手机外壳注射模设计2

口冒盔墨囫医尽窿圈 丝堕兰多 手机外壳注射模设计 黄艳丽，王锦红，李海林 (广东岭南职业技术学院现代制造学院， 广东广州 510663) 摘要：通过露孚机产品的结构及工艺性分析。 计提供一种借鉴。 关键词：结构工艺性；设计过程；模具结构 中圈分类号：'I研6 文献标识码：A 确定一种简单可行的模具结构，并详细的讲述了模具的设计过程。为类似产品的设 文章编号：1009-9492(2010)01--0095--03 1产品结构及工艺性分析 该产品外形尺寸长120ram．宽50mm．最大高度 12．3mm，胶位厚度2．3mm。外表面呈圆弧面，并有屏幕显 示孔和键盘安装孔．内表面左右侧有两个挂扣位，用于装 配定位，为防止外表面的变形．内表面有加强筋固定，如 图1所示。该产品的成型材料为PC+ABS。外表面要求光 滑，不允许有浇注痕迹和较大的翘曲变形。因此该模具设 计的关键问题是如何解决变形。为了加工的方便性及经济 性，该产品一模两穴为佳。 图1 产品结构图 2模具结构的设计 模具结构由三维分解图转为二维分解图如图2和图3 所示。 2．1分型面的设计 打开模具，取出产品的面称之为分型面，分型面设计 的好坏不仅影响到模具的外观结构．还直接决定了加工工 艺性的好坏。如何设计出合理的分型面是很多模具设计者 头痛的问题，尤其是在不规则的大型汽车等产品上。分型 面的设计首先要遵循一些重要的基本原则，其次借助相关 图2 模具结构三维图分解图 的计算机辅助分析软件，那么分型面的设计就会变得相对 容易。就该产品而言，分型面的选择首先一定是通过最大 的截面，再借助Pro／E的拔模分析检测。设计出的分型面 如图4所示。因为产品的左右内侧有内凹的卡位．无法正 常脱模，所以设计一种专门处理内侧抽芯的机构的分型 面一斜顶。 万方数据 (墓釜窒鎏ElI薯叠1日E墨圆臣E墨曩昌圆 彰 镪 凿 移 国 ／k j：杉’ 鬣 。出。?瓤．． 斟 P 匕 ，一f i鼍E? z髋善雪 。·0#j ●一 dlof： Ⅱ寄 占 -／i _一 -。一1 rI， 7言 ·l 、一 。一 二敷 也奄。077蠢 《。≥i豳j≥髟? 广J 、’士／ 穆 }雾 熏 氇 鸯 1r11◎ 山 ◎ T 、 压睦 j鼍#j ’五 ，一：o、厂：K 弋3-C7 翥 飞|『t刀 ’0±■’ 一 丁 ，，牟h j≥拦7 ．一．． 口。口 口由口口口口 口。口 卜 —、 口。口 口由口 皂 巴蛭Ⅱ口 ’l⋯，f———+———f! I ’ ，r——J——卅 ‘。L‘一 盈＼?：避。i《．。点／ 益j i≥#? ‘，：t，’庶 杰 热 n ≤矽 ⋯≮拶 ：l： 1．10、ll、13、20、23螺钉2．上模板3．上模镶件4．下模镶件5．下模板6．斜顶7．圆柱销8．推杆固定板 9．推杆挚板12．底板14．推杆15．垫板16．密封圈17、18．导柱导套19．顶板21．定位环22．主流道衬套 24．回程杆25．支撑柱26．垫钉 图3 模具结构二维图 2．2浇注系统的设计 作为塑料流入模具型腔的通道。浇注系统设计的好坏 直接影响到产品的质量。传统的设计方法是根据经验分平 衡式和非平衡进行“以小到大”的尺寸原则进行设计．但 现在的设计方法多是依据模流分析软件进行浇注分析。及 时发现产品的内在质量问题，通过调整。准确的找准进胶 点的位置。借助Pro／i￡的模流分析系统及根据产品的外观 质量要求，设计了浇注系统。 2．3推出机构的设计 推出机构的设计在手机模具中尤为重要．总的原则是 要平稳的顶出产品，减少顶出变形。该模具的顶出机构由 推杆14和斜顶6组成，如图5所示。 (a)正面 图4 分型面的设计 (b)背向 万方数据 l墨I皇a冒囝E雹囝目国巨重：躅 丝墼妄多 图5 推出机构 2．4冷却系统的设计 温度对塑料熔体的充模具流动、固化定型、生产效益 及产品的形状和尺寸精度都有很大的影响。该模具主要是 在下模镶件4中开环行的冷却水道．对模具进行均匀的温 度控制。