手机内托注塑模设计
手机内托注塑模设计[20200123185005]
【摘要】
20世纪60年代，手机来到了这个世界。由于使用方便很快在全球流行起来。而手机内托，作为手机的包装部件，也在不断的制造以及改进。本课题所设计的手机内托是针对现在大屏手机，对于现代的这种手机全触屏的手机在运输和销售当中需要手机内托起到极大的保护作用。
本课题论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】UGNX注塑模设计结构设计
引言 1
一、塑件的分析与注塑成型工艺过程 2
（一）塑件分析 2
（二）注塑成型工艺过程 3
二、塑件模具的设计 3
（一）塑件成型的工艺性能分析 3
（二）注射机的确定 4
（三）浇注系统的形式和浇口的设计 5
（四）分型面的设计 6
（五）推出机构和复位机构设计 8
（六）其他机构的选择 9
（七）成型零件的设计 11
（八）模具型腔侧壁和底板厚度的设计 11
（九）标准模架的选择 12
（十）注射机的效核及浇口套的设计 12
（十一） 冷却系统的计算 14
（十二） 脱模力和推杆直径的计算 14
（十三）模具装配图 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
附录：计算动模和定模的尺寸表 19
引言
对于手机内托，大家可能都见过，作为手机的重要包装部件。对手机起到极大的保护作用。而我这次选举的材料PC也是现在材料的象征，这样的强强组合才能更好的保护手机。而这样的组合就需要注塑模的参与，需哦一我就想设计一个针对大屏手机的内托注塑模。
针对这样一个要求我便针对热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具进行设计，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处。以及基于UG对此注塑模具的设计。
一、塑件的分析与注塑成型工艺过程
（一）塑件分析
1．结构分析
塑件为手机内托，应有一定的结构强度；其中内托要与手机壳圆滑转配，要有一定的圆滑过渡，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机内托，要有便于手机存取的设计。由于此零件要在保护好手机的同时避免对手机壳造成伤害，因此对表面粗糙度要求高。如图1-1所示为手机内托实物图。
图1-1 手机内托实物图
2. 壁厚分析
手机内托结构比较简单，为了防止注塑件缩水，在结构设计时除了满足功能需求外，还要做到壁厚均匀，过渡圆滑。对塑件来说，除使用要求需采用尖角之外，其余所有内外表面转弯处都应尽可能采用圆角过渡，以减小应力集中。
内部倒角R≤0.3T，则应力急剧升高。
内部倒角R≥0.8T，则无应力集中现象。
转角处设计规范一般以达壁厚均匀为最佳，其内部倒角以0.5T为宜，外部倒角以1.5T为宜，其中T为成品壁厚。
3．塑件材料的分析与选择
手机（以直板机为例）内托部分材料一般采用PVC或EVA。塑料材料的使用都是根据其本身的特性，在满足使用性能和加工工艺的基础上选择的。常用塑料材料性能简述如下：
1）ABS（Acrylonitrile-butadiene styrene）：ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明，一般呈浅象牙色，能通过着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品，电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢，燃烧时软化，火焰呈黄色、有黑烟，最后烧焦、有特殊气味，但无熔融滴落，可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。
2）PC（Polycarbonate）：物料性能 冲击强度高，尺寸稳定性好，无色透明，着色性好，电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾 向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。 适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件。
3）ABS＋PC：即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物/聚碳酸酯混合物。其性能如下：物理性能：抗冲击性；高光泽；抗光性，可电镀，抗热性；高弯曲强度。 化学性能：仅有限的抗水解性能；不抗酮，酯，氯化碳氢化合物。
4）PS（Polystyrene）：即聚苯乙烯,呈无色透明状，透光性能仅次于有机玻璃，容易着色，并且具有良好的可塑流动性及较小的成型收缩率。其主要缺点是脆性大，形状复杂制品成型后存在较大内应力。
根据以上内容，我所设计的手机选择的材料如下：
材料： 聚碳酸脂（PC）
颜色： 珍珠白
生产批量： 中批量生产
