手机外壳(中件)塑料模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 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 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 目录 前言 . 1 . 5 计前应注意事项 . 6 本程序 . 6 射模设计审核要点 . 6 1. 塑件的成形工艺性分析 . 9 件材料的选择及其结构分析 . 9 注射成型工艺 . 10 射成型工艺过程 . 10 注射成型工艺参数 . 10 能分析 . 10 用性能： . 10 型性能： . 11 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 定型腔数量及排列方式 . 13 具结构形式的确定 . 13 3 注塑机型号的确定 . 15 关塑件的计算 . 15 射机型号的确定 . 15 射机及型腔数量的校核 . 16 射机及参数量的校核 . 16 . 19 型面的形式 . 19 型面的 设计原则 . 19 型面的确定 . 19 . 20 流道的设计 . 20 料井的设计 . 23 流道冷料井的设计 . 23 流道冷料井的设计 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 流道的设计 . 24 流道的截面面形状 . 24 流道的截面尺寸 . 24 流道的长度 . 25 流道的表面粗糙度 . 26 流道的布置形式 . 26 流道向浇口过渡部分的结构见下图： . 26 口的设计 . 26 口的形式及特点 . 27 口尺寸的确定 . 27 口位置的选择 . 27 注系统的平衡 . 28 . 29 模座板 . 29 模板 . 29 模座板 . 29 模板 . 29 模垫板 . 30 块 . 30 杆固定板 ） . 30 板 . 30 . 31 构的功用 . 31 向机构的功用 . 31 位机构的功用 . 31 向结构的总体设计 . 31 柱的设计 . 31 套的设计 . 32 柱与导套的配合形式 . 32 . 33 模阻力计算 . 33 杆脱模机构 . 34 向分型抽芯机构原理 . 37 型芯具体尺寸的确定 . 37 抽芯辅助零件设计 . 40 . 41 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - . 42 型零件的选材 . 42 模部分的结构设计 . 43 模的结构形式 . 43 模尺寸的计算 . 43 模结构图 . 44 模部分的结构设计 . 45 模尺寸的计算 . 45 模形状的确定 . 46 12. 温度调节系统的设计 . 47 度对塑件质量的影响 . 47 模具冷却系统的设计 . 48 具冷却流道分 布图 . 48 析 . 49 流分析 . 49 析结果如下图所示： . 49 设计总结 . 53 致谢 . 54 参考文献 . 55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 计前应注意事项 (1） 明确制品的几何形状以使用要求。对于形状复杂的制品，有时除看懂其图样外，还需参考产品模型或样品，考虑塑料的种类及制品的成型收缩率、透明度、尺寸公差、表明粗糙度、允许变形范围等，即充分了解成品的使用要求，因为这不仅是模具设计的主要依据，而且还是减少模具设计者与产品设计者意见分歧的手段。 (2) 估算成品的体积和重量及确定成型总体方案。计算制品重量的目的在于选择设备和确定成型总体方案。成型总体方案包括确定模具的结构形式，型腔数目，制品成型的自动化程 度，采用流道形式（冷流道或热流道），制品的侧向型孔是同时成型还是后续加工侧凹的脱模方式等。 （ 3） 明确注射成型机的型号和规则。只有确定采用什么型号和规则的注射成型机，在模具设计时才能对模具上与注射机有关的结构和尺寸的数据进行校核。 （ 4） 检查制品的工艺性。对制品进行成型前的工艺检查，以确认制品的各个细小部分是否符合注射机成型的工艺性条件。 模具及其操作必须满足各种要求，其模具设计的最佳方法是综合考虑，系统制定设计方案，模具设计流程图表示了各条件间的相互关系，以及满足主功能的边界条件和附加 条件的关系。 （ 1）基本结构审核 1)模具的结构和基本参数是否与注射机规格匹配 . 2)模具是否具有合模道向机构 ,机构设计是否合理 . 3)分型面选择是否合理 ,有无产生飞边的可能 ,指示器能滞留在设有推出脱模机构的动模 (或定模 )一侧 . 4)模腔有布置与浇注系统设计是否合理 浇口位置是否恰当 ,浇口与流道的几何形状及尺寸是否合适 ,流动比数值是否合理 . 5)成型零部件结构设计是否合理 . 6)推出脱模机构与侧向分型或抽芯机 构是否合理 ,安全和可靠 脱模板 (推板 )是否会与凸模咬合 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 7)是否需要排气结构 ,如是需要 ,其设置情况是否合理 . 8)是否需要温度调节系统 ,如是需要 ,其热源和冷却方式是否合理 精度等级如何 ,寿命长短如何 ,加热和冷却介质的循环回路是否合理 . 9)支承零部件结构设计是否合理 . 10)外形尺寸能否保证安装 ,紧固方式选择是否合理可靠 ,安装用的螺栓孔是否与注射动 ,定模固定板上的螺孔位置一致 ,压板槽附近的固定板上是否有紧固用 的螺孔 . (2)设计图样审核要点 1)装配图 配合代号标注得是否恰当合理 ,零件标注是否齐全 ,与明细表中的序号是否对应 ,有关的必要说明是否具有明确的标记 ,整个模具的标准化程度如何 . 2)零件图 名称 ,加工数量是否有明确切的标注 ,尺寸公差和形位公差标注是否合理齐合 哪些零件具有超高精度要求 ,这种要求是否合理 热处理要求和表面粗糙度要求是否合理 . 3)制图方法 是否合乎有关规范标准 (包 括工厂企业的规范标准 ) (3)模具设计质量审核要点 1)设计模具时 ,是否正确地考虑了塑料原材料的工艺特性 ,成型性能 ,以及注射机类型可对成型质量产生的影响 2)是否考虑了制品对模具导向精度的要求 ,导向结果设计得是否合理 . 3)成型零部件的工作尺寸计算是否合理 ,能否保证制品的精度 ,其本身是否具有足够的强度和刚度 . 4)支撑部件能否保证模具具有足够 的整体强度和刚度 . 5)设计模具时是否考虑了试模和修模要求 . (4)装拆及搬运条件审核要点有无便于装拆时有的橇槽 ,装拆孔和牵引螺钉 ,对基是否作出了标记 对其是否也作出了标记 . 模具设计流程图如下 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 1. 塑件的成形工艺性分析 件材料的选择及其结构分析 (1)塑件（手机外壳）模型图： 图 1塑件图 (2)塑件材料的选择： 选用 丙烯腈丁二烯苯乙 烯共聚物）。 (3)色调 ： 黑色。 (4)生产批量： 大批量。 (5)塑件的结构与工艺性分析： 结构分析 塑件为手机外壳的 下半部分，应有一定的结构强度，由于中间有手机的按键 ，后面有与 电池后盖联接的螺纹孔 ，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机外壳，因此对表面粗糙度要求不高。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 工艺性分析 精度等级：采用 5 级低精度 脱模斜度：塑件外表面 40 1 20 塑件内表面 30 1 （脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。） 射成型工艺过程 （ 1） 预烘干 入料斗 塑化 射装置准备注射 射 压 却 模 件送下工序 （ 2） 清理模具、涂脱模剂 模 射 注射成型工艺参数 （ 1）注射机：螺杆式 （ 2）螺杆转速（ r/ 30 60（选 30） （ 3）预热和干燥：温度（ C） 80 85 时间 (h) 2 3 （ 4）密度（ g/ : 5）材料收缩率（）： 6）料筒温度（ C）：后段 150 157 中段 165 180 前段 180 200 （ 7）喷嘴温度（ C）： 170 180 （ 8）模具温度（ C）： 50 80 （ 9）注射压力（ ： 70 100 （ 10）成形时间（ S）：注射时间 20 90 高压时间 0 5 冷却时间 20 120 总周期 50 220 （ 11）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可 （ 12）后处理：方法 红外线灯、烘箱 温度（ C） 70 时间（ h） 2 4 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 （ 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 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 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 动性比聚苯乙烯、 比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 （ 4） 比聚苯乙烯加工困难，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 50 60 C，要求光泽及耐热型料宜取 60 80 C。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 180 230 C，注射压力为 100 140 杆式注塑机则取 160 220 C， 70100 （ 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面呈“白色”痕迹（但在热水中加 热可消失）。 （ 6） 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、 表 1热物理性能 密度 (g/ 1 05 比热容 (J 1255 1674 导热系数 (W 10膨胀系数 (10流温度 ( C) 130 表 1力学性能 屈服强度（ 50 抗拉强度 (38 断裂伸长率 ( ) 35 拉伸弹性模量 (弯强度 (80 弯曲弹性模量 (压强度 (53 抗剪强度 (24 冲击韧度 (简支梁式 ) 无缺口 261 布氏硬度 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 缺 口 11 表 1电气性能 表面电阻率（ ） 1013 体积电阻率（ m） 1014 击穿电压（ KV/ 介电常数（ 106 电损耗角正切（ 106 电弧性 (s) 50 85 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 703 C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 2 模具结构形式的拟定 一 般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产 时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。 该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模两型的模具结构。型腔的排列方式如下图： 图 2型腔排列方式 （ 1） 多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。 （ 2） 多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 该塑件 外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔 单分型面的设计。 从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。分型面为单分型面垂直分型。 最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所 以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用 潜伏式 浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三 是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 3 注塑机型号的确定 除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较 核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。 体积 = 密度 = (g/ 质量 = (g) 根据塑件的体积初步选定用 式）型注塑机。 0（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表： 表 3注塑机的主要参数 理论注射容积 ( 60 螺杆直径 (30 注射压力 (180 注射速率 (g/s) 70 塑化能力 (g/s) 35 螺杆转速 (r/0 200 锁模力 (400 拉杆有较距离 (220 300 移模行程 (250 模具最大厚度 (250 模具最小厚度 (150 锁模形式 双曲肘 模具定位孔直径 ( 80 喷嘴球半径 (嘴口孔径 ( 3 模板尺寸 (200 315 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - （ 1） 主流道的体积约为： V1( = 25 = 2） 分流道 体积约为： V2( = 30 2= 3） 浇口的体积约为 V3(=10 2= 4） 该模具总共需填充塑件的体积约为： V( = 2 （ 1） 注射量的校核 注射