手机保护壳注塑模具设计毕业论文.doc

1、题 目 手机保护壳注塑模具设计专 业 模具设计与制造 考 号 010113117450 姓 名 指导教师 （2014 年 6 月）目录设计任务书 前言3正文第一章 塑料原料分析61.1 ABS塑料概述61.2 ABS的基本特性61.3 ABS的成型性能61.4 ABS的使用性能71.5 ABS的制备方法81.6 ABS的主要用途81.7 ABS的注射工艺参数9第二章 塑件的分析102.1二维制件102.2 三维制件图112.3 尺寸精度分析112.4 壁厚122.5流动性12第三章 初步确定注射机13第四章 注射模结构设计144.1 选择分型面144.2 浇 注 系 统 设 计 154.2.1

2、 浇 注 系 统 设 计 的 基 本 原 则 154.2.2 主 流 道 的 设 计 164.2.3 分 流 道 的 设 计 174.2.4 浇 口 的 设 计 184.3 排 气 系 统 的 设 计 194.4 推 出 机 构 的 设 计 194.4.1 推 杆 推 出 机 构 204.5 冷料穴的设计204.6 合模导向装置的设计214.6.1 导向装置的作用214.6.2 导向装置的设计原则224.7 冷 却 系 统 设 计 234.7.1 影 响 塑 料 模 具 的 冷 却 时 间 的 因 素 234.7.2 冷却装置设计原则234.8 确 定 标 准 模 架 型 号 与 规 格 24

3、第五章 成型零件的结构设计与计算255.1 成型零件的结构设计255.2 成 型 零 件 工 作 尺 寸 计 算 255.2.1 型 腔 内 经 尺 寸 计 算 255.2.2 型 芯 径 向 尺 寸 计 算 265.2.3 型 腔 深 度 尺 寸 计 算 275.2.4 型 腔 壁 厚 与 地 板 厚 度 275.3 强 度 与 刚 度 的 校 核 285.4 注 射 量 295.5 最 大 注 射 压 力 的 校 核 305.6 锁 模 力 30第六章 模具装配图32第七章 模具零件图32参 考 文 献33设计小结34毕业设计（论文）任务书考 号 010113117450 学生姓名题 目

4、手机保护壳注塑模具设计选题依据：来源于生产实际，经指导老师审定，经专业教学委员会讨论通过，教研室主任批准。要 求（技术要求）：1、制件年产量为 60万只；2、进行塑件注射成型工艺分析，确定注射成型工艺；3、进行塑料注射模设计；4、出模具总装图一套，成型零件零件图一套；5、撰写设计说明书一份（30 页以上）。任务书发给日期： 2014 年 5 月 10 日毕业设计（论文）工作时间 2014 年 5 月 10 日 至 2014 年 6 月 20 日 指导教师（签名）：杨安教研室主任意见（签名）：系部主任意见（签名）：前言模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑件、日用品等工业生产的重要工艺装备

5、，模具工业是国民经济的基础工业。没有模具，就没有高质量的产品。用模具加工的零件，具有生产效率高、质量好、节约材料、成本低一系列优点。因此已经成为现代工业生产的重要手段和工业发展方向。因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。根据国际生产协会报告，在目前阶段，工业零件粗加工的 75%、精加工的 50%都是由模具成型完成的。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床总产值；我国台湾地区模具工业也以每年 35%以上的年增率迅速发展；我国大陆地区模具工业近年来更是获得了飞速的发展，尤其是塑料模具，在模具设计和制造水平上都有

6、很大的进步。近年来我过通过引进国际的先进技术和加工设备，使塑料模具的制造水平比十年前进步了一大步，然而由于基础薄弱、对引进技术的吸收、掌握，尚有一段距离，而且发展也十分不平稳，因而，我国塑料模具总体水平与世界先进技术尚有一定差距。塑料成型模具可分为三大类，即注射成型模具、中空成型模具和挤出成型模具。我国现在的制造水平，以注射成型模具为最高，中空成型模具为最低，如化妆品用瓶子的吹塑模具，无论从制造以及质量上远不能适应出口要求。目前，国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型压缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线造型要求。显示

