行程之间的尺寸关系38第十五章  排气系统的设计40第十六章  成型零件加工工艺规程41谢辞42参考文献43附录44【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】CAXA图纸主浇套.dwg凸模.dwg动模座板.dwg动模板.dwg定模座板.dwg定模板.dwg手机后盖.dwg手机后盖的注塑模具设计.doc手机后盖的注塑模具设计任务书.doc手机后盖的注塑模具设计开题报告.doc推板固定板.dwg支撑板.dwg文件清单.txt翻译原文.doc翻译译文.doc装配体.dwg 摘 要 我国塑料模具工业从起步到现在，经历了半个世纪，有了很大发展，模具水平有了较大的提高。由于模具生产产品具有精度高，复杂性高，一致性好，生产效率高消耗低等优点。所以现代工业中将会起到更大的作用，得到更多的应用。我的塑料发展至今，已能生产精度高达 2 微米的精密，多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 12 亿次。 模具时现代工业发展的基础，许多产业的发展都离不开模具行业的支持。用模具生产制造所表现出来的的高精度，高复杂程度，高一致性，高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。在模具工业的总产值中 塑料模具约占33%。不同的塑料成型方法使得模具原理和结构不通。按照成型方法的不通，塑料模具分为：注塑模具，压塑模具，吹塑模具等。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型中占有很大比重。现代工业中，消费品外壳的色彩，手感，和精度，厚度等提出了新要求。塑料外壳设计成为重要的一环。设计合理的注塑模具将得到越来越多的应用。 现代注塑模具的设计方法目前为了应付当前多样化的要求，缩短产品只在周期以缺德最佳的竞争优势，模具设计中都引用了 算机一体化制造技术，以提高产品质量，降低成本，增加竞争力，一般而言，一件完 整理想的工业产品，其制造流程为现有原创型的概念设计出原件，配合计算机辅助工程分析技术，再依据分析结果修改测试，最后再依据设计图经由计算机辅助制造，进行产品自动化生产在模具设计生产，以上整个过程均在计算机上进行。 在模具设计生产过程中，应用 件进行模具结构设计 型芯二维设计 模具型腔，型芯设计三维造型等。 随着计算机技术和网络技术取得了突破性的成就，模具设计越来越多地使用术。在产品生产之前，使用这些新技术来进行模具的设计和改善，是现代设计必然趋势在现 实生活里，手机已经成为人们的一个生活必须品 ，现代的手机已经不再仅仅是一个工具同时一时装饰品，所以做出的不管是手机机身还是手机壳都需要美观大方，因此加工工艺就显得非常重要 。所以在对手机壳的模具设计时不仅要考虑成型，还需要考虑成型后的美观。因此在模具的设计过程中多方兼顾。 关键字： 手机 ； 模具设计 ； 注射模 ； 斜导柱 ； 侧抽芯 。 to a So a up to I to as of 60, 200 of s of is t be by of In 3% of of to of is In is a In of be of at in to by in of AE of in to in a of to of on of in on In to of to AM of of is an in in a is no a at so or to be so is So to in to or 目录 引言 .一章 塑件分析 .料的分析 . 2 件相关参数的设计 . 2 射 温度 的影响 . 2 件原料的分析 . 3 C 塑料的干燥 . 3 射温度 . 3 射压力 . 3 射速度 . 3 具温度 . 4 积及质量计算 . 4 积的计算 . 4 量及面积的计算 . 4 第二章 型腔数目的确定 .三章 成型零部件的设计 .腔尺寸的计 算 . 7 芯尺寸的计算 . 7 第四章 注射机的选择 .五章 注射机的校核 . 10 射机注射容量校核 . 10 射机锁模力校核 . 10 射机注射压力校核 . 11 射机模具厚度校核 . 11 射机最大开模行程校核 . 11 第六章 分型面的选择 . 13 形面的形式 . 13 型面的选择 . 13 第七章 浇注系统的设计 . 15 流道的设计原则 . 15 流道的设计 . 16 流道的尺寸的设计 . 17 第八章 浇口的设计 . 18 口位置选择的仿真 . 19 接浇口的直径设计 . 19 浇口直径设计 . 20 第九章 冷却系统的设计 . 21 却系统设计原则 . 21 却系统的结构形式 . 21 却系统的计算 . 21 却时间计算 . 22 水量 M 的计算 . 23 成型周期计算 . 23 第十章 模具材料选择 . 25 第十一章 模具主要参数的计算 . 26 模力的计算 . 26 始脱模力 . 26 杆直径计算 . 27 杆的应力校核 . 27 板的厚度计算 . 28 第十二章 推出脱模机构设计 . 29 出机构的选用原则 . 29 杆的形式 . 29 杆材料 . 30 杆的复位 . 30 出力的计算 . 30 腔壁厚和底板厚度计算 . 31 壁厚度计算 .形型腔底板厚度计算 .