手机外壳注塑模设计及成型工艺【报告】.docx

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1、手机外壳注塑模设计及成型工艺目录引言11塑件的分析11.1 二维制件11.2 三维制件图41.3 尺寸精度分析41.4 壁厚41.5 流动性52初步确定注射机53注射模结构设计63.1 选择分型面63.2 浇注系统设计7浇注系统设计的基本原则73.2.1 主流道的设计8分流道的设计83.2.2 浇口的设计93.3 排气系统设计103.4 推出机构设计103.5 冷料穴的设计113.6 合模导向装置的设计124成型零件的结构设计与计算124.1 成型零件的结构设计124.2 成型零件工作尺寸的计算12型腔内径尺寸计算124.2.1 型芯径向尺寸计算13型腔深度尺寸计算134.2.2 型腔壁厚与底

2、板厚度计算144.3 成型零件强度与刚度的校核15品。(7)分型面投影面积尽可能小，这不仅减少了塑料的消耗，而且降低了必要 的粘度。1.1.2 主流道的设计主通道一般位于模具的入口，其主要作用是将塑性体导入分级槽钢或型钢中。 它的形状是同锥形的，有助于从水流中提取弹性熔体和冷凝物。形成的流路一般 是主通道设计的分离平台。由于高温塑料和喷嘴之间的接触，优质钢可以有效地 用于加工和热处理。主流道设计要点看如表：表3.1流道设计要点符号名称尺寸取值d主流道小端注射机喷嘴直径(0.51)5SR主流道球面半径喷嘴球面半径(1-2)13h球面配合悬度3a主流道锥角2。-6。2&L主流道长度尽量小于或等于6

3、060D主流道大端直径D +2Ltg( a 6.1r主流道大端倒圆角D/811.1.3 分流道的设计引水渠道是干流与水闸之间的渠道，一般具有引水功能。多腔型一般分类， 腔室必须配备多个出口。生产线设计：供水布置，碎片尺寸小，操作缩短，固体温度和闸门压降最小。 与第一次模拟试验相同的产品，测量了多种孔强度平衡。一侧的面积和长度相同。 根据产品的制造情况和长度、长度，同一型号的相容性和成形条件是相同的。与 模块化塑料相比，裂纹表面光滑，但RA通常为1.6米，因此流动材料的流速非 常低，稳定的表皮容易冷却，流动的隔热也非常有用。在形成热固性塑性的情况 下，可以使用油，使导轨的表面粗糙度尽可能低。热固

4、性塑料的注射成型不需要 导电通道，也不形成固定表面。导槽可通过手机或固定打开。考虑到洞口和分类 通道的分布，产品和地下通道的总投影面积，最好采用几何中心和锁模力。分流道道断面形状及尺寸：为了减少导热角的热损失，应尽量减小通道面积（截面与外围面积之比），并针对圆形和方形通道效率最高的特点，设计了图形截面法。分流道分布如下：由于分类的长度和分布与半成品的强度数量密切相关，故以柔道直径为主, 省略大直径。分布如下：图3,3分流道分布设计分流道的表面粗糙度：由于与塑料接触的快速冷却，中心部分的流动状态是一种异常现象。因此， 车身和中央部分之间的速度非常快。在保证材料的流动性时，必须保证适当的夹 持和剪

5、裁热。1.1.4 浇口的设计水门的基本功能是加速水门中麦芽的流动，使水闸快速运行。它比普通的浇 口小，总是先硬化。有足够的时间防止淬硬主流道的倒流，防止淬硬主流道的倒 流有利于产品的分离。在大多数情况下，大门是整个注塑系统中最小的部分（直接清洗门）。通过窄 门时，切割速度会加快。随着熔体温度的升高，熔体粘度降低，流动性增加。侧门在许多情况下，它与分离表面一起打开，并输送到塑料的外部。侧门是 典型的四边形门，它可以简单地调节切割速度和切割时间，所以又称为标准门。 单面形状简单，加工方便。但塑件容易产生焊接缺陷、缩孔、下陷等缺陷，注塑压力高，壳体零件放电少。表3.2浇口结构尺寸综上所述，本次设计的

