塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书-手机外壳注塑模设计.doc

第 1 页 塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计 课程设计说明书 手机外壳注塑模课程设计 学学 校：校： 班班 级：级： 学学 生：生： 指导教师：指导教师： 提交日期：提交日期： 第 2 页 1. 塑件的设计.4 1.1 塑件的用途.4 1.2 塑件的原材料选择4 1.3 塑件图5 1.4 原材料的参数.5 1.5 原材料成型特性与工艺参数 6 1.6 分析塑件 6 2. 注射机的选用 .6 2.1 注射机的参数 .7 2.2 注射量的校核.7 2.3 锁模力的校核 .7 2.4 开模行程的校核8 3.模具的具体设计.8 3.1 浇注系统的设计8 3.1.1 浇注系统的组成 .8 3.1.2 主流的设计9 3.1.3 分流道的设计11 3.2 浇口的设计.11 3.3 冷料穴的设计.13 3.3.2 分型面的选择.13 第 3 页 3.3.3 排气系统的设计 14 3.4 成型零部件设计14 3.4.1 成型零部件的尺寸计算14 3.4.2 成型零部件的结构.17 3.5 模具强度的校核18 3.5.1 型腔侧壁厚度计算.18 3.5.2 型腔底板厚度计算.19 3.6 模架模板的选择 .19 3.6.1 型腔的最小壁厚 .20 3.6.2 模具各项基本尺寸的确定.21 3.7 斜顶杆的尺寸设计.21 3.7.1 斜顶杆设计.21 3.7.2 脱模力的计算.23 3.7.3 斜顶杆的强度校核23 3.8 冷却系统的设计24 3.8.1 冷却尺寸的确定 24 3.8.2 冷却水带走热量计算 .25 3.8.3 热传导面积的计算25 4. 动作原理28 5. 设计总结28 第 4 页 1 1. 塑件的设计塑件的设计 1.1 塑件的用途 本塑件为手机壳体，其主要用途是保护内部元件并与其他部件很好的配合，这要求塑件的 尺寸精度要满足其工作要求，特别是壳体的配合部分。 1.2 塑件的原材料选择 根据塑件的工作要求来选取塑件原材料。本塑件的原材料选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 （abs） ，选用的原因有以下几点： abs 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分 各自的特性，使 abs 具有良好的综合力学性能。丙烯腈使 abs 有良好的耐化学腐蚀及表面硬度， 丁二烯使 abs 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。abs 综合性能较好，抗冲击强度较 高，化学稳定性及电性能良好；可制成双色塑件，且可表面镀铬，也可进行涂装处理。柔韧性 好，流动性比 pmma、pc 等塑料好。abs 无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密 度为 1.02 1.05g/cm3。abs 具有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。abs 有良 好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性，耐水性，有良的化学和稳定性和电器性能。 综合了上述的因素，选定烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（abs）为原材料。 1.3 塑件图 塑件图的尺寸如下图 1.1 所示： 第 5 页 图 1.1 塑件图 1.4 原材料的参数 聚苯乙烯（ps）的参数如下表 1.1 所示 表 1.1 abs 的主要性能参数 性能数据 第 6 页 成型收缩率/% 产品最高连续使用温度/ 热变形温度/ 拉伸强度（屈服点）/mpa 拉伸模量（屈服点）/mpa 洛氏硬度 体积电阻率/cm 介电常数/hz 耐电弧/s 介电强度/kvmm-1 0.40.7(0.5) 6075 93107 42.846.9 23462622 r108118 (24) 1013 2.451062.65106 5085 1216 1.5 原材料成型特性与工艺参数 表 1.2 abs 的成型与工艺参数 工艺参数 后部 180200 中部 210230 料筒温度/ 前部 200210 喷嘴温度/180190 模具温度/5070 注射压力/mpa7090 螺杆转速/(rmin-1)3060 1.6 分析塑件 塑件产品生产批量大，所以采用一模四腔。