附录2 外文文献原文.pdf

电视机遥控器外壳注塑模具设计.zip

收藏

压缩包内文档预览:
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:22166660    类型:共享资源    大小:1.67MB    格式:ZIP    上传时间:2019-09-24 上传人:小*** IP属地:福建
50
积分
关 键 词:
电视遥控器外壳 电视遥控器外壳注塑模具设计 电视遥控器外壳模具设计 遥控器外壳注塑模具设计 电视机遥控器模具设计 电视机遥控器注塑 电视机遥控器 注塑模具设计
资源描述:
电视机遥控器外壳注塑模具设计.zip,电视遥控器外壳,电视遥控器外壳注塑模具设计,电视遥控器外壳模具设计,遥控器外壳注塑模具设计,电视机遥控器模具设计,电视机遥控器注塑,电视机遥控器,注塑模具设计
内容简介:
7一、选题依据1、研究领域 机械原理、机械设计、模具设计。2、论文(设计)工作的理论意义和应用价值模具在现代生产中,是生产各种工业产品的重要工艺装备,它以其特定的形状通 过一定的方式使原材料成型。在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具, 称为塑料成形模具,简称塑料模,它是型腔模的一种类型。塑料模优化设计,是当代 高分子材料加工领域中的重大课题。其地位与重要性正日益被人们所认识。随着塑料 工业的飞速发展,人民生活水平的不断提高,电子产品已经遍布我们生活中的每一个 角落,甚至已经成为我们生活中必不可少的一部分,而人们的需求也随之多样化。同 时伴随着通用塑料与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 在不断地扩大,如:家用电器、仪器仪表、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正迅猛增加,注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。同时在现代的电子产品设计过程中,人性化设计也是设计人员的一个重要目标, 因此遥控器的出现也就不足为奇了,而遥控器日益多变的结构和形状,也对模具结构 提出了更高的要求,所以作为一名机械专业的毕业生,我在这次毕业设计选题时选择 了遥控器后壳的注塑模具设计这一课题,希望通过这次设计,既能对我大学里所 学的知识做一个系统的总结,又能运用我所学的知识,尽可能利用最简单的模具来注 出人们满意的遥控器。3、目前研究的概况和发展趋势 注塑成型适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多,而且适用于多种原料,能 够成批、连续地生产,并且具有固定的尺寸,可以实现生产自动化、高速化,因此具 有极高的经济效益。 随着工业生产的迅速发展,注塑模具设计可以根据人们的具体 要求进行产品的尺寸设计,设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能保证制品的精 度、表面质量的模具产品,最大程度的满足了用户的需求。塑料模具工业在国民经济 发展过程中发挥着越来越重要的作用。国外发展概况: 下面以“欧洲模展上的先进模具技术”的考察报告以基准来简单介绍一下,在EuroMold 2001 上展出的模具大部分为塑料模,许多模具巧妙的设计、高超的加工技 术和卓越的质量令人赞叹。例如,Sermo 、EN GEL 等公司展出了多零件、多色、多 材料注射模,回转台注射成型和带分度板座的注射成型系统。利用这些模具和技术可 实现同一模具中成型多种零件,并且可实现多种颜色、多种材质塑料的注射成型。国内发展现状及与国外先进水平的主要差距:我国塑料模具的发展极其迅速。塑料模具的设计技术、制造技术、CAD、CAPP 技术,已有相当规模的开发和应用。我国在塑料模具设计技术和制造技术上与发达国 家和地区还有很大的差距,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全,质 量尚不稳定。塑料技术,包括设计技术、材料选择、加工技术管理与维修技术等多种领域,属 于系统工程技术。随着塑料模具应用领域不断扩大,地位的不断提高,对此国家已经 指定出明确的奋斗目标。为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要,模具的标准 化工作十分重要,目前我国模具标准化程度较低。注射模方面关于模具零件、模具技 术条件和标准模架等已经制定了一些国家标准标。比如,2005 年中国模具工业产值达 到 610 亿元,增长率保持在 25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的 10%,仅次于 日本、美国而位列世界第三。我国注塑模具产品的质量和生产工艺水平,总体上比国际 先进水平低许多,而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。因此注塑模具设计成了 我国当今社会发展必不可缺少的行业。由于中国经济的高速发展对塑料模具工业的要求是越来越严格,因此为塑料模具 工业的发展提供了巨大的动力。据准确数据统计,中国全年塑料模具产值达 534 亿元 人民币,这是一个已经存在的事实。随着汽车制造业和 IT 制造业的飞速发展,国内 模具工业取得了飞速发展,据了解,我国模具行业中塑料模具的占比可达 30%,预计 在未来模具市场中,塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高,且发展速度将快于其 他模具。据悉,模具工业 2000 年以来以每年 20%的速度飞速增长,拉动了模具档次 的提高,精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。近年来,我国塑料模具工业迅速发展,体现在模具产品向着大型、精密、复杂的 方向发展,综合技术含量不断提高,模具制造周期不断缩短。