【導(dǎo)讀】在現(xiàn)實(shí)生活里，手機(jī)已經(jīng)成為人們的一個生活必須品。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了突破性的成就，模具設(shè)計(jì)越來越多地使用CAD/CAM技術(shù)。在產(chǎn)品生產(chǎn)之前，使用這些新技術(shù)來進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和改善，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)必然趨勢。本設(shè)計(jì)主要是針對Nokia2100手機(jī)前后蓋的模具設(shè)計(jì)過程。工件用分型面分割之后，分成凸模，凹模，前滑塊和后滑塊四個部分。注射結(jié)束后，凸模在力的作用下，連同動模套板一起向下運(yùn)動，而塑件在推桿的作用下，從凸模上被推出來。除了側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)之外，還有澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)等等。隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，一些新興產(chǎn)業(yè)業(yè)取得了長足的進(jìn)步。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在機(jī)械、電子、汽車、航空以及通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，模具生產(chǎn)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平高低的重要標(biāo)志。本設(shè)計(jì)主要是為讓讀者們能夠清楚地了解到塑料注射模的設(shè)計(jì)過程，能夠?qū)δ＞咴O(shè)計(jì)過程中所使用的各種基本工具，例如Pro/ENGINEER，MoldflowPla

　　

【正文】 形式一般在型腔、型芯等部位合理地設(shè)置通水冷卻水路，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。本設(shè)計(jì)采用循環(huán)式冷卻水路，這樣對型腔和型芯的冷卻效果較好。水孔邊離型腔距離為20mm，因?yàn)槿绻嚯x太近的話冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)的話效率就近。水孔直徑設(shè)計(jì)為10mm。 塑料注射機(jī)的校核 最大注射量的校核塑件的體積（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)）應(yīng)小于注射機(jī)的最大注射容量，其關(guān)系按下式校核： ——塑件和澆注系統(tǒng)的體積總和（cm3） ——注射機(jī)最大注射量（cm3）計(jì)算出注射機(jī)的最大注射量 式中 ——注射機(jī)理論注射量（cm3） ——射出系數(shù)，～。所以，（1）前蓋塑件的體積：＝ cm3澆注系統(tǒng)的體積等于澆口套里面的澆道體積加上型腔內(nèi)的澆道體積。因?yàn)闈部谔资接梢粋€短圓柱和一個長圓柱組成的， cm3，利用Pro/E的測量功能， cm3，所以澆口套里面的澆道體積為＝－＝ cm3。型腔內(nèi)的體積可以由鑄模的體積減去塑件的體積，所以，算得體積為＝－＝ cm3則澆注系統(tǒng)體積＝+＝＋＝ ， 所以塑件和澆注系統(tǒng)的體積總和＝＋＝ （2）后蓋 其計(jì)算方法與前蓋的一樣，因?yàn)椴捎孟嗤臐部谔祝詽部谔桌锩娴臐驳荔w積為＝－＝ cm3，型腔內(nèi)的體積為：＝－＝ cm3則澆注系統(tǒng)體積＝+＝＋＝ ， 塑件的體積：＝ cm3所以塑件和澆注系統(tǒng)的體積總和＝＋＝＋＝ 最大注射量的校核公式為 ，前蓋：＝ ， ， 所以，注射量符合要求。后蓋：＝ ， ， 所以，注射量符合要求。 最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力，應(yīng)該大于注射機(jī)成形時所需調(diào)用的注射壓力，即 ，式中，——注射機(jī)的額定注射壓力，查表得，＝1500Mpa ——塑件成形時所需的注射壓力，查表得，＝900Mpa ——安全系數(shù)，一般?。健?，本設(shè)計(jì)?。健４霐?shù)字，算得 ＝1500Mpa ＝900＝1170Mpa所以，最大注射壓力符合要求。 鎖模力的校核鎖模力是注射機(jī)的合模裝置對模具的最大鎖緊力，其作用是防止注射成形時，模具分型面張開。注射機(jī)的鎖模力應(yīng)大于模腔內(nèi)塑料熔體的壓力產(chǎn)生的張開模具的力，即式中 F——鎖模力，其大小為F＝150 KN； ——模腔內(nèi)熔體的壓力（MPa），一般取40～50MPa A——所有塑件及澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積之和。利用Pro/E的測量功能，測得前蓋 A≈ mm2，后蓋 A≈ mm2所以均小于注射機(jī)鎖模力150kN，所以符合要求?？砂聪率叫：耍憨?H ﹥ 式中 ——注射機(jī)允許最大模厚（=180mm）； ——注射機(jī)允許最小模厚（=100mm）。其中， ＝20+40+40+10+40+20＝170mm 式中 為定模板厚度， 為定模套板厚度 ， 為動模套板厚度為動模支撐板厚度， 為墊塊厚度， 為動模板厚度因?yàn)?80 ﹥170 ﹥ 100，所以能滿足要求。 