电子产品外壳塑料模设计任务书+开题报告+论文.docx

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电子产品外壳塑料模设计任务书+开题报告+论文

毕业设计（论文）任务书

专业模具设计与制造班级模具072姓名

一、课题名称：

电子产品外壳塑料模设计

二、主要技术指标：

1．材料：

ABS，收缩率为0.5%

2．产量：

1万件

3．未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5。

4．要求塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷。

5．模具所有零件拆装必须简单可靠。

三、工作内容和要求：

1．必须采用UG进行模具设计。

2．模具采用龙记标注模架（二板式模具）。

3．水路直径采用8MM

4．设计2D总装图一份（必须包括材料清单），零件图一份。

5．设计模具名牌一份

6．3D要求在8月18号前完成。

2D必须在8月22号前完成。

四、主要参考文献：

1．齐卫东主编．塑料模具设计与制造[M]．第一版．北京：

高等教育出版社．20042．陈剑鹤、吴云飞、黄桂林．塑料模具设计图册[M]．北京：

清华大学出版社．2008

3．史新民主编．机械设计基础[M]．第一版．南京：

东南大学出版社．2007　　　　　　　　　　　

4．张维合主编．注塑模设计实用教程[M]．第二版．北京：

化学工业出版社．2007

学生（签名）年月日

指导教师（签名）年月日

教研室主任（签名）年月日

系主任（签名）年月日

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文题目）

电子产品外壳塑料模设计

一、选题的背景和意义：

在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,他在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛的应用。

由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本，并可保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机、电器等的产品的零部件很多都采用模具进行加工。

塑料模具设计则是模具的主要部分，塑料模具的设计与制造水平的普及及提高，是塑料成型加工工业发展必不可少的重要条件。

通过导向轮注射模具设计有利于熟练巩固所学的知识，使更熟练掌握模具的知识和对应用软件的操作。

二、课题研究的主要内容：

塑料模具在日常生活中应用广泛，通过做设计来提高自己的专业知识，了解模具设计的流程。

模具注射模具设计主要研究了三板模的设计加工制造方法。

其中对模具分型面的选择、注射系统的设计是本模具的设计重点。

通过对模具的设计，绘制出模具装配图和零件图。

三、主要研究（设计）方法论述：

对塑料模具的设计一般从五个方面进行，即：

塑件的成型分析；注塑机的选择；模具的基本结构设计；注塑机的校核；绘制出装配图。

使用UG软件来设计出模具的三维造型。

四、设计（论文）进度安排：

时间

工作内容

8月1－5日

毕业设计任务书、毕业设计开题报告

8月6－11日

借阅资料，收集材料，开题

8月9－12日

注射机选择、模具类型及结构的确定

8月12－15日

模具和成型机械关系的校核

8月16－18日

AUTOCAD绘制模具装配图、重要零部件零件图

8月19－22日

编写设计说明书、完成初稿

8月23－26日

整理、检查设计说明书

8月26－29日

结束设计任务

8月30日

毕业设计答辩

五、指导教师意见：

　　　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

六、系部意见：

　　　　　　　　　　　系主任签名：

年月日

摘要-----------------------------------------------------------6

前言-----------------------------------------------------------6

1.塑件的任务描述----------------------------------------------8

2.塑件的工艺分析---------------------------------------------9

2.1塑件的材料分析-------------------------------------------9

2.2塑件的工艺分析--------------------------------------------9

3.注塑机的选择-----------------------------------------------10

3.1塑件的体积质量计算---------------------------------------10

3.2注塑机的选择---------------------------------------------11

3.3注塑成形工艺参数-----------------------------------------12

4.模具的结构设计---------------------------------------------12

4.1模具分型面的设计---------------------------------------------------------------13

4.2模具总体结构类型的类型------------------------------------------------------13

4.3模具成型零件的设计------------------------------------------------------------14

4.3.1结构设计------------------------------------------------------------------------14

4.3.2工作尺寸计算------------------------------------------------------------------14

4.3.3型腔侧壁和底板厚度计算----------------------------------15

4.4标准模架的选择-------------------------------------------15

4.4.1确定模架组合形式---------------------------------------16

4.4.2计算型腔模板周界---------------------------------------16

4.4.3选取标准的型腔模板周界尺寸-----------------------------16

4.4.4确定模板厚度-------------------------------------------16

4.4.5选定模架-----------------------------------------------17

4.4.6检验模架与注射机的关系---------------------------------17

4.5.浇注系统------------------------------------------------17

4.5.1主流道--------------------------------------------------------------------------17

4.5.2分流道---------------------------------------------------------------------------18

4.6.推出机构--------------------------------------------------------------------------19

4.7.温度调节系统--------------------------------------------------------------------20

4.8.排气系统--------------------------------------------------------------------------20

5．注塑机的校核-----------------------------------------------------------------------21

5.1.最大注射量------------------------------------------------------------------------21

5.2注射压力--------------------------------------------------------------------------21

5.3锁模力------------------------------------------------------------------------------21

5.4安装部分尺寸---------------------------------------------------------------------21

5.5开模行程---------------------------------------------------------------------------21

