手机盖注塑模具设计说明书

本科毕业设计(论文)题目：手机后盖塑料模具设计绪论1.1模具工业在国民经济中的地位利用模具成型零件，是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料、降低生产成本，从而取得很高的经济效益。因此，模具在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如：70％以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80％以上的塑料制品，70％以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具来生产。由此可见，利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对于保证制品质量，缩短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”；美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估其力量的工业”；日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。我国将模具工业视为整个制造业的“加速器”。塑料模制造工艺不同于一般机械零件的加工技术,它运用了机械制造业中最现代化的先进技术,并通过模具钳工复杂的想象力和丰富的实践经验,才能成功。在日本、美国等国家,造就一个模具钳工一般需要化5年时间的专业培训[1]。从另一方面来看，机床、刀具工业素有“工业之母”之称，在各个工业发达国家中都占有非常重要的地位。由于模具工业的重要性，模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用，使得模具行业的产值已经大大超过机床、刀具工业的产值。这一情况充分说明了在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈争夺的过程中，愈来愈多的国家采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，尽快缩短和发达国家之间的差距，加速实现社会主义现代化步伐，惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用。1.2我国模具工业现状2012年我国在工程塑料成型加工工艺研究、成型加工设备及模具设计、二次加工等方面得到进一步发展。其中，基于CAE等的模拟技术更加成熟，而在新工艺理论研究、电动注塑机设计等方面的研究也获得了较大的发展。笔者现根据2012年国内主要塑料类期刊发表的有关工程塑料加工技术的文献加以汇总，以飨读者[2]。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类塑料齿轮的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。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。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。我国专用模具钢,品种少、规格不全,质量不稳定,且供应渠道不畅。塑料模以45钢为当家材料的状况,短时间内难以改变[3]。1.3模具工业及塑料模技术今后在我国发展的方向模具方面，中国经济的持续高速发展，为模具工业的发展提供了广阔的空间。模具行业在今后的发展中，首先要更加注意其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达40%左右。而模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产企业的生产规模、技术水平都有了很大的发展，河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓;四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入，将在未来写下新的篇章。1.4论文的主要工作（1）根据设计要求，进行模具总体设计，由于手机后盖具有侧孔部分，所以本设计选用了侧向分型与抽芯机构。工件用分型面分割之后，分成凸模，凹模；（2）完成手机后盖的工艺分析，注塑模总体设计，成型设备的选用，分型面的选择与浇注系统的设计，成型零部件设计，导向机构设计，注射模机构设计及标准，支承与连接零件的设计与选择等工作；（3）完成模具装配图的设计。1.5主要内容对手机后盖进行测绘，分析手机后盖成型特点，拟定手机后盖模具设计方案并完成开题报告；完善手机后盖模具设计开题报告中拟定的方案，确定模具类型及结构，完成模具的结构草图绘制；运用Pro/E、CAD等工具软件辅助手机后盖模具设计完成模具结构；（5）绘制手机后盖注射模具零件图及装配图；进行相关计算，完成手机后盖注塑模具设计毕业论文的编写；1.6研究方案手机后盖注塑模具注塑机的选择手机后盖注塑模具浇注系统的设计手机后盖注塑模具分型面的选择手机后盖注塑模具塑件抽芯机构和脱模机构的设计手机后盖注塑模具合膜导向机构的设计手机后盖注塑模具模温调节系统的设计手机后盖注塑模具模具总装图2手机后盖的工艺分析2.1手机后盖结构分析本次注塑模具设计的课题是手机后盖塑料模具设计，在淘宝上买了手机后盖实物，进行测绘，手机后盖是智能手机后壳，表面质量要求比较高，在开题答辩答前，了解到学校要求，有一个侧扣或者侧凹即可满足学校要求，但是在答辩时，答辩老师指出，我的塑件缺少与手机主体装配的倒扣，在张老师的要求下，加了三处倒扣。完善后塑件结构如图所示。对塑件进行分析，该塑件长方形壳类零件，壁厚为均匀，对塑件进行分析，塑件外部结构比较简单，在手机后盖一侧壁上有用于充电插口孔和音量按键侧凹，，侧孔、倒扣结构比较多，需设计多处侧抽芯机构，所及比较复杂。由于成型方向与分型面垂直，所以无法顺利脱模，所以要借助侧抽芯机构脱模。2.1塑料材料的选择手机壳实物内表面已经标明，使用材料为PP，在网上搜索有关PP的介绍，了解到PP化学名

