手机注塑模具设计论文

摘要：本文以一种手机盖为例，通过对其进行注塑模具设计，推荐一种有效的模具设计基本方法。今天小编为大家精心挑选了关于《手机注塑模具设计论文 (精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

手机注塑模具设计论文 篇1：

基于UG的手机框架注塑模具设计

摘 要：随着社会的不断进步与科学技术的日益提升，手机在生活中已經扮演了很重要的角色。与传统的手机相比，现代化的手机无论是从外观还是结构框架、总体设计来讲，都发生了较大的变化，逐渐在朝着智能化以及集成化与人性化方向发展。因此，针对这一情况，该文是以手机框架为例进行模具设计，利用UG设计出一套塑料注射成型模具。经生产实际验证，模具结构合理，塑件的质量满足要求。

关键词：手机框架 注塑模具 UG软件

随着手机类电子产品的创新与进步，特别是大屏幕智能手机的兴起，手机的加工制造业得到了蓬勃的发展，塑料模具的分析设计与制造加工手段不断增强，效率成倍提高。手机框架是手机的承载结构件，不仅要求外观整洁美观，而且需要满足手机整体的结构刚性要求，该文介绍了基于UG软件的手机框架进行注塑模具设计。

1 产品的分析

1.1 产品的设计要求

该产品作为一款智能手机框架，大批量生产，为矩形框架类塑料制品，其基本尺寸为177.7 mm×92.1 mm×6.7 mm，材质为ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)，产品外侧四周都有多处凹槽和孔，需要侧向抽芯成型，产品内侧有多处倒钩，需采用斜顶机构成型。该产品为手机框架，虽然不是直接外观产品，但对外观质量要求较高，不允许出现熔接痕，飞边裂痕等影响塑件外观的缺陷。该产品总体属于薄型制品，最薄处仅有0.9 mm且成型面积大，在成型过程易出现收缩、翘曲等问题，对于厚度相对较薄的区域，材料不易填充，翘曲变形会成为关注的焦点问题(见图1、图2)。

1.2 材料的选择

作为手机配件，考虑到手机在使用时，由于电池会发热，则材料选择要一、具有良好的耐热性;手机作为用户随身携带物品，则材料密度不能太大，且考虑到手机需要拆卸安装SIM卡，则产品需要有良好的抗冲击性和韧性;所以该制品采用ABS。ABS为原料苯乙烯—丁二烯—丙烯氰共聚物，无毒无味，常见外观为透明颗粒状或粉状或微黄半透明状。抗冲击性，耐热性较好。

2 模具结构的设计

2.1 型腔结构与浇口位置

对于质量要求高的塑料制件，多型腔模具不能保证各个型腔的成型温度冷却时间等条件均匀一致，所以一般型腔数目少于6个为宜。该产品精度要求较高，并且属于大零件，又要大量地生产，再考虑生产效率和模具制造费用的情况下，保证产品质量，故设计为单型腔注射模。塑料制件四周结构复杂，有许多凹槽和卡扣，需要采用侧抽芯和斜顶结构，采用如图3所示的型腔排列，浇口位置如图4所示。

2.2 侧抽芯机构的设计

斜导柱抽机芯构由与开模方向成一定角度的斜导柱和滑块组成，利用斜导柱将开模力传递给滑块实现侧抽运动，为了保证抽动芯作平稳可靠，设置滑块定位装置和锁紧装置。该设计的斜导住倾角α为15°，斜导柱由锁紧块固定，如图5所示，侧抽芯如图6所示。

3 模具的加工

模具的模架采用标准龙记模架，模具的加工主要是针对动、定模模仁和型腔。模具设计完成后，以设计得到的模型为基础。模具设计完成后，以设计得到的模型为基础，进入UGCAM模块进行数控编程，模仁CAM加工模型如图7所示。

该模具的大部分零件，均可以采用加工中心进行加工，灵活运用CAM当中的各种铣削加工策略即可。对于模具的水道等较深的圆形孔，在模具模仁开粗之前采用深孔钻钻削加工，以避免热处理后普通钻头无法加工的问题。利用加工中心完成后仍然有未切削材料的零件，则要采用电火花放电成型来完成剩余材料的清除。该模具的动、定模模仁、滑块型芯，都采用了以上的工艺流程进行加工。

