手机塑料外壳注塑模毕业设计(有全套图纸）.doc

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一章 塑件的成形工艺性分析
一、塑件材料的选择及其结构分析
1、塑件（手机外壳）模型图：

图1-1 塑件图
2、塑件材料的选择：选用ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）。
3、色调：黑色。
4、生产批量：大批量。
5、塑件的结构与工艺性分析：
（1）结构分析
塑件为手机外壳的上半部分，应有一定的结构强度，由于中间有手机的按键及手机显示屏，后面有与后盖联接的塑料倒扣，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机外壳，因此对表面粗糙度要求不高。
（2）工艺性分析
精度等级：采用5级低精度
脱模斜度：塑件外表面 40´－1°20´ 塑件内表面 30´－1°（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。）
二、ABS的注射成型工艺
1、注射成型工艺过程
（1）预烘干--→装入料斗--→预塑化--→注射装置准备注射--→注射--→保压--→冷却--→脱模--→塑件送下工序
（2）清理模具、涂脱模剂--→合模--→注射
2、ABS的注射成型工艺参数
（1）注射机：螺杆式
（2）螺杆转速（r/min）：30——60（选30）
（3）预热和干燥：温度（°C） 80——85
时间 (h) 2——3
（4）密度（g/ cm³）:1.02——1.05
（5）材料收缩率（℅）：0.3——0.8
（6）料筒温度（°C）：后段 150——157
中段 165——180
前段 180——200
（7）喷嘴温度（°C）：170——180
（8）模具温度（°C）：50——80
（9）注射压力（MPa）：70——100
（10）成形时间（S）：注射时间 20——90
高压时间 0——5
冷却时间 20——120
总周期 50——220
（11）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可
（12）后处理：方法 红外线灯、烘箱
温度（°C） 70
时间（h） 2——4
三、ABS性能分析
1、使用性能：
①综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。
②耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。
③水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。
④尺寸稳定，易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。
2、成型性能：
①无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。
②吸湿性强，含水量应小于0.3％，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。
③流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。
④比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 °C左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 50——60 °C，要求光泽及耐热型料宜取 60——80 °C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180——230 °C，注射压力为 100——140 MPa，螺杆式注塑机则取 160——220 °C，70——100 MPa为宜。
⑤易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。
⑥ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 °以上。
⑦在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。
3、ABS主要技术指标：

表1-1 热物理性能
密度(g/ cm³)
1.02—1．05
比热容(J·kg-1K-1)
1255—1674
导热系数
(W·m-1·K-1×10-2)
13.8—31.2
线膨胀系数
(10-5K-1)
5.8—8.6
滞流温度(°C)
130

表1-2 力学性能
屈服强度（MPa）
50
抗拉强度(MPa)
38
断裂伸长率(﹪)
35
拉伸弹性模量(GPa)
1.8
抗弯强度(MPa)
80
弯曲弹性模量(GPa)
1.4
抗压强度(MPa)
53
抗剪强度(MPa)
24
冲击韧度
(简支梁式)
无缺口
261
布氏硬度
9.7R121
缺 口
11

表1-3 电气性能
表面电阻率（Ω）
1.2×1013
体积电阻率（Ω·m）
6.9×1014
击穿电压（KV/mm）
\
介电常数（106Hz）
3.04
介电损耗角正切（106Hz）
0.007
耐电弧性(s)
50—85
四、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。

——模具中心距尺寸（mm）；
——塑件心中距尺寸（mm）。
所以

3、另外，定模板上还设置了抽芯机构以及分流道的垂直部分，可知定模板及凹模部分结构如下图所示：

图 10-1 凹模
3、凹模的机加工工艺
表 10-1 凹模的机加工工艺
序号
工序名称
加工内容及要求
设备
1
下料
根据模板形状下料

2
锻造
锻坯料至尺寸长315、宽200、厚30mm

3
划线
划线、打样冲4个沉头孔的中心
钳工台
4
钻孔
钻两个￠16、两个￠20的孔
钻床
5
钻孔
将￠16的孔从上表面钻￠22、深15
钻床
6
铣削
以孔定位铣出型腔的外形
铣床
7
刨削
精刨上下面使厚度为26mm
刨床
8
钻孔
钻两型腔中间￠6的孔
钻床
9
钻孔
钻旁边侧抽芯孔到规定位尺寸
钻床
10
热处理
淬火，表面硬度达54～58HRC

11
磨削
粗磨底面，使厚为25.5mm
平面磨床
12
磨削
精磨上表面，使厚度达图纸要求
平面磨床
三、凸模部分的结构设计
1、凸模尺寸的计算
（1）凸模径向尺寸计算
凸模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：

——型芯径向尺寸（mm）；
——型芯的制造公差（mm）；
其他符号意义同上。
凸模长度尺寸计算为：

凸模宽度尺寸计算为：

（2）凹模深度尺寸计算
凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：

——凸模深度尺寸（mm）；
——塑件孔深度尺寸（mm）；
其他符号意义同上。

（3）中心距尺寸计算,公式如下

——模具中心距尺寸（mm）；
——塑件心中距尺寸（mm）。
所以

1、 凸模形状的确定
根据模具的具体结构，可设计出型芯嵌块如下图所示：

图 10-2 型芯

设计总结

通过三个多月对手机塑料外壳模具的设计，我注塑模具的设计方法与流程有了一个比较全面的了解。在这个不断设计、学习、再设计的反复操作过程中，我们潜移默化地学习到了一种科学的设计思路和方法，这对我们以后的工作态度和方法将产生积极的影响。特别是在利用现代化的设计上，我有了很多的自己的设计思想。
在设计的过程中，遇到了很多的问题，尤其是在流道的设计、抽芯机构的设计以及成型零件的计算等方面，费了很多周折，也走了很多弯路。而在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。经过很长时间的思考和查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程。
当然，本模具的设计也存在了很多的问题，在实际中也许并没有办法正常运作。毕竟是在学校做毕业设计，难免会存在各种各样的问题。
在模具的设计过程中，很多时候都是依靠同学们的帮助和老师的指导，才能顺利地继续往下设计，在这里要感谢同学的帮助，也向各位指导老师表示衷心的感谢！

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