基于MasterCAM的手机外壳凸模的数控加工（全套含CAD图纸）
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大型注塑模具设计仿真工具： 2400升固体废 弃 物 集装箱 摘要 大型容器产品通常使用诸如滚塑的程序 ， 这些技术没有零件重量或尺寸限制 。 拉戈萨大学注塑成型的机械工程 ，在 欧洲标准 下研 发的体废物的新容器高达 2000 升 ，其结果是一个新 的 主体达 60公斤重。设计过程中结合了数项 具（美学设计，机械设计及流变模拟），并在去年 6 月，显示 了最终结果， 通过 了 不同 的 测试。如今，在 市场上有 超过5000 个成品 在模具 生产过程中没有做过 基本的修改（超过 100 吨的重量）。本文重点 论述 集成工 具和流程的设计与产品定义（即注射压力， 冲击 厚度和形状的一部分力量）的方法。在这个过程中，特别是模具控制一些参数（注射速度，温度，粘度，浇口位置 .）的细节。 关键词： 计；容器；注塑成型 过去的几年， 具在注射热塑性弹性体成型行业，构建了一个真实的革命。一个 开始 直到最终的解决方案（包括几个过程如开发、测试的原型 ,修改数据 ,新的测试 , ）的过程已经被一个更快的设计、翻译过程和最终的客户在同一个电脑文件下一起工作（ “并行工程 ”）的过程取代。因此 ,对模具制造和完成时间减少极大 ,同时 ,引入 了 一些关于使用 建议。 萨拉戈萨工业大学注射塑料 (间 ,关单位 ,在注射热塑性弹性体成型中，使用 具已经 超 过 了 15 个年头，同时在不同行业（机动车、家电、包装、玩具等）的上百个项目中积累了 很多的 经验。 合物流变性、半自动磨具设计等）。 同时 ，这个组织一直意识到安排仿真 技术 制造的重要性 ， 这 种 形式已经合作并 且 由塑料工业基金会注射成型部研究会体质指导。这个组织给注射成型企业提供了各项服务 ，并且从中没有任何盈利（如图 1）。许多国家的工业组织通过不同的程序和研究方向对这个中心进行了支持（新的工艺比如气辅技术或喷流注射成型；新的设计比如使用压力和温度的设备的过程测量技术）。 图 1 塑成型区域概貌 1999 年，第一个参与城市固体剩余物收集容器制造的西班牙公司（ 团共同进行大尺寸的注塑件的设计工作，随后测试了这些方案在这 一领域应用的实际可能性。 该项目的主要目标是快速制造大容量（ 2400 L 和更多）的容器，与市场产品中加入了昂贵的加固结构旋转成型的焊接金属板或塑料制品产生竞争。显然，构成容器的所有部件中，主要的困难是单一 模腔 部分的制造。 这个文献提供了几个零件和模具设计的例子和失败的建议 2,3，但是不太可能找到 40的大的塑料部件，而且，这个模具尺寸上的一个错误没有简单的解决方案（运输到模具工具制造商的制造工厂将会太昂贵，试验和误差的方法也是不提供）。 对于这个部件的设计，必须考虑到以下几个方面： 与欧洲 标准 要求的基本尺寸一致； 卸载电阻（排出侧）如（图 2）； 在功能条件和位置区具有高的耐冲击性； 表面容易清洗； 美学设计； 最低的成本（不仅是加工和装配，还包括维护）； 安装的冲压机施加的锁模力限制（大型机器锁模力的限制范围在 5000 吨和10000 吨之间）； 准备标记，也就是说，有自由的和平坦的空间 ;； 材料的限制：采用其他 计的相同材料。 图 2. 装卸作业的边界条件，材料非线性模型，有限元模型。 特别注意的两个限制：范围内的最低成本和最大锁 模力。对于最低成本，厚度是关键（原料的成本），在制造时确定；因此，派生机器的成本大约为厚度 5的平方。 另一方面，为了降低其合模力，部件的投影面积和分布的压力与一部分厚度也有很大的关系（狭窄区域产生较高的注射压力，可能也会产生大合模力）。 由 研发的方法，不仅用于注射成型，也适用于其它类似的技术6如下： （ a） 测定产品的可行性：锁模力和厚度在欧洲标准允许的基本几何条件下调整尺寸。在这一步只是一般的线条设计，而不做功能细节。一些基本的结果如下表 1 所示。这些分析通过遗传物质的基本参数，高密度 聚乙烯（表 2）得到。对于高级步骤，通过几个温度条件计算。 （ b） 选择材料，结合熔体流动指数（ 机械性能，在注入点的位置进行模拟，甚至不知道组件最终的几何形状，但得出几个注入点的最好的位置是在容器主体的底部区域。该标准同时与模具结构和零件的形状有关。 （ c） 分析主体的形式和零部件的厚度，比较结构上的选择方案：侧壁形状，包括气体辅助技术注入管的侧壁形状增加的惯性等也被列入考虑。 （ d） 显然，模具的尺寸和凹陷的存在使得部件和模块设计出现了一个 其他问题。这种方式中，容器上部边框的半圆形状是一个很困难的设计问题，它由使用性能确 定，但是在合模区域存在滑移。 （ e） 将合适的 零件体积和可行 的 不同形式 与厚 度和机械阻力的形式制造 相结合。在这一步骤，有限元分析、 3D 设计和注料仿真 技术同时进行 （图 3、 4）。最终的零件尺寸如表 3。 表 1 简单塑料模型，第一次仿真分析结果 主体厚度 (质量 ( 最大注射压力 ( 锁模力 (6/52 96 166,000 7/60 71 122,000 8/68 55 94,000 9/76 44 74,000 10/84 35 59,000 表 2 基本模拟计算参数 熔体温度（ ） 240 在恒定速度下的注射时间 秒 20 百分率 50 模具温度（ ） 40 表 3 2400 L 主体的基本尺寸（毫米） 高度 1600 宽度 1480 长度 1600 图 3. 3D 数模（ 制） 图 4. 件：喷出的塑料温度和冷却线管路 用这些 基本尺寸 核算这四步，设计组对于最终的几何图样有一个初始目标，这些细节包含输出角度，收音机，设置的辅助配件的位置（软木、滑轨等）。生产流动分析为 关键性 的方式， 与 美国，日本和墨西哥实业公司模具 厂的模具 工人一起 将模具的各部分固定在最佳的位置 。 这个过程的主要方面和仿真 技术 （为了保证注射工人的操作其他 的细节不能存在）是： 1. 何图形式样模型。 2. 模腔注浇口位置。使用速度轨道去更好的控制料的流动性。 根据 轨道的流动浇注的设计原则 使 浇注与填满模腔同步结束（避免保压效应），尤其 要 考虑到半圆形区域的边界形状。 温度的选择、涉及的厚度、设计的耐久强度评价条件。温度在 210 到 250 的评价。 4. 必须要依靠正确的速度程序调节填料形式。在恒定速度的 条件下 ，假想不允许的压力值的增长，强 化 机器的极限。集装箱磨具的最终布置，建议使用几个冲压速度。 这个步骤用目前已经存在的小型集装箱（如图 5） ，进行了现实的试验验证。 图 5 用于工业生产条件为 2400L 试验验证真正的集装箱模型 用 术计算侧面标准的冲压速度如图 6 所示。但是这个 “函数 ”如果没有实用性的编 程 就不能 编入 到注射成型机 内部 ，因为液压系统不能精确的 随着所有 梯度 上升 。无论如何，这个优化程序后，能够 得到 大约 15%的 锁模 力。 图 6 计算机显示的侧面理论冲击速度 5. 加注条件准备好以后，模具制造者从一个初步设想到设计的装备 ， 已经用一个新的数值模型和最 终 的热流道系统模具 所 验证。 对于 减少填充压力 ， 这个连续的工艺 是有可能性的 ，但是实际的工艺安排，维护，一定的停工降低了 其 用途。 6. 最后，模具冷却分析、包装和弯曲矫正过程走向成熟。在这种方式下，业公司 根据材料的传热性采 用不同 的建筑 材料，调整冷却管路。成品模具的重量超过了 150， 000当于 150 公吨）。 事实上，在注射成型中，超过 6000 个部件在制造中没有发现任何问题。报废、 使用性能 、加工比率是和目前 1000L 的集装箱（每小时 20零件）相似的。其他组件同时设计，实际上，得到 的 最后的结果非常复杂，比如：集装箱的系统，明显的小于它的主体。 本文作者，定论 ： 助工具在设计中是最基本的工具，同相关知识和使用相似的模具进行真实的实验验证相比。 鸣谢 本文作者，对于 织和 术人员的支持、设备和最终的目标致以衷心的感谢。特别感谢 谢他们的专门技能在塑料注射成型工艺、设计、在很多培训班里面进行的讲解和世界研讨会。 92475 (2006) 1519An of l , C. De A, 100 l as or of of up 000 l a up 0 kg in AE in 000 on in 00 on to in .) an in of of of w .) by a on “AE 1of of , AE on of 5 in . J. 2005 .) to of to of a by of of to a 1). by as s .)999, of of J. et , to to on in of in of of 2400 l to by of a 2,3, it is to up 0 kg a in no to s be is of 4;(2);of by 000 0,000 is to is by of as of a)(b)75 (2006) 15192. of of 5to of of as a et 8, is as of of on an to in . ). in ,0007/60 71 122,0008/68 55 94,0009/76 44 74,00010/84 35 59,c)(d)J. et (C) 240at 0In 0C) 403. of of of of if of to of of a of In of e)4. 75 (2006) 1519 17400 l 6004801600of a it an in of by In 3 ). in an of of of of . in of be in to of of to of a of at of of of 10 50C et , of of by of In 5)AE 6, be to 5% a by by 6. 02575 (2006) 15197. as a of of of by In 50,000 up 50 000 in or in 7 ), 000 l in it to 8. 400 l et (2006) 1519 19in is AE in to to r. on in C. d.), 1996.2 H. 102 1983.3 M. 1996.4 N 12574: a 700 l 000 l, C 183/2000.5 G. P. 1996.6 J. a el no de de pl993.7 F. I. a, C. in of J. 143144(2003) 214218.8 J. F. J. o, F. on al no y on de Pl35, n11, 1991.商丘工学院毕业设计（绘图）任务书 （指导教师填表） 填表时间： 2015 年 11 月 24 日 学生姓名 李辰 专 业班 级 机械设计制造及其自动化 12 级 1班 指导教师 黄胜银 课 题类 型 工 程设 计 设计题目 基于 手机外壳凸模的数控加工 主要研究内容 设计零件三维模型 ， 对零件的注射模进行结构设计，对凸模进行加工刀具路径的设计和加工仿真，导出数控加工程序 。 