畢業(yè)論文手機后蓋注塑模工藝設(shè)計

目錄摘要ⅠABSTRACTⅡTOC\o"1-3"\h\u1緒論11.1模具現(xiàn)狀及其發(fā)展11.2關(guān)于手機22塑件的成型工藝性分析4塑料的選取與性能42.2手機后蓋塑件的測繪52.3手機后蓋塑件的結(jié)構(gòu)分析63產(chǎn)品分模7分型面的選擇73.3斜頂?shù)脑O(shè)計104成型設(shè)備的選用124.1注塑機的選擇124.2模架的選擇125澆注系統(tǒng)的設(shè)計15澆注系統(tǒng)15澆注系統(tǒng)的設(shè)計15主流道的設(shè)計15分流道設(shè)計17澆口的設(shè)計186頂出系統(tǒng)的設(shè)計206.1頂出過程206.2頂出常用機構(gòu)206.3頂出行程的計算227冷卻系統(tǒng)設(shè)計237.1常用冷卻方法237.2設(shè)計及其細(xì)節(jié)238結(jié)論26致謝28參考文獻(xiàn)29摘要塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)之一，而注塑模具是這其中發(fā)展較快的種類。隨著現(xiàn)代技術(shù)的提高，模具種類和結(jié)構(gòu)也是多種多樣的，一個設(shè)計準(zhǔn)確的模具可以提高生產(chǎn)效率，降低次品率。本論文以手機后蓋注塑模具設(shè)計過程做了詳細(xì)的說明，依據(jù)模具的基本組成部分，基礎(chǔ)和設(shè)計技巧相結(jié)合，理論與實踐相結(jié)合，對手機后蓋模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵之處以及可能出現(xiàn)的問題和處理方法進(jìn)行詳細(xì)地分析。首先是利用軟件對手機后蓋曲面造型，設(shè)計出整體的外觀形狀，整理數(shù)據(jù)并分析合理性，并對塑件進(jìn)行工藝分析，然后是模具及其零部件的設(shè)計。同時，從模具的加工工藝的角度出發(fā)，分析并提供便于加工的模具結(jié)構(gòu)形式，使模具設(shè)計和加工更加緊密的結(jié)合在一起。在技術(shù)上，使用了計算機輔助軟件來繪圖三維與二維相結(jié)合達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的目的。關(guān)鍵字手機后蓋;注塑模;軟件;工藝THEMOBILEPHONECOVERINJECTIONMOLDDESIGNABSTRACTTheplasticsindustryisoneofthemostrapidindustrialgrowthintheworldtoday,andtheinjectionmoldisoneofthetypesofrapiddevelopment.Withthedevelopmentofmoderntechnology,themoldspeciesandstructurealsoismanyandvaried,adesignofprecisemouldcanimproveproductionefficiency,reducethedefectiverate.Thispaperwithmobilephonebackcoverinjectionmolddesignprocessindetail,basedonthebasiccomponentofthemold,thefoundationandthedesigntechnique,thecombinationoftheoryandpractice,thecombinationofthemobilephonebackcovermoldstructuredesignandthepossibleproblemsandthekeypartsoftheprocessingmethodfordetailedanalysisFirstofallistousethesoftwareonthemobilephonebackcoversurfacemodeling,designtheappearanceofthewholeshape,sortingdataandanalyzingrationality,andplasticpartsforprocessanalysis.Atthesametime,fromtheperspectiveofmoldprocessingtechnology,analyzeandprovidetofacilitateprocessingofthemouldstructure,moulddesignandprocessingmorecloselytogether.Intechnology,theuseofthecomputeraidedsoftwarefordrawing3Dand2Dcombinationtoachievethepurposeofoptimizationdesign.KEYWORDSmobilephonebackcover,injectionmold,software,process1緒論1.1模具現(xiàn)狀及其發(fā)展我們的日常生活中，隨處可以見到各種類型的塑料制品，他們的形狀各異，顏色五花八門，性能變化多端，在不同的環(huán)境下使用，以此來滿足人們生活需求。