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机壳 零件 注塑 设计

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编号 毕业设计（论文）题 目：手机壳零件的注塑模设计学生姓名：朱梦涛学 号：140301111207院（系）：中德工程学院专业班级：模具设计与制造1412班指导教师：职 称： 年 月中文题目：手机壳零件的注塑模设计毕业设计（论文）共 18 页 图纸共张 完成日期 年 月 答辩日期 年 月摘要这篇论文是一篇关于手机壳零件的注塑模设计。结合了大学三年所学的基础课程、技能课程以及专业知识进行的毕业设计。 设计流程则参照一般的模具设计流程，运用了注塑模具设计的基础知识。先分析零件尺寸、外形，确定工艺方案，注意重点。再进行模具设计，主体结构、零件，注塑设备选择还有图纸的绘制。手机壳零件的外形比较简单，所以模具在上构架上的设计也比较简单。且产品适合批量生产。关键词：注塑；材料；模架I目 录前 言1绪 论21 工艺分析31.1 塑件分析31.2 材料分析31.2.1 ABS的性能特点及用途41.2.2 成型42 模具模架结构形式的选择52.1 选择分型面52.2 型腔的数量及分布52.3 模架的选择63 滑块74 浇注系统的设计85 成型零件的设计95.1 型腔的 结构设计95.2 型芯的结构设计95.3 模仁 材料105.4 动定 模的尺寸 确定105.4.1 动模板 尺寸105.4.2 定模板尺寸105.4.3 其他模板尺寸106 顶出机构127 冷却系统的设计138 合模导向机构的设计14设计总结15致 谢16附 录17参考文献18苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）前 言光阴似箭，在健雄学院三年的学习马上就快结束了，为了检验这几年来的学习到的知识及能力，所以此次我将设计一套手机壳的注塑模具。根据注塑模在国内外的发展及对专业软件的应用，再结合我这三年来专业知识的学习应用，我选用常见的桌椅孔塞注塑模这套。该注塑模机构套用了龙记的大水口CH模板，整体机构简单，运水冷却系统布置对称，且易于安装，受力均匀。这次毕业设计报过两个部分。第一个部分是机械设计，包括注射机的选用、浇注系统的设计、动定模的构架选用、脱模顶出机构、冷却和排气回路的设计。而第二部分就包括绘图软件的应用，通过UG和CAD等软件来完成模具的三维制图和二维制图。绪 论模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。 简而言之，模具是用来制作成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业之母”的称号。近几年来，模具的质量、技术和制造能力得到飞速发展。根据我国模具业协会经营管理委员会编制的全国模具专业厂基本情况统计，我国模具以平均15%以上的速度增长，高于国内GDP的平均增值一倍多。其中，铸造模具约占各类模具总产值5%，每年增长速度高达25%，发展十分活跃。通过对模具专业知识的学习，在注塑模设计过程中，我掌握了一些常用材料成型的工艺要求，模具的结构特点以及设计模具的计算方法。在注塑模具制造方面，我掌握了模具机械加工的知识、结构材料的选择和热处理方法，并选用了新的模具加工工艺方案。 1 工艺分析1.1 塑件分析图1-1 手机保护壳这个手机保护壳外型为长方形（126*62*12 如图1-1所示）。该塑件精度为MT6，尺寸精度要求不高，表面光洁无毛刺，无缩痕，壁厚都为2mm，属薄壁塑件，生产批量较大。塑件材料为ABS，成型收缩率0。5%，设计脱模角度1成型工艺性较好，可注塑成型。1.2 材料分析1.2.1 的性能特点及用途ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性： 丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗充击特性； 苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相， 另一个是聚丁二烯橡(ling4 yi1 ge4 shi4 ju4 ding1 er4 xi1 xiang4)胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相 中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场 上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等 到高等的抗充击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗充击强度。1.2.2 成型ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件 为8090C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0。1%。 熔化温度：210280C；建议温度：245C。 模具温度：2570C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：5001000bar。 注射速度：中高速度。 2 模具模架结构形式的选择2.1 选择分型面该塑件结构复杂，根据分型面选择原则，分型面应该选在产品截面积最大的位置， 图2-1 分型面2。