蘋果手機保護殼塑料模具設計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>

蘋果手機保護殼塑料模具設計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,蘋果,手機,保護,維護,塑料,模具設計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 摘 要 本論文主要關于手機外殼塑料模的設計，在時代快速發(fā)展的今天，手機已經(jīng)成為我們日常生活的一部分，無論是上班族還是學生黨都會使用它，但同時使用的同時可能會使手機受到傷害從而使外殼破碎從而心痛，所以我打算設計一個手機塑料外殼來保護它，可以讓它在不小心掉落時有效的防護。 設計的過程與一般注塑模設計流程一樣，運用了塑料模具的基礎知識，先對塑件進行分析，分析外形，尺寸，然后進行大體上工藝設計，再對內部結構進行精細分析，最終確認設計方案與之后制造使所使用的材料，工具和設備等。 關鍵詞：外殼；模仁；模具 目 錄 前 言 1 1 工藝分析 2 1.1 塑件分析 2 1.1.1 外觀要求 3 1.2 材料分析 3 1.2.1 TPU的性能特點和用途 3 1.2.3 TPU的成型參數(shù) 4 2 模仁設計 5 2.1模仁的意義 5 2.2 模仁的尺寸 5 2.3模仁的材料 5 3 模具模架的選擇與應用 6 3.1 模具分型面 6 3.1.1 分型面的釋義 6 3.1.2 分型面的選擇原則 6 3.1.3分型面設計 6 3.2 模架選擇 7 圖3-4 二維圖 7 4 澆注系統(tǒng) 8 4.1澆口的設計 8 4.2澆口套與定位環(huán) 9 4.2.1 澆口套 9 4.2.2 定位環(huán) 9 4.3流道設計 10 4.3.1主流道與分流道 10 4.4冷料穴設計 11 5水路設計 12 5.1水路作用 12 5.2水路尺寸 12 5.3水路效果 12 6滑塊設計 13 7垃圾釘 14 7.1垃圾釘?shù)淖饔?14 7.2垃圾釘?shù)慕Y構方式 14 7.3垃圾釘?shù)奈恢眠x擇 14 8模具總裝圖 15 總 結 17 致 謝 18 參考文獻 19 前 言 在飛速發(fā)展的今天的，各大行業(yè)都在不斷前進，無論是餐飲，交通，IT,金融，服務，制造等，但在制造業(yè)中的模具尤為突出，因為生活中的使用物品都無法離開模具，模具在工業(yè)中被稱為“工業(yè)之母”，因此無論是現(xiàn)在還是在未來，模具都將不斷前行發(fā)展，在更多的行業(yè)中出現(xiàn)，與其他行業(yè)共同發(fā)展。 現(xiàn)在中國工業(yè)落后于西方國家，因此身為祖國未來希望的我們更應當發(fā)展模具這個行業(yè)，無論是從市場需求，還是從體現(xiàn)國家綜合實力，我們也應當發(fā)展這個行業(yè)，使之成為祖國富強的道路之一，雖然我們現(xiàn)在遠不及其他工業(yè)大國，但是我相信不久的未來，我們一定會使模具發(fā)展創(chuàng)新，奮進，向世界模具大國前行。因為模具的設計水平與制作水平，常可以標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。 日常生活中，我們經(jīng)?？吹绞謾C會不小心掉落地上，從而引發(fā)“慘案”，外殼破損，從而要花一些不必要的開銷，這是學生黨都經(jīng)歷過的，因此我打算自己設計一個手機外殼來保護我們的手機不被摔傷，加之目前已經(jīng)學習了關于塑料模的一些知識，也正好可以用來作為我的畢業(yè)設計。希望通過這個設計可以使我們的手機得到有效的保護，以及減少原本不必要的開銷。 同時本設計需要用到塑料模的一些內容：注塑模概論，注射機與模具，模具基本設計與結構，澆注系統(tǒng)的設計等。