4 结语

该文主要介绍通过分析手机框架的成型工艺和结构特点，利用UG软件完成设计手机框架注塑模具。阐述了分型面的选择，浇注系统的设计，以及相对应的较为合理的浇口位置选择，分析了模具的侧向抽芯机构设计、顶出系统设计，对模具的成型部分进行优化，降低了生产加工的难度。通过利用UG软件中的注塑模具向导功能，完善相应的模具装配设计。经生产实际验证，模具结构合理，布局紧密，生产效率高，塑件质量满足要求。

参考文献

[1] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].高等教育出版社， 2005.

[2] 葛友华.CAD/CAM技术[M].机械工业出版社，2004.

[3] 王永平.注塑模具设计经验点评[M].机械工业出版社，2004.

[4] 史铁梁.模具设计指导[M].机械工业出版社，2003.

作者：林奎伟

手机注塑模具设计论文 篇2：

注塑模具设计概要

摘要：本文以一种手机盖为例，通过对其进行注塑模具设计，推荐一种有效的模具设计基本方法。

关键词：模具设计;成型零件;注射量;锁模力

模具设计总体步骤是分析产品零件图-进行必要计算—确定注射机--确定模具主要零件关键尺寸—模具结构设计-模具材料选择-绘制总图--绘制零件图

1 分析产品零件图

对产品零件图及技术要求进行分析，弄清楚产品性能、使用情况。本产品材料为ABS，具有无毒、硬、韧、刚特点，其抗腐蚀性能强、尺寸稳定等性能，再综合产品尺寸、形状与位置精度要求，考虑企业人机料法环因素，选择合理的注射机和设计适宜的模具。

(零件结构图及主要尺寸)

2、进行必要的计算

1)——确定注塑机

计算注射量：利用三维软件对零件工程图建模，即可以查到塑件体积V=6.88cm3;ABS的密度为ρ=1.02g/cm3故该塑件质量为m=7.02g

该模具采用一模二腔结构能达到质量和经济性要求，模具成型所需的注射量为塑件体积和流道流道凝料的体积总和，计算注射量为2×(6.88+0.5×6.88)=20.6cm3，制件需要注射量为注射机公称注射量的15%至80%。即在26-137cm3的公称注射量范围选取注射机。

计算锁模力：选取按制件最大轮廓面为计算分型面，由三维查图得知制件在分型面上的投影面积为10031mm2，ABS材料对模具的平均压力约为35MPa，则涨型力的大小为10031×35=351kN.按注射机锁模力的选取原则，涨型力应该小于锁模力的0.8倍。则注射机的锁模力应大于351/0.8=438.8kN

依据注射量与锁模力查我国主要厂家注塑机的技术规格表(或者查教材例表)选取XS-ZS125型注射机，然后再校核开模行程、模具安装尺寸等最终确定注射机。

2)模架计算与选择

模架一般不用设计，根据定模板与动模板的尺寸从标准中选择。模架应保证其尺寸与型腔和型芯匹配，模板关键尺寸包含凹模壁厚、凹模底板厚度，两处厚度依据其强度与刚度计算公式或查表法确定最小厚度。

利用模具设计三维软件自动形成型芯、型腔基本外形尺寸152×(90+90)，模架尺寸应与其匹配，从而选择300×320的A2模架。

3)确定型芯和型腔工作尺寸，在下列模具结构设计段落中计算确定

4)校核计算包含模架各尺寸的校核、最大注射量、锁模力、注射压力、装模厚度、模具长度和宽度、模具安装尺寸等

最大注射量的校核

制件所需计算注射量22.1cm3<0.8×104(机器注射量)=83cm3，校核合格。

锁模力的校核

注射涨型力351kN<0.8×900(机器锁模力)=720kN，校核合格。

注射压力的校核

在塑件结构合理的情况下，主要按材质选取塑件注射压力。

手机盖材料为ABS，所需的注射压力为80-110MPa，这里取P0=100MPa，所选择注射机的公称压力p公=150MPa，注射安全系数k=1.25-1.4，保守取1.4，则kP0=140MPa

