PCB板导轨注塑模设计说明书

1 导轨注塑模设计说明书 1 绪论 具工业在国民经济中的重要作用 模具是工业生产的基础工艺装备，振兴和发展我国的模具行业。在机械装备工业的生产中，模具行业起着非常重要的作用，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。在电子、汽车、电动机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60%80%的零部件都要依靠模具成形。而且工程塑料、橡胶、粉末冶金、玻璃成型、陶瓷制品等工艺也都需要用模具来完成批量生产。它的使用能大大的提高生产效率、缩短生产周期、保证质量、节约材料、降低成本同时也有很高的精度和高复 杂度，给企业带来好的经济效益。这让模具成为发展和实现材料成型不可缺少的工具，也是工业生产中应用极为广泛的重要工艺装备。模具被称作为“效益放大器”，用模具生产的最终产品价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型、长寿命的模具技术，能反映出一个国家生产产品的先进性和竞争力，模具技术水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。随着近代工业的发展和产品更新换代的速率加快，我国对于模具的需求量逐渐增加，对模具设计和制造水平不断提出更高的要求。模具工业在我国国民经济中的重要 地位和作用表现在以下几个方面： 第一，国民经济的五大支柱产业 子、汽车、石化、建筑等工业都需要大量的模具并要求模具工业的发展与之相适应。特别是汽车大型覆盖件模具、精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都与这些支柱产业发展的需要相差甚远。 第二，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。模具的开发和制造水平的提高，还有赖与数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的作用，也要与电子信息等高新技术嫁接实现 2 高新技术产业化。例如，属于高新技术领域的集成电路 的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密冲压模具；数字化电子产品的发展，没有精密模具业不行。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。 第三，模具工业又是高新技术产业化的重要领域，用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。 速原型制造技术的应用，使得模具的设计制造技术发生重大变革。 第四，模具工业是装备工业的一个组成部分。模具设计与制造新技术被列为国家紧缺人才培养计划， ”十五 ”规划提出，要走新型工业化 道路，要坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，要用高新技术和先进技术改造传统产业，大力振兴装备制造业。我国目前正在成为国际制造中心，成为制造业大国，而模具是各种产品大批量生产的基础装备，没有模具就不能实现批量生产，提高质量，降低成本，一个国家从制造大国走向制造强国，模具在其中扮演至关重要的角色。 国模具工业的现状 我国模具工业起步晚和工业发达国家相比有很大的差距。但改革开放以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，尤其是国民经济的高速发展，大大提高了模具的商品化程度，推 动了模具技术和模具工业的迅速发展。这让我国模具工业的面貌发生了根本性的变化，有以下几个方面： 一、我国模具模具工业从附属行业逐步发展成了有相当规模的、具有高技术行业特征的资金密集型、技术密集型装备制造产业。 二、模具的生产进入到了数字化、信息化设计的现代化工业生产的时代。 三、制造业的发展拉动了模具工业的发展，模具业的发展给予制造业强劲有力的支持。 四、模具产品结构更加的合理。按照产品材料的不同，成形的方法不同，模具分为 10 大类，主要有冲压模注塑模、锻造模、锻模等。 五、模具水平大幅提高。以大型、精密、复杂 、长寿命模具为代表的高水平的模具比例达到了 35%以上，如汽车覆盖件模具已能生产 B 级车整车模具，寂寞美好加工精度已能到达 米，塑料模具到达了微米级，适应 业发展的需求等等。 3 六、为模具制造配套的服务的体系日趋完善，我国模具工业体系基本完善。 模具的应用越来越广泛，其适应性业越来越强，已成为工业国家进行各项生产及运作中必不可少的一部分和当代工业生产的重要手段和发展方向之一。现在产品的质量、效益和新产品的开发能力很大程度上取决于模具。 近年来，随着塑料工业的高速发展以及工程塑料在强度和精度方面的不断提高 ，塑料制品的应用范围也子啊不断的扩大，如家用电器、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例在快速的增加着。