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TCL2165彩电调谐器盖板模具设计【15张图纸】【优秀】

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tcl2165 彩电 调谐器 盖板 模具设计 15 图纸 优秀 优良
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TCL2165彩电调谐器盖板模具设计

41页-14000字数+说明书+开题报告+任务书+15张CAD图纸

A0 塑料模具.dwg

A2 产品零件图.dwg

A2 型腔镶块.dwg

A2 型芯镶块.dwg

A2 定模座板.dwg

A2 支撑板.dwg

A4 Z型拉杆.dwg

A4 主流道衬套.dwg

A4 侧抽芯.dwg

A4 侧滑块.dwg

A4 定位圈.dwg

A4 导柱.dwg

A4 斜导柱.dwg

A4 斜顶杆.dwg

A4 楔紧块.dwg

TCL2165彩电调谐器盖板模具设计开题报告.doc

TCL2165彩电调谐器盖板模具设计说明书.doc

任务书.doc

设计图纸14张.dwg

选题审题表.doc


摘  要

   电视机调谐器盖板塑件属于中小型注射塑件,电视机在日常生活中越来越广泛,市场上的电视机调谐器种类繁多,本文针对TCL2165型号电视机的调谐器盖板进行模具设计。调谐器盖板是电视机上的一个装饰配件,需要其外观好看。所以,这就对塑件产品的外观性能有着很大的要求。对于本课题的塑件的模具设计,重点在于如何提高成型质量,如何保证其外观要求。针对其成型特点设计了塑件结构及其注塑成型模具。首先分析了该塑件成型工艺特点,然后应用UG创建了塑件的几何模型,以及运用Moldflow软件对塑件的最佳浇口进行了模拟。根据塑件结构特点及成型要求,选择了分型面、设计了浇注系统及确定了型腔数。


关键词: 注射塑件  配件  TCL2165  电视机  调谐器盖板   模具设计


目  录

摘  要I

AbstractII

第1章 前 言1

1.1 当前我国模具工业的发展状况1

第2章 注塑件的设计3

2.1 ABS塑料的性质及注塑相关参数3

2.1.1 ABS塑料的性质3

2.1.2 ABS塑料的相关参数和成型加工性能4

2.2 塑件结构分析5

2.2.1 壁厚5

2.2.2 脱模斜度6

2.3.1 尺寸精度6

2.3.2 塑件的表面质量6

第3章  模具设计7

3.1 注射成型工艺简介7

3.3 注射机的选择8

3.3.1 注射机基本参数8

3.3.2 初择注射机8

3.4 分型面的确定9

3.5 型腔数目的确定及型腔的排列10

3.6 浇注系统的设计11

3.6.1 浇口的确定11

3.6.2 浇口位置的选择12

3.6.3 主流道设计13

3.6.4 分流道14

3.6.5 冷料穴15

3.6.6 浇注系统的平衡15

3.7 合模导向机构设计15

3.7.1 导向机构的功用15

3.7.2 导向机构结构及设计16

3.7.3 定位机构设计16

3.8成型零件的设计与加工工艺16

3.8.1 模仁尺寸的确定16

3.8.2 主要成型零件的尺寸计算17

3.8.3 侧向分型与抽芯机构19

3.8.4 抽芯距的确定19

3.9 模架的确定19

3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算19

3.9.2 模架的选用20

3.10 温度调节系统设计20

3.10.1 冷却装置的计算20

3.11 注射机的校核22

3.11.1 最大注射量的校核22

3.11.2 锁模力的校核22

3.11.3 喷嘴尺寸的校核23

3.11.4 定位圈尺寸校核23

3.11.5 模具外形尺寸校核23

3.11.6 模具闭合高度校核23

3.12注射机安装模具部分的尺寸校核23

第4章 总装配图和成型零件及加工工25

4.1 模具总装配图25

4.2 成型零件及加工工艺卡27

4.2.1 型芯镶块DXQGB-00-08加工工艺过程卡27

4.2.2 型腔镶块DXQGB-00-10加工工艺过程卡29

4.2.3 侧滑块DXQGB-00-20加工工艺过程卡32

4.2.4 侧型芯DXQGB-00-37加工工艺过程卡33

第五章   结 论34

致谢35

参考文献36


1.成型特性

无定形料,其品种排好很多,各品种的机电性能和成型特性也各有差异,应按品种确定成型方法及成型条件

吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求上时间预热干燥

流动性中等,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)

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),对要求精度较高塑件模温宜取50~60℃,要求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,一般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

