【正文】 計(jì) 2021 年全國(guó)新建住宅室內(nèi)排水管 S0%及城市供水 50%將采用塑料管。成型面的加工向精密、自動(dòng)化方向發(fā)展，光整加工技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展。至 2021 年，我國(guó)模具銷售額達(dá) 610 億元，同比增長(zhǎng) 25%，已躍居世界第三，僅次于日本和美國(guó)。模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨高檔，復(fù)雜、精密、長(zhǎng)壽命模具份額提高到 30%。如果按模具大類比例來(lái)看，塑料橡膠模具的進(jìn)出口與去年同期相比，進(jìn)口比例增加了 個(gè)百分點(diǎn)，出口比例增加了 個(gè)百分點(diǎn)。日本豐田模具天津設(shè)廠 :芬蘭貝爾羅斯公司投資興建深圳模具制造廠，專為電信、保健、電子、汽車等行業(yè)提供高檔模具產(chǎn)品。由于不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位。歐、美等國(guó)家的模具企業(yè)，大部分也是 3050 人的小企業(yè)，但 CAD/CAE/CAM 的應(yīng)用水平高，數(shù)控加工設(shè)備多，模具零部件的精度靠先進(jìn)的加工設(shè)備保證，工人嚴(yán)格按工藝操作，每個(gè)模具零件的加工都很到位，最后鉗工的裝修工作量很小，一個(gè) 50人左右的模具廠，裝配鉗工一般只有 2~3 人。國(guó)內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有 35%左右，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為 70%一 80%。 從目前的制造技術(shù)來(lái)看，手機(jī)塑料外殼的成型方法主要是注射成型，最近流行的金屬殼體需要精密沖壓加工。要求開(kāi)模后塑件留在型芯上，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。 （ 1） 模具 —— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一 個(gè)等級(jí)。 塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以 防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動(dòng)方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高融體流動(dòng)性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。本課題與齒輪、嵌件、飛邊、文字與符號(hào)及制品表面彩飾等的設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)，故不作考慮。 （ 2）注塑過(guò)程；塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓 ，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過(guò)程可以用如圖所示 所示。 （ 3）制件后處理；由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。鎖模力與注射容量全面地反映了設(shè)備的主要特征和加工能力。注射充模時(shí)動(dòng)模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開(kāi)模時(shí)動(dòng)模和動(dòng)模分離，取出制件。 一般來(lái)說(shuō)，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對(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。因此，型腔數(shù)目的選擇要綜合考慮塑件的技術(shù)質(zhì)量要求，產(chǎn)品批量大小和交貨周期，塑料的種類與塑件的形狀及尺寸大小，塑件成型加工的成本，注射機(jī)的額定注射量和鎖模力等因素。還應(yīng)考慮模具是否便于加工，便于成品取出，分模面應(yīng)盡量選擇在產(chǎn)品的棱線上面。再綜合我的塑件形狀的考慮，以及模具整體設(shè)計(jì)、制造、加工的要求，我選擇采用平面分模面，由于上表面要求較高，必須要求塑件留在動(dòng)模一側(cè)。我的設(shè)計(jì)采用 45鋼，經(jīng)熱處理 42～ 48HRC。60mm，其頂出板導(dǎo)柱孔為 4— 248。 模具鑲塊的裝配 為了節(jié)省工時(shí)，先加工鑲塊后加工入子、斜銷、滑塊等其它零件。手機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的關(guān)鍵，這不僅需要與產(chǎn)品外觀相協(xié)調(diào)，更要考慮后序的生產(chǎn)裝配、噴涂、噴繪、模具設(shè)計(jì)制造等各方面。另外還需要考慮采用與制件親 和力較小的模具材料，以防粘模加劇模具零件的磨損，從而影響模具的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要盡量考慮模具設(shè)計(jì)和制造的難度，提高注射生產(chǎn)的效率，最大限度地減低模具成本和生產(chǎn)成本，確定整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、檢測(cè)手段，保證產(chǎn)品的可靠性。盡量避免過(guò)度保壓和保壓不足，過(guò)度保壓會(huì)使產(chǎn)品密度較大，增加內(nèi)應(yīng)力，甚至出現(xiàn)飛邊 。主流道的大小要根據(jù)塑料材料的流動(dòng)特性來(lái)定，鏡片常用的制作材料流動(dòng)性都不好，澆道的截面和尺寸設(shè)計(jì)一定要利于充模。