主要技术指标（或研究目标） 了解 与课题相关的知识，广泛收集相关资料；了解国内外与本课题相关的技术和研究水平，力求改进和创新。主要完成材料包括： 1. 开题报告一份； 2. 查阅到 12 篇以上与课题相关的科技文献； 3. 翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于 3000 字； 4. 需要完成不少于折合 2张 中应包含 凸模 装配图、主要零、部件 图等 ，图纸绘制要符合国家制图标准，布图合理，图面整洁、美观。 5. 按要求格式独立撰写不少于 2 万字的设计说明书 。 进度计划 成开题报告 。 行课题研究或项目开发与设计，完成具体设计任务，并绘制相关设计图纸，撰写毕业论文。 期检查，内容包括：选题表、任务书、开题报告、毕业论文（设计）进度表、文献综述、外文资料翻译和毕业论文（设计）中期检查表。 成提交毕业设计。 辩 。 主要参考文献 1 孙桓机械原理 M高等教育出版社 2013 2 濮良贵机械设计 M高等教育出版社， 2013 3 魏明 . 具设计与加工，人民邮电出版社， 2004. 4 张盗成 . 三维 用，机械工业出版社， 2002. 5 赵俊武 . 具设计实例教程，清华大学出版社， 2008. 6塑料模设计手册编写组编著 M械工业出版社， 1993 7王之煦等 S械工业出版社， 1992 8屈华昌 成型工艺与模具设计 M械工业出版社， 1994 教研室主任签字： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 本科毕业论文（设计） 基于 手机外壳凸模的数控加工 学 院 小三号黑体居中（下同） 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期 年 月 日 商 丘 工学院 2015业代码 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 诚 信 承 诺 书 本人郑重 承诺和声明 : 我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定 ,恪守学术规范 ,此毕业论文 (设计 )中均系本人在指导教师指导下独立完成 ,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果 ,没有篡改研究数据 ,凡涉及其他作者的观点和材料 ,均作了注释 ,如有违规行为发生 ,我愿承担一切责任 ,接受学校的处理 ,并承担相应的法律责任。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 I 摘 要 随着经济全球化的不断深化，模具工业在一部分国民经济中起着越来越明显的作用。 产品的质量的好坏以及生产效 率的高低与模具水平的高低息息相关。 首先此 次毕业设计主要完成手机外壳注射模具的设计，设计中分析了手机外壳零件的结构及工艺性，确定该塑件的注塑成型方案并进行了注射模设计方面的相关计算。其次利用 模具 主要难点是采用了侧抽芯。模具结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。本文从型腔数量和布局的确定、注射机选择、流道的设计、模板及其标准件的选用、冷却系统、成型部件的设计等给出了详细的设计过程。 注射 模具设计是一个需要很多的经验的模具设计，所以我们可以利用各种设计经验与理论相结合的方式使得该设计更加完美。 件是一个极好的工具，可用于现代的成型加工与模具设计。 关键词： 注塑模 ； 三维曲面造型 ； 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 of a in to of of is or as as of of I of of of of to of in of of AD G of is a to of of of of of is of so we of of be is G is a in of 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 1 绪论 . 1 课题研究的内容和意义 . 1 具工业国内外发展的概况 . 1 课题应达到的要求 . 2 2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析 . 3 品功能分析 . 3 件背面外壳分析 . 3 构分析 . 4 型工艺分析 . 4 料的选材及性能分析 . 4 用特点 . 4 型特性 . 4 主要性能指标 . 4 料的注射过程及工艺 . 5 射成型过程 . 5 注射工艺参数 . 5 主要缺陷及消除措施 . 6 3 模具设计方案的确定 . 8 型面方案的确定 . 8 型面的选择原则 . 8 型面确定 . 8 腔数量确定及排列形式 . 8 4 模具设计 . 10 塑机选型 . 10 射量计算 . 10 射机型号的选定 . 10 注射机的选择： . 10 腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 . 11 具浇注系统设计和浇口的设计 . 13 流道的设计 . 13 流道与浇口的设计 . 15 型零件工作尺寸的设计和计算 . 15 芯 . 16 腔 . 17 腔零件刚度和强度校核 . 18 型零件钢材的选用 . 18 架的确定和标准件的选用 . 19 模导向机构和定位机构 . 20 向机构的总体设计 . 20 柱设计 . 20 套设计 . 21 模推出机构的设计 . 21 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 推出机构的组成 . 21 出机构的分类 . 21 模推出机构的设计原则 . 22 件的推出机构 . 22 模力的计算 . 22 顶与抽芯机构设计 . 23 气系 统设计 . 24 却系统的优化设计 . 24 5 模具装配 . 27 6 手机外壳凸模的 计 . 29 艺分析 . 29 件的技术要求分析 . 29 坯的确定 . 29 位基准的确定 . 29 夹方式的选择 . 29 具的选择 . 30 削参数的 选择 . 30 艺路线的确定 . 31 件的数控编程 . 32 件的选择 . 32 具路径的生成 . 32 始参数设定 . 33 建刀具 . 33 建粗加工操作 . 34 建半精加工操作 . 36 建清根加工操作 . 38 结论 . 41 致 谢 . 42 参考文献 . 43 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V A、 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 绪论 1 1 绪论 近年来 ,我国塑料模具行业发展相迅猛，当前随着模具制造行业的不断发展，许多企业开始追求，缩短设计周期及制造周期 ,提高产品质量及生产效率 ,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。塑料模具在整个模具行业中约占 35%左右，而注塑模具在整个塑料模具市场需求量最大。本课题研究的是手机外壳的注塑模具设计与加工！ 课题研究的内容和意义 随着我国制造业的迅速发展，一些新兴产业取得了长足的进步。模具是工业生产的基石，在机械、汽车、航空以及通信等领域有着广泛的应用。伴随着人民生活水平的提高，日常生活中使用的物品基本上都用到了模具。目前，模具生产水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。 当前，计算机技术和网络技术取得了突 破性的成就，模具技术的发展都离不开术、数控加工技术以及快速成型技术提供的有力的技术支持。在此同时，模具材料当中的高分子塑料不断的被开放出来，这些材料种类繁多，性能优良，价格低廉，也为模具产业的发展提供了有力的帮助。 本设计主要是为让读者们能够清楚地了解到塑料注射模的设计过程，能够对模具设计过程中所使用的各种基本工具，例如 等，具有一个详细的了解。本设计主要是对我设计的手机的后盖进行设计，从零件的尺寸确定，模具设计，模架设计，向读者们展示手机塑料模具的整个设计过程。 随着 不断完善，借助于 计软件，我们可以比较轻松地完成一些复杂的设计工作，同时也可以全面地提高设计效率和设计质量。 具工业国内外发展的概况 在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具成为当今工业的最基本，它的使用寿命的长短，本身精密度的高低，以及质量的好坏，会对其他行业产生巨大的影响，肯定也会对国家经济产生一定的影响。 模具行业在世界各个发达国家的影响非常巨大，其中在美国 被誉为工业上的基石，在德国被称作为最主要的工业；在欧洲则更是被给予更高的价值，说是可以比金子还贵，简直可以是点塑成金。当然在日本也拥有很高的地位，目前在日本就模具这一行业给其带来 14000亿日元的年产值。因此日本将其放在及其高的位置。由上我们可以看到模具行业的魅力所在，它虽然是一最基本的行业，但价值不可小觑。它而且还可是一项高新技术产业。另外，在整个模具行业中，冲压模具基本上占据了半壁江山，商丘工学院 本科毕业设计（论文） 2 然后就是塑料模具了，差不多是三分之一，剩下的就是压铸模具，差不多 6%，最后其他的剩 9%。塑胶这一行业它算是比较新的行业 的，它的发展还会影响着其他一些行业的发展，其中就很大程度的影响着塑料模具行业的发展。塑料模具正是因为他的原料来源广泛，而且便宜，此外制作又非常的方便快捷，所以现在他的地位越来越高，越来越受人们的青睐，现在在某种程度上已经可以取代有色金属了，以及其他的一些黑色金属等等。当今在各行各业发挥着不可或缺的作用，人们越来越离不开它了。 现在这个社会在大多数部门，行业都使用者塑料制成的产品，小到学生用的笔，大到家里的家具，塑料制品在我们的生活中无处不在。同时它的工艺也越来越好，现在在航空行业也有大部分的塑料制品了，我们 知道这一行业可是尖端高精密行业，由此可知，塑料制件的地位有何等的高，何等的重要。根据有关部门统计，现在塑料制品的产量都已经超过了金属的总产量了。 现代社会，模具行业的生产总值，在内地制造工业所占的比例相当之大，据统计，差不多在 2000年，其在模具市场差不多需求为 370亿，而且还在不断增长。当今形势下，社会已经不满足于以前的低精度，小质量，短寿命，超简单的模具了，它趋于向其反方向发展。而且他的需求每年还在不断的增长。现在在我国家电这一行业，其市场份额相当之大，比如家里的彩电，空调，冰箱，电话，插头等等无一不跟 其相关。他促使家电行业飞速发展，因为其使之可以实现自动化生产，提高的生产效率，还解放了大量的劳动力。其次，在其他行业如通讯，建筑，电子信息等行业所发挥的作用也越来越明显，其对模具行业的需求也日益增长，相信对我国的经济领域的发展以及生产技术的提高会产生极其巨大的影响 1。 课题应达到的要求 大家知道现在人们出门必带的三样东西是钥匙、手机、钱包。由此可知 手机 的重要性，它 已经成为人们的一个生活必须品，从最古老防身砖头到现在厚度不足 简单的通话功能，到能上网 、 能看电视、 手机电影， 视频聊 天 等等。 