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手机面板注塑模具设计【注塑模】【15张CAD图纸+毕业论文】

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手机 面板 注塑 模具设计 手机面板 cad图纸 毕业论文 手机面板注塑模
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手机面板注塑模具设计

36页 18000字数+说明书+任务书+开题报告+4张CAD图纸【详情如下】

产品图.dwg

任务书.doc

型腔.dwg

型腔板.dwg

型芯.dwg

型芯板.dwg

定位圈.dwg

手机上盖-模具CAD图纸15张.dwg

手机面板注塑模具设计开题报告.doc

手机面板注塑模具设计说明书.doc

模具装配图.dwg

浇口套.dwg

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手机面板注塑模具设计

摘 要

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。

本文对模具行业的发展状况、现代注塑模具设计制造技术、注塑模具的设计方法及过程进行了阐述。采用计算机辅助设计(CAD)可以大大提高设计的精确性;计算机辅助工程(CAE),可以提高塑料模具的设计制造水平及塑件质量;利用计算机辅助加工(CAM)可以把设计师的意图准确的反映在产品上。本文阐述了手机面板注塑模具的设计计算过程。

首先运用传统的模具设计方法,进行手机面板的产品设计,确定塑件结构尺寸;然后用UG软件对塑件进行三维实体造型;对塑件进行结构工艺性和成型工艺性分析,确定塑件结构尺寸和成型方案。

运用UG下的注塑模块对产品建立工件、创建分型、分割工件、抽取得到型腔和型芯文件;进行模具成型零件尺寸的计算,通过计算确定注射系统、温度调节系统、导向与定位机构、脱模机构中各个零部件的外形尺寸。

运用UG 模块,输入各部分的尺寸和形状参数,生成三维模型,不仅可以直观的了解产品的外形,还可以进行干涉检测等;对注塑机进行校核,包括注塑容量、锁模力、模具外形尺寸、模具厚度尺寸、模具安装尺寸等校核;运用CAD技术可对模具开模、合模以及塑件被脱模的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。

关键词:塑料模具;注射成型;CAD;UG。

Abstract

Plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. Using the computer-aided design (CAD) to be allowed greatly to enhance the design accuracy; Using the computer-aided manufacturing (CAM), the designer's intention may accurate reflection on the product. This article elaborated the plastic inject mold design and calculation process of the paper towel tube.

First, utilizing the traditional mold design method design the paper towel tube and definite the structure and size of the product; Then drawing the three dimensional entity model with UG software to the product。

With UG mold design module, founds work piece and parting?surface?, divides work piece, obtains the cavity (of a mould) and a mold of a product;  Calculate the size of the mold shaping components, ThroUGh computation determinate external dimensions of injection system, temperature control system, guidance and detent mechanism, drawing of patterns organization each spare part.

UG , inputs each part of sizes and the shape parameter, produces the three-dimensional model, not only may the direct-viewing understanding product contour, but also may carry on the interference examination and so on; Carries on the examination to casting machine, including casts the capacity, the lock mold strength, the mold external dimensions, the mold thickness size, the mold installs examination and so on size; May operate the mold using the CAD technology to the mold, gather the mold as well as the entire process which promotes is carried on the simulation, thus inspects the mold structural design not to be unreasonable place, and the prompt correction, reduces repairs the mold time.

Key word: Plastic mold; Injection forming; CAD;UG.

