模具毕业设计说明书

1、学士学位论文模具程设计说明书 院 系 航空宇航工程学院 专 业 模具）班 号 6403020 学 号 200604032042 姓 名 指导教师 张汉茹 沈阳航空工业学院摘 要随着中国当前的经济形势的发展，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所占比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴

2、和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。本次毕业设计的主要任务是手机注塑模具的设计。手机产品的结构设计是实现产品功能的重点，这不仅需要与产品外观相协调，更要考虑后序的生产装配、喷漆、喷绘、模具设计制造等各个方面。1 要评审造型设计是否合理可靠2 根据造型要求确定制造工艺是否能实现。3 确定产品功能是否能实现，用户使用是否最佳。 4 进行具体的结构设计、确定每个零件的制造工艺。要注意塑件的结构强度、安装定位、紧固方式、产品变型、元器件的安装定位、安规定要求，确定最佳装配路线。 5 结构设计要尽量减小模具设计和制造的难度，提高注塑生产的效率，最小限度的减低模具成本和生产成本。 关键词：

3、模具；手机；注塑abstractwith chinas current economic situation, chinas manufacturing industries have become increasingly vigorous development, and technology has become the mold of a countrys level of manufacturing one of the important symbols, tooling industry can promote the development of industrial prod

4、uction and improve the quality and can be great economic benefits, thus aroused the close attention of all countries and appreciation. in recent years, the plastic mold production and level of development is very rapid, efficient, automated, large-scale, long-life, precision molds in the mold of the

5、 proportion of output is increasing. injection mould is the first increase in the plastic injection molding machine liaotong heating, heat melted plastic, injection molding machines in the screw or the promotion of the pistons, after the nozzle and die-casting system into the mold cavity, plastic, i

6、n which curing molding. the graduation projects main task is to phone the injection mold design. the structural design of mobile products is to achieve the key product features, which not only requires coordination with the appearance of products, to be considered after the production sequence assem

7、bly, painting, inkjet, mold design and manufacturing fields. 1.must appraise the modeling to design reasonable is whether reliable2.according to modeling request determination manufacture craft whether can realize. 3.whether the definite product function can realize, the user uses whether best. 4.ca

8、rries on the concrete structural design, determines each components the manufacture craft. must pay attention models the structural strength, the installment localization, the fastening way, the product aberration, the primary device installment localization, the peaceful stipulation request, the de

9、termination best assembles the route. 5. structural designs must reduce the mold design and the manufacture and the manufacture difficulty as far as possible, enhances casts the production the efficiency,irreducible minimum decreases the mold cost and the production cost.key words: mould handset inj

10、ection目 录摘要iabstractii1 绪论11.1 塑料制品的发展研究11.2 我国模具技术的现状及发展趋势21.3 对制作产品手机的制造成本的经济性分析42 模具制造的基本要求和特点92.1 模具制造的要求92.2 模具制造的特点92.3 模具制造的工艺过程102.4 基于pro/e wildfire的塑料模具设计与制造流程122.5 模具零件的主要加工方法152.6 简单介绍本次设计基本过程及特点163塑料的分类及选材183.1 根据塑料中树脂的分子结构和性能分类183.2 根据塑料性能及用途分类184产品及模具结构设计与计算214.1 手机形状及尺寸选择214.2 手机零件造型

11、装配及二维工程图214.3 模具材料的选择274.4 模具成形方法284.5 工艺计算345 模具设计375.1 模具选材原则375.2 模具成型零件的尺寸计算及确定385.3 模腔尺寸的计算405.4 模具结构的确定以及模架的选择415.5 模具型腔尺寸以及模板尺寸的确定445.6 模具工艺分析475.7 模具总装配图及模具的装配、和试模50总结55参考文献56致谢56附录58641 绪论1.1塑料制品的发展研究随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业、日常生活和军事等各个领域的应用范围越来越广，质量要求也越来越高，中国已经成为全球最大的塑料市场之一，塑料制品产量全球第二。广东、浙江、江

12、苏三省占领了塑料制品产量的“半壁江山”。其中广东是塑料制品行业最集中的地区，产量占国内总产量的四分之一。而西部地区，人均产量和消费量远落后于全国平均水平，塑料工业仍有较大发展空间。在制造技术方面，cad/cam/cae技术的应用上了一个新台阶，陆续引进了相当数量cad/cam系统，如美国pro/e、ug、以色列cimatron等，这些系统和软件的引进，在我国模具行业中，实现了cad/cam的集成，并能支持cae技术对成型过程中的关键部分进行计算机模拟，大大降低了生产成本，缩短了制造周期。近年来，p20、3ch2mo等新的塑料模具钢在国内的应用越来越广泛，对模具的质量和寿命都有很大的影响。塑料模

