PPA+60%玻纤材料零件的注塑工艺及模具设计

摘要

受话器是手机的主要发声零件，本文提到的受话器中壳是受话器中重要的结构组件，因需要在中壳平面上粘接厚度2μm的发声振膜，其尺寸精度、机械强度要求极高，属于高精密的注塑零件。本课题主要研究受话器中壳的零件设计、注塑模具的设计、注塑过程中工艺参数的调试和改进、注塑过程中自动化工艺的生产应用以及运用计算机辅助软件对产品结构做模流分析同时达到优化的目的。
　　首先，本文介绍了手机发声零件（扬声器和受话器）的结构以及工作原理，同时根据受话器的性能要求和使用环境，按照星型轮廓模型法对注塑的原材料做了遴选，最终确定使用PPA+60％GF（玻璃纤维）作为受话器外壳的注塑原材料。阐明了受话器中壳零件结构设计，包括产品壁厚、拔模斜度、金属嵌件设计和零件尺寸精度设计。
　　其次，论述了受话器中壳零件的注塑模具结构，阐明了注塑系统设计、insertmold模具设计要素、模具型腔的选材及设计、冷却水路的布局和模具零件的设计等内容。
　　再次，论述了受话器中壳零件的注塑生产工艺，阐述了注射速度、压力、温度、时间、位置，注塑成型五要素的确定原理。结合原材料的物理机械性能、模具结构、注塑机结构及性能等因素确定注塑模具的初始工艺参数，进行试模同时分析试模结果，利用正交试验对过程中出现的表面“发白”缺陷做工艺参数优化，并得到了导致中壳表面发白的相关工艺参数，同时确定工艺参数的优化方向。按照此方向调整注塑工艺参数，并导入注塑自动化生产工艺，直至生产出了完全合格的产品。
　　最后，对模流分析的数学模型做了详细的阐述，并运用模流分析软件---Moldflow对产品做塑胶流动分析、冷却分析和翘曲分析，初步确定成型过程中可能存在的不良缺陷，为产品优化设计和模具优化设计提供依据。同时根据所得的分析结果对模具设计方案进行修改、验证并重新模拟，最终得到满意的结果。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 常见塑胶模具钢材

1．2．1 塑胶模具钢材的选用原则和种类

1．2．2 塑胶模具预硬钢

1．3 常用塑料材料

1．3．1 塑料材料的分类

1．3．2 塑料材料的选用原则

1．3．3 改性材料的介绍

1．3．4 LCP材料

1．3．5 HTN材料

1．3．6 PPA+60％GF材料

1．4 本课题的研究内容和意义

第二章 RCV中壳零件设计

2．1 RCV的结构概述及工作原理

2．2 RCV中壳零件原材料的选择

2．3 RCV中壳零件结构设计

2．3．1 中壳壁厚的设计

2．3．2 中壳拔模斜度的设计

2．3．3 中壳热熔柱设计

2．3．4 中壳圆角设计

2．3．5 嵌件的设计

2．3．6 中壳的尺寸精度

2．4 本章小结

第三章 RCV中壳零件模具设计

3．1 RCV中壳零件注塑模具结构介绍

3．2 模具浇注系统

3．2．1 模具浇注系统设计原则

3．2．2 模具流道设计

3．2．3 RCV中壳模具浇口设计

3．3 型芯及型腔

3．3．1 材料选择

3．3．2 分型面设计

3．4 冷却水道设计

3．5 模具零件设计

3．6 滑块结构设计

3．7 Insert Molding模具设计注意事项

3．7．1 Insert Molding模具设计注意事项

3．7．2 手动埋入成型工艺的模具设计特点

3．7．3 自动埋入成型工艺的模具设计特点

3．7．4 注塑模具封胶位设计方式

3．8 本章小结

第四章 RCV中壳零件的注塑工艺调试及自动化生产

4．1 注塑工艺参数

4．1．1 注射参数

4．1．2 合模参数

4．1．3 温度参数

4．1．4 成型周期

4．1．5 多级注塑工艺

4．2 RCV中壳零件模具工艺调试

4．2．1 RCV中壳零件概述

4．2．2 苏威PPA+60％玻璃纤维材料性能

4．2．3 锁模力设定

4．2．4 住友100吨机台设备参数

4．2．5 RCV中壳零件初始工艺参数设计

4．2．6 工艺调试结果

4．3 利用正交试验解决表面缺陷

4．3．1 正交试验设计原理

4．3．2 RCV中壳注塑工艺正交试验设计

4．3．3 试验结果

4．3．4 结果分析

4．3．5 根据结果的工艺参数改进

4．3．6 改进结果

4．4 自动化生产工艺在RCV零件中的应用

4．5 本章小结

第五章 基于CAE的RCV外壳分析及优化设计

5．1 注塑CAE的数学模型

5．1．1 熔体流动数学模型

5．1．2 保压过程数学模型

5．1．3 冷却过程数学模型

5．1．4 残余应力与翘曲变形数学模型

5．2 利用Mold Flow软件分析中壳零件

5．2．1 浇口位置的确定

5．2．2 充填分析

5．2．3 气穴分布

5．2．4 熔接线

5．2．5 表面缩痕分析

5．2．6 冷却分析

5．2．7 变形分析

5．3 优化和改进

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