模具设计与制造专业之手机后盖注塑模(doc48页)

1、兰州工业高等专科学校毕业设计任务书机械工程系 2011 届模具设计与制造专业毕业设计任务书毕业设计题目手机后盖注塑模课题内容性质毕业设计课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题设计校内（外）指导教职 称工作单位及部门联系方式师张俊喜讲师机械工程系2861344一、题目说明（目的和意义）：毕业设计是本专业教学过程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法， 通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学基本理论，基本技能和生产实践知识；学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平

2、。通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择设计计算公式，正确计算，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果。通过毕业设计， 不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性， 牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。二、设计要求（工作量、内容）：（一）冲压模具设计1、总要求：设计中等程度以上的大中型多工位级进模或复合模具，要求每个学生独立完成冲压件工艺设计、冲模结构设计与计算， 典型零件制造工艺规程制订等工作，并完成一套装配图和全部工作零件零件图。完成设计说明书一份。毕业设计完成后进行答辩。A 、冲压件零

3、件图（尺寸较小者可直接绘在模具装配图的右上方，并注明名称、比例、材料、公差或精度）；B、冲压件排样图；C、模具装配图一张 （最大外形尺寸、主要配合等级的标注；技术要求的内容是否恰当；名细表、标题栏、图形边框是否规范；模具件号是否齐全；主视图、俯视图、侧视图的投影关系；俯视图的绘制要求及剖切方式， 0 号图纸 ）；D、模具零件图一套(全部成型零件图及部分非标准结构零件图5 个以上E、指定的模具零件的机械加工工艺卡片：35 个；F、毕业设计说明书一份（25 页以上，仅冲模部分，其中不含任务书。）幅面大小为A4 ，全部由计算机打印。2、给定的条件和要求：零件图纸；生产批量：大批量精度级别：依图纸上标

4、注准；按10 级标注。3、确定总体方案：分析国内外多工位级进模发展的动向及设计任务书给定的条件，制件的用途，到工厂进行调研、了解同类模具产品的设计经验，进行设计可行性分析和论证，最后确定总体方案。4、确定设备类型：确定总体方案初选冲压设备。5、确定模具结构总体方案：根据排样图，确定模具结构形式及主要结构的设计。6、工艺设计计算：完成相关的工艺设计计算及强度计算。7、典型零件结构制造工艺规程：包括成型磨削、线切割数控编程、尺寸链计算（包括工艺尺寸链及装配尺寸链）等。8、撰写毕业设计说明书包括内容：封面、任务书、摘要、目录、说明书正文、总结论、致谢、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出和特色

5、，图文并茂，文字通畅。说明书的页数不少于 25 页（幅面大小为 A4 ，全部由计算机打印） 。9、图纸的要求：模具结构装配图要求视图基本完整，符合最新国家标准，图面整洁，质量高，计算机绘制打印。所设计的装配图由10、论文撰写格式、装订顺序及要求依毕业设计说明书规范。（二）注塑模具设计1、塑料模设计内容和要求：（ 1）塑料件工作图（尺寸较小者可直接绘在模具装配图的右上方，并注明名称、比例、材料、公差或精度）；（2）塑料模塑成型工艺卡片（表格自制，填写注塑成型工艺参数）；一张（ 3）模具装配图（图形符合行业习惯，注意分型面符号、最大外形尺寸、主要配合等级的标注；定位圈外径尺寸的标注；技术要求的内容

6、是否恰当；名细表、标题栏、图形边框是否规范；模具件号是否齐全；主视图、俯视图、侧视图的投影关系；俯视图的绘制要求及剖切方式）一张；（4）模具零件图(全部成型零件图及部分非标准结构零件图5 个以上（5）指定的模具成型零件的机械加工工艺卡片；3 5 个；（6）毕业设计说明书一份（25 页以上，仅塑模部分） 。模具设计为中等复杂程度以上的大、中型塑料模具， 要求独立完成塑料成型工艺规程，塑件结构设计，模具结构的设计与计算，典型零件制造工艺规程（必须包括成型磨削，电火花加工编程，尺寸链的计算）等项工作。并完成一套模具总装配图及部件装配图和部件零件工作图。注：若给定实体塑件，根据使用要求自行绘制零件图、

7、按国标标注尺寸精度、形位公差等。2、塑料模设计基本过程（ 1）了解塑料的类型、品种及其性能（ 2）编制塑料的模塑成型工艺卡片及分析塑料件的工艺性（ 3）确定总体方案分析国内外塑料模具发展的动向及设计任务书给定的成型方法，精度等级，制件的用途，到工厂进行调研、了解同类模具产品的设计经验，进行设计可行性分析和论证，最后确定总体方案。（ 4）确定成型工艺和成型设备确定成型工艺及主要参数，塑件成型工序及选择成型设备。（ 5）确定模具结构总体方案确定模具结构形式，包括型腔布局、浇道系统结构形式、排气、调温、推出机构等。（ 6）设计计算型腔结构件的设计与计算，成型工艺性，强度计算，调温系统设计、计算，安装

