手机后壳的注塑模具设计费 飞(无锡机电高等职业技术学校 江苏 无锡 214028)摘 要:以手机后壳注塑模具设计为例,介绍了注塑模具的设计方法和流程。
首先根据塑件材料及工艺特性用M O LDF LOW 软件对零件进行模流分析,然后选择注塑机并确定型腔数目,接着确定成形方案:总体结构设计、分型面设计、浇注系统设计、脱模机构设计、冷却系统设计等。
最后进行注塑机工艺参数校核,包括注射量、锁模力、注射压力、模具厚度和注射机闭合高度等方面。
该设计方法对其它不同结构产品的注塑模具设计有一定的参考价值。
关键词:结构;模流分析;模具中图分类号:T N929.53 文献标识码:A 文章编号:1672-1047(2006)04-0076-06Design of injection mould for mobile phone battery coverFei Fei(Wuxi Higher Mechanical and Electronical and Professional and Techenical School Wuxi 214028 Jiangsu )Abstract :Chosen the m obile phone battery cover ,paper introduced the method of the injection m ould design.Firstly ,based the usage material categ ory and the craft characteristic ,an analysis is carried out by s oftware of M O LDF LOW.Secondly ,select the right injection ma 2chine and fix the number of cavity.Then ,make the shape scheme ,this is contained total structure design ,dividing a design for face ,sprinkling to note the system design ,take off design and cool system design.Finally ,check the parameters of design ,including the injec 2tion quantity ,locking the m old dint ,injection pressure ,the m olding tool thickness and the machine closing height etc.The method this the 2sis introduced can be used to other structure product.K ey w ords :S tructure ;M old flow analysis ;M ould 1引言目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁,成为当前人类使用的第一大类材料。
我国的塑料工业正在飞速发展,塑料制品的应用已经深入到国民经济的各个部门,塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要组成部分,是塑料工业中不可缺少的环节。
塑料成型模具是成型塑料制品的工具。
本文以手机后壳为例,介绍了注塑模具设计流程,该流程包括工艺分析,选择注塑机,确定成型方案,最后对该注塑机进行必要的工艺参数校核。
下面就对该实例进行详细论述。
2工艺分析2.1塑件使用材料及工艺特性分析本例使用材料为透明的pc 和bbs 按一定比例混合使之达到要求的一种材料,属于热塑性塑料,成型性能较好(收缩率为0.5%～0.7%),流动性好,比热容较低,在料筒中塑化效率高,成型周期短,精度等级高,耐冲击,可以进行UV 处理,有很高的着色性。
2.2结构工艺性分析精度要求高,尺寸不大,外形对称,一个侧抽芯。
・67・第8卷第4期2006年12月 黄冈职业技术学院学报Journal of Huanggang P olytechnic V ol.8N o.4Dec.2006收稿日期:2006-11-05 作者简介:费 飞,男,无锡机电高等职业技术学校讲师。
2.3模流分析对于任何注塑成型来说,最重要的是控制塑料在模具中的流动方式。
制品的许多缺陷,如气穴、熔接痕、短射乃至制品的变形、冷却时间等,都与树脂在模具中的流动方式有关。
利用模流分析软件M O LDF LOW 通过对熔体在模具中的流动行为进行模拟,可以预测和显示熔体流动前沿的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、流动时间、气穴和熔接痕的位置等,帮助设计人员就如何改变壁厚、制件形状、浇口位置和材料选择来提高制件工艺性,帮助工艺人员在试模前对可能出现的缺陷进行预测,找出缺陷产生的原因并加以改进,提高一次试模的成功率。
图1.1～图1.6为流模分析效果图,表1为流模分析数据结果。
