手机壳模具设计研究
手机壳注塑模具设计及仿真

手机壳注塑模具设计及仿真手机壳注塑模具设计及仿真近年来,手机已成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着手机的普及,手机壳作为一种保护外壳也变得越来越重要。
手机壳的外观设计和注塑模具的精准制造对于手机壳的质量和功能起着关键作用。
本文将介绍手机壳注塑模具设计和仿真的过程及方法。
一、注塑模具设计的基本步骤1.确定产品要求:首先需要确定手机壳的设计要求,包括壳体形状、尺寸、配色等。
这些要求将为注塑模具的设计提供基本依据。
2.模具结构设计:根据手机壳的设计要求,进行模具结构设计。
模具结构设计包括注塑机的选择、模具的分型方式、流道系统设计等。
注塑机的选择根据产品尺寸和材料特性确定,模具的分型方式包括平板分型、拉伸分型、侧分型等。
3.模具零件设计:根据模具结构设计确定的分型方式,进行模具零件的设计。
模具零件包括模腔、模芯、顶出杆、定位销、模板等。
4.模具加工工艺设计:根据模具零件设计,确定模具的加工工艺。
加工工艺包括材料选择、加工方法、加工工艺参数等。
5.模具装配和调试:将模具的各个零件进行组装,进行模具调试。
模具调试包括合模试模、开模试模、调整流道系统等。
二、注塑模具的仿真分析注塑模具仿真分析是模具设计中的重要一步。
通过仿真分析,可以对模具的结构和工艺进行评估和优化,提高模具的性能和质量。
常用的注塑模具仿真分析软件有Moldex3D、ANSYS、AUTODYN等。
这些软件可以对注塑过程进行材料流动分析、温度场分析、残余应力分析等。
在注塑模具的仿真分析中,首先需要进行材料流动分析。
材料流动分析可以预测注塑过程中熔融塑料的流动情况,帮助优化流道设计。
流道设计的好坏直接影响产品的成型质量。
其次,进行温度场分析。
温度场分析可以预测注塑过程中的温度分布,帮助优化冷却系统设计。
冷却系统设计的好坏直接影响模具的冷却效果和产品收缩性能。
最后,进行残余应力分析。
残余应力分析可以预测注塑过程中的残余应力分布,帮助优化模具的结构设计。
手机外壳的注塑模设计

编号:毕业设计(论文)说明书题 目: 手机外壳的注塑模设计学 院: 机电工程学院专 业: 机械设计制造及其自动化学生姓名: xxxx学 号: xxxx指导教师: xxxx职 称: 实验师题目类型: 工程设计 软件开发20xx 年 6 月 3 日随着科学技术的飞速发展,越来越多的人开始使用移动手机,因此手机外壳的生产也是也是一项重要的研究。
而且,模具现在在世界上发展的越来越迅速,发展前景很好。
在实际生产中大多数都采用注塑模,因此本文研究的就是手机外壳的注塑模设计。
本文介绍了制作手机外壳的注塑模的设计,对手机外壳进行相应的结构工艺分析、材料分析等;通过比较选择ABS工程塑料作为制作手机壳的原材料;利用SolidWorks 软件完成对塑件的建模。
对注射模进行了设计与计算,其中包括注射机的选择、注射模结构的设计以及模具中成型零部件、结构零部件、浇注系统、推出系统、冷却系统等的设计以及相关的模具材料的选用。
由于塑件较小,需求量较大所以在设计中采用了一模两腔的加工方法;在分析塑件结构时发现塑件在内侧有凸台,所以采用斜导柱内抽芯机构来对塑件进行内抽芯,方便了模具的开模。
在进行设计计算的过程中,利用AutoCAD 和CAXA电子图板绘制了模具的二维装配图以及各个零部件的二维图。
在本次毕业设计的过程中,复习和巩固了许多大学所学的机械知识,例如机械制图、塑料成型工艺及模具设计等课程,提升了自己的能力,取得了良好的效果。
关键词:ABS工程塑料;手机壳;斜导柱内抽芯With the rapid development of science and technology, more and more people start using mobile phone, so mobile phone casing production is also an important study. Moreover, the mold is now developing more and more rapidly in the world, the prospect of it is very gond. Injection molding is used in most of the actual production,so this study is to design injection mold of mobile telephone shell.This article describes the injection mold design of mobile phone shell, phone shell structure corresponding process analysis, materials analysis; By comparing with other materials, selected ABS plastic as raw material to product mobile phone shell; use SolidWorks software to complete the modeling