模具毕业设计论文Iphone4s手机壳注塑模具设计剖析.docx
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模具毕业设计论文Iphone4s手机壳注塑模具设计剖析
手机壳注塑模具设计Iphone4s
引言............................................................................................................................................1
一、iphone4s手机壳的工艺分析............................................................................................2
（一）塑件成型的工艺分析............................................................................................2
二、注塑机及模架选择............................................................................................................2
（一）注塑机的选择........................................................................................................2
（二）模架的选择............................................................................................................3
三.浇注系统的设计.……………………………………………………………………7
（一）.注射模具浇注系统组成及其设计原则……..............7
（二）.主流道的设计……..................................8
（三）.分流道的设计…………………………………………………………………9
（四）.浇口的设计……………………………………………………………………10
（五）.冷料穴的设计…………………………………………………………………10
（六）.排气系统设计…………………………………………………………………11
四.模具成型零件和模体的设制…………………………………………………………11
（一）.注射模具型芯的结构设计……………………………………………………11
（二）.注射模具成型零件的尺寸确定………………………………………………12
（三）.成型零件的强度、刚度计算…………………………………………………13
五.推出机构………………………………………………………………………………14
六.导柱导套的选择………………………………………………………………………15
（一）.导柱结构………………………………………………………………………15
（二）.导套结构………………………………………………………………………15
七.参数尺寸校核…………………………………………………………………………16
（一）.模具与注塑机安装部分相关尺寸校核尺寸…………………………………16
（二）.模具闭合高度校核……………………………………………………………16
（三）.开模行程校核…………………………………………………………………16
总结……………………………………………………………………………………18
参考文献...........................................................19
致谢.............................................................20
引言
因为中国现在的经济条件发展的越来越好，苹果公司的手机被普遍应用在中国，这款手机功能很强大，造价蛮高的，而且外形狠漂亮，被广大群众所喜爱，但是对于手机这种经常要用，并且容易不小心磕磕碰碰的东西而言，很容易影响他美观的外表，因此，手机壳被人们所设计出来。
手机壳既能保护手机，而且造价低廉，携带方便，还能设计成各式各样，就像是给手机穿了衣服一样让你的手机拥有自己的个性，不同于他人，因此被广大群众所喜爱，这个新兴行业利润高，而且市场大，制作方便。
