手機外殼模具設計畢業(yè)設計

1、<p>　　瀘 州 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院</p><p><b>　　畢 業(yè) 設 計</b></p><p><b>　　塑料模具設計</b></p><p>　　2013年6月12日</p><p>　學生姓名曹強</p><p>　所 在 系機械工程系<

2、/p><p>　班 級2010級模具1班</p><p>　專 業(yè)模具設計與制造</p><p>　指導教師周敬春 </p><p><b>　　指導教師評閱書</b></p><p><b>　　評閱教師評閱書</b></p><p>　　教

3、研室（或答辯小組）及教學系意見</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要介紹了“手機外殼”零件“一模兩穴”潛伏式澆口注塑模具設計的過程。包括零件塑料的工藝分析、零件結(jié)構(gòu)分析、模具結(jié)構(gòu)分析及模具設計等內(nèi)容。</p><p>　　首先利用UG NX軟件對“手機外殼”零件進行結(jié)構(gòu)、尺寸、拔模度的分析。然后進行“手機

4、外殼”模仁和模架的設計。最后產(chǎn)生工程圖，并標注尺寸，從而完成模具設計的任務。</p><p>　　關(guān)鍵詞：手機外殼、UG NX、零件圖、模仁</p><p><b>　　Summary</b></p><p>　　This article mainly introduces the "Temperture control switch

5、" parts "model two points" side gate design of plastic injection mould process.</p><p>　　Includes process analysis of plastic parts, parts, structural analysis, structural analysis and die des

6、ign of the die and so on. First use of UG NX software "charger rear cover shell" parts of the structure, the dimensions, the draft analysis. And then "Temperture control switch" renhe mold design mold

7、. Final engineering drawing and dimensioning, to complete mold design tasks.</p><p>　　Key words: charger, rear cover shell, UG NX, part diagrams, die Jen</p><p><b>　　目錄</b></p>

8、<p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　Summary2</b></p><p><b>　　引 言5</b></p><p>　　第一章 畢業(yè)設計任務6</p><p>　　1.1制品名稱：手機外殼6</p>

9、;<p>　　1.2制品材料：ABS塑料6</p><p>　　1.3品數(shù)量：100萬件6</p><p>　　1.5設計時間：30天6</p><p>　　第二章 “手機外殼”的工藝性分析7</p><p>　　2.1 “溫控開關(guān)”成型工藝過程分析7</p><p>　　2.2 “手機外殼”

10、材料分析7</p><p>　　2.3“手機外殼”質(zhì)量和體積分析9</p><p>　　2.4“手機外殼”成型工藝參數(shù)的分析9</p><p>　　第三章 “手機外殼”的結(jié)構(gòu)分析10</p><p>　　3.1 “手機外殼”的結(jié)構(gòu)分析10</p><p>　　3.2“手機外殼”的精度分析10</p&

11、gt;<p>　　3.3“手機外殼”表面分析10</p><p>　　第四章 “手機外殼” 模具設計方案的確定11</p><p>　　4.1 型腔數(shù)量及排列方式的選擇11</p><p>　　4.2模具結(jié)構(gòu)的確定12</p><p>　　4.3型腔結(jié)構(gòu)的選擇12</p><p>　　4.4澆

12、注系統(tǒng)的選擇13</p><p>　　4.5頂出機構(gòu)的選擇16</p><p>　　4.6 冷卻系統(tǒng)的選擇17</p><p>　　4.7合模導向機構(gòu)的選擇18</p><p>　　第五章 “手機外殼” 成型零件的設計19</p><p>　　5.1 分型面的設計19</p><p&

13、gt;　　5.2 “手機外殼”成型零件的設計19</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)設計21</p><p>　　6.1 主流道的設計21</p><p>　　6.2 澆口的設計22</p><p>　　第七章 頂出機構(gòu)的設計24</p><p>　　7.1 頂出機構(gòu)的設計24</p>&

14、lt;p>　　7.2 合模導向機構(gòu)的設計25</p><p>　　7.3 導套的設計27</p><p>　　7.4 導柱與導套的配合形式27</p><p>　　第八章 冷卻排氣系統(tǒng)的設計28</p><p>　　8.1水道直徑的設計28</p><p>　　8.2冷卻系統(tǒng)的方法28</p&g

15、t;<p>　　8.3 排氣系統(tǒng)的設計29</p><p>　　第九章 模架的選擇30</p><p>　　9.1 模架的選取30</p><p>　　9.2合模導向機構(gòu)的設計31</p><p>　　9.3設計支撐柱32</p><p>　　第十章 注塑機參數(shù)的校核33</p>

16、;<p>　　10.1 最大注射量的校核33</p><p>　　10.2 鎖模力的校核33</p><p>　　10.3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)的校核34</p><p>　　10.4 開模行程的校核34</p><p>　　第十一章 用UG設計模具的過程36</p><p>　　11.1