聚丙烯化学和物理特性

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。

由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。

PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。

PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。

由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。

2.2.1pp注射成型工艺参数①注射机：螺杆式②螺杆转速（r/min）：30——60（选30）③预热和干燥：温度（°C）80——85时间(h)2——3④密度（g/cm³）：1.02——1.05⑤材料收缩率（%）：0.3——0.8⑥料筒温度（℃）：后段150——157中段165——180前段180——200⑦喷嘴温度（℃）：170——180⑧模具温度（℃）：50——80⑨注射压力（MPa）：70——100⑩适应注射机类型：螺杆、柱塞均可2.2.2物理性能1.性状：白色粉末2.密度（g/mLat25°C）：0.93.相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定4.熔点（ºC）：1895.沸点（ºC,常压）：未确定6.沸点（ºC,0.1mmHg）：未确定7.折射率（n20/D）：未确定8.闪点（ºC）：未确定9.比旋光度（º）：未确定10.自燃点或引燃温度（ºC）：未确定11.蒸气压（mmHg,37ºC）：未确定12.饱和蒸气压（kPa,114.4ºC）：未确定13.燃烧热（KJ/mol）：未确定14.临界温度（ºC）：未确定15.临界压力（MPa）：未确定16.油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定17.爆炸上限（%,V/V）：未确定18.爆炸下限（%,V/V）：未确定19.溶解性：溶于二甲基甲酰胺或硫氰酸盐等溶剂2.2.2主要用途主要用于各种长、短丙纶纤维的生产，用于生产聚丙烯编织袋、打包袋、注塑制品等用于生产电器、电讯、灯饰、照明设备及电视机的阻燃零部件。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力2.2.3手机壳收缩率收缩率：收缩率用尺寸相对收缩的百分数来表示，收缩率分为实际收缩率和计算收缩率，这两种收缩率的计算可按下列公式求得：(2.1)(2.2)式中，Q实——实际收缩率；Q计——计算收缩率；a——模具或手机后盖在成型温度时的尺寸（mm）；b——手机后盖在室温时的尺寸（mm）；c——模具在室温时的尺寸（mm）。实际收缩率表示塑料实际发生的收缩与计算收缩率相差很小，所以模具设计时采用计算收缩率。比体积和压缩率：比体积是单位质量的松散塑料所占的体积，以cm3/g计；压缩率是塑料的体积与手机后盖的体积之比，其值恒大于1。对于PP手机后盖，其收缩率为0.4%-0.6%，设计中确定其收缩率为0.5%即0.005。另外，制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位，以及2mm和小于2mm带有大于0.1mm公差的部位不需要进行收缩率计算。