目 录

摘 要II

AbstractIII

目 录- 1 -

第一章  绪  论1

1.1 模具在加工工业中的地位1

1.2 模具的发展趋势1

1.3 设计在学习模具专业中要求2

第二章  塑件的工艺分析3

2.1塑件成型工艺分析3

2.2 ASB+PC塑料的成型特性与工艺参数3

2.2.1 成型特性3

2.2.2 成型工艺参数:4

第三章 成型方案的选择5

3.1模具结构形式选择5

3.1.1方案一:热流道模具5

3.1.2方案二:传统模具6

3.2型腔数的确定6

第四章 注塑设备的选择7

4.1 估算塑件体积7

4.2 模架的选定7

4.3选择注射机8

第五章 模具结构设计9

5.1 浇注系统的设计9

5.1.1主流道设计9

5.1.2分流道设计10

5.1.3冷料井设计11

5.1.4浇口选择11

5.2分型面的选择与排气系统的设计13

5.2.1分型面的选择13

5.2.2排气系统的设计13

5.3 成型零部件设计14

5.3.2 型芯结构设计15

5.4模架的确定和标准件的选用16

5.5合模导向机构的设计17

5.5.1导向机构的分类17

5.5.2 导柱导向机构设计要点17

5.5..3导柱的设计18

5.5..4导套的设计18

5.6脱模机构的设计19

5.6.1在设计脱模脱模机构时应遵循下列原则:19

5.6.2在对快接手机上盖塑件进行脱模是必须遵循以下原则:19

第六章 温度调节系统的设计21

6.1模具冷却系统的设计22

6.2模具加热系统的设计23

第七章 注射机及各个参数的校核24

7.1 最大注射压力的校核24

7.2锁模力校核24

7.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核24

7.4 开模行程校核25

第八章 模具的装配26

8.1模具的装配顺序26

8.2 开模过程分析27

结 论29

致 谢30

参考资料31

致 谢

六个多月的毕业设计终于结束,在我的人生中留下了难忘的回忆,虽然经历了种种困难,但在困难的时候总有人帮助我,让我顺利地解决一道道难题,给我留下深刻的印象。在此,我要向在这次设计中给予我帮助的人表示衷心的感谢。

首先感谢我的指导老师张广杰,感谢他六个多月以来一直以严谨的治学态度,在学业上给予我教导、培养和无私的帮助。他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样。他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪,使我得以按时完成这次的毕业设计。

其次,感谢机械工程系所有在各个方面默默无闻地支持着我的老师,谢谢你们多年来的关心和爱护。

同窗的友情同样难忘。感谢同学们陪伴我在这六个月的毕业设计中共同发现、解决设计中遇到的难题。我们共同走过人生中这四年不平凡的道路,给我留下了值得珍藏的美好记忆。    通过这次的毕业设计,使我认识到严肃认真、实事求是的科学作风是从事专业技术工作的重要保障。并且在设计中,一定程度上提高了我的调查研究、查阅技术文件、图书资料、标准手册以及进行设计、计算、绘图和撰写科技论文和技术文件的能力。

盛夏酷暑,四年的大学生活在这个季节即将划上一个句号。但是对于我的人生来说,这只是一个逗号,我将面对的是又一次征程开始。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。我愿在未来的学习和工作过程中,以更加优异的成绩来答谢曾经关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学和朋友。          

参考资料

[1]我国塑料模具行业发展日趋大型化精度越来越高[J].工具技术,2008,(06)9-9.

[2]孙安垣.我国塑料模具行业发展日趋大型化[J].工程塑料应用,2008,(04).

[3]陈勇,韦玉屏.塑料模具材料的种类及应用[J].装备制造技术,2007,(09)96-97.

[4]杨俊秋.塑料模具新型材料的种类与发展动向[J] .模具技术,2007,(03)59-62.

[5]塑料模具业持续高速发展.[J] .现代制造,2007,(08)67-67..

[6]塑料模具—模具业未来的佼佼者.[J].现代制造,2006,(4).

[7]刘保臣,李雪娜,申长雨.热流道注射模具设计[J].工程塑料应用,2007,(02)58-60.

[8]孙锡红.我国塑料模具发展现状及发展建议[J] .电加工与模具,2010,(S1)31-33.

[9]周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势[J].塑料,2000,(06)23-27.

[10]塑料模具发展迅速,高档模具成为主流市场—展望“2008国际橡塑展”[J] .模具制造,2008,(03).