手机的功能 在 不断增多，而 手机价格 则在不断下降，它已经从一个奢侈品成为一件生活必需品，现在如果谁没有手机在年轻人眼里是一件不可想象的事情。 本毕业设计首先对模具需有整体的了解，不管是模具发展史，还是以后模具发展的方向都需有很多的了解。通过毕业设计首先巩固了所学的专业知识，熟悉有关软件，如 ： 立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。本次设计主要难点为塑件内表面有凸出结构，其成型零件必须制成可侧向移动的，否则塑件无法脱模。在此就必须设计可带动侧向成型零件侧向移动的整 个机构：侧向分型与抽芯机构。本抽芯为内部抽芯，可以设计斜顶柱或者内缩滑块，考虑到模具设计成本，难度，精度等等。此次设计用斜顶柱来解决侧向抽芯问题，使模具能顺利脱模，生产出符合要求的模具产品。 2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析 3 2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析 品功能分析 下图为手机整体效果图，它的上面有开四个凹槽，其功能从左向右依次为，手机电视信号接收器， 机孔，充电 /数据线接口，电源开关；其左侧从上往下分别为音量键，高清视频输出接口；其右侧为摄像头一键开关；背面分别为摄像头孔与扬声器孔，正面上方为摄像头，中间为 该屏幕是当下一款概念手机的屏幕 ,整个屏幕有一定弧度 ,可以放大字体 ,并且真正拥有 240度最大可视角度。因为屏幕弧度很小，使用者完全不会感到不适，手感非常好。 图 机整体效果图 以上为该产品的整体设计效果图，不过在此我们主要研究该手机背面外壳。 件背面外壳分析 图 机背面外壳 上图 商丘工学院 本科毕业设计（论文） 4 构分析 该塑件为壳体，壳体具有一定的深度，表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具 有一定的光洁度。另外手机背面外壳四周采用圆弧设计使使用者将手机握在手中时，手机与人体手掌拥有极大的接触面积，从而非常舒服，手感极佳。 除此之外，塑件的外观要求较高的表面粗糙度应该较低。这是除了从过程中尽可能地避免莫尔条纹的冷伤痕等缺陷，根据模具型腔的表面粗糙度，以确保外部的成型。粗糙度要求低 1 2 个，比一般塑胶模具配件。塑料件，表面粗糙度一般为 为在模腔的过程中留下的表面粗糙度增加磨损，应始终抛光恢复。透明塑料腔和型芯的表面粗糙度相同，并且不透明的塑料部件的要求，根据使用情况，以确定其 表面粗糙度 壳体内部凹下的胶位是为了插入时能配合紧密，所以必须也具备一定的制造精度。 型工艺分析 采用一般精度等级 5级，大量生产。 该塑件壁厚约为 右，考虑到壳体较浅，塑件内表面不设脱模斜度；由于有斜顶，型腔将被做成镶拼式所以塑件外形放了脱模斜度。 料的选材及性能分析 该壳用于手机外壳，经常用手触摸，必须耐酸、对电绝缘，化学稳定性要好；抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料一般首选：丙烯腈 苯乙烯 （ 英文名称 :简称： 用特点 (1） 综合 力学 性能 好 ,抗 冲击强度高 ,耐 化学稳定性 强 ,而且 电性能 非常优越。 (2） 与有机玻璃的熔接性良好 ， 可表面镀铬 ,以及 喷漆处理 。 (3） 高抗冲、高耐热、 高 阻燃、 高 增强、 高 透明。 (4） 流动性比 一点，比 好，柔韧性好。 型特性 (1）其 流动性 属于中等 ,吸湿 性比较 大 ,对于 表面要求光泽的塑件 ，使用前 须长时间预热干燥 。 (2）适宜 取高料温 ,高模温 。 对 于 精度较高的塑件 ,模温宜取 50对 于 高 光泽耐热塑件 ,模温宜取 60 (3） 需提高材料的流动性或者改变入水位等方法 才能 解决夹水纹。 (4）要是 成形阻燃级材料， 在 生产 3 以 后模具表面会残存塑料 的 分解物， 这将 导致模具表面 变的很亮 ， 这时 需对模具进行清理，同时模具表面 还 需增加排气位置 。 主要性能指标 表 2技术指标见下 2 2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析 5 密度 3/ ( ) 体积 31/ ( )v dm 水率 ( 2 4 ) 1 0 0 缩率 s 点 130 160 硬度 121 抗拉屈服 强度b 0 拉伸弹性模量1E 0 体积电阻率 ()V 0 弯曲强度w 0 热变形温度 t/c 0 1 08 冲击韧度 2()n 2()k 无缺口 261 3 103 缺口 11 料的注射过程及工艺 射成型过程 (1）成型制备，干燥 料是水，在室温下， 24 小时的吸水率为 ，虽然这个水不会对机械性能有显着的效果，但如果湿度超过 的喷射，在塑料表面将受大的影响，所以对 型，。 燥方法：在大气压力下的空气干燥 80 时 ;真空空气干燥801 (2）注射过程中注塑机加热，塑化达到流动状态，到模腔中成型的压铸系统，模具填充过程可以划 分，压实，压力，回流，冷却五个阶段。 注射工艺参数 (1)螺杆类别：标准螺杆（直通式喷嘴）。 (2)回料转速 ( 1 30。 (3)注射机料筒温度 :前段 180 200 ；中段 165 180 ；后段 150 170 。 (4）喷嘴： 170 180 。 (5）模具： 50 80 ，玻纤增强制品取 75 。 (6）注射压力 :60 100 。 (7）注射速度、注射压力 : 一般 品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射 料的分解，耐热 要快速注射 (可减少内部应力 )，注射压力在 75右，保压时可低些。 (8）熔胶温度 :190 。 (9）成型时间 ( /s ):注射时间 :20 90；高压时间 :0 5；冷却时间 :20 120；总周期 :50 220。 在 265 温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过 5温度为 280 ，则物料在机筒内停留时间就不能超过 2 (10） 后处理 :把塑件放在红外线或者烘箱下 ,温度设为 70度烘干 2 4小时。 商丘工学院 本科毕业设计（论文） 6 主要缺陷及 消除措施 裂 残余应力引起开裂。然后，如果由残余应力引起的裂缝，可能是以下三个条件，即填充剥离剩余的发射和金属嵌件。如果开裂是由于产能过剩所造成的填充，我们可以从以下这些方面来解决这个问题： (1）如果因为直浇口产生压力很小时，则我们可以采用多点分布的点浇口或者侧浇口及潜伏浇口方式。 (2）适当的提高塑料温度可以降低粘度，提高塑料的流动性，同时也可以降低注射压力以减小应力。 (3）当模温较低时一般容易产生应力，这时适当提高温度。但如果注射速度较高时，即便模温低，也可降低应力的产生。 (4）适当缩短保压时间或进行多次保压 3。 接缝 如焊缝通常形成由薄的熔体流和单独的地方连接在一起。主要的原因是因为流体方面是不统一的融合，从而在低光点。在此，聚合物可以被添加到产生的色素斑，这是因为有显着不同的取向。熔合线的数目和位置的数目和定位的栅极。流体前锋的角度遇到更多的时间，焊缝更明显。在大多数情况下，不可能完全避免调试过程中焊缝。能做到这一点是要降低其亮度，或将它们移动到一个不显眼的地方或完全看不见。一般改善方法，如下列情况： (l）增加注射速度； (2）提高料筒温度； (3）增 加模具温度； (4）增加保压； (5）重新定位浇口并将其移到不可见的地方。 缩 因 塑件表面材料堆积区域有凹痕。大都是因为当制品冷却时，此时收缩发生，另外表层紧模壁的地方先冻结，所以在制品中心形成内应力。我们可以通过以下措施来来改良： (l）增加保压； (2）降低模壁温度； (3）降低熔料温度； (4）增加料头横截面； (5）增加喷嘴孔径； (6）避免材料堆积。 2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析 7 焦纹 产品表面出现棕色和银色的比较暗的条纹。一般是由于熔料过于热降解而造成的。我们可以通过以下措施来改善： (1）降低料 筒温度； (2）检查热流道温度，降低热流道温度； (3）采用小直径料筒； (4）减小注射速度：采用多级注射：快 商丘工学院 本科毕业设计（论文） 8 3 模具设计方案的确定 型面方案的确定 分型面是用来去除塑料模具和铸造系统可分离的接触表面材料称为子面，分型面的模具设计和选择最有影响力的方式，分型面的设计是合理的塑料件及模具的质量有很大的上的复杂性的影响。本质上是子类型的脸应该是一种模具设计，所以离别的选择决定了整体的模具设计 4。 型面的选择原则 (1） 保证 塑料 制品能够脱模 。 (2） 使分型面容易加工 。 (3） 尽量避免侧向抽芯 。 (4） 使侧向抽芯尽量短 。 (5） 有利于排气 。 (6）有利于保证塑件的外观质量。 (7）尽可能使塑件留在动模一侧。 (8）尽可能满足塑件的使用要求。 (9）尽量减少塑件在合模方向的投影面积。 (10）长型芯应置于开模方向。 (11）有利于简化模具结构。 型面确定 分型面与开模方向垂直 ,如图 模型芯利用开模动作从塑件中抽出，塑件倒扣利用斜推杆来成型，整个塑件成型精度比较高，模具结构还算简 单。 图 型面形式与位置 腔数量确定及排列形式 由于生产批量大，本套模具采用一模两腔。 多型腔模具排列形式设计的要点 (1) 尽可能地在一个平衡的安排，以确保产品质量的一致性和稳定性 ； (2）型腔布置 和对称部位应努力防止模具承受偏载而产生的现象，多余的材料 ； 3 模具方案的确定 9 (3） 腔体布置成尽可能紧凑，以减少模具的尺寸。 如图 图 腔排列方式 商丘工学院 本科毕业设计（论文） 10 4 模具设计 塑机选型 注射机是安装在注射机上使用的设备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。 注塑机塑料件的规格主要是根据模腔的大小和安排确定，在开始我们的第一个初步估计的尺寸，然后设计人员响应注塑模具所需的夹紧力的大小，注射压力低，杆间距的长度，最大厚度和最小厚度的模具，引进的形式的选择，引入位置确定，介绍了中风的数量，计算出从模具中。根据这些参数，选择一根火柴，注塑机 ，那么设计师必须进行检查，如果他们不能满足要求，你还必须进行调整或调整后与用户协商得到满足要求 5。 射量计算 该产品为 书设计与制造实训得知其密度为 缩率为 计算其平均密度为 均收缩率为 通过计算得： 塑件体积为： 3= 塑件的质量： M = V = 7 . 3 g塑 塑 ； 浇注系统体积： 3= 浇注系统质量： M = V = 7 . 2 g浇 浇 ； 故得总体积和总质量为： 3= 6 . 7 2 6 . 6 2 0V c m 总 ； M = 2 0 1 . 0 9 = 2 1 . 8 g总 。 射机型号的选定 注射机的选择 ： 完整的注射成型工艺过程，按其先后顺序应包括：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。 (1)成型前的准备 ： 为使注射成型过程能顺利进行，并保证塑料制件的 质量，在成型前应做一些必要的准备工作，包括： 成型前应对原料进行外观（如色泽、颗粒大小、均匀度）及工艺性能（如流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等）的检验 ; (2)注射过程 ： 完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模几个步骤。其流动的情况又可分为充型、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。 (3)处理后的部件用塑料：塑料部件在成型过程中，由于不均匀或由于在空腔中，定向和冷却不均匀引起的收缩的塑料部件的各个部分的增塑的塑料的结 晶不一致，或其他原因使不可避免地内部的塑料部件，有一些内部的应力，这会导致在使用过程中的开裂或变形。因此，往往需要进行适当的后处理，以消除存在的内部应力，提高塑件的性能和提高尺寸稳定性。主要方法是退火和调湿处理。 根据以上的计算初步选定型号为 30 型卧式注射机，其主要技术参数见表4 模具设计 11 表 430 型注射机主要技术参数 6 螺杆直径 /0 拉杆内间距 /70动行程 /50 最大模具厚度 /00 理论容量 / 3140 最小模具厚度 /50 注射速度 /(g/s) 110 顶出杆根数 1 塑化能力 /(g/s) 位孔直径 /25 额定注射压力 /26 顶出中心孔直径 /5 螺杆转速 /(r/14200 顶出力 /500 锁模力 /30 喷 嘴 球半径 SR/5 开模行程 /00 孔直径 /腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 腔数量的校核 7 （ 1） 由注射机料筒 塑化速率校核型腔数量 210 . 8 1 6 . 8 6 0 7 . 2 1 0 4 . 57 . 3K M t mn m （ 1 2 6 2右 边 ， 0s,符合要求。 式中 : K 注射机最大注射量的利用系数，非结晶型塑料一般取 M 注射机的额定塑化量，该注射机为 s； T 成型周期，因塑件还比较大，取 30s； 单个塑件的质量，取 浇注系统的质量，取 （ 2）按注射机的最大注射量校核型腔数量 21 0 . 8 1 4 0 7 . 21 4 . 4 27 . 3nK m mn m ( 符合要求。 式中： 注射机允许的最大注射量，该注射机为 140g。其他符号意义与取值同前。 （ 3）按注射机的额定锁模力校核型腔数量 壳体正反两面产生的胀模力由内模壳抵消；左右两行位压力由导柱和前模板的斜面抵消，取这 两处力的一半为正压力： 211 1 2 7 1 1 8 8 2 62A m m 商丘工学院 本科毕业设计（论文） 12 分型面合模处的作用面积： 222 2 1 2 0 6 3 1 5 1 2 0A m m 塑料熔体对型腔的成型压力是 60 100一般是注射压力的 30% 取平均压力为： 3( 1 8 6 5 ) 1 0 415002P 型 1 1 2 25300000 7 . 9 1( ) 4 1 . 5 (1 5 1 2 0 8 6 0 ) A 型(符合要求。 射机工艺参数的校核 8 （ 1） 注射量的校核 注射量以容积表示最大注射容积为： 3m a x 0 . 8 5 1 4 0 1 1 9V v c m (而 符合要求。 （ 2） 锁模力的校核 前面计算过，符合要求。 （ 3） 最大注射压力的校核 注射机的额定注射压力即为 该机器的最高压力： m 商 丘 工学院2015-JXLW专业代码-编号本科毕业论文（设计） 基于MasterCAM的手机外壳凸模的数控加工 学 院小三号黑体居中（下同）专 业学 号学生姓名指导教师提交日期年 月 日诚信承 诺 书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。毕业论文（设计）作者签名：年月日V摘 要随着经济全球化的不断深化，模具工业在一部分国民经济中起着越来越明显的作用。产品的质量的好坏以及生产效率的高低与模具水平的高低息息相关。首先此次毕业设计主要完成手机外壳注射模具的设计，设计中分析了手机外壳零件的结构及工艺性，确定该塑件的注塑成型方案并进行了注射模设计方面的相关计算。其次利用UG软件的CAD模块对手机外壳注射模进行三维曲面造型。本模具主要难点是采用了侧抽芯。模具结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。本文从型腔数量和布局的确定、注射机选择、流道的设计、模板及其标准件的选用、冷却系统、成型部件的设计等给出了详细的设计过程。注射模具设计是一个需要很多的经验的模具设计，所以我们可以利用各种设计经验与理论相结合的方式使得该设计更加完美。UG软件是一个极好的工具，可用于现代的成型加工与模具设计。关键词：注塑模；三维曲面造型；UG；CAD43ABSTRACTWith the deepening of the economic globalization, the die industry Plays a more and more obvious part in the national economy. Closely related to the level of quality of the product is good or bad, as well as the level of production efficiency and the level of mold.I finished the design of the injecting mold of Mobile phone shell firstly. The process includes the analyzing of the structure and crafts of the cellular Mobile phone shell, deciding the way of the injecting and doing certain calculation relating to the injecting-mold. Then make the modeling of the machinery in the way of three-dimension camber making use of the CAD part from UG The main difficulty of the mold is a side core. Advanced cohesive, working, reliable, easy to operate, smooth operation, good cooling effect, low labor intensity, production efficiency, the integrated production of high accuracy, low cost of production. The number and layout from Xingqiang identification, injection machine selection, flow Road design, the choice of standards and templates, cooling systems, shaped components of the design gives detailed design process.The design of the injecting mold is one which need lots of experience, so we can make use of various of designing experience that must be combined with the theory ,which is the way making the design more perfect. The software of UG is a excellent tool used in the design of modern molding and machining. Keywords: injecting mold; three-dimention camber mold; UG; CAD目 录1 绪论11.1 本课题研究的内容和意义11.2 模具工业国内外发展的概况11.3 本课题应达到的要求22 手机外壳的设计及其成型工艺的分析32.1 产品功能分析32.2 塑件背面外壳分析32.2.1 结构分析42.2.2 成型工艺分析42.3 塑料的选材及性能分析42.3.1 使用特点42.3.2 成型特性42.3.3 ABS的主要性能指标42.4 ABS塑料的注射过程及工艺52.4.1 注射成型过程52.4.2 ABS的注射工艺参数52.5 ABS的主要缺陷及消除措施63 模具设计方案的确定83.1 分型面方案的确定83.1.1 分型面的选择原则83.1.2 分型面确定83.2 型腔数量确定及排列形式84 模具设计104.1 注塑机选型104.1.1 注射量计算104.1.2 注射机型号的选定10注射机的选择：104.1.3 型腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核114.2 模具浇注系统设计和浇口的设计134.2.1 主流道的设计134.2.2 分流道与浇口的设计154.3 成型零件工作尺寸的设计和计算154.3.1 型芯164.3.2 型腔174.3.3 型腔零件刚度和强度校核184.3.4 成型零件钢材的选用184.4 模架的确定和标准件的选用194.5 合模导向机构和定位机构204.5.1 导向机构的总体设计204.5.2 导柱设计204.5.3 导套设计214.6 脱模推出机构的设计214.6.1 推出机构的组成214.6.2 推出机构的分类214.6.3 脱模推出机构的设计原则224.6.4 塑件的推出机构224.6.5 脱模力的计算224.7 斜顶与抽芯机构设计234.8 排气系统设计244.9 冷却系统的优化设计245 模具装配276 手机外壳凸模的CAM设计296.1工艺分析296.1.2 零件的技术要求分析296.1.3毛坯的确定296.2 定位基准的确定296.3 装夹方式的选择296.4 刀具的选择306.5 切削参数的选择306.6工艺路线的确定316.7零件的数控编程326.7.1 软件的选择326.7.2 刀具路径的生成326.7.3 初始参数设定336.7.4 创建刀具336.7.5 创建粗加工操作346.7.6 创建半精加工操作366.7.7创建清根加工操作38结论41致 谢42参考文献431 绪论1 绪论近年来,我国塑料模具行业发展相迅猛，当前随着模具制造行业的不断发展，许多企业开始追求，缩短设计周期及制造周期,提高产品质量及生产效率,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。塑料模具在整个模具行业中约占35%左右，而注塑模具在整个塑料模具市场需求量最大。本课题研究的是手机外壳的注塑模具设计与加工！1.1 本课题研究的内容和意义随着我国制造业的迅速发展，一些新兴产业取得了长足的进步。