手机外壳注塑模具的设计说明书

1、 结构零件的设计7.1导柱导套的设计导柱导套除了有导向的作用外，还有定位和承受侧压力的作用。其设计应符合以下原则：1) 导向零件应均匀合理地分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心线至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。2) 导柱安装在动模板上，导套安装在定模板上。3) 合模时应保证导向零件首先接触，避免型芯先进入型腔，导致模具损坏，因此导柱应高出型芯端面68mm。4) 为确保分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承料槽，如在导套的孔口倒角。5) 导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证模具具有足够的抗弯强度，根据标准模架选用的导柱和的导套。6) 导柱导套的

2、安装形式：导柱滑动部分，其与导套的配合为H7/f6，导柱的固定部分与模板孔采用H7/m6的配合，导套与模板孔采用H7/m6配合，另一端采用H7/e7配合镶入模板。7) 导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢淬火处理或碳素工具钢T8A或T10A经淬火处理，导套采用淬火处理的T8A。7.2定位圈的设计定位圈与注射机定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是为了使模具主流道与喷嘴和料筒对中。7.3垫块的设计垫块高度=推出行程+推板厚度+推管固定板厚度+嵌件定位杆固定板+（510）。根据计算垫块厚度C取80mm。8 推出机构的设计在注射成型的每一循环中，都必须使制品从模具型腔和型芯

3、上脱出，这种脱出制品的机构称为推出机构。推出机构在设计时的原则有以下几点：(1) 尽可能使制品滞留在动模一侧以便借助开模力驱动脱模装置，完成脱模动作；(2) 防止制品变形或损失，正确分析制品对型腔的粘附力大小及其位置，有针对性的选择，使推出重心与脱模阻力中心相重合；(3) 尽量选制品内部或对制品外观影响不大的部位；(4) 结构合理可靠，运动灵活，制造方便，更换容易；8.1脱模力计算脱模力的大小是推出机构确定的依据，是选择合适推出机构的保障。根据公式2.6-13知： (8.1)查表2.6-2知：E=2Gpa；f=0.45；T=95；t=6mm；h=26mm，故脱模力为： 8.2推出机构的类型确定

4、推出机构根据推出零件可分为推杆推出机构、推管推出机构、推板推出机构、凹模或成型推块（杆）推出机构、多元综合推出机构等。推杆推出机构是最简单、最常用的一种形式。因推杆加工简单，更换方便，推出效果好故在生产中应用广泛。推杆的设置应保证塑件脱模时受力均匀，整件平稳脱落。因此推杆设置在手机壳侧壁、拐角，在较薄片下方设圆形推杆。8.3机动分型抽芯机构以设备的开模力或顶出力为动力，自动完成侧向抽芯动作的机构叫做机动抽芯机构，简称抽芯机构。8.4 侧抽机构的分类 弹簧抽芯机构、斜导柱分型抽芯机构、斜滑块抽芯机构、斜推杆导滑块分型抽芯机构跟齿轮齿条抽芯机构。本模具采用了斜滑块外侧分型抽芯机构。工作原理：将侧型

5、芯镶块与斜向安装的推杆（矩形或圆形断面均可）相连接，斜杆的根部安装在推出机构上，推出时，斜杆沿着斜孔一面上升一面做侧向移动，完成抽芯动作。此机构优点是站位小，机构简单缺点是斜杆刚度差，故在抽拔距短的场合下广泛应用。设计时，斜杆应采用较小的倾角常取3度到15度。8.5复位杆的结构设计8.5.1复位杆的作用 反推杆的作用是使推出机构恢复原位，当开模时推杆在推板的推动下将塑料制品推出，反推杆也同时凸出模板表面12。当再次注射时，在模具闭合过程中，定模表面与反推杆接触，并使反推杆推动推出机构一起返回原始位置。8.5.2复位杆的结构 杆复位杆的结构如下图所示：图8.1 复位杆9 冷却系统设计模具的温度对

6、塑料制品的质量和生产率是至关重要的，冷却系统的设计原则如下：1) 尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；2) 冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好；3) 尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等，经验表明，冷却水管中心距B大约为2.53.5D，冷却水管壁距模具边界和制件壁的距离为0.81.5B。最小不要小于10mm;4) 浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳；5) 应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过5；6) 冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔;7) 合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管接头位置，避免与模具的其他

7、机构发生干涉。冷却时热量的途径有冷却水传热、模具向空气对流传热、模具向空气辐射传热、模具通过上下底板向注塑机传热。一般情况下，塑料熔体带入热量的90%95%由冷却介质带走的，因此在作冷却水道设计时可粗略地按照熔体带入热量全部由冷却水道带走进行计算，这在工程计算中是合理的，所设计的冷却系统比较安全。一般注射到模具内的塑料温度为200左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在65以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。9.1冷却介质冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大，传热系数大，成本低。故用