17、 用UG打開文件36</p><p>　　11.2 產(chǎn)品縮水36</p><p>　　11.3 創(chuàng)建模仁36</p><p>　　11.4 創(chuàng)建分型面37</p><p>　　11.5 分割模仁37</p><p>　　11.6 加載模架38</p><p>　　11.7 加載其他輔

18、助件38</p><p>　　11.8 工程圖39</p><p><b>　　參考文獻40</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　模具是產(chǎn)品批量生產(chǎn)必不可少

19、的重要工藝裝備，稱為工業(yè)之母。它是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高的特點。模具已經(jīng)在我們生活當中起了不可替代的作用，我們的生活用品大部分離不開模具，如,電腦,電話機,傳真機,鍵盤,杯子等等這些塑膠制品就都是由塑料模做出來的。</p><p>　　塑料是由從石油生產(chǎn)出來合成樹脂加入增塑劑，穩(wěn)定劑，填料等物質(zhì)而組成的，原料為小顆粒狀或粉末。如果將這些小顆粒塑料夾熱熔化

20、成液體，注入到一個具有所需產(chǎn)品形狀的型腔中，待塑料冷卻后去除，就得到了預型腔形狀一樣的塑件，所以稱為塑料模具。</p><p>　　市場牽引、新技術(shù)驅(qū)動下，模具業(yè)信息化（數(shù)字）—模具技術(shù)正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為主要技術(shù)的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）轉(zhuǎn)變，模具技術(shù)的發(fā)展已進入信息化時代，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要

21、標志之一。</p><p>　　我國模具工業(yè)狀況， “十五”期間我國模具工業(yè)年均增長率15%。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。沖壓模具和塑料模具的總和一般占模具總量的70%以上（各占總量的1/3強）。 目前，中國有近100萬個模具生產(chǎn)廠，從業(yè)人數(shù)800多萬人，其中華南和華東的模具企業(yè)的產(chǎn)值和銷售額占了全國模具制造業(yè)的三分之二左右。 

22、;我國模具年生產(chǎn)總量目前已位居世界第二，模具產(chǎn)值占全世界模具總產(chǎn)值的8%左右，我國模具市場總態(tài)勢是產(chǎn)需兩旺。預計“十一五”期間，模具行業(yè)年均增長率在12%～15%。到2020年我國不但成為模具生產(chǎn)大國，而且進入世界模具生產(chǎn)制造強國。 </p><p>　　第一章 畢業(yè)設計任務</p><p>　　1.1制品名稱：手機外殼</p><p>　　1.2制品材料：ABS

23、塑料</p><p>　　1.3品數(shù)量：100萬件</p><p>　　1.4表面要求：塑件表面不允許有澆注痕、氣孔、燒焦的痕跡、頂白現(xiàn)象</p><p>　　1.5設計時間：30天</p><p>　　圖1-1 模具三維造型</p><p>　　第二章 “手機外殼”的工藝性分析</p><p&g

24、t;　　2.1 “溫控開關(guān)”成型工藝過程分析</p><p>　　根據(jù)設計指導書的設計要求模具的類型是“注塑模具”，故“手機外殼”的成形工藝過程是“注塑成型過程”，即：ABS預烘干-→ABS裝入料斗-→預塑化-→注射裝置準備注射-→注射-→保壓-→冷卻-→脫模-→塑件送下工序-→清理模具、涂脫模劑--→合模--→注射。</p><p>　　2.2 “手機外殼”材料分析</p>

25、<p>　　根據(jù)設計指導書中的設計要求材料選用ABS。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯，具有良好的耐化學腐蝕、表面硬度、堅韌、加工性和染色性能，成型的塑件有較好的光澤。但ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，為此，成型加工前應進行干燥處理，濕度應小于0.04%，建議干燥條件為90~110C0，2~4小時。 </p><p><b&g

26、t;　　使用性能： </b></p><p>　　①綜合性能良好，沖擊韌度、力學強度較高，且要低溫下也不迅速下降。</p><p>　?、谀湍バ?、耐寒性、耐水性、耐化學性和電氣性能良好。</p><p>　?、鬯?、無機鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響。 </p><p>　?、艹叽绶€(wěn)定，易于成型和機械加工，與372有機玻璃的熔接性良好

27、，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻</p><p><b>　　成型性能： </b></p><p>　?、贌o定型塑料，其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應按品種確定成型方法及成型條件。 </p><p>　?、谖鼭裥詮姡繎∮?.3％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。 <

28、;/p><p>　?、哿鲃有灾械?，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 </p><p>　?、鼙染郾揭蚁┘庸だщy，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250 °C左右比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高的塑件，模溫宜取 50——60 °C，要求光澤及耐熱型

29、料宜取 60——80 °C。注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機時料溫為 180——230 °C，注射壓力為 100——140 MPa，螺桿式注塑機則取 160——220 °C，70——100 MPa為宜。 </p><p>　?、菀桩a(chǎn)生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對斜流的阻力，模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。摧出力過大或機械加工時塑件表面呈

30、“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。 </p><p>　?、轆BS在升溫時粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1 °以上。 </p><p>　?、咴谡５某尚蜅l件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。</p><p>　　3、ABS主要技術(shù)指標： </p><p>　　表1-1 熱物理性能 </p><