通过Pro／E的外挂模流分析系统显示．冷却效果 较好。 3模具的工作原理 底板12固定在注塑机的后模固定板上，顶板19固定 在注塑机的前模具固定板上，当塑料由注塑机喷嘴经主流 道衬套22流入模具型腔后，经冷却固化定型后，注塑机 的后模固定板由液压系统控制向后移动，同时带动模具的 底版12一起向后移动，即完成模具的开模动作。推出时 由注塑机的顶杆推动模具的推板垫板9，从而带动推杆14 及斜顶5一起向前移动直到推出产品，即完成一个工作周 期。 4结束语 该模具在设计时。灵活的应用计算机辅助设计软件进 行分析和设计，使设计的过程可视化、合理化，使产品的 质量得到了保证。实践证明，产品质量满足要求。 参考文献： [1]屈华昌．塑料成型工艺与模具设计[M]．北京：机械工业出 饭社．2007． [2]昊崇峰．注射模具130例[M]．北京：化学出版社， 1992． 第一作者简介：黄艳丽，女，1982年生，江西乐安人，硕士研究 生。研究领域：网络化制造，制造网格．模具设计。 (编辑：王智圣) (上接第59页) 图5 主显示窗口 型，定时存盘，不允许报警处理。本文所建立的工程比较 大，相关的数据对象很多，每一个窗口都要好几个数据对 象，可以在组态的时候再添加需要的数据对象。 4．3编写控制流程 对于简单的系统，MCGS的简单组态就可完成。但对 于本系统，需要使用脚本程序。正确的编写脚本程序可以 简化组态过程，优化控制过程。例如对于温湿系统的数 据，上位机接收到的是一串iCAN报文帧。利用字符串处 理函数分析里面的帧ID，找出数据．并转换为lO进制的 数，发送到显示窗口。 4．4连接设备 MCGS提供了OPC服务器的数据接口，周立功公司的 ZOPC—SERVE是一个OPC服务器软件。可以把MCGS连 接到此服务器，再通过此服务器来和CAN网络进行数据 传输。在服务器中，对于每路CAN，都固定有两个通道， 它们的名称分别为In_CANData和OuLCANData。对于输 人通道In—CANData，服务器把从CAN网络接收到的数据 存放到此数据项中，客户端只能读取它的数据；而对于输 出通道Out_CANData。客户端把要发送的数据写入到此数 据项中．服务器再把此数据项中的数据提取出来发送到 CAN网络，客户端不能读取此数据项的数据。它们的存储 格式都为字符串形式[21。 5结论 本文以PC作为监控系统的网关和主节点．用iCAN和 CANOPEN分别组建低速网络和高速网络．利用 MCGS组态软件开发了监控界面．实现了整个网络控制的 自动化，具有较好的稳定性和精确度，在此基础上可以进 一步的扩展，加深电动汽车CAN网络通信的研究。 参考文献： [1]卢珞先，陈元．基于CANOPEN协议的电动车车载网络设计 [J]．武汉理工大学学报(信息与管理工程版)，2007，29 (12)：12乒128． [2]周立功．iCAN现场总线原理与应用[M]．北京：北京航空 航天大学出版社，2007． [3]CjA．CANOPEN[Z]．1996． 第一作者简介：杨鸿铭，男，1985年生，四川南充人．硕士研究 生。研究领域：电力电子与电力传动。 (编辑：向 飞) 万方数据 手机外壳注射模设计 作者： 黄艳丽， 王锦红， 李海林， HUANG Yan-li， WANG Jin-hong， LI Hai-lin 作者单位： 广东岭南职业技术学院现代制造学院,广东广州,510663 刊名： 机电工程技术 英文刊名： MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY 年，卷(期)： 2010，39(1) 被引用次数： 0次 参考文献(2条) 1.屈华昌 塑料成型工艺与模具设计 2007 2.吴崇峰 注射模具130例 1992 相似文献(10条) 1.学位论文 徐向红 协同设计中冲突的集成解决研究 2003 工程设计一般需多功能协同设计小组共同参与设计过程.