060-手機(jī)后蓋注塑模具設(shè)計(jì),060,手機(jī),注塑,模具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告
題目：計(jì)算器后蓋注塑模具設(shè)計(jì)
一．設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r：
1.在這段畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，根據(jù)開(kāi)題報(bào)告時(shí)完成的塑件二維圖和三維圖，我首先完成了模具的草圖設(shè)計(jì)。完成了外文翻譯。最終完成了模具的整個(gè)裝配圖。
圖1.1
2.分析零件的成形工藝性。
該塑件是塑料件，對(duì)表面美觀有一定要求，設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)外邊面的處理。塑料件表面圓角5度，壁厚1mm左右。
根據(jù)各材料的注塑性能及加工使用性能，綜合市場(chǎng)價(jià)格，選擇材料為ABS。因市場(chǎng)需求量大，大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。塑料件是人們用手接觸相當(dāng)頻繁的部件，對(duì)其有著較高的外觀要求，要求表面色澤均勻，成型收縮率小，制件成型后不能有明顯色差、縮痕、熔接痕、污點(diǎn)、銀絲等缺陷，還需要有一定的手感。綜合考慮選擇ABS。
3.模具類型及結(jié)構(gòu)的確定，及有關(guān)零件的必要計(jì)算和校核。
（1） 開(kāi)模方向
由零件的二維圖分析，作為外殼類產(chǎn)品，外表面的表面質(zhì)量是比較重要的，再根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)分析得到，產(chǎn)品的外表面應(yīng)該在定模上，在產(chǎn)品的內(nèi)表面設(shè)置頂出機(jī)構(gòu)，所以開(kāi)模方向應(yīng)沿零件的Z軸(垂直于分型面)。
（2）脫模斜度
根據(jù)產(chǎn)品的外型，結(jié)合產(chǎn)品的工作條件、工藝特點(diǎn)，為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量，因此根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得：所以脫模斜度設(shè)置為1°。
（3）分型面
結(jié)合零件的使用要求，應(yīng)保證其外表面的注塑質(zhì)量，零件的內(nèi)表面應(yīng)留在動(dòng)模側(cè)，開(kāi)模的時(shí)候，零件的外表面應(yīng)與定模分離，所以零件的分型面應(yīng)設(shè)置在沿零件的外表面上，并根據(jù)流道等條件進(jìn)行設(shè)置，具體設(shè)定在后文中表述。
（4）收縮率
在設(shè)計(jì)本產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)和材料的特性，在本設(shè)計(jì)中，ABS的收縮率一般為0.5%
(5）零件壁厚
本產(chǎn)品的壁厚設(shè)置為1mm，是根據(jù)產(chǎn)品的工作要求和ABS的化學(xué)和流動(dòng)特性確定的。
（6)圓角
塑件底面與面之間一般應(yīng)采用圓弧過(guò)渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中提高塑件強(qiáng)度，而且可以改善物料的流動(dòng)狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模。另外，塑件轉(zhuǎn)角處的圓角對(duì)應(yīng)于模具上的圓角，有時(shí)可便于模具的加工制造及模具強(qiáng)度的提高，避免模具在淬火或使用時(shí)應(yīng)力裂開(kāi)。
塑件轉(zhuǎn)角處的圓角半徑通常不要小于0.5到1mm，在不影響塑件使用的前提下應(yīng)盡量取大些，綜合考慮以上的各種因素后，確定塑件的圓角半徑為2mm。
(7) 塑件體積及質(zhì)量
通過(guò)使用軟件軟件實(shí)體造型后知體積為31.45cm3，材料密度取1.05g/cm3，所以塑件質(zhì)量：33.02g。
二．存在問(wèn)題及解決措施
1.對(duì)CAD繪圖的快捷鍵操作不熟練
解決措施：下功夫?qū)W習(xí)CAD軟件，并找尋相關(guān)注塑書(shū)籍進(jìn)行學(xué)習(xí)，經(jīng)常性的向?qū)熀拖嚓P(guān)教師請(qǐng)教。
2. 其次是在的設(shè)計(jì)過(guò)程中，模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)不是很了解。
解決措施：查閱相關(guān)書(shū)籍，經(jīng)常練習(xí)設(shè)計(jì)軟件，向?qū)熣?qǐng)教學(xué)習(xí)。
3. 最后就是一直搞不懂老師所說(shuō)的定位銷是什么，也不知道起什么作用，用在 哪里
解決措施：查了很多資料，應(yīng)該是這個(gè)問(wèn)題不太起眼，所以沒(méi)能找到。后來(lái)在網(wǎng)上查圖片，然后周一見(jiàn)導(dǎo)師的時(shí)候有請(qǐng)教了導(dǎo)師，才知道定位銷的用處。
三．后期安排工作：
第11-15周：完成全部零件設(shè)計(jì)，并對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析，做出模具開(kāi)合結(jié)構(gòu)圖。