31、p>　　表1-2 力學性能</p><p>　　表1-3 電氣性能 </p><p>　　4、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施： </p><p><b>　?、僦饕毕?lt;/b></p><p>　　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70°C左右熱變形溫度約為93°

32、;C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。 </p><p><b>　?、谙胧?lt;/b></p><p>　　加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預熱溫。</p><p>　　2.3“手機外殼”質(zhì)量和體積分析</p><p>　　經(jīng)UG三維造型后測得單個實際體積約為6.41cm3，澆注系統(tǒng)

33、體積約為1.17cm3。</p><p>　　查《模具成型工藝與模具設計》得其密度為1.02~1.05g/cm3，收縮率為0.4%~0.7%，計算出平均密度為1.035g/cm3，平均收縮率為0.55g/cm3。</p><p>　　塑件的質(zhì)量：M塑=ρV塑=（1.035×6.42）g≈6.64g，式中ρ——塑料密度，g/cm3。</p><p>　　澆注

34、系統(tǒng)質(zhì)量：M澆=ρV澆=（1.035×1.17）g≈1.21g，式中ρ——塑料密度，g/cm3。</p><p>　　故：V總=V塑+V澆=6.41cm3+1.17cm3≈7.58m3，</p><p>　　M總=M塑+M澆=6.64g+1.53g=7.85g。</p><p>　　2.4“手機外殼”成型工藝參數(shù)的分析</p><p&g

35、t;　　查《塑料模具設計與制造》表3.1，得ABS塑料注塑成型工藝參數(shù)：</p><p>　　密度/（g/ cm3）：1.02～1.05；收縮率/%：0.3～0.6； 預熱和干燥/ °C：80～85</p><p>　　注塑機類型：螺桿式； 螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）：30～60 ； 噴嘴形式：直通式；</p><p>　　噴嘴溫度

36、/ °C：180~190； 模具溫度/ °C：50～70； 注射壓力/ MPa：70～90； </p><p>　　保壓壓力/ MPa：50～70； 注射時間/ S：3～5； 保壓時間/ S：15～30； </p><p>　　冷卻時間/ S：15～30，； 成型周期/ S：40～70；</p>&l

37、t;p>　　料筒溫度/ °C：前部（200～210）； 中部（210～230）； 后部（180～200）。</p><p>　　第三章 “手機外殼”的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　3.1 “手機外殼”的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　從圖3-1可知該產(chǎn)品長126mm、寬50、高6mm，壁厚為1.2mm的蓋類零件，零件無卡鉤也無死角，結(jié)構(gòu)較簡單，壁厚較

38、均勻。塑件表面不允許有氣孔、燒焦的痕跡、頂白現(xiàn)象的質(zhì)量要求。故，為達到塑件表面質(zhì)量的要求和提高成型效率，采用潛伏式澆口及頂針頂出。</p><p>　　圖3.1手機外殼3D圖</p><p>　　3.2“手機外殼”的精度分析</p><p>　　根據(jù)設計任務的要求與客戶商定，標注公差尺寸精度（一般精度）采用MT3，未標注公差尺寸精度采用MT5。精度等級：采用IT13

39、級。脫模斜度：由于制件厚度適中，脫模斜度取比較合適。</p><p>　　3.3“手機外殼”表面分析</p><p>　　“溫控開關(guān)”要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。</p><p>　　第四章 “手機外殼” 模具設計方案的確定</p><p>　　4.1 型腔數(shù)

40、量及排列方式的選擇</p><p><b>　　型腔數(shù)目n根據(jù)：</b></p><p>　　式中 ： 注射機的額定鎖力，N</p><p>　　P ： 塑料熔體在型腔中的成型力，MPa查表得70p90</p><p>　　A ：澆注系統(tǒng)在分型面上投影與型腔不重疊部分的體積mm2</p><p>

41、　　A ：單個塑件在分型面上的投影面積mm2</p><p><b>　　所以： </b></p><p><b>　　2.99</b></p><p>　　一般來說，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)；對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨

42、特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高，但每增加一個型腔，塑件的尺寸精度將降低4%。最經(jīng)濟型腔數(shù)目的確定，實質(zhì)上是注塑件生產(chǎn)成本的經(jīng)濟核算。從制品尺寸精度和經(jīng)濟效果考慮，因此模具型腔為一模兩穴，如圖4—1所示。</p><p>　　圖4.1型腔的排列方式</p><p>　　4.2模具結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　1.多型腔單分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要

43、求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.多型腔多分型面模具：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)。</p><p>　　根據(jù)零件特征及布局方式和尺寸精度的要求，該塑件無卡溝也無死角，因此無需斜坯或側(cè)抽心機構(gòu)，故采用兩板式模具，如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 兩板式模具</p><p&g

44、t;　　4.3型腔結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量。型腔結(jié)構(gòu)有整體式和組合體式。根據(jù)該產(chǎn)品的特點，節(jié)省貴重模具鋼才，降低成本，采用組合體式模仁，裝在動模板、定模板上，如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 型腔結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.4澆注系統(tǒng)的選擇</p><p>