注塑成型是熱塑性塑料制件的一種主要成型方法，并且能夠成功的將某些熱固性塑料注塑成型。其優(yōu)點在于成型周期短，能一次成型外形復雜，尺寸精密，帶有嵌件的制品，且生產效率高，易于實現(xiàn)自動化，因而廣泛應用于塑料制品生產當中。因而我選擇了注塑模來完成這個畢業(yè)設計。 1 工藝分析 1.1 塑件分析 圖1-1 塑件三維圖 圖1-1塑件二維圖 塑件材料為TPU（熱塑性聚氨酯彈性體橡膠），適合中小批量生產。 外形尺寸為128×62×12，壁厚為2mm。如圖1-1所示 1.1.1 外觀要求 外形平滑光整，無明顯毛刺和裂痕。 1.2 材料分析 1.2.1 TPU的性能特點和用途 圖1-2 TPU材料 TPU材料如圖1-2所示，主要特性有：硬度范圍廣、機械強度高、耐寒性突出、加工性能好，同時耐油，耐水，耐霉菌。其中機械強度高可以使塑件的承載能力和抗沖擊性以及減震性能突出。（可以使手機得到有效的保護）如圖1-3所示。 圖1-3 TPU的材料性能圖 1.2.3 TPU的成型參數(shù) 注塑機：螺桿式 螺桿長徑比：L/D=16~20,壓縮比：2.5/1~3.0/1 噴嘴：自流式 注射量：額定量的40%~80% 螺桿轉速：20~50r/min 料筒溫度：（t/℃）：177~232℃，的、后端到前端逐漸升高 模具溫度：（t/℃）：10~60℃ 背壓：0.3~4MPa（一般在1.4MPa） 注射壓力：20~110MPa 時間：成型周期20~60s 停機處理：關機后，應用PS.PE.丙烯酸酯類塑料或ABS清洗，停機超過一小時，應該關閉加熱。如表1-1所示。 表1-1 TPU的性能表 2 模仁設計 2.1模仁的意義 模仁是整套模具的核心部分，它是一套模具產生的真正意義，缺少了模仁這套模具等于無意義，但是一套模具里面如果沒有其他部分來輔助模仁，那么模仁也會失去其應有的作用。 2.2 模仁的尺寸 模仁尺寸應當根據(jù)塑件（產品）的尺寸來設定，因為太小或者太大都將會影響產品的成型和加工，同時從資料書等渠道得知模仁大小一般比塑件各邊大20-30mm，但考慮到手機外殼本身比較大，因此我選擇的是30mm的完全嵌入式，也因為各邊大一些可以更好的布置水路。如圖2-1所示。 圖2-1 三維立體圖和二維圖 2.3模仁的材料 因為P20材料一般適用于要求高硬度，高韌性及耐磨性的塑料模具，氮氣后可提高模具的壽命，適用于PS，PE,PP,ABS,TPU等未添加防火阻燃的熱塑性塑料，在模具當中是比較常用的模仁材料，同時它的價格也比較低，因此本套模具選用的是P20材料。 17 3 模具模架的選擇與應用 3.1 模具分型面 3.1.1 分型面的釋義 一般來說，模具都有兩大部分組成：動模和定模（或者公模和母模），分型面是指兩者在閉合狀態(tài)時能接觸的部分，也是將工件或者模具零件分割成模具體塊的分割面，具有更廣泛的意義。 3.1.2 分型面的選擇原則 （1）應使模具結構盡量簡單。如避免或減少側向分型，采用異形分型面減少動，定模的修配以降低加工難度等。 （2）有利于塑件的順利脫模。如開模后盡量使塑件留在動模邊以利用注塑機上的頂出機構，避免側向長距離抽芯以減小模具尺寸等。 （3）保證產品尺寸的精度。如盡量把所有尺寸精度要求的部分設在同一模塊上以減小制造和裝配誤差等。 （4）不影響慘產品的外觀質量。在分型面處不可避免的出現(xiàn)一些飛邊，因此應避免在外觀光滑面上設計分型面。 （5）保證型腔的順利排氣。如分型面應盡可能與最后充填滿的型腔表壁重合，以利用型腔排氣。 3.1.3分型面設計 根據(jù)產品結構和分型面選擇原則確定本產品的分型面為產品端面，如圖3-1所示這是本套模具采用的的分型面。 圖3-1 產品的分型面 3.2 模架選擇 本套模具是大水口模架，二板模有滑塊無斜頂，側水口，由頂針頂出塑件側澆口進料，用的龍記模架CI3550，A板：80，B板：90，C板：100.