手機電池面板塑料模具設計

50頁 15000字數(shù)+論文說明書+任務書+13張CAD圖紙【詳情如下】

任務書 .doc

冷卻水管A4.dwg

動模板A4.dwg

動模鑲塊A3.dwg

壓塊A4.dwg

型芯2A4.dwg

型芯A4.dwg

外文翻譯--模流仿真在電子封裝中的應用  原版.pdf

外文翻譯--模流仿真在電子封裝中的應用.doc

定模鑲塊A3.dwg

手機電池面板塑料模具總裝配圖A0.dwg

手機電池面板塑料模具設計開題報告.doc

手機電池面板塑料模具設計論文.doc

擋塊A4.dwg

擺鉤A4.dwg

澆口A4.dwg

滑塊2A2.dwg

滑塊A2.dwg

手機電池面板塑料模具設計

目 錄

第一章    塑件的成形工藝性分析 2

1.1、塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析 2

1.2、ABS的注射成型工藝 3

1.3、ABS性能分析 4

1.4、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施： 6

第二章    模具結(jié)構(gòu)形式的擬定 7

2.1、確定型腔數(shù)量及排列方式 7

2.2、模具結(jié)構(gòu)形式的確定 8

第三章    注塑機型號的確定 9

3.1、有關(guān)塑件的計算 9

3.2、注射機型號的確定 9

3.3、注射機及型腔數(shù)量的校核 10

3.4、注射機及參數(shù)量的校核 10

第四章    分型面位置的確定 14

4.1分型面的形式 14

4.2分型面的確定 15

第五章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設計 17

5.1、澆注系統(tǒng)的尺寸 17

5.2、主流道的設計 18

5.3、冷料井的設計 22

5.4、分流道的設計 23

5.5、澆口的設計 26

5.6、澆注系統(tǒng)的平衡 28

5.7、澆注系統(tǒng)斷面尺寸計算 29

第六章　模架的確定和標準件的選用 32

第八章 合模導向機構(gòu)的設計 36

第九章 成型零件的設計 43

設計總結(jié) 49

參考文獻 50

第一章    塑件的成形工藝性分析

1.1、塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析

1、塑件（手機電池面板）模型圖：

圖1-1  塑件圖

2、塑件材料的選擇：選用ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）。

3、色調(diào)：黑色。

4、生產(chǎn)批量：大批量。

5、塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析：

（1）結(jié)構(gòu)分析

塑件為手機電池面板的上半部分，應有一定的結(jié)構(gòu)強度，由于中間有手機的按鍵及手機顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機電池面板，因此對表面粗糙度要求不高。

（2）工藝性分析

精度等級：采用5級低精度

脫模斜度：塑件外表面  40′－1°20′   塑件內(nèi)表面  30′－1°（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準，塑件內(nèi)形以型芯小端為準。）

1.2、ABS的注射成型工藝

1、注射成型工藝過程

（1）預烘干--→裝入料斗--→預塑化--→注射裝置準備注射--→注射--→保壓--→冷卻--→脫模--→塑件送下工序

（2）清理模具、涂脫模劑--→合模--→注射

2、ABS的注射成型工藝參數(shù)

（1）注射機：螺桿式

（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30——60（選30）

（3）預熱和干燥：溫度（°C）  80——85

                     時間 (h)     2——3

（4）密度（g/ cm3）:1.02——1.05

（5）材料收縮率（℅）：0.3——0.8

（6）料筒溫度（°C）：后段  150——157

                     中段  165——180

                     前段  180——200

（7）噴嘴溫度（°C）：170——180

（8）模具溫度（°C）：50——80

（9）注射壓力（MPa）：70——100

（10）成形時間（S）：注射時間  20——90

                    高壓時間  0——5

                    冷卻時間  20——120

                    總周期    50——220

     設計總結(jié) 

通過三個多月對手機電池面板塑料模具設計，我注塑模具的設計方法與流程有了一個比較全面的了解。在這個不斷設計、學習、再設計的反復操作過程中，我們潛移默化地學習到了一種科學的設計思路和方法，這對我們以后的工作態(tài)度和方法將產(chǎn)生積極的影響。特別是在利用現(xiàn)代化的設計上，我有了很多的自己的設計思想。

在設計的過程中，遇到了很多的問題，尤其是在流道的設計、抽芯機構(gòu)的設計以及成型零件的計算等方面，費了很多周折，也走了很多彎路。而在裝配圖的繪制中，又遇到了前面設計上的很多結(jié)構(gòu)錯誤，對細節(jié)的反復修改較多。經(jīng)過很長時間的思考和查閱資料，才成功地完成了本套模具的設計過程。

當然，本模具的設計也存在了很多的問題，在實際中也許并沒有辦法正常運作。畢竟是在學校做畢業(yè)設計，難免會存在各種各樣的問題

在模具的設計過程中，很多時候都是依靠同學們的幫助和老師的指導，才能順利地繼續(xù)往下設計，在這里要感謝同學的幫助，也向各位指導老師表示衷心的感謝！

 參考文獻

1. 唐志玉.塑料模具設計師指南.國防工業(yè)出版社,1996.6.

