畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-手機(jī)外殼塑料模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

目錄前言1塑件成型工藝性分析11.1軟件簡(jiǎn)介41.2塑件（某手機(jī)外殼）分析51.3零件結(jié)構(gòu)特征、塑料的性能、技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)工藝性的分析51.3.1尺寸及精度61.3.2壁厚61.3.4脫模斜度61.3.5圓角71.3.6粗糙度71.3.7塑料性能的分析72模具的設(shè)計(jì)82.1擬定模具結(jié)構(gòu)形式82.2確定型腔數(shù)量及排列形式82.3分型面的確定：92.4注射機(jī)型號(hào)的確定92.4.1注射機(jī)的選擇92.4.2注射成型工藝的參數(shù)102.4.3注塑機(jī)的校核112.5澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)112.5.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則112.5.2澆注系統(tǒng)的組成122.5.3澆注系統(tǒng)的作用122.5.4澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)122.5.5澆口的設(shè)計(jì)152.5.6澆注系統(tǒng)的平衡152.5.7澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算162.5.8注塑時(shí)間的計(jì)算162.5.8排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)172.6成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算172.6.1成型零件鋼材的選用172.6.2成型零件工作尺寸計(jì)算182.6.3成型零件強(qiáng)度、剛度的校核212.7模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用212.8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)222.8.1合模導(dǎo)向零件機(jī)構(gòu)的作用222.8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)232.9脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)232.9.1推出機(jī)構(gòu)的組成232.9.2推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)232.9.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則242.9.4脫模力的計(jì)算242.9.5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)252.10側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)262.10.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類(lèi)及特點(diǎn)262.10.2本模具的側(cè)抽芯設(shè)計(jì)262.10.3斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)272.11注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)282.11.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則292.11.2冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算293模具的試模與修模313.1制品的粘著313.2成型缺陷323.3注射填充不足323.4注射工藝不足324次品分析335模流分析34參考文獻(xiàn)45前言我國(guó)塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展。模具水平有了較大提高。在大型模具方面，已經(jīng)生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注塑模具等。精密塑料模具方面，已經(jīng)生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。用這些模具生產(chǎn)的一些塑料制品制件達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平，但總體和國(guó)外相比仍有較大差距。在成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注塑模、抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣輔注射成型技術(shù)的使用更加成熟。熱流道模具開(kāi)始推廣，有些企業(yè)的采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位還采用了具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不道10%，與國(guó)外的50%-60%相比，差距較大。在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/31/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。我國(guó)塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；籆AD、CAE、FlowCool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。塑料模發(fā)展趨勢(shì)(1)出于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度的要求，而適應(yīng)高生產(chǎn)率而發(fā)展的一模多腔的原因，今后應(yīng)該重點(diǎn)提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。(2)在模具設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。(3)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)，氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。(4)開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快捷經(jīng)濟(jì)模具，以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。(5)提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。