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1、塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书手机外壳注塑模课程设计 学 校：班 级：学 生：指导教师：提交日期：1. 塑件的设计41.1 塑件的用途41.2 塑件的原材料选择41.3 塑件图51.4 原材料的参数51.5原材料成型特性与工艺参数61.6 分析塑件62. 注射机的选用62.1 注射机的参数72.2 注射量的校核72.3 锁模力的校核72.4 开模行程的校核83.模具的具体设计83.1 浇注系统的设计83.1.1浇注系统的组成83.1.2 主流的设计93.1.3 分流道的设计113.2 浇口的设计113.3 冷料穴的设计133.3.2分型面的选择133.3.3 排气系统的设计143.4 成
2、型零部件设计143.4.1 成型零部件的尺寸计算143.4.2 成型零部件的结构173.5 模具强度的校核183.5.1 型腔侧壁厚度计算183.5.2 型腔底板厚度计算193.6 模架模板的选择193.6.1型腔的最小壁厚203.6.2模具各项基本尺寸的确定213.7斜顶杆的尺寸设计213.7.1斜顶杆设计213.7.2脱模力的计算233.7.3斜顶杆的强度校核233.8 冷却系统的设计243.8.1 冷却尺寸的确定243.8.2 冷却水带走热量计算253.8.3热传导面积的计算254. 动作原理285. 设计总结281. 塑件的设计1.1 塑件的用途本塑件为手机壳体，其主要用途是保护内部元
3、件并与其他部件很好的配合，这要求塑件的尺寸精度要满足其工作要求，特别是壳体的配合部分。1.2 塑件的原材料选择根据塑件的工作要求来选取塑件原材料。本塑件的原材料选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），选用的原因有以下几点： ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分各自的特性，使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS综合性能较好，抗冲击强度较高，化学稳定性及电性能良好；可制成双色塑件，且可表面镀铬，也可进行涂装处理。柔韧性好，流动性比PMMA、PC等塑料好。ABS无毒、无味、呈微黄
4、色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.02 1.05g/cm3。ABS具有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性，耐水性，有良的化学和稳定性和电器性能。综合了上述的因素，选定烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）为原材料。1.3 塑件图塑件图的尺寸如下图1.1所示：图1.1 塑件图1.4 原材料的参数聚苯乙烯（PS）的参数如下表1.1所示表1.1 ABS的主要性能参数性能数据成型收缩率/%产品最高连续使用温度/热变形温度/拉伸强度（屈服点）/MPa拉伸模量（屈服点）/MPa洛氏硬度体积电阻率/cm介电常数/Hz耐电弧/S介电强度/kVmm-
5、10.40.7(0.5)60759310742.846.923462622R108118(24) 10132.451062.65106508512161.5原材料成型特性与工艺参数表1.2 ABS的成型与工艺参数工艺参数料筒温度/后部180200中部210230前部200210喷嘴温度/180190模具温度/5070注射压力/MPa7090螺杆转速/(rmin-1)30601.6 分析塑件塑件产品生产批量大，所以采用一模四腔。塑件中等复杂采用整体型腔、型芯，内扣采用斜顶杆成型，采用整体式模具结构。2. 注射机的选用2.1 注射机的参数选用卧式注射机的型号：XS-Z-125；其主要参数如下表2.
