手機翻蓋注射模的設計,手機,翻蓋,注射,設計 畢 業(yè) 設 計 題目 手機翻蓋注射模的設計 系別 機 電 系　 專業(yè) 　　　 模 具 設 計 與 制 造 　　　　　　　　 班級 0 4 0 1班 姓名 王 凱 學號 200412017 指導教師 李 秀 副 日期 2006年12月 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 設計任務書 設計題目： 手機翻蓋注射模的設計 設計要求： （1）模具圖樣的設計 1）了解所要生產(chǎn)的制品 2）了解生產(chǎn)制品的批量 3）了解所要生產(chǎn)塑料制品所用的設備 （2）確定模具設計方案 1）設計前應確定的因素 2）確定模具設計的基本結構 3）確定模具所用的標準件 4）確定模具中模腔的成形尺寸 5）確定模具所用的材料并進行必要的強度、剛度校正 6）完成模具圖樣的設計圖紙 設計進度： 11月27—12月2日 查閱、收集資料； 12月2--12月9 日 方案論證； 12月9—12月16日 整體設計及計算； 12月16—12月22日 校核、修改并提交論文； 12月26—12月31日 論文答辯。 指導老師（簽名）_______________ 目 錄 摘 要 1 前 言 - 1 - 1、塑件的工藝分析 2 1.1塑件的成形工藝分析 2 1.1.1塑件零件圖 2 1.1.2件材料特性 3 1.2.3塑件材料成形性能 4 1.2、塑件成形工藝參數(shù)確定 4 2、模具的基本機構與模架選擇 6 2.1、模具的基本結構 6 2.1.1確定成形方法 6 2.1.2型腔布置 6 2.1.3確定分型面 6 2.1.4選擇澆注系統(tǒng) 7 2.1.5確定推出方式 8 2.1.6側向抽芯機構 9 2.1.7選擇成形設備 9 2.2 選擇模架 10 2.2.1模架結構 10 2.2.2模架安裝尺寸校核 10 3、模具結構、尺寸的設計計算 11 3.1模具結構設計計算 11 3.1.1 型腔結構 11 3.1.2 型芯結構 11 3.1.3斜導柱結構 11 3.1.4模具的導向結構 12 3.1.5結構強度計算 13 3.2 模具成形尺寸設計計算 13 3.2.1型腔徑向尺寸 13 3.2.2型腔深度尺寸 14 3.2.3型芯徑向尺寸 15 3.2.4型芯高度尺寸 15 3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)計算 15 3.3.1模具加熱 15 3.3.2模具冷卻 16 4、 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程 17 4.1 模具定模板（中間板）零件圖及加工工藝規(guī)程 17 4.2模具側滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程 18 4.3 模具動模板（型芯固定板）零件圖及加工工藝規(guī)程 19 5、 模具總裝圖及模具的裝配、試模 20 5.1模具總裝圖及模具的裝配 20 5.1.1成形零件及澆注系統(tǒng) 20 5.1.2推出系統(tǒng)零件 21 5.1.3滑塊及活動零件 21 5.1.4導向機構 21 5.1.5加熱與冷卻系統(tǒng) 22 5.1.6模具外觀 22 5.2模具的安裝試模 22 5.2.1 試模前的準備 22 5.2.2 模具的安裝 22 5.2.3試模 23 5.2.4檢驗 24 結束語 25 致 謝 26 參考文獻 26 摘 要 注射成形是現(xiàn)在成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。塑料注射成形工藝的最大特點是復制，能夠復制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實屬一種經(jīng)濟快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應用和快速的發(fā)展 本文針對手機翻蓋的結構工藝特點.分析了注射模結構的設計過程，采用熱流道系統(tǒng)，提高了塑件表面質量及成型效率.并詳細介紹了模具的工作過程。 關鍵詞：注射模；手機翻蓋；熱流道；工作過程 1 前 言 這應該算是大學階段最后一次作業(yè)了吧——如果可以用作業(yè)來形容畢業(yè)論文的話。一心想拼湊出一篇流光溢彩的經(jīng)典之作，好為大學生涯畫上一個神采飛揚的句號，寫起來竟然很艱難。 模具是一種技術密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟巾的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術不斷進步，對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。 設計的目的及意義： （1） 培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎課、技術基礎和專業(yè)課，分析和解決工程技術問題的獨立工作能力； （2）鞏固、深化和擴大學習所基本理論、基本知識和基本技能； （3）是學生受到綜合產(chǎn)品設計的能力的綜合訓練，例如，產(chǎn)品設計的一般程序和方法、產(chǎn)品系統(tǒng)設計以及產(chǎn)品的開發(fā)設計等產(chǎn)品設計的全過程，并以此為核心，對產(chǎn)品設計過程中所涉及的設計理論以及美學和工學基礎、設計表達和計算機輔助設計的相關知識和內容作全面系統(tǒng)的訓練，同時不斷總結提高撰寫論文和設計說明書的能力等等； （4）參與社會生產(chǎn)和學?？蒲泄ぷ鳌嶒炇医ㄔO，為現(xiàn)代建設做出貢獻； （5）培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊精神，樹立良好的學術思想和工作作風。 