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1、题目:手机壳注塑模具塑模具设计随着经济日益发展,各个行业高速发展,尤其为汽车行业。本次毕业设计所研究的就是手机壳塑料零件注塑模具设计,从注塑模具成型时的加工工艺到模具的制造、设计甚至到绘制三维图、二维图等的模具图的所有设计过程。并且对该手机壳的使用价值和结构特点做了分析,并对成型过程进行了细致仔细的分析和设计,在设计过程中,使用了三维软件对所设计的零件进行了建模,对零件进行了全面的设计以及设计优化。本篇论文首先列出了选择注射机的重要参数,确定了注射机的型号和各种各项参数,对主要的参数进行了相应的计算,对重点部分分别进行了计算校核,还需要画出一整套的装配图以及对应的零件图,选择的模具安全可靠,产
2、品质量和生产效率相对较高,也可以使成本降低,实现了高效率、高质量的特点,适合现代工业加工。在选择分型面的时候,我们采用了一模两腔,零件三个侧面有孔,所以需要使用侧抽机构,在浇注方面采用侧浇注口进行填充,设计了最重要的调节温度的典型的直通形冷却水路,直径大小为8mm,最后在设计完成之后,对注塑机和其他重要数据进行了校核,在大学学了三维软件,让我们感受到了三维模型的实用性和方便,还可以及时发现设计中的问题。关键词:注射模具;计算机辅助设计;成型机的选择:模具设计。目录摘要2目录3第一章绪论51.1 注射成型模具的地位及发展趋势51.1.1 注塑成型模具的地位51.1.2 注塑成型模具的发展趋势51
3、.2 毕业设计选题的背景71.2.1 设计选题的背景和设计方法7第二章塑件工艺性及成型工艺条件92.1 手机壳零件制品图92.2 塑件结构工艺性分析102. 2.1壁厚分析102.2 手机壳产品的结构设计102.3 塑件相关参数122.3.1 产品尺寸及精度12232产品表面粗糙度12233产品的体积和质量122.4 塑件成型工艺条件分析13第三章成型设备的选择143.1 成型设备的选择14第四章模具的结构设计153.2 型腔数目的确定和排列方式153.3 分型面的选择153.3.1 模具型腔数量的分布163.4 浇注系统的设计173.4.1 主流道的设计173.4.2 分流道的设计183.4
4、.3 浇口的设计193.5 冷料穴设计203.6 拉料杆设计203.7 成型零部件的设计213.7.1 成型零部件工作尺寸的计算213.8 脱模机构243.8.1 推出零件尺寸的确定243.9 调温系统253.9.1 调温系统的重要性253.10 调温系统设计253.10.1 每个限定的时效内模腔总的热值量(Q(kJh)253.11 导向机构263.11.1 成型部分的导向263.11.2 推出机构的导向273.12 排气系统273.13 侧向抽芯机构类型选择283.13.1 抽芯机构相关计算293.13.2 斜导柱滑块机构293.14 侧抽斜推杆设计303.14.1 推杆侧向抽芯机构设计计算
5、31第五章模具的选择及注塑机校核调试335.1 模具的安装335.2 注射机基本参数的校核345.2.1 注射量的校核345.2.2 锁模力的校核345.2.3 最大注射压力的校核355.3 模具外形安尺寸校核355.4 注塑机的开模行的校核365.5 模具安装校核365.6 模具总装图375.7 模具的开合动作分析385.8 试模39第六章注塑钢材的选用406.1 模板钢材406.2 成型零件的钢材406.3 标准件的钢材40结论41致谢42参考文献43第一章绪论1.1 注射成型模具的地位及发展趋势塑料是一个非常活跃的现代化材料,它已经广泛使用在汽车业、文娱体育用品、医疗卫生器材、航空航天工