6、侧门尺寸为h=lmm深，w=2.5mm宽，L=lmm长。塑件壁厚/mm侧浇口尺寸/mm浇口长度/mm深度h宽度w0.800.50-1.01.00.82.40.51.50.82.42.4-3.21.52.22.43.33.26.42.2-2.43.3-6.43.3 排气系统设计排气系统的作用是将成型过程中产生的气体与模具内外的水路和注意系统中 的一定空气结合起来，以保证主工序的顺利进行，特别是高速硬币和塑料硬币的 分配，否则压缩机会因产生压力在高温下，可能会产生类似的气泡或焊痕。3.4 推出机构设计在每个注射循环中，产品必须与模具钢分离，用于喷涂产品的工具称为喷涂 机构或推出机构。推出机构设计要

7、求：(1)最大限度地保持塑料制品的手机模式。(2)确保产品没有变形或损坏。(3)确保产品外观良好。(4)结构可靠。根据四种设计要求，本设计采用推杆推出机构。推杆是用来推进产品的。本设计结构简单，更换方便，防滑效果好，定位自 由度高，易于标准化，但控制杆与产品接触面积小，造成力集中，破坏产品变形。 虽然推杆的直径和位置应符合机构的设计要求，但需要注意的是，推杆应尽量减 少，在推进时应注意将产品从高于顶部的型芯(或型钢)中解放出来。推杆及其 关节球通常用H9/F9同轴调整。推进过程中没有胶带，直径一般不小于12mm。 杆件位置通过模具零件时，在保证产品质量的前提下应避免冷却通道，模具易脱 模，杆件

8、数量少，简化了模具，降低了产品的表面质量。本设计采用圆柱顶出机构，借助固定板固定杆。图3.4推杆的固定方式图3.4推杆的固定方式图3.5推杆的形状冷料穴的设计冷却料孔用于将喷射器产生的冷凝头贮存在注射段和第一个进入模具注射系 统的龙体下部，冷却料的尺寸应大于浇口直径。冷孔的形状是冷孔和冷杆的组合。设计的塑料件为ABSO这种塑料有很好的韧性。在与推杆匹配的冷螺柱孔中, 驱动器从主管中提取冷凝液。引入时，塑料和转子冷凝液将自动下降。图3.6冷料穴设计1-定模2-冷料穴3-动模4-拉料杆（推杆）合模导向装置的设计通过固定模板式或模具来保证构件的位置和方向，主要由立柱和锥子位置指 示装置组成。导向装置

9、的作用：(1)在导盖的设计中，首先引入导件来引导运动，使模具或上下毛与模具准 确匹配，防止模具前面的模具损坏，造成模芯或模具损坏。(2)定位功能、导向装置保证了模具钢的尺寸和制品的塑化程度，导向装置 在模具装配过程中也起到一定的作用，便于装配和调整。(3)在一定的侧压力下，成型过程中，成型设备的潜在侧压力和精度较低, 工作柱存在侧压力。因此，在成型过程中，导向装置应承受一定的水平压力，以 保证模具的正常工作。4成型零件的结构设计与计算成型零件的结构设计注射型的成型部分是型腔，通常包括凹模、芯和成形杆。模具用于制造产品 表面，型芯构成产品的内部零件，形成产品零件的细部，作为高压容器的成形产 品，

10、其内部尺寸、强度和强度、材料，热处理和加工工艺是影响模具质量和寿命 的重要因素。强度失效可能是由于强度不够而弯曲，而大量的变形是由于角度的 影响，使塑像的尺寸精度降低，影响塑像的质量和模具的稳定性。塑料的性能与零件的要求不同。首先，分裂面、排气位置和整体结构的剥离 方式是关键因素。然后根据零件的操作，计算出零件的尺寸。装饰件的加工工序 确定结构细节、确定机床、加工工艺要求等。另外，由于塑料固熔高压，型钢壁 厚、强度和强度不同，故需计算。特别是对于高精度的重要型钢，内部和地板的 厚度无法根据经验确定。4.1 成型零件工作尺寸的计算产品尺是否满足图纸尺寸要求，与核心工程尺寸的计算密切相关。工作尺