我设计的这款手机壳跟市面上的差不多，塑料手机壳作为最早的手机壳材料，而且在小摊小贩上面大多数的苹果手机壳都是以塑料为主。
而且塑料手机壳也是运用非常广泛的一种。
平时一些手机壳贴钻爱好者们大多数都是用的塑料手机壳，同时塑料手机壳也是用途最为广泛的了。
塑料手机壳的优点：
1.轻巧：
轻巧这个地方也是和硅胶手机壳一样的，非常好，并且非常多厂商都是生产很薄的那种的。
2.容易增加工艺：
这个方面在手机壳的种类中也是很多这个样子的，因为手塑料手机壳的成本低，所以大家菜愿意去做的狠漂亮。
3.导热好：
这个方面也其实不用我多说，传热的效果好一直都是塑料手机壳的一个蛮大的好处。
4.不会干扰信号：
这个方面大家都不怎么值得，但是和其他的金属的手机比较一下就知道这个地方的好处了。
塑料手机壳的缺点：
1.怕热：
相信大家都知道热了会变大冷了会变小的原理了，这个塑料就很容一变样子。
2.容易破损：
塑料手机壳在温度狠低的时候，会变得容易坏掉，那么它给手机带来的保护也没有传说中的那么好了。
3.不耐脏：
这个塑料壳是很平的，容易留下手指印，这样手指上面的脏东西也容易站上去，这样看起来就很脏，而且蛮难擦干净的。
4.美观度低：
因为塑料是很便宜的，而且用的时间也不就，所以很多公司就不愿意浪费时间精力去着力高这个方面的花样。
不过因为科技的发展，现在很大家知道的Iphone手机壳品牌，比如GGMM、isido、rock等等品牌，都做出了很多材料的，不仅能用的时间很长而且漂亮，轻巧，这样让多的人喜欢，但是也有很多不道德的的厂家为了少花钱，用不好的有害的塑料去做手机壳，因为颜色很漂亮，大家也分不清也不懂，做的人很多，都不知道是什么地方出来的，所以这个是手机壳的一个缺点。
-1-
一、盒盖的工艺分析
（一）塑件成型的工艺分析
如图1-1为手机壳的塑件图,单位mm
1-1塑件图图
二、注塑机及模架的选择
（一）注塑机的选择
1.注射塑料的大小
可照着塑件体积的0.4倍计算浇注的系统的总体积为：
V浇=2113.8mm3，因为这个模具的设计是一模一腔，V浇=5284.6mm3，那么这次性注入的塑料的体积为V总=V浇+V浇=7398.44mm3≈7.4cm3
2.注塑机选择
（1）注射量：
V机≥V总/0.80
式中V机额定注射量（cm3）；
V总塑件与浇注系统凝料（cm3）。
V总/0.80=7.4/0.80=9.25cm3
（2）注射压力：
2
p注≥p成型
查的表各可以知道PE塑料的成样子时注射的压力是：
80～120Mpa
（3）锁模力：
P锁模力≥pF
表达式中p塑件完成的时候，PE塑料的型腔的压力p=24.5Mpa通过查资料可以知道
F浇注的系统和塑件在分型面上的投影的面积（mm2）
由UG这个东西可以测出来F=3591.6mm2
pF=24.5×3591.6N≈87.99kN
根据以上分析、计算，初选注塑机型号为：
XS-Z-30
额定注射量/cm3：
30
螺杆直径/mm：
38
注射压力/MPa：
122
注射行程/mm：
170
锁模力/kN：
25
最大成型面积/cm3：
130
模板最大行程/mm：
180
模具最大厚度/mm：
200
模具最小厚度/mm：
70
喷嘴圆弧半径/mm：
12
喷嘴孔直径/mm：
2
（二）模架的选择
1.模架的结构
模架的设计是制造塑料成品的模具的最最根本的零件。
模架的型号已经标准化，但型号和大小要我们自己来看好不好。
在标准中的规格下、小的模架的周界尺寸范围≤560mm×900mm，并规定他的模架的结构的形式是品种的型号。
-3-
图2-3A1型模架
2.基本模架组合尺寸
基本的模架有下面的几个尺寸种类：
100×L、160×L、200×L、205×L、315×L、355×L、400×L、450×L、500×L、560×L。
标准中导柱、导套、推杆、螺钉的孔径、孔位尺寸为参考尺寸。
根据上面的比较，计算以及型腔的尺寸和位置尺寸可以知道模架的结构的形式和规格。
（查表）
A-160160-11-Z2GB/T12556.119901
定模扳厚度：
A=20mm
动模板厚度：
B=25mm
垫块厚度：
C=50mm
模具厚度：
H=20+20+A+B+C=40+25+20+50=135mm
三、浇注系统的设计
（一）.注射的模具浇注系统的组成和它的设计原则
注射模具的浇注的系统由主流道，分流道，浇口，冷却穴等几个不同部分组成.。
在研究注射模具的浇注系统时要注意下面的几个地方：
（1）让融化的塑料充满整个的型腔；
（2）要让融化的塑料流的平稳点；
（3）要尽量减少塑料流动的距离；
（4）流动的通道表面要光滑；
（5）注意不要让产品变形和畸形；
（6）防止型芯的变样子和嵌件位置的移动；
（7）去除浇口要劲量方便，并且不对产品有影响；