6、1所示表2.1 注射机的主要参数项目参数项目参数理论注射容量/cm3螺杆直径/mm理论注射压力/MPa塑化能力/gs-1注射速度/ gs-1锁模力/kN125421204.035900模板最大开距/mm模板最大厚度/mm模板最小厚度/mm喷嘴球半径/mm模板尺寸/mm喷嘴前段孔径3003002001242845842.2 注射量的校核根据生产经验，一个注射周期内所需注射的塑料容体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。利用注射容量（cm3）来表示： （2.1）式中 V一个成型周期内所需注射的塑料容积，cm3；Vz单个塑件的容积，cm3； Vj浇注系统凝料和飞边所需的塑料容积，cm3； n 型
7、腔的数目。 33.660，=56%=12.13,由于要考虑冷却系统，并且冷却系统的直径d=10mm，同时中心离底边的距离应该有一个d 那么长。所以综上所述凹模的高度应该大于30mm，由于标准化的经总结，凹模的基本尺寸如下：L=355mmB=250mm 、 H=32mm3.6.2模具各项基本尺寸的确定上模座基本尺寸的确定：根据标准化的选定原则， 凹模的尺寸规格为：250*355 。所以根据模具设计大典关于塑料模具的设计上模座的尺寸为 250*355*25由于上模座是标准零件，所以材料的选取是没有必要的。推杆固定板，凹模、推杆垫板、下模座的尺寸设计 同理可得到推杆固定板的尺寸为 250*355*1
8、6 同理可得到凸模的尺寸为 250*355*32同理可得到推杆垫板的尺寸为 250*355*20 同理可得到下模座的尺寸为 250*355*25推杆固定板，凸模、推杆垫板、下模座材料的选择 推杆固定板要求的力学性能不高，且没有较高的精度要求，Q235就能满足才来哦的力学性能 凸模的材料要求同凹模的材料一样推杆垫板的材料同推杆固定板相同Q235 的力学性能就能满足相关要求下模座是标准零件，所以材料的选取可省3.7斜顶杆的尺寸设计 3.7.1斜顶杆设计1. 由于各个方向的抽芯距离s=(F/s)A=(2000/400)mm2A=5mm2由于考虑到塑件强度的影响，所以每根斜顶杆的截面尺寸选取 4*4m
9、m2,由于斜顶杆是斜着安装，所以要考虑斜顶杆的抗剪强度是否符合强度要求TQ235=300Mpa假设斜顶杆的截面尺寸为16mm2T=F/AT=35/16=4MpaT=10mmL1=(12)d L1为孔边距，即冷却孔与模具型腔所在面的距离。D为冷却孔直径L2=（35）dL2为孔间距，即相邻两孔之间距离。由于凹模板厚度为32mm，为满足条件。将孔开在中间。总共四个冷却通道，在浇口套两边按对称分布。塑件总长106mm，加上塑件到主流道的距离12mm，按120mm计算。孔间距取50mm，因为靠近浇口处塑件温度较高，所以冷却流道应靠近浇口。取靠近浇口的水道与主流道的距离为30mm.为了使冷却均匀，冷却效果
10、更好，该冷却系统分别开设两个进水和出水口。冷却水流向如上图所示。 4. 动作原理 本设计为两板式模具，开模过程中注塑机带动动模向下运动。塑件紧抱型芯以及拉料杆的作用，使塑件及浇注系统凝料全部留在动模一侧。在开模过程中斜顶杆侧抽型芯向左运动完成侧抽芯。模具完全打开后，注塑机顶针推动顶出板，顶出板带动顶杆及拉料杆将塑件顶出。合模时复位杆顶到定模上完成顶杆及拉料杆的复位，同时斜顶杆在弹簧的作用下完成复位中间开始下一次的注射。5. 设计总结这次课程设计我们一组的成员经过独立思考，严格按照任务书上的要求一步一步完成的。在设计的过程中，我们不断地查找资料，做到设计计算和绘图同时进行，遇到问题解决问题，不懂
11、的地方就向老师请教或查阅网上图书及资料。反复检查修改，最终完成了设计。就本次设计中存在的问题总结了以下：（1） 各个部分设计时都不是独立的，在设计中要有整体意识，团队要一起讨论数据不统一的地方。（2） 凡事不能想当然，要结合实际情况考虑问题。（3） 设计实质是查漏补缺的过程，可以弥补我们在课上没有听懂的地方，检验我们对知识的理解和掌握程度。（4） 有些很细节的地方要经过反复修改和验证，决不能马虎了事。6. 参考文献1 夏巨谌 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，2007 2 李志刚. 中国磨具设计大典.中国机械工程协会，20033 徐秀娟.互换性与测量技术.北京理工大学出版社，20094 胡正寰 夏巨谌.中国材料工程大典.化学工业出版社，2005注：3.13.3 浇注系统部分 设计者：李瑶3.43.5 型腔部分 设计者：郝丽梅3.63.7 侧抽机构 设计者：胡帅3.8 冷却系统 设计者：祝兵
