手机充电器外壳的设计工艺分析
目录
引言 1
一、充电器外壳的工艺分析 2
（一）材料性能 2
（二）成型特性及条件 2
（三）充电器外壳的结构工艺分析 3
（四）充电器外壳的注塑成型参数 4
（五）注塑机的分类及选择 4
二、模具的结构设计 6
（一）分型面的选择 6
（二）模具的基本结构选择 7
（三）型腔的数量确定 7
（四）浇注系统的设计 8
（五）模具的合模导向机构设计 11
（六）零件的推出机构设计 11
（七）冷却系统的设计 13
三、模具总装图及工作原理 14
四、质量分析 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
进入21世纪以来，电子行业在飞速的发展，而手机行业更是其中的翘楚。从最初的只能打电话的手机，一步步发展，彩屏手机、半智能机，再到现在的智能手机，更是随着经济与文化的发展，手机更是成为了人们最重要的交流桥梁，人们时时刻刻离不开手机。因此，手机充电器也成为十分重要的手机配件。
本文介绍手机充电器外壳的注塑设计，通过UG三维建模来进行设计，熔融态的塑料从模具的流道进入型腔，在压力作用下填满模具型腔内部，然后加压保温冷却一定时间。一定时间后开模，上下模板在分型面处分离，成型零件跟随动模移动，同时注射系统的凝料在拉料杆的作用下，将余料与塑件分开。然后塑件随动模一起移动，当移动到一定距离时，注射机顶杆会碰到推杆固定板，此时推出机构开始工作，下模板的隔热板推动推杆固定板，于是，推杆推动推件板将成型零件从型芯脱离。合模时，通过导柱导向，在弹簧作用下压紧动定摸，保证塑件质量。
本文论述的内容主要是充电器外壳的设计、注射系统、推出导向机构系统等模具零部件设计。我参考标准GB/T4170与HB 2198，来确定加工工艺及材料、验收、保管的基本规定，从而保证制件的质量。
通过本课题的设计，可以提高以下几点能力：
塑料件制品涉及及成型工艺的选择
通过UG三维绘图软件设计一般塑料件制品的设计能力
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
证塑件质量。
本文论述的内容主要是充电器外壳的设计、注射系统、推出导向机构系统等模具零部件设计。我参考标准GB/T4170与HB 2198，来确定加工工艺及材料、验收、保管的基本规定，从而保证制件的质量。
通过本课题的设计，可以提高以下几点能力：
塑料件制品涉及及成型工艺的选择
通过UG三维绘图软件设计一般塑料件制品的设计能力
3.对塑料件制品的质量分析及工艺改进、塑料模具的结构改进设计能力。
一、充电器外壳的工艺分析
（一）材料性能
图1-1所示是此次注塑的手机充电器外壳立体图。该制件使用材料为ABS（丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物），零件的外观颜色为灰白色，产品的精度要求为一般（4级精度）。塑件要求表面不能有划痕及浇口痕迹，四周边角要光滑无棱角，主要表面还要带有细致的纹路。
ABS即我们通常所说的工程塑料之一，属于热塑性塑料，流动性中等，该材料综合性能较好，物理性能方面，强度高，耐热、磨性好，良好的电绝缘性，受热后不易变形，易于成型且成型后尺寸稳定。化学性能方面，成分稳定，不易发生化学反应。
综合以上性能及生产成本，选择ABS塑料为手机充电器外壳的原材料。
图1-1 充电器外壳立体图
（二）成型特性及条件
ABS材料具有吸湿性，需要在注塑成型前进行干燥处理，干燥条件为在80~90℃下干燥2小时以上
模具温度会影响塑件表面的光整度，模具温度较低会导致塑件成品表面光整度下降。充电器外壳的表面光整度要求较高，为了保证塑件表面质量，我采用较高的模具温度。
较高的注射压力也可以提高光整度，因此我也将采用较高的注射压力。
查阅《注塑成型实用手册》后，我选用模具温度为50～60℃，注射压力为注射压力70～100MPa。
（三）充电器外壳的结构工艺分析
