基于ProE的便携式手机充电器上盖的注塑模设计论文.docx

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基于ProE的便携式手机充电器上盖的注塑模设计论文

摘要

本课题研究的是便携式手机电源充电器上盖注塑模设计。

本设计对手机电源充电器上盖零件进行了工艺分析，确定了手机电源充电器上盖的分型面及成型方法。

塑件的材料采用ABS，同时根据生产纲领，设计了一模两腔的注塑模具，然后重点阐述塑料手机电源充电器上盖零件注塑模的主要内容部分，主要有：

根据年产量等确定型腔数目及校核，注塑机类型和规格选择及有关工艺参数的校对，浇注系统的设计，成型零件设计，脱模机构设计，导向机构设计，侧抽芯机构，冷却机构设计以及排气系统设计。

并对模具结构与注塑机的规格进行了匹配校核。

完成便携式手机电源充电器上盖板的注塑模具总体装备结构设计和相关主要零件的设计。

关键词：

便携式；手机电源充电器上盖；侧浇口；注塑模具

Abstract

Thistopicisthestudyoftheportablemobilepowerchargercoverinjectionmolddesign.Inthispaper,themobilepowerchargercoverpartsareanalyzedintechnology,determinedthemobilepowerchargercoverformingmethod,usingABSplasticpartsmaterial,atthesametimeaccordingtotheproductionprogram,designamoldtwocavityinjectionmouid,andthenemphasisonmobilepowerchargercoverplasticpartsinjectionmolddesign,mainlyinclude:

determinethecavitynumberandchecking,accordingtotheannualselectiontypesandspecificationsofinjectionmoldingmachineandrelevantprocessparametersofproofreading,thedesignofthegatingsystem,moldingpartsdesign,mechanismdesign,demouldingmechanism,coolingmechanismdesignandtheexhaustsystemdesign.Matchingofmouldstructureandinjectionmoldingmachineforchecking.Completeportablemobilephonepowerchargercoveroverallequipmentstructuredesignofinjectionmoldandpartsdesign.

Keyword：

portabletype;Mobilepowerchargeronthecover;sidegate;

plasticinjectionmould

1绪论

1.1本课题的研究内容和意义

模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。

没有模具，就没有高质量的产品。

用模具加工的零件，具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点。

因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。

因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。

自改革开放以来，到目前为此制造业在中国国民经济中占的比重已占到45%，制造业部门成为GDP增长的主要支撑力量。

目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。

中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。

研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。

现代模具行业是技术，资金密集性的行业，模具行业的发展，可以带动制造业的蓬勃发展，对国民经济的发展有着辐射性的影响。

1.2国内外的发展概况[1]

随着计算机软件的发展和进步，CAD/CAE/CAM技术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。

利用先进的CAD/CAM/CAE技术进行模具的设计与制造，不仅省时省力，实现了无图纸化加工，而且制品的准确性，减少了试模的次数，缩短模具的设计及生产周期。

模具制造技术将向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。

最为重要的是保证了模具使用寿命。

模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。

在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。

一副优良的注射模具可以成型上百万次，一副优良的压缩模具可以成型25万次以上，这与上述因素有很大的关系。

具体表现在模具的CAD/CAM技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术，模具的激光快速成型技术，模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术，模具的CIMS技术，已在开发的模具DNM技术以及数控技术等先进制造技术方面。

