视频头底座注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 i 摘 要 本次毕业设计的课题为 视频头 底座 的注射成型模具设计，主要从 视频头 底座材料特性、成型性能及 视频头 底座 的形状、型腔结构等多角度详细分析了 视频头底座 注塑加工工艺性。因无批量生产要求，且零件体积不大、结构 较为 简单，故采用“一模 四 件”的生产方式。初步选择注塑机的型号和规格，分析 视频头 底座结构及生产方式宜采用 单 分型结构，对浇注系统、成型零部件、导向及定位机构、脱模机构、冷却系统、模架各部件零件都进行了相关的计算和选择。最后，在参照 视频头 底座 的体积、重量等参数后对注塑机的相关主要参数进行校核，以判断所选的注塑机能 否满足注塑要求。 关键词： 注射成型；一模 四 件； 单 分型面；注塑机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he to is in as is no a of of of of in of as to to 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第一章 绪论 . - 1 - 塑成型简介 . - 1 - 塑行业存在的主要问题 . - 3 - 内外模具的现状及发展趋势情况 . - 3 - 第二章 视频头底座的工艺性分析 . - 5 - 频头 底座的原材料分析 . - 5 - 料性能分析 . - 5 - 注射成型过程 . - 6 - 射成型过程 . - 6 - 型前的准备 . - 6 - 射过程 . - 6 - 件的后处理 . - 7 - 成型工艺参数 . - 7 - 型特性及条件 . - 8 - 烯腈 苯乙烯共聚物 成型特性 . - 8 - 要性能 . - 9 - 要用途 . - 9 - 其他主要通用塑料对比 . - 9 - 频头 底座的结构和尺寸精度及 表面质量分析 . - 10 - 构分析 . - 10 - 寸精度分析 . - 11 - 面质量分析 . - 11 - 算 视频头 底座的体积和重量 . - 11 - 第三章 初选注射成型机的型号和规格 . - 12 - 射机型号的确定 . - 12 - 射机的相关参数的校核 . - 13 - 射压力的校核 . - 13 - 模力的校核 . - 13 - 第四章 分型面的设计 . - 14 - 型面的选择 . - 14 - 型面位置的确定 . - 14 - 型面类型的选择 . - 14 - 定型腔数目及排列方式 . - 15 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 五章 浇注系统设计 . - 16 - 道设计 . - 16 - 流道设计 . - 17 - 流道设计 . - 19 - 口设计 . - 19 - 口位置的选择应遵循的原则 . - 19 - 口设计的基本要点 . - 19 - 口套及定位环设计 . - 20 - 第六章 成型零件结构设计 . - 22 - 腔工作尺寸的计算 . - 22 - 腔侧壁厚度和底板厚度计算 . - 25 - 第七章 侧向分型与抽芯机构设计 . - 27 - 第八章 导向及定位机构设计 . - 29 - 向机构的设计 . - 29 - 柱导套材料的选择和热处理 . - 29 - 模机构设计 . - 29 - 模力计算 . - 29 - 模机构的选择与设计 . - 30 - 出机构的复位 . - 31 - 第九章 冷却系统设计 . - 32 - 具温度对 模具的影响 . - 32 - 却系统设计原则 . - 32 - 却回路的设计 . - 33 - 第十章 模架 . - 34 - 第十一章 注射机有关参数的校核 . - 35 - 大注射量的校核 . - 35 - 射压力的校核 . - 35 - 模行程相关尺寸校核 . - 35 - 具外形尺寸的校核 . - 36 - 具厚度校核 . - 36 - 射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核 . - 36 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 v 模力的校核 . - 37 - 第十二章 数控编程 . - 38 - 模座板的工艺过程 . - 38 - 模座板的数控编程 . - 39 - 第十三章 设计小结 . - 43 - 参 考文献 . - 44 - 致 谢 . - 45 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第一章 绪论 塑成型简介 将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生 产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。 注塑成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，热塑性塑料注塑占注塑成型工艺 主导地位，热固性塑料和结构泡沫塑料注塑也占有一定份额。特别是为适合特殊性能要求的塑料注塑，在传统热塑性塑料注塑成型技术的基础上开发了专用注塑成型技术，如气体辅助注塑成型（ 反应注塑成型（ 增强反应注塑成型（ 结构发泡注塑成型、电磁动态注塑成型和精密注塑成型等，通过各种注塑成型可以获得各种结构形状复杂的塑料制品。