手機外殼注塑成型工藝與模具設(shè)計

第一章緒論1.1研究背景及意義手機作為消費商品，決定產(chǎn)品外觀的外殼成為手機行業(yè)的關(guān)鍵部件。移動電話的機殼已掀起金屬化的潮流，特別是在高檔手機領(lǐng)域。超薄型成為當(dāng)前的主流，并長期看好，而金屬結(jié)構(gòu)件和外殼在超薄型方面具有絕對優(yōu)勢。作為全球最大的手機生產(chǎn)基地，我國的手機產(chǎn)量如此之大，其外殼需求可想而知。模具加工是高附加值、高科技含量高的高科技產(chǎn)品。若沒有適當(dāng)?shù)哪＞?，則會造成工藝上的缺陷，從而影響到整個工藝的生產(chǎn)效率。當(dāng)前，模具設(shè)計、制造周期短、精度高、定位精度高、質(zhì)量管理好、設(shè)計快捷、可靈活調(diào)整等都是制約模具生產(chǎn)發(fā)展的重要問題。通過對現(xiàn)有工藝的直接改良，或者采用新工藝，可以大大地改善生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品的品質(zhì)，減少設(shè)計、制造周期。這樣的改善將會提高生產(chǎn)廠商的競爭力。本設(shè)計通過對手機外殼注塑成型工藝與模具進行設(shè)計，能對手機外殼模具的發(fā)展起到一定的促進作用，具有一定的實踐意義。1.2研究現(xiàn)狀在很多工業(yè)領(lǐng)域，如儀器、通訊、家電等，都要求使用模具來進行加工。利用模具來加工部件的優(yōu)勢在于，他們能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高復(fù)雜度和高效率，并且能夠減少能源消耗。發(fā)達國家的模具行業(yè)每年的產(chǎn)值已經(jīng)超過了機械行業(yè)的年產(chǎn)值，日本、韓國等國家的模具和沖壓模的產(chǎn)量基本持平；像新加坡這樣的國家，生產(chǎn)的塑膠模具和沖模的數(shù)量都差不多。公司的增長遠遠高于其它的沖模公司。在上海，江蘇，浙江，珠江三角洲等地，塑膠模具和塑膠配件的生產(chǎn)占了很大的比重，而且公司的規(guī)模也很大。塑料模塑行業(yè)作為基礎(chǔ)行業(yè)，其在國民經(jīng)濟中的作用日益凸顯。美國有大約8000個模具公司，其中60%是15-50個工人，30%是15-50個。隨著工業(yè)化程度的提高，各大模具企業(yè)的專業(yè)化程度越來越明顯，各大模具企業(yè)都有各自的優(yōu)勢，美國模具制造行業(yè)已經(jīng)躋身世界先進行列；日本模具企業(yè)以先進技術(shù)為核心競爭力，在可持續(xù)發(fā)展的大背景下，我們必須堅持以先進的模具制造和技術(shù)革新為核心，并以計算機為核心，實現(xiàn)對高端注塑模的控制。公司的核心技術(shù)研究主要向高性能、高精度、高速、壽命長、復(fù)雜、大型、一體化發(fā)展；德國模具制造業(yè)在全球占有重要地位，出口總額一直維持33%。積極進行科學(xué)研究，建立專業(yè)的、高效的研發(fā)機構(gòu)，為客戶提供個性化的研發(fā)服務(wù)，是企業(yè)在世界各地的生存之道。德國模具公司以其科研能力和良好的服務(wù)意識，在國際市場上取得了較大的優(yōu)勢。近年來，國外的注塑企業(yè)對熱流道工藝的依賴性越來越強，熱流道模具的使用率已達到50%~80%。在此階段，歐美等發(fā)達國家采用了世界上最先進的熱流道技術(shù)，并運用了熱流道技術(shù)，并大量出口高質(zhì)量的模具，占據(jù)了很大的市場。近年來，中國的模具行業(yè)得到了快速的發(fā)展，在我國的模具行業(yè)中，注塑模具占到了30%左右，而出口占到了50%-70%的份額。中國的機械，汽車，家電，電子信息和建材等，都是國民經(jīng)濟的重要支柱行業(yè)，這個比重還會繼續(xù)增長。