本塑料制件为彩电调谐器盖板,选择ABS757 产地台湾奇美。

2.ABS塑料的物理、热性能

   密度:1.02~1.16g/


内容简介:
南京工程学院毕业设计开题报告课 题 名 称:TCL2165彩电调谐器盖板模具设计学 生 姓 名: 段晨 指 导 教 师: 李景仲 所 在 学 院: 材料工程学院 专 业 名 称: 数控加工与模具设计 南京工程学院2012年 2月 28 日说 明1根据教育部对毕业设计(论文)的评估标准,学生必须撰写毕业设计(论文)开题报告,由指导教师签署意见、教研室审查,系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。4本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第4周完成,各系完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。毕业设计(论文)开题报告学生姓名段晨学 号088810202010专 业数控加工与模具具设计指导教师姓名李景仲职 称教授所在系部材料工程学院课题来源自拟课题课题性质工程技术研究课题名称TCL2165彩电调谐器盖板模具设计毕业设计的内容和意义1主要内容: (1)编写模具技术要求、订料表;(2)使用PRO/E软件进行模具型芯和型腔的分模,完成模具的2D总装图和若干零件图的绘制。掌握流道平衡设计。(3)掌握塑料的使用性能和用途。完成与模具相关资料的外文翻译。(4)掌握模具钢的使用情况,了解企业的模具设计流程和制造情况。掌握新软件使用和模具加工的新工艺。(5)利用模具分析进行熔体模拟流动分析,优化模具设计结构。2毕业设计的意义:毕业设计是在教师的指导下,运用已学的知识、独立进行科学研究活动,学会分析和解决学术问题的方法,锻炼解决某一学术问题的能力。是对我们的知识能力进行一次全面的考核,同时也是对我们进行科学研究基本功的训练,培养综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力,为以后工作打下良好的基础。进行毕业设计是对我们进行最后一次知识的全面检验,是对我们基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试,这是进行毕业设计的第一个目的。我们在学习期间,已经按照学校的规定,学完了公共课、基础课、专业课以及选修课等,每门课程也都经过了考试或考查。学习期间的这种考核是单科进行,主要是考查我们对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。但毕业设计则不同,它不是单一地对我们进行某一学科已学知识的考核,而是着重考查我们运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力,是培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能,研究和解决问题的能力。是让我们对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过这个过程,锻炼了我们的思维能力、动手能力,并加深了我们掌握知识的深度模具做为工业之母,其重要性无需多言,包括我国在内的众多国家都将其单列出来作为一个大的行业,而随着塑料制品的大规模应用,塑料注射模具更在这一行业中占了很大的比例。但很可惜的是,由于历史的原因,我过在这一行业,与西方发达国家之间有着很大的差距,但这种差距并非不可弥补的,做为21世纪的国家青年,从大一开始,我就决定为此而努力,所以现在,我理所当然的选择了注射模具毕业设计这毕业设计的内容和意义文献综述一课题。我这次毕业设计的课题具体说是手柄塑料件注射模设计,手柄属于日用品产品,具有复杂的曲面,要求有良好的外观质量。因此,分型面,浇口的位置要选择适当,需要借助PRO/E软件进行分模设计,并完成模具的2D总装图和若干零件图的绘制。这些实践将对我今后的工作益处甚多。在大学期间,我努力学习本专业知识,打下良好的理论基础,并能坚持很好地全部阅读指导教师指定的参考资料、文献,并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料,积极开展调研论证,此外,还充分利用课余时间,系统学习过moldflow,Mastercam,pro/E等软件,但这些还是远远不够的。没有经过实践的检验,一切都是纸上谈兵。只有通过毕业设计,才能更深切的理解,更灵活的运用这些专业知识。至于那些软件,也只有通过设计过程中的反复运用,才能熟练运用。通过本次设计,应使我在下述基本能力上得到培养和锻炼: 塑料制品的设计及成型工艺的选择; 一般塑料制品成型模具的设计能力; 塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力; 了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。在本次手柄模具设计毕业设计中,我可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加工及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了实际工作前的一次全过程模拟。由于模具成型方式具有生产效率高,产品质量稳定,可节约材料及生产成本低等特点,发展模具工业已成为当代促进塑料制品及机电产品优质廉价生产的重要手段。随着国民经济的高速发展和模具使用的日益广泛,模具工业己成为现代工业的基础,被称为“工业之母”。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。工业发达国家对模具工业极为重视,早在50年代就已使模具摆脱了依附和从属的地位,使之成为一个独立的工业部门。从工业产值对比来看,经济发达国家的模具总产值早己超过了机床的总产值。如日本,1987年模具总产值为124亿美元,而机床总产值为102亿美元:1991年前者为131亿美元,后者为120亿美元。我 国模 具 设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多。 其主要原因是:一方面我国塑料模具设计与制造大多数仍依赖于设计人员的经验和工艺人员的技巧,先进的模具CAD/CAE/CAM 软件的应用不够广泛,技术不成熟;而在欧美,模具CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍采用的技术,该技术已较成熟;另一方面,我国塑料模具的标准化程度和应用水平与国外工业发达国家相比存在着较大差距,塑料模具零件的标准化、专业化程度和商品化水平亦较低。塑料制品的使用越来越泛,在很多方面,它己成为金属制品的替代物。塑料模具文献综述作为成型方式中的一种,是家用电器、汽车和航空航天等领域中塑料制品的重要生产工具。并且随着 塑 料 工业的迅猛发展,人们对塑料制品的质量要求越来越高,外形在满足性能要求的同时也变得越来越复杂,而且产品品种多、更新快、价格低,市场竞争剧烈。据统计, 日本一万多家模具企业中,生产塑料模具的就占40%;韩国模具专业厂中生产塑料模的占43%。塑料模具是塑料产品开发中至关重要的一个环节,也是批量产品得以投放市场的先决条件。在塑料模具中,由于注塑模具能够一次成型形状复杂、尺寸精确的制品,适用于高效率、大批量的自动化生产方式,使其在塑料模中的占用量超过了50%以上,是塑料制品成型的主要方法。因此,为了适应市场竞争对塑料模具的交货期短、质量好、价格低的要求,模具制造行业就必须以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出塑料模具来。在今天这样激烈竞争的环境中,客户对缩短注塑模具设计和制造周期的要求日益迫切。缩短模具设计和制造周期,成了模具企业间竞争取胜的重要因素之一。与模具成型零件变化多样相比,模具基本结构和常用零部件的变化要少得多。设计中相当一部分时间花在结构类似的零部件设计和绘图上。可见,缩短这些常用零部件的设计时间,能极大地提高模具设计的效率和缩短模具的交货期。因此,对引进CAD/CAE/CAM系统,进行本地化、用户化的二次开发具有重要的实际意义。通过建立必要的标准模架库,充分地发挥计算机和CAD软件的功能,才能达到缩短模具设计周期,提高模具设计水平的目的,使科学技术转化为实实在在的生产力。模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技、高效益的系统工程。塑料模CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,塑料模CAD/CAE/CAM技术的重要性正逐渐被模具界所认识,其中注塑模具应用软件的发展引人注目。