塑件中等复杂采用整体型腔、型芯，内扣采用 斜顶杆成型，采用整体式模具结构。 2 2. 注射机的选用注射机的选用 第 7 页 2.1 注射机的参数 选用卧式注射机的型号：xs-z-125；其主要参数如下表 2.1 所示 表 2.1 注射机的主要参数 项目参数项目参数 理论注射容量/cm3 螺杆直径/mm 理论注射压力/mpa 塑化能力/gs-1 注射速度/ gs-1 锁模力/kn 125 42 120 4.0 35 900 模板最大开距/mm 模板最大厚度/mm 模板最小厚度/mm 喷嘴球半径/mm 模板尺寸/mm 喷嘴前段孔径 300 300 200 12 428458 4 2.2 注射量的校核 根据生产经验，一个注射周期内所需注射的塑料容体的总量必须在注射机额定注射量的 80%以 内。利用注射容量（cm3）来表示： （2.1） jz vnvv 式中 v一个成型周期内所需注射的塑料容积，cm3； vz单个塑件的容积，cm3； vj浇注系统凝料和飞边所需的塑料容积，cm3； n 型腔的数目。 jz vnvv 6 . 33 6 . 184 33.660，=56%=12.13,由于要考虑冷却系统，并且冷却系统的直径 d=10mm，同时中心离底 边的距离应该有一个 d 那么长。所以综上所述凹模的高度应该大于 30mm，由于标准化的 经总结，凹模的基本尺寸如下： 第 21 页 l=355mm b=250mm 、 h=32mm 3.6.2 模具各项基本尺寸的确定 上模座基本尺寸的确定： 根据标准化的选定原则， 凹模的尺寸规格为：250*355 。所以根据模具设计大典 关于塑料模具的设计上模座的尺寸为 250*355*25 由于上模座是标准零件，所以材料的选取是没有必要的。 推杆固定板，凹模、推杆垫板、下模座的尺寸设计 同理可得到推杆固定板的尺寸为 250*355*16 同理可得到凸模的尺寸为 250*355*32 同理可得到推杆垫板的尺寸为 250*355*20 同理可得到下模座的尺寸为 250*355*25 推杆固定板，凸模、推杆垫板、下模座材料的选择 推杆固定板要求的力学性能不高，且没有较高的精度要求，q235 就能满足才来哦的力学 性能 凸模的材料要求同凹模的材料一样 推杆垫板的材料同推杆固定板相同 q235 的力学性能就能满足相关要求 下模座是标准零件，所以材料的选取可省 3.7 斜顶杆的尺寸设计 3.7.1 斜顶杆设计 1. 由于各个方向的抽芯距离 s=(f/s) a=(2000/400)mm2 a=5mm2 由于考虑到塑件强度的影响，所以每根斜顶杆的截面尺寸选取 4*4mm2, 由于斜顶杆是斜着安装，所以要考虑斜顶杆的抗剪强度是否符合强度要求 tq235=300mpa 假设斜顶杆的截面尺寸为 16mm2 t=f/a t=35/16=4mpa t=10mm l1=(12)d l1 为孔边距，即冷却孔与模具型腔所在面的距离。 d 为冷却孔直径 l2=（35）d l2 为孔间距，即相邻两孔之间距离。 由于凹模板厚度为 32mm，为满足条件。将孔开在中间。总共四个冷却通道，在浇口套两边按对 称分布。塑件总长 106mm，加上塑件到主流道的距离 12mm，按 120mm 计算。孔间距取 50mm，因为靠近浇口处塑件温度较高，所以冷却流道应靠近浇口。取靠近浇口的水道与主流道 第 28 页 的距离为 30mm.为了使冷却均匀，冷却效果更好，该冷却系统分别开设两个进水和出水口。冷 却水流向如上图所示。 4.4. 动作原理动作原理 本设计为两板式模具，开模过程中注塑机带动动模向下运动。塑件紧抱型芯以及拉料杆的 作用，使塑件及浇注系统凝料全部留在动模一侧。在开模过程中斜顶杆侧抽型芯向左运动完成 侧抽芯。模具完全打开后，注塑机顶针推动顶出板，顶出板带动顶杆及拉料杆将塑件顶出。合 模时复位杆顶到定模上完成顶杆及拉料杆的复位，同时斜顶杆在弹簧的作用下完成复位中间开 始下一次的注射。 5.5. 设计总结设计总结 这次课程设计我们一组的成员经过独立思考，严格按照任务书上的要求一步一步完成的。 在设计的过程中，我们不断地查找资料，做到设计计算和绘图同时进行，遇到问题解决问题， 不懂的地方就向老师请教或查阅网上图书及资料。反复检查修改，最终完成了设计。就本次设 计中存在的问题总结了以下： （1）各个部分设计时都不是独立的，在设计中要有整体意识，团队要一起讨论数据 不统一的地方。 第 29 页 （2）凡事不能想当然，要结合实际情况考虑问题。 （3）设计实质是查漏补缺的过程，可以弥补我们在课上没有听懂的地方，检验我们 对知识的理解和掌握程度。 （4）有些很细节的地方要经过反复修改和验证，决不能马虎了事。 6.6. 参考文献参考文献 1 夏巨谌 屈华昌.塑料成型工