但与国外塑料模具的先 进水平相比还有很大的差距。主要集中在模具材料和标准化、制造周期、加工设备、 模具制造工艺和测量技术等方面与美国、德国、日本等国家 3 有着较大差距,同时在 企业员工素质和信息化管理和物流管理等方面也与发达国家有一定的差距。如今,我国对塑料模具需求旺盛的行业包括航空航天、国防军工、轨道机车、工 程机械等行业,尤其总投资超过 300 亿元投资规模的大飞机项目等,必将会给塑料模 具行业带来新的挑战和机遇。因此,塑料模具发展必须依托国家重点建设工程,面向 六大展业(交通运输产业、汽车产业、信息产业重大装备产业。电站及输配电设备产 业)及其重点行业。大规模开展技术改造,技术升级,提高基础配套件和基础工艺水 平;通过加快企业兼并重组和产品更新换代,促进产业架构优化升级,全面提高产业 竞争力引导专业化零部件生产企业向“专、精、快”方向发展,形成优势互补、协调 发展的产业格局。二、论文(设计)研究的内容1.重点解决的问题 遥控器后壳的注塑模具结构设计和注浇系统的设计。2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路)(1)塑件分析,包括选择塑件材料并对所选材料的物理及力学性能进行分析;(2)注塑机的选择及参数校核,通过塑件的体积质量等参数选择注射机并对其 安装参数进行校核;(3)模具材料选择,通过塑料模具对材料的使用性和加工性的要求选择;(4)模具结构设计;(5)注浇系统设计;(6)排气和温度调节系统设计;(9)脱模机构设计,应分脱出机构(将塑件和浇注系统凝料等与模具松动)和 取出机构;(10)分析模具工作原理并试模验收。3.本论文(设计)预期取得的成果(1)根据塑件结构设计遥控器后壳的注塑模具结构;(2)基于 CAD 软件绘制主要零件图和总装配图;(3)基于 SolidWorks 软件对主要零件进行三维建模;(4)基于 SolidWorks 软件绘制总装配图;(5)编写 10000 字以上的说明书。三、论文(设计)工作安排1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数);根据塑件的功能与用途用 SolidWorks 软件对零件进行三维造型、然后选择注塑 机并确定型腔数目、接着确定成型方案、总体结构设计、分型面设计、浇注系统设 计、脱模机构设计、冷却系统设计等。2.论文(设计)进度计划(1)遥控器后壳的注塑模具总体构想并完成开题报告第 14 周(2)确定塑件结构及塑件材料并分析材料性能第 5 周(3)选择合适的注塑机和模具材料并对注塑机进行参数校核第 7 周(5)进行模具结构的设计第 8 周(6)设计模具的浇注系统第 9 周(7)设计模具的排气和温度调节系统第 10 周(8)设计脱模机构并对总体结构进行三维建模第 11 周(9)设计大体完成并撰写说明书并交由老师审阅第 12 周(10)在老师的指导下修改完善,并最终完成说明书第 13 周(11)设计完成,答辩第 14 周四、需要阅读的参考文献 1任天娟.仪表盖注塑模具设计J.装备制造技术,2015 2任天娟.医用连接管注塑模具设计J.机械制造,2015 3任天娟.拖链板注塑模具设计J.机械设计与制造工程,20154C.Y.Wu,Y.C.Hsu.Optimal shape design of an extrusion die using polynomial networks and genetic algorithmsJ.AdvancedhanufacturingTechnolog.2002195Lewis R W,Morgan K,Thomas H Ret al.The finite element method in heat transfer analysis.England:John Wiley &Sons Ltd,19966任天娟.挂钩注塑模具设计J.模具技术,2016 7杨关全.模具设计与制造基础.北京:北京师范大学出版社,2005. 8毛平淮.互换性与测量技术基础M.北京:机械工业出版社,2010 9孙桓 陈作模 葛文杰.机械原理M.北京:高等教育出版社,2013 10张策.机械原理与机械设计M.北京:机械工业出版社,2010 11卢炳恒.机械制造技术基础M.北京:机械工业出版社,200712任天娟.基于工作过程的压铸工艺及模具设计课程改革与实践J.装备制造技术,2016 13Mathworks. Data Accquisition Toolbox Users Guide, 2003.14N.Tractinsky, A.S.Kattz, D.Ikar. What Is Beautiful Is Useable. Interacting with Computers 13,2000.附:文献综述文献综述我国塑料模具工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很 大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产大屏 幕彩电塑壳注射模具和遥控器外壳注射模具;精密塑料模具方 面,已能生产照相机塑料件模具等。但与国外相比还需进一步提 高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例;在塑料模 设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术;开发新的成型工艺 和快速经济模具;提高塑料模标准化水平和标准件的使用率;应 用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量;研 究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。未来的发展趋势是: 大型化、 高精密度化 、多功能复合型 、热流道模具 、气辅模 具、 高压注射成型。在科学技术飞速发展的今天,模具在国民经济中所占据的地 位日益显著,可以说人类的衣、食、住、行,没有任何一方面离 得开模具。