据统计,在国外,注射模采用CAD技术的比例约占所有不同模具CAD技术的75% ,在我国,注射模CAD技术也在不断地应用和推广中。国外注射模CAD技术发展很快,从70年代起,注射模CAD/CAE/CAM技术就成为热门的研究课题,注塑流动模拟和冷却分析软件中比较突出的有美国AC-Tech公司的C-MOLD软件、澳大利亚Moldflow公司的MOLDFLOW软件:三维模具CAD/CAE/CAM集成软件中比较突出的有美国PTC公司的Pro/E软件、美国UGS公司的UG软件、法国达索公司的CATA软件等等。我国在开发注射模CAD技术上起步较晚,但经过不断的努力,一些 大学和研究所已有长足的进步,并取得了一批科研成果。通过引入国外先进的CAD/CAE/CAM软件,并在此基础上对其进行消化吸收与进一步的二次开发,实践证明是提高我国制造业水平的有效途径之一。利用CAD/CAE/CAM技术来改造注塑模传统的设计制造方法,可以明显提高模具设计效率文献综述研究内容率和质量,缩短模具制造周期,能尽快缩小国内模具水平与国外的差距。据统计一,采用模具CAD/CAE/CAM技术进行模具设计、制造,设计时间缩短了50%,制造时间缩短了30%,模具成本下降了10%。由于模具设计质量提高,可靠性增强,零件加工精度得到保证,模具装配与返修时间能大幅度地缩短参考文献1翁其金.塑料模塑成型技术. 北京:机械工业出版社,2000.112冯秋官.机械制图与计算机绘图. 北京:机械工业出版社,2002.73范有发.冲压与塑料成型设备. 北京:机械工业出版社,2001.074塑料模具技术手册编委会. 塑料模具技术手册.北京:机械工业出版社,1997.65涂序斌模具制造技术.北京理工大学出版社,2008.81设计、研究思路:本毕业设计分以下步骤进行;(a)认真跟老师沟通,了解所要设计的产品;(b)复习以前学过的知识,理顺设计的大概思路;(c)查阅大量资料,细致化自己的思路;(d)查阅网上最新资料,开动脑筋,看能不能走出自己的路;(e)跟老师沟通,看有无出错;(f)熟悉各类软件,如AutoCAD,PRO/E,MOLDFLOW 等; (g)完成毕业设计的一系列任务;2课题研究的主要内容:该塑件为具有两个侧抽孔和一个锁扣的中等大小零件。塑件侧壁和底部的壁厚不均匀,并且该塑件要求表面质量良好,无流纹,麻点等注塑缺陷。该塑件属于长盖板制件,侧壁均为1.5mm,底部壁厚为2.5mm均大于塑料成型最小壁厚,成型性能较好。要求塑件表面美观、光洁、无明显熔接痕、银丝和流痕,同时不产生明显的翘曲变形。该塑件材料为ABS,收缩率为1.6%。由于零件的外形尺寸很小,为了提高生产效率,故采用一模两腔成型。为避免分模的接合痕迹留在塑件的表面而影响外观,模具的分型面设置在顶面的下曲面。对于孔的截面与分模方向相垂直的,一般采取碰穿的方式。由于塑件的下部的侧面存在侧孔,必须采用侧向抽芯机构来实现。研究内容3解决的关键问题本塑件主要有两个曲面结构,一个加强筋,及带有侧孔的中空四棱柱组成。且相应部位有倒角。有可能遇到的主要问题:1)确定型腔的数目;2)确定浇注系统;3)型腔的布置;4)选择分型面; 5)侧孔的成型;6)确定脱模方式; 7)确定开模方向; 8)塑料充模的流动分析。这些问题都是设计该模具的关键问4预期成果题,在设计过程中,本人将通过查阅有关文献资料来解决。(1)该塑料件模具技术要求一份、订料表文件一份;(2)开题报告一份、外文翻译资料一份;(3)3D开模图一份;(4)2D装配图一份和零件图若干份(不少于2张A0图纸);(5)毕业论文一份;研究计划第1-2周 1、熟悉课题,查阅并收集有关资料,为写开题报告做准备; 2、绘制产品零件图; 3、完成工艺性分析,提出设计方案;第3-4周 1、写出开题报告初稿; 2、完成工艺计算; 3、完成模具零件结构形式确定及设计,选择设备;第5-6周 1、第4周完成开题报告的最后定稿; 2、绘制模具草图;第7-9周 绘制模具装配图及各设计件零件图第10-11周 编写设计说明书,打印并准备答辩第12周 打印毕业设计资料并准备答辩特色与创新随着计算机技术的不断发展,模具CAD/CAM/CAE技术及其应用日趋成熟,模具CAD/CAM技术日益深入人心,并且发挥着越来越重要的作用。因此,对于大型复杂的模具设计是必不可少的技术。在本次毕业设计,本人将全部应用CAD/CAE/CAM技术来设计与制造模具。在模具设计方面,应用PRO/E软件对模具型芯和型腔进行3D分模,并完成三维模具总装图;使用MOLDFLOW软件对注射成型过程进行了3D数值模拟,从而优化了模具结构。由于学习该软件需要一定的塑件成型实践知识,在使用上要多查阅这方面的资料。指导教师意 见 指导教师签名: 2012年 3 月 2 日教研室意见 主任签名: 2012 年 3 月 4日学院意见 教学主任签名: 2012 年 3 月 5 日南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号:学 院: 专 业: 数数控控加加工工与与模模具具设设 计计 题 目: T TC CL L2 21 16 65 5 彩彩电电调调谐谐器器盖盖板板模模具具设设计计 指导者: 评阅者: 2012 年 4 月 淮安南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 页摘 要电视机调谐器盖板塑件属于中小型注射塑件,电视机在日常生活中越来越广泛,市场上的电视机调谐器种类繁多,本文针对TCL2165 型号电视机的调谐器盖板进行模具设计。调谐器盖板是电视机上的一个装饰配件,需要其外观好看。所以,这就对塑件产品的外观性能有着很大的要求。对于本课题的塑件的模具设计,重点在于如何提高成型质量,如何保证其外观要求。针对其成型特点设计了塑件结构及其注塑成型模具。首先分析了该塑件成型工艺特点,然后应用 UG 创建了塑件的几何模型,以及运用Moldflow 软件对塑件的最佳浇口进行了模拟。根据塑件结构特点及成型要求,选择了分型面、设计了浇注系统及确定了型腔数。关关键键词词: 注射塑件 配件 TCL2165 电视机 调谐器盖板 模具设计南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 I 页Title:Title: TCL2165 model of the TV tuner cover plate to the mold designAbstractTV tuner cover plastic parts to belong to small and medium-sized plastic parts, TV sets in daily life more and more widely, in the market TV tuner sort is various, this paper TCL2165 model of the TV tuner cover plate to the mold design. Tuner cover belongs to the TV a decorative accessories, need to have the appearance good-looking. So, this to the plastic product appearance performance has a large requirements. For this topic plastic parts of the die design, the key is how to enhance the shaping quality, how to guarantee their appearance requirements. In view of its molding design features the plastic parts of the structure and the injection moulds. Firstly analyzes the plastic parts forming process characteristics, and then using UG created plastic parts of geometric model, and the use of plastic parts Moldflow software the best runner was simulated. According to the plastic parts structure characteristics and molding requirements, choose the parting surface, design the gating system and determine the cavity number.K Ke ey yw wo or rd ds s: : Injection molded parts Accessories TCL2165 Television