MP3上壳注塑模具设计答辩稿.ppt

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题目MP3上壳模具设计学生姓名：

黄锐专业名称：

模具设计与制造指导教师：

梁丰2011年年6月月6日日目录n摘要n第一章绪论n第二章零件工艺性分析n第三章模具与注射机的关系n第四章浇注系统的设计n第五章成型零部件的计算和设计n第六章导柱导向机构的设计n第七章脱模机构的设计n第八章温度调节系统的设计n第九章校核n第十章结论n参考文献n致谢摘要n本设计是以MP3上壳为主题。

其设计思路由参考多个生产事例而得出，设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。

在设计当中，很多东西都是自己原来所没有接触过的，尤其是前段时间所学的理论课知识与现在的自己动手操作设计，设计顺序开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定）、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。

n其次是模具的结构，在模具结构的设计当中，首先设计的是模具的型腔结构，接下来是型芯结构、斜导柱、滑块、导向机构、复位杆、拉料杆、推件杆和推出机构，这样做的目的是为了规范化，更重要的是为了以后与制造人员的配合。

既让自己有了良好的设计习惯，又能锻炼自己的配合意识。

为以后工作做一次演练，这样更能体现理论与实践相结合的目的。

nn关键词关键词:

型腔型芯注射模推杆第一章绪论n模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。

模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。

尤其是塑料模具，在所有模具的总产量中所占的比例越来越大，对经济的发展起着十分重要的作用。

n近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，在工业生产中对塑料模具的要求是：

能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。

它包括三个方面的内容。

第一，制品方面要求精度高，外观美，性能好。

第二，制造方面要求结构合理，容易制造，而且成本要低。

第三，使用方面要求操作简单方便，效率高，容易实现自动化，还有维护保养方便。

随着模具设计与制造技术的迅猛发展，塑料成型模具将趋向于高效率、自动化、大型、精密、长寿命的方向发展。

n本次设计的题目是“手机电池卡扣模具设计”，其内容为：

n

（1）学会观察制品，判断制件是否符合塑件的成形条件（如注意拔模斜度和影响开模的细部特征等）；n

（2）研究制件的排位方式和进浇方式，画草图确定模具的整体结构，保证结构能循环工作，稳定可靠；n（3）在深入研究制件的基础上确定开模的分型面，以及确定各镶块或滑块、斜顶的分割面组或体积块；n（4）用UGNX4.0按照上步的结果把模具核心的部分：

凸凹模分割出来，接着分出各镶块、滑块和斜顶；n（5）进一步完善凸凹模和各细微结构；n（6）调用适合的模架完成模架设计；n（7）在UGNX4.0中出模具转配图和模仁图，以及对模架板块需要再加工的各组件出工程图；n（8）把UGNX4.0工程图转入AUTOCAD中进行完善。

第二章零件工艺性分析n本产品为MP3上壳，该塑件材料选用ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。

nABS的特点：

n1.综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.n2.与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.n3.有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

n4.流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。

n5.用途：

适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.n6.同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。

nABS的成型特性：

n1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.n2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解（分解温度为270度）.对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.n3.如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。

n4.如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。

ABS的主要技术指标：

表1-1热物理性能密度（g/cm）1.02105比热容（Jkg-1K-1）12551674导热系数（Wm-1K-110-2）13.831.2线膨胀系数（10-5K-1）5.88.6滞流温度（C）130表1-2力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度（MPa）38断裂伸长率（）35拉伸弹性模量（GPa）1.8抗弯强度（MPa）80弯曲弹性模量（GPa）1.4抗压强度（MPa）53抗剪强度（MPa）24冲击韧度（简支梁式）无缺口261布氏硬度9.7R121缺口11表1-3电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性（s）5085为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用侧浇口。

该浇口的分流道位于模具的分型面处，浇口横向开设在模具的型腔处，从塑料件侧面进料，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。

工艺性分析工艺性分析n塑件的工艺参数：

n干燥条件：

80-902小时n成型收缩率:

0.4-0.7%n模具温度：

25-70（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）n融化温度：

210-280（建议温度：

245）n成型温度：

200-240n注射速度：

中高速度n注射压力：

500-1000bar第三章模具与注射机的关系n初步确定型腔数目：

初步确定型腔数目：

n根据产品结构特点，此塑料产品在模具中的扣置方式有两种:

一种是将塑料制品的回转轴线与模具中主流道衬套的轴线垂直；另一种是将此塑料制品的中心线与模具中主流道衬套的轴线平行。

这里拟采用第一种方式，1模1件的结构。

n塑件体积的计算塑件体积的计算:

n通过零件各尺寸大小的计算，得出零件塑件的体积V1=8.3cmn根据三维模型，利用三维软件计算，得出浇注系统的体积V2=2.7cmn塑件与浇注系统的总体积为V=8.3+2.7=11cmn塑件质量的计算塑件质量的计算:

n塑件体积：

V=11cm塑件质量，根据有关手册查得：

=1.05g/cmn所以，塑件的重量为：

M=V=11cm1.05=11.55g模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。

确定型腔数目确定型腔数目:

n确定型腔数目应按注射机的最大注射量来决定n根据得nK注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8;nmp注射机最大注射量，cm或g;nm1浇注系统凝料量，cm或g；nm单个塑件体积或质量，cm或g；n根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用1模1腔n查资料得知应选用CJ80NC3型号注射机，其参数如下：

第四章浇注系统的设计浇注系统的设计原则：

浇注系统的设计原则：

浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出。

主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止的塑料熔体流动通道。

为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为26此处选用2，经换算得主流道大端直径为6.91MM。

n分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。

n分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，U形和六角形。

要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成梯形流道。

在该模具上取圆形断面形状。

n分流道选用圆形截面：

直径D=4mmn流道表面粗糙度图4-1主流道示意图图4-2分流道示意图分型面的选择n分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。

该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。

n由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时候应注意分析。

n分型面的设计原则：

n1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处n2.确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模n3.保证塑件的精度n4.满足塑件的外观质量要求n5.便于模具制造加工n6.注意对在型面积的影响n7.对排气效果n8.对侧抽芯的影响图4-3分型面示意图在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。

n浇口的设计n根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求。

采用侧浇口可以保持产品外观精度。

n该模具采用侧浇口，其有以下特性:

n形状简单，去除浇口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保证；n试模时如发现不当，容易及时修改；n能相对独立地控制填充速度及封闭时间；n对于壳体形塑件，流动充填效果较佳。

n冷料穴的设计n冷料穴是浇注系统的结构组成之一。

冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔同时还便于在该处设置主流道拉料杆的功能。

n注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。

图4-4浇口示意图图4-5冷料穴示意图第六章成型零件的工作尺寸计算n型腔、型芯工作尺寸计算nABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%n平均收缩率:

=（0.3%-0.8%）/2=0.55%n型腔内径：

=90.49mmn型腔深度：

=13.07mmn型芯外径：

=86.47mmn型芯深度：

=11.06mmn型腔径向尺寸（mm）;n-塑件外形基本尺寸（mm）;n-塑件平均收缩率；n-塑件公差n-成形零件制造公差，一般取1/41/6；n-塑件内形基本尺寸（mm）;n-型芯径向尺寸（mm）;n-型腔深度（mm）；-塑件高度（mm）-型芯高度（mm）；-塑件孔深基本尺寸（mm）；n侧抽机构设计n1抽芯距的确定与抽拔力的计算n抽芯距的计算公式如下：

n（5-1）n式中S抽芯距，mm；nS1取出塑件最小尺寸，mm；nR最外尺寸，mm；nr滑块内径，mm。

nS=2.01+2.99=5mmn

（2）斜导柱分型抽芯机构的设计n斜导柱分型抽芯是应用最广的分型抽芯机构，它借助开模力完成侧向抽芯，结构简单，制造方便，动作可靠。

其结构如图5-1所示，瓣合模滑块装在T型导滑槽内，可沿着抽拔方向平稳滑移，驱动滑块的斜导柱与开模运动方向成斜角安装，斜导柱与滑块上对应的孔呈松动配合，开模时斜导柱与滑块发生相对运动，斜导柱对滑块产生一侧向分力，迫使滑块完成抽芯动作。

n图5-1斜导柱分型抽芯机构示意图n斜导柱的斜角一般为1520，最大不得超过25，本设计采用15，斜导柱的材料采用优质钢材T8A，淬火硬度HRC5560。

n斜导柱的长度计算n当滑块抽出的方向与开模方向垂直，斜导柱的长度计算公式如下：

nn式中L斜导柱的总长度，mm；nD大端的直径，mm；nS抽拔距，mm；nd导滑段的直径，mm；nh固定模板厚度，mm；n斜导柱的倾斜度，15。

nL=72mm模架的选择n注塑模模架国家标准有两个，即GB/T125561990塑料注射模中小型