四川理工学院材控专业毕业设计

四川理工学院毕业设计基于模具 CAD/CAE的手机壳注塑模设计学 生：徐某某学 号：08011020XXX专 业：材料成型及控制工程班 级：2008.2指导教师：胡 勇高国利四川理工学院机械工程学院二 O 一二年六月四 川 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：基于模具 CAD/CAE 的手机壳注塑模设计学院：机械工程学院专业：材料成型及控制工程班级：2008.2 学号：08011020XXX学生：徐某某 指导教师：胡勇接受任务时间 2011.11.01 教研室主任 （签名） 院长 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求内容：基于模具 CAD/CAE 的手机壳注塑模设计；产品规格：见附图；生产批量：大批量 。（1）查阅、收集中外文献资料；塑件的工艺性分析（塑件的尺寸精度、表面质量、结构工艺性） ；（2）基于模具 CAE 技术，进行注塑工艺分析；1）浇注系统类型，浇口位置、浇口形式及浇口数量的选择设计；2）分型面的选择；型腔数目的确定及型腔的布置；3）浇注系统设计与计算（浇道截面、阻力损失） ；（3）成型设备选择及有关参数的校核（模具闭合高度的确定和校核、模具开模行程校核） ；（4）基于模具 CAD 的注射模的结构设计；1).型芯、型腔结构设计；2).脱模及抽芯机构设计（优先考虑全自动脱模） ；3).标准模架的选择；（5）注射模设计及计算；成型零件尺寸计算；（6）模具热平衡计算；（7）基于模具 CAD 技术的模具图的绘制。(8)编写型腔工艺卡；要求：所有图纸采用 2D；总装图一份，0#：1 张。 ；重要零部件图纸（图纸总幅面约为 0#：1 张） 。（8）编写毕业设计说明书一份（推荐用电脑打印，设计说明书不低于 30 页） 。2指定查阅的主要参考文献及说明1范有成冲压与塑料成型设备M北京：高等教育出版社，20002高 济塑料模具设计M. 北京：机械工业出版社3美 Edward S.Wilks工业聚合物手册 M. 北京：化学工业出版社，20064申开智. 塑料成型模具M. 北京：中国轻工业出版社，2002.95夏巨谵、李志刚.中国模具设计大典（电子版）6塑料模具设计手册 1.0（软件版）7机械设计手册（软件版）8屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:高等教育出版社,20059王卫卫.材料成型设备M.北京:机械工业出版社,2004.810吴宗泽、罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,200611刘振学等.实验设计与数据处理M.北京:化学工业出版社,200412王刚等.Molgflow 模具分析应用实例M.北京:清华大学出版社,200513王刚等.Molgflow 模具分析技术基础M.北京:清华大学出版社,200514塑料模具设计手册编委会塑料模具设计手册M.北京：机械工业出版社，200115贾润礼.实用注塑模具设计手册M.北京：中国轻工业出版社，2000.416陈万林等实用塑料注射模具设计与制造M北京：机械工业出版社，200117胡勇等.塑料成型模具实验课程内容与方法的创新实践J.实验技术与管理,2010 年第 05 期 18胡勇等. 基于正交试验的注塑成型工艺参数优化方法研究J.模具工业,2010 年06 期3进度安排设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期1 确定题目，完成文献综述和开题报告 2011 年 11 月2012 年 1 月2 进行设计（论文）准备及实践材料搜集 2012 年 3 月 1 日-14 日3 完成设计方案及计算书（论文初稿） 2012 年 3 月 15 日4 月 30 日4 绘制图纸、撰写设计说明书（修改并完成论文） 2012 年 5 月 1 日5 月 31 日5 答辩准备及答辩 2012 年 6 月 1 日6 月中旬注：本表一式三份，系、指导教师、学生各一份4附图毕业设计附图手机壳材料：ABS 技术要求：大批量生产I摘 要塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀， 电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、 电器、家电和通讯产品制造中。 注塑成形是成形塑件的主要方法之一， 是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在 高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效 率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。 分析了手机外壳塑件的成型工艺，详细阐述了手机外壳注射模结构设计要点与工作过程,以手机外壳注射成型工艺为分析对象, 应用 CAE 技术对产品在注射成型中可能形成的缺陷进行了分析, 提出了模具设计的改进方案。对于类似产品的注射模设计具有较好参考价值。