8、水冷却，即在模具凹模内开设冷却水道。冷却水的体积流量计算 (9.1)式中：冷却水的密度，为110kg/ m；冷却水的比热容，为4.187 kJ/（kg）；冷却水出口温度，取25(一般认为普通模具出入水温差应在5范围之内，精密模具在2左右，如果出入水温相差过大，会使模具温度分布不均，特别是大型制品型腔和模板尺寸很大时)。冷却水入口温度，取20；代入数据得： 为使冷却水处于湍流状态，取d=10mm求冷却水在管道内的流速 （9.2） 大于最低流速1.32m/s求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数 （9.3）式中：水流速（m/s）水密度（kg/ m）d管内径（m）与冷却介质温度有关的物理常数，取代入

9、数据得： 求冷却管道总传热面积 (9.4)式中：模具温度与冷却水温度之间的平均温差（），模具温度取80代入数据得：求模具上应开设的冷却管道的孔数 （9.5）式中：为模具长度，在此取330mm从计算结果看，单位时间注射量小，所需冷却水道也比较小，但一条冷却水道是不可取的，会导致冷却不均，所以这里在动模板设计2条冷却水道。9.2浇口的设计 浇口是连接分流道和型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），是塑料熔体进入型腔的入口。它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、位置及尺寸对塑件的成型性能及成型质量影响很大。合理选择浇口的位置是提高塑件质量的重要环节，浇口位置不同，也将直接影响模具的结构以及塑件的

10、成型质量。 浇口作用：浇口对充模流动和补料时间起着控制性作用。浇口断面面积约为分流道断面面积的3%9%，浇口越小，即比表面积越大大，熔体流经浇口时的热量损越大，浇口处的流动阻力也越大，但由于浇口尺寸很小，导致熔体流经浇口时剪切速率明显升高，这使得熔体表观粘度降低，从而又使流体流动变得容易，一定程度上抵消了因浇口尺寸变小而增加的流动阻力，另外因熔体通过浇口时有明显的粘性发热现象，使进入型腔的熔体温度升高，反而使充模更容易，充模效果优于大浇口。常见的浇口形式及各自优缺点。6 a侧浇口（又名标准浇口、边缘浇口）：属小浇口的一种，断面接近矩形，便于机械加工且易保证精度；可以分别调整充模时的剪切速率和浇

11、口封闭时间。 b扇形浇口和平缝式浇口：能使物料在横向得到均匀分配，降低了塑件的内应力，特别是减少应取向而产生的翘曲，常用于成型宽度较大的薄片状制品，但成型后去除浇口后加工量大。 c点浇口：浇口尺寸很小，开模时容易自动切断，熔接痕小。点浇口适用于表观粘度对剪切速率敏感的塑料熔体和粘度较低的塑料熔体。 d护耳浇口：适用于用小尺寸浇口会产生喷射场合，但成型后加工余量大。 e直浇口：注塑压力和热量损失最小，固化时间长，延长了补料时间，补缩效果好。但浇口附近容易产生残留内应力，浇口处易产生缩孔。浇口的选择分析：由于塑件表面质量的要求和模具结构的要求，浇口采用点浇口。通常，采用小尺寸浇口填弃薄型腔比采用大

12、尺寸浇口更为有力。10 标准模架选择模具的大小主要取决于塑件的大小和结构，对于模具而言，在保证足够强度和刚度的条件下，结构越紧凑越好。为节约模具钢材和便于热处理，根据产品的外形尺寸，可以确定镶件（模仁）的外形尺寸，确定镶件的尺寸后，就可以大致确定模架的大小。模架如下图：图10.1 标准模架11 注射机工艺参数及安装尺寸校核11.1锁模力校核锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，其必须大于型腔内熔体压力与塑料制品以及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积，故： （11.1）式中：F注射机的最大锁模力P型腔内的熔体平均压力（ABS取0.3-0.48MP）A塑料制品以及浇注系统在分型

13、面上的投影面积之和查表5-2知：本设计中P取34Mpa，锁模力为：故设备满足使用要求。11.2最大注射容量校核最大注射量和制品的质量或体积有直接关系，两者必须相适应，不然会影响制品的产量和质量。为保证正常的注射成型，注射机的最大注射量应稍大于制品的质量或体积，通常注射剂的实际注射量最好在注射剂最大注射量80%以内。按体积校核： （11.2） 在初选设备时，用Pre/E已经计算出体积为：；故设备满足使用要求。11.3安装尺寸以及有关尺寸的校核11.3.1模具闭合高度校核模具安装在设备上，模具的闭合高度必须在设备允许的最大和最小模具高度之间，即；本设计中的模具高度为250mm,所选的设备允许的模具