13、标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛应用，并且出现了一些国产化热流道系统元件. 随着工业技术的发展，模具结构越来越复杂，采用一般加工方法无法完成，就得采用电火花加工、电火花线切割、电解加工、电解磨削、激光加工等特种加工来解决以前无法完成的加工人物，数控机床、加工中心的发展，实现了高精度、高速度、自动化生产，大大降低了生产成本，缩短了生产周期，提高了模具精度。 目前，我国塑料模具工业和技术在今后主要发展方向上有以下几条： （1）、在塑料模设计制造中全面推广应用cad/cam/cae技术。它解决了传统混合型cad/cam 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题,cad/cam软件的智能化程度将

14、逐步提高。（2）、提高大型、复杂、精密、长寿命模具设计制造水平及比例。这是由塑料模成型的制品日渐大型化和要求高精度以及因高生产率要求而发展的一模多腔所决定的。 （3）、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源。（4）、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具，以适应多品种，小批量的生产方式。（5）、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距较大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展。 （6）、应用优质模具材料和先进的表面处理技术。 （7）、研究和应用模

15、具高速测量技术与逆向工程，采用三座标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模cad/cam的重点技术之一。1.2 我国模具技术的现状及发展趋势我国对模具工业的发展也十分重视。国务院于1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，将模具技术的发展作为机械行业的首要任务。现在，我国的模具工业已初具规模，全国已有数以千计的模具专业生产厂和模具生产点，还有数以万计的小型模具企业。可以说，中国在模具设计和制造方面的发展空间很大。近年来，我国模具技术的发展进步主要表现在：（1）、研究开发了模具新钢种及硬质合金、钢结硬质合金等新材料，并采用了一些新的热处理工艺，延长了模具的使用寿命。（2）、开发了一

16、些多工位级进模和硬质合金模等新产品，并根据国内生产需要研制了一批精密的塑料注射模。（3）、研发了一些模具加工新技术和新工艺，如三维曲面数控、仿真加工、模具表面抛光、表面皮纹加工及皮纹辊制造技术；模具钢的超塑性成型技术和各种快速制模技术等。（4)、 模具加工设备已得到较大发展,国内已能批量生产机密坐标磨床、计算机数字控制（cnc）铣床、cnc电火花线切割机床及高精度电火花成形机床等。（5）、模具计算机辅助设计和制造（模具cad/cam/cae）已在国内开发并广泛应用。我国的模具技术虽然得到了较大的发展，但仍然不能满足国民经济高速发展的需要，还需花费大量资金向国外进口模具，其原因是：专业化生产和标

17、准化程度低。模具品种少，生产效率低、经济效益较差。 模具生产制造周期长、精度不高，制造技术落后。模具生产力量分散、管理落后。根据我国模具技术发展的现状及存在问题，今后的发展方向是：（1）、开发和发展精密、复杂、大型、长寿命的模具，以满足国内、外市场的需要。（2)、加速模具的标准化和商品化，以提高模具质量和效率，缩短模具生产周期。（3)、大力发展和推广应用模具cad/cam技术，提高模具制造过程的自动化程度。（4)、发展模具加工成套设备，以满足高速发展模具工业的需要。1.3对制作产品手机的制造成本的经济性分析现在的手机市场瞬息万变，价格更是飘忽不定，但是变来变去，自己想要买的手机到底值多少钱呢？

18、根据有关手机制造成本的文章，我了解到，手机的制造成本应该分为两类成本：一类是硬性的成本，也就是制造手机的硬件上面的成本；另一类是软性的成本，主要包括：前期研发的费用，市场推广的费用，以及生产和管理费用，广告费，渠道的利润，销售的费用。1.硬性的费用外壳：外壳的生产加工成本不高，但是前期设计开发以及模具的制造，开支比较高。具体的成本还要根据手机外壳的材质而定，有的的外壳制造成本可以比其它塑料手机的外壳制造成本高出上百倍。主版及部分附件：直板手机主版的成本一般为200-300元左右，折叠和滑盖手机的成本会高出大概80左右，因为它一般需要两块电路版。手机有特殊功能的要另加费用，例如：30万像素摄相头

19、要增加80元左右，而130万像素的摄相头只比30万像素的成本高出不到50元。mp3功能的费用大概要加上20-40元，而带立体声外放功能的费用要再加100左右甚至更高，因为要实现很好的音质就要有专门的芯片为其服务。最近上市的很多智能手机都用上了pda的“芯脏”，费用当然又要增加不少，估算应该高出200元左右。显示屏：液晶显示屏的成本也不是很高，一块26万色的26.0034.00毫米的显示屏成本一般不到200元。6万色同等尺寸的还要便宜些，显示分辨率的高低也会关系到它的费用的高低，但主要还是看其材质和屏幕大小。触摸屏的费用则要更高一些。电池：原装电池一般几十至百元不等，而非原厂的电池一般为十几元到