11、寸的计算包括矩形的长度、宽度、高度和中心距。塑料制品的工作尺寸有很多种, 目前的计算方法是以塑料的平均收缩率为基础的。4.1.1 型腔内径尺寸计算式中，Dm一型腔内径尺寸（mm）D制品的最大尺寸（mm）A一制品公差一模具的制造公差，一般取Di =117mmDi =117mm2=61mm根据塑件的要求取：i=0.42mmA2=0.34mm,贝UDmi= (117 + 117x0.005- x0.42) 35 =117.2735mmDm2 =(61+61 x 0.005- x 0.34)=42.42 mm型芯径向尺寸计算型芯的距离尺寸由产品的内径决定。计算原理与型腔相同，包括长和宽两个 参数。式中

12、，dM 一型芯外径尺寸gm）“ 一制品内径最小尺寸（mm）Di = 116mmDi = 116mm口2 =60mm由上可知，、 =0.42mm 2=0.34mm,贝(D3M-= (116 + 116x0.005-二 xO.42) -0.35=116.27 035mmD3(60+60x0.005- xO.34) 25 =60.0525mm423型腔深度尺寸计算型腔高度取决于产品的深度。型腔显示尺寸最大尺寸的公差和偏差为+,芯 高为最大尺寸，公差为负。根据相关经验公式：%=(4+ HQ+2a) - z (mm)式中h“一型芯高度尺寸(mm)%一制品深度最小尺寸(mm)由零件图中可得，H=8mm,得

13、，A =0.14mm“m = (8 + 8 x 0.005+2/3 x 0.14) 25 =8.13 _-25mm型腔壁厚与底板厚度计算注射成型腔的厚度测量必须满足强度、强度、重量和操作的要求。在注塑成 型过程中，熔体压力要有足够的强度，这会影响塑料型腔，否则，强度不足，会 影响塑性损伤变形，因此，弯曲变形会影响塑性材料的尺寸精度。一般计算应考 虑以下因素：(1)在没有输出时，ABS的最大差值为0.05mm。(2)产品的弹性变形随着冷却和硬化而减小。(3)为了满足产品的精度要求，产品有尺寸要求，零件尺寸精度高，说明金 属模具具有良好的强度。根据模具凹模计算侧壁厚度。(mm)式中，b凹模侧壁理论

14、厚度(mm) h一凹模具腔的深度(mm) p凹模具腔内熔体压力(Mpa) c=1.08=0.85E=2.1xl0 Mpab nQx；黑窝 J 6 35底板厚度计算，根据公式/叩2 丫/叩2 丫(mm)由4=2.3, ci=2.8x 10-2, 丫2=0.005,则I 21z、一2.8xlQ-2 x30x404 32. 1x105 x0. 005I)=5.89mm取实际底板厚度大于10 mm就能满足要求。4.3成型零件强度与刚度的校核本设计为中小型，塑性型腔厚度大。根据强度计算条件进行计算。根据模具 材料说明书，本次设计采用的模具材料为F50,相关参数见表4.1。表4.1 SM50主要参数对侧壁

15、的厚度校核材料名称%/MPa(7 /MPa sS (%)ak /J cm-2SM506303151435首先按强度条件对塑件的壁厚进行计算Ph2Ha= 50.62xJ50x10624.65x1加V2x80x10-3x208.33x106按刚度条件对塑见的壁厚进行校核I50x106x24.65xW3 x(50.62x W3V刚=xl n= 4.8mm刚 V 32EHS V32x200xl09x80xlO-3 x0.14各参数介绍如下：P 一一模腔的压力，一般取30-50MPa,本次取大值尸=30MPah塑件的高度，取h =24.65 mm司一一模具材料的许用应力375=208.33&1.83成型

16、零件的许用变形量注射量注射机的公称注射量：V机=60cn?塑件体积：Vs =2 x 3.33=6.66 cm3，而浇注系统流道履料的体积：V凝=2.33cn?则实际需要的注射量：V实=Vs + V凝=6.66+2.33=8.99 cm3所以，注射机的注射量符合工艺要求。4.4 最大注射压力的校核塑料对模板的压力为：P=0.3 x Pl=0.3 x 100=30MPaF胀二(nA 塑件+A 浇)x P= (2x2989+2092) x 30=242 KNF 额=400KN 242KN=F 胀锁模力足够脱模力剥离力将塑料件的外力从驱动中心移开，克服了模具本身的运动阻力、真空 吸收、附着力和运动阻力