然而，在發(fā)展的過程中，也存在著許多亟待解決的問題，中國模具產(chǎn)業(yè)由于過于忙碌，忽略了市場調(diào)研，忽略了顧客的需求，這就成了我國高端模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個薄弱環(huán)節(jié)，中國的高端模具市場主要依靠進口，而國內(nèi)模具產(chǎn)品卻出現(xiàn)了大量的涌現(xiàn)，形成了供需的緊張關(guān)系。面對這一狀況，我國的模具制造企業(yè)正逐步走向?qū)I(yè)化、集約化、大而強、專、精的方向發(fā)展。目前，國內(nèi)越來越多地關(guān)注著熱流道技術(shù)。在“十三五”期間，熱流道技術(shù)是我國模具工業(yè)發(fā)展的重點技術(shù)。目前國內(nèi)許多大學(xué)、科研單位都在進行熱流道技術(shù)的研制。有些成果，也是有的。青島理工大學(xué)田志強，以雙層熱流道為研究對象，研究了兩層熱流道的結(jié)構(gòu)特點和理論計算。陳金武等以Moldflow為研究平臺，通過實例，對各種工藝參數(shù)進行比較，并對其工藝效率及成本進行了比較分析。結(jié)果顯示，熱流道工藝對提高注塑質(zhì)量、減少注塑壓力、提高注塑質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本具有重要意義，為進一步推廣熱流道技術(shù)在塑件中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

第二章手機外殼結(jié)構(gòu)分析如下圖所示，為本次手機外殼的結(jié)構(gòu)尺寸圖。圖2.1手機外殼圖紙上圖為手機外殼的圖紙，然后根據(jù)圖2.1利用UG建模完成以下模型。圖2.2手機外殼建模過程如圖2.2所示，向上拉出一個長160寬70的長方體。圖2.3手機外殼建模過程圖2.4長方體進行抽殼根據(jù)圖2.1圖紙所示數(shù)據(jù)進行設(shè)計，建成如圖2.2、2.3、2.4所示，手機外殼模型基本已建成。圖2.5手機殼邊框進行邊倒圓然后依次完成圖2.5左邊步驟，手機殼建成。下圖是手機外殼的成品模型。圖2.6手機外殼成品在本次畢業(yè)設(shè)計中可以根據(jù)手機型號的不同利用UG建立不同的手機外殼，形成多樣化生產(chǎn)。

第三章手機外殼注塑模具設(shè)計3.1成型工藝分析這種塑料制品是一種外形美觀、大量生產(chǎn)的手機外殼。從塑件的結(jié)構(gòu)來看，塑件具有兩個對稱的側(cè)面凹陷和內(nèi)凹。為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，采用一腔二模結(jié)構(gòu)；分模面的最大斷面選擇；因?qū)λ芰现破返谋砻嫫焚|(zhì)有較高的要求，采用點澆口三板型注射成型；為確保塑料制品的成形質(zhì)量，必須對其溫度進行嚴(yán)格的控制，因此必須要有相應(yīng)的冷卻設(shè)備；由于塑料制品的內(nèi)部存在側(cè)面凹陷和凹陷，因此必須進行相應(yīng)的抽芯機構(gòu)的設(shè)計；根據(jù)塑料制品的特性，采用推桿推出機構(gòu)。3.2注塑材料的選用根據(jù)不同材料的注射性能及工藝應(yīng)用特點，根據(jù)目前的市場情況，選擇了ABS作為塑膠產(chǎn)品，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。塑膠材料采用ABS，其精度級別為MT3，無公差，按MT5標(biāo)準(zhǔn)進行。模具的表面粗糙度對成形零件的表面粗糙度有較大的影響，而且對產(chǎn)品的外觀質(zhì)量也有較高的要求。一般而言，模具的表面粗糙度高于1~2等級的塑膠產(chǎn)品，而塑膠產(chǎn)品則為Ra1.6至Ra3.2，而此類塑膠產(chǎn)品則選用Ra1.6。該塑料制品具有結(jié)構(gòu)簡單、外觀質(zhì)量高的特點，因此采用了側(cè)面澆口，并將澆口置于塑料制品的邊沿。