(6)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具壽命和質(zhì)量此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)（手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)）采用在Pro/ENGINEERWildfire環(huán)境下完成設(shè)計(jì)，其中涉及到零件模塊、裝配模塊、工程圖模塊、Pro/Moldesign模塊。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，曾遇到了不少的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和同學(xué)的大力幫助下，都加以解決了。但本人知識(shí)水平有限，設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有不完善的地方，懇請(qǐng)老師指正。手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化指導(dǎo)老師：摘要:本次設(shè)計(jì)的制品為ABS手機(jī)外殼注射模設(shè)計(jì)，利用Pro/E來(lái)完成制品模三唯模型，利用CAD來(lái)完成其裝配圖和零件圖。模具采用了側(cè)抽芯，使側(cè)向的筋和肋能更好的脫模。模具結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、操作方便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、冷卻效果好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)的塑件精度高、生產(chǎn)成本低。本文從型腔數(shù)量和布局的確定、注射機(jī)選擇、流道的設(shè)計(jì)、模板及其標(biāo)準(zhǔn)件的選用、冷卻系統(tǒng)、成型部件的設(shè)計(jì)等給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程。關(guān)鍵字:塑料注射模Pro/ECADMechanicaldesignandmanufacturingautomation:WangJunChaoInstructor:ChenLiFengXiaoSiWen,Topick:ThecurrentdesignofproductsformobilephonecasingsABSinjectionmoulddesign,theuseofproductsPro/Etocompletethree-statemodel,theuseofCADtocompleteitsassembly,andpartsmaps.Adjacentpumpingcorecomponentsusedtoscanthetendonsandgettingbetterdrawingofpatterns.Advancedcohesive,working,reliable,easytooperate,smoothoperation,goodcoolingeffect,lowlabourintensity,productionefficiency,theintegratedproductionofhighaccuracy,lowcostofproduction.ThenumberandlayoutfromXingqiangidentification,injectionmachineselection,flowRoaddesign,thechoiceofstandardsandtemplates,coolingsystems,shapedcomponentsofthedesigngivesdetaileddesignprocess.Internet:plasticinjectionmouldPro/ECAD1塑件成型工藝性分析1.1軟件簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中主要為模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算，為后面完成裝配圖作好資料準(zhǔn)備。裝配圖用AutoCAD來(lái)完成其三個(gè)視圖的顯示。零件為某手機(jī)可換機(jī)殼的后蓋，整體由不規(guī)則曲面構(gòu)成，殼內(nèi)有多處定位和固定結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)小型復(fù)雜零件，不能用一般的拉伸剪切就能達(dá)到要求。而零件圖的繪制在AutoCAD中也較難畫(huà)出。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign，簡(jiǎn)寫(xiě)為CAD），是指利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和高效的圖形處理能力，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)分析、修改和優(yōu)化。它終合計(jì)算機(jī)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)知識(shí)的成果，并隨計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷提高而逐漸完善。AutoCAD的最大特點(diǎn)是讓設(shè)計(jì)者更為輕松，設(shè)計(jì)者或繪圖者幾乎可不必離開(kāi)屏幕就能連續(xù)地完成工作。AutoCAD適合于工程制造、建筑設(shè)計(jì)、裝潢設(shè)計(jì)等各行業(yè)技術(shù)人員作為設(shè)計(jì)依據(jù)，完成圖紙上的工作。AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司開(kāi)發(fā)的一種通用CAD軟件。1982年首次推出了AutoCADR1.0版本，經(jīng)過(guò)十余次的版本更新，AutoCAD已從一個(gè)簡(jiǎn)單的繪圖軟件發(fā)展成為包括三維建模在內(nèi)的功能十分強(qiáng)大的CAD系統(tǒng)，是世界上最流行的CAD軟件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、汽車(chē)、造船、輕工及航空航天等領(lǐng)域Pre/Engineer是美國(guó)PTC參數(shù)技術(shù)公司推出，是國(guó)際上最先進(jìn)也是最成熟使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型CAD/CAM/CAEA集成軟件。這是我們零件模型設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中的主要工具。下面是一些簡(jiǎn)單的介紹：Pre/Engineer包括三維實(shí)體造型，裝配模擬，加工仿真NC自動(dòng)編程，板金設(shè)計(jì)，電路布線，裝配管路設(shè)計(jì)等專有模塊，ID反求工程，CE并行工程等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式。其主要特點(diǎn)是參數(shù)化的牲造型；統(tǒng)一的能使各模塊集成起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)計(jì)修改的關(guān)聯(lián)性，即一處修改，別的模塊中的相應(yīng)圖形和數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)更新。它的性能優(yōu)良，功能強(qiáng)大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，功能仿真，制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動(dòng)化軟件包。