7、管隔离器注塑模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模等精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平。使用 CAD三维设计、计算机模拟注塑成形、抽芯脱模机构设计新颖等对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。20 吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。34 英寸彩电塑壳和 48英寸背投电视机壳模具，汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具，国内都已可生产。国内最大的塑料模具已达 50吨。虽然在这十多年中注塑模具工业取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAECAM 按术的普及率不高，许多先

8、进的模具技术应用还不够广泛等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。国外注塑模具制造行业的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品质量及生产效率。国外发达国家模具标准化程度达到70-80，实现部分资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低生产成本最大限度地提高模具制造业的应变能力?满足用户需求。模具企业在技术上实现了专业化，在模具企业的生产管理方面，也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程安排加工的专业化生产方式，降低了对模具工人技术全面性的要求，强调专业化。国外注塑成型技术在也向多

9、工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展。例如：组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源，降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化。我国注塑模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，主要存在五大问题：1.发展不平衡，产品总体水平较低，虽然有个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。2.工艺装备落后，组织协调能力差，虽然部分企业经过近几年的技术改造，

10、工艺装备水平已比较先进，但大部分企业工艺装备仍比较落后。企业的组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。?3.多数企业开发能力弱，一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，观念落后，对开发不够重视。4.供需矛盾一时还难以解决，2003 年国产塑料模具国内市场满足率只有74，?7，其中大型、精度、长寿命模具满足率还要低，估计不足 60。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。5.体制和人才问题的解决尚待时日，在模具这样竞争性行业中需依赖于特殊用户，需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已越来越显得

11、不适应。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。各地都重视这两问题，解决尚待时日。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精”仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求，以下的发展趋势也较为明显。展望我国塑料模具的未来，笔者以为应从提高技术水平着手，一方面发展专业模具厂的技术优势，使之进一步提高对某一类模具的设计制造水平；另一方面?要不断采用新技术、新工艺，提高模具产品的技术含量。要提高

12、我国的模具技术水平，必须在以下方面加大努力：1.开发精密、大型、复杂、长寿命的模具，实现模具国产化；2.加速模具标准化、专业化、商品化生产；3.大力发展 CADCAMCAE、RPM 等先进模具设计和制造技术；4.加大人才培养的力度，使他们尽快掌握模具设计和制造中的先进技术。第一章 塑料原料分析1.1 ABS 塑料概述: 塑料 ABS树酯是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 PB，PAN，PS 的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。经过实际使用发现：ABS 塑料管材，不耐硫酸

13、腐蚀，遇硫酸就粉碎性破裂。1.2 ABS 的基本特性:ABS是 Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。因为其强度高、耐腐蚀、耐高温，所以常被用于制造仪器的塑料外壳。 ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为 1.041.06 gcm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-2560的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是 ABS制品。 ABS树脂可与多种树脂配

14、混成共混物，如 PCABS、ABS/PVC、PAABS、PBTABS 等，产生新性能和新的应用领域，如：将 ABS树脂和 PMMA混合，可制造出透明 ABS树脂。 ABS管材的特点 (1)工作压力高:在常温 2OC情况下压力为 1.OMpa。 (2)抗冲击性好:在遭受突然袭击时仅产生韧性变形。 (3)本产品化学性能稳定、无毒、无味，完全符合制药、食品等行业的卫生安全要求。 (4)流体阻力小，其内壁光滑，转弯处呈圆弧形，因而流动磨擦力小，大大减少了系统流体阻力和泵的马力。 (5)使用温度范围大:其使用的温度范围为-2O+70。 (6)使用寿命长:本产品在室内一般可用 50年之久，如埋在地下或水中

15、寿命会更长，且无明显腐蚀。 (7)安装简便密封性好:本产品安装采用承插式连接溶剂粘接密封，施工简便，固化速度快、粘合强度高，避免了一般管道存在的跑、冒、滴、漏的现象。 (8)重量轻，节省投资:ABS 的重量是钢铁的 1/7，因而减轻了结构重量，减轻了工人劳动强度，并降低了原材料的消耗，可大大节省工程投资。 1.3 ABS 的成型性能1无定形材料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80-90度,3 小时；2宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270 度).对精度较高的塑件,模温宜取 50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取 60-80度；3如需解