2 型腔的数量及分布首先便是去确立型腔中的数量，因为此次要做的塑件是手机壳，所要求的尺寸精度较高，形状复杂，所以我选择了一模一穴，如下图。 图2-2 型腔布局2.3 模架的选择结合以上各种因素，选择的模架型号为龙记（LKM)大水口CH。如图2-3所示： 图2-3 模架A板厚度为80mm，B板厚度为90mm。3 滑块在该制品侧面设计有一出破孔，影响了塑件脱模，而且也无法与动模形成靠破，所以必须在B板上设计斜顶抽芯机构。为了防止滑块与活动芯在受到压力而位移，从而影响成品的尺寸及外观，因此滑块应采用锁紧定位。这里选择整体式锁紧方法，因为这种方法结构钢性好。选择镶嵌式T形槽，稳定性较好，如图（3-1）。图3-1 滑块4 浇注系统的设计 本套模具的浇口采用直接浇口，所以设计模具的浇注系统其实就是设计模具的主流道。主流道一般位于模具的中心，为了方便流道凝料的取出，其形状一般为锥形，角度范围为26。主流道小口前面一般设计成半球型的凹坑来配合注射机的喷嘴球为了减少压力损失丶节省塑料原料，主流道的长度在不影响的情况下应设计得比较短。浇口截面形状有圆形丶半圆形及梯形等三种形式。其中圆形流道效率最高，鼓这里采用圆形分流道。同时分流道较短易使流道分流平衡。综上所述定位圈与主流道衬套的结构和尺寸如下图（4-1）。图4-1 浇注系统5 成型 零件的设计5.1 型腔的 结构设计产品塑件的外表面是通过型腔进行成型，再依据该产品的外观要求，把型腔设计成镶块，做成一个单独件。再用螺钉固定在动模板上，整块型腔板全部嵌入在动模板里，如图5-1所示。 图5-1 型腔整体嵌入结构图 5.2 型芯的结构设计 因为塑件的分型面的问题，型芯件内也存在着一部分的塑件外表面。而型芯的设计也如型腔一样，同样是整体嵌入式，整体嵌入在动模板中。其结构 示意图 如下。 图5-3 型芯整体嵌入结构图 5.3 模仁 材料根据对塑件的综合分析，该塑件在外观上的要求较低，但是塑件在数量上要求较高，需要批量生产。塑件的材料是ABS，而且根据效益来说，我选用P20。5.4 动定 模的尺寸 确定5.4。1 动模板 尺寸动模板的尺寸在长和宽的方向上是一样的，动模板是一种常用的连接件、支撑件，要求具有一定的强度，所以厚度取用80mm。5.4.2 定模板 尺寸设定定模板尺寸时，考虑到定模板模仁镶嵌开框后要留余量，而且要在定模板内铺设冷却水路。所以定模板厚度取用90mm。5.4.3 其他板块的尺寸如下列图所示 模架选用型号为龙记(LKM)大水口CH 图5-4 动、定模板示意图 图5-5 模架图6 顶出机构设计这套模具的顶出机构时，我取用了顶杆和勾料针，在每个型芯中心部位各有一个顶杆，主浇道下方的冷料穴连接着勾料针，如图6-1所示。这样的设计，可以简化模具制造时的难度，并且能不影响塑件的取出。 图6-1 顶出机构 图6-2 顶出机构7 冷却系统的设计ABS属于中等粘度材料，其成型温度及模具温度为200和5080。所以，模具初步选定50，用常温水对模具进行冷却。冷却系统设计时忽略模具因空气对流丶辐射以及与注射机接触所散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时锁散发出的热量应等于冷却水所带走的热量。根据塑件形状分析比较适合环绕型运水。 图7-1 水路8 合模导向机构的设计本模具一共设计了两组导向合模的机构。一个是对动定模起导向作用的导柱导套机构，如图8-1所示。另二个是合模所需要的四根复位杆，通过托板固定板固定在托板上，其示意图8-2。 图8-1 导柱导套 图8-2 复位杆 设计总结通过这次毕业设计，我对一整套的模具设计有了更清楚而直观的认识。知道了注塑模的工作原理，能计算出模具中型腔、型芯等主要零件的尺寸，并能确定出精度。现在自己具备了一定的经验知识，能够合理的解决模具设计中常出现的问题，能够正确地选取注射机、确定模架的结构、确定型腔数等等。在模具设计中，精度的确定是很重要的，要综合考虑尺寸精度及配合要求，特别是各模板及型芯、型腔等配合精度要求高的部件，它们的精度确定的合理与否将影响到塑件的质量，会对产品的使用性能及企业的经济效益产生很大的影响。由于我的知识和实践经验的缺乏，在本次设计过程中，零件加工精度的确定依然存在许多不足之处，在以后的工作、学习中还有待改进同时也要感谢这段时间来，指导老师们的给予我的帮助，是你们让我能够完整地做完这套毕业设计。也要感谢同学们对我的帮助和鼓励，让我有足够的信心去完成这篇设计。通过这篇毕业设计，让我能够大学三年生涯画上一个完美的句号，为我的将来铺下一条平稳的道路。 致 谢在老师的监督和指导，同学们的帮助下，我完成了这篇论文。再次感谢老师，同学们的帮助，因为有你们我才能够很好的完成这篇论文。谢谢！附 录 参考文献1 浦学西。 模具结构图解。 中国劳动社会保障出版社，2009。2 张维合。 注塑模具设计实用手册。 化学工业出版社，2011。3 日並木邦夫，高娟译。 模具材料性能与应用。 机械工业出版社，2005。4 叶久新，王群。 塑料成型工艺及模具设计。 机械工业出版社，2008。5 王巍，周耀红。 模具设计。 机械工业出版社，2006。6 王静。注塑模具设计工厂案例详解。电子工业出版社，2013。7 张维合。注塑模具复杂结构100例。化学工业出版社，2010。8 王邦杰。实用模具材料手册。湖南科技出版社，2014。9 李凯岭。现代注塑模具设计制造技术。清华大学出版社，2011。17毕业设计（论文）任务书课题名称：手机壳零件的注塑模设计学生姓名：朱梦涛学 号：140301111207院（系）：中德工程学院专业班级：模具设计与制造1412班指导教师：起止日期 年 月 日至 年 月 日一、课题来源、目标及意义课题来源：本次设计来源于生活中常见的物品，手机保护壳。