手机外壳及其塑料成型模具设计论文

摘 要本设计主要是手机外壳及其塑料成型模具设计。通过对塑件材料的了解，并进行结构及其工艺性分析，结合产品结构的工艺性,从具体模具结构出发,对模具的浇注系统、冷却系统、模具成型部分的结构、顶出系统、侧抽芯机构、注射机的选择及有关参数的校核都有详细的设计。介绍了手机外壳及其塑料成型模具的结构组成及工作原理。该模具采用斜顶杆内侧抽芯和直顶杆同时顶出机构,潜伏式浇口，结构合理,运行可靠。并通过 proe 模拟分析软件对变形、填充、浇口、排气、冷却、压力和注射成型时间等参数进行分析和优化，预测产品在成型过程中可能出现的问题。通过模具设计表明该模具能达到手机外壳的质量和加工工艺要求。关键词：手机外壳成型模具 注射模具 潜伏式浇口 1The Design Of Mobile Phone Shell And Plastic Molding Mold Abstract This design mainly is the design of mobile phone shell and plastic molding mold.Through the understanding of plastic material,And carries on the structure and manufacturability analysis,Combined with the technology of product structure, starting from the specific die structure, the mold of gating system, cooling system, mold molding part of the structure, ejection system, side core-pulling mechanism, selection of injection machine and related parameters of checking all have detailed design.Introduces the design of mobile phone shell and plastic molding mold structure and working principle.The mold using inclined plunger inside core-pulling and straight push rod ejection mechanism at the same time, the latent type gate, reasonable structure, reliable operation. And through the pore simulation analysis software of deformation, filling, pouring gate, exhaust, cooling time, pressure and injection molding parameters such as analysis and optimization, forecasting products possible problems in the forming process. Through the mold design shows that the mold can achieve the quality of the mobile phone shell and processing requirements.Keywords: The mobile phone shell and plastic molding mold Injection mold Tunnel or submarine gate 目 录第 1 章 塑件的成型工艺性分析 .11.1 塑件材料的选用与性能分析 .11.1.1 材料的选择 .11.1.2 ABS 的性能分析 .11.1.3 ABS 注射成型工艺参数 .21.1.4 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 .21.2 手机外壳塑件的测绘 .31.2.1 手机外壳塑件的二维图 .31.2.2 手机外壳塑件的三维图 .41.3 手机外壳塑件的结构分析 .61.3.1 结构分析 .61.3.2 成 型 分 析 .6第 2 章 成型设备及模架的选用 .72.1 确定型腔数量及排列方式 .72.2 模具结构形式的确定 .72.3 模架的选择 .82.4 注塑机的选择 .82.4.1 手机外壳塑件的计算 .82.4.2 注塑机型号的初步确定 .9第 3 章 分型面的选择与浇注系统的设计 .10 3.1 确定型腔数量及排列方式 .103.2 注射模分型面的选择 .103.3 浇注系统的设计 .113.3.1 主流道的设计 .113.3.2 定 位 圈 设 计 .123.3.3 分流道设计 .123.3.4 浇口设计 .13第 4 章 成 型 零 部 件 设 计 .164.1 成型零部件的结构设计 .164.2 成型零部件尺寸的计算 .174.2.1 定模型腔尺寸计算 .174.2.2 动 模 型 芯 尺 寸 计 算 .19第 5 章 侧向分型与抽芯机构 .205.1. 斜导杆的结构 .205.2 斜导杆的固定形式 .21第 6 章 合模导向、推出复位机构设计 .226.1 合模导向机构设计 .226.2 推 出 机 构 的 设 计 .226.3 推 杆 设 计 .236.4 脱模力的计算 .24第 7 章 模 具 冷 却 和 排 气 系 统 设 计 .267.1 冷却系统设计 .267.2 排气系统设计 .26第 8 章 模 具 参 数 的 校 核 .278.1 注 射 量 的 校 核 .278.2 注 射 压 力 的 校 核 .278.3 锁 模 力 的 校 核 .278.4 模 具 厚 度 校 核 .288.5 模 具 的 长 度 和 宽 度 校 核 .288.6 模具开模行程的校核 .28第 9 章 模 具 装 配 图 .30结 论 .33致 谢 .34参考文献 .3511、 塑件的成型工艺性分析1.1 塑件材料的选用与性能分析1.1.1 材料的选择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。1.1.2 ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物）的性能分析1.使用性能：(1)综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。(2)耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。(3)水、无机盐、碱、酸对 ABS 几乎无影响。(4)尺寸稳定，易于成型和机械加工，与 372 有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2.成型性能：(1)无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。(2)吸湿性强，含水量应小于 0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。(3)流动性中等，溢边料 0.04mm 左右(4)宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高） 。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为 250 C 左右比聚苯乙烯易分解） ，对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060C，要求光泽及耐热型料宜取6080C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220C，70100 MPa 为宜。(5)易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表2面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失） 。(6)ABS 在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取 1以上。(7)在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。3.主要用途：ABS 在机械工业中常用来制造齿轮、管道、电机外壳、仪表外壳、水箱外壳、电器等零件外壳。1.1.3 ABS 注射成型工艺参数ABS 注射成型工艺参数见表 1-1。表 1-1 ABS 注射成型工艺参数工 艺 参 数 规 格注 射 机 类 型 螺 杆 式密 度 g/ cm 1.021.16 材 料 收 缩 率 % 0.30.8温 度 0C 8085 时 间 ( h) 23后 段 150170中 段 165180料 筒 温 度前 段 180200喷 嘴 温 度 170180预 热 和 干 燥 /0C模 具 温 度 5080注 射 压 力 MPa 70100注 射 时 间 2090高 压 时 间 05冷 却 时 间 20120成 型 时 间 s总 周 期 50220螺 杆 转 速 r/min-1 3060方 法 红外线灯、烘箱温 度 0 C 70后 处 理时 间 h 241.1.4 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为 70C 左右热变形温度约为 93C） 、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆） 。3消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。1.2 手机外壳塑件的测绘1.2.1 手机外壳塑件的二维图本 次 的 手 机 外 壳 塑 料 件 经 测 绘 后 的 平 面 图 见 图 1.1（ a） （ b）图 1.1 （a）手机上壳二维图4图 1.1 （b）手机后壳二维图1.2.2 手机外壳塑件的三维图本