十三章 结构零部件设计 . 33 模导向 机构的设计 . 33 计导柱需要注意的事项 .向机构的设计 . 33 位圈的设计 . 34 向分型与抽芯机构的设计 . 34 导柱的设计 . 36 块的设计 . 37 紧块的设计 . 37 第十四章 模架的选择 . 38 架厚度 H 和注射机的闭合距离 L . 38 需行程之间的尺寸关系 . 38 第十五章 排气系统的设计 . 40 第十六章 成型零件加工工艺规程 . 41 谢辞 . 42 参考文献 . 43 附录 . 424 引言 随着我国制造业的迅速发展，一些新兴产业业取得了长足的进步。模具是工业生产的基础工艺装 备，在机械、电子、汽车、航空以及通信等领域有着广泛的应用。随着人民生活水平的不断提高，日常生活中使用的物品越来越多地用到了模具。目前，模具生产水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。 当前，计算机技术和网络技术取得了突破性的成就， 术、数控加工技术以及快速成型技术为模具技术的发展提供了强大的技术支持。同时，以高分子塑料为主的模具材料不断被开放出来，这些材料种类繁多，性能优良，价格低廉，这更为模具产业的发展提供了有力的帮助。 本设计主要是为让读者们能够清楚地了解到塑料注射模的设计过 程，能够对模具设计过程中所使用的各种基本工具，例如 等，具有一个基本的了解。从零件的尺寸确定，模具设计，模架设计，到最后的注塑仿真，向读者们展示手机塑料模具的整个设计过程。 随着 不断完善，借助于 计软件，我们可以比较轻松地完成一些复杂的设计工作，同时也可以全面地提高设计效率和设计质量。 使用 塑模具设计专家系统可以轻松完成模具模架及配件的设计工作，并能模拟开模过程。 有完 整的滑块结构和完整的开模机构，为设计者带来极大的方便。设计完成后可以直接输出 3D 化模型。 一款应用广泛的模拟仿真软件，使用该软件可以全面模拟注塑成型过程，并以图形的方式直观地显示分析结果，为设计参数的确定和优化提供理论依据，可以帮助设计者进一步修改模具设计方案。 第一章 塑 件 分析 料的分 析 通常，选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，以及原材料厂家提供的材料性能数据。对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性模量，弯曲强度，表面硬度等。综合各项因素最后选择 料作为本次设计所使用的材料最为适合。 料的工艺特点如下： (1） 属无定型塑料， 149 150； 215 225；成型温度为 250310；相对平均分子质量为 2 4 万。 (2） 热稳定性较好，并随相对分子质量的增大而提高。 (3） 流变特性接近牛顿 液体，表观粘度受温度的影响较大，受剪切速率的影响较小，随相对平均分子质量的增大而增大。无明显的熔点，熔体粘度较高。 以，分子链的刚性大。 (4） 抗蠕变性好，尺寸稳定性好；但内应力不易消除。 (5） 温下遇水易降解，成型时要求水分含量在 下。 (6） 制品易开裂。在成型前， 脂必须进行充分干燥。干燥方法可采用沸腾床干燥 (温度 120 130 ，时间 1 2h)、真空干燥 (温度 110 ，真空度 96间 10 25h)、热风循环干燥 (温度 120 130 ，时间 6h 以上 )。为防止干燥后的树脂重新吸湿，应将其置于 90 的保温箱内，随用随取，不宜久存。成型时料斗必须是密闭的，料斗中应设有加热装置，温度不低于 100 、对无保温装置的料斗，一次加料量最好少于半小时的用量，并要加盖盖严。 件相关参数的设计 射 温度 的影响 料的大分子多呈无定形状态，大约 215 开始软化， 225 以上开始流动。和其它热塑性塑料相比， 料不仅熔融温度高，而且熔融后的熔体粘度也较高，熔体粘度对温度的敏感性比剪切速率大。一般对于低于 260 的料温，由于其 熔体粘度过高，制品易出现不足，波纹等缺陷，故在成型中较少采用，而大都选用 270 320 之间，在此范围内的熔体粘度适中，适合于大部份制品的成型。 料在正常加工温度范围内有很好 的热稳定性，在 300 温度下长时间停留于料筒内基本不分解 ，熔体粘度变化也很小，由于这一特性使其在成型过程中可以多次反复使用。 注射温度对 料产品的性能有着重要的影响，在 280 300 之间， 验证明，除了伸长率有所下降外，冲击强度，拉伸强度和弯曲强度等项性能指标均有较高的 值，同时产品有良好的外观和光亮的表面。过高的料温，如超过 340 时， 料将会出现分解，产品颜色变深，表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷，同时物理机械性能也显著下降。另外，含氮化合物的存在也会使分解加速，需予以注意。 件原料的分析 C 塑料的干燥 该种材质对微量的水分极为敏感 , 极易吸咐水分，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为了使注塑制品达到最佳效果，减少降解的可能性， 材料含水量降至 下，最好在 下，以提高加工稳定性 和机械性能。一般地用电热鼓风烘箱在 90110 ,预干燥 4 6小时，可以达到所需要的含水率。