手机壳注塑模具设计_2004

 时间:2015-03-20 03:32:56 贡献者:张飞378

导读:手机壳注塑模具设计林晓丹深圳大学工程技术学院 机械设计制造及其自动化 学号:2000111014指导老师:李积彬、程蓉、胡琳、王红志、王贤坤【内容提要】: 主要阐述手机壳的注塑模设计,

手机保护套注塑加工厂家 模具设计开发 各种材质专业订做生产商品大图
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手机壳注塑模具设计林晓丹深圳大学工程技术学院 机械设计制造及其自动化 学号:2000111014指导老师:李积彬、程蓉、胡琳、王红志、王贤坤【内容提要】: 主要阐述手机壳的注塑模设计,提供了使用 PRO/E 软件进行整个注塑模设计 的流程,以及塑件的 CAE 分析。

【关 键 词】: 手机壳、塑料、注塑模、PRO/E 模具设计【教师点评】:该同学在手机外壳的注射模具设计中,经过认真调研和方案论证,确定了具体设计方案, 在产品造型上有较强的创新意识,深入钻研每个重要环节,对产品的可行性和工艺进行了详细分析。

采 用 Pro/E+EMX 建立模型并进行模型的受力分析,模拟模型在现实情况下的使用情况,并得出模型检验 结果,以认真负责的工作态度出色的完成了整个注塑模设计的全过程,具备了设计人员应有的基本素质 和能力。

点评教师:胡琳 职称:副教授一.调研报告1.手机壳的造型结构发展状况 移动电话的普及速度大大超越了专家的预测与想象。

它已从最初的模拟系统发展到目前 的数字系统。

在此期间,移动电话的功能越来越丰富,体积越来越小,造型越来越美观,充 分体现了技术与艺术结合。

除了最基本的实用功能外,移动电话还要考虑美观和舒适,在设 计上必须充分考虑使用对象、使用场合、功能要求、人机工效学等因素。

2.材料确定 PC/ABS 合金在汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等方面获得了广泛应 用,如移动电话的机壳、手提式电脑的外壳、以及汽车仪表盘〔板)等。

资料显示:PC/ABS 已广泛应用于制造手机外壳。

3.薄壳制品与模具设计 薄壳制品成型时模具设计是至关重要的一步。

成型薄壳制品时需要特别设计的薄壳件专 用模具。

与常规制品的标准化模具相比,薄壳制品模具从模具结构、浇注系统、冷却系统、 排气系统、脱模系统都发生了重大变化,成本也增加了 30%---40% 4.塑件选择 据调查,东亚尤其是中国的用户对于翻盖手机却相当青睐,在中国市场销售的全部手机 中,翻盖手机的数量超过了一半。

国产手机厂商了解本土消费者的心理,摒弃欧美崇尚的直 板机而主推折叠机,开发出符合东方人审美趣味的机型,款式漂亮,内容丰富,得到了广大

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消费者的喜爱。

针对以上情况,选用翻盖式手机壳注塑模设计。

二、产品工艺分析1.产品造型设计 塑件的选择:女性翻盖手机 本人负责的部分是翻盖部分,翻盖部分的特点是上盖采用复杂曲面设计,上下盖的分型 面都比较复杂,而且下盖需要侧向抽芯。

见图 1:a)装配图b)爆炸图图 1 塑件造型2.塑件制品的工艺分析(1)尺寸和精度尺寸:塑件尺寸的大小受到塑料材料流动性好坏的制约,塑件尺寸越大,要求材料的流动性越好,流动性差的材料在模具型腔未充满前就已经固化或熔接不牢,导致制品缺陷和强度下降。

尺寸精度:影响塑件制品尺寸精度的因素是比较复杂的,如模具各部分的制造精度,塑料收缩率,成型工艺及模具加工表面质量等等。

手机机壳属于高精度的塑件,选用 3 级精度。

(2)壁厚对于手机机壳本身尺寸向着轻巧化发展,属于高级薄壳制品(壁厚小于 1.2mm),选用壁厚 1mm,均匀抽壳。

(3)脱模斜度结合本塑件的形状,设定脱模斜度为 40 分。

(4)加强筋和凸台针对本塑件,在壳体转角处设置距壁面有一定距离的凸台,并设加强筋。

同时在复杂曲

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面凸起的地方设置加强筋防止变形。

三、模具结构设计与参数计算1.塑件制品分析 (1)产品要求 从对本产品进行的工艺分析中可以得知,所设计的塑件材料为,材料收缩率为:0.005, 精度要求高,故一次注塑四个,采用圆形分布的流道布置。

