七喜手机外壳注射模具设计

七喜手机外壳注射模具设计摘要塑料制品广泛应用于汽车、家电建筑等行业，塑料模具的发展异军突起，塑料模具的设计与制造的地位日益显著。

塑料模具在整个模具行业所占比重也逐渐增加，塑料模具的技术得到了很大的发展。

本设计介绍了手机外壳注射模的设计与制造方法。

该注射模采用了1模1腔的结构。

关键词：手机盖注射模具设计Handset outer covering injection mold design AbstractThe plastic product widely applies to profession and so on automobile, electrical appliances construction, the plastic mold development sudden appearance of a new force, the plastic mold design and the manufacture status is day by day remarkable. The plastic mold accounts for the proportion in the entire mold profession also gradually to increase, the plastic mold technology obtained the very big development. This design introduced the handset outer covering injects the mold the design and the manufacture method. This injection mold has used 1 mold 1 cavity structure.Key word: Hand canopy injection mold design一．绪论1.1塑料模具的重要性模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。

塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一种类型，其地位与重要性正日益被人们所认识。

随着塑料工业的飞速发展，以及通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。

由于在工业产品中，一个设计合理的塑件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。

注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。

该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。

由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续地生产，并且具有固定的尺寸，可以实现生产自动化、高速化，因此具有极高的经济效益。

随着工业生产的迅速发展，塑料模具工业在国民经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。

1.2塑料模具的特点热塑性塑料注射模的特点是由塑料原材料的特性所决定的，最主要的有两点：一是注射时塑料熔体的充模流动特性，二是模腔内塑料冷却固化时的收缩行为，这两点决定了注射模的特殊性和设计难度。

由于塑料熔体属于粘弹体，熔体流动过程粘度随剪切应力、剪切速率而变化，流动过程中大分子沿流动方向产生定向；冷却固化过程中塑料的收缩非常复杂，模腔内各部位、各方向收缩率不同，不同种类、牌号的塑料收缩率有很大差异。

基于上述特点，设计注塑模首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使设计的模具合理适用，并可在设计中有效利用塑料特性，如点浇口模具用于塑料铰链制品。

塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料制件，近年来在热固性塑料的成型中也得到了日趋广泛的应用。

由于塑料注射成型模具的适用性比较广，而且用这种方法成型塑料制件的内在和外观质量均较好，生产效率特别高，所以塑料注射模具已日益引起人们的重视。

1. 3塑料成型技术的发展趋势在现代塑料制件的生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、满足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起着重要的作用。

从塑料模的设计、制造及模具的材料等方面考虑，塑料成型技术的发展趋势可以简单地归纳为以下几个方面：1. 3.1模具的标准化为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国模具标准化程度只达到了20%。

注射模方面关于模具零件、模具技术条件和标准模架等已经制定了一些国家标准标。

当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置；精密标准模架，精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向性标准化模块等。

1.3.2加强理论研究随着塑料制件的大型化和复杂化，模具的重量达到数吨甚至十多吨，这样大的模具，若只凭经验设计，往往会因设计不当而造成模具报废，大量的资金被浪费，所以大型模具还是要向理论设计方面发展，如模板刚度、强度的计算和充型流动理论的建立。

1.3.3塑料制件的精密化、微型化和超大型化为了满足各种工业产品的使用要求，塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化等方面发展。

精密注射成型是能将塑料制件尺寸公差保持在0.01～0.001㎜之内的成型工艺方法，其制件主要用于电子、仪表工业。

微型化的塑料制件要求在微型的设备上生产。

目前，德国已经研究出注射量只有0.1g的微型注射机，而法国有注射量为17万g的超大型注射机，合模力为150MN；美国和日本也有较先进的注射机。

目前，国产注射机的注射量也已达3.5万g，合模力为80MN。

1. 3.4新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。

十多年来，国内外在塑料成型行业和改进模具设计与制造方面投入了大量的资金和研究力量，取的了许多成果。

例如：材料方面有预硬钢、马氏体时效钢、耐腐蚀钢等，模具加工技术方面有广泛应用仿形加工、电加工、数控加工及微机控制加工等；另外，模具C AD/C AM/C AE技术也进入了实用阶段。

二塑件的工艺分析2.1塑件材料的成型特性与工艺参数综合分析后，选用手机外壳材料为乳白色的AB S。

2.1.1 ABS基本特性ABS，即苯乙烯－丁二烯－丙烯腈共聚物，它是由三种单体聚合而成的非结晶型高聚物，具有三种组合物的综合性能，且无毒、无味，塑件成型后有较好的光泽。

ABS的密度为 1.02～1.05ｇ/㎝3。

ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。

有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。

水、无机盐、碱、酸类对AB S几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化膨胀。

ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任何颜色。

其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70℃左右，热变形温度为93℃左右。

耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

根据AB S中组分之间的比例不同，其性能也有差异，从而适应各种不同的应用。

根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。

2.1.2 ABS主要用途ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。

汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。

A BS还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收音机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。

2.1.3 ABS成型特点ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。

要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60度，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60～80度。

ABS的主要性能指标见表1。

2.1.4、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70°C左右热变形温度约为93°C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。

消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。

2.2分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单.多数都为曲面特征。

除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，再结合其材料性能，故选一般精度等级：IT5级。

2.3工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。

该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。

塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。

塑件的工艺参数：模具温度：5070/C注射压力：7090MPa保压力：5070MPa注射时间：35s保压时间：1530s冷却时间：1530s成型周期：4070s三初步确定型腔数目3.1初步确定型腔数目模具中的型腔数目的确定是一项综合项目，首先要考虑的是制品的精度要求，模具制造费用等因素。

手机外壳分为上壳和下壳两部分，最主要的要求是外型美观，表面光洁，色泽均匀。

综合考虑各因素，这一类塑件的成型多半采用一模一件，在一次注射中完成成型，即一次注射动作可得到一个完整的手机。

这样设计的主要目的是保证手机的成型工艺条件相同，从而保证手机在色泽上均匀一致，在产量上也可以相匹配。

综上所述，初步确定型腔数为1。

为了避免塑件尺寸的差异、应力形成及脱模等问题，型腔布局采用平衡式，其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状及尺寸均对应相同，可实现均衡进料和同时充满型腔的目地。

四 注射机的选择4.1 塑件体积的计算根据零件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积 V=3.2cm 3 浇注系统的体积：V2=1.76cm 3塑件与浇注系统的总体积为V=3.2*1.76 =4.96cm 34.2计算塑件的质量：查手册取密度ρ=1.05g/cm 3塑件体积：V=3.2 cm 3塑件质量：根据有关手册查得：ρ=1.05g/cm 3所以，塑件的重量为：M=V ×ρ=3.2×1.05=3.36g4.3按注射机的最大注射量确定型腔数目根据 1p km m n k -≤（4-1）得 1p nm m m k+≥(4-2) k -注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8; p m -注射机最大注射量，cm з或g;1m -浇注系统凝料量，cm з或g ；m -单个塑件体积或质量，cm з或g ；4.3估算浇注系统的体积，其初步设定方案如下图4.1 浇注系统示意图2223 4.83()50541231242v πππ+=⨯+⨯⨯+⨯⨯221624π+⨯⨯⨯ ≈10.1cm з 3122610.177.60.8p nm m m cm k +⨯+≥== 4.4确定注塑机除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。