如圖3-2，3-3，3-4所示。 圖3-2龍記模架圖 圖3-3 三維圖 圖3-4 二維圖 4 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng) 4.1澆口的設計 從一般情況來看，初步選擇塑件中心位置作為進澆口點。 由于該模具一模一穴，澆口不允許設在產品外表面，初步定為潛伏式澆口，為了平衡澆注系統(tǒng)，因此，澆口位置選擇模具的中心位置，盡量選擇產品的上表面，方便澆注。 進澆口大小常常先取最小值，方便以后修模，TPU的理論參考值為0.5~1.5mm，由于外觀度要求略高，因此先取0.5mm，如圖4-1.所示。 圖4-1澆口的位置 4.2澆口套與定位環(huán) 圖4-3 澆口套與定位環(huán) 4.2.1 澆口套 澆口套：讓熔融的塑料原料從注塑機的噴嘴注入到模具內部流道的零件，如圖4-4所示。 A類澆口套 B類澆口套 C型澆口套深入 節(jié)能型澆口套 圖4-4澆口套的類型圖 因為比較適合本套模具，同時有螺釘連接可以使?jié)部谔赘拥那度朐谀＜苤校瑥亩撃＞哌x用的是A型澆口套。 4.2.2 定位環(huán) 定位環(huán)：為使注塑噴嘴中心與模具澆口套中心快速對接的零件，如圖4-5所示。 圖4-5定位環(huán)的類型 該模具選的是B型定位環(huán)，因為截面剃型的可以使注塑噴嘴更加準確的定位。 4.3流道設計 4.3.1主流道與分流道 流道的設計包括主流道和分流道設計倆部分。 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道設計的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸。如圖4-5,4-6所示。 圖4-5 流道三維圖 圖4-6 流道二維圖 4.4冷料穴設計 冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，防止熔體冷料進入型腔，影響塑件的質量，因此在主流道末端設有冷料穴。如圖4-7所示。 圖4-7 冷料穴三維圖 5水路設計 5.1水路作用 塑料模具水路是指在塑料模具模架、模仁中利用機械加工出來的貫穿性的孔，通過某種介質（如水、油）不停的在里面循環(huán)。 目的：控制模具的溫度，以便更好的控制塑料產品在模具中的冷卻及收縮，從而控制產品尺寸及表面要求。 5.2水路尺寸 我選擇的是自定義的水路，因為這樣可以更加適合的與模仁相配合，以免與其他部件相沖突，水路的大小如圖5-1所示。 5.3水路效果 1.）在不用拆卸模具的情況下直接清洗模具,方便快捷、省時省力，避免了人工清洗帶來的很多弊端。 2.）通過強力洗凈模具管道內部，使熱傳導率穩(wěn)定，容易進行模具溫度管理。 3.) 可用作模具定期保養(yǎng),清潔管路，起穩(wěn)定成形品質，提高生產效率，縮短成形周期，節(jié)省能源的效果。 圖5-1 水路設計圖 6滑塊設計 當注塑成型側壁帶有孔時，凹穴，凸臺等的塑料制件時，模具上的成型處都應該具有可側向移動的零件，以便在脫模之前先抽掉側向成型零件，否則就可能無法脫模。如圖6-1所示。二維見圖6-2. 圖6-1滑塊三維圖 圖6-2滑塊二維圖 7垃圾釘 7.1垃圾釘?shù)淖饔? 1.)減少接觸面積：減少頂針板與下模板的接觸面積，易于調整頂針板的水平高度。 2.)藏污垢：頂針板獄下模板之間有污垢時不會影響頂針板的正常復位 7.2垃圾釘?shù)慕Y構方式 1.)以緊配方式壓入頂針板上 2.)用平頭螺絲收緊于頂針板上 在這里我選用的是第一種，因為這種方法更加保險和安全。如圖7-1 圖7-1垃圾釘 7.3垃圾釘?shù)奈恢眠x擇 1.)每個回針下必須裝一個，因為頂針板復位時回針受力較大 2.)