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手机上盖注塑模具设计数控0731刘雷.doc

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手机上盖注塑模具设计数控0731刘雷.doc

苏州经贸职业技术学院第1页共31页手机上盖注塑模具设计刘雷摘要本次设计的制品为ABS手机上盖注射模设计,利用PRO/E来完成制品模三维模型,利用CAD来完成其装配图。模具采用了活动镶块,保证内侧凸台更好的脱出及完整性。模具结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。本文从材料的选择、注射机选择、分型面的确定、浇注系统、成型零件、导向机构、推出机构及冷却系统的设计等给出了详细的设计过程。关键字注射模;浇注系统型腔型芯苏州经贸职业技术学院第2页共31页目录前言3第1章塑件的成型工艺性分析411零件结构分析412塑件材料的选择与性能4第2章注射机型号的确定621制品的几何属性622注射机参数核对623注射机型号的确定7第3章分型面的选择931分型面的基本形式932分型面的选择原则933分型面的确定9第4章浇注系统的设计1041主流道的设计1042分流道的设计1243浇口的设计1444冷料井的设计16第5章成型零件的设计1751凹模部分的结构设计1752凸模部分的结构设计1853型腔壁厚和底版的计算1954活动镶块的设计20第6章导向机构的设计22第7章推出机构的设计24第8章冷却系统设计26第9章装配图27设计总结29谢辞30参考文献31苏州经贸职业技术学院第3页共31页前言在现阶段,发展先进的生产力、离不开模具工业的发展。采用CAD/CAE/CAM、数控加工等高新技术的模具制造业,即现代模具制造业,已经成为高新技术产业的一部分,成为高新技术产业化的重要领域;而且高新技术的进一步发展,也必须有现代模具制造业的支撑。发展先进文化,模具工业也肩负着重要责任和重要使命。从市场情况来看,塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具,并大力开发国际市场,发展出口模具。随着中国塑料工业,特别是工程塑料的高速发展,可以预见,中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度。未来我国模具行业的发展将朝着模具日趋大型化、模具的精度越来越高、多功能复合模具进一步发展。随着经济的发展,热流道模具塑料模具中的比重越来越大,发展空间极大,这也满足社会发展需求,反应社会生产力的巨大转型。模具数控技术已经成为衡量一个国家生产制造水平的重要指标之一,也是现在制造业的基础和核心。作为世界制造业强国的中国,国家工业和信息化部提出大力发展模具数控行业,对于我们这将是一种机遇也是一种挑战。在此,热流道技术随着模具行业的发展比例逐渐提高,这就给我们注塑模具行业带来了有利时机,手机上盖注塑模的设计就是在注塑模具大发展的背景下应运而生。为了以后进一步向模具行业发展起了良好的开头作用。苏州经贸职业技术学院第4页共31页第1章塑件的成型工艺性分析11零件结构分析图11手机上盖零件图尺寸长95MM;宽40MM;高12MM。技术参数无塌陷,杂质,划痕,变形,表面光滑,平整。外壳的壁厚选择为2。精度等级采用T5低级精度。表面粗糙度选择在25~36之间。具体的技术数据下面报告中体现12塑件材料的选择与性能1、注塑材料的选择参考上盖本身及经济性本手机上盖选用的材料为ABS。ABS树脂为不透明、白色或淡黄色的粉状体或粒状体,比重102~108。全名是丙烯氰丁二烯苯乙烯共聚物。2、ABS材料有以下优点性能苏州经贸职业技术学院第5页共31页(1)物理性能ABS树脂无毒、无嗅、坚韧、质硬、呈刚性,有较好的耐低温性和耐蠕变性。ABS树脂耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。尺寸稳定,易于成型和机械加工,与372有机玻璃的熔接性良好,经过调色可配成任何颜色,且可作双色成型塑件,且表面可镀铬抛光。(2)机械性能ABS树脂有极好的冲击强度,而且在低温下强度下降不多。具有良好的拉伸强度和压缩强度。不光如此,ABS还具有较强的弯曲强度、耐磨性、抗蠕变性。(3)热电性能一般ABS的热变形温度为93℃,耐热级可达115℃,脆化温度可达7℃,通常在40℃时仍有相当强度。ABS制品的使用温度为40~100℃ABS的热稳定性差,250℃时既能分解产生有毒的挥发性物质。一般ABS易燃,无自熄性。(4)电性能ABS有良好的电绝缘性,且很少受温度、湿度影响,能在很大频率范围的保持恒定。