模具是机械、汽车、电子、通讯、加点等工业产品的 基础工业装备,属于高新技术产品。作为基础工业,模具的质量、 精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用,在国际上称 为“工业之母”。随着我国国民经济的快速发展,作为工业品基 础的模具工业,也得到了蓬勃发展,已成为国民经济建设中的重 要产业。模具工业不但在国民经济中占重要地位, 在世界市场上也是独树一枝。世界模具市场总体上供不应求,市场需求在 600 到650 亿美元。如今,模具工业的发展基至已经起过了新兴电子工 业。如今国外先进注塑模具 CAD/CAM/CAE 的研究现状如下: 国外注塑模具的 CAD/CAE/CAM 的一体化技术是随着通用机械 CAD/CAE/CAM 一体化技术的发展而逐步深化的。且国外的注塑模具 CAD/CAE/CAM 一体化技术是从八十年代起便已进入了实 用的阶段,多年来应用较为广泛的软件是:5 .美国 Siemens PLM Software 公司开发的 UG 软件,是颇 为流行的一款模具设计的集成一体化软件,它为模具企业提供非 常的解决方案。目前应用较为广泛的 Mold Wizard(注塑模向导) 就是基于 UG 软件开发而来的。该模块为用户提供较为完整的注 塑模具设计的流程,功能包括从塑料制品的导入、型腔的布局、 模具的分模、标准模架的加载、冷却系统的设计、浇注系统的设 计、推出机构的设计及工程制图的导出等。6 .美国参数技术公司(PTC)开发的软件 Pro/E,也是使用 较为广泛的集成一体化软件,在 CAD/CAE/CAM 一体化技术领域 占据了重要的地位,在业界也得到了广泛的认可。该软件先进的 参数化设计理念、基于特征的实体造型的特点以及庞大的数据库 完全符合机械设计的思路。该软件的 Pro/MOL DESIGN 模块主要 用于模具设计,该模块为设计人员注塑提供了模具设计诸多功 能,用户可根据使用需求修改与分析模具的相关元件,并可依据9模具结构的变化对它们进行快速更新。3.欧特克公司开发的 Moldflow 仿真软件,是一款主要用于 注塑模具设计的 CAE 分析软件,帮助设计人员验证或优化注塑 成型工艺和注塑模具结构。分析过程包含填充、保压、冷却、翅 曲、纤维取向、结构应力和收缩及气体辅助成型分析等,使设计 人员及早发现产品可能会出现的缺陷,极大的提高了注塑模具的 质量。4.美国达索公司开发的 CATIA 软件,是一款全参数化特征 的三维软件。该软件开发了一整套具备强大功能主要用于模具设 计和分析的专用工具包,可帮助设计人员完成企业所需求的模 具,并支持从设计前、设计中、设计后的分析模拟、组装及维护 在内的全部注塑模具设计的流程。使得注塑模具的开发过程更快 更精准。1 .美国达索(Dassault Systemes S.A)公司开发的 Solid Works 软件,是一款在世界领域起领先地位的集成一体化软件。 该软件能够在注塑模具的设计和分析阶段利用数据库的技术、参 数化特征的造型技术及自由形式的特征技术,能够为注塑模具的 设计提供强大的工具支撑。同时该软件还能为模具企业提供其他 相关软件的整合功能,这一举措为模具企业提供了极大的便利。2 .美国 Autodesk 公司开发的 Inventor 软件是一款三维 可视化的实体模拟软件。该软件包含有三维建模、信息化管理、 协同化工作以及技术支持等特征。运用 Autodesk Inventor 软9件可创建三维模型、二维工程图、自适应特征、零件及子部件,该软件还可以同时管理上千个的零件以及大型的部件。软件最强 大的功能在于“连接到网络”的工具,他可以帮助工作人员远程 协同工作,很大的方便了数据的共享和同事之间的沟通。上述软件的技术已经越来越成熟,在生产中早已得到了广泛 的应用,且为模具企业产生了巨大的经济效益。我国国内注塑模具 CAD/CAM/CAE 的研究现状: 我国注塑模具的 CAD/CAE/CAM 一体化技术起步较晚,最初我们主要依靠从国外引进系统应用于注塑模具设计及制造,发展至今国内一些高等院校和科研单位早已自行开发了不仅从质量 上、技术上或是设计能力上都相当成熟的,且非常适应与我国模 具企业的 CAD/CAE/CAM 一体化集成系统,通过多年的研究与实 践已经逐步应用到了我国的模具企业当中。当前国内具有代表性 的注塑模具 CAD/CAE/CAM 系统主要有以下几种:1.华中科技大学自主研发了注塑模 CAD/CAE/CAM 一体化系 统,且深入研究了模流分析与模拟冷却, 自行研制的塑料模具 CAD/CAE/CAM 一体化软件HSCAE 可以模拟塑料成形过程中的 温度场、压力场及塑料三维的流动,通过分析融合纹的位置来预 测可能出现的翘曲及变形等制品的缺陷。目前该系统已在国内很 多家企业得到了广泛的应用。2. 北 京 航 空 航 天 大 学 自 主 设 计 研 发 的 注 塑 模 具12CAD/CAE/CAM 的一体化系统,该系统主要涵盖了塑料制品三维建模、注塑模具三维设计、工艺过程及模具结构的数值模拟分析、 主要模具零件的数控加工与仿真等的功能,具有很高的实用价 值。3.浙江大学开发了精密注塑模具的 CAD/CAM 一体化系统。 此系统是在工作站 UGII9.0 的平台上开发而来的,该系统同时 配有 CAE 的接口便于实现 CAE 的分析。该功能主要是能够让其 在特征的信息和工艺信息不变的前提下,通过特征的反转与映射 的功能产生了与之对应的型腔模型。4.中国科技大学研发的注塑模 CAD/CAM 一体化集成系统。 此系统以 SAP 有限元的计算模块与 Auto CAD10.0 作为支撑而 建立起来的。该系统有效的解决了注塑模具浇注系统的设计、冷 却系统的设计、型腔与型芯的曲面造型的设计、冷却系统的分析 及二维装配图的绘制等问题。模具按制造的产品分类,可以分为塑料模具(又分为注塑模 具、铸压模具和吹塑模具)、冲压模具、铸造模具、橡胶模具和 玻璃模具等。其中,尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、 占据的比重大。