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1、利用利用 Pro/e 进行电话机机壳模具设计进行电话机机壳模具设计2目目 录录电话机壳模具设计说明书摘要电话机壳模具设计说明书摘要前前 言言一一 制品的工艺分析制品的工艺分析1. 塑件的材料性能2. 明确塑件的设计要求3. 明确塑件的生产批量4. 塑件的工艺性二二 注塑机的确定注塑机的确定三 模具的结构设计与计算模具的结构设计与计算1. 浇口的设计2. 球面凹坑半径 R 值的确定3. 浇口套与定模的配合4. 分流道的设计5. 侧浇口的设计与计算6. 分型面的选择原则7. 排气系统的设计与选择8. 成型零件的设计9. 导向与定位机构的设计四四 设计校核设计校核1. 最大注射量的校核2. 锁模力的
2、校核3. 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核4. 开模行程的校核结束语结束语 参考文献参考文献3电话机壳模具设计说明书摘要电话机壳模具设计说明书摘要本电话机壳模具设计说明书简要的介绍了塑料模具设计的基本原理课题 案例的简要分析及本课题手机外壳塑件的脱模过程 本说明书共分为九大部分,分别为: 1. 浇口的设计浇口的设计2. 球面凹坑半径球面凹坑半径 R 值的确定值的确定3. 浇口套与定模的配合浇口套与定模的配合4. 分流道的设计分流道的设计5. 侧浇口的设计与计算侧浇口的设计与计算6. 分型面的选择原则分型面的选择原则7. 排气系统的设计与选择排气系统的设计与选择8. 成型零件的设计成型零件的设
3、计9. 导向与定位机构的设计导向与定位机构的设计10CAD 总装的设计。总装的设计。11.Pro/e 模具设计模具设计在浇注系统和浇口的设计中,主要讲述浇口的组成浇注系统设计的基本原 理浇口类型及浇口位置的选择与原理;球面凹坑半径 R 值的确定的设计中,主要 确定凹坑半径值的确定:浇口套与定模的配合,讲述了浇口套与定模的配合形式及 位置4电话机模具设计电话机模具设计前前 言言模具是工业中极为重要的工艺装备采用模具生产制品及零件,具有生产效率 高节约原材料操作工艺简单能制造出用其他加工工艺方法难以加工的形状 较复杂的的零件制品制造出的零件或制品精度高,尺寸稳定,有良好的互换性容 易实现生产的自动
4、化半生动化用模具批量生产的零件与制品,一般不再进行进 一步加工,可以一次成形等一系列优点它是当代工业工产的重要手段和工艺发 展方向塑料模具设计与制造技术及塑料工业的发展息息相关,塑件制造是一项综 合性技术,其生产有关与成型物料成型设备成型工艺成型模具及模型制造等方 面的知识,所以便构成了塑代件成型生产系统:产品设计塑件选择塑件成型。一一 制品的工艺分析制品的工艺分析1ABS 树脂为微黄色或白色不透明颗粒料,无毒不味;是丙腈-丁二烯-苯乙烯共聚物.丙烯腈使聚合物耐油耐热耐化学腐蚀;丁二烯使聚合物具有卓越的柔性 韧性;苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性因此,ABS 具有突出的力学性 能和良好的
5、综合性能,ABS 表面可以电镀但它的使用温度不高,一般不能超过 80 度2明确塑件的设计要求:该产品零件尺寸较中等大小,精度等级高,不需要抽芯,形状比较简单没有侧壁孔 及凸凹台,对表面质量有一定要求使用侧浇口,工作环境比较好没有过热现象及 较大的机械载荷3明确塑件批量:该产品大量投产,产量很大要求模具寿命在 30 万次以上,选用 P20 作为型腔及 型芯材料 4、塑件的工艺性及计算 该产品材料为 ABS 查压缩比 k:密度 =1.021.06 收缩率 Q=0.4%0.7%. 其成型工艺特性 1.吸湿性强.原料要干燥2流动性中等宜用高料温高模温高 注塑压力成型溢边值 0.04mm3尺寸稳定性好4