為了使塑料制品易于脫模，避免在脫模過程中模型芯或凸出部位牽制塑料制品，應(yīng)設(shè)定脫模坡度。該塑料制品為貝類制品，所選擇的模具脫模坡度為35’至1°30’，而模具的脫模坡度為30’至40’。根據(jù)以上的計算初步選定型號為XS-ZY-125的注射機，其主要技術(shù)參數(shù)如下表：表3.1XS—ZY—125注射機主要技術(shù)參數(shù)額定注射量（cm3）125螺桿（柱塞）直徑（mm）42注射壓力（MPa）150注射行程（mm）115注射時間（s）1.6鎖模力（kN）900最大成型面積（cm2）320最大開合模行程（mm）300模具最大厚度（mm）300模具最小厚度（mm）200合模方式液壓—機械噴嘴球頭半徑（mm）SR12頂桿中心距（mm）230噴嘴孔徑（mm）43.3模架設(shè)計由于手機外殼尺寸較小，且與隱藏門一同澆鑄，不需采用三片式模具，可按龍脊大水口CI型模架的要求而選用及改良。模具結(jié)構(gòu)的改進是CI4045，模具框架的平面設(shè)計見圖3.1。在封底容積大的情況下，在設(shè)計流道時，可以采用S型流道來減小塑料熔體的速度，并能將不均勻的封底進行澆鑄。由于側(cè)抽芯機構(gòu)具有非對稱的特點，需要側(cè)抽芯，在模具結(jié)構(gòu)不對稱的情況下，可以通過偏心模來優(yōu)化模具的結(jié)構(gòu)，以保證模具中心線與注塑中心線不一致，從而確保合模的平衡性。另外，模頭偏心能使?？虻拇笮p小，從而減少生產(chǎn)成本。3.3.1定模與動模圖3.1模架平面圖3.4成型零件的設(shè)計模腔和芯板鑲嵌，保證塑料件尺寸的一致性，也便于更換。同時，芯板易于用馬賽克進行脫模，可以在塑料件周圍引入。它不僅體積大，受力均勻，而且能保證運動平穩(wěn)，同時塑料件表面不會出現(xiàn)明顯的推出痕跡。手機的后蓋屬于日用品。其綜合機械性能、一定的耐寒性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性、電氣性能。目前已有很多種塑料能達到此目的，但是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯等共聚物在原料來源和成本方面都是比較理想的。成形后的制品表面光亮、抗沖擊性能好。硬度高，尺寸穩(wěn)定，容易成型。但ABS在加熱時粘度增大，對成形壓力的要求也較高。在正常成型條件下，ABS的收縮率約為0.3~0.8。ABS注塑工藝參數(shù)：熔融溫度180-230℃，模具溫度50-80℃，注射壓力70-120兆帕。保持壓力50-70兆帕，成型周期40-70。成型件的匹配與塑料件的成型密切相關(guān)。配合不良會使塑件變形、溢出、分型面上的標(biāo)記過大等缺陷。由于模具同時生產(chǎn)上下蓋，兩個塑件的形狀不同，分型面由不同高度的平面組成，導(dǎo)致公模仁部分插入母模，母模仁部分插入公模。因此，對于高于模板的成形件，采用0.5mm內(nèi)偏壓的方法，以確保凸模和凹模的型芯相互配合。3.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計（1）最佳澆口位置的分析澆口位置的設(shè)置與塑件內(nèi)部的流場、塑件的成形工藝條件、產(chǎn)品中存在的缺陷等都有直接的關(guān)系，從而對塑件的整體質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)鑄件的構(gòu)造，澆注系統(tǒng)采用了潛薄片型澆口，并將其分為梯形。由于塑料制品的兩邊都有通孔，所以需要在兩邊都使用側(cè)抽芯裝置，所以采用了一模二腔結(jié)構(gòu)。將UG軟件生成的3D模型保存為.stl，然后將其引入Moldflow，作為曲面模型，對模型進行修正，達到85.4%。在分析中，主要的工藝參數(shù)是：ABS、250℃、60℃。灌裝控制，速度/壓力轉(zhuǎn)換為自動，其它參數(shù)則為默認值。將分析類型設(shè)置為澆口位置（GateLocation），分析結(jié)果見圖3.2。