伴随着我国国民经济的高速发展对模具工业也提出了越来 越高的要求。汽车、摩托车、家电行业等是模具最大的市场, 占 整个模具市场的 60%以上。例如,一种型号的轿车生产线共需要 模具 4000-6000 套,价值述 2 亿-10 亿元;一台电冰箱需要模具生产的零件约 150 个,共需要模具约 350 套,价值约 400 万元;单台彩电大约有 150 个零件需用模具生产,共需模具 140 套。价值约 700 万元。其中所需模具大部分为注塑模具和冲压模具。预计 2005 年,仅汽车行业,就需要各种塑料制件 36 万吨;电冰箱、洗衣机和空调年产量均超过 1000 万台;彩电的产量已超过 3000万台。到 2010 年,在建筑和建材行业方面,塑料门窗的普及率 达到 30%,塑料管的普及率达到 50%,这些都会大大增加对模具 的需求比重。近年来,我国的模具工业一直在以每年 13%左右的增长速度 快速发展.据预测, 我国模具行业在“十五”期间的增长速度将 达到 13%-15%。模具钢的需求量也将以每年 12%的速度递增,全 国年常求量约 70 万吨左右,而国产模具钢的品种只占有国外模 具钢品种的 60%,每年进口模具钢约 6 万吨。我国每年进口模具 约占市场总量的 20%左右,已超过 10 亿美元,其中塑料与橡胶 木居占全部进口模具 50%以上;冲压模具占全部进口模具约 40%。 由此可见我国模具工业的发展潜力是巨大的。虽然近几年来,我国模具工业水平已取得了很大的进步,但 总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工 设备还很少,许多先进的技术如 CAD/CAE/CAM 技术的普及率还是 不高,特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民 经济各行业的发展需要。纵观发达国家对模具工业的认识与重视,我们感受到制造理16念陈旧是我国模具工业发展滞后的重要原因。模具工业水平的高低,决定着产品的质量、效益和新产品开发能力,它已成为衡量 一个国家制造水平高低的重要标志。因此,模具工业是国家重点 鼓励与支持发展的技术和产品,现代模具是多学科知识狙击的高 新技术产业的一部分,是国民经济的装备产业,其技术、资金与 劳动相对密集。目前,我国模具工业的当务之急是加快技术进步, 调整产品结构,增加高档模具的比重,在保证质量的前提下力求 效益最大,提高模具的国产化程度,减少对进口模具的依赖。现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化,优 质模具材料的研究、先进的设计以制造技术、专用的机床设备, 更重要的生产技术的管理等。21 世纪模具行业的基本特征是高 度的集成化、智能化、柔性化和网络化。追球的目标是提高产品 的质量及生产效率,缩短设计制造及其周围,降低生产成本,最 大限度的提高模具行业的应变能力,满足用户。可见,未来我国模具工业和技术的主要发展方向是:1.大力普及、广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术,逐步走向集成 化。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、 人和管理的集成。2.提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术, 逐步减少模具的进口量,增加模具的出口量。3.在塑料注射成型模具中,积极应用热流道,推广气辅或水辅注射成型,以及高压注射成型技术,满足产品的成型需要。4. 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准 件是模具基础,其大量应用可缩短模具设计制造周期,同时也显 著提高模具的制造精度和使用性能,大大提高模具质量。我国模 具商品化、标准化率低于 30%,而先进国家均高于 70%,每年我 们要从先进国家进口相当数量的模具标准件,其费用约占年模具 进口额的 3%-8%。5. 发展快速制造成型与快速制造模具,即快速成型制造技 术,迅速制造出产品的原型与模具,降低成本推向市场。6. 积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料,满足特 殊产品的需要。7. 推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工 艺,满足模具制造的需要。8. 开发优质模具材料和先进的表面处理技术,提高模具的 可靠性。9. 研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工 程,最大限度地提高模具的开发效率与成功率。10. 开发新的成型工艺与模具,以满足未来的多科学多功能 综合产品开发设计技术。综上所述,不难看出,在科技飞速发展的今天,模具作为一 个高科技产业对国民经济、人民生活和国防建设都起着极其重要的作用。我国的模具工业在近年来得到了长足的发展,但总体上和国际先进水平比起来还有着较大的差距。我国经济的高速发展 给模具工业的发展提供了一个广阔的空间和巨大的发展潜力。选 择了注塑模具设计的毕业设计对我现在的学习和将来的工作都 会有极其重要的意义。电视机遥控器外壳的注塑模具设计摘 要自1869年美国人J.W.海恩特首先通过天然高分子材料发明了塑料“赛璐璐”起,到1903年德国人A.艾兴格林发明了注塑成型的塑料加工方法。塑料工业发展至今已经经过了近两个世纪。如今,各种各样的塑料制品已经渗入到我们生活的方方面面,塑料已经成为现代生活不可或缺的一部分。如今,塑料制品最具有发展前景,最常用的成型方法,就是注塑成型。在注塑成型的过程中,模具是否合格直接影响塑料制品的质量。制品的表面是否光滑;是否具有足够的强度、硬度、耐磨性与耐热性;外观是否美观;是否能有更高的生产效率,都与模具的结构有直接的关系。本书以生活中常见的遥控器后壳的制作为例,从塑件分析,塑件材料的选择开始,包含了模具材料的选择,模具结构的设计,浇筑、排气、冷却系统的设计等过程,为读者展现一个完整的塑料模具的设计过程。