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1、课程设计说明书题目 手机套注射模具设计 姓 名 专 业 高分子材料与工程 班 级 指导老师 2012年 12 月 20 日洛阳理工学院课程设计（论文）任务书 填表时间： 2012 年 12 月 20 日 学生姓名专业班级指导教师课题 类型工程设计题目 塑料注射模具设计主要研究目标究内容)了解模具设计过程和塑件生产工艺过程，增强实际解决问题能力。课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）1.说明书：（字数一般为 0.5-0.8 万字）它是对模具设计进行全面介绍。主要包括中英文题目、摘要、关键词，课题背景综述，可行性分析，注射模具设计的思路、方法、设备选型、工程经济概算和
2、参考文献等。2.装配图：（1号图纸）形象地表示出生产工艺过程。3.型腔：（2号图纸）表示物料在生产中的流程。4.型芯（2号图纸），。5.定位环和衬套（2号图纸）。6产品图（3号图纸）。7参考文献：一般 15篇以上。进度计划查资料（2天）、确定成型方案（2天）绘制图形（5天）、写说明书（1天）主要参考文献 2 严烈主编. Mastercam 8模具设计制造. 北京:冶金工业出版社，2004.3 彭建声主编. 模具技术问答. 北京:机械工业出版社，2003 年 月 日手机套注塑模设计随着制造业和计算机软硬件的发展，模具已经得到了快速发展和广泛的应用，因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的理论意义和
3、实际应用价值。此篇论文论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处，以及整套模具采用标准模架A1形式的好处。本次设计的制品为诺基亚手机套注射模设计，利用CAD来完成其装配图和零件图。模具采用了侧抽芯，使侧向的孔能更好的脱模。模具结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。本文从型腔数量和布局的确定、注射机选择、流道的设计、模
4、板及其标准件的选用、冷却系统、成型部件的设计等给出了详细的设计过程。关键词： 手机套；注塑模；模具结构 目录前言1第1章 塑件成形工艺性分析2第2章 模具基本结构及设计42.1 成形零部件的设计42.1.1成型零件工作尺寸计算42.1.2成型零件强度、刚度的校核42.2浇注系统结构及设计52.2.1 浇注系统的组成52.2.2 浇注系统的作用52.2.3 浇注系统各部件设计5第3章 脱模机构的设计73.1 推出机构的组成73.2 推出机构的分类73.3 推出机构的设计原则73.4 脱模力的计算8第4章 合模导向机构的设计94.1合模导向零件机构的作用94.2导向机构的设计9第5章 侧向分型与抽
5、芯机构的设计105.1侧向抽芯机构的分类及特点105.2斜滑块侧抽芯机构10第6章 模具冷却系统的设计126.1冷却系统设计原则126.2注射模温度调节系统设计12第7章 模具总装图13结论14谢 辞15参考文献16附录17前言高分子材料科学是现代自然科学的结晶、是物质科学中的新科学和增长点。高分子材料的问世改变了20世纪的物质文明，推动了人类社会的进步。高分子材料包括塑料、合成塑胶和合成纤维。作为高分子材料之一的塑料，集原料丰富，制造方便，加工容易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著等众多优点于一身，在现代工业生产领域中占有很重要的地位。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以
6、提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的生产效率。因此塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的应用，出现了金属材料塑料化的趋势。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。我国塑料模的发展迅速，塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。此次的课程设计（手机套模具设计）采用在Auto CA
7、D环境下完成设计，其中涉及到零件模块、装配模块、工程图模块。同时，在此次设计中，主要用到了注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副常见的手机注射模的一般设计流程，注射成型的分析、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定、模具结构总装图和零件工作图的绘制。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定、型腔的排列、流道布局、浇口位置的选择、滑块的设计、模具工作零件的结构设计，推出机构的设计、装配图的绘制。第1章 塑件成形工艺性分析1.1 设计任务 本次设计任务为手机套的塑料制件，材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），收
8、缩率0.3%0.8%。生产批量不大，为中小批生产。该塑件为中小尺寸，一般精度等级，为保证精度，兼顾经济性，采用一模两腔，并不对制品进行后续加工。为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用潜伏浇口。为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。1.2 塑件的工艺性分析 1使用性能、制件技术要求和生产要求该塑件外形矩形，材料为：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。要求材料有较好的机械性能，如抗拉强度、抗应力开裂性、弹性模量都要求较高。根据产品要求，该塑件为大批量生产，采用注塑成型。2塑件尺寸精度塑件中的各个尺寸精度要求为IT3，各尺寸可以按照自由尺寸的精度查取公差等级，因此在模具设计和制造中