事實上除了日常生活用品之外，注塑模具在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展也起到了十分重要的作用，模具技術(shù)已成為權(quán)衡一個國家制造產(chǎn)業(yè)水準(zhǔn)的一個很重要的標(biāo)準(zhǔn)。模具（尤其是本次設(shè)計要求的注塑模具）制造技術(shù)的落后狀況已經(jīng)在一定程度下影響了我國制造業(yè)的快速發(fā)展道路[1]。因而我國為改變注塑模具制造業(yè)相對落后和市場需求快速增長，主要途徑是創(chuàng)新開發(fā)和吸收先進(jìn)制造技術(shù)。此外在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防工業(yè)和高端技術(shù)、汽車生產(chǎn)、航空航天、電工電子、食品工業(yè)等等許多區(qū)域中都得到了極其普遍的使用和生產(chǎn)。這些都需要大量模具，比如說行業(yè)汽車，汽車的血脈發(fā)電機的缸體壓軸到?jīng)_壓件，到汽車核心部分零件的國產(chǎn)化，模具的需求無處不在。正是由于模具的出現(xiàn)，大批量的復(fù)制生產(chǎn)產(chǎn)品成為了現(xiàn)實，從而這大大的增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，滿足了現(xiàn)代社會對商品的極巨的生產(chǎn)需求。塑料模具技術(shù)是一門涵蓋廣泛知識基礎(chǔ)、綜合精度技術(shù)高的以精確作為理論的具有工藝性的裝備技術(shù)，這些包括：各種各樣的模具設(shè)計、制造、保存、檢修、調(diào)試、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)。這個其中包括了新的技術(shù)、新的工藝、新型材料、新的設(shè)備的開發(fā)與網(wǎng)絡(luò)的普及及其運用...等等方方面面，牽涉到許多學(xué)科比如冶金、材料、物理化學(xué)、計算、摩擦與潤滑、機械、電子、機電一體化、計算機輔助等多門學(xué)科以及熱加工、熱處理、有削及無削加工、質(zhì)檢等有關(guān)工作，是一個要由上述眾多學(xué)科和工種共同組成的系統(tǒng)工程。最近幾年，我國的模具工業(yè)的前景依然持續(xù)著較為優(yōu)良的發(fā)展趨勢，這種趨勢是否仍然會一直持續(xù)下去，這是許多的專業(yè)人員十分關(guān)注的話題。筆者認(rèn)為，雖然本國模具行業(yè)發(fā)展緩慢，主要是需要面對的是著在技術(shù)稍低的產(chǎn)品在國內(nèi)各個企業(yè)中競爭越來越激烈，再者高技術(shù)新型產(chǎn)品區(qū)域在國外或外資企業(yè)中的壓力日趨增多的局面愈明顯，不過隨著科技的進(jìn)步經(jīng)驗的累積，模具生產(chǎn)的能力越來越強，而產(chǎn)品的質(zhì)量也隨著增加，相信在不遠(yuǎn)的未來，會保持并逐步的提高進(jìn)步。政府推出的優(yōu)良方針給模具制造業(yè)提供了了較好的拓展和進(jìn)步的氛圍。我國對產(chǎn)業(yè)鏈的大力支持和相關(guān)政策指導(dǎo)之下，近年來許多地方相繼出臺了一些支持當(dāng)?shù)啬＞吖I(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，有的實施于理論，有的實施于行動，都已得到很好的效果。同時，國民經(jīng)濟的繁榮昌盛也隨著模具工業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展體現(xiàn)的淋漓盡致。隨著各地之間交流活動的日漸頻繁，相信對模具工業(yè)發(fā)展是非常有利的一種現(xiàn)象，以及因此而帶來的良好的環(huán)境將會有更深層次的發(fā)展。國際模具產(chǎn)業(yè)向我國轉(zhuǎn)移的勢頭非常明朗，模具產(chǎn)品向外出口前景良好。因為我國模具特別是在中、低檔模具在國際貿(mào)易市場上有著較大的價格優(yōu)勢，再加上我國有較廉價的優(yōu)質(zhì)勞動生產(chǎn)資源及較好的技術(shù)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)配套設(shè)備，因此近年來外國產(chǎn)商對我國模具行業(yè)的投資份額逐年增多，到我國購買模具的跨國企業(yè)也隨之越來越多。