【正文】 合計(jì)算機(jī)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)知識(shí)的成果，并隨計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷提高而逐漸完善。 AutoCAD 的最大特點(diǎn)是讓設(shè)計(jì)者更為輕松，設(shè)計(jì)者或繪圖者幾乎可不必離開(kāi)屏幕就能連續(xù)地完成工作。 AutoCAD 適合于工程制造、建筑設(shè)計(jì)、裝潢設(shè)計(jì)等各行業(yè)技術(shù)人員作為設(shè)計(jì)依據(jù)，完成圖紙上的工作。 AutoCAD 是美國(guó) Autodesk 公司開(kāi)發(fā)的一種通用 CAD 軟件。 1982 年首次推出了 AutoCAD 版本，經(jīng)過(guò)十余次的版本更新， AutoCAD 已從一個(gè)簡(jiǎn)長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 9 單的繪圖軟件發(fā)展成為包括三維建模在內(nèi)的功能十分強(qiáng)大的 CAD 系統(tǒng)，是世界上最流行的 CAD 軟件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、汽車、造船、輕工及航空航天等領(lǐng)域。 零件模型設(shè)計(jì)與加工 UGngineer 是美國(guó) PTC 參數(shù)技術(shù)公司推出，是國(guó)際上最先進(jìn)也是最成熟使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型 CAD/CAM/CAEA 集成軟件。這是我們零件模型設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中的主要工具。下面是一些簡(jiǎn)單的介紹： UGngineer 包括三維實(shí)體造型，裝配模擬，加工仿真 NC 自動(dòng)編程，板金設(shè)計(jì)，電路布線，裝配管路設(shè)計(jì)等專有模塊， ID 反求工程， CE 并行工程等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式 。其主要特點(diǎn)是參數(shù)化的牲造型；統(tǒng)一的能使各模塊集成起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)計(jì)修改的關(guān)聯(lián)性，即一處修改，別的模塊中的相應(yīng)圖形和數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)更新。它的性能優(yōu)良，功能強(qiáng)大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，功能仿真，制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動(dòng)化軟件包。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 10 第二章 制件分析 手機(jī)外殼分析 在進(jìn)行 手機(jī)外殼注塑 模具設(shè)計(jì)之前，首先對(duì)制品圖及形狀結(jié)構(gòu)分析，其內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： 制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要決定于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差。本次塑料制品的尺寸按 4 級(jí)精度 取值。塑件的表面粗糙度主要取決于模具粗糙度，一般情況下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高 1～ 2 級(jí)。制品的脫模斜度：脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定，以塑件內(nèi)孔型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由縮小方向取得。一般情況，脫模斜度不包括塑件的公差范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用 1176。 脫模斜度 。 零件材料選擇及性能 ABS 是由丙烯腈 (Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學(xué)單體合成。其 中 A 代表丙烯腈， B 代表丁二烯， S 代表苯乙烯。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下： 每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 11 從形態(tài)上看， ABS 是非結(jié)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(gè)是苯乙烯 丙烯腈的連續(xù)相， 另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 ABS 不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色 ，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落。 ABS 具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號(hào)和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考。 （ 1）物理力學(xué)性能 ABS 具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。 ABS 有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹(shù)脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀誠(chéng)有關(guān)，同時(shí)也與使用 環(huán)境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。 （ 2）熱性能。 ABS 制品的負(fù)荷變形溫度約為 93℃ ，若能對(duì)制品進(jìn)行退火處理，則還可增加 10℃ 左右。 （ 3）電性能。 ABS 聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。 （ 4）耐環(huán)境性 ABS 聚合物幾乎不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長(zhǎng)期與烴接長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 12 觸會(huì)發(fā)生軟化溶脹。 （ 5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受 350nm 以下波長(zhǎng)的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強(qiáng)度 及波長(zhǎng)的對(duì)數(shù)成正比。 （ 6） ABS 的流變性 ABS 聚合物在熔融狀態(tài)下流動(dòng)特性屬于假塑型液體。雖然 ABS 的熔體流動(dòng)性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。因此在成型過(guò)程中可以采用提高剪切速率來(lái)降低熔體粘度，改善熔體流動(dòng)性。 （ 7） ABS 的吸水性 ABS 具有一定的吸水性，含水量在 %~%范圍。成型時(shí)如果聚合物中含有水分，制品上就會(huì)出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在民型前，需將聚合物進(jìn)行干燥處理，使其含水量降到 %左右。 （ 8） ABS 制品的后處理 一般情況下很少出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi) 裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對(duì) ABS 的熔體流動(dòng)性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象 表 ABS 的主要性能指標(biāo) 屈服強(qiáng)度 /Mpa 50 玻璃化溫度 /C 拉伸強(qiáng)度 /Mpa 38 熔點(diǎn)（粘流溫度） 130— 16長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 13 力 學(xué) 性 能 熱性能及電性能 /C 0 斷裂伸長(zhǎng)率 /% 35 熱變形溫度/C 45 N/cm3 180 N/cm3 90— 108 83— 103 拉伸彈性模量/Gpa 線膨脹系數(shù) /（ 105/C） 彎曲強(qiáng)度 /Mpa 80 比熱容 /J/（ kg*K） 1470 彎曲弱性模理/Gpa 熱導(dǎo)率 /W/（ m*K） 件質(zhì)量沖擊強(qiáng)度/kJ/m2 無(wú)缺口 缺口 261 燃燒性 /（ cm/min） 慢 11 體積電阻 /Ω*cm *1016 布氏硬度 /HBS 擊穿電壓 /（ kV/mm） 物理性能 密度 /（ g/cm3） — 吸水性 /%（ 24h） 0. 2— 比體積 /（ cm2/g） — 透明度或透光率 不透明 ABS 的成型工藝參數(shù) 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 14 溫度 料筒一區(qū) /℃ 150170 二區(qū) /℃ 180190 三區(qū) /℃ 200210 噴嘴 /℃ 180190 模具 /℃ 5070 壓力 注射 /Mpa 60100 保壓 /Mpa 4060 時(shí)間 注射 /s 25 保壓 /s 510 冷卻 /s 515 周期 /s 1530 后處理 方法 紅外線烘箱 溫度 /℃ 70 時(shí)間 /h 第三章 模具制造 模具加工精度的確定 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 15 本次設(shè)計(jì)的手機(jī)是日常用品，其外殼要能承受磨損。對(duì)于制件的外觀要求合表面精度等級(jí)要求比較高?，F(xiàn)初定制品精度等級(jí)為 4 級(jí)。 經(jīng)分析，現(xiàn)確認(rèn)模具的制造加工精度為 IT7 級(jí)，而型芯和型腔的加工精度均為 IT6，型腔采用機(jī)械粗加工后電火花精加工，其它采用機(jī)械加工。 模具結(jié)構(gòu)分析 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 上殼選用的模架尺寸： 表 上殼模架尺寸 單位 : mm 模板寬度 300 模板長(zhǎng)度 300 動(dòng)模板厚度 40 座板寬度 350 座板厚度 25 定模板厚度 40 墊塊寬度 58 墊塊厚度 70 — 推板厚度 20 推板寬度 180 推桿固定板厚度 25 導(dǎo)柱直徑 30 導(dǎo)套直徑 30 復(fù)位桿直徑 8 沉頭螺釘 8M14 － － － － 下殼所選用的模架尺寸： 表 上殼模架尺寸 單位 : mm 模板寬度 300 模板長(zhǎng)度 300 動(dòng)模板厚度 35 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 16 座板寬度 350 座板厚度 25 定模板厚度 35 墊塊寬度 58 墊塊厚度 60 動(dòng)模墊板 35 推板厚度 30 推板寬度 180 推桿固定板厚度 20 導(dǎo)柱直徑 30 導(dǎo)套直徑 30 復(fù)位桿直徑 20 沉頭螺釘 4M14 拉桿直 徑 30 澆口板厚度 20 模具閉合高度校核 根據(jù)注射機(jī)的參數(shù)， 450mm?maxH 200mmH ?min 而根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架組合尺寸所得， 對(duì)于手機(jī)上殼而言： H=25+70+40+40+25=200mm minH H maxH 因此，滿足要求。 對(duì)于手機(jī)下殼： H=25+60+35+35+35+20+25=235mm minH H maxH 因此，滿足要求。 開(kāi)模行程的校核 開(kāi)模行程＝ H1+H2+5～ 10 其中： H1―― 脫模距離（頂出距離）； H2―― 制作高度 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)。 XSZ500 注射機(jī)的模板行程 700mm，合格。 模板尺寸的校核 所選注射機(jī)的模板尺寸為 550mm*650mm，而本次 兩個(gè) 注射模采用的是長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 、調(diào)查報(bào)告 專用紙 17 300mm*300mm。合格。 噴嘴尺寸校核 本模具主流道始端的球面半徑為 R20，略大于 XSZ500 注射機(jī)的噴嘴球半徑 R18。 合格。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞對(duì)制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時(shí)間。 澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣。 避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或易于切除和修整。 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注