在协同设计过程中,由于协同设计小组的领域知识不同,考虑问题的角度不同,对设计的 标准不同,冲突的产生是难以避免的.冲突对设计过程的影响有利有弊,冲突解决在协同设计系统中占据着重要的地位.由于冲突解决过程复杂,目前还缺乏 有效的冲突解决方法.该文分析了协同设计中冲突问题产生的原因和冲突的特点,在研究冲突解决知识表达方法的基础上提出了一种冲突的集成解决方案 .冲突的集成解决方法集合了基于实例的解决方案和基于规则的解决方案的优点.通过采用冲突检测和解决技术,可在设计过程的早期发现冲突,及时解决 冲突,将冲突对设计过程的破坏性影响降至最小.最后,运用面向对象的Object Pascal语言编制了一个实例,给出了该方法在零件结构工艺性检查中的具体 应用.经详细论述和应用试验表明,该方法能及时解决设计过程中的冲突. 2.学位论文 乔立红 并行工程中的工艺支持系统研究 1999 该论文研究了对并行工程中的产品零件设计过程进行可制造性判断的工艺支持的问题.在深入、系统地分析了并行工程中产品设计与制造的本质和相 互关系的基础上,建立了工艺支持的系统化方法及系统结构.以可制造性分析、系统评价和信息反馈为核心,用咨询与评价、设计约束和主动修改的支持形 式,按四类工艺性问题模式处理工艺支持问题,可全面支持CAD的静态和动态的设计进程.设计与制造信息集成和反馈是实现工艺支持的基础.该论文建立了 一种定义产品信息特征及其间关系的统一产品信息模型,它适用于各种过程信息处理.研究了解决对设计的可制造性问题进行定量分析和评价的问题.提出 了一种在于选择度概念的多属性综合评价方法,它可分别对数值属性和语言表达属性进行计算和处理,应用模糊分析和关系代数理论综合计算出设计所选 方案的可制造性.该评价方法已应用于对毛坯选择进行工艺支持的咨询和评价系统中,有效地解决了对毛坯选择中存在的数值、语值多属性综合评价问题 .该论文提出采用基于约束的CAPP系统向设计提供及时、全面和精确的可加工性分析和评价信息,探索了集成化、通用化CAPP体系结构的实现机制.该论文 提出了并行设计的毛坯选择及毛坯制造工艺性分析的方法,开发了基于STEP的集成化毛坯选择及毛坯制造工艺性分析的咨询和评价系统.产品结构形状的 加工可实现性和适应性分析是工艺支持的难点之一,该论文提出并实现了一种以虚拟零件场模型算法对零件结构工艺性进行分析的方法,并建立了以虚拟 零件空间为基础的、与工艺过程无关的零件结构工艺性分析评价系统. 3.期刊论文 徐向红 基于规则的结构工艺性冲突检测 -机械设计与制造2004(4) 分析设计中冲突问题产生的原因和冲突的特点,在研究冲突解决知识表达方法的基础上提出了一种基于规则的冲突检测方案.通过采用冲突检测和解 决技术,可在铸件结构设计过程的早期发现冲突,及时解决冲突,将冲突对设计过程的破坏性影响降至最小. 4.学位论文 韩京海 面向产品并行设计的综合评价系统研究 2005 并行设计是一种崭新的设计模式,它要求在设计的早期阶段考虑产品生命周期各阶段的影响,从而达到缩短产品开发周期,降低成本,提高产品质量的 目的。因此对并行设计中诸设计方案作出评价是并行设计的重要研究内容之一。本文在分析产品并行设计评价现状的基础上,研究了产品并行设计中决策 活动的特点,分析了并行设计过程对评价系统的需求,建立了面向产品并行设计综合评价系统的体系结构。重点对面向产品并行设计的评价方法及评价支 持工具进行了深入地研究。针对面向产品并行设计过程不同阶段的设计特点,提出了微观评价模型与宏观评价模型相结合的综合评价模型,基于该评价模 型,建立了产品设计评价指标体系框架。引入特征技术概念,建立了并行设计中基于特征的产品数据模型。分别采用基于定性和定量相结合的评价方法、 基于规则的评价方法,对毛坯、可加工性、结构工艺性进行了分析和评价。讨论了产品的可装配性,实现了基于二叉树模型和广义键的可装配性评价方法 和相应的算法。 5.