手機(jī)注塑模具設(shè)計(jì)

三、分型面設(shè)計(jì) 4 模結(jié)構(gòu)工作尺寸設(shè)計(jì) 12 一、手機(jī)后蓋塑件圖一般手機(jī)模具設(shè)計(jì)的第一步，是根據(jù)市場(chǎng)用戶需求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理，方便耐用，易于生產(chǎn)的手機(jī)模型，其次根據(jù)手機(jī)模型設(shè)計(jì)其對(duì)應(yīng)的模具及模架，本次設(shè)計(jì)中直接采用NOKIA5200手機(jī)后蓋實(shí)體建模，再進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。下圖所示為根據(jù)手機(jī)后蓋實(shí)體測(cè)量尺寸重新重構(gòu)出的手機(jī)后蓋圖，為簡(jiǎn)化后續(xù)設(shè)計(jì)，圖中省略了原產(chǎn)品中的彈簧卡扣設(shè)計(jì)，直接采用側(cè)面的兩個(gè)卡扣二、成型工藝分析從圖1，零件塑件圖可以看出，圖中紅白兩部分均為塑料，白色部分質(zhì)地堅(jiān)硬，紅色部分更像橡膠保護(hù)套，為套在白色部分外面厚度很薄的薄層?？紤]其成型工藝，應(yīng)該分兩步，第一注塑機(jī)澆注成型白色部分，第二步澆注成型紅色部分，且紅色部分塑料的熔點(diǎn)應(yīng)低于白色部構(gòu)并不復(fù)雜，在殼特征的基礎(chǔ)上增加了拉深去除材料的特征，從而在上面形成了孔、凹槽1、塑件結(jié)構(gòu)分析塑件為NOKIA5200手機(jī)后蓋，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證耐磨耐用性；上面含有卡扣設(shè)計(jì)，需要跟手機(jī)前蓋裝配，所以需要一定的裝配精度；由于塑件表面不參與配合、基準(zhǔn)等作用，所以對(duì)其本身的粗糙度平面度等要求不高，僅僅需要成型后在一定使用強(qiáng)度下的變形量較2、塑件工藝分析ABS(Acrylonitrile-butadienestyrene)：ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，即優(yōu)良的力學(xué)性能、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、成型工藝性。雖然ABS塑料本身不透明，但其著色性能很好。ABS塑料另一個(gè)重要特點(diǎn)是表面可電鍍、噴漆、印刷、真空鍍膜和繪畫(huà)。PC(Polycarbonate)：即聚碳酸酯，呈淡黃色透明體，透光率在塑料重僅次于有機(jī)玻璃和聚苯乙烯，可以制作透明塑料制品。PC的吸水率很小，模塑收縮率小，成型后尺寸穩(wěn)定性很好。其沖擊強(qiáng)度是常用工程塑料中最好的品種之一。但PC由兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)，一是疲勞強(qiáng)度低，另一點(diǎn)是制品易開(kāi)裂。而這兩種材料放在一起即為ABS＋PC：即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物/聚碳酸酯混合物。其性能如下：物理性能：抗沖擊性；高光澤；抗光性，可電鍍，抗熱性；高彎曲強(qiáng)度?；瘜W(xué)性能：僅有限的抗水解性能；不抗酮，酯，氯化碳?xì)浠衔??？梢钥吹讲牧系奈锢砘瘜W(xué)性能保證了其抗沖擊性，可以滿足設(shè)計(jì)要求。下面從以下幾個(gè)方(1)成型收縮性塑料制品從模具中取出發(fā)生尺寸收縮的特性稱為塑料的收縮性。查表得到兩種原料的平均(2)流動(dòng)性塑料的流動(dòng)性是比較塑料成型加工難易的一項(xiàng)指標(biāo)。塑料的流動(dòng)性不僅依賴于成型條件，而且還依賴于聚合物的性質(zhì)。ABS＋PC料具有良好的流動(dòng)性，這將有利于注塑成型。(3)其他ABS＋PC的熱穩(wěn)定性很好，高光澤，可電鍍。在控制合適的料溫、塑化壓力、注射壓這兩部分的設(shè)計(jì)使用Moldflow軟件仿真完成。在Moldflow中進(jìn)行分析主要分如下幾個(gè)步CAD澆口；設(shè)置冷stligs可能會(huì)導(dǎo)致表面缺失。劃分網(wǎng)格時(shí)稍微密一些，后續(xù)分析效果準(zhǔn)確，若網(wǎng)格太粗，可以看到很多網(wǎng)格已經(jīng)不能模擬零件光滑的表面，但也不能太細(xì)，否則后續(xù)分析時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。網(wǎng)格修復(fù)的依據(jù)主要是長(zhǎng)寬比，可以看到圖中有紅線顯示，顏色越深表示網(wǎng)格質(zhì)量越差，需要通過(guò)結(jié)點(diǎn)合并或拆分已有網(wǎng)力、注射速度時(shí)可以很好的成型零件。三、分型面設(shè)計(jì)模具閉合時(shí)，動(dòng)模和定模相配合的接觸平面，叫做分型面，分型面的位置選取與形狀設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接關(guān)系模具的復(fù)雜程度，也關(guān)系著模具制作的質(zhì)量。分型面選取的原則是：塑件脫出方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì)量、無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合接在ProE中建模后，利用其中的裙邊曲面分型，即可得到其進(jìn)行最佳澆口位置分析，結(jié)果如圖3所示，圖中藍(lán)色區(qū)域均可作為澆口位置，查看分析報(bào)這樣，分型面將塑件留在動(dòng)模部分，將型腔設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。四、澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)的主要作用是將成型材料順利、平穩(wěn)、準(zhǔn)確地輸送充滿模具型腔深處，并在填充過(guò)程中將壓力充分傳遞到模具型腔的各個(gè)部位，以便獲得外形輪廓清晰，內(nèi)部組織質(zhì)量?jī)?yōu)化的制件。其一般包括主流道、分流道、冷料井和澆口。其設(shè)計(jì)的基本原則是：排氣良好、流程短、后期修正方便、防止塑件翹曲變形、澆注系統(tǒng)的斷面積和長(zhǎng)度盡可能小用以減少回收料。