毕业设计手机电池后盖注塑模具设计说明书

　　目 录

　　摘 要………………………………………………………………………………… 3

　　Abstract……………………………………………………………………………4

　　1绪论................................................................................................................................ 5

　　1.1课题背景及意义 ............................................................................................................. 5

　　1.2我国塑料模具现状及发展方向 ................................................................................... 5

　　1.2.1我国塑料模具的发展现状 ................................................................................... 5

　　1.2.2我国塑料模具的发展方向 ................................................................................... 6 2 塑件工艺分析 .............................................................................................................. 7

　　2.1 塑件的工艺分析 ............................................................................................................ 7

　　2.1.1分型面的选择 ......................................................................................................... 7

　　2.2塑件的材料分析 ............................................................................................................. 8

　　2.3塑件的表面分析 ........................................................................................................... 10

　　2.4塑件的尺寸精度 ........................................................................................................... 10

　　2.5塑件的壁厚分析 ........................................................................................................... 10

　　2.6塑件的脱模角度分析 .................................................................................................. 10

　　2.7塑件的圆角分析 ........................................................................................................... 10

　　2.8塑件的孔尺寸设计 ....................................................................................................... 10

　　2.9塑件的注塑工艺参数设置 .......................................................................................... 11 3 模具设计 .....................................................................................................................11

　　3.1整体设计 ........................................................................................................................ 11

　　3.1.1模架结构选择 ....................................................................................................... 11

　　3.1.2注塑机的选择 ....................................................................................................... 12

　　3.2系统设计 ........................................................................................................................ 12

　　3.2.1浇注系统设计 ....................................................................................................... 12

　　3.2.2排气系统设计 ....................................................................................................... 14

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　　3.2.3模温系统设计 ....................................................................................................... 14

　　3.3合模导向机构的设计 ................................................................................................ 15

　　3.3.1导套 ...................................................................................................................... 15

　　3.3.2导柱 ........................................................................................................................ 16

　　3.4侧向分型抽芯机构 ....................................................................................................... 17

　　3.4.1抽芯距S ................................................................................................................. 17

　　3.4.2侧抽芯力FC .......................................................................................................... 17

　　3.4.3斜滑块设计 ........................................................................................................... 17

　　3.5成型零件的设计与计算 .............................................................................................. 17

　　3.5.1成型镶块 ............................................................................................................... 17

　　3.5.2成型零件工作尺寸的计算 ................................................................................. 19

　　3.5.3推出机构设计 ....................................................................................................... 19

　　3.6注射机校核 .................................................................................................................... 20

　　3.6.1注射量校核 ........................................................................................................... 20

　　3.6.2最大锁模力校核 .................................................................................................. 20

　　3.6.3注射压力的校核 .................................................................................................. 21

　　3.6.4模具厚度校核 ....................................................................................................... 21

　　3.6.5开模行程的校核 .................................................................................................. 21 4 总装配图 .....................................................................................................................21 5 结论 .............................................................................................................................23 致谢..................................................................................................................................24 参考文献..........................................................................................................................25

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　　重庆理工大学毕业论文 手机电池后盖注塑模具设计

　　摘 要

　　本文主要是关于手机盖的注塑工艺的分析及模具设计。首先，对注塑工件进行了结构和工艺分析，确定了最佳成形方案；对整个塑件成形过程进行了模拟分析，预测了成形过程中可能出现的问题。根据分析结果，利用UG,完成了注塑模设计。

　　关键词：手机盖；UG；注塑模

　　关键词：手机盖；UG；注塑模

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　　Abstract

　　This paper further divides incentive battery buckle of mobile phone as an example,a kind of jnjeceion mould with two symmetrical sides is introduced. Moreover ,this paper desceribles the process and key-pointe of auto – design for the mould based on UG MoldWizard.