6、 塑件尽可能有大脱模斜度 计算出其平均密度为 1.04g/cm3平均收缩率为 0.55% 使用 Pro/e 软件画出三维实体图并利用其分析功能自动计算出所画图形的体 积和质量:5m塑塑=v塑塑= 1.04*77860/1000=80.97g 式中:-塑件平均密度,单位 g/cm3. 由浇注系统 v 浇=可计算出浇注系统质量为 m浇浇=v浇浇=1.04*21060/1000=21.909 g v总总=v塑塑+v浇浇=71.16+ 20.167= 91.327 cm3 m总总=m塑件塑件+v浇浇= 20.167+80.97=101.130 g二二 注塑机的确定注塑机的确定根椐塑料制品的体积或质量查
7、注塑机的参数如下: 注塑机最大注塑量:155CM 锁模力 1200KN 注塑压力 200Pma : 最小模厚 160mm 模板行程: 540 mm 注塑机定位孔直径?4mm 喷嘴前端行程?125mm 喷嘴球面半径 SR 15 mm 注塑机拉杆的间距 410*360 mm 选定注塑型号为:JPH120 A三三 注塑模具设计与计算注塑模具设计与计算一、浇注系统设计 根据产品对表面质量要求很高,为了不影响其美观,采用侧浇口,这样虽然容易在 进料时顶部(指电话机的外壳与浇口相对的地方)形成封闭气囊,容易留下明显 的熔接痕,但是 可以通过对排气系统的设计增加熔接痕处的局部温度以及提高注塑机的注塑 压力等
8、方法来解决 1、浇口的设计 1 浇口套进口直径半 D = d0 + (0.5 1) 式中 d0 是注塑机喷嘴直径为 5mm 2、球面凹坑半径 R,R= r +(0.51) 式中 r注塑机喷嘴半径 R 取 16mm 3、浇口套与定模的配合 两者的配合可采用 H7/m6; 浇口套与定位圈的配合 H9/f8 4、分流道的设计 1 分流道截面的选择与确定: 根据分流道截面流道的表面积比(指流道的表面积与体积比称之为表面积比),能 使塑料熔体的温度下降小阻力小流道的效率高,及加工容易和顺利脱模为原 则,故选用分流道截面形状为半圆形 2 分流道的大小与计算 分流道的大小是由塑料的品种塑件的大小及流道的长度
9、来确定的,对于质量小 于 200 克的塑件产品壁厚小于 3mm 以下的塑件,可用以下经验公式计算分流 道的直径 D =0.264*W1/2*L1/4 式中:D 为分流道的直径6W 为塑件的质量 L 为分流道的长度 D = 0.264*80.971/2*201/4=5.365 mm,查常用塑料分流道直径推荐表: ABS-4.59.5;故 D 取 5 mm 注:此公式计算分流道的直径限于 3.2 到 9.5mm 5、侧浇口的设计 1 侧浇口又称边缘浇口,其断面为矩形,一般开在分型面上,一般取宽 B=1.55mm; 厚 h =0.52 mm (也可取塑件厚的 1/32/3);长 L =0.72mm
10、2 侧浇口的尺寸的推荐值 深度 h =0.51.5 mm 取 1 mm;宽度 B = 0.82.4mm 取 1.5mm;浇口长度 L =1mm 3 侧浇口位置的选择: 根据浇口的位置对塑件有直接的影响,位置选择应尽量避免注塑缺陷的出现(如: 变形熔接痕凹陷裂纹等)以及缩短成型周期为前途和原则,故侧浇口设在电话 机壳较底的端处的中间. 6、分型面的选择与确定: 根据分型面选择的原则:1 分型面的应有利于脱模; 2 分型面的应有利于保证塑件的外观质量和精度要求 ; 3 分型面的应有利于成型零件的加工制造; 4 分型面的应有利于侧向抽芯; 故电话机壳的分型面选择在其底面的最大面积处 7、排气系统的时
11、设计与选择: 为了不发生被压缩气体产生的高温,会引起塑件的局部炭化烧焦,或使塑件产生气 泡;或使塑件熔接不良引起强度下降,甚至充模不满等缺陷.分析零件所得,该零 件结构比较简单,且尺寸不大,是属于小型零件范畴,故使用中小型模具,可充分 利用分型面间的间隙排气,这样加工比较容易,成本不高,但要求分型面必须位 于熔体流动的末端 8、成型零件的设计: 1 型腔的结构 采用整体式结构:是直接在选购的模架板上加工(开挖)型腔,其优点是加工成本底 结构牢固不易变形不会使塑件产生因拼接线痕,但是存在缺点如:材料成本 比较高,需要热处理时,要将整块料进行热处理,热处理成本高,故仅使用于形状 简单的中小模具 2
