手機殼注塑模具設計說明書

手機殼注塑模具設計說明書本科畢業(yè)論文（設計）題目：手機殼模具設計與結構設計作者：機械工程學院專業(yè)：料成型與控制工程學院：二〇一六年二月二十二日指導教師：摘要：本次設計的模型是手機殼，以注塑模具的相關知識為基礎，闡述了塑料注塑模具的整體設計過程。本文主要介紹了手機殼注塑模具的設計，材料為PC。通過對手機殼成型工藝的正確分析，確定了型腔的總體布局，選擇了分型面，確定了脫模方式，設計了澆注系統(tǒng)等。同時，本文對注塑模具進行了簡要介紹，并對注塑模具中的主要零件進行了設計計算，在設計過程中著重考慮了其生產(chǎn)實際中的經(jīng)濟性和合理性。關鍵詞：注塑模具；注射成型；分型面Abstract：Thisdesignisbasedontheairrefreshingagentboxasadesignmodel,withinjectionmoldrelatedknowledgeasthebasis,elaboratingthewholedesignprocessofplasticinjectionmold.Thecontentofgraduationdesignistheinjectionmoldofairrefreshingagentbox,withPCasthematerial.Accordingtothestructurecharacteristicsandthecorrectanalysisoftheairrefreshingagentboxmoldingprocess,theoveralllayoutofthecavity,thechoiceofpartingsurface,gatingsystemdesigntodeterminethestrippingmethod,etc.aredetermined.Atthesametime,thispapergivesabriefintroductionabouttheinjectionmold,themainpartsofinjectionmolddesignandcalculation,andfocusesontheactualproductionintheeconomyandrationalityinthedesignprocess.3.3確定型腔數(shù)目3.3.1計算制品的體積和重量在確定型腔數(shù)目之前，需要先計算制品的體積和重量。這可以通過制品的CAD模型進行計算，也可以通過實際測量得到。這個步驟的目的是為了確定型腔的尺寸和數(shù)量。3.3.2型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定主要考慮以下幾點：生產(chǎn)周期、生產(chǎn)數(shù)量、模具成本和制品質量要求。在確定型腔數(shù)目時，需要綜合考慮這些因素，以達到經(jīng)濟、高效、質量穩(wěn)定的生產(chǎn)。4.1澆注系統(tǒng)的設計4.1.1型腔的布置型腔的布置應該考慮到澆注系統(tǒng)的布置，以便于澆注系統(tǒng)的設計。在確定型腔的布置時，需要考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。4.1.2分型面的選擇分型面的選擇應該考慮到澆注系統(tǒng)的布置和制品的形狀。在選擇分型面時，需要考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。4.2確定澆口形式及位置澆口的形式和位置應該考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素。在確定澆口形式和位置時，需要綜合考慮這些因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。4.3主流道的設計主流道的設計應該考慮到澆注系統(tǒng)的布置和制品的形狀。在設計主流道時，需要考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。4.4流道的設計流道的設計應該考慮到澆注系統(tǒng)的布置和制品的形狀。在設計流道時，需要考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。4.5冷料穴的設計冷料穴的設計應該考慮到澆注系統(tǒng)的布置和制品的形狀。在設計冷料穴時，需要考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。5.1成型零部件的結構設計成型零部件的結構設計應該考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素。在設計成型零部件時，需要綜合考慮這些因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。5.2成型零部件工作尺寸計算成型零部件的工作尺寸應該考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素。在計算成型零部件的工作尺寸時，需要綜合考慮這些因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。