2. 許鶴峰，陳言秋.注塑模具設計要點與圖例.化學工業(yè)出版社.1999.7

3. 陳孝康，陳炎嗣，周興隆.實用模具技術(shù)手冊.中國輕工業(yè)出版社.2001.1

4. 四川大學，北京化工大學，天津輕工業(yè)學院.塑料成形模具.中國輕工業(yè)出版社.1982.6

5. 周炳堯等.模具設計與制造簡明手冊.上?？茖W技術(shù)出版社.1996.6

6. 廖念釗等.互換性與技術(shù)測量.中國計量出版社。1991.10

7. 保修成.高分子工程材料.北京航空航天大學出版社.1992.5

8. 中國機械工業(yè)協(xié)會熱處理分會.熱處理工程師手冊.機械工業(yè)出版社.1999.5

9. 黃圣杰等PRO/EGNGINEER2001高級開發(fā)實例.電子工業(yè)出版社.2002.2

10. 嚴烈.PRO/ENGINEER2000iNC加工實例寶典.冶金工業(yè)出版社.2001.6

11. 林清安.PRO/ENGINEER 2000i2模具設計.北京大學出版社2001.8

12. 林清安.PRO/ENGINEER 2000i2零件設計實務.北京大學出版社.2001.4

13. 鐘建琳. PRO/ENGINEER 2000i零件造型實用教程.機械工業(yè)出版社.2001.10

14. 林程，吳志成，張紅. PRO/ENGINEER 2000i2范例教程.2000.12

15. 柳迎春.PRO/ENGINEER 20001曲面設計.北京大學出版社.2002.1

16. 林清安.PRO/ENGINEER 2000i零件組合.北京大學出版社2001.3

畢業(yè)設計（論文）任務書 系 ： 機械工程 系 專 業(yè) ： 機械工程及自動化 學 生 姓 名： 學 號： 設計 (論文 )題目 ： 手機電池面板塑料模具設計 起 迄 日 期 : 2010年 2月 24 日 ~2010年 6月 10 日 設計 (論文 )地點 : 指 導 教 師 : 專業(yè)負責人 : 發(fā)任務書日期 : 2010 年 2 月 24 日 任務書填寫要求 1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng) 學生所在專業(yè) 的負責人 審查、系領(lǐng)導簽字后生效。此任務書應在畢 業(yè)設計（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生； 2． 任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3． 任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導審批后方可重新填寫； 4． 任務書內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號； 5． 任務書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應按照國標 714— 2005《文后參考文獻 著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6． 有關(guān)年月日等日期的填寫，應當按照國標 7408— 2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2008 年 3 月 15 日”或“ 2008 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 1．本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： 1． 培養(yǎng)獨立運用機械工程及自動化的理論知識進行模具中機械機構(gòu)設計的能力； 2． 較熟練使用 件進行計算機輔助模具設計的能力； 3． 初步掌握使用 行塑料流動仿真的能力。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1． 課題任務 本課題 針對手機電池面板設計一套塑料模具， 利用 術(shù)在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況， 從而為模具設計提供最佳方案 。 2． 課題要求 本課題根據(jù)已提供的手機電池面板三維 型，設計一套較高質(zhì)量的注塑模具。 首先使用 件進行模具注塑仿真，從而選擇最 近的澆口位置。然后分別設計澆注系統(tǒng)、頂出機構(gòu)、側(cè)向抽芯機構(gòu)、導向系統(tǒng)及固定和安裝裝置。 本課題要求學生具備較好機械設計專業(yè)理論知識與實際應用能力。并且能運用 三維件 進行機械輔助設計，從而培養(yǎng)學生較好的 力。同時應具備繪制和閱讀機械圖樣能力。 要求學生積極、廣泛地收集相關(guān)資料，查閱參考文獻。翻譯相關(guān)英文資料。 在做論文期間，要求學生抓緊有限時間，用于畢業(yè)設計。根據(jù)課題工作進度計劃，按期完成相關(guān)工作。應有端正、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，定期匯報工作成績。 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 3．對本畢業(yè)設 計（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設計論文、圖表、實物樣品等〕： 1. 完成模具總體方案設計 和 手機電池面板模流仿真分析報告 ； 2. 用 件 建立各零件實體和結(jié)構(gòu)的裝配體模型，并運用 制模具的裝配圖和主要零件的工程圖； 3. 完成畢業(yè)論文的撰寫。 