　　Key words: Battery Buckle of Mobile Phone; Injection Moule; UG

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　　2.2塑件的材料分析

　　和机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是选择材料的主要标准，以下是三种材料的性能和成型特性比较，如表2-1所示。

　　塑料品种 聚苯乙烯

　　透明性好，电性

　　成型性能好，

　　因流动性好，适宜用点浇口，但因热膨胀大，塑件中 不宜有嵌件

　　—30℃~80℃

　　合理设计浇注系统，便于充型，脱模斜度尽可能大，严格控制料温与模温，以防分解

　　收缩率取0.35℅

　　〈80℃

　　透明制品，如窗玻璃，光学镜片，灯罩等

　　装饰制品，仪表壳，绝缘零件，容器，泡沫塑料，日用品等

　　性能特点

　　成型特点

　　模具设计注意事项

　　使用温度

　　主要用途

　　（非结晶型） 能好，抗拉强度高，成型前可不干燥，但

　　耐磨性好，质脆，抗冲击强度差，化学稳定性教好

　　有机玻璃

　　透光率最好，质

　　注射时应防止溢料，制品易产生内应力，易开裂

　　流动性差，易产生流痕，缩孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射时速度不能太高

　　（非结晶型） 轻坚韧，电气绝缘性

　　好/但表面硬度不高，质脆易开裂，化学稳定性较好，但不耐无机酸，易溶于有机溶剂

　　聚碳酸酯 透光率较高，介耐寒性好，熔融温度高，黏性大，成型前需干燥，易产生残余应力，甚至裂

　　尽可能使用直接浇口，减小流动阻力，塑料要干燥，不宜采用金属嵌

　　〈130℃脆化温

　　度

　　为

　　在机械上做齿轮，凸轮，蜗轮，滑轮等，电机电子产品零件，光学零件等

　　（非结晶型） 电性能好，吸水性

　　小，力学性能好，抗冲击，抗蠕变性能突出，但耐磨性差，不耐碱，酮，酯

　　纹，质硬，易损模具，件，脱模斜度〉2? 使用性能好

　　—100℃

　　表2-2 材料的性能和成型特性比较

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　　ABS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、高光洁度及高强度。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，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。PP的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。

　　密度（g/

　　㎝ ） 收缩率 后处理

　　注射机类型

　　螺杆转速，(r/min) 喷嘴形式

　　喷嘴温度（℃） 料筒温度（℃） 模具温度（℃） 注射压力（MPa） 保压力（MPa）

　　注射时间 保压时间 冷却时间 成型周期

　　1.05-1.08

　　方法

　　温度（℃） 时间（h）

　　0.3-0.7

　　油、水、盐 90～100 4

　　螺杆式 30－60 直通式 180－190 200－210 210－230 180～200 50－70 70～90 50－70 3～5 15～30 15～30 40～70

　　前 中 后

　　成型时间（s）

　　表2.2 ABS注射成型的主要工艺参数

　　ABS的主要成型特点：

　　(1)可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型加工方法。

　　(2)收缩率小,可制得精密塑料。 (3)吸湿性较大,成型前应干燥处理。

　　(4)流动性中等，溢边值0.04mm，溶体粘度强烈依赖于剪切速率，因此模具设计大都采用浇口形式。

　　(5)熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温、高模温和高注射压力,有利于成型。

　　(6)浇注系统流动阻力小，注意浇口形式和位置应合理，防止产生熔接痕或减小熔接痕数量。脱模斜度不宜过小。

　　(7)要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60℃，要求塑件光泽和耐热

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　　冷料不能进入模具型腔；

　　浇注流道凝料容易与塑件制品分离或切除，浇口痕迹对塑料件外观影响很小。

　　浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。

　　（1）主流道的设计：

　　主流道为一圆锥孔，其小端正对注射机的喷嘴，因喷嘴端为球面，所以主流道小端的外形应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢流，凹球面的半径比喷嘴的球面半径大2㎜～3㎜。

　　图3.2主浇道

　　（2）分流道的设计：

　　分流道长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置。从减少输送熔体是压力损失和热量损失的要求去发，应力求缩短长度。

　　分流道截面尺寸取决于多种因素，其中包括塑件质量、壁厚、塑料黏度和分流道本身的长度。分流道截面面积应保证行腔充满并补充因腔内塑件收缩所需的熔体后方可冷却凝固。因此，分流道的截面直径或厚度应大于塑件的壁厚。