（8）正确的设计让产品冷却的地方。
4
（二）.主流道的设计
主流道是从注塑机的嘴巴和模具接触位起，到分流道为止的这一段流通的地方。
主流道的设计原则图1-3
1-3
去的那个地方的凹下去的坑。
一般主流道进
（1）主流道与嘴巴头部接触处要做为5mm凹入深度约，嘴巴球面半径Sr大1mm～2mm,凹坑的球面的半径Sr要比dD应比喷嘴出口直径了防止主流道与嘴巴的不对准的误差，主流道进口端的直径；大0.5mm～1mm°左的塑料可增加大到3°，对不好流动5的
（2）流动轨道的表面角度为2°～
右；～Ra0.3；）（3流动通道的表面的表面粗糙度Ra0.7
0.4mm～和分应流道中间是圆滑过渡，过渡角R为流动通道（4）出去的地方；3mm害人5）浇口套安装孔是刚刚好的配合；（）浇口套要合格不能小；和定模板之间的连接力（6～7mm10mm,大型模具14mm左右。
中小型模具.）（7使用定位圈的方法选择长度：
）浇口套的设计2（那么模具的流动通道最好做成可以拆由于流动通道要和融化的塑料不停的碰撞，-5-
来拆去的，用好的钢材单独进行制作。
交口套一般采用T8A材料，热处理硬度为51～56HRC。
如图1-4所示是为了防止浇口套在融化的塑料反碰撞让它退出定模，用的时侯用固定定模上的定位环压着浇口套周围的地方就好了。
浇口套平面的尺寸D不能太大，不然他在运行的时候有可能会变样子。
为了变小温度差，不动的一端的圆柱直径d越小越好。
1-4
注射模具分流道的设计（三）.。
将主流面在分型面的上是在主流道和浇口的中间的一段流道，它存在分流道浇口。
后，运送到每个道送来的融化的塑料分好的流动通道做的地方的注意的地方；
（1）比做好的产品来的厚；a）流动通道的厚度要（；流动的通道空间要大一点的慢）对那些流动差的材料,b（要看具体情况放,冷料穴；c）流动通道的拐弯的地方（d）使塑件和浇道分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合；（充满型腔；e（）要让那些融化的塑料快速的并且均匀的流动通道的长度越短越好，不然会流不动。
）；（f流动通道要容易做出来；g（）；）（h前一节的流动通道要比下面一节的大6
（2）流动通道的设计
手机壳要求一模4腔，在布局上选择平衡式分流道。
（四）.浇口的设计
□□浇口也叫做进料口，是连接分流道与型腔的通道，除了直接浇口，它是浇注系统中空间最小的地方之外，但他却是这个模具中非常重要的地方，他的形状，大小都对整个的模具有很深渊的影响。
（1）.浇口的选用
这里我选了潜伏的交口。
□□它是流动通道系统和型腔之间的通道浇入材料的入口在做好产品后自动的切断，这样做出产品更快。
1.□□浇入材料的入口留下的印记不明显，这样就不要在花钱请人去在处理一次。
2.□□浇入材料的入口的压力流失的很大，所以要比塑料射出的压力大。
3.□□浇入材料的入口的地方容易被不能很好流动的塑料堵住。
4.□□□□它经常用于做中、小型塑件的一模多腔的模具中，也可用在单型腔模具和表面不能有蛮大印记的塑件。
（2）.□浇口位置的选用
□□模具制作的时候，浇口的位置和尺寸要求是很严格的，
一般会要考虑下面几个地方□□尽量缩短材料溜来溜去的距离。
□□1）.浇入材料的入口应放在塑料流动的时候最厚的地方。
□□2）.浇入材料的入口拼接的痕迹越少越好。
□□3）.浇入材料的入口要方便里面的空气出来。
4）.□□浇入材料的入口考虑分子移动方向的影响。
5）.□□浇入材料的入口防止喷出来和慢慢移动。
6）.□□浇入材料的入口处避免弯曲和受冲击载荷。
7）.□□□□8）.注意对外观好不好看的影响。
五.模具成型零件和模体的设计
（一）.注射模具型芯的结构设计
型芯的结构形式一般有：
整体组合式；局部组合式；完全组合式。
这次我做这个选的是整体组合式，
（二）.注射模具成型零件的尺寸确定
（1）型腔尺寸的计算
-7-
型腔的每个地方尺寸一般都是越来越比较大的，因此要用塑件公差的1/2，取负偏差，再加上-1/4的磨掉的量，而型芯深度则再加上-1/6的磨掉的量，这样的型腔的计算尺寸的表达如下。
（a）型腔的径向尺寸的计算式：
?
?
?
=D]?
0.?
75）（[D1?
S000）（73.1式中——型腔的最小基本尺寸；D0?
——塑件的最大基本尺寸；D0——塑件的平均收缩率，S=0.005；S——塑件的公差，取7级精度；?
?
——模具制造公差，按1/4△选取。
型腔径向尺寸：
44.165+0.110根据（3.1）式计算各型腔的各径向尺寸：
（b）型腔的深度尺寸的计算公式：
?
?
?
]67.?
0）?
（H?
H[1S?
0007.2（）H——型腔深度的最小尺寸；式中0?