图1.1Fill Fime 图1.2Con fidence of Fill图1.3Injection Pressure 图1.4Press Drop图1.5Flow Front T em p 图1.6Quality Prediction表1 流模分析结果列表Part Name :battery -refMaterial Supplier :Cheil Industries Incorporated Material G rade :VB1108R Max Injection Pressure :100.00MPa M old T em perature :75.00deg.C・77・Melt T em perature :265.00deg.C Injection T ime :0.37sec Injection Pressure :48.83MPa Filling Clam p F orce :6.93tonnePacking Clam p F orce Estimate @20%:(9.77)MPa 2.74tonne Packing Clam p F orce Estimate @120%:(58.59)MPa 16.44tonne Clam p F orce Area :27.52sq.cm Cycle T ime :6.21ec 2选择注塑机,定型腔数目2.1根据塑件形状,估算体积V =2X3.34e +03mm 3=134.2mm 3又塑件精度要求高,且只有单侧抽芯,拟采对称型腔,取N =2估算浇注系统V 1=π×322×15+π×22×60=965.6mm 3,取V 1=1000mm 3,则Vg ≥nV +V j 0.8=134.2+10000.8=1417.8mm3≈1.5cm 32.2根据注塑机技术规格,选取XS -ZS -22型注塑机校核型腔数目:N =0.8V B -V j V =0.8×20-10.134>2,则取一模四腔。
符合采用。
3确定成形方案3.1总体结构由于制品深度不大,采用单分型面二板式结构,用四根导柱导套组成导向部件来确保动模与定模合模时能准确对中;制件的外观有一定的要求可用潜伏式点浇口来保证;侧向分型采用斜导柱滑块抽芯结构。
成型部件由凹模和凸模组成,合模后便组成了模具的型腔,凹模和凸模分别由凹模固定板和凸模固定板用螺钉从背部固定,以便于拆装更换,提高整个模具的寿命。
总体结构如图3.1所示。
图3.1 总体结构3.2确定分型面考虑到塑件的外观质量,以及镶件的使用,将分型面设置在A -A 面,在PRO/E 中采用“自动分型线”和“裙边”命令来创建主分型面,如图:・87・图3.2 分型面 3.3侧芯机构的计算(1)制件带有侧凹且深度不大,需要采用斜导柱侧向分型及抽芯机构,侧型芯和滑块作为一体,简化结构,采用一模两腔,使之对称。
这种结构比较简单,且容易制造,而且可靠。
开模时,开模力通过斜导柱促使滑块侧芯在动模板的导滑槽内滑动,完成侧向抽芯动作。
在机构上设有锁紧块,以保持滑块的成型位置。
(2)主要参数确定A.抽芯距S 型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距。
一般等于侧凹加上2～3mm 的余量。
取:S =5mmB.斜导柱的倾角α 斜导柱的倾角α是决定抽芯机构工作效果的一个重要参数,它不仅决定开模行程和斜导柱的长度,而且对斜导柱的受力状况有着重要的影响。
为达到要求的抽芯距S ,开模行程与斜导柱的倾角α的关系为H =Scotα斜导柱的有效工作长度L 与倾角α的关系为L =Ssinα生产中一般取α=150～200,不宜超过250。
这里取α=150图3.3 开模行程 图3.4 斜导柱结构图C.斜导柱长度计算由公式:L =L 1+L 2+L 3+L 4+L 5=12Dtgα+h cos α+12dtg α+s sinα+(5～10)・97・其中L1=2.41mm,L2=32.29mm,L3=1.34mm,L4=17.6mm,L5=3.77mm 则代入归整后得:L=60mm 3.4脱模方式的选择注射成型的每一个循环中,塑料制品必须准确的从模具的凹模或型芯上脱出,完成脱出制品的装置称为脱模机构。
脱模机构的设计应遵循以下几点原则:尽可能使制件留在动模一侧,以便借助开模力驱动脱模装置;防止制品变坏和损坏;力求良好的制品外观,推出位置尽量选在制品内部或对外观影响不大的位置;结构合理可靠,制造方便。
脱模结构按结构可分为以下几类:(1)简单脱模机构 包括常见的推杆、推管、推板等脱模机构。
(2)二次脱模机构 特殊形状的制品,一次脱模易变形,损坏甚至不能脱出时采用。
(3)双脱模机构 动模和定模两边均设有简单的脱模机构。
(4)顺序脱模机构 对形状复杂制品的模具,会有多个分型面,此时应顺序分型,才能使制品从模内顺利脱出。
(5)螺纹制品脱模机构 通过模内自动旋转,使制品从螺纹型芯或型环上脱出。
从塑件结构形式分析,battery宜采用推杆脱模结构,用8根顶杆顶在塑件的不同位置,推杆固定在推杆固定板与推板之间,由注射机顶出油缸推动,使推杆运动实现脱模动作,并用复位杆复位。
3.5浇注系统形式浇注系统是指注射机到型腔之间的进料通道,分为普通浇注系统和热浇道浇注系统两大类。
普通浇注系统由主浇道、分浇道、浇口和冷料穴等几部分组成。
采用普通浇注系统,由于是一模二腔,必须设置分浇道,点浇口从零件底部进料,利用分型面间隙及镶件间隙排气。
(1)主流道设计 主流道形状为圆锥形,便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。