14、高度为175425mm之间，故设备符合要求。11.3.2最大开模行程校核模具的开模行程为塑件的顶出距离加上浇注系统和塑件的总高度再加510mm；本设计中模具的开模行程为117mm，设备允许的开模行程为350mm，故设备符合要求。12 典型零件加工工艺过程动模板的加工工艺过程材料：45 硬度：230-270HRC表12.1 加工工艺过程序号工序名称工序内容1备料备30525535的矩形板料2铣削铣削基准面3钳工划线确定各孔的位置4钻削钻直径15的孔钻导柱孔钻型腔孔，留0.3-0.5mm磨削余量5铣削铣削型芯放置长方形型腔留余量0.3-0.5进行精加工6热处理调质硬度达到230-270HRC7磨削

15、磨内型腔孔，达尺寸要求磨削上下表面8检验13 结论通过对手机外壳注塑模具的塑料模具设计，使我对常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解，掌握了塑料注射模具的结构特点及设计计算方法，对独立设计模具具有了一次新的锻炼。本次手机外壳注塑模具的塑料模具设计，综合了成型工艺分析，模具结构设计，能达到较好学以致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来。在设计该次设计中使用到了AutoCAD、Pro/E等机械设计软件，使我能更好熟练的使用这些软件为以后的工作和学习打下坚实的基础

16、。本次模具设计的难点：因塑件含有侧孔，需增设侧向抽芯机构，本次设计中提出了三种可行的设计方案，虽然理论上都是可行的，但各有优点和缺点，最终选择方案三。选取原则如下：确保塑件的成型质量；尽量使模具结构简单化以降低制模成本；确保能够实现生产的自动化，以降低工人的劳动强度和生产成本。随着设计的逐步进行，会发现先前确定的很多尺寸（如模仁大小，模架大小）会出现问题，必须对该尺寸做相应调整或重新设计，如我们可能需要重新设计模仁大小，重新选择模架型号。这因为我们没有经验，不可能在一开始就把所以的可能出项的问题都预见，这是我们需要通过的更多设计来加强的。另外，在设计模具结构的过程中一定要考虑到工艺问题，用软件

17、设计的再完美，如果无法加工也是枉然，所以切忌不可脱离实际，应让设计出来的模具元件既能满足性能要求又便于加工。在这次设计中我觉得最值得我们去思考的是脱模机构的可行性方案设计，因为这是最能够发挥我们的想象力和创造了的地方，当然这也是本次设计中最困难的地方，需要我们加倍努力的地方。参考文献翁其金塑料模塑成型技术.北京：机械工业出版社，2010.11塑料模设计手册编写组编著.塑料模设计手册第二版. 北京：机械工业出版社李德群，唐志玉，中国模具协会，中国机械工程学会.模具工程大典第三卷.电子工业出版社魏春雷，朱三武，章南.模具专业毕业设计手册.天津：天津大学出版社，2010.1徐秀娟.互换性与测量技术.

18、北京：北京理工大学出版社，2009.1刘航.模具制造技术.西安：西安电子科技大学出版社，2006.1张杰.塑料模具设计及案例精选.北京：电子工业出版社，2011.1宋玉恒.塑料注塑模具设计实用手册.北京.航空工业出版社，1994.8刘彤,李季,公伟广,陈前林.浅述塑料模板的优越性与国内外研究现状J.广州化工2010年38卷第5期：32-33张孝民.塑料模具技术.北京:机械工业出版社,2003.王强.HYPERLINK /kns/detail/detail.aspx?recid=&filename=2008041357.nh&dbname=CMFD2008&dbcode=CMFD&id=&fil

19、e=2008041357.nh 手机外壳注射模具设计与制造J.材料加工工程.2007， 硕士陈爱霞,金海霞.HYPERLINK /kns/detail/detail.aspx?recid=&filename=GXQG201004025&dbname=CJFD2010&dbcode=CJFD&id=&file=GXQG201004025 小型斜滑块内侧抽芯塑料注塑模具设计J广西轻工业.2010.4.5张维合.HYPERLINK /kns/detail/detail.aspx?recid=&FileName=ACSN201209017&DbName=CJFD2012&DbCode=CJFD&id=

20、&file=ACSN201209017 手机面盖精密注塑模具设计J.工程塑料应用2012年09期赵世友. HYPERLINK /kcms/detail/detail.aspx?filename=SLKJ201102030&dbcode=CJFD&dbname=CJFD2011&v=MDc1OTQyWDJoc3hGckNVUkxtZVplWnFGeXptVmIzUE5pSEFaTEc0SDlETXJZOUdaSVIrQzM4NHpoNFhuRDBMVGc= 塑料按键注塑模具设计J. 塑料科技. 2011年02丁智平.陈吉平. HYPERLINK /kcms/detail/detail.aspx?filename=ACSN200206013&dbcode=CJFD&dbname=CJFD2002&v=MjAzNTkrQzM4NHpoNFhuRDBMVGcyWDJoc3hGckNVUkxtZVplWnFGeXptVmIzUEpDN1lZTEc