如今各种复杂塑料注塑成型的结构件、功能件以及特殊用途的精密件已广泛的应用到交通、运输、包装、储运、邮电、通讯、建筑、家电、汽车、计算机、航空航天、国防尖端等国民经济的所有领 域，已成为不可缺少的重要的生产资料和消费资料。 进入 90 年代，我国国民经济的持速增长，带动了塑料工业的快速增长。塑料机械产业明显的跃升，促使注塑产品的应用领域从一般日用、民用行业向国民经济几乎所有的部门拓展，而且具有较高技术含量和高附加值的注塑产品开发应用不断增多，提高了我国注塑行业的整体水平。企业技术装备、市场开发能力、产品应用范围和参与市场竞争的能力等方面与以往相比均有了较大提高，沿海工业发达地区的注塑产品档次接近港台同类产品的水平。到 2000 年全国注塑产品耗用量约 287 万吨；其中农用注塑品 包装储运注塑品 吨、建筑注塑管件 吨、工业配套注塑件 127万吨、日用注塑制品 塑行业主要生产加工配套产品，服务于国民经济各行各业，市场需求量大， 2000年家电行业洗衣机、冰箱、小家电产品等约需 50万吨；电子电器、电视机、电脑等产品需塑料配件产品约 50 万吨； 250 万辆汽车需注塑配件约 30 万吨；包装储运物流产品约 吨。沿海经济发达地区，由于经济高速增长，急需注塑产品的配套服务，给注塑行业发展带来机遇。目前国内经济发达地区广东、浙江、上海、江买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 苏和山东等省市注塑产品产量约占全国 总产量 65%，且从过去劳动密集型逐渐转向技术、资本密集型发展，生产力布局日趋合理。目前注塑行业年加工能力 350万吨以上，单机注塑加工容量可从 4克 至将有 6万克注塑机问世。 注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一 定形状和尺寸的塑料制品。 注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。 注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。 注射模、塑 料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。 注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。 塑料模具的设计不但要采用 且还要 采用计算机辅助工程（ 术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发 /设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。 传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。 目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的 国的 中科技大学的 中 产品优化顾问，简称 注射成型模拟分析，简称 注射成型过程控制专家，简称 采用 术，可以完全代替试模， 术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤 维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义 3。 塑行业 存在的主要问题 1、我国注塑行业专业化生产企业，大多数是原国家轻工业部管辖下五、六十年代建的塑料制品厂，其特点生产规模小、分散广、科技力量不强、市场开发应变能力薄弱、中低档产品偏多、企业老负担重、资金缺乏。而国内一些原料生产基地和大型家电集团、汽车 制造厂、建材厂自己投资搞注塑配件、其生产规模、科学技术水平和产品市场拥有率大大超过原有企业水平，市场竞争的地理化和本土化，这种上游产品往下发展，而下游产品往上发展，使我国处于中间状态的注塑企业发展空间越来越小，注塑产品单一，企业生存和发展越来越难，濒临破产倒闭。 2、我国注塑行业市场存在混乱状况。个别乡镇私人企业，由于其负担轻、税赋低、劳动成本低、偷工减料以低档次、低价格倾销产品冲击市场，阻碍我国注塑行业的健康有序发展。 3、注塑行业重复建设、产能过剩、产品互相削价，致使经济效益大幅度滑坡。 4、国内多数注 塑产品企业整体技术、装备、水平与发达国家比还处于较落后状态、产品开发能力差，创新少、深度加工跟不上市场需求。 5、注塑制品加工离不开注塑设备和模具，而目前国内能制造的最大注塑机锁模力只有 3600 吨左右，注塑量未超过 5 万克。同时全国模具厂缺乏龙头企业，模具开发能力尚不及先进发达国家。 6、原材料供应方面。国内自己生产原料品种牌号少，选择余地小，不能满足加工厂需求，每年还需大量进口原材料。国内原材料供需矛盾突出。 内 外模具 的现状及发展趋势情况 我国塑料模具的发展随着塑料工业的发展而发展，在我国，起步较晚 ，但发展很快，特别是近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大的发展，取得了很大成绩。 现在 术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍，特别是术的应用较为普遍，取得了很大成绩。目前，使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。这不仅缩短了生产前的准备时间，而且还为扩大模具出口创造了良好的条件，也相应缩短了模具的设计和制造周期。