但最长累积干燥时间不能超过 48小时，否则材料有降解变色的可能。 射温度 加工成型性好 ,热变形温度在 115 左右 , 采用合适的加工温度 , 可以减少或消除表面凹痕 , 同时也可以减少缩孔。成型温度设定以确保阻燃 尽量使用低温区域，以防止材料降解。成型温度增加会明显地降低阻燃 加树脂的流动性，因而，使流动距离变长。原则上，当使用建议的成型温度上限时， 应使熔胶滞留时间尽可能短，避免降解的产生。因此 30270 。 射压力 注射时采用中等的注射压力，一般为 80150 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。 脂的表现黏度强烈地依赖于剪切速率，因此模具设计中大都采用点浇口形式。 射速度 较快的注塑速度，一般会使流程加长，适合充填薄壁制品，并形成较好的表面光洁度，但过快的注塑速度会产生强剪切导致材料降解。而慢速注塑速度可以帮助避免浇口白晕、喷射痕和流痕等缺陷。此手机保护壳为薄壁制品，宜 采用中等注射速度，将摩擦热降至最小；采用多级注射，以确保充填顺畅和制品外观。 具温度 模具温度模具温度控制对决定最终制件的充填程度、外观、残余应力是非常重要的。 成型温度相对较高 , 模具温度也相对较高。一般调节模温为模具温度： 50100 。较高的模具温度，往往会产生良好的流动、较高的熔接线强度、较小的产品内应力，但成型周期会延长。若模具温度比建议的低，就会导致高内应力并损坏制件的最佳性能。就制件表面和循环周期而言，模具温度为建议温度范围的中间值时，可望得到较好的结果。 积及 质量计算 积的计算 对 笔套 面积 进行计算，如图 示： 图 手机后盖图纸 已知： 1L =2L = 1H =72H =6D =2D =R =R =4/2R =R =L =4L = 体积为： 2/11)( 2443232221222111 (1 从而总体体积为： V=查表 塑料模设计手册之二表 知 料的密度为 =量及面积的计算 （ 1） 单个塑件质量： M=V= g= (1 （ 2）在分型面上面的投影面积为 S 投影 = 3）曲面的整体表面积： S 总 = （ 4）平均厚度为： 1 . 0 0 m m= 203+3 8 2 0 5 1 1 7 8 . 4 8 / 2 .=V /S=L (1图 机后盖 三维图 第二章 型 腔 数目的确定 一次注射只能生产一件塑件的模具称为单型腔模具；一次注射能生产两件或两件以上塑件的模具称为多型腔模具。与多型腔模具相比较，单型腔模具具有塑件的形状和尺寸一致性好、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔模具应是更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。 在多型腔模具的实际设计 中，确定型腔数目的方法一般有两种。一种方法是首先确定注射机的型号，再根据注射机的技术参数和塑件的技术经济要求，计算出要求选取型腔的数目；另一种方法是先根据生产效率的要求和塑件的精度要求确定型腔的数目，然后再选取择注射机或对现有的注射机进行校核。 现在，计算塑件的总体积和总质量： 塑件总体积： 总V 33 1 8 6 8 8 . 1 4 m m=9 3 4 4 . 0 7 m 2 塑件总体质量： 2 2 6 g=1 1 3 2=M 总 图 模型腔排布 第三章 成型零部件的 设计 腔尺寸的计算 表 式表 型腔径向尺寸 zz 00 型芯径向尺寸 00 sm 型腔深度公式 zz 00 1 型芯高度公式 00 1zz 其中 修正系数 x=1/2 2/3，即当塑件尺寸较大、精度要 求低时取小值，反之取大值。 型腔的径向工作尺寸 塑件的径向图样尺寸 S 收缩率的平均值，查表得 型收缩率 : 塑件尺寸公差 Z型腔制造公差，当制件尺寸为中小、级别精度要求较高时，可取/3z 在这里 公差等级选 ，修正系数 （ 1）型腔径向尺寸计算 利用公式 zz 00 0 . 1 70 . 3 6 0 . 1 700 0( ) 1 0 . 0 0 7 5 4 9 . 9 8 0 . 7 5 0 . 5 6 5 0 . 0 8 （ 2）型腔深度计算 利用公式 zz 00 1(3 0 . 1 30 . 0 3 0 . 0 300 01 0 . 0 0 7 5 7 0 . 7 5 0 . 3 6 6 . 7 8 2 5 芯尺寸的计算 塑件壁 厚为 2过分析塑件可知，模具包含大型芯 2 个，圆柱形小型芯 4 个，螺纹型芯 3 个，圆柱形凸台小型芯 2 个。 （ 1） 大型芯径向尺寸计算 利用公式 00 sm (3 00 0 0 . 1 30 . 1 3 0 . 1 31 0 . 0 0 7 5 4 8 . 7 8 0 . 7 5 0 . 5 6 4 8 . 7 2 5 8 5 （ 2）侧抽小型芯径向尺寸计算 00 03 0 . 0 50 . 0 5 0 . 0 51 0 . 0 0 7 5 3 . 7 8 0 . 7 5 0 . 3 4 4 . 0 6 3 3 5 00 04 0 . 0 50 . 0 5 0 . 0 51 0 . 0 0 7 5 2 . 1 0 . 7 5 0 . 3 1 2 . 3 4 8 2 5 00 05 0 . 0 50 . 