3手机后盖模具设计方案的论证和确定注射模的基本结构是由注射机的形式和手机后盖复杂程度等因素决定的。注射模的分类方法很多，按注射模的总体结构可分为单分型面注射模、双分型面注射模、带活动镶件的注射模和自动卸螺纹的注射模等，对于不同的手机后盖可选用不同的注塑结构。单分型面注射模是最简单的一种。在该结构中，构成型腔的一部分在定模上，型芯部分在动模上，主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上，开模后手机后盖与流道凝料一起留在动模一侧。双分型面注射模与单分型面注射模相比多了一个可移动的浇口板，它用于点浇口进料的单（双）型腔模具。开模时，浇口板与定模座板作定距离分型，以便取出凝料。在具体选用模具结构时，应综合考虑手机后盖结构，尽量做到经济、实用。设计中由于手机后盖实体是手机后盖，其结构较简单，没有螺纹及需要侧向分型的结构，且不需要针点浇口，所以可选单分型面模具结构。影响模具设计的因素主要有如下四个方面:1.注射机,包括注射量、注射压力、锁模力、机架刚度及其液压顶出系统；2.模具结构,包括流道系统、分型面、排气孔、型腔设计、卸料系统、冷却系统等；3.操作条件,包括时间、温度、压力三要素；4.材料特性,包括塑料的粘度、结晶性、添加剂、冷却液等[7]3.1拟定方案分析过手机后盖自身结构和精度及外表面质量要求之后，拟定以下三种方案并进行讨论。方案一：分型面：塑件的下表面、型腔数：一模两腔、浇口形式：侧浇口、顶出方式：推板顶出、侧抽芯结构：斜导柱+滑块方案二：分型面：塑件的上表面、型腔数：一模四腔、浇口形式：点浇口、顶出方式：顶杆顶出、侧抽芯结构：斜导柱+滑块方案三：分型面：塑件下表面、型腔数：一模两腔、浇口形式：潜伏式浇口、顶出方式：顶杆顶出、侧抽芯结构：斜推杆拟定方案：方案三，原因如下（1）分型面的选择分型面的选去原则：=1\*GB3①应选取在塑件外形轮廓尺寸的最大断面处，便于顺利地从塑件型腔中取出。=2\*GB3②应保证塑件在开模的时候留在动模上。=3\*GB3③分型面应有利于排气并要能防止溢流。综合上述原则，考虑到此塑件属于常规盒盖类零件，很容易确定塑件下表面为分型面，所以选用方案三中表面作为分型面。图2.3分型面的位置（2）浇口形式的选择浇口大致分为五种：直接浇口、侧浇口、点浇口、潜伏浇口、耳形浇口、由于手机壳是外观要求非常高塑件，不能再塑件表面出现任何浇口形式，即使是点浇口也不允许，表面质量要求一般的塑件可以考虑侧浇口，但是对于此次设计的塑件只能利用潜伏式浇口，隐藏浇口痕迹：（3）型腔数目的确定分析塑件结构，塑件侧壁上分布有四处侧孔和侧凹，需要设置多处侧抽芯机构，由于塑件中等大小，而且选用潜伏式浇口，综合考虑采用一模两腔结构最为合适。（4）顶出方式手机壳内部质量要求不高，内部空间大很适合布置顶杆，所以采用顶杆顶出方式。侧抽芯机构手机壳是外观要求非常高，同样侧抽芯在实现成型侧凹和侧孔的时候不能在表面留下任何痕迹，虽然斜导柱+滑块也能实现成型，但是滑块与塑件表面接触难免会留下痕迹，所以选用斜推杆从内部成型侧孔和侧凹。3.2型腔排布在开题答辩中，考虑到塑件侧凹、侧孔比较多，为了方便成型，拟定的方案中型腔数目定为一模两腔，为了保持浇口位置的统一性，和型腔布局的平衡性，能够良好的进胶，排列如图所示

4成型设备的选用4.1注射机规格初选注射机为塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可以分为立式、卧式、角式三种注射机，应用较多的是卧式注射机。在此，初步确定注射机的规格。设计模腔数2个，材料密度为0.9g/cm3，通过Proe软件测得手机后盖体积是13cm3，质量为12.7g.浇注系统凝料体积的初步估计估算：可以根据经验按照塑件体积的0.2～1来计算。所以2个塑件和浇道凝料的总体积为：13×2+（13×2）×0.2=31..2cm3再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为海天80X1A。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为：海天HTF80XB注射机参数参数单位80×1A80×1B80×1C螺杆直径mm343640理论注射容量cm395110130注射重量PSg119134165注射压力Mpa206183149注射行程mm144螺杆转速r/min0~215料筒加热功率KW5.7锁模力KN1400拉杆内间距(水平×垂直)mm400×400允许最大模具厚度mm460允许最小模具厚度mm160移模行程mm340移模开距(最大)mm750液压顶出行程mm100液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW13油箱容积l210机器尺寸(长×宽×高)m4.7×1.3×1.85机器重量t3.4最小模具尺寸(长×宽)mm150x150根据注塑模具的基本结构及注射机的尺寸与型号规格，本设计采用卧式注塑机，其注塑方向与给模方向一致，安装、拆卸方便，嵌件便于安装。此外，注塑机型号的选择还应考虑以下几个方面：4.2注射机的校核4.2.1注射压力校核查表4-1可知，PP所需的注射压力为80~110MPa，这里取P0=100MPa，该注射机的公称注射压力p公=150MPa，注射压力安全系数k1=1.25~1.5。取k1=1.3则有：K1•p0=1.3×100=130<p公所以校核注射机注射压力合格。4.2.2锁模力校核塑件在分型面上的投影面积A塑，则（3.3）浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料在分型面上的投影面积A浇数值，可按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2~0.5倍。由于本设计流道简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一些，这里取A浇=0.2A塑。塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总，则（3.4）模具型腔内的胀型力F胀，则（3.5）式中，p模是型腔的平均计算压力值，通常取注射压力的20%~40%，大致范围为25~40MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取最大值。PP属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故p模取35MPa。该注射机的公称锁模力F锁=1400KN，锁模力的安全系数k2=1.1~1.2取k2=1.2，则（3.6）4.2.3模具闭合高度的校核安装模具的高度应满足：Hmin＜H＜Hmax设计模具高度为H总=301mmHTF80XB型，最大装模高度Hmax=460mm，最小装模高度Hmin=160mmH总=301mm介于二者之间，满足模具厚度安装要求。4.2.4模具开模行程校核模具开模行程应满足：其中：Sm＜SzSz为最大开模行程，查注射机HTF80XA型Sz=340mm，Sm为模具的开模行程；Sm=塑件的高度+浇注系统的高度+（5-10）mm=8+80+10=98mm可见Sm<Sz，HTF80XA满足其开模行程

