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1、 毕业设计（论文）毕业设计（论文）题 目玩具手机外壳注射模设计 前前 言言光阴似箭，在校的三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为手机壳的注塑模具。本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，模具结构较为简单，对模具工作人员提高理论联系实际的能力是一个很好的练习。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以手机壳注射模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果
2、。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了 CAD、Pro/E 等技术，使用Office 软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。由于本人才疏学浅，知识根底不牢，缺少经验，在模具结构设计计算和编写设计说明书的全工程中，得到张老师以及其他机械、模具基础课的老师的细心指导，同时也得到同学的热情帮助和指点，在此谨以致谢。 敬请各位老师和同学批评指正，以促我在以后的工作中减少类似的错误，做出成绩，以报恩师的淳淳教诲和母校的培养。目录目录
3、前言前言1 1、塑件的工艺分析、塑件的工艺分析 51.1塑件原材料的分析 51.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 71.3塑件体积的估算 71.4塑件的注射工艺参数 82 2、拟定模具结构形式、拟定模具结构形式 82.1确定型腔的数量及排列方式 83 3、分型面位置的确定、分型面位置的确定 94 4、浇注系统形式和浇口的设计、浇注系统形式和浇口的设计 104.1主流道的设计 104.2分流道的设计 114.3浇口的设计124.4冷料穴的设计 134.5浇注系统平衡 135 5、排气系统、冷却系统的设计、排气系统、冷却系统的设计 145.1排气系统的设计 145.2冷却系统的设计 146 6
4、、成型零件的设计与加工工艺、成型零件的设计与加工工艺156.1型腔的设计与加工工艺 156.2型芯的设计与加工工艺 166.3斜顶的设计与加工工艺 187 7、注射机的选择、注射机的选择197.1由公称注射量选定注射机 198 8、注射机与模具尺寸的关系校核注射机与模具尺寸的关系校核19 8.1.模架的选定 208.2.模具强度和刚度的校核 219 9、模具的装配过程、模具的装配过程221010、模具的工作过、模具的工作过程程231111、结束、结束语语241212、总结与致谢词、总结与致谢词241313、参考文献、参考文献25附录 1 常用塑料收缩率标称参考表常用塑料收缩率标称参考表 34附
5、录 2 塑件公差数值表塑件公差数值表 35附录 3 不同截面形状分流道的流动不同截面形状分流道的流动 37附录 4 标准公差表标准公差表38附录 5 公制内六角螺钉公制内六角螺钉38玩具手机壳注射模设计2008 模具技师 1 班 李宝佳摘摘 要要：本设计依据注射成型的基本原理，特别是注射模具的结构与工作原理，对注塑产品作出了详细的分析；本次设计采用了斜顶装置进行脱模，详细介绍了结构设计、注射模具浇注系统的设计过程，并对相关参数进行了校核计算。通过本次设计，让我掌握查阅资料与手册的能力，能够熟练运用 CAD 模具设计；并且掌握了模具设计方法和步骤，了解模具的工艺过程。关键词关键词：注塑模具；斜顶
6、；加工工艺；分型面引引 言言：本次设计以注塑玩具手机按键部分的外壳为主题，综合了成型工艺分析，模具结构设计，模具零件的加工工艺，到最后的模具装配等一系列模具的生产制造过程。在设计该模具的过程中，总结了以往模具设计课程种的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以往学过的基础课程知识综合的应用到本次设计当中。1 1、塑件的工艺分析、塑件的工艺分析1.1塑件产品的材料分析图（1）产品图根据该产品的结构要求和表面质量的要求，该产品的材料需要有一定的承受外载的能力，并且在较高或较低的温度下均能具有良好的机械性能和尺寸稳定性。为此，该产品选择流动性适中且综合性能较好的非结晶性塑料
7、ABS，该塑料具有以下几种特性：1） 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（简称 ABS）是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组成部分的各自特性，使 ABS 具有突出的力学性能和良好的综合性能。丙烯腈使 ABS 拥有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使 ABS 具有优越的柔性和韧性，苯乙烯使它有良好的加工性能和染色性能。2） ABS 无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料制件有较好的光泽。拥有极好的抗冲击强度，且在低温下也不会迅速下降。3） ABS 具有良好的力学强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、机盐、酸、碱类等对 ABS 几乎没有影响。4） 有一定的硬度和尺寸稳定