模具是工业生产的基石，在机械、汽车、航空以及通信等领域有着广泛的应用。伴随着人民生活水平的提高，日常生活中使用的物品基本上都用到了模具。目前，模具生产水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。当前，计算机技术和网络技术取得了突破性的成就，模具技术的发展都离不开CAD/CAM/CAE技术、数控加工技术以及快速成型技术提供的有力的技术支持。在此同时，模具材料当中的高分子塑料不断的被开放出来，这些材料种类繁多，性能优良，价格低廉，也为模具产业的发展提供了有力的帮助。本设计主要是为让读者们能够清楚地了解到塑料注射模的设计过程，能够对模具设计过程中所使用的各种基本工具，例如UG，CAD等等，具有一个详细的了解。本设计主要是对我设计的手机的后盖进行设计，从零件的尺寸确定，模具设计，模架设计，向读者们展示手机塑料模具的整个设计过程。随着UG的不断完善，借助于UG设计软件，我们可以比较轻松地完成一些复杂的设计工作，同时也可以全面地提高设计效率和设计质量。1.2 模具工业国内外发展的概况在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具成为当今工业的最基本，它的使用寿命的长短，本身精密度的高低，以及质量的好坏，会对其他行业产生巨大的影响，肯定也会对国家经济产生一定的影响。模具行业在世界各个发达国家的影响非常巨大，其中在美国被誉为工业上的基石，在德国被称作为最主要的工业；在欧洲则更是被给予更高的价值，说是可以比金子还贵，简直可以是点塑成金。当然在日本也拥有很高的地位，目前在日本就模具这一行业给其带来14000亿日元的年产值。因此日本将其放在及其高的位置。由上我们可以看到模具行业的魅力所在，它虽然是一最基本的行业，但价值不可小觑。它而且还可是一项高新技术产业。另外，在整个模具行业中，冲压模具基本上占据了半壁江山，然后就是塑料模具了，差不多是三分之一，剩下的就是压铸模具，差不多6%，最后其他的剩9%。塑胶这一行业它算是比较新的行业的，它的发展还会影响着其他一些行业的发展，其中就很大程度的影响着塑料模具行业的发展。塑料模具正是因为他的原料来源广泛，而且便宜，此外制作又非常的方便快捷，所以现在他的地位越来越高，越来越受人们的青睐，现在在某种程度上已经可以取代有色金属了，以及其他的一些黑色金属等等。当今在各行各业发挥着不可或缺的作用，人们越来越离不开它了。现在这个社会在大多数部门，行业都使用者塑料制成的产品，小到学生用的笔，大到家里的家具，塑料制品在我们的生活中无处不在。同时它的工艺也越来越好，现在在航空行业也有大部分的塑料制品了，我们知道这一行业可是尖端高精密行业，由此可知，塑料制件的地位有何等的高，何等的重要。根据有关部门统计，现在塑料制品的产量都已经超过了金属的总产量了。现代社会，模具行业的生产总值，在内地制造工业所占的比例相当之大，据统计，差不多在2000年，其在模具市场差不多需求为370亿，而且还在不断增长。当今形势下，社会已经不满足于以前的低精度，小质量，短寿命，超简单的模具了，它趋于向其反方向发展。而且他的需求每年还在不断的增长。现在在我国家电这一行业，其市场份额相当之大，比如家里的彩电，空调，冰箱，电话，插头等等无一不跟其相关。他促使家电行业飞速发展，因为其使之可以实现自动化生产，提高的生产效率，还解放了大量的劳动力。其次，在其他行业如通讯，建筑，电子信息等行业所发挥的作用也越来越明显，其对模具行业的需求也日益增长，相信对我国的经济领域的发展以及生产技术的提高会产生极其巨大的影响1。1.3 本课题应达到的要求大家知道现在人们出门必带的三样东西是钥匙、手机、钱包。由此可知手机的重要性，它已经成为人们的一个生活必须品，从最古老防身砖头到现在厚度不足5.9mm的超薄，从简单的通话功能，到能上网、能看电视、手机电影，视频聊天等等。手机的功能在不断增多，而手机价格则在不断下降，它已经从一个奢侈品成为一件生活必需品，现在如果谁没有手机在年轻人眼里是一件不可想象的事情。本毕业设计首先对模具需有整体的了解，不管是模具发展史，还是以后模具发展的方向都需有很多的了解。通过毕业设计首先巩固了所学的专业知识，熟悉有关软件，如：AUTOCAD,UG等等，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。本次设计主要难点为塑件内表面有凸出结构，其成型零件必须制成可侧向移动的，否则塑件无法脱模。在此就必须设计可带动侧向成型零件侧向移动的整个机构：侧向分型与抽芯机构。本抽芯为内部抽芯，可以设计斜顶柱或者内缩滑块，考虑到模具设计成本，难度，精度等等。此次设计用斜顶柱来解决侧向抽芯问题，使模具能顺利脱模，生产出符合要求的模具产品。2手机外壳的设计及其成型工艺的分析2 手机外壳的设计及其成型工艺的分析2.1 产品功能分析下图为手机整体效果图，它的上面有开四个凹槽，其功能从左向右依次为，手机电视信号接收器，3.5MM耳机孔，充电/数据线接口，电源开关；其左侧从上往下分别为音量键，高清视频输出接口；其右侧为摄像头一键开关；背面分别为摄像头孔与扬声器孔，正面上方为摄像头，中间为4.0英寸的屏幕,该屏幕是当下一款概念手机的屏幕,整个屏幕有一定弧度,可以放大字体,并且真正拥有240度最大可视角度。因为屏幕弧度很小，使用者完全不会感到不适，手感非常好。图2.1 手机整体效果图以上为该产品的整体设计效果图，不过在此我们主要研究该手机背面外壳。2.2 塑件背面外壳分析图2.2 手机背面外壳上图2.1所示是手机背面外壳零件。2.2.1 结构分析该塑件为壳体，壳体具有一定的深度，表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度。另外手机背面外壳四周采用圆弧设计使使用者将手机握在手中时，手机与人体手掌拥有极大的接触面积，从而非常舒服，手感极佳。除此之外，塑件的外观要求较高的表面粗糙度应该较低。这是除了从过程中尽可能地避免莫尔条纹的冷伤痕等缺陷，根据模具型腔的表面粗糙度，以确保外部的成型。粗糙度要求低12个，比一般塑胶模具配件。塑料件，表面粗糙度一般为0.80.2米之间。因为在模腔的过程中留下的表面粗糙度增加磨损，应始终抛光恢复。透明塑料腔和型芯的表面粗糙度相同，并且不透明的塑料部件的要求，根据使用情况，以确定其表面粗糙度壳体内部凹下的胶位是为了插入时能配合紧密，所以必须也具备一定的制造精度。2.2.2 成型工艺分析采用一般精度等级5级，大量生产。该塑件壁厚约为1.0mm左右，考虑到壳体较浅，塑件内表面不设脱模斜度；由于有斜顶，型腔将被做成镶拼式所以塑件外形放了脱模斜度。2.3 塑料的选材及性能分析 该壳用于手机外壳，经常用手触摸，必须耐酸、对电绝缘，化学稳定性要好；抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料一般首选：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，简称：ABS）。2.3.1 使用特点(1）综合力学性能好,抗冲击强度高,耐化学稳定性强,而且电性能非常优越。(2）与有机玻璃的熔接性良好，可表面镀铬,以及喷漆处理。(3）高抗冲、高耐热、高阻燃、高增强、高透明。(4）流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 2.3.2 成型特性(1）其流动性属于中等,吸湿性比较大,对于表面要求光泽的塑件，使用前须长时间预热干燥。(2）适宜取高料温,高模温。对于精度较高的塑件,模温宜取 50-60度,对于高光泽耐热塑件,模温宜取60-80度。(3）需提高材料的流动性或者改变入水位等方法才能解决夹水纹。(4）要是成形阻燃级材料，在生产3-7天以后模具表面会残存塑料的分解物，这将导致模具表面变的很亮，这时需对模具进行清理，同时模具表面还需增加排气位置。2.3.3 ABS的主要性能指标表2-1 ABS的技术指标见下2 密度1.021.16比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.40.7熔点130160硬度HB9.7R121抗拉屈服强度50拉伸弹性模量体积电阻率弯曲强度80热变形温度t/c0.46MP90108冲击韧度无缺口2610.185MP83103缺口112.4 ABS塑料的注射过程及工艺2.4.1 注射成型过程(1）成型制备，干燥ABS。ABS塑料是水，在室温下，24小时的吸水率为0.2-0.35，虽然这个水不会对机械性能有显着的效果，但如果湿度超过0.2的喷射，在塑料表面将受大的影响，所以对ABS成型，一定要预干燥少雨的水分含量应小于0.2。ABS，干燥方法：在大气压力下的空气干燥80-852-4小时;真空空气干燥801-2小时。(2）注射过程中注塑机加热，塑化达到流动状态，到模腔中成型的压铸系统，模具填充过程可以划分，压实，压力，回流，冷却五个阶段。2.4.2 ABS的注射工艺参数(1)螺杆类别：标准螺杆（直通式喷嘴）。(2)回料转速(rpm)：30。(3)注射机料筒温度:前段180200；中段165180；后段150170。(4）喷嘴：170180。(5）模具：5080，玻纤增强制品取75。(6）注射压力:60100。(7）注射速度、注射压力:一般ABS制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐热ABS也要快速注射(可减少内部应力)，注射压力在75MPa左右，保压时可低些。(8）熔胶温度:190。(9）成型时间():注射时间:2090；高压时间:05；冷却时间:20120；总周期:50220。在265温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过5-6分钟，若温度为280，则物料在机筒内停留时间就不能超过2-3分钟。(10）后处理:把塑件放在红外线或者烘箱下,温度设为70度烘干24小时。2.5 ABS的主要缺陷及消除措施2.5.1 龟裂残余应力引起开裂。然后，如果由残余应力引起的裂缝，可能是以下三个条件，即填充剥离剩余的发射和金属嵌件。如果开裂是由于产能过剩所造成的填充，我们可以从以下这些方面来解决这个问题：(1）如果因为直浇口产生压力很小时，则我们可以采用多点分布的点浇口或者侧浇口及潜伏浇口方式。(2）适当的提高塑料温度可以降低粘度，提高塑料的流动性，同时也可以降低注射压力以减小应力。(3）当模温较低时一般容易产生应力，这时适当提高温度。但如果注射速度较高时，即便模温低，也可降低应力的产生。(4）适当缩短保压时间或进行多次保压3。2.5.2 熔接缝如焊缝通常形成由薄的熔体流和单独的地方连接在一起。主要的原因是因为流体方面是不统一的融合，从而在低光点。在此，聚合物可以被添加到产生的色素斑，这是因为有显着不同的取向。熔合线的数目和位置的数目和定位的栅极。流体前锋的角度遇到更多的时间，焊缝更明显。在大多数情况下，不可能完全避免调试过程中焊缝。能做到这一点是要降低其亮度，或将它们移动到一个不显眼的地方或完全看不见。一般改善方法，如下列情况：(l）增加注射速度；(2）提高料筒温度；(3）增加模具温度；(4）增加保压；(5）重新定位浇口并将其移到不可见的地方。