20、几十元不等，从质量上也比原装电池相差甚远，质量上最接近原厂电池的一些品牌电池售价通常为60元左右，由此判断，原装电池的成本应该不会超过50元。不同容量的电池价格也不一样。硬性成本的高低也会与生产厂商的实力有关系，因为大的生产厂商内部的产业链可以大大减少生产和采购的成本，拿三星为例：作为一家上下游一体化的厂商，大部分元器件均可以在集团内部采购，大大降低了制造成本。硬性成本的变化幅度很小，尤其是大厂商，因为大厂商的原材料的供货渠道应该比较稳定，就算有比较大的变化，结算到单个手机上，变化也微乎其微。2.软性的成本软性的费用是影响手机价格的最大因素，它一般包括：前期开发的费用：前期开发的费用是厂商生产

21、手机成本费用的最大开支，开发一款新机型少的要几百万元，多则可以上千万，但是这个成本要平均分到每一部售出的手机上，所以销售量越大，单部手机所包含的开发费用就越便宜，到一定阶段，开发消耗的资金都回笼了，这个费用在单部手机的成本就变成了零。打个比方：某公司开发一个新机型花费700万元，产品上市，单部手机包含开发费用200元，一段时间后，手机销售出了3.5万部，那么从这个单一成本计算，回笼资金是500万，那么下一阶段，公司定价就可以定在单个开发费用为100元，这样手机就降价了，然后再过一阶段，又销售出了2万部，那么这样公司的这笔开支全部收回，再做定价时，也许前期开发的费用就不会计在成本之内了，所以手机

22、就会更便宜。市场推广的费用：市场推广同样需要大量的人力物力，这也是一笔较大的开支，单以媒体宣传来讲，要使新产品有一定知名度，选择有影响力的媒体做宣传，开支绝对不扉。但是这笔费用同前期开发费用相似，到一定程度也会大幅度的降低，同时带来的也是手机的降价。生产和管理的费用：手机的生产和管理的费用相对较为稳定，这笔费用应该与手机的生产量有关，一个比较成功的机型在市场的销售情况肯定会经历平淡火爆平淡这样一个过程。在这个过程中,手机的产量也会随市场需求呈现出：低产高产低产的阶段，产量高时的生产和管理的费用应该相对较低，产量低或间断性的生产时生产和管理的费用应该相对较高，但是作为一项必要的开支，平均在单部手

23、机上的成本应该很低，而且应该不会有太大的波动。厂商的利润：有资料上说一般为80左右元，但通过手机促销员了解到厂商的利润会高于者个数，或者成倍。渠道的利润：这笔费用是消费者无法避免的，通常买手机花在这个方面的钱需要100300元不等。贸易商的吞吐量大的时候，可能会低一些。还有就是不同的渠道，价钱肯定也会不同。这笔费用也会取决在贸易商与厂家的关系，贸易商与销售商的关系。销售的费用：这个就是商家的利润了，一般是越高端的手机，利润越大，价格低的手机相对利润会小。这个费用的变化很频繁，薄利多销，供不应求，供大于求，脱销，促销等，很多因素都可以影响到它，但是幅度不会很大。税：这笔费用一般都会转嫁给消费者，

24、通常是手机价格的 5 % 。以上主要是给大家做个参考，消费者应该好好看看，对手机性价比有一个衡量的标尺，给自己心仪的手机粗略估价，一般手机的价格的底限是硬性成本的价格再加上200到300元左右，那时候是购买的最佳时机！再等的话，手机就会停产了。30万像素与百万像素成本仅差不到50元据一位知情人士透露，每部手机的成本主要包括主板、附件、售后服务、市场推广等方面。其中300万像素手机主板的最低成本在400元左右，130万像素手机主板的最低成本在440元左右，附件的最低成本在150元左右，售后服务成本在30元左右，市场推广成本在40元左右。此外，如果是贴牌生产的厂家，还需要向代工厂支付每台30元左右

25、的代加工费用。如此算来，30万像素的拍照手机与130万像素的拍照手机，其成本仅相差了40元的主板费用。“我这里所说的成本是指所有品牌的成本，包括国产品牌和合资品牌，两者的价格差别实际上只是品牌价值的差别。”据他透露，虽然诺基亚、摩托罗拉等合作品牌有自己的手机主板生产线，但其主板成本价不会高出太多。国产手机功能相似源于生产过度集中据介绍，不仅各品牌手机的成本价格相差不大，绝大多数国产手机都是由国内的四家代工厂生产的，其中3家在深圳、1家在上海。同时，多数国产手机的主板也是由一家生产商所提供的。而这些正是国产手机功能相似的真正原因。主流产品零售价格有望逼近成本线据了解，目前手机市场上的主流产品是1

