智能手機(jī)保護(hù)殼注塑模具設(shè)計(jì)【智能手機(jī)外殼】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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Have the shadow of plastic mold. The mobile phone protection shell as the prototype of plastic mold design, including analysis of the material forming process, the selection of parting surface, pouring system design, and finally the injection molding machine checking calculation and injection volume calculation and so on. In this paper, the top-down mold design method, by linking theory with practical work method to design the reasonable protection of mobile phone shell injection mold. 關(guān)鍵詞：塑料模具；注塑機(jī)；塑件；模具。 Key words: plastic mold; injection molding machine; plastic mold. II 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 塑料簡介 1 1.2 注塑成型及注塑模 2 第2章 塑件的工藝分析 6 2.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 2.2 塑件尺寸及精度 8 第3章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定 9 3.1 澆口種類的確定 9 3.2 型腔數(shù)目的確定 10 3.3 注射機(jī)的選擇和校核 10 3.3.1注射量的校核 11 3.3.2塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 12 3.3.3模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 12 第4章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 4.1 分型面的設(shè)計(jì) 12 4.2 型腔的布局 12 4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 4.3.1澆注系統(tǒng)組成 13 4.3.2主流道的設(shè)計(jì) 14 4.3.3分流道的設(shè)計(jì) 14 4.3.4澆口的設(shè)計(jì) 15 4.3.5冷料穴的設(shè)計(jì) 15 4.4注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7] 15 4.4.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 4.5主要領(lǐng)部件尺寸的設(shè)計(jì) 16 4.5.1 凹模寬度尺寸的計(jì)算 16 4.5.2 凹模長度尺寸的計(jì)算 16 4.5.3 凹模高度尺寸的計(jì)算 16 4.5.4 凸模寬度尺寸的計(jì)算 17 4.5.5 凸模長度的計(jì)算 18 4.5.6凸模高度尺寸的計(jì)算 19 III 4.6脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 4.6.1脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 20 4.6.2脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 21 4.6.3推板機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 21 4.7直向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 21 4.7.1滑塊直抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 4.8斜推桿的設(shè)計(jì) 21 4.9斜推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 22 4.10斜推桿傾斜角的確定 24 總結(jié) 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 IV 第1章 緒論 模具制造是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。 1.1 塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。?注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。 第2章 塑件的工藝分析 本次設(shè)計(jì)的塑件是手機(jī)保護(hù)殼，它的材料為ABS，ABS作為塑料的一種，耐高溫，并且經(jīng)久耐用。根據(jù)塑件圖可知，手機(jī)保護(hù)殼塑件的形狀復(fù)雜程度一般，具體塑件圖如下圖所示： 圖（1）3D視圖 2．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）、脫模斜度 在設(shè)計(jì)模具之前，一定要對(duì)塑件的工藝性能進(jìn)行分析，通過分析該塑件的工藝性能，才能夠設(shè)計(jì)制造出合適的模具，用UG軟件的“塑模部件”驗(yàn)證命令對(duì)手機(jī)保護(hù)殼進(jìn)行拔模角驗(yàn)證的結(jié)果如圖所示，可見產(chǎn)品外表面拔模角度為0.5o。 塑件脫模斜度取值越大，塑件在型腔中越容易脫模，塑件在頂出時(shí)的變形越小。在不影響塑件的功能和使用的前提下，對(duì)儀表殼模型上相對(duì)高度較的豎直表面均添加1 o的拔模斜度特征。 第3章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析確定 3．1 澆口種類的確定 本塑件的澆口設(shè)計(jì)為直澆口，這里澆口的的斷面形狀設(shè)計(jì)為矩形。由于塑件結(jié)構(gòu)簡單，厚度較小，所以其截面厚度h通常取澆口處壁厚的1/3～2/3，這里取h=1mm；其截面寬度b取2h，b=2mm；澆口長度取L=2mm。 3．2 型腔數(shù)目的確定 模具按型腔數(shù)目可以分為單型腔模具和多型腔模具，一般可以按以下對(duì)型腔數(shù)目的確定： 按塑件的精度要求確定型腔數(shù)目； 此塑件的型腔數(shù)目按注射機(jī)的最大注射量來確定 查參考文獻(xiàn)[1]，按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量可用下式計(jì)算： 式（3.1） 式中 Vj——澆注系統(tǒng)凝料量（cm3）； Vn——單個(gè)塑件的容積（cm3）； 由表3-1所知Vg=200cm3，由圖3.1和圖3.2可知Vj=1.35 cm3；Vn=27.03cm3 式（3.2） 由于儀表殼側(cè)面有一個(gè)圓孔，需要采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，所以數(shù)目n=2時(shí)，有利于手機(jī)保護(hù)殼成型。 3．3 注射機(jī)的選擇和校核 對(duì)于側(cè)抽芯注射模具來說，注射機(jī)選擇方法所不同的是，在校核開模行程時(shí)需特別注意，注射機(jī)活動(dòng)模板的行程除能滿足取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料外，還需滿足側(cè)向分型抽芯的要求。 模具的側(cè)向分型或抽芯利用注射機(jī)的開模動(dòng)作，通過斜導(dǎo)柱或（手機(jī)保護(hù)殼齒條）分型抽芯機(jī)構(gòu)來完成，所需的開模行程應(yīng)根據(jù)側(cè)向分型或抽芯的抽拔距離、塑件高度、推出距離、模具厚度等因素確定。如圖3.3所示的斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，完成側(cè)向抽芯距離S所需的開模行程為Hc+（5~10）（mm），則當(dāng)Hc+（5~10）＞H1＋H2時(shí)，開模行程應(yīng)按下式校核： S≥Hc＋2× (5~10）mm 若Hc+（5~10）≤H1＋H2，開模行程校核普通注射成型模具的校核。 根據(jù)塑件的形狀，取一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，初步選取螺桿式注射成型機(jī)：HS120AV，注射機(jī)有關(guān)參數(shù)見表3-1。 表3-1 注射機(jī)有關(guān)參數(shù) 公稱注射量 200cm3 定位圈直徑 Φ100mm 最大開模行程S 320mm 噴嘴球頭半徑 R15mm 最大裝模高度Hmax 380mm 噴嘴孔直徑 Φ3mm 最小裝模高度Hmin 152mm 中心頂桿直徑 Φ25mm 模板最大安裝尺寸 390×410mm 頂出行程 0~120mm 型號(hào) 單位 80×B 參數(shù) 螺桿直徑 mm 36 理論注射容量 cm3 156 注射重量PS g 140 注射壓力 Mpa 183 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 365×365 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸(長×寬×高) m 4.3×1.25×1.8 機(jī)器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長×寬) mm 240×240 3.3.1 注射量的校核 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為： 式中 --型腔數(shù)量 --單個(gè)塑件的體積（） --澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（） 本設(shè)計(jì)中：n=2 12.2 =5 M=2x12.2+5=29.4g（約等于） 注塑機(jī)額定注塑量為156g 注射量符合要求 3.3.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。 式中 n --型腔數(shù)目 --單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 --澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 =6725 =150 =2x6725+150=13600 注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，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)額定鎖模力。即： （）P < F 式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa） F—注射機(jī)額定鎖模力（N） 其它意義同上 根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P=13600x1.1x0.01=448.8KN<800KN 鎖模力符合要求 3．3．3模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 式中 --注射機(jī)允許的最大模厚 --注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計(jì)中模具厚度為300mm 150

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