0 5 0 . 0 51 0 . 0 0 7 5 1 0 . 7 5 0 . 1 4 1 . 1 1 2 5 （ 3） 型芯高度的计算 利用公 式 00 1zz (3 00 01 0 . 1 30 . 1 3 0 . 1 31 0 . 0 0 7 5 1 4 0 . 7 5 0 . 3 8 1 4 . 3 9 00 0 0 . 1 30 . 1 3 0 . 1 31 0 . 0 0 7 5 6 0 . 7 5 0 . 3 4 6 . 3 第四章 注射 机 的选择 注塑模的型腔数目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔数目的确定时主要考以下几个有关因素： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生产效益； （ 4）模具制造难度。 由于手机保护壳要求的精度并不高，但有一定 的配合要求，为了同时兼顾生产效率和成本，根据塑件图样及产量等要求确定型腔数目为一模 两 腔。 查模具设计与制造简明手册，可初选注射机型号为： 主要的技术规格如下表。 表 注射机主要技术规格 螺杆（柱塞）直径26 模板行程 0 注射容量 3 喷嘴 球半径 8 注射压力 60 孔直径 4 锁模力 00 定位孔直径 最大注射面积 00 顶 出 中心孔径 模具厚度大 240 两 侧 孔径 40 最小 130 孔距 80 第五章 注射 机 的校核 射机注射容量校核 塑件成形所需的注射总量应小于所选注射机的注射容量。注射容量以容积（ 示时，塑件体积（包括浇注系统）应小于注射机的注射容量，其关系按下式校核 V 件 （ 5 式中 ： V 件 塑件与浇注系统的体积（ ; V 注 注射机注射容量（ ; 最 大注射容量利用系数。 根据生产经验， 注塑机注塑 每次注射量仅达标准注射量的 75。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，选定注射量为标定注射量的 60 。此时流道凝料的体积未知，根据经验可按塑件质量的 注射量为 : 3 5 . 8 8 1 6 . 4 2 61 . 60 . 6 ) M(1M 伴 V 注 =588=以注射机注射容量完全满足要求。 射机锁模力校核 模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁 模力， p 腔 FP 锁 （ 5 式中 p 腔 模具型腔压力，一般取 40 50 F 塑件与浇注系统分型面上的投影面积（ ; P 锁 注射机额定锁模力（ N）。 在这个设计中 p 腔 = 40 =（一模二腔估算取最大值） P 锁 = 400 kN p 腔 F = 401060 400(所以注射机的锁模力也满足要求。 射机注射压力校核 塑件所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力， p 成 P 注 （ 5 p 成 塑件成型所需的注射压力（ P 注 所选注射机的额定注射压力 ( 在这个设计中，所需的注射压力通常选用 80100于塑件精度为一般精度， 流动性比较好 ,p 成 =90p 成 = 90 注 = 160然， 80130，因此注射压力也满要求。 射机模具厚度校核 模具闭合时的厚度应在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之间，其关系按下式校核 H 最小 H 模 H 最大 （ 5 式中 H 最小 注射机所允许的最小模具厚度（ H 模 模具闭合厚度（ H 最大 注射机所允许的最大模具厚度（ 在这个设计中 H 最小 = 130 模 = 232 最大 = 240 然， 130232240 所以注射机模具厚度也满足要求。 射机最大开模行程校核 塑件所需的开模距应小于注射机的最大开模行程。对在液压机械联合锁模的立式、卧式注射机上使用的一般浇口模具，注塑机的开模行程是有限制的，取出制件所需要的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。依据所设计的模具是三板式双分型面侧抽芯注塑模具（带点浇口的注塑模具）开模距离必须满足： 2 +a+5 10 s （ 5 式中 脱模距离（ 塑件高度（包括浇注系统）（ a 定模板与中间板之间的分开距离（ S 注射机最大开模行程（ 在这个设计中 502 =25mm a =120 =4601+a+10=58+6一、 毕业设计（论文）的内容 1、 塑件的分析 2、 塑件材料的选用与性能分析（特性及成型工艺参数） 3、 拟定模具的结构形式（型腔的数目及排布） 4、 浇注系统的设计 5、 分流道的设计 6、 浇口的设计 7、 冷料穴和拉料杆的设计 8、 成型零件的设计 9、 导向机构的设计 10、 脱模推出机构的设计 11、 侧向分型与抽心机构设计 12、 排气系统的设计 13、 温度调节系统的设计 14、 限位钉设计 二、 毕业设计（论文）的要求与数据 1、 外型尺寸及 配合 精度 必须标注 2、 使用环境 40 3、 电气性能符 准 4、外观要求美观坚固 5、根据实际情况确定脱模斜度 6、 要技术指标及工艺参数 7、 设计中的计算 8、 安装尺寸的校核 