Tuner cover plate Mold design南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 II 页目 录摘摘 要要.I IA AB BS ST TR RA AC CT T.IIII第第 1 1 章章 前前 言言 .1 11.1 当前我国模具工业的发展状况 .1第第 2 2 章章 注塑件的设计注塑件的设计 .3 32.1 ABS 塑料的性质及注塑相关参数.32.1.1 ABS 塑料的性质.32.1.2 ABS 塑料的相关参数和成型加工性能.42.2 塑件结构分析 .52.2.1 壁厚 .52.2.2 脱模斜度 .62.3.1 尺寸精度 .62.3.2 塑件的表面质量 .6第第 3 3 章章 模具设计模具设计 .7 73.1 注射成型工艺简介 .73.3 注射机的选择 .83.3.1 注射机基本参数 .83.3.2 初择注射机 .83.4 分型面的确定 .93.5 型腔数目的确定及型腔的排列 .103.6 浇注系统的设计 .113.6.1 浇口的确定 .113.6.2 浇口位置的选择 .123.6.3 主流道设计 .133.6.4 分流道 .143.6.5 冷料穴 .153.6.6 浇注系统的平衡 .153.7 合模导向机构设计 .153.7.1 导向机构的功用 .153.7.2 导向机构结构及设计 .163.7.3 定位机构设计 .163.8 成型零件的设计与加工工艺.163.8.1 模仁尺寸的确定 .163.8.2 主要成型零件的尺寸计算 .173.8.3 侧向分型与抽芯机构 .193.8.4 抽芯距的确定 .193.9 模架的确定 .19南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 III 页3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算 .193.9.2 模架的选用 .203.10 温度调节系统设计 .203.10.1 冷却装置的计算 .203.11 注射机的校核 .223.11.1 最大注射量的校核 .223.11.2 锁模力的校核 .223.11.3 喷嘴尺寸的校核 .233.11.4 定位圈尺寸校核 .233.11.5 模具外形尺寸校核 .233.11.6 模具闭合高度校核 .233.12 注射机安装模具部分的尺寸校核.23第第 4 4 章章 总装配图和成型零件及加工工总装配图和成型零件及加工工 .25254.1 模具总装配图 .254.2 成型零件及加工工艺卡 .274.2.1 型芯镶块 DXQGB-00-08 加工工艺过程卡 .274.2.2 型腔镶块 DXQGB-00-10 加工工艺过程卡 .294.2.3 侧滑块 DXQGB-00-20 加工工艺过程卡 .324.2.4 侧型芯 DXQGB-00-37 加工工艺过程卡 .33第五章第五章 结结 论论 .3434致谢致谢 .3535参参考考文文献献 .3636南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 0 页第 1 章 前 言1.1 当前我国模具工业的发展状况当前,整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切需求,模具将有如下发展趋势:(1)模具日趋大型化。 这一方面是由于用模具制造的零件日渐大型化,另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔(现在有的已达到一个模几百腔)所致。(2)模具的精度将越来越高。 10 年前,精密模具的精度一般为5UM,现在已达 2UM3UM,不久 1UM 精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度要求在1UM 以内,这就要求发展超精加工工艺。(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础上开发出来的,一副多功能模具除了冲压成形零件外,还担负着叠压、攻丝、铆接 和锁紧等组装任务,这种多功能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件,如触头与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。(4)随着热流道技术的日渐推广应用,热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。 由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制件的原材料,因此,热流道技术的应用在国外发展很快,已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术,有的厂使用率甚至已达 80% 以上,效果十分明显。(5)随着塑料成形工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。 塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度(即光译、色调等)。为了确保精度要求,模具生产企业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,影响成型件精度的最大因素是成型收缩,高压注射成型可减小树脂收缩率,增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟,它能改善塑件的内在和外观质量,具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点,而且可以节约原料及提高制件生产率,从而大幅度降低成本。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 1 页(6)模具标准件的应用将日渐广泛。 模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本,因此模具标准件的应用必将日渐广泛。(7)快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代,21 世纪,这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短,另一方面花样变化频繁,要求模具的生产周期愈短愈好,开发快速经济模具越来越引起人们的重视。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,这些模具的主要特点是制造工艺简单,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,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。(9)随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展,塑料模的比例不断提高,同时,由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模的要求也将越来越高。(10)模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所带来的市场走势。 南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 2 页第 2 章 注塑件的设计2.1 ABS 塑料的性质及注塑相关参数2.1.1 ABS 塑料的性质ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型高聚物。它是在聚苯乙稀基础上改性而发展起来的一中热塑性工程塑料。其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制。丙烯晴组分在ABS 中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。这三组分的结合,优势互补,使 ABS 树脂具有优良的综合性能。1.一般性能ABS 外观为不透明呈象牙色粒料,其制品可着成五颜六色,并具有高光泽度。ABS 相对密度为 1.05 左右,吸水率低。 ABS 同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。 ABS 的氧指数为 1820,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,并发出特殊的肉桂味。 2.