26、30万像素mp3产品，其中合资品牌的市场售价在1200元至2000元之间，国产品牌的市场售价在800元至1500元之间，而且价格一直在降低。一直宣称不会参与手机价格战的诺基亚，也挺不过国产手机的降价挑衅，提早将其200万像素的新品手机上市，并且一改操作常规，在还没有最终定下市场价格的时候，就先以特价机的身份上市，并在千元以内限量试销.2 模具制造的基本要求和特点2.1 模具制造的要求在模具生产中，除了正确进行模具设计，采用合理的模具结构外，还必须以先进的模具制造技术作为保证。制造模具时，应满足以下要求： （1）、制造精度高 为了生产合格的产品和发挥模具的作用，设计、制造的模具必须有较高的精度。

27、模具的精度主要是由模具零件精度和模具结构的要求来决定的。（2）、使用寿命长 模具是比较昂贵的工艺装备，其使用寿命长短直接影响产品成本的高低，因此，除了小批量生产和新产品试制等特殊情况外，一般都要求模具有较长的使用寿命，在大批量生产的情况下，模具的使用寿命更加重要。（3）、制造周期短 模具制造周期的长短主要取决于制模技术和生产管理水平的高低，为了满足生产需要，提高产品竞争能力，应该在保证质量的前提下尽量缩短模具的制造周期。 （4）、模具成本低 模具成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制造精度要求及加工方法等有关，必须根据制品要求合理设计模具和制订其加工工艺。上述四项指标是相互关联、相互影响的，在

28、设计与制造模具时，应根据实际情况作全面考虑，即在保证制品质量的前提下，选择与制品生产量相适应的模具结构和制造方法，使模具成本降低到最低。 2.2 模具制造的特点模具制造属于机械制造范畴，但与一般机械制造相比，它有许多特点： （1）、单件生产 用模具成型制品时，每种模具一般只生产12副,所以模具制造属于单件生产.每制造一副模具,都必须从设计开始,制造周期较长。 （2）、制造质量要求高 模具制造要求加工表面质量好.一般来说,模具工作部分制造公差应控制在0.01mm左右；工作部分的表面粗糙度ra要求小于0.8m。 （3）、形状复杂 模具的工作部分一般都是二维或三维复杂曲面，而不是一般机械的简单几何体

29、。 （4）、材料硬度高 模具实际上相当于一种机械加工工具，硬度要求高，一般用淬火工具钢或硬质合金等材料，采用传统的机械加工方法制造是十分困难的。2.3 模具制造的工艺过程1、分析估算 在制造模具时，首先要根据制品零件图样或实物分析研究采用什么样的成型方案、确定模具套数、模具结构及主要加工方法，然后估算模具费用及使用期等。2、模具设计经过工艺分析，后进行模具设计。 （1）、装配图设计 模具设计方案及结构确定后，就可绘制装配图。 （2）、零件图设计 根据装配图拆绘零件图，使其满足装配关系和工作要求，并注明尺寸、公差、表面粗糙度等技术要求。 （3）、零件加工 每个需要加工的零件都需要按照图样制定其加

30、工工艺，然后分别进行毛坯准备、粗加工、半精加工、热处理及精加工或修研抛光等工序。3、装配调整装配就是将加工好的零件组合在一起构成一副完整的模具。除紧固定位用的螺钉和销钉外，一般零件在装配过程中仍需一定的人工修整或机械加工。4、试模装配调整好的模具，需要安装到机器设备上进行试模。检查模具运行是否正常，所得到的制品是否符合要求。如有不符合要求的则必须拆下模具加以修正，然后再次试模，直到能够正常运行并能加工出合格的制品。其工艺流程如下图：分析制件、工艺资料设计型腔数目与布局设计分型面设计成型零件结构及尺寸设计浇注系统形式及尺寸设计冷却系统设计顶出系统设计模具装配结构绘制模具装配图与零件图制件设计模具

31、结构二维设计工艺准备模具成型零件三维建模数控加工编程成型零件数控加工其他模具零件加工模具装配 图2.1 图2.2 传统的塑料模具制造工艺流程 传统的塑料模具设计流程图中可看出，这种制造工艺路线是典型的串行路线，由于流程中各步骤的相互制约性较大，因而生产周期较长。对于塑料模具中最核心的成型零件，即要进行详细的二维结构设计与绘图，又要对各个零件分别进行三维实体建模，以便于数控加工程序的编制，非常费力耗时，同时，还容易造成加工数据与设计的不统一，增加了产生废品的机率。2.4 基于pro/e wildfire的塑料模具设计与制造流程pro/moldesign是pro/e wildfire 系统中的一个