2.5.3 收缩因塑件表面材料堆积区域有凹痕。大都是因为当制品冷却时，此时收缩发生，另外表层紧模壁的地方先冻结，所以在制品中心形成内应力。我们可以通过以下措施来来改良：(l）增加保压；(2）降低模壁温度；(3）降低熔料温度；(4）增加料头横截面；(5）增加喷嘴孔径；(6）避免材料堆积。2.5.4 烧焦纹产品表面出现棕色和银色的比较暗的条纹。一般是由于熔料过于热降解而造成的。我们可以通过以下措施来改善：(1）降低料筒温度；(2）检查热流道温度，降低热流道温度；(3）采用小直径料筒；(4）减小注射速度：采用多级注射：快-慢。3模具方案的确定3 模具设计方案的确定3.1 分型面方案的确定分型面是用来去除塑料模具和铸造系统可分离的接触表面材料称为子面，分型面的模具设计和选择最有影响力的方式，分型面的设计是合理的塑料件及模具的质量有很大的上的复杂性的影响。本质上是子类型的脸应该是一种模具设计，所以离别的选择决定了整体的模具设计4。3.1.1 分型面的选择原则(1）保证塑料制品能够脱模。(2）使分型面容易加工。(3）尽量避免侧向抽芯。(4）使侧向抽芯尽量短。(5）有利于排气。(6）有利于保证塑件的外观质量。(7）尽可能使塑件留在动模一侧。(8）尽可能满足塑件的使用要求。(9）尽量减少塑件在合模方向的投影面积。(10）长型芯应置于开模方向。(11）有利于简化模具结构。3.1.2 分型面确定分型面与开模方向垂直,如图3.1所示。定模型芯利用开模动作从塑件中抽出，塑件倒扣利用斜推杆来成型，整个塑件成型精度比较高，模具结构还算简单。图3.1 分型面形式与位置3.2 型腔数量确定及排列形式由于生产批量大，本套模具采用一模两腔。多型腔模具排列形式设计的要点(1) 尽可能地在一个平衡的安排，以确保产品质量的一致性和稳定性；(2）型腔布置和对称部位应努力防止模具承受偏载而产生的现象，多余的材料；(3）腔体布置成尽可能紧凑，以减少模具的尺寸。如图3.2所示。图3.2 型腔排列方式4模具设计4 模具设计4.1 注塑机选型注射机是安装在注射机上使用的设备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注塑机塑料件的规格主要是根据模腔的大小和安排确定，在开始我们的第一个初步估计的尺寸，然后设计人员响应注塑模具所需的夹紧力的大小，注射压力低，杆间距的长度，最大厚度和最小厚度的模具，引进的形式的选择，引入位置确定，介绍了中风的数量，计算出从模具中。根据这些参数，选择一根火柴，注塑机，那么设计师必须进行检查，如果他们不能满足要求，你还必须进行调整或调整后与用户协商得到满足要求5。4.1.1 注射量计算该产品为ABS，查书设计与制造实训得知其密度为1.081.10g.cm-3，收缩率为0.4%0.7%，计算其平均密度为1.09，平均收缩率为0.55%，通过计算得：塑件体积为： ；塑件的质量： ；浇注系统体积： ；浇注系统质量： ；故得总体积和总质量为： ；。4.1.2 注射机型号的选定注射机的选择：完整的注射成型工艺过程，按其先后顺序应包括：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。(1)成型前的准备：为使注射成型过程能顺利进行，并保证塑料制件的质量，在成型前应做一些必要的准备工作，包括：a.原料的检验和预处理，在成型前应对原料进行外观（如色泽、颗粒大小、均匀度）及工艺性能（如流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等）的检验;b.料筒的清洗；c.嵌件的预热；d.脱模剂的选用。(2)注射过程：完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模几个步骤。其流动的情况又可分为充型、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。(3)处理后的部件用塑料：塑料部件在成型过程中，由于不均匀或由于在空腔中，定向和冷却不均匀引起的收缩的塑料部件的各个部分的增塑的塑料的结晶不一致，或其他原因使不可避免地内部的塑料部件，有一些内部的应力，这会导致在使用过程中的开裂或变形。因此，往往需要进行适当的后处理，以消除存在的内部应力，提高塑件的性能和提高尺寸稳定性。主要方法是退火和调湿处理。根据以上的计算初步选定型号为XZ-125/630型卧式注射机，其主要技术参数见表4.1。表4-1 XZ-125/630型注射机主要技术参数6螺杆直径/mm40拉杆内间距/mm370x320推动行程/mm550最大模具厚度/mm300理论容量/ 140最小模具厚度/mm150注射速度 /(g/s)110顶出杆根数1塑化能力/(g/s)16.8定位孔直径/mm125额定注射压力/MP126顶出中心孔直径/mm35螺杆转速/(r/min)14200顶出力/KN1500锁模力/KN530喷嘴球半径SR/mm15开模行程/mm300孔直径/mm4.1.3 型腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 型腔数量的校核7（1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 （4.1），t取60s,符合要求。式中: K注射机最大注射量的利用系数，非结晶型塑料一般取0.8； M注射机的额定塑化量，该注射机为16.8g/s； T成型周期，因塑件还比较大，取30s； m1单个塑件的质量，取7.3g； m2浇注系统的质量，取7.2g。（2）按注射机的最大注射量校核型腔数量 (4.2) 符合要求。式中：注射机允许的最大注射量，该注射机为140g。其他符号意义与取值同前。（3）按注射机的额定锁模力校核型腔数量壳体正反两面产生的胀模力由内模壳抵消；左右两行位压力由导柱和前模板的斜面抵消，取这两处力的一半为正压力：分型面合模处的作用面积：塑料熔体对型腔的成型压力是，一般是注射压力的30%-65%，取平均压力为： (4.3) (4.4)符合要求。 注射机工艺参数的校核8（1）注射量的校核注射量以容积表示最大注射容积为： (4.5)而符合要求。（2）锁模力的校核前面计算过，符合要求。（3）最大注射压力的校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力：应该大于注射成型所需调用的注射压力的即：式中；为7090；代入数据计算，符合要求。（4）安装尺寸的校核最大与最小模具厚度模具厚度H应满足：式中该套模具厚度 H=401mm。很明显，选择该注射机不能满足模具设计的要求。（5）开模行程校核注射机动模板的开模行程，取300mm，见表4.2；塑件推出行程取9mm；为包括流道凝料在内的塑件高度；代值计算发现开模行程能满足。由于安装尺寸不能达到要求，在这里我们采用更大型号的注塑机子XZ-500，我们再次进行安装尺寸的校核最大与最小模具厚度模具厚度H应满足式中该套模具厚度H=401mm，完全符合。很明显，选择该注射机可以满足模具设计的要求。4.2 模具浇注系统设计和浇口的设计浇注系统是引导凝料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能9。4.2.1 主流道的设计主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，具有一定的锥度，以便熔体的流动和开模时主流到凝料的顺利拔除。 主流道尺寸和浇口的设计（1）主流道的小端直径、：D=注射机喷嘴直径+（0.51） =3+（0.51），取D=3.5mm。（2）主流道的球面半径：SR =注射机喷嘴球头半径+（12） =15+（12），取SR=16mm 。（3）球面的配合高度：，取h=3mm 。（4）主流道的长度取：L=76mm。主流道大端直径：（半锥角）取浇口套总长： 浇口套的设计竖流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属于容易损件的地方，因此对材料要求必须很高，因而模具部分常设计成可拆卸更换的竖流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，以节省材料，降低成本。常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC,如图4.1所示。图4.1 主流道衬套 定位环的设计与固定为了便于模具在注射机上安装以及模具浇口套与注射机的喷嘴孔精确定位，应在模具上（通常在定模上）安装定位圈，用于与注射机定位孔匹配。定位圈除了完成浇口套与喷嘴孔的精确定位之外，还可以防止浇口套从模内滑出。但由于该模具主流道比较长，定位圈和衬套设计成分体式，注射机定位孔尺寸为，定位圈尺寸取，两者之间呈较松的间隙配合。定位圈结构尺寸如图4.2所示。图4.2 定位圈 水口勾针水口勾针藏进水口推板内以防阻碍熔融塑料的流动。其大小一般为4.0,其中心与竖直分流道中心重合,见下图4.3所示。图4.3 水口勾针4.2.2 分流道与浇口的设计一级分流道采用梯形，设置在专门的分流道板上，二级分流道采用圆锥形点到分行面处。由于本产品为高档手机外壳，表面光洁度高，在设计结构允许的情况下，尽量不能设置浇口在正外表面，所以我们在小窗口处进胶，浇口采用侧浇口，因为这个侧浇口比较小，完全可以实现流道和浇口的自动脱落，而且侧浇口比较简单，尺寸容易准确控制。如图4.4。 图4.3 侧浇口的设置形式4.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 塑料部件注塑模具确定的几何形状和尺寸的零件的模制零件，通常含有上模芯，到启动子，形成引脚和成型环。当模塑部件的工作，他们是在直接接触的塑料，塑料熔体压力，流侵蚀，喷射会发生及塑料部件之间的摩擦。因此，成型零件应该有正确的形状，精度高，表面粗糙度低，此外，还构建成型零件，具有高强度，高硬度和耐磨性。成型零件的设计，你应该确定塑料和塑料部件的结构和需求的特点，然后选择分型面和门的位置，然后最后确定剥离的方法，排气部件等的基础上，模制零件的加工，热处理等结构的模制零件的设计要求，形成的主要成型部件，但也为检查的强度和刚度计算的工作尺寸的一部分。工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。ABS的成型收缩率为0.4%-0.7%所以平均收缩率取 s=0.55%。塑件尺寸公差按SJ1372-78标准中的5级精度成型10。4.3.1 型芯图4.4 型芯 （1）采用盲孔的形式，用压入法嵌入模板后，下底面与动模压紧，然后直接用螺钉固定。（2）塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表。塑件尺寸：，。 型芯径向尺寸计算： (4.6) (4.7) 型芯高度尺寸计算： (4.8)式中：塑料的平均收缩率，ABS为0.55%；塑件内表面的径向基本尺寸；修正系数（取0.50.75）；塑件内表面径向基本尺寸的公差；模具制造公差，当尺寸小于50mm时，；当塑件尺寸大于50mm 时，。模具型芯高度基本尺寸；塑件孔或凹槽深度尺寸。