5浇注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井所组成。由课程设计任务，我们选择直浇口浇注。一般而言，主流道即可作为直浇口使用，主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道本型腔为一模两腔，所以浇注系统在中心对称位置。机保护壳模型较小，浇口的位置也要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形[10]。5.4.1主流道的设计主流道是指喷嘴口起至分流道入口处的一段通道，它与注射机喷嘴在同一轴线上，熔料在主流道中并不改变方向。主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，将注射机注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。设计中选用的注射机为HTF80XA卧式注塑机，其喷嘴直径为3.0，喷嘴球面半径为12，（1）主流道尺寸2)主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm=（3+0.5)mm=3.5mm3）主流道大端直径：d=d+2Ltanα=8.2mm，式中=4°4）主流道球面半径：SR0=注射机喷嘴球头半径+（1~2）mm=（12+2）mm=14mm5）球面配合高度：h=3mm主流道衬套为标准件可选购，主流道小端入口与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料要求交严格，因而尽管小型注塑模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，可以便于拆卸更换。同时也便于选用优质刚才进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度50~55HRC。5.4.2分流道的设计分流道的布置形式在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。分流道的长度用于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时可适当选小一些。单边分流道长度L分取35mm。分流道的截面有很多种，本次手机后盖模具设计采用圆形截面，直径为6,mm。5.5浇口设计浇口的位置选择是非常重要的，最好能够保证材料能够同时均匀的填满整个模具型腔，浇口与模具型腔的接触位置也需要注意，最好是平面接触。初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对手机后盖性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。由于产品是手机壳，塑件表面质量要求相当高，在网上查阅资料，像手机壳这样表面质量要求特别高的产品都是采用潜伏式浇口生产的，所以本次设计沿用成熟被普遍使用的生产方案，开题时拟定的是潜伏式浇口，后期翻阅教材采用潜顶杆式浇口比较好。如图所示潜顶杆式浇口

6成型零部件设计型芯、型腔分别用于成型手机后盖内表面和外表面，分别又称凸模和凹模。结构分整体式和组合式两种。由于塑件结构简单，构成型腔的零件，由于它直接与高温、高压的熔融塑料相接触，因此要有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，型腔还要有较高的尺寸精度和表面粗糙度。[11]。采用强度和刚度都比较优于组合式的整体式的型芯型腔结构，长为230mm，宽为210mm，结构如下图。6.1型腔的设计6.2成型零件工作尺寸的确定成型零件工作尺寸是指直接成型零件的尺寸，设计过程应考虑手机后盖公差、模具制造公差、模具磨损量等，具体可通过以下公式计算：6.2.1型腔内径尺寸计算由测绘可知，制品手机后盖长度方向标称尺寸为,宽度标称尺寸为=45mm,手机后盖平均收缩率可由收缩率公式计算，即S=（Smax-Smin)/2=0.5%,手机后盖公差△=0.025mm,型腔制造公差为δz=0.025mm,所以型腔长度方向尺寸为：（6.1）型腔最大宽度方向尺寸为：（6.2）6.2.2型芯外径尺寸计算由测量可知，制品手机后盖长度方向标称尺寸d0=150mm,宽度标称尺寸d1=73mm，型芯制造公差为=0.025mm,所以，型芯长度方向尺寸为：型芯宽度方向尺寸为：6.2.3型腔深度尺寸计算由测量知，手机后盖高度方向基本标称尺寸为H=6mm，型腔深度尺寸为： 6.2.4型芯高度尺寸计算根据以上计算出的数据，可由下式计算型芯尺寸：。