圖3.3為帶澆注系統(tǒng)的網(wǎng)格劃分模型。圖3.2最佳澆口位置圖3.3帶澆注系統(tǒng)的網(wǎng)格劃分模型（2）澆注系統(tǒng)關(guān)鍵尺寸的確定采用Moldflow模型，對不同澆口位置、類型、尺寸的澆注工藝進行了仿真，并對其進行了充填分析。在此基礎(chǔ)上，對不同工況下的零件進行了充模性能分析，并對其成型過程中出現(xiàn)的氣泡、焊縫等缺陷進行了分析。通過對各種計算結(jié)果的對比，提出了一種更為合理的澆注系統(tǒng)設(shè)計方法。通過隱式澆口、矩形邊澆口、點澆口、不同分流口、澆口大小等方法，對其進行了數(shù)值模擬。分析的結(jié)果與最大注射壓力、注射質(zhì)量及最大夾緊力有關(guān)。綜上所述，澆口位置、澆口類型、大小等因素的選取，直接關(guān)系到注塑工藝的順利進行，也會對塑件的成形質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。針對這類一模兩腔不平衡制品，應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)及不同的成形工藝，通過對模具的流場進行分析，設(shè)計出更加合理的澆注體系，從而降低制品的質(zhì)量。同時，模具的設(shè)計時間也大幅度減少，制造成本也得到了顯著的提高。3.6頂出機構(gòu)的設(shè)計該頂出裝置按以下原理進行了設(shè)計：(1)在開模時，必須將塑料制品固定在動模的一側(cè)，并盡量將脫模機構(gòu)設(shè)置在動模的一側(cè)，這樣可以簡化模具的構(gòu)造。(2)對模具的夾持力、粘結(jié)力的大小及分布進行正確的分析，確定合適的排料機構(gòu)及排料位置，以保證松解力的大小及分布與排料阻力相符；作用力部位應(yīng)該與塑料制品接近。在最大的受力和構(gòu)件的剛性和強度都達到最大時，力場的作用面要盡量大，以免部件在推出時發(fā)生變形或破壞。(3)盡量將其放置在塑料制品或不會對其外觀產(chǎn)生太大影響的部件中，使其具有較好的外觀。(4)拋出裝置必須具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠（即能準(zhǔn)確地復(fù)位，不會干擾其他零件，具有充分的強度和剛性）、操作靈活、生產(chǎn)和維護。針對手機外殼塑料零件的構(gòu)造特征，選擇了推桿。使用回位杠桿和回位彈簧來完成注塑模具的復(fù)位，彈簧的彈力迫使推桿及時地回到原位。為防止不均勻力引起的注塑模變形，在模板內(nèi)加支承柱可以有效地改善模具的強度。圖3.4手機外殼推桿設(shè)計在注塑模中，將已冷卻和凝固的塑料制品和澆注系統(tǒng)的凝結(jié)物從模具中推出的機械裝置叫做脫模裝置。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)與模具結(jié)構(gòu)，確定了頂桿的位置，包括11根Φ8毫米的圓頂棒、6根Φ3毫米×Φ5毫米的推桿、6根Φ3毫米×Φ6毫米的推桿。圖3.4頂桿在型芯處分布位置及頂出效果圖3.7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)對成型周期的長短有很大的影響。全周期的冷卻周期在2-3之間。所以，冷卻方式的選擇對周期長短和產(chǎn)量有很大的影響。注塑機的冷卻系統(tǒng)設(shè)計是注塑機設(shè)計中的一個重點和難點。首先，注射模具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在大尺寸的注塑模具中，存在著許多冷卻回路。其次，按照模具的設(shè)計過程，有時會將冷卻系統(tǒng)與澆注系統(tǒng)、排出系統(tǒng)進行交叉設(shè)計，既要考慮到冷卻效果，又要考慮到各個結(jié)構(gòu)的相互干擾。