纽扣的注塑成型工艺与模具设计
纽扣的注塑成型工艺与模具设计[20200123184422]
日期： 【摘要】
手机电池后盖是手机的重要组成部分。本论文介绍了手机电池后盖注塑模设计分析及其成型工艺。讨论手机电池后盖的模具结构、工艺参数、材料性能、以及发生不良问题分析。准确的结构、合理的参数设定才能保证产品的质量和提高产品尺寸的精度。
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关键字:】设计分析、成型工艺、材料性能
引言 4
一、制件及模具的三维造型 5
（一）三维塑件图 5
（二）设定模具工作坐标系 6
（三）设定工件大小 6
（四）型腔布局 6
（五）创建各箱体 7
（六）在各箱体处补实体 7
（七）创建分型线 8
（八）创建分型面 8
（九）创建预备型芯 9
（十）创建预备型腔 10
二、塑件材料分析和工艺性分析 11
（一） 材料分析 11
（二） 工艺分析 11
三、拟定的成型工艺 12
（一）制件的成型方法 12
（二）制件的成型参数 12
（三）确定型腔数目 12
（四）注塑成型工艺参数 12
四、浇注系统的设计 15
（一）制件在模具中的位置 15
（二）确定浇口形式及位置 15
（三）流道的设计 16
五、成型零部件的设计 18
(一) 成型零部件的结构设计 18
(二) 成型零部件工作尺寸计算 19
六、结构零部件的设计 20
七、推出机构的设计 22
八、侧向分型与抽芯机构设计 23
九、温度调节系统设计 23
十、排气系统设计 24
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。所以研究塑料模具设计意义重大！
本课题设计产品是联系生活所设计的，塑料制件，电池后盖。它包含了模具的基本结构，并有侧向分型和抽芯机构，属于中等难度的塑料模具。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是内侧抽芯机构的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。还分别介绍了塑料模具的一般设计方法、设计步骤、材料的选取、材料性能、结构和用途的分析等。详细介绍了注射模具的材料及工艺分析，浇注系统、主要零部件、侧向分型与抽芯机构、推出机构、温度调节系统和排气系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明，以及模具的各种工艺参数的确定与校核等。亦介绍了模架选取的方法和校核注射机的各种工艺参数等。在模具制造中运用了现代先进的线切割和数控加工等加工技术。综合利用三维UG和二维Auto CAD进行设计并绘制各种非标准零件图纸。说明书已详细地阐述设计的全过程。
一、制件及模具的三维造型
（一）三维塑件图
如图1-1所示塑料制件,材料为ABS,取收缩率0.5％。大批量生产。
图1-1手机电池外侧
图1-2手机电池内侧
（二）设定模具工作坐标系
图1-3工件坐标系
（三）设定工件大小
图1-4工件大小
（四）型腔布局
图1-5型腔布局
（五）创建各箱体
图1-6创建箱体
（六）在各箱体处补实体
图1-7实体修补
（七）创建分型线
图1-8创建分型线
（八）创建分型面
图1-9创建分型面
（九）创建预备型芯
图1-10型芯
（十）创建预备型腔
图1-11型腔
二、塑件材料分析和工艺性分析
（一） 材料分析
该产品的成型材料是ABS，该材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
主要用途：ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等；
成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在60～80°C。
（二） 工艺分析
1. 该塑件尺寸不大，一般精度等级。属于中等难度的塑料模具。包括了模具的基本结构，其中有两处内侧抽芯。
2. 为满足制品表面质量要求与提高成型效率采用侧浇口。
3. 为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用整体镶嵌式结构。
4. ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度 防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在60°～80°。
三、拟定的成型工艺
（一）制件的成型方法
热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料ABS，可用注射成型。
（二）制件的成型参数
根据制品结构特点及选定的原料ABS，可拟定如下工艺参数）。
塑料名称： ABS密度（g/cm3）：1.02～1.05
计算收缩率（%）：0.5
模具温度（℃）： 50～60
注射压力（MPa）：60～100
成型时间（S）： 注射时间15～60；
加压时间0～3；
冷却时间 20～90；
日期： 【摘要】