32、可选择性的模块，提供了方便实用的三维坏境下塑料模具设计与分析工具。利用这些工具，我们可以由塑料制品的三维实体模型建立起模具装配模型，设计分型面、浇注系统及冷却系统，生成模具成型零件的三维实体模型，从而方便且准确地完成塑料模具核心部分的设计工作，再利用pro/e wildfire系统的布局及装配模块，我们还可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计，并总终利用工程图模块生成二维工程图。pro/moldesign模块还提供了一个模具设计过程中非常实用的分析检测功能，其中包括拔模检测、厚度检测、分型面检测、投影面积计算、充模仿真、开模仿真、干涉检测等。在模具设计过程中适当应用这些分析检测功能，可使模具设

33、计更为合理，准确且能避免设计中不必要的重复劳动。利用pro/e wildfire的塑料模具设计基本流程如下：制件三维实体设计用参才零件和工件建立模具装配模型设置收缩率对参考零件进行开模检测和厚度检测设计冷却系统设计浇注系统设计分型面零件是否需要改动拆模，生成模具成型零件三维模型充模仿真，生成零件三维模型生成二维工程图顶出系统及总装配设计使用塑料顾问进行流动及增充分析开模仿真及干涉检测修改参考零件yn图2.3基于pro/e wildfire的塑料模具设计基本流程使用pro/e wildfire设计塑料模具，使模具的整个制造过程可以采用并行的工艺路线，如下图所示：模具结构设计制件三建模模具成型零件

34、三维设计电极三维设计电极数控编程成型零件数控编程生成成型零件工程图装配数控加工其他模具零件加工图2.4 现代模具制造流程采用这种制造方法，能大大缩短模具的设计制造周期，而且模具的设计与制造都是建立在一个统一的几何模型之上，保证了模型数据的统一性和正确性。随着cad/cam技术的进一步推广应用及数控加工机床的普及，这种设计制造工艺路线一定会日渐显示出其优越性，并被更加广泛地应用于模具制造领域。2.5 模具零件的主要加工方法模具零件绝大多数是金属材料，主要的加工方法有机械加工、特种加工和表面加工等。(1)、机械加工 机械加工即传统的切削与磨削加工与现代数控机床加工，是模具制造不可缺少的一种重要加工

35、方法。即使采用其他方法加工制造模具，机械加工也常作为零件粗加工和半精加工的主要方法。机械加工的主要特点是加工精度较高、生产效率较高，而且用相同的设备和工具能够加工出各种形状和尺寸的工件。但是，用机械加工方法加工形状复杂的工件时，其加工速度很慢，高硬度材料更难以加工。(2)、特种加工 特种加工是有别于传统机械加工的加工方法，例如电加工。从广义上讲，特种加工是指那些不需要用比工件更硬的工具，也不需要在加工过程中施加明显的机械力，而是直接利用电能、声能、光能、化学能等来除去工件上多余部分，以达到一定形状、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法。其中包括电火花成形加工、电火花线切割加工、超声波加工、激光加工、

36、化学腐蚀等。(3)、塑性加工 塑性加工主要是指冷挤压制模法，即将淬火过的成形模强力压入未进行硬化处理的模坯中，使成形模的形状覆印在被压的模坯上，制成所需的模具。这种成型方法具有不需要型面精加工，制模速度快，可以制成各种复杂型面的模具等优点。(4)、铸造加工 对于一些精度和使用寿命要求不高的模具，可以采用方便的铸造法快速成形。但模具材质较软，耐热性差，所以模具寿命短，多用于试制和小批量生产。(5)、焊接加工 焊接法制模是将加工好的模块焊接在一起，形成所需的模具。这种方法与整体加工相比，加工简单、尺寸大小不受限制，但精度难以保证，易残留热应变及内部应力，主要用于精度要求不高的大型模具的制造。 (6

37、)、数控加工 数控加工是利用数控机床和数控技术完成模具零件的加工。根据零件图以及工艺要求等原始条件编制数控加工程序，输入数控系统，然后控制数控机床中刀具的运动，以完成零件的加工。数控机床包括数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、加工中心加工等；在塑性加工中有数控冲床加工、弯管加工等；在特种成形中则有数控电火花加工、数控线切割加工、数控激光加工等。2.6 简单介绍本次设计基本过程及特点手机产品的结构设计是实现产品功能的关键，这不仅需要与产品外观相协调，更要考虑后序的生产装配、喷漆、喷绘、模具设计制造等各个方面。手机产品的结构设计牵扯知识范围十分广泛，主要有：1、材料选用；2、表面处理；3、加工

