遥控器后盖注塑模具设计样本.docx
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遥控器后盖注塑模具设计样本
毕业设计(论文)
作者:
学号:
系部:
专业:
模具设计与制造(CAD\CAM)
题目:
电池盒盖塑件注射模具设计与制造
指引者:
评阅者:
5月
摘要
塑料工业是一门新兴产业,自塑料问世后几十年,塑料来源丰富,制作以便及成本低廉、金属零件塑料化发展不久,在机械电子、国防、交通、通讯、建筑、农业、轻工业和寻常生活用品等行业中都得到了广泛应用,对塑料模具规定量增长。
因而,研究注塑模具对理解塑料产品生产过程和提高产品质量有很大意义。
通过对制作进行注射工艺性分析,综合考虑了产品质量规定和生产实际,拟定了最佳工艺方案为一模两腔构造形式。
并对模具总体构造进行设计和分析论证,对工艺参数进行精准详细计算。
对的选取了注塑设备,并对塑料零件进行设计,设计过程中运用了注射模国标和典型组合。
提高了模具设计效率,适应了当代模具设计规定,最后对重要零件加工工艺过程及装配进行了简介。
核心词:
模具设计、构造分析
Abstract
Plasticsindustryisanemergingindustry,sinceseveraldecadesaftertheadventofplastic,plasticsourceofrich,convenientandlow-costproduction,metalpartsplasticofthedevelopedrapidly,inmachineryandelectronics,defense,transportation,communication,construction,agriculture,lightindustryanddailynecessitiesandotherindustrieshavebeenwidelyused,ontheplasticmoldrequestedincrease.Therefore,theresearchinjectionmoldtounderstandtheplasticproducttheproductionprocessandimprovestheproductqualitytohavetheverybigsignificance.
Theproductionofinjectionprocessanalysis,consideringtheproductqualityrequirementsandtheactualproduction,anddeterminethebesttechnicalschemeformoldtwocavitystructure.Andmoldtheoverallstructuredesignandanalysisofprocessparametersforaccurate,detailedcalculation.Correctselectionofinjectionmoldingequipment,andplasticpartsdesign,designprocessusingthenationalstandardandthetypicalcombinationofinjectionmold.Improvetheefficiencyofmolddesign,adaptedtothecontemporarymolddesignrequirements,finallythemainpartsmachiningprocessandassemblyisintroducedinthispaper.
KeyWords:
Molddesign,structureanalysis
前言
毕业设计是在修完所有课程之后,咱们走向社会之前一次综合性设计。
本次设计课题是塑料盖注射模设计,是对此前所学课程一种总结。
在本次设计中,重要用到所学注射模设计,以及机械设计等方面知识。
着重阐明了一副注射模普通流程,即注射成型分析、注射机选取及有关参数校核、模具构造设计、注射模具设计关于计算、模具总体尺寸拟定与构造草图绘制、模具构造总装图和零件工作图绘制、全面审核投产制造等。
其中模具构造设计既是重点又是难点,重要涉及成型位置及分型面选取,模具型腔数拟定及型腔排列和流道布局和浇口位置选取,模具工作零件构造设计,侧面分型及抽芯机构设计,推出机构设计,拉料杆形式选取,排气方式设计等。
通过本次毕业设计,使我更加理解模具设计含义,以及懂得如何查阅有关资料和如何解决在实际工作中遇到实际问题,这为咱们后来从事模具职业打下了良好基本。
本次毕业设计也得到了广大教师和同窗协助,在此一一表达感谢!