模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。讓我們共同努力，為不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實現(xiàn)把我國建設成為制造業(yè)強國的宏偉目標而奮斗。 10 1、塑件的工藝分析 1.1塑件的成形工藝分析 1.1.1塑件零件圖 如圖1所示： 圖 1 產(chǎn)品名稱：手機翻蓋 產(chǎn)品材料：PC+ABS PC：ABS＝30：70 產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn) 塑件尺寸：86 mm×43 mm如圖所示 塑件質量：10g 塑件顏色：銀灰色 塑件要求：外表面質量要求較高，要盡量減少熔接痕、氣泡、銀絲、縮孔或其他塑料缺陷，另外塑件尺寸精度也要求較高， 以滿足和其他手機零部件的配合要求。 1.1.2塑件材料特性 （1） PC塑料 PC是聚炭酸酯的簡稱，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，簡稱PC工程塑料，聚碳酸酯是在分子鏈中含有碳酸酯的一類高分子化合物的總稱，透明度達90%，被譽為透明金屬，密度1.02～1.05g/cm3,是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料.PC材料其實就是我們所說的工程塑料中的一種，作為被世界范圍內廣泛使用的材料. PC有著其自身的特性和優(yōu)缺點，PC是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學腐蝕性，較高的強度、耐熱性和耐寒性；良好的絕緣性及耐熱性和無毒性.還具有自熄、阻燃、無毒、可著色、韌而剛、抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅，成形零件可達到很好的尺寸精度并在很寬的溫度范圍內保持其尺寸的穩(wěn)定性。缺點是耐疲勞強度較差，成形后塑件的內應力較大，容易開裂。 （2） ABS塑料 ABS塑料的英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene 。ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物所組成，ABS材料是一種工程塑料。 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。 從形態(tài)上看，ABS是非結晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以在產(chǎn)品設計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質的ABS材料。這些不同品質的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。 特點： 1、綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好。 2、與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理。 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。 4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 1.2.3塑件材料成形性能 （1） PC塑料 成形收縮率很定為0.5％～0.8％。雖然吸水性小，但高溫時對水分比較敏感，會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度下將現(xiàn)象，所以加工前必須干燥處理，而且最好采用真空干燥法；熔融溫度高，熔體黏度大，流動性差，所以成形時要求有較高的溫度和壓力；熔體黏度對溫度十分敏感，一般用提高溫度的方法來增加熔融塑料的流動性。 用途：適于制作儀表小零件、絕緣透明件和耐沖擊零件。 （2） ABS塑料 1、無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時。 2、宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。 4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件 綜上所述，6W&E {"J#rKiCAx開PC+ABS的強度方面又兼具了一些PC的特性是因為這種材料既具有PC樹脂的優(yōu)良耐熱耐候性、尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性能，又具有ABS樹脂優(yōu)良的加工流動性。所以應用在薄壁及復雜形狀制品，能保持其優(yōu)異的性能，以及保持塑料與一種酯組成的材料的成型性。該PC/ABS塑料合金材料的綜合性能較好，特別具有優(yōu)良的耐熱性能、沖擊性能、低溫沖擊性能和阻燃性。主要應用于通訊器材、家用電器、汽車、電腦及外設部件?！? 1.2、塑件成形工藝參數(shù)確定 查（塑料模具設計與制造）手冊得到PC+ABS塑料的成形工藝參數(shù)： 密度：1.02～1.05g/cm3； 收縮率：0.4％～0.8％； 預熱溫度：80 ℃～85 ℃ 預熱時間：2～3h 模具溫度：50℃～100℃ 噴嘴溫度：250℃~300℃ 料筒溫度：前段溫度：200℃~220℃ 中段溫度：220℃～240℃ 后段溫度：190℃～200℃ 注射壓力：130～180MPa 注射機類型：螺桿式 螺桿轉速：40～80次/min 保壓壓力：50～60MPa 噴嘴形式：直接接觸式 注射時間：0—5S 保壓時間：20—60S 冷卻時間：15—50S 成形時間：40—120S 2、模具的基本結構與模架選擇 2.1、模具的基本結構 2.1.1、確定成形方法 塑件采用注射成形法生產(chǎn)。