【正文】 河 南 理 工 大 學(xué)萬(wàn) 方 科 技 學(xué) 院高分子成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)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(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，越來(lái)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(lái)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(diǎn)，決定了模具設(shè)計(jì)也區(qū)別與其他行業(yè)。模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn) ：塑件的物理力學(xué)性能,如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)應(yīng)力的敏感性,不同塑料品種其性能各有所長(zhǎng),在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn),避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)；塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)白熱化的今天，電器外殼設(shè)計(jì)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(jī)外殼，手機(jī)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(jī)外殼注射模具的設(shè)計(jì)制造，具有較高的生產(chǎn)實(shí)用價(jià)值。手機(jī)外殼外觀要求不是很高，而且整機(jī)體積小，因而對(duì)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(jī)械結(jié)構(gòu)均來(lái)自工廠的實(shí)際圖紙。主要闡述手機(jī)外殼的注塑模設(shè)計(jì)，提供了PRQ/E軟件進(jìn)行整個(gè)注塑模設(shè)計(jì)的流程，以及注塑模的CAE分析。關(guān)鍵詞：注射模、模具設(shè)計(jì)制造、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、手機(jī)外殼成型正文本文的主要研究?jī)?nèi)容手機(jī)外殼注射模設(shè)計(jì)制造不是太復(fù)雜，本課題來(lái)源企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，內(nèi)容基于工廠的生產(chǎn)工程實(shí)踐，以大量的手機(jī)外殼注射模設(shè)計(jì)制造為基礎(chǔ)，結(jié)合多年從事注射模設(shè)計(jì)制造的工作經(jīng)驗(yàn)，研究手機(jī)外殼注射模具的設(shè)計(jì)制造。文章從模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)探討了實(shí)際設(shè)計(jì)制造的方法和關(guān)鍵點(diǎn)，以及實(shí)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(jī)外殼中面殼的典型注射模設(shè)計(jì)。論文總體的概述 一、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(dǎo)向機(jī)構(gòu)、支承零件的設(shè)計(jì)，探討動(dòng)模、定模以及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；二、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)研究手機(jī)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(jì)；三、制造工藝及質(zhì)量的保證，介紹了手機(jī)注射模制造方法和關(guān)鍵工藝制作要點(diǎn)，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(jì)整體結(jié)構(gòu)方案確定，要根據(jù)手機(jī)塑件塑料品種，以及各生產(chǎn)廠家注射機(jī)的種類等眾多因素來(lái)決定。但不論是簡(jiǎn)單還是復(fù)雜的模具，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成，兩者由導(dǎo)柱導(dǎo)套連接導(dǎo)向。定模安裝在注射機(jī)的定模板上，動(dòng)模安裝在注射機(jī)的動(dòng)模板上并能夠隨機(jī)器的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)動(dòng)模比定模結(jié)構(gòu)要復(fù)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(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后以兩個(gè)典型的手機(jī)外殼注射模為實(shí)例，介紹整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澆注系統(tǒng)和推出(脫模)機(jī)構(gòu)在手機(jī)外殼注射模設(shè)計(jì)中很重要。1．1成型零件成型零件包括凹模、型芯等，工作時(shí)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(shí)還會(huì)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(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)手機(jī)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(jì)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(jiǎn)單、不易變形，產(chǎn)品的質(zhì)量好。在手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、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(gè)合理的模具溫度區(qū)域，使熔體的流動(dòng)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(xué)性能和表面質(zhì)量也高。為控制模具的溫度，必須設(shè)計(jì)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(shí)兩種兼有。冷卻裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：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(yīng)有相同的距離；澆口處應(yīng)加強(qiáng)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(qiáng)度；應(yīng)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(jìn)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(yīng)包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。通常所說(shuō)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(guò)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(shí)，模具考慮排氣是非常必要的。一般是在塑料充添的同時(shí)，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(qiáng)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(shí)排除，必要時(shí)可以采用開(kāi)設(shè)排氣槽等方法，有時(shí)排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料。排氣槽的開(kāi)設(shè)位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在型腔最后被充滿的地方；最好開(kāi)在分型面上；應(yīng)盡量開(kāi)在型腔的一面；最好開(kāi)在開(kāi)設(shè)在嵌件或壁厚最薄處；嚴(yán)禁開(kāi)設(shè)在對(duì)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(shí)的排氣要求。但是顯示鏡片類零件成型對(duì)排氣的要求很嚴(yán)格，如果模具的排氣不徹底，鏡片上就會(huì)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(huì)產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦。模具排氣不良將給注塑成型帶來(lái)極大的困難，甚至導(dǎo)致鏡片注射工藝過(guò)程無(wú)法完成。因此，鏡片注射模具必須加強(qiáng)排氣設(shè)計(jì)。通常情況下，可以在模具的四個(gè)角上設(shè)計(jì)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(wèn)題。也可以采用面溝槽排氣法，在距離型腔15m處四周，設(shè)計(jì)寬8mm、深0．8唧的溝槽通向模外