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1、 数控模具设计 手机外 壳上盖注塑模具设计 分类号 单位代码 11395 密 级 学 号 0705250146 学生毕业设计 论文 题 目手机外壳上盖注塑模具设计 作 者段喜阳 院 系 能源工程学院 专 业机械设计制造及其自动化 指导教师刘建勃 答辩日期2011年 月 日 榆 林 学 院 毕业设计 论文 诚信责任书 本人郑重声明 所呈交的毕业设计 论文 是本人在导师的指导下独 立进行研究所取得的成果 毕业设计 论文 中凡引用他人已经发表或未 发表的成果 数据 观点等 均已明确注明出处 尽我所知 除文中已经 注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰 写过的研究成果 对本文
2、的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文 中以明确方式标明 本人毕业设计 论文 与资料若有不实 愿意承担一切相关的法律责 任 论文作者签名 年 月 日 榆林学院本科毕业设计 论文 I 摘 要 文本主要介绍 CAD CAM 在模具上的应用 其中包括 PRO E AUTOCAD 机械部分的设计 内容包括塑料注塑模具的工作原理及应 用 设计准则 以及产品的简介 塑料注塑模的设计计算 包括模具结构设计 注塑机的选用 浇注系统的设计等方面 关键词 CAD CAM PRO E 塑料 注塑模 注塑机 手机外壳上盖注塑模具设计 II ABSTRACT In this paper it is about the
3、 application of the CAD CAM in plastic injection mould it include PRO E autoCAD It is about the working theory and application of a plastic injection mould the design principle and the introduction of production and the design calculation of the plastic mould The includes the structure design of the
4、 mould the selecting of plastic injection mould machine and the pour system design and so on Keywords CAD CAM PRO E Plastic Injection Mould Plastic Injection Mould Machine 手机外壳上盖注塑模具设计 IV 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1 1 塑料成型模具在加工工业中的地位 1 1 2 塑料成型模具发展趋势 1 1 3 软件简介 3 1 3 1 总装配图的建立 3 1 3 2 零件模型设计与加工 3
5、 2 零件的设计 4 2 1 零件材料选择及性能 4 2 2 注射机的选择 5 2 2 1 注射量确定 5 2 2 2 锁模力确定 5 2 2 3 成型压力 5 2 3 标准模架的选择 6 2 3 1 模架尺寸选择 6 2 3 2 模具闭合高度校核 6 2 4 浇注系统设计 7 2 4 1 浇注系统的设计原则 7 2 4 2 主流道的设计 7 2 4 3 分流道的设计 8 2 4 4 浇口形式 8 2 5 成型零部件设计 9 2 5 1 型腔分型面设计 9 2 5 2 排气槽的设计 10 2 6 脱模机构设计 13 2 6 1 脱模力计算 13 2 6 2 推杆的设计 14 2 6 2 3 推