6、业、现代化通讯设备、电子电气仪器行业、化工化纤工程、纺织服装织布、楼房建筑工程、大小工具五金等等非常多的板块。塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromo1ecu1es),可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的主要成分是树脂。树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等。树脂约占塑料总重量的40%10()%.塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。1.1
7、.1 注塑成型模具的地位塑料模具自二零零五年起,由中国的海事监督管理部门(中国海关)数据统计出来的模具入口数据,高精度塑料模具占所有进口模具60%还要多,这是塑料模具在模具行业占有很大比例的原因。塑料模具设计方案的好坏,决定了零件成型的结构和外观质量及生产效率,这就是说,如果想要更高品质制造出来及比较低价格的塑胶零件,就要依靠塑料模具设计来保证制造方便、精度的准确与寿命的持久。如今,模具设计与制造技术成为科技发展中非常重要的标志。塑料成型加工及塑胶原料生产加工都得到了很快的开发以及应用,它在中国的生产能力和科技实力,以及时代经济发展的豁达影响力是不用言语的。1.1.2 注塑成型模具的发展趋势目
8、前:我国塑料机械行业市场增长迅速,中高端、高效节能、科技含量高的产品制造商不断整合;但与工业发达国家如德国、日本、意大利相比,中国注塑机还有一定差距,主要表现在品种少、能耗高、控制水平低、性能不稳定等方面。在我国注塑机处于塑料加工机械领域的主导地位,产值占比约为40%。塑料成型设备按原料加工前的熔融程度及成型工艺的不同可分为注塑机、挤出机和吹塑机,其产值合计占塑料机械总产值的80%以上,其中,注塑机一直处于塑料加工机械领域的主导地位,产值占比约为40%.注塑机是一种可以将热塑性塑料或热固性塑料,通过塑料成型模具,制成各种形状的塑料制品的机械设备,是我国产量最大、产值最高、出口最多的塑料机械设备
9、。注塑机应用领域广,在国内仍有渗透率提升空间。注塑机下游主要应用于通用塑料、汽车、家电、包装饮料等行业,目前美国、日本、德国、意大利、加拿大等发达国家注塑机产量占塑料成型设备总量的比例达到60%-85%.我国注塑机比例仅为40%o智能手机塑胶件应用多、变化快,高出货量带动注塑机需求提升。智能手机特别是中低端智能手机的后壳材质多为塑胶件,且手机设计换代快,对于注塑机产生较为旺盛的需求,我国智能手机出货量维持高位,随着5G时代塑胶手机壳普及程度的提升,预计智能手机将对注塑机需求形成越来越明显的支撑作用。在国外模具已经制造的十分标准化,不管是大型的还是中型的,亦或是小型的,都拥有一整套完整的工艺路程
10、,种类繁多,精度高,通用性大等众多的优点。在现今国外使用的模具类型相当很之繁多,日常使用的就有不下20多种,模具的重量浮动范围大,从几克到80吨都有之,在日本2015年的生产模具总共97.88万套,其中冲模的比例达到40.5%,注塑模具的比例也高达37%左右。从工业程度来看,德国与日本相差不大,对凸模和凹模的尺寸能做到高精度,并且在他们之间还可以互换,这对于提高模具的通用性起到了非常大的作用,然而在国内凸凹模的互换还是我们无能解决的问题之一,再者,在精度上国外的尺寸往往会比产品高至少1个数量级,然而这在国内是无法实现,我们最能只能做到高0.5个数量级左右。这个差距需要我们长时间的通过不断的研究
