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1、（数控模具设计）三星手机后盖注射模具设计三星手机后盖注射模具设计摘要注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的塑件。本次课程设计对三星手机后盖注射模具进行了设计，对塑件结构进行了工艺分析，确定ABS为塑件的材料。采用一模两腔的结构，并根据模具的锁模力选择了注射机，再用注射量、注射压力进行了校核。对浇注系统进行了设计，采用端面进胶的侧浇口，并对流道进行了布置，根据注塑机的型号确定了定位圈与浇口套的尺寸与形式。选择了Futaba公司的标准模架，对顶出装置与冷却系统进行了设计。对成型零件进行了设计，确定了模仁的大小并在Pro/ENGINEER进行开模。进行侧抽结构的设计，确定导柱
2、的倾斜角、长度，并对滑块的结构进行设计。最后在EMX下生成三维图，导入AutoCAD对装配图和零件图进行绘制。关键词注射模具；手机后盖；ABS；侧抽机构；EMXDesignofThePlasticMoldofTheBackCoverForSamsungMobileAbstractInjectionmoldingisoneofthemostsignificantmeasuresinthermoplasticsforming,whichcanproduceplexpartsdirectly.DuringthisMoldCourseDesign,adesignoftheplasticmoldofth
3、ebackcoverforSamsungmobilehasbeencarriedout.ThestructureoftheproducthasbeenanalyzedaccordingtothemanufacturingprocessandABSwaschooseasthematerialofthebackcover.Therewouldbetwocavitiesinamoldforincreaseefficiency.Basedonclampingforce,themodelofinjectionmoldingmachinehasbeenchoose,andthecalculationofi
4、njectionvolumeandinjectionpressurehasbeendonetomakesurethemachinecouldworkproperly.Usingsidegateasthewayoffillingcavityandplacingrunnerinproperway,thedesignofgatingsystemhasbeenpleted.Themodelofinjectionmoldingmachinedeterminedthetypeoflocatingringandspruebush.ThemoldbaseofFutabapanyhasbeenchooseand
5、thedesignofejectsystemandcoolingsystemhavebeendone.Tocreatemoldingparts,thesizeofmoldcorehasbeendecideandtheappearanceofcavityandcorehasbeengeneratedbyPro/ENGINEER.Afterdecidingtheslantangleandlengthofanglepin,figureoutthestructureofslider,thedesignofsidecorepullingsystemhasbeenpleted.Finally,three-
6、dimensionaldiagramhasbeengeneratedbyEMX,andthenithasbeenimportedtoAutoCADtocreateassemblydrawingsandpartdrawings.Keywords:injectionmolding;backcoverofmobile;ABS;sidecorepullingsystem;EMX目录引言11零件成形工艺分析21.1零件概述21.2零件材料分析21.3零件结构工艺性分析31.3.1零件的壁厚31.3.2零件的拔模斜度41.4零件生产要求42确定型腔的数目53模具胀型力的计算，选择注射设备73.1模具胀型力
7、的计算73.2注射设备的选择73.3注射机有关工艺参数的校核83.3.1最大注射量的校核83.3.2注射压力的校核84确定型腔布置94.1型腔按短边并排布置94.2型腔按长边并排布置105选择分型面116确定浇注系统126.1主流道的设计126.2分流道设计136.2.1分流道截面形状的确定136.2.2分流道尺寸设计136.3浇口设计146.3.1浇口形式的确定146.3.2浇口尺寸的确定146.4拉料杆设计157确定脱模方式167.1推杆推出167.2推件板推出167.3脱模方式的确定168冷却系统和推出结构设计178.1冷却系统设计178.1.1冷却回路长度的确定178.1.2冷却回路的
8、布置188.2推出结构设计198.2.1推杆的布置198.2.2复位机构199侧向分型与抽芯机构设计209.1抽芯力的确定209.2抽芯距的确定209.3斜导柱参数确定209.3.1斜导柱倾斜角的确定209.3.2斜导柱直径的确定209.3.3斜导柱长度的确定219.4滑块设计2110凹模和型芯主要尺寸计算和结构设计2210.1凹模径向尺寸计算2210.2型芯径向尺寸计算2310.3型腔深度和型芯高度尺寸计算2310.4中心矩尺寸计算2410.5凹模和型芯的结构设计2411模具其它零件设计2611.1定位圈设计2611.2导向机构设计2611.2.1导柱2611.2.2导套2711.3垃圾钉的
