毕业设计手机塑料后盖外壳的模具设计论文汇总.docx

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毕业设计手机塑料后盖外壳的模具设计论文汇总

手机塑料后盖外壳的模具设计论文

1引言与概论

1．1模具的发展前景与现状

1.2手机行业的发展全景

1.3注射模成型工艺制作手机外壳的特点

2.设计方案的的确定

2.1零件的分析

2.2零件的材料分析与选择

2.3分型面的选择与确定

2.4确定手机外壳的一次生产数量即确定产品的型腔数量

3注射机的合理选择

3.1注射机的定义

3.2注射机的类型

3.3注射机型号的确定

4.标准架的选择

4.1标准架的分类

4.2标准架的组成

4.3标准架的型号

4.4标准架的选择

5浇注系统的设计

5.1主流道的设计

5.2分流道的设计

5.3浇口的位置选择与设计

5.4拉料杆的设计

6冷却系统的设计

6.1冷却系统的设计

6.2排气系统的设计

7脱模机构的设计

7.1顶出机构的原则

7.2顶出机构的方式和顶杆位置

8结论

9参考文献

引言

模具作为现代化工业生产的基础在工业当中的地位举足轻重。

具有不可以撼动的力量。

尤其是在十一五规划当中就明确地指出模具是工业生产的基础装备。

尤其是于国民息息相关的五大支柱产业—机械、汽车、石化、建筑、电子都在与时俱进的向前发展时同样这也直接的要求模具与之相应的发展。

模具生产因为其生产效率高，生产的成本低，产品的质量好，精确性高。

从而获得广泛的运用，这些都是其他行业所无法比拟的，因此模具在这几年取得了飞速的发展，更有趋近于现代化与国际化的标准。

据资料不完全统计利用模具制造的零件数量在生活中的到了广泛的利用。

尤其是在飞机，汽车，拖拉机，摩托车，航空以及医疗机械等方面都得到了广泛的运用，所占比例达到了85％，在电冰箱，洗衣机等家用轻工业产品中比例更是达到了90％。

模具在社会生活和生产中的地位可见一斑。

尤其是近几年，模具行业得到了政府的重视与关怀，党中央出台了很多的优惠政策进行模具的技术的开发与设备的更换，努力提高模具的设计与制造的水平使之与国际化接轨，这使得模具这一行业从新焕发出新的样子，展现出生机勃勃的生命力。

而且据资料显示，其他的一些发达的国家模具这一行业的生产总值已经超过了机床所创造的的价值，模具技术的极大进步推动了国民经济的发展，更有甚者称“模具是效益放大器”，其自身能创造的价值是自身价格的百倍乃至千倍。

模具所能创造的价值是不可估量的，尤其是我国当前在中，低当模具方面具有较大的价格优势，而且我国的劳动力较为廉价，以及较好的技术和基础配套设施所以吸引了很多的外国模具公司来中国投资建厂，推动经济发展。

根据各国的媒体报道，模具工业在欧美等发达的西方国家特别的受欢迎和重视，在西方国家的眼里，模具行业被誉为“点石成金”的“吸铁石工业”如今，在世界各地模具行业的发展势头正猛，其发展的速度已经完全的超过了新兴的电子产业。

已经形成了自己的一套模具专业化，标准化和国际化的标准。

因而被许多国家重视。

美国人民认为模具是美国工业快速发展的基石，没有模具的支撑，美国工业将陷入瘫痪。

而作为亚洲强大的工业大国日本同样认为模具是推动社会走向富裕的原动力。

在德国模具这一行业更是被称为“金属加工中的帝王”而欧盟的一些国家更是认为模具就是黄金。

中国的许多知名企业更是认为“模具就是钞票”这些国家都将模具放置于非同一般的地位，我想这大概就是对模具这一行业的极大的肯定与认可。

其技术也已经成为衡量一个国家工业发展水平的一个重要的指标。

这些年来，我国的模具发展势头较猛，尤其是在政府的一些优惠政策的推动下，模具行业更是犹如雨后春笋一样涌现出来，中国的模具现在一直以15％的速度持续增长，模具年生产总量仅次于日本和美国，高居世界第三位。

但我国的模具产业大多是自己生产满足自己的需求，商品化程度非常低。

从模具市场来看，国内的模具生产产量供不应求，还需要靠大量的进口，那些精密，大型还有一些复杂和长寿命的高档模具还要靠从国外大量的进口。

由此可见，虽然我国的模具总量较多，但是生产力水平有限和生产工艺不足等原因，我们国家的模具生产水平还是落后于许多的发达国家。

这对我们国家的模具行业既是机遇也是挑战。

希望我国的模具能够在国家的政策下取得较快较大的发展。

我国的手机行业最近几年也是取得了突飞猛进的进步，我国是人口大国，手机的需求量自然也是非常的庞大的，手机行业自然也顺应了时代发展的要求，有以前的防身砖头变成了如今跟种各样的超薄手机。

而且手机的发展也有以前的只能打电话发短信比较单一的功能逐渐发展成为集娱乐，学习沟通等多功能于一身的现代化设备，然而其价格却在不断地降低，几乎现在已经普及，有的甚至一人几部手机。