11、和创新的去弥补。我国注塑机装备行业大而不强,仍需大量进口高端设备。我国模压成型装备行业发展势头良好,行业的技术水平、工艺专业化水平和产品质量均明显提升,但与发达国家的差距依然明显,具有大而不强的特征。2016年注塑机的出口金额为10亿美元,进口金额仅为5.33亿美元,约为出口金额的一半。但是欧洲和日本凭借技术和人才优势,生产的精密注塑机和大型注塑机具有高技术含量、高附加值和高利润率,占据了高端市场,2016年注塑机进口平均单价达到了10.39万美元/台,同期注塑机出口平均单价仅为3.97万美元/台,进口设备以高端设备为主。家电行业消费升级,塑料替代需求持续上升。随着家用电器行业专用化、高性能化
12、、安全、绿色环保趋势发展的要求,塑料制件不断替代钢铁材质零配件,在家用电器中的应用越来越普遍。塑料在家用电器的用量己达到重量比的40%,并且随着家用电器产品日趋轻量化、结构紧凑化、小型化和个性化需求,塑料之间的应用还在持续增加,从而对注塑机产品形成持续的市场需求。家电产量总体稳中有进,成为注塑机的另一基础需求支撑。我国家电产量基数大,2016年我国家用电冰箱产量达到9238万台、家用洗衣机产量达到7621万台、彩电产量达到175亿台、家用空调产量达到160亿台。2010年以来我国四大类家电产量总体进入稳定期,为注塑机提供了有力的基础需求支撑;塑料件在家电中渗透率的提升,为注塑机提供了一定的增量
13、需求。我国塑料机械不断发展,市场规模逐年扩大。在经历了2012年市场低点之后,随着下游塑料制品需求量的增加,我国塑料机械市场规模逐年扩大,稳定增长。2016年,我国塑料机械市场规模达到了637.47亿元,同比增长9.60%,我国已经是世界塑料机械生产大国、消费大国和出口大国。我国塑机行业十三五规划要求行业保持年均10%增速,按照该增长速度测算,我国塑机市场规模有望在2023年超过I(X)O亿元,按照注塑机在我国塑料机械产值中占比40%-50%估算,注塑机市场规模约500亿元。1.2 毕业设计选题的背景1.2.1 设计选题的背景和设计方法本文所设计手机壳零件是种家用车使用的商品,它是生活时常使用
14、到的一种塑料产品。由于其产量非常大,并且要求的外观及尺寸精度和使用性能都比较高,所以这类零件是由塑胶来生产的,而且比较适合用塑料模具来生产。用注射塑料模具生产成型的制件成型质量比较好。模具成型的原理是将胶料(一般为颗粒)使用投料机连续输入,塑料被熔腔加热到一定的温度热化成液体,从注射机的喷嘴中注入模具浇注系统,再由浇注系统进入到模具型腔并注满,然后进行时效保压,保压完成后再从水路注入冷水进行降温,等零件固化冷却成型后由推出系统将制品顶出,因为需要精准的尺寸和形状,模具各部件的尺寸及数量设计都是紧密相连的。所以在对模具设计的过程中要注意,手机壳的制造工艺条件及模具的方案都要选择最佳的,其中包括了
15、模具的结构性。在建模和整个模具2D图的绘制的时候,通过使用成形工艺分析零件,并通过三维绘图软件进行数据及各部件的设计,从而完成这一整套模具的流程和设计工作。第二章塑件工艺性及成型工艺条件1.1 手机壳零件制品图本次设计的手机壳,要想制造出的塑件能够满足成型的要求和实用性,必须要选择合适的相应参数,在现代工业尤为发达的各级城市,汽车已经成为人类的代步工具,汽车零件等所有需要物件成为人们炙手可热的生活必备品,手机壳更是如此。所以制件是一个日常生活中常用的生活用品,所以对于制件的表面外观设计和实用性有一定的要求,工艺分析是在整个设计中尤为重要的一步,我们要对自己负责,对自己的客户负责,所以分析和设计工艺分析是非常重要的一步。从图中可以看出来,我所设计的图形为一个长方形,周围外表由圆弧构成,圆弧光滑而且还是一个曲面,制件中心有孔洞以及线条连接。制件表面的孔洞和线条没有复杂的造型,只有一条线连接,对表面的光滑光洁度有要求,要满足相应的精度要求,精度要求经济合理。图2-1手机壳零件制品图1.2 图2-2手机壳三维图1.3 塑件结构工艺性分析首先我们要对这个塑料件产品的使用性能进行分析,其中也包括了构造的分析,比如长宽高尺寸的数据精密度和外表的品级要求。塑料件为长