垃圾釘平均間距為120-150mm之間靈活調配，但避免與其他零件干涉 3.)大型模具必須在頂針板下中間位置加垃圾釘，用來增加支點，防止變形 如圖7-2所示。 圖7-2 二維圖 本套模具選用的是6個M6的垃圾釘，可以使頂針板的復位運動不受影響。 8模具總裝圖 根據(jù)之前所有的部分設計總結出這張總裝配圖，同時按照布局來合理布置圖的位置大小等等。如圖8-1所示。 模具總裝圖（二維圖） 結合之前的總結與模具二維總裝配圖相結合來完成這副模具的三維立體圖如圖8-2所示。 模具總裝圖（三維圖） 這是一個大水口注塑模架，由側邊進水進行冷卻，模仁采用嵌入式的方法放進上下模板，同時要求有清角，以便更好的放入模仁，同時用滑塊來固定住模仁有孔的一邊，來確?？椎某尚停瑫r加入了垃圾釘來確保頂針板的復位不會出現(xiàn)問題。 合模的時候，導柱導套起到定向作用，注射機的合模系統(tǒng)帶動動模部分向前前進，從而使得模具閉合，從而使模具緊鎖。在注射液壓缸的作用下，塑料熔體通過噴嘴經(jīng)過澆注系統(tǒng)進入到模仁，等到型腔內部完全被填充滿并且經(jīng)過保壓，補縮和冷卻定型后開模：注塑機傳送會讓動模板后移，模具從分型面開始分離，然后拉桿會將主流道的凝料從澆口套拉出，至此開模結束，注射機頂桿推動底針板，將滑塊取出，推出機構開始運行，拉料桿和推桿絳塑件推出到此完成一次注射過程，合模時推出機構復位開始準備下一個的工作。 總 結 在這時間飛逝如白駒過隙般的三年里，轉眼之間已經(jīng)輪到我們作畢業(yè)設計，想想當初剛從高中校園走出來的我們到現(xiàn)在即將離開大學校園的我們，經(jīng)歷這三年的我們學到了很多東西，與同學的合作，與老師的溝通以及學習如何從身邊獲得有用的知識。同時更多的是關于模具這個行業(yè)的相關知識。 學習到了關于模具設計與制造相關的知識，從而提高了我的知識面，以及在做整個畢業(yè)設計的過程中同學與老師的幫助也是必不可少的，因為他們可以告訴我的不足與有待改進的地方，從而提高我的能力，因此我也得知一個道理，在做一件你可能不能完成的事情的時候，沒有必要一個人獨自承受，因為你所不會的正是別人所會的，所以團隊合作尤為重要。也因此我們無論是現(xiàn)在還是在以后得工作過程中，合作已經(jīng)成為我們社交過程中不可或缺的一項重要手段。畢竟古人曾說過“三個臭皮匠，頂個諸葛亮?！彼怨湃藢τ趫F隊力量也是相當重視，所以現(xiàn)在的我們也更加注重團隊合作。 在這次的畢業(yè)設計中除了團隊合作同時我也明白了我們現(xiàn)在所學習的東西還是非常有限的，因為在做論文的設計過程中很明顯的感覺到有好地方都不知道，而且看了學長們的設計發(fā)現(xiàn)有許多的地方都不知道，所以在查找資料的時候明顯感覺到我們需要學習的還有很多很多我們現(xiàn)在所學的太少太少，我們現(xiàn)在學到的相對于這個行業(yè)就是汪洋中一滴水，我們需要不斷的努力，不斷的奮進，在這個行業(yè)里我們需要做出更多的努力，這樣我們收獲的才會更多。 經(jīng)過這個畢業(yè)設計，我們應該不僅僅把它當做一次畢業(yè)設計，它更應該成為我們的起步點，一個讓我們意思到模具的領域太廣闊我們所學的不過冰山一角，為此我們必須做出努力，才能對起我們三年的努力。 致 謝 關于這次畢業(yè)設計是離不開同學的幫助和指導老師的教導，否則也無法順利的完成這次設計，因此在這里還是非常的感謝各位同學與指導老師，也因為這三年的陪伴讓我逐漸成長，也因為這三年我才能真正的步入社會。 參考文獻 [1]金秀蓮.淺談注塑工藝的影響商品與質量.前沿觀察.2010 [2]劉松年.崔怡.水輔助注塑工藝分析.模具技術.2009 [3]梅伶模具課程設計指導.北京機械工業(yè)出版社,2011.1? 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