三、毕业设计（论文）应完成的工作 1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的 300单词的英文摘要； 2、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）； 3、对于 纯机械 类课题，绘图工作量折合 纸 3 张以上，其中必须包含两张 上的计算机绘图图纸； 四、应收集的资料及主要参考文献 1 李学峰 计及制造 M械工业出版社 2 翁其金 M械工业出版社 3 钱泉森 M东科学技术出版社，2004 4 塑料模设计手册编著组 北京：机械工业出版社 5 陈剑鹤 M械工业出版社， 2004 6 王文广等 M学工业出版社，2004 7 章飞 M学工业出版社， 2003 8 谭雪松，林晓新，温利编 册 民邮电出版社，9 朱光 M华大学出版社，2003,1 10 ,of 五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件 计算机 ( ,件 ) 任务下达时间： 2013 年 12 月 4 日 毕业设计开始与完成时间： 2013 年 12 月 7 日至 2014 年 05 月 26 日 组织实施单位： 教研室主任意见： 签字： 2013 年 12 月 10 日 院领导小组意见： 签字： 2013 年 12 月 12 日 摘 要 我国塑料模具工业从起步到现在，经历了半个世纪，有了很大发展，模具水平有了较大的提高。由于模具生产产品具有精度高，复杂性高，一致性好，生产效率高消耗低等优点。所以现代工业中将会起到更大的作用，得到更多的应用。我的塑料发展至今，已能生产精度高达 2 微米的精密，多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 12 亿次。 模具时现代工业发展的基础，许多产业的发展都离不开模具行业的支持。用模具生产制造所表现出来的的高精度，高复杂程度，高一致性，高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。在模具工业的总产值中 塑料模具约占33%。不同的塑料成型方法使得模具原理和结构不通。按照成型方法的不通，塑料模具分为：注塑模具，压塑模具，吹塑模具等。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型中占有很大比重。现代工业中，消费品外壳的色彩，手感，和精度，厚度等提出了新要求。塑料外壳设计成为重要的一环。设计合理的注塑模具将得到越来越多的应用。 现代注塑模具的设计方法目前为了应付当前多样化的要求，缩短产品只在周期以缺德最佳的竞争优势，模具设计中都引用了 算机一体化制造技术，以提高产品质量，降低成本，增加竞争力，一般而言，一件完 整理想的工业产品，其制造流程为现有原创型的概念设计出原件，配合计算机辅助工程分析技术，再依据分析结果修改测试，最后再依据设计图经由计算机辅助制造，进行产品自动化生产在模具设计生产，以上整个过程均在计算机上进行。 在模具设计生产过程中，应用 件进行模具结构设计 型芯二维设计 模具型腔，型芯设计三维造型等。 随着计算机技术和网络技术取得了突破性的成就，模具设计越来越多地使用术。在产品生产之前，使用这些新技术来进行模具的设计和改善，是现代设计必然趋势在现 实生活里，手机已经成为人们的一个生活必须品 ，现代的手机已经不再仅仅是一个工具同时一时装饰品，所以做出的不管是手机机身还是手机壳都需要美观大方，因此加工工艺就显得非常重要 。所以在对手机壳的模具设计时不仅要考虑成型，还需要考虑成型后的美观。因此在模具的设计过程中多方兼顾。 关键字： 手机 ； 模具设计 ； 注射模 ； 斜导柱 ； 侧抽芯 。 to a So a up to I to as of 60, 200 of s of is t be by of In 3% of of to of is In is a In of be of at in to by in of AE of in to in a of to of on of in on In to of to AM of of is an in in a is no a at so or to be so is So to in to or 目录 引言 .一章 塑件分析 .料的分析 . 2 件相关参数的设计 . 2 射 温度 的影响 . 2 件原料的分析 . 3 C 塑料的干燥 . 3 射温度 . 3 射压力 . 3 射速度 . 3 具温度 . 4 积及质量计算 . 4 积的计算 . 4 量及面积的计算 . 4 第二章 型腔数目的确定 .三章 成型零部件的设计 .腔尺寸的计 算 . 7 芯尺寸的计算 . 7 第四章 注射机的选择 .五章 注射机的校核 . 10 射机注射容量校核 . 10 射机锁模力校核 . 10 射机注射压力校核 . 11 射机模具厚度校核 . 11 射机最大开模行程校核 . 11 第六章 分型面的选择 . 13 形面的形式 . 13 型面的选择 . 13 第七章 浇注系统的设计 . 15 流道的设计原则 . 15 流道的设计 . 16 流道的尺寸的设计 . 17 第八章 浇口的设计 . 