of plastic parts. Injection mold is designed and calculated, including the choice of injection machine, injection mold structure design and mold forming components, structural parts, gating system, the introduction of the selection system, cooling system design and related mold material . Since the plastic parts is small, so the demand for larger processing methods used in the design of a two cavity mold; plastic parts in the analysis of structural plastic parts found on the inside there are bosses, so the use of the inner bevel pillar core pulling mechanism for pulling the plastic parts were inside, to facilitate the mold is open. During the course of the design calculations, using AutoCAD and CAXA electronic drawing board to draw a two-dimensional mold assembly drawing and two-dimensional map of the various components. In this graduation design process, review and consolidate the mechanical knowledge learned many universities, such as mechanical drawing, plastic molding process and mold design courses to enhance their ability to obtain good results.Keywords: ABS plastic; phone shell; bevel pillar inner core pulling目录引言 (1)1 塑料成型简介 (1)2 手机外壳的成型工艺设计分析 (1)2.1手机外壳塑件的材料的选用 (2)2.2塑件的结构工艺分析 (3)2.2.1塑件的壁厚 (3)2.2.2塑件的尺寸精度 (3)2.2.3塑件的脱模斜度 (4)2.2.4塑件的表面粗糙度 (4)2.2.5塑件的体积和质量 (5)2.3塑料材料的分析 (5)2.3.1塑件材料的力学性能 (5)2.3.2塑件材料的注射工艺参数 (6)3 注射模设计 (7)3.1注射成型工艺 (7)3.2注射模结构与注射机的选定 (8)3.2.1注射模具的结构组成 (8)3.2.2注射机的初步选择 (9)3.3注射机的参数的校核 (10)3.3.1最大注射量的校核 (11)3.3.2锁模力的校核 (11)3.3.3最大注射压力的校核 (13)3.3.4注射机与模具配合尺寸的校核 (13)3.3.5开模行程的校核 (14)3.3.6推出装置的校核 (15)3.4塑件在模具中的位置确定 (16)3.4.1型腔数量及其排列方式 (16)3.4.2分型面的设计 (17)3.5注射系统的设计 (18)3.5.1主流道的设计 (18)3.5.2冷料穴的设计 (19)3.5.3浇口的设计 (20)3.5.4浇注系统的平衡 (20)4 成型零部件的设计 (21)4.1成型零部件的结构设计 (21)4.1.1凹模的机构设计 (21)4.1.2 型芯的结构设计 (22)4.2成型零部件工作尺寸的计算 (22)4.2.1型腔和型芯径向尺寸的计算 (23)4.2.2型腔深度和型芯高度的尺寸计算 (24)4.3型腔侧壁和垫板厚度的计算 (25)5 结构零部件的设计 (27)5.1模架的选用 (27)5.2支撑零部件的设计 (28)5.3合模导向机构的设计 (28)6 推出机构设计 (29)6.1推出机构的设计要求 (29)6.2推出力的计算 (30)6.3一次推出机构 (30)7 侧向分型与抽芯机构设计 (31)7.1斜导柱设计 (31)7.2斜导柱长度计算 (31)7.3侧滑块的设计 (32)8 温度调节系统 (32)9 模具材料的选用 (33)10 结论 (33)谢辞 (34)参考文献 (35)附录 (36)桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸第1 页共42 页引言我国塑料工业在近二十年的时间内发展迅速,据调查显示,早就在2004年,塑料制品的年产量已经成为我国第一,按照生产物的体积来计算,塑料的早已超过有色金属以及钢铁的总和,成为我国第一大生产品。
