基于UG的手机面板注塑模设计

摘   要

　　　注塑模CAD/ CAE/ CAM技术是先进制造技术的基础和重要组成部分，正向集成化、网络化和智能化方向发展，对我国模具工业的发展起到了重要的推动作用。注塑模具的设计与制造，其质量要求越来越高、研发周期越来越短。

　　　手机面板精度要求高，结构及其曲面造型复杂，需要从三侧面抽芯，模腔布局设计比较困难。采用UG Moldwizard工具，根据客户提供的手机面板三维数模，完整地设计出了手机面板注塑模。

　　　首先对制品进行了工艺分析，然后详细阐述了模具的设计过程，包括：分型面的确定，型芯和型腔的创建，标准模架的确定，浇注系统、冷却系统、滑块抽芯机构和脱模顶出机构的设计，同时对相关机构进行了校核计算。最后对其成型零件进行了加工工艺分析，编制了机械加工工艺规程。

　　　借助于先进的CAD技术，大大缩短了注塑模设计与制造周期，提高了模具的技术含量，降低了成本。

关键词：   注塑模  侧向抽芯  工艺规程  UG  Moldwizard

ABSTRACT

　　　It is foundation of an advanced manufacturing technology and important component that the injection mould CAD/CAE/CAM technology, to integrated networked to develop with intelligent direction, play a important role to of our country mould development of industry. Mould plastics design and manufacture of mould, quality requirement its more and more high researching and developing cycle to be shorter and shorter. The precision of the cell-phone panel is expected much, structure and curved surface model are complicated, need to smoke the core from three sides, the mould is more difficult in one of overall arrangements design. Adopt UG Moldwizard tool, according to three dimension moulds of cell-phone panel that the customer offered , designs the panel note of the cell-phone to mould completely.

　　　The precision of the cell-phone panel is expected much, structure and curved surface model are complicated, need to smoke the core from three sides, the mould is more difficult in one of overall arrangements design. Adopt UG Moldwizard tool, according to three dimension moulds of cell-phone panel that the customer offered , designs the panel note of the cell-phone to mould completely.

　　　Have carried on the craft to analyse to the products at first, then explained the design process of the mould in detail, including: Sureness the person who divide, type core and establishment , type of, standard mould sureness of shelf, pour system , cooling system , slip piece smoke core organization and drawing of patterns is it produce the design of organization to carry, checked calculating to relevant organizations at the same time . Carry on processing technology analyse to its shaping part , work out mechanical processing technology rules finally. 

　　　With the aid of advanced CAD technology, have shortenned the note and moulded and designed and made cycle greatly, have raise the technological content of the mould, has lowered costs.

Keywords：  Injection molding  Side core-pulling  Technological process  UG  Moldwizard

