手机上壳的注塑模具设计[NOKIA型 直板][13张CAD图纸+PDF图]
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NOKIA型 直板
13张CAD图纸+PDF图
手机上壳的注塑模具设计[NOKIA型
直板][13张CAD图纸+PDF图]
手机
注塑
模具设计
NOKIA
13
CAD
图纸
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- 内容简介：
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,毕业答辩 设计题目：手机上壳的模具设计 设 计 者：蔡书生 班 级：09模具2班 指导老师：周德生,设计步骤,塑件的三维图,成型工艺性分析,材料的选择 选用ABS塑料，中文全称为：丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，英文全称为：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer。 结构分析 塑件为手机的前盖，具有一定的结构强度要求，壳的右端以 及顶部共有四个倒钩，顶部中间的倒钩需用到斜顶机构，其它倒扣用侧抽芯机构设计，手机壳的上表面的粗糙度要求较高，需对模具的表面进行特殊处理,该塑件的拔模角度为3 ，无需再设脱模斜度，即拔模角度与脱模角度相同。,模流分析,用Moldflow软件进行模拟整个注塑过程，通过分析发现问题以及更改注塑工艺参数，来达到注塑过程最优化，为我们设计以及制作模具提供方便。下图是最佳浇口与填充时间的分析。,注射模结构的拟定,选择分型面 分型的位置直接影响模具使用，制造及塑件质量。保证工件的表面精度要求、简化模具设计，以及便于脱模等要求 ，分型面选择如左图： 模腔数目 由于该塑件的精度比较高,且是属于 大批量生产的，综合考虑，为了提 高塑件的精度以及结合模具结构制 造，初步拟定为一模一腔。,注射机的选择,1.塑件的体积 (1)塑件的投影面积：利用Pro/E分析得到该塑件的投影面积为3038.02mm (2)计算塑件的体积：利用Pro/E建模分析质量属性得到体积： V=5869mm=5.869 cm (3)计算塑件的重量：根据设计手册查得ABS的密度为=1.05g/, 则塑件的质量为 W= V =5.869 cm1.05g/ =6.162g (4)浇注系统冷凝料体积的初步估算： 由于浇注系统的冷凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑料件体积的0.21倍来估算，由于本次采用的流道简单，但塑件体积较小，因此按1倍来计算，则为5.869 cm,注射机的选择,(5)所需塑料总体积 故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和1个塑件体积之和）为V总=25.869=11.724cm 2、注射机型号的确定 (1)根据塑件的体积初步选定用海天SA600/100的A型型注塑机。 (2) SA600/100型注塑机的主要技术规格如下表4-2：,浇注系统与排气系统,一、浇注系统 1.主流道的设计 为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式，主流道的表面粗糙度值Ra小于等于0.8m。主流道长度L根据定模座板厚度确定，在能够实现成型的条件下尽量短，以减少压力损失和塑料耗量。通常L不能超过60mm ,本次设计L60，符合要求。主流道如下图：,浇注系统与排气系统,2.分流道的设计 分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积，壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。，为了方便加工，分流道截面形状用圆形，根据分流道直径推荐值4.79.5，该塑件体积较小，故取分流道直径,6mm。分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度取1.6m左右即可，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定。 3.浇口的设计 根据方案的比对，选用顶针式潜伏浇口，其结构形式如下图。,浇注系统与排气系统,4、冷料穴的设计 (1)主流道冷料穴的设计 主流道冷料井设计成带有拉料杆杆的冷料井，底部由一根拉料杆组成，拉料杆杆装于推杆固定板上，与拉料杆脱模机构连用。冷料井的孔设计成倒Z形，便于将主流道凝料拉出。当其被推出时，塑件和流料凝道能自动坠落，易于实现自动化操作。 (2)分流道冷料穴的设计 在分流道的一端设计一个冷料穴，另外在推杆的下端也设计成一个小圆形的冷料穴。 二、排气系统 本次设计的模具可由顶针、斜顶、分型面的间隙排气，故无需另外设计排气系统。,成型零件的设计,(一)成型零件的结构设计 由于零件形状比较复杂，为了方便加工以及凸凹模以后的更换，凸凹模的设计均采用整体嵌入式制造，并用螺丝固定，左图为公模仁，右图为母模仁.,成型零件的设计,(二)成型零件的工作尺寸计算,导向机构,1.