毕业设计——手机壳注塑模具设计分析

手机壳注塑模具设计【摘要】本文主要介绍:注塑模的全部过程,包括成型零部件、推出机构、流道等一些设计。
在写论文期间,经过了一段时间对资料进行收集。
充分的考虑了模具的各种结构,并和指导老师进行讨论,完成了对论文中要写的模具结构的选择。
论文当中许多部分是我结合俩年所学的各方面的理论知识完成的,包括机械制图、机械基础、塑料成型模具设计模具材料等。
【关键词】:注塑模具,模具设计,浇口,注射机II目录引言 (1)一、塑料模具的发展史及发展趋势 (1)(一)模具工业的概况 (1)(二)设计的任务和它的要求 (2)二、塑件的分析 (2)(一)塑件的特性 (2)(二)选择塑件材料及介绍 (2)(三)塑件的形状及其尺寸 (3)三、分型面的选择及型腔的确定 (4)(一)分型面的选择原则 (4)(二)分型面的设计 (4)图2.1 分型面 (4)(三)型腔数目的决定及排布 (4)四、浇注系统的设计 (5)(一)注射模具浇注系统的组成及其设计原则 (5)(二)设计主流道 (5)(三)注射模具分流道的设计 (7)(四)浇口的设计 (7)图2.6 (8)(五)冷料穴和钩料脱模装置 (8)五、温度调节系统设计 (8)(一)塑料注射模具的温度调节系统的重要性 (8)(二)模具冷却系统的设计原则 (8)(三)模具的冷却系统设计 (8)六、模具成型零件和模体的设计 (9)(一)模具型腔的结构设计 (9)(二)注射模具型芯的结构设计 (9)(三)注射模具成型零件的尺寸确定 (9)(四)成型零件的强度、刚度计算 (10)七、顶出机构的设计 (12)(一)注射模具的顶出机构 (12)(二)设计原则 (12)(三)零件的复位 (12)(四)推杆推出机构 (12)八、排气槽设计 (13)(一)导柱导向机构的作用 (13)(二)导柱导套的选择 (13)十、注射机的参数校核 (14)(一)注射量的计算 (14)(二)初步选择的机器型号 (14)(三)XS-ZY-125型注射机的主要参数 (14)(四)塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核 (15)(五)开模行程校核 (15)(六)模具安装尺寸校核 (15)总结 (16)参考文献 (18)致谢 (19)IV引言一、塑料模具的发展史及发展趋势(一)模具工业的概况在中国古代,勤劳聪明的中国先民们就已经熟练掌握了用模具制造陶制品和青铜制品的工艺。
毕业设计——手机壳注塑模具设计

毕业设计——手机壳注塑模具设计一、选题背景随着智能手机的普及和人们对手机的需求不断增加,手机壳行业不断兴起。
手机壳的保护功能和个性化的设计越来越受到消费者的重视。
而手机壳的制作离不开注塑技术,因此设计一款手机壳注塑模具具有一定的实际意义。
本文将对手机壳注塑模具进行设计。
二、注塑模具设计流程1、确定产品设计要求确定手机壳的基本要求:大小、厚度、材质等方面的要求。
同时,研究市售手机壳的设计风格,在设计时要尽可能的符合市场需求。
2、模具结构设计手机壳注塑模具包含模具本体和模具部件两部分。
模具本体是模具的主要部分,其中包括模具底板、模腔、压条、定位、排气以及冷却通道等部分。
模具部件是辅助模具本体进行注塑成型的部分,主要包括开口部件和射出部件两大类。
在设计时要考虑到模具的可维护性以及生产效率的提高。
3、绘制模具零部件图根据模具设计要求完成模具各部件零件图的制作。
4、进行模具三维设计根据模具零部件图,通过3D建模软件进行模具的三维设计,同时对模具进行优化、调整和修改,直到达到设计目标要求为止。
5、进行模具加工根据手机壳注塑模具零部件图进行模具的加工,包括车、铣、钻、刨等。
6、进行模具装配和调试将已经加工好的模具零部件进行组装,同时进行注塑试模操作,检查模具是否满足设计要求,如果没有,则进行调整和修改。
直到模具能够正常生产出合格的手机壳为止。
三、模具设计思路1、模具材料的选择模具材料是模具设计的重要因素之一,模具材料的选择不仅关系到模具的寿命和维修成本,还关系到产品生产的成本。
本文中,为了保证模具质量,提高模具的使用寿命,采用H13钢作为模具材料。
2、模具结构的设计本文中的手机壳注塑模具采用单面四滑块+自动脱模结构。
在注塑成型时,四个滑块沿着方向板铰链方向向内滑动,使得塑料材料可以充分填充模腔,并保证产品的完整性和表面光滑度。
同时,采用自动脱模结构可以减少模具的脱模时间和工人劳动强度,提高生产效率。
3、模具冷却通道设计模具冷却通道的设计直接影响产品加工的质量和生产效率。
手机壳模具设计研究报告(DOC 44页)

手机壳模具设计研究摘要随着制造业和计算机软硬件的发展,模具已经得到了快速发展和广泛的应用,因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的理论意义和实际应用价值。
详细论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程,包括塑件的成型工艺,分塑面的选择论证,浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。
论证了成型塑件的方式为注塑成型,采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处,以及整套模具采用标准模架A1形式的好处。