冷卻系統(tǒng)一般是指存在于型芯、型腔等部分，通過(guò)冷卻水流量及流速來(lái)控制模溫的冷卻管圖3：最佳澆口位置道。即在注塑完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。其設(shè)計(jì)原則是，在保證材料有足夠機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水線應(yīng)盡可能設(shè)置在靠近型腔表面；在熱量積聚大，溫度較高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻；冷卻水線應(yīng)遠(yuǎn)離熔接痕，以免熔接不良，造成制件強(qiáng)度降低；另外需要降低出口與入口的水溫差，是模具溫度分布均勻。后續(xù)采用系統(tǒng)中的模板進(jìn)行冷卻水道設(shè)計(jì)，管道直徑為10，長(zhǎng)度為50，分上下兩層排布，如圖6所示。冷卻水道添加后需要進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并且需要設(shè)置管道中的流體類型，否則不能進(jìn)大，可以使用單個(gè)澆口對(duì)其進(jìn)行注這樣之后可以得到如下分析結(jié)果。從圖7和圖8可以看出，在塑件的邊緣有氣孔和熔接痕分布，但不影響塑件的強(qiáng)度和美，注塑熔體流動(dòng)速度均勻。從圖10可以看出，整個(gè)注塑過(guò)程壓力差并不大，說(shuō)明注塑零件本這樣也使得熔體流動(dòng)均勻。從圖11可以看出，熔體流經(jīng)各個(gè)部分時(shí)的時(shí)間。上述仿真過(guò)程給出了一種嘗試，下面從理論計(jì)算角度，詳細(xì)確定各個(gè)部分的參數(shù)。上述仿真過(guò)程給出了一種嘗試，下面從理論計(jì)算角度，詳細(xì)確定各個(gè)部分的參數(shù)。本設(shè)計(jì)采用一模一腔結(jié)構(gòu)，只需設(shè)計(jì)主流道，即設(shè)計(jì)將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入型腔。其形狀設(shè)計(jì)為圓錐形，便于塑料熔體的流動(dòng)及流動(dòng)凝料的拔出。由于本設(shè)計(jì)屬于熱塑性塑料注射成型，要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸，所以主流道通常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，其模具采用如下圖所示的導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合方式精定位裝置采用斜面定位，本設(shè)計(jì)采用矩形型腔，在型腔四周利用幾個(gè)凸起的斜邊進(jìn)行定位，圖14所示為斜面精定位示意圖，上部分為定模(或動(dòng)模)，下部為動(dòng)模(或定模)，中間配以斜面來(lái)精確定位合模位置。21滑六、凸凹模結(jié)構(gòu)工作尺寸設(shè)計(jì)工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括凹模(型腔)、凸模 (型芯)的徑向尺寸與高度尺寸，以及中心距尺寸等。計(jì)算方法一般有兩種：平均收縮率法和公差帶法。此處采用平均收縮率法。凹模徑向尺寸：D=D(1D=D(1+S)(+c+c)]+6zmscp2zc凹模深度尺寸：時(shí)，所受剪切沖模流動(dòng)；小而增加熔體的力，有利于?？诤圹E小，不[0行限制。采用點(diǎn)澆口的好處有：熔體通過(guò)此類澆口速率達(dá)，致使塑料熔體的表觀粘度有所降低，有利于澆口會(huì)增大摩擦力，使得塑料熔體溫度略有上升，從具鎖緊；澆口尺寸小，可以縮短成型周期，留下的澆影響塑件的外觀質(zhì)量。0.010.0100根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算得到L=1.5mm，R00H=[HH=[H(1+S)(+c)]+6mscp2z0z0凸模徑向尺寸：1——富裕量dm[ds(1Scp)2(czcc)]z——頂出行程富裕量 (2)推桿直徑0.010.01凸模深度尺寸：d(L2Q)0.251.5(56.129624)0.2512.64mmnE61000h[h(1S)(c)]0——mscp2z[8(10.45)0.5(0.10.33)]011.670mm——推桿長(zhǎng)度，mm0.010.01——脫模阻力，N——推桿根數(shù)mm——推桿材料彈性模量，MPa——模具磨損公差,mm3、推板厚度尺寸確定mmmm手機(jī)塑件截面為矩形，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可以計(jì)算得到推板厚度為：下標(biāo)s，m代表塑件和模具，一般取cz/3,cc/6h0.54L(Q)1/30.5420(9624)1/311.5mm0EB[]10008——推件板中心允許變形量mm除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型2者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，并通過(guò)校核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)?！芗睦炷Ａ?，MPamm2、最大注射壓力，°注射壓力的校核是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注射機(jī)額定——塑料與模具材料的摩擦系數(shù)的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力，因此注射機(jī)的最大注射壓力要大于該定制品成型時(shí)所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得ABS+PC材料的成型平均注射 (1)推桿長(zhǎng)度壓力在(70~120Mpa)之間，所選取的注射機(jī)應(yīng)大于這個(gè)壓力。h[h]h[S]h120.1102041056.1mm3、開(kāi)模行程桿凸1動(dòng)墊頂2頂固開(kāi)模行程s(合模行程)指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具——頂桿的總長(zhǎng)度厚度無(wú)關(guān)，對(duì)于單分型面注射模：max12動(dòng)墊——塑件動(dòng)墊——塑件脫出距離(脫模距離)，mm