在模具設(shè)計完成后，還需要對整個模具的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。所以，必須對冷卻系統(tǒng)進行改造和調(diào)節(jié)。由于大量生產(chǎn)的手機外殼塑膠外殼，外形美觀、表面光潔，因此，注塑模具應(yīng)該增加冷卻系統(tǒng)。為確保塑料制品的成形質(zhì)量，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，模具必須通過高溫或低溫來控制模具的溫度。這里的溫控系統(tǒng)是指按照牛頓所定義的制冷原理，設(shè)計了一種以冷卻管道為基礎(chǔ)的模具制冷系統(tǒng)：公式中：Q表示散熱介質(zhì)所帶走的熱，α表示換熱系數(shù)；A是冷卻管的熱傳遞區(qū)域，T是溫差，θ是制冷時間。從公式中可以看出，冷卻孔徑愈大，冷卻效果愈佳（愈大的管徑愈大，換熱面積愈大」，而冷卻水孔徑愈大，則會造成冷卻水紊動，造成冷卻效能下降，故冷卻孔徑不宜過大。冷卻管的直徑按模具的寬度和實際經(jīng)驗來決定，見表3.2。表3.2模具寬度與冷卻管道直徑的關(guān)系模具寬度/mm冷卻管道直徑/mm＜2005200~3006300~4006~8400~5008~10＞50010~14模具的框架大?。?00毫米乘450毫米）決定，所述模具使用直徑為Φ10毫米的冷卻水，其結(jié)構(gòu)安排見圖3.5。該實例是由人工制作的，管子直徑為10毫米，管子與產(chǎn)品的間距為10毫米，管子數(shù)目為8個，定模具管的中心間距為20毫米，動模具管的中心間距為30毫米，管子超過產(chǎn)品的邊緣。設(shè)置單元的柵格長度為15mm，然后將所設(shè)計的冷卻管道進行網(wǎng)格分割，分割完畢后，將網(wǎng)格狀態(tài)進行統(tǒng)計，確定正確后，就可以使用了。圖3.6冷卻水道平面圖

第四章模擬結(jié)果分析4.1Moldflow數(shù)值模擬本研究所使用的軟件是AutodeskMoldflow2014。Moldflow2014，是一款面向注塑機的計算機輔助設(shè)計與優(yōu)化的計算機輔助設(shè)計軟件。在設(shè)計流程中，協(xié)助設(shè)計人員容易地對關(guān)鍵節(jié)點進行優(yōu)化。Moldflow在注射成型中的作用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計以及注射成型工藝參數(shù)的優(yōu)化上。在注塑成型前，利用Moldflow軟件對注塑工藝進行了計算機仿真，其中包括模具的設(shè)計（澆口編號、位置、熱流道系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等）。注塑工藝（填充工藝、保壓工藝、冷卻工藝），并對注塑制品的焊接痕、翹曲變形、分子取向、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、空化、體積收縮率、收縮痕指數(shù)等進行了分析。對注塑工藝進行了模擬和分析，發(fā)現(xiàn)注塑工藝中的問題和不足，并對注塑工藝、模具設(shè)計、注塑工藝等進行了優(yōu)化，從而降低了模具的維護次數(shù)，節(jié)省了生產(chǎn)成本。提高了企業(yè)的發(fā)展速度、縮短了生產(chǎn)周期、增強了企業(yè)的競爭能力。模流分析的實質(zhì)就是通過數(shù)值模擬，在電腦上進行注射成形的模擬實驗，最后對實驗結(jié)果進行研究，全面地分析設(shè)計思想，對模具的設(shè)計思想進行持續(xù)的優(yōu)化。應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)進行了手機外殼注塑制品成形的模擬研究，主要工作流程如下：(1)利用UG軟件對產(chǎn)品表面模型及局部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，并根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗與顧客共同決定最終產(chǎn)品的外觀，例如：紅絲區(qū)與滑塊配合部位，該孔出斜滑塊，孔洞周圍的側(cè)壁需要沿滑板的退膠數(shù)量減小3°。