学位论文 徐成宇 有限元方法在非开挖钻机动力头主轴设计中的应用 2002 论文主要介绍了非开挖技术原理,目前国内外导向钻机的发展水平以及DX-300型非开挖钻机主轴的具体设计过程,并在此基础上运用有限元法进行了 动力头主轴的应力应变分析.详细阐述了有限元计算原理,列出有限元分析基本步骤.确定了非开挖钻机动力头设计参数.建立主轴有限元计算模型,然后对 其进行合理的网格划分,并结合钻机钻进岩层时主轴的工作和受力情况,添加符合实际情况的边界条件和荷载,再通过译码和效果的分析计算,用彩色图像 来显示模型的正确性和计算结果的物理量在各个部分的分布和状态.改进后的主轴结构,无论是结构工艺性还是受力状态,均优于原设计. 6.期刊论文 苗明.蔡盛保.张东海.Miao Ming.Cai Shengbao.ZHANG Donghai 深沟球轴承自动装配条件下的结构工 艺性 -现代制造工程2005(4) 通过对深沟球轴承在自动装配条件下的结构工艺性从定性和定量两个角度进行深入分析,不仅判定深沟球轴承可以实现自动装配,而且指出分球和保 持架的上料将是装配自动线设计过程中的两个技术难点. 7.学位论文 蔡健敏 新型制动系统及其双级气控继动阀的研制与分析 2004 本文概述了汽车制动技术以及汽车制动系统的工作原理，分析了国内外汽车制动技术的发展现状和研究方向；介绍了汽车制动技术中柔性制动理论 以及获得过中、美两国国家专利的WTY制动气室和双级阀。实践证明，虽然运用柔性制动技术在很大程度上解决了鼓式制动器制动温度高、汽车紧急制动 时侧滑、甩尾，以及制动噪音等问题，但从单个部件进行分析，仍存在一定的问题，即双级阀不具有快充功能，而且排气不迅速，故需要与继动阀同时 使用。基于此，本项目研究开发了双级气控继动阀来代替双级阀与继动阀，解决了双级阀无快充功能及排气不迅速等问题，同时达到了技术性、安全性 、经济性以及商业性的目的。 为了集成双级阀和继动阀，提出了两种设计思路和方法，并通过实验对第一条思路和方法进行了检验，得到了与设想相违背的结果，然后运用 Gambit和Fluent对其进行了分析，得出了实验失败的原因，并用此软件验证了第二条思路和方法的正确性，对下一步工作起到了指导作用。 提出将系统设计的理论和方法应用于双级气控继动阀的整个设计过程中。通过运用黑箱法，把原本只知道总功能的双级气控继动阀的黑箱一步步白 化，并得到其工作原理图。通过对该原理图的分析，以及对阀内主要零件和关键尺寸进行计算，确定了阀的主要尺寸。运用满足机械设计、零部件设计 和零部件结构工艺性等三个基本要求的原则来确定阀内其它零部件及相关尺寸。运用三维高档CAD软件Unigraphics对双级气控继动阀进行了三维实体造 型、虚拟零部件设计及虚拟装配，并运用UG内部二维模块，生成了双级气控继动阀的二维视图及局部剖视图。为了进一步保证阀内部零件设计的可靠性 ，用Ansys软件对其进行了应力分析，从而优化了零件内一些易断裂的部位，从而达到了优化设计的目的。 8.期刊论文 杨军.艾秀兰.刘胜田.YANG Jun.AI Xiulan.LIU Shengtian 基于Pro/ENGINEER的铁路货车铸钢摇枕数 值模拟 -计算机辅助工程2009,18(2) 为实现铁路货车铸钢摇枕结构工艺性最优的目标,采用Pro/ENGINEER对摇枕铸造实体建模.选择ZCAST数据库中与铸件相近钢种的热物理参数对模型进 行数值模拟.数值模拟计算结果显示出摇枕铸件各部位在浇注和凝固过程中的流场、速度场、温度场和时间场,预测铸件在生产过程中可能产生的缺陷.根 据数值模拟结果对产品结构设计不合理的区域和工艺设计过程中存在的问题进行改进.实践表明结构和铸造工艺优化后所生产出的铸件质量满足铁路货车 铸钢摇枕的要求. 9.学位论文 杨化林 基于知识的注塑模具设计若干技术研究 2006 本文以宁波市科技局工业科研攻关项目一"基于知识工程的塑料模具快速设计系统"为背景,以注塑模具为主要研究对象,将知识工程思想、数据库技 术、推理技术应用于工程设计,目的在于建立基于统一的产品数据管理环境下的注塑模具辅助设计系统,使得企业设计知识得到最大限度重用.