9、选定2712模具有关零件的强度和刚度校核2812.1斜导柱的强度校核2812.2推杆的强度与刚度校核2812.2.1推出力的计算2812.2.2推杆的强度校核2812.2.3推杆的刚度校核2913模具与注射机有关尺寸校核3013.1模具与注射机安装部分相关尺寸的校核3013.1.1模具的最大、最小厚度的校核3013.1.2动、定模座板安装尺寸校核3013.2模具开模行程校核3014模具结构三维设计32结论33致谢语35参考文献3632三星手机后盖注射模具设计引言注射成型(InjectionMolding)是指有一定形状的模型，通过压力将融溶状态的胶体注入模腔而成型。工艺原理是：将固态的塑胶按照
10、一定的熔点融化，通过注射机器的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。主要用于热塑性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。注射成型的特点主要有：成型周期短，能一次成型形状复杂，尺寸精确，带有金属或非金属嵌件的塑料制品；注射成型的生产率高，易实现自动化生产；除氟塑料以外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方法成型。但注射成型所用的注射设备价格较高，模具的结构复杂，生产成本高，生产周期长，不适合单件小批量的塑件成型。塑料工业是发展历史短但发展速度惊人的新兴工业之一，同时又是一个伴随着石油工业的发展而迅速发展的领域。塑料模具已处于同冲压模具并驾齐驱的地
11、位。日本在全国一万多家企业中，生产塑料模和生产冲压模的企业各占40%。在韩国的全国模具专业厂中，生产塑料模的占43.9%，生产冲压模的占44.8%。新加坡的460家企业，60%生产塑料模，35%生产冲模和夹具。另外，在我国的、深圳、江浙等地，其模具工业主要是从事塑料模具的制造和塑料制件的生产。鉴于这种情况，本次课程设计对三星某款手机的后盖的模具进行了设计，其中包括浇注系统设计、冷却系统设计、推出系统设计等。考虑到手机后盖的侧面存在轴线与脱模方向垂直的孔，还将要进行侧抽机构的设计。由于实践经验的欠缺和知识的局限性，该模具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。1零件成形工艺分析1.1零件概述如
12、图1-1所示，该零件为某品牌手机的手机壳后盖，属于薄壳类零件。零件表面主要为宽大平面，平面交界处有曲面作为过渡。零件表面有两个为摄像头和闪光灯设计的方形孔，侧面还有一个长条形的孔为音量键预留。为了有效地防止该薄壳类零件变形，在零件内侧设有六个加强筋，提高了零件的抗变形能力。成型后，将对表面进行喷涂处理，使其具有较好的光泽。图1-1零件外观渲染图1.2零件材料分析目前市面上手机壳的常用材料主要为ABS和PC，两种材料的性能对比如表1-1中所示。由于本产品对使用环境没有特别的要求，但成型后需要对表面进行喷涂处理；同时考虑到产品的经济性与成型的难易程度，产品的材料选定为ABS。表1-1手机壳常用材料
13、的性能比较ABS强度低，抗拉伸强度43MPa，抗弯曲强度79MPa。不耐温，长期使用温度不得高于60摄氏度。流动性、着色及表面喷涂和电镀性能均好。PC强度高，抗拉伸强度69MPa、抗弯曲强度96MPa。耐高温，长期使用可耐130摄氏度温度环境。透明性好，无毒。根据实用注塑模设计手册中表2-4查得，ABS的技术指标如下表所示：表1-2ABS技术指标密度（）1.02-1.08流长比30-150收缩率0.4-0.6%与钢的摩擦系数0.35熔融温度（）195-240成型模温（）38-931.3零件结构工艺性分析1.3.1零件的壁厚根据实用注塑模设计手册中表2-4查得，ABS塑件的壁厚应在0.753mm
14、之间，最佳值为2.3mm。采用Pro/ENGINEER对塑件壁厚进行分析，如图2-1所示，塑件的壁厚均满足0.753mm的区间。图2-1塑件厚度分析结果1.3.2零件的拔模斜度根据实用注塑模设计手册中表2-11查得，ABS塑件的拔模斜度，型芯应大于351；型腔应大于40120。采用Pro/ENGINEER对塑件拔模斜度进行分析，如图2-2所示，取拔模斜度1进行分析，发现零件的内外表面的拔模斜度均大于1，能够满足拔模斜度的要求。图2-2塑件拔模斜度分析结果1.4零件生产要求考虑到该款手机的市场较小，生产规模定为中批量。根据实用注塑模设计手册中表2-8查得，ABS塑件的建议选用精度，高精度时为3级
15、，一般精度时为4级，低精度时为5级。考虑带手机后盖的精度要求较低，选定精度为5级。考虑到零件成型后，将进行喷涂处理，考虑到表面粗糙度对喷涂效果的影响，选定表面粗糙度。2确定型腔的数目型腔的数目主要从生产效率和塑件的精度要求与大小出发进行考虑。零件的生产规模为中批量，对生产效率要求不太高；塑件的精度较低，为5级，对塑件的一致性要求不高，可以采用多型腔模具进行生产；塑件的尺寸如图2-1所示，塑件长108mm，宽58mm，为避免型腔数目过多，导致模具尺寸过大，应该控制型腔数目在4个以下。图2-1零件外形尺寸图现在提出三种方案：一模一腔；一模四腔；一模两腔，分别进行考虑。方案一：一模一腔单型腔模具塑料制件的形状和尺寸一致性好，成型的工艺条件容易控制，模具结构简单、紧凑，模具制造成本低，制造周期短。但生产效率低，难以满足批量生产时的要求。并且在使用大水口时不得不从塑件的外表面上直接进胶，成型后凝料难以去除，将影响塑件的表面质量。方案二：一模四腔一模四腔的模具生产效率最高，并且由于可以采用平衡式布置，模具内部的压力分布均匀。在使用