H——塑件的最大基本尺寸；03.1）相同。
其余符号与（4.34根据（3.2）式计算得型腔的各深度尺寸：
）型芯尺寸计算（c8
型芯的各部分尺寸是越来越小的好，因此用塑件公差的1/2，取正偏差，再加上+1/4的磨掉的量，而型芯高度则加上+1/6的磨掉的量。
型芯的计算尺寸表达如下。
（d）型芯的径向尺寸的计算式：
?
0（7.3）]75?
d?
[d（1S）?
0.?
?
00式中——型芯的最大基本尺寸d0?
——塑件的最小基本尺寸d0）相同。
其余符号与（3.10016.4型芯径向尺寸：
10.2850.060.055--根据（3.3）式计算得型芯的各径向尺寸：
（e）型芯的高度尺寸计算：
?
0（7.4）]?
）0.751[h?
h（?
S?
?
00h;
式中——型芯高度的最大尺寸0?
h——型芯内形深度的最小尺寸；0）相同。
其余符号与（7.1成型零件的强度、刚度计算（三）.注射模在他工作的时候会用非常多的大的力，如果力太大，注射的模具和做出来的材料会坏掉啊，折断啊坏掉，从而让这个模具坏掉啊不能正常的工作卖钱。
那么，在模具的设计，成型零部件的强度和刚度的计算是不能少的是非常重要的。
凹型腔的侧面的厚度和底下的厚度可以用强度计算来知道，但凸模和型芯一般是由做出的产品上的孔来决定的，设计时只能对它们进行强度校核。
所以在设计时采取的是整体式圆形型腔。
所以，计算参考公式如下：
侧壁：
?
p?
（1）t?
r按强度计算：
c?
p2?
mp?
Ep按刚度计算：
?
（u?
1）rPm?
r?
（t1）c-9-
?
Ep?
（u?
1）rPm
底部：
按强度计算：
4r1758P0.按刚度计算：
m?
t3h?
Ep
凸模、型芯计算公式：
PmL?
2r按强度计算：
?
?
p4按刚度计算：
LPm?
r3?
?
Ep
计算出：
r=18.5mm按强度计算得：
tc=11.1mmth=14.8mm
r=3.97mm按刚度计算得：
tc=2.83mmth=1.91mm
参数符号的意义和单位：
MPaPm模腔压力（）105×；2.06E——材料的弹性模量（MPa）查得176.5；）查得材料的许用应力（——MPa
；0.025——u材料的泊松比查表得0.04）查得成型零部件的许用变形量（——mm；，调质，≥45采用材料为200HBS。
.推出机构的设计六
做好的东西在模腔中做好后，就可以从模具中拿出来了，但是在做好的东西拿出来的时候，模具要做一个把做好的东西推出来的一个动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。
推出机构的组成：
一部分是直接弄在塑件推出的零件上；另一部分是用来固定这个动作要使塑件变形或损坏的塑料件的外观时不发生掉下。
推出产品的一个零件，10
推动它的力的大小要根据脱模阻力的力气大小来做；推出机构的结构最好要非常的简单，能够把零件推出开，不会发生其他的多余的动作，合模时要正好的插进去。
因为我做的是手机壳，那么它是非常的薄的，所以用推动的版块来把他推出来，让动摸上的顶出来的地方把这块板推出来。
热固性塑料注射推出做好的东西的部件和热塑性塑料注射模推出做好的东西的部件的退出来研究的方法是一样的，但是因为热固性塑料很容易流到退出来的机构的空隙里面去，流出来的塑料凝固了就很难清除出去，不但让模具工作出错，而且还会让模具报废掉。
那么，热固性塑料注射模的推出做好的东西的部件做好就不要用这种推出结构的方法来推出去了，能保证配合不留缝隙；推芯板与锥和推板有足够的距离来清除掉毛刺的影响。
推出机构的设计还应注意下面的几个地方：
（1）与型芯或型腔配合间隙可取0.01～0.03mm以下，配合表面粗糙度Ra在0.2μm以下。
（2）方直接起来的地方划动划伤，只要增加材料的硬度。
还可在滑动零件表面涂覆耐高温的油啊什么的减掉摩擦系数。
计算射出力引入从模腔的塑料部分必须克服所遇到的阻力，所以必须有一个足够大的力的剥离塑料模具。
（1）推件力的计算
推件力F=Ap（μ）+qA1t2）；式中A塑件包络型芯的面积（mm77Pa；1.2×p取0.8×1010～p塑件对型芯单位面积上的包紧力，q大气压力0.09MPa;
μ塑件对钢的摩擦系数μ，约为0.1～0.3；
去除方向垂直投影面积
24924.79mmA≈7、、6+0.09×17×15（0.3cos40+sin40］）/10104924.79F=［×1.2×Nt=17025.45N
七.导柱导套的选择
（一）.导柱结构
用材料采用T8A经淬火处理，硬度为50~55HRC。
导柱、导套固定部分表面粗糙度Ra为08μm，导向部分表面粗糙度Ra为0.8~0.4μm。
导柱、导套用H7/k6配合镶入模板。
（二）.导套结构
套管是为了保证岛主能够正确的移来移去，给模具的相对位置，以保证模具的-11-
（1）结构形式。
采用标准带头导套。
导向套的圆周运动精度的零件2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内的剩余空气。
（。
0.4um或H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为H8/f7（3）导套孔的滑动部分按配合镶入模板。
H7/k6配合；另一端采用H7/e7导套外径与模板一端采用）导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，该模具中采用4（。
T8A2-2
如图
2-2
参数尺寸校核八.