9、要按照IT3IT4精度要求设计制造。3塑件表面质量分析（1）该塑件表面质量要求表面光泽，必须避免在塑件有飞边毛刺，缩孔，流痕等工艺缺陷。（2）注意通孔处不出现锐边；（3）表面粗糙度只有塑件外形要求Ra3.2，其它部位没有较高粗糙度要求。1.3原材料的选择以及原材料的工艺分析塑料是以高分子量的合成树脂为主要成分。它在一定的温度和压力的条件下具有可塑性，能够流动变形，其被塑造成制品之后，在一定的使用环境条件之下，能保持形状、尺寸不变，并满足一定的使用性能要求的材料。塑料中的必要和主要成分是树脂，树脂是由高分子物质所组成，它是通过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物或称高聚物。塑料的主要成分是合成树脂，
10、并加入填料、增塑剂、燃料、稳定剂等各种辅料组成。其多组成分有：树脂、填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂等。塑料具有：质量轻、化学稳定优越、.电绝缘性能好、比强度高、减摩、耐磨性能优良，自润滑性好、成型加工方便粘结性能好、光学性能好、着色性能较强、导热率低的特性。但是在目前塑料的应用中，塑料也存在着一些缺点，使其应用受到一定限制。一般塑料的机械强度均不如金属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期受载荷作用，即使温度不高，其形状会产生“蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可塑的，
11、导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选择塑料时要注意扬长避短。塑料按照受热后的表现性能，可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。前者的特点是在一定的温度下，经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反映而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化，质地坚硬，不溶于溶剂，加热也不再软化，如果温度过高就分解。后者的特点为受热后发生物态变化，由固体软化或者熔化成粘流体状态，但冷却后又可变硬而成为固体。且过程可以多次反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。第2章 模具基本结构及设计2.1 成形零部件的设计 2.1.1成型零件工作尺寸计算制品尺寸能否达到图纸尺寸的要求，与型腔、型芯的工作尺寸的计算有很大关系。成型零件
12、工件尺寸的计算内容包括：型腔和型芯的径向尺寸（含矩形的长和宽）、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的计算方法很多，现以塑料的平均收缩率为基准计算。1. 型腔内径尺寸计算 （mm）式中，型腔内径尺寸（mm）D制品的最大尺寸（mm）Q塑料的平均收缩率（%），ABS的平均收缩率为0.5%制品公差系数，可随制品精度变化，一般取0.50.8之间 模具的制造公差，一般取=2. 型芯径向尺寸计算模具型芯径向尺寸是由制品的内径尺寸所决定的，与型腔径向尺寸的计算原理一样，分长、宽两部分计算：(mm)式中，型芯外径尺寸(mm) 制品内径最小尺寸(mm) 其余符号含义同型腔计算公式。 2.1.2成型零件强度、
13、刚度的校核本设计属中小型塑料模具，所以型腔壁厚按强度条件计算，按刚度条件校核。根据模具材料应用手册得本设计所使用的模具材料为SM50，其相关参数如表2-2材料名称/MPa/MPa（%）/Jcm-2SM506303151435图2-1 SM50主要参数2.2浇注系统结构及设计 2.2.1 浇注系统的组成普通流道浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。2.2.2 浇注系统的作用将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳的输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外质量优良的塑料制件。2.2.3 浇注
14、系统各部件设计1. 主流道设计主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，便于塑料熔体的流动及流道凝料的拔出。热塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要与高温塑料及喷嘴反复接触，所以主流道常设计成可拆卸的主流道衬套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。 主流道设计要点：（1）主流道圆锥角=26，对流动性差的塑料可取36，内壁粗糙度为Ra =0.63；（2）主流道大端成圆角，半径r=13mm,以减小料流转向过度时的阻力；（3）在模具结构允许，主流道应尽可能短，一般小于60mm,过长则会影响熔体的顺利充型；（4）主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合；（5）主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为5256HRC。主流道的具体尺寸见表2-2- 表2-2符号名称尺寸取值d主流道小端注射机喷嘴直径（0.5