開模行程校核 注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距，即滿足下式： ≥++（5～10）式中 ——注射機(jī)模板行程（=120mm）； ——脫模距離；=40mm ； ——包括流道凝料在內(nèi)的制品高度，前蓋和后蓋均約為=50mm 。則 ++10=40+50+10=100﹤120，所以能滿足要求。 模具總裝圖和爆炸圖 模具總裝圖如下圖所示：圖 18 模具總裝圖模具爆炸圖如下圖所示：圖 19 爆炸圖5 制造工藝分析本設(shè)計(jì)使用Moldflow Plastics Insight ，其結(jié)果如下： 最佳澆口地位置使用MPI這個軟件，我們可以很容易就找出最佳澆口地位置。（1）前蓋：在下圖中，藍(lán)色位置就是澆口的最佳位置。 圖 20 前蓋的澆口最佳位置（2） 后蓋：同理，在下圖中，藍(lán)色位置就是澆口的最佳位置。 圖 21 后蓋的澆口最佳位置 MPI的FLOW仿真分析 填充時間（1）前蓋：填充時間為t＝；（2）后蓋：填充時間為t＝。 最大壓力查看仿真結(jié)果可知型腔壓力隨填充體積的增加而變化，填充完成后，壓力的最大值為：（1）前蓋：（2）后蓋： 熔接痕位置查看仿真結(jié)果得知，熔接痕位置如下圖所示，黑色曲線顯示熔接痕。（1）前蓋： 圖 22 前蓋的熔接痕位置（2）后蓋： 圖 23 后蓋的熔接痕位置 平均速度 由仿真結(jié)果可知，注射的平均速度為。 （1）前蓋：V＝ cm/s （2）后蓋：V＝ cm/s 熔料的最高溫度 查看仿真結(jié)果可知，無論是前蓋，還是后蓋，熔料在成型過程中的最高溫度均為230。 體積收縮率收縮不均勻是制品變形的一個重要原因，由仿真結(jié)果可知以下數(shù)據(jù)： （1）前蓋：％ ％ ％ （2）后蓋：％ ％ ％ 氣穴分布在熔融塑料填充過程中，除了模具型腔內(nèi)由空氣外，還會因塑料受熱而產(chǎn)生空氣。其氣穴分布如下圖所示，粉紅色的就是氣穴的位置。（1）前蓋： 圖 24 前蓋的氣穴分布（2）后蓋： 圖 25 后蓋的氣穴分布由圖可知，塑件四周的端面處會產(chǎn)生幾處氣穴，因此在模具設(shè)計(jì)中必須設(shè)置排氣槽。 MPI的COOL仿真分析 冷卻管道的液流量冷卻液流量的大?。蠢字Z數(shù)）應(yīng)大于或等于10000，以保證液流為絮流。查看仿真結(jié)果可知，雷諾數(shù)均為10000，所以，流體在管道中的流動狀態(tài)是絮流，因而冷卻管道設(shè)置效果良好。 由仿真結(jié)果得出。 模腔平均溫度和冷卻時間 由仿真結(jié)果得出： （1）前蓋：。（2）后蓋：。 翹曲（Warp）分析結(jié)果由仿真結(jié)果可以看出：前蓋：總體變形量：～ X 方向變形量：～ Y 方向變形量：～Z 方向變形量：～后蓋：總體變形量：～ X 方向變形量：～ Y 方向變形量：～Z 方向變形量：～以上這些都是用MPI軟件仿真分析出來的。MPI是一款應(yīng)用廣泛的模擬仿真軟件，使用該軟件可以全面模擬注塑成型過程，并以圖形的方式直觀地顯示分析結(jié)果，為設(shè)計(jì)參的確定和優(yōu)化提供理論依據(jù)，可以幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)一步修改模具設(shè)計(jì)方案。6 結(jié)論本設(shè)計(jì)主要是針對諾基亞2100手機(jī)的前后蓋進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，展示了模具設(shè)計(jì)的整個流程。其中既運(yùn)用了Pro/ENGINER進(jìn)行最基本的模具設(shè)計(jì)，又使用了EMX來進(jìn)行模座設(shè)計(jì)，并借助了第三方軟件Moldflow Plastics Insight 。只有綜合使用這些軟件，才能快速地，高效地開發(fā)出高質(zhì)量的手機(jī)，這也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的必然趨勢。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師徐鳳英老師和陳震老師的精心指導(dǎo)之下完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從資料的收集，手機(jī)的模具設(shè)計(jì)，工藝仿真，到最后的畢業(yè)論文的完成，無不凝聚著徐老師和陳老師的心血。在我碰到困難的時候，他們的細(xì)心開導(dǎo)和指引，讓我很快就找到解決問題的方法。如果沒有徐老師和陳老師的指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會那么順利的完成。同時，徐老師和陳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，平易近人的性格，讓我從中學(xué)到了很多做人的道理，同時也為即將走進(jìn)社會的我樹立了一個好榜樣。在此，謹(jǐn)向?qū)熜禅P英老師和陳震老師致以最真誠的感謝。在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我碰到了許許多多的問題，除了老師們的指導(dǎo)之外，同學(xué)們也給予了很多幫助。雖然他們也在努力地做著他們地畢業(yè)設(shè)計(jì)，但是每當(dāng)我向他們求助地時候，他們總會積極地幫助我。所以，在此對那些無私幫助過我的同學(xué)們致以崇高的敬意。由于知識水平的關(guān)系，設(shè)計(jì)中必然會存在著很多的不足之處，在此希望各位老師同學(xué)們給予批評指導(dǎo)!最后，再次感謝在設(shè)計(jì)過程中幫助過我的每一位老師和同學(xué)。謝謝！參 考 文 獻(xiàn). . ...