45、<b>　　1、澆注系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的流動通道。它可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類型。根據(jù)此產(chǎn)品的特點和客戶要求選擇普通流道澆注系統(tǒng)，如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 普通流道澆注系統(tǒng)</p><p><b>　　2、分流道的選擇&

46、lt;/b></p><p>　　分流道的設計應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 1、 分流道的截面面形狀 常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、U字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率

47、。圓形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脫模困難，實際使用側(cè)面具有斜度為 5°～ 10°的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，當分型面為平面時，可采用梯形或U字型截面的分流道。 從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型截面。</p><p>　　3、分流道的布置形式</p><p>　

48、　分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，采用平衡式布置。 平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應相等，達到各個型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個型腔的澆口尺寸也可以相同，達到各個型腔均衡地進料。 該模具分流道為圓形截面，如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-5 分流道的布置</p><p><b>　　4、澆口的選

49、擇</b></p><p>　　澆口是流道末端與型腔之間的細小通道。作用主要是提高塑料的流動速度和以及溫度，防止流入型腔的塑料側(cè)流。澆口有點澆口，潛伏式澆口，側(cè)澆口，直澆口四種。</p><p>　　點澆口又稱點水口，采用三板式模架方能自動脫模，模具結(jié)構(gòu)較復雜，澆口在生產(chǎn)過程中自動拉斷，適合自動化注射生產(chǎn)。能使用在一模一腔或一模多腔模具中，即可以注射小產(chǎn)品也可以注射大型產(chǎn)品，特

50、別是有花紋的塑件也不影響塑外觀。</p><p>　　潛伏式澆口又稱潛伏口，進料部位選在制品較隱蔽的地方，以免影響制品外觀，頂出時流道與塑件自動分開，故需較大的頂出力。對于過分強韌塑料，不適合使用潛伏式澆口。</p><p>　　側(cè)澆口又稱側(cè)水口，一般開設在分型面上，從塑件邊緣進料，其形狀長為矩形或接近矩形。加工方便、簡單，應用靈活，即可以從產(chǎn)品外側(cè)進料也可以從內(nèi)側(cè)進料。</p>

51、;<p>　　直澆口又稱大水口，無分流道，塑料通過主流道直接進入型腔，故有塑料流程短，流動阻力小，進料塊，動能損失小，傳遞壓力好等優(yōu)點。但冷卻除澆口比較困難，塑件有明顯的澆口痕跡，因澆口附近熱量比較集中，故在該處冷卻較遲，產(chǎn)生的內(nèi)應力較大，易在該處產(chǎn)生汽泡、縮孔等缺陷。</p><p>　　綜上所述，澆口選用潛伏式澆口最佳，如圖4-6所示。</p><p><b>

52、　　圖4-6澆口結(jié)構(gòu)圖</b></p><p><b>　　5、澆口位置的選擇</b></p><p>　　在設計澆注系統(tǒng)時，應選擇澆口的位置，澆口位置正確與否，將直接關(guān)系到制品的成型質(zhì)量及注射過程是否能夠順利進行?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外觀，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要遵循以下幾項原則：</p><p>　?、贊部谖?/p>

53、置應盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及澆口的清理。</p><p>　　②澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致，并使其流程最短。</p><p>　?、蹪部诘奈恢脩ＷC塑料流入型腔時，對著型腔中寬暢、厚壁的部位以便于塑料的流入。</p><p>　?、鼙苊馑芗诹魅胄颓粫r直沖型腔壁、型芯或嵌件，應使塑件能盡快流入型腔的各個部位，以避免型芯或嵌件變形。</p

54、><p>　?、荼M量避免使制品產(chǎn)生熔痕出現(xiàn)在制品的重要部位。</p><p>　　⑥應使塑料在流入型腔時，能沿著平行型腔的方向均勻流入，并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。</p><p>　　⑦澆口應設置在制品上最易清除的部位，同時盡可能不影響制品的外觀。</p><p>　　根據(jù)“手機外殼”的要求，綜合考慮以上的原則，側(cè)澆口選用中心線處進膠，如圖4-7

55、所示。</p><p><b>　　圖4-7澆口位置</b></p><p>　　4.5頂出機構(gòu)的選擇</p><p>　　產(chǎn)品頂出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設計推出脫模機構(gòu)時應遵循下列原則：</p><p>　　1、推出機構(gòu)應盡量設置在動模一側(cè)

56、由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的。因此，在分型面設計時應盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側(cè)。</p><p>　　2、保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設計時應仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。</p><p>　　3、機構(gòu)簡單動作可靠 推出機構(gòu)應使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構(gòu)本身要

57、有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。</p><p>　　4、良好的塑件外觀 推出塑件的位置應盡量設在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾面，對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　　5、合模時的正確復位 設計推出機構(gòu)時，還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。推出機構(gòu)的種類按