4.3.2 型腔图4.5 型腔（1）模仁为嵌入式，通过沉头螺钉固定在母模板上。（2）尺寸计算。塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表3-1。塑件尺寸：，型腔径向尺寸计算： (4.9) (4.10)型腔深度尺寸计算： (4.10)式中：塑料的平均收缩率，ABS为0.55%；塑件外表面的径向基本尺寸；修正系数（取0.50.75）；塑件外表面径向基本尺寸的公差；模具制造公差，当尺寸小于50mm时，；当塑件尺寸大于50mm 时，；模具型腔深度基本尺寸；塑件凸起部分高度基本尺寸。4.3.3 型腔零件刚度和强度校核由于使用塑料零件成型模具的一部分，然后打开箱子从模板到模具镶件，用螺丝拧紧。成型模具的一部分，以满足了条件，从一个预定的距离（2025毫米），但也围绕该模板将模具从满意的距离的条件，因此，模腔部分，完全可满足要求的强度和刚度，没有人检查。在动模板，因为它的垂直成型压力，下方不打算采取为了节约材料支撑板11。4.3.4 成型零件钢材的选用对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：(1）机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。(2）抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra0.05m。要求钢材硬度在HRC3540为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。(3）耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。(4）具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。SM45是碳钢塑料模具钢，其化学成分和高强度碳优质钢45号钢相似，但波动范围较窄钢的碳含量较高的清洁度，机械性能更加稳定。SM45钢正火或淬火和回火处理后，具有一定的硬度，强度和耐磨性，且价格便宜，良好的切削加工性能，适用于制造塑料模具形状简单的小或精度较差，寿命长不长霉菌。综上所述，根据塑料部件 - 用于日用品，生产批次介质的手机外壳，模制零件的设计，这里取45钢。4.4 模架的确定和标准件的选用根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为DCI3540 70 100 120 01 S。即采用数量为1的标准模架。(1）定模座板（400mm x 400mm、厚为45mm） 定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。通过4个M12的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定位圈通过2个M6的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为H8/f8配合11。(2）定模板（350mm x 400mm，厚70mm）用于固定型芯、导套。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用45号钢，调质到230HB270HB。其上的导柱和导套一端采用H7/m6配合，另外一段采用H7/f7配合；定模板与浇口套采用H7/m6配合11。 (3）动模座板（400mm x400mm、厚为30mm）材料为45钢，其上的注射机顶孔为。(4）动模板（350mmx 400mm，厚100mm）斜顶通过连接斜顶座，然后固定在上顶出板上，以完成侧向分型，材料为45钢。其上的导柱和导柱孔为H7/m6配合11。(5）垫块(63mm x 400mm 厚120mm)1）主要作用在动模座板与动模板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。2）结构形式可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。3）垫块材料垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。该套模具采用Q235A制造。(6）推板（220mm x 400mm，厚度20mm）材料为45钢。用M6的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。(7）推杆固定板（220mm x 400mm，厚度25mm）钢材为45钢。模架如图（4.6）所示：图4.6 模架4.5 合模导向机构和定位机构采用标准模架，模架本身带有导向装置，按模架规格选取即可。4.5.1 导向机构的总体设计(1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。(2）该导套采用4根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置。(3）导柱安装在定模固定板上，导套安装在流道板，动模板，定模板上。(4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应只有承屑槽，在导柱孔口倒角。(5）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。(6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。4.5.2 导柱设计(1）采用带头导柱，加油槽，如图4.7所示。(2）导柱长度必须比凸模端面高度高出6mm8mm。(3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。(4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。(5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7间隙配合11。(6）导柱工作部分的表面粗糙度为0.2um。(7）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为50HRC以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火、硬度为50HRC以上。图4.7 导柱4.5.3 导套设计导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。 (1）采用带头导套，如图4.8所示。(2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。(3）导套孔的的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4um。导套外径与模板一端采用H7/m6配合；另外一端采用H7/e7配合镶入模板。(4）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用T8A。图4.8 导套4.6 脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆或液压缸来完成的13。4.6.1 推出机构的组成推出机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件等组成。推出机构中，凡直接与塑件相接触、并将塑件推出型腔的零件称为推出零件。常用的推出零件有推杆、推管、推件板、成型推杆等。4.6.2 推出机构的分类一般可以被划分为移动的推动机构，手动释放机构，气动和液压释放机构。手动释放机制是在模具，塑料件，塑料件最滞留在一旁固定模具的情况下由人工引种机动发射机构推出的模具，以达到驱动的注塑机模具变动塑件的自动喷射;设置在注塑机的液压和气动喷射机制依赖于特殊的液压和气动设备，将推出或吹入从模具中的塑料部分。弹射机制，也可以启动的部分类别，一般可分为推管喷射机制，把弹射机制，形成棒（块）发起机构，推件板弹射机制，没有较为全面地介绍机构。另外，根据模具的分类的结构。4.6.3 脱模推出机构的设计原则塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的，应遵循以下原则。(1）推出机构应尽量设置在动模一侧；(2）保证塑件不因推出而变形损坏；(3）机构简单，动作可靠；(4）良好的塑件外观；(5）合模时的准确复位。4.6.4 塑件的推出机构 该套模具的塑件采用推板推出，推杆的形式为圆形。(1）推杆如图4.9所示，共6根推杆。图4.9 带肩圆筒推杆(2）推杆应设置在脱模阻力大的地方。(3）推杆应布置均匀。(4）推杆应设在塑件强度、刚度较大的地方。(5）推杆直接与模板上的推杆空采用H8/f8间隙配合。(6）通常推杆装入模具后，其端面应与型腔地面平齐或高出型腔底面0.05mm0.10mm。(7）推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因各板上的推杆孔加工误差引起轴线不一致而发生卡死现象。(8）推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度50HRC以上，工作端配合部分的表面粗糙度为u=0.8um。4.6.5 脱模力的计算脱模力被驱动的模具所需的外部施加的力，需要克服塑件的夹紧力，真空吸，粘附性和耐释放机构本身的运动的核心程序包的主要核心挤出塑料部件的一侧。主要是计算的设计受力的核心包紧形成防霉脱模阻力。当开始脱模时，模具所受的阻力最大，推杆刚度及强度应按此时计算，亦即无视脱模斜度（a=0）。 由于制品是薄壁矩形件：（kN）式中：Q脱模时最大阻力（kN）； t塑料产品的平均壁厚（cm）； E塑料产品的弹性模量（）； S塑料毛坯的成型收缩率（）； 包容凸模长度（cm）； f塑料产品与钢之间的摩擦系数； m泊松比，一般为0.380.49。查表得：S=0.005，E=1.810已知，t0.12cm，=4.5cm，f=0.28-摩擦阻力（N）；-摩擦系数，一般取0.151.0，本设计取0.4；-因塑件收缩对型芯产生的正压力（N）；-塑件对型芯产生的单位正压力，一般取812MPa,本设计取中间值10Mpa；-塑件包紧型芯的侧面积。4.7 斜顶与抽芯机构设计当在注射成型的塑件上与开合模方向不同的内侧或外侧有孔、凹穴或凸台时，塑件就不能直接由推杆等推出机构推出脱模，此时，模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则就无法脱模14。4.7.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定壳体下面的倒扣需要用到抽芯机构，在这里运用斜顶抽芯。该塑件的侧凸较短,所需的抽芯距不大,侧凸的成型面积也不大,所以采用斜顶抽芯足够.一般将主型芯和斜顶位置设于动模，这样在脱模过程中，侧向分型时对塑件有限制侧向移动的作用，脱模比较顺利。