【文章內容簡介】 用價值。以此作為一個突破口，帶動和促進相關電器產品外觀零件注塑成形技術的發(fā)展和技術創(chuàng)新。2 手機上蓋成型工藝性分析 產品開發(fā)依據用途清單環(huán)境：室內，使用溫度范圍0℃~40℃無化學品接觸抗沖擊要求：，0℃下摔下外殼不出現裂縫或者開裂特征，不允許內部件曝露剛性要求：在2Kg負荷下無變形電氣性能：電絕緣性好外觀要求：部件美觀，外部光潔性好使用壽命：10年根據上述使用要求可歸納產品設計要求為制品材料需要具有一定的抗沖擊性并且由于是電子產品的外殼要有良好的電絕緣性，隨著數碼產品的大量普及價格也不斷下跌要求生產自動化程度高，成型周期短生產自動化程度高、成型周期短，且要求尺寸精度高，有較好電絕緣性。 制品材料選擇通用塑料如聚丙烯PP，聚乙烯PE，聚氯乙烯PVC具有應用范圍廣、加工性能良好，價格低廉的優(yōu)點，但由于其力學性能較差且成型收縮率較大不易成型尺寸穩(wěn)定的制品故不選用，以下拿三種常用典型材料比較選取。—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（ABS）ABS外觀上是淡黃色非晶態(tài)樹脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本相同。ABS具有良好的綜合物理力學性能，耐熱，耐腐，耐油，耐磨、尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良，它具有三種單體所賦予的優(yōu)點。其中丙烯腈賦予材料良好的剛性、硬度、耐油耐腐、良好的著色性和電鍍性；丁二烯賦予材料良好的韌性、耐寒性；苯乙烯賦予材料剛性、硬度、光澤性和良好的加工流動性。改變三組分的比例，可以調節(jié)材料性能。 ABS為無定形聚合物，無明顯熔點，熔融流動溫度不太高，隨所含三種單體比例不同，在160~190℃范圍即具有充分的流動性，且熱穩(wěn)定性較好，在約高于285℃時才出現分解現象，因此加工溫度范圍較寬。ABS熔體具有明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體粘度明顯減小，粘度隨溫度升高也會明顯下降。ABS吸濕性稍大于聚苯乙烯，%~%之間，但由于熔體粘度不太高，故對于要求不高的制品，可以不經干燥，但干燥可使制品具有更好的表面光澤并可改善內在質量。在80~90℃下干燥2~3h,可以滿足各種成型要求。ABS具有較小的成型收縮率，%~%，在多數情況下，其變化小于該范圍。注塑是ABS塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑機，但更常采用螺桿式注塑機，后者更適于形狀復雜制品、大型制品成型。（PS）聚苯乙烯是無色無臭的透明剛硬固體，制品擲地時有金屬般響鳴。聚苯乙烯透光率不低于80%，霧度約為3%，折射率較大，~，具有特殊光亮性，但儲存時易泛黃。泛黃原因之一是單體純度不夠，特別是在含有微量元素時；二是聚合物在空氣中緩慢老化引起發(fā)黃。聚苯乙烯較輕，~。1 力學性能聚苯乙烯在熱塑性塑料中屬于典型的硬而脆塑料，拉伸、彎曲等常規(guī)力學性能皆高于聚烯烴，拉伸時無屈服現象。2 熱學性能聚苯乙烯分子鏈雖是剛性鏈，但由于是無定形結構，超過玻璃化溫度即開始軟化，軟化點僅95℃左右，許多力學性能都受到溫度升高的明顯影響。最高連續(xù)使用溫度僅60~80℃。120℃開始成為熔體，180℃后開始具有流動性，其熱穩(wěn)定性較好，超過300℃才開始分解，因此聚苯乙烯具有較高的成型加工區(qū)間。3 電性能聚苯乙烯是非極性聚合物，具有頗為優(yōu)異的介電、電絕緣性能，由于吸濕性很小，電性能也不受環(huán)境濕度改變的影響。4 加工工藝性吸濕性很小，加工前一般不需要專門的干燥工序，成型溫度范圍較寬，收縮率及其變化范圍都很小，%~%有利于成型。尺寸精度較高，尺寸較穩(wěn)定的制品。聚苯乙烯制品容易產生內應力，并且在空氣中會緩慢老化引起發(fā)黃很顯然不適合選用。（PC）雙酚A型聚碳酸酯是無色或者微黃色透明的剛硬、堅韌固體。1 力學性能雙酚A型聚碳酸酯是典型的硬而韌聚合物，具有良好的綜合力學性能。拉伸、壓縮、彎曲強度均相當于聚酰胺聚酰胺66，沖擊強度高于所有脂肪族聚酰胺和大多數工程塑料，抗蠕變性也明顯優(yōu)于聚酰胺、聚甲醛。力學性能方面缺點是耐疲勞性較差，缺口敏感性較明顯2 熱性能有良好的耐熱性，玻璃化溫度較高，高于所有的脂肪族聚酰胺，熔融溫度略高于聚酰胺6但低于聚酰胺66，熱變形溫度和最高連續(xù)使用溫度均高于絕大多數脂肪族聚酰胺，也高于幾乎所有的熱塑性通用塑料。