58、動力來源可分為手動推出，機動推出，液壓氣動推出機構(gòu)。</p><p>　　遵循以上原則并結(jié)合本塑件特點，本套模具頂針頂出，損壞后也便于更換。選擇￠3mm的頂針，頂針排布均勻，如圖4-8、圖4-9所示。</p><p>　　圖4-7 頂針的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖4-8 頂針排布圖</p><p>　　4.6 冷卻系統(tǒng)的選擇</p&

59、gt;<p>　　在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期的約80%。因此，對模具冷卻系統(tǒng)的設計及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量。</p><p>　　根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃左右，

60、而從模具中取出塑件的溫度約為60℃，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。</p><p>　　根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設計原則結(jié)合本模具的結(jié)構(gòu)特點，選擇￠6mm的水孔，水路設計，如下圖4-10所示。</p><p>　　圖4-10 水路設計圖</p><p>　　4.7合模導向機構(gòu)的選擇</

61、p><p>　　合模導向機構(gòu)具有定位、導向和承載的作用，能保證注射模的準確開合模。</p><p>　　總之該塑件無卡溝也無死角，因此無需斜坯或側(cè)抽心機構(gòu)，故選擇側(cè)澆口頂針推出的兩板式模具。</p><p>　　第五章 “手機外殼” 成型零件的設計</p><p>　　5.1 分型面的設計</p><p>　　分型面是

62、決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模設計中一個關(guān)鍵步驟。分型面的設計原則是：</p><p>　　1、分型面應選在塑件外形最大輪廓處。</p><p>　　2、分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模。</p><p>　　3、分型面的選擇應保證塑件的精度要求。</p>

63、<p>　　4、分型面的選擇應滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。</p><p>　　5、分型面的選擇要便于模具的加工制造。</p><p>　　綜上述分型面，如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 分型面圖</p><p>　　5.2 “手機外殼”成型零件的設計</p><p><b>　　1、

64、模仁大小的確定</b></p><p>　　在實際模具設計中應綜合參照零件的邊界尺寸大小、外形形狀、結(jié)構(gòu)特征，模穴數(shù)量、倒扣處理方式等各方面的實際因素來確定模仁的大小。按邊緣安全原則，模仁長度的確定方法是一般情況下產(chǎn)品邊緣距模仁邊緣取20~100mm，一模多穴時，產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的距離為15~35mm之間。模仁厚度的確定方法：母模仁厚度不得小于18mm，產(chǎn)品高度方向的距邊緣距的最小尺寸10mm以上，故母

65、模仁的尺寸確定為：長190mm、寬186mm、厚35mm；公模仁的尺寸確定為：長190mm、寬186mm、厚30mm ，如圖5-2所示。</p><p><b>　　圖5-2 模仁</b></p><p><b>　　2、模仁結(jié)構(gòu)設計</b></p><p>　　模仁是由芯子、入子等零件組成。其結(jié)構(gòu)隨制品的形狀和成型的需

66、要、模具加工與裝配的工藝要求而變化。該模仁的結(jié)構(gòu)為整體式。</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)設計</p><p>　　6.1 主流道的設計</p><p><b>　　1、主流道小端直徑</b></p><p>　　主流道小端直徑注射機噴嘴直徑 </p><p><b>　　取 &

67、lt;/b></p><p><b>　　2、主流道的球半徑</b></p><p><b>　　主流道的球半徑</b></p><p><b>　　取 SR = 16</b></p><p><b>　　3、球面配合高度</b></p>

68、<p>　　球面配合高度為取 3。</p><p><b>　　4、主流道長度</b></p><p>　　主流道長度L，應盡量取小，根據(jù)模板厚度，取L = 46</p><p><b>　　主流道澆口套</b></p><p>　　主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材

69、料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套或唧咀），常用唧咀分為有托唧咀和無托唧咀兩種，本模具選擇有托唧咀，如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1 唧咀2D、3D結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　定位環(huán)是為了是注塑機與模具更好定位而設置的一個安全裝置，本模具選擇A型定位環(huán)，如圖6-2所示。</p><p>　　圖6.2 定位圈2D

70、、3D圖</p><p><b>　　6.2 澆口的設計</b></p><p><b>　　1、澆口的設計</b></p><p>　　根據(jù)零件的尺寸結(jié)構(gòu)，在本設計中選用側(cè)澆口。側(cè)澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這

71、種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。 該模具澆口形式及尺寸，如圖6-3所示。</p><p><b>　　圖6-3 澆口</b></p><p&g

72、t;　　2、澆口的位置的設計</p><p>　　根據(jù)本零件的特征，綜合考慮側(cè)澆口選用中心線處進膠，如圖6-4所示。</p><p>　　圖6-4 澆口的位置</p><p>　　第七章 頂出機構(gòu)的設計</p><p>　　7.1 頂出機構(gòu)的設計</p><p>　　使塑件從模具上脫出來的機構(gòu)稱為頂出機構(gòu)。頂出機構(gòu)的動