4．主要參考文獻： [1] 蔣桂芝，王麗 J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2008， 21（ 4）： 197[2] 周其炎． M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2007. [3] 單巖，王蓓，王剛 M]華大學出版社， 2004. [4] 王剛，單巖 具分析應用實例 [M]華大學出版社， 2005. [5] 俞華英 ， 金 杰 ， 呂 圣 薄壁注塑件的工藝參數(shù)的優(yōu)化 [J]2008， 36（ 4）： 460[6] 張國強 . 塑料模具設計與生產(chǎn)應用 [M]. 北京：化學工業(yè)出社， 2005. [7] 賀華波，鄧益民，李紅林 . 基于 薄壁注塑件成形工藝優(yōu)化 設計 [J]. 電加工與模具：設計研究， 2006，（ 1）： 38241. [8] 余衛(wèi)東 . J]. 2001，（ 6） . [9] 恒盛杰 M]．北京：中國青年出版社， 2008． [10] 李翔鵬 M]民郵電出版社， 2009. [11] 丁國軍 . J]2008， 6： 13[12] 申長雨，李倩 M]南科學技術(shù)出版社， 1998. [13] 吳崇峰 ]國輕工業(yè)出版社， 2000. [14] 楊裕國 M]學工業(yè)出版社， 2003. [15] 朱光力 M]華大學出版社， 2005. [16] 肖愛民，戴峰澤，袁鐵軍 注塑模具設計與制造 [M]學工業(yè)出版社，2007. [17] 齊衛(wèi)東 設計手冊 [M]京理工大學出版社， 2008. [18] 付宏生 M]學工業(yè)出版社， 2006. [19] 黃曉燕 M]海科學技術(shù)出版社， 2007. 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 5．本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2010 年 2 月 24 日 ~ 3 月 19 日 3 月 20 日 ~ 3 月 31 日 4 月 1 日 ~ 4 月 14 日 4 月 15 日 ~ 4 月 30 日 5 月 1 日 ~ 5 月 25 日 5 月 26 日 ~ 6 月 5 日 完成開題報告、英文翻譯 完成模具方案設計和模流分析 完成模具中各個機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計和零件的三維模型 完成工程圖的繪制 完成畢業(yè)論文撰寫 論文答辯 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 學院（系）意見： 院（系）領(lǐng)導： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）任務書 系 ： 機械工程 系 專 業(yè) ： 機械工程及自動化 學 生 姓 名： 學 號： 設計 (論文 )題目 ： 手機電池面板塑料模具設計 起 迄 日 期 : 2010年 2月 24 日 ~2010年 6月 10 日 設計 (論文 )地點 : 指 導 教 師 : 專業(yè)負責人 : 發(fā)任務書日期 : 2010 年 2 月 24 日 任務書填寫要求 1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng) 學生所在專業(yè) 的負責人 審查、系領(lǐng)導簽字后生效。此任務書應在畢 業(yè)設計（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生； 2． 任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3． 任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導審批后方可重新填寫； 4． 任務書內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號； 5． 任務書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應按照國標 714— 2005《文后參考文獻 著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6． 有關(guān)年月日等日期的填寫，應當按照國標 7408— 2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2008 年 3 月 15 日”或“ 2008 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 1．本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： 1． 培養(yǎng)獨立運用機械工程及自動化的理論知識進行模具中機械機構(gòu)設計的能力； 2． 較熟練使用 件進行計算機輔助模具設計的能力； 3． 初步掌握使用 行塑料流動仿真的能力。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1． 課題任務 本課題 針對手機電池面板設計一套塑料模具， 利用 術(shù)在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況， 從而為模具設計提供最佳方案 。 2． 課題要求 本課題根據(jù)已提供的手機電池面板三維 型，設計一套較高質(zhì)量的注塑模具。 首先使用 件進行模具注塑仿真，從而選擇最 近的澆口位置。