　　为了便于加工和凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等。

　　圆形流道比表面积小，热量损失和流动阻力较小，对于流动性不太好的塑料或薄壁塑件，通常采用圆形流道，这样可以减小熔体的流动阻力和热量损失。但是流道应开设在动、定模两个部分，所以对机械加工精度要求比较高。

　　（3）浇口的设计：

　　浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。除了直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。

　　根据本方案的特点以及ABS材料的性能满足，浇口形式采用侧浇口。侧浇口又称边浇口，浇口一般开始在产品侧面上，塑料熔体于型腔的上面充模，其截面形状 12

　　重庆理工大学毕业论文 手机电池后盖注塑模具设计 多为长方形，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置。

　　图3.4 浇口尺寸

　　（4）冷料穴设计

　　冷料穴位于主流道出口一端，对于立、卧式注塑机用模具，冷料穴位于主分型面的动模一侧，冷料穴是注流道自然延伸[5]。因为立、卧式注塑机所用模流道在定模一侧，模具打开时，为了将注流道凝料能够拉向动模一侧，并在推出行程中将它脱出模外，动模一侧应设有拉料杆。应根据脱模机构的不同，正确选取冷料图穴与Z形拉料杆匹配方式。

　　图3.5 冷料穴与Z形拉料杆匹配

　　3.2.2排气系统设计

　　从第三章的分析可以看出，由于塑件本身产生的气穴都分布在塑件的上表面，即开设的分型面上；又因为该模具型腔结构简单,属于小型模具。因此可以利用其分型面、同时利用配合间隙排气。同时还可以利用内抽斜滑块和推杆进行排气。

　　3.2.3模温系统设计

　　在注射成形工艺过程中，模具温度直接影响塑件的充模和塑件的定形，也直接影响注射周期和塑件质量，因此，必须对模具进行有效冷却，使其温度保持在一定范围内。

　　因骗PP要求的模温为40℃～70℃，不超过80℃，故无须设置加热装置。只需要对其冷却系统进行设计。

　　冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质充分吸收成形塑件所传导的热量，使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内，并且做到使冷却介质的回路系统内流动畅通，无滞留部位。

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　　注塑成型中常用的冷却剂用常温（25℃）的水作为模具冷却介质，取其出口温度为28℃，并且冷却水在通道内呈湍流状态。已知模具温度为60℃。模具宽度为320mm。

　　根据热平衡原理，单位时间内塑料熔体凝固释放的热量应等于冷却水所带走的热量。于是有：

　　Qin=

　　式中 Qin ——塑料传给模具的热量

　　N ——每小时注射次数

　　G ——每次的注射量（Kg）

　　m——每小时注射的塑料量（Kg）

　　Δ——塑料的热焓量之差（KJ/Kg）

　　取Δ=400KJ/Kg

　　设注射周期为60s,则：n=360060=60

　　Qin=400601.053.8350.001=96.6KJh-1

　　又有 Qout=mwCw(tout－tin)

　　式中 Qout ——冷却水每小时从模具携走的热量（KJ/h）

　　mw ——冷却水每小时的用量（kg/h）

　　Cw ——冷却水的比热容4.2KJKg-1C

　　Tout ——模具的出水温度C

　　Tin ——模具的进水温度C

　　由热平衡条件：Qout=Qin 可得：

　　mw=ΔnG/[CW(tout－tin)]

　　其中，Tin为25℃；根据入口与出口温度控制在2～3℃，取Tout为28℃； mw=96.64.2(28-25)≈7.7 kg/h

　　冷却水的体积流量

　　V=mw/60，求得V≈0.12m3/min。查《注塑模具设计手册》得到其对应冷却道直径为20㎜。其对应的水道最低却流速v=1.66 m/s，则实取v=2.0m/s。

　　3.3合模导向机构的设计

　　导向机构是保证定模和动模合模时，正确定位和导向的零件。导向机构主要有定位、导向和承受一定侧压力三个作用。而导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。

　　3.3.1导套

　　选用标准导套（GB4169.4-84），材料T10A，处理50-55HRC，采用H7/ k6配合镶入模板。

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