73、作方向與模具開模的方向一致的。良好的頂出機構(gòu)要求脫模時塑件不變形和不損壞，而且頂出機構(gòu)的位置位于制件不明顯處。</p><p>　　1、設計頂出機構(gòu)的原則</p><p>　?、夙斄c應盡量靠近型芯或難于脫模的部位。</p><p>　　②頂力點應作用在制品上承受力最大的部位。</p><p>　　③盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制

74、品破裂和穿孔。</p><p>　?、茼敵鲅b置應設在制品的隱蔽處或非裝飾面。</p><p>　?、莺夏r的正確復位設計頂出機構(gòu)時，還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。</p><p>　　2、設計頂出機構(gòu)形式</p><p>　　頂出機構(gòu)的形式歸納起來可分為機械頂出、液壓頂出和氣動頂出。</p>&l

75、t;p><b>　　3、頂出類型</b></p><p>　　頂出類型有頂針頂出機構(gòu)，頂管頂出機構(gòu)和推板頂出機構(gòu)等。</p><p>　　頂針頂出機構(gòu)是頂出機構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于頂針截面多為圓形，因此其制造和修配方便，頂出效果好，在生產(chǎn)中廣泛使用。但由于頂出面積一般比較小，易引起應力集中而頂穿塑件或?qū)⑺芗斪冃巍?lt;/p><p&

76、gt;　　頂管頂出機構(gòu)適于環(huán)形、筒形塑件或塑件上中心帶孔部分的頂出。由于頂管整個周邊接觸塑件，故推頂塑件力均勻，塑件不易變形，也不留下明顯的頂出痕跡。采用頂管頂出，主型芯和凹?？赏瑫r設計在動模側(cè)，有利于提高制件的同心度。對于頂出過薄的塑件，盡量不要采用頂管。</p><p>　　頂板頂出機構(gòu)具有頂出力均勻、頂出效果好和無頂出痕跡等特點，特別適用于一模多腔，圓形與外形簡單的產(chǎn)品脫模。缺點是使模具厚度增加，脫模孔位置

77、的配合精度及加工精度要求高。</p><p>　　綜上所述，根據(jù)“溫控開關(guān)”的結(jié)構(gòu)特點，本設計選用頂針頂出機構(gòu)。根據(jù)頂針本身的結(jié)構(gòu)及考慮經(jīng)濟和適用性，選用直徑為3mm的頂針，如圖7-1所示。</p><p><b>　　圖7.1 頂針圖</b></p><p><b>　　4、頂針位置的選擇</b></p>

78、<p>　　頂針的位置應選擇在脫模阻力最大的地方。因塑件的包緊力在四周最大，所以在塑件內(nèi)側(cè)附近設置頂針。因考慮到塑件本身的強度和剛度及頂針本身的特性，頂針排列方式如圖所示。</p><p>　　圖7.2 頂針位置圖</p><p>　　7.2 合模導向機構(gòu)的設計</p><p>　　合模導向機構(gòu)是保證動、定?；蛏稀⑾履：夏r，正確地定位和導向的零件。本套模

79、具采用導柱導向形式。</p><p><b>　　1、導向機構(gòu)的作用</b></p><p><b>　　①定位作用</b></p><p>　　合模時保證動、定模正確的位置，以便合模后保持模具型腔的正確形狀。</p><p><b>　?、趯蜃饔?lt;/b></p>

80、<p>　　合模時引導動模按序正確閉合，防止損壞凹凸模。</p><p><b>　?、鄢惺軅?cè)向壓</b></p><p>　　導柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。</p><p>　　2、導柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求</p><p><b>　?、匍L度</b></p><p&g

81、t;　　導柱導向部分的長度應比型芯端面的高度高出8～12，以免導柱未進入導套而型芯先進入型腔的情況。</p><p><b>　?、谛螤?lt;/b></p><p>　　導柱前端應做成錐臺行或半球形，以使導柱能順利進入導套。</p><p><b>　?、鄄牧?lt;/b></p><p>　　導柱應具有硬而

82、耐磨的表面和堅韌不易折斷的內(nèi)芯，多采用20鋼或者T8、T10鋼，硬度為50～55。導柱固定端部的表面粗糙度值Ra=0.8，導向部分的表面粗糙度值Ra=0.4～0.8。</p><p><b>　?、軘?shù)量及分布</b></p><p>　　導柱應合理分布在模具分型面四周，導柱中心至模具邊緣應又足夠的距離，以保證模具強度。</p><p><

83、b>　?、菖浜暇?lt;/b></p><p>　　導柱固定端與模板之間采用或的過渡配合，導柱的導向部分通常采用或的間隙配合，如圖7-3所示。</p><p><b>　　圖7.3 導柱圖</b></p><p><b>　　7.3 導套的設計</b></p><p><b>

84、;　　1、導套的結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　一般分為有導套和無導套兩種。因為無導套只適用于小批量生產(chǎn)且精度要求不高的模具，所以采用有導套結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2、導套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求</p><p><b>　?、傩螤?</b></p><p>　　為使導柱順利進入導套，導套前端應倒圓角。且為通