(5)化学性能ABS树脂对水、无机盐、碱及酸类几乎完全呈惰性,能溶于酮、醛、酯和氯化烃,而不溶于大部分醇类和烃类溶剂,但与烃类长期接触后软化和溶胀。ABS表面受冰醋酸、植物油等化学品的侵蚀能引起应力开裂。苏州经贸职业技术学院第6页共31页第2章注射机型号的确定注射成型机的选择,应根据成型塑件所需要的最大注射容量或质量、锁模力、模具的型腔数、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数。并通过较核来选择注射机型号。21制品的几何属性利用PRO/ENGNEER2001按图纸的尺寸要求画出零件实体图形,接着利用该软件“分析模具分析模型质量属性”可以查到该制品的几何属性为体积39420934(CM)曲面面积87216837(CM2)密度105G/CM)质量41391980G22注射机参数核对1、最大注射量的计算每台注射机都有其最大注射量,成型制件加上浇注系统的总量应小于等于注射机的最大注射量。即VNVZVJ≤80G式中V一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量CM);N型腔数目VZ单个塑件的容量或质量CM)。VJ浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量CM)。G注射机最大注射量CM)故应使NVZVJ≤08VG式中VG注射机额定注射量CM)。根据容积计算NVZVJ265672≤08VG可见注射机的注射量符合要求。2、锁模力计算模具的锁模力为KEFP=1000T式中F指分型面上的最大投影面积(包括制件,浇注系统、冷料穴等在分型面上的投影面积)(㎡);P注塑机料杆比压(PA);T注塑机的锁模力(N);K安全系数,一般取11~125;苏州经贸职业技术学院第7页共31页E黏度系数,与塑料的流动性、制件的结构及浇注系统的形式等有关,一般取025~05。据计算制件的锁模力T2496N。符合要求。3、最大注射压力的核定在实际生产中,确定制件的成型机床时,之考虑最大注射量和锁模力还不够的,还必须满足注射机的额定注射压力,即PP′式中P注射机料杆的额定注射比压(PA);P′制件所需的成型比压(PA)。很明显,上式成立,符合要求。4、型腔数量的确定本模具根据注射机的塑化率、最大注射量、及锁模力等参数以及生产的经济性确定为一模两腔。5、开模行程校核开模行程为SMAX≥SH1H2510MM式中H1推出距离(脱模距离)(MM);H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度(MM)。开模距离取H120包括浇注系统凝料在内的塑件高度取H240余量取8则有SMAX≥S20202868符合要求。6、顶出装置的校对查注压成型模具设计得卧式XZZ60型为中心顶杆机顶出,这种类型的注射机可不需对顶杆位置校对。符合要求。23注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用XSZ60(卧式)型注塑机。SZ60/40(卧式)型注塑机的主要技术规格如下表21所示表21注塑机的主要参数理论注射容积CM)60螺杆直径MM30注射压力MPA180注射速率G/S70塑化能力G/S35螺杆转速R/MIN0200苏州经贸职业技术学院第8页共31页锁模力KN400拉杆有较距离MM220300移模行程MM250模具最大厚度MM250模具最小厚度MM150锁模形式双曲肘模具定位孔直径MM¢80喷嘴球半径MMSR10喷嘴口孔径MM¢3模板尺寸MM200315苏州经贸职业技术学院第9页共31页第3章分型面的选择分型面是模具结构中的基准面,是型腔设计的第一步,它直接影响制件的质量、模具结构及成型工艺性,它受制件的形状、壁厚、外观要求、尺寸精度、型腔数目、浇注系统及排气系统等诸多因素的影响,因此确定模具的分型面是模具设计中的重要环节。31分型面的基本形式该塑件的模具只有一个分型面,属平直分型面。32分型面的选择原则①分型面应选在型件外形最大轮廓外,即选在型件的截面积最大处,否则,制件不能从型腔中取出。②分型面的选择应尽可能使制件在开模后留在推出机构一侧,便于制件顺利脱模,推出机构一般设在动模一侧。③保证制件精度要求。④应考虑外观要求。不要在制件的重要表面开设分型面,而应考虑在分型面处所产生的飞边是否容易清除。⑤有利于模具的制造。⑥有利于排气,分型面应尽量使塑料熔体的料流末端重合,从而有利于气体排出。在实际设计中,不可能全部满足上述原则,一般应抓住主要矛盾,在此前提下确定合理的分型面。33分型面的确定根据以上原则,可确定该模具的分型面如下图31所示动模分型面图31分型面

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