Pre/Engineer自動(dòng)化自1988年問(wèn)世以來(lái)，10多年來(lái)已成為全世界最普及的3DCAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，Pre/Engineer在今日儼然已成為3DCAD/CAM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子，機(jī)械，模具，工業(yè)設(shè)計(jì)，汽車(chē)，自行車(chē)，航天，家電，玩具等各行各業(yè)。Pre/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化，基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。1.2塑件（某手機(jī)外殼）分析塑件的相關(guān)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)零件圖紙塑件所采用的塑料名稱ABS塑件的生產(chǎn)批量中等批量塑件的體積和重量見(jiàn)表1-1表1-1塑件主要參數(shù)材料密度（density）體積（volume）質(zhì)量（mass）05.11.05g/cm331033.3mm350.3g1.3零件結(jié)構(gòu)特征、塑料的性能、技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)工藝性的分析塑料制品形狀如圖1-1圖1-11.3.1尺寸及精度塑件尺寸的大小取決于塑料的流動(dòng)性。在注射成型過(guò)程中，流動(dòng)性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能設(shè)計(jì)的過(guò)大。大而薄的塑件在塑料尚未充滿型腔時(shí)已經(jīng)固化，或勉強(qiáng)能充滿但料的前鋒已不能很好的熔合而形成冷接縫影響塑件的外觀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件的精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是塑料收縮率的波動(dòng)以及成型是工藝條件的變化、塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)等。因此，塑件的尺寸精度一般不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低級(jí)精度。根據(jù)我國(guó)目前塑件的成型水平，塑件的尺寸公差可依據(jù)SJ1372-78塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)確定。該標(biāo)準(zhǔn)將塑件分成8個(gè)等級(jí)，每種塑料可選其中三個(gè)等級(jí)，即高精度、一般精度、低級(jí)精度。1、2級(jí)精度要求較高，一般不采用。此外，對(duì)塑件圖上無(wú)公差要求的自由尺寸，建議采用標(biāo)準(zhǔn)中的8級(jí)精度。對(duì)孔類(lèi)尺寸數(shù)值冠以（+）；對(duì)于軸類(lèi)尺寸數(shù)值冠以（-）；對(duì)于中心距尺寸幾其他位置尺寸可取表中數(shù)值之半冠以（）號(hào)。在本設(shè)計(jì)中根據(jù)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典可查得：手機(jī)后蓋選用的精度等級(jí)為一般精度選用4級(jí)。1.3.2壁厚塑料制件規(guī)定它的最小壁厚值，它隨塑件大小不同而異。塑件過(guò)厚不但造成原料浪費(fèi)，而且對(duì)熱塑性塑料增加了冷卻時(shí)間，降低了生產(chǎn)率，另外也影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，如產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，最小壁厚達(dá)到0.25mm，但一般不宜小于0.60.9mm，常取24mm。在本設(shè)計(jì)中，壁厚取1mm左右。同時(shí)同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致，否則因冷卻或固化的速度不同產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生翹曲、縮孔、裂紋甚至開(kāi)裂等的缺陷。1.3.4脫模斜度為了便于脫模，防止脫模是拉傷塑件在設(shè)計(jì)時(shí)必須使塑件塑料封頭內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的脫模斜度。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料收縮率。一般取30130,取斜度的方向一般內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求斜度由擴(kuò)大方向取得；外形以大端為準(zhǔn)，符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，脫模斜度見(jiàn)表：表1-2常用塑料的脫模斜度塑料名稱脫模斜度型腔型芯聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、氯化聚醚25452045硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35403040聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、ABS、聚甲醛351303040熱固性塑料254020401.3.5圓角在塑料制品設(shè)計(jì)中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過(guò)渡。因?yàn)閹в屑饨堑乃芗鶗?huì)在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在脫模過(guò)程由于成型內(nèi)應(yīng)力而開(kāi)裂，特別是塑件的內(nèi)角處，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上。這樣避免應(yīng)力集中，提高塑料制品的強(qiáng)度，改善制品成型時(shí)的塑料流動(dòng)情況及脫模。此外，有了圓角，模具在淬火或使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開(kāi)裂。但是，采用圓角會(huì)使凹模型腔加工復(fù)雜化，使鉗工勞動(dòng)量增大。通常內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍，一般圓角半徑不應(yīng)小于0.5mm。1.3.6粗糙度塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。一般模具粗糙度要比塑件的要求低12級(jí)。塑料制件表面粗糙度一般為0.80.2m之間。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件則根據(jù)使用情況決定他們的表面粗糙度。1.3.7塑料性能的分析塑料的選用及相應(yīng)特征的說(shuō)明：選擇的塑料的要求價(jià)格合適，具有較好的加工性能、機(jī)械性能。，該塑料制品選用的是