【正文】 河 南 理 工 大 學萬 方 科 技 學 院高分子成型工藝學課程設(shè)計說明書 系別:能源與材料工程系 摘要 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍也在不斷地擴大，越來越普遍地采用塑料成型。塑料是一種新型工程材料，發(fā)展速度迅猛，塑料的加工和成型工藝也越來越得到重視，其中注射成型是最常用的塑料零件成型方法。由于模具的使用特點，決定了模具設(shè)計也區(qū)別與其他行業(yè)。模具設(shè)計要考慮的要點 ：塑件的物理力學性能,如強度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對應力的敏感性,不同塑料品種其性能各有所長,在設(shè)計塑件時應充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點,避免或補償其缺點；塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機構(gòu)和簡化脫模結(jié)構(gòu)，使模具零件符合制造工藝的要求。 生活用品的塑料模具占了很大比例，在市場競爭白熱化的今天，電器外殼設(shè)計成為產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)，最為突出和典型的就是手機外殼，手機外殼注射模成為目前注射模制造行業(yè)之一。因此，研究手機外殼注射模具的設(shè)計制造，具有較高的生產(chǎn)實用價值。手機外殼外觀要求不是很高，而且整機體積小，因而對注射成型模具和成型工藝的要求不是太高。其中，尺寸、數(shù)據(jù)和機械結(jié)構(gòu)均來自工廠的實際圖紙。主要闡述手機外殼的注塑模設(shè)計，提供了PRQ/E軟件進行整個注塑模設(shè)計的流程，以及注塑模的CAE分析。關(guān)鍵詞：注射模、模具設(shè)計制造、澆注系統(tǒng)、脫模機構(gòu)、手機外殼成型正文本文的主要研究內(nèi)容手機外殼注射模設(shè)計制造不是太復雜，本課題來源企業(yè)實際生產(chǎn)，內(nèi)容基于工廠的生產(chǎn)工程實踐，以大量的手機外殼注射模設(shè)計制造為基礎(chǔ)，結(jié)合多年從事注射模設(shè)計制造的工作經(jīng)驗，研究手機外殼注射模具的設(shè)計制造。文章從模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，到澆注系統(tǒng)、脫模機構(gòu)設(shè)計，詳細探討了實際設(shè)計制造的方法和關(guān)鍵點，以及實際生產(chǎn)中塑件可能出現(xiàn)缺陷的原因和解決方案，貫串文中介紹了手機外殼中面殼的典型注射模設(shè)計。論文總體的概述 一、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，內(nèi)容是成型零件、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、合模導向機構(gòu)、支承零件的設(shè)計，探討動模、定模以及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計；二、澆注系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)研究手機外殼注射模澆注系統(tǒng)中澆道、澆口的形式、位置選擇，排溢系統(tǒng)的設(shè)計；三、制造工藝及質(zhì)量的保證，介紹了手機注射模制造方法和關(guān)鍵工藝制作要點，探討如何提高模具質(zhì)量，保證塑料產(chǎn)品的成型要求；四、制造工藝及質(zhì)量的保證；五、結(jié)論及感想。 一、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計整體結(jié)構(gòu)方案確定，要根據(jù)手機塑件塑料品種，以及各生產(chǎn)廠家注射機的種類等眾多因素來決定。但不論是簡單還是復雜的模具，其基本結(jié)構(gòu)都是由動模和定模兩大部分組成，兩者由導柱導套連接導向。定模安裝在注射機的定模板上，動模安裝在注射機的動模板上并能夠隨機器的合模系統(tǒng)運動，相對來說動模比定模結(jié)構(gòu)要復雜得多”。本章討論成型零件、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、合模導向機構(gòu)的設(shè)計，最后以兩個典型的手機外殼注射模為實例，介紹整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。澆注系統(tǒng)和推出(脫模)機構(gòu)在手機外殼注射模設(shè)計中很重要。1．1成型零件成型零件包括凹模、型芯等，工作時與塑料直接接觸成型，要承受塑料熔體的高壓和料流的沖刺，脫模時還會與塑件發(fā)生摩擦。因此，要求成型零件有幾何形狀、良好的尺寸精度、較低的表面粗糙度，以及較好耐磨性。設(shè)計成型零件時，應根據(jù)手機外殼塑件的特性、結(jié)構(gòu)和使用條件，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，凹模的結(jié)構(gòu)可以設(shè)計為整體式。整體式凹模由整塊材料制作而成，結(jié)構(gòu)比較簡單、不易變形，產(chǎn)品的質(zhì)量好。在手機外殼模具設(shè)計中，選擇合理、巧妙的組合鑲拼結(jié)構(gòu)非常重要，要保證塑件質(zhì)量、簡化模具加工，又要避免在塑件表面留下痕跡。1．2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率以及塑件的形狀和尺寸精度都有極大的影響。每種塑料注射成型都有一個合理的模具溫度區(qū)域，使熔體的流動性好容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小、尺寸穩(wěn)定，力學性能和表面質(zhì)量也高。為控制模具的溫度，必須設(shè)計溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，一般采用模具冷卻或加熱的方法，必要時兩種兼有。冷卻裝置設(shè)計的要點：盡量保證塑件收縮均勻，維持模具熱平蘅；冷卻水孔的數(shù)量越多、孔徑越大，塑件冷卻越均勻；水孔與型腔表面各處應有相同的距離；澆口處應加強冷卻；入水與出水的溫差要低；要結(jié)合塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)，合理考慮冷卻水道的排列形式；冷卻水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢影響強度；應該注意密封，保證冷卻水道不泄漏；防止與其它部位發(fā)生干涉；冷卻水道的進出口要低于模具的外表平面；冷卻水道要利于加工和清理。1．3排溢系統(tǒng)排溢是指排出充模熔料中的前峰冷料和模具內(nèi)的氣體，廣義的注射模排溢系統(tǒng)應包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。通常所說的排溢是指成型系統(tǒng)的排溢，澆注系統(tǒng)主流道和分流道末端的冷料穴也是一種溢排形式。模具型腔在塑料充填過程中，除了澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)有空氣存在外，還有塑料受熱和凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速成型時，模具考慮排氣是非常必要的。一般是在塑料充添的同時，將氣體排出模外。否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強度降低，甚至阻礙塑件填充等。為了使這這些氣體從型腔中及時排除，必要時可以采用開設(shè)排氣槽等方法，有時排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料。排氣槽的開設(shè)位置應開設(shè)在型腔最后被充滿的地方；最好開在分型面上；應盡量開在型腔的一面；最好開在開設(shè)在嵌件或壁厚最薄處；嚴禁開設(shè)在對著操作人員的方向。掌上電腦外殼的面蓋類零件，一般利用模具的各種配合間隙，就可以滿足成型時的排氣要求。但是顯示鏡片類零件成型對排氣的要求很嚴格，如果模具的排氣不徹底，鏡片上就會形成氣泡、接縫、表面輪廓不清、充填缺料等缺陷，而且氣體受壓體積縮小后會產(chǎn)生高溫，導致塑件局部碳化或燒焦。模具排氣不良將給注塑成型帶來極大的困難，甚至導致鏡片注射工藝過程無法完成。因此，鏡片注射模具必須加強排氣設(shè)計。通常情況下，可以在模具的四個角上設(shè)計排氣槽，外加冷料穴也起到了排氣作用，一般能夠解決掌上電腦鏡片注射模的排氣問題。也可以采用面溝槽排氣法，在距離型腔15m處四周，設(shè)計寬8mm、深0．8唧的溝槽通向模外