38、手段；4、包装装潢。这些知识的运用直接影响着手机产品的外观形象的变化。可以说设计者水平的高低决定了产品的生命力和产品档次的高低，高档次产品不一定是高造价。1)、要评审造型设计是否合理可靠。主要包括制造方法，塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、结构强度等是否合理。 2)、根据造型要求确定制造工艺是否能实现。包括模具制造、产品装配、外壳的喷涂、丝印、材质选择等。 3)、确定产品功能是否能实现。 4)、进行具体的结构设计、确定每个零件的制造工艺。5)、结构设计要尽量减小模具设计和制造的难度，提高注塑生产的效率，最小限度的降低模具成本和生产成本。 6)、确定整个产品的生产工艺、检测手段，以保证产品的可靠性

39、。3、塑料的分类及选材塑料的种类很多，分类的方式也很多，常用的分类方法有以下两种：3.1 根据塑料中树脂的分子结构和性能分类(1)、热塑性塑料 这种塑料中树脂的分子结构是线型或支链型结构。它在加热时可塑成一定形状的塑件，冷却后保持已定型的形状。如再次加热，又可软化熔融，可再次塑制成一定形状的塑件，如此可反复多次。在塑料加工中产生的边角料及废品可以回收后重新利用。常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、abs、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯等。 (2)、热固性塑料 这种塑料在受热初分子为线型结构，具有可塑性和可溶性，可塑件成为一定形状的塑件。当继续加热时，线型高聚物分子主链间形成交联，分

40、子呈网状结构，分子最终变为体型结构，变得极不熔融，不溶解，塑件形状固定不再变化。在其成形过程中，既有物理变化又有化学变化，所以加工中的边角料和废品不可再回收利用。热固性塑料有忧愤全塑料、氨基塑料、环氧塑料、有机硅塑料、硅酮塑料等几种。3.2 根据塑料性能及用途分类3.2.1塑料性能及分类（1）、通用塑料 这类塑料是产量大、用途广、价格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品种，它们的产量占塑料总产量一半以上，构成了塑料工业的主体。（2）、工程塑料 这类塑料是指在工程技术中用作结构材料的塑料。除具有较高的机械强度外，这类塑料还具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、自润

41、滑性及尺寸稳定性等。它们具有某些金属特性，因而现在越来越多地代替金属来做某些机械零件。目前常用的工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、abs、聚砜、聚苯醚、聚四氟乙烯等。 （3）、增强塑料 在塑料中加入玻璃纤维的填料作为增强塑料，以进一步改善塑料的力学性能和电性能，这种新型的复合材料通常称为增强塑料。它具有优良的力学性能，强度和刚度比其它塑料高。 （4）、特殊塑料 特殊塑料指具有某些特殊性能的塑料。如氟塑料、有机硅树脂、环氧树脂、导电塑料、导磁塑料、导热塑料以及为某些专门用途而改性得到的塑料。3.2.2 手机零件材料选择1、选材途径早期的手机外壳主要用金属框，如爱立信早期产品388，不但耐摔，

42、抗震性也大为增加，而且使用户至今怀念那种厚重的沉甸甸的感觉。随着手机的发展，轻巧成为人们的挚爱，但是，金属框的“质量”制约了手机的发展，于是新的外壳材料应运而生，abs合成塑料以其很好的抗震性、密封性，很高的机械强度，耐化学腐蚀和拿在手上的质感受到人们的青睐。以abs合成塑料作外壳的手机风靡一时，成为了年轻一族装点手机炫耀个性的首选，他们钟爱塑料外壳的透视感，宠爱塑料无限的色彩变幻，因为这代表着他们多彩而无拘束的生活，也是他们能成为都市人流中闪烁亮点的重要标志。2、选择材料根据现在手机外壳使用特性所提出的要求，本手机所选用的材料为abs：丙烯睛丁二烯苯乙烯三元共聚物，其材料性能如下：1）、抗化

43、学物、油、汽油和油脂的腐蚀。2）、机械强度高、硬度大。3）、在高温下,能保持机械的和化学性能不变。4）、耐疲劳性和冲击性。4. 产品及模具结构设计与计算4.1 手机形状及尺寸选择手机尺寸的选择应考虑的问题主要有：手机尺寸大小、通过计算得出合理上下壳壁厚、合理安排键盘、屏幕、听筒的位置，及相应形状和大小，以求美观、大方、个性、实用等特点。本手机设计采用直板外形，给人以轻盈，简洁，实用的感觉，初步设定尺寸，长为105mm宽为50mm，上下壳壁厚为1mm，手机厚度为14mm。 图4.1手机上壳4.2手机零件造型装配及二维工程图pro/e wildfire简体中文版的用户界面十分简洁、易用，但用户在开

