线路板外壳注塑模具设计.docx

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线路板外壳注塑模具设计

摘要

塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又叫做塑料制件，简称塑件。

塑料成型制品应用广泛，特别是在电子仪表、电器设备、通信工具等方面获得大量应用。

如各种受力不大的壳体、支架、结构件、装饰件等；作为塑料制品的主要生产基础工艺装备的塑料模具，在国民经济占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。

注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性的成型可以一次成型形状复杂的精密塑件，本次设计就是将线路板外壳作为设计模型，将注塑模具的相关知识作为依据，阐述塑料注塑模具的整体设计过程。

本文设计的内容就是线路板外壳注塑模具，材料为PVC，根据其结构形状特点以及通过对线路板外壳成型工艺的正确分析，确定型腔的总体布局，选择分型面，确定脱模方式，设计浇注系统等；同时本文对注塑模具进行简要介绍，对注塑模具中的主要零件进行设计计算，在设计过程中着重考虑其生产实际中的经济性和合理性。

关键词：

注塑模具；注射成型；分型面

ABCTRACT

Plasticmoldingproductsareplasticasthemainstructuralmaterial.Theprocessingofproducts.Referredtoastheplasticparts.plasticmoldingproductsarewidelyused.Especiallyintheelectronicinstrumentelectricalequipment,communicationtools,etctoobtainalargenumberofapplications.suchasallkindsofstressareshellstentsstructuredecoration.Basedprocessequipmentasthemainproductionofplasticproductsofplasticmold.occupiesanimportantpositioninnationaleconomymouldtechnologyhasalsobecometomeasureanationalproductmanufacturelevelofimportantsymbol.Injectionmoldingplasticmoldingisanimportantmethod.itismainlysuitableforthermoplasticmolding.andcanbeacomplicatedshapeofprecisionplasticformingpartsistheadslsurfacehellaadesignmodel.Thispaperwillbeinjectionmoldrelatedknowledgeasthebasis.theoveralldesignprocessofplasticinjectionmouldareexpounded.

Designthecontentofthisarticleisshellofplasticinjectionmould,materialsforPVC.Accordingtotheshapeofthestructurecharacteristicsandthroughtheanalysisoftherightacrosstheshellmoldingprocess,determinetheoveralldistributionofcavitychoosethepartingsurfacedeterminethedemouldingway.Thedesignofgatingsystem,etc.

Keywords：

Plasticmold；injectionmolding；thepartingsurface

第一章前言

1.1我国模具行业的发展方向和前景

经过1990年代的高速发展，中国的模具产业已经达到一定的水平，生产能力也有了相当大的提高，模具市场的规模也正在逐步扩大。

过去十年，中国模具工业（主要集中在汽车、电子信息以及电器）以每年15%左右的增长速度快速发展。

到2005年，全国模具生产厂点已达3万多家，从业人员50多万人；模具销售总额高达610亿元，比上年增长25%；模具生产企业总体上任务饱满、订单充足。

2006年，业界预测中国汽车的年度销售数量将会比前一年增长15%，年度销售数量将会达到640万台。

而汽车零部件市场比汽车整车的市场更大，可以预测汽车相关模具产业将会有高速发展。

与2004年相比，2005年中国的模具生产值增加了125%，以610亿人民币居世界第三位。

其中，出口比前一年增加了150%，达到了7.4亿美元。

目前，国内模具行业正随着我国制造业特别是汽车和电子产业的持续高速发展而逐渐步入“黄金期”。

近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。

随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展较快。

在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高，注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨，最精密的注塑模具精度已达到2微米。

在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。

据业内人士分析，未来我国模具发展趋势包括10个方面：

（1）模具日趋大型化。

（2）模具的精度将越来越高。

10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到2-3微米，1微米精度的模具也将上市。

（3）多功能复合模具将进一步发展。

新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。

（4）热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。

（5）随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。

（6）标准件的应用将日益广泛。

模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。

（7）快速经济模具的前景十分广阔。

（8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。

同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。

（9）以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。

由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。

（10）模具技术含量将不断提高。

从应用趋势方面分析，受用户要求模具的生产周期缩短影响；快速经济模具的开发将被重视，模具标准件的应用将日渐广泛，且采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。