當(dāng)代全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的規(guī)模不斷增大，速度也越來越快，而且正向著具有深度和廣泛延伸，恰巧我國的模具產(chǎn)品制造業(yè)正是承載這種轉(zhuǎn)移的比較理想的地方。另外“十一五”實施之間，國家將繼續(xù)大力支持我國模具工業(yè)的發(fā)展，在諸多有利優(yōu)勢下，國內(nèi)模具行業(yè)的前景一片光明，并且將會呈現(xiàn)出越來越好的現(xiàn)象[2]。關(guān)于手機隨著人民生活和科學(xué)技術(shù)的日益提高，越來越多的電子設(shè)備進(jìn)入我們的學(xué)習(xí)生活和工作中來。這些極大的幫助了我們，提高了效率，減輕了生活壓力。本論文主要討論關(guān)于手機零部件設(shè)計，手機即移動電話，早期的手機通俗的稱為大哥大，是可以在較廣范圍內(nèi)使用的便攜式電話終端。目前已發(fā)展至4G時代。現(xiàn)在手機隨處可見，已經(jīng)成為了生活的必備品，它可以幫助我們增加你我的聯(lián)系和感情?，F(xiàn)在我們常用的品牌比如諾基亞，三星，摩托等等。在這里順便提說明下，最早使用的手機是由摩托羅拉公司發(fā)明出來的，目前在全球范圍內(nèi)使用最廣是二代手機（2G），以歐洲的GSM制式和美國的CDMA為主，它們都是數(shù)字格式的，主要功能是可以進(jìn)行語音通信，此外還可以收發(fā)短信、無線應(yīng)用協(xié)議等。在中國大陸及臺灣主要是以G2SM為主的，當(dāng)然CDMA格式的手機也很流行，從去年開始安卓系統(tǒng)開始廣泛的進(jìn)入用戶的視野中，身邊越來越多的人都開始使用大屏手機，引領(lǐng)3G生活[3]。使得整體網(wǎng)速普遍增快，目前整個手機行業(yè)正在向四代（4G）轉(zhuǎn)移的過程中。手機按照性能來劃分主要分為智能手機和非智能手機，一般情況下智能手機比非智能手機性能方面要好一些，而非智能手機的優(yōu)點則是較為穩(wěn)定。就現(xiàn)在而言大屏智能手機已經(jīng)進(jìn)入人民的視野，發(fā)展相當(dāng)迅速，市場占有率也在逐步增高。智能手機（Smartphone），就像我們自己的電腦一樣，具有相對獨立的操作系統(tǒng)，它允許由用戶自主安裝軟件、游戲等由第三方服務(wù)商向用戶提供的程序，通過此類程序來不斷對手機的功能進(jìn)行拓展，并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入的這樣一類手機的。說簡單一些就是一個簡單的一加一的公式，智能手機等于一個小型掌上電腦加上一個手機組成。另一方面是，智能手機除了具備一般手機的通話和接收短信的功能外，還具備了“智能化”的很多功能，尤其是對用戶的信息管理、記事備忘錄、任務(wù)安排、多媒體運用、瀏覽網(wǎng)頁。隨著智能手機的不斷更新，各型各類的手機形狀以及屏幕的大小、網(wǎng)絡(luò)制式，都為用戶提供了各種選擇和使用模式。而且也跟隨網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，智能手機可以幫助用戶實現(xiàn)許多以前相信不到的功能，比如語音視頻，語音短信，是用戶之間的關(guān)系更加緊密，增加了感情的交流?，F(xiàn)在智能手機在一些網(wǎng)絡(luò)消費上面，也相應(yīng)號召。為網(wǎng)購、股票交易、增值業(yè)務(wù)提供了一個好的平臺。還可以幫助用戶了解新聞的最新情況，關(guān)注國家事務(wù)以及外國動態(tài)，在起居方面讓用戶及時清楚天氣狀況以方便自己的出行日程。2塑件的成型工藝性分析塑料的選取與性能塑料是指以樹脂為主要成分，以穩(wěn)定劑、填充劑、潤滑劑、抗氧劑等添加劑作為輔助成分，在加工過程中能夠形成流動的材料，其中的主要成分是樹脂，輔助成分是添加劑[4]。它的主要特點是質(zhì)量輕，化學(xué)性能穩(wěn)定，含有優(yōu)異的電絕緣性能，消聲減震等，按照塑料加熱后的性質(zhì)不同可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料。選用塑料成型的原料主要是根據(jù)他們的加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮，以便根據(jù)工藝性能選取適合的材料進(jìn)行加工生產(chǎn)，本次設(shè)計材料的選擇是根據(jù)材料特殊的性質(zhì)進(jìn)行摘選的[5]。通過比較分析可以總結(jié)出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，因為本次是模具注塑設(shè)計，所以選取熱塑性塑料。熱塑性塑料加熱后變軟，并且可以流動，一旦冷卻后便硬化，再次對其加熱便又會軟化流動，假如利用加熱冷卻的原理，就會不斷的在固態(tài)和業(yè)態(tài)之間發(fā)生可逆的物理變化。