[11]申开智.塑料成型模具.第二版[M].北京:中国轻工业出版社,2006

[12]杨占尧.注射模具典型结构图例 [M].北京:化学工业出版社, 2005

内容简介:
题目名称手机面板注塑模设计题目类别设计类题目性质结合实际专业机 械设 计参加本题目学生人数1人论文类虚拟题目题目来源、教师准备情况、主要培养学生哪些能力1本题目来源于指导教师的命题。2指导教师对此课题有理论基础及实际经验,在师生共同努力下定能顺利、按期完成该课题设计。3本课题主要培养学生对已有知识的运用能力、查找资料和阅读能力、英译汉的能力、工程机械的设计、制造能力。题 目 内 容 及 要 求一、内容:对模具行业的发展状况、现代注塑模具设计制造技术、注塑模具的设计方法及过程进行了阐述。采用计算机辅助设计(CAD)可以大大提高设计的精确性;计算机辅助工程(CAE),可以提高塑料模具的设计制造水平及塑件质量;利用计算机辅助加工(CAM)可以把设计师的意图准确的反映在产品上。二、要求:论文内容包括:1 合理选择模具结构,正确确定模具成型零件的结构形状、尺寸及其技术要求。使所涉及的模具制造工艺性良好,造价便宜。2充分利用塑料成型优良的特点,尽量减少后加工。3涉及的模具应当高效、优质、安全可靠的生产,且模具使用寿命长实践环节安排实习长春第一机床长实验 金工实习基地计算机应用 计算机绘图中、外文参考资料: 1我国塑料模具行业发展日趋大型化精度越来越高 J.工具技术, 2008,(06)9-9.锐. 2孙安垣 我国塑料模具行业发展日趋大型化 J.工程塑料应用, 2008,(04).3陈勇,韦玉屏塑料模具材料的种类及应用 J.装备制造技术, 2007,(09)96-97.4杨俊秋. 塑料模具新型材料的种类与发展动向 J.模具技术, 2007,(03)59-62.5塑料模具业持续高速发展 J.现代制造, 2007,(08)67-67.6塑料模具模具业未来的佼佼者 J.现代制造, 2006,(4).7刘保臣,李雪娜,申长雨热流道注射模具设计 J.工程塑料应用, 2007,(02)58-60.8孙锡红.我国塑料模具发展现状及发展建议 J.电加工与模具, 2010,(S1)31-33.9周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势 J.塑料, 2000,(06)23-27.10塑料模具发展迅速,高档模具成为主流市场展望“2008国际橡塑展” J.模具制造,2008,(03).11申开智.塑料成型模具.第二版 M . 北京:中国轻工业出版社, 200612杨占尧.注射模具典型结构图例 M . 北京:化学工业出版社, 2005教研室主任审 批 签 字分 院 院 长审 批 签 字注:题目类别和题目性质请用符号填在相应栏内。长春理工大学光电信息学院毕业设计分院机电工程分院专业机械设计制造及其自动化班级学生姓名指导教师设计(论文)起止日期2013年3月26月21教研室主任题目名称(包括主要技术参数)及要求一、1. 题目名称:手机面板注塑模具设计二、2. 要求:论文内容包括:1 合理选择模具结构,正确确定模具成型零件的结构形状、尺寸及其技术要求。使所涉及的模具制造工艺性良好,造价便宜。2充分利用塑料成型优良的特点,尽量减少后加工。3涉及的模具应当高效、优质、安全可靠的生产,且模具使用寿命长 论文开题报告(设计方案论证)应该包括以下几方面内容: 1、本课题研究的意义;2、调研(社会调查)情况总结;3、查阅文献资料情况(列出主要文献清单); 4、拟采取的研究路线;5、进度安排。(1).本课题研究的意义:对模具行业的发展状况、现代注塑模具设计制造技术、注塑模具的设计方法及过程进行了阐述。采用计算机辅助设计(CAD)可以大大提高设计的精确性;计算机辅助工程(CAE),可以提高塑料模具的设计制造水平及塑件质量;利用计算机辅助加工(CAM)可以把设计师的意图准确的反映在产品上。(2).调研情况总结:综合了成型工艺分析,模具结构设计,最后到模具零件的加工方法,模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤,模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来,所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外,同时引用了CAD、UG等软件,使用Office软件,力求达到减小劳动强度,提高工作效率的目的(3).参考文献:1我国塑料模具行业发展日趋大型化精度越来越高 J.工具技术,2008,(06)9-9.锐.2孙安垣 我国塑料模具行业发展日趋大型化 J.工程塑料应用,2008,(04).3陈勇,韦玉屏塑料模具材料的种类及应用 J.装备制造技术,2007,(09)96-97.4杨俊秋. 塑料模具新型材料的种类与发展动向J.模具技术,2007,(03)59-62.5塑料模具业持续高速发展 J.现代制造,2007,(08)67-67.6塑料模具模具业未来的佼佼者 J.现代制造,2006,(4).7刘保臣,李雪娜,申长雨热流道注射模具设计J.工程塑料应用,2007,(02)58-60.8孙锡红.我国塑料模具发展现状及发展建议 J.电加工与模具,2010,(S1)31-33.9周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势 J.塑料, 2000,(06)23-27.10塑料模具发展迅速,高档模具成为主流市场展望“2008国际橡塑展” J.模具制造,2008,(03).11申开智.塑料成型模具.第二版 M .北京:中国轻工业出版社, 200612杨占尧.注射模具典型结构图例 M .北京:化学工业出版社, 20054拟采取的研究路线,: 指导老师下达任务充分理解本课题要解决的问题查阅文件和素材(图书馆、上网)翻译英文资料(吉林省图书馆,长春市图书馆,达新校区图书馆)到长春精诚机械参观撰写论文(吉林省图书馆,长春市图书馆,达新校区图书馆)CAD绘图指导教师审查修改、完善、定稿准备答辩。5进度安排:3月2 日3月15日 查阅文件,书籍材料。3月16日3月29日 翻译英文材料。3月30日4月26日 写课题论文,写初稿。4月27日5月17日 完善论文,定稿。5月18日6月7 日 绘制设计草图、打印。6月8 日6月21日 整理,熟悉文件。