8、性，易于成型加工。5)经过调色可以配成任何颜色。6)ABS 具有良好的电镀性能，是所有塑料原料中电镀性能最好的。7)ABS 的流动性好，但容易产生啤塑披锋，溢边值为 0.04mm。8） 其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70左右，热变形温度约为 93左右。耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据 ABS 中三种组成成分的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用场合。1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1） 塑件的结构分析本产品为玩具手机按键部分的上壳，零件的总体形状不规则。因为产品是一个玩具零件，所以尺寸精度及形状精度的要求不高。该产品选择一模两腔的成型方式，且每个产品都有三个
9、倒扣，须加工同等数量的斜顶（即 6 个斜顶） 。2） 塑件尺寸精度的分析根据产品的用途，模具采用一般的精度等级进行加工生产即可。查书本模具设计经验点评附表 H2，根据选择的塑料原料 ABS，确定该产品的模具采用 MT3 级的制造精度进行加工生产。MT3 级属于一般的精度等级，对应模具相关零件尺寸的加工可保证。3） 表面质量的分析该零件的外观表面要求较高，不可有油污、伤、缺胶、多胶、缩水、夹水纹以及披锋等缺陷。另外外观表面是磨砂表面，而非光滑表面，使用时手感更佳。所以要求模具在设计时要选择正确的进胶点以及在啤塑时需严格控制好啤塑参数。综上所述，注塑时在工艺参数控制得好的情况下，制件的成型要求可以
10、得到保证。1.3塑件体积的估算计算塑件的体积是为了根据此参数选择适用的注塑机通过 Pro/E 的高级功能对制件的体积进行估算得：V 8452 mm因为该制件为一模两腔的成型方式，所以 2V = 16904 mm1.4塑件的注射工艺参数的确定根据制件所采用的原材料 ABS，选择正确的成型工艺参数。参数如下：ABS 塑料原料的主要性能指标密度 1.05 g/cm 收缩率 0.5 %熔点 130160 热变形温度 659845N/cm弯曲强度 80 Mpa拉伸强度 3549 Mpa拉伸弹性模量 1.8 Gpa弯曲弹性模量 1.4 Gpa压缩强度 1839 Mpa缺口冲击强度 1120 KJ/硬度 R
11、6286 HR体积电阻系数 10cm击穿电压 15 kv.mm介电常数 60Hz3.7ABS 塑料原料的注射成型工艺参数注塑机类型： 螺杆式螺杆转速 （ rmin ） 3060喷嘴形式： 通用式料筒一区 （ ） 200210料筒二区 （ ） 210230料筒三区 （ ） 180200喷嘴温度 （ ） 180190模具温度 （ ） 5070注塑压力 （ Mpa ） 7090保压压力 （ Mpa ） 5070注塑时间 （ S ） 35保压时间 （ S ） 1530冷却时间 （ S ） 1530成型周期 （ S ） 4070注：此参数仅供参考，可根据实际应用情况做调整。2 2、拟定模具结构形式、拟定
12、模具结构形式2.1确定型腔的数量及其排列方式该产品采用“一出二”的成型方式，及一模两腔。考虑到模具成型零件和斜顶以及出模方式的设计，模具型腔的排列方式如图（2）所示 ： 图（2）模具型腔的排列方式3 3、分型面位置的确定、分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时
13、留在动模一边。3）保证塑件的精度要求。4）满足塑件的外观质量要求。5）便于模具加工制造。6）对成型面积的影响。7）对排气效果的影响。8）对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第 2 点、第 5 点、第 8 点。为了便于模具加工制造，应尽量选择平直分型面、易于加工的分型面。塑件为手机按键部分的上壳,为满足其外观要求应把塑件分到动定模一侧。由于该塑件的结构形状并不是很复杂,大部分是曲面。长度较中,高度较矮，把它分型到动模一侧。通过综合考虑,将分型面设在塑件的内表面的最大轮廓处.如下图（3）所示：图（3）塑件分型面4 4、浇注系统形式和浇口的设计、浇注系统形式和浇口的设计4.1主流道的设计1）.主流道尺寸
14、主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为 33.5mm。2）.主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严格。因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这里称为唧咀） ，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件，只需购买适用的就行了。常用唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种，我们选择的是无托唧咀，如图（4）所示。有托唧咀用于配装定位圈，无托唧咀与定位圈配合使用。唧咀的有 12mm，16mm，20mm 等多种规格。这里选的唧咀为 12mm。图（4）无托唧咀4.2分流道的设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1）分流道的形状及尺