6、杆的直径 14 2 7 侧向分型与抽芯机构设计 15 2 7 1 斜导柱 15 2 7 2 导柱的角度 15 2 7 3 活动型芯和滑块的锁紧 16 2 8 复位机构与导向机构设计 16 2 8 1 复位机构设计 16 手机外壳上盖注塑模具设计 VI 2 8 2 导向机构设计 17 2 9 塑模温控系统设计 17 2 9 1 塑模温控制系统设计 17 2 9 2 冷却装置系统的设计要点 17 2 9 3 冷却系统的计算 18 参考文献 20 鸣 谢 21 1 绪 论 1 1 塑料成型模具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状成型具有一定形状和尺寸的制造工具 成型塑料制 品的模具叫做塑料模具
7、全面要求是 能生产出在尺寸精度 外观 物理性能等方面均能满足使用 要求的优质制品 从模具使用角度 要求高效率 自动化 操作简便 从模具 制造角度 要求结构合理 制造容易 成本低廉 塑料模具影响着塑料制品的质量 首先 模具型腔的形状 尺寸 表面光 洁度 分型面 进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸和形状精度 以及制件的物理性能 机械性能 电性能 内应力大小 各向同性 外观质量 表面光洁度 气泡 凹痕 烧焦 银纹等都有十分重要的影响 其次 在塑料 加工过程中 模具结构对操作难易程度影响很大 在大批量生产塑料制品时应 尽量减少分模 合模和取制件过程中的手工劳动 为此常采用自动开合模和自 动顶
8、出机构 在全自动生产时还要保证制品能自动从模具上脱落 另外 模具 对塑料制品的成本也有相当的影响 除简易模具外 一般来说制模费是十分昂 贵的 一副优良的注射模具可生产制品百万件以上 压制模约能生产二十五万 件 当批量不大的时候 模具费用在制件成本中所占比例将会很大 这时应尽 可能地采用结构合理而简单的模具 以降低成本 现代塑料制品中合理的加工工艺 高效的设备 先进的模具是必不可少的 三项重要因素 尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求 塑料制件使用要求 手机外壳上盖注塑模具设计 2 和造型设计起着重要作用 高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模 具才能发挥其效能 产品的生产和更新都是以模具
9、的制造和更新为前提 由于 工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大 对塑料模具生产不断向前 发展 1 2 塑料成型模具发展趋势 随着塑料成型加工机械和成型模具的迅速增长 高效率 自动化 大型 微型 精密 高寿命的模具在整个模具产量中所占比例越来越大 从模具设计 和制造技术角度来看 模具的发展趋势可归纳为以下几个方面 1 加深理论研究 在模具设计中 对工艺原理的研究越来越深入 模具设计已经由经验设计 阶段逐渐向理论计算方面以发展 2 高效率 自动化 大量采用各种高效率 自动化的模具结构 如高效冷却以缩短成型周期 各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构 热流道浇注系统注射出模 具等 高速
10、自动化的塑料成型机械配合以先进的模具 对提高生产效率 降低 成本起了很大作用 3 大型 超小型及高精度 由于模料应用的扩大 塑料制件已应用到建筑 机械 电子 仪器 仪表 等各个工业领域 于是出现了各种大型 精密和高寿命的成型模具 为了满足 这些要求 研制了高强度 高硬度 高耐磨性能且易加工 热处理变小 导热 性能优异的制模材料 4 革命模具制造工艺 为了更新产品花式和适应小批量产品的生产要求 除大力发展高强度 高 耐磨性的材料外 同时又重视简易制模工艺研究 5 标准化 开展模具标准化工作 使模板 导柱等通用零件标准化 商品化 以适应 大规模地成批生产塑料成型模具 随着计算机技术的发展 计算机已
11、广泛应用于模具工业 在注射成型系统 中 针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入 构成该环节的主要有 CAD 1 塑件设计 件的设计包括塑件结构 尺寸 精度 表面 性能等方面的设计 塑件设 计方面的计算机辅助技术有 塑件 CAD 塑料 辅料 辅件选择的专家系 统 2 注射机的使用 常见注射机的使用方面的计算机辅助技术有 注射机选择专家系统 注射机 故障诊断系统 a 注射模使用状况的好坏直接影响到注射质量 在对于高技术注射模来说 都要对注射模在使用过程中进行监控 由此知注射模的工作状况 b 注射工艺 注射工艺方面的计算机辅助技术有 注射工艺制定的专家系统 塑件质量 故障诊断 c 注射模设计