材料特性：和信手机内托，密度为1.35g/cm3 吸水率小于0.16%,透光率为75%—90%，本色白,而有点透明的珍珠白塑料，韧而刚，抗冲击性在热塑性塑料中名列前矛，成型零件可达到很好的尺寸精度并在很宽的温度变化范围内保持尺寸的稳定性。抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒。脆化温度在-100°C以下，长期工作温度可以达到120°C，其最大的特点是塑件易开裂，耐疲劳强度差。对热、氧、大气和紫外线均有良好的稳定。
（二）注塑成型工艺过程
注塑成型工艺流程图如图1-2所示。
图1-2注塑成型工艺流程图
二、塑件模具的设计
（一）塑件成型的工艺性能分析
根据《塑料模具指南》中的塑件公差表可知，材料为聚碳酸脂（PC）的零件塑件精度为4级，模具制造精度为IT9。
1）成型特点：虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降的现象，熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以成型时要求有较高的温度和压力。
2）分析结构工艺性：
收缩率为0.65（取0.5到0.8的平均值）。
材料流动性较差。
不易分解，不脆。
该塑件结构较复杂，尺寸较小，壁厚几乎均匀，过度圆半径较大。
表面硬度较高、且韧。
易发生填充不良、缩孔、熔接痕。
溢边值为0.06到0.08mm，高粘度。
3）要求：根据以上特征及塑料性能。①在工艺上宜采用高温度高压注射方法，以增加流动性、降低内应力。改善透明度。②在模具设计和制造方面。要尽可能减小浇注系统的料流阻力，脱模斜度宜大，推出机构施力要均衡平稳，模具型腔表面粗糙度要小，注意排气。
（二）注射机的确定
影响射出机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等。
1) 模具尺寸(宽度、高度、厚度)、重量、特殊设计等；
2) 使用塑料的种类及数量（单一原料或多种塑料）；
3) 注塑成品的外观尺寸（长、宽、高、厚度）、重量等；
4) 成型要求，如品质条件、生产速度等。
根据《塑料模具设计大师》中指出用塑件体积或重量可初选设备： 再根据塑件的工艺性能，塑件重量为6.75克，采用单腔模，冷凝料重量约2.6克。因此每次注射需要的塑料重量约为15.5克,初选XS-Z60型注射机，如图2-1所示。
【摘要】
20世纪60年代，手机来到了这个世界。由于使用方便很快在全球流行起来。而手机内托，作为手机的包装部件，也在不断的制造以及改进。本课题所设计的手机内托是针对现在大屏手机，对于现代的这种手机全触屏的手机在运输和销售当中需要手机内托起到极大的保护作用。
本课题论述了热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具的设计过程，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、镶块的固定方式、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】UGNX注塑模设计结构设计
引言 1
一、塑件的分析与注塑成型工艺过程 2
（一）塑件分析 2
（二）注塑成型工艺过程 3
二、塑件模具的设计 3
（一）塑件成型的工艺性能分析 3
（二）注射机的确定 4
（三）浇注系统的形式和浇口的设计 5
（四）分型面的设计 6
（五）推出机构和复位机构设计 8
（六）其他机构的选择 9
（七）成型零件的设计 11
（八）模具型腔侧壁和底板厚度的设计 11
（九）标准模架的选择 12
（十）注射机的效核及浇口套的设计 12
（十一） 冷却系统的计算 14
（十二） 脱模力和推杆直径的计算 14
（十三）模具装配图 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
附录：计算动模和定模的尺寸表 19
引言
对于手机内托，大家可能都见过，作为手机的重要包装部件。对手机起到极大的保护作用。而我这次选举的材料PC也是现在材料的象征，这样的强强组合才能更好的保护手机。而这样的组合就需要注塑模的参与，需哦一我就想设计一个针对大屏手机的内托注塑模。
针对这样一个要求我便针对热塑性材料成型塑件时所用的整套注塑模具进行设计，包括塑件的成型工艺，分塑面的选择论证，浇注系统的设计、成型零件的尺寸计算、脱模结构、推出机构、冷却系统以及排气系统等的设计。论证了成型塑件的方式为注塑成型，采用浇注系统推杆推出的方式推出制件的好处。以及基于UG对此注塑模具的设计。
一、塑件的分析与注塑成型工艺过程
（一）塑件分析
1．结构分析
塑件为手机内托，应有一定的结构强度；其中内托要与手机壳圆滑转配，要有一定的圆滑过渡，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机内托，要有便于手机存取的设计。由于此零件要在保护好手机的同时避免对手机壳造成伤害，因此对表面粗糙度要求高。如图1-1所示为手机内托实物图。
图1-1 手机内托实物图
2. 壁厚分析