一个合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料花的程度不断上升。 料模具工业和技术今后的主要发展方向 塑料制品生产中先进合理的成型工艺、高效的设备、设先进的模具是必不可少的重要因素。塑料模具对实现塑料成型工艺要求和塑件使用要求起着十分重要的作用。由于目前工业和民用塑件的产量增大，质量要求越来越高，因而导致塑料模具研究、设计和制造技术迅猛发展。主要呈现在以下几 方面： 1理论研究不断加深，设计计算更趋成熟 由于塑料成型加工原理的研究越深入，使得成型加工重要装备的模具其技术已经由经验设计迈向理论计算发展，这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定了基础。 2注塑模具 用化与集成化 （ 1）注射模具 实用化。是在塑料模具 设计制造中全面推广应用术。 术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的 体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型 统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题； 件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 （ 2）塑料模具 集成化。机械技术和电子技术的密切结合，以更多采用图形输出、数控数显、计算机程序控制的设计与加工一体化方法，实现高层次、多工位加工，使塑料模具在质量、效率上产生一个新的飞跃。 4 3 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型 技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度 ，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 4 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式 。 5 应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要 。 6 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提 。 5 2 注塑件设计 件结构功能设计 技 术 要 求. 未 标 注 公 差 尺 寸 按 处理2 . 表 面 粗 糙 度 为 6 . 33 . 表 面 不 得 有 龟 裂 、 破 损 和 尖 角图 2导轨 此次设计的 导轨形状简单，此导轨主要应用在电子产品中使 有很好的固定作用并确保导轨不会影响到 的正常工作。在设计的过程中还需要保证塑件的强度和刚度，确定 取出时不会破坏导轨。 导轨的导轨槽采用中心对称结构，能保证导轨的受力均匀。 塑件沿脱模方向的内外表面一般都应有一定的斜度，以此来减少脱模时的阻力，只有在塑件高度很小（ 100需乘以 初步可得侧壁厚度 c 。 （ 4 2、垫板厚度 由于塑件、浇注系统在分型面投影面积为 ，根据参考，投影面积在 5010 时，垫板厚度为 2025 架的选择 根据上述所确定的注射机型号、塑件尺寸、型腔数目、浇注系统等数据，可知模具的长宽小于注射机的拉杆间距 290368塑件的尺寸为 208105于 208个尺寸比较大，而且采用多型腔故我们选择模架为： 30 30 80 20 图 4架 向与定位机构设计 注塑模具的导向主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导向机构主要用于动、定模之间的开合模导向，使成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体，从而保证塑件形状、壁厚和尺寸的精确。导 向机构设计： 1、导向机构的功用 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。 导向作用：合模时引导动模按序正确闭合，防止顺坏凹凸模。 承载作用：导柱在工作中承受一定的侧向压力。 2、动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。 导柱、导套零件如下图： 21 图 4柱 图 4头导套 22 型零部件设计 模具中决定塑件几何尺寸、质量和精度的零件称为成型零件。包括型芯、凹模、成型杆、成型环等。成型零件要求有合理的结构、较高的强度、刚度和较好的耐磨性能。由于塑件形状简单，根据分型面位置以及此次设计要求与加工特点，成型零件采用整体凹模，分为动模型腔、定模型腔。 