吸盘式电脑摄像头底座的模具设计【16张图纸】【优秀】
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吸盘式
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摄像头
底座
模具设计
图纸
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吸盘式电脑摄像头底座的模具设计
38页 17000字数+说明书+开题报告+中期报告+16张CAD图纸
中期.doc
主浇道衬套.dwg
产品图.dwg
凹模型芯.dwg
动模座板.dwg
动模板.dwg
吸盘式电脑摄像头底座的模具设计开题报告.doc
吸盘式电脑摄像头底座的模具设计论文.doc
回程杆.dwg
型芯板.dwg
定位圈.dwg
定模座板.dwg
定模板.dwg
导套.dwg
导柱.dwg
拉料杆.dwg
装配图.dwg
顶杆.dwg
顶杆固定板.dwg
摘 要
本文详细介绍了摄像头底座注射模具的设计。对浇注系统、成型零件、脱模机构、斜顶杆侧抽芯机构、合模导向机构、温度调节系统、排气系统和部分零件的加工工艺做了完整的设计计算。
关键词: 注塑模;塑料;模具;模具设计
目 录
1 绪论1
1.1模具工业在国民经济中的地位1
1.2各种模具的分类和占有量2
1.3我国模具工业的现状2
1.4世界五大塑料生产国的产能状况3
1.5我国模具技术的现状及发展趋势4
2 塑件材料的成型特性与工艺参数6
2.1塑件材料的特性6
2.2 成型特性6
2.3工艺参数8
2.4塑料制件的结构工艺性8
2.5塑件在模具中的位置9
3 模具结构设计10
3.1型腔数目的确定11
3.2分型面的设计11
3.3注射机的选定12
3.4主流道的设计13
3.5 浇口的设计。13
3.6浇口位置的选择14
3.7 冷料穴和拉料杆的设计15
3.8排气系统的设计15
3.9温度调节系统15
4 成型零件的设计与计算16
4.1成型零件的设计17
4.2模具型腔侧壁和底板厚度的计算18
4.3 模架的选用20
5 合模导向机构的设计21
5.1 导向机构的作用21
5.2 导柱导向机构21
6 推出机构的设计24
6.1 推出机构的设计原则24
6.2 脱模力的计算24
6.3 简单推出机构24
7 注射机相关参数的校核26
7.1注射压力的校核26
7.2锁模力的校核26
7.3模具闭和高度的校核26
7.4开模行程的校核27
7.5模具安装尺寸的校核27
7.6安装螺孔尺寸27
8 结论28
致谢30
参考文献31
塑件材料的成型特性与工艺参数
本章着重介绍塑料成型的工艺特点以及塑件的工艺要求,塑件结构设计方面的知识。为后面几章的模具设计奠定了基础。
对零件的分析得塑件材料取PE(聚乙烯)。
2.1塑件材料的特性
聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀,电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。
2.2 成型特性
PE(聚乙烯)注塑成型工艺,根据材料的特性和供料情况,一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物,特别是具有吸湿倾向的PE含水量总是超过加工所允许的限度。因此,在加工前必须进行干燥处理,并测定含水量。在高温下PE的水分含量要求在5%以下,甚至2%~3%,因此常用真空干燥箱在75℃~90℃干燥2小时。已经干燥的材料必须妥善密封保存,以防材料从空气中再吸湿而丧失干燥效果,为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料,对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。
对于某些包胶注塑的应用,使用聚乙烯(PE)载色剂可能会对与基体的粘接力产生不利的影响。新购进的注塑机初用之前,或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时,都需要对注塑机机筒进行清洗或拆洗。 清洗机筒一般采用加热机筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。在加工注塑过程中,温度的设定是否准确是制品外观和性能好坏的关键。下面是进行PE加工注塑时温度设定的一些建议。 进料区域的温度应设定得相当低,以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸出。当使用色母料时为了改善混合状态,应将过渡区域的温度设定在色母料的熔点以上。离注塑喷嘴最近区域的温度应该设定得接近于所需的熔体温度。所以,经过测试,通常PE产品在各个区域温度的设定范围分别是:料筒为160摄氏度到210摄氏度,喷嘴为150摄氏度到170摄氏度。 模具温度应该设定高于注塑区的冷凝温度,这将能避免水分对模具的污染以致制品表面出现的条纹。较高的模具温度通常会导致较长的循环周期,但它能改进焊接线和制品的外观效果,所以,模具温度的范围应设计定在33到65之间。 在制品填充模具型腔的过程中,如果制品的填充性能不好,就会发生压力降低过大、填充时间过长、填充不满等等情况,从而使制品存在质量问题。为了提高制品在成型时的填充性能,改善成型制品的质量,一般可以从下列几个方面来考虑: 1)改变浇口位置; 2)改变注射压力; 3)改变零件的几何形状。 通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力(保压)或三次以上的注射压力的控制。压力切换时机是否适当,对于防止模内压力过高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致,那么制品的比容就不会发生改变。在恒定的模塑温度下,决定制品尺寸的最重要参数是保压压力,影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。