由于实践经验缺少,且水平有限,时间仓促。
设计过程中难免有错误和欠妥之处,恳请各位教师和同窗批评指正。
摘要………………………………………………………………………………………………………2
Abstract…………………………………………………………………………………………………3
前言………………………………………………………………………………………………………4
第一章绪论……………………………………………………………………………………………7
1.1塑料模功能………………………………………………………………………………7
1.2国内塑料模现状……………………………………………………………………………7
1.3塑料模发展趋势……………………………………………………………………………8
第二章注塑工艺分析………………………………………………………………………………10
2.1注塑成型参数………………………………………………………………………………10
第三章成型设备选取……………………………………………………………………………13
3.1注射成型工艺简介………………………………………………………………13
3.2注射成型工艺条件………………………………………………………………13
3.2注塑机选取………………………………………………………………………………14
3.3注塑机参数校核……………………………………………………………………………15
第四章分型面选取………………………………………………………………………………16
4.1分型面设计………………………………………………………………………………16
4.2拟定型腔数及排列方式…………………………………………………………………17
第五章浇注系统设计………………………………………………………………………………18
5.1主流道设计…………………………………………………………………………………18
5.2浇口套构造设计…………………………………………………………………………19
5.3分流道设计…………………………………………………………………………………19
5.4浇口设计……………………………………………………………………………………20
5.5冷料井设计…………………………………………………………………………………21
第六章成型零部件设计……………………………………………………………………………21
6.1成型零件工作尺寸计算………………………………………………………………22
6.2模具型腔侧壁计算……………………………………………………………………23
第七章导向机构设计………………………………………………………………………………24
7.1导柱…………………………………………………………………………………………24
7.2导套…………………………………………………………………………………………25
第八章侧向分型与抽芯机构……………………………………………………………………26
8.1抽芯机构设计………………………………………………………………………………26
8.2侧型芯斜销设计……………………………………………………………………………29
8.3楔紧块设计………………………………………………………………………………30
第九章脱模机构设计………………………………………………………………………………31
9.1推出机构构成……………………………………………………………………………31
9.2脱模机构分类……………………………………………………………………………32
9.3推杆推出机构………………………………………………………………………………32
9.4推杆布局……………………………………………………………………………………33
第十章冷却系统设计………………………………………………………………………………34
第十一章原则模架选取与校核……………………………………………………………………35
11.1模架选取……………………………………………………………………………………35
11.2成型设备校核计算……………………………………………………………………36
道谢……………………………………………………………………………………………………38
参照文献………………………………………………………………………………………………39
第一章绪论
1.1塑料模功能
模具是运用其特定形状去成型具备一定型状和尺寸制品工具,按制品所采用原料不同,成型办法不同,普通将模具分为塑料模具,金属冲压模具,金属压铸模具,橡胶模具,玻璃模具等。
因人们寻常生活所用制品和各种机械零件,在成型中多数是通过模具来制成品,因此模具制造业已成为一种大行业。
在高分子材料加工
领域中,用于塑料制品成形模具,称为塑料成形模具,简称塑料模.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中重大课题。
塑料制品已在工业、农业、国防和寻常生活等方面获得广泛应用。
为了生产这些塑料制品必要设计相应塑料模具。