1.2注塑模具设计与制造技术

质量、成本（价格）、时间（工期）已成为现代工程设计和产品开发的核心因素，现代企业大都以高质量、低价格、短周期为宗旨来参与竞争市场。

先进制造技术的出现正急剧改变着制造业的产品结构和生产过程，对模具行业也是如此。

模具行业必须在设计技术、制造工艺、生产模式等诸方面加以调整以适应这种要求。

1.2.1注塑模具的可视化设计

现在我们对产品设计的要求是快速、准确。

随着软件技术的发展，三维设计（3D）的诞生使模具实现了可视化、面向装配的设计。

模具由二维设计（2D）到三维（3D实现了模具设计技术的重大突破。

模具三维设计直观再现了未来加工出的模具本体，设计资料可以直接用于加工，真正实现了CAD/CAM一体化和少、无图样加工；

模具三维设计解决了二维设计难以解决的一系列问题，如干涉检查、模拟装配、CAE分析等；

模具三维设计能对模具的可制造性加以评价，大大减少了设计失误。

1.2.2注塑模具的快速制造

⑴基于并行工程的模具快速制造

近些年来，为了满足工期的要求，模具企业大都在自觉与不自觉中应用“并行”的概念来组织生产、销售工作。

并行工程应用的明确提出是对现有模具制造生产模式的总结与提高。

并行工程、分散化网络制造系统为模具快速制造提供了有效的实施平台。

并行工程的基础是模具的标准化设计。

标准化设计是由三方面要素组成：

统一数据库和文件传输格式是基础；实现信息集成和数据资源共享是关键；高速加工等先进制造工艺是必备条件。

（2）应用快速原型技术制造快速模具（RP+RT）

在快速原型（RapidPrototyping,RP）技术领域中，目前发展最迅速、产值增长最明显的就是快速模具（RapidTooling,RT）技术。

应用快速原型技术制造快速模具（RP+RT），在最终生产模具之前进行新产品试制与小批量生产，可以大大提高产品开发的一次成功率，有效地缩短开发时间、降低成本。

这就是RP+RT技术产生根本原因。

（3）高速切削技术的应用

高速切削（HighSpeedMachining,HSM）在模具领域的应用主要是在加工复杂曲面方面。

其中高速铣削（也称为硬铣削HardMilling,HM）可以把复杂形面加工得非常光滑，几乎或者根本不再需要精加工，从而节约了点火花（EDM）加工和抛光时间及有关材料的消耗，及大地提高了生产效率，并且形面的精度不会遭到破坏。

1.2.3制造模式的改变——信息流驱动的模具制造

先进制造生产模式对模具工业的影响主要体现在信息的流动。

与制造活动有关的信息包括产品信息和制造信息，现代制造过程可以看作是原材料或毛坯所含信息量的增值过程，信息流驱动将成为制造业的主流。

目前，面向模具开发的CAD/CAPVC/CAM/CAE、DNC、PDM、网络集成等均是围绕如何实现信息的提取、传输与物化，即使信息流得以畅通为宗旨。

1.3UG模具设计的基本流程

目前，国际上占主流地位的注射模CAD软件有UG、I-DEAS、UG、SolidWorks等；结构分析软件有MSC、Analysis等；注射过程数值分析软件有MoldFlow等；数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。

本次是运用UG进行模具设计的,下面简单介绍以下UG模具设计流程。

UG模具设计的基本流程如图1.1

图1.1UG模具设计的基本流程

1.4课题意义

在传统塑料模具设计中，设计周期长，一般要二到三个月的时间；设计成本高，需要往返数次制模，修模；产品质量不能保证，对流体在模腔内的流动状态，冷却状况缺乏了解。

本文以线路板外壳的注塑模具设计为例，运用UG软件智能分模，不但保证了模具的精确性，而且分模简单，是设计者可以节约时间，集中精力拆模做型腔；运用CAE分析功能，对塑料注塑过程进行模拟分析，包括充模流动模拟、保压过程模拟、冷却过程模拟及翘曲模拟分析。

通过模拟分析可以预测制品填充不足、熔接线、气泡和翘曲变形等缺陷，还可以测定最佳浇口数量和位置，测定注塑时注射压力以及注射时间，溶体流动前锋的温度变化等系列参数；运用专家模架系统，根据设计参数直接选取标准模架，构造模具三维实体。

这样设计出来的模具具有更高的质量，更大的准确性。

现代的模具设计在计算机的平台上，运用CAD/CAE/CAM等软件，使现代模具设计具有了高质量，高效率，低成本等特点。

第二章注塑件的设计

2.1功能设计

功能设计是要求塑件应具有满足使用目的