手机中盖材料成型工艺及模具设计cad图纸+说明书+开题报告+外文翻译

目录
前言1
第一章塑料模具的现状及展望2
1.1模具工业在国民生产中的作用2
1.2塑料模具工业的现状2
1.3塑料模具工业的发展趋势3
第二章塑件产品的分析5
2.1产品材料的选用5
2.2手机中盖塑件三维造型6
第三章成型设备的选用8
3.1注塑机的选择8
3.2模架的选择9
3.3模具参数的校核9
第四章模具结构形式的拟订11
4.1确定型腔数量及排列方式11
4.2注射模分型面的选择12
4.3模具侧向分型与抽芯机构的分析与确定13
4.3.1侧向抽芯机构的分类与组成13
4.3.2抽芯力与抽芯距的确定14
4.4.3侧滑块的设计14
4.4.4侧型芯的设计15
第五章浇注系统形式和浇口的设计15
5.1主流道设计16
5.2分流道设计17
5.3浇口设计18
第六章成型零部件设计20
6.1成型零部件的结构设计20
6.2成型零部件尺寸的计算21
第七章导向机构设计24
第八章推出机构和复位机构的设计25
8.1推出机构的设计25
8.2推杆设计26
第九章模具冷却系统28
9.1冷却水管管道的设置28
第十章支承与连接零件的设计与选择29
10.1固定板29
10.2支承板和垫块29
10.3模座29
第十一章应用MOLDFLOW进行注射阶段流动分析30
11.1最佳浇口位置及数量的确定30
第十二章结论31
致谢33
参考文献34
附录A：英文资料……………………………………………………………………………… 35
附录B：英文资料翻译…………………………………………………………………… 38
第一章塑料模具的现状及展望
1.1模具工业在国民生产中的作用
首先，模具是制造业的重要基础工艺装备，工业产品大批量生产和新产品开发都离不开模具，用模具生产制件所达到的四高二低（高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低耗能、低耗材）使模具工业在制造业中的地位越来越重要。模具技术是衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并获得极大的经济效益。模具是效益的放大器，用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业，德国则认为其是所有工业中的关键工业，日本则认为模具工业是促进社会繁荣富裕的动力。
模具工业在我国几经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国名经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电动机、电器、家电和通信等类产品中6080零部件都依靠模具成型。
1.2塑料模具工业的现状
塑料模具技术是一门涉及面广、技术综合性强的精密基础工艺装备技术，包括：各类模具设计、制造、保管、修理、调试、标准化、专业化生产、“四新”即：新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用……等方方面面，涉及到冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机械、电子、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、有削及无削加工、检测等有关工种，是一个要由上述众多学科和工种共同打造的庞大的系统工程。
80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为131999年我国模具工业产值为245亿,至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元,其中塑料模约占30右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。
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。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道模具开始推广，有的厂采用率达20上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10与国外的50～80比，差距较大。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。
近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30下，和国外先进工业国家已达到7080比，仍有很大差距。
1.3塑料模具工业的发展趋势
模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的。
因此，塑料模的未来发展趋势主要为以下几个方面：
（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。
（2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型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逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
（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，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。
（4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。
（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，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。
（6）应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。
（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
（8）大力发展快速制造成形和快速制造模具技术。
（9）逐步推广高速铣削在模具业务的应用。
（10）进一步研究开发模具的抛光技术和设备。

第二章塑件产品的分析
2.1产品材料的选用
ABS为丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三种单体共聚而成的聚合物，简称ABS。每种单体都具有不同特性，从形态上看，ABS是非结晶性材料。这就决定了ABS材料的耐低温性、抗冲击性，外观特性，低蠕变性，优异的尺寸稳定性及易加工性等多种特性。且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途。合成的ABS有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。由于其具有韧、刚、硬的优点，应用范围已远远超过PS，成为一种独立的塑料品种。ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。
丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）的特性简述如下
（1）一般性能ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色，并具有90高光泽度。ABS的相对密度为1.05，ABS同其它材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不滴落，并发出特殊的肉桂味。
ABS是一种综合性能十分良好的树脂，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.40.8围内，若经玻纤增强后可以减少到0.20.4而且绝少出现塑后收缩。其临界表面张力为3438mN/cm。
ABS熔体的流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似。ABS的流动特性属非牛顿流体，其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。
（2）力学性能ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用。即使ABS制品被破坏，也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS的耐磨性能优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的蠕变性比PSF及PC大，但比PA和POM校ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。
（3）热学性能ABS属于无定形聚合物，无明显熔点；熔体粘度较高，流动性差；热稳定不太好，耐候性较差，紫外线可使变色；热变形温度为70107℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。对温度，剪切速率都比较敏感；ABS在－40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40℃到80℃的温度范围内长期使用。
（4）电学性能ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。
（5）环境性能ABS不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外线的作用下易产生降解，置于户外半年后，冲击强度下降一半。
（6）成型加工性ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光泽。ABS的热稳定性好，不易出现热降解现象。ABS的吸水性较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为80℃-85℃，2-4小时；对特殊要求的制品（如电镀），则需70℃-80℃，10-18小时。
ABS制品在加工中易产生内应力，如应力太大或制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体方法是制品置于70℃-80℃的热风循环干燥箱内2-4小时，再冷却到室温即可。ABS可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型，并以注塑法最广，挤出法次之。
ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
该材料用于手机塑件，要求表面光滑，具有一定的强度,不可有熔接痕，气孔，整体外观不变形。

2.2手机中盖塑件三维造型
本次设计的产品为注塑机一次成型，采用一模两腔的点浇口进料机构，采用液压侧向分型与抽芯机构。精度采用一般精度3级，表面粗糙度为0.8 。产品三维效果图见图2.1：