关键词:手机外壳;注塑模;模具结构目录摘要.................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论............................ 错误!未定义书签。
第2章塑件成形工艺性分析............... 错误!未定义书签。
2.1 设计任务............................ 错误!未定义书签。
2.2塑件的工艺性分析.................... 错误!未定义书签。
2.4塑料的成型特性分析及影响因素 ........ 错误!未定义书签。
第3章型腔数目的确定以及型腔型芯尺寸的确定错误!未定义书签。
3.1影响模具型腔数目的因素 .............. 错误!未定义书签。
3.2手机外壳注塑体积计算 ................ 错误!未定义书签。
3.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定........ 错误!未定义书签。
3.4 塑料模成型零部件的设计.............. 错误!未定义书签。
第4章浇注系统的设计................... 错误!未定义书签。
4.1确定浇住系统的原则 .................. 错误!未定义书签。
4.2主浇道的设计........................ 错误!未定义书签。
4.3分浇道的设计........................ 错误!未定义书签。
手机壳注塑成型工艺与模具设计

手机壳注塑成型工艺与模具设计随着手机成为人们生活中必不可少的伴侣,手机壳也成为了一个不可或缺的配件。
同时,手机壳也是一项广受欢迎的DIY 活动,许多人喜欢根据自己的喜好和风格来制作独一无二的手机壳。
那么,手机壳是如何注塑成型的呢?模具设计又是如何实现的呢?本文旨在介绍手机壳注塑成型工艺与模具设计。
首先,让我们来了解一下注塑成型工艺。
注塑成型是目前手机壳制造的主流工艺之一。
注塑成型是指将熔化的塑料注入到模具中,经过冷却凝固后,获得一定形状的制品的加工方法。
这种方法具有生产效率高、工艺稳定、产品质量好等优点。
注塑成型主要由以下几个步骤组成。
第一步:模具设计。
模具是注塑过程中必不可少的一部分,它直接决定了制品的形状、尺寸和质量。
模具的设计需要根据产品的功能要求、注塑机的型号、生产数量等因素进行综合考虑。
在设计模具时,需要考虑到产品的内部结构和外观,同时要充分考虑材料的流动性和收缩率,以保证制品的质量和尺寸精度。
第二步:原料准备。
在注塑成型中,制品是由熔化的塑料制成的。
因此,需要准备好所需的塑料原料,并在注塑机上设定合适的参数,如温度、压力等。
第三步:注塑成型。
将已经熔化的塑料注入到模具中,并进行冷却。
冷却时间取决于所使用的原料和模具的大小。
注塑成型过程需要保证原料的流动性和可塑性,同时要避免出现压力过大或过小的情况。
第四步:制品取出。
当制品冷却后,需要将其取出并进行后续处理。
这通常包括去除多余的料边、打磨表面、标记等。
虽然注塑成型的步骤比较简单,但涉及到的因素很多,如果要生产出高质量的手机壳,模具设计和原材料选择、注塑参数掌控、品控都需要得到严格管控和相关专业技术支持。
接下来,我们来了解一下手机壳注塑成型中模具设计的相关内容。
手机壳注塑模具主要由模具座、模具芯和模具套组成。
模具座是指固定模具芯、模具套的部分。
它需要具备一定强度和刚度,同时需要具备一定的加工精度。
模具芯是指制品的内部结构部分,它需要具备一定的刚度和硬度,保证制品结构的稳定性和协调性。
玩具手机壳注塑模具设计【毕业作品含图纸】

任务书玩具手机壳注塑模具设计一、课题来源、目标及意义二、毕业设计(论文)内容及要求三、毕业设计(论文)进程安排四、参考书及参考文献开题报告玩具手机壳注塑模具设计一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段(途径)三、论文的主体框架和主要内容概述四、论文工作进度与安排七、参考文献阅读清单(要求8篇以上)玩具手机壳注塑模具设计摘要本课题主要随着制造业和计算机软硬件的发展,模具制造业已经得到了快速发展和广泛的应用,因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的意义和实应用价值。
此篇说明书讲述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程,包括塑件的成型工艺,分塑面的选择论证,浇注系统设计、成型零件的尺寸计算、脱模结构、推出机构冷却系统等的设计。
论证了成型塑件的方式为注塑成型,采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处,以及整套模具采用细水口模架形式的好处。