日常生活中用到的絕大多數(shù)塑料都是如此，還有一個特點是這種塑料可以回收反復(fù)利用，因此注塑模具多選取這種塑料加工生產(chǎn)。主要的熱塑性塑料包括很多種，如聚乙?。≒E）、聚丙?。≒P）、尼龍、有機玻璃（PMMA）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等等，本次注塑模具設(shè)計中選用的工程材料為ABS，ABS具有良好的成型加工性，產(chǎn)品表面光潔度高，且具有良好的涂改性和染色性能，可改變成多種顏色。它是現(xiàn)代工業(yè)中經(jīng)常會使用到的材料，具有高強度、耐腐蝕等優(yōu)點，而本次產(chǎn)品手機后蓋要求表面光滑，無毒，電鍍之后可以改變各種顏色，由此看出ABS材料很符合本塑件的要求,故選用ABS材料[6]。必須先要把塑料熔化，如果向生產(chǎn)出產(chǎn)品，之后再把塑膠“加入”模具型腔中，這一過程則需要到專門的機器來完成，就是注塑機。他的工作原理類似于醫(yī)院打針用到的針筒，利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱軟化并施以高壓使其快速進(jìn)入模具腔體內(nèi)，經(jīng)過保壓和冷卻，各種各樣的塑件產(chǎn)品加工完成。工業(yè)中經(jīng)常用到的注塑機是臥式螺桿式注塑機。2.2手機后蓋塑件的測繪根據(jù)設(shè)計方案和步驟要求，首先應(yīng)該對產(chǎn)品進(jìn)行測繪分析，利用千分尺、螺旋測微器、平臺、高度尺等工具，并依據(jù)測量的基礎(chǔ)原理多次測量取其平均值，得到手機后蓋總體尺寸為48.4mmX57mmX2.2mm見圖2-1，圖2-2，圖2-3圖2-12D產(chǎn)品圖圖2-22D效果圖圖2-33D效果圖2.3手機后蓋塑件的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計塑件為手機后蓋，因為是手機的外殼，所以表面粗糙度要求不是很好。另一方面，由于手機后蓋有倒勾而且要和整個手機連接，因此一定要確保它的裝配精度。結(jié)構(gòu)相對對稱，所以本次設(shè)計采用斜頂?shù)脑O(shè)計。3產(chǎn)品分模分型面的選擇現(xiàn)在模具的生產(chǎn)大部分采用的是模仁結(jié)構(gòu)，這樣可以更快捷連續(xù)的生產(chǎn)產(chǎn)品。模仁同時也是整個注塑模具的核心部分，因為產(chǎn)品的成型部分就在其中，由于產(chǎn)品的多樣化也導(dǎo)致了模仁結(jié)構(gòu)的各型各類。正是模仁的重要性，所以產(chǎn)品的分模也顯得尤為重要。大部分產(chǎn)品分模前都是要求對制品進(jìn)行拔模，鑒于我設(shè)計的手機后蓋形狀的要求，經(jīng)過征求老師的意見，故不需要拔模，可直接進(jìn)行分模的步驟。分型面是模具出于閉合狀態(tài)時動模和定模相接觸的曲面，需要說明的是分型面選取的不同，將直接影響模具的前后模結(jié)構(gòu)的不同。所以說，分型面的選取是非常重要的。應(yīng)該經(jīng)過比較分析，從幾種方案中選出較為理想的[7]。分型面的選擇常規(guī)下應(yīng)該遵循以下原則：分型面應(yīng)選沿著開模方向的最大外形投影線，如圖3-1和圖3-2圖3-1分型面的三種樣式圖3-2塑件最大外形有利于塑件脫模，設(shè)計時候盡量將塑件留在動模；如下圖3-3圖3-3脫模方向3）保證塑件的精度要求；4）確保塑件的表面質(zhì)量；如圖3-4圖3-4不同分型面選擇分型面的選擇要有利于便于模具加工；圖3-5不同分型面對加工的影響6）分型面應(yīng)該選擇在塑件脫模方向上最大的投影邊緣部位，如圖圖3-6最大的投影邊緣7）便于排氣流暢；8）要盡可能優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。上述為大概總結(jié)分型面選擇時候應(yīng)該注意的以下狀況，因為制品形狀各有所同，在此不繼續(xù)敘述，應(yīng)根據(jù)實際工作情況，不斷積累經(jīng)驗，從而達(dá)到在模具設(shè)計中可以游刃有余。該模具設(shè)計分型面如圖3-7，選取產(chǎn)品的上表面圖3-7分型面確定模仁和型腔數(shù)量設(shè)計模仁的時候，尺寸設(shè)計采用估計法產(chǎn)品邊沿到模仁邊的距離不小于15mm。常取30mm。產(chǎn)品頂端至定模仁頂端距離大于10mm，常用于大于等于25mm以上。產(chǎn)品底端到動模仁底端距離大于15mm，常用于大于等于30mm以上。由此可設(shè)本次模仁的尺寸為40mmX105mmX205mm。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，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特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。