手机充电器外壳的注塑模具设计VIP

I编号 139290441012本科毕业设计题 目： 手机充电壳的注塑模具设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 年 级： 13 级 姓 名： 冯旭阳 指导教师： 霍春明 完成日期： 2017 年 5 月 8 日 II充电器外壳注塑模设计摘要本文主对一种注塑模具的设计方法进行了详细的描述，这种注塑模具是一种充电器外壳的模具。在分析了充电器外壳制作流程中的材料的性能、成型和结构工艺性等特点以后，对相关的成型设备的进行了选型。并且在此基础上选取了注塑模合适的分型面，确定了合适数目的型腔并对其位置进行了布置。同时对在成型过程中的各个系统和结构的设计进行了详细的分析和介绍，包括浇注系统和冷却系统的设计以及定向机构和脱模机构等机构。本文还对模具的材料进行了选择，并且给出了注射机的相关的工作参数。在经过具体的分析和设计的基础上，详细了解释了本模具的工作原理和安装调试的具体的过程，并且对在这个过程中可能出现的问题进行分析和优化。关键词：注塑模具；充电器外壳；三板模；浇注系统；脱模机构；定距分型机构。AbstractIIThe mould injection design of charger shell AbstractThis paper describes the design of an injection mold in detail, this injection mold is a charger shell mold. After analyzing the performance, molding and structural process of the material in the manufacturing process of the charger shell, the relevant molding equipment was selected. And the appropriate parting surface of the injection mold is selected, and the appropriate number of cavities are determined and their positions are arranged. At the same time, the design of each system and structure in the forming process is analyzed and introduced in detail, including the design of the pouring system and the cooling system, as well as the orientation mechanism and the stripping mechanism. The material of the mold is also selected, and the relevant working parameters of the injection machine are given. Based on the detailed analysis and design, the paper explains in detail the working principle of the mold and the specific process of installation and commissioning, and analyzes and optimizes the problems that may arise in this process.Keyword: injection mold; charger shell; three plate mold; pouring system; stripping mechanism; fixed pitch classification mechanism.内蒙古民族大学本科毕业设计III目录摘要 .IAbstract.II第一章 绪论 .1.1 选题的依据及意义 .1.2 国内外研究现状及发展趋势 .第二章 充电器外壳工艺性分析 .2.1 材料性能 .第三章 充电器外壳注塑模具的结构设计 .3.4.2 分流道截面设计及布局 .3.4.3 浇口设计及位置选择 .3.4.4 冷料穴设计 .3.4.5 浇口套的设计 .3.5.1 型腔、型芯结构设计 .3.5.2 成型零件工作尺寸计算 .3.7.1 脱模力计算 .3.7.2 浇注系统凝料脱出机构 .第四章 注射机相关参数校核 .第五章 模具的工作原理及安装、调试 .5.1 模具的工作原理 .5.2 试模 .总结 .参考文献 .内蒙古民族大学本科毕业设计11 绪论1.1 选题的依据及意义现在在人们的生活中塑料产品已经十分的普及，尤其是在玩具产业中，现在的绝大多数的玩具的材料都是以塑料为主的。塑料制品之所以会在我们的生活中逐渐的普及是和现代的以计算机为基础的现代制造技术的发展密不可分的。模具已经成为塑料产品制造业的十分重要的装备，通过模具可以实现塑料产品的大量的快速的生产。因此，模具的生产也已经成为了一个十分重要的环节，加大对模具的制造和设计方面的研究对于现在的塑料产品制造业的发展具有十分重要的意义。在本文章中主要对注射成型法这种当前在市场中应用十分广阔的一种塑料成型的方法进行了研究，并且以充电器外壳的注塑模为具体的实例进行了详细的描述，具有深远的意义。1.2 国内外研究现状及发展趋势我国的塑料制造产业相比与国外的其他的国家来说起步较晚，但是随着我国的塑料制品的需求量的不断的增加，在塑料模具的制作方面已经有了十分大的发展，特别是在大型模具和机密塑料模具方面，我国的技术已经可以生产彩电外壳的注塑模具以及汽车的保险杠等大型的模具和多型腔小模数齿轮模具等机密模具。