大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业手机外壳的模具设计.docx

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1、摘要随着制造业和计算机软硬件的发展，模具曾经得到了快速发展和广泛的运用，因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的理论意义和实践运用价值。详细阐述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处，以及整套模具采用标准模架A1方式的好处。关键词：手机注塑模模具结构AbstractA1ongwiththemanufacturinganddeve1opmentofcomputerhardwa

2、reandsoftware,diehasbeentherapiddeve1opmentandextensiveapp1ication,Soforvariousp1asticproducts,themo1ddesignisofgreattheoretica1andpractica1va1ue.Detai1ed1yexpoundedthermop1astic1yp1asticmateria1formingsmo1dspiecehourthepersonwhoemp1oysemp1oyscomp1etesetofmou1dp1asticpatterndesignprocess,consistsoft

3、omo1dtheformingtechno1ogyana1ysesandbranchmou1dthese1ectiondemonstratesandpoursintoamou1dthesystem,formingsparepartsdimensionsca1cu1ationandsetcakefxsmeans,drawingofpatternsorganizationadmitted1yandputsoutorganization,coo1ingsystema1ongwithexhauststhedesignthatsystematica11yawaits.Demonstratedthefor

4、mingmo1dspiecethemeansisthemou1dp1asticforming,themeansthatadoptspouringintoamou1dthesystematicthrustingrodtoputoutatsparepartsa1ongwithwhystandardizedstandardshe1fA4sshapeofpatterntheadoptingadvantage.MoreoverbymeansofCADsimu1atedeverypatternsparepartsho1ograma1ongwiththeirassemb1yform.KeywordPhone

5、InjectionMo1dStructure目录前言11塑件成形工艺性分析11.1 塑件的工艺性分析11.2 原材料的选择以及原材料的工艺性分析21.3 塑料的成型特性分析及影响要素42型腔数目的确定以及型腔型芯尺寸的确定61. 1影响模具型腔数目的要素62. 2手机外壳注塑体积计算72.3. 型腔、型芯工作部位尺寸的确定83浇注系统的设计123. 1确定浇住系统的准绳：123.2主浇道的设计123.3分浇道的设计133.4主浇道和分浇道的几何外形133.5浇口的设计143.6排溢系统设计174注射机的选择和校核184.1 注射机的分类：184.2 初选注射机：194.3 校核注射机215推出

6、机构设计231. 1脱模机构的选用准绳235. 2推出力计算235.3导向机构286冷却系统的设计306. 1旱路分布准绳307. 2冷却的基本原理316. 3本设计的冷去U水道计算347排气系统的设计39结束语41参考文献42致谢43高分子材料科学是古代自然科学的结晶、是物质科学中的新科学和增长点。高分子材料的问世改变了20世纪的物质文明，推进了人类社会的进步。高分子材料曾经在人们的衣食住行和国防建设，生态环境等众多范畴得到了广泛的运用，并为21世纪物质文明谱写着更辉煌的篇章。高分子材料包括塑料、合成塑胶和合成纤维。作为高分子材料之一的塑料，集原料丰富，制造方便，加工容易、质地优秀、轻巧耐用

7、、用途广泛和投资效益分明等众多优点于一身，在人们的日常生活中及古代工业消费范畴中占有很重要的地位。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以进步消费效率，保证零件质量，节约材料，降低消费成本，从而获得很高的消费效率。因此，在机电、仪表、化工、汽车和航天航空等范畴，塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的运用，出现了金属材料塑料化的趋向。在工业发达国家，据最近数据统计，日本消费塑料模和消费冲压模的企业各占40%；韩国模具专业厂中，消费塑料模的43.9%,消费冲压模的占44.8祝新加坡全国有460家模具企业，60%消费塑料模，35%消费冲模和夹具。作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具

8、有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。成型周期短、消费率高、大批消费时成本低廉、易于完成自动化或自动化消费等优点，因此，世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具。在我国，模具制造属于公用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和运用模具，但长期未构成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不只国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。由此可见，虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其次要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具范畴。由于在模具精度、寿命、制造周期及消费才能等方面，中国与国际均匀程度和发达国家仍有较

9、大差距，因此，每年需求大量进口模具。中国模具产业除了要继续进步消费才能，今后更要着重于行业外部结构的调整和技术发展程度的进步。结构调整方面，次要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的运用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。目前，塑料塑件在国民经济和日常生活中的运用日趋广泛，发挥着举足轻重的作用，塑料塑件的加工基本上是经过模具一次成型的。在众多的成型方法中，注射成型占主导地位，塑料塑件的质量、消费的效率和成本和模具的结构、运用功能亲密相关，因此，设计制造出结构