由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。

塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精”仍旧是一个必然的发展趋势。

从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求，以下的发展趋势也较为明显。

一方面发展专业模具厂的技术优势，使之进一步提高对某一类模具的设计制造水平；另一方面要不断采用新技术、新工艺，提高模具产品的技术含量。

要提高我国的模具技术水平，必须在以下方面加大努力：

1、开发精密、大型、复杂、长寿命的模具，实现模具国产化；

2、.加速模具标准化、专业化、商品化生产；

3、大力发展CAD／CAM／CAE、RPM等先进模具设计和制造技术；

4、加大人才培养的力度，使他们尽快掌握模具设计和制造中的先进技术。

1.3本课题应达到的要求

模具毕业设计是模具专业最为重要的环节之一，同时它也是最后的一个关键教学环节。

它是由学生过渡到生产的一步，由学校走向工厂的桥梁。

是我们第一次系统地把所学理论应用在实际生产。

通过此次的毕业设计制造的各个环节有了更加深入明确的了解从而培养和提高设计的能力。

毕业设计的目的有两个，第一个目的是让我们掌握模具设计的基本技能，如绘图，计算，查阅设计资料和手册。

熟悉国标和各种标准的能力，能够熟练运用三维软件进行绘图。

第二个目的是了解和掌握模具设计与制造的工艺，从而独立的设计一般的塑料模具，为走出学校走向社会打下基础。

本人设计的这副模具是塑料成型模具，塑料手机外壳塑料模具设计，这是一种方形状的塑料外壳。

在设计过程中我是按照循序渐进的方法，严格按照设计要求去做，力求数据准确，结构合理，在保证合乎塑料件要求的同时，力求结构简单。

但是由于本人的实践经验不足，因此考虑的问题可能有些地方不是很全面，设计中难免会出现错误，还望各位老师和同学指正。

在此，我在这里衷心的感谢导师对我的指导和同学对我的帮助。

2塑件材料与工艺分析

2.1塑件工艺分析

2.1.1设计塑件时必须考虑的问题[2]

①塑料的物理机械性能，如强度，弹性，刚性，吸水性等。

②塑料的成型工艺性。

③塑料成型所导致冲模流动，排气，补缩等。

④塑件在成型后的收缩情况以及收缩率差异等。

⑤模具的总体结构，以及脱模的复杂程度。

⑥模具零件的形状和制造工艺。

塑件的设计主要包括塑件的形状，尺寸，精度，壁厚，表面光洁度，斜度，以及塑件上的加强筋等的设计。

2.1.2尺寸和精度

塑料的尺寸精是指所获得的塑件尺寸与产品要求尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。

影响塑件尺寸精度的因素十分复杂，首先是模具制造的精度和塑件收缩率的波动，其次是模具的磨损程度。

另外，在成型时工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化、塑件的飞边等都会影响塑件的精度。

因此，塑件尺寸精度的确定应该合理选择，尽可能选用低精度等级。

由于该塑件是方形外壳，所以尺寸和精度要求不是很高，所以经分析选择一般精度等级3级精度。

2.1.3塑件的图形

该塑件形状虽然有不规则轮廓，但在分模方向没有阻碍，容易模塑，所以采用单分型面，而且该塑件外表面本身带有一定的斜度，这样也更易脱模。

图2.1塑料件

图2.2塑料件

2.1.4塑件材料

该塑件采用ABS树脂，起成型特点流动性中等，吸湿性打算，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件必须经过长时间的预热干燥，溢边值0.04mm，适合取高料温，高模温，但是料温过高容易分解，对精度的要求较高的塑件，模温适合取50~60°C，对光泽，耐热塑件，模温取60~80°C。

注射压力高于聚苯乙烯。

用螺杆式注射机成型时，料温为180~230°C。

注射压力也比较大。

而且有很好的抗冲击强度和良好的机械强度以及一定的耐磨性。

收缩率为0.3%~0.8%。

质量密度为1.14g/cm²。

确定型腔数目应考虑技术和经济两方面的因素，这些因素包括注射机的规格、塑件质量要求、成本及交货周期等。

在本次毕业设计中要求是年产量40万件，属于中批量生产，所以初步确定采用多型腔模具。

2.2型腔数目的确定

在这一年时间里采用三班倒制度即一天实际工作时间为20个小时，每个月

实际工作日为22天，所以一年实际工作时间为：

s

从表中可知ABS的成型周期是40～70s，取成型周期为55s。

所以该塑件的成型时间为：

但考虑到生产中的一些其他因素，例如清洁模具等，所以将成型时间适当的放长至80s。

所以型腔数量为：

取N=2

2.3型腔数目的校核

按注射机的额定塑化速率确定型腔的数量

（2.1）

式中——型腔数目；

——单个塑件的质量或体积，或；

——浇注系统凝料的塑件质量或体积，或；

——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8左右，视设备的

新旧而取值；

M——注射机的额定塑化量，或；

转化后有≤（0.8×30—17）/4.58≈1.53

取整数=2

由此可知=2符合要求。

3塑件的体积估算和注射机型号的选择

3.1塑件体积

从几何方面计算

V浇=+×2（3.1）

V浇=+3.14×26×2²2

=6813.8+653.12

=7466.92mm³

根据三维软件模型分析计算得体积

V塑件=4.5844cm³

由此初步确定此模具为一模两腔，即n=2，故所有的总体积为

V总=4.58×2+7.5

=16.66≈17cm³

因为ABS的平均密度为p=1.14g/cm³

∴M全=PV（3.2）

=1.14×17

=19.38g

式中V塑件——单个塑料零件的体积；

V浇——表示交流道;分流道和浇口等浇注系统所需塑料体积；

V总——表示塑件所需塑料的体积；

V——表示整个臂盖的塑料实心体积。

3.2注射机的类型和规格选择[3]

注射机的类型和规格有很多，按结构形式可分为机的类型和规格有很多，按结构形式可分为立式，卧式和直角式三类，国