85、孔，以利于通氣。</p><p><b>　?、诓牧?lt;/b></p><p>　　可用與導柱想同的材料即T8 硬度為40～45HRC。</p><p>　?、酃潭ㄐ问郊芭浜暇?lt;/p><p>　　直導套用H7/r6過盈配合。帶頭導套用H7/m6或H7/k6過渡配合，導套固定部分的粗糙度為Ra=0.8µm，導

86、向部分粗糙度為Ra=0.8～0.4µm。</p><p>　　7.4 導柱與導套的配合形式</p><p>　　導柱與導套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具的配合形式如圖7-4所示。 </p><p>　　圖7-4 導柱導套配合圖</p><p>　　第八章 冷卻排氣系統(tǒng)的設計</p>

87、<p>　　對于大多數(shù)塑性塑料，模具上不需設置加熱裝置。設置冷卻水效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成形周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實現(xiàn)均勻的快速冷卻，則會使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應力而導致產(chǎn)品變形或開裂，所以應根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑件的品種，設計與制造出能實現(xiàn)均一、高效冷卻回路。</p><p>　　8.1水道直徑的設計</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的確定原則是:</p

88、><p>　　1、水孔直徑不能大于14mm否則冷卻難以湍流狀態(tài)，以致降低熱交換</p><p>　　2、平均壁厚為2mm時水孔直徑可取5～10mm平均壁厚為2～4mm時水孔直徑可取6～12mm，因此該塑件的水孔直徑確定為6mm。</p><p>　　8.2冷卻系統(tǒng)的方法</p><p>　　設置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生

89、產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實現(xiàn)均一的快速冷卻，剛會使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應力而導致產(chǎn)品變形或開裂，所以應根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑件的品種，設計與制造出能實現(xiàn)均一、高效的冷卻回路。所以水道布置如圖8-1所示。</p><p>　　圖8.1 水路設計圖</p><p>　　8.3 排氣系統(tǒng)的設計</p><p>　　塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣

90、，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿。因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以該模具采用分型面上開設排氣槽。又因該模具為中小型模具，分型面適宜，可利用分型面之間、頂針與模板之間的配合間隙排氣，間隙值0.03～0.05，分型面之間間隙取0.05,如圖8-2所示。</p>&

91、lt;p>　　圖8-2 排氣設計圖</p><p>　　第九章 模架的選擇</p><p><b>　　9.1 模架的選取</b></p><p>　　模架是設計、制造塑料注射模的基礎部件。為了提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期，適應大規(guī)模成批量生產(chǎn)塑料成形模具、提高模具精度和降低模具成本，選用標準模架。選用標準模架的程序及要點是。<

92、/p><p>　　1、模架厚度和注射機的閉合距離</p><p>　　對于不同型號及規(guī)格的注射機，不同結(jié)構(gòu)形式的鎖模機構(gòu)具有不同的閉合距離。模架厚度與閉合距離的關(guān)系為 </p><p>　　2、開模行程與動、定模分開的間距與頂出塑件行程之間的尺寸關(guān)系</p><p>　　設計時須計算確定，注射機的開模行程應大于取出塑件所需的動、定模

93、分開的間距，而模具頂出塑件距離需小于注射機頂出液壓缸的額定頂出行程。</p><p>　　3、選用模架應符合塑件及成形工藝的技術(shù)要求</p><p>　　為保證塑件質(zhì)量和模具的使用性能及可靠性，需對模架組合零件的力學性能，特別是其強度和剛度進行校核及計算。</p><p>　　根據(jù)模仁的尺寸、流道的分布形式、頂出機構(gòu)的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。結(jié)合上

94、幾節(jié)分析的結(jié)果，選用龍記標準模架2930-A60-B70-C90，如圖9-1所示。 </p><p>　　圖9-1 模架2D和3D圖</p><p>　　9.2合模導向機構(gòu)的設計</p><p>　　一般導向分為動、定模之間的導向，推板的導向，推件板的導向。一般導向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時間之后，其配合精度降低，會直接影響制

95、品的精度，因此對精度要求較高的制品必須另行設計精密導向定位裝置。輔助導柱及導套結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。</p><p>　　圖9-2輔助導柱與導套</p><p><b>　　9.3設計支撐柱 </b></p><p>　　為防止在注塑過程中動模側(cè)因承受過大的壓力而變形，常在模具的動模板底</p><p>　　部與下固定板間

96、添加數(shù)根支撐柱以防止模具變形，在添加支撐柱時應注意與周邊的零件是否干涉。支撐柱一般放在模具受壓最大的地方。此設計中支撐柱材料采用45鋼，淬火加低溫回火，熱處理至40~45HRC。結(jié)構(gòu)如圖9-3所示：</p><p>　　圖9-3支撐柱結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　第十章 注塑機參數(shù)的校核</p><p>　　10.1 最大注射量的校核</p><