(2)將產(chǎn)品的尖角位置進行倒角設(shè)計，以得到符合曲率的三維數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為STL格式，輸入Moldflow進行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。(3)利用Moldflow進行零件模型的網(wǎng)格分割，建立了有限元模型；由于其本身的外形需求，很多網(wǎng)格在分割過程中都有可能出現(xiàn)故障，因此在進行網(wǎng)格分割后，需要跟蹤網(wǎng)格的變化和數(shù)據(jù)的變化，并利用相應(yīng)的工具對以上問題進行及時的解決，從而保證后續(xù)工作的順利進行。(4)利用優(yōu)化澆口分析函數(shù)，根據(jù)鑄模初始澆注系統(tǒng)的設(shè)計，建立澆鑄體系，并建立了相應(yīng)的分析網(wǎng)格。(5)確定注射成型工藝參數(shù)，包括注射成型技術(shù)參數(shù)、原料性能參數(shù)等，選擇最佳進料位置，并在分析時進行相應(yīng)的分析。(6)對分析資料進行調(diào)查，制作分析報告。對灌裝工藝的工藝參數(shù)進行分析，找出問題，并對設(shè)計方案進行持續(xù)優(yōu)化。(7)以網(wǎng)格為基礎(chǔ)，確定其它分析工作，例如：冷卻、彎曲等，建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，選擇工藝參數(shù)，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行記錄，并探討方案的可行性和改善方法。(8)對原計劃進行再設(shè)計與再研究，并將其與各種設(shè)計方案進行比較，從而得出最佳的模具開發(fā)方案。4.2流動結(jié)果分析4.2.1充填時間填充時間是一個很關(guān)鍵的結(jié)論，即從聚合物進入模具到填充到填充的過程。對充填時間的計算結(jié)果，主要是用不同的顏色來反映熔接痕的形態(tài)和熔體的充模過程。經(jīng)過計算，整個充填工藝的時間為0.6849秒。在普通的注塑生產(chǎn)中，由于注塑時間越長，熔體的流速就越短。因此，在提高塑料熔體充填性能的同時，要盡可能縮短充填時間，從而大大地提高了生產(chǎn)效率。4.2.2流動前沿溫度分析流動前沿溫度是反映橫斷面中心溫度的重要指標(biāo)，其變化較小。可以將流面溫度曲線和熔接痕曲線結(jié)合起來，見圖4.1。由于注塑前沿的溫度接近于熔融的溫度，所以容易成形。塑料制品的溫度差值在13℃左右，其溫度分布比較均勻，表明了其流場的均衡，能使塑料制品獲得良好的外觀。圖4.1流動前沿處的溫度場4.2.3注射壓力分析注射位置壓力也是注塑成型工藝參數(shù)中重要的參數(shù)之一，它直接決定了注射機的最小壓力，通過計算，得知注射該塑件的最小壓力為125MPa。4.2.4氣穴分析在不同的方向上，物料流向一個結(jié)點，就會產(chǎn)生空洞，而在分型面上，則可以將氣體從分型面中排出?？昭ìF(xiàn)象會引起不良注塑和保壓不足，導(dǎo)致嚴(yán)重的缺陷，所以必須去除零件的氣穴。圖4.2所示圓圈處為塑件氣穴位置從氣穴位置來看，匯聚在型腔表層或塑件內(nèi)部的氣泡大多在熔體流動的末端，并且集中于分型面，氣體可以很容易地通過分型面間隙排出，不會造成困氣現(xiàn)象，能夠有效地避免由于氣穴的形成導(dǎo)致塑件表面空穴、焦痕等缺陷。4.2.5熔接痕分析熔接痕是手機外殼注塑產(chǎn)品中最為常見的一種成形缺陷，其存在不但會對產(chǎn)品的表面質(zhì)量造成影響，還會使產(chǎn)品的強度下降，使焊接部位的機械性能下降。