在塑料材料、制品设计及加工工艺拟定后来,塑料模具设计对制品质量与产量,就决定性影响。
一方面,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选取、脱模方式以及定型办法拟定等,均对制品(或型材)尺寸精度形状精度以及塑件物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要影响。
另一方面,在塑件加工过程中,塑料模构造合理性,对操作难易限度,具备重要影响。
再次,塑料模对塑件成本也有相称大影响,除简易模外,普通来说制模费用是十分昂贵,大型塑料模更是如此。
当代塑料制品生产中,合理加工工艺、高效设备和先进模具,被誉为塑料制品成型技术“三大支柱”。
特别是加工工艺规定、塑件使用规定、塑件外观规定,起着无可代替作用。
高效全自动化设备,也只有装上能自动化生产模具,才干发挥其应有效能。
此外,塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。
塑料摸是塑料制品生产基本之深刻含意,正日益为人们理解和掌握。
当塑料制品及其成形设备被拟定后,塑件质量优劣及生产效率高低,模具因素约占80%。
由此可知,推动模具技术进步应是不容缓方略。
特别大型塑料模设计与制造水平,常棵标志一种国家工业化发展限度。
1.2国内塑料模现状
在模具方面,国内模具总量虽已位居世界第三,但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多,模具商品化和原则化限度比国际水平低许多。
在模具价格方面,国内比发达国家低许多,约为发达国家1/3~1/5,工业发达国家将模具向国内转移趋势进一步明朗化。
国内塑料模发展迅速。
塑料模设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术,已有相称规模确开发和应用。
在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。
模具原则化限度不高,系列化]商品化尚待规模化;CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高;独立模具工厂少;专业与柔性化相结合尚无规划;公司大而全居多,多属劳动密集型公司。
因而努力提高模具设计与制造水平,提高国际竞争能力,是刻不容缓。
1.3塑料模发展趋势
(1)模具日趋大型化。
这一方面是由于用模具制造零件日渐大型化,另一方面也是由于高生产率规定而发展一模多腔(当前有已达到一种模几百腔)所致。
(2)模具精度将越来越高。
前,精密模具精度普通为5UM,当前已达2UM-3UM,不久1UM精度模具即将上市。
随着零件微型化及精度规定提高,有些模具加工精度规定在1UM以内,这就规定发展超精加工工艺。
(3)多功能复合模具将进一步发展。
新型多功能复合模具是在多工位级进模基本上开发出来,一副多功能模具除了冲压成形零件外,还肩负着叠压、攻丝、铆接 和锁紧等组装任务,这种多功能模具生产出来不再是单个零件,而是成批组件,如触头与支座组件、各种微小机、电器及仪表铁芯组件等。
(4)随着热流道技术日渐推广应用,热流道模具在塑料模具中比重将逐渐提高。
由于采用热流道技术模具可提高制件生产率和质量,并能大幅度节约制件原材料,因而,热流道技术应用在国外发展不久,已十分普遍。
许多塑料模具厂所生产塑料模具已有一半以上采用了热流道技术,有厂使用率甚至已达80% 以上,效果十分明显。
(5)随着塑料成形工艺不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺模具将随之发展。
塑料件精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度(即光译、色调等)。
为了保证精度规定,模具生产公司将继续研究发展高压注射成型工艺,以及注射压缩成型工艺。
在注射成型中,影响成型件精度最大因素是成型收缩,高压注射成型可减小树脂收缩率,增长塑件尺寸稳定性。
气体辅助注射成型技术已比较成熟,它能改进塑件内在和外观质量,具备注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差别较大制品等长处,并且可以节约原料及提高制件生产率,从而大幅度减少成本。
(6)模具原则件应用将日渐广泛。
模具原则化及模具原则件应用能极大地影响模具制造周期。
使用模具原则件不但能缩短模具制造周期,并且能提高模具质量和减少模具制导致本,因而模具原则件应用必将日渐广泛。
(7)迅速经济模具前景十分辽阔。
当前是多品种小批量生产时代,21世纪,这种生产方式占工业生产比例将达75%以上。
一方面是制品使用周期短,另一方面花样变化频繁,规定模具生产周期愈短愈好,开发迅速经济模具越来越引起人们注重。
例如研制各种超塑性材料来制作模具,用环氧(E)、聚酯(P)或其中填充金属(M)、玻璃(G)等增强制制作简易模具,这些模具重要特点是制造工艺简朴,精度易控制,收缩率较小,价格便宜,寿命较高。
