毕业设计手机外壳及其模具设计.docx

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毕业设计手机外壳及其模具设计

·1引言……………………………………………………………………………………………1

·1.1模具及塑料模具…………………………………………………………………1

·1.2现代模具制造技术的发展趋向…………………………………………3

1.3我国的模具工业………………………………………………………………………4

·1.4论文的选题背景和意义……………………………………………………………7

·2方案设计…………………………………………………………………………………………8

·2.1直板手机外壳设计方案……………………………………………………………8

·2.2翻盖手机设计方案…………………………………………………………………9

·3总体结构设计………………………………………………………………………9

·3.1塑件结构工艺分析与设计…………………………………………………………9

3.2　塑件的尺寸精度…………………………………………………………………………10

·4注塑成型机的选择……………………………………………………………………………12

4.1　注塑成型工艺简介………………………………………………………………………13

·4.2注塑机基本参数……………………………………………………………………………14

·4.3注射机的选用………………………………………………………………………………15

4.4锁模力校核…………………………………………………………………………………16

4.5注射容量校核………………………………………………………………………………16

4.6注射模的结构组成…………………………………………………………………………16

·5成型零件………………………………………………………………………………………17

5.1型腔数目的确定……………………………………………………………………………17

5.2型腔数量和位置的确定…………………………………………………………………18

·5.3分型面的选择………………………………………………………………………………18

·5.4分型面的设计………………………………………………………………………………19

·5.5模架的选用与设计……………………………………………………………………20

5.6定模板………………………………………………………………………………………21

5.7动模板………………………………………………………………………………………21

5.8定模座板……………………………………………………………………………………22

5.9动模座板……………………………………………………………………………………23

5.10推杆固定板………………………………………………………………………………23

·6装配……………………………………………………………………………………………24

·6.1装配基准………………………………………………………………………………………24

·6.2模具镶块的装配……………………………………………………………………………24

·7产品设计………………………………………………………………………………………25

·7.1模具设计………………………………………………………………………………………25

·7.2模具加工……………………………………………………………………………………26

8浇注系统设计……………………………………………………………………27

8.1保证塑件的质量……………………………………………………………………………27

8.2浇口的设计……………………………………………………………………………28

8.3冷料穴设计…………………………………………………………………………………29

9合模导向与精定位机构设计………………………………………………………………29

9.1导柱导向机构设计…………………………………………………………………………30

9.2复位装置的设计……………………………………………………………………………33

10模具的试模与修模……………………………………………………………………33

10.1试模…………………………………………………………………………………………33

10.2成型缺陷……………………………………………………………………………………35

·结论……………………………………………………………………………………………37

·致谢……………………………………………………………………………………………38

·参考文献………………………………………………………………………………………39

摘要（注：

需要图纸另行联系）

塑料是一种新型工程材料，发展速度迅猛，塑料的加工和成型工艺也越来越得到重视，其中注射成型是最常用的塑料零件成型方法。

生活用品的塑料模具占了很大比例，在市场竞争白热化的今天，电器外壳设计成为产品质量的重要一环，最为突出和典型的就是手机，手机外壳注射模成为目前注射模制造行业最为复杂的模具之一，是手机结构件制造的难点。

因此，研究手机外壳注射模具的设计制造，具有较高的生产实用价值。

手机外壳外观要求很高，而且整机体积小、结构复杂，因而对注射成型模具和成型工艺的要求极高。

手机外壳注射模设计制造的最大难点在于浇注系统、脱模机构。

本课题来源于企业的生产实际，以大量的手机外壳注射模具设计制造为基础，根据多年从事注射模设计制造的经验，总结工厂的生产工程实践成果。

研究手机外壳注射模具的整体结构设计，浇注系统中浇道、浇口的形式、位置选择，排溢系统的设计，塑件主要部位的脱模推出方式，以及制造方法和工艺要点。

结合面盖和镜片两个有代表性的塑件实例，以工厂实用为原则，详细介绍了实际设计制造的方法和关键点。

如何提高模具质量，保证塑料产品的成型要求，在文中也作了叙述，并列出了实际生产中塑件可能出现缺陷的原因以及解决方法。

其中，尺寸、数据和机械结构均来自工厂的实际图纸。

关键词:

注射模;模具设计制造;浇注系统;脱模机构;手机外壳成型

Theplasticinjectionmodledesignofheartshapelampe

Abstract:

Plasticisanewkindofengineeringmaterials,therapidpaceofdevelopment,plasticsprocessingandformingtechnologyhasbecomeincreasinglyAttention,ofwhichinjectionmoldingisthemostcommonlyusedmethodofmoldingplasticparts.SuppliesaccountedfortheplasticmoldAlargeproportionofthemarketcompetitiontoday,shelldesignofelectricalproductsanimportantpartofquality,Themostprominentandisatypicalmobilephone,cellphoneshellInjectionMoldInjectionMoldhasbecomethemostcomplexmanufacturingindustries.Oneofthemoldiscreatedphonesstructuraldifficulties.Therefore,thestudyofcellphoneshellinjectionmolddesignsystem.Madeofhighpracticalvalueofproduction.Demandingtheappearanceofmobilephonecasings,andsmallmachine,thestructureofcomplexmoldsforinjectionmolding.Andformingahighlydemandingprocess.Mobilephoneshellinjectionmolddesignandmanufactureofthemostdifficultofthegatingsystemisoff.Modeinstitutions.TheissuestemsfromtheactualproductiontoalargenumberofmobilephonecasedesignandmanufactureofinjectionmoldsfortheThebasisofinjectionmoldbasedonmanyyearsexperienceinthedesignandmanufacture,summinguptheproductionplanttheresultsoftheengineeringpractice.ResearchMobilephonecasestudyoftheoverallstructureoftheinjectionmolddesign,gatingsysteminthesprue,gateform,locationchoice,Rowoverflowsystemdesign,plasticpartsdemouldingmainlaunchsite,aswellasmanufacturingmethodsandprocesspoints.Knot.Allfacethelenscoverandtworepresentativeexamplesoftheplasticpartstothefactoryfortheprincipleofpractical,detailedinformationontheactualsetofmanufacturingmethodsandkeypoints.Howtoimprovethequalityofmold,themoldingofplasticproductstoensurethattherequirementsinthetext.Alsodescribed,andalistoftheactualproductionofplasticpartsmaybethereasonsfordefectsandsolutions.Amongthem,Size,data,andmechanicalstructurearetheactualdrawingsfromthefactory.

Keywords:

injectionmold;molddesignandmanufacturing;castingsystem;Demouldinginstitutions;mobileshellmolding

1引言

模具属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料，以其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和行业

1.1模具及塑料模具

1.1.1模具工业的重要性

模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%一80%的零部件都依靠模具成形川。

因此，模具被称之为“百业之母”、“工业之父”。

模具的质量和先进程度，直接影响产品的质量、产量、成本，影响新产品投产周期、企业品结构调整速度与市场竞争力。

模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍以上。

目前，模具生产的工艺水平及科技含量的高低，己成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志之一，决定着一个国家制造业的国际竞争力。

现代模具行业是技术、资金密集型的行业，模具行业的发展，可以带动制造业的蓬勃发展。

按照一般公认的标准，模具产值与其带动实现的工业产值之比为3:

100。

通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，节约原材料、降低能耗和成本，产品的一致性好。

如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低，而在各行各业得到了广泛应用，并且直接为高新技术产业服务，特别是在制造业中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对国民经济的发展有着辐射性的影响。

模具工业在国民经济中的重要地位与作用，可以从以下四个方面看出:

第一，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。

例如:

属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模;计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具;数字化电子产品（包括通讯产品）的发展，没有精密模具也不行。

不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。

因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。

有些生产高精度模具的企业，已经被命名为“高新技术企业”。

第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。

用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。

CAD/CAE/CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。

模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备。

逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。

第三，模具工业是装备工业的一个重要组成部分。

在1998年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。

1998年11月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键设备的国产化。

将机械工业作为装备工业，把它同一般的加工工业区别开来，是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。

模具作为基础工艺装备，在装备工业中自然有其重要地位。

因为国民经济各产业部门需要的装备，其零部件有很大一部分是模具

做出来的。

第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业—机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。