16、决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法；4如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置；5冷却速度快，模具浇注系统应以粗，短为原则，宜设冷料穴，浇口宜取大，如：直接浇口，圆盘浇口或扇形浇口等，但应防止内应力增大，必要时可采用调整式浇口。模具宜加热，应选用耐磨钢；6料温对塑件质量影响较大，料温过低会造成缺料，表面无光泽，银丝紊乱料温过高易溢边，出现银丝暗条，塑件变色起泡；7模温对塑件质量影响很大，模温低时收缩率，伸长率，抗冲击强度大，抗弯，抗压，抗张强度低。模温超过 120度

17、时，塑件冷却慢，易变形粘模，脱模困难，成型周期长；8成型收缩率小，易发生熔融开裂，产生应力集中，故成型时应严格控制成型条件，成型后塑件宜退火处理；9熔融温度高，粘度高，对剪切作用不敏感，对大于 200克的塑件，应采用螺杆式注射机，喷嘴应加热，宜用开畅式延伸式喷嘴，注塑速度中高速1.3 ABS 的使用性能：由于 ABS是三种单体聚合而成的，因此它具有三种组成物的综合性能。丙烯晴可使 ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性；丁二烯可使 ABS具有弹性和较高的冲击韧度；苯乙烯可使 ABS具有优良的介电性能和成型加工性能。由此可见，好可以通过改变组成物的比例，生产出不同品种的 ABS塑料AB

18、S塑料在一定的稳定范围内具有较高的冲击韧度和表面硬度及耐磨性；它的热变形温度为 10左右，比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高；还具有一定的化学稳定性能和良好的介电性能；此外，它还有能与其他塑料和橡胶浑溶等性能；其制品尺寸稳定性好，表面光泽，可以抛光和电镀。但 ABS塑料耐热性并不高，耐低温性和耐紫外线性能也不好。在实际生产中为进一步提高 ABS塑料的性能，克服其缺点，采取了加入其它单体和增加助剂、填料等方法，以提高其耐热、耐寒、耐候性。1.4 制备方法ABS的生产方法很多，可分为掺合法，接枝法，联用法个接枝-掺合法四大类，约十一种制备工艺。如今大多采用的是乳液法，当前最有广阔前途的是乳液接枝法。

19、ABS 通过改变三种单体的比例和采用不同聚合方法，可制得各种规格产品，其结构有以弹性为主链的接枝共聚物和以树脂为主链的接枝共聚物，一般三种单体的比例范围大致为丙烯腈 25%35%，丁二烯 25%30%和苯乙烯 40%50%。由于 PC/ABS是两种聚合物的共混，又以 PC为主，在加工制品时，有时还会发现在浇口处出现斑纹现象，通常是由于高速注射时，熔料扩张进入模腔造成。熔体破裂所致。从成型工艺方面入手，可以采取提高物料温度，提高喷嘴温度，减慢注射速度等措施来减少 PC/ABS制品斑纹的出现，也可以提高模具温度，增设增滥槽，增加浇口尺寸，修改浇口形状等来解决。例如对大型薄壁制件采用扇形浇口，也可以

20、采用耳形浇口，在浇口出口处增设一个耳槽，使浇口附近的喷射，料流冲击斑痕，以及残余应力都集中在耳槽，而不影响 PC/ABS制件质量。同时，由于多个浇口注塑或者分流道多时，也会出现熔接线。1.5 ABS 的主要用途: 由于 ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在广泛的应用领域中都有它的足迹，1、汽车工业 汽车工业中有众多零件是用 ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔纳轿车，每辆车用 ABS11kg,占汽车中所用塑料位列第三。在其它车辆中，ABS 的使用量也颇惊人。2000 年我国就汽车用 ABS的量就达到 3.5万吨，预测到 2010年，此值将达到 6万吨，轿车中主要零部件使用ABS的就有仪表板用 PC/ABS作骨架，表面再复以 PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了 ABS，如手套箱、杂物箱总成是用耐热 ABS制成，门槛上