然后分別設計澆注系統(tǒng)、頂出機構(gòu)、側(cè)向抽芯機構(gòu)、導向系統(tǒng)及固定和安裝裝置。 本課題要求學生具備較好機械設計專業(yè)理論知識與實際應用能力。并且能運用 三維件 進行機械輔助設計，從而培養(yǎng)學生較好的 力。同時應具備繪制和閱讀機械圖樣能力。 要求學生積極、廣泛地收集相關(guān)資料，查閱參考文獻。翻譯相關(guān)英文資料。 在做論文期間，要求學生抓緊有限時間，用于畢業(yè)設計。根據(jù)課題工作進度計劃，按期完成相關(guān)工作。應有端正、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，定期匯報工作成績。 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 3．對本畢業(yè)設 計（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設計論文、圖表、實物樣品等〕： 1. 完成模具總體方案設計 和 手機電池面板模流仿真分析報告 ； 2. 用 件 建立各零件實體和結(jié)構(gòu)的裝配體模型，并運用 制模具的裝配圖和主要零件的工程圖； 3. 完成畢業(yè)論文的撰寫。 4．主要參考文獻： [1] 蔣桂芝，王麗 J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2008， 21（ 4）： 197[2] 周其炎． M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2007. [3] 單巖，王蓓，王剛 M]華大學出版社， 2004. [4] 王剛，單巖 具分析應用實例 [M]華大學出版社， 2005. [5] 俞華英 ， 金 杰 ， 呂 圣 薄壁注塑件的工藝參數(shù)的優(yōu)化 [J]2008， 36（ 4）： 460[6] 張國強 . 塑料模具設計與生產(chǎn)應用 [M]. 北京：化學工業(yè)出社， 2005. [7] 賀華波，鄧益民，李紅林 . 基于 薄壁注塑件成形工藝優(yōu)化 設計 [J]. 電加工與模具：設計研究， 2006，（ 1）： 38241. [8] 余衛(wèi)東 . J]. 2001，（ 6） . [9] 恒盛杰 M]．北京：中國青年出版社， 2008． [10] 李翔鵬 M]民郵電出版社， 2009. [11] 丁國軍 . J]2008， 6： 13[12] 申長雨，李倩 M]南科學技術(shù)出版社， 1998. [13] 吳崇峰 ]國輕工業(yè)出版社， 2000. [14] 楊裕國 M]學工業(yè)出版社， 2003. [15] 朱光力 M]華大學出版社， 2005. [16] 肖愛民，戴峰澤，袁鐵軍 注塑模具設計與制造 [M]學工業(yè)出版社，2007. [17] 齊衛(wèi)東 設計手冊 [M]京理工大學出版社， 2008. [18] 付宏生 M]學工業(yè)出版社， 2006. [19] 黃曉燕 M]海科學技術(shù)出版社， 2007. 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 5．本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2010 年 2 月 24 日 ~ 3 月 19 日 3 月 20 日 ~ 3 月 31 日 4 月 1 日 ~ 4 月 14 日 4 月 15 日 ~ 4 月 30 日 5 月 1 日 ~ 5 月 25 日 5 月 26 日 ~ 6 月 5 日 完成開題報告、英文翻譯 完成模具方案設計和模流分析 完成模具中各個機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計和零件的三維模型 完成工程圖的繪制 完成畢業(yè)論文撰寫 論文答辯 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 學院（系）意見： 院（系）領(lǐng)導： 年 月 日 Y. P. . D. o., 123, 3, d., 27, he AE in C to MC C is a to In to is to to to of it is , of of of be to of By AE be be to is a a No or a to a An is a it of to of it is to an to A is to a A () is to to a ~ ~~ ~~ ~ & we of be be to or or is as is of to . he by we or to an A of be by it of us to 11. In to of of of be AE be as a to in 2000 l 30 00/$ 2000 F 2, 2009 5:07 he is on a to a to is by a s a an is an is to is a an or 4n is be by by or to to of 6]. A is . . A 4L is to of of to to by of up to . to of as To of be to up of . 4L . 4L of of no is to be as of of be as 13 ir 8 . to be 3 is no ). 8 , at of to us be as as to 2000 l 3 1 F 2, 2009 5:07 . of 3 b . 8 to of no is 6 is to be of ). it to . 16 is to of he of to A 08L is to of 08L 0 PH to a . 