7导向机构设计7.1导向机构的设计的作用和原则导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后，动、定模板相对位置准确；在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时，引导动、定模板准确闭合，能够承受一定的铡向压力，以保证模具的正常工作。本设计中导向机构采用导柱导向，导柱采用带头导柱，其结构简单，加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合，导柱倒装。结构形式如下图7.1所示：图7.1导柱7.2导套一般导柱应有以下几个重要的技术要求：（1）导柱的长度应根据具体的情况而定，一般比凸模端面高出8~12mm（2）导柱的前端做成半球形状，以使导柱顺利进入导孔（3）数量为4，均匀分布在模具周围7.2导柱的布置方式导柱一般均匀布置在分型面的四周，导柱中心与模具的边缘应该留有足够的距离，以保证强度。最后应该注意：为确保合模时只能按一个方向合模，导柱的布置可采用如下几种形式。a）不等直径两点式b)等直径三点式c)等直径四点式d）不等直径四点式图7.3导柱的分布方式图a、d为不等直径对称布置，即导柱直径设成不同，图b、c为等直径不对称形式。两种形式可任意选用，在这里，注塑模具导柱选择c型，即采用4根导柱分布模具四角的方式。7导向机构设计8注射模机构设计标准

8脱模机构设计和抽芯机构设计在注射成型的每一循环中，手机后盖必须由模具的型腔或型芯上脱出，脱出手机后盖的机构称为推出机构，也常称为脱模机构。脱模机构的设计原则:（1）尽量使手机后盖留在动模一边。（2）保证手机后盖不因推出而变形和损坏。（3）保证手机后盖外观良好。（4）结构可靠。8.1脱模机构的选择分析手机壳内部特点，内部结构平整，结构简单，适合采用推杆推出手机壳。再加上手机侧壁上的侧凹和倒扣，需要布置很多斜顶杆，所以斜顶杆机构也能辅助推出手机壳。8.2脱模力的计算当手机后盖包紧型芯时，由于型芯一般具有脱模斜度，故在脱模力的作用下，手机后盖对型芯的正压力降低了sinɑ,这时摩擦阻力为：（8.5）式中——摩擦阻力（N）；——摩擦系数,查表得=0.6；——因手机后盖收缩产生对型芯的正压力（N）；——脱模力（N）；——脱模斜度，因为材料是/PP，所以取α=1°根据受力图列出力的平衡方程式为： （8.6）即将上式代入其中——因手机后盖收缩产生对型芯的正压力（N），p.AP——因手机后盖收缩对型芯产生的单位正压力（MPa）,一般p=12～20MPa,薄壁件取小值，厚壁件取大值，所要生产的手机后盖比较薄，故取p=14MPa；A——手机后盖包紧型芯侧面积。（1）直接使用Pro/E的测量功能，测出手机后盖包紧型芯侧面积A＝566.77mm2所以，=4389.52N8.3推杆的设计推杆一般顶杆分为多种，有圆推杆，扁推杆等，本次设计采用圆推杆推出手机壳，这种推杆最常用，在市场中就能外购得到。材料为T8A，头部要淬火，硬度应达到40HRC以上，滑动配合部分表面粗糙度达到Ra0.63～1.25,顶杆的位置高在阻力大的地方。推杆结构如图所示推杆8.4推杆的布置为能使能够顺利顶出塑件，推出机构的合理分布必不可少，将顶杆和斜推杆分布如图所示，在左右依靠斜顶杆中间依靠顶杆共同作用下顺利的顶出塑件。顶杆分布8.5抽芯机构设计塑件外部结构比较简单，在手机后盖一侧壁上有用于充电插口孔和音量按键侧凹，，侧孔、倒扣结构比较多，需设计多处侧抽芯机构，手机壳是外观要求非常高，同样侧抽芯在实现成型侧凹和侧孔的时候不能在表面留下任何痕迹，虽然斜导柱+滑块也能实现成型，但是滑块与塑件表面接触难免会留下痕迹，所以选用斜推杆从内部成型侧孔和侧凹。8.5.1抽芯距的计算抽芯距：S=S凹+(2～3)mm=4mm其中：S为抽芯机构需要行走的总距离，S凹因为手机壳壁厚均匀，侧凹都是通孔，所以深度均为1mm。倒扣的通过测量深度也为1mm，2-3mm为产品抽芯后的安全距离8.5.2斜推杆设计（1）倾角a确定斜推杆的倾斜角度α不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。斜推杆的斜角一般为3°～15°,由于抽芯距很小，本次推杆的倾斜角度选为7°结构的设计斜顶杆顶部要和斜顶固定座配合，所以要加工出凹槽，头部用于成型侧凹和止扣，只要加工出能够和侧凹止扣匹配的凸台和侧凹就行了。

