毕业设计（论文）-双卡手机底壳的注塑模具设计（全套图纸）.doc

毕业设计说明书双卡手机底壳的注塑模具设计Design of the bottom cover of dual-SIM mobile phones injection mold摘 要模具作为效益的放大器，应用相当广泛，增值大，利润高，已成为一个产业系统，全球每年模具产值达数亿美元。我国是一个模具生产和使用的大国，每年对模具人才的需求量很大，特别是塑料模具。因此，掌握模具设计和制造知识技能的人才具有广泛的就业前景。本设计进行了一款双卡手机底壳的注塑模设计，对零件结构进行了工艺分析。确定了分型面、浇注系统等，选择了注射机，计算了成型零部件的尺寸。采用侧浇口。最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。并用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。本文是关于对双卡手机底壳的注塑模具的计算机辅助设计，分为注射模具的设计和模具装配。先用PRO/ENGINEER WILDFIRE2.0实体设计做成3D实体，然后是对凸模、凹模、浇注系统、脱模机构和顶出机构的设计,选择标准零件,设计非标准件；再用Pro/eemx4.1实体设计进行模架的装配。关键词：双卡手机底壳 注射模设计 PRO/ENGINEER 全套图纸加153893706AbstractMould has become a huge industry system as an effectiveness of amplifier because the application of the mould is quite widespread, and value-added big, high profit margins. And the world of the die every year output value of hundreds of millions of dollars. China is a mold production and use of the country,which need the demand for skilled people every year, especially plastic mold. Therefore, the talent who master mold design and manufacturing knowledge skills has a wide range of employment prospects.This paper discussed the design of plastic injection mould of the bottom cover of dual-SIM mobile phones, and the process analysis of the parts structures.The author determined the parting surfaces and the gating system etc, the choose of the injection molding machine，calculated the sizes of the molding parts.Finally, the author checked the match between the mould structure and the injection molding machine. And the author also drew a set of mold assembling chart and parts chart using autoCAD software.This paper is about the bottom cover of dual-SIM mobile phones of injection mold computer aided design, divided into injection mold design and die assembly. Use first PRO/e WILDFIRE2.0 physical design make 3 D entity, and then to the punch, concave die, gating system, parting institutions and ejector design of organization, choose standard parts, the standard design; Garnish with Pro/e_emx4. 1 entity design of the formwork assembly.Keywords：the bottom cover of dual-SIM phones Design for the plastics injection mold PRO/ENGINEER 目 录摘 要IIAbstractIII第一章 绪 论51.1 概 述51.1.1 模具工业在国民经济中的地位51.1.2 我国模具工业的现状51.1.3 世界塑料工业发展动向21.1.4 我国模具技术的现状及发展趋势41.2 本毕业设计的主要特点61.3 本毕业设计的主要内容61.3.1 计算内容与方案确定61.3.2 设计内容7第二章 塑料概述及工艺特性72.1 塑料定义及特性72.1.1 塑料的定义72.1.2 塑料特性72.2塑料的分类82.3 塑料的流动介绍92.4 塑料制品设计注意事项及常用塑料92.4.1 塑料制品设计注意事项92.4.2 常用塑料的成型参数102.5成型注意事项102.6 常见塑料性能及应用范围11第三章 双卡手机底壳的模型设计133.1 双卡手机底壳的模型设计13第四章双卡手机底壳注射模设计164.