此塑件外形尺寸小，結構復雜，需多個抽芯結構。另外塑件對外觀質量要求較高，而所用的材料流動性較差，注射壓力應保證充分，因此采用1 模1腔的模具結構，且使用熱流道澆注系統(tǒng)。 2.1.2、型腔布置 為了節(jié)省成本和減小加工難度，成型零件的型腔和型芯均采用整體嵌入式的結構。對于產(chǎn)品周邊的內凹搭扣和轉軸孔，需要設計斜導柱抽芯機構來滿足成型要求。對于轉軸下面的由內向外凹的結構，可以采用斜滑塊內抽芯機構來解決。所以模具采用一模一腔。 2.1.3確定分型面 選擇分型面時的考慮方向： 〈1〉 塑件開模后留在動模上 〈2〉 分型面的痕跡不影響塑件的外觀 〈3〉 澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排 〈4〉 推桿的痕跡不露在塑件的外觀上 〈5〉 使塑件易于脫模 根據(jù)以上的分型面選擇的原則：塑件分型面的選擇應保證塑件的質量要求，由于零件上有側孔和側凹，塑件外形尺寸小，結構復雜所以零件從塑件上的側向分開，為此模具增加抽芯機構，需多個抽芯結構。 a圖的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內成形，塑件大部分外表面光滑，僅在側向抽芯處留有分型面痕跡，同時抽芯簡單，而且塑件脫模方便。b圖的分型面選擇在軸線上，這種選擇會使塑件表面留下痕跡，影響塑件表面質量，同時分型面也使側向抽芯困難。因此塑件選擇圖a所示的分型面。 圖 2 2.1.4選擇澆注系統(tǒng) （1） 澆注系統(tǒng)的作用就是將熔融狀態(tài)的塑料均勻，迅速地輸入型腔，使型腔內氣體及時排出，并且將注射壓力傳遞到型腔的各個部分，從而得到組織緊密的制品。模具澆注系統(tǒng)應盡量粗短。 熱流道澆注系統(tǒng)在整個生產(chǎn)過程中澆注系統(tǒng)內的塑料始終處于熔融狀態(tài)，具有如下優(yōu)點： 1） 由于熱流道內的溶體溫度與注射機噴嘴的溫度基本相同，因而流道內的壓力損耗小。 2） 澆注系統(tǒng)中無凝料，實現(xiàn)了無廢料加工，提高了材料的有效利用率。 3） 熱流道均為自動切斷澆口，可以提高自動化程度，提高生產(chǎn)效率。 （2） 熱流道注射模的結構 1） 加熱流道是指設置加熱器使?jié)沧⑾到y(tǒng)內塑料保持熔融狀態(tài)，以保證注射成形正常進行。 2） 由于能有效地維持流道溫度恒定，使流道何宗道的壓力能良好傳遞，壓力損失小，這樣要可適當降低注射溫度和壓力，減少塑料制品內殘余應力。 3） 加熱流道模具同時具有加熱、測溫、絕熱和冷卻等裝置，模具結構更復雜，模具厚度增加。 （3） 單型腔加熱流道 1） 單型腔加熱流道采用延伸式噴嘴結構，它是將普通注射機噴嘴加長后與模具上澆口部位直接接觸的一種噴嘴，噴嘴自身裝有加熱器，型腔采用點澆口進料。 2） 噴嘴上帶有電加熱圈和溫度測量、控制裝置，一般噴嘴溫度要高于料筒溫度5℃～20℃。應盡量減少噴嘴與模具的接觸時間和接觸面積，通常注射保壓后噴嘴應脫離模具。一般噴嘴應為?0.8～1.2mm直徑的點澆口。 （4） 點澆口 塑件采用點澆口成形，其澆注系統(tǒng)如圖所示。點澆口直徑為?0.8mm，點澆口長度為1mm,頭部球R1.5～2mm，錐角a為6。。分流道采用半圓截面流道，其半徑R為3～3.5mm。主流道為圓錐形，上部直徑與注射機噴嘴相配合，下部直徑?6～?8。 圖 3 2.1.5確定推出方式 推出機構的組成： 第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件； 第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等； 第三部分是用作推出零件推出動作的導向及和模時推遲推出零件復位的零件。 推出機構應使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機構的結構力求簡單，動作可靠，不發(fā)生誤動作，和模時要正確復位。，推模力的計算要將塑件從模腔中推出必須克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模時必須有一個足夠大的脫模力，脫模力可用下式計算： 式中： F ——脫模力，單位N —— 型芯的脫模斜度，該模具30? A —— 塑件包容型芯的面積，單位為m2，該模具為3.7×10－3m2 f —— 塑件對鋼的摩擦系數(shù)，通常為0.1～0.3，取0.2 P —— 塑件對型芯的單位面積上的包緊力， 模外冷卻時，P＝（2.4－3.9）×10Pa 塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構稱為脫模推出機構。 復位零件，為了使推出元件合模后能回到原來的位置，在設計時應考慮推出機構的復位，推出 機構中常用的復位零件有復位桿和彈簧，對于本模具的形式和結構的綜合考慮，選用復位桿推出機構。 抽芯距的確定：抽芯距s是將型芯從成型位置抽到不妨礙塑件脫模的位置，型芯（滑塊）所需要移動的距離，其值可用下式計算： ——型芯成型部分的深度 單位為 故 2.1.6側向抽芯機構 塑件的側面有?10mm的圓孔，因此模具應有側向抽芯機構，有與抽出距離較短，抽出力較小，所以采用斜導柱、滑塊抽芯機構。斜導柱裝在定模板上，滑塊裝在推件板上。 2.1.7選擇成形設備 選用SZ-40/32型立式注射機，其有關參數(shù)為： 額定注射量：40/cm3 注射壓力：150MPa 鎖模力：320Kn 最大注射面積：32 cm3 模具厚度：130～160mm 最大開合模行程：160mm