1、动模型腔尺寸计算 径向尺寸 Z 21100 平（ 4 基本尺寸 公差值 208 5 3 2、深度尺寸 Z 21100 平（ 4 3 、型芯径向尺寸计算 径向尺寸 11 00平（ 4 2 44 4、型腔距 离尺寸 24 2412 L L 平 （ 4 尺寸 公差值 3 41005 气系统设计 塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件 局部碳化烧焦，或塑件产生气泡、接缝，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。 因该模具为小型模具，塑件的体积较小且分型面适宜。在模具的分型面动定模之间存在间隙，而且顶出机构也存在间隙故我们可利用分型面以及间隙排气。 度调节系统 注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的质量都有重要影响，所以必须用温度调节系统对模具的温度进行控制。对模具的温度调节需根据塑料的品种、塑件的结构形状、尺寸大小、生产率及塑料成型工艺对模具温度的要求等来确定。 具温度对塑件精度的影响 模具温度过高，成型收缩不均，脱模后塑件变形大，还容易照成溢料和粘模。 模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。 当模具温度不均时，成型塑件在模具型腔内固化后的温度也不均匀，从而导致塑件收缩不均匀，产生内应力，最终造成塑件出模后变形、开裂、制品翘曲变 25 形。 模具温度的波动对塑件的收缩率、尺寸稳定性、变形、应力开裂、表面质量等都有很大的影响力。 具温度对注塑周期的影响 在整个成型周期中，冷却时间约占 80%。 模具温度控制得好，熔体可以及时固化、开模及取成型制 品，缩短了成型周期，提高了劳动生产率；模具温度控制不好会导致熔体固化的慢，这样不仅无法令模具降温，严重时模具甚至不得不停下来休息，结果会使模具注射周期加长，降低模具的劳动生产率。 却系统设计 为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水道靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。模具设置冷却系统的目的在于防止塑件脱模变形，缩短成型周期和使塑件形成较低的结晶度以获得尺寸和形状稳定，变形小和表面质量 较高的塑件。 影响模具冷却的因素主要有： 一 ，“出口”和“入口”的冷却介质温差； 二，注入模腔的熔体温度和塑件推出模具时的温差； 三，冷却介质的品种和流量； 四，模具零件的热导率； 五，冷却系统的设计。 模具的冷却方式一般是在型腔、型芯等合理的部位设置冷却管道，并通过冷却水的流量来控制模温。设计冷却水道必须遵循以下原则： 1、合理确定冷却水道孔的直径、中心距以及与型腔腔壁的距离。根据经验，水道空直径一般取 812于 宽度尺寸仅 10去水道孔径 4空中心距取水道直径的 35 倍；水孔与型腔壁的距离应相等（通常为1525 2、冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等。当塑件壁厚均匀时，冷却水与型腔表面的距离应尽可能处处相等，当塑件壁厚不均匀时，应在壁厚处强化冷 26 却。 3、浇口处应加强冷却。 4、避免将水孔开设在塑件的熔接痕处。 5、冷却水道不应穿过其接缝部位，以防漏水。 6、进出口水管接头的位置应尽可能设计在模具的通一侧，通常应设计在注塑机的背面。 5 注射机的校核 大注射量校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料边和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好为注塑机的最大注塑量的 80%，所以，选用的 注塑机最大注塑量应： （ 5 式中： 故 此处选定的注塑机的注塑量为 所以满足要求。 模力的校核 注塑机的锁模机构应该提供足够高的锁紧力，使动、定模两部分在注射过程中保持紧密闭合。 注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机额定锁模力，即 )( （ 5 式中 F 注射机额定锁模力（ N） 塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积（ 27 塑料熔体在模腔内的平均压力（ n 型腔个数 将数据带入式中得 34400)840102082(20 注射机的额定锁模力 5 0 0 0 02 5 0 ,故注射机锁模力满足要求。 射压力的校核 注射机的最大压力应大于塑件成型所需的压力，即 ： PP （ 5 式中 注射机最大注射压力（ 塑件成型所需的注射压力（ 料的塑件 注射压力 0060z 10060 ，满足注射条件。 具安装部分尺寸与闭合高度校核 1、模具闭合高度长宽尺寸与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合： 模具长宽 拉杆面积； 模具的长宽为 200 350（ 注射机拉杆的间距 290368满足要求。 2、模具闭合高度应在注射机最大与最小闭合高度之间，即 m m a xm （ 5 式中 模具闭合高度（ 注射机最小闭合高度（ 注射机最大闭合高度（ HH m 405245195 m a xm i n ；满足要求。 