18 口位置选择的仿真 . 19 接浇口的直径设计 . 19 浇口直径设计 . 20 第九章 冷却系统的设计 . 21 却系统设计原则 . 21 却系统的结构形式 . 21 却系统的计算 . 21 却时间计算 . 22 水量 M 的计算 . 23 成型周期计算 . 23 第十章 模具材料选择 . 25 第十一章 模具主要参数的计算 . 26 模力的计算 . 26 始脱模力 . 26 杆直径计算 . 27 杆的应力校核 . 27 板的厚度计算 . 28 第十二章 推出脱模机构设计 . 29 出机构的选用原则 . 29 杆的形式 . 29 杆材料 . 30 杆的复位 . 30 出力的计算 . 30 腔壁厚和底板厚度计算 . 31 壁厚度计算 .形型腔底板厚度计算 .十三章 结构零部件设计 . 33 模导向 机构的设计 . 33 计导柱需要注意的事项 .向机构的设计 . 33 位圈的设计 . 34 向分型与抽芯机构的设计 . 34 导柱的设计 . 36 块的设计 . 37 紧块的设计 . 37 第十四章 模架的选择 . 38 架厚度 H 和注射机的闭合距离 L . 38 需行程之间的尺寸关系 . 38 第十五章 排气系统的设计 . 40 第十六章 成型零件加工工艺规程 . 41 谢辞 . 42 参考文献 . 43 附录 . 424 引言 随着我国制造业的迅速发展，一些新兴产业业取得了长足的进步。模具是工业生产的基础工艺装 备，在机械、电子、汽车、航空以及通信等领域有着广泛的应用。随着人民生活水平的不断提高，日常生活中使用的物品越来越多地用到了模具。目前，模具生产水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。 当前，计算机技术和网络技术取得了突破性的成就， 术、数控加工技术以及快速成型技术为模具技术的发展提供了强大的技术支持。同时，以高分子塑料为主的模具材料不断被开放出来，这些材料种类繁多，性能优良，价格低廉，这更为模具产业的发展提供了有力的帮助。 本设计主要是为让读者们能够清楚地了解到塑料注射模的设计过 程，能够对模具设计过程中所使用的各种基本工具，例如 等，具有一个基本的了解。从零件的尺寸确定，模具设计，模架设计，到最后的注塑仿真，向读者们展示手机塑料模具的整个设计过程。 随着 不断完善，借助于 计软件，我们可以比较轻松地完成一些复杂的设计工作，同时也可以全面地提高设计效率和设计质量。 使用 塑模具设计专家系统可以轻松完成模具模架及配件的设计工作，并能模拟开模过程。 有完 整的滑块结构和完整的开模机构，为设计者带来极大的方便。设计完成后可以直接输出 3D 化模型。 一款应用广泛的模拟仿真软件，使用该软件可以全面模拟注塑成型过程，并以图形的方式直观地显示分析结果，为设计参数的确定和优化提供理论依据，可以帮助设计者进一步修改模具设计方案。 第一章 塑 件 分析 料的分 析 通常，选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，以及原材料厂家提供的材料性能数据。对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性模量，弯曲强度，表面硬度等。综合各项因素最后选择 料作为本次设计所使用的材料最为适合。 料的工艺特点如下： (1） 属无定型塑料， 149 150； 215 225；成型温度为 250310；相对平均分子质量为 2 4 万。 (2） 热稳定性较好，并随相对分子质量的增大而提高。 (3） 流变特性接近牛顿 液体，表观粘度受温度的影响较大，受剪切速率的影响较小，随相对平均分子质量的增大而增大。无明显的熔点，熔体粘度较高。 以，分子链的刚性大。 (4） 抗蠕变性好，尺寸稳定性好；但内应力不易消除。 (5） 温下遇水易降解，成型时要求水分含量在 下。 (6） 制品易开裂。在成型前， 脂必须进行充分干燥。干燥方法可采用沸腾床干燥 (温度 120 130 ，时间 1 2h)、真空干燥 (温度 110 ，真空度 96间 10 25h)、热风循环干燥 (温度 120 130 ，时间 6h 以上 )。为防止干燥后的树脂重新吸湿，应将其置于 90 的保温箱内，随用随取，不宜久存。成型时料斗必须是密闭的，料斗中应设有加热装置，温度不低于 100 、对无保温装置的料斗，一次加料量最好少于半小时的用量，并要加盖盖严。 件相关参数的设计 射 温度 的影响 料的大分子多呈无定形状态，大约 215 开始软化， 225 以上开始流动。和其它热塑性塑料相比， 料不仅熔融温度高，而且熔融后的熔体粘度也较高，熔体粘度对温度的敏感性比剪切速率大。一般对于低于 260 的料温，由于其 熔体粘度过高，制品易出现不足，波纹等缺陷，故在成型中较少采用，而大都选用 270 320 之间，在此范围内的熔体粘度适中，适合于大部份制品的成型。 料在正常加工温度范围内有很好 的热稳定性，在 300 温度下长时间停留于料筒内基本不分解 ，熔体粘度变化也很小，由于这一特性使其在成型过程中可以多次反复使用。 注射温度对 料产品的性能有着重要的影响，在 280 300 之间， 验证明，除了伸长率有所下降外，冲击强度，拉伸强度和弯曲强度等项性能指标均有较高的 值，同时产品有良好的外观和光亮的表面。