同时在成型的工艺反面也有了十分大的进展，在多材质塑料成行模、高效多色注塑模等方面取得了十分的创新，采用气体注射的成型的技术在我国的塑料产品的制造业中已经十分的成熟，在一些模具的采用上，一些企业甚至已经处于了国际同行业的前列。内蒙古民族大学本科毕业设计42 充电器外壳工艺性分析2.1 材料性能充电器的外壳的立体图如 2-1 所示，外壳的通体的颜色为黑色。在本设计中采用了 ABS 热性塑料，这种材料具有十分好的密度参数和抗拉性，抗弯性能也是十分优异的，在 41MPa 到 79MPa 之间，拉伸弹性模量在 1587MPa 到2277MPa 之间，收缩率可以达到 0.3%0.8% 2。综合以上的参数，我们可以得到这种材料具有十分优异的性能，在拉伸性，延展性等方面具有十分大的优势，同时这种材料的抗腐蚀的性能也十分的强，对温度的适应性比较的好，是十分适用于做器件外壳的一种材料，在人们的日常的生活中十分的常见。图 2-1 充电器外壳立体图2.2 成型特性和条件由于这种材料对周围环境中的水分具有示十分强的吸附能力，所以在其成型的过程中对材料的干燥的程度的十分的高的。要求在材料成型一些必需要对材料进行干燥处理，对其进行在 8090的温度下进行至少两个小时的干燥处理，对于表面要求有光泽的部件，在该环境下至少要进行三个小时的干燥的处理，使材料的含水量达到成型的要求。在对材料进行加热的过程中对温度的控制上一般选择的料筒的温度为 245，过高的温度可能会导致材料的化学稳定性遭到破坏，温度过低会影响塑料的质量。在成型的过程中通常采用的加热温度和注射压力的值都比较的高，一般对于不同工艺要求的部件的模温的选择上也是不同的，对于精度要求较高的部件的模温一般为 50-60之间，对于表面的需要高光泽的部的模温一般为 60-80，同时对于不同的注射机所采用的注射的压力的值也是不同的 3。内蒙古民族大学本科毕业设计52.3 结构工艺性在材料的工艺性上，选用的材料的壁厚为的最小值为 0.8mm，零件在整体大的壁厚上的差别不大，在经过用计算机对整体的结构性进行分析以后，不会有发生在成型过程中的填充不足的现象的发生。该充电器的外壳，虽然总体的尺寸不大，但是在表面的花纹和总体的结构上构造还是比较的复杂的。外壳上的表面的花纹十分的精美，对在制作过程中的精度的要求是十分高的。同时外壳的表面为光泽比较高的表面，在整体上采用的是三板双分型的结构构造。2.4 零件体积及质量估算本设计通过计算机软件对，一个塑件的质量和体积进行了测量，取得体积为9.1cm3，质量为 9.6 克。则凝料的体积按照塑件体积的十分之六来计算，采用的凝料的体积为 5.46cm3，则在本设计中总共用的凝料的总体积为 41.86cm3，凝料的总的质量为 43.95 克。2.5 充电器外壳注塑工艺参数的确定ABS 塑料的注射工艺的参数可以通过查实用模具技术手册的表 12-10可以得到 4。在实际进行制作时候的参数的调整可以根据下表来进行。2.6 初选注射机的型号和规格 公称注塑量和注射压力是对于注塑机的选择来说是最主要的依据。其中公称注塑量是体现注塑机的加工能力的主要的参数。公称注塑量指的就是将注射的对内蒙古民族大学本科毕业设计6象选为空气时，在设备采用最大的注射的行程时的设备在空气中最大的注射量。熔料流过通道时会受到一定的阻力，其在通道中克服阻力进行流动的能力就是注射机的注射压力。在制作过程中采用的设备的注射量的下限为 270 ，设备3cm型号 SZ-250/12505。其技术规范如下表所示。表 2-1 SZ-250/1250 注射机技术规范内蒙古民族大学本科毕业设计73 充电器外壳注塑模具的结构设计3.1 分型面的选择我们需要设计一个可以进行分离操作的解除表面，来从这个表面上将制品和凝料取出这个表面就叫做分型面。分型面的选择对于成功的脱模是十分重要的，因此在对分型面进行选择时，首先我应该使选择的分型面处的塑件断面的轮廓的面积取得最大值，其次，在进行分型面的选择时，我们需要使模具的结构尽量的简化，进行脱模的过程应当尽量的简单，同时也不至于对零件的外观造成影响。最后，分型面的选择应该有利于排气孔的设计，同时不会对零件的进一步的加工造成不便。考虑到以上的分型面的选择的原则，图 3-1 所示的为充电器外壳模具的分型面的位置和形状。图 3-1 充电器外壳注塑模具分型面形状及位置3.2 确定模具基本结构及模架的选定现在在生产中广泛使用的注塑模的结构主要由两种。从普及和应用的程度上来看，单分型面注塑模因为其结构比较的简单，在实际的塑料产品的制作的过程中得到了广泛的应用。单分型面注塑模的整体结构上可以分为动模和定模。其中，在动模和定模中各有一部分的型腔。在定模中设置了主流道，在分型面上设置了分流道，在开模的时候动模中推出系统可以使制品很方便的脱离模具，这种结构在同一个分型面内将制品和浇注系统凝料从模具中取出。而双分型面注塑模具需要从不同的分界面内来将两者取出，在进行开模的过程中，为了避免定距拉杆的限制对流道内的凝料的取出造成不便，需要在模具中增加一个中间板，从而可以通过推杆使制品很方便的从型芯上脱出。在选择的模具为采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具时，一般都会在模具中设置一个中间板。在进行塑料制品生产的过程中，双分型面结构相比于单分型面结构的生产内蒙古民族大学本科毕业设计8过程比较的简单，双分型面不需要人工来对系统的凝料来进行切除，减少人在整个生产过程中的参与，这就给自动化的生产提供了十分大方便。3.3 确定型腔的数量和布局模具的型腔的数量注要是由制品在质量或者外观上的要求决定的。型腔越多的塑料制品在进行成型的过程中需要经过的工艺就越复杂，同时在制作的过程中的精度会大大的下降。塑料产品十分容易损坏，并且维修起来十分的麻烦，因此，适当的型腔数目的确定关系着塑料制品的质量。在对型腔的数目进行确定时我们需要考虑到塑件的大小和精度的要求，以尽量的保证制作过程中的经济性的要求，同时还要考虑的有锁紧力和最大的注塑量。本设计中的零件的尺寸为中等的大小，考虑到精度的要求和方便大批量生产，采用的结构为一模四腔，同时为了减少热量和压力在流道中遭受到的损