尺寸校核：根据所选择的注射机来校核模具的尺寸。

①模具平面尺寸250×300<260×360(拉杆间距)，校核合格。

②模具高度尺寸220，200<220<300(模具最大厚度与最小厚度)，校核合格。

③模具的开模行程S=H1+H2+(5～10)=72～77<300(开模行程)，校核合格。

其中H1-塑件推出距离，H2-塑件高度，包含与浇注系统中与塑件相连的凝料高度

3结构设计

结构设计包含成型零件、系统等

总体设计概述

通过对该手机盖精度要求，生产批量分析结合企业自身人、机料、法、环等工艺优势确定模具结构，采用效率较高简单实用的单分型面注射模，单分型面设置在工件最大轮廓处;见于有侧孔、设置侧抽芯，模架采用常用的两块定模板和两块动模板的A2型模架。浇注系统直浇口形式，排气采用分型面和推杆间隙排气，脱模采用顶针脱模形式，设弹簧和复位杆复位(见模架结构图)。

3.1 成型零件的设计主要是对凸凹模结构确定并计算型芯和型腔工作尺寸

凹模与凸模考虑其牢固与不易变形的要求，采用整体式。

凹模径向尺寸计算：塑件外部径向尺寸ls1=109.7-0.6相应的塑件制造公差Δ1=0.6

Ls2=42-0.4相应的塑件制造公差Δ2=0.4

LM1=[(1+Scp)ls1-x1Δ1]+δz1=[(1+0.0055)x109.7-0.6x0.6]+0.1=109.94+0.1

LM2=[(1+Scp)ls2-x2Δ2]+δz2=[(1+0.0055)x42-0.6x0.4]+0.07=41.99+0.07

(式中是平Scp均收缩率ABS为0.3-0.6%，故取0.0055;x是径向系数查表在0.5-0.8之间，此处均取0.6;δz模具公差取1/6Δ，下同)

凹模深度尺寸计算：塑件的最大高度尺寸HS=12.4-0.2相应的塑件制造公差ΔS=0.2

则凹模深度HM=[(1+Scp)Hs-xΔS]+δz=[(1+0.0055)x12.4-0.6x0.2]+0.033=12.35+0.033

(x是深度系數查表在0.5-0.7之间，此处均取0.6，下同)

凸模径向尺寸计算：塑件内部径向尺寸Ls1=107.2+0.4相应的塑件制造公差Δ1=0.4

Ls2=39.9+0.3相应的塑件制造公差Δ2=0.3

lM1=[(1+Scp)Ls1+x1Δ1]-δz1=[(1+0.0055)x107.2+0.6x0.4]-0.066=108.03-0.066

lM2=[(1+Scp)lS2+x2Δ2]-δz2=[(1+0.0055)x39.9+0.6x0.3]=40.30-0.05

凸模深度尺寸计算：塑件的最大深度尺寸hS=11+0.3相应的塑件制造公差ΔS=0.3

则凸模高度hM=[(1+Scp)hs+xΔS]-δz=[(1+0.0055)x11+0.6x0.3]+0.05=11.24+0.05

(x是高度系數查表在0.5-0.7之间，此处取0.6)

3.2分型面的选择

该模具采用的是单分型面，位置在底面最大轮廓处原则选取。开模时塑件留在动模一侧，单分型面既可以满足塑件制作也可以使模具简单。分型简捷可靠，利于塑件的取出，利于排气。

3.3浇注系统设计

本模具采用直浇口，浇注系统设计主要是对主流道设计，为了方便流道凝料取出，形状设置成锥形，角度一般取2°-6°。为使得熔体能顺利流入，主流道小端口的前面设计成半球形的凹坑与注射机的喷嘴球配合，为保证配合恰当，注射机喷嘴球半径比半球形的凹坑半径稍小1mm。