塑件的二维图纸与三维立体图纸见图1-2、1-3，塑件为左右对称的壳体零件，该外壳左右对称、上下不对称，壁厚均匀为70mm，是手机充电器的外壳主体部分。该零件为小型制件，零件长约为60mm，宽约为25mm，高约为35mm。该塑件不大，壁厚均匀，整体结构简单。塑件尺寸公差为MT，公差等级为9级；制件表面粗糙的值为Ra1.6-Ra0.8Am之间。零件的左右部分对称，会使模具的成型简单、排气有利，并且避免了侧向抽芯机构，从而简化了模具的机构。在满足使用的条件下，所有未标注的转角及边角均倒圆角R1/R0.5，其目的是（1）倒圆角可以减小零件的应力集中，提高零件强度；（2）利于塑件的脱模；（3）利于制造塑件的模具，提高模具的强度。同时为了利于零件的脱落，将设置拔模斜度，型芯拔模角度为8°，型腔的为5°。
图1-2 手机充电器外壳的三视图
技术要求;拔模角度为5°，壁厚均匀为70mm，未标注圆角 R2， 制件表面光滑平整，无缺陷 未注公差尺寸的极限偏差按GB/T4170 MT9级
图1-3 手机充电器外壳的三维立体图
（四）充电器外壳的注塑成型参数
经过查阅《注塑成型手册》与《塑料模具与设计》我最终确定以下工艺参数：
注射机类型：螺杆式
螺杆转速：30r/min
喷嘴形式：直通式
预热温度：80～85℃
预热时间：2～3h
喷嘴温度：170～180 ℃
料筒前段温度：180～200 ℃
料筒中段温度：165～180 ℃
料筒后段温度：150～170 ℃
模具温度：50～80 ℃
注射压力：60～100MPa
保压力：60～70 MPa
注射时间：20～90s
保压时间：0～5s
冷却时间：20～45s
成型周期：50～80s
后处理方法：鼓风风箱
保温温度：70℃
保温时间；2-4h
以上参数在试模时可以做适当调整。
（五）注塑机的分类及选择
按外形结构
立式注塑机 注射装置与合模装置的轴线在同一直线且与水平面垂直。优点：机器体积小，占地也小，并且模具拆卸方便。缺点：机器稳定性能不好，料筒在最上方不好加料，脱模只能人工
引言 1
一、充电器外壳的工艺分析 2
（一）材料性能 2
（二）成型特性及条件 2
（三）充电器外壳的结构工艺分析 3
（四）充电器外壳的注塑成型参数 4
（五）注塑机的分类及选择 4
二、模具的结构设计 6
（一）分型面的选择 6
（二）模具的基本结构选择 7
（三）型腔的数量确定 7
（四）浇注系统的设计 8
（五）模具的合模导向机构设计 11
（六）零件的推出机构设计 11
（七）冷却系统的设计 13
三、模具总装图及工作原理 14
四、质量分析 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
进入21世纪以来，电子行业在飞速的发展，而手机行业更是其中的翘楚。从最初的只能打电话的手机，一步步发展，彩屏手机、半智能机，再到现在的智能手机，更是随着经济与文化的发展，手机更是成为了人们最重要的交流桥梁，人们时时刻刻离不开手机。因此，手机充电器也成为十分重要的手机配件。
本文介绍手机充电器外壳的注塑设计，通过UG三维建模来进行设计，熔融态的塑料从模具的流道进入型腔，在压力作用下填满模具型腔内部，然后加压保温冷却一定时间。一定时间后开模，上下模板在分型面处分离，成型零件跟随动模移动，同时注射系统的凝料在拉料杆的作用下，将余料与塑件分开。然后塑件随动模一起移动，当移动到一定距离时，注射机顶杆会碰到推杆固定板，此时推出机构开始工作，下模板的隔热板推动推杆固定板，于是，推杆推动推件板将成型零件从型芯脱离。合模时，通过导柱导向，在弹簧作用下压紧动定摸，保证塑件质量。
本文论述的内容主要是充电器外壳的设计、注射系统、推出导向机构系统等模具零部件设计。我参考标准GB/T4170与HB 2198，来确定加工工艺及材料、验收、保管的基本规定，从而保证制件的质量。
通过本课题的设计，可以提高以下几点能力：
塑料件制品涉及及成型工艺的选择
通过UG三维绘图软件设计一般塑料件制品的设计能力
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