澆口的形式很多，每一種澆口都有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。尺寸及位置應(yīng)避免 產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng) 。對(duì)于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，一定要先利用 CAE 軟件模擬后再來(lái)確定澆口的位置。大中型模具常設(shè)置三個(gè)或四個(gè)導(dǎo)柱，采取等徑不對(duì)稱布置，或不等徑對(duì)稱布置的形式。導(dǎo)套與安裝孔之間一般采用 H7/m6的過(guò)渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔出。 應(yīng)確保各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，以及同軸度要求。此外，在臥 式注塑機(jī)上的注塑模，其脫模機(jī)構(gòu)也需設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)人員要多參考老模具的設(shè)計(jì)，有時(shí)在試模后還要作少許修改。澆口開(kāi)設(shè)的位置對(duì)塑件的成形性能和質(zhì)量影響很大了，需要考慮的因素也多。它能使分流道輸送過(guò)來(lái)的熔融塑料的流速產(chǎn)生加速度，形成理想的流態(tài)，并迅速地充滿型腔，同時(shí)還起著封閉型腔防止熔料倒流的作用，并在成型 后便于使?jié)部谂c塑件分離。 澆道的截面 澆道的截面直接影響到熔融塑料充模的流動(dòng)性，主流道的端面形狀通常為圓形。盡量減少塑料熔體填充時(shí)的停滯現(xiàn)象，停滯現(xiàn)象容易使工件的某些部分過(guò)度保壓，某些部分保壓不足，從而使塑件的內(nèi)應(yīng)力增加 。根據(jù)造型要求確定制造工藝是否能實(shí)現(xiàn)，包括模具制造、產(chǎn)品裝配、外觀的噴涂、絲印、材質(zhì)選擇、需采購(gòu)的零件供應(yīng)等。塑件屬于高光潔度、透明的材料時(shí)，可選耐蝕不銹鋼 。型腔的動(dòng)、定模板鑲合后，分型面上要求緊密無(wú)縫。 裝配基準(zhǔn) 在模具的加工過(guò)程中，各個(gè)零件都有統(tǒng)一的加工基準(zhǔn)，在裝配的時(shí)候以基邊為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行裝配，以保證模具的整體精度。16 的內(nèi)六角螺釘連接，定模座板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，我的設(shè)計(jì)采用 45鋼，經(jīng)熱處理 42～ 48HRC。在定模 板上開(kāi)設(shè)了冷卻水道，定模板要具有較高的平行度和硬度、一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 便于塑件脫模； 在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留 在動(dòng)模 ； 澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 有利于排氣和模具的加工方便 ； 外觀不遭到損壞； 滿足模具的鎖緊要求。分型面要有利于脫模，有利于保證塑件質(zhì)量，有利于簡(jiǎn)化模 具結(jié)構(gòu)，有利于模具成型零件的加工。與多型腔相比，單型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是 :塑件形狀和尺寸的一致性好，成型工藝參數(shù)容易控制，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)自由度大，成本低、生產(chǎn)周期短等。 型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素： （ 1） 塑件的尺寸精度； （ 2） 模具制造成本； （ 3） 注塑成型的生產(chǎn)效益； （ 4） 模具制造難度。2 ） 8+5≈6cm3 所以： Vn(Vs+Vj) =2(4+6) =20cm3 而注射機(jī)理論注塑容量為 16～ 630cm3 20cm3 ，故滿足要求。根據(jù)手機(jī)殼的造型尺寸 80x42x8mm，按注塑機(jī)加工能力和注塑量分類選用小型 注塑機(jī)，型號(hào)選用 SZ系列的 SZ— 200/120，合模力 160～ 2021KN，理論注塑容量 16630cm3 。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。 如圖 41 所示： 圖 41 注塑成型壓力 — 時(shí)間曲線 （ 1）物料準(zhǔn)備；成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。 孔的設(shè)計(jì) 孔的極限尺寸原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型，在注射成型時(shí)，型芯受到高速流動(dòng)的塑料熔體的沖擊，如果型芯的直徑太小或太長(zhǎng)，則會(huì)因?yàn)楦邏簺_擊而彎曲，所以對(duì)孔的最小直徑和孔的最大深度加以限制。 以下是 ABS 的脫模斜度推薦值 ： 手機(jī)外殼及其模具設(shè)計(jì) 第 16 –頁(yè) 制件外表面 制件內(nèi)表面 35′ ～ 1030′ 30′ ～ 40′ 塑件內(nèi)表面在造型時(shí)就有弧度 ,如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處 ,這不僅對(duì)脫模有好處，而且可以更好的鎖緊 。