08L ue to of on PH is so to so it is 0 PH of of 1). 0. of a 6 PH 08L 1. 0 PH 08L is to 2 of of 000 l 32 F 2, 2009 5:07 to 2. as he of is a 3 & 4 of 56L of -1 o, ............................................ ...... 4 1 K 3. of 56L . ... i 4. of 56L he is to of of ( ( is 5 to 56L an is as 5. HS 56L n 56L to a is no of 6). 2000 l 33 F 2, 2009 5:07 s 1995. 6. no 56L is as a to is of as he to o., r. (. 2. 3. 4. 5. L. T. “C 1993. u, u “1 54L 1998. u . K. “of a 1 s 1999. s 1995. “C in , 1997. 2000 l 34 F 2, 2009 5:07 畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 學 號： 外文出處： 2000 l 附 件： 指導教師評語： 文獻翻譯符合科技論文語法習慣 ，語句較通順，用詞較簡練。但還需注意專業(yè)詞匯的合理翻譯。整篇文章翻譯較好。 簽名： 2011 年 3 月 15 日 注： 請將該封面與附件裝訂成冊。 附件 1：外文資料翻譯譯文 模流仿真在電子封裝中的應用 中華民國臺灣臺中縣 427 潭子鄉(xiāng)，大芳路， 3 區(qū)， 123 號 凱文蔡，維基劉， 矽品精密工業(yè)股份有限公司 摘要 在 裝中的模具流動 術(shù)的應用已經(jīng)發(fā)展了很多年。然而，由于它的內(nèi)在局限性，精確 預測在 裝過程中傳遞模塑的 動行為仍然是一個巨大的挑戰(zhàn) 。 在本文中，分析在半導體封裝中的模流的建模技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出來了。引導框架將整個成型腔從頂部到底部分成許多個腔。腔厚度是影響 模內(nèi)流動 行為的最重要的因素。頂部和底部腔的大的厚度差異引起不平衡的流動，很容易造成氣泡及下墊板傾斜。有些封裝包，有較大的厚度差異，例如 1 至 3 厚度比的 列封裝包，在成型時有嚴重不平衡的熔膠流動波前。根據(jù)觀察大量的短 射樣本的流動現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)型腔厚度，粘結(jié)線密度， L / F 開口的尺寸，和表面粗糙度都將影響到 流動行為。在建仿真模型時考慮到上述因素后 ,得到的數(shù)值結(jié)果與 裝的實際實驗結(jié)果極其一致。熔膠流動波前的數(shù)值模擬和實驗結(jié)果將進行比較和顯示。進一步調(diào)查，提高這種封裝的 塑模性能 的更深入的研究也在進行中 。通過使用 件，模塑缺陷可以很容易地發(fā)現(xiàn)，這些 塑模性能的 問題能夠有效地加以改進，以減少制造成本和設計周期。 導言 很長一段時間以來， 模鑄法 是一個眾所周知的來澆鑄產(chǎn)品的技術(shù)。無論是熱塑性還是熱固性 材料， 模鑄法 為消費性產(chǎn)品 提供一種統(tǒng)一的形式，快速，大量生產(chǎn)，容易復制，甚至是一種低成本的解決方案。對于 模鑄法 穩(wěn)定的流態(tài)是一個簡單而重要的因素，它減少翹曲變形、 金線偏移 砂眼氣孔和殘留壓力 的可能性。但由于封裝設計和工藝參數(shù)的限制，在實際的生產(chǎn)條件中引入最優(yōu)化的解決方案是非常困難 的。 件然后便成為提供一個更好的解決辦案的提案。 應成型軟件（見圖 1 ）是用來預測模流結(jié)果，試圖提供更好的封裝設計與在這一點上的成型參數(shù)的。 擬的基本輸入項包括三個部分。首先，我們創(chuàng)建塑封材料被引 入的型腔的幾何模型。腔可劃分為兩個或三個作為引導框架或附加設計的散熱片的建模分腔。其次，塑封材料的類型和它的物理及流動特性被選擇來做流量特性模擬。生產(chǎn)過程情況，如熔體溫度和轉(zhuǎn)移時間，作為最后的輸入項，是設置來模擬真實的成型結(jié)果。 圖 1 應成型軟件的控制面板 流態(tài)，成型壓力，可能的空缺位，和線掃描百分比將在仿真結(jié)果中顯示出來。然后我們可以修改工藝參數(shù)和 /或封裝設計，以找到最優(yōu)的解決方案。不同的封裝設計也可以通過模擬比較出來，同時這也縮短了真正成型過程的時間和材料成本。通過模流仿真的輸出數(shù)據(jù)，優(yōu)化 的工藝參數(shù)也將提供給我們來注塑出具有良好的加工性和高性能的產(chǎn)品 [1] 。 在本文中，實際的短射樣本的過程將和仿真的結(jié)果相比較以了解模流軟件的準確性。也將比較不同的凹模厚度，散熱片設計，引導框架墊開口和不同封裝的引線架深高度的仿真結(jié)果的流態(tài)和空洞發(fā)生的位置及可能性。 件然后將被認可為一個快速，低成本和有效的工具來預測成型問題，并能夠預先提供優(yōu)化的解決方案[2。 數(shù)值方法 基本理論 件的數(shù)值解是基于一種有限元 /有限差分混合的來解決壓力和溫度場以及跟蹤移動的熔膠流動波前的控制 體積法的方法。充型模擬是按照沒有加固區(qū)域的廣義的 赫爾－肖流 ，以及有增強纖維墊區(qū)域的達西定律。分析假設不可壓縮的粘性聚合樹脂填補非等溫條件和對稱熱邊界條件下的腔。定向流動行為也包括各向異性纖維墊（也稱為執(zhí)行區(qū)）被放置的區(qū)域。纖維墊和樹脂之間相互作用的熱效應被考慮到通過集中的物理特性方法。