(8)随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模比例将不断提高,同步对压铸模寿命和复杂限度将提出越来越高规定。
(9)随着以塑代钢、以塑代木进一步发展,塑料模比例不断提高,同步,由于机械零件复杂限度和精度不断提高,对塑料模规定也将越来越高。
(10)模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品构造调节所带来市场走势。
第二章注塑工艺分析
如图所示,塑件选取,材料为ABS,收缩率为0.3%~0.8%,生产批量20万件\
图2塑件
名称:
遥控器后盖
材料:
ABS塑料
数量:
大批量生产
质量:
4.72g
颜色:
白色
规定:
塑件表面光滑,塑件容许最大脱模角度为0.3度。
2.1注塑成型参数
2.1.1ABS塑料性质
ABS是聚苯乙烯聚苯乙烯是指有苯乙烯单体经自由基缩聚反映合成聚合物,英文名称为Polystyrene,日文名称为ポリスチロール,简称ABS。
玻璃化温度80~90℃,非晶态密度1.04~1.06克/厘米3,晶体密度1.11~1.12克/厘米3,熔融温度240℃,电阻率为1020~1022欧·厘米。
导热系数30℃时0.116瓦/(米·开)。
普通聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具备优良绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,但脆,低温易开裂。
此外尚有全同和间同立构聚苯乙烯。
全同聚合物有高度结晶性。
普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物,聚苯乙烯大分子链侧基为苯环,大体积侧基为苯环无规排列决定了聚苯乙烯物理化学性质,如透明度高.刚度大.玻璃化温度高.性脆等。
可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑料产品。
高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯共聚物,丁二烯为分散相,提高了材料冲击强度,但产品不透明。
间规聚苯乙烯为间同构造,采用茂金属催化剂生产,是近年来发展聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。
1)普通性能
化学性质
聚苯乙烯化学稳定性比较差,可以被各种有机溶剂(如:
芳烃、卤代烃等)溶解,会被强酸强碱腐蚀,不抗油脂,在受到紫外光照射后易变色。
燃烧时会产生大量一氧化碳或者二氧化碳,注意防止中毒
物理性质
聚苯乙烯质地硬而脆,无色透明,可以和各种染料混合产生不同颜色。
密度:
1.04-1.06
2)力学性能
ABS有优良力学性能,其冲击强度极好,可以在极低温度下使用;ABS耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具备耐油性,可用于中档载荷和转速下轴承。
ABS耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。
ABS弯曲强度和压缩强度属塑料中较差。
ABS力学性能受温度影响较大。
3)热学性能
聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种无色透明热塑性塑料。
通式是[(CH2CHC6H5)n]。
具备高于100摄氏度玻璃转化温度,因而经常被用来制作各种需要承受开水温度一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
普通聚苯乙烯(GPPS)普通聚苯乙烯树脂为无毒.无臭.无色透明颗粒,似玻璃状脆性材料.其制品具备极高透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色.加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。
普通聚苯乙烯局限性之处在于性脆,冲击强度低,易浮现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。
4)电学性能
ABS电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率影响,可在大多数环境下使用。
5)环境性能
ABS不受水、无机盐、碱及各种酸影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
PS耐候性差,在紫外光作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。
6)ABS塑料加工性能
ABS同ABS同样是一种加工性能优良热塑性塑料,可用通用加工办法加工。
ABS熔体流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及AS差,与POM和HIPS类似;