指导教师审阅意见:年 月 日 记事:指导教师审阅意见:年 月 日3长春理工大学光电信息学院毕业设计 编号 本科生毕业设计手机面板注塑模具设计Mobile phone panel injection mold design学 生 姓 名专 业机械设计制造及其自动化学 号指 导 教 师分 院机电工程分院2013年 6 月 手机面板注塑模具设计摘 要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。本文对模具行业的发展状况、现代注塑模具设计制造技术、注塑模具的设计方法及过程进行了阐述。采用计算机辅助设计(CAD)可以大大提高设计的精确性;计算机辅助工程(CAE),可以提高塑料模具的设计制造水平及塑件质量;利用计算机辅助加工(CAM)可以把设计师的意图准确的反映在产品上。本文阐述了手机面板注塑模具的设计计算过程。首先运用传统的模具设计方法,进行手机面板的产品设计,确定塑件结构尺寸;然后用UG软件对塑件进行三维实体造型;对塑件进行结构工艺性和成型工艺性分析,确定塑件结构尺寸和成型方案。运用UG下的注塑模块对产品建立工件、创建分型、分割工件、抽取得到型腔和型芯文件;进行模具成型零件尺寸的计算,通过计算确定注射系统、温度调节系统、导向与定位机构、脱模机构中各个零部件的外形尺寸。运用UG 模块,输入各部分的尺寸和形状参数,生成三维模型,不仅可以直观的了解产品的外形,还可以进行干涉检测等;对注塑机进行校核,包括注塑容量、锁模力、模具外形尺寸、模具厚度尺寸、模具安装尺寸等校核;运用CAD技术可对模具开模、合模以及塑件被脱模的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。 关键词:塑料模具;注射成型;CAD;UG。AbstractPlastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. Using the computer-aided design (CAD) to be allowed greatly to enhance the design accuracy; Using the computer-aided manufacturing (CAM), the designers intention may accurate reflection on the product. This article elaborated the plastic inject mold design and calculation process of the paper towel tube. First, utilizing the traditional mold design method design the paper towel tube and definite the structure and size of the product; Then drawing the three dimensional entity model with UG software to the product。 With UG mold design module, founds work piece and partingsurface, divides work piece, obtains the cavity (of a mould) and a mold of a product; Calculate the size of the mold shaping components, ThroUGh computation determinate external dimensions of injection system, temperature control system, guidance and detent mechanism, drawing of patterns organization each spare part. UG , inputs each part of sizes and the shape parameter, produces the three-dimensional model, not only may the direct-viewing understanding product contour, but also may carry on the interference examination and so on; Carries on the examination to casting machine, including casts the capacity, the lock mold strength, the mold external dimensions, the mold thickness size, the mold installs examination and so on size; May operate the mold using the CAD technology to the mold, gather the mold as well as the entire process which promotes is carried on the simulation, thus inspects the mold structural design not to be unreasonable place, and the prompt correction, reduces repairs the mold time.Key word: Plastic mold; Injection forming; CAD;UG. 