随着Pro/ENGINEER的不断完善,借助于Pro/ENGINEER设计软件,我们可以比较轻松地完成一些复杂的设计工作,同时也可以全面地提高设计效率和设计质量。
使用EMX注塑模具设计专家系统可以轻松完成模具模架及配件的设计工作,并能模拟开模过程。EMX具有完整的滑块结构和完整的开模机构,为设计者带来极大的方便。设计完成后可以直接输出3D化模型。
Moldflow Plastics Insight是一款应用广泛的模拟仿真软件,使用该软件可以全面模拟注塑成型过程,并以图形的方式直观地显示分析结果,为设计参数的确定和优化提供理论依据,可以帮助设计者进一步修改模具设计方案。 2 文献综述
2.1手机的发展现状
手机已经成为人们的一个生活必须品,从最古老防身砖头到现在厚度不足
5.9mm的超薄,从简单的通话功能,到能上网能看电视、手机电影,甚至可以手
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机视频聊天。手机的功能在不断增多,而手机价格则在不断下降,它已经从一个奢侈品成为一件生活必需品,现在如果谁没有手机在年轻人眼里是一件不可想象的事情。2007年公布的数据显示中国的手机用户已经达到了5.4亿。根据研究近几年还将以每年43%的速度增长。
中国手机时代可以从1987年中国移动开始运营模拟移动移动电话业务开始。当时国内的手机市场基本都被摩托罗拉公司占领。第一款进入国内的手机就是摩托罗拉3200。体积大、重量沉,只有基本的通话功能外,不能实现任何增值服务,当然遇见某某坏人的时候,还可以用来当作防身武器。随着科技的飞速发展,只能单纯通话的手机很快就退出了市场。各手机制造商们也是费尽了脑汁,爱立信第一个制作出了可以自编铃声的GH398,第一个彩屏手机T68。诺基亚第一个推出了内置游戏的6110,第一个可以上网的手机7110。随后可以拍照的手机出现了,能够播放mp3的手机也出现了,在手机上看书、聊天、学习、工作、炒股已经不在是新闻。从此手机进入了娱乐时代。
2.2我国模具的发展现状
模具是工业生产的基础工艺装备, 被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型, 绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业, 模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业, 应用范围十分广泛。模具技术水平的高低, 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, 因此模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。
这些年来, 中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展, 年模具生产总量仅次于日、美之后位居世界第三位。但目前我国模具生产厂点多数是自产自用的工模具车间( 分厂) , 商品化模具仅占1/3 左右。从模具市场来看, 国内模具生产仍供不应求, 约20%左右靠进口, 特别是精密、大型、复杂和长寿命的高档模具进口比例高达40%。由此可见, 虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高, 但在模具产品水平和生产工艺水平总体上要比德、美、日、法、意等发达国家至少落后十年, 主要表现在模具精度、寿命、复杂程度、设计、加工、工艺装备等方面与发达国家有较大的差距。国内模具的使用寿命只有国外发达国家的1/2 至1/10, 甚至更短, 模具生产周期却比国际先进水
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平长许多。此外, 模具的标准化、专业化、商品化程度低, 模具材料及模具相关技术比较落后, 也是造成与国外先进水平差距大的重要原因。CAD/CAE/CAM一体化先进技术已经在国内部分模具企业得到应用, 但要得到推广和普及仍很困难。
2.3 采用注射模成形手机产品的优点
(1) 注射成形工艺可由机床自动按照一定的程序完成,便于实现自动化,
生产效率较高,适于大批量生产。
(2) 注射一般可一次成形,减少了制品再加工程序。
(3) 可以制作形状较复杂的塑料制品。
(4) 模具通用简单,制品成本较低。
(5) 注射成形后的废品及废料可以重新加热注射,故节约材料。
(6) 操作易于掌握,不需要等级较高的技术操作。
3总体方案的确定
3.1 零件的选择
本设计所选择的手机是诺基亚 2100。
3.2 尺寸精度
影响塑件制品尺寸精度的因素是比较复杂的,如模具各部分的制造精度,塑料收缩率,成型工艺及模具加工表面质量等等。手机机壳属于高精度的塑件,故本设计选用3级的塑料精度,也就是公差等级为IT8。
3.3 尺寸计算
(1)前盖
直接使用Pro/E 的测量功能,测出体积 V=4.87 cm3
重量 M=4.87×1.12=5.4544 g
(材料采用PC/ABS,查找GE公司网页得知其密度为1.12)
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图 1 前盖
(2)后盖
直接使用Pro/E 的测量功能,测出体积 V=6.50 cm3
重量 M=6.50×1.12=7.28 g
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图 2 后盖
3.4 塑件的材料性能
PC/ABS合金在汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等方面获得了广泛应用,如移动电话的机壳、手提式电脑的外壳、以及汽车仪表盘〔板)等。资料显示:PC/ABS已广泛应用于制造手机外壳。
PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物。PC/ABS合金具有ABS的加工性和PC的抗冲击性、耐热性,有优异的流动性,热变形温度可达80~137℃,通常用于耐高温的电器中,如移动电话机的外壳。PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。收缩率在0.5%左右。
3.4.1 ABS
ABS ,英文全称为:acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer,中文:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的一种新型工程塑料。它是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物,具有综合的优良性能(坚固、坚韧、坚硬),价格便宜,原料易得,因此发展很快,
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是目前产量最大、应用最广的一种工程塑料。ABS是微黄色或白色不透明粒料,无毒、无味。
ABS由于是三种组分组成的,故它有三种组分的综合性能,而每一组分又在其中起着固有的作用。丙烯腈可使ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学腐蚀性;丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度;苯乙烯则可使ABS具有优良的介电性能。因此,在机械性能方面,ABS具有质硬、坚韧、刚性等特性。