本次设计的制品为玩具手机壳注射模设计,利用CAD来完成其装配图和零件图关键词:玩具手机壳成型方式目录前言 (1)1.塑件分析 (2)1.1功能分析 (2)1.1.1尺寸精度分析 (2)1.1.2表面质量分析 (2)1.2成型分析 (2)2.成型工艺分析 (3)2.1塑件选材 (3)2.2玩具手机壳成型工艺卡片 (4)3.模具结构设计 (5)3.1分型面的选择 (5)3.2型腔布局 (5)3.3浇注系统的结构 (6)3.3.1主流道的设计 (6)3.3.2分流道的设计 (6)3.3.3浇口的设计 (6)3.4推出机构设计 (7)3.5模架类型的选择 (8)3.6冷却系统设计 (8)3.7排气系统设计 (8)3.8开模顺序设计 (9)4.模具尺寸计算 (10)4.1型芯型腔结构尺寸计算 (10)4.2模具结构尺寸计算 (12)4.3.1开模行程 (12)4.3.2浇注系统尺寸计算 (13)5模具图绘制 (14)5.1装配图绘制 (14)5.2零件图绘制 (15)总结 (17)致谢 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
手机壳注塑模具设计 (修改版)

2
目的与意义
目的与意义
3
手机壳注塑模具设计的主要内容
手机壳注塑模具设计的主要内容
1. 模具材料选择
模具材料的选择主要取决于模具的使用要求 和生产成本。通常,注塑模具的材料包括钢 材、铝合金、锌合金等。在选择材料时,需 要考虑材料的耐磨性、耐腐蚀性、导热性以 及经济性等因素
手机壳注塑模具设计的注意事项
2. 考虑流动性
在设计浇口和型腔时,应考虑塑 料熔体的流动性。过小的浇口或 型腔可能会造成塑料熔体的流动 不均匀,导致塑料制品出现缺陷
手机壳注塑模具设计的注意事项
3. 适应塑料收缩率
在设计模具时,需要考虑塑料的 收缩率。不同的塑料材料收缩率 可能不同,合理的考虑塑料收缩 率可以保证塑料制品的尺寸精度
手机壳注塑模具设计的注意事项
4. 提高生产效率
在满足产品质量的前提下,应尽量提高生产 效率。这可以通过优化模具结构、缩短冷却 时间和简化操作步骤等方式实现
5
总结
总结
在设计过程中,需要充分考 虑模具材料选择、结构确定、 浇口设计、冷却系统设计和
脱模系统设计等因素
只有这样,才能生产出高质 量、高效率的手机壳
手机壳注塑模具 设计
汇报人:xxx
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1
背景介绍
2
目的与意义
3
手机壳注塑模具设计的主要内容
4
手机壳注塑模具设计的注意事项
5
总结
1
背景介绍
背景介绍 1 随着科技的发展,手机已经成为我们日
常生活中不可或缺的一部分
2 手机壳作为手机的保护装置,需求量也 在不断增加
3 为了满足市场需求,提高生产效率,手 机壳的注塑模具设计显得尤为重要
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手机壳模具设计研究摘要随着制造业和计算机软硬件的发展,模具已经得到了快速发展和广泛的应用,因此对各种塑料制品的模具设计具有重要的理论意义和实际应用价值。
详细论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程,包括塑件的成型工艺,分塑面的选择论证,浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。
论证了成型塑件的方式为注塑成型,采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处,以及整套模具采用标准模架A1形式的好处。
关键词:手机外壳;注塑模;模具结构目录摘要................................................. I I 第1章绪论.. (1)第2章塑件成形工艺性分析 (2)2.1 设计任务 (2)2.2塑件的工艺性分析 (2)2.4塑料的成型特性分析及影响因素 (6)第3章型腔数目的确定以及型腔型芯尺寸的确定 (7)3.1影响模具型腔数目的因素 (7)3.2手机外壳注塑体积计算 (8)3.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 (9)3.4 塑料模成型零部件的设计 (10)第4章浇注系统的设计 (12)4.1确定浇住系统的原则 (12)4.2主浇道的设计 (13)4.3分浇道的设计 (13)4.4主浇道和分浇道的几何形状 (14)4.5 浇口的设计 (14)4.5.1浇口形式及位置 (15)4.5.2 浇口的形式的确定和位置选择 (16)4.5.3浇口直径计算 (17)4.6 排溢系统设计 (17)第5章注射机的选择和校核 (18)5.1 注射机的分类 (18)5.2 初选注射机 (19)5.3 校核注射机 (21)第6章推出机构设计 (22)6.1脱模机构的选用原则 (22)6.2推出力计算 (22)6.3 导向机构 (26)6.3.1导柱的设计 (27)6.3.2导向孔与导套 (27)第7章冷却系统的设计 (28)7.1水路分布原则 (29)7.2冷却的基本原理 (29)7.2.1设置冷却水路的原则与注意事项 (31)7.2.2本设计的冷却水道计算 (34)参考文献 (39)致谢.................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论高分子材料科学是现代自然科学的结晶、是物质科学中的新科学和增长点。
