毕业设计（论文）文献综述-电脑显示器底座注射模具设计及分析设计.doc

文献综述电脑显示器底座注射模具设计及分析文献综述序言随着消费类塑料制品进入千家万户，日常生活用具的塑料模具已经占了很大比例。家电市场竞争的白热化，使电器外壳设计成为产品质量的重要一环，市场要求家电外壳的色彩、手感、精度、壁厚等都能够时尚化，其中最为突出和典型的就是电脑。电脑在科技发达的今天作为家庭必不可少的产品，自然对外观的要求很高。底座作为电脑显示器的组成部分，在显示器追求更小巧的今天，显示器底座的外观结构自然成为研究对象。通过查阅各种文献，本文将对相关电脑显示器设计、结构、工艺进行综述，力求在做毕业论文时有个好的参考思路。注塑模具的发展注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑胶模具设计工业的迅速发展以及塑胶制品在航空、航太、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的塑胶模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。注塑模具的前景在过去的20年中，我国模具工业得到了长足的进步。但是，我国的模具工业与模具发达国家相比，其差距表现在:模具的设计水平；模具的制造水平；模具的标准化水平。长期以来，我国高聚物成型加工过程工艺参数的设定和模具设计与制造主要依赖于工艺人员和模具设计人员的经验和技巧，设计的合理性只能通过试模来判断，制造的缺陷也主要靠修模来纠正，导致模具及制品的设计与制造周期长、成本高、档次低。我国模具技术水平大约落后于国外20年，模具生产只能满足需要的60%左右，每年进口的精密复杂模具高达数亿美元。所以，今后模具工业的发展趋势是现代设计方法与工艺设计相结合，模具工业向着集团化、规模化方向发展，完善模具设计的CAD/CAM/CAE一体化技术。在模具的开发和制造过程中，采用数控精密高效加工设备、采用逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术。现代模具制造技术的发展1、模具的标准化加快模具的标准化、商品化发展，适应大规模成批生产的需要，可以提高模具的制造质量、缩短模具的制造周期。2、新材料、新技术、新工艺的研究和应用研究开发模具新材料，进一步提高模具钢材的耐磨、耐蚀、综合机械性能、加工性能和抛光性能，是提高模具质量的稳定性和使用寿命的主要途径和发展趋向。3、现代生产制造方式在完全实现模具标准件、通用件的生产专业化，供应商品化的基础上，利用现代IT技术，组成局域通信网络，将计算机设计完成的各成型面、配合面数字化，并编成代码直接输入数控机床或CNC加工中心进行自动编程，继而完成自动加工。加工过程中能够完成自动检测和结果的自动显示，从而实现产品设计、模具设计以及模具制造的自动化和智能化并以此提高设计和制造的速度和质量，减少人为的多层次失误造成的缺陷，从而缩短模具生产周期，提高模具质量以及使用的可靠性和寿命。4、塑料制件的精密化、微型化、超大型化为了满足各种产品越来越高的使用要求，塑料模具和塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发展。辅助设计制造的应用随着计算机的应用发展，将其应用于模具的设计与制造，已成为快速制造模具的有力保证。长期以来，注射模成型工艺由于塑料制品的多样性、复杂性和工程技术人员经验的局限性，工程技术人员很难精确地设置制品最合理的加工参数，选择合适的塑料材料和确定最优的工艺方案。在开始大规模生产前，由于仅凭经验设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅要工艺师重新设置工艺参数，甚至还要设计师调整塑料制品和模具设计方案，修改模具。