机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。

这几年，我国每年要进口近10亿美元的模具。

我国石化工业一年生产500多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，很大一部分需要塑料模具成形成制品，才能用于生产和生活的消费。

生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具;生产塑料管件和塑钢门窗，也需要大量的塑料模具成形。

从五大支柱产业对模具的需求也可以看到模具工业地位之重要。

1.1.2塑料模具前景广阔

塑料工业是新兴的工业，塑料作为一种新的工程材料，发展势头极其迅猛，跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大材料之列，已经广泛用于工业和日常生活。

因此，塑料的加工和成型工艺越来越得到重视，新技术、新工艺不断涌现。

目前，塑料成型种类包括注射成型、压铸成型、吸塑成型、吹塑成型、发泡成型、挤压成型等，其中注射成型是最常用的方法，几乎所有的塑料都可以注射成型按重量比计算。

塑料工业的发展，推动了中国塑料模具产业的发展步伐，近年来塑料模具市场发展相当快，2002年已猛增到140亿元左右，2004年塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右，在未来几年中还将保持较高速度发展。

当前国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。

随着中国汽车、家电、电子通讯以及各种建材的迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。

电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台，彩电的年产量已超过3000万台，家电行业所需模具量年增长率约为10%。

一台电冰箱约需模具350副，一台全自动洗衣机约需模具200副，一台空调器仅塑料模具就有20副。

汽车工业近年来增长速度惊人，因此汽车模具潜在市场巨大。

每种型号的汽车都需要几千副模具，价值上亿元，汽车的各种功能性零部件都要靠模具成型，制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，还有制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需大量的塑料模具。

在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料是大势所趋，国家己明令禁止使用铸铁管道，代之以塑料管材。

塑料建材不仅能大量代钢、代木、替代传统建材，而且具有节能、节材、保护生态、改善居住环境、提高建筑功能与质量、降低建筑自重、施工便捷等优点，将在今后得到越来越多的应用。

2005年建筑用塑料制品约400万吨，占总产量16%，预计2010年全国新建住宅室内排水管S0%及城市供水50%将采用塑料管。

同时，国家正在大力发展塑料门窗，根据建设部等五个部门的要求，2000年塑料门窗的普及率达到150rk，塑料排水管的市场占有率超过30%，预计到2010年塑料门窗和塑料管的普及率将达到30%一50%，塑料排水管的市场占有率将超过50%。

因此，塑料模具的增长速度加快，应用潜力是不可低估的。

1.2现代模具制造技术的发展趋向

1.2.1模具的标准化

加快模具的标准化、商品化发展，适应大规模成批生产的需要，可以提高模具的制造质量、缩短模具的制造周期。

新材料、新技术、新工艺的研究和应用研究开发模具新材料，进一步提高模具钢材的耐磨、耐蚀、综合机械性能、加工性能和抛光性能，是提高模具质量的稳定性和使用寿命的主要途径和发展趋向。

模具CAD/CAE/CAM技术是模具设计、制造技术的又一次革命，其优势越来越明显。

普及和提高CAD/CAE/CAM技术的应用，是模具设计制造走向现代化的必由之路。

以高速铣削为代表的高速切削加工技术代表了模具外表面粗加工的的发展方向。

成型面的加工向精密、自动化方向发展，光整加工技术向自动化方向发展。

以三坐标测试仪和快速原型制造技术为代表的制模技术，是模具制造技术的重大发展，尤其是用于反向制造工程和复杂模具的制造，对缩短制造周期有着非常重要的作用。

节能、优质、高速、绿色热处理工艺是模具零件热处理的主导方向

1.2.2现代生产制造方式

在完全实现模具标准件、通用件的生产专业化，供应商品化的基础上，利用现代IT技术，组成局域通信网络，将计算机设计完成的各成型面、配合面数字化，并编成代码直接输入数控机床或CNC加工中心进行自动编程，继而完成自动加工。

加工过程中能够完成自动检测和结果的自动显示，从而实现产品设计、模具设计以及模具制造的自动化和智能化并以此提高设计和制造的速度和质量，减少人为的多层次失误造成的缺陷，从而缩短模具生产周期，提高模具质量以及使用的可靠性和寿命。

