手机上盖注塑模具设计数控0731刘雷.doc

苏州经贸职业技术学院第1页共31页手机上盖注塑模具设计刘雷摘要:本次设计的制品为ABS手机上盖注射模设计，利用Pro/E来完成制品模三维模型，利用CAD来完成其装配图。模具采用了活动镶块，保证内侧凸台更好的脱出及完整性。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。本文从材料的选择、注射机选择、分型面的确定、浇注系统、成型零件、导向机构、推出机构及冷却系统的设计等给出了详细的设计过程。关键字：注射模；浇注系统型腔型芯苏州经贸职业技术学院第2页共31页目录前言3第1章塑件的成型工艺性分析41.1零件结构分析41.2塑件材料的选择与性能4第2章注射机型号的确定62.1制品的几何属性62.2注射机参数核对62.3注射机型号的确定7第3章分型面的选择93.1分型面的基本形式93.2分型面的选择原则93.3分型面的确定9第4章浇注系统的设计104.1主流道的设计104.2分流道的设计124.3浇口的设计144.4冷料井的设计16第5章成型零件的设计175.1凹模部分的结构设计175.2凸模部分的结构设计185.3型腔壁厚和底版的计算195.4活动镶块的设计20第6章导向机构的设计22第7章推出机构的设计24第8章冷却系统设计26第9章装配图27设计总结29谢辞30参考文献31苏州经贸职业技术学院第3页共31页前言在现阶段，发展先进的生产力、离不开模具工业的发展。采用CAD/CAE/CAM、数控加工等高新技术的模具制造业，即现代模具制造业，已经成为高新技术产业的一部分，成为高新技术产业化的重要领域；而且高新技术的进一步发展，也必须有现代模具制造业的支撑。发展先进文化，模具工业也肩负着重要责任和重要使命。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度。未来我国模具行业的发展将朝着模具日趋大型化、模具的精度越来越高、多功能复合模具进一步发展。随着经济的发展，热流道模具塑料模具中的比重越来越大，发展空间极大，这也满足社会发展需求，反应社会生产力的巨大转型。模具数控技术已经成为衡量一个国家生产制造水平的重要指标之一，也是现在制造业的基础和核心。作为世界制造业强国的中国，国家工业和信息化部提出大力发展模具数控行业，对于我们这将是一种机遇也是一种挑战。在此，热流道技术随着模具行业的发展比例逐渐提高，这就给我们注塑模具行业带来了有利时机，手机上盖注塑模的设计就是在注塑模具大发展的背景下应运而生。为了以后进一步向模具行业发展起了良好的开头作用。苏州经贸职业技术学院第4页共31页第1章:塑件的成型工艺性分析1.1零件结构分析图1-1手机上盖零件图尺寸:长95mm；宽40mm；高12mm。技术参数：无塌陷，杂质，划痕，变形，表面光滑，平整。外壳的壁厚选择为2。精度等级采用T5低级精度。表面粗糙度选择在2.53.6之间。具体的技术数据下面报告中体现：1.2塑件材料的选择与性能1、注塑材料的选择参考上盖本身及经济性本手机上盖选用的材料为ABS。ABS树脂为不透明、白色或淡黄色的粉状体或粒状体，比重1.021.08。全名是：丙烯氰丁二烯苯乙烯共聚物。2、ABS材料有以下优点性能：苏州经贸职业技术学院第5页共31页（1）物理性能ABS树脂无毒、无嗅、坚韧、质硬、呈刚性，有较好的耐低温性和耐蠕变性。ABS树脂耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。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，且表面可镀铬抛光。（2）机械性能ABS树脂有极好的冲击强度，而且在低温下强度下降不多。具有良好的拉伸强度和压缩强度。不光如此，ABS还具有较强的弯曲强度、耐磨性、抗蠕变性。（3）热电性能一般ABS的热变形温度为93，耐热级可达115，脆化温度可达-7，通常在-40时仍有相当强度。ABS制品的使用温度为-40100.ABS的热稳定性差，250时既能分解产生有毒的挥发性物质。一般ABS易燃，无自熄性。（4）电性能ABS有良好的电绝缘性，且很少受温度、湿度影响，能在很大频率范围的保持恒定。（5）化学性能ABS树脂对水、无机盐、碱及酸类几乎完全呈惰性，能溶于酮、醛、酯和氯化烃，而不溶于大部分醇类和烃类溶剂，但与烃类长期接触后软化和溶胀。