手机后盖的模具设计

手机后盖的模具设计

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注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本设计是手机后盖塑料模具的设计，对零件结构进行了工艺分析，采用ABS（ABS是工程塑料，改性聚苯乙烯的简称，含A:烯晴、B：丁二烯、S:聚苯乙烯，简称ABS）作为塑件的材料。采用单分型面，根据模具的型腔数目以及最大注塑量、注射压力、锁模力、模具的安装尺寸等因素选择了注射机，选择成型零部件的尺寸；采用扇形浇口；利用直导柱导向，斜滑顶杆顶料,斜滑顶杆侧抽，同时完成侧抽和顶出完成脱模，并对模具的材料进行了选择，如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。对模具结构与注射机的匹配进行了校核。用ProE绘制出模具三维图形，最后利用PROE对型芯和型腔进行了加工仿真，制定了符合要求的数控加工工艺过程。

关键词：手机后盖；ABS；注塑模具；PROE；

目录

1绪论

1.1模具发展的现状

1.2存在问题和主要差距

1.3发展展望

2材料与塑件分析

2.1塑件分析

2.2塑件材料分析

2.3确定塑件设计批量

2.4计算塑件的体积和质量

3选择塑件的分型面

4标准件的选择

5 注塑机的选择

6 浇注系统的设计

7 冷却系统的设计

8顶出和导向机构的设计

8.1顶出机构的设计

8.2导向机构的设计

8.3复位机构的设计

9成型零件的设计

10模具设计总图

1 绪论

1.1模具发展的现状

从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。天然高分子加工阶段,这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。合成树脂阶段，这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。大发展阶段，在这一时期通用塑料的产量迅速增大，聚烯烃塑料在70年代又有聚1－丁烯和聚4-甲基-1-戊烯投入生产。形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列。同时出现了多品种高性能的工程塑料。

21世纪,塑料工业以前所谓有的速度高速发展。塑料,在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。

目前，我国塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求。在2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30％左右，未来几年中，塑料模具还将保持较高速度发展。模具是工业生产中使用极为广泛的重要装备，采用模具生产制品及零件，具有生产效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量的一系列优点，是现代工业生产中的重要手段和主要发展方向。

1.2存在问题和主要差距

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，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面：一是总量供

不应求，国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右；二是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理，我国模具生产厂中多数是自产自配的模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。

1.3发展展望

目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准

化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。

2 材料与塑件分析

2.1 塑件分析

如图1为手机后盖件的三维立体图，该产品形状如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求高，不允许有明显的熔接痕、飞边等工艺痕迹，需要一定的配合精度要求。制品整体有充分的脱模斜度，各处脱模力比较合理。从整体结构分析：制品表面积较大、高度不大但是壁薄、零件的曲面复杂，型腔、型芯加工困难。从整体工艺性分析：根据制品外观要求与结构特定要求选择浇口位置在零件内部，制品薄而大要求冷却必须均匀而充分，脱模力合理要求顶出机构顶出均匀。

图1 塑件三维立体图

2.2 塑件材料分析

塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产，本次设计材料的选择是根据材料特性进行选择的。

根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固性材料和热塑性材料，通过比较分析可以看出热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型，而热塑性塑料还适合注塑成型，本次设计为注塑设计，所以采用热塑性塑料。

热塑性塑料还分为很多种，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，为了选到合适的塑件材料，通过对塑件的分析和查阅有关资料可选择以下材料见表1。

表1 注塑塑料对比

塑料名称ABS 聚乙烯

材料特性较大的机械强度和良好的综合性

能。

结晶部分多时，塑料硬度高、韧性大、

抗拉强度高，但整体尺寸变小，耐冲

击强度及断裂强度底。

成型工艺特点ABS的吸湿性和对水分子的敏感

性较大，在加工前必须进行充分

的干燥和预热。原料控制水分在

0.3%以下。

聚乙烯制件最显著的特点是收缩率

大，这与材料的可结晶性和模具温度

有关。定型后塑件在强的收缩牵引作

用下，可令制件变形和翘曲。

注射温度ABS塑料的温度与熔融粘度的关

系比较独特，在达到塑化温度后

在继续盲目升温，必将ABS的热

降解。聚乙烯的注射温度一般在120～310℃之间，温度超过300℃时，收缩率会明显增大。

注射速度及

压力ABS采用中等注射速度效果较

好，注射时需要采用较高的注射

压力，其溢边料为0.04mm左右。

并需要调配好保压压力和保压时

间。

聚乙烯的注射压力一般选择在68.6～

137.2Mpa之间。注射速度不易过快，

以保证结晶程度高。

模具温度ABS的模具温度相对较高，一般

调节在75～85℃。由于模具温度对收缩率影响很大，因此要经常保持模具相对恒定的温度，一般在40～80℃之间。