手机主板固定板塑包铁热流道模具设计开题报告Word格式.docx
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3方案论证
3.1塑件结构特点
本课题为智能手机主板固定板塑包铁热流道模具设计,结构复杂,内有嵌件,外表面为凹槽环绕结构,表面凹凸不平,且有钩状特征。
由于是手机固定板,故要求配合精度高,表面质量要求较高,尺寸精度取MT2级,表面粗糙度Ra为0.8μm。
本次设计的是手机固定板,如图3.1所示(其中,绿色部分为PC材料注塑,灰色部分为铁块):
源自{六"
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图3.1手机固定板
3.2塑件材料
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物。
由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。
目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。
由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
3.2.1PC化学性质
PC是玻璃态的几乎无色的无定形聚合物,有很好的光学性。
PC高分子量树脂有很高的韧性,未填充牌号的热变形温度大概是130°
C,玻璃纤维增强后可使这个数值增长10°
C。
PC的弯曲值可以达到至少2400MPa以上。
和其他树脂相同,PC容易受某些其他有机溶剂的侵蚀。
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PC不易水解,但是不可以用于重复经受高压蒸汽的制品。
PC材料具有阻燃性且耐磨。
3.2.2PC物理性质
聚碳酸酯耐热性好,抗冲击性强,无色且透明,在普通使用的温度之内都能表现出较好的机械性能。
聚碳酸酯的耐磨性差。
3.2.3PC材料的应用
聚碳酸酯已经推出了光盘、办公设备、包装、轿车、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号,其应用研发是向专用化、高复合、系列化、高性能方面发展。
聚碳酸酯是优良的E(120℃)级绝缘材料,用于制造绝缘接插件、线圈框架、管座、绝缘套管、电话机壳体及零件、矿灯的电池壳等。
也可用于制作尺寸精度很高的零件,如光盘、电话、电子计算机、视频录象机、电话交换器、信号继电器等通讯器材。
聚碳酸酯薄摸还被广泛用作电容器、绝缘皮包、录音带、彩色录象磁带等。
[13]
3.4注射成型工艺参数
聚碳酸酯的性能与注射成型参数见表3.1与表3.2[14]:
表3.1聚碳酸酯的性能
热扩散率
拉伸模量
2.1~2.13
比热容
1.716泊松比μ0.42
热导率
0.193成形收缩
0.5~0.7
密度
1200
表3.2注射成型工艺条件
注塑机类型螺杆式螺杆转速/r*min^-120~40
喷嘴形式直通式机筒温度/℃前段240~280
温度/℃230~250中段260~290
模具温度/℃90~110后段240~270
注塑压力/MPa80~130保压力/MPa40~50
注射时间/s0~5保压时间/s20~80
冷却时间/s20~50成型周期/s50~130
3.5设计方案拟定
3.5.1模具结构设计
方案一:
三板模模具结构,如图3.2:
图3.2三板模具结构
方案二:
热流道二板模模具结构,如图3.3:
图3.3热流道二板模具结构
由于二板模比三板模加工方便,且由于热流道无冷凝料或很小的冷料柄,基本上无冷流道浇口料不用回收,可大大的节约成本并节省塑料原料。
此外,与双分型面的三板模相比,热流道系统内的塑料溶体温度不易下降,保持恒湿,不需要像冷流道模具,以提高注射温度来补偿塑料溶体温度的下降,所以热流道内的塑料溶体更易流动,对于大型,薄壁,难以加工的塑料产品更易成型,脱模后产品残余应力低,产品变形小,提高产品质量。
热流道系统可按流变学原理人工平衡,通过温度控制和可控喷嘴实现充模平衡,自然平衡的效果也很好,对浇口的精确控制,保证多腔成型的一致性,提高了塑件的精度。