6.1選用標準注射模架在選用注射模架時，應該考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素。選用標準注射模架可以降低模具成本，提高生產(chǎn)效率。6.2定模板與動模板的設計定模板和動模板的設計應該考慮到制品的形狀、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等因素。在設計定模板和動模板時，需要綜合考慮這些因素，以便于實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。第七章：推出機構的設計本章主要介紹了推出機構的設計，包括推出機構的結構、工作原理、選材和設計要點等方面。通過對推出機構的設計和優(yōu)化，可以提高注塑機的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。第八章：抽芯機構設計本章主要介紹了抽芯機構的設計，包括抽芯機構的結構、工作原理、選材和設計要點等方面。通過對抽芯機構的設計和優(yōu)化，可以實現(xiàn)注塑機對復雜產(chǎn)品的生產(chǎn)。第九章：溫度調節(jié)系統(tǒng)設計本章主要介紹了溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計，包括溫度調節(jié)系統(tǒng)的結構、工作原理、選材和設計要點等方面。通過對溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計和優(yōu)化，可以保證注塑機在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和可靠性。第十章：排氣系統(tǒng)設計本章主要介紹了排氣系統(tǒng)的設計，包括排氣系統(tǒng)的結構、工作原理、選材和設計要點等方面。通過對排氣系統(tǒng)的設計和優(yōu)化，可以有效地排除注塑機生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體，提高產(chǎn)品質量。第十一章：注塑機參數(shù)校核本章主要介紹了注塑機參數(shù)校核的方法和步驟，包括最大注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核、開模行程的校核和模具與注射機安裝相關部分尺寸校核等方面。通過對注塑機參數(shù)的校核，可以保證注塑機在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和可靠性。第十二章：繪制圖紙并編寫技術文件本章主要介紹了繪制圖紙和編寫技術文件的方法和步驟，包括繪制各非標準零件圖紙、編寫加工工藝和裝配技術、加工要求和裝配要求等方面。通過對圖紙和技術文件的繪制和編寫，可以保證注塑機生產(chǎn)過程中的準確性和規(guī)范性。結論通過對注塑機的設計和優(yōu)化，可以提高注塑機的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，同時也可以減少生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟效益。參考文獻致謝模具工業(yè)在當今社會中無處不在，各種產(chǎn)品的生產(chǎn)都需要模具的加工和制造。使用模具可以大大提高生產(chǎn)效率和制造成本，同時保證產(chǎn)品的加工精度等方面。模具在各個行業(yè)的應用非常廣泛，例如飛機、輪船、機械零部件等領域都有應用。模具是工業(yè)發(fā)展中不可或缺的重要生產(chǎn)工具，隨著社會和工業(yè)的不斷進步，模具工業(yè)也在不斷發(fā)展，相信會迎來新的革新時期。在當今工業(yè)化大生產(chǎn)中，模具的地位越來越重要。隨著科技和模具工業(yè)的進步，模具可以保障工業(yè)產(chǎn)品的加工精度和效率，減少人工勞動強度，提高工業(yè)發(fā)展進程。隨著工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)也在飛速發(fā)展。模具的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：模具的加工與制造的自動化程度將會繼續(xù)提高；結構零部件的材料制造費用將會下降，同時加工設備的精度將會提高；模具樣式將會越來越多，從單工序模具到復合模具；熱流道模具在模具工業(yè)中的作用將會越來越突出，應用領域也將會越來越廣泛；高壓鑄模具也會不斷發(fā)展，模具生產(chǎn)工藝和加工工藝也會逐漸走向自動化；模具的結構零部件將會更多地利用標準零件來代替非標零部件，增加模具之間的互換性；壓鑄模具和沖壓模具也將會越來越普遍地應用到各個生產(chǎn)加工領域。手機殼的材料為PC，該材料表面光澤度較好，沒有毒，顏色為淡黃色，沒有氣味，非常適合成為人們?nèi)粘Ｐ枰?jīng)常接觸到的產(chǎn)品的材料。PC材料輕盈，密度小，操作方便，隨著模具工業(yè)的發(fā)展，PC材料在模具產(chǎn)品的制造中占有不可替代的地位。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，PC材料的力學性能、表面光澤度等方面也會進一步發(fā)展。