28 模行程校核 由于锁模机构是机械式和液压式联合作用的注塑机，所以开模行程都不受模具安装高度的影响，模具安装高度靠连接在移动模板后的大调节螺母，在允许的最大和最小模具高度之间调 节，而开模行程是由锁模机构的曲肘的运动或移模油缸的运动所决定。 于这种类型。 注射机的开模行程应大于脱模取出塑件所需的开模距离，即 105(21m a x （ 5 式中 注射机最大开模行程 2601 塑件脱模所需顶出距离 352 塑件高度 5mm 010535)105(21 010535)105(21 故， 105(21m a x ，满足要求。 6 模具装配 装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。 在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得 到保证，才能使模具的整体要求得到保证。 模具的装配顺序。 （ 1）确定装配基准； （ 2）装配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净； （ 3）调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面吻合面积不得小于 80%，间隙不得小于溢料最小值， 29 防止产生飞边。 （ 4）在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查； （ 5）组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象； （ 6）组装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接 螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中； （ 7）试模：试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。 最后检查各种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。 7 总结 通过对 导轨注塑模的设计，能综合所学知识，加以应用。对常用塑料在成型过程中对于模具的要求有了更深一层的理解，掌握了注塑模的结构特点以及设计计算方法和校核。 在设计过程中自主学习，加以理解以期能更好完成本次设计。在设计中对图纸的完善、不 断的思考深化了对理论知识的理解。这使得在在进行计算机应用时如 软件，很大的提高了工作效率。 这次毕业设计不仅使我得到一次全新的锻炼，能更加充分的利用所学的进行设计。充分利用 术进行设计，在设计过程中解决问题，完善设计。 30 参考文献 1 张霞、初旭宏 M. 北京 :电子工业出版社 ,2011. 2 李子海、王晓霞 M. 北京 :电子工业出版社 ,2011. 3 杨占尧、王高平 M. 北京 :电子工业出版社 ,2011. 4 徐长寿 M化学工业出版社 ,2007. 5 卢险峰 M化学工业出版社 ,2007. 6 徐惠民、贾颖莲主编 版 M理工大学出版社 ,2010. 7 张国强 M化学工业出版社 ,2005. 8 张克惠 M西北工业大学出版社 ,1995. 9 朱光力、万宝金 M华大学出版社 ,2002. 10 杨宁宁主编 文版模具设计技术与实践 M华大学出版社 ,2009. 11 冯爱新 M机械工业出版社 ,2009. 12 陈世煌、陈可娟 M国防工业出版社 ,2007. 13 张维合 M化学工业出版社 ,2009. 14 廖念钊、莫雨松、李硕根 at M国计量出版社， 2007. 15 何铭新、钱可强 M等教育出版社， 2004. 16 夏巨谌、李志刚 M械工业出版社， 2002. 17 闻邦椿 五版） .M学工业出版社， 1995. 18 王东胜、范春华 M京电子工业出版社， 2009. 19 刘勇 M南交通大学出版社， 2008. 20 陈建荣、张洪涛 M京理工大学出版社， 2010. 31 致 谢 毕业设计对大学生四年学习生涯的一个综合考核。它需要将理论知识与实际能力结合，在实践中体现。 论文得以顺利完成，要感谢的人实在太多了。 首先要衷心地感谢我的指导老师 肖 老师，您严谨的治学态度，开阔的思维，循循善诱的指导一直给我很大的帮助。当我对 设计 的思路感到迷茫时，您为我理清思路，指导我往一条比较清晰的思路上进行修改。在 设计过程 的不断修改 图纸 ，我也努力做到及时积极地跟 肖 老师交流，因为我觉得这样可以使得我的 设计与论文 更加完善。在不断完善和修改的过程中，也让我更加懂得 “一分耕耘才有一分收获 ”的道理。 然后还要感谢各位老师的栽培，让我们有了一定的基础来面对以后的学习；同时还要感谢各位 同学的支持与帮助。此次毕业设计得以顺利完成。 最后感谢母校和机电学院对我的培养。 张世虎 F S.*; L.* & I.* *2, 9000 * 7, is a to in To a a of In we a of we is of of be on a is of P