17、。本设计主要计算核心压缩力形成的注入阻力。脱模时，模具阻力最大，应计算推杆的强度。也就是说，脱模角应该忽略不 计。本产品为薄壁四边形零件：Q=8t E S 1 f/(l-m)(l+f) (kN)式中，Q一脱模最大阻力(kN)t一塑件的平均壁厚(cm)E塑料的弹性模量(N/cm2)S一塑料毛坯成型收缩率(mm/mm)1一包容凸模长度(cm)f一塑料与钢之间的摩擦系数m一泊松比，一般取0.380.49已知,t 0.2cm, l=4.5cm, f=0.28=2.2kN= yxFlf- =/xPxA = 0.5xl0xl06 x 1240.837 xl0-6 = 7445.02N7 摩擦阻力（N）/摩

18、擦系数，一般取0151.0,本设计取0.5。5结束语这学期的毕业设计即将完成，这意味着我的大学生活即将结束。这学期我学 到了很多知识和技能。通过手机模具的设计来了解产品的整体设计过程，本次设计是以前综合实践 的知识，通过对模具的研究，在设计过程中运用CAD和Pro/E技术，提高这两种 软件的实际应用能力，具有可移植性模具化、现代化，对数字加工技术有了进一 步的认识，模具CAD/CAM技术是模具设计的作用和发展趋势，模具 CAD/CAM/CP技术是模具技术的重要里程碑。CAD/CAM/CAM技术已成为模具 设计与制造的发展方向。计算机技术在模具设计中的作用越来越重要，这预示着 计算机技术在今后的

19、工作中将越来越受到重视。通过本次毕业设计，我掌握了产品设计的基本方法和方向，为以后的工作打 下了基础。首先，我学会了在网上搜索所需要的信息，比如全球模具发展趋势的精度要 求、手机、模具材料、凹凸模、毕业设计类型等。手机材料一般是T+PC,材料 各有优缺点。ABS具有优良的流动性、电镀和涂层性能，但力学性能不如计算机。 如果有电镀要求，ABS具有良好的机械性能，在材质上，PC含量不能超过30%, 根据材质的不同。第二，丰富的设计是基于知识的学习。塑性成型工艺和模具设计需要对塑料 收缩、门设计、塑性等方面有足够的基础知识。通过本次毕业设计，可以加强对 基础课程和专业课程的理解，巩固知识体系结构，为

20、今后的工作奠定理论基础。第三，在模具设计中，必须熟悉各种软件。本设计主要采用Pro/E和CAD。 Pro/E可以用于零件和模具的建模与仿真，也可以用于模具的数字化处理。本软件 是专业完善的系统，先进的设计和开发方向，在各个领域，特别是模具设计的应 用领域，有着广泛的应用空间，成为机械行业最流行的设计工具，广泛分布于宇 宙、机械加工领域，塑料制品等行业是的，这个行业需要更多的软件。本次毕业4.4 注射量164.5 最大注射压力的校核164.6 脱模力165结束语17参考文献19设计对Pro/E的使用进行了详细的研究，结合未来的职业生涯，采用了模拟和绘 图的方法。最后，通过本次毕业设计，我了解了毕

21、业论文的创作标准，对office系列软 件的文字处理和版面应用有了很好的了解。总之，这次毕业设计不是一件容易的事。我掌握了产品设计的过程和方法， 巩固了自身的专业知识和实践能力，锻炼了分析问题和解决问题的能力，为未来 的工作打下了坚实的基础。参考文献1杨安.塑料成型工艺与模具设计.北京：北京理工大学出版社，2017.罗晓晔.翅料成型工艺与模具设计.浙江.浙江大学出版社，2016.3史铁梁.模具设计指导.北京：机械工业出版社，2013.4全国模具编辑委员会.模具制造工艺装备及应用.机械工业出版社，2010.5于华.注射模具设计技术及实例.机械工业出版社，2015.6王树勋.模具实用技术设计综合手