导柱导套 在实际生产中，模具设计通常购买标准模架，其中包括了导柱导套，导向机构包括导套和导柱，根据模架的尺寸结构选用20的导柱，然后选用相对应的导套，其结构如下图。 2.中托司也叫顶针板导柱，其主要作用是供顶针板顶出与复位时的导向，可以防止模具上的顶针磨损、卡死、烧坏等。一般情况小型模具是不用另设导向作用的，但本模具设计了斜顶抽芯机构，为了保证斜顶的运动平稳，设计四根中托司导向。规格为，其结构如下图。,导向机构,（三）定位柱 手机壳属于高精度的产品，仅仅依靠导柱导套的配合定位是不够的，所以为了保证动定模之间的高精度配合，本套模具设计了四个锥面定位柱对称分布，锥面定位柱购买标准件，其结构如图7-3所示。,推出机构,该塑件的上端有一处倒钩，故在该处设计斜顶机构成型以及推出，中间的凸台设计4根扁顶针推出，由于采用顶针潜伏式浇口，故应采用特殊顶针放置在浇口的位置，特殊推杆的直径3.5，其他位置设计成普通顶针，其直径为3，所有顶针均用购买标准规格，再根据实际情况加工出所需要的形状，下图扁推杆与特殊推杆的形状，,复位机构,为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳，每次合模后推出元件能回到原来的位置，通常需要设计复位机构，本次设计利用复位杆复位与弹簧复位，既是利用弹簧先复位装置，买标准模架时已有复位杆，无需要自行设计。为了避免工作时弹簧扭斜，将弹簧装在复位杆杆上，标准件压缩弹簧的规格为TF301670。,侧抽芯机构,一、斜导柱侧向抽芯设计 斜导柱侧向分型抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯或侧向成型块，使之产生侧向远动完成抽芯与分型动作。其特点是结构紧凑，动作安全可靠，加工制造方便。 本次设计的手机上壳，多处要用设计成抽芯机构，其中手机上壳的顶部，有两个大小、形状一样的方孔，形状如左图所示，两孔之间的距离较近，为了简化模具，将其两个孔做成整体的型芯，并设计成斜导柱侧向抽芯机构。,侧抽芯机构,1.斜导柱的结构 2.滑块的结构形式 3.导滑槽的结构形式,侧抽芯机构,3.楔紧块的结构形式 4.滑块定位装置形式,侧抽芯机构,二、弹簧侧向抽芯设计 弹簧侧向分型抽芯机构结构较简单，是利用弹簧的弹力来实现侧向抽拔运动的，在抽拔过程中，弹簧力越来越小，故一般多用于抽拔力和抽拔距都不大的场合。 该塑件的右边有一处倒钩，如下图所示，其整体外形尺寸较小，抽芯距小，抽芯力也不大，所了为了简化模具，采用弹簧侧抽芯机构。其抽芯原理是合模时，靠楔紧块将侧型芯滑块锁紧，开模后，楔紧块与侧型芯滑块脱离，在压缩弹簧的回复力作用下滑块做侧向短距离抽芯。 滑块的设计原理与斜导柱的设计基本相 同，所以设计的滑块形式、导滑槽形式、楔 紧块形式以及定位装置方式都相同。,侧抽芯机构,三、斜顶内侧抽芯设计 当塑件的内侧出现凹、凸形状或制品顶端内表面出现L型倒钩等情况时，通常使用斜顶侧向抽芯机构，该抽芯的特点是利用推出机构的推力驱动斜销顶向运动，在塑件被推出脱模的同时由斜顶完成侧分型与抽芯动作。其结构也比斜导柱侧向分型与抽芯机构简单的多 手机上壳的上端的内表面如下图所示，有个L型的倒钩，需设计斜顶机构。,侧抽芯机构,2.倒钩的结构形式,冷却系统,塑料模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产率，为了塑料成型周期，需要对模具进行冷却，在注射、保压完成后带走塑件从熔融到模具所释放的热量，冷却形式一般是在型腔、型芯等部位合理的设置水路。 注射模具的温度变化是一个多样化的，各局部温度的变化有明显的不同，冷却水道的位置、水道的结构形式、孔径、塑料、水的流速，模具材料等因素都会影响模具的热量的传递，故冷却系统的精确计算比较困难。在实际的生产中，往往根据经验来确定冷却水孔的大小，再通过调节冷却水流量及流速来达到控制模温。 冷却系统的设计原则： a、冷却水道应尽可量多、截面尺寸应尽量大； b、冷却水道至型腔表面距离应尽量相等； c、浇口处加强冷却； d、冷却水道出、入口温差应尽量小； e、冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置； f、冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的熔接部位； 本次设计采用常用的循环冷却水路，因为该制品的尺寸较小以及制件的壁厚为1.2，所以水孔的直径设计为6mm，根据上面的模流分析可知该模具的水路设计是比较合理的，,标准模架,根据以上的分析、计算并考 虑腔的尺寸、模架的寿命以及侧抽 芯强度、刚度的影响等，选用龙记 大水口标准模架CI2330型模架，其 结构如下图。 定模板厚度： 60mm 动模板厚度： 60mm 垫块厚度： 80mm 动模座板厚度： 25mm 定模板厚度： 25mm 推板固定板厚度：15mm 推板厚度： 20mm,其他零部件的设计,一、定位圈的结构 二、拉料杆的结构,校核,一、最大注射量的校核 二、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校 三、模具厚度H与注射机闭合高度的校核 四、开模行程校核,主要零件加工工艺,一、公模仁,主要零件加工工艺,二
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