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1、毕业设计名称：诺基亚手机上盖注射模设计,答辩人: 导 师: 专 业:,注射成型工艺,注射成型又称注塑成型或注射模塑成型，几乎所有的热塑性塑料（除氟塑料外）及部分热固性塑料都可经注射成型而获得各种形状的塑件，其产品占目前塑件生产量的30%左右，应用覆盖了国民经济各个领域。,设计的大概思路如下：,一、任务书的分析 二、制品的Proe分析与注射机的选择 1、利用Proe的塑料顾问对产品进行分析 2、计算制品的体积与重量 3、注射机的确定 三、模具设计的工艺过程 1、分型面的选择 2、型腔的布局 3、浇注系统 4、成型部分尺寸的计算 5、加热与冷却装置的设计 6、推出机构 7、模具的工作过程 四、总结
2、,一、任务书的分析,手机面壳零件图,1、该制品尺寸大小为104mmX50mmX5mm，属于比较小巧而且是薄板一类的手机； 2、制品精度为MT2级，属于精密制件，相应的模具精度应该选为8级精度； 3、产品的厚度0.6mm，明显与实际手机的厚度不符合，经查阅相关资料并与指导老师商量，最终选用1mm厚度。 4、产品材料采用ABS，大批量生产。 5、成型该制品不需要侧抽，也不需要斜顶。,二、制品的proe分析与注射机的选择,1、利用proe的塑料顾问对产品进行分析,1）最佳浇注口,如上图所示，最佳浇注口在制品的中间部分。这个为我接下来设计侧浇口提供了一个依据。,2）选择填充方式,在这次设计中，填充方法
3、有潜伏式浇口、单侧浇口、双侧浇口，通过比较之后最终选用如图所示的单侧浇口对制品进行填充。,3）填充时间,4）填充质量,如有图所示，填充时间只需要0.75秒。快速充满型腔有利于提高生产效率。,填充质量不是很好，黄色的部分比较多，但总体上还是可以达到要求，对于黄色区域较多这个问题可以通过改变浇口的尺寸得到改善。,5）注射压力,如图所示，成型该制品需要的注射压力是96.07MPa，这是选用注射机的一个重要参数。,6）熔接痕的分析,通过增大注塑压力，将压力从200Mpa提高到275Mpa，将模具温度从50提高到65，可以对产品的熔接痕进行控制。,7）气泡分析,从上图可以看到，气泡比较少，主要分布在分型
4、面周围，为了提高制品的精度，在分型面定模一侧开设一条深0.0250.1mm宽1.56mm的排气槽。利用分型面进行排气。,小结： 通过Proe的塑料顾问对产品进行分析，使我们对设计的产品的相关参数 有个基本的了解，这有利于我们选用注射机和设计模具。,2、计算制品的体积与重量 该产品为手机外壳，材料采用丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），查有关资料取其密度为1.05 g/cm ，收缩率为0.55%。 使用Pro/ENGINEER软件对三维实体产品自动计算出产品的体积.下面是部分计算过程： 通过计算塑件的体积为：V1 = 2.3930 cm ； 浇注系统体积：V2 = 5.5635 cm ； 浇注系统
5、重量：M2 =.V2=1.05 g/cm5.5635 cm =5.8417g ； 故V总 = 2V1+V2 = 22.3930cm3 5.5635 cm 10.3495cm ； 故M总 = V总 10.3495 cm1.05 g/cm 10.8670 g,3、注射机的确定,根据分析的结果通过塑料模具设计P57表51选定注塑机型号为：G54S200/400。 注塑机的参数如下： 注塑机额定注塑量：210420g 锁模力：2540KN 注塑压力：109MPa 最小模厚：165mm 最大开合模行程：260mm 最大开距：405mm 顶出行程：80mm 最大成型面积：645 cm2 喷嘴球面半径：SR
6、18mm 喷嘴前端孔径：4mm 注塑机拉杆的间距：368290(mmmm),通过这次毕业设计，我觉得对于注射量少的制品选用注射机时不是根据制品的体积与重量，而是根据模具的最小闭合高度和注射压力，对于制品的体积与重量，一般情况注射机都是可以满足的。,二、诺基亚手机上盖注射模设计,1、分型面的确定,根据任务书的尺寸用proe画出的三维图如上图所示，可以看出在按键处没有倒角，根据设计原则：在满足条件的前提下尽可能的降低成本，选用上表面作为分型面，这样对于成型制品上面孔凸起来的部分就落在了型芯上面，使加工时方便了很多，降低了模具的制造成本。,2、型腔的布局,确定型腔数目的方法是根据锁模力，最大注射量，