本文研究工 作主要有以下几方面: 1.针对塑料材料多样性和材料选取的困难性,深入研究了材料数据分类方法以及材料性能与塑件制品的关系,建立了综合性能数据库,包括塑料性能、 塑料熔体流动行为、塑料配置与着色等子数据库.根据材料性能对塑件结构的影响,建立了"材料性能一塑件结构要素"映射机制,自动求解塑料性能对塑件 结构要素的影响,以及塑件结构要素(功能)所要求的材料性能.研究开发了对材料性能数据库的全局查询导航器,通过关联查询得到与该材料相关的所有信 息,并输出为各种格式的数据以备共享. 2.塑料制品设计结构对塑件顺利成型、防止产生缺陷从而降低成本和提高设计效率有重要影响.考虑塑料制品的加工工艺性,针对塑件的侧面凹凸、 脱模斜度、塑件壁厚、加强筋、孔设计等十余个方面,提供设计方案的支持和检查,以帮助塑件设计者快速设计出结构合理的产品. 3.根据注塑模具设计具有强经验弱理论的特点,深入研究了注塑模具基于范例推理的设计方法.在最近邻法基础上提出模具范例的相似度算法,并充分 考虑不同历史时段技术发展水平导致的模具设计和加工手段的进步,减小由于庞大的范例库造成的匹配时间复杂度,提出采用过滤机制:首先限定一定的搜 索范围,只对此范围内的范例进行相似度计算匹配,从而最大限度的提高系统计算、匹配效率;给出特征权重调整的简洁方法,以对传统最近邻法产生的不 精确性进行修正.针对检索到的模具范例,从零部件信息和装配结构两个方面进行调整,提出了基于标准件库的离线式零部件编辑和以"配合关系寄存器"为 中间件的结构调整方式.提出了一种设计时范例数据获取与重用的设计过程刻录的在线式范例应用的新方法,为基于范例的自动模具设计开辟新途径. 4.研究了注塑模具设计中快速建模技术.利用参数化建模技术,研究了模型参数驱动的零部件设计方法,提出以"单遗传结构"的形式描述零件参数,以 多级别数据存储结构为零件参数的存储方式,使得平面二维(或者复杂的树状表格)简化为线性数据结构,每条记录成为仅包含参数控制关系的单个参 数的数据,从而建立可动态扩充的系列化、标准化的零部件设计系统.提出基于统一装配模型的模架设计技术及特征识别技术,利用冗余控制参数实现模架 变型设计的模架装配系统.利用这些方法和技术,提高了模具设计建模自动化能力和总体设计水平,并为企业实现统一的信息管理打下坚实基础. 5.建立了基于统一信息管理平台PDM的企业集成设计管理环境.以注塑模具设计为例,讨论了塑料材料性能数据库集成、塑件结构工艺性数据集成、基 于CBR的模具设计推理方法集成、模型参数驱动的零部件设计集成以及基于统一装配模型的模架设计集成.分析了企业应用软件工具集成和封装的方法,讨 论了基于XMI.的企业数据传输与共享,PDM与 ERP的集成.对于企业数据安全,提出了基于对象/基于规则/基于任务流程/基于项目的综合控制方法,使得统 一的产品数据管理平台下的企业数据安全得到有效保障. 10.期刊论文 郑联语.汪叔淳 薄壁零件数控加工工艺质量改进方法 -航空学报2001,22(5) 提出了通过数控加工前期的预防性仿真(包括几何仿真与物理仿真)分析与减小工件变形的数控工艺设计过程范式,将工件视为弹性体,模拟实际加工 中的工艺约束,建立工艺模型,通过有限元分析检查变形引起的微观误差.并根据工艺成本代价,依次采取进给量局部调整、刀具路径修正、改进装夹方案 、改进毛坯结构工艺性4种策略,减小或消除加工变形误差,达到逐步改进工艺质量的目标.以某薄壁口框验证了通过预防性仿真改进工艺质量的有效性. 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxkf201001036.aspx 授权使用：湖南工程学院(hunangcxy)，授权号：9c209fae-0092-4b6f-a633-9ea20103b394 下载时间：2011年3月10日