第16-17周：撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。
第18周：整理資料，準(zhǔn)備答辯。
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號(hào)字，行距22磅；標(biāo)題：加粗 宋體四號(hào)字
2. 中期報(bào)告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊(cè)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題目：計(jì)算器盒座塑料注射模具設(shè)計(jì)
1. 課題產(chǎn)生的背景，研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，目益受到人們的重視和關(guān)注。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志【1】。 當(dāng)前世界正在進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些的制造逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，我國(guó)成為世界巨頭在壘球范圍內(nèi)尋求低成本模具加工中心和研發(fā)中心的首選地之一，正在成為世界模具大國(guó)6。 我國(guó)注塑模具的設(shè)計(jì)與制造目前主要依賴設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和工藝人員的技巧，設(shè)計(jì)的合理性只有通過(guò)試模才知道，制造的缺陷主要靠反復(fù)修模來(lái)糾正。這不僅難以保證模具的質(zhì)量，而且模具的設(shè)計(jì)與制造周期長(zhǎng)、成本高，特別對(duì)大型、精密、復(fù)雜的中高檔模具而言，問(wèn)題更加突出【3】。 模具的壽命要求為50萬(wàn)次。屬于中高產(chǎn)量，需要較高的精度要求。
模具設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)集設(shè)計(jì)，繪圖，制定工藝路線，加工制造等為一體的系列工作過(guò)程。 傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)已成為埋料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中一些薄弱環(huán)節(jié)最有效的解決途經(jīng)。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，CAE技術(shù)無(wú)論在提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，都具有很大優(yōu)越性【8】。在90年代后期，模具設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)完全擺脫了傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)，從二維走向三維，實(shí)現(xiàn)了革命性的轉(zhuǎn)變。
作為高分子化學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的重要成果 塑料產(chǎn)品已經(jīng)成為人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的重要組成部分，塑料的質(zhì)量較高，塑性強(qiáng)，注射量大，節(jié)省能源和人力機(jī)械操作簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，人員易操作【2】。 多年來(lái) ，塑料產(chǎn)品制造業(yè)發(fā)展迅速， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著越來(lái)越重要的作用 ，注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法， 該方法適用于全部的熱塑性塑料和部分熱固性塑料。 因此， 作為注塑成型主要工具之一的注塑模具已成為一種重要的生產(chǎn)工藝裝備【3】。注塑模是塑料模的一個(gè)主要品種，注塑工藝的優(yōu)點(diǎn)，是可以制造批量大而形狀復(fù)雜的成型件2。 這種模具是靠成型零件在裝配后形成一個(gè)或多個(gè)型腔，來(lái)成型所需的制品形狀 。注塑模具工作時(shí)必須安裝在塑料注射機(jī)上，由注射機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)模具動(dòng)定模的開(kāi)合，并按下面的順序生產(chǎn)所需的制品：合模-注射熔體進(jìn)入型腔-保壓并冷卻-開(kāi)模-推出制品后再合模。由此合理設(shè)計(jì)模具至關(guān)重要【3】。
2. 研究?jī)?nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
本次設(shè)計(jì)的注塑模具加工工件為計(jì)算器底座盒。
2.1、內(nèi)容：
塑件分析：根據(jù)導(dǎo)師提供的塑件，本塑件是個(gè)矩形薄殼零件厚度均勻 最厚處 2mm,最薄處1mm主視圖的左上方有一塊打通的紐扣電池圓形槽 后視圖上可見(jiàn)薄殼內(nèi)有六個(gè)起固定作用的柱形螺母 后視圖的上側(cè)邊沿有兩個(gè)鉸鏈用來(lái)連接殼體的上下蓋，上視圖中央可見(jiàn)一個(gè)扣鎖用來(lái)鎖緊上下蓋起到密封的作用。計(jì)算器殼體表面有鍍層 且硬度要好 要耐沖擊 不容易著火 根據(jù)這些特性 查閱手冊(cè)選擇的材料是ABS塑料 。