源自{六"
该塑件为扁平零件,故更适用于热流道二板模模具结构[15]。
3.5.2分型面设计
从A-A处分模,如图3.4:
图3.4分型面一
从B-B处分模,如图3.5:
图3.5分型面二
由于四周有凹槽,采用侧抽机构,故分型面A-A、B-B都可取。
但B-B分型面通过制件最大外形轮廓线。
在开模时,模具从B-B处分模,动定模分离,产品留在动模处,推出装置设置方便。
此外,考虑到有侧向分型抽芯机构的模具,采取动模边侧向分型抽芯,模具结构较简单,若设在定模边,则模具结构复杂。
故相对于A-A分型面,B-B分型面更佳[16]。
3.5.3冷却系统设计
采用直流式
采用串联式
方案三:
采用并联式
图3.6冷却水道设计方式
直流式冷却水路具有流动有力的优点,进出口水温温度变化小的优点。
串联冷却水路具有流动有力的优点,但随着型芯数目增加,温度变化大及较高压降。
并联冷却水路随温度梯度变化不大,但流动不够有力,其结果会导致对不同型芯冷却效果不均匀,因此,两种冷却水路的排列方式仅适用型芯数目不多的模具。
但没有统一的流动率,易于堵塞。
该塑件长宽比例相差较大,表面较平整,肉厚均一,故采用串联式冷却水路。
3.5.4侧向分型与抽芯机构设计
由于塑件四周均有凹槽环绕(图3.7),故四周都采用侧抽。
且在底部有两个钩子特征(图3.8),该特征位于中部又与嵌件铁块干涉,故不宜与侧抽合并,采用斜侧抽滑块。
图3.7侧抽滑块图3.8斜侧抽滑块
3.5.5合模导向机构和脱模机构设计
导柱导向机构是最常用的导向机构。
导柱导套已标准化,可节省大量的人力与财力。
推杆是推出机构中最简单最常用的一种形式。
由于推杆已标准化、加工简单、安装方便、维修容易、使用寿命长、脱模效果好。
故选择推杆脱模机构。
4毕业设计(论文)内容
4.1基本内容
1、了解PC的特性及成型工艺;
2、查找相关资料对该课题进行相关了解;
3、产品结构分析,产品结构工艺性能分析,确定注塑工艺参数,制定模具总体方案;
4、模具CAD设计:
分型面选择;
模芯、镶块及型芯设计;
浇注系统设计;
冷却系统设计;
模架及附件设计;
推出机构选择;
标准件的选择;
5、设计主要零件的结构和成型零件的加工工艺路线;
6、对设计过程中的设计思路、方案的分析及必要的设计计算、校核要有具体的文字(或配图)说明和演算公式和结论,完成毕业设计说明书的撰写。
4.2重点内容
1、合理的分型面选择;
2、滑块的合理设计以及滑块类型的合理选择;
3、热流道系统的设计及热射嘴的选用;
4、灵活的推出机构系统;
5、零件加工工艺选择。
4.3难点内容
1、合理设计滑块及推出机构;
2、热流道系统的设计;
3、零件加工工艺选择需要一定的相关知识;
4、模具零件相关尺寸选择需对行业要求了解充分;
5、关于模具结构的优化设计了解不充分。
5工作进度安排
3.24之前:
根据设计课题要求,分析塑件技术要求,测绘并完善塑件零件图;
查阅中、外文文献资料;
拟定塑件注射成型工艺及模具结构设计方案,并进行方案分析、比较,确定设计方案;
撰写开题报告;
与指导教师进行开题交流,填写开题交流讨论记录表,上传提交开题报告、开题交流讨论记录表等初期检查资料。
3.24~4.18:
进行模具结构设计,绘制模具结构装配草图,并进行有关工程计算校核;
绘制模具结构装配图;
完成外文文献的翻译;
填写并上传毕业设计中期自检表、模具结构装配图、外文文献的译文及原文等中期检查资料。
4.21~5.14:
绘制模具成型零件及非标准零件的零件图;
拟定主要成型零件的加工工艺路线。
5.15~5.23:
撰写毕业设计说明书,完成毕业设计全部内容。
上传全部毕业设计资料(电子版)。
5.26~5.30:
接受指导教师的审核、评阅,修改、完善毕业设计。
重新上传全部毕业设计资料。
6.02~6.06:
根据评阅教师的审核意见,进一步修改、完善毕业设计;
重新上传全部毕业设计资料;
打印设计图纸和说明书等;
准备毕业设计答辩。
6.09~6.13:
参加毕业设计答辩;
上传并提交最终修改好的毕业设计全部资料(电子版和纸质版)及光盘。
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