如此庞大的需求量自然促进了各行各业的发展，模具行业也从中获利。

手机中的很多东西还是需要靠模具来进行生产，尤其是对那些大规模批量生产和一些精密的设备都需要靠模具来进行生产。

所以现在模具行业对于这些电子产品零部件的生产也是搞得风声水起。

希望，我国的模具行业能够抓住机遇发展自己，壮大自己，与国际接轨。

提高自身的生产实力。

注塑模生产的特点：

1.注塑成型工艺可以由机床自动的按照自己的程序来完成，便于生产，而且在节省劳动力的情况下提高生产效率，适合于大批量，大规模的生产

2.注射模工艺在生产产品的时候可以做到一次成型，减少了产品在加工的程序，最大程度的节省了时间和劳动力

3.注射模可以用于制作形状复杂，结构较为精密的塑料制品，合格率较高

4.操作易于掌握，不需要太高的学历也可以轻松的掌握一些简单的要领

5.模具产品制品成本比较低，对于塑料制品。

成本更是非常的低

需要设计的产品图样

2.设计方案的确定

2.1零件分析

经过读图可以轻易地得到该外形为长方体其长，宽，高图上已经完全标注出来，结构较为简单，外表要求光滑没有毛刺，塑件的精度为MT4级，壁厚的宽度统一为1.5mm，属于那种较薄的零件。

2.2零件的材料分析

该塑件为手机外壳，这样的话就要具备一些手机外壳的基本特点，例如:

优越的耐磨性，手机是我们经常接触的东西，如果耐磨性不好，很难想象手机的寿命到底有多长。

同样该材料还要具有尺寸稳定性，易于成型。

而且还要耐化学面光泽等。

这样的话，我感觉最好的选择大概就是ABS这种材料了。

ABS材料是被现今再为广泛使用的工程材料，这种材料是一种混合物，是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯物，只要任意改变其中任何一种物质的比例都会产生出不同的化学性质，例如把丁二烯的含量增加，则表现出来的抗冲击强度会得到提高，但是唯一不足的是他的硬度和流动性会大大地降低强度和耐热性也会大大地降低。

ABS为浅黄色颗粒状或者是球珠状的不透明树脂，无毒，无味，具有良好的综合物理机械性能，缺点就是耐热性差，易燃。

但尽管如此，这种材料还是被作为手机壳的不二之选，因为对于手机壳而言，他的优点要很大于他的缺点。

ABS具有良好的成型加工特点，成型后表面光洁度高，具有非常好的涂装性和染色性，可以加工成各种各样的颜色，很受加工商的欢迎。

固综合以上几点，我认为ABS为最好的手机外壳加工原料。

相比那些价格价低的，成型后缺点较多的材料而言。

ABS更受欢迎。

2.3分型面的选择与确定

根据塑件的形势来看，塑件整体为长方体形式，底面的平面为整个零件的最大截面，我们老师说过，如果零件的形状较为规则，很常规的话，通常情况下选择其最大平面作为他的分型面，这样，加工出来的零件可以有效地保证塑件的外观质量，而且对于加工表面的毛刺也更容易去除。

固分型面在底面平面处。

2.4确定手机外壳的型腔数目

手机外壳的尺寸没有什么太精确地要求，而且尺寸也不是太大，为了方便我们的加工。

我们决定采用一模两腔的形式。

当然加工的方式要根据零件的尺寸和生产规模的大小来确定合理的，正确的加工方法。

我们这里为了方面加工，和易于操作，我们采用的是一模两腔。

3.注射机的合理选择

3.1注射机的定义

注射成型机（这里有时称作注射机或注塑机）是一种将热塑性塑料或者是热固性料利用塑料成型模具，将材料注入事先准备好的模具当中，让其缓慢的凝固，慢慢的成型的机器，

注射成型这一完整的工艺是由注塑机和模具来共同实现的。

3.2注射机的类型

注射机的类型大致可以分为立式注射机，卧式注射机全电式注射机。

但是不管哪种注射机其基本功能都有两个：

1.对熔融塑料施加高压，使其射出充满模具型腔

2.加热塑料是，使其达到融化状态

3.3注射机型号的确定

通过建模分析，可以计算出该模具的单个体积约为3.95立方厘米，由于该模型为一模两腔的结构，固该零件的总体积为V=1.6*7.9=12.64cm³

通过查看ABS这种材料的密度表计算出注射的重量M=12.64×1.03≈13.02g

锁模力的计算

锁模力的计算公式一般为F=PA

A为制品的投影面积

P为型腔内部压力

固通过计算得知P=4764.88×1.35≈6432.59mm³

又因为材料制品的材料为ABS，所以P=35MPa

所以F=PA=6432.59×35MP≈225KN

所以通过查表可以选择XS—ZY—125A型注射机

3.标准架的选择

3.1标准架的分类

1.大水口标准模架

2细水口标准模架

3简化细水口标准模架

3.2标准架的组成

通常情况下我们所选用的标准架都是有导柱，导套，模板，回针以及紧固螺丝四大类零件所组成，模板我们又会按照不同的用途分为不同的类型，可以分为（A板和B板）和结构模板两大类，当然，任何的一幅模架都是有A板和B板通过与不用结构的模板按照一定的顺序组合搭配而成