手机内托结构比较简单，为了防止注塑件缩水，在结构设计时除了满足功能需求外，还要做到壁厚均匀，过渡圆滑。对塑件来说，除使用要求需采用尖角之外，其余所有内外表面转弯处都应尽可能采用圆角过渡，以减小应力集中。
内部倒角R≤0.3T，则应力急剧升高。
内部倒角R≥0.8T，则无应力集中现象。
转角处设计规范一般以达壁厚均匀为最佳，其内部倒角以0.5T为宜，外部倒角以1.5T为宜，其中T为成品壁厚。
3．塑件材料的分析与选择
手机（以直板机为例）内托部分材料一般采用PVC或EVA。塑料材料的使用都是根据其本身的特性，在满足使用性能和加工工艺的基础上选择的。常用塑料材料性能简述如下：
1）ABS（Acrylonitrile-butadiene styrene）：ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明，一般呈浅象牙色，能通过着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品，电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢，燃烧时软化，火焰呈黄色、有黑烟，最后烧焦、有特殊气味，但无熔融滴落，可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。
2）PC（Polycarbonate）：物料性能 冲击强度高，尺寸稳定性好，无色透明，着色性好，电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾 向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。 适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件。
3）ABS＋PC：即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物/聚碳酸酯混合物。其性能如下：物理性能：抗冲击性；高光泽；抗光性，可电镀，抗热性；高弯曲强度。 化学性能：仅有限的抗水解性能；不抗酮，酯，氯化碳氢化合物。
4）PS（Polystyrene）：即聚苯乙烯,呈无色透明状，透光性能仅次于有机玻璃，容易着色，并且具有良好的可塑流动性及较小的成型收缩率。其主要缺点是脆性大，形状复杂制品成型后存在较大内应力。
根据以上内容，我所设计的手机选择的材料如下：
材料： 聚碳酸脂（PC）
颜色： 珍珠白
生产批量： 中批量生产
材料特性：和信手机内托，密度为1.35g/cm3 吸水率小于0.16%,透光率为75%—90%，本色白,而有点透明的珍珠白塑料，韧而刚，抗冲击性在热塑性塑料中名列前矛，成型零件可达到很好的尺寸精度并在很宽的温度变化范围内保持尺寸的稳定性。抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒。脆化温度在-100°C以下，长期工作温度可以达到120°C，其最大的特点是塑件易开裂，耐疲劳强度差。对热、氧、大气和紫外线均有良好的稳定。
（二）注塑成型工艺过程
注塑成型工艺流程图如图1-2所示。
图1-2注塑成型工艺流程图
二、塑件模具的设计
（一）塑件成型的工艺性能分析
根据《塑料模具指南》中的塑件公差表可知，材料为聚碳酸脂（PC）的零件塑件精度为4级，模具制造精度为IT9。
1）成型特点：虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降的现象，熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以成型时要求有较高的温度和压力。
2）分析结构工艺性：
收缩率为0.65（取0.5到0.8的平均值）。
材料流动性较差。
不易分解，不脆。
该塑件结构较复杂，尺寸较小，壁厚几乎均匀，过度圆半径较大。
表面硬度较高、且韧。
易发生填充不良、缩孔、熔接痕。
溢边值为0.06到0.08mm，高粘度。
3）要求：根据以上特征及塑料性能。①在工艺上宜采用高温度高压注射方法，以增加流动性、降低内应力。改善透明度。②在模具设计和制造方面。要尽可能减小浇注系统的料流阻力，脱模斜度宜大，推出机构施力要均衡平稳，模具型腔表面粗糙度要小，注意排气。
（二）注射机的确定
影响射出机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等。
1) 模具尺寸(宽度、高度、厚度)、重量、特殊设计等；
2) 使用塑料的种类及数量（单一原料或多种塑料）；
3) 注塑成品的外观尺寸（长、宽、高、厚度）、重量等；
4) 成型要求，如品质条件、生产速度等。
根据《塑料模具设计大师》中指出用塑件体积或重量可初选设备： 再根据塑件的工艺性能，塑件重量为6.75克，采用单腔模，冷凝料重量约2.6克。因此每次注射需要的塑料重量约为15.5克,初选XS-Z60型注射机，如图2-1所示。
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