【正文】 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 機(jī)械 工程系 模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 設(shè)計(jì) /論文題目： 手機(jī)外殼模具設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 模具設(shè)計(jì)與制造 姓 名： 指導(dǎo)老師： 吳志明 完成時(shí)間 ： 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 目 錄 第 1 章 緒 論 1． 1 注射成形基本過(guò)程 … ……………………………………………………… 1． 2 注射模的基本結(jié)構(gòu) …… … ……………………………………………第 2 章 手機(jī)外殼 的 造型設(shè)計(jì) … ………………………………… … ………… 手機(jī)外殼 的選料及其性能 ……………………………………………… 手機(jī)外殼 注射成型工藝過(guò)程 …………………………………………………… 手機(jī)外殼 的結(jié)構(gòu)分析 …………………………………………………… 手 機(jī) 外 殼 造 型 設(shè) 計(jì) 過(guò)程 ……………………………………………………… 第 3 章 注射機(jī)的選擇 ……………… ………………………………………………… 注射機(jī)規(guī)格 ………………………………………………………………… 注射機(jī)的校核 ……………………………………………………………… 注射機(jī)注射容量校核 ………………………………………………… 注射機(jī)鎖模力校核 …………………………………………………… 注射機(jī)注射壓力校核 ………………………………………………… 注射機(jī)模具厚度校核 ………………………………………………… 注射機(jī)最大開模行程校核 …………………………………………… 第 4 章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ……………………………………………… 凹、凸模成型零件的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 加載參照模型 ………………………………………………………… 成型零件設(shè)計(jì) ………………………………… ……………………… 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… 主澆道的設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 分澆道的設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 澆 口及冷料穴設(shè)計(jì) …………………………………………………… 鑄模和開模 …………………………………………………………… 4. 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………… 第 5 章 模具零件設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 確定模架 ………………………………………………………………… … 模架各裝配零件設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計(jì) …………………………………………………… 推出機(jī)構(gòu)零件 ……………………………………………………… 定位圈 …………………… …………………………………………… 其他零件 ……………………………………………………………… 第 6 章 模具的裝配和調(diào)試 ………………………………………………………… 模具的裝配 ………………………………………………………………… 模具的調(diào)試 ………………………………………………………………… 結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………………… ……………… 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… …………… 附錄一 圖紙 ………………………………………………………………… ……… 附錄二 外文翻 譯 …………………………………………………………………… 第 1章 緒 論 注射成形基本過(guò)程 注射成形是現(xiàn)在成形熱塑性塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。所使用的成形機(jī)稱為注射機(jī)。 注射成形是把塑料原料（一般為經(jīng)過(guò)造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒中，經(jīng)過(guò)加熱融化，使之成為高粘度的流體 —— 稱為“溶體”，容柱塞或螺桿作為加壓工具，使溶體通過(guò)噴嘴以較高的壓力（約為 25~80Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 注射成形的全過(guò)程可以分為： （ 1） 塑化過(guò)程 現(xiàn)代的注射機(jī)基本上是采用螺桿式的塑化設(shè)備。塑料原料（稱為“物料”）自送料斗以定容方式送入料筒。通過(guò)料筒外的電加熱和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱使物料熔化，達(dá)到一定的溫度后即開始注射。注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)完成的。 (2) 充模過(guò)程 熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出后，進(jìn)入模具的形腔，把形腔內(nèi)的空氣排除，并充滿形腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實(shí)形腔的各部位。 (3) 冷卻凝固過(guò)程 熱塑性塑料的注射成形過(guò)程是熱交換的過(guò)程。即： 塑化 注射充模 固化成形 加熱 （理論上絕熱） 散熱 ? 熱交換效果的優(yōu)劣，覺得塑件的質(zhì)量 —— 外表面質(zhì)量和內(nèi)在的質(zhì)量。因此，機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 模具設(shè)計(jì)對(duì)熱交換也要做充分的考慮?，F(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)。 (4) 脫模過(guò)程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機(jī)械的方式把它從形腔中取出。這個(gè)動(dòng)作要由“脫模機(jī)構(gòu)”來(lái)完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響；但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，所以必然采用最有效的和最適當(dāng)?shù)拿撃７绞健? 由（ 1）到（ 4）形成了一個(gè)循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成一次成形 —— 一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件。 注射模的基本結(jié)構(gòu) 注射模的基本結(jié)構(gòu)依使用的目的而不同，大致上可以作如下的分類： 單腔二板式結(jié)構(gòu) 二板式結(jié)構(gòu) 多腔二板式結(jié)構(gòu) 普通模具 單腔三板式結(jié)構(gòu) 三板式結(jié)構(gòu) 多腔三板式 結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)型心式結(jié)構(gòu) 瓣合式結(jié)構(gòu) 特殊模具 脫螺紋結(jié)構(gòu) 多層結(jié)構(gòu) 第 2 章 手機(jī)外殼 造型設(shè)計(jì) 手機(jī)外殼 的選料及其性能 選用熱塑性塑料 ABS 作為 手機(jī)外殼 的材料。 