圖2.1
圖2.2
2.2、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：（1）確定型腔的數(shù)目、（2）斜導(dǎo)柱、（3）哈佛模、模具澆口、（4）分型面的選擇、（5）確定脫模方式、（6）型腔與型芯的尺寸配合和精度問(wèn)題、（7）確定排氣形式、(8)塑料充模的流動(dòng)分析。
2.3、 本課題的重點(diǎn)是：繪制計(jì)算器底座盒的平面圖，三維圖以及裝配圖，分析計(jì)算 模具的有關(guān)尺寸，型腔型芯的工作尺寸。
2.4、本課題的難點(diǎn)是：分型面的確定、澆注口的選擇、排氣形式的確定等
2.5、前期已個(gè)細(xì)節(jié)，用CAD畫(huà)出二維圖。
2.5.2通過(guò)觀察塑件開(kāi)展的工作：
2.5.1查閱計(jì)算器底座盒材料的相關(guān)資料，了解注塑模具的發(fā)展過(guò)程
準(zhǔn)確測(cè)量塑件的每用PROE繪制零件的三維圖。
2.5.3 在圖書(shū)館借閱了《塑料注塑模具經(jīng)典結(jié)構(gòu)180例》《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》兩本資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2.5.4在網(wǎng)上檢索一片pdf格式的外文。為后期外文翻譯做準(zhǔn)備。
3、研究方法、措施：
3.1、方法： 使用Pro/e軟件將設(shè)計(jì)完成的塑料制品調(diào)入到模具設(shè)計(jì)模組當(dāng)中， 進(jìn)行裝配和型腔排布，再進(jìn)行注射塑料模具、型腔、型芯滑塊等成型零件的設(shè)計(jì)最后完成二維工程三視圖。
3.2、所用軟件和工具：Pro/e、AUTOCAD,、手工繪圖工具、測(cè)量工具。 三維圖和二維圖。
4、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)）
第一周:布置設(shè)計(jì)任務(wù)、目的、工作內(nèi)容，制訂計(jì)劃，進(jìn)行調(diào)研。
第二周:借閱參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
第三周:提交開(kāi)題報(bào)告，進(jìn)行開(kāi)題答辯。
第四周: 翻譯外文資料。
第五周:建構(gòu)零件三維模型，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。
第六周:塑件成型工藝分析，初定總體方案（包括塑件選材、型腔數(shù)目、布排方式、進(jìn)澆方式及進(jìn)澆點(diǎn)、頂出形式），初選注射機(jī)。
第七周:對(duì)模具各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算。
第八周:進(jìn)行模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
第九周:完成模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
第十周:繪制總裝圖。
第十一周:繪制零件圖。
第十二周:完成零件圖的繪制。
第十三周:編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
所在系審查意見(jiàn)：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
第十四周:完成說(shuō)明書(shū)，并提交圖紙、說(shuō)明書(shū)等各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。
第十五周:修改圖紙、說(shuō)明書(shū)，進(jìn)行畢業(yè)答辯
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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目：計(jì)算器盒座塑料注塑模具設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)后蓋注塑模具設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)實(shí)用cad軟件和三維軟件，進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)與分析。通過(guò)對(duì)塑料成型工藝的正確分析，對(duì)塑料模具的設(shè)計(jì)。決定在一個(gè)幾何形態(tài)和組件稱為成型零件的尺寸，包括前模板的模板，前模，后模。在塑料成型零件工作直接接觸，在一定溫度下熔體在高溫高壓下的，所以必須有一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度和剛度高，耐磨性好，正確的幾何形狀，尺寸精度高、表面粗糙度低。工藝參數(shù)的選擇和計(jì)算的重要組成部分，和擠壓機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)過(guò)程的系統(tǒng)和其他結(jié)構(gòu)的注入。
關(guān)鍵詞：塑料模具,注射成型,模具設(shè)計(jì)
Calculator back cover injection mold design
Abstract