重复各个步骤增加了生产成本，影响模具质量，同时延长了制品生产时间。因此，用计算机进行辅助设计制造，对模具的设计制造具有重要的作用。几何造型运用Pro/Engineer2000i对计算机显示器底座进行了三维实体造型,三维实体图如图1所示。制件长度247mm,宽度200mm,高度34.1mm,最大壁厚为4.84037mm,最小壁厚为0.279156mm。浇口设计作为塑料流入模具型腔的入口，浇口位置的选择直接影响到塑件外观、质量、力学性能的好坏。在浇口位置选择是可以依据模流分析软件进行浇注分析，及时发现产品的内在质量问题，通过调整准确的找准浇口的位置。借助PRO/E的模流分析系统Plastic Advisor及根据产品的外观质量要求，防止浇口在产品外形留下切除痕迹，所以将浇口设计在塑件内表面的中心。通过分析，塑件注射过程中存在个边位置不能充模与排气不良的现象。根据出现的问题，对注射机的注射压力、温度等工艺参数进行修改，得到满足质量要求的塑件。这样既保证了塑件的尺寸、形状要求，又不影响塑件的外观质量。它的优点是通过借助PRO/E的模流分析系统Plastic Advisor对产品进行浇口位置分析，找出合适的浇口位置，Plastic Advisor（塑料顾问）不但分析简单方便，免去了繁琐的工作，而且结果可靠。它的不适用之处是对于不同精度和工作环境要求不同的制件，浇口到底开在制件的内表面还是外表面应根据制件的结构决定。加强筋现设计的液晶显示器底座上盖板注射模就遇到了这样的问题:如果只考虑结构的受力要求,支撑肋条的顶部宽度需设计成2,再加上脱模斜度,则肋条根部最厚要达3.3,注射成型时,塑件表面将会产生收缩痕。如果改变肋条的宽度,将根部的壁厚控制为基础面厚度的(0.50.6)t，则其强度又不能满足要求,因为面板上的肋条要辅助支撑整机的重量。由于肋条顶部宽度仅有0.8，在注射成型时,会出现难以充填的情况。收缩与壁厚在模具设计中确定模腔尺寸时应考虑制品的收缩指数，因而在模拟中给出制品的收缩指数是非常有意义的。经模拟分析可知，在制品的平均壁厚为1.57754、2.29101、2.3972和2.58047mm时，制品表面收缩非常不均匀。而当平均壁厚为2.45497和2.52095mm时，制品表面的收缩比较均匀，且最大收缩指数都在0.04左右。选择计算机显示器底座为研究对象,运用正交试验法,利用HSCAE软件对其壁厚进行了优化设计,总结分析如下:1) 当选择最小壁厚值成型该塑件时,即主要壁厚为1.3mm(平均厚度为1.57754mm)时，16个模拟方案中有5个方案发生了短射现象,即熔体不能充满型腔。而其它11个方案虽可成型,但是制品的成型质量差,且保压结束后制品表面的压力分布以及收缩指数也很不均匀。因此,该塑件最好不采用最小壁厚值成型。2) 比较其它5个壁厚值时的成型效果,可知当将主要壁厚修改为3mm(平均壁厚为2.45497mm)和3.15mm(平均壁厚为2.52095mm)时,制品成型质量最佳,其制品表面熔接痕非常少,且温度场、压力场、剪切力场、剪切速率场和收缩指数较其它3个壁厚值时的成型效果更为均匀、合理。但其也有不足的地方,如平均壁厚为2.45497mm时,制品表面的局部区域温度高、剪切应力大,不过范围很小。平均壁厚为2.52095mm时,在浇口周围压力分布不十分均匀,但其压力差不超过2MPa。而选择其它3个壁厚值成型时,塑件表面熔接痕都较多。其中,当将主要壁厚修改为2.7mm时,制品表面温度分布很不均匀,最大温差达到了120,且制品表面收缩也很不均匀,这会导致制品发生很大的翘曲变形。当将主要壁厚修改为2.85mm(平均壁厚为2.3972mm)和3.3mm(平均壁厚为2.58047mm)时,制品表面存在局部热点,且压力场、剪切应力场、剪切速率场以及收缩指数都存在局部不均的现象。最终，确定该塑件较为合理的壁厚成型范围为将主要壁厚值设定在3m