ABS表面受冰醋酸、植物油等化学品的侵蚀能引起应力开裂。苏州经贸职业技术学院第6页共31页第2章:注射机型号的确定注射成型机的选择，应根据成型塑件所需要的最大注射容量或质量、锁模力、模具的型腔数、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。并通过较核来选择注射机型号。2.1制品的几何属性利用PRO/ENGNEER2001按图纸的尺寸要求画出零件实体图形，接着利用该软件“分析-模具分析模型质量属性”可以查到该制品的几何属性为:体积=3.9420934（cm）曲面面积=8.7216837（cm2）密度=1.05(g/cm）质量=4.1391980(g)2.2注射机参数核对1、最大注射量的计算每台注射机都有其最大注射量，成型制件加上浇注系统的总量应小于等于注射机的最大注射量。即：V=nVz+Vj80%G式中V一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量(cm）；n型腔数目Vz单个塑件的容量或质量(cm）。Vj浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm）。G注射机最大注射量(cm）故应使nVz+Vj0.8Vg式中Vg注射机额定注射量(cm）。根据容积计算nVz+Vj=26.56720.8Vg可见注射机的注射量符合要求。2、锁模力计算模具的锁模力为：KEFp1000T式中F指分型面上的最大投影面积（包括制件，浇注系统、冷料穴等在分型面上的投影面积）（）；p注塑机料杆比压（Pa）；T注塑机的锁模力（）；K安全系数，一般取1.11.25；苏州经贸职业技术学院第7页共31页E黏度系数，与塑料的流动性、制件的结构及浇注系统的形式等有关，一般取0.250.5。据计算制件的锁模力T=2496N。符合要求。3、最大注射压力的核定在实际生产中，确定制件的成型机床时，之考虑最大注射量和锁模力还不够的，还必须满足注射机的额定注射压力，即：PP式中P注射机料杆的额定注射比压（Pa）；P制件所需的成型比压（Pa）。很明显，上式成立，符合要求。4、型腔数量的确定本模具根据注射机的塑化率、最大注射量、及锁模力等参数以及生产的经济性确定为一模两腔。5、开模行程校核开模行程为：Smaxs=H1+H2+510mm式中H1推出距离（脱模距离）（mm）；H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。开模距离取H1=20包括浇注系统凝料在内的塑件高度取H2=40余量取8则有：Smaxs=20+20+28=68符合要求。6、顶出装置的校对查注压成型模具设计得卧式XZ-Z-60型为中心顶杆机顶出，这种类型的注射机可不需对顶杆位置校对。符合要求。2.3注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用XS-Z-60（卧式）型注塑机。SZ-60/40（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表2-1所示：表2-1注塑机的主要参数理论注射容积(cm）60螺杆直径(mm)30注射压力(MPa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺杆转速(r/min)0200苏州经贸职业技术学院第8页共31页锁模力(KN)400拉杆有较距离(mm)220300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)80喷嘴球半径(mm)SR10喷嘴口孔径(mm)3模板尺寸(mm)200315苏州经贸职业技术学院第9页共31页第3章:分型面的选择分型面是模具结构中的基准面，是型腔设计的第一步，它直接影响制件的质量、模具结构及成型工艺性，它受制件的形状、壁厚、外观要求、尺寸精度、型腔数目、浇注系统及排气系统等诸多因素的影响，因此确定模具的分型面是模具设计中的重要环节。3.1分型面的基本形式该塑件的模具只有一个分型面，属平直分型面。3.2分型面的选择原则分型面应选在型件外形最大轮廓外，即选在型件的截面积最大处，否则，制件不能从型腔中取出。分型面的选择应尽可能使制件在开模后留在推出机构一侧，便于制件顺利脱模，推出机构一般设在动模一侧。保证