購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396Ⅰ摘 要本次設(shè)計(jì)為手機(jī)殼的模具，首先分析零件工藝性，然后確定合適的注塑模具，進(jìn)行模仁尺寸的確定，通過模仁尺寸來計(jì)算模架。在設(shè)計(jì)過程中，我們還需要考慮到模具的加工成本、模具的使用壽命等等，確保生產(chǎn)出來的模具能夠發(fā)揮最大效用。關(guān)鍵詞：模仁;一模一腔;流道購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396目 錄前 言 .11 產(chǎn)品要求介紹 .21.1 產(chǎn)品材料特性分析 21. 2 模具設(shè)計(jì)要求 .32 模具的設(shè)計(jì) .42.1 設(shè)計(jì)分型面 42.2 澆注部分設(shè)計(jì) 42.3 澆口的設(shè)計(jì) 52.4 定位環(huán)設(shè)計(jì) 62.5 型芯型腔尺寸設(shè)計(jì) 62.6 模架選擇 93 抽芯機(jī)構(gòu) .114 其他系統(tǒng) .134.1 冷卻系統(tǒng) 134.2 推出系統(tǒng) 134.3 導(dǎo)向系統(tǒng) 144.4 排氣系統(tǒng) 155 模具工作原理 .16總結(jié) .17致謝 .18參考文獻(xiàn) .19購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396購買后包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 1972163961前 言塑料模具在模具中占了很大一個比例，在我國，其產(chǎn)值大約占到了我國模具整個行業(yè)產(chǎn)值的 1/3，我們生活的方方面面都要涉及到塑料模，例如我們用盆、夏天吹的小風(fēng)扇、平時用的手機(jī)等等都有塑料在上面，本次著重講一下手機(jī)塑料殼，智能手機(jī)越來越普及，我們很多人都有，淘汰更新也很快，對于此，我按照我使用的一款手機(jī)設(shè)計(jì)了一套手機(jī)殼的塑料模具。在這之前，我們已經(jīng)學(xué)過一些關(guān)于塑料模具的一些理論知識，了解塑料的基本特點(diǎn)，但是只有通過理論和實(shí)踐的相結(jié)合，我們才能更好的了解塑料模。21 產(chǎn)品要求介紹本次設(shè)計(jì)的手機(jī)殼如下圖 1-1 所示，結(jié)構(gòu)較為簡單，要求要有一定的減震抗摔作用，同時要保證握在手里手感舒適，同時要保證手機(jī)的散熱性能良好。圖 1-1 塑件圖1.1 產(chǎn)品材料特性分析成形：本產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，且由于本次設(shè)計(jì)精度要求不是太高，故采用注塑成型工藝。材料選?。簽榱藵M足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)采用的材料為 PMMA，因?yàn)樵摬牧暇哂袃?yōu)越的透光性能，材料柔軟，滿足產(chǎn)品要求，PMMA 收縮率為 1.002. 下圖 1-2 為材料收縮率。圖 1-2 材料收縮3生產(chǎn)：根據(jù)本次產(chǎn)品的外形，設(shè)計(jì)了兩板模模具，采用一模一腔。選用臥式注塑機(jī)生 產(chǎn)。本次采用的是兩點(diǎn)進(jìn)膠，分流道結(jié)構(gòu)簡單且距離較短，節(jié)約材料。根據(jù)商家提供的注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，我們計(jì)算出生產(chǎn)數(shù)據(jù)塑件的體積：V≈88000mm 3塑件質(zhì)量：M=ρv≈0.0546218kg 查表 2-7【1】得 ρ =1.27澆注系統(tǒng)的凝料：在設(shè)計(jì)之前雖然不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是按照以往經(jīng)驗(yàn)，可以按照塑件體積的 0.3~1 倍來計(jì)算，由于本次設(shè)計(jì)的分流道較短，且采用的是兩點(diǎn)式進(jìn)膠，所以澆注系統(tǒng)的凝膠可以按塑件體積的 0.25 倍估算。一次入模的總體積=澆注系統(tǒng)的凝料體積+ 塑件體積V 總=V（1+0.25）≈110cm 3工作一次打入模具型腔的材料總質(zhì)量 V 總=11，輸入量要是注塑機(jī)理論注射量的 0.8倍，來滿足生產(chǎn)要求。