关键词：手机外壳；注射模；CAE；成型工艺IIABSTRACTPlastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production.The forming process of a plastic cellphone shell was analyzed.The key points in designing the structure of an injection mould for the shaping and the working procedure were described.An appl ication of CAE to the design of the injection mould for mobile phone shells is introduced . Some possible defects that might occur in the course of injection are analyzed by using CAE technology. An improved design of the mould has been put forward.It provides a good reference for the design of injection moulds for similar parts.Keywords:CELL PHONE SHELL;INJECTION MOULD;CAE;FORMING TECHNOLOGYIII前 言塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展应运而生的。目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。塑料工业又是一个飞速发展的工业领域。世界塑料工业从 20 世纪 30 年代前后开始研制到目前的塑料产品系列化，生产工艺自动化，连续化以及不断开拓功能塑料新领域。塑料作为一种新的工程材料，其不断被开发与应用，加之成型工艺的不断成熟，完善与发展，极大的促进了塑料成型方法的研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大 型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 CAD/CAM技术的发展。 本毕业设计中，对手机后壳进行了详细的模具设计与成型分析，详细阐述了手机外壳注射模结构设计要点与工作过程,以手机外壳注射成型工艺为分析对象, 应用 CAE技术对产品在注射成型中可能形成的缺陷进行了分析, 提出了模具设计的改进方案。对于类似产品的注射模设计具有较好参考价值。本设计主要包括八个章节，第一章为绪论，介绍了注塑模的国际和国内发展现状，CAD 技术现状，和注塑模的行业发展趋势；第二章为毕业设计课题资料查询，主要是对所选择的材料ABS 的各种性能的资料进行查阅并列出；第三章为塑件的结构和工艺性分析，主要对塑件的结构，壁厚，脱模斜度等进行了分析；第四章为分型面的选择和浇注系统的选择，主要确定了分型面、型腔数目、型腔位置分布及浇注系统的设计；第五章为塑件三维建模及 CAE 分析，介绍了 CAE 的基本原理，并对塑件进行了模拟的工艺分析；第六章为注塑机的选择和注塑机工艺参数校核；第七章为注塑模零部件和机构设计；第八章为模具的装配图和各个零件图。由于本设计是我经过一个学期的设计匆匆完成的，并且作为学生多有考虑不周到之处，其中必有不少缺点和错误之处，恳请各位老师和同学批评指正。目录摘 要 .IABSTRACT.II前 言 .III第一章 绪论 .11.1 我国塑料模工业的现状 .11.2 CAD 技术 .11.3 塑料模具在国民经济中的作用 .21.4 塑料成型模具发展趋势 .2第二章 毕业设计课题资料查询 .42.1 塑件 .42.2 材料的选用 .42.3 塑料的加工性能和工艺性能 .42.3.1 塑料材料特性 .42.3.2 塑件材料的应用 .52.3.3 关于 ABS 的各种参数表格 .5第三章 塑件的结构和工艺性分析 .83.1 尺寸和精度 .83.2 表面粗糙度分析 .93.3 形状分析 .103.4 脱模斜度分析 .103.5 壁厚分析 .11第四章 分型面的选择与浇注系统的设计 .124.1 分型面及其选择 .124.1.1 型腔数目的确定和校核 .124.1.2 塑件在模具中的布置 .134.1.3.分型面的选择 .134.2 主流道设计 .134.2.1 主流道尺寸形状： .134.2.2 主流道剪切速率校核 .144.2.3 浇口套 .154.2.4 冷料穴 .154.3 分流道设计 .154.3.1 截面形式 .154.3.2 分流道直径 .164.3.3 分流道的长度 .164.3.4 分流道的布置 .164.3.5 分流道的表面粗糙度 .164.3.6 分流道的剪切速率校核 .164.4 浇口的设计 .164.4.1 浇口的结构形式 .164.4.2 浇口的位置选择 .174.4.3 浇口剪切速率的校核 .174.5 排气系统的设计 .17第五章 塑件三维建模及 CAE 分析 .185.1 CAE 介绍 .185.1.1 CAE 对于注塑成型的帮助 .185.1.2 CAE 对于产品设计、模具设计的帮助 .185.1.3 CAE 分析原则 .185.2 塑件的三维建模 .195.3 CAE 分析结果 .195.3.1 网格划分 .195.3.2 流动分析结果 .195.4 结论 .22第六章 注射机的选择及注射机工艺参数校核 .236.1 注塑机的操作技术规范 .236.2 注射机工艺参数的校核 .236.2.1 注塑机压力的校核 .236.2.2 最大注射量的校核 .266.2.3 锁模力的校核 .266.2.4 注射压力的校核 .276.3 模具与注射机安装部分相关