例如:在充模结束后,保压压力立即降低,当表层形成一定厚度时,保压压力再上升,这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品,消除塌坑和飞边。 保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的50%~65%,即保压压力比注射压力大约低0.6~0.8MPa。由于保压压力比注射压力低,在可观的保压时间内,油泵的负荷低,固油泵的使用寿命得以延长,同时油泵电机的耗电量也降低了。采用预先调节好一定的计量,使得在注射行程的终点附近,螺杆端部仍残留有少量的熔体(缓冲量),根据模内的填充情况进一步施加注射压力(二次或三次注射压力),补充少许熔体。这样,可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。 冷却时间主要取决于熔体温度、制品的壁厚和冷却效率。此外,物料的硬度也是一个因素。与很软的品种比较,较硬的品种在模具内将较快地凝固。如果从两侧进行冷却,那么每0.100' 壁厚所需的冷却时间通常将是大约10到15秒。包胶方式的制品将需要较长的冷却时间,因为它们可以通过较小的表面积而有效地冷却。每0.100'壁厚所需的冷却时间将是大约15到25秒。 a. 塑料成型不完整(1)进料调节不当,缺料或多料。(2)注射压力太低,注射时间短,柱塞或螺杆退回太早。(3)注射速度慢。(4)料温过低。b. 溢料(飞边)


- 内容简介:
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毕业设计(论文)开题报告 题目:吸盘式电脑摄像头底座的磨具设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2012年 12 月 16 日1. 开题综述1.1题目背景:塑料注射模具是工业产品用的工艺设备,主要用于制造业和加工业。它是冲压、锻造、铸造成型机械,同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工成型机械相配套,作为成型工具使用的。塑料注塑磨具属于精密机械产品,因为他主要由机械零件和机构组成,如成形工作零件,导向零件,支撑零件,应为零件等;送料机构,抽芯机构,推料机构,检测与安全机构等。 塑料模具是现代塑料工业生产中最重要的工艺装备,塑模工业是国民经济的基础工业之一。用塑模成型零件的主要优点是制造简单,材料利用率高,产品的尺寸规格一致,特别是对大批量生产的机电产品,更能获得价廉物美的经济效果。1.2研究意义:塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一,而注塑模具是其中发展较快的种类。因此,研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。通过本次设计对吸盘式电脑摄像头底座零件磨具设计,不仅对注塑模具有一个初步的认识,注意到设计中的基本细节问题,了解模具结构及其工作原理。而且对CAD,PRO/E等一系列软件的应用熟练,为今后从事设计工作打下坚实的基础,让我们更快适应生产工作。培养自己综合运用所学基础和专业基本理论,基本方法分析和解决测量与控制及其它相关工程实际问题的能力,在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。1.3国内外相关研究情况1.3.1我国磨具工业的研究情况 80年代以来,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领导下,我国磨具总产值约为360亿元,其中塑料膜约为百分之三十左右。在未来的磨具市场中,塑料膜在磨具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料膜工业从起步到现在,历经半个世纪,有了很大发展,磨具水平有了较大提高。成型工艺方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UG、美国Parmetric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5,日本HZS公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,碎花了大量资金,但在我国磨具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国磨具CAD/CAM技术的发展。 目前国内市场对中高档磨具的需求量很大,但要求国产磨具必须在质量、交货期等方面满足用户的要求。另外,随着近年来工业发达国家的人工费用增加,其磨具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此,只要国产磨具的质量能够有提高,交货期能够保证磨具出口的前景是十分乐观的。有专家认为,伴随着世界经济的一体化浪潮,全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋,中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。1.3.2国外磨具工业的研究情况 在模具设计技术方面,工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计,并普及了计算机绘图。在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动,填充,冷却情况及模具的浇口配置,浇道大小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精密模具已占50,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。 