主流道工作时与高温熔体接触且与注射机喷嘴反复碰撞，为方便维修更换设计成独立衬套，主流道衬套与定位圈配合定位，定位圈外径的公称尺寸与注塑机定位圈直径一致。

分流道和浇口设计：为减少压力损失和压力平衡，分流道采用圆形平衡式分流道;其直径由塑件质量和分流道长度查表取8mm.塑件采用一腔两模注射，为调整冲模时的剪切速率与封闭时间，加工方便采用矩形侧浇口，其深度由ABS制件厚度和成型系数0.7确定，取0.7mm，浇口宽度由凹模内表面面积和成型系数查得，取5.5mm，浇口尺寸尽量按尺寸偏小选取，以便在试模时便于调整。

3.4注塑模具材料的选取

总体根据零件的运用情况并参照设计手册和教材选取

型芯、型腔零件一般要求除一定强度外，还要求耐磨、抗腐蚀、较好的热处理性能，在手册或教材推荐的常用材料—P20、718、NAK80、NAK55、SKD61 、H13、CrWMn中选取，又考虑到手机盖表面要求光滑所以选取抛光性能好的CrWMn为型腔材料，热处理35-40HRC;型芯选P20热处理50-55HRC。

导向类零件包含导柱、导套和导向销等，使用中有相对运动，承受压力和偏载。要求表面耐磨心部有一定韧性在常用材料—T10A、T8A、GCr15、SUJ2中选取。本模具导柱和导向销选择T10A，热处理54-60HRC;导套选择T10A热处理50-56HRC.

模板类零件要求有一定的强度，普遍使用45/55经过调质后使用。

浇注系统零件包含浇口套、拉料杆、分流锥等要求耐磨、耐腐蚀和热硬性在常用材料45、T10A、T8A、P20中选取。

其余材料参见设计手册或教材，也可以按经验选取。

5、绘制总成二维图、三维图;最后绘制工程用零件图

参考文献：

[1]叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，2007.11

[2]宋满仓.注塑模具设计.北京：电子工业出版社，2010.1

作者简介：胡德彪，男，工程师，1967年6月生，重庆市荣昌人，工作单位：大连燕铁内燃机配件有限公司，研究方向：机械设计与制造。

作者：胡德彪

手机注塑模具设计论文 篇3：

遥控面板注塑成型工艺及模具设计

摘要：介绍了遥控面板注塑成型工艺及模具设计。利用侧浇口进料，采用组合式型芯型腔结构，其中内部倒扣利用斜顶结构实现成型。对同类型模具设计提供借鉴。

关键词：斜顶;侧浇口;型芯型腔;成型

Injection molding process and die design for remote control panel

Feng NuoyingHuang Tianbiao

Zhejiang Ocean UniversityDongHai Science And Technology CollegeZhejiangZhoushan316000

Key words：Inclined roof;side gate;core cavity;forming

1 塑件结构特点与工艺性分析

图 1所示塑件是空调遥控面板，材料为聚碳酸酯(PC)，为无色透明粒料，要求具有一定的强度和耐磨性能，中等精度，外表面无瑕疵、美观、质量轻、性能可靠。

(1)塑件外形尺寸：长121mm最大宽度47 mm最大高度15 mm，平均料厚1mm，属薄壳类。

(2)塑件内侧面设计有倒扣，注射成型时需要斜顶结构来实现成型。

(3)影响因素众多，塑件尺寸公差要求按国标GB/T14486-2008设计，属大批量生产。

2 模具设计

本模具为采用一模两件，侧浇口进料，设置冷却系统、推出机构的注射成型模具，模具结构如所示。采用聚碳酸酯(PC)，其成型收缩率为0.5%～0.8%，根据经验，取 0.55%。

2.1 分型面选择

该塑件外形要求美观，无瑕疵，表面质量较高。根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，采用塑件则留在动模一侧，模具结构也较为简单，选择塑件底面作为分型面。

2.2 浇注系统设计

由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量简化模具结构。根据对该塑件结构的分析及已确定的分型面的位置，综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较，确定该塑件的模具采用侧浇口形式。