和流動性能，確定澆口的形式和位置；（2）澆口應盡可能地靠近產(chǎn)品的最厚部位，以便保證塑料充填充分；（3）澆口應盡可能地與分型面垂直，以便于塑料的充填和排氣；（4）澆口的大小應適當，以便于塑料充填和冷卻；（5）澆口應盡量少，以便于減少產(chǎn)品的缺陷。根據(jù)以上原則，我們對手機殼的澆注系統(tǒng)進行了設計。首先確定澆口的位置，根據(jù)手機殼的結構特點以及塑料的流動性能，我們決定將澆口設置在手機殼的最厚部位，同時與分型面垂直，以便于塑料的充填和排氣。其次，確定澆口的形式，我們采用的是螺桿式50～70的澆口，以便于塑料的充填和冷卻。最后，我們根據(jù)制品的成型時間和螺桿轉數(shù)，確定了注射時間、保壓時間、冷卻時間和成型周期，以便于控制產(chǎn)品的品質和生產(chǎn)效率。在后處理方面，我們采用了紅外線烤箱來對制品進行烘干，以確保制品的干燥度和質量穩(wěn)定。同時，我們還確定了制品的體積和重量，并根據(jù)注射機的成型鎖模力和額定注射量，確定了模具的型腔數(shù)目和澆注系統(tǒng)的設計方案。在澆注系統(tǒng)的設計方面，我們遵循了基本原則，確定了澆口的形式和位置，并根據(jù)制品的結構特點和塑料的流動性能進行了優(yōu)化設計。通過以上的設計和優(yōu)化，我們成功地制作出了高質量的手機殼產(chǎn)品。為了提高成型效率并保證制件質量，注塑模具的設計應遵循以下基本原則：盡量避免或減少熔接痕；有利于型腔中氣體排出；防止型芯的變形和嵌件的位移；盡量采用較短的流程充滿型腔；流動距離比和流動面積比的校核。在考慮以上原則的基礎上，本模具應采用潛伏澆口，由產(chǎn)品底部進料。澆口直徑可根據(jù)經(jīng)驗公式計算，取值為1.0mm。澆口錐角和傾斜角分別為30度和15度。主流道的設計應注意以下幾點：設計成圓錐型，錐角為1度至6度，內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4um；大端成圓角，半徑r為1至3mm；盡可能短，一般小于100mm；主流道襯套與定位圈設計成兩個零件，采用不同的配合方式。在流道設計時，應盡量減少熱量和壓力損失。流道的形狀和尺寸與所需要注塑產(chǎn)品的大小有關系，需要根據(jù)具體形狀尺寸來確定。流道的長度根據(jù)型腔大小而定。流道的表面粗糙度應控制在一定范圍內(nèi)。5.2.1成型零部件性能成型零部件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，因此必須具備以下性能：1.具有足夠的強度和剛度，以承受塑料熔體的高壓；2.具備足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損；3.進行熱處理，使其硬度達到HRC45以上；4.具備良好的切削加工性能，熱處理變形小，可淬性良好；5.具備良好的熔焊性能，以便修復。5.2.2型腔、型芯工作部位尺寸計算經(jīng)查有關資料可知，PC塑料的平均收縮率為0.55%，范圍在0.3%～0.8%之間。根據(jù)此數(shù)據(jù)，可以計算出型腔、型芯工作部位的尺寸，具體公式如下：-型腔徑向尺寸L：z=[L(1+S)-△]/m+δ-型腔深度尺寸H：z+δ=[1+SH-△]H/m-型芯徑向尺寸l：(m-δ)z=[l(1+S)+△]/s-型芯高度尺寸h：m=[1+Sh+△]/(z-δ)-中心距尺寸C：(m±δ)z/2=(1+S)C/s±δ/2其中，L為塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（mm），l為塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm），H為塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm），h為塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm），C為塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm），x為修正系數(shù)，取0.5～0.75，△為塑件公差（mm），δ為模具制造公差，?。?/3～1/4）△。具體工作部位尺寸計算結果詳見相應零件圖紙所標明。5.3成型零部件的強度與剛度計算為了方便加工和熱處理，型芯為整體鑲嵌式，型腔也為整體鑲嵌式。因此，型腔的強度和剛度按照整體式計算。由于型腔壁厚計算比較麻煩，也可以參考經(jīng)驗推薦數(shù)據(jù)。5.3.1強度、剛度計算設計好一套模具，必須考慮到它的強度和剛度方面，因為模具是在高溫高壓下工作，所以校核各個結構零部件的強度和剛度是必須的。只有這樣，才能更好地使模具使用時間長，使用方便，維修少。1.塑件成型過程中不產(chǎn)生溢料粘度特性中粘度塑料塑件尺寸<10>10～50>50～200塑料品種PC經(jīng)驗公式[δ]Δi/3Δi/[3(1+Δi)]Δi/[5(1+Δi)]允許變形值[δ]≤0.052.保證塑件的尺寸精度；3.保證塑件順利脫模。其中，[δ]〈tS=1.4×0.8%=0.0112。