97、p>　　塑件連同凝料在內(nèi)的質(zhì)量一般不應大于注射機公稱注射量的80%，注射機多以公稱容量來表示，可采用下式校核</p><p><b>　　≥+</b></p><p>　　式中： —注塑機的最大注塑量，</p><p>　　—塑件的體積，，該產(chǎn)品=22.3</p><p>　　—澆注系統(tǒng)的體積，，該產(chǎn)品=5.6&l

98、t;/p><p><b>　　≥+≈30</b></p><p>　　在此選定的注塑機注射量為30cm3故滿足要求.。</p><p><b>　　注射壓力：</b></p><p><b>　　≥</b></p><p>　　查《模具設計指導書》表6-5

99、ABS塑件成型時的注射壓力</p><p>　　10.2 鎖模力的校核</p><p>　　注射機的公稱注射壓力呀大于成形的壓力，即</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中 —塑料成型時型腔壓力，ABS塑件的型腔壓力=30</p><p>　　—澆注系統(tǒng)和塑件在分型

100、面上的投影面積和 </p><p>　　各型腔及澆注系統(tǒng)及型腔在分型面上的投影面積和</p><p>　　—注塑機公稱鎖模力，該注射機的最大鎖模力7.45。</p><p>　　=30×7452.25=223567.5=223.57</p><p>　　所以， ，故滿足要求，</p><p>　　10.3 模

101、具與注塑機安裝部分相關(guān)的校核</p><p><b>　　模具閉合高度的校核</b></p><p>　　模具的閉合高度應在壓機上下模板的最大和最小開距之間，即h應滿足</p><p>　　即7070300,故滿足要求</p><p>　　10.4 開模行程的校核</p><p>　　模具開模行程

102、L應滿足：</p><p>　　式中： S —注射機最大開模行程，；</p><p>　　—推出距離（脫模距離），；</p><p>　　—包括澆注系統(tǒng)在類的塑件高度，;</p><p>　　即300＞10+15+88+10,故滿足需求</p><p>　　第十一章 用UG設計模具的過程</p>&l

103、t;p>　　11.1 用UG打開文件</p><p><b>　　圖11-1 文件</b></p><p><b>　　11.2 產(chǎn)品縮水</b></p><p>　　圖11-2 產(chǎn)品縮水</p><p><b>　　11.3 創(chuàng)建模仁</b></p>&l

104、t;p>　　圖11-3 創(chuàng)建模仁</p><p>　　11.4 創(chuàng)建分型面</p><p>　　圖11-4 創(chuàng)建分型面</p><p><b>　　11.5 分割模仁</b></p><p>　　圖11-5 分割模仁</p><p><b>　　11.6 加載模架</b>

105、;</p><p>　　圖11-6 加載模架</p><p>　　11.7 加載其他輔助件</p><p>　　圖11-7其他輔助件</p><p><b>　　11.8 工程圖</b></p><p><b>　　圖11-8工程圖</b></p><p&

106、gt;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】成 虹 主編.《塑料成型工藝與模具設計》.高等教育出版社. 2008.2</p><p>　　【2】陳桂芬 主編.《機械制圖與計算機繪圖》西安電子科技大學出版社. 2007.7</p><p>　　【3】楊學好 主編.《互換性與技術(shù)測量》. 西安電子科技大學出版社. 2007.5&

107、lt;/p><p>　　【4】李長春 主編.《UG NX4.0基礎教程》. 人民郵電出版社. 2008.3</p><p>　　【5】孫學強 主編.《機械制造基礎》. 機械工業(yè)出版社. 2007.12</p><p>　　【6】薛啟翔 主編.《注塑模具設計制造難點與竅門》. 機械工業(yè)出版社. 2003.8</p><p>　　【7】程聯(lián)軍 主編.

108、《UG NX6.0模具設計行業(yè)應用實踐》.機械工業(yè)出版社 2010.9</p><p>　　【8】朱光力 主編. 《模具設計與制造實訓》.高等教育出版社 2008.12</p><p>　　【9】陳曉東 主編. 《UG NX8.0模具設計完全自學手冊》.電子工業(yè)出版社 2012.5</p><p><b>　　致 謝</b></p&g

109、t;<p>　　在“手機外殼”的畢業(yè)設計中，首先感謝周敬春（副教授）的指導和同學們無私的幫助。</p><p>　　在設計前我溫習了《注塑模具設計》、《公差與配合》、《UG NX6.0模具設計》等一系列模具設計教材，并參閱了大量模具設計手冊和資料。在周敬春老師耐心的指導下，經(jīng)過自己兩個多月的努力工作，按時按量的完成設計任務。</p><p>　　畢業(yè)設計是對我大學所學專業(yè)知識

110、的一次綜合應用、擴充和深化，也是對我們把理論運用到實際設計的一次鍛煉。通過畢業(yè)設計我不僅溫習了以前在課堂上學習的專業(yè)知識，同時也體會到了設計的基本技能和思想。</p><p>　　畢業(yè)設計任務是很重要的，從理清設計思路和著手做設計都離不開導師的指導。</p><p>　　再次向?qū)W院領(lǐng)導和機械工程系的老師們表示感謝。</p><p><b>　　曹強