熔體可能經(jīng)受一個誘導期和 /或在充型和后充填時期固化 [4。 建模方法 為模流仿真創(chuàng)建一個定義好厚度模型的二維表面。幾何形狀可以塑造成被引導 框架分成頂部和底部的腔。有時散熱片甚至會分開成頂部或底部空腔兩部分。虛擬連接器用于 連接各個腔，并確保在相同條件下的開始和結(jié)束點 [6] 。典型的模流幾何模型見圖 2 。 圖 2 模流仿真的典型的幾何模型 個案研究 引導框架設計方向 圖 3 所示的 4L 封裝是研究來描述不合格的引導框架開口設計的氣阱問題。塑封材料從圖示的底部區(qū)域流入腔中，并流經(jīng)到頂部區(qū)域。由于引導框架分開的兩個分腔之間厚度分布不均，底部腔的熔膠流動波前的流行速度比頂部的快并且通過開口 1 和開口 2 向上流到頂部腔。熔體然后回流，和頂部腔的前部接觸，形式氣阱。圖 4 表明，實驗樣本和仿真結(jié)果顯示出同樣的氣阱位置。為了解決這個問 題，頂部區(qū)域的兩個開口應密封起來，以避免熔體的上流。空氣然后將從排氣道排出。 圖 3 4L 封裝的引導框架設計 圖 4 實驗樣本和仿真結(jié)果顯示出 4L 封裝的同樣的氣阱位置 凹模厚度的確定 圖 5 顯示了 裝的不同的凹模厚度設計，沒有空洞產(chǎn)生的最大凹模厚度的問題試圖被找到作為晶圓研磨的建議。由于大的厚度差異，這種復合熔體在凹模附著區(qū)域周圍會流動得比在上?？?。氣阱便可能在熔體回流的時候形成。 圖 5 裝幾何圖形的橫截面 經(jīng)過模流仿真，氣阱發(fā)生的可能性和發(fā)生的地點就很容易被預測 了。對于 13 密爾凹模厚度的設計，即使熔體流動有一些不平衡也沒有氣阱發(fā)生（如圖 6 所示 ） 。但如圖 7 所示的 18 密爾凹模厚度的設計，由于熔膠流動波前的不平穩(wěn)，上模區(qū)域的最后填充部分發(fā)生了氣阱。這項研究告訴我們凹模厚度應盡可能小，以引入平穩(wěn)的流態(tài)，減少空洞的產(chǎn)生。 圖 6 13 密爾凹模厚度的 裝的熔膠流動波前進程 圖 7 仿真結(jié)果顯示 18 密爾凹模厚度的 裝的氣阱 進一步的研究來預測不發(fā)生空洞的凹模厚度限制的問題也應用于 裝，并且 16 密爾凹模厚度被發(fā)現(xiàn)是晶圓研磨的最大 值（參閱圖 8 ） 。凹模厚度越厚，形成氣阱的風險越高。 圖 8 16 密爾是避免氣阱的凹模厚度限制的最大值 散熱片厚度的解決方案 散熱片的厚度也影響到流態(tài)，而且由于不平穩(wěn)的模流將引起氣阱。 08墊板散熱片）封裝被研究來模擬熔膠流動波前的進程。圖 9 顯示了 086 和 10 密爾 度設計的分析結(jié)果進行了比較，以找到更好的解決辦案。 圖 9 08L 裝的橫截面 由于頂部和底部腔的厚度差異，熔體流動在上邊更快并且通過墊開口到達底部腔。對于 6 密爾的 計，不穩(wěn)定的流動沒有嚴重到可以形成氣阱（見圖 10 ） ，因此它是可以接受的。但在 10 密爾 情況下，因為熔膠流動波前回流的影響，在散熱片下便會形成氣阱（圖 11 ） 。 圖 10 6 密爾 計的 08L 封裝的 熔膠流動波前進程 圖 11 10 密爾 計的 08L 封裝形成氣阱 短射樣品也驗證了仿真結(jié)果。圖 12 顯示了實驗樣品的氣阱位置和模流預測的結(jié)果幾乎是相同的。在真正的大規(guī)模生產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，在這個方面，模流分析的精確性再一次被認可了。 圖 12 實驗樣 本與模流仿真顯示了相同的氣阱位置 散熱片的設計建議 不同的散熱片設計的仿真在這里進行比較以找到一個更好的模流建議。圖 13和圖 14 顯示了這項研究中的 裝的引導框架外形和橫截面圖。 圖 13 56L 裝的引導框架的外形及橫截面圖 圖 14 56L 裝的引導框架的外形及橫截面圖 封裝作模流仿真將分為三個區(qū)域。第一個區(qū)域（引導框架上面的分模腔）的熔膠流動波前的運行速度比區(qū)域二（引導框架和散熱片之間的分模腔）的和區(qū)域三 （散熱片下方的分模腔）的快 。因 此，頂部和底部型腔之間的模流是不穩(wěn)定的。圖 15表明， 56L 裝的塑封材料從頂部區(qū)域通過大開口向下流動到區(qū)域三模具復合流往區(qū)域 3。然后如標記所示一個氣阱在散熱片的下方形成了。 56L 封裝的 計也同樣有不穩(wěn)定的流態(tài)。但是由于更優(yōu)的散熱片設計，這種封裝并沒有產(chǎn)生氣阱（如圖 16 所示 ） 。 結(jié)論 模流軟件被證明是預測熔體流態(tài)，空洞和氣阱位置，甚至是 金線偏移 和擋板轉(zhuǎn)移性能（這個本文不研究）的 一個很好的仿真工具。短射樣本也顯示了預測熔膠流動波前的準確性。 通過使用模流仿真軟 件，人們可以降低制造成本，縮短開發(fā)周期時間，并在大規(guī)模生產(chǎn)前找到潛在的問題。最優(yōu)的成型工藝參數(shù)，如成型壓力，側(cè)面沖擊速度，模內(nèi)固化時間也在數(shù)值分析后得到。 致謝 作者要感謝 矽品精密工業(yè)股份有限公司 的 工藝工程師，因為他們提供了短射樣本。還要感謝 綺城科技股份有限公司 （ 模流 公司亞太區(qū)辦事處）的黃大衛(wèi)先生，因為他提供的 應成型軟件的數(shù)據(jù)資料。 