在工程塑料中，他的耐熱性優(yōu)于聚甲醛、脂肪族聚酰胺和PBT,與PET相當，但遜于其他工程塑料。聚碳酸酯具有良好的耐熱性，脆化溫度為100℃3 電性能雙酚A型聚碳酸酯是弱極性聚合物，極性的存在對電性能有一定不利影響，在標準條件下電性能雖不如聚烯烴、聚苯乙烯等，但也不失為是電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴，可在較寬溫度范圍保持良好的電性能。由于吸濕性較小，環(huán)境溫度對電性能無明顯影響。4 其他性能在干燥的氣候條件下物理力學性能基本不變，但在潮濕環(huán)境及強烈日照條件下，會產生表面裂紋并發(fā)暗，在火焰中可緩慢燃燒，離火源后可自熄[5]。PC剪切黏度高，充模阻力大，并且由于其在力學性能方面的缺點也不選用。材料最終選定為ABS,其綜合性能優(yōu)異，具有較高的力學性能，流動性好，易于成型；成型收縮率小，理論計算收縮率為0．5％ ；溢料值為0．04 mm；比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。 手機上蓋結構和形狀的設計本產品是針對中老年人設計，因此設計的產品要求面板面積大，線條簡單，操作方便等。根據用戶需求，設計手機上蓋形狀如圖1所示。塑件的相關技術參數見零件圖紙塑件所采用的塑料名稱——ABS塑件的生產批量——中等批量塑件的體積和重量見表a表a 手機上蓋主要參數材料密度（density）體積（volume）質量（mass） g/cm3mm3 g圖1其中體積由SolidWorks測量屬性得到。3 模具的設計 在對手機上蓋進行零件工藝性分析的基礎上，通過經驗設計與數值模擬相結合的方法，最終確定了零件成形的最佳工藝方案。再根據該工藝方案，確定成形最終零件形狀，因此，成形模具的設計是本課題的一個比較關鍵的問題。 主流道和冷料井主流道頂部設計成半球形凹坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出[8]，由于主流道與注塑機的高溫噴嘴反復接觸和碰撞，所以設計成獨立的主流道襯套，選用45鋼材并經熱處理提高硬度，設計獨立的定位環(huán)用來安裝模具時起定位作用，主流道襯套的進口直徑略大于噴嘴直徑1mm以避免溢料并且防止銜接不準而發(fā)生的堵截。為避免前端冷料進入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的對面設冷料井，對于臥式注塑機冷料井設在與主流道末端相對的動模上，在脫模時制件的活動方向不受限制所以采用底部帶Z型頭拉料桿的冷料井。 分流道模具采用一模兩腔對稱布置，型腔數過多影響制品精度，而型腔數過少生產效率太低不能達到使用要求，故采用一模兩腔。為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具上采用對稱等距離分布，在注射時采用對稱分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部脹模力過大影響鎖模。分流道長度也盡可能短小，便于注射成型過程中最經濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。分流道截面形狀和尺寸也對塑料熔體的流動和模具的制造難易及脫模有影響，圓柱形流道雖然比表面積最小流動阻力最小，但該種流道須開設在兩半模上，既加工費力又不易對準，如果加工誤差較大沒有對準比表面積反而會有相當大的增加，本設計選用斷面形狀為梯形的流道，此種流道只需要開設在凹模上節(jié)省了加工成本，在流道表面進行拋光處理減小流動阻力。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內表面粗糙度Ra并不一定要很低， 既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 澆口設計ABS在熔融時顯現比較明顯的非牛頓性，其熔體表面粘度隨剪切速率的升高而降低。如采用尺寸較大的澆口，能夠降低流動阻力，促使流動速率升高，但熔體通過扁平式澆口時比小澆口剪切速率低，導致熔體表觀粘度升高，從而使流動速率降低，因此不能通過增大澆口尺寸來提高非牛頓熔體流動速率。另外，注塑機注射時有一定的注射速率，澆口尺寸過大，澆口前后方的壓力降△P減小，會導致得不到理想的充模速率。鼠標上蓋制品壁厚較小流程相對過長不利