經(jīng)過分析比較，由于此次設(shè)計加工中斜頂?shù)臄?shù)量多，導(dǎo)致頂出程序繁瑣，所以在本次模具設(shè)計時采用一模二腔的設(shè)計思路。如圖所示：圖3-8效果圖3.3斜頂?shù)脑O(shè)計對本塑件結(jié)構(gòu)分析可得，產(chǎn)品存在倒勾，以此來實現(xiàn)與手機的裝配。為了方便塑件在頂出的過程中更容易快捷，決定根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計斜頂。斜頂也可以叫做斜方、斜銷，是目前處理塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)中帶有倒勾現(xiàn)象的慣用結(jié)構(gòu)。鑒于該塑件含有6個倒勾，一模兩腔所以應(yīng)該設(shè)計12個斜頂。斜頂在設(shè)計中應(yīng)該注意的事項[8]：斜頂頭部的設(shè)計：主要是注意斜頂是怎么被拆卸下來的，關(guān)聯(lián)到注膠位置和具體角度如何計算；斜頂?shù)谋芸眨盒表斶\動過程中，首先穿過后模仁，再穿過后模板，如果不能保障通暢無礙的運動，就會出現(xiàn)跑膠現(xiàn)象；斜頂?shù)膶?dǎo)向：頂出板主要是給予斜頂運動的動力，應(yīng)考慮斜頂怎么樣與之配合緊固的設(shè)計；斜頂?shù)膬A斜角度可以根據(jù)經(jīng)驗公式計算：TanM=斜頂行程/頂出行程M為傾斜角度一般情況斜頂?shù)慕嵌热?°~12°，最大不要超過15°，本次設(shè)計由公式計算得到4°5）斜頂?shù)暮穸纫话氵x擇6~8mm，如果厚度過大則浪費原料，太小能夠承受的力度不足，本次設(shè)計選8mm；6）斜頂?shù)捻敵鼍嚯x要精確，否則會與其他零件發(fā)生干涉。該塑件倒勾兩兩對稱，設(shè)計斜頂如圖3-8圖3-8斜頂正是因為有了斜頂，本次設(shè)計模具可以更好有序的加工生產(chǎn)，更加的方便快捷，一方面也降低了加工成本，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多價值。模具加工是比較繁瑣的過程，在實際的施工中，經(jīng)常會碰到一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各型各類的制品，使得加工變得困難，一旦出現(xiàn)紕漏，又難以檢查和維修，而且產(chǎn)品在被頂出的時候，很容易損傷，甚至?xí)霈F(xiàn)包風(fēng)現(xiàn)象，頂出時出現(xiàn)真空以至于無法加工，設(shè)計斜頂可以很好解決這些難題，簡化了加工，同時也方便了檢修。另一個好處就是在拆分模仁結(jié)構(gòu)時采用斜頂節(jié)約了材料，減少了浪費，從而降低了成本。4成型設(shè)備的選用注塑機的選擇在注塑模設(shè)計及其加工中，注塑機是不可缺少的，同時也是至關(guān)重要的。注塑機一般是由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等構(gòu)成的。各個部分相互配合，從而達(dá)到加工生產(chǎn)的目的。通常情況下采用臥式螺桿式注塑機，主要優(yōu)點是占地面積小，便于拆裝移動，鑲件便于安裝等。注塑機上不移動的那個模板是定模板，另外一個則是動模板，顧名思義，他是可以來回動的。模具設(shè)計之后，就能夠進(jìn)行注塑成型，注塑膠體，從而得到產(chǎn)品。而注塑機具有很多的型號，與之對應(yīng)的是各種參數(shù)。因襲在選取注塑機的時候，應(yīng)該根據(jù)實際情況，結(jié)合模具不同的參數(shù)，最終確定注塑機的參數(shù)[9]。主要依據(jù)下面幾種因素：1）注塑量注塑機在加工生產(chǎn)中一次射出熔膠的最大容積值就是所謂的注塑量，注塑機的型號也是它本身具有的最大注塑能力。設(shè)計的模具所需要的膠容量也一定少于注塑機的額定值，否則注塑的膠容量達(dá)不到要求也就得不到我們所需的產(chǎn)品。一般情況，注射機的注膠量應(yīng)大于待成型產(chǎn)品需膠量的20%——30%以上。鎖模力注塑機在模具關(guān)閉時對模板施加的壓力就是鎖模力。以此也規(guī)定注塑機的額定鎖模力應(yīng)該大于成型產(chǎn)品在加工中所需求的鎖模力，不然就會發(fā)生跑膠現(xiàn)象，產(chǎn)品周圍也會出現(xiàn)毛邊。噴嘴尺寸的校核注塑機的噴嘴形狀通常是球面體，摘選澆口套的時候，必須要求其球半徑與噴嘴的互相配合使用。通常情況滿足一下公式：R=r+（2~5）mm，D=d+（0.5~1）mm其中，R為澆口套球半徑；r為噴嘴球半徑；D為主流道小端尺寸；d為噴嘴孔的尺寸。模架的選擇注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架分為三種，大水口模架，細(xì)水口模架和簡化型細(xì)水口模架。