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特性164.1.1 分析制品材料164.1.2 分析塑件的结构工艺性174.1.3 确定型腔数目174.1.4 选择分型面17第五章成型设备的选择及校核195.1塑件注射工艺参数的确定195.2 注射机的选用原则195.3 注射机的选择195.3.1 注射机型号的确定195.4 注射机的相关参数的校核215.4.1 注射压力的校核215.4.2 锁模力校核21第六章浇注系统的设计236.1 浇注系统的组成236.1.1 主流道的设计236.1.2 分流道的设计246.1.3 浇口的设计25第七章成型零件结构的设计和尺寸计算277.1 成型零件的结构设计277.1.1 凸模的结构设计（型芯）277.1.2 成型零件钢材的选用277.2 成型零件尺寸的计算277.2.1 塑件精度及其影响因素277.2.2 凹模和型芯的径向或深度的尺寸计算277.2.3 凸模部分的结构设计317.2.4 侧型芯的结构设计327.3 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算337.3.1 凹模侧壁厚度的计算337.3.2 动模垫板厚度计算337.4侧向抽芯的设计34第八章模架的确定348.1 模架的确定348.2 模板尺寸的确定358.3 模架各尺寸的校核36第九章 排气槽位置的设计37第十章脱模推出机构的设计3810.1 推出方式的确定3810.2 脱模力的计算3810.3 脱模板的厚度计算39第十一章导向和定位结构的设计40第十二章冷却系统的设计4112.1 冷却介质4112.2 冷却系统的简单计算41第十三章塑料模具的材料及热处理4313.1 料模具材料应具备的条件4313.2模具材料与热处理列表44设计总结45致 谢45参考文献45附件 英文文献翻译46附件 英文文献翻译第一章 绪 论1.1 概 述1.1.1 模具工业在国民经济中的地位1模具是工业产品生产使用的重要工艺装备，它以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成形（成型）。现代工业生产中，由于模具的加工效率高，互换性好，节省原材料，生产成本低，所以得到广泛的应用。模具技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益。模具是效益放大器，用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业，德国则认为其是所有工业中的关键工业；日本认为模具是促进社会繁荣富裕的动力。模具工业在我国已经成为国民经济五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展与之相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电动机、电器、家电和通信等类产品中60%80%的零部件都要依靠模具成形。1.1.2 我国模具工业的现状2从起步到现在,我国模具工业已经走过了半个多世纪。从20世纪以来，我国就开始重视模具模具行业的发展，提出政府要支持模具行业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。我国的加工成本相对，模具加工业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多的国外企业选择我国作为模具加工的基地。模具企业将面临再次腾飞的契机。目前，电子、汽车、电机、电器、仪表、仪器、家电、通信和军工等产品的制造中，60%80%的零部件，都要依靠模具成型。统计数据显示，“十五”期间，中国模具工业年增长速度达到20%，年模具销售额已超过600亿元，仅次于日本和美国，排在世界第三位。模具出口大幅增长，表明模具水平和竞争力也有大幅提高；模具产品结构更趋合理，具有高技术含量的大型、复杂、精密和长寿的模具份额从20%提高到30%；一些模具企业的装备水平不断得到改善，技术水平不断提高，生产能力得到加强，呈现出新的发展态势。很显然，过去几年，我国模具工业以高速向国际化水平看齐，并且得到了世界瞩目的成就。我国模具业近年来取得了快速发展，其产业辐射效应开始显现。模具是一个综合性多学科的系统工程，它集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络诸多学科，涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶和玻璃等领域和行业。据统计，模具产业值与其相关产值比约为1：100，即每一亿元的模具即可带动约一百亿元的相关产业的发展，被称为“金钥匙”的模具产业的整体发展态势成为折射相关行业发展的一面镜子，起着其他行业无可取替的支撑地位。人们已经越来越认识到模具在制造中的重要地位，许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达到30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。经过多年的努力，在模具CAD/CAM/CAE技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术和新型模具材料等方面取得了显著进步。在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAM/CAE的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。1.1.3 世界塑料工业发展动向3近几年来世界塑料工业的发展速度减慢。1983年世界塑料总产量为6782.8万吨，比82年增加12.2%。84年世界塑料总产量7321.8万吨，比83年增加7.9%。85年世界塑料总产量7647.6万吨，比84年仅增加4.4%。85年世界各发达国家的塑料工业都无很大增长，各国均比8花年增长2%6%左右。世界主要塑料生产国的生产动向汇集于表1-1。美国的产最最大，84、85连续两年都超过2000万吨，居第一位。接着是日本、西德、苏联、法国。这个顺序几年来都没有变化。中国85年塑料产量估计为150万吨，居第12位。世界各地区塑料产量构成列于表1-2。占第一位的是欧州，其构成比有逐年下降的趋势，其他地区则略有增加。塑料消费情况与生产情况相似，美国第一位，84年其国内消费量1984.6万吨;日木第二位789.3万吨；西德第三位653.9万吨。人均塑料消费量前10位的国家列于表1-3。世界各国塑料各消费部门的消费比例是，包装行业的消费量最高约占30%(84年美国为28.6%)；其次是建筑行业约占20%(美国22.4%);第三位是电子电器行业约占10%(美国6.4%)。世界主要塑料生产国各塑料品种生产情况列于表1-4。