推荐-手机外壳塑料模具设计与制造 精品 精品

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1、手机外壳塑料模具设计与制造独创性声明本人声明所呈交的毕业是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结 果由本人承担。作者签名：日期： 年 月 日毕业版权使用授权书本毕业作者完全了解学校有关保留、使用毕业的规定，即：学校 有权保留并向有关部门或机构送交的复印件和电子版，允许被查阅和借阅 本人授权郑州职业技术学院要以将本的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本。保

2、密，在年解密后适用本授权书.本属于不保密口。（请在以上方框内打“V”毕业作者签名： 指导教师签名年月日日期：20XX年4月20日日期:摘要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 实际应用价值。详细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 统以及排气系统等的设计。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。

3、关键词： 手机外壳；注塑模；模具结构目录第 1 章 绪 论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 料已经在人们的衣食住行和国防建设，生态环境等众多领域得到了广泛的应用， 并为 21 世纪物质文明谱写着更辉煌的篇章。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，在人们的日常生活中及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，可以提高生产效率，

4、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，在机 电、仪表、化工、汽车和航天航空等领域，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。 在工业发达国家，据最近数据 统计，日本生产塑料模和生产冲压模的企业各占40%；韩国模具专业厂中，生产塑 料模的 43.9% ，生产冲压模的占 44.8%;新加坡全国有 460 家模具企业，60%生产 塑料模，35%生产冲模和夹具。作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具 有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。成型周期短、生产率高、大批 生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点，因此，世

5、界塑料成型模 具产量中约半数以上是注射模具。在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使 用模具，但长期未形成产业。直到 20 世纪 80 年代后期，中国模具工业才驶入发 展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体） 模具企业的发展也相当迅速。由此可见，虽然中国模具工业发展迅速，但与需求 相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。 由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发 达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调 整

6、和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品 结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、 高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。目前，塑料塑件在国民经济和日常生活中的应用日趋广泛，发挥着举足轻重 的作用，塑料塑件的加工基本上是通过模具一次成型的。在众多的成型方法中， 注射成型占主导地位，塑料塑件的质量、生产的效率和成本和模具的结构、使用 性能密切相关，因此，设计制造出结构合理，使用性能优良的注射成型模具已成 为塑料生产厂家关注的焦点。第 2 章 塑件成形工艺性分析

7、2.1 设计任务如图所示（图2.1）为手机外壳的塑料制件，材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共 聚物（ABS），收缩率0.3%0.8%，其形状，尺寸如上图所示。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。为了方便加工和热图 2.1 手机外壳零件图2.2 塑件的工艺性分析、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

8、产，采用注塑成型。二、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要按照IT3IT4精度要求设计制造。三、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。2.3 原材料的选择以及原材料的工艺性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

9、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，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：1.质量轻； 2 .化学稳定优越； 3 .电绝缘性能好； 4 .比强度高； 5.减摩、耐磨性能优良，自润 滑性好；6成型加工方便；7粘结性能好；8.光学性能好；9着色性能较强；10. 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

10、。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，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

11、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。热塑性塑料和热固性塑料的性能对比如 下表。根据手机的外壳的对强度，刚度，柔韧性，热塑性等众多方面的考虑，决定塑件的材料采用ABS材料。ABS材料特性如下：ABS（丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物），于热塑性塑料，韧性大、脆性小，适用广泛，但是尺寸稳定性差和热稳定性差一、ABS物理和化学特性ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成，每种单体都有不 同特性；丙烯腈有高强度，热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性，抗冲击 特性；苯乙烯具有易加工，高光洁及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。 三种单体的聚合产生了具有两相的三

12、元共聚物，一个是苯乙烯丙烯腈的连续相， 另一个是聚丁二烯胶分散相。这就决定了 ABS 材料的耐高温性、抗冲击性及易加 工性等多种特性。缩水率为 0.5%所有手机类轻巧系列产品都提供ABS作为选项，而接近90%的轻巧类塑件产品 都是由这种材料制造的。使用者报告说ABS的原型可以达到注塑ABS成型强度的 80%，而它的属性，例如耐热性与抗化学性，也是近似或是相当于注塑成型的工件， 其耐热度为93.3C，这让ABS成为功能性测试应的广泛使用材料。ABS材料的典 型用途：汽车（仪表板、工具船门、车轮盖、反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头 发烘干机、搅拌机、食品加工机、割草机等），电话机壳体，打字机键

13、盘，娱乐 用车辆（如高尔夫球手推车、及喷气式雪橇车等）等众多领域。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。abs 为热塑性塑料，其特点是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，其过程可以多次反复，塑料本身的分子结构 则不发生变化。但热固性塑料在一定的温度下，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。表2.1ABS为热塑性塑料与热固性塑料的区别:ABS为热塑性塑料成型前，塑料中 树脂分子结构使制品固化定型的模具温度条件成型 后

14、，塑料 中树脂分 子结构成型过程中树脂所发生的变化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法热塑性塑料线型 或支链状 线型聚合 物分子冷却基本与成型前的相同物理变化（可能有 少量分解或交链现象发生）可熔化可溶解反 复多次 使用 （可回 收废 料）注射、挤出、吹塑等热固性塑料线型聚合物分子加热（提供交 联反应温 度转变为体型分子既有物理 变化，又有化 学变化。有低 分子析出既不可熔化， 也不可溶 解次性使 用，因 成型过 程不可 逆压缩或压注。有的品种可以采用注射2.4 塑料的成型特性分析及影响因素一、流动性塑件形状复杂、壁薄或尺寸较大的制品时，产品设计者应考虑在满足制品使 用性能的前提下

15、，优先选择流动性好的塑料来成型。流动性的优劣以流动性等级 衡量，测定流动性的方法用标准测仪器测量，测定值越高，表明流动性越好。人 们习惯引用与塑料流动性相关的塑料溢料间隙（溢边值）概念，所谓溢料间隙是 指熔体塑料在成型高压下不得流过的最大间隙值，流动性越好，溢料间隙要求越 小。二、收缩性、收缩率、比容和压缩收缩率与：热胀冷缩、塑料品种、成型工艺（压力、温度、时间）、模具和 塑件结构有关,所以设计模具时，需根据模塑收缩率来计算型腔的尺寸。比容是单 位重量的松散塑料所占有的体积。压缩率是松散塑料的体积与同重量塑料的体积 之比。用它们可计算出每模塑料需要的注射量（cm3）或模具加料腔的容积尺寸。 注射量是决定设备的主要条件。三、结晶性、相容性、热敏性、固化和熔体破裂结晶性即指聚合物分子能做空间规则排列生成结晶的能力。聚合物的结晶性 与它们的结晶度能力大小有关。挥发物含量指塑料中的挥发物包括水、氯、空气、 甲醛等低分子物质的含量。热敏性指塑料的热稳定性差的性能。四、熔结痕、内应力、制品的后处理减少熔结痕，可选用流动性较好的塑料，或增加浇口数量，缩短流程，以较 快时间充模；适当提高料温或模温等；增强模具排气措施；改