【正文】 具費用在制件成本中所占比例將會很大，這時應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。 手機(jī)套發(fā)展到現(xiàn)在，已不再是單純的實用商品。隨著手機(jī)在年輕群落中的普及，幾乎每一個追求時尚的年輕人都希望擁有一部獨一無二的手機(jī)。給手機(jī)美容逐漸成了他們展示個性的一種方式。為了迎合這種趨勢，手機(jī)保護(hù)套生產(chǎn)商又推出了許多做工更為精良，色彩圖案更加別致的產(chǎn)品。這使得手機(jī)保護(hù)套的類型更加多元化。 我相信通過 完成此次畢業(yè)設(shè)計，可以將大學(xué)所學(xué)的知識融會貫通，真正應(yīng)用于實際，而不僅僅局限于書本中，我的創(chuàng)新意識，動手實踐能力也會有所提高，這次畢業(yè)設(shè)計對以后的學(xué)習(xí)和工作有著很深的指導(dǎo)意義。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 3 頁 塑件的分析 方案一： 方案二： 方案三： 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 4 頁 選擇方案一的塑件進(jìn)行模具設(shè)計 （ 1）外形尺寸 該塑件壁厚為 2mm,外形尺寸不大，為了充型均勻塑件成型質(zhì)量好，應(yīng)將尖角部分改為圓角。 （ 2）精度等級 按實際公差進(jìn)行計算。 （ 3）脫模斜度 ABS 屬無定型塑料，成型收縮率小，查資料可知塑件上型芯和凹模的脫模斜度為 1176。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 5 頁 圖 21 塑件圖 選材及材料的性能分析 根據(jù)設(shè)計要求可選擇塑件材料為 ABS （ 1）使用性能 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好，易于成型和機(jī)械加工，適合制作一般機(jī)械零件、減磨零件、傳動零件和結(jié)構(gòu)零件。 （ 2）成型性能 ABS 屬無定型塑料，吸濕性強(qiáng)，流動性中等，模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。 （ 3） ABS 的主要性能指標(biāo) 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 6 頁 表 21 ABS 性能指標(biāo) 項目 數(shù)值 項目 數(shù)值 密度 /g.㎝ 3 ~ 屈服強(qiáng)度 /MPa 50 比體積 /㎝ 3 .g1 ~ 拉伸強(qiáng)度 / MPa 38 吸水率 (%) ~ 拉伸彈性模量 / MPa 熔點 /℃ 130~140 抗彎強(qiáng)度 / MPa 80 計算收縮率 /(%) ~ 抗壓強(qiáng)度 / MPa 53 比熱容 /J(kg. ℃ ) 1470 彎曲彈性模量 / MPa 注射成型過程及工藝參數(shù) (1)注射成型過程 對 ABS 的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗，由于材料吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。 (2)注射過程 塑件在注射劑料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。 (3)塑件后處理 處理的介質(zhì)為水和空氣，處理溫度為 60~75℃ ,處理時間為 16~20s。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 7 頁 表 22 ABS 注射工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 預(yù)熱和干燥 料筒溫度 t/℃ 后段 150～ 170 中段 165～ 180 前段 180～ 200 噴嘴溫度 t/℃ 170～ 180 模具溫度 t/℃ 50～ 80 注射壓力ρ /MPa 60～ 100 成型時間 /s 注射時間 1 輔助時間 冷卻時間 總周期 17 螺桿轉(zhuǎn)速 n/(r/min) 30 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 8 頁 分型面的選擇 分型面應(yīng)選擇則在塑件面積最大且利于脫模的底平面上 圖 31 型腔數(shù)量和排列方式的確定 該塑件尺寸較小，為了提高效率，降低成本 ，依次采用一模兩腔，塑件型腔設(shè)置在模具對稱中心兩邊成型。多模型腔模具盡可能采用平衡式排列分布，且要力求緊湊并與澆口開設(shè)的部位對稱。由于設(shè)計是一模兩腔故采用直線對稱排列。 圖 32 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 9 頁 注射機(jī)型號的確定 (1) 注射量的計算 通過 PRO/E 建模分析得塑屬性 塑件體積為： V塑 = cm3 塑件質(zhì)量： M塑 =ρ V塑 = = g (2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前不能去定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 ~1 倍來估算。由于本次設(shè)計采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來估算，故實際一次注入模具型腔塑料熔體 的總體為 V總 =V塑 （ 1+） x2= 實際注射質(zhì)量為 M實 == =； 根據(jù)實際注射量應(yīng)小于 倍公稱注射量原則 , 即： 公 ≧ V 實 V 公 = V 實 / =247。 = 由鎖模力選定注射機(jī) F 鎖 ? A 分 P 型 =138 74 2 35=715（ KN） 式中 F 鎖 注射機(jī)的鎖模力（ N）； A 分 塑件在分型面上的投影面積之和； P 型 型腔壓力，取 P 型 =35MPa ； (3) 選擇注射機(jī) 根據(jù)以上的計算，初步選擇理論注射容量為 270，注射機(jī)型號為 SZ250/1250的臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見下表。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 10 頁 表 31 注射機(jī)參數(shù) 項目 數(shù)值 項目 內(nèi)容 理論注射量 /cm3 270 移模行程 /mm 360 螺桿柱塞直徑 /mm 45 最大模具厚度 /mm 550 注射壓力 MPa 160 最小模具厚度 /mm 150 注射速率 /(g/s) 110 鎖模形形式 雙曲肘式 塑 化能力 /(g/s) 模具定位孔直徑/mm 160 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 10~200 噴嘴球直徑 /mm SR15 鎖模力 KN 1250 噴嘴口孔徑 /mm 4 拉桿間距 /mm 415x415 (4）注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 1）注射壓力校核。 查得 ABS 所需注射壓力為 80110Mpa，這里選用P0=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力 P 公 =250MPa，注射壓力的安全系數(shù)K1=~,這里我們?nèi)?K1=，則： K1 p0= 100=130P 公。所以，注射機(jī)注射壓 力合格。 2）鎖模力的校核 ① 塑件在分型面上的投影面積 A塑 =138 74— 7 8 2— 12 12=9956mm ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A澆， A澆是每個塑件再在分型面上的投影面積 A塑的 ~ 倍，本例中的流道較簡單。分流道也較短，所以選擇分流道凝料投影面積可適當(dāng)取小些，這里選取 A澆 = 塑 。 ③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為 A 總 =N(A 塑 +A 澆 )=N（ A 塑 + 塑） = 塑 == ④ 模具型腔內(nèi)的脹型力 F脹，則 F 脹 =A 總 P模 ==837KN 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 11 頁 上式中， P模是型腔的平均計算壓力值， P 模通常取注射壓力的 20%~40%，所以大致范圍在 30Mpa~60Mpa，因為材質(zhì)是，根據(jù)其黏度和制品的精度要求，我們選擇 P 模為 35MPA。 查表可知該注射機(jī)的公稱鎖模力為 F鎖 =1250KN，鎖模力安全系數(shù)為K2=~,這里選擇 K2 xF脹 = ==1004KN＜ F鎖 ,所以，注射機(jī)鎖模力合格。 主流道的設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，形狀一般為圓錐形，便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。由于主流道和高溫塑料熔體以及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，故再設(shè)計時常設(shè)計為可拆卸更換的澆口套。 （ 1） 主流道尺寸 1） 主流道的長度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對于 小型模具 L應(yīng)盡量小于 60mm，本次設(shè)計初取 50mm 進(jìn)行計算。 2） 主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ） mm= 3） 主流道大端直徑 D=d+L 主 tan（ a/2） =8，其中式中 a 選取 3176。 4） 主流道球面直徑 SR =15mm+(2~4)mm=19mm。 5） 球面的配合高度 h=5mm。 （ 2） 主流道的凝料體積 V主 =L主 （ R主 2 +r主 2 +R主 r主 ）π /3 =50x（ 42 + +)（ 3） 主流道當(dāng)量半徑 Rn=（ +4） /2= （ 4） 主流道澆口套的形式 主流道襯套是標(biāo)準(zhǔn)件可選購，主流道小端口入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，故對材料要求比較高，故一般將主流道襯套與定位圈分開設(shè)計，便于拆卸中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 手機(jī)保護(hù)套模具設(shè)計 第 12 頁 更換。材料選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工并進(jìn)行熱處理。故澆口套選用碳素鋼 T10A，并熱處理淬火表面硬度為 50HRC55HRC。 分流道設(shè)計 （ 1）分流道的布置形式 為了減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低以及減少分流道的容積和壓力平衡，采用平衡式分流道。 （ 2）分流道的長度 由于流道設(shè)計簡單，根據(jù)兩個型腔的設(shè)計結(jié)構(gòu)，分流道設(shè)計較短，故設(shè) 計時可以適當(dāng)選小一些。單邊分流道長度 L分取 30mm， L分 =60mm （ 3）分流道的當(dāng)量直徑 因為該塑件質(zhì)量： M塑 =ρ V塑 = = g 200g 分流道的當(dāng)量直徑為： D分 =√ m塑 4