12、手机外壳上盖注塑模具设计 4 注射模设计主要完成注射模的结构尺寸 精度 表面性能等方面的设计 并选择模具的材料等 计算机在注射模设计方面的工作有 注射划 CAD 注射模材料 辅料 辅件选择专家系统 1 3 软件简介 本设计中主要为模具的设计与计算 为后面完成装配图作好资料准备 装 配图用 AutoCAD 来完成其三个视图的显示 零件为 NOKIA8210 手机可换机 壳的上盖 整体由不规则曲面构成 壳内有多处定位和固定结构 发球小型复 杂零件 不能用一般的拉伸剪切就能达到要求 1 3 1 总装配图的建立 计算机辅助设计 Computer Aided Design 简写为 CAD 是指利用计 算
13、机的计算功能和高效的图形处理能力 对产品进行辅助设计分析 修改和优 化 它终合计算机知识和工程设计知识的成果 并随计算机软硬件的不断提高 而逐渐完善 AutoCAD 的最大特点是让设计者更为轻松 设计者或绘图者几 乎可不必离开屏幕就能连续地完成工作 AutoCAD 适合于工程制造 建筑设 计 装潢设计等各行业技术人员作为设计依据 完成图纸上的工作 AutoCAD 是美国 Autodesk 公司开发的一种通用 CAD 软件 1982 年首 次推出了 AutoCAD R1 0 版本 经过十余次的版本更新 AutoCAD 已从一个 简单的绘图软件发展成为包括三维建模在内的功能十分强大的 CAD 系统
14、 是 世界上最流行的 CAD 软件 现已广泛应用于机械 电子 建筑 化工 汽车 造船 轻工及航空航天等领域 1 3 2 零件模型设计与加工 Pre Engineer 是美国 PTC 参数技术公司推出 是国际上最先进也是最成 熟使用参数化特征造型技术的大型 CAD CAM CAEA 集成软件 这是我们零件 模型设计与加工过程中的主要工具 下面是一些简单的介绍 Pre Engineer 包括三维实体造型 装配模拟 加工仿真 NC 自动编程 板金设 计 电路布线 装配管路设计等专有模块 ID 反求工程 CE 并行工程等先进 的设计方法和模式 其主要特点是参数化的牲造型 统一的能使各模块集成起 来的数
15、据库 设计修改的关联性 即一处修改 别的模块中的相应图形和数据 也会自动更新 它的性能优良 功能强大 是一套可以应用于工业设计 机械 设计 功能仿真 制造和管理等众多领域的工程自动化软件包 Pre Engineer 自动化自 1988 年问世以来 10 多年来已成为全世界最普及的 3DCAD CAM 系统的标准软件 Pre Engineer 在今日俨然已成为 3DCAD CAM 系统的标准 软件 广泛应用于电子 机械 模具 工业设计 汽车 自行车 航天 家电 玩具等各行各业 Pre Engineer 是一套由设计至生产的机械自动化软件 是新 一代产品造型系统 是一个参数化 基于特征的实体造型系
16、统 并且具有单一 的数据库功能 手机外壳上盖注塑模具设计 6 2 零件的设计 2 1 零件材料选择及性能 本设计为一手机壳上盖 如下图所示 塑件的质量要求是不允许有裂纹和变形 缺陷 塑件材料 ABS 生产批量为大批量 塑件公差按模具设计要求进行转换 图 2 1 如图 2 1 所示 该塑料制品是一个手机壳的上盖 上端部的配合处有尺寸 精度要求 该塑料制品选用的是 ABS 塑料 ABS 是丙烯晴 丁二烯和苯乙烯三 种单体的三元共聚物 ABS 具有较高的强度 硬度 耐热性及耐化学腐蚀性 具有弹性和较高的冲击强度 它具有优良的介电性能及成型加工性能等综合的 优良性能 且价格便宜 原料易得 ABS 的主要技术指针如表 2 1 所示 表 2 1 密度 g 1 05抗拉屈服强度 50 比容 g 0 92拉伸弹性模量 吸水率 24h 0 3无缺口 261 收缩率 130 160 冲击强度 缺口11 熔点 130 160 弯曲强度 80 0 4590 108 强度 9 7 热变形温 度 1 8083 103 体积电阻率 2 2 注射机的选择 2 2 1 注射量确定 该塑件的形状不很规则 很难直接计算出来