水口，指的是澆口。我們目前常用到的是兩板模，即大水口模架。標(biāo)準(zhǔn)的模架包含了：前模底板、前模板、后模板、模腳、上頂出板、下頂出板、后模頂板。這其中又含有了固定模板的螺釘，導(dǎo)柱和導(dǎo)套起輔助作用[10]。選用標(biāo)準(zhǔn)模架，能夠極大的減少模具生產(chǎn)過程，為企業(yè)提高了加工生產(chǎn)效率，增加了收益，所以標(biāo)準(zhǔn)模架的重要性，體現(xiàn)的淋漓盡致。標(biāo)準(zhǔn)模架如圖4-1和圖4-2圖4-1標(biāo)準(zhǔn)模架2D圖圖4-2模架3D效果圖根據(jù)本次設(shè)計塑件的尺寸以及標(biāo)準(zhǔn)模架本身的參數(shù)要求，借助燕秀工具可以確定本次選取的標(biāo)準(zhǔn)模架是龍記大水口模架，它的型號為CI2030A50B65C70，其中CI模胚的型號2030模具的寬X長為200mmX300mmA50模具前模板厚度為50mmB65模具后模板的厚度為65mmC70模具模腳厚度為70mm5澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.1澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)有的時候也成為進(jìn)膠系統(tǒng)，是指熔體從注塑機的噴嘴出來進(jìn)入鑄型型腔而在鑄型內(nèi)設(shè)計的通道。在模具工作中起到了一個“紐帶”的作用，他可以更好地使模具型腔內(nèi)部與外部的注塑機連接到一塊，以達(dá)到正常工作的目的。普通澆注系統(tǒng)分為四個部分：主道流、分道流、冷料井和澆口，因為本設(shè)計采用一模一腔的設(shè)計理論，故在此就沒有必要設(shè)計分流道。以下主要討論主流道、冷料口和澆口的問題。設(shè)計澆注系統(tǒng)非常重要，能否合理的設(shè)計對產(chǎn)品的精度要求，尺寸精度，質(zhì)量性能以及模具結(jié)構(gòu)，塑件制品的利用都起到關(guān)鍵性的作用，以此我們應(yīng)該注意設(shè)計澆注系統(tǒng)時候應(yīng)該考慮的幾個問題[11]：符合塑件的成型工藝要求。首先了解本次設(shè)計采用的ABS塑件的成型工藝性能，比如熔體的溫度，流動特征，以及速度對他們的影響，從而使得澆注系統(tǒng)滿足制品的要求，保證塑件的質(zhì)量。澆注系統(tǒng)與型腔距離應(yīng)該設(shè)計的近、保持一致，使得熔體首先進(jìn)入型腔的厚壁部位，而不是直接進(jìn)入斜頂設(shè)計的部分。澆注系統(tǒng)的位置盡量在分型面上，這樣有利于更加快捷的加工生產(chǎn)，有利于熔體均勻穩(wěn)定的充滿整個型腔，主流道的進(jìn)口應(yīng)該與模具中心的位置對齊一致。使得排氣良好，能夠讓型腔內(nèi)部的溫度及時的揮發(fā)出去，保證加工精度要求，避免因氣泡而引起凸起不平，毛邊，燒焦等現(xiàn)象的出現(xiàn)。保證塑件制品的外觀和質(zhì)量，所以澆口的位置應(yīng)設(shè)置的隱蔽一些。并在以上的要求下，盡可能的節(jié)約資源，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率，縮短加工周期，已達(dá)到利益的最大化。5.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.主流道的設(shè)計主流道是膠體進(jìn)入模具型腔內(nèi)所必經(jīng)的第一個通口，它是包含在澆口套里面的通道。以上可知主流道的位置應(yīng)該處于模具的中心線上，與注塑機噴嘴口的中心線相配合，是熔體最先經(jīng)過模具的部分，直接影響填充的時間，熔體的速度和溫度。由于熔料流動過程溫度冷卻的時間以及壓力的損失，澆口的尺寸應(yīng)該設(shè)計的更適宜。主流道在工作過程中，反反復(fù)復(fù)和注塑機的噴嘴口相接觸，并且和一定溫度和壓力的熔料接觸，冷熱交換，極易引起損壞，也就對材料的要求很高，所以主流道一般是設(shè)計成為一種可以單獨使用可拆卸的澆口套，因為澆口套屬于標(biāo)準(zhǔn)件，可以直接進(jìn)行定購，所以主流道的設(shè)計也應(yīng)該參照澆口套的相關(guān)參數(shù)和規(guī)格。圖5-1為常見的澆口套圖5-1澆口套主流道的尺寸直接影響著熔體的流動速度和填充時間，甚至于制品的質(zhì)量，所以主流道與注塑機接觸的地方一般設(shè)計成凹陷球形，和注塑機噴嘴口的形狀和嚙合。而為了熱塑熔料更方便的進(jìn)入主流道，進(jìn)口的地方應(yīng)設(shè)計成錐形（參上圖），斜度一般為2~6度。常用澆口套的直徑有12，16，20（mm）[12]。