Through the analysis of the right of plastic molding process, a pair of plastic mould design. Decided to die in a geometric shape and size of components called molding parts, including former template template, front mould kernel, back, back mould kernel, back mould set piece of design. Molding parts in direct contact with the plastic at work, at a certain temperature melt under high temperature and high pressure, so there must be a reasonable structure, high strength and rigidity, good wear resistance, the correct geometry, high dimensional accuracy and low surface roughness. Important parts of the process parameters selection and calculation, and extrusion outfit, inject system and other structures of the design process.
Keywords:Plastic mold; Injection molding; Mold design.
主要符號(hào)表
V1 塑料制件體積
M1 塑料制件質(zhì)量
A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和
Ax 塑件型腔在模具分型面上的投影面積
Aj 塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積
Fz 脹模力
Fs 合模力
P 模腔壓力 取75MPa
H模 模具實(shí)際高度
H最小 注塑機(jī)最小閉合厚度
H1 推出距離，單位mm；
H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，單位mm
S機(jī) 注塑機(jī)最大開(kāi)模行程
D 主流道小端直徑
H 球面配合高度
LO 澆口套總長(zhǎng)
D 分流道的直徑（mm）
W 塑件的質(zhì)量（g）
L 分流道的長(zhǎng)度（mm）
A 模具成型零部件在常溫下的尺寸
B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸
Q1 單位熱流量系數(shù)
Fc 抽芯力
C 側(cè)型芯成行部分的截面的平均周長(zhǎng)
目 錄
1 緒論 1
1.1模具的作用與地位 1
1.2本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究目的及意義 1
2 塑件的成型工藝性分析 2
2.1 塑件材料的選用與性能分析 2
2.1.1 材料的選擇 2
2.1.2 ABS的性能分析 2
2.2 計(jì)算器后蓋塑件的測(cè)繪 4
2.2.1計(jì)算器后蓋塑件的二維圖 4
2.2.2計(jì)算器后蓋塑件的三維圖 4
2.3 計(jì)算器后蓋塑件的結(jié)構(gòu)分析 5
2.3.1結(jié)構(gòu)分析 5
2.3.2工藝性分析 5
2.3.3成型分析 5
3 模具結(jié)構(gòu)形式的初步擬定 7
3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 7
3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 8
3.2.1型腔與分型面 8
3.2.2澆口形式 8
4 成型設(shè)備的選用 9
4.1 注塑機(jī)的選擇 9
4.1.1計(jì)算器后蓋塑件的計(jì)算 9
4.1.2注塑機(jī)型號(hào)的初步確定 9
4.3 模具參數(shù)的校核 10
4.3.1注射量的校核 10
4.3.2注射壓力的校核 11
4.3.3鎖模力的校核 11
4.3.4模具厚度校核 11
4.3.5 模具的長(zhǎng)度和寬度校核 12
4.3.6模具開(kāi)模行程的校核 12
5 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
5.1 注射模分型面的選擇 13
5.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
5.2.1主流道的設(shè)計(jì) 13
5.3 澆口設(shè)計(jì) 14
5.4冷料穴和拉桿的設(shè)計(jì) 15
6成型零部件設(shè)計(jì) 17
6.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 17
6.1.1型腔計(jì)算 17
6.1.2型腔高度計(jì)算 18
6.1.3型芯計(jì)算 19
6.1.4型芯高度計(jì)算 20
6.2 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 20
6.2.1凹模型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 20
6.2.2凹模底板厚度計(jì)算 21
7 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22