表1-1 世界主要生产国塑料产量及其构成 (单位:1,000吨,%)年份国别 1983年1984年1985年产量对去年比构成比产量对去年比构成比产量对去年比构成比美国19.404116.928.621.018105.328.722,000104.728.8日本7,812109.511.58,914114.112.29,232103.612.1西德7,032112.110.47,408105.310.17,700103.910.1苏联4,392108.30.54,700107.06.44,900104.36.4法国3,320106.34.93,31499.84.53,376101.94.4意大利2,720113.64.02,795102.83.82,900103.83.8英国1,774102.32.61,854104.52.51,980106.82.6表1-2 世界部分地区塑料产量及其构成 (单位：1,000吨，%)年份国别 1983年1984年1985年产量对去年比构成比产量对去年比构成比产量对去年比构成比亚洲11,328108.916.712,966114.517.713,742106.018.0西欧23,350112.434.424,218103.733.124,996103.232.7东欧8,723106.412.99,347107.212.89,650103.212.6北美20,826116.430.722,659108.830.923,800105.031.1中南美2,565118.33.82.943114.74.03,088104.94.0表1-3 1984年世界部分国家人均塑料消费量 （公斤/年）芬兰西德瑞典美国奥地利109.0107.092.083.979.2表1-4 1984年世界主要塑料生产国各塑料品种产量 （单位：1,000吨）品种美国日本西德法国荷兰英国聚氯乙烯3,0661,5041,132790304444聚苯乙烯（GP.HI）1,741819-345191145聚苯乙烯（FS）1,741165-13719131ABS,AS树脂557519-10554低密度聚乙烯3,8161,410683800660507高密度聚乙烯2,7608416272141162101.1.4 我国模具技术的现状及发展趋势建国初期，我国的工业基础较差，所以模具的数量及品种很少，模具的质量也较差，模具的制造主要依靠钳工手工完成。1956年，成形磨削开始应用于模具加工中，模具可以在热处理淬火之后进行精加工，不便提高模具寿命，也提高了模具的质量和精度，但成形磨削只能加工分体式模具。1956年，随着电火花成形加工技术的成熟，模具加工开始采用电火花成形加工凹模，使模具制造技术得到较大的提高，可以整体加工模具。1963年，模具开始采用电火花线切割进行加工，模具制造技术有了质的飞跃，可以加工更为复杂、精密的模具。随着模具制造技术的不断提高，模具表追化和模具新材料的开发也得到了进一步的发展，我国的模具工业开始形成。近年来，经过改革开放和国名经济发展的推动，模具制造技术得到了快速的发展，各种先进的制造技术、快速原型制造（RPM）技术、逆向工程技术、更先进的电加工技术等。目前，国内已可制造具有自动冲切、叠压、铆合 、计数、分组和安全保护等功能的贴心精密自动叠片多功能模具，生产的电动机定、转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达2m，寿命达到1亿次以上；电视剧、空调、洗衣机等家用电器所需的模具都可以立足于国内。目前。我管模具工业的产值在国际上排名居第三位，仅此于日本和美国。国内的模具生产厂家已超过18000家，从业人员达50万。我国模具工业在“十五”期间的增长速度已经达到13%15%。可以预言，随着工业生产的不断发展，模具工业再国名经济中的地位将日益提高，并在国名经济发展过程中发挥越来越重要的作用。我国未来模具制造技术的发展趋势可以归纳为以下几点：（1）CAD/CAM/CAE技术的全面推广应用模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。由于残品的更新换代日趋频繁，产品精度要求越来越高，形状越来越复杂，对模具的要求也越来越高，模具CAD/CAM/CAM技术是模具设计制造的发展方向。随着计算机技术的发展和进步，下载基本具备了普及CAD/CAM/CAE技术的条件。（2）模具标准化程度的不断提高经过一段时期的建设，我过模具标准化程度正在不断提高。目前我过模具表追歼使用覆盖率已达到30%左右，国外发达国家一般为80%左右。为了适应模具工业的发展，比较加强模具标准化工作，模具标准化程度将进一步提高，模具标准件生产也必将得到发展。（3）优质材料及先进表面处理技术的应用为了提高模具的使用寿命，提高产品的制造质量，优质财力及先进表面处理技术将进一步受到重视，国内外模具材料的研究工作者对模具的工作条件、失效形式和提高模具使用寿命的途径进行了大量研究，并开发出了许多使用性能好，加工性好，热处理变形小的模具材料，如预硬钢、耐腐蚀刚等。模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具刚材料性能的关键环节。模具热处理的发转方向是才用真空热处理。模具表面处理除完善、普及常用表面处理方法如下：渗碳、渗硼、渗钒外，还应发展设备昂贵、工艺先进的气相沉淀、等离子喷漆涂料等技术。（4）模具制造技术的高效、快速、精密化随着模具制造技术的发展，许多新的加工技术 、加工设备不断出现，模具制造手段越来越丰富，越来越先进。快速原型制造（RPM）技术由美国首先推出，被公认为是继NC技术之后的一次技术革命。它是伴随着计算技术、机关成型技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术。快速原型技术是根据零件的CAD模型，快速自动完成复杂的三维实体（模型）制造。采用这种方法制造模具，从模具的概念设计造完成，仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。近年来国外发转起来的高速铣削加工，其主轴转速可达40000100000r/min，进给速度可达到3040m/min，加速度可达1 g，换到世界可提高到12 s；加工模具的硬度可达60HRC，表面粗糙度可达Ra150聚苯乙烯80100100120120150ABS80110100130130150聚甲醛85100100120120150聚酰胺90101101140140聚碳酸酯100120120150150有机玻璃100120110150150查表5-3可知，ABS所需注射压力为80-110 Mpa，这里取=90Mpa，该注射机的公称注射压力=122Mpa,注射压力安全系数=1.251.4，这里取=1.3，则： 式（5.4）所以注射压力合格。5.4.2 锁模力校核塑件在分型面上的投影面积，则 式（5.5）浇注系统在分型面上的投影面积,按照多型腔模的统计分析来确定，即是每个塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍，由于本设计流道简单分流道相对较短，这里取=0.2则 式（5.6