旨在设计出一个加工简单,设计合理,成本低廉,效率迅速的塑料模具。设计出的模具采用了一模两腔、两板模的结构;脱模机构则采用了推杆顶出的方案,方便快捷。此次设计还采用阶梯分型,并有部分分型面是曲面。关键词:注塑模具;PCR模具钢;一模两腔;曲型分型面;潜伏式浇口ABSTRACTFrpm 1869, J.W. Haunter from American has first invented the plastic celluloid through natural polymer materials, to 1903, A. Eichengreen from Germany invented the plastic injection molding process.the development of plastics industry has been going on for nearly two centuries. Nowadays, all kinds of plastic products have infiltrated into every aspect of our lives, and plastic has become an indispensable part of modern life.Today, injection molding has become the most promising and most commonly used molding method for plastic products. In the process of injection molding, whether the mold is qualified directly affects the quality of plastic products. Whether the surface of the product is smooth; Whether it has sufficient strength, hardness, wear resistance and heat resistance; Whether the appearance is beautiful; Whether can have higher productivity, have direct relation with the structure of mold.This book of life common after the remote shell as an example, from the plastic analysis, the choice of plastics materials, contains the mold material selection, mold structure design, casting, exhaust, cooling system design process, such as for the reader to show a complete design process of plastic mold. This book was aimed to design a plastic mould with simple processing, reasonable design, low cost and quick efficiency. The design of the mold adopted a two-cavity, two-plate mold structure; The ejection mechanism adopts the scheme of push rod, which is convenient and quick. The design also adopts the ladder parting, and the partial parting surface is the surface.Key words: Injection mold; PCR mold steel; Two lumens; Curved parting surface; Latent gate.III目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 塑料模具简介11.2 塑料模具行业的发展情况11.3 选题的目的和意义11.4 主要研究内容22 塑件分析32.1 塑件材料的选择32.2 ABS的物理性能和力学性能32.3 ABS的成形条件43 选择注塑机并校核53.1测量制品的物理特性53.2 注塑机的选择53.3 确定注射机工艺参数与安装参数74 模具材料的选择94.1 塑料模具对材料的性能要求94.2 选择合适的模具材料105 模具结构设计135.1 分型面的确定135.2 确定型腔的具体尺寸135.3 型腔数目的确定175.4 模架的选择175.5 模具镶件195.6 标准件的选择196 浇注系统206.1浇注系统的作用206.2流道及浇口设计207 排气和温度调节系统设计247.1 排气系统的设计247.2 温度调节系统设计248 脱模机构278.1 取出机构278.2 脱出机构278.3 确定开模行程、顶出行程278.4 脱模力289 模具工作原理2910 试模验收及模具维护3110.1 试模与验收3110.2 模具维护31总 结32参考文献33附录一:外文文献翻译34附录二:外文文献原文45致谢531 绪 论1.1 塑料模具简介塑料成型模具又称塑料模,是指在高分子材料加工时用于塑料制品成型的模具。在现今高分子材料加工领域中,塑料模的优化设计是十分重要的一部分。在塑料制品的生产过程中,塑料模具设计对产品的品质与产量都起着至关重要的作用。尤其当加工工艺、制品材料与制品结构都已经确定时,模具设计的重要性尤为明显。