44、始实际操作之前，有必要首先熟悉下它的界面组成，菜单命令，工具栏按钮，导航区，用户设置等内容，这将会大大提高设计工作的效率和质量。（1） 建立新文档1选择“文件”“新建”命令打开“新建”对话框在“类型”选项组中选择要创建的文件类型“零件”再从类型选项组中选择实体子类型2 在“名称”文本框中输入新的文件名，单击“确定”按钮进入零件模块用户工作界面（2） 拉伸手机实体1单击“拉伸”按钮进入创建拉伸特征用户工作界面隐藏坐标系2单击左下角放置按钮，在弹出的快捷菜单中选择“定义”命令，打开草绘对话框。3选择基准平面front为草绘平面，基准平面right为右参照平面，单击草绘进入草绘器。4单击“矩形”命令

45、，绘制长105宽为50的矩形，选择“盲孔”，在深度值输入8，回车，单击“确定”按钮，拉伸完成。（3）对拉伸实体进行倒角1单击“倒圆角”按钮，在左下角输入倒角半径1，选择105*50表面的四条边；2 单击“确定”按钮完成倒圆角（4）对拉伸实体进行倒圆角1单击“倒圆角”按钮 2 选择高为8的四条边，在左下角输入倒角半径5，回车；3 按“确定”键完成倒圆角（5）对拉伸实体进行抽壳，初步行成手机壳外形1单击“抽壳”按钮或选择“插入”“壳”命令进入创建特征的操作界面2 选择一个105*50的面为删除面 3 修改厚度值为14 单击“确定”按钮完成抽壳（6）用拉伸剪切制做手机听筒1单击“拉伸”按钮或选择“插

46、入”“拉伸”命令进创建拉伸特征用户工作界面2 单击左下角放置按钮，在弹出的快捷菜单中选择“定义”命令，打开草绘对话框。3 选择基准平面front为草绘平面，默认基准平面right为右参照平面点击草绘进入草绘界面。4 将听筒定位并画出，单击“确定”按钮退出草绘器，选择“去除材料类型”，输入深度值为1，方向为“反向”单击“确定”按钮。（7）用拉伸的去除材料命令做手机屏幕1单击“拉伸”按钮，进入创建拉伸特征用户工作界面2 单击左下角的“放置”命令打开“草绘”对话框。3 选择基准面front为草绘平面，基准平面right为右参照平面，单击“确定”进入草绘器绘制矩形长为40高为40的矩形。4 用倒圆角命

47、令将四个角倒出半径为1的四个圆角；5 选择“从草绘平面以指定的深度值拉伸深度类型”，在其后侧的深度文本框中输入深度1，选择“去除材料”按钮，单击“确定”按钮完成。（8）用拉伸剪切做出上键盘位置1单击“拉伸”按钮进入创建拉伸特征用户工作界面，单击“去除材料”，在“从草绘平面以指定的深度值拉伸”中输入12 点击左下角“放置”命令，在弹出的快捷菜单中选择“定义”命令打开草绘对话框。3 选择手机壳的上表面作为草绘平面，单击“草绘”按钮进入草绘状态然后选择基准平面f1和f2作为参照平面。单击工具栏上的“通过3点或通过在其端点与图无相切来创建弧”按钮，和“创建2点线”按钮绘制如图中的形状在工具栏中点击“继

48、续当前部分”按钮接着在工具栏中点击“建造特征”，则完成特征（9）用拉伸剪切做出下键盘孔1用做上键盘的方法做出左上角的第一个按钮。2 单击所生成的特征在工具栏中选择“阵列工具”按钮点击工具栏中的尺寸，选择第一阵列尺寸，修改为15，阵列成员数输入框中输入3，然后选择第二阵列尺寸，输入7，阵列数量为4，点击“建造特征”按钮则生成阵列特征。（10）用剪切拉伸做出手机话筒1点击工具栏中的“拉伸工具”按钮，进入创建拉伸特征用户工作界面。2 在背景上单击鼠标右键在弹出的快捷菜单中选择“定义内部草绘”命令打草绘对话框。3 选择基准平面front为草绘平面，基准平面right为右参照平面单击鼠标中键进入草绘器。

49、4 在草绘图中准确定位，选择“圆命令”绘制直径为1的小圆。5 单击“确定”按钮退出草绘器，选择“去除材料”按钮，输入深度值为1，单击“确定”，完成话筒的剪切拉伸。（11）用剪切拉伸做出手机充电插口及数据接口1单击“拉伸”按钮，进入创建拉伸特征用户工作界面2 在背景上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“定义内部草绘”命令打开“草绘”对话框3 选择基准面手机底部为草绘平面基准平面right为右参照平面单击“确定”进入草绘器。4 根据尺寸定位，并画出充电插口及数据接口，单击“确定”按钮退出草绘器； 5 选择“从草绘平面以指定的深度值拉伸类型”，在其右侧的深度文本框中输入1，选择“去除材料”单击“确