在模具加工技术方面,国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少6以上,成本降低3以上,生产效率提高60以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化。模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化。根据模具生产的特点,模具企业向小而专的方向发展。2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1研究的主要内容 通过学习CAD/UG等制图软件综合掌握和应用塑料模具设计的基础理论和专业知识系统的掌握产品零件的成型工艺分析、模具结构设计的基本方法和步骤、非标准模具零件的设计等。解决的主要问题:1UG三维建模与仿真2确定浇注系统3型腔的布置4选择分型面5确定脱模方式6确定排气方式7注射机类型的选择2.2拟采用的研究方案、研究方法及措施注塑模具方案设计的目的是在进行详细的模具结构设计之前,构思出多种模具总体结构的设计方案,主要包括分型方向和分型面的选择、模具合理的型腔数目的选择和结构布局、注射机和模架的选择、注射模具一般结构的设计和模具的基本成本计算等,并对设计方案进行综合分析评估,选择最优方案指导模具的详细设计。设计方向:1.浇注系统设2.抽芯机构设计3.脱模机构设4.顶出机构的设计5.分型面的选择具体步骤: 1、接受任务书2、收集、分析、消化原始资料 (1) 消化塑料制件图了解制件的用途分析塑料制件的工艺性尺寸精度等技术要 求。 (2) 消化工艺资料分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模 具结构类型等要求是否恰当能否落实。 (3) 确定成型方法 (4) 选择成型设备 (5) 具体结构方案 3.拟定方案: (1)课题名称:吸盘式电脑摄像头底座的模具设计 (2)材料选择:ABS (3)生产批量:大批量 (4)精度要求:中 (5)塑料等级:4级 方案一:选择摄像头底座的底面为分型面,采用整体式的直浇道,侧浇口,浇口设在零件的顶面上,手动推出机构脱模,用手动侧向分型方式抽芯。方案二:选择摄像头底座的顶面为分型面,采用整体式的直浇道,点浇口,浇口设在分型面的底面,选用卧式注射机,选用机动推出机构脱模,机动侧向分型方式抽芯。方案一的优点是制造方便,但操作麻烦,生产率低,劳动强度大。 方案二生产效率高,操作简便,动作可靠,方便脱出流道凝料。经过两种方案的对比,方案一的可靠性高,经济性价比高,适合大批量生产,故选此次模具设计选用方案一。 4.确定模具类型;确定模具类型的主要结构;绘制模具图;校核整理资料;进行归档3 . 本课题研究的重点及难点,前期已开展工作 3.1本课题研究的重点及难点3.1.1浇口选择3.1.2分型面的选择3.1.3顶出机构的设计3.2前期已开展工作 查阅各种学术文献,期刊杂志,科技报纸等资料深入了解本课题内容以及本底座的具体工作状况。分析工件的构成,了解其加工零件的方式,方法。前期绘制三维零件图(1)三维磨具图(2)零件二维图(3) 图1、2吸盘式电脑摄像头底座的零件图 图2吸盘式电脑摄像头底座模具图 图3 零件二维图4. 完成本课题的工作方案及进度计划4.1完成本课题的工作方案 1.产品的外形联想。运用PRO/E软件生产成品。 2.对塑件的工艺性进行分析。 3.选注塑机,分型面。确定磨具的结构形成。 4.成型零件设计。 5.合模导向机构设计。 6.浇注系统设计。 7.磨漏冷却系统设计。 8.推出机构设计。 9.模架尺寸设计。 10.绘出零件图合装配图。4.2进度计划(1) 1-3周:查阅资料,市场调查,了解国内外吸盘式电脑摄像头底座的发展状况, 了解本课题研究的作品的特点和工作原理,完成基础知识的积累并撰 写开题报告; (2) 4-5周:方案论证,深化方案的可行性(3) 6-8周:运用Solidworks或者ProE三维软件进行电脑三维模拟设计,论证其 可行性; (4) 9-10周:根据三维模拟设计的图形画出二维CAD工程图纸及工艺卡片; (5) 11-13周:进行资料整理并开始撰写毕业论文;(6) 14-15周:进行论文和图纸的修改并准备毕业答辩。5. 指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见) 指导教师: 年 月 日 6. 所在系审查意见: 系主管领导: 年 月 日 主要参考文献 1 伍光明等主编.塑料磨具设计指导M.国防工业出版社,2006.2 姜彬.UG塑料注射模具设计方法及应用案例M.北京:电子工业出版社,2009.83 李力,崔江红,肖庆和,胡纪云.塑料成型模具设计与制造M.北京:国防工业出版社,2007.54 梅伶.模具课程设计指导M.北京:机械工业出版社,2011.15 铭卓设计.UGNX6模具设计实例详解M.北京:清华大学出版社,2009.1 6 齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计M.北京机械工业出版社,2010.17 王树勋.UGNX注塑模具设计M.北京:中国电力出版社,20098 杨黎明,杨志勤.机械设计简明手册M.北京:国防工业出版社,2008.19 杨占尧等.注塑模具典型结构图例M.北京:化学工业出版社,2005.510 张云杰.UG模具设计实例教程M.北京:清华大学出版社,2008.611 中国模协技术委员会、孙锡红.我国塑料模具发展现状及发展建议A.电加工与模具,2010, 增刊,31-33. 12 江洪,康瑛石,吴冬俊.UGNX5.0基础教程M.第三版.北京:机械工业出版社,2008.7 13 李学锋主编.磨具设计与制造实训教程M.化学工业出版社,2004.14 黄锐主编.塑料成型加工与磨具M.化学工业出版社,2003.315 田春年主编.塑料注射成型模具结构设计图册M.轻工业出版社,1998.16 唐志玉主编.塑料磨具设计师指南M.国防工业出版社,1999.617 Kollmann F. G. Rotating Elasto-Plastic Interference Fits.
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