此外，气体辅助注 射成型技术的使用更趋成熟，热流道技术买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 的应用更加广泛，精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高，模具寿命及效率不断提高，同时还采用了先进的模具加工技术和设备。 塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时， “小而专 ”、 “小而精 ”仍然是一个必然的发展趋势。从技术上来说 术将全面推广，快速原型制造（ 相关技术将得到更好的发展，高铣削加工、热流道技术、气体辅助注射技术及高压注射成型将进一步发展。 近年来，随着科学技术的进步以及塑件质量的提高，塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动 化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展。具体表现在以下几个方面。 （ 1） 塑料成型理论研究的发展 对塑料充模过程中的流变行为研究不断深入；对注射成型的流变理论有了更进一步探讨；对挤出成型已初步建立起数学模型。 （ 2） 新的成型方法不断出现 在实验、研究的基础上，热流道浇注系统实际应用更为广泛；热固性塑料注射成型技术更为完善；气体辅助注射成型技术得到实际应用。 （ 3） 塑件更趋向精密化、微型化以及大型化 据资料介绍，德国已研制出注射量只有 微型注射机，用于生产 塑件；我国也研制出 注射机 ，用于生产 手表轴塑件；另外，法国已拥有注射量达到 170超大型注射机。 （ 4） 开发新的模具材料 如采用粉末冶金及喷射成型工艺制作出硬制合金、陶瓷及复合材料。 （ 5） 模具表面强化热处理新技术应用 近年来，我国研制的镜面塑料模具以及美国的 21 以及日本的 55 钢，就是在低级材料中加入 合金元素后，经过毛坯淬火与回火处理，使其硬度 后加工成型，再进行时效处理，使模具硬度上升到大提高了模具的使用寿命。 注塑成型又称注射模塑或注射成 型，是热塑性塑料制品成型的一种重要方法。除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型塑件。注塑成型可以成型各种形状、满足众多要求的塑料制件。注塑成型已经成功地运用于某些热固性塑料制件、甚至橡胶制品的工业生产中。 本次设计我的课题是 视频头 底座注塑模具设计，经过阅读了大量相关书籍以及计算之后，我酝酿的设计思路是：首先要分析、消化原始资料，确定模具的结构方案，进行模具设计的相关计算，再绘制结构草图、绘制模具总装图和非标准零件工作图，最后编写设计说明书。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 第二章 视频头 底座 的工艺性分析 频头 底座 的原材料分析 料性能分析 视频头 底座 的材料采用 丙烯腈 苯乙烯共聚物 ） ，属热塑性塑料。 拉强度 35 63弯强度 62 97伸弹性模量 15872277曲弹性模量 1380 2690缩率 常取 成型温度200 240。 料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。 脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，适于制作一般机械零件 ,减磨耐磨零件 ,传动零件。 （ 1）使用性能 综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 （ 2）成型性能 1)无定型塑件。其品种很多，各种各样的机电性能及成型特型也各有差异，应按品种来选择确定成型方法及成型条件。 2）吸湿性强 含水量应小于 质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑 应要求长时间预热干燥。 3）在成型的过程 之中要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。 4） 密度： 体积： g 熔点： 130160水性： (24h) 计算收缩率： 热变形温度： 10501081053103服强度 : 50伸弹性模量： 弯强度： 80文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 注射成型过程 射成型过程 注射成型工艺过程包括：成型前的准备、注射成型过程以及塑件的后处理三个阶段，现分述如下： 型前的准备 分析检验成型物料质量 根据塑料工艺性能要求，检验其各种性能指标，如含水量等。对于该塑件材料 水量应小于 质量，必 须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 料筒的清洗 在注射成型过程中，当改变产品、更换原料及颜色时均需清洗料筒。通常，柱塞式料筒可拆卸清洗，而螺杆式料筒可采用对空注射法清洗。 选择脱模剂 使用脱模剂是为了便于成型后的塑件顺利地脱模出模仁。常用的脱模剂有硬脂酸锌、液体石蜡（白油）和硅油等。必须注意使用脱模剂将影响塑件的透明性能。 射过程 注射过程是塑料转变为塑件的主要阶段。它包括加料、塑化、加压、注射、保压、冷却定型和脱模等步骤： 1） 加料 由注射机的料斗落入一定量的塑料，以保 证操作稳定、塑料塑化均匀，最终获得良好的塑件。通常其加料量由注射机计量装置来控制。 2） 塑化 塑化是指塑料在料筒内经加热达到熔融流动状态， 并 具有良好可塑性的全过程。