力学性能ABS 有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;ABS 的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS 的耐蠕变性比 PSF 及 PC 大,但比 PA 及 POM 小。ABS 的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。 ABS 的力学性能受温度的影响较大。 3.热学性能ABS 的热变形温度为 93118,制品经退火处理后还可提高10左右。ABS 在-40时仍能表现出一定的韧性,可在 -40100的温度范围内使用。 4.电学性能ABS 的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。 5.环境性能ABS 不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,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。ABS 的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。 南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 3 页6.ABS 塑料的加工性能ABS 同 PS 一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工。 ABS 的熔体流动性比 PVC 和 PC 好,但比 PE、PA 及 PS 差,与 POM 和 HIPS类似;ABS 的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都有关系,但对剪切速率更为敏感。 ABS 的热稳定性好,不易出现降解现象。 ABS 的吸水率较高,加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085,时间 24h;对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度 7080,时间 1818h。ABS 制品在加工中易产生内应力,内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验;如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止,应进行退火处理,具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内 24h,再冷却至室温即可。2.1.2 ABS 塑料的相关参数和成型加工性能1.成型特性a)无定形料,其品种排好很多,各品种的机电性能和成型特性也各有差异,应按品种确定成型方法及成型条件b)吸湿性强,含水量应小于 0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求上时间预热干燥c)流动性中等,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),对要求精度较高塑件模温宜取 5060,要求光泽及耐热型料宜取 6080,注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注射机时料温为180230,注射压力为 100140Mpa,螺杆式注射机则取 160220,70100Mpa 为宜本塑料制件为彩电调谐器盖板,选择ABS757 产地台湾奇美 。 2.ABS 塑料的物理、热性能密度:1.021.16g/南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 4 页比体积: 0.860.98吸水率 24H:0.20.4%熔点:130160熔融指数: 200负荷 50N,喷嘴 2.09,0.420.82g/10min维卡针入度: 71122马丁耐热: 63热变形温度 90108线膨胀系数: 7.0计算收缩率: 0.40.7%比热容: 1470J/(kgK)热导率: 0.263W/(mK)2.2 塑件结构分析该塑件为具有两个侧抽孔和一个锁扣的中等大小零件。塑件侧壁和底部的壁厚不均匀,并且该塑件要求表面质量良好,无流纹,麻点等注塑缺陷,这都将给成型带来很大的难度,图2.1 产品塑件效果图 图 2.1 产品塑件效果图2.2.1 壁厚塑件壁厚不宜过小,这是因为在使用上必须有足够的强度和刚度,在装配时能够承受紧固力;在模塑成型时熔体能够充满形腔;在脱模时能够承受脱模机构的冲击与振动。壁厚也不宜过大,否则用料太多,不但增加成本,而且增加成型时间和南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 5 页冷却时间,延长模塑周期。塑料制品中的壁厚一般应力求均匀,否则会因为固化或冷却速度不同引起收缩不均匀,从而在制品内部产生内应力,导致制品内部产生内应力,导致制品产生翘曲,缩孔甚至开裂等缺陷。该塑件属于长盖板制件,侧壁均为 1.5mm,底部壁厚为 2.5mm 均大于塑料成型最小壁厚,成型性能较好。2.2.2 脱模斜度为了便于塑料制品脱模,以防止脱模时擦伤制件的表面,与脱模方向平行的制品表面一般应具有合理的脱模斜度。其大小主要取决于塑料的收缩率、塑料制品的形状和壁厚以及制品的部位。结合制件的特点,制品与脱模方向平行的制品表面都不是外观表面,而且制品的高度不高,故不要脱模斜度。2.2.3 圆角 塑料制品上所有转角应尽可能采用圆弧过度。这样可以于避免应力集中,提高强度,改善熔体在型腔中的流动状况,有利于充满形腔,便于脱模。在制品上无特殊要求时,制品各连接处的圆角半径应不小于 0.51mm。对于使用上有特殊要求必须以尖角过度或分型面处和型芯与型腔配合处不便作成圆角的,则以尖角过渡。由制品零件图未注明圆角的大小,故在各连接处的圆角圆角半径取 R0.5mm。2.3.1 尺寸精度对于该塑料制品精度要求不高,参考塑件精度等级的选用,对与未注公差取MT5 计算4。2.3.2 塑件的表面质量塑料制品表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷,还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷必须避免;表面光泽性和表面粗糙度应根据塑料制品使用要求而定,尤其是透明制品,对光泽性和粗糙度有严格要求。对于该塑件,外观不允许有流纹 ,麻点等注塑缺陷,浇口不得影响外观的整体性,内表面则无特殊要求。表面粗糙度可取Ra0.2,塑件内部没有较高的粗糙度要求,可取 Ra1.6。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 6 页第 3 章 模具设计3.1 注射成型工艺简介注射成型也称注塑,是塑料的一种重要成型方法。除极少数几种热塑性塑料外,几乎所有的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的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,通过机简前端的喷嘴,以很快的速度注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间的冷却定型后,开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。注射成型制品的重量从一克到几十公斤不等,视需要而定。注射成型具有生产周期快、生产效率高、能成型形状复杂、尺寸精确或带微件的制品以及易于实现自动化等特点,因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部塑料制品的2030。注射成型是一种比较先进的成型工艺,目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的塑料制品,当选择了适当的塑料品种、成型方法及成型设备,设计了合理的成型工艺过程和塑料模结构之后,在生产中,工艺条件的选择和控制就是保证成型顺利和制品质量的关键。注射成型的主要工艺条件是温度、压力和时间。电视机调谐器盖板的注射成型工艺参数如表3.1 所示,试模时可根据实际情况做适当调整。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 7 页表 3.1 ABS 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:23h成型时间S注射时间: 2090保压时间: 05冷却时间: 20120总周期: 50220料筒温度 后段:150170中段:165180前段:180200螺杆转速r/min30喷嘴温度 170180模具温度 5080注射压力 MP60100后处理方法:红外线、烘箱温度:70时间 h:243.3 注射机的选择3.3.1 注射机基本参数注塑机的技术规范 :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、嘴喷的球面半径、注射机动模板的顶出孔、机床模板安装螺钉孔或丁字槽的位置与尺寸。 