50、定”按钮，完成剪切拉伸。（12）用拉伸做出手机上盖与下盖的连接螺孔部分1单击“拉伸”按钮，进入创建拉伸特征用户工作界面2 点击左下角“放置”命令，在弹出的快捷菜单中选择“定义”命令打开草绘对话框3 选择背面为草绘平面基准平面right为右参照平面单击“草绘”进入草绘器4 按其尺寸和基准绘制图形5 单击“确定”按钮退出草绘器旋转模型到3d视角6 选择“从草绘平面以指定的深度值拉伸”类型，在其右侧的深度文本框中输入7，单击“确定”按钮完成拉伸。至此手机上壳零件设计完成如图所示：图4.2 手机上盖 图4.3手机上盖工程图4.3 模具材料的选择塑料模在一定温度下工作，并承受一定的压力，有时还会受到剧烈

51、的磨擦和腐蚀，所以要求所选用的材料，应具备如下性能：1、要具有高的表面硬度和耐磨性，以抵抗压缩料的压力和磨损。2、要有足够的强度和韧性，防止模具工作中的塑性变形和提高耐冲击性。3、要有良好的切削加工性能。4、热处理后变形要小5、要有一定的耐热性和耐腐蚀性。6、采用的材料应便于抛光。塑料模的工作零件包括凹模型芯，凸模型芯，成形镶件，成形推杆等。在选择这些零件时，一定要使用具有高耐磨，高强度，高韧性并便于加工及抗腐蚀性好的材料，其选用方法可参见下表所示：零件名称工作条件选有材料型芯，凸模型腔板，镶件，凹模，螺纹型芯，螺纹型环成形推杆用于产量不太大的热塑性注射模或形状简单，要求不高的型腔45用于有镜

52、面要求的热塑性塑料注射模y55crnimnmov(sm1)用于热固性塑料模，小型芯，镶件t10a 9mn2v crwmn cr12 7crsimnmov (ch)型芯凸模，型腔板，镶块，凹模螺纹型芯螺纹型环成形推杆用于形状复杂，要求热处理变形小的型腔，型芯或镶件和增强塑料成形的模具crwmn 9mn2v cr12 cr4w2mov 20crmnmo 20crmnti用于高耐磨，高强度和韧性的大型型芯，型腔5crmnmo 40crmnmo型芯凸模，型腔板，镶块，凹模螺纹型芯螺纹型环成形推杆用于形状复杂，要求耐腐蚀的高精度型腔和型芯3cr2w8v 38crmoa1a用于形状复杂，精度要求较高产量大

53、的热塑性塑料注射模8cr2mnwmovs 5crnimnmovsca(5nisca) y20crni3amnmo(sm2)通过查表模具材料选用45钢表4.14.4 模具成形方法4.4.1 热塑性复合材料的特殊性能（1）、密度小、强度高 热塑性复合材料的密度为1.11.6g/cm3，仅为钢材的1/51/7，比热固性玻璃钢轻1/31/4。它能够以较小的单位质量获得更高的机械强度。（2）、性能可设计性的自由度大 热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能，都是通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多，因此，其选材设计

54、的自由度也就大得多。 （3）、耐化学腐蚀性 复合材料的耐化学腐蚀性，主要由基体材料的性能决定，热塑性树脂的种类很多，每种树脂都有自己的防腐特点，因此，可以根据复合材料的使用环境和介质条件，对基体树脂进行优选，一般都能满足使用要求。（4）、电性能 一般热塑性复合材料都具有良好的介电性能，不反射无线电电波，透过微波性能良好等特点。由于热塑性复合材料的吸水率比热固性玻璃钢小，故其电性能优于后者。在热塑性复合材料中加入导电材料后，可改善其导电性能，防止产生静电。（5）、废料的回收利用 热塑性复合材料可重复加工成型，废品和边角余料能回收利用，不会造成环境污染。4.4.2 成形方法由于热塑性复合材料有很多

55、优于热固性玻璃钢的特殊性能，应用领域十分广泛，从国外的应用情况分析，热塑性复合材料主要用于车辆制造工业、机电工业、化工防腐及建筑工程等方面。例如：齿轮，轴承，把手，管道，电机外壳，手机外壳等。所以本次设计选择注射成型工艺。4.4.3 注射成型的优点注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法，应用最广。其优点是：成型周期短，能耗小，产品精度高，一次可成型开关复杂及带有嵌件的制品，生产效率高。缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对模具质量要求较高。根据目前的技术发展水平，注射成型的最大产品为5kg，最小到1g，这种方法主要用来生产各种机械零件，建筑制品，家电壳体，电器材料，车辆配件等。4.4.4 注射模成形塑件制品的优