通過查閱資料注塑機(jī)的理論注射量為：V 注塑機(jī)=110x0.8=88cm 3。由此選注塑機(jī)注射量是 220cm3，客戶提供的注塑機(jī)型號滿足生產(chǎn)要求。PMMA 的注塑技術(shù)參數(shù)：干燥溫度 80 度，干燥時間 2~3h 模具溫度 40~70 度， 溶膠溫度 215~240，注射壓力在 100~170，鎖模力為 4（ton/in 2）。1. 2 模具設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)采用的是一模一腔，相對來說較為簡單，型芯型腔為沉坑嵌入式，不需要推件板和墊板，推桿推出復(fù)位桿復(fù)位(可使用強(qiáng)拉)，Z 型拉料桿，有斜頂和側(cè)抽芯，CI 型模架，冷卻系統(tǒng)采用環(huán)繞型水路，因?yàn)椴牧先犴g性較好，且高度較小，因此可以采用頂塊強(qiáng)推的落料方式。行芯行腔表面粗糙度采用 IT7 級，排氣采用末端排氣，和排氣鑲件組合的方式。為延長模具的使用壽命，模架材料我們選用 P20 的料,因?yàn)?P20 的料較硬，模仁選用718H 鋼材，該材料適用于高拋光度的內(nèi)模件，因?yàn)椴牧系挠捕炔灰粯?，而且有相對運(yùn)動，為了防止插燒，延長模具使用壽命，我們在兩者之間放置硬度較高的 9CrWMn，HRC54-56。42 模具的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)分型面分型面需要用產(chǎn)品的最大截面處才可以，這樣可以方便后期的拆模和打料。因?yàn)樵摦a(chǎn)品為手機(jī)外殼，所以分型面的設(shè)計(jì)不僅要滿足塑件外觀美觀，也要保證塑件留著后模單側(cè)。根據(jù)產(chǎn)品外觀特性我們選用臺階型分型面，可以滿足上述要求。見圖 2-1 分型面。圖 2-1 分型面2.2 澆注部分設(shè)計(jì)1）符合產(chǎn)品材料的特性；2）排氣系統(tǒng)要做好，不然容易困氣，產(chǎn)生氣紋；3）分流道不宜過長，浪費(fèi)材料；4）不能讓熔融狀態(tài)的料直接沖擊模仁及鑲件，磨損工件；5）維修更換方便；6）避免產(chǎn)品發(fā)生變形；7）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積、容積不宜過大，傷害外觀面；8）澆注系統(tǒng)的位置在模具的軸線上，澆注系統(tǒng)與型腔的布局盡可能減小。根據(jù)上述分析我們采用一模一腔的設(shè)計(jì)主流道的軸線垂直于分型面，采用直澆注系統(tǒng)，我們設(shè)計(jì)滿足上述要求，為便于流道凝料的順利落料，內(nèi)壁粗糙度 Ra 設(shè)計(jì)為50.4μm，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度 α=2°，這是為了順利脫模。唧嘴小端直徑 d 取 3～6mm，我們采用 3mm, 主流道的長度由 A 板厚度決定，一般長度不超過 60mm，唧嘴大端與分流道相接處應(yīng)有過渡圓角以減少料流轉(zhuǎn)向時的阻力，同時防止困氣。為了提高生產(chǎn)效率，我們采用半圓形分流道橫切面，進(jìn)澆點(diǎn)尺寸 0.5 。唧嘴小端直徑 d 比注射機(jī)噴嘴直徑大 0.5～1mm，防止溢料。根據(jù)產(chǎn)品的外形特點(diǎn)及尺寸分析，我們選用該種標(biāo)準(zhǔn)唧咀滿足設(shè)計(jì)要求：d=2.9 長度=60，見圖 2-2 澆口套。圖 2-2 澆口套2.3 澆口的設(shè)計(jì)產(chǎn)品外形簡單，表面結(jié)構(gòu)參數(shù)無特殊要求，故選擇采用側(cè)澆口。側(cè)澆口開設(shè)在模具的分型面上，從產(chǎn)品中間進(jìn)料。是廣泛采用的一種澆口形式。澆口設(shè)計(jì)不合理容易出現(xiàn)氣紋，熔接線在外觀面等問題。為了提高生產(chǎn)效率，我們采用圓形流道和矩形膠口，在澆口處加上小矩形塊，既保證了膠的流速，又防止氣紋的產(chǎn)生，加工方便。見圖 2-3 分流道澆口。6圖 2-4 分流道澆口2.4 定位環(huán)設(shè)計(jì)根據(jù)客戶提供的注塑機(jī)，我們采用設(shè)計(jì)定位環(huán)，廠內(nèi)可以互換使用，保證生產(chǎn)效率，定位環(huán)大直徑徑：100 沉入前面板 5mm,定位角度 45 度，總厚度 15mm，小直徑：36mm，見圖 2-5 定位環(huán)。