附件 2：外文原文 （復印件） Y. P. . D. o., 123, 3, d., 27, he AE in C to MC C is a to In to is to to to of it is , of of of be to of By AE be be to is a a No or a to a An is a it of to of it is to an to A is to a A ) is to to a we of be be to or or as is of to . he by we or to an A of be by it of us to 1]. In to of of of be AE be as a to in 2 he is on a to a to is by a s a an is an is to is a an or 4 is be by by or to to of 6]. is . . A 4L is to of of to to by of up to . to of as To of be to up of . 4L . 4L of of no is to be as of of be as . to be 3 is no ). 8 , at of to us be as as to . of 3 . 8 to of no is 6 is to be of ). it to . 16 is to of he of to A 08L is to of 08L 0 to a . 08L ue to of on PH is so to so it is 0 PH of of 1). 0. of a 6 PH 08L 0 PH 08L is to 2 of of is to 2. as he of is a 3 & 4 of 56L of 3. of 56L 4. of F 256L he is to of of ( ( is 5 to 56L an is as 5. HS 56L n 56L to a is no of 6). 6. no 56L is as a to is of as he to o., r. (. L. T. “C 1993. 2. u, u “I 54L 1998. 3. u “of a I s 1999. 4. s 1995. 5. “C in , 1997. 6. s 1995. 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 學 生 姓 名： 學 號： 專 業(yè) ： 機械工程及自動化 設計 (論文 )題目 ： 基于模流分析的 手機主面板塑料模具設計 指 導 教 師 : 2011 年 03 月 11 日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必 須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于 15篇（不包括辭典、手冊）； 4． 有關(guān)年月日等日期的填寫，應當按照國標 7408— 2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2007 年 3 月 15 日”或“ 2007 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 注塑成型是塑料成型加工的主要方法 ,其制品具有高精度、高復雜程度和高一致性等優(yōu)點 ,同時該成型方法效率高而且消耗低 ,對各種塑料的加工適用性強 ,因此有很大的市場需求和良好的發(fā)展前景 . 而近年來 ,筆記本電腦、移動電話和個人數(shù)字助理 ( 等 3C( 產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度非?？?,這類產(chǎn)品的設計理 念正朝著“輕、薄、短、小”方向發(fā)展 ,同時人們對這些產(chǎn)品的需求也在快速增長 ,于是在常規(guī)注塑成型技術(shù)的基礎(chǔ)上 ,薄壁注塑成型 在市場經(jīng)濟條件下，產(chǎn)品的質(zhì)量與成本已成為企業(yè)生存發(fā)展的生命線。實踐證明，隨著計算機技術(shù)及 術(shù)的迅速發(fā)展 ,特別是 件的推出與應用 ,可以在模具加工前 ,通過計算機對整個注塑成形過程進行模擬分析 ,準確預測熔體的填充、保壓、冷卻等情況 ,幫助工藝人員在試模前對可能出現(xiàn)的缺陷進行預測 ,找出缺陷產(chǎn)生的原因并加以改進 ,減少試模次數(shù)，加快產(chǎn)品研發(fā)，提高企業(yè) 效率。 運用 件分析薄壁塑件的成形工藝 ,并結(jié)合正交試驗法 ,對不同工藝條件下的薄壁注塑過程進行模擬 . 首先以模具溫度、熔體溫度、注射壓力及注射速率為工藝參數(shù)水平 ,獲得注塑時間 ,再以注射時間、保壓壓力、保壓時間及冷卻時間為工藝參數(shù) ,獲得塑件成型后的體積收縮率、翹曲量兩個數(shù)值 ,對所得到的數(shù)值運用信噪比和方差分析方法來進行處理 ,確定最佳成形工藝參數(shù)組合 . 預測最優(yōu)參數(shù)組合成型所得的體積收縮率和最大翹曲值 ,最后通過軟件模擬驗證其正確性。 對于塑料注射成型來說 , 最重要的是 控制塑料在模具中的流動方式。制品的許多缺陷 , 如氣穴、熔接痕、短射乃至制品的變形、冷卻時間等 , 都與樹脂在模具中的流動方式有關(guān)。 可以預測和顯示熔體流動前沿的推進方式、填充過程中的壓力和溫度變化、氣穴和 熔接痕的位置等 , 幫助工藝人員在試模前對可能出現(xiàn)的缺陷進行預測 , 找出缺陷產(chǎn)生的原因并加以改進 ,提高一次試模的成功率。 設計分析解決方案是全球塑料注射成型行業(yè)中使用最廣泛、技術(shù)最先進的軟件產(chǎn)品。傳統(tǒng)的注射模設計基本憑借設計人員個人的 知識和經(jīng)驗，模具設計、加工完畢后，需要花費大量的時間進行調(diào)試、修改，甚至可能由于無法挽回的一點失誤使得整個設計報廢，模具設計、加工的成本高，效率低。 20 世紀 70 年代以來，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及，注射模 術(shù)也隨之推廣。