5.6推出机构---------------------------------------------------------------------------21

毕业设计小结--------------------------------------------------22

答谢辞--------------------------------------------------------23

参考文献------------------------------------------------------24

附录总装图和零件图------------------------------------------24

摘要：

随着现代塑件制品的使用广泛且形状要求越来越精确，塑料模具的设计的要求也越来越高。

同时在塑料制品中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备都是成型优质塑件的重要条件。

本文中在电子厂品外壳塑料模具设计中利用了UG（CAD/CAM）这个软件对塑件的成型全面分析、模具的基本结构设计的论述。

UG（CAD/CAM）软件作为一种绘图软件在模具的设计及分析、模具的加工和配试模以及快速成型制造等方面有较多的应用。

在电子产品外壳塑料模具设计中则是更多的应用了UG软件，对塑件进行优化设计。

本文完成了该电子产品外壳的分析设计及出CAD总装图和零件图。

关键词：

塑料模、UG（CAD/CAM）

Abstract:

Withmodernplasticpartsusingawiderangeofproductshavebecomeincreasinglydemandingandpreciseshapes,plasticmolddesignrequirementshavebecomemoresophisticated.Atthesametime,plasticproducts,high-qualitydiedesign,moldmanufacturingofadvancedequipment,reasonableprocessingtechnology,high-qualitymaterialsandmodernmoldformingequipmentforminghigh-qualityplasticpartsareanimportantcondition.InthisarticleinanelectronicfactoryshellplasticmolddesignproductsusingtheUG（CAD/CAM）softwareforthecomprehensiveanalysisofplasticpartsmolding,molddesignofthebasicstructureofthediscussion.UG（CAD/CAM）softwareasadrawingsoftwareinthemolddesignandanalysis,moldprocessing,polishinganddistributiontryout,aswellasrapidprototypingmanufacturinghavemoreapplications.Intheelectronicproductshellplasticmolddesign,therearefarmoreapplicationsoftheUGsoftware,tooptimizethedesignofplasticparts.ThiscompletedtheanalysisoftheelectronicproductshelldesignandaCADassemblydrawingsandpartsdrawing.

前言

随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。

在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。

为此，在学习了有关注塑模，以及一些使用软件设计了一个塑料电子产品外壳。

本文针对电子产品外壳的设计，主要着手完成了材料的工艺性分析，注塑机的选择及一些注塑机的参数，模具的结构设计（如分型面的选择，总体结构类型，成型零件尺寸计算，型芯和型腔及底板尺寸厚度，模架的选择，浇注系统，推出系统，温度调节系统，排气系统）和注塑机的校核。

同时还用UG完成了三维造型设计出图以及CAD出图。

本次设计是针对以上形势所设计的一个利用UG完成的一个电子产品外壳塑料设计过程。

在设计过程中，本人力求做到结构完整，内容实用、技术先进、使用可靠。

由于本人水平有限、时间仓促，难免有疏漏之处，敬请批评指正！

１．任务书：

技术要求：

1、材料：

ABS

2、产量：

1万件

3、未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5。

4、要求塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷。

２．塑件的工艺分析：

２.１塑料

品种：

ABS

颜色：

白色

基本特性：

ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。

ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚合物，它将PS、SAN、BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。

ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。

ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。

ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。

ABS工程塑料的缺点：

热变形温度较低，可燃，耐候性较差。

成形特点：

1、无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度、3小时。

2、宜取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度为>270度）。

对精度较高的塑件，模温宜取50~60度，对高光泽、耐热塑件，模温宜60~80度。

3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。

4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3~7天后模

具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。

结论:

该塑料有良好的工艺性能,适宜注射成型。

２.２塑件

尺寸精度：

此塑件尺寸未注公差，按MT5级精度。

表面质量：

塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，表面粗糙度可取Ra1.6。

结构工艺性：

此塑件为回转体壳类零件，腔体深10mm。

壁厚均匀1.5mm，大于最小壁厚要求。

总体尺寸100×71，属于小型塑件。

侧壁无斜度，由于高度较小，可以顺利脱模。

塑件顶面内圆角R1，外圆角R3，R6，可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。

通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形生产。

又因产量为100,00件，属于小批量生产，采用注射成形具有较高的经济效益。

３.注射机的选择

３.１计算塑件的体积、质量

经UG软件测得塑件的体积V=7.59cm3，ABS的密度为1.02～1.05g/cm3，则质量M=7.59×1.05=7.98g。

３.２确定模具型腔数量

塑件的生产批量为100,00件，属于小批量生产，且塑件精度要求不高，因此，应采用一模多腔，为使模具尺寸紧凑，确定型腔数目为一模两腔。

３.３选择注射机

根据公式Vmax≥（n·Vs+Vj）/K

式中Vmax——注射机的最大注射量（cm3）

n——型腔数量

Vs——塑件体积（cm3）

Vj——浇注系统凝料体积（cm3）

K——注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=2，Vs=7.6cm3，估计Vj=5cm3

则Vmax≥（2×7.6+5）/0.8=27.7cm3

查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-125。

明确注射机的规格参数：

最大注射量125cm3

注射压力120MPa

最大开模行程300mm

模板尺寸428mm×458mm

锁模力900kN

模具厚度最大300mm、最小200mm

拉杆空间260mm×290mm

喷嘴尺寸圆弧半径R12mm、孔直径φ4mm

定位孔直径φ100mm

顶出形式两侧顶出，孔径φ22mm，孔距230mm

３.４制定注射成形工艺参数

查表1-3，ABS的注射成形工艺参数如下：

温度（℃）

喷嘴温度180～190

料筒温度前段200～210，中段210～230，后段180～200

模具温度50～70

压力（MPa）

注射压力70～90

保压压力50～70

时间（S）

注射时间3～5

保压时间15～30

冷却时间15～30

成形周期40～70

４.模具结构设计

４.１分型面的选择

首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则此塑件的分型面选在盒盖的下底面处，如图所示：

４.２型腔布局

由于采用一模两腔模具结构，型腔间隔15mm布置。

如图所示：

４.３确定模具总体结构类型

由于塑件结构比较简单，且表面没有特殊要求，考虑到模具结构简单，优先采用两板模结构，即总体结构类型为单分型面注射模。

４.４成型零件设计

A.结构设计

型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组合式。

考虑到塑件大批量生产，则应选用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。

型芯结构简单，选择通孔台肩式，其为最常用的方法。

其结构形式见图4。

型腔尺寸较小、结构简单，适于采用整体嵌入式，为装拆方便，选通孔台肩式。

其结构形式见图5。

型腔结构上图所示：

型芯结构上图所示：

B.工作尺寸计算

对于标注公差的型芯、型腔尺寸按相应公式进行尺寸计算，其余则按简化公式计算。

查表可知ABS的收缩率Smin=0.3%，Smax=0.8%，则其平均收缩率Scp=（Smin+Smax）/2

=（0.3%+0.8%）/2

=0.55%

71+0.52型芯径向尺寸

LM=（LS＋LSScp＋3Δ/4）－δz

=（71＋71×0.55%+0.52×3/4）－（0.52/4）

=71.84－0.13

10+0.16型芯高度尺寸

HM=（HS+HSScp+2Δ/3）－δz

=（10+10×0.55%+2/3×0.16）－（0.16/4）

=10.66－0.04

100-0.52型腔径向尺寸

HM=（HS+HSScp−3Δ/4）+δz

=（100+100×0.55%−3/4×0.52）+（0.52/4）

=100.07+0.13

90-0.38型腔径向尺寸

HM=（HS+HSScp−3Δ/4）+δz

=（90+90×0.55%−3/4×0.38）+（0.38/4）

=90.19+0.09

10-0.18型腔深度尺寸

HM=（HS+HSScp−2Δ/3）+δz

=（10+10×0.55%−2/3×0.18）+（0.18/4）

=10.94+0.04

1.5、3尺寸未注公差，按简化公式LM=（LS＋LSScp）计算，制造公差取IT7级。

型芯圆角R1

LM=（LS＋LSScp）－δz

=（1+1×0.55%）－0.01

=1.51－0.01

型腔圆角R3

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（3+3×0.55%）+0.01

=3.02+0.01

型腔深度1

LM=（LS＋LSScp）+δz

=（1+1×0.55%）+0.01

=1.51+0.01

C.型腔侧壁和底板厚度计算

此模具采用组合式矩形型腔，查表3-21，已知矩形型腔内壁短边87mm，则型腔壁厚S1=13~14mm，模套壁厚S2=40~45mm。

查表3-44，l/b=87/87=1.0则a`=0.3078，已知p=40MPa，b=87mm，[σ]=300MPa，带入公式t≥（a`p/[σ]）0.5b=（0.3078×40/300）0.5×87=18mm

D.选择标准模架

此设计中模架标准采用龙记（LKM）标准模架。

《塑料注射模中小型模架》。

如图所示：

1）确定模架组合形式

采用推板推出机构，定模和动模均由两块模板组成，则应选择A4型。

2）计算型腔模板周界

长度L=40＋14＋87＋15＋87＋14＋40=297

宽度N=40＋14＋87＋14＋40=215

3）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=215最接近于标准尺寸250，则选250×L；然后从L系列标准尺寸中选择接近于L=297的350。

最终确定的模架规格为250×350。

4）确定模板厚度

A板定模板，用来嵌入型腔镶块，因型腔镶块采用通孔台肩式，则A板厚度等于型腔镶块厚度，型腔镶块厚度=型腔深度+底板厚度=11＋18=29，选取标准中A板厚度HA=60mm。

B板动模板，用来固定型芯，采用通孔台肩式，B板厚度=（0.5～1）型芯高度，型芯高度9.5mm，则B板厚度HB在4.75～9.5之间，标准化取HB=50mm。

C板垫块，形成推出机构的移动空间，其厚度=推杆垫板厚度＋推杆固定板厚度＋塑件推出距离，保证把塑件完全推离型芯。

此模架推杆垫板厚度=20mm，推杆固定板厚度=16mm，塑件推出距离=型芯高度+（5～10）=9.5+5=14.5mm，则C板厚度=20＋16＋14.5=50.5，选标准Hc=80mm。

5）选定模架