7.1推件力是將制品因收縮對(duì)型芯的摩擦力和大氣壓力。 22
7.2頂桿直徑 22
7.3頂桿直徑的強(qiáng)度校核公式 22
8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24
9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25
9.1對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 26
9.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26
9.2.1 設(shè)計(jì)原則 26
9.2.2 冷卻時(shí)間的確定 27
9.2.3 塑料熔體釋放的熱量 27
9.2.4 高溫噴嘴向模具的接觸傳熱 27
9.2.5 注射模通過(guò)自然冷卻傳導(dǎo)走的熱量 28
9.2.6 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 29
9.2.7 凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 29
10 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 32
10.1 概念 32
10.2 斜推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 32
10.2.1要保證復(fù)位可靠。斜推桿的復(fù)位有些列方法 32
10.3 斜推桿傾斜角的確定 33
11 支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇 35
11.1 固定板 35
11.2 支承板和墊塊 35
11.3 模座 35
12 結(jié) 論 36
12.1主要工作和結(jié)論 36
12.2主要成果 37
12.3模具的工作原理和工作過(guò)程 38
參考文獻(xiàn) 39
致 謝 40
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 41
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 42
1 緒論
1.1模具的作用與地位
模具是指工業(yè)生產(chǎn)的注塑模具，鑄造或鍛造生產(chǎn)各種型號(hào)和工具使用的產(chǎn)品，是在特殊的加工設(shè)備和生產(chǎn)工業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)非常重要，被稱為“母親產(chǎn)業(yè)。精密制造生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能控制是一個(gè)有機(jī)的整體，是高新技術(shù)的載體，是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。由于具有生產(chǎn)效率高，模具生產(chǎn)的零件使用一致性高，低能量的供應(yīng)，并有較高的精度和復(fù)雜度，因此已成為越來(lái)越重要的國(guó)民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門(mén)生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械，電子，汽車，信息，航空航天，航空，輕工業(yè)，軍事工業(yè)，交通，建筑材料，醫(yī)療器材，五金工具，生物，能源，日用品等制造業(yè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具制造，零件數(shù)量的飛機(jī)，汽車，摩托車，拖拉機(jī)，汽車，電器，儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品占比80%；在電腦，電視，錄像機(jī)，攝像機(jī)，錄像機(jī)，傳真，電話和移動(dòng)電話及其他電子產(chǎn)品占85%以上；在冰箱，空調(diào)，洗衣機(jī)，微波爐，吸塵器，電風(fēng)扇，雙周期及其它輕工產(chǎn)品占90%以上；在槍支和其他武器的軍事產(chǎn)品占95%以上。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)防現(xiàn)代化和高端技術(shù)服務(wù)作出了重要貢獻(xiàn)。模具工業(yè)是重要的基礎(chǔ)工業(yè)。工業(yè)的發(fā)展，模具之前。沒(méi)有高水平的模具，就沒(méi)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品?，F(xiàn)在，模具工業(yè)水平已成為一個(gè)重要的象征國(guó)家制造水平的措施，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家的一個(gè)產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。
1.2本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究目的及意義
（1）.調(diào)查研究中外文獻(xiàn)檢索和閱讀能力；
（2）.綜合運(yùn)用專業(yè)理論和知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力；
（3）.設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力，包括使用計(jì)算機(jī)的能力；