常用的定位環(huán)直徑為60、100、120、150（mm），它與澆口套相互配合使用，圖5-2示為常見組合形式圖5-2定位環(huán)和澆口套的配合這種形式是比較常見的，定位環(huán)是錐形的，用兩個M6的螺釘與底板固定，并且要求螺釘往下沉5--8mm，因為定位環(huán)是與澆口套組合使用，它的中線也應(yīng)與模具中心線對齊。5.分流道設(shè)計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。（1）分流道的截面形狀及尺寸分流道開設(shè)在動定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè),其截面盡量使其比表面積(流道表面積與其體積之比)小，使溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。分流道的形狀尺寸主要取決于制品的大小，模具結(jié)構(gòu)以及所加工塑料的種類。一般來講，隨著制品尺寸及壁厚的增加，由于熔體在大截面流道內(nèi)比在小流道內(nèi)流動時產(chǎn)生的阻力小，因此大截面流道更能促進(jìn)模具的填充過程。若分流道長，則流程長，塑件的粘度應(yīng)更小一些。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。本次設(shè)計就是采用圓形截面的分流道。（2）分流道在分型面上的布置形式分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，排布一般遵循以下兩個原則，一是排列盡量緊湊，縮小模板尺寸；二是盡量使流程短，對稱布置。本次設(shè)計時采用的是潛伏式澆注方法，所以分流道再進(jìn)入型腔時采用的是借助頂針的形式如圖5-3圖5-3分流道5澆口的設(shè)計澆口是熔料進(jìn)入模具型腔的最后一個入口，它是主流道和型腔之間相連接的部分。雖然它的尺寸比較小，作用卻十分顯著。它幫助流道的熔體在進(jìn)入型腔時產(chǎn)生加速度，使其快速的充滿型腔；待產(chǎn)品成型后，交口處的熔膠首先冷卻，以防止發(fā)生倒流和壓力過快的損失，保證制品的外觀，防止凸凹和毛邊；成型完成后，使得澆注系統(tǒng)和產(chǎn)品分開。澆口的位置、尺寸、形狀都直接影響著制品的質(zhì)量和性能。澆口的形式有很多種，有直接式澆口、潛伏式澆口、側(cè)向澆口、環(huán)形澆口等等。經(jīng)過分析比較，手機后蓋的外觀要求比較高，如采用直接式澆口，澆口會與產(chǎn)品粘在一起，即使將澆口切除掉也會在表面出現(xiàn)澆注痕跡，影響外觀形狀，故本次設(shè)計采用潛伏式澆口。潛伏式澆口又稱為隧道式澆口，它是通過隧道的形式把制品的澆口設(shè)置在制品的內(nèi)表面，側(cè)面或著外表看不見的地方。也就是澆口潛入分型面的下表面，斜著進(jìn)入型腔。潛伏式澆口具有點澆口的特性，進(jìn)料的部分處于隱蔽性，所以也就不會影響產(chǎn)品外觀。澆口的形狀一般為矩形和圓形，本次采用牛頭澆口。澆口的尺寸一般不能嚴(yán)格進(jìn)行計算就可以得到，有經(jīng)驗值可取在之間，本模具取1mm。在此簡介一下冷料井，冷料井主要是用來儲存熔料前面冷卻的熔料，以防止進(jìn)入型腔內(nèi)部而影響產(chǎn)品質(zhì)量。主流道的冷料井處在主流道末端，它的底部形狀有拉料桿頭部決定。拉料桿主要作用是使流道與澆口套脫離，同時還兼?zhèn)浒牙淙サ娜哿享敵瞿＞?。拉料桿是有頂針加工而成，拉料桿頭部形狀的不同，冷料井的結(jié)構(gòu)就會隨著發(fā)生變化。如圖5-4圖5-3冷料井6頂出系統(tǒng)的設(shè)計頂出過程熱塑膠體進(jìn)入型腔并成型后，塑件必須精確的從模具中脫出，這個過程需要的機構(gòu)就是頂出系統(tǒng)。制品從注塑完成到頂出時一個相對完整的過程，這其中一共有三個狀態(tài)：前后模閉合在一起的狀態(tài)，為合模狀態(tài)；熔膠進(jìn)入型腔注射完后，為開模狀態(tài)；動定模脫離后，需要頂出板將產(chǎn)品頂出來，為頂出狀態(tài)圖6-1頂出機構(gòu)3D效果圖頂出常用機構(gòu)常用的頂出結(jié)構(gòu)有頂針，頂板，司筒，斜頂，扁頂?shù)取ｍ斸?，也叫做頂桿、推桿等。頂針是最常用、最簡單的一種形式，廣泛的應(yīng)用于各類的塑件。缺點是頂出面積較小，容易引起應(yīng)力集中損壞塑件。常用的頂針有直桿式和階梯式，截面有圓形、方形和異形三種。如圖6-2圖6-2頂針在產(chǎn)品分模的過程中，有用到斜頂機構(gòu)，因此本次主要采用斜頂?shù)捻敵龇椒āＲ驗轫敵鍪亲⑺艹尚妥詈蟮囊粋€重要環(huán)節(jié)，所以要嚴(yán)格按照一定的原則進(jìn)行操作，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)計頂出機構(gòu)的時候應(yīng)該盡量使其留在動模上；保證產(chǎn)品的外觀沒有變形或者出現(xiàn)毛邊；設(shè)計的機構(gòu)應(yīng)簡單容易操作；復(fù)位時沒有差錯。