2.3 主要成型零件设计

由于成型零件直接與高温高压的塑料相接触，它的结构质量直接影响道塑件质量，因此要求它有足够的强度、刚度和耐磨性以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力。

凹模采用CrWMn。热处理硬度要求达淬火至54～58HRC。成型表面镀铬深度为0.015～0.02mm，镀铬后抛光，脱模斜度 0.2°成型部分达Ra为0.10μm;配合部分应达Ra08μm;其余部分应达Ra为6.3μm;

型芯采用组合式型芯结构，该型芯结构相对牢固。材料采用CrWMn。

2.4 斜顶侧向分型机构设计

该空调遥控面板内部倒扣需要利用斜顶侧向分型抽芯分型机构成型。采用如图的斜顶机构，在顶出过程中，斜顶在顶出力的作用下，沿动模板13及型芯25上的避空孔运动，完成侧向成型。综合考虑模具结构，斜顶顶部与成型面做成一体，便于成型与塑件的推出，为避免铲胶斜顶顶部与成型部分留有空隙005mm。根据模具结构与相对运动，斜顶高L为125.6mm，斜顶倾斜角取α=6°，长A=6mm，宽B=6mm，底座固定在推杆固定板15上，在斜顶工作端设置垂直定位和水平定位设计，便于斜顶的加工、定位。避空孔与斜顶间隙配合，为保证每次成型配合精度高，斜顶采用线切割加工，避空孔采用卧铣加工。

2.5 冷却系统设计

根据冷却水体积流量确定冷却管道直径8mm。空调遥控面板塑件注射成型模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。型腔的冷却水道结构在型腔24内的一条8mm的冷却水道完成的。型芯的冷却水路在塑件下方，围绕塑件一周。型芯与型腔之间的空用密封圈密封。

2.6 推出机构设计

选用推杆推出机构结构简单，使用方便。该单个塑件采用6根顶针顶出。推杆选用直径为4mm、3mm标准直通式推杆，工作端面为圆形。尾部采用螺丝固定。推杆工作部分与模板上推杆孔的配合常采用H8/f8的间隙配合，推杆与推杆孔的配合长度取L=(2-3)d;推杆工作端配合部分的粗糙度RaSymbolcB@0.8μm。

1.螺钉 2.垫块 3.弹簧 4.拉料杆 5.导柱 6.导套 7.定模座板 8.螺钉 9.螺钉 10.浇口套 11.螺钉 12.定模板 13.动模板 14.螺钉 15.推杆固定板 16.推板 17.动模座板 18.垃圾钉 19复位杆 20.推杆 21.螺钉 22.螺钉 23.定位圈 24.型腔 25.型芯 26.推杆 27.斜顶 28.螺钉 29.水道 30.水嘴

3 模具工作过程

塑化好的熔料在注塑机注射压力作用下，经喷嘴通过模具浇注系统高速射入模具型腔。保压补缩后冷却定型，塑件冷却到一定温度注塑机开模，导柱5导套6起导向作用，分型面C-C开模，凝料被拉料杆4拉断为下次注射做准备，注塑机顶出机构推动推板16带动推杆固定板15上的斜顶27完成侧向分型，同时推杆20也随推力实现脱模，使塑件与主型芯分离，凝料脱离拉料杆。注塑机顶杆后退时，在弹簧3作用下，推杆固定板带动斜顶27，使斜顶27复位，合模进行下一循环。

4 结语

本模具采用一模两件，侧浇口进料，有合理的设置推出系统和冷却系统及斜顶侧向分型机构，采用UG三维造型，CAD二维示意图，计算等分析塑件，同时考虑到实际的生产需要，在保证成型塑件质量的前提下，尽量降低成本适用模具合理的加工方法，从而做出此合理的模具设计，可对同类型模具设计及制造提供借鉴。

参考文献：

[1]路英华.UG NX 8.5 注射模具设计实例精讲[M].北京：机械工业出版社，2015.1.

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[9]刘丹，钱应平，易国锋，黄菊华，黄旭.基于Moldflow的汽车后视镜座注塑模具优化设计[J].塑料，2014.03.

作者：冯诺莹 黄添彪