結(jié)果表明，在各種工藝條件下，焊接接頭的強度僅為原料強度的10%~90%，對塑膠產(chǎn)品的正常使用造成了一定的安全風(fēng)險。而對于有孔洞、嵌件、多點進料、厚度變化大的產(chǎn)品，則不可避免地會出現(xiàn)熔接痕，但為保證產(chǎn)品的強度和外觀，必須盡可能地減小熔接痕，并使熔接痕保持在理想的位置，使產(chǎn)品的強度和外觀不會受到很大的影響。圖4.3示出了該手機外殼塑料熔接痕的設(shè)計。熔接痕主要集中在塑料零件的孔口，這是加工孔或者是安裝按鍵的部位，對塑料制品的外觀沒有任何影響。在金屬表面產(chǎn)生熔接痕是無法避免的，甚至在換澆口的部位都會產(chǎn)生熔接痕。但由于熔接痕的存在，會使制品的機械性能降低，因此，應(yīng)盡可能地減小熔接痕的數(shù)目，并確保形成熔接痕區(qū)的機械強度。圖4.3塑件熔接痕4.2.6鎖模力分析鎖模力是選擇注射機的重要參考之一。經(jīng)過計算，注射過程中的最大鎖模力約為600KN。4.3手機外殼注射模具總裝圖經(jīng)上述分析后，設(shè)計完成的手機外殼注射?？傃b配圖如下圖所示。圖4.4手機外殼注射模總裝通過CAD模型與MOLDFLOW軟件，可進行部分性能和注射工藝分析。借助于CEA技術(shù)，不僅縮短注射模具的設(shè)計和制造周期，而且還可以將在實際生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題通過專用軟件及早暴露，以便于工藝參數(shù)的優(yōu)化與模具結(jié)構(gòu)的改善，這可以幫助模具設(shè)計師與制造廠商節(jié)省大量的時間，節(jié)約大量的成本，是未來工業(yè)發(fā)展的方向。

圖4.4模具爆炸圖

總結(jié)UG是一種先進的CAD工具，它對模具行業(yè)的發(fā)展起到了很大的推動作用。尤其是對于內(nèi)、外抽芯的塑料制品，CAD是CAD的重要手段。以手機殼體為實例，應(yīng)用UG軟件及模具流程對其進行了設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容有：成型工藝分析、成型件設(shè)計、澆注系統(tǒng)設(shè)計、推出機構(gòu)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計和模架選擇。該工藝能夠有效地減少產(chǎn)品的研發(fā)周期，減少生產(chǎn)成本。利用CAE技術(shù)，實現(xiàn)了塑料制品的三維建模及模具零件的結(jié)構(gòu)圖的繪制。合理的模具結(jié)構(gòu)可以使塑料制品在形狀、尺寸、精度、外觀等方面得到滿足，并能有效地增強軟件的使用性能。為同類塑料制品的模具設(shè)計提供了有益的借鑒。參考文獻[1]張維合.基于順序閥熱流道技術(shù)汽車導(dǎo)流板注塑模設(shè)計[J].塑料科技,2018,46（12）:100-104.[2]丁永峰.基于MoldWizard的阻鼾器上牙套注塑模設(shè)計[J].機電工程技術(shù),2018,47（11）:23-25.[3]馬松柏,黃志剛,徐昌貴.小型塑件組合型腔注塑模設(shè)計[J].中國塑料,2018,32（11）:125-130.[4]朱小帥,吳和保,周燕,周振.Moldflow充填分析在抽屜注塑模優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018（31）:86-88+91.[5]夏翔,高芝,周燕輝,金曼曼,謝世坤.齒輪泵齒輪注塑模設(shè)計與制造[J].塑料,2018,47（05）:100-102.[6]曹軼杰,陳進武,張文鳳,鄧勇德.基于Moldflow和UG的手機前蓋模具設(shè)計[J].塑料工業(yè),2020,48(01):46-50.[7]鄒金紅,楊敏敏,羅華云.基于某款手機后蓋模具設(shè)計及工藝優(yōu)化研究[J].塑料工業(yè),2020,