证塑件质量。
本文论述的内容主要是充电器外壳的设计、注射系统、推出导向机构系统等模具零部件设计。我参考标准GB/T4170与HB 2198，来确定加工工艺及材料、验收、保管的基本规定，从而保证制件的质量。
通过本课题的设计，可以提高以下几点能力：
塑料件制品涉及及成型工艺的选择
通过UG三维绘图软件设计一般塑料件制品的设计能力
3.对塑料件制品的质量分析及工艺改进、塑料模具的结构改进设计能力。
一、充电器外壳的工艺分析
（一）材料性能
图1-1所示是此次注塑的手机充电器外壳立体图。该制件使用材料为ABS（丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物），零件的外观颜色为灰白色，产品的精度要求为一般（4级精度）。塑件要求表面不能有划痕及浇口痕迹，四周边角要光滑无棱角，主要表面还要带有细致的纹路。
ABS即我们通常所说的工程塑料之一，属于热塑性塑料，流动性中等，该材料综合性能较好，物理性能方面，强度高，耐热、磨性好，良好的电绝缘性，受热后不易变形，易于成型且成型后尺寸稳定。化学性能方面，成分稳定，不易发生化学反应。
综合以上性能及生产成本，选择ABS塑料为手机充电器外壳的原材料。
图1-1 充电器外壳立体图
（二）成型特性及条件
ABS材料具有吸湿性，需要在注塑成型前进行干燥处理，干燥条件为在80~90℃下干燥2小时以上
模具温度会影响塑件表面的光整度，模具温度较低会导致塑件成品表面光整度下降。充电器外壳的表面光整度要求较高，为了保证塑件表面质量，我采用较高的模具温度。
较高的注射压力也可以提高光整度，因此我也将采用较高的注射压力。
查阅《注塑成型实用手册》后，我选用模具温度为50～60℃，注射压力为注射压力70～100MPa。
（三）充电器外壳的结构工艺分析
塑件的二维图纸与三维立体图纸见图1-2、1-3，塑件为左右对称的壳体零件，该外壳左右对称、上下不对称，壁厚均匀为70mm，是手机充电器的外壳主体部分。该零件为小型制件，零件长约为60mm，宽约为25mm，高约为35mm。该塑件不大，壁厚均匀，整体结构简单。塑件尺寸公差为MT，公差等级为9级；制件表面粗糙的值为Ra1.6-Ra0.8Am之间。零件的左右部分对称，会使模具的成型简单、排气有利，并且避免了侧向抽芯机构，从而简化了模具的机构。在满足使用的条件下，所有未标注的转角及边角均倒圆角R1/R0.5，其目的是（1）倒圆角可以减小零件的应力集中，提高零件强度；（2）利于塑件的脱模；（3）利于制造塑件的模具，提高模具的强度。同时为了利于零件的脱落，将设置拔模斜度，型芯拔模角度为8°，型腔的为5°。
图1-2 手机充电器外壳的三视图
技术要求;拔模角度为5°，壁厚均匀为70mm，未标注圆角 R2， 制件表面光滑平整，无缺陷 未注公差尺寸的极限偏差按GB/T4170 MT9级
图1-3 手机充电器外壳的三维立体图
（四）充电器外壳的注塑成型参数
经过查阅《注塑成型手册》与《塑料模具与设计》我最终确定以下工艺参数：
注射机类型：螺杆式
螺杆转速：30r/min
喷嘴形式：直通式
预热温度：80～85℃
预热时间：2～3h
喷嘴温度：170～180 ℃
料筒前段温度：180～200 ℃
料筒中段温度：165～180 ℃
料筒后段温度：150～170 ℃
模具温度：50～80 ℃
注射压力：60～100MPa
保压力：60～70 MPa
注射时间：20～90s
保压时间：0～5s
冷却时间：20～45s
成型周期：50～80s
后处理方法：鼓风风箱
保温温度：70℃
保温时间；2-4h
以上参数在试模时可以做适当调整。
（五）注塑机的分类及选择
按外形结构
立式注塑机 注射装置与合模装置的轴线在同一直线且与水平面垂直。优点：机器体积小，占地也小，并且模具拆卸方便。缺点：机器稳定性能不好，料筒在最上方不好加料，脱模只能人工
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