如圖 32 所示： 手機(jī)外殼及其模具設(shè)計(jì) 第 15 –頁(yè) 1009637?847534382923310451.6423 圖 32 塑件尺寸 塑件的表面質(zhì)量 表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理 力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問(wèn)題。根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在 100~120 范圍內(nèi)，取 MT2B 級(jí)的公差數(shù)值為 mm， MT3B 級(jí)的公差數(shù)值為 mm。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。我國(guó)早期生產(chǎn)的手機(jī)外殼，模具只能全部從國(guó)外進(jìn)口，之后采用由國(guó)外設(shè)計(jì)圖紙國(guó)內(nèi)制造的模式，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)可以自我設(shè)計(jì)制造部分模具。裝備水平低，帶來(lái)我國(guó)模具 企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要 二 、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)不合理 我國(guó)模具生產(chǎn)許多是在各主機(jī)廠的模具分廠或車間內(nèi)，其中一半以上是自產(chǎn)自用，模具的商品 化程度低，而國(guó)外 70%以上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路。模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人 才 異常短缺。當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)正成為世界模具大國(guó)。從上述數(shù)字可以看出，我國(guó)模具外貿(mào)雖然仍存在進(jìn)出口逆差，但與去年同期比，逆差同比減少 %，再次實(shí)現(xiàn)逆差的縮減。我國(guó)的模具出口也開(kāi)始大幅增長(zhǎng)，表明國(guó)內(nèi)模具水平和競(jìng)爭(zhēng)力的迅速提高。“十五”期間，我國(guó)模具工業(yè)以年均 200k 的速度持續(xù)快速增長(zhǎng)。普及和提高 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用，是模具設(shè)計(jì)制造走向現(xiàn)代化的必由之路。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料是大勢(shì)所趨，國(guó)家 己明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料管材。目前，塑料成型種類包括注射成型、壓鑄成型、吸塑成型 、吹塑成型、發(fā)泡成型、擠壓成型等，其中注射成型是最常用的方法，幾乎所有的塑料都可以注射成型按重量比計(jì)算。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。數(shù)字化電子產(chǎn)品 (包括通訊產(chǎn)品 )的發(fā)展，沒(méi)有精密模具也不行。目前，模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，己成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。手機(jī)外殼成型 The plastic injection modle design of heart shape lampe Abstract: Plastic is a new kind of engineering materials, the rapid pace of development, plastics processing and forming technology has bee increasingly Attention, of which injection molding is the most monly used method of molding plastic parts. Supplies accounted for the plastic mold A large proportion of the market petition today, shell design of electrical products an important part of quality, The most prominent and is a typical mobile phone, cell phone shell Injection Mold Injection Mold has bee the most plex manufacturing industries .One of the mold is created phones structural difficulties. Therefore, the study of cell phone shell injection mold design of high practical value of production. Demanding the appearance of mobile phone casings, and small machine, the structure of plex molds for injection molding .And forming a highly demanding process. Mobile phone shell injection mold design and manufacture of the most difficult of the gating system is off .Mode institutions. The issue stems from the actual production to a large number of mobile phone c