　　　目  录

第1章    绪  论 1

1.1  国内外的塑料模具发展概况和趋势 1

1.1.1  国外的塑料模现状发展概况和趋势 1

1.1.2  国内的塑料模现状发展概况和趋势 1

1.2  UG软件介绍 3

1.2.1  UG简介 3

1.2.2  UG MoldWizard 简介 3

1.3  本设计的主要内容 4

第2章  手机面板的注塑工艺性分析 5

2.1    塑件的原材料分析和工艺参数 5

2.1.1   制品的材料性能分析 5

2.1.2   塑件材料PC的注射成型工艺参数 6

2.2    制件的几何形状分析 6

2.2.1   脱模斜度的选择 6

2.2.2   塑料制品的圆角 6

2.3    塑件的结构和加工质量分析 7

2.3.1   结构分析 7

2.3.2   尺寸精度分析 7

2.3.3   表面质量分析 7

第3章   注射机的选择 8

3.1  额定注射量的计算 8

3.2  注射压力的计算 8

3.3  锁模力的计算 8

3.4  注射机有关工艺参数的校核 9

第4章    注模具基本结构设计 10

4.1   注塑模成型零部件的设计 10

4.2   标准模架的选择与确定 11

4.3   注塑模浇注系统的设计 12

4.3.1  主流道和主流道衬套选择 12

4.3.3  定位环的选择 13

4.3.4  浇口的设计 13

4.3.5  分流道的设计 14

4.4   侧抽芯机构的设计 14

4.4.1  斜滑块分型抽芯机构的选择 15

4.4.2  斜滑块的设计 15

4.4.3  侧抽芯的校核 17

4.5   脱模机构设计 18

4.5.1  脱模力的计算 18

4.5.2  顶杆脱模的计算 19

4.5.3  冷料井及拉料杠的设计 20

4.6  模具的冷却系统设计 21

4.6.1  模具的冷却时间 21

4.6.2  模具冷却流道的设计 21

4.7  小结 22

第4章  成形零件的加工工艺的编制 24

4.1  型芯加工工艺分析 24

4.2  型芯加工工艺简介 24

总结与展望 26

致  谢 27

参考文献 28

附  录 29

　　　　 插图表格清单

插图清单

图1.1   MoldWizard流程图 4

图1.2   MoldWizard 工具条 4

图2.1   手机面板三维模型图 5

图2.1   手机面板三维模型图 5

图4.1   毛坯的尺寸的选择 10

图4.2   分型面的选择 10

图4.3   模架结构示意图 11

图4.4   主流道示意图及主要尺寸 12

图4.5   定位环示意图及尺寸 13

图4.6   浇口的类型和尺寸 14

图4.7   流道布置示意图 14

图4.8  斜滑块的顶出高度 16

图4.9  斜滑块的装配要求 16

图4.10  三侧抽芯机构相同的滑块部分 16

图4.11  斜滑块的示意图及基本尺寸 16

图4.12  滑块的三维模型图 17

图4.13  顶杆示意图及加上顶杆的三维模型 20

图4.14  带拉料杠的冷料井示意图 20

图4.15  冷却回路的布置示意图 22

图4.16  模具三维装配立体图 22

图4.17  模具的二维示意图 23

图5.1   型芯和型腔的三维模型 24

表格清单

表2.1   塑件材料PC的注射成型工艺参数 6

表4.1   主流道的尺寸表 13

表4.2   斜滑块的尺寸表 16

第1章    绪  论

　　　模具的设计与制造水平，直接关系到产品的质量与更新换代。随着工业的发展，人们愈来愈关注如何缩短模具设计与制造的生产周期以及怎样提高模具加工精度。一些先进工业国家率先将计算机技术应用于模具工业，即应用计算机进行成形工艺模拟与模具设计，绘制模具图纸并广泛应用NC (Numerical Control)和CNC ( Computer Numerical Control)机床加工模具，从而出现了模具CAD/CAE/CAM一体化系统，达到了提高模具设计效率与加工质量、缩短模具生产周期的目的。

1.1  国内外的塑料模具发展概况和趋势

　　　注塑是生产塑料制品的主要方法之一，注塑模具由于一次能够成型结构复杂、尺寸精确、精度较高的产品，因此，适用于高效率、大批量生产制品的方式。在传统注塑模具的设计与加工中，其设计过程中的许多重要数据大多依靠人工经验而获得。一套注塑模具往往需要多次试模、修模、不断重复，这对人力、物力、财力都是很大浪费。采用计算机辅助工程(CAE)技术可提高生产效率，减少生产成本。因此，在模具行业受到广泛重视和选用，并给模具的设计、制造方法带来了深刻变革。

1.1.1  国外的塑料模现状发展概况和趋势

　　　三十多年来，国外塑料模CAD/CAM技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近二十多年来，塑料模CAD/CAM技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品化软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。国外先进工业家对模具CAD/CAM技术的开发非常重视，各大公司都先后建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具的设计与制造。如EDS公司的Unigraphics系统、PTC的PRO/Engineer系统、AutoDesk公司的AutoCAD系统、Computer vision公司的CADDS系统、Dassault公司的Catia系统、HP公司的PE系统、Intergraph公司的I/EMS系统、Applicon公司的Bravo系统以及SDRC公司的I-DEAS系统。

　　　国际先进工业国家在链条与模具生产中均采用了可靠性设计以及CAD/CAM技术，开发新品速度快、精度高，质量较有保证。大多数新产品具有高耐磨、高疲劳、高精度的特点，结构形式上有微型链以及多种输送链、缆链、倍速链等，在材料上则使用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料，进一步提高了链条的性能。

　　　另外，在加工方面，一般规格链条链板多采用高速多颗冲裁工艺，滚子制造采用五工位冷挤压机加工，套筒采用高速精密且具有自动检测功能的卷管机加工；喷丸、挤孔、表面硬化处理等新工艺应用很普遍；零件热处理一般采用热处理自动生产线，热处理质量由在线检测设备检测与控制；热处理工艺有趋于向温度、炉压、炉气组分以及淬火介质等多参数综合控制，零件质量稳定可靠，技术性能较高；在装配工艺上则普遍采用组装、铆头、检测、预拉，拆节多功能自动装配线。