8、尺寸等的计算与校核。（ 7）典型零件制造工艺规程成型磨削；电火花加工编程；尺寸链计算（ 8）毕业设计说明书的撰写包括内容：封面、任务书、摘要、目录、说明书正文、总结论、致谢、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出和特色，图文并茂，文字通畅。说明书的页数不少于 25 页（幅面大小为 A4 ，全部由计算机打印） 。（ 9）图纸的要求模具结构装配图要求视图基本完整，符合最新国家标准，图面整洁、 质量高， 所设计的图纸中总装图用计算机绘制打印（结合冲模毕业设计图纸工作量，总计在 5 张 0 号图纸以上， 图纸以一号或 0 号为基本单位） 。（ 10）论文撰写格式、装订顺序及要求依毕业设计说明书范例

9、。三、进度表日期3 周3 周完成日期答辩日期内容毕业设计共 6 周。1、冲压模具设计为 3 周，安排如下 ：（1）调查研究、搜集和查阅资料（ 0.25周）（2）总体设计方案的拟定和论证（ 0.25周）（3）模具结构设计（ 1.周）（4）工艺计算（ 0.5 周）（5）典型零件的工艺规程（ 0.5 周）（6）编写毕业设计说明书（ 0.5 周）2、注塑模具设计部分为3 周，安排如下：（1）调查研究、搜集和查阅资料（ 0.25 周）（2）总体设计方案的拟定和论证（ 0.25 周）（3）模具结构形式的设计与计算（ 1 周）（4）典型零件的工艺规程（ 0.5 周）（5）编写毕业设计说明书（ 1 周）201

10、1.1.72011.2.21 2011.3.6四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：1屈华昌塑料成型工艺与模具设计M 北京：高等教育出版社,2006.2李德群塑料成型工艺及模具设计M 北京：机械工业出版社,1993.3 李天佑 . 塑料模图册 M. 太原 : 重型机械出版社出版 .19944 薛彦成 .公差配合与技术测量 M. 北京 :机械工业出版社出版 .20025 屈华昌，伍间国塑料模设计手册M 北京：机械工业出版社 .19936 陈锡栋 ,周小玉 .实用模具技术手册 M. 北京：机械工业出版社 .20017 许发樾 , 模具机构设计 M. 北京：机械工业出版社 .2004.

11、8 钱知勉，塑料性能应用手册，北京：科学技术文献出版社. 9 冲压模具设计手册。10 丁松聚，冷冲压模具设计 ，机械工业出版社， 1999.5 第 1 版。12 曾宗桢，画法几何与机械制图，兰州：兰州大大学出版社.2002指导教师签字年月日教研室主任签字年 月日主管系领导签字年月日注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。摘要在手机后盖注塑模结构设计过程中， 本人针对产品材料性能、 结构特点进行工艺分析；通过分析， 确定该模具的型腔建数模、 分型面、初选了注塑机。 然后通过计算确定型腔数、分型面的确定、冷却系统的设计，最后实现模架结构系统设计，最后模具总成，手工绘制出总装

12、图和非标准零件零件图。 本设计实现了模具 CAD ，对今后从事模具设计具有一定的实际指导意义。关键词：塑料模具型腔设计分型面冷却系统AbstractMobile phone cover in the process of injection mold design, material properties for the product I, the structure characteristics of process analysis; through analysis, determine the number of mold cavity mold construction, sub

13、-surface, the primaries of the injection molding machine. Cavity and then determined by calculating the number of sub-surface determination, the cooling system design and finally realize the mold structure design, the final mold assembly, hand-drawn maps and non-standard parts assembly parts diagram

14、. The Design and Implementation of the mold CAD, mold design for the future in a certain Practical significance.Keywords: Plastic mold Cavity designCooling system Sub-surface目录毕业设计任务书.I摘要.IAbstract .II第 1 章塑件的成形工艺性分析 .错误！未定义书签。1.1塑件材料的选择及其结构分析 .11.2ABS 的注射成型工艺 .21.2.1注射成型工艺过程 .21.2.2ABS 的注射成型工艺参数 .2

15、1.3ABS 性能分析 .21.3.1使用性能 .21.3.2成型性能 .21.3.3ABS 主要技术指标： .31.4ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施.4第 2 章模具结构形式的拟定 .52.1确定型腔数量及排列方式 .52.2模具结构形式的确定 .5第 3 章注塑机型号的确定 .73.1塑件的计算 .73.2注射机型号的确定 .73.3注射机及型腔数量的校核 .73.4注射机及参数量的校核 .83.4.1注射量的校核 .83.4.2型腔数量的确定和校核 .83.4.3塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核.93.4.4最大注射压力校核 .93.4.5模具与注射机安装部份的校核 .93.4