1.3我国的模具工业

1.3.1发展现状

自二十世纪以来，我国模具工业已经走过了半个多世纪。

改革开放后，我国模具工业发展迅猛，截至2006年底已拥有3万家模具生产企业。

“十五”期间，我国模具工业以年均200k的速度持续快速增长。

2001年全国模具工业总产值达300亿元人民币，我国模具年产值位居世界第四。

至2005年，我国模具销售额达610亿元，同比增长25%，已跃居世界第三，仅次于日本和美国。

2006年，我国模具销售额720亿元，直接带动实现工业产值2.4万亿元。

当前，中国模具市场容量已达800亿元人民币左右，“十一五”期间中国模具业市场份额将达1200亿元。

在区域分布上，广东、重庆、浙江形成了国内模具行业的“三足鼎立”，广东是当前我国最主要的模具市场，中国最大的模具出口与进口省。

目前，深圳周边及珠江三角洲地区已经成为我国模具工业最为发达、科技含量最高的区域。

与全国塑料加工业区域分布相类似，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70%。

我国的模具出口也开始大幅增长，表明国内模具水平和竞争力的迅速提高。

据海关统计，2005年模具出口7.吸亿美元，同比增长50%以上;模具产品结构更趋高档，复杂、精密、长寿命模具份额提高到30%。

2007年l~6月，我国模具进出口总量为巧.42亿美元，其中进口总量为9.47亿美元，出口总量为5.95亿美元，与2006年1~6月相比，进出口总量同比增长4.83%，出口总量同比增长25.79%，而进口总量同比减少5.110k。

从模具种类来看，进出口量最高的是塑料橡胶模具，分别占了进、出口额的53.34%和71.33%。

进口模具主要来自日本、韩国和我国台湾，其次是德国、美国、香港、新加坡、加拿大、法国和瑞士。

我国出口模具的市场主要是香港特别行政区、日本、美国，其次是我国台湾，以及德国、泰国、印度、马来西亚、法国和韩国。

出口模具主要来自广东、浙江和上海，其次为江苏、山东、福建、辽宁、天津、北京、安徽和吉林。

从上述数字可以看出，我国模具外贸虽然仍存在进出口逆差，但与去年同期比，逆差同比减少32.95%，再次实现逆差的缩减。

这不但说明模具出口前景很好，而且也表明我国模具进、出口的结构渐趋合理。

如果按模具大类比例来看，塑料橡胶模具的进出口与去年同期相比，进口比例增加了3.6个百分点，出口比例增加了3.41个百分点。

这说明塑料橡胶模具在我国模具进出口中的比例在上升，不但市场在发展，而且发展速度要快于模具行业总体水平。

目前，世界模具市场产品供不应求，近几年世界模具市场总量一直保持在600亿~650亿美元，美国、日本、法国、瑞士等国一年出口的模具约占本国模具总产值的1/3，模具己成为不少行业的发展瓶颈。

要想成为世界制造业大国，没有先进的模具工业是不行的。

我国的加工成本相对较低，模具加工行业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多的国外企业选择我国作为模具加工基地。

近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化，国际模具制造巨头在中国投资设厂的新一轮扩张，这代表着我国模具行业迎来新一轮的发展机遇，也代表着面临国外先进技术和高品质制品的挑战，模具行业在“十一五”期间将面临再次腾飞的契机。

当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。

德国海拉吉林落户;日本丰田模具天津设厂:

芬兰贝尔罗斯公司投资兴建深圳模具制造厂，专为电信、保健、电子、汽车等行业提供高档模具产品。

目前，我国模具业规模仅次于日本和美国，但大多集中在中低档领域，总体技术水平和附加值偏低。

我国制造业急需的精密、复杂冲压模具和塑料模具，轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等，还大量依靠进口，模具产品仍然存在进出口逆差。

1.3.2主要差距

由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比仍存在不小的差距，我国现在的模具开发制造水平比国际先进水平至少落后10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。

我国的塑料模具中，汽车和家电的大型注塑模具，集成电路的精密塑料模具，电子信息产业和机械及包装的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，新型建材