7、制品的精度要求，经济性等来确定，根据该零件的外形特点，由于该塑件属于薄壁制品，其投影面积比较大，从经济性的角度考虑，选用一模两腔，对称布置，可降低模具的成本。其布局如下图所示：,3、浇注系统,浇注系统的设计主要包括三部分，分别是主流道、分流道、浇口。 1）主流道的设计 其形状为圆锥形，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。由于主流道要与高温塑料和注射机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。 浇口套的选用： 根据选用的注射机可以得到： 喷嘴球面半径：SR18mm 喷嘴前端孔径：4mm 进料口直径：D=d+(0.51)mm=（40
8、.5）mm4.5mm，式中d为注塑机喷嘴口直径。 球面凹坑半径：R=r+(0.51)mm=（18+0.5）mm 18.5mm，式中r为注塑机喷嘴球头半径。 主流道的长度根据定模的厚度进行选择， 小型模具L主应尽量小于60mm，本次设计初 选35mm进行设计。 最后选用的浇口衬套的三维实体如右图所示， 其尺寸见装配图。,2）分流道的设计,分流道设计：采用平衡式分布。 分流道截面形状选较常用的圆形分流道截面形状。 分流道的尺寸：分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。对于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可用以下经验公式计算分流道的直径。 式中：D分流道的直径，mm； W塑件的质量
9、，g； L分流道的长度，mm； 由于所设计的塑件的质量小于200g，故按以上公式确定其直径。 由于此式计算的分流道直径限于3.2mm9.5mm，而所算出来的结果小于此范围，故参考塑料模具设计P78表6-1中ABS的分流道推荐值，定出分流道直径为4mm。,3）浇口的设计,浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，其截面积约为分流道的0.030.09，长度约为0.5mm2mm。浇口形式有直浇口、侧浇口、点浇口和潜伏性浇口等，通过Pro/Engineer塑料顾问分析可知选用侧浇口较为合理。侧浇口的端面为矩形，根据成型的需要，定尺寸如下：长a2mm，宽b=1mm长度L1mm。,至此，完成浇
10、注系统的设计，其形状如右图所示：,4、成型部分尺寸的计算,在计算成型零件的尺寸时，需要注意的主要是尺寸公差的标注，对于包容尺寸，例如制品的内表面，型腔的尺寸等都属于包容尺寸，其基本尺寸为最小尺寸，下偏差为“0”，上偏差为“+”；对于被包容尺寸，例如制品的外表面和型芯的尺寸都属于被包容尺寸，其基本尺寸为最大尺寸，上偏差为“0”，下偏差采用“-”；对于中间尺寸，例如孔间距，其公差采用对称标注，为“士”。 只要把各个尺寸进行归类，参考查课本塑料成型工艺及模具设计P127表4-15 就可以计算出成型部分的尺寸。其实物如下图所示，具体尺寸见零件图。,定模 动模,5、加热与冷却装置的设计,加热装置设计：
11、塑料模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产率。参考塑料模具设计表6-10 常用热塑料的模具温度表可以得知所选塑件材料ABS的模具温度为：50C80C；模具温度在80C以下，所以可以不设置加热装置。 冷却装置设计: 水道的布置如下图所示： 其详细尺寸可见说明书计算 过程及结果,6、推出机构,在该模具脱模过程中，我是在制品的内表面处设置了16根顶针，因为不在产品外表面，所以并不影响产品外观。其尺寸型号为HASCO Z41/2.0*160。其布局如下图所示；,7、模具的工作过程,开模时定模板与动模板从分型面处分开，动模向后运动，浇注系统的冷凝料及塑料制品一起向后运动，当主流道中的冷凝料完全拉出一段
12、距离后，注射机的顶杆作用在推板上，使得浇注系统中的冷凝料和塑料制品手机面壳一起推出，完成脱模过程；合模时注塑机顶杆复位，顶杆固定板回到初始状态，动、定模完全闭合，回到成型位置，进入下一个工作循环。,总结,在这次毕业设计中，我认为有一个地方设计得不是很好的就是分型面的选择，在实际生活中，手机面壳的按键边缘都是有倒圆角，一方面是防止直角过渡，避免应力集中；其次是防止使用手机时不小心弄伤手指；再者是在按键和屏幕处倒圆角，有美观的作用，而我所设计的手机里面却不作要求，所以分型面可以选在上表面。 第二个问题就是，模架的选择， 模架按导柱的位置可分为对角导柱 模架、中间导柱模架、四角导柱模 架三种，因为制品为MT2级，属于 精密制品，所以在选用注射机时该 选用四角导柱的模架，以保证制品 的精度。,谢谢大家！,答辩人： ：莫才颂,