（4）.掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟，了解模具的加工工藝過(guò)程；
（5）.邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達(dá)能力；
（6）.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）的能力；
（7）.養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)
41
2 塑件的成型工藝性分析
2.1 塑件材料的選用與性能分析
2.1.1 材料的選擇
塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。
根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過(guò)比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設(shè)計(jì)為注塑設(shè)計(jì)，所以采用熱塑性塑料[1]。
熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，為了選到合適的塑件材料，通過(guò)對(duì)塑件的分析和查閱有關(guān)資料可選擇ABS和聚乙烯。以下是兩者的對(duì)比：
a. 特性 ABS具有較大的機(jī)械強(qiáng)度和良好的綜合性能；而聚乙烯結(jié)晶部分多時(shí)，塑料硬度高、韌性大、抗拉強(qiáng)度高，但整體尺寸變小，耐沖擊強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度底。
b.工藝特點(diǎn) ABS的吸濕性和對(duì)水分子的敏感性較大，在加工前必須進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱。原料控制水分在0.3%以下；聚乙烯制件最顯著的特點(diǎn)是收縮率大，這與材料的可結(jié)晶性和模具溫度有關(guān)。定型后塑件在強(qiáng)的收縮牽引作用下，可令制件變形和翹曲。
c.溫度 ABS塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系比較獨(dú)特，在達(dá)到塑化溫度后在繼續(xù)盲目升溫，必將ABS的熱降解；聚乙烯的注射溫度一般在120～310℃之間，溫度超過(guò)300℃時(shí)，收縮率會(huì)明顯增大。
d.速度及壓力 ABS采用中等注射速度效果較好，注射時(shí)需要采用較高的注射壓力，其溢邊料為0.04mm左右。并需要調(diào)配好保壓壓力和保壓時(shí)間；聚乙烯的注射壓力一般選擇在68.6～137.2Mpa之間。注射速度不易過(guò)快，以保證結(jié)晶程度高。
e.具溫度 ABS的模具溫度相對(duì)較高，一般調(diào)節(jié)在75～85℃；由于模具溫度對(duì)收縮率影響很大，因此要經(jīng)常保持模具相對(duì)恒定的溫度，一般在40～80℃之間。經(jīng)以上兩種備選材料的性能對(duì)比，并考慮到制件的使用環(huán)境，本設(shè)計(jì)采用ABS材料。由于材料的吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3% ，所以原料應(yīng)充分干燥。
2.1.2 ABS的性能分析
a.性能
(1) 綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。
(2) 耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。
(3) 水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸對(duì)ABS幾乎無(wú)影響。
(4) 尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。
b.性能
(1)無(wú)定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。
(2)吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。
(3)流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、ABS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。
(4)比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250 °C左右比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取 50——60 °C，要求光澤及耐熱型料宜取 60——80 °C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180——230 °C，注射壓力為 100——140 MPa，螺桿式注塑機(jī)則取 160——220 °C，70——100 MPa為宜。
（5）易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)速（r應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)斜流的阻力，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。
（6）ABS在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1 °以上。