例如,制品的尺寸、形状精度;内应力的高低;制品表面的质量和物理力学性能等指标,均会受到模具的模腔、流道尺寸;分型面、进浇与排气位置不同;脱模方式的选择以及表面粗糙度等因素的影响。而且,制品加工时,操作的是否复杂也在很大程度上受塑料模具的结构是否合理影响。另外,制品成本高低也在一定程度上受塑料模具的影响。一般情况下,制模的费用是非常高的;只有少量的简易模具的制作成本较低。所以,只有在装上可以自动生产的模具的前提下,全自动化的高效设备才能将它的作用最大化的发挥出来。而且模具结构的更新也是塑料制品更新的前提。由此可见,在实现塑料制品的加工工艺、使用要求、和外观造型要求上,合理的塑料模具起着举足轻重的作用。因此有人戏称,塑料制品成型技术的“三大支柱”,就是先进的模具、高效率的设备以及合理的加工工艺。1.2 塑料模具行业的发展情况如今,国外的塑料模具先进水平还是在很大程度上领先于我国的。例如在模具材料方面,国外的专用塑料模具钢的品种多于我国,规格也较全,质量水平也相较我国更加稳定。同时也应该看到我国在塑料模具领域的进步。例如,我国已经大规模地开发了塑料模具的各种设计和制造技术,同时CAPP、CAD等技术的应用也得到了大规模的普及。可以说,近几年塑料模具在我国的发展非常迅速。我国在2001年11月28日至12月1日派出代表团参加了EuroMold 2001模具技术展览会。在展会上展示了例如先进的加工设备与软件技术、激光焊接与检测技术、无模成形与快速成形技术以及各种国外先进的模具技术等各种国外先进的模具技术。使我国深切的认识到我国的模具工业与世界先进水平的差距。我国也制定了明确的目标,大力发展我国的塑料模具领域。1.3 选题的目的和意义随着当今社会的经济发展,人民的生活水平越来越高,电子产品已经成为人民生活中不可或缺的一部分。而人们的需求也随之多样化。因此在现代的电子产品设计过程中,人性化设计也是设计人员的一个重要目标,因此遥控器的出现也就不足为奇了,而遥控器日益多变的结构和形状,也对模具结构提出了更高的要求,作为一名机械专业的毕业生,在经过对自身能力与模具工业的发展情况的综合考虑之后,在老师的建议下,我选择了电视机遥控器外壳的注塑模具设计作为我的毕业设计。希望我能运用我所学的知识,尽可能利用最简单的模具来注出人们满意的遥控器。1.4 主要研究内容 塑件材料的选择 注塑机的选择及参数校核 模具材料选择和模具机构设计 浇注系统设计 试模验收及模具维护2 塑件分析2.1 塑件材料的选择本次设计为电视机遥控器外壳的注塑模具,要求制品要有足够的强度来保护内部的元件,还应有一定的耐磨性,表面要光滑美观等。考虑制品需要满足的各项指标后,计划选用ABS材料作为制品的材料。ABS材料的主要特性如下: 较高的强度和韧性,可有效地防止因碰撞引起的开裂。 具有较高的硬度和热稳定性,可保证在各种环境下可正常使用。 具有良好的耐腐蚀性和绝缘性。 价格低廉。 易与有机玻璃熔接,易对其进行机械加工。2.2 ABS的物理性能和力学性能2.2.1 ABS的物理性能计算收缩率:0.30.8%;吸水率(24小时):0.20.4%;密度: 1.021.16g/cm3;比体积:0.860.98cm3/g。2.2.2 ABS的力学性能抗剪强度: 24Mpa;弯曲弹性模量: 1.4Gpa;断裂伸长率: 35%;屈服强度: 50Mpa;抗弯强度: 80Mpa;抗压强度: 53Mpa;抗拉强度: 38Mpa;拉伸弹性模量: 1.8Gpa;冲击韧度(无缺口):261 KJ/m2; (有缺口):11 KJ/m2 ;2.3 ABS的成形条件 预热: 8085, 23h; 料筒温度: 后段: 150170; 中段: 165180; 前段: 18200;喷嘴温度: 170180;模具温度: 50-80 ;注射压力: 60100PMa;成型时间: 成型时间: 2090s; 保压时间: 05s ;冷却时间: 20120s; 总周期: 50220s ;螺杆转速: 30r/min;后处理: 方式: 红外线灯、烘箱; 温度: 70度; 时间: 23小时。3 选择注塑机并校核3.1测量制品的物理特性塑件使用ABS材料制作,其相关性能可通过查手册得知。ABS收缩率: 0.3% - 0.8%ABS密度: 1.09g/ cm3ABS平均收缩率: 0.55%对塑件进行三维建模,再用PRO.E测量其体积,测得塑件体积Vs=45 cm3,则塑件质量可通过下式计算: Ms=V=1.0945=49.05g (3-1) 式中:塑料密度,单位是g/cm3.2 注塑机的选择3.2.1 注塑机的分类1.按注塑机成形能力分类超小型注塑机:合模力 160KN;理论注射量 mm.根据以上计算设计定模型芯的最小侧壁厚大小为:23mmmm;故经计算设计型腔的强度符合预期设计。模具采用一模两腔结构,两个型腔之间的距离,如图5-5。通常是根据经验值来取。经验公式为 . (5-4)11.5 模具的两个型腔分别由两个不同的型芯组成,所以大小满足要求。 5.3 型腔数目的确定由于遥控器外表面不允许出现浇口痕迹,所以此次设计选择了潜伏式浇口。考虑到浇注系统的平衡性,初步确定采用一模两腔、两板模的模具结构。又考虑到每一次的注射量必须小于注射机最大注射量的80%,即型腔数目应满足下式的关系: n (0.8VgVj)/Vs (5-5) 式中:Vg注塑机最大注塑量cm3或gVj浇注系统凝料量cm3或g Vs单个塑件的容积或质量cm3或g 所以 n (0.83503)/(452)=3.1所以对此模具,一模两腔结构符合要求。5.4 模架的选择综上所述,确定型腔(凹模)的根据标准模架手册(大水口系统),确定出本设计及所使用的模架型号为3540型模架,查表得其主要参数为:面板规格: ,动模板厚度: 60mm,定模板厚度: 60mm,吊环螺纹孔直径: M20。模架结构如下图所示。图5.6 a)图5.6 b)图5.6 模具结构示意图5.5 模具镶件本次设计中,遥控器尾部成型由定模型芯,头部则成型于动模型芯成型。同时为了保证型腔的工艺性能,一般在模具设计时会加入镶件,本模具中有二种镶件结构,分别位于定模、动模上。其结构如图5.7所示。 a)动模镶件b)定模镶件图5.7 镶件结构示意图根据本次设计的模具结构,模具一共需要10个镶件,其中定模镶件8个,动模镶件2个。