目标：对于这次设计，我希望自己能够从生活的细微之处观察，从而在头脑中思考这个模具产品是怎么被做出来的。提高自己的观察创造能力。了解模具设计与制造的过程。从小处着手，得到意想不到的成就。意义：通过本次的设计经验，我们可以意识到自己知识的浅薄，需要更多的知识与经验。这也是一种经验的积累。本次设计在我们原本的空白里添上一笔色彩。它锻炼了我们独立完成设计，进一步提高和训练了我们的制图、理论分析、结构设计、计算机应用和外文阅读能力。通过毕业设计，使我们对一般模具的设计有了比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。毕业设计提高学生分析模具的能力，培养我们踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风。 二、毕业设计（论文）内容及要求本次的设计内容有：塑件的工艺分析、初选注塑机、确定型腔数目、分型面的选择、浇注系统的设计、成型零件结构设计、推出机构设计、模架的选择、零件图的绘制等。要求：论文格式要正确、美观。内容齐全。计算正确。图纸绘制正确，标注无遗漏，标注美观。设计合理。三、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称计划时间1毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。2017年03 月08日 前2教师下发任务书，学生完成开题报告，教师审核。2017年03 月18日 前3学生上交开题报告，开始设计。教师指导2017年03 月18日至 2017年03月25日4学生完成毕业设计，并上报周记5次，教师指导2017年03月25日至2017年05月08日 5学生提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。2017年05月10日前6毕业设计答辩。2017年05月14日四、参考书及参考文献1 浦学西。 模具结构图解。 中国劳动社会保障出版社，2009。2 张维合。 注塑模具设计实用手册。 化学工业出版社，2011。3 日並木邦夫，高娟译。 模具材料性能与应用。 机械工业出版社，2005。4 叶久新，王群。 塑料成型工艺及模具设计。 机械工业出版社，2008。5 王巍，周耀红。 模具设计。 北京：机械工业出版社，2006。6 王静。注塑模具设计工厂案例详解。电子工业出版社，2013。7 张维合。注塑模具复杂结构100例。化学工业出版社，2010。8 王邦杰。实用模具材料手册。湖南科技出版社，2014。9 李凯岭。现代注塑模具设计制造技术。清华大学出版社，2011。指导教师（签字）: 院（系）主任（签字）: 毕业设计(论文)开题报告题 目：手机壳零件的注塑模设计学生姓名：朱梦涛学 号：140301111207院（系）：中德工程学院专业班级：模具1412指导教师：201 年 月 日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”。一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值手机保护壳是日常的生活用品，结构较为简单。而且手机保护壳成型精度要求不高，很适合作为我们毕业时用的的研究项目。研究该项目是为了对塑料模具设计过程进一步的熟悉，熟练运用软件，例如UG，CAD。通过此次毕业设计，学生将对塑料模有更进一步的了解。对于本次设计，学生将综合运用所学知识，完成材料的选用、材料的工艺分析、模具结构设计、型腔型芯的结构尺寸，绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。在以后的设计模具时，学生就知道怎样去以经济较合理的方式去设计模具，让学生对塑料模具的设计产生更大的兴趣。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段（途径）对于手机保护壳注塑模具设计来说，我们首先要考虑我们所设计的产品是否符合制造要求，是否适合大批量还是不需要大批量生产，然后运用塑料模具设计基础以及成型工艺的基础知识，分析塑料件的性能要求，选择出符合该制件的材料。之后型芯型腔尺寸与结构的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。再此期间，我们将遇到很多问题，其中要研究的关键问题主要有塑料件材料的选用；型芯型腔尺寸与结构的确定；压力机与注塑机的选择，以及温度等环境因素的影响。还有一些细节方面，也是我们此次设计中将遇到的的问题。例如开模行程，浇注系统的结构设计，开模时的限位方式以及系统运动的速率等等。 通过老师的对塑料模相关知识的讲解和翻阅很多有关塑料模具设计的书籍、文献，还有与同学的之间的合作，我们会对上述的关键问题逐一解决。三、论文的主体框架和主要内容概述想要设计出一套完美的设计，必须掌握塑料模具设计基础及塑料成型工艺的基础知识，设计一套完整的塑料模设计一般按以下的步骤来完成： 1、塑件分析：1）功能分析2）尺寸精度分析3）表面质量分析2、成型工艺分析：1）塑件选材2）塑件的成型工艺参数确定3、模具结构设计：1）分型面的选择 2）型腔布局3）浇注系统的结构4）推出机构设计5）模架类型的选择6）冷却系统设计7）排气系统设计8）开模顺序设计4、模具装配图绘制以上4点基本上包括了设计一套模具所需的步骤和要求。