9冷却系统的设计设计时忽略模架因空气对流、辐射以及与注射机接触散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所释放的热量应等于冷却水所带走的热量。9.1冷却介质PP属于中等粘度材料，其成型温度及模具温度分别为200C°和50~80C°。所以，模具温度初步选定为50C°，用常温水对模具进行冷却。9.2冷却系统的简单计算单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=N•m=600.20824=12.944kg(8.2)确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Q，查表4-35直接可知PP单位热流量Qs的值的范围在（310~400)Kj/kg直接，故取Qs=370Kj/kg.计算冷却水的体积流量qv设冷却水道入口的水温为θ2=22C°，出口的水温为θ1=25C°，取水的密度=1000kg/m3，水比热容c=4.187kj/（kg.C°）。则根据公式可得：确定冷却水路的直径d当qv=0.006133m3/min时，查表4-30可知，为了使冷却水处于湍流状态，去模具冷却水库的直径d=0.01m。冷却水在管内的流速v求冷却管壁与水交界的膜传热系数h因为平均水温为23.5C°，查表4-31可得f=0.67，则有：计算冷却岁通道的导热总面积A计算模具所需冷却水管的总长度L冷却水路的根数x设每根水路的长度l=200mm，则冷却水路的根数为：取x=2根根据具体情况加以修改为了提高生产效率型腔和型芯都应得到充分的冷却。9.3型腔嵌入和型芯冷却水道的设置型芯的冷却系统的计算与型腔冷却系统计算方法基本上一样的，因此不再重复。设计时在型芯的下部采用简单冷却流道式来设计，型腔嵌件拟采用两条冷却水道水道。冷却水道布置如下图所示。9支承与连接的设计与选择11标准模架的选用模架的形式是多种多样的，主要根据型芯和型腔的结构以及尺寸来选择，对于本设计无侧抽芯的结构来说，选用普通模架即可。模架的选择原则：（1）模架厚度H与注塑机的闭合距离L必须满足一定的要求。（2）开模行程必须大于取出塑件所需的动、定模分开距离；模具推出距离应小于推出机构液压缸的额定行程。（3）模架选择应符合塑件机器技术工艺的要求，包括力学性能以及长、宽、高等各种尺寸。通过翻看和比较各类标准模架，最终选择如图所示模架。模架模架从上到下依次为定模座板、定模板、动模板、垫块、推板、推板固定板、动模座板。其中动、定模座板尺寸略大于其他各板，且其他板长宽与导柱孔间距、螺钉孔间距数值均相等。定模座板中间孔为定位环孔，动模座板中间孔则是设计拉杆的需要。长宽高及孔间距尺寸见表9.1：表模架各板尺寸（单位：mm）名称长宽高定模座板35040035定模板35033070动模板35033080垫块3505890推板35021025推板固定板动模座板3503502104002535经校核模具的强度和刚度都是足够的，且模架的大小也适中，经核算选用该模架是较为合理的。总结通过这次毕业设计，我对模具设计以及模具行业的发展有了更深的认识，从开始的无从下手到完整的设计出一套方案的过程中收获了很多专业知识，设计过程中查阅了大量的文献期刊，丰富了我的专业知识，并且应用了autocad，proe等二维，三维软件，使得我对这些软件的应用更加熟练。在设计的过程中，遇到了很多的问题。前期的方案由于考虑不周到，此后在指导老师和同学们的帮助下，通过参考规范以及各种设计资料，使我的设计渐渐趋于合理。在此过程中，我对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。在老师的帮助下，并通过我自己的努力，提高了我的看图能力和绘图能力，我的思维更加缜密，专业知识更加牢固。参考文献[1]国外塑料模设计与制造的发展动态[J].上海无线电三厂.于权符.[2]2012年我国工程塑料加工技术进展[J].吕召胜.(中国兵器工业集团第五研究所)[3]塑料模现状及发展趋势[J].唐志玉.(四川联合大学塑料工程系).[4]CAD技术在注塑