它们的具体的装配位置在装配图体现。5.6 标准件的选择模具的标准件可通过查阅盘起标准件手册来选取。具体所选的标准件种类、规格、数量、装配情况见装配图。6 浇注系统6.1浇注系统的作用浇注系统分为主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分,是指溶体自注塑机碰触后流向模腔的通道。设计浇注系统时应遵循如下原则: 综合考虑型腔的布局,尽量选用平衡式分流道。 为了使压力损失与冲模时间最大化的减少,应使塑料的流程尽量短。 浇口尺寸、位置和数量选择应有利于熔体流动,并有利于排气和原材料的补充。 尽量减少溶体对模具型腔和嵌件的冲击,以免发生变形或者位移。 设计应使凝料与制品分开方便,或者使其方便切削。 合理的选择熔接痕的部位与形态。 浇注系统的内表面应保证合适的硬度与精度,尤其浇口处要保证合适的表面粗糙度。 还要考虑到冷却过程对浇注系统的影响。 模板中心和主流道中心之间的距离要尽量缩小,条件允许的话二者要重合。6.2流道及浇口设计6.2.1 流道设计6.2.1.1 主流道设计 自注射计的喷嘴开始到第一个分流道的这一段,叫做主流道。在模具工作时,主流道是溶体首先经过的部分,它的各项指标直接影响制品的生产效率与制品质量。其截面为圆形,截面面积的大小尤为重要。若截面面积过大,则模具中的压力过小,容易产生气泡,影响制品质量;也不利于溶体的冷却,延长冷却时间,拖慢了制作效率;同时也在一定程度上加重了材料的浪费。若截面面积过小,则会加剧模具中的压力浪费,还会使注射时间加长,热量损失加重,影响制品质量。主流道形状并不是圆形,而是设计成内壁光滑,半锥角为1的圆锥形。这种结构可以时溶体冷却凝固后更易于取出。其小端直径,长取48。主流道大端处应呈的圆角,以减小料流转向过渡时的阻力。衬套的球形凹坑深度常取,并且其半径应满足下式: (6-1)为了保护主流道在高温环境下与注塑机的喷嘴碰撞损坏,一般情况下主流道会被设计成可拆卸的结构,称作浇口套。由于主流道在穿过不同的模板使可能会由于精度不足等问题发生溢料等风险,所以也应设计成可拆卸的浇口套结构,浇口套的主要作用是:1)有利于模具与注塑机更合理的连接,也保证不同模具零件的连接处不发生因装配或精度问题引起的溢料或气泡问题。2)主流道作为浇注系统的一部分,要确保溶体合理完全的注入型腔,同时保证制品的品质,本身也应该拆卸方便。浇口套的设计过程通常通过选取标准件来取代,由于注塑机喷嘴球半径为18.5mm,根据以上要求,选取进料口半径为20mm的浇口套,如图6-1所示。图6.1 一般注塑机配对模具的主流道结构图6.2.1.2 分流道设计主流道与模具型腔之间的流道成为分流道,分流道是保证溶体顺利流入型腔的关键,合理的分流道设计应使溶体在浇注系统中合理的分流转向,顺利地流入各个型腔并且保持合适的温度和粘性,从而保证得到符合设计要求的制品。1.分流道的截面形状分流道的截面形状并不一定为圆形,而是根据设计要求的不同会有各种形状,常见的分流道截面形状有圆形、正方形、U型、正六边形、梯形等。若要尽量增大其受热面积,则应选用正方形截面;若要求尽量节省压力损失,则圆形截面最能符合要求;若要考虑加工的方便快捷,则可以选用U型或者梯形截面。而在本次设计中,选择半圆面作为分流道地截面形状。图6.2 分流道直径尺寸曲线2.分流道的截面尺寸在设计塑料模具分流道的尺寸时,主要考虑的影响因素有塑件的体积、塑件壁厚、分流道长度、所用塑料工艺特性、塑件形状、注射速率等。截面尺寸过大,会使流道内压强过小,易混进空气,产生气泡,分流道截面过大,主流道截面就应更大,会造成材料损失;也不利于散热冷却,降低生产效率。截面尺寸不足,则会使流道内压力过大,对型腔的冲击与摩擦过大造成磨损,同时与主流道之间的压力差过大会损坏模具;注射时间过长,造成熔体温度不足,流动性下降,造成压力损失。通常,当分流道截面为圆形时,其直径一般根据制品要求不同在2-12mm之间选择。就本次设计来看,所设计的模具分流道尺寸的选择应综合考虑塑件的材料、质量。尺寸等因素后,由图6-2所示的经验曲线来选定。图中从左至右分别为S=1,1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5所对应的曲线。S为制品壁厚。经查图可知,分流道直径D=4.25mm。再查相关手册可得修正系数=0.94,则分流道直径经修正后为 : (6-2)6.2.1.3 冷料穴与拉料杆设计在注射间隔时会产生一些冷料头,若冷料头进入型腔会造成成品密度不均匀,影响制品质量。设计冷料穴的作用就是放着这种情况发生通常为了方便冷料流入,注塑机上的冷料穴的直径应比主流道的直径略大。注塑机为立式或者卧式时,冷料穴的位置一般都在主流道对面的动模上,也就是主流道的末端。若注塑机为直角式,一般以主流道的延长部分来作为冷料穴,也可以是分流道的延长部分。综合考虑各方面因素后,用于本次设计的模具选用的是倒锥形凹槽式的冷料穴。6.2.2 浇口设计在塑料模具中的浇注系统之中,分流道与模具型腔之间有一段狭窄部分,称作浇口,也可以称作进料口和内流道。交口的作用主要是使溶体在进入型腔之前形成一个加速度,使塑料熔体迅速,全面的喷入型腔,不留气泡,同时还可以保证熔体不会反向流出,起到控制方向的作用。浇口的设计也是塑件能否与流道中的材料顺利分离的关键。本次设计采用了潜伏式浇口,它的结构如图6.3所示。潜伏式浇口是由点浇口发展而来的,它除了具有点浇口的特点之外,由于他的浇筑点一般在塑件内部,有利于形成光滑的外表面,也在冷却后方便塑件与流道中的材料分离。图6.3 典型潜伏式浇口 7 排气和温度调节系统设计7.1 排气系统的设计注塑机对模具进行注射时,必然会使流道和型腔内的空气被排出,若空气没有合理的排出,就会导致空气排出不完全,产生气泡甚至使塑件制品不完全,所以设计的排气系统是否合理直接关系到模具是否能合理工作。设计合理的排气系统的作用主要有: 确保型腔被完全的紧密的充满,降低熔体流动的阻力,保证塑件完整,棱边清晰。 保证塑件的力学性能,确保制品表面的光滑平整,不出现流动或熔接的痕迹。 