过高的料温，如超过 340 时， 料将会出现分解，产品颜色变深，表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷，同时物理机械性能也显著下降。另外，含氮化合物的存在也会使分解加速，需予以注意。 件原料的分析 C 塑料的干燥 该种材质对微量的水分极为敏感 , 极易吸咐水分，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为了使注塑制品达到最佳效果，减少降解的可能性， 材料含水量降至 下，最好在 下，以提高加工稳定性 和机械性能。一般地用电热鼓风烘箱在 90110 ,预干燥 4 6小时，可以达到所需要的含水率。但最长累积干燥时间不能超过 48小时，否则材料有降解变色的可能。 射温度 加工成型性好 ,热变形温度在 115 左右 , 采用合适的加工温度 , 可以减少或消除表面凹痕 , 同时也可以减少缩孔。成型温度设定以确保阻燃 尽量使用低温区域，以防止材料降解。成型温度增加会明显地降低阻燃 加树脂的流动性，因而，使流动距离变长。原则上，当使用建议的成型温度上限时， 应使熔胶滞留时间尽可能短，避免降解的产生。因此 30270 。 射压力 注射时采用中等的注射压力，一般为 80150 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。 脂的表现黏度强烈地依赖于剪切速率，因此模具设计中大都采用点浇口形式。 射速度 较快的注塑速度，一般会使流程加长，适合充填薄壁制品，并形成较好的表面光洁度，但过快的注塑速度会产生强剪切导致材料降解。而慢速注塑速度可以帮助避免浇口白晕、喷射痕和流痕等缺陷。此手机保护壳为薄壁制品，宜 采用中等注射速度，将摩擦热降至最小；采用多级注射，以确保充填顺畅和制品外观。 具温度 模具温度模具温度控制对决定最终制件的充填程度、外观、残余应力是非常重要的。 成型温度相对较高 , 模具温度也相对较高。一般调节模温为模具温度： 50100 。较高的模具温度，往往会产生良好的流动、较高的熔接线强度、较小的产品内应力，但成型周期会延长。若模具温度比建议的低，就会导致高内应力并损坏制件的最佳性能。就制件表面和循环周期而言，模具温度为建议温度范围的中间值时，可望得到较好的结果。 积及 质量计算 积的计算 对 笔套 面积 进行计算，如图 示： 图 手机后盖图纸 已知： 1L =2L = 1H =72H =6D =2D =R =R =4/2R =R =L =4L = 体积为： 2/11)( 2443232221222111 (1 从而总体体积为： V=查表 塑料模设计手册之二表 知 料的密度为 =量及面积的计算 （ 1） 单个塑件质量： M=V= g= (1 （ 2）在分型面上面的投影面积为 S 投影 = 3）曲面的整体表面积： S 总 = （ 4）平均厚度为： 1 . 0 0 m m= 203+3 8 2 0 5 1 1 7 8 . 4 8 / 2 .=V /S=L (1图 机后盖 三维图 第二章 型 腔 数目的确定 一次注射只能生产一件塑件的模具称为单型腔模具；一次注射能生产两件或两件以上塑件的模具称为多型腔模具。与多型腔模具相比较，单型腔模具具有塑件的形状和尺寸一致性好、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔模具应是更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。 在多型腔模具的实际设计 中，确定型腔数目的方法一般有两种。一种方法是首先确定注射机的型号，再根据注射机的技术参数和塑件的技术经济要求，计算出要求选取型腔的数目；另一种方法是先根据生产效率的要求和塑件的精度要求确定型腔的数目，然后再选取择注射机或对现有的注射机进行校核。 现在，计算塑件的总体积和总质量： 塑件总体积： 总V 33 1 8 6 8 8 . 1 4 m m=9 3 4 4 . 0 7 m 2 塑件总体质量： 2 2 6 g=1 1 3 2=M 总 图 模型腔排布 第三章 成型零部件的 设计 腔尺寸的计算 表 式表 型腔径向尺寸 zz 00 型芯径向尺寸 00 sm 型腔深度公式 zz 00 1 型芯高度公式 00 1zz 其中 修正系数 x=1/2 2/3，即当塑件尺寸较大、精度要 求低时取小值，反之取大值。 型腔的径向工作尺寸 塑件的径向图样尺寸 S 收缩率的平均值，查表得 型收缩率 : 塑件尺寸公差 Z型腔制造公差，当制件尺寸为中小、级别精度要求较高时，可取/3z 在这里 公差等级选 ，修正系数 （ 1）型腔径向尺寸计算 利用公式 zz 00 0 . 1 70 . 3 6 0 . 1 700 0( ) 1 0 . 0 0 7 5 4 9 . 9 8 0 . 7 5 0 . 5 6 5 0 . 0 8 （ 2）型腔深度计算 利用公式 zz 00 1(3 0 . 1 30 . 0 3 0 . 0 300 01 0 . 0 0 7 5 7 0 . 7 5 0 . 3 6 6 . 7 8 2 5 芯尺寸的计算 塑件壁 厚为 2过分析塑件可知，模具包含大型芯 2 个，圆柱形小型芯 4 个，螺纹型芯 3 个，圆柱形凸台小型芯 2 个。 （ 1） 大型芯径向尺寸计算 利用公式 00 sm (3 00 0 0 . 1 30 . 1 3 0 . 1 31 0 . 0 0 7 5 4 8 . 7 8 0 . 7 5 0 . 5 6 4 8 . 7 2 5 8 5 （ 2）侧抽小型芯径向尺寸计算 00 03 0 . 0 50 . 0 5 0 . 0 51 0 . 0 0 7 5 3 . 7 8 0 . 7 5 0 . 3 4 4 . 0 6 3 3 5 00 04 0 . 0 50 . 0 5 0 . 0 51 0 . 0 0 7 5 2 . 1 0 . 7 5 0 . 3 1 2 . 3 4 8 2 5 00 05 0 . 0 50 . 0 5 0 . 0 51 0 . 0 0 7 5 1 0 . 7 5 0 . 1 4 1 . 1 1 2 5 （ 3） 型芯高度的计算 利用公 式 00 1zz (3 00 01 0 . 1 30 . 1 3 0 . 1 31 0 . 0 0 7 5 1 4 0 . 7 5 0 . 3 8 1 4 . 3 9 00 0 0 . 1 30 . 1 3 0 . 1 31 0 . 0 0 7 5 6 0 . 7 5 0 . 3 4 6 . 3 第四章 注射 机 的选择 注塑模的型腔数目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔数目的确定时主要考以下几个有关因素： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生产效益； （ 4）模具制造难度。 由于手机保护壳要求的精度并不高，但有一定 的配合要求，为了同时兼顾生产效率和成本，根据塑件图样及产量等要求确定型腔数目为一模 两 腔。 查模具设计与制造简明手册，可初选注射机型号为： 主要的技术规格如下表。 表 注射机主要技术规格 螺杆（柱塞）直径26 模板行程 0 注射容量 3 喷嘴 球半径 8 注射压力 60 孔直径 4 锁模力 00 定位孔直径 最大注射面积 00 顶 出 中心孔径 模具厚度大 240 两 侧 孔径 40 最小 130 孔距 80 第五章 注射 机 的校核 射机注射容量校核 塑件成形所需的注射总量应小于所选注射机的注射容量。注射容量以容积（ 示时，塑件体积（包括浇注系统）应小于注射机的注射容量，其关系按下式校核 V 件 （ 5 式中 ： V 件 塑件与浇注系统的体积（ ; V 注 注射机注射容量（ ; 最 大注射容量利用系数。 根据生产经验， 注塑机注塑 每次注射量仅达标准注射量的 75。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，选定注射量为标定注射量的 60 。此时流道凝料的体积未知，根据经验可按塑件质量的 注射量为 : 3 5 . 8 8 1 6 . 4 2 61 . 60 . 6 ) M(1M 伴 V 注 =588=以注射机注射容量完全满足要求。 射机锁模力校核 模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁 模力， p 腔 FP 锁 （ 5 式中 p 腔 模具型腔压力，一般取 40 50 F 塑件与浇注系统分型面上的投影面积（ ; P 锁 注射机额定锁模力（ N）。 在这个设计中 p 腔 = 40 =（一模二腔估算取最大值） P 锁 = 400 kN p 腔 F = 401060 400(所以注射机的锁模力也满足要求。 射机注射压力校核 塑件所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力， p 成 P 注 （ 5 p 成 塑件成型所需的注射压力（ P 注 所选注射机的额定注射压力 ( 在这个设计中，所需的注射压力通常选用 80100于塑件精度为一般精度， 流动性比较好 ,p 成 =90p 成 = 90 注 = 160然， 80130，因此注射压力也满要求。 射机模具厚度校核 模具闭合时的厚度应在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之间，其关系按下式校核 H 最小 H 模 H 最大 （ 5 式中 H 最小 注射机所允许的最小模具厚度（ H 模 模具闭合厚度（ H 最大 注射机所允许的最大模具厚度（ 在这个设计中 H 最小 = 130 模 = 232 最大 = 240 然， 130232240 所以注射机模具厚度也满足要求。 射机最大开模行程校核 塑件所需的开模距应小于注射机的最大开模行程。对在液压机械联合锁模的立式、卧式注射机上使用的一般浇口模具，注塑机的开模行程是有限制的，取出制件所需要的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。依据所设计的模具是三板式双分型面侧抽芯注塑模具（带点浇口的注塑模具）开模距离必须满足： 2 +a+5 10 s （ 5 式中 脱模距离（ 塑件高度（包括浇注系统）（ a 定模板与中间板之间的分开距离（ S 注射机最大开模行程（ 在这个设计中 502 =25mm a =120 =4601+a+10=58+6