4.7.2 斜顶的设计斜顶设置在动模，有足够的强度。斜顶中部用管位控制，底部固定在推杆固定板上可以左右摆动。斜顶角度为5度。其工作原理为:在顶出制品的同时受斜面限制,同时作横向移动,从而使制品脱离。4.7.3 各项尺寸的计算与校核斜顶的相对位置以及脱模推出完成后的相对位置如图，需要侧抽的距离是,斜顶完全顶出竖直移动的距离H=50 mm,侧抽水平偏移的距离是L=4.5 mm,可以满足要求!如下图所示。图4.10 侧向分型与抽芯分析4.8 排气系统设计模板分型面上设置1mm深的排气槽用于排气，而且在成型壳体内腔的型芯上有斜顶杆还有顶针的配合间隙，排气条件足够。4.9 冷却系统的优化设计4.9.1 加热系统该套模具的模温要求在70以下，又是小型模具，所以无需设置加热装置。4.9.2 冷却系统ABS塑料注射到模具内的塑料温度为180190 左右，而塑料固化后从模具型腔中取出时其温度在60以下，热塑性塑料在注射成型后，须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。ABS的成型温度和模具温度分别为180190、5070，用常纯水对模具进行冷却。(1）冷却介质冷却介质通常有冷却水和压缩空气，但用冷却水比较多，因为冷却水热容量大、传热系数大，成本低。用水冷却，即使在模具型腔周围或者内部开设冷却水道。(2）冷却系统的简略计算如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步的简略计算15。1）求塑料固化时每分钟释放的热量查表得ABS单位质量放出的热量 ，故： 式中M单位时间内注入模具中的塑料质量（kj/min），模具每分钟注射1次。2）冷却水的体积流量 (4.7)式中：冷却水的密度，为；冷却水出口温度，取25；冷却水进口温度，取20；C冷却水的比热容，为4.187；冷却水体积流量，。3）冷却管道的直径为使冷却水处于湍流状态,查资料取d=8mm。4）冷却水在管道内的流速 (4.8)5)冷却水管道水孔壁与冷却水之间的传热膜系数查参考文献中的表取f =7.22,水温为25时,因此： (4.9)6)冷却管道的总传热面积 (4.10)7)模具上应开设的冷却水孔数（孔） (4.11)式中模珂长度，为150mm.4.9.3 冷却装置布置方案理论上算得两孔，型芯和型腔上各分布一方形水管，如下图所示。图4.11 型芯 图4.12 型腔其中与模板水管连接处O型环水穴加工规格请参照附录A。5模具装配5 模具装配塑料模的总装过程因模具结构的不同而不同,但其主要的总装配顺序不变,具体如下:(1）确定装配基准。(2）安装导柱导套和型芯、型腔并使间隙均匀。(3）安装侧抽芯机构和推出机构等。(4）其他零件的装配。(5）检验、试模。模板和浇口套的浇道锥孔是否对正，如果在接逢处有错位，需要进行铰削修整，使其光滑一致。图5.1 模具整体效果图图5.2 模具爆炸图6手机外壳凸模的CAM设计6 手机外壳凸模的CAM设计6.1工艺分析6.1.1 零件的技术要求分析从附图中分析得知，该零件的技术要求主要如下：（1）外轮廓尺寸，其尺寸公差未注，根据图上技术要求，按IT12进行控制，表面粗糙度按Ra3.2um控制。（2）表面凸台：精度等级为IT8级、尺寸精度等级为IT910级，表面粗糙度为Ra3.2um；凸台侧壁与外轮廓的对称度要求为0.04mm以内，凸台上表面与底面平行度要求为0.04mm以内。（3）薄壁：尺寸精度等级为IT78级，表面粗糙度为Ra3.2um；2.2.2凹模（1）外轮廓其尺寸公差未注，根据图上技术要求，按IT12进行控制，表面粗糙度按Ra3.2um控制。（2）表面凹槽：精度等级为IT8级、尺寸精度等级为IT910级，表面粗糙度为Ra3.2um；凹槽侧壁与外轮廓的对称度要求为0.04mm以内，凹槽上表面与底面平行度要求为0.04mm以内。（3）孔：孔的精度等级为IT7级；孔的表面粗糙度均为Ra1.6um，其余加工面的表面粗糙度为Ra3.2um。综上所述，该零件的孔加工的表面粗糙度和精度要求较高，在加工时需要多次加工，零件的部分表面有平行度、对称度等要求，在平行度的要求是在二次装夹时需要保证的，所以在第二次装夹时应将底面与夹具的定位面贴平，这样才能保证平行度要求；对称度的保证应该进行粗精加工来保证，粗加工时先去除大部分加工余量，然后进行精加工，这样就能很好的保证其对称度要求。6.1.2毛坯的确定毛坯是用来加工各种工件的坯料，毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。6.2 定位基准的确定（1）粗基准的选择：选择毛坯上下表面中任意一面以及零件的外轮廓其中一对边为粗基准，铣底面、外轮廓一半深。（2）精基准的选择：以已加工的底面及外轮廓为精基准定位，加上表面凸台部分。6.3 装夹方式的选择该零件的结构形状比较规则，可直接采用机用平口虎钳进行装夹即可，装夹时需要再虎钳下垫上垫铁，尤其是第二次装夹时，一定要将工件与垫铁贴平，这样才能保证零件的平行度要求。6.4 刀具的选择根据零件的结构特点、加工余量、尺寸精度及表面粗糙度等技术要求，确定该零件的刀具如表3.4.1,3.4.2所示。表6.4.1 凸模加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号序号刀具号刀具加工表面刀具材质备注规格名称数量刀长1T0116mm立铣刀1实测轮廓凸台薄壁键硬质合金2T0210mm立铣刀1实测轮廓凸台薄壁键硬质合金3T037.8mm直柄麻花钻1实测孔硬质合金4T049.8mm直柄麻花钻1实测孔硬质合金5T05M10mm机用铰刀1实测孔硬质合金8T0810mm球头铣1实测凸台硬质合金编制审核批准年 月共 页第 页6.5 切削参数的选择铣削用量的选择原则是：“在保证加工质量的前提下，充分发挥机床工作效能和刀具切削性能”。在工艺系统刚性所允许的条件下，首先应尽可能选择较大的铣削深度ap和铣削宽度ac；其次选择较大的每齿进给量fz；最后根据所选定的耐用度计算铣削速度vc 。（1）铣削深度ap和铣削宽度ac的选择对于端铣刀，选择吃刀量的原则是：当加工余量8mm，且工艺系统刚度大，机床功率足够时，留出半精铣余量0.52mm以后，应尽可能一次去除多余余量；当余量8mm时，可分两次或多次走刀。铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系：d0=(l.l1.6) ac（mm）对于圆柱铣刀，铣削深度ap应小于铣刀长度，铣削宽度ac的选择原则与端铣刀铣削深度的选择原则相同。（2）进给量的选择每齿进给量fz是衡量铣削加工效率水平的重要指标。粗铣时fz主要受切削力的限制，半精铣和精铣时，fz主要受表面粗糙度限制。表6.2每齿进给量fz的推荐值mm/z工件材料工件硬度HBS硬质合金高速钢面铣刀三面刃铣刀圆柱铣刀立铣刀面铣刀三面刃铣刀低碳钢1501502000.200.400.200.350.150.3000.040.200.000.150.3000.15中、高碳钢1201801802202203000.150.500.150.4050.30070.150.050.200.040.200.00000.070.150.050.12铝镁合金951000.150.380.1250.3000.070.20注：表中小值用于精铣，大值用于粗铣(3)铣削速度vc的确定铣削速度的确定可查铣削用量手册，如机械加工工艺手册第l卷等综上所述，该零件的铣削用量如工序卡所示。6.6工艺路线的确定 6.6.1加工顺序安排加工顺序的安排原则：先粗后精、先面后孔、基面先行。根据该以上原则，确定该零件的加工顺序为：铣外轮廓铣凸台/凹槽铣键/键槽铣薄壁铣螺纹孔或镗孔。6.6.2 数控加工工序卡的制定6.2.1凸模加工工序卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号工序号程序编号夹具名称加工设备车间虎钳工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转数进给速度检测工具1粗加工曲线凸台留1.5mm余量T01162871142精加工曲线凸台至尺寸T0210385603粗加工外形T01162871144精加工外形T0210385607粗加工圆角凸台T01168精加工圆角凸台T081013R2圆角加工T0116单位备注mmr/minmm/min 编制审核批准年 月共 页第 页6.7零件的数控编程6.7.1 软件的选择选择UG5.0软件进行造型及编程。NX5.0包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX6.0具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。6.7.2 刀具路径的生成在进行刀具轨迹生成之前，需要先设置好所加工的机床、加工的毛坯、刀具等等。（1）机床的选择设置步骤：“机床类型”“铣床”“默认”。（2）加工毛坯设置好机床以后，将在软件的操作管理面板中的看到如图5.1所示界面。图6.1 操作管理 图6.2 毛坯设置选择图5.1中的材料设置，对面板中的参数进行设置毛坯，设置后如图5.2所示。6.7.3 初始参数设定1.准备毛坯：通过普通铣床机加工，将毛坯加工为方块。2.CNC加工：按照“粗半精精-清根加工”的一般顺序进行加工。3.进入加工模块，初始化加工环境，选择“mill_contour”进入加工环境。4.选择“加工导航器”中的“几何视图”在左侧“操作导航器”栏选择坐标系设置“MCS_MILL”，指定坐标系原点为工件正中央，在间隙设置里指定安全平面，选择工件上表面，设定偏置为15。如图所示：4.选择“WORKPIECE”打开，指定部件为加工几何体，指定毛坯为毛坯几何体，指定材料为CARBON STEEL，单击显示图标。如图所示： 6.7.4 创建刀具1.在插入工具条中点创建刀具按钮，在刀具类型中选择第一个立铣刀图标，输入刀具名称“D20”，在铣刀参数中选择“5-参数”，直径设置为20mm，长度设置为166mm，刀刃长度设置为100mm，刀刃数为2，刀具号设置为1。如图所示： 同理，创建其余刀具：分别是D10、D10R0.5、D10R5。D10刀具参数：直径10mm，长度150mm，刀刃长度100mm，刀刃数3，刀具号为2D10R0.5刀具参数：直径10mm，长度125mm，刀刃长度55mm，刀刃数2，刀具号为3D10R5刀具参数：直径10mm，长度130mm，刀刃长度11mm，刀刃数2，刀具号为46.7.5 创建粗加工操作在加工导航器中切换到“加工方法视图”，在操作导航器中选择MILL_ROUGH,右键弹出菜单，选择插入操作，在类型中选择mill_contour，在操作子类型中选择第一个型腔铣CAVITY_MILL，程序设置PROGRAM，刀具设置D20，几何体设置WORKPIECE，方法MILL_ROUGH，确定进入型腔铣对话框。在刀轨设置里切削模式选择“跟随周边”，步距恒定，距离为5mm，全局每刀深度3mm。如图所示： 编程基本参数表参 数参
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