保证制品内部充实完整,质量达标,无气泡、气孔、剥层等缺陷。 保证型腔内的压强与温度合理稳定,防止因气体残留导致压强和温度升高造成制品或模具的损坏。 保证冲模速度,提高制品的生产效率。 在一些情况下,模具零部件之间的微小缝隙也可以起到排气的作用。在制品尺寸较小,结构较为简单时,可在设计时将排气口设置于分型面处,借助零件连接处的微小缝隙,也可以在保证排气的同时保证塑件的质量完好,方便了模具的生产加工。本次设计采用的是阶梯分型面,而动模上的凸台和定模上的凹槽的侧面不是配合面,故也可以选用此种排气方案设计。7.2 温度调节系统设计在进行塑料制品的生产时,合理的控制温度对制品的品质起着至关重要的作用,而模具在塑料制品的生产过程中不仅仅起着定型作用,也在温度的调节之中扮演着至关重要的角色。模具是否能合理的起温度调节的作用直接影响着制品是否会发生变形,是否能保证要求的精度,是否有符合要求的表面质量和力学性能。 通常溶体刚被注射到模具中时模具的温度应保持在200度左右,而在冷却后,溶体凝固取出前,模具内的温度应要降到60度左右,具体的材料温度与模具温度的选择与制品的材料有关,可以通过表7.1查出具体的温度。模具的冷却方式有风冷和水冷两种方式,一般情况下采用最多的是水冷,即冷却介质是水。原因在于水的比热容大,导热性好,获取方便。水冷可以在模具外或者型腔内设置水道,使冷却水不断循环达到降低并保持温度的作用。表7.1 几种塑料的成型温度与模具温度4塑料名称塑料温度/模具温度/塑料名称塑料温度/模具温度/聚苯乙烯200-25040-60醋酸纤维素160-25090-12AS200-26040-60硬聚氯乙烯180-21040-60ABS200-26040-60软聚氯乙烯170-19045-60塑料名称塑料温度/模具温度/塑料名称塑料温度/模具温度/丙烯酸树脂180-25040-60有机玻璃220-27045-60聚乙烯150-25050-70氯化聚醚190-24030-60聚丙烯160-26040-60聚苯醚280-34040-60聚酰胺200-30055-65聚砜300-340100-150聚甲醛180-22080-120PBT250-27060-80聚碳酸酯280-32080-110 冷却装置有五种基本结构形式,分别是简单流道式、螺旋式、隔片导流式、喷流式和导热杆及导热型芯式。本模具设计选用简单流道式作为冷却装置的结构,即在模具上直接打孔通水冷却。本次设计采用了两个并联的循环通路对模具进行冷却。冷却系统的分布如图7.1所示。图7.1 (a)图7.1 (b)图7.1 冷却水道分布图8 脱模机构脱模分为两个动作,分别是脱出和取出。脱出即在动模与定模分开后,先使制品与模具松动,方便取出。取出即将冷却凝固的塑料成品从模具中取出。能否合理,快速的完成脱模动作是衡量脱模机构时候设计合理的关键。8.1 取出机构针对本次设计而言,最理想的取出方式是在制品脱出后,使制品能够在重力作用下自行掉落,即制品自行完成取出动作。在第六章浇注系统设计中,采用的是潜伏式浇口设计,故塑件可以在脱出后在重力作用下自行取出。8.2 脱出机构本次模具采用的是顶杆顶出的方案,具体设计结构、尺寸及装配形式见模具装配图。8.3 确定开模行程、顶出行程1. 顶出行程顶出行程的估算公式为: (8-1) 式中 所需顶出行程,mm; 型芯成型高度,mm; 顶出行程富裕量,mm。 即 2. 开模行程 下式可以先对开模行程进行估算: (8-2) 式中 开模行程(mm); 塑件及浇注系统在开模方向上的总投影高度,mm; 动定模型芯突出分型面的高度总和,mm; 取件及取出浇注系统凝料的开模行程富裕量,mm。 即 在实际操作时,还要根据实践情况,合理的增减开模行程进行。8.4 脱模力脱模力为脱模机构在使塑件脱出时需要的力的大小。力太小无法正常完成脱出动作,力过大会直接将模具顶出,甚至损坏模具。通过下式可先对脱模力进行估算: (8-3) 式中 脱模力(N); 制品对型芯包紧的脱模阻力,N; 使封闭壳体脱模需克服的真空吸力 ,N。,这里0.1的单位为MPa,为型芯的横截面积,mm2。 包紧力计算: (8-4)上式中 矩形型芯断面的两边长度(mm); E塑料的拉身弹性模量(MPa); 塑料的平均成形收缩率; 塑料的泊松比; 型芯脱模方向高度(mm); 脱模斜度修正系数; 制品的计算系数; 比例系数; 制品壁厚(mm)。计算出=649.5N,带入式8-3得=3606.3N。另外,本模具结构中有两个型腔,所以实际的脱模力大约为。9 模具工作原理本此设计的塑件制品结构较为简单,故模具的动作与结构较为简单。主要结构特点有两块模板,潜伏式浇口等。模具结构如图9.1所示。图9.1 模具结构图1顶杆 2定模 3动模 4弹簧 5复位杆 6顶杆垫板 7顶杆固定板 8顶杆 9导柱 10顶模块注射过程完成后,经过保压和冷却,模具在注射机的作用下开始分型。由于是两板模,所以动模3、定模2直接分离,到达开模行程后,动模3停止运动,注射机顶出机构开始动作,当螺杆接触到定模块10后,顶杆垫板6和顶杆固定板7开始推动顶杆1和推杆8运动。当它们的位移等于行程后,注塑机停止,操作人员将制品取出(由于是潜伏式浇口,所以凝料会在重力的作用下自动掉落)。顶出螺杆在经过一段时间(一般为几秒)的停留后快速退回,而顶杆垫板6和顶杆固定板7则在弹簧4的作用下回复到原位。 图9.2 模具开模和顶出示意图上述动作完成后,注射机开始合模动作。合模过程中,导柱9起导向作用,当合模厚度等于预先调好的型厚值时,注射机停止动作,完成合模,
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:电视机遥控器外壳注塑模具设计.zip
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-22166660.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2024  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!