熱塑性塑料是在特定的溫度的范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。ABS 是 acrylonitritlebutadienestyrene copolymer 的縮寫，中文名是丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物。 ABS 可以根據(jù)要求通過(guò)改變單體的含量進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)丙烯腈增加時(shí)，塑料的耐熱、耐蝕性和表面硬度可改善；丁二烯可提高彈性和韌性；苯乙烯可改善電性能和成形能力。近年來(lái) ABS 塑料在汽車上的應(yīng)用發(fā)展很快 ,如作檔泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管，以及小轎車車身等。阻燃級(jí)的 ABS 樹脂則用于電子計(jì)算機(jī)的殼體，控制臺(tái)、電信、光盤音響設(shè)備、彩電的機(jī)殼等。 成型性能： 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5 ? 無(wú)定性料，流動(dòng)性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 ? 宜取高料溫、高模溫， 但料溫過(guò)高易分解（分解溫度為≥ 250℃）。對(duì)精度較高的塑件，模溫宜取 50~60℃，對(duì)光澤、耐熱塑件，模溫宜取 60~80℃。 綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性、電性能良好。與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻。 ABS 的主要技術(shù)指標(biāo)見 表 21。 表 21 密度 3/cmg ~ 比容 gcm/3 ~ 吸水率 % ~ 收縮率 % ~ 熔點(diǎn) ℃ 130~160 彎曲 強(qiáng)度 MPa 90 抗拉屈服 強(qiáng)度 Mpa 50 拉伸彈性模量 MPa ? 體積電阻率 cm?? ? 硬度 HB 熱變形溫度℃ 130~160 沖擊強(qiáng)度 2/mkJ 無(wú)缺口 261 90~108 缺口 11 手機(jī)外殼 注射成型工藝過(guò)程 手機(jī)外殼 注射成形工藝過(guò)程如下 ： 注射裝置準(zhǔn)備裝料 預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化 注射裝置準(zhǔn)備注射 清理嵌件、預(yù)熱 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻 塑件送下工序 注射成形工藝參數(shù)見表 22。 表 22 注射機(jī)類型 預(yù)熱和干燥 料筒溫度（℃） 噴嘴溫度（℃） 溫度（℃） 時(shí)間 （ h） 后段 中段 前段 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6 螺桿式 80～ 95 4～ 5 150～ 170 165～ 180 180～ 200 170～ 180 模具溫度（℃） 注射壓力（ Mpa） 成形時(shí)間（ s） 50～ 80 60～ 100 高壓時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 成形時(shí)間 0～ 5 15～ 30 15～ 30 40～ 70 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 后 處 理 方 法 溫度（℃） 時(shí)間（ h） 30～ 60 紅外線燈、烘箱 70 2～ 4 手機(jī)外殼 的結(jié)構(gòu)分析 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 下面確定 手機(jī)外殼 的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)： 1）尺寸大小和精度 手機(jī)外殼 的尺寸大小根據(jù) 水瓶 的大小即可。 手機(jī)外殼壁厚的厚度不宜過(guò)大或過(guò)小。如果壁厚太小，則 手機(jī)外殼 的強(qiáng)度、剛度不夠，同時(shí)給制造帶來(lái)困難。如果壁厚太大，不僅造成 材料 浪費(fèi)，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時(shí)因冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而降低生產(chǎn)率，所以 手機(jī)外殼 壁厚取 。 塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計(jì)的零件的工作環(huán)境對(duì)精度要求不高，加之選用的塑料 ABS 推薦精度等級(jí)為 5 級(jí)，所以只要求 手機(jī)外殼 能與剃須刀的其它零件能正常裝配即可，因此 手機(jī)外殼 選用 4 級(jí)精度。 2）壁厚和圓角 塑件 壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過(guò)渡，其半徑為塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜小于。，轉(zhuǎn)角處的半徑見附錄《零件工作圖》，即 03 號(hào)圖紙。 3）加強(qiáng)肋 為了保證 手機(jī)外殼 的強(qiáng)度和剛度而不使 手機(jī)外殼 的壁厚過(guò)大，在 手機(jī)外殼 的適當(dāng)位置設(shè)置了加強(qiáng)肋。 ? 4）孔 嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨(dú)型芯或分段型芯來(lái)成形，對(duì)于易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計(jì)中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法 。 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 8 手機(jī)外殼 造型設(shè)計(jì)過(guò)程 在設(shè)計(jì) 手機(jī)外殼 之前，首先看看所需要設(shè)計(jì)的 手機(jī)外殼 的具體形狀，以便在接下來(lái)的設(shè)計(jì)中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出 手機(jī)外殼 。需要設(shè)計(jì)的 手機(jī)外殼 的具體形狀如圖 22所示： 第 3 章 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)規(guī)格 注射機(jī)是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機(jī)型號(hào)為 XSZ60,它的技術(shù)規(guī)格如表 31 所示。 表 31 型號(hào) 螺桿直徑（ mm） 注 射 容 量（ cm3） 注射壓力（ Mpa） 鎖模力 (kN) XSZ60 38 500 122 500 最大注射 面積 （ cm3） 模 板 行 程（ mm） 定位孔直徑（ mm） 130 180 ? 模具厚度 （ mm） 噴嘴 頂出 兩側(cè) 中心孔徑（ mm） 最大 最小 球 半 徑（ mm） 孔半徑（ mm） 孔徑（ mm） 孔距（ mm） 200 70 12 4 22 230 50 注射機(jī)的校核 注射機(jī)注射容量校核 塑件成形所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以容積（ cm3） 表示時(shí)，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系按 31式 校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 式中 V 件 — 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ cm3） 。 V 注 — 注射機(jī)注射容量（ cm3） 。 — 最大注射容量利用系數(shù)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中， V 件 = 29 cm3 V 注 =60cm3 29*60