16、.6开模行程校核 .9第 4 章分型面位置的确定 .114.1分型面的形式 .114.2分型面的设计原则 .114.3分型面的确定 .11第 5 章浇注系统的形式和浇口的设计 .135.1浇注系统 .135.2主流道的设计 .135.2.1主流道的尺寸 .135.2.2主流道衬套的形式 .145.3冷料井的设计 .165.4浇口的设计 .165.4.1浇口的形式及特点 .175.4.2浇口位置的选择 .175.5浇注系统的平衡 .185.5.1分流道的平衡 .185.5.2浇口的平衡 .185.6浇注系统断面尺寸计算 .195.6.1确定适当的剪切速率 .195.6.2确定体积流率 Q .19

17、第 6 章模架的确定和标准件的选用 .21第 7 章合模导向机构的设计 .237.1机构的功用 .237.1.1导向机构的功用 .237.1.2定位机构的功用 .237.3导柱的设计 .237.4导套的设计 .247.5导柱与导套的配合形式 .247.6推出机构的设计 .24第 8 章成型零件的设计 .268.1成型零件的选材 .268.2凹模部分的结构设计 .278.2.1凹模的结构形式 .278.2.2凹模尺寸的计算 .278.3凸模部分的结构设计 .29附录.31结论.31致谢.31参考文 献.32第 1 章塑件的成形工艺性分析1.1塑件材料的选择及其结构分析1. 塑件图形图 1-1 塑

18、件图2塑件材料的选择：选用ABS（即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物） 。3色调：黑色。4生产批量：大批量。5塑件的结构与工艺性分析：(1) 结构分析塑件为手机外壳的下半部分，应有一定的结构强度，由于中间有手机的按键及手机显示屏，后面有与后盖联接的塑料倒扣，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机外壳，因此对表面粗糙度要求不高。(2) 工艺性分析精度等级：采用 IT8 级精度脱模斜度：塑件外表面 40120 塑件内表面 301（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。 ）1.2ABS 的注射成型工艺1.2.1注射成型工艺过程1预烘干 - 装入料斗 -预塑

19、化 -注射装置准备注射 -注射 - 保压 -冷却 - 脱模 -塑件送下工序2清理模具、涂脱模剂- 合模 - 注射1.2.2ABS 的注射成型工艺参数1注射机：螺杆式2螺杆转速（ r/min）：30 60（选 30）3 预热和干燥 : 温度（ C）80 85时间 (h)2 34密度（ g/ cm3）: 1.02 1.055材料收缩率（ ）： 0.3 0.86料筒温度（ C）：后段150 157中段165 180前段180 2007喷嘴温度（ C）： 170 1808模具温度（ C）： 50 809注射压力（ MPa）： 70 10010成形时间（ S） : 注射时间20 90高压时间0 5冷却时

20、间20 120总周期50 22011适应注射机类型：螺杆、柱塞均可。12后处理方法 : 红外线灯、烘箱温度（ 70C） ,时间 2 4h。1.3ABS 性能分析1.3.1使用性能1综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。2耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。3水、无机盐、碱、酸对ABS 几乎无影响。4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。1.3.2成型性能1. 无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。2吸湿性强，含水量应小于0

21、.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。3流动性中等，溢边料0.04mm 左右（流动性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。4比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 C 左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 50 60 C，要求光泽及耐热型料宜取 60 80C 。 注射 压力 应比 加工 聚苯 乙烯 稍高 ， 一般 用柱 塞式 注塑 机时 料温 为 180 230 C，注射压力为 100 140 MPa ，螺杆式注塑机则取 160 220 C，

22、 70 100 MPa 为宜。5易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈 “白色 ” 痕迹（但在热水中加热可消失） 。6 ABS 在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取7 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。1.3.3ABS 主要技术指标：表 1-1热物理性能密度 (g/ cm3)1.021 05比热容 (J kg-1 K -1)导热系数13.831.2线膨胀系数(Wm-1K -110-2 )(10-5 K -1)滞流温度 ( C)130表 1-2力学性能1 以上。12

23、55 16745.8 8.6屈服强度（ MPa）50抗拉强度 (MPa)38断裂伸长率 ( )35拉伸弹性模量 (GPa)1.8抗弯强度 (MPa)80弯曲弹性模量 (GPa)1.4抗压强度 (MPa)53抗剪强度 (MPa)24冲击韧度无缺口261布氏硬度9.7R121(简支梁式 )缺口11表 1-3电气性能表面电阻率（ ）1.2 1013体积电阻率（ m）6.9 1014击穿电压（ KV/mm ）介电常数（ 106Hz ）3.04介电损耗角正切（ 106Hz）0.007耐电弧性 (s)50 851.4ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高

24、（连续工作温度为70C左右热变形温度约为93C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。第 2 章模具结构形式的拟定2.1确定型腔数量及排列方式一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求） ，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。该塑件对精度要求不高，为中等精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模两腔的模具结构。型腔的排列方式如下图：图 2-1型腔排列方式2.2模具结构

25、形式的确定1. 多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。2. 多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。分型面为单分型面垂直分型。最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便， 但不得因素是浇道流程长， 热量损耗大， 因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口

26、部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口， 其工艺辅助浇口可手工去除。第 3 章注塑机型号的确定除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、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密节相关