.
（一）模具与注塑机安装部分相关尺寸的对照看啊配合型塑料注塑机模板最，XS-Z-30这个模具的外形最大部分尺寸为200mm×160mm280mm，满足模具安装的要求。
大安装尺寸为250mm×模具闭合高度对照看啊配合
（二）.计算由于模具闭。
因为模具塑料注射机最小厚度可以；所以模具最大厚度为180mm模制品具π4-5注射压力的校核其中合高度是，模具的闭合高度是满足安装条件。
kKPKPP?
?
有所需的注射压力，mmi式中Pi——成型制品所需的注射压力，96MPa
P——模腔压力，取24.5MPa
mK——安全系数，常取1.25～1.4
K=1/3～2/3
Pm=1.3×24.5/（1/2）=63.7MPa
12
P=120MPamaxP>KP/k
max确定的注射机注射压力满足要求。
（三）.开模行程校核
注射机开模行程应大于模具开模时取出塑件（包括浇注系统）所需的开模距。
我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度无关，即满足下式：
S≥++a+（5~10）mmHH21式中S---注射机最大开模行程,mm
---推出距离（脱模距离）,mmH1H---塑件高度,mm
2a---取出浇注系统凝料必需的长度，mm
HH+（5～10）=5.3+10.5+50+7=72.8mm满足条件。
+21
模具装配总图
-13-
总结
通过这次的毕业设计，我更进一步的了解了我所学习的专业的发展的方向，扎实了我的专业知识，让我在这次的设计中得到了全满的发展和无比的信心，把所学的知识与实际联系起来，真正体会到了原来模具师这么回事，体会到了做模具不容易的啊，累的要死的。
在设计的过程中，通过查阅资料，分析产品的各种信息，然后通过查找各种网上的资料啊什么的，对模具进行分析，然后在比对以往学习到的进行模具设计，这次的模具的设计真的狠不容易，花了我很多的心思和时间，一个词形容那完全的叫心力交瘁啊，痛不欲生啊。
在模具设计过程中也遇到了很多问题，王老师均给予我详细的解答，使我少走了许多弯路，让我在设计的道路上一帆风顺。
另外通过这次的毕业设计也让我知识到了工作经验的重要性，难怪那么多公司都要找有经验的，因为这样他们就能省下一笔钱，有很多的数据不是通过计算就能够得到的，而是在制造加工中不断的积累不断的验证而得出的。
这更加让我觉得动手的重要性，经验的重要性。
因此我在今后的工作中要努力发奋，不怕苦不怕累，工作在前线，不断积累经验学习知识，这样才能学习到更多，做出更好的模具走向人生的巅峰。
实践出真知，只有知识是不行的，特别是模具这种行业，这个行业经验才是王道，知识什么的大家都能很容易的掌握，只有经验才是要一个人沉淀下来用时间去学习的，今后我会认真的去学习，沉住气，去积累足够的然后发挥自己人生的价值，让自己更加的具有财富。
我希望在今后的生活工作中能够更加的完善自我，努力学习，天天向上，要不断的去刻苦努力的学习，不能不思进取，不懂就问，对那些有经验的老师傅要善于去学
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