（7）在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。
c.ABS注射成型工藝參數(shù)
注射機(jī)：螺桿式；
螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）：48；
料筒溫度（℃）：前段 200～220；
中段 180～200；
后段 160～180；
噴嘴溫度（℃）：170～180；
模具溫度（℃）：50～80；
注射壓力（MPa）：70～100；
成型時(shí)間（s）：注射20～60，保壓0～3，冷卻20～90，總周期50～160
d.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施
主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70°C左右熱變形溫度約為93°C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。
消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。
2.2 計(jì)算器后蓋塑件的測(cè)繪
2.2.1計(jì)算器后蓋塑件的二維圖
任何一個(gè)零件從傳統(tǒng)意義上來(lái)說(shuō)，它必須含有二維平面圖紙，這樣它的尺寸就一目了然了。本次的計(jì)算器外殼塑料件經(jīng)測(cè)繪后的平面圖見(jiàn)圖2.1：
圖2.1 手機(jī)外殼塑件二維圖
2.2.2手機(jī)后蓋塑件的三維圖
本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為注塑機(jī)一次成型，采用一模兩腔的側(cè)澆口進(jìn)料機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品三維效果圖見(jiàn)圖2.2：
圖2.2 塑件三維效果圖
2.3 手機(jī)后蓋塑件的結(jié)構(gòu)分析
2.3.1結(jié)構(gòu)分析
塑件為手機(jī)外殼的下半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于后面有與手機(jī)聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)表面粗糙度要求不高。
2.3.2工藝性分析
精度等級(jí)：采用3級(jí)低精度，未注公差5級(jí)。
2.3.3成型分析
該計(jì)算器后蓋結(jié)構(gòu)對(duì)稱，由于內(nèi)部比較復(fù)雜，不采用小型芯結(jié)構(gòu)，而是直接成型，關(guān)鍵是用來(lái)與上蓋聯(lián)接的那兩個(gè)鉸鏈，它們的抽芯距不大，從模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)盡量單化的角度，可以采用斜頂桿機(jī)構(gòu)來(lái)成型側(cè)凹部分。后蓋左端中間部位有一個(gè)圓形電池槽通孔及其方形邊框。可以設(shè)計(jì)成鑲塊結(jié)構(gòu)。與上蓋連接的扣鎖部位由于是分型面上的凹陷?？梢杂猛古_(tái)成型。
3 模具結(jié)構(gòu)形式的初步擬定
3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式
一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。
該塑件對(duì)精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。型腔的排列方式如下圖3.1：
圖3.1 型腔排列方式
3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定
3.2.1型腔與分型面
a.多型腔單分型面模具 塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。
b.多型腔多分型面模具 塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。
該塑件外觀質(zhì)量要求不高，是尺寸精度要求較低的小型塑件，因此可采用多型腔單分型面的設(shè)計(jì)。
從塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出機(jī)構(gòu)的設(shè)置。
3.2.2澆口形式
a.側(cè)澆口 這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不得因素是澆道流程長(zhǎng)，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需加大澆道尺寸，但隨之澆道部份的回料增多。其次塑料的進(jìn)料口部分需去毛刺，這樣既增加了去毛刺的工時(shí)，又損壞了周圍的美觀。
b.點(diǎn)澆口 塑料注射時(shí)，在點(diǎn)澆口以高速注入型腔，一部份動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此塑料在?huì)合時(shí)的熱量損耗比側(cè)澆口少，所以會(huì)合處熔合較好，熔接痕不太明顯。其缺點(diǎn)是塑件的正面將留下點(diǎn)燒口的痕跡，影響塑件的美觀，并且為了取出點(diǎn)澆口的澆道剩料，型腔必須移動(dòng)。由于型腔重量較大，所以不方便移動(dòng)。