高分子材料的问世改变了20世纪的物质文明,推动了人类社会的进步。
高分子材料已经在人们的衣食住行和国防建设,生态环境等众多领域得到了广泛的应用,并为21世纪物质文明谱写着更辉煌的篇章。
高分子材料包括塑料、合成塑胶和合成纤维。
作为高分子材料之一的塑料,集原料丰富,制造方便,加工容易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著等众多优点于一身,在人们的日常生活中及现代工业生产领域中占有很重要的地位。
采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率,保证零件质量,节约材料,降低生产成本,从而取得很高的生产效率。
因此,在机电、仪表、化工、汽车和航天航空等领域,塑料已成为金属的良好代用材料并得到了广泛的应用,出现了金属材料塑料化的趋势。
在工业发达国家,据最近数据统计,日本生产塑料模和生产冲压模的企业各占40%;韩国模具专业厂中,生产塑料模的43.9% ,生产冲压模的占44.8%;新加坡全国有460家模具企业,60%生产塑料模,35%生产冲模和夹具。
作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。
成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点,因此,世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具。
在我国,模具制造属于专用设备制造业。
中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。
直到20世纪80年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。
近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。
由此可见,虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。
由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。
中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。
结构调整方面,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。
目前,塑料塑件在国民经济和日常生活中的应用日趋广泛,发挥着举足轻重的作用,塑料塑件的加工基本上是通过模具一次成型的。
在众多的成型方法中,注射成型占主导地位,塑料塑件的质量、生产的效率和成本和模具的结构、使用性能密切相关,因此,设计制造出结构合理,使用性能优良的注射成型模具已成为塑料生产厂家关注的焦点。
第2章塑件成形工艺性分析2.1 设计任务如图所示(图2.1)为手机外壳的塑料制件,材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),收缩率0.3%~0.8%,其形状,尺寸如上图所示。
生产批量不大,为中小批生产。
该塑件为中小尺寸,一般精度等级,为保证精度,兼顾经济性,采用一模两腔,并不对制品进行后续加工。
为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用潜伏浇口。
为了方便加工和热处理,型腔与型芯部分采用拼镶结构。
图2.1 手机外壳零件图2.2塑件的工艺性分析一、使用性能、制件技术要求和生产要求该塑件外形矩形,材料为:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。
要求材料有较好的机械性能,如抗拉强度、抗应力开裂性、弹性模量都要求较高。
根据产品要求,该塑件为大批量生产,采用注塑成型。
二、塑件尺寸精度塑件中的各个尺寸精度要求为IT3,各尺寸可以按照自由尺寸的精度查取公差等级,因此在模具设计和制造中要按照IT3~IT4精度要求设计制造。
三、塑件表面质量分析1、该塑件表面质量要求表面光泽,必须避免在塑件有飞边毛刺,缩孔,流痕等工艺缺陷。
2、注意通孔处不出现锐边;3、表面粗糙度只有塑件外形要求Ra3.2,其它部位没有较高粗糙度要求。
2.3原材料的选择以及原材料的工艺性分析塑料是以高分子量的合成树脂为主要成分。
它在一定的温度和压力的条件下具有可塑性,能够流动变形,其被塑造成制品之后,在一定的使用环境条件之下,能保持形状、尺寸不变,并满足一定的使用性能要求的材料。
塑料中的必要和主要成分是树脂,树脂是由高分子物质所组成,它是通过聚合反应而制成的,所以又叫聚合物或称高聚物。
塑料的主要成分是合成树脂,并加入填料、增塑剂、燃料、稳定剂等各种辅料组成。
其多组成分有:树脂、填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂等。