注射模 術(shù)的發(fā)展和應用使模具設計、加工的成本大大降低，效率則成倍提高，該技術(shù)的社會地位已得到充分的認可和重視。其中以 件的應用最具代表性，它不僅能夠模擬分析熱塑性塑料熔體進入模具的流動過程，而且可以對塑料的澆口位置、壓力分布、冷卻過程以 及注射工藝條件等進行模擬分析。 傳統(tǒng)的注塑模設計和制造過程中很大程度上依賴于設計者的經(jīng)驗和制造工人的技巧，設計的正確性只有通過試模才能知道，制造的缺陷主要靠修模來糾正，有時還可能導致整套模具的報廢，這樣的設計和制造過程不僅使模具的質(zhì)量難以保證，而且也使得模具設計和制造周期增加，成本提高。 為目前應用廣泛的專業(yè)注塑模，將豐富的注塑經(jīng)驗帶進制件和模具設計，并將注塑分析與實際注塑機控制相 聯(lián)系，自動監(jiān)控和調(diào)整注塑機參數(shù)。 是一個 塑料制件和模具設計分析的軟件包，它提供強大的分析功能、可視化功能和項目管理工具。 可 以對制件的幾何形狀、材料的選擇、模具設計及加工工藝參數(shù)設置進行深入的分析和優(yōu)化以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。 手機主面板結(jié)構(gòu)設計合理性、模具設計合理性以及成型工藝等因素常常會導致產(chǎn)品研發(fā)周期延長，成本增加。借助計算機輔助工程模擬流動分析軟件 綜合分析的基礎(chǔ)上對塑料件幾何尺寸和成型工藝進行優(yōu)化， 可以在設計階段有效地解決可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題， 降低研發(fā)成 本。手機殼體注塑分析包括：澆口位置分析優(yōu)化、充填分析和翹曲分 析。 定出對實驗目標的影響最大的實驗參數(shù)。 用以確定實驗參數(shù)的最佳實驗水平組合。首先使用 后使用 別對填充 (流動 (行優(yōu)化。 優(yōu)化目標為確定手機主面板 的最佳壁厚，保證設計的強度和經(jīng)濟性，提高設計質(zhì)量。設計變量為注射時間、膨脹／壓縮注射設置、壁厚增量。 針對手機產(chǎn)品的特點，研究了將澆口位置分析、充填分析、翹曲分析和 實驗設計分析 )相結(jié)合的優(yōu)化設計方法，在設計前期避免將來成型時產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷，利用 術(shù)，優(yōu)化了制件的結(jié)構(gòu)和平均壁厚，在保證制件性能和功能的前提下，節(jié)省了材料，從而提高了產(chǎn)品設計的質(zhì)量和效率。 因此，我們今后要利用現(xiàn)有的模擬分析結(jié)果，縮短設計周期降低成本。 參考文獻 [ 1 ] 張國強 . 塑料模具設計與生產(chǎn)應用 [M] . 北京 :化學工業(yè)出版社 ,2005. 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[22] 李學鋒 . 塑料模具設計及制造 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2001. 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題根據(jù)已提供的手機主面板三維 型，設計一套較高質(zhì)量的注塑模具。 利用 術(shù)在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻 和收縮等 情況， 在此基礎(chǔ)上設計塑料模具的澆注系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、頂出機構(gòu)等機械裝置，并對模具的開模過程進行仿真，從而為手機主面板的模具自動化設計打下基礎(chǔ)，也為同類模具的優(yōu)化設計提供參考與借鑒。 首先使用 件進行模具注塑仿真，從而選擇最近的 澆口位置。然后分別設計澆注系統(tǒng)、頂出機構(gòu)、側(cè)向抽芯機構(gòu)、導向系統(tǒng)及固定和安裝裝置。 A 圖 B 圖 C 圖 D 圖 二．本課題擬采用的技術(shù)路線 1. 調(diào)研、收集資料，并閱讀、消化資料； 2. 構(gòu)思手機主面板注塑?？傮w設計方案；使用 件進 行模流仿真，確定各個最佳設計參數(shù)； 3. 設計模具中各個機構(gòu)，并用 軟件構(gòu)建模具整體結(jié)構(gòu)； 4. 使用 件繪制零、部件工程圖； 5. 進行其他相關(guān)設計分析與計算，并按照要求撰寫畢業(yè)設計說明書 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見 ： 1．對“文獻綜述”的評語： 文獻綜述 能基本總結(jié)塑料注射模具設計及其 術(shù)發(fā)展史與研究現(xiàn)狀，思路清晰，條理清楚。反映了該生有較好的專業(yè)基礎(chǔ)知識和閱讀科研文獻的能力。 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論 文）結(jié)果的預測： 從開題報告看， 該生能較好的理解本課題所要研究的對象和擬解決的主要問題，并給出了較可行的技術(shù)路線。本課題以 手機主面板 的塑料模具作為研究對象，并在模具設計之前進行模流仿真，有較好的深度和廣度。設計要求用 軟件得到塑料模具的三維零件實體和裝配體，并繪制出結(jié)構(gòu)的裝配圖和主要非標準件零件圖，有較合理的設計工作量。預測畢業(yè)論文能按正常進度完成。 指導教師： 2011 年 3 月 14 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 2011 年 3 月 26 日