5.3.2型腔側壁和底板厚度的計算計算組合式矩形型腔側壁厚度：在小尺寸的模具型腔中，內(nèi)應力往往超過了模具材料的許多應力，因此強度不夠是主要矛盾。設計型腔側壁厚應以強度為準。設允許最大變形量為δmax≤[δ]，其壁厚按剛度條件的計算式為：δmax=pHl/4Ehs^3s=12.7mms=P·H·l^4/32·E·H[δ]s=25mm計算組合式矩形型腔底板厚度：按強度條件，型腔底板厚度計算式為：h=3·P·b·L^2/4·B·[σ]h≥25mm6.1結構零部件的設計6.1.1初選注射機：注射量計算：該塑料制件單件重量m=20.06g澆注系統(tǒng)重量的計算可以根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計算澆注系統(tǒng)的體積：V=1.888cm^3粗略計算澆注系統(tǒng)重量為m_j≈V_j·ρ=1.888×1.035≈1.95g總體積V_塑件=(19.38+1.95)=21.33cm^3總重量M=21.33×1.035≈22.08g聚苯乙烯的密度為1.054g/cm^3，PC的密度為1.02～1.05g/cm^3滿足注射量V_機≥V_塑件/0.80或滿足注射量M_機≥M_塑件·ρ_1/(ρ_2·0.8)式中V_機—額定注射量（cm^3）V_塑件—塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（cm^3）M_機—額定注射量（g）M_塑件—塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和（g）ρ_1—聚苯乙烯的密度（g/cm^3）ρ_2—塑件采用塑料的密度（g/cm^3）得到注射量V_機≥26.66cm^3或M_機≥27.1g注射壓力和鎖模力計算：PC塑料成型時的注射壓力P_成型=70～90MPa鎖模力P_鎖模力≥1.3pF第九章溫度調節(jié)系統(tǒng)設計通常情況下，注塑機注射到型腔里的溫度通常在200度左右，而注射完成的工件的溫度在60度左右。因此，在設計冷卻水道時，特別是對于較大的工件，必須注意以下幾個方面：1.冷卻水道應盡量多，截面尺寸應盡量大；2.冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等；3.在澆口處加強冷卻；4.冷卻水道出入中溫差應盡量?。?.冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置。第十章排氣系統(tǒng)設計由于本次設計的手機殼比較小，我們可以通過在分型面上設置排氣槽來排氣。我們設計的分型面排氣槽與型腔的距離為5～6㎜，深度為0.03㎜。利用間隙排氣，其配合間隙一般為0.03～0.005㎜，在這里，我們選擇了0.06mm。第十一章注塑機參數(shù)校核11.1最大注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核根據(jù)工況，注塑模具的設計步驟已經(jīng)在上述部分進行了計算和校核。因此，注塑機符合系統(tǒng)要求。11.2開模行程的校核注射機最大的開模行程S為：S≥h件+h澆+（5～10）=116<160其中，h件為塑料制品的高度（mm），h澆為澆注系統(tǒng)高度。因此，滿足要求。11.3模具與注射機安裝相關部分尺寸校核根據(jù)工況，模具與注射機的相關部分都能夠滿足要求，并且操作起來也很方便快捷。第十二章繪制圖紙并編寫技術文件12.1繪制各非標準零件圖紙詳見裝配圖紙和非標準零件圖紙。附本模具的工作原理：開模時，動模部分向后移，這時塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移，直至注射機頂桿與模具推板接觸，推出機構開始工作，此時斜頂作用于內(nèi)側抽芯滑塊，完成內(nèi)側抽芯動作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復位桿使推出機構復位。12.2編寫加工工藝和裝配技術模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一。為了保證模具精度，塑料模具制造時應達到以下技術要求：a.組成塑料模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質量等方面均應符合相應圖樣的要求。b.組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度要求。c.模具的功能必須達到設計要求。d.為了鑒別塑料成型件的質量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進行修整，直至試出合格的成型件為止。12.2.1加工要求1）模具的分型面和組合件的結合面應緊密貼合，局部間隙不得超過0.02mm。2）模具成型表面的內(nèi)外銳角、尖邊和圖樣上未注明圓角時，允許的圓角不得超過0.5mm（分型面和結合面除外）。如果不允許有圓角，必須在圖樣上注明。3）圖樣中未注明公差的一般尺寸，其極限偏差按照GB1804標準來加工，即孔按H13，軸按h13，長度按J14。4）模具中各承壓板（模板）的兩個承壓面的平行度公差按照GB1184附錄一的5級標準來確定。5）導柱、導套孔對模板平面的垂直度公差按照GB