12、 芯型的结构 采用整体式结构:是直接在选购的模架板上加工型芯,其优点是加工成本底;但加 工时,材料浪费大材料出成本高,仅适合用于小型模具 3 成型零件的工作尺寸的技计算 成型零件的工作尺寸是指型腔和芯型直接构成塑件尺寸,型腔和芯型的工作尺寸 的精度将直接影响塑件的精度 （）塑件的收缩的影响 由于塑料热胀冷缩的原因,成型冷却后,塑件尺寸小于模具型腔尺寸,一般不 同的塑件的材料有不同的收缩率,塑件的形状尺寸壁厚成型工艺条件模具结构 等因素有关,故某种塑件的收缩率是波动的,ABS 的收缩率一般在 0.4%0.7%之 间波动7（）型腔和芯型工作尺寸制造公差 它将尺寸直接影响塑件的尺寸公差,通常型腔和芯
13、型的制造公差为塑件公差 的 1/31/6,其表面粗造度 Ra 直为 0.8um0.4um （）模具成型零件的磨损 模具在使用过程中,由于塑料熔体的流动冲刷,在成型过程中可能产生腐蚀性 气体的锈蚀,脱模时塑件与模具的摩檫,以及由于上述原因造成的成型零件表面粗 造度的增加,所以需要重新打光等原因,都会造成成型零件尺寸的变化对于本产 品来说,因为其尺寸小,制造公差对塑件的尺寸影响较大 （）模具的安装配合误差 模具成型零件装配误差以及在成型过程中,成型零件配合坚间隙的变化,也会 引起塑件尺寸的变化 综上所说,塑件在成型过程中产生的尺寸误差应该是以上各种误差的总和, （）型腔和芯型工作尺寸的计算 型腔和
14、芯型工作尺寸根据塑料的收缩率,及其制造公差磨损量三个因素 型腔和芯型工作尺寸的计算过程 型腔的工作分析: 型腔的内表面是模具零件的外表面,其工作尺寸属于包容尺寸,在使用过程中型 腔的磨损会使包容尺寸逐渐增大,因此,为了使得模具的磨损留有修模的余地以及 装配的需要,在设计时,包容尺寸尽量取下限,尺寸公差取上限,具体计算公式如下: 1、型腔的径向尺寸计算公式 L=L塑(1+k)-3/4+ 式中:L塑塑件的外型公称尺寸 k塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差,取塑件的相应尺寸的 1/31/6L=200*(1+0.0055)-3/4*0.40.4*1/6=200.8+0.06 2、型腔的深度
15、尺寸计算公式: H=H塑(1+k)-2/3+=24(1+0.0055)-2/3*0.3+0.3*1/6=24.03+0.02 式中 H 塑塑件的高度方向的公称尺寸 型芯工作分析: 型芯是成型塑件的外形,其工作尺寸属于被包容尺寸,在使用过程中型芯的磨 损会使被包容尺寸逐渐减少,因此,为了使的模具的磨损留有修模余地以及装配的 需要,在设计时,包容尺寸尽量取上限,尺寸公差取下限,具体计算公式如下: 3、型芯的径向尺寸计算公式 l=L塑(1+k)+3/4- 式中:L塑塑件的外型公称尺寸 k塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差模具制造公差,取塑件的相应尺寸的 1/31/6 l=195(1+0.0055)+3
16、/4*0.8-0.8*1/6=196.68-0.13 型腔的高度尺寸计算公式: h=h塑(1+k)+2/3- 式中 H 塑塑件的深度方向的公称尺寸8h=23(1+0.0055)+2/3*0.3-0.3*1/5=23.45-0.064、成型零件的强度与刚度计算: 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用,应该有足够的强度与刚 度,如果腔侧壁板厚过小,可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏,也可能因刚 度不够而产生饶曲变形,导致溢料和出现飞边,降低塑料尺寸精度以及影响顺利 脱模因此,应该通过强度和刚度的计算来确定型腔的壁厚,计算时,模具型腔壁 厚的计算应以注塑时的最大压力为准(因为最大压力是注射时熔体充满型腔的 瞬间产生的,随着塑料