塑料具有:1.质量轻;2.化学稳定优越;3.电绝缘性能好;4.比强度高;5.减摩、耐磨性能优良,自润滑性好;6.成型加工方便;7.粘结性能好;8.光学性能好;9.着色性能较强;10.导热率低的特性。
但是在目前塑料的应用中,塑料也存在着一些缺点,使其应用受到一定限制。
一般塑料的机械强度均不如金属。
塑料成型时收缩率较高。
塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大,塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。
塑料若长期受载荷作用,即使温度不高,其形状会产生“蠕变”,塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可塑的,导致塑件尺寸精度丧失。
所以,在选择塑料时要注意扬长避短。
塑料按照受热后的表现性能,可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
前者的特点是在一定的温度下,经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反映而硬化。
硬化后的塑料化学结构发生变化,质地坚硬,不溶于溶剂,加热也不再软化,如果温度过高就分解。
后者的特点为受热后发生物态变化,由固体软化或者熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成为固体。
且过程可以多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
热塑性塑料和热固性塑料的性能对比如下表。
根据手机的外壳的对强度,刚度,柔韧性,热塑性等众多方面的考虑,决定塑件的材料采用ABS材料。
ABS材料特性如下:ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物),于热塑性塑料,韧性大、脆性小,适用广泛,但是尺寸稳定性差和热稳定性差一、ABS物理和化学特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成,每种单体都有不同特性;丙烯腈有高强度,热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性,抗冲击特性;苯乙烯具有易加工,高光洁及高强度。
从形态上看,ABS是非结晶性材料。
三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯—丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯胶分散相。
这就决定了ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。
缩水率为0.5%所有手机类轻巧系列产品都提供ABS作为选项,而接近90%的轻巧类塑件产品都是由这种材料制造的。
使用者报告说ABS的原型可以达到注塑ABS成型强度的80%,而它的属性,例如耐热性与抗化学性,也是近似或是相当于注塑成型的工件,其耐热度为93.3℃,这让ABS成为功能性测试应的广泛使用材料。
ABS材料的典型用途:汽车(仪表板、工具船门、车轮盖、反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机、搅拌机、食品加工机、割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆(如高尔夫球手推车、及喷气式雪橇车等)等众多领域。
塑料按照受热后的表现性能,可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
abs 为热塑性塑料,其特点是受热后发生物态变化,由固体软化或者熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成为固体,其过程可以多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
但热固性塑料在一定的温度下,经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反映而硬化,硬化后的塑料化学结构发生变化,质地坚硬,不溶于溶剂,加热也不再软化,如果温度过高就分解。
2.4塑料的成型特性分析及影响因素一、流动性塑件形状复杂、壁薄或尺寸较大的制品时,产品设计者应考虑在满足制品使用性能的前提下,优先选择流动性好的塑料来成型。
流动性的优劣以流动性等级衡量,测定流动性的方法用标准测仪器测量,测定值越高,表明流动性越好。
人们习惯引用与塑料流动性相关的塑料溢料间隙(溢边值)概念,所谓溢料间隙是指熔体塑料在成型高压下不得流过的最大间隙值,流动性越好,溢料间隙要求越小。
二、收缩性、收缩率、比容和压缩收缩率与:热胀冷缩、塑料品种、成型工艺(压力、温度、时间)、模具和塑件结构有关,所以设计模具时,需根据模塑收缩率来计算型腔的尺寸。
比容是单位重量的松散塑料所占有的体积。
压缩率是松散塑料的体积与同重量塑料的体积之比。
用它们可计算出每模塑料需要的注射量(cm3)或模具加料腔的容积尺寸。