塑件立体图如下所示: (2)计算制品的体积重量:材料采用 PC/ABS,查找 GE 公司网页得知其密度为 1.12,收缩率为 0.5%。

上盖部分:使用 pro/engineer 软件对三维实体产品自动计算出产品的体积,当然也可以根据实体尺寸手动计算出它的体积。

下面是部分计算过程: 通过计算塑件的体积为:V1=2737.24mm3 塑件的重量:M1=3.07g 浇注系统体积:V2=4413.07mm3 浇注系统重量:M2=ρ.V2=1.12×4.41=4.94g 故 V 总=4V1+V2=4×2737.24+4413.07=15362.03mm3 故 M 总=V 总×ρ=1.12×15362.03=17.21g ρ—塑料密度 g/ m3下盖部分: 通过计算塑件的体积为:V1=2230.86mm3 塑件的重量:M1=2.498g 浇注系统体积:V2=3857.89mm3 浇注系统重量:M2=ρ.V2=1.12×3857.89=4.32g 故 V 总=4V1+V2=4×2230.86+4320.84=12781.35mm3 故 M 总=V 总×ρ=1.12×12781.35=14.315g2.注塑机的确定根据制品的体积和重量查《塑料模具设计》(表 5—3)选定注塑机型号为:JPH150A。

注塑机的参数如下:注塑机最大注塑量:186g锁模力:1500KN

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注塑压力:194MPa最小模厚:180mm最大开距:800mm顶出行程:80mm注塑机定位孔直径: 125mm注塑机拉杆的间距:410×410(mm×mm)喷嘴球半径:10mm喷嘴前端孔径:3mm3.模具结构设计模具结构采用一模四腔两板式结构,考虑到壳体表面美观性,采用潜伏式胶口。

根据<<塑料模具设计>>(附录 B)所提供的标准模架图例选模架型号为:大水口,4040。

4.注塑机参数校核对注塑机的最大注塑量、锁模力、模具与注塑机安装部分相关尺寸、开模行程等进行校核,校核结果是满足要求的。

5.浇注系统的设计(1)主流道的设计主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位,它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。

其形状为圆锥形,便于熔体顺利地向前流动,开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。

由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,通常不直接开在定模板上,而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。

浇口套的选用: 进料口直径:D=d+(0.5~1)mm=3+0.5=3.5mm 式中 d 为注塑机喷嘴口直径。

球面凹坑半径:R=r+(0.5~1)mm=10+0.5=10.5mm 式中 r 为注塑机喷嘴球头半径。

所选浇口套的立体图如图 2 所示:图 2 浇口套 (2)冷料井设计

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选用底部带有推杆的的冷料井,倒锥孔冷料井的底部由一根推杆组成,推杆装于推杆固 定板上,因此它常与推杆或推管脱模机构连用。

(3)分流道的设计 分流道的尺寸:分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。

大多数塑料所用 的分流道的直径为 6mm-10mm,先预定用 6mm,通过塑料顾问分析再决定。

分流道的布置:选用平衡式的圆形分流道布局,即分流道到各型腔浇口的长度、断面形 状、尺寸都相同。

(4)浇口设计 浇口又称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细短流道,其截面积约为分流道的 0.03~0.09,长度约为 0.5mm~2mm。

具体尺寸通过 Pro/E 塑料顾问分析确定。

通过 Pro/E 塑料顾问分析可知最佳浇口位置在壳体内侧。

再加上考虑手机外壳的美观性, 决定用潜伏式浇口。

选用图 3 浇口图 3 推杆式浇口潜伏式浇口的可以是圆形或半圆形,一般尺寸:长 L=1.5-2mm,浇口直径 d=0.5-1.5mm, 分流道与点浇口交界处过度圆角 R=1.5-3mm6.分型面的选择 定模和动模相接触的面称为分型面,分型面的形状有平面、斜面、阶梯面和曲面等。

分 型面的选择就有利于脱模,取在塑件尺寸最大处,并使塑件留在动模部分,有利于塑件的外 观质量和精度要求。

a)上盖图 4 分型面b)下盖

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由于下盖还有侧向抽芯,所以还要做型芯分型面图 5 分型面7.排气系统的设计 由于本模具属小型模具,可利用型芯、顶杆、镶拼件、分型面等的间隙排气 8.成型零件的设计 凹模结构:由于按钮形状复杂,故选用局部镶拼式凹模;凸模:选用镶拼式凸模。

其结 构见图 8,图 9 所示, 9.导向机构设计 模具设计通常购买标准模架,其中包括了导向机构,导向机构包括导套和导柱,根据模 架的尺寸结构选用φ40 的导柱,然后选用相对应的导套。

其结构见下图所示:图 6 导套图 7 导柱10.型腔的侧壁和底板厚度计算通常模具设计中,型腔壁厚及支承板厚度不通过计算确定,而是凭经验确定。

参考《塑料模具设计》中的经验数据表可以得知:型腔侧壁厚度 S 的经验值为:S=0.2L+17=0.2×190+17=55mm支承板厚度 h 的经验数据:h≈0.12b≈0.12×190≈38mma) 凹模图 8 上盖部分b) 凸模

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