22、册.机械工业出版社，2017.7王旭.塑料模具结构图册.机械工业出版社，2018.网冯丙先.模具设计与制造简明手册.上海：上海科技出版社，2013.9郑建中.互换性与测量技术.浙江.浙江大学出版社，2014.10申开智.塑料成型模具（第二版）.中国轻工业出版社，2012.11金大鹰.机械制图.机械工业出版社，2015.12章飞、陈国平.型腔模具设计与制造.化学工业出版社，2011.3全国模具编辑委员会.塑料模具设计及制造.机械工业出版社，2011.14何满才编著模具设计与加工一一Mastercam 9.0人民邮电出版社2013.15戴向国编著Mastercam 9.0数控加工基础教程人民邮电出

23、版社2014.16王孝培编著塑料成型工艺及模具简明手册机械工业出版社2015.17唐俊、龙坤、张浩等编著中文版Pro/ENGINEER WildFire实力教程。清 华大学出版社2014.引言塑料是发展迅速的新型工程材料。塑性加工和成形技术正变得越来越重要。 注塑成型是塑料零件最常用的成型方法。手机注塑模具是注塑模具制造业中最复 杂的模具之一。这很难制造出手机的结构部件。因此，研究手机外壳注射模的设 计与制造具有重要的现实意义。手机外壳外观很高，整机体积小，结构复杂，需 要很高的注塑工艺。手机注射模设计和制造的主要难点是浇注系统和注射机构。 本课题来源于企业的实际生产情况。它是基于多个注塑模具

24、设计和制造的手机壳 体注塑件。介绍了如何提高塑料制品的成型质量，提高对成型制品的要求，列举 了塑料制品在实际生产中可能出现的缺陷及解决方法。手机塑料外壳采用注塑成型，注塑模具的加工是关键。讨论了手机外壳的结 构和工艺。论述了塑料模具的设计与分析过程。分析了注塑成型结构的设计过程。 热流系统用于提高塑料零件的表面质量和成形效率。注塑机的实际操作、流量、 压力、温度等参数以及注塑机的实际操作都发生了变化。1塑件的分析二维制件50.0050.00图1.1主视图图1.2俯视图HV.依31.00VH图1.3左视图图1.4成品背面1.1 三维制件图图1.5成品三维制件1.2 尺寸精度分析流动性取决于流体的

25、流动性。在小型化的过程中，塑料周边的尺寸设置过多。 大而薄的塑料建筑不能在无烟条件下变形，或受到外力的冲击，形成冷遇，它会 影响建筑的外观和结构的强度。道具的大小与塑料部门的大小和产品图纸的大小相对应。影响塑性结构程度 的因素很多。首先介绍了模具的精度和磨损量、小收缩率波动、成形过程、刀具 和模具结构的长期变化。因此，车身尺寸不是一般的。我国根据小物件大小的差 异进行分类。根据这一标准，将塑料分为8个等级，1和2级别低正确率高，一 般很少使用。1.3 壁厚最小的塑料壁厚由尺寸决定。塑料后盖不仅可以加工原材料，而且提高了生 产的积极性。塑料冷却时间的延长，提高了生产效率，影响了产品质量，影响了

26、泡沫、产品、塌陷等缺陷。热塑性塑料易形成薄塑件，最小壁厚0.25mm,但一般小于0.60.9mm,通 常为2-4mm。在本设计中，壁厚约2mm。同时，同一道具的壁厚必须尽可能一致。 否则，会导致其他类型的冷却或高冲击，因此也会引起开裂、收缩甚至裂纹。1.4 流动性塑料被一定的温度和压力填充。由于流动性之间的相关性，复合材料的性能 与表面结构、表面粗糙度、预热和成形条件有关。塑料流动性对塑料制品的质量、 模具设计和成型工艺有很大影响。具有流动性高、流动性好的特点。本文提出了 ABS设计、流动性好、产品尺寸小的特点。因此，可以向塑料中 添加少量润滑剂。2初步确定注射机塑料的种类很多，各种整形方法，