圖 2-5 定位環(huán)2.5 型芯型腔尺寸設(shè)計(jì)7圖 2-6 模具剖視圖如圖 2-6、2-7，根據(jù)塑件的面積、體積和結(jié)構(gòu)我們確定模架的大小，要保證足夠的強(qiáng)度。A:模仁單側(cè)到模板單側(cè)的距離(前模寬度)；B:定模模仁底部到定模板底部的距離(前模厚度)；C:動模模仁底部到動模板底部的距離(后模厚度)；D:產(chǎn)品到模仁單邊的距離；H:動模支承板的厚度;X:產(chǎn)品的高度。圖 2-7 產(chǎn)品面積我們通過測量產(chǎn)品的投影面積約為 13000mm；通過查閱資料，為了結(jié)構(gòu)更為緊湊且8滿足使用要求我們?nèi)≈等缦?A=51mm B=29mm C=49mm D=27mm E=39mm H=52mm塑件尺寸圖 2-8。圖 2-8 塑件尺寸模仁總長為：139+2D=193 模仁寬總為：69+2D=123.模仁總高為：2(8.5+E)=95見圖 2-9 模仁尺寸。9圖 2-9 模仁尺寸2.6 模架選擇模架的結(jié)構(gòu)包括型芯型腔固定板、動模和定模座板墊塊以及一部分零部件等等，查表 3-6【 1】 具體數(shù)據(jù)。我們常見的模架的形式有三種，分別是細(xì)水口、大水口和簡化版的細(xì)水口模架，大水口就是我們平時說的兩板模，細(xì)水口就是三板模。10大水口模架又分為三種形式，分別為工字模、直身有面板 H 模和無面板 T 模。細(xì)水口一般用于對產(chǎn)品精度要求過高的模具，簡化版的細(xì)水口一般用于 500MM 以下的模具，根據(jù)上面所述的尺寸，設(shè)定模架為大水口的兩板模，根據(jù)模仁的尺寸。得出面板的數(shù)據(jù)如下：模仁長:193，寬 123，高 95。A 板：長度=193+2A=241 寬度=123+2A=225 厚度=95+B=124B 板：長度 =193+2A=241 寬度=123+2A=225 厚度 =95+C=124根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以確定大水口的兩板模適合本次注塑模的模架。圖 2-10 三維結(jié)構(gòu)圖11圖 2-11 模架結(jié)構(gòu)3 抽芯機(jī)構(gòu)本產(chǎn)品的側(cè)面由于含有側(cè)孔和內(nèi)凸，從而使塑件脫模受到影響，而本產(chǎn)品外觀要求光滑無死角，因此不能有結(jié)合線，所以考慮到在動模部分添加斜頂和側(cè)抽芯。根據(jù)模具的設(shè)計(jì)，我們設(shè)計(jì)的抽芯尺寸如下圖 3-1 和 3-2：圖 3-1 抽芯 3D 圖121 .圖 32 抽芯機(jī)構(gòu)尺寸134 其他系統(tǒng)4.1 冷卻系統(tǒng)我們常見的冷卻系統(tǒng)有環(huán)繞式和直通式兩種類型。為了提高冷卻效果我們采用環(huán)繞式水路，環(huán)繞式水路加工起來比較困難（但冷卻到位），水通道到頂針和螺釘應(yīng)該大于 3mm-4mm，運(yùn)水塞頭在 10mm 以上，運(yùn)水膠位10mm~15mm 之間才合適。我們把水接頭放在地側(cè)，保證安全，節(jié)約成本，模溫機(jī)在下方見圖 4-1 水路。圖 4-1 上模水路4.2 推出系統(tǒng)常見的推出機(jī)構(gòu)有推板推出和推桿推出兩種類型，本產(chǎn)品為一模一腔，結(jié)合尺寸，我們采用的方式有推桿，頂塊和斜頂強(qiáng)推組合模式（保證順利脫模，不損傷產(chǎn)品）。因?yàn)樵摦a(chǎn)品材料允許強(qiáng)推，強(qiáng)推可以節(jié)約成本，所以采用 Z 形拉料桿進(jìn)行拉料。如圖 4-2。14圖 4-2 推出機(jī)構(gòu)4.3 導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)具有重要作用，保證零件正常對合，保證塑件壁厚均勻，我們采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，外設(shè)精定位均具有導(dǎo)向作用，如圖 4-3。