【正文】 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 手機(jī)塑料外殼注塑模設(shè)計(jì) 2 第一章 塑件的成形工藝性分析 一、塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析 塑件（手機(jī)外殼）模型圖： 圖 11 塑件圖 塑件材料的選擇：選用 ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）。 色調(diào)：黑色。 生產(chǎn)批量：大批量。 塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析： （ 1）結(jié)構(gòu)分析 塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)表面粗糙度要求不高 。 （ 2）工藝性分析 精度等級(jí)：采用 5級(jí)低精度 脫模斜度：塑件外表面 40180。－ 1176。 20180。 塑件內(nèi)表面 30180。－ 1176。 （脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。） 二、 ABS的注射成型工藝 注射成型工藝過(guò)程 （ 1）預(yù)烘干 →裝入料斗 →預(yù)塑化 →注射裝置準(zhǔn)備注射 →注射 →保壓 →冷卻 →脫模 3 →塑件送下工序 （ 2）清理模具、涂脫模劑 →合模 →注射 ABS的注射成型工藝參數(shù) （ 1）注射機(jī)：螺桿式 （ 2）螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min）： 30— — 60（選 30） （ 3）預(yù)熱和干燥：溫度（176。 C） 80—— 85 時(shí)間 (h) 2—— 3 （ 4）密度（ g/ cm179。） :—— （ 5）材料收縮率（℅）： —— （ 6）料筒溫度（176。 C）：后段 150—— 157 中段 165—— 180 前段 180—— 200 （ 7）噴嘴溫度（176。 C）： 170—— 180 （ 8）模具溫度（176。 C）： 50—— 80 （ 9）注射壓力 （ MPa） ： 70—— 100 （ 10）成形時(shí)間（ S）：注射時(shí)間 20—— 90 高壓時(shí)間 0—— 5 冷卻時(shí)間 20—— 120 總周期 50—— 220 （ 11）適應(yīng)注射機(jī)類(lèi)型：螺桿、柱塞均可 （ 12）后處理：方法 紅外線燈、烘箱 溫度（176。 C） 70 時(shí)間（ h） 2—— 4 三、 ABS性能分析 使用性能： ①綜合性能 良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。 ②耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。 ③水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸對(duì) ABS幾乎無(wú)影響。 ④尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與 372有機(jī)玻璃的熔接性良好，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。 成型性能： ①無(wú)定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及 4 成型條件。 ②吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 ％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 ③流動(dòng)性中等，溢邊料 （流動(dòng)性比聚苯乙烯、 AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 ④比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為 250 176。 C 左右比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取 50—— 60 176。 C，要求光澤及耐熱型料宜取 60—— 80 176。 C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180—— 230 176。 C，注射壓力為 100—— 140 MPa，螺桿式注塑機(jī)則取 160—— 220 176。 C， 70—— 100 MPa為 宜。 ⑤易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)斜流的阻力，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。 ⑥ ABS在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取 1 176。以上。 ⑦在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。 ABS主要技術(shù)指標(biāo)： 表 11 熱物理性能 密度 (g/ cm179。) — 1． 05 比熱容 (J kg1K1) 1255— 1674 導(dǎo)熱系數(shù) (W m1 K1 102) — 線膨脹系數(shù) (105K1) — 滯流溫度 (176。 C) 130 表 12 力學(xué)性能 屈服強(qiáng)度（ MPa） 50 抗拉強(qiáng)度 (MPa) 38 斷裂伸長(zhǎng)率 (﹪ ) 35 拉伸彈性模量 (GPa) 抗彎強(qiáng)度 (MPa) 80 彎曲彈性模量 (GPa) 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 53 抗剪強(qiáng)度 (MPa) 24 沖擊韌度 無(wú)缺口 261 布氏硬度 5 (簡(jiǎn)支梁式 ) 缺 口 11 表 13 電氣性能 表面電阻率（ Ω ） 1013 體積電阻率（ Ω m） 1014 擊穿電壓（ KV/mm） \ 介電常數(shù)（ 106Hz） 介電損耗角正切（ 106Hz） 耐電弧性 (s) 50— 85 四、 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施： 主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為 70176。 C左右熱變形溫度約為 93176。 C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。 消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。 第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定 6 一、確定型腔數(shù)量及排列方式 一 般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。 該塑件對(duì)精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模兩型的模具結(jié)構(gòu)。型腔的排列方式如下圖： 圖 21 型腔排列方式 二、模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ：塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。 ：塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。 該塑件 外觀質(zhì)量要求不高，是尺寸精度要求較低的小型塑件，因此可采用多型腔單分型面的設(shè)計(jì)。 從塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出機(jī)構(gòu)的設(shè)置以及澆口的位置。分型面為單分型面垂直分型。 最常用的澆口形式有：第一是側(cè)澆口。這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不得因素是澆道流程長(zhǎng)，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需加 7 大澆道尺寸，但隨之澆道部份的回料增多。其次塑料的進(jìn)料口部分需去毛刺 ，這樣既增加了去毛刺的工時(shí)，又損壞了周?chē)拿烙^。第二是點(diǎn)澆口。塑料注射時(shí)，在點(diǎn)澆口以高速注入型腔，一部份動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此塑料在?huì)合時(shí)的熱量損耗比側(cè)澆口少，所以會(huì)合處熔合較好，熔接痕不太明顯。其缺點(diǎn)是塑件的正面將留下點(diǎn)燒口的痕跡，影響塑件的美觀，并且為了取出點(diǎn)澆口的澆道剩料，型腔必須移動(dòng)。由于型腔重量較大，所以不方便移動(dòng)。第三種是綜合上述兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用剪切澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu) 點(diǎn)：一是塑件表面無(wú)澆口痕跡，并且外表面無(wú)明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個(gè)剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。 第三章 注塑機(jī)型號(hào)的確定 8 除了模具的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影 面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。 一、有關(guān)塑件的計(jì)算 體積 = （ cm179。） 曲面面積 = （ cm2） 密度 = (g/ cm179。） 質(zhì)量 = (g) 二、注射機(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)塑件的體積初步選定用 XSZ60（臥式）型注塑機(jī)。 SZ60/40（臥式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表： 表 31 注塑機(jī)的主要參數(shù) 理論注射容積 (cm179。） 60 螺桿直徑 (mm) 30 注射壓力 (MPa) 180 注射速率 (g/s) 70 塑化能力 (g/s) 35 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 0— 200 鎖模力 (kN) 400 拉桿有較距離 (mm) 220 300 移模行程 (mm) 250 模具最大厚度 (mm) 250 模具最小厚度 (mm) 150 鎖模形式 雙曲肘 模具定位孔直徑 (mm) ￠ 80 噴嘴球半 徑 (mm) SR10 噴嘴口孔徑 (mm) ￠ 3 模板尺寸 (mm) 200 315 三、注射機(jī)及型腔數(shù)量的校核 主流道的體積約為： 9 V(cm179。) = = 分流道與澆口的體積約為： V(cm179。) = 13 = 該模具總共需填充塑件的體積約為： V(cm179。) = 2 + + = 四、注射機(jī)及參數(shù)量的校核 注射量的校核 注射機(jī)一個(gè)注射周 期