就生产的工艺而论，对这一过程的总要求是：在规定时间内提供足够数量的熔融塑料，塑料熔体在进入型腔之前要充分塑化，既要达到规定的成型温度，又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，还要使热分解物的含量达最小值。这些要求与塑料的特性、工艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相关。 3） 加压注射 注射机用柱塞或螺杆推动具有流动性和温度均匀的塑料熔体，从料筒 中经过喷嘴、浇注系统，直至 压 入模腔 。 4） 保压 保压是自注射结束到柱塞或螺杆开始后移的这段过程，即压实工序。保压的目的一方面是防止注射压力解除后，如果浇口尚未冻结，发生型腔中熔料通过浇口流向浇注系统，导 致 熔体倒流；另一方面则是当型腔内熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆可迫使浇口附近的熔料不断补充进模具中 ， 使型腔中塑料能成型出形状完整而致密的塑件。 5） 冷却定型 当浇注系统的塑料已经冷却凝固继续保压已不再需要，此时可退回柱塞或螺杆，同时通入冷却水或空气等冷却介质，对模具进一步冷却，这一阶段称冷买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 却定型、实际上冷却定型过程从塑料注入型腔起就开始，它包括从注射完成、保压到脱膜前这一段时间。 6） 脱模 塑件冷却到一定温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。 件的后处理 塑件经注射成型后，除去浇口凝料修饰浇口处余料及飞边毛刺外，常需要进行适当的后处理，借以改善和提高塑件的性能，塑件的后处理主要指退火和调湿处理。 1） 退火处理 退火处理是使塑件在定温的加热液体介质 (如热水、甘油和液体石蜡，或热空气循环烘箱中静置 段时间，然后缓慢冷却的过程。其目的在于减少由于塑件在料筒内塑化不均匀 或在型腔内冷却速度不一致，而形成的内应力，这在生产厚壁或带有金属嵌件的塑件时尤为重要。一般退火温度控制在塑件使用温度以上 10 20 C ，或低于塑料的热变形温度 10 20 C 。退火处理的时间取决于塑件品种加热介质温度塑件的形状和成型条件。退火时间到达后塑件应缓慢冷却至室温，冷却太快，有可能重新产生内应力。 对于该塑件查参考文献 2得处理介质为空气和水；处理温度为 6075；处理时间为 16 20 2）调 湿处理 将 刚脱模的塑件放在热水中进行处理以隔绝空气防止塑件氧化而变色，同时加快达到吸湿平衡的一种处理方法 塑件的颜色性能和尺寸达到 稳定 ，通常聚酰胺类塑件需进行调湿处理，处理的时间随塑料的品种、形状、厚度及结晶度大小而异 。 成型工艺参数 模时，可根据实际情况作适当调整。 注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度：后段温度 60 ； 中段温度 800 ； 前段温度 00 ； 喷嘴温度 ：选用 180 ； 模具温度：选用 80 ； 注射压力：选用 100当于注射机表压 35 注射时间：选用 40s； 保压时间：选用 20s； 冷却时间：选用 30s。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 型特性及条件 烯腈 苯乙烯共聚物 成型特性 流动性中等 ,吸湿大 ,必须充分干燥 ,表面要求光泽的 视频头 底座 须长时间预热干燥 80 2、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 3、如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3后模具表面会残存塑料分解 物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 4、 流动性中等，溢边值 5、 塑料的加热温度对 视频头 底座 的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为 250 ）。成型时宜采用较高的加热温度（模温 50 80 ）和较高的注射压力（柱塞式注射机：料温 180 230 ，注射压力 100 140杆式注射机：温度 160 220 ，注射压力 70 100 丙烯腈 苯乙烯共聚物 成型特性 文名， 丙烯腈 苯乙烯 ，英文名， 此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的材料。 脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点。此外，表面还可镀铬，成为塑料涂金属的一种常用材料。另外， #372 有机玻璃熔接性良好，用于制造双色成形塑件。 1）无定形料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。 2）吸湿性强，含水量应小于 必须充分干燥，要求表面光泽的塑件 应要求长时间预热干燥。 3）流动性中等，溢边料 右 (流动性比聚苯乙烯， ，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好 )。 4） 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 6080，注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为 180 230，