1、 类型: 卧式、立式、 直角式。 2、 最大注射量的选择。 注射机一次注射聚本乙烯的最大熔料的重量或容积的量为注射机公称注射量。 塑件十浇注流的总量 =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 允许的塑件最大投影面积 . 作用于该面积上的型腔总压力小于注射机3.3.2 初择注射机1.计算塑件的体积南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 8 页根据零件的三维模型,利用Pro/e 软件可查询到塑件的体积为:V1=31382.684 mm3浇注系统的体积: V2=25%V1=7845.71 mm3一次注射所需的塑料总体积为(一模两件):(2V1+V2)/0.8=88263.84 mm3=88.26384cm32.计算塑件的质量塑件与浇注系统的总质量: M=V=96.2g根据塑件的体积,取一模两件的模具结构,结合计算数据,查表4.21选用螺杆式注射机 XS-ZY-125,其基本参数如表 3.2 表 3.2 XS-ZY-125 注射机的基本参数结构形式卧式最大开模行程/mm300注射方式螺杆式球半径/mm12螺杆直径 /mm42喷嘴孔半径/mm4最大注射量 /g125定位圈直径 /mm100注射压力 /Mpa119中心顶出孔径/mm锁模力/Kn900孔径/mm22最大注射面积/cm3320顶出两侧顶出孔距/mm230模具最大厚度/mm300模板尺寸/mmmm420450模具最小厚度/mm200机器外型尺寸/mmmm334075011503.4 分型面的确定分型面的选择很重要,它对制品的质量、操作难易、模具结构及制造影响很南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 9 页大。在选择分型面时应遵循以下基本原则:1)分型面应便于塑料制品的脱模。2)分型面选择应有利于侧面分型和抽芯3)分型面的选择应保证塑料制品的质量。4)分型面的选择应有利于防止溢料。5)分型面的选择应有利于排气。6)分型面的选择应尽量使成型零件便于加工。7)分型面的选择必须考虑注射机的技术参数。鉴于以上分型面的选择原则,参照1),2),3)条,考虑模具的加工,以及该塑件具有较高的表面要求且有较高的表面质量要求,选择分型面如图3.1。图 3.1 分型面的选择3.5 型腔数目的确定及型腔的排列因为有两个侧抽芯,考虑成型时力的平衡及模具制造难度,提高生产效率和经济性,并保证塑件精度,设计模具时应确定型腔的数目。该塑件采用一模两件成型,型腔均匀分布在模具中间,这样有利于浇注系统的排列和模具的受力平衡。在生产上多型腔模加大了生产产量;模具使用与加工上,型腔对称分布,有利于均匀的进料,进料时可减少对型芯型腔内壁的冲击力,使得模具的温度和受力保持平衡。型腔分布状况如图3.2 所示:南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 10 页图 3.2 型腔分布状况3.6 浇注系统的设计3.6.1 浇口的确定浇口是主流道、分流道与型腔的连接部分,即浇注系统的终端。一般这段很短的通道截面积很小,当熔融塑料流在高压下通过浇口时,因为浇口的截面积很小,使料流加速,而由于摩擦作用,又使料流的温度升高,黏度下降,提高了料流的流动性,有利于充满型腔,因此它是浇注系统设计的关键。常用几种浇口的比较:直浇口:直浇口的位置一般设计在制件表面或背面,其特点是塑料从主流道进入模腔,物料流程较短,压力损失小,但由于流道尺寸大,冷却冻结慢,需要较长的保压补缩时间,还容易在进料处产生较大的残余应力,并由此导致制品翘曲变形,同时,浇口凝料留在塑件上,需要进行修正。直浇口适用于单腔模具和大型塑件以及一些高粘度塑料。点浇口:浇口可自行切段,利于自动化操作,浇口残留痕迹小,但压力损失大,需采用三板模。适用于成型进表观黏度随剪切速率增大而明显降低和延黏度较低的塑料熔体、薄壁塑件。潜伏式浇口:一般设在产品内表面或侧面隐蔽处,凝料可自动脱落,不影响塑件外观,对于强韧性塑料(如PA)或脆性塑料(如 PS) ,潜伏式浇口是不合适的。侧浇口:能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间,充型速度快,除去浇口方便,浇口痕迹小,缺点是塑件容易形成熔接痕、缩孔、凹陷等缺陷,南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 11 页注射压力损失较大,壳形塑件容易排气不良。该塑件要求外观良好,无熔接痕。若采用直浇道,则制品上表面将留下明显的进胶痕迹;若采用点浇口,制件在成型后的脱模机构将复杂化,增加模具的制造成本;若采用侧浇道,也将在制件的表面留下明显的浇口痕迹,但是所留下的痕迹不在外观表面综上考虑,采用侧浇口,这样制品在外观上成型不会留下进胶痕迹,也利于制品脱模机构简单化。3.6.2 浇口位置的选择浇口位置主要是根据塑件的几何形状和技术要求,并分析熔体在流道和型腔中的流动形状、填充、补缩及排气等因素后确定。结合塑件的结构特点,再考虑 Mlodflow 的浇口分析结果,如图 3.3 所示南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 12 页 图 3.3 浇口的位置3.6.3 主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为34mm,这边取 4mm。主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式,以便有效的选用优南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 13 页质钢材单独进行加工和热处理。主 流道衬套形式及尺寸如图 3.4 所示:其中,与分流道相连的一段带 有锥度的 流动通道的锥度 36 度。图 3.4 主流到衬套模具浇口套主流道球面半径R 与注射机喷嘴球面半径 R0关系为:R=R0+(12)=12+1=13mm;模具浇口套主流道小端直径d 与喷嘴出口直径 d0的关系为:d=d0+0.5=4+0.5=4.5mm;流道呈圆锥形,其锥度取 3;主流道要尽可能短,且少弯折,便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗,减少压力损失和热量损失。将主流道设计成直的,总长92mm。3.6.4 分流道分流道是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向作用,分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置,分流道的设计应尽可能短,以减少压力损失,热量损失和流道凝料。分流道的断面形状有圆形,矩形,梯形, U 形和六角形。要减少流道内的压力损失,希望流道的截面积大,表面积小,以减小传热损失,因此,可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率,其中圆形和正方形的效率最高,但正方形的流道凝料脱模困难,所以一般是制成梯形流道。考虑到加工的方南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 14 页便,在该模具上取 半圆形断面形状, 其半径为 R3mm由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因面分流道的内表面粗糙度Ra 并不要求很低,一般取1.6m 左右既可,这样表面稍不光滑,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时,用铣床铣出流道后,用打磨机,沙纸,油石等打磨工具将模具型腔表面磨光,磨亮,降低型腔表面粗糙度。3.6.5 冷料穴冷料穴是用来储藏注射间歇期间喷嘴所产生的冷凝料头和最先射入模具浇注系统的温度较底的部分熔体。防止这些冷料进入型腔而影响制品质量,并使熔体顺利充满型腔。该塑件由于分流道较长,在料流方向的末端开设冷料穴,利于制品顺利注射成型,提高塑件的工艺性能。 这里设计时选用 Z 形头拉料钩拉料杆。3.6.6 浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡。显然,这副的模具是平衡式的,即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸都相同。