圖 4-3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)154.4 排氣系統(tǒng)由于型腔注塑時會產(chǎn)生氣體，影響零件尺寸，故而需要設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)就是為了把氣體排出去，因?yàn)榕艢庀到y(tǒng)會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以必須設(shè)計(jì)，由于本次設(shè)計(jì)塑件體積不大，所以并沒有設(shè)計(jì)排氣槽，但是我們在頂桿和模仁的配合間隙上兩側(cè)各留有 0.02 的空隙，PMMA 的料流不出去，也不會產(chǎn)生飛邊，分型面也留有間隙用來排氣。165 模具工作原理注塑模具是在成型過程中賦予塑料形狀和尺寸的部件，模具結(jié)構(gòu)可能因?yàn)樗芗男螤罨蛘呓Y(jié)構(gòu)等而變化不一，但是其基本結(jié)構(gòu)是一樣的，由澆筑系統(tǒng)和成型零件和結(jié)構(gòu)零件三部分組成。澆筑系統(tǒng)與成形零件是與塑件直接接觸部分，隨著塑料和制品的變化而變化。模具工作時，側(cè)抽芯進(jìn)入型腔，注塑機(jī)通過澆口套把熔料打入分流道和型腔，冷卻結(jié)束后，在側(cè)抽芯推出處開模，推板和斜頂推出產(chǎn)品，由勾料針頂出，最后澆注系統(tǒng)落料。我們設(shè)計(jì)的模具動作是合模-注塑-冷卻保壓-開模- 抽心退出-頂出-合模。17總結(jié)經(jīng)過緊張的幾周忙碌，在自己的辛勞和老師同學(xué)的提示，畢業(yè)論文終于完成了。在設(shè)計(jì)過程中，反復(fù)查閱了以前的學(xué)的一些書，像《塑料模具加工基礎(chǔ)》、《塑料模具設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)踐》等，在老師的指導(dǎo)下，一步步完成了設(shè)計(jì)。加深了對塑料模具這塊的認(rèn)知，加深了對模具各部件的認(rèn)識，而 UG、CAD 等制圖軟件的應(yīng)用越來越普及，這方面在設(shè)計(jì)過程中充分的體會到了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是在理論與以后的工作中架起了一座橋梁，所以很重視。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，也深深體會到“凡事必躬親”很多知識的不牢固，只有通過實(shí)踐才知道。這對我們以后的生活和工作具有莫大的幫助。在此設(shè)計(jì)中還有許多的不足和問題，希望老師給予指導(dǎo)和糾正。18致謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，在此過程中，我遇到了很多棘手的問題，還好有我們專業(yè)老師老師的幫助和自己的認(rèn)真仔細(xì)，克服了一個個困難，順利完成了畢業(yè)論文。也要感謝之前教我們 CAD 的老師，如果沒有他們所教的 CAD 知識，不會那么熟練運(yùn)用 CAD 軟件，也就不會那么快完成設(shè)計(jì)了。做了這份設(shè)計(jì)，也讓我加深了對專業(yè)的認(rèn)知和對知識的鞏固。也要感謝舍友在平時我遇到難題時的提點(diǎn)和幫助，在此由衷感謝大家。19參考文獻(xiàn)[1]李勇.塑料注塑模具經(jīng)典結(jié)構(gòu) 180 例.浙江：浙江大學(xué)出版社，2014.[2]劉朝福. 注塑成型實(shí)用手冊.北京：北京工業(yè)出版社，2015.[3]張唯合. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.[4]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會.注塑模具應(yīng)用實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.[5]王靜.注塑模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.[6]崔春芳.注塑模具與制造技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016．[7]胡大玉．精密塑料模具制造工藝．南京：東南大學(xué)出版社，2014．[8]李發(fā)致．塑料模具先進(jìn)制造技術(shù)．北京：工業(yè)出版社，2013．[9]李會來．塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與項(xiàng)目實(shí)踐．浙江：浙江大學(xué)出版社，2015[10]蘇偉.模具概論.北京：人民郵電出版社，2014.