手机外壳下盖注塑模设计
第二章 零件的设计
2.1 零件材料选择及性能
如立体图所示，该塑料制品是一个手机壳的下盖。该塑料制品选用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物，ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学腐蚀性；具有弹性和较高的冲击强度；它具有优良的介电性能及成型加工性能等综合的优良性能，且价格便宜，原料易得。ABS的主要技术指针如下表所示： 密度（g/cm） 比容（cm/g） 吸水率24h（%） 收缩率（%） ?熔点（C） 331．05 0．92 0．3 130-160 130~160 90~108 83~103 抗拉屈服强度（mpa） 拉伸弹性模量（mpa） 冲击强度 kj/m 250 1.8?103 无缺口 缺口 261 11 80 9.7 6.9?103 弯曲强度（mpa） 强度（hb） 体积电阻率（??m2） 热变形温度 ?（C） 0.45mpa 1.80mpa
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2.2 注射机的选择
2.2.1 注射量确定
该塑件的形状不很规则，很难直接计算出来，现在可先在pro/e制造工程师中画出其三维零件图，再查询其体积大小。具体步骤如：analysis?mold analysis?mold mass properties），得到其体积大小为V件=3.53cm3。
塑件的注射容积较小，在此采用一模两腔，即 V件?80%Vmax 2.2.2 锁模力确定
塑件的投影面积A?4500mm2 由[1]式(8-5) F?nkpcA 1000 式中 F-注射机的额定锁模力 n-型腔数，n=1； k-安全系数，取k=1.2；
pc-融料在型腔中平均压力，ABS为30mpa； A-塑件投影面积； F?1?1.2?30?4.5=162kN
10002.2.3 成型压力
ABS的成型压力为pc=30mpa，pmax取70-150，pmax>pc
根据节1.1-1.3选择卧式注射机，其型号为XS-Z-60（参考[2]表6-93），主要参数如下：
额定注射量 柱塞直径 注射压力 注射行程 20cm3 20mm 75mpa 160mm 最大成型面积 最大开模开程 动定模板尺寸 拉杆空间 90mm2 160mm 250?280mm 235mm ７
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注射方式 锁模力 模具最大厚度 模具最小厚度 柱塞式 250kN 180mm 60mm 合模方式 定位圈 喷嘴球半径 喷嘴孔直径 液压-机械 ?63.5mm ? 12mm ?4mm 2.3 标准模架的选择
2.3.1 模架尺寸选择
根据塑件的注射量、动定模固定板的尺寸等，由[5]表6-100选得模架A2-200250-01-F1 GB/T12556.1-90，组合尺寸如下表
单位: mm 模板宽度 座板宽度 垫块宽度 推板厚度 100 160 20 12.5 模板长度 座板厚度 垫块厚度 推板宽度 160 16 40 58 动模板厚度 定模板厚度 推杆固定板厚度 导柱直径 沉头螺钉
2.3.2 模具闭合高度校核
根据注射机的参数，Hmax?180mm Hmin?60mm
而根据所选标准模架组合尺寸所得，H=16+25+20+20+40+16=137mm
12 8-M8 导套直径 沉头螺钉 18 4-M6 复位杆直径 8 20 25 10 Hmin 2.4 浇注系统设计 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。浇注系统设计好坏对制品性能、外观和成型难易程度影响颇大 2.4.1 浇注系统的设计原则： 2.4.1.1 结合型腔的布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置。 ８ 手机外壳下盖注塑模设计 2.4.1.2 尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失，缩短充模时间。 2.4.1.3 浇口尺寸位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体的流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，并有利于排气。 2.4.1.4 避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生。 2.4.1.5 浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于 和制品分离或易于切除和修整。 2.4.1.6 熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态以及以制品质量的影响。 2.4.1.7 尽量减小因开设浇注系统而造成的塑料用量。 2.4.1.8 浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇注口应有IT8以上的精度要求。 2.4.1.9 设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。 2.4.1.10 应尽可能使主流道中心与模板中心重合。若无法重合也应使两者的距离尽量缩小。 由于采用点浇口浇注，因此以手机上壳内表面和定模与定模底板分界面为分型面的双分型面。 2.4.2 主流道的设计： 为了使凝料顺利拔出，主流道的小端直径D应大于注射机的喷嘴直径d，通常为： D=d+(0.5—1)mm D=12+1=13mm 主流道入口的凹坑球面半径R2也应该大于注射机喷嘴球面头半径R1，通常为： R2=R1+（1—2）mm\\ R2=2+1=3mm 主流道半锥角通常为锥度2?~6?，取3?，过大会产生湍流或涡流产生空气，过小使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大。 主流道内壁表面粗糙度应在Ra0.8um以下，抛光时沿轴而进行。主流道的长度L一般按模板厚度确定。为了减少熔体充模时的压力损失，应尽可能缩短 ９ 手机外壳下盖注塑模设计 主流道的长度，L一般控制在60mm以内。 2.4.3 分流道的设计 分流道是指主流道与浇口之间的通道。其作用是使熔融塑料过渡和转向。由于圆截面加工困难。梯形加工较容易，水力半径又不太小，因此是最常用的形式。其截面比例可取：a=5—10mm, b=(3/4)a.。 2.4.4 浇口形式 选择浇口形式应该遵循以下原则： （1） 尽可能采用平衡式设置； （2） 型腔排列进料均衡； （3） 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象； （4） 确保耗料量小； （5） 不影响塑件外观。 根据以上原则和零件的实际情况，决定选用双点浇口形式，这种浇口适用于成型壳、盒、罩和容器等制品，是应用广泛的浇口形式。它的优点为：由于浇口小，熔体通过点浇口时流速增大，前后压差大，提高了充模的速度，从而可获得外表清晰，有光泽的制品；熔体流过点浇口时由于摩擦阻力使部分能量转变为热量，使熔体温度略升高，粘度下降，改善了流动性，这对薄壁制品是有利的；其缺点：浇口尺寸小，充模阻力大，对熔体粘度较高的塑料会产生充填不满的缺陷；为了取出点浇口式浇注系统凝料，要增加一个分型面，模具具有两个分型面的三板式结构，结构比较复杂。 2.5 成型零部件设计 成型零件是与塑料接触的决定制品几何开关的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型镶块及壁厚等，是塑料模具的主要组成部分。 2.5.1 型腔分型面设计 合理选择分型面，有利于制品的质量提高，工艺操作和模具的制造。因此，在模具设计过程中是一个不容忽视的问题，选择分型面一般根据以下的原则： １０