ABS流动特性属非牛顿流体;其熔体粘度与加工温度和剪切速率均关于系,但对剪切速率更为敏感。
ABS热稳定性好,不易浮现降解现象。
ABS吸水率较高,加工前应进行干燥解决。
普通制品干燥条件为温度80~85℃,时间2~4h;对特殊规定制品(如电镀)干燥条件为温度70~80℃,时间18~18h。
PS制品在加工中易产生内应力,内应力大小可通过浸入冰乙酸中检查;如应力太大和制品相应力开裂绝对禁止,应进行退火解决,详细条件为放于70~80℃热风循环干燥箱内2~4h,再冷却至室温即可。
2.1.2ABS塑料有关参数和成型加工性能
1)成型特性
a)无定形料,其品种排好诸多,各品种机电性能和成型特性也各有差别,应按品种拟定成型办法及成型条件。
b)吸湿性强,含水量应不大于0.3%,必要充分干燥,规定表面光泽塑件应规定上时间预热干燥。
c)流动性中档,溢料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)
d)比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高),料温对物性影响较大。
料温过高易分解(分解温度为250℃左右,比聚苯乙烯易分解),对规定精度较高塑件模温宜取50~60℃,规定光泽及耐热型料宜取60~80℃,注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,普通用柱塞式注射机时料温为180~230℃,注射压力为100~140Mpa,螺杆式注射机则取160~220℃,70~100Mpa为宜。
2)ABS塑料物理、热性能
密度:
1.04-1.06
比体积:
0.86~0.98
吸水率24H:
0.2~0.4%
熔点:
130~160℃
熔融指数:
200℃负荷50N,喷嘴φ2.09,0.42~0.82g/10min
维卡针入度:
71~122℃
马丁耐热:
63℃
热变形温度90~108℃
线膨胀系数:
7.0
计算收缩率:
0.4~0.7%
比热容:
1470J/(kg•K)
热导率:
0.263W/(m•K)
第三章成型设备选取
3.1注射成型工艺简介
注射成型也称注塑,是塑料一种重要成型办法。
除很少数几种热塑性塑料外,几乎所有热塑性塑料部可用此法成型。
注射成型也能加工某些热固性塑料,如酚醛塑料等。
注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机料斗送入机简内加热熔融塑化后,在柱塞或螺杆加压下,物料被压缩并向前移动,通过机简前端喷嘴,以很迅速度注入温度较低闭合模具内,通过一定期间冷却定型后,启动模具即得制品。
这种成型办法是一种间歇式操作过程。
注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。
周期长短取决于制品壁厚、大小、形状、注射成型机类型以及所采用塑料品种和工艺条件等。
注射成型制品重量从一克到几十公斤不等,视需要而定。
注射成型具备生产周期快、生产效率高、能成型形状复杂、尺寸精准或带微件制品以及易于实现自动化等特点,因而广泛用于各种塑料制品生产。
其成型制品占当前所有塑料制品20~30%。
注射成型是一种比较先进成型工艺,当前正继续向着高速化和自动化方向发展。
3.2注射成型工艺条件
对于一定塑料制品,当选取了恰当塑料品种、成型办法及成型设备,设计了合理成型工艺过程和塑料模构造之后,在生产中,工艺条件选取和控制就是保证成型顺利和制品质量核心。
注射成型重要工艺条件是温度、压力和时间。
塑料盖注射成型工艺参数如表3—2所示,试模时可依照实际状况做恰当调节。
表3—2ABS注射成型工艺参数
工艺参数
规格
工艺参数
规格
预热和干燥
温度:
150℃
时间:
2~3h
成型时间S
注射时间:
20~90
保压时间:
0~5
冷却时间:
20~120
总周期:
50~220
料筒温度℃
后段:
150~170
中段:
165~180
前段:
180~200
螺杆转速
r/min
30
喷嘴温度℃
170~180
后解决
办法:
红外线、烘箱
温度℃:
70
时间h:
2~4
模具温度℃
50~80
注射压力MP
60~100
3.3注射机选取
3.3.1注射机基本参数
注塑机技术规范:
类型,最大注射量,最大注射压力,最大锁模力、最大成型面积、最大最小模厚、最大开模引程、定注孔尺寸、嘴喷球面半径、注射机动模板顶出孔、机床模板安装螺钉孔或丁字槽位置与尺寸。
1、类型:
卧式、立式、直角式。
2、最大注射量选取。
注射机一次注射聚本乙烯最大熔料重量或容积量为注射机公称注射量。
塑件十浇注流总量=0.8公称注射量
3、注射面积核定。
最大注射面积指模具分型面上容许塑件最大投影面积.作用于该面积上型腔总压力不大于注射机
3.3.2初择注射机
a.计算塑件体积
依照零件三维模型,运用UG软件可查询到塑件体积为:
V1=3940mm3
浇注
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