3.3模板的型号

1基本的模板规格代号指的都是A板和B板的宽度

2A板和B板的长度

3模板的类别代号

D—采用细水口木架

E—不用细水口模架

F—采用简化细水口模架

G—不用简化细水口模架

3.4模架的选择

A—表示模板到镶件侧边的长度

B—表示定模扳底面到定模镶件地面的距离

C—动模板底面到动模镶件底部的距离

D—表示加工的零件到镶件侧边的距离

E—加工零件的最高点到镶件底部的距离

F—动模板的厚度

模架的选用

出于经济最省的原则决定采用镶拼式型腔，又由于塑件是矩形，且最短的一个边的距离为40mm，查表查出来凹模壁厚约为9mm—10mm，模套壁厚约为22—25mm，所以我们选择的模架为大水口系统模架，确定选用面板为180mm×230mm，同时定模扳和动模板的厚度均取20mm。

下面为各个模板尺寸的确定;

A板厚度：

A板是定模板的型腔板，塑件的高度大概约为5mm，但又考虑到需要开冷却水道，因此，我们按照一定的比例。

A=60mm

B板为型芯固定板，我们可以取30mm

垫块的厚度=推出形成﹢推板厚度﹢推杆固定板的厚度。

我们这里通过查资料和计算我们可以得到垫块厚度取60mm

由于XS—ZY—125A型注射机最小厚度位200mm，最大厚度350mm闭合高度225mm所以模架可以用

5浇注系统的设计

5.1主流道的设计

主流道是一端与注射机的喷嘴相连，另一端与分流道相连的一段带有锥度的刘东通道，最小尺寸为4mm

5.2分流道设计

分流道在分型面上的布置与型腔排列紧密相连，有很多各种各样的布置，但都因改遵循这样的原则;

1,排列紧凑，缩小模具模板面的尺寸

2.尽量缩小流道的长度，锁模力平衡，

所以我们采取该种分流道形式

5.3浇口的设计

浇口是连接流道与型腔之间的重要枢纽，他是浇注系统的关键所在，交口的尺寸，形状和位置都会直接影响到铸件的质量。

由于手机壳是中小型模具塑件，又是多腔型模具，所以我们采用测交口进行浇注，更有优势。

5.4拉料杆的设计

拉料杆是采用Z型拉料杆们可以将主流道过早凝结的料子勾出来，这样的话，铸件做好后，开模时可将凝料从六道中拉出来，同时拉料杆固定在顶杆固定板上，在塑件成型后将其顶出。

6冷却系统的设计

6.1冷却系统设计

在注射成型过程中，模具的温度会直接影响到塑料的冲型和模具的定性从而直接的影响到铸件的质量和美观，所以必须对模具进行冷却，使其温度保持在一定的范围内但是要达到有效地模具冷却效果，就要合理的设计冷却系统，再设计过程中应该让冷却孔道的中线与塑件的表面距离不应太原，冷却孔也不应该太大，且各个空的距离也不应该太远，要不然铸件表面温度不均匀，影响冷却效果。

固我们采用直通式冷却水道。

6.2排气系统的设计

由于塑件体积小，排气量不怎么多，固可以不用做排气系统，各个部委之间的摩擦缝隙足以当排气孔用

7脱模机构的设计与确定

7.1顶出机构原则

1,。

顶出杆的力的作用点尽量靠近凸模

2顶出机构的作用面积尽量大一点，防止模具没有完全冷却，在外力作用下变形

3顶出机构计量设计在那些不会影响铸件内部和外观都不大的地方

7.2顶出机构的方式和顶杆位置

8结论

本人在设计这个零件的时候查阅了大量的书籍，借鉴了前辈们的经验，在这一过程中我也增长了好多的知识，这里同样运用到了我们以前学习的一些课本知识，尽管有些淡忘，但还是能勉强的想起来一些。

总算没有辜负老师的教导，希望我能在以后的模具设计与生产中这些知识也能够得到最大化的利用，同时我也更加的希望我们国家的模具制造业水平能够更上一层楼，能够生产一些比较国际化的零件，而不是单纯的满足自己的使用，唯有这样，不断地鞭策自己，不断地让自己进步这就是所谓的危机感，我们的企业才能进步，我们国家的工业也才能以此进步。

在国际位置上取得优越的地位，我们不光要做人口大国，更要做科技强国。

我也愿意投身于现代化现代化的建设当中。

为祖国的进步贡献自己的力量。

9.参考文献

李海梅主编。

注塑模成型及模具设计实用技术。

化学工业出版社。

2002

屈华吕主编，塑料成型工艺与模具设计高等教育出版社。

2008

黄云清公差配合与测量技术机械工业出版社1995

韩思明，周明杰主编UGNX6中文版模具设计经典实例解析清华大学出版社2009

强可强主编机械主图高等教育出版社2007

张维和主编注塑模具设计实用教程化学工业出版社2007

致谢