27、例如整形、压缩整形、排出整形、天然气 压管整形等。其中四种方法最常使用。其中四种方法是最常用的。其中四种方法 是最常用的。这其中的四种方法是最常用的。这其中的四种方法是最常用的。这 其中的四种方法是最常用的。在这中注射模具或注射模具。根据注释，电脑的塑 料杯是比较好的。此外，电脑用塑料杯是比较好的。除此之外，电脑装模具都有 着不同的塑料形式。n.尺寸，准确，一次性使用原声注射可能是可能的。智能手 机的外观很精致，很显眼的话，打针的应用可以满足于工艺需求。使用注释的设 备是注释。塑料种类繁多，如塑料、压缩塑料、排气塑料、气管塑料等，其中最常用的 有4种，最常用的有4种。在这种注塑模具或注塑模具中

28、，按照说明书，硬质塑 料很不错。一般而言，智能手机的外观非常精致。如果需要设计更高级点，注射 的应用可以满足工艺的需要，这个过程这就要用到注塑机。根据本手机壳的设计要求，最后确定注射机型号为XS-ZY-60,具体参数如下 表：表2.1注射机型号XS-ZY-60具体参数理论注射容积注射压力注射时间注射速率螺杆转速60 cm 3180 MPa2s70g/s0200r/min锁模力拉杆内间距开模行程最大模具厚度最 模具厚度400KN200 x 300mm500mm250mm150mm喷嘴孔直径定位孔直径喷嘴球半径4mm125mmSR 18mm3注射模结构设计3.1 选择分型面模拟是由两个或多个塑性扇

29、形零件组合而成的模具，分离部分的接触是 线性的，曲面选择的基本原则是选择一个可能的分离面：(1)分型面应为易脱塑料制品。为方便塑料制品的拆卸，应考虑内腔 的整体结构，注意制品在内腔的位置。模具的复杂性。因此，为了制作模具, 在制作模具时要注意动态模具。维护产品。(2)当塑料制品有侧分孔或侧癌时，侧芯应处于笔芯的运动方式。侧 芯子固定后，芯子很难拉伸，芯子之间的距离很小，液体压力下的芯子机构 可以使芯子膨胀。因此，在选择分型面时，型芯之间的距离在开口方向上较 大，而在型芯方向上较小。(3)这种选择保证了塑料制品的质量。模拟所需的第一个同轴部件必 须在同一模板和所需的同轴产品上配置。(4)当结构材

30、料在模具垂直方向上的投影面积接近主区域的最大面积 时，可以选择一侧进行防流，这有助于增加扬声器组的最大面积。(5)分型面选择应该适合清理碎屑。为了方便枪械的使用，分型面末 端的水流与开放表面的水流相同。(6)分段的选择应考虑中小型产品的工艺性，产品拆卸的开口距离应 小于注塑机的最大开口距离。根据分型面选用原则，图中显示了注射成形分型面的形状和位置。图3.1成形型的分型面的形状3.2 浇注系统设计注塑模铸造系统是指注塑机喷嘴金属模具的轴向导轨。因此，腔室依次由充 气阀排气室组成。型钢在装料过程中，凝固过程中的全部压力达到型钢的各个部 位，是一种精密塑料制品。注入系统由主流道、极化孔、灌水口和冷却

31、孔四部分 组成。3.2.1 浇注系统设计的基本原则注塑系统设计的合理影响是塑料的性能、结构和性能，材料的尺寸、质量和 利用率是塑料的生产效率。因此，注塑系统的设计是模具设计的重要组成部分。 铸造系统的设计一般应遵循以下原则：(1)为了适应塑性加工工艺，塑性加工过程影响塑性流动、温度变化和最大 塑性压力。为了保持压力和防止相似流动，在塑件加工中设计了水浇铸系统，以 保证塑件的成型。(2)排气良好，喷射系统在龙体充注加料过程中，无需涡轮即可顺利排气。(3)非常短的过程，它减少了体积，减少了流量，减少了龙体的压力和热量 损失，保证了压力和必要的装料速度，缩短了装料方式和冷却时间，缩短了成型 周期，提高了效率，减少了塑料的使用。(4)不要直接用材料从充型芯流出。它可以在高速熔化，以防止直接流动。(5)为保证产品外观质量，水门应放在水面上，不能放在表面上，而应放在 隐蔽处。(6)为防止塑料制品变形，在设计中应减少或去除因门收缩而产生的变形制