ABS树脂的缺点是耐热性不高,耐低温性不好,而且不耐燃、不透明,耐候性不好,特别是耐紫外线性能不好。由于以上的综合性能,因此广泛用来制造电视机、收音机的外壳、旋钮、电话机壳、话筒、把手、铰链、塑料铭牌等。
ABS的成型特性是:
(1)ABS粒料表面极易吸湿,使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此成
型前必须进行干燥处理。
(2)ABS的比热容比聚烯烃低,在注射机料筒中能很快加热,因此塑化效率高,
在模具中凝固也比聚烯烃快,故模塑周期短。
(3)ABS树脂的表现黏度强烈地依赖于剪切速率,因此模具设计中大都采用点浇口形式。
(4)ABS树脂为非结晶形高聚物,所以成型收缩率小。
(5)ABS树脂的熔融温度较低,熔融温度范围宽,流动性好,有利于成型。
3.4.2 PC
PC是聚碳酸酯的简称,聚碳酸酯的英文是Polycarbonate,简称PC工程塑料, PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂,具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性,较高的强度、耐热性和耐寒性;还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点,大规模工业生产及容易加工的特性也使其价格极其低廉。它的强度可以满足从手机到防弹玻璃的各种需要,缺点是和金属相比硬度不足,这导致它的外观较容易刮花,但其强度和韧性很好。
3.5 注塑机的确定
本设计中,前盖的体积为4.87 cm3,后盖的体积为6.50 cm3,经查手册,两个塑件都选择注射机型号为:SYS-10,其主要技术规格如表1所示:
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表1 注射机技术参数
型号 柱塞注射注射锁模最大模具厚度模具喷
直径容量压力/ 力/
/mm /cm 3嘴定位孔径注射/mm 面积
/cm 2行程(球半直径)/mm /mm 10Pa10N 54最大 最小 /mm
SYS-10 φ22
10 1500 15 45 180 100 120 12 550.060
3.6 塑件分型面的选择
遵循确定分型面的一般原则:
(1)分型面应选择在制品的最大截面处。
(2)尽可能使制品留在动模一侧。
(3)有利于保证制品的尺寸精度。
(4)有利于保证制品的外观质量。
(5)尽可能满足制品的使用要求。
(6)有利于排气。
(7)尽量减少制品在合模方向上的投影面积。
(8)长型芯应置于开模方向。
(9)有利于简化模具结构。
(10)在选择非平面分型面时,应有利于型腔加工和制品的脱模方便。
要满足制品的主要要求,为保证工件的表面精度要求,以及简化模具设计,便于脱模等要求,把分型面设置为如下图所示位置:
(1)前盖
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图 3 前盖侧向分型面
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图 4 前盖顶向分型面
(2) 后盖
图 5 后盖侧向分型面
图 6 后盖顶向分型面
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由以上的图可以看出,前壳,后壳的分型面方法相差不大,都是由一个主分型面和两个滑块组成。
3.7 型腔数目
此设计为单型腔设计,主要优点有:塑件的形状和尺寸始终一致,单型腔模具机构简单紧凑,设计自由度大,工艺参数易于控制,分型面设计较方便,制造成本低,制造简单。
4 理论分析及设计计算
4.1 浇注系统的设计
注射模的浇注系统是指塑料溶体从注射机喷嘴进入模具开始到型腔为止,所流经的通道。它的作用是将溶体平稳地引入模具型腔,并在填充和固化定型过程中,将型腔内气体顺利排出,且将压力传递到型腔的各个部位,以获得组织致密,外形清晰,表面光洁和尺寸稳定的塑件。
前盖和后盖的体积,形状相差不大,所以采用相同的浇注系统。
主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位,是指从注射机喷嘴与模具接触处开始,到有分流道支线为止的一段料流通道,它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形,便于熔体顺利地向前流动,开模时主流道凝料又能顺利地拉出来,锥角通常取2°~4°,在此取2°。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,通常不直接开在定模板上,而是将它单独设计成主流道衬套(即是浇口套)镶入定模板内。
浇口套的计算:
进料口直径:D=d+(0.5~1)mm=2.5+0.5=3mm
式中d为注塑机喷嘴口直径。
球面凹坑半径:R=r+(1~2)mm=12+2=14mm
式中r为注塑机喷嘴球头半径。
主流道长度L根据定模座板厚度确定,在能够实现成型的条件下尽量短,以减少压力损失和塑料耗量。通常L不能超过60mm ,本设计取L=32mm 。
主流道大端与分流道相接处又过度圆角,以减小料流转向时的阻力,其圆角半径取r=2 mm 。
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所选浇口套的立体图如下图所示:
图 7 浇口套及其二维图
分流道是主流道与型腔进料口之间的一段流道,主要起分流和转向作用,是浇注系统的断面变化和溶体流动转向的过渡通道。
分流道截面采用最常用的梯形截面形状,优点为热量损失较少,加工比较容易,流动阻力较小,属于比较常用的截面形式。
浇口又称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细短流道,是整个浇注系统的最薄弱点和关键环节。
一般情况下,浇口采用长度很短而截面很窄的小浇口。当熔融塑料通过狭小的浇口时,流速增高,并因摩擦使料温也增高,有利于填充型腔。同时,狭小的浇口适当保压补缩后首先凝固封闭型腔,使型腔内的熔料即可在无压力状态下自由收缩凝固成型,因而塑件内残余应力小,可减小塑件的变形和破裂。狭小的浇口便于浇道凝料与塑件的分离,便于修整塑件,成型周期较短。但是,浇口截面尺寸不能过小。过小的浇口,压力损失大,冷凝快、补给困难,会造成塑件缺料、缩孔等缺陷,甚至还会产生熔体破裂形成喷射现象,使塑件表面出现凹凸不平。
此设计采用点浇口,它是一种尺寸很小截面为圆形的直接浇口的特殊形式。特点是进料口小,去浇口后残留痕迹小,可减少熔接不良现象,浇口可自动拉断,塑件光泽,表面清晰。适用于成型熔体粘度随剪切速度提高而明显降低的塑料和粘度较低的塑料,如各种塑料的壳、盒、盖等塑件。
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4.2 脱模机构的设计