本次采用的圓形頂針的直徑2mm的共有8個，4mm的有2個，6mm的有一個。具體分布如圖6-3示圖6-3頂針分布圖頂出行程的計算頂出行程是指產(chǎn)品在開模的時候被頂出的距離，也就是說要有多少距離，才能使產(chǎn)品順利脫模。頂出行程一般決定C板的高度，這個依據(jù)實際設(shè)計經(jīng)驗，為了安全問題，頂出行程會稍微選取的較大一些，可以依據(jù)公式來確定：H（頂出行程）=L（產(chǎn)品的總高度）+（10~20）mm的最小安全值本次設(shè)計采用的頂出行程為產(chǎn)品高度2.2+15（mm），最后選為20mm。7冷卻系統(tǒng)設(shè)計常用冷卻方法在注塑過程中，熔料的溫度一般會達(dá)到200℃左右，模具的溫度會持續(xù)保持一個高溫的狀態(tài)，而頂出塑件時溫度卻只有50--60℃左右，這個時候就必須有個機構(gòu)讓模具的文帝在一個很短的時間內(nèi)冷卻，就是冷卻系統(tǒng)，由于冷卻系統(tǒng)的出現(xiàn)更方便了模具的加工生產(chǎn)。一方面縮短了成型周期，提高了生產(chǎn)效率；再者就是對產(chǎn)品的外觀優(yōu)化，避免了因高溫出現(xiàn)的凹陷和凸起，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。常見的冷卻方法有水冷卻，油冷卻，壓縮空氣冷卻等。本次設(shè)計模具較小，結(jié)構(gòu)相對而言不是特別復(fù)雜，所以采用水冷卻。水冷卻有直通式水路、階梯式水路、隔板式水路、盤旋式水路等。進(jìn)行運水冷卻設(shè)計的時候應(yīng)該注意以下幾個特點[15]：冷卻水道加工方便，水管接頭拆裝要方便；加工所使用的刀具規(guī)格應(yīng)該保持相一致；冷卻水道網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計的均勻，減少因溫差引起的塑件變形；冷卻水都愛上盡可能的不要留有死水，防止生銹引起堵塞；冷卻水道盡量設(shè)計為水平或者垂直的，方便加工，斜向水道不易加工；冷卻水道要冷卻到與塑件直接接觸的模仁部分，盡可能不要間接冷卻。設(shè)計及其細(xì)節(jié)在實際的設(shè)計之中，也應(yīng)該注意一些設(shè)計中的小細(xì)節(jié)，使得設(shè)計的冷卻水道能夠更好的位系統(tǒng)服務(wù)。如下所示[13]：1》運水循環(huán)使用時流量應(yīng)該相等的；圖7-1循環(huán)水流2》要盡可能的保證運水入口和進(jìn)口的溫差；3》運水距離斜頂應(yīng)至少保持4mm左右，距離螺釘至少5mm，不能有太長死角，防止影響冷卻回流；4》運水應(yīng)沿產(chǎn)品均勻布置且到產(chǎn)品的距離應(yīng)保持一致，加強冷卻，使模溫均勻；圖7-2產(chǎn)品均勻分布5》對于注塑機而言，運水入口最好不要設(shè)計在模具的頂上，否則在拆卸中，水液容易進(jìn)入型腔內(nèi)部。本次設(shè)計水道水路的直徑為4mm，它們位置之間的分布情況如圖7-3圖7-3水路分布8結(jié)論在對手機后蓋注塑模的設(shè)計過程中，參閱和查找了許多的文獻(xiàn)和資料，也向?qū)熣髑罅嗽S多的意見和想法。學(xué)到了之前沒有涉及到的很多知識，開闊了眼界，對模具的行業(yè)也有了自己的認(rèn)識和了解。在計算機輔助軟件上，又一次的鍛煉了繪畫和設(shè)計的能力，更深層次的對AutoCAD及其燕秀工具箱和Proe的認(rèn)知，了解到了以前沒有使用的一些功能。在剛開始的過程中，由于對模具的工作原理以及模具的機構(gòu)學(xué)習(xí)不夠，還有軟件的不熟悉，使我遇到了很多棘手的問題。繪圖設(shè)計進(jìn)行的很慢，在后期的操作中對軟件的熟悉逐步加快了速度。正是使用這些軟件，讓本人明白在現(xiàn)代設(shè)計中，計算機軟件的優(yōu)越性和科學(xué)性。在設(shè)計斜頂?shù)倪^程中，反反復(fù)復(fù)的畫圖設(shè)計斜頂?shù)念^部形狀，下了很大的功夫。因為是在校設(shè)計，沒有很多經(jīng)驗的積累，模具的設(shè)計肯定不是非常完美和可操作性，希望在以后的學(xué)習(xí)工作中可以更好的提高自己。相信通過本次設(shè)計，鍛煉了自己的毅力和耐心，豐富了自己的理論知識和實踐的認(rèn)知能力，對以后的學(xué)習(xí)生活會給予很高的幫助。模具的工作原理和工作過程如下：開模時，動模部分向后移動，C-C分型面分開，在型芯包裹力的作用下塑件被拉出，同時Z形拉料桿將澆注系統(tǒng)從主流道中拉出，隨著動模繼續(xù)向后移動，在斜頂和頂針的作用下塑件從下型芯頂出。至此，整個開模過程完成。合模時，在彈簧的作用下，實現(xiàn)頂針的先復(fù)位，動模部分向前移動，C-C分型面開始合攏，同時在斜頂機構(gòu)作用下使斜頂復(fù)位，至此，整個合模過程完成，為下一次注塑膠體做好準(zhǔn)備