同时，在之后的设计过程中，我们将通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对塑料模具的组成结构有了系统的认识。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求2017年03月08日前毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。审批完成2017年03月18日前教师统一下发任务书，学生根据任务书收集资料。审核完成2017年03月18日至 2017年03月25日学生撰写开题报告，上交开题报告。教师指导。初稿完成2017年03月25日至2017年05月08日 学生完成毕业设计，并上报周记5次，教师指导定稿完成2017年05月10日前学生提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。材料上交完成2017年 5月14日毕业设计答辩。五、指导教师意见 指导教师：年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人：年 月 日七、参考文献阅读清单（要求8篇以上）序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）1浦学西。 模具结构图解。中国劳动社会保障出版社，20092张维合。 注塑模具设计实用手册。化学工业出版社，20113日並木邦夫，高娟译。 模具材料性能与应用。机械工业出版社，20054叶久新，王群。 塑料成型工艺及模具设计。机械工业出版社，20085王巍，周耀红。 模具设计。机械工业出版社，20066王静。注塑模具设计工厂案例详解。化学工业出版社，20107张维合。注塑模具复杂结构100例。湖南科技出版社，20148王邦杰。实用模具材料手册。清华大学出版社,2014.9李凯岭。现代注塑模具设计制造技术。清华大学出版社，2011苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（指导教师用）学生：朱梦涛 设计（论文）题目：手机壳零件的注塑模设计评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。908创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。7设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。710结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。1111要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。1212成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。8综合意见100指导教师签字：时间： 2017 届学生毕业设计（论文）材料袋题 目：手机壳零件的注塑模设计学生姓名：朱梦涛学 号：140301111207院（系）：中德工程学院专业班级：模具设计与制造1412班指导教师：职 称：材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题审批表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告14毕业设计（论文）指导教师评阅表15毕业设计（论文）评阅教师评阅表16毕业设计（论文）答辩记录17毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表18毕业设计（论文）（附所有电子资料）1双面打印、装订（封面用牛皮纸）9其它材料（如大学生论文检测报告单等） 年 月 日毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表设计(论文)题目手机壳零件的注塑模设计毕业设计（论文）答辩资格审查以下各项，已完成的打“”，否则打“”任务书、开题报告、评阅表等材料齐全已完成任务书基本要求无严重违纪现象（如：旷课达1/3者、论文检测总文字复制比大于50%、违反规定造成重大损失者）审查结果指导教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日评阅教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日毕业设计（论文）答辩成绩答辩小组评审意见：成 绩（百分制）：组长（签字）：年 月 日答辩委员会评定成绩组成部分分值比例指导教师评阅分30%评阅教师评阅分30%答辩成绩40%最终得分毕业设计等第（五级分制）：答辩委员会主席（签章）：年 月 日毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）题目手机壳零件的注塑模设计指导教师职 称工作单位答辩日期、时间答辩组成员（签字）：答辩记录：记录人（签字）：年 月 日答辩组组长（签字）：年 月 日苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（评阅教师用）学生： 朱梦涛 设计（论文）题目：手机壳零件的注塑模设计评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专