10、合理，运用功能优秀的注射成型模具已成为塑料消费厂家关注的焦点。本次毕业设计标题是：“手机外壳的注塑模设计”。注塑模的设计是本专业的主攻方向，是集工程制图、机械工程材料、极限配合与公差、机械零件设计、模具设计基础等相关专业课的综合运用，与本专业的研讨内容存在紧密联系。本设计是对我本人专业课掌握程度的一个综合性的表现，由于理论程度，理论经验所限，本设计难免存在错误和考虑不足之处，敬请各位导师以及阅读者批判指正。1塑件成形工艺性分析图1（手机外壳零件图）如图所示为手机外壳的塑料制件，材料为丙烯懵-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,收缩率0.3%0.8%,其外形，尺寸如上图所示。消费批量不大，为中小批消

11、费。该塑件为中小尺寸，普通精度等级，为保证精度，兼顾经济性，采用一模两腔，并不对制品进行后续加工。为满足制品高光亮的要求与进步成型效率采用潜伏浇口。为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。1.1 塑件的工艺性分析1.1.1 运用功能、制件技术要求和消费要求该塑件外形矩形，材料为：丙烯脯-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。要求材料有较好的机械功能，如抗拉强度、抗应力开裂性、弹性模量都要求较高。根据产品要求，该塑件为大批量消费，采用注塑成型。1.1.2 塑件尺寸精度塑件中的各个尺寸精度要求为IT3,各尺寸可以按照自在尺寸的精度查取公差等级，因此在模具设计和制造中要按照IT3IT4精度要求设

12、计制造。1.1.3 塑件表面质量分析该塑件表面质量要求表面光泽，必须避免在塑件有飞边毛刺，缩孔，流痕等工艺缺陷。留意通孔处不出现锐边；表面粗糙度只要塑件外形要求Ra3.2,其它部位没有较高粗糙度要求。1.2 原材料的选择以及原材料的工艺性分析塑料是以高分子量的合成树脂为次要成分。它在一定的温度和压力的条件下具有可塑性，可以活动变形，其被塑形成制品之后，在一定的运用环境条件之下,能保持外形、尺寸不变，并满足一定的运用功能要求的材料。塑料中的必要和次要成分是树脂，树脂是由高分子物质所组成，它是经过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物或称高聚物。塑料的次要成分是合成树脂，并加入填料、增塑剂、燃料、波动剂

13、等各种辅料组成。其多组成分有：树脂、填充剂、增塑剂、波动剂、光滑剂、固化剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂等。塑料具有：1.质量轻；2.化学波动优越；3.电绝缘功能好；4.比强度高；5.减摩、耐磨功能优秀，自光滑性好；6.成型加工方便；7.粘结功能好；8.光学功能好；9.着色功能较强；10.导热率低的特性。但是在目前塑料的运用中，塑料也存在着一些缺陷，使其运用遭到一定限制。普通塑料的机械强度均不如金属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的运用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期受载荷作用，即便温度不高，其外形会产生“蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件活动是

14、不可塑的，导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选择塑料时要留意扬长避短。塑料按照受热后的表现功能，可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。前者的特点是在一定的温度下，经过一定工夫加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反映而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化，质地坚硬，不溶于溶剂，加热也不再硬化，假如温度过高就分解。后者的特点为受热后发生物态变化，由固体硬化或者熔化成粘流体形态，但冷却后又可变硬而成为固体。且过程可以多次反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。热塑性塑料和热固性塑料的功能对比如下表。根据手机的外壳的对强度，刚度，柔韧性，热塑性等众多方面的考虑，我们决定塑件的材料采用ABS材料。ABS材料特性如

15、下：ABS（丙烯屑一丁二烯一苯乙烯共聚物），于热塑性塑料，韧性大、脆性小，适用广泛，但是尺寸波动性差和热波动性差1.2.1 ABS物理和化学特性:ABS是由丙烯懵、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成，每种单体都有不同特性；丙烯盾有高强度，热波动性及化学波动性；丁二烯具有坚韧性，抗冲击特性；苯乙烯具有易加工，高光洁及高强度。从外形上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯一丙烯脂的连续相，另一个是聚丁二烯胶分散相。这就决定了ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。缩水率为0.5%一切手机类轻巧系列产品都提供ABS作为选项，而接近90%的轻巧类

16、塑件产品都是由这种材料制造的。运用者报告说ABS的原型可以达到注塑ABS成型强度的80%,而它的属性，例如耐热性与抗化学性，也是近似或是相当于注塑成型的工件，其耐热度为93.3C,这让ABS成为功能性测试应的广泛运用材料。ABS材料的典型用途：汽车（仪表板、工具船门、车轮盖、反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机、搅拌机、食品加工机、割草机等），电话机壳体，打字机键盘，文娱用车辆（如高尔夫球手推车、及喷气式雪橇车等）等众多范畴。塑料按照受热后的表现功能，可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。abs为热塑性塑料，其特点是受热后发生物态变化，由固体硬化或者熔化成粘流体形态，但冷却后又可变硬而成为固体，其过程可以多次反复，塑料