手机电池后盖是手机的重要组成部分。本论文介绍了手机电池后盖注塑模设计分析及其成型工艺。讨论手机电池后盖的模具结构、工艺参数、材料性能、以及发生不良问题分析。准确的结构、合理的参数设定才能保证产品的质量和提高产品尺寸的精度。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】设计分析、成型工艺、材料性能
引言 4
一、制件及模具的三维造型 5
（一）三维塑件图 5
（二）设定模具工作坐标系 6
（三）设定工件大小 6
（四）型腔布局 6
（五）创建各箱体 7
（六）在各箱体处补实体 7
（七）创建分型线 8
（八）创建分型面 8
（九）创建预备型芯 9
（十）创建预备型腔 10
二、塑件材料分析和工艺性分析 11
（一） 材料分析 11
（二） 工艺分析 11
三、拟定的成型工艺 12
（一）制件的成型方法 12
（二）制件的成型参数 12
（三）确定型腔数目 12
（四）注塑成型工艺参数 12
四、浇注系统的设计 15
（一）制件在模具中的位置 15
（二）确定浇口形式及位置 15
（三）流道的设计 16
五、成型零部件的设计 18
(一) 成型零部件的结构设计 18
(二) 成型零部件工作尺寸计算 19
六、结构零部件的设计 20
七、推出机构的设计 22
八、侧向分型与抽芯机构设计 23
九、温度调节系统设计 23
十、排气系统设计 24
总结 25
参考文献 26
谢辞 27
引言
模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。所以研究塑料模具设计意义重大！
本课题设计产品是联系生活所设计的，塑料制件，电池后盖。它包含了模具的基本结构，并有侧向分型和抽芯机构，属于中等难度的塑料模具。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是内侧抽芯机构的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。还分别介绍了塑料模具的一般设计方法、设计步骤、材料的选取、材料性能、结构和用途的分析等。详细介绍了注射模具的材料及工艺分析，浇注系统、主要零部件、侧向分型与抽芯机构、推出机构、温度调节系统和排气系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明，以及模具的各种工艺参数的确定与校核等。亦介绍了模架选取的方法和校核注射机的各种工艺参数等。在模具制造中运用了现代先进的线切割和数控加工等加工技术。综合利用三维UG和二维Auto CAD进行设计并绘制各种非标准零件图纸。说明书已详细地阐述设计的全过程。
一、制件及模具的三维造型
（一）三维塑件图
如图1-1所示塑料制件,材料为ABS,取收缩率0.5％。大批量生产。
图1-1手机电池外侧
图1-2手机电池内侧
（二）设定模具工作坐标系
图1-3工件坐标系
（三）设定工件大小
图1-4工件大小
（四）型腔布局
图1-5型腔布局
（五）创建各箱体
图1-6创建箱体
（六）在各箱体处补实体
图1-7实体修补
（七）创建分型线
图1-8创建分型线
（八）创建分型面
图1-9创建分型面
（九）创建预备型芯
图1-10型芯
（十）创建预备型腔
图1-11型腔
二、塑件材料分析和工艺性分析
（一） 材料分析
该产品的成型材料是ABS，该材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
主要用途：ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等；
成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在60～80°C。
（二） 工艺分析
1. 该塑件尺寸不大，一般精度等级。属于中等难度的塑料模具。包括了模具的基本结构，其中有两处内侧抽芯。
2. 为满足制品表面质量要求与提高成型效率采用侧浇口。
3. 为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用整体镶嵌式结构。
4. ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度 防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在60°～80°。
三、拟定的成型工艺
（一）制件的成型方法
热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料ABS，可用注射成型。
（二）制件的成型参数
根据制品结构特点及选定的原料ABS，可拟定如下工艺参数）。
塑料名称： ABS密度（g/cm3）：1.02～1.05
计算收缩率（%）：0.5
模具温度（℃）： 50～60
注射压力（MPa）：60～100
成型时间（S）： 注射时间15～60；
加压时间0～3；
冷却时间 20～90；
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