c.潛伏式澆口（剪切澆口） 因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無(wú)澆口痕跡，并且外表面無(wú)明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個(gè)剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除[2]。
4 成型設(shè)備的選用
4.1 注塑機(jī)的選擇
對(duì)于模具設(shè)計(jì)，必須首先選則合適的注塑機(jī)型號(hào)，以確定額定注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具的安裝尺寸及開(kāi)模行程等技術(shù)規(guī)范后，才能進(jìn)行下面真正的模具設(shè)計(jì)。
4.1.1手機(jī)外殼塑件的計(jì)算
由于制品的外觀由許多孔和凸臺(tái)組成，形狀復(fù)雜，首先利用UG軟件的分析功能對(duì)制品的體積和在分型面上的投影面積進(jìn)行計(jì)算與測(cè)量。在UG軟件里打開(kāi)三維模型，測(cè)出其體積。根據(jù)軟件計(jì)算得出結(jié)果如下：
通過(guò)使用軟件軟件實(shí)體造型后知體積為31.45cm3，材料密度取1.05g/cm3，所以塑件質(zhì)量：33.02g。
塑件體積： V=31.45cm3 (由UG測(cè)得)
塑件密度： =1.14g/cm3（ABS密度：1.08~1.2 g/cm3,取平均值）
所以塑件的質(zhì)量： m = 31.45×1.15=36.1g
根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，該塑件采用潛伏式澆口形式，并且采用一模兩腔的形式，澆注系統(tǒng)及冷凝料材料體積約為6.29cm3
4.1.2注塑機(jī)型號(hào)的初步確定
查《實(shí)用注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》，根據(jù)上述塑件的體積初選設(shè)備XS-ZY-500。其主要技術(shù)規(guī)格見(jiàn)表4.1。
注塑機(jī)型號(hào)
XS-ZY-500
額定注射量
500cm3
螺桿（柱塞）直徑
85mm
注射壓力
121Mpa
注射行程
260mm
注射方式
螺桿式
鎖模力
4500KN
最大成型面積
1800cm2
最大開(kāi)合模行程
700mm
模具最大厚度
700mm
模具最小厚度
300mm
噴嘴圓弧半徑
噴嘴孔直徑
Φ7.5mm
頂出形式
兩側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出
動(dòng)、定模固定板尺寸
900X1000mm
拉桿空間
650X550mm
合模方式
中心液壓、兩側(cè)機(jī)械頂桿
液壓泵
流量
200、18L/min
壓力
614Mpa
電動(dòng)機(jī)功率
40KW
加熱功率
14KW
機(jī)器外形尺寸
7670X1740X2380mm
表1 注塑機(jī)參數(shù)
4.3 模具參數(shù)的校核
4.3.1注射量的校核
要求注射量不超過(guò)注射機(jī)的最大注射量，在注塑生產(chǎn)中，注塑機(jī)每一個(gè)成型周期向模具腔內(nèi)注入的塑料熔體體積或質(zhì)量稱為塑件的注射量，其中包括澆注系統(tǒng)內(nèi)所存留的塑料熔體體積，選擇注塑機(jī)時(shí)，必須保證塑件的注射量小于注塑機(jī)的最大注射量的（80～85）%，最小注射量不小于注塑機(jī)注射量的20%，根據(jù)式
kMmaxM，M=Mi+m （4.1）
式中
Mmax-----注塑機(jī)最大注射量/ cm3；
Mi-----澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量或體積/ cm3；
m-----單個(gè)制件質(zhì)量或體積/ cm3；
n-----型腔數(shù)目/個(gè)；
k-----注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8。
0.8×1252×3.384+4.06≈10.828 cm3。
故：注射機(jī)注射量滿足要求。
4.3.2注射壓力的校核
塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑件形狀以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。注射壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。
所選的塑料原料為ABS，制件結(jié)構(gòu)合理，流體流動(dòng)性能好，其注射壓力在（100～140）Mpa之間，其值在所選的注射機(jī)成型范圍之內(nèi)，故能滿足要求。
4.3.3鎖模力的校核
注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模離。必須滿足：
（nA1+Aj）pFn （4.2）
(23322+261.12)30=207.15kN<900kN
故：注射機(jī)鎖模力滿足要求。
4.3.4模具厚度校核
由于注射機(jī)的動(dòng)模和定模固定板之間的距離都有一定的調(diào)節(jié)量H，因此，對(duì)安裝使用的模具厚度有一定的限制，一般情況下，模具的實(shí)際厚度H必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度和最小模具厚度之間。
所選用的注射機(jī)的模具最大厚度Hmax為300mm，最小模具厚度Hmin為200mm。所設(shè)計(jì)的模具總厚度H為233mm，所以滿足關(guān)系：Hmin
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