3.7 合模导向机构设计注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构主要用于动、定模之间的开合模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。3.7.1 导向机构的功用1.定位作用合模时保证动、定模正确的位置,以便合模后保持模具型腔的正确形状。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 15 页2.导向作用合模时引导动模按序正确闭和,防止损坏凹、凸模。3.承载作用导柱在工作中承受一定的侧向压力。3.7.2 导向机构结构及设计模具设计通常购买标准模架,其中包括了导向机构。如图4.1。3.7.3 定位机构设计该模具使用镶块,为了保证拼块相对位置的准确性,该模具需要增设锥面定位结构。锥面配合有两种形式:一种是两锥面制件镶上经淬火的零件;另一种是两锥面直接配合,此时,两锥面均应热处理达到一定的硬度,以增加耐磨性。考虑到加工的方便行,该模具使用两锥面直接配合。如图4.1。3.8 成型零件的设计与加工工艺3.8.1 模仁尺寸的确定模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件,包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时,直接与塑料接触,塑料熔体的高压、料流的冲刷,脱模时与塑件间还发生摩擦。因此,成型零件要求有正确的几何形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,此外,成型零件还要求结构合理,有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时,应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置,确定脱模方式、排气部位等,然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计,计算成型零件的工作尺寸,对关键的成型零件进行强度和刚度校核。考虑到加工的工艺性,型芯、型腔采用整体式, 因为采用的是整体式 型腔和整体式 型芯模,所以模仁的大小可以任意制定,模仁所承受的力最终是传递到型腔、型芯上 ,从节约材料和见效模具尺寸出发,模仁的值取的越小越好,但实际中因为要考虑冷却因素,又因为经过模仁的冷却系统比经过模仁外部的冷却系统效率高,所以为了给冷却系统留有足够的空间,该设计取模仁的大小南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 16 页为 190270 mm。3.8.2 主要成型零件的尺寸计算模具的成型尺寸是指型腔上直接用来成型塑件部位的尺寸,主要有型芯和型腔的径向尺寸,型芯和型腔的深度和高度尺寸,中心距尺寸等。在设计模具时必须根据制品的尺寸和精度要求来确定成型零件的相应的尺寸和精度等级,给出正确的公差值。 该制件的未注公差尺寸精度要求不高,故ABS 的塑件未注公差等级为 MT54。模腔工作尺寸的计算成型零件工作尺寸按平均收缩率计算,按MT5 级公差查塑件的尺寸偏差计算公式如下1:凹模(型腔)径向尺寸计算公式: Dm=Ds(1+Scp)-(+z+c)0+z凹模(型腔)深度尺寸计算公式: Hm=Hs(1+Scp)-(+z)0 +z凸模(型芯)径向尺寸计算公式: dm=ds(1+Scp)+(+z+c)0-z 凸模(型芯)高度尺寸计算公式: hm=hs(1+Scp)+(+z)0-z成型中心距尺寸计算公式: Lm=Ls(1+Scp)z式中:Scp塑料平均收缩率 /() ; z为模具制造公差 /mm; c为模具磨损公差 /mm;为塑件公差 /mm;下标 s、m 分别代表塑件和模具,一般取z/3,c/6。材料的平均收缩率取 0.5,根据上面的公式,可计算出型芯、型腔的工作尺寸,如表 3.3 所示。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 17 页表 3.3 型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸计算公式型腔或型芯的工作尺寸2300-0.9230.4750+0.30450-0.2845.0150+0.093型腔径向尺寸R5.20-0.14R5.1210+0.047型腔深度尺寸2.50-0.162.4060+0.0532080+1.10209.8650-0.37380+0.3638.460-0.12150+0.2415.2550-0.047R4.30+0.144.42650-0.047R70+0.16R740-0.053250+0.32250-0.1071.50+0.161.626-0.05330+0.163.1350-0.053100+0.2010.20-0.06720+0.162.130-0.053型芯径向尺寸5.20+0.145.3310-0.04730+0.123.0950-0.0410+0.161.1120-0.05390+0.169.15200.053型芯高度尺寸4.30+0.144.41500.047注:1 为塑件的公差,塑件上未变注公差可按MT5 级精度取得。2.模具制造公差 z 一般取( 1/31/4),考虑到模具的经济加工精度,在此,z 取 IT6 或 IT7 级精度公差值。ZCPSSmSLLL043)%(ZCPSSmSHHH032)%(043)%(ZCPSSmSLLL032)%(zCPSSmShhh南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 18 页3.当 z 取经济加工精度、其 公差值反而大于( 1/31/4) 时,z取(1/31/4)。3.8.3 侧向分型与抽芯机构该制件侧壁带有两个孔与开模方向不同,在两个孔的垂直方向有一个锁扣也需要侧抽,考虑到模具加工经济性,两个侧孔使用斜导柱分型与抽芯机构,锁扣使用斜滑块分型与抽芯机构。3.8.4 抽芯距的确定抽芯距是指侧型芯从成型位置抽到不妨碍制品取出位置时,侧型芯在抽拔方向移动的距离。抽芯距一般大于制品的侧孔深度或凸台高度23,即:S抽=h(23)h:制品上侧孔深度。侧抽芯距 S抽 1=4.39(23)=6.397.39侧抽芯距 S抽 2=4.39(23)=6.397.393.9 模架的确定研究型腔强度和刚度的目的主要是确定所需型腔侧壁和底板的厚度。塑料模型腔在模塑成型过程中受到熔体强大的压力的作用,可能因强度不足而产生塑性变形甚至破坏;还可能因刚度不足产生过大变形,导致溢料形成飞边,降低塑料制品精度和影响塑料制品脱模。型腔强度计算是从型腔在各种受力形式下的应力值不超过许用应力为出发点的;而型腔刚度计算则是从以下三方面出发的:1.成型过程不发生溢料2.保证塑料制品的精度3.保证塑料制品顺利脱模3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算按保证塑件的尺寸精度计算取 p=34.3Mpa1、 b=130mm、l=231 mm。所以=6.7210-3mm、c=0.930mm、=0.0267mmc南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 19 页44331-5-344332-5-30.57 34.3 26t =21.9mm 2.06 106.72 10b0.0267 34.3 130t =57mm 2.06 106.72 10cphEc pE侧壁底板3.9.2 模架的选用根据上述分析,选择龙记( LKM)大水口 2540 型模架,A 板高63mm,B 高 63mm,C 板 80mm。模具的闭合高度为 273mm。3.10 温度调节系统设计塑料模具可以看成是一中热交换器,如果冷却介质不能及时有效地带走必须带走的热量,则在一个成型周期内就不能维持热平衡,从而就无法进行稳定的模塑成型。对于塑料模具来说,只有进京高效率的热交换,才有可能进行快速成型,从而提高生产效率。3.10.1 冷却装置的计算已知包括浇注系统在内,每次注射成型注入模具的塑料质(重)量为76.97g,注射周期为 45s, 即 n=80 次/h。设冷却水的入口温度 t1=20 ,出口温度 t2=30,平均水温 t水=250C。塑料注射模冷却时所需的冷却水质(重)量计算公式为:112()pnmhmCttm-所需的冷却水质(重)量( kg/h) ;n-单位时间注射次数(次 /h) ;m1-包括浇注系统在内的每次注入模具的塑料质(重)量(kg/次) ;CP-冷却水的定压比热容 KJ/(kg);当水温 20时,CP=4.183KJ/(kg);当水温 30时,CP=4.174KJ/(kg);t-冷却水出口温度( );t-冷却水入口温度( ):h-从熔融状态的塑料进入型腔时的温度到塑料制品冷却到脱模温度为止,南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 20 页塑料所放出的热焓量( KJ/kg)根据资料查得 h=326.76 KJ/kg4,代入数值得 m=60.19(kgh-1)根据 m=60.19(kg h-1)冷却水流量,查表 4-154,选水孔直径d=0.008m,得 d0.13=0.534。