术在手机外壳注射模具设计中的应用.pdf

第5卷第4期2006年12月常州信息职业技术学院学报o4006州信息职业技术院机电工程系江苏常州213164)摘要：注射模具作为重要的模塑成形工艺装备，传统的设计方法已不能满足生产要求，而得到了广泛的应用。采用手机外壳注射模具设计为例，主要介绍了模具设计过程中的重点和难点。关键词：；模具设计中图分类号：2 文献标识码：A 文章编号：1672006)04ec to U 13164，as in t of AD in its of as an G 0in AD G 0；国民经济中起着重要的作用。随着塑料产品在家电、电子、机械和品由原来单一品种、大批量生产模式转向多品种、小批量、高质量生产模式，对塑料模具设计的要求越来越高，传统的手工设计方式已满足不了生产发展的需要，由于它具有以下优越性：(1)于在识，因而可以引导设计者进行型腔生成、型腔布置、浇注系统设计、模具零件结构设计等，为模具设计提供了科学依据，使设计更加合理化。(2)短设计周期设计计算和绘图的自动化大大地缩短了设计时间，比传统设计方法可提高几倍效率。(3)低生产成本计算机的高速运算和自动绘图及优化设计，使设计人员减轻繁重的工作，从冗长的计算、校验、绘图和编程中解放出来。2O载产品、设置模具坐标系、设置收缩率、定义成形镶块、型腔布局、分型、选择模架、选择标准件、推收稿日期：2006桂林(1975一)，男，助工，从事研究方向：模具设计与制造、模具桂林等：7出机构设计、滑块设计、镶件设计、浇口设计、流道设计、冷却系统、电极设计、创建腔体、材料清单、模具工程图。3手机外壳注射模具设计以手机外壳注射模具设计来介绍X 3O机外壳塑件三维产品图如图1所示。材质为C，矩形壳体形状，上表面和下底面是自由曲面，上表面有1个较大的矩形图1 手机外壳塑件三维孔、3个小圆孔和15个椭 产品图圆孔，侧面有2个矩形孔和2个开放的矩形凹槽，壁厚15 1求表面光滑、无融合线等注塑缺陷。影响模具质量的关键因素是模具结构设计的正确与合理。首先，采用对手机外壳塑件精确建模，是基于特征造型、参数化造型，只需对模型主要参数进行适当编辑、修改，就可以创建一个新的手机外壳塑件，从而形成一个产品规格系列，大大提高了新产品的建模速度。然后，将塑件三维模型加载到系统中，采用单分型面注射模具结构、推杆推出机构、潜伏式浇口，应用iz步骤设计模具。分析可知：塑件上的通孔和缺口都比较规则，用一般的修补方法就可以修补；分型面是一个曲面，在分型面上有两个凸起，不能用一个分型面完成分型，创建分型线时应设置过渡点；塑件下方的两个侧向通孔必须采用侧抽芯机构完成；塑件的外表面要求光滑，因此浇口应开设在塑件内表面。(1)加载产品和项目初始化 打开“应用”菜单下的“块，在屏幕窗口将出现击“加载产品”图标，加载手机外壳产品文件。随后弹出“项目初始化”对话框，“项目单位”设置为“毫米”，在“项目路径”文本框中的最后添加“即把手机外壳塑件所有的模具设计文件都存放在“件夹中，便于保存和管理，“零件材料”选择为“C”。(2)设置模具坐标系和收缩率将工作坐标系(动到塑件产品的主分型面上，以当前坐标系作为模具坐标系(并锁定塑件的脱模方向为缩率已在上一步“零件材料”选定后自动设置为1006，根据需要也可以更改。(3)定义成形镶块在镶块自动产生过程中，可在镶块参数尺寸窗口中修改标准件的参数，设定成非标准件尺寸，也可以使用系统内的标准毛坯，在标准件的资料中，选择出适当的毛坯。本设计中采用标准毛坯，x、Y、为适合标准模架板厚度尺寸，“改为27，“为36。模具的型芯、型腔镶块如图2所示。_一一。图2成形镶块(4)型腔布局 型腔布局提供了型腔在x过增加型腔、移动或重新放置成形镶块到模具装配的结构中。软件系统内有矩形、圆形平衡配置方式，如果是单一型腔，系统自动将型腔定位在成形镶块中心；但在多型腔的时候，就要使用平衡功能，使型腔配置平衡。由于手机外壳的尺寸较大，所以采用一模一腔，选择自动对准中心，系统自动对准型腔中心与成形镶块中心。(5)分型为使塑件能从模具中顺利取出，模具必须要分型，分型后模具的固定部分和可动部分的分界面称为分型面。分型面的选择是注射模具设计中的重点内容，其设计合理与否直接决定模具设计质量。采用软件设计模具分型操作的基本过程是：修补破面、创建分型线、创建分型面以及创建型腔、型芯。修补破面。在进行分型操作之前，应修补塑件上的孑得塑件表面与分型面形成一个封闭的片体，用来分割型芯、型腔镶块。将塑件上的按键、话筒、听筒以及显示屏的多个孔采用“表面补片”方法修补，修补片体如图3所示。两个侧抽孔则用“创建箱体”的方法修补，并进行“实体分割”，最终得到的修补块如图4所示。图3表面修补孔 图4侧子建分型线。在“分型管理器”对话框中单万方数据38 常州信息职业技术学院学报 2006年12月击“编辑分型线”按钮，打开“分型线”对话框，单击“自动搜索分型线”按钮，“确定”后显示的分型线如图5所示。由于在分型线上存在转折点，必须执行“编辑过渡对象”命令，选择两组凸起线段组作为过渡对象。注意，转折点是主分型面与4段4个点。图5分型线创建分型面。单击“分型管理器”对话框中的“创建编辑分型面”按钮，打开“创建分型面”对话框，单击“创建分型面”按钮，在“分型面”对话框中选择“扩展面”按钮，拖动百分比滑块到150，使分型面大于成形镶块的尺寸，点击“第一个方向”按钮，选择分型线段组1的第一个端点方向为“一点击“第二个方向”按钮，选择分型线段组2的第二个端点方向为“创建分型面1。同理，执行相同的操作创建过渡点处的另一侧分型面2，之后系统自动创建过渡对象处的分型面3，如图6所示。图6分型面1、2、3创建型腔、型芯。单击“分型管理器”对话框中的“创建型腔和型芯”按钮，打开“型芯和型腔”对话框，选择“创建型腔”和“创建型芯”按钮，创建的型腔、型芯如图7所示。前面设计中对于手机外壳的两个与开模方向垂直的侧孔采取补体积块的方法，应进一步细化体积块，使之成为侧抽芯的一部分。采用能，设计的侧抽芯机构如图9所示。图8标准模架 图9斜导柱侧抽芯机构(8)创建腔体上述设计完成之后是后期处理工作，即在相关模板上创建定位圈、浇口套、推杆、浇注系统、侧抽芯机构等腔体，用来装配各结构零件。最终的模具装配爆炸视图如图10所示。图具设计人员应积极地学习模具设计X、或断提高自身的模具设计水平。参考文献：1魏峥，江洪等北京：机械工业出版社，20062何华妹，杜智敏，吴柳机芯镶块 设计实例精解M北京：清华大学出版社，2005(6)选择模架选择“G”型标准模架， 3 李玉龙，王学军基于50，如图8所示。 自动设计J电加工与模具，2003(5)(7)添加标准件和侧抽芯机构模架加载之 4文劲松，李军，麻向军等加定位圈、浇杆、浇注射模具设计中的应用J有一个重要的内容是侧抽芯机