为保证获得湍流,从而得到良好的传热效果。取v=0.44m/s,则 v0.87=0.49。冷却水孔壁与冷却水之间交界膜的传热系数可按以下简化公式计算:a=7348(1+0.015t 水)0.49/0.55KJ/(m2h)=9001.3 KJ/(m2h)a-冷却水孔壁与冷却水交界膜的传热系数KJ/(m2h) ;v-冷却水平均流速 (m/s), v0.87 可查表 4-154;d-冷却水直径( m), d0.13 可查表 4-154;t 水冷却水平均温度( )ABS 注射成型模具温度 t 模=60 ,冷却水传热面积为:1()nmhAa tt水模将查得的数据带入上式得 A=0.002m2式中 A-冷却水孔传热总面积( m2) ;g-塑料单位时间放出的热量,即冷却水带走的热量(KJ/h) ;t 模-冷却水孔壁平均温度( ) ;t 水-冷却水平均温度( ) ;冷却水孔的有效长度 L 按下式计算:L=A/ 3.14d=0.002/3.140.008m=0.0796m=79.6mm根据注射模结构及加工工艺,合理布置冷却水路如图3.5。由装配图可知,冷却水道的实际长度大于有效长度 ,故满足要求。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 21 页AAAAAAAAAAAABBBBBB图 3.5 水道的分布3.11 注射机的校核XS-ZY-250 注射机的主要参数如表 3.1 所示:3.11.1 最大注射量的校核如前所述,塑件与浇注系统的总体积为V=8826.42 mm3=8.826cm3小于注射机的标称注射量 250cm3,故最大注射量符合要求。3.11.2 锁模力的校核锁模力又称合模力,是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。当熔体充满形腔时,注射压力在形腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开,为此注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统的分型面上的投影面积之和的乘积。即F0F=P 模 A 分或 F0K1P0A 分式中 F0-注射机的最大锁模力;P 模-模内平均压力(型腔内的熔体平均压力) ;南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 22 页K1-压力损耗系数,一般取 1/32/3;P0-注塞或螺杆施加于塑料上的注射压力;A 分-制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和。查表 4-31取 P 模=30 计算 A 分=20790mm2 F= P 模 A 分=3020790=623700N900KN 满足条件 3.11.3 喷嘴尺寸的校核浇口套的球面半径为 R16喷嘴球头半径 R12,符合要求;浇口套小端孔径 4.5喷嘴孔直径 4,符合要求。3.11.4 定位圈尺寸校核 模具定位圈的直径为 100=注射机定位孔直径 100,符合安装要求。3.11.5 模具外形尺寸校核该模具的外形尺寸为:250400,注射机模板最大安装尺寸为 420450,故能满足安装要求。3.11.6 模具闭合高度校核 由装配图可知模具的闭合高度: H闭=273mm 最小装模高度 Hmin=200mm,最大装模高度 Hmax=300mm,能够满足 HminH闭Hmax 的安装条件。3.12 注射机安装模具部分的尺寸校核设计模具时,注射机安装模具部分应校核的主要项目包括喷嘴尺寸、定位孔尺寸、拉杆间距、最大及最小模厚、模板上安装钉孔的尺寸及位置等。注射机喷嘴头的球面半径同与其相接触的模具主流道始端的球面半径必须吻合,使前者稍小于后者。角式注射机喷嘴头多为平面,模具与其相接触处也应作成平面。主流道进口处的孔径应稍大于喷嘴的孔径。为了模具在注射机上准确的安装定位,注射机固定模具上设有定位孔,模具定模板上设有凸出的定位圈、定位孔和定位圈之间呈较松动的间隙配合,定位圈高度应稍小于定位孔深度。各种规格的注射机,可安装模具的最大厚度和最小厚度均有限制,所设计的模具实际厚度应在最大模具厚度与最小厚度之间。同时应考虑模具的外形尺寸不能太南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 23 页大,以能顺利地从上面吊入或从侧面移入注射机四根拉杆之间为度。动模与定模的模脚尺寸应与注射机移动模板和固定模板上的螺钉孔的大小及位置尺寸相适合,以便紧固在相应的模板上。模具常用的安装固定方法用螺钉直接固定和用螺钉、压板固定两种,螺钉和压板数目通常为每边 24 个,当螺钉直接固定时,模脚上的孔和槽的位置和尺寸应与模板上的螺钉孔完全吻合;而用压板固定时,只要模脚附近有螺钉孔就能固定,因而具有更大的灵活性。经验证,XS-ZS-250 型注射机能够满足使用要求,故可采用。南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 24 页第 4 章 总装配图和成型零件及加工工4.1 模具总装配图对于该塑件的模具结构总装配图如图 4.1 所示:35H7/f625H7/k6273?16H7/n6?6H7/f7SECTION A-Aa) 主视图300400AAAAAAAAAAAABBBBBBb)俯视图SECTION B-B?12H7/k6c)左视图1.动模座板 2.内六角螺钉 3.垫块 4.推板 5.止转销 6.推板固定板 7.推杆 8.支撑板 9.内六角螺钉 10.型芯镶块 11.定模板 12.行腔镶块 13.定模座板 14.内六角螺钉 15.内六角螺钉 16.止转销 17.主流道衬套 18.定位圈 19.密封圈 20.管接头 21.导套 22.斜顶杆 23.导柱 24.倒滑槽 25.内六角螺钉 26.内六角螺钉 27.内六角螺钉 28.铜塞 29.Z 型拉料杆 30.滑块 31.侧抽芯 32.销 33.内六角螺钉 34.销 35.楔紧块 36.斜导柱 37.侧抽芯 38.弹簧 39.内六角螺钉 40.内六角螺钉 41.限位块 42.弹簧图 4.1 装配图南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 25 页该模具采用斜导柱分型抽芯和斜滑块分型抽芯机构。滑块的移动靠斜导柱的作用力抽芯。制件推出靠推杆和斜 顶杆推出。必须注意的是,推出机构必须在模具闭合时预先复位,否则模具闭合时,由于滑块迁就将挤伤推杆和斜顶杆。所以,弹簧应有足够的力矩,是推出机构预先复位。4.2 成型零件及加工工艺卡4.2.1 型芯镶块 DXQGB-00-08 加工工艺过程卡。型芯镶块如图 4.2图 4.2 型芯镶块 DXQGB-00-08南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 26 页表 4.1 型芯镶块 DXQGB-00-08 加工工艺过程卡产品型号TCL2165零部件图号DXQGB-00-08机械加工工艺过程卡片产品名称电视机调谐器盖板零部件名称型芯镶块共 页第 页材料牌号P20毛胚种类方料毛胚外形尺寸27219236每毛胚可制件数1备注工艺装备工时工序号工序名称工序内容车间工段设备夹具刀具量具辅具准钟单件10备料毛胚尺寸为27219036mm20开粗将工件按图纸外形加工,留 0.5mm 磨量铣床铣床虎钳30磨基准将料磨到272.1190.136.1并磨出基准角磨床吸盘40钻孔攻螺纹4 个 M10 的螺纹,加工8 的水道50铣成型面铣主要成型面和锥面定位CNC加工中心吸盘60打火花电火花加工 1.51 成型槽和异型侧抽火花中心电火花吸盘70钻空铰孔加工圆形侧抽孔南京工程学院毕业设计说明书(论文) 第 27 页80抛光抛光成型表面90检验4.2.2 型腔镶块 DXQGB-00-10 加工工艺过程卡。型腔镶块如图 4.3。1B400.010.04 A85AAAA1560.0322360.036C21512.54M10A0.010.0438 0-0.04R5.23+0.047 010 0-0.02210 0-0.0222016051.21.25R3400.0245.22+0.093 0231.24+0.3 0?8270 0-0.08129+0.034 0190 0-0.072?16n613图 4.
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