长春理工大学光电信息学院毕业设计 目 录摘 要IIAbstractIII目 录- 1 -第一章 绪 论11.1 模具在加工工业中的地位11.2 模具的发展趋势11.3 设计在学习模具专业中要求2第二章 塑件的工艺分析32.1塑件成型工艺分析32.2 ASB+PC塑料的成型特性与工艺参数32.2.1 成型特性32.2.2 成型工艺参数:4第三章 成型方案的选择53.1模具结构形式选择53.1.1方案一:热流道模具53.1.2方案二:传统模具63.2型腔数的确定6第四章 注塑设备的选择74.1 估算塑件体积74.2 模架的选定74.3选择注射机8第五章 模具结构设计95.1 浇注系统的设计95.1.1主流道设计95.1.2分流道设计105.1.3冷料井设计115.1.4浇口选择115.2分型面的选择与排气系统的设计135.2.1分型面的选择135.2.2排气系统的设计135.3 成型零部件设计145.3.2 型芯结构设计155.4模架的确定和标准件的选用165.5合模导向机构的设计175.5.1导向机构的分类175.5.2 导柱导向机构设计要点175.5.3导柱的设计185.5.4导套的设计185.6脱模机构的设计195.6.1在设计脱模脱模机构时应遵循下列原则:195.6.2在对快接手机上盖塑件进行脱模是必须遵循以下原则:19第六章 温度调节系统的设计216.1模具冷却系统的设计226.2模具加热系统的设计23第七章 注射机及各个参数的校核247.1 最大注射压力的校核247.2锁模力校核247.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核247.4 开模行程校核25第八章 模具的装配268.1模具的装配顺序268.2 开模过程分析27结 论29致 谢30参考资料31第 I 条第一章 绪 论1.1 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸塑件的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制塑件。以模具使用的角度,要求高效率、自动化操作简便;从模具制造的角度,要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着塑件的质量。首先,模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次,在加工过程中,模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料塑件时,应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动,为此,常采用自动开合模自动顶出机构,在全自动生产时还要保证塑件能自动从模具中脱落。另外模具对塑件的成本也有影响。当批量不大时,模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大,这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具,以降低成本。现代生产中,合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素,尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用,产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大,对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展1.2 模具的发展趋势近年来,模具增长十分迅速,高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看,模具的发展趋势可分为以下几个方面:(1) 加深理论研究在模具设计中,对工艺原理的研究越来越深入,模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展,使得产品的产量和质量都得到很大的提高。(2) 高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具,对提高产品质量,提高生产率,降低成本起了很大的作用。(3) 大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大,于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具,为了满足这些要求,研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。(4) 革新模具制造工艺在模具制造工艺上,为缩短模具的制造周期,减少钳工的工作量,在模具加工工艺上作了很大的改进,特别是异形型腔的加工,采用了各种先进的机床,这不仅大大提高了机械加工的比重,而且提高了加工精度。(5) 标准化 开展标准化工作,不仅大大提高了生产模具的效率,而且改善了质量,降低了成本。1.3 设计在学习模具专业中要求(1)塑件的工艺分析及工艺方案的确定(2)模具结构的总体方案设计(3)模具的结构参数及工艺性能参数的设计计算(4)模具的装配图、零件工作图的设计(5)编写设计说明书和技术文件第二章 塑件的工艺分析2.1塑件成型工艺分析塑件为手机面板,三维图如图2-1所示,塑件结构为圆形,壁厚均匀,结构简单,造型不难。从手机面板的用途上分析,手机面板通过高速的流体,所以要求有抗冲击性,那么就需要低流动率的ASB+PC料,采用ASB+PC料对注塑过程又提出很高的要求,即为了完成注塑,对于低流动率ASB+PC料,注塑时必须提高注射压力,且浇口要适当的加大,则对注塑机的要求也较高。图2-1 产品图2.2 ASB+PC塑料的成型特性与工艺参数2.2.1 成型特性 ABS树脂是良好的工程塑料,其突出的性能是具有高冲击强度,能长期在-40100环境下使用,同时具有质硬、刚性等优异力学性能,有良好的电绝缘性。ABS成型收缩率为0.4%0.8%,可以制得尺寸精度较高的制品,表面经抛光后具有很好的光泽。因其具有如此良好的综合性能,故广泛用于电器外壳的生产。但ABS的耐候性较差,在紫外线和热、氧作用下易发生氧化降解,使制品发硬发脆1。PC是一种无定形的热塑性塑料,具有均衡的刚性和韧性,有突出的冲击强度。同时具有吸水率低、成型收缩率小、尺寸精度高等性能,并且有优良的耐化学腐蚀性以及自熄、易着色等性能。PC的主要缺点是:熔体粘度大流动性差,使成型制品参与应力大,易产生应力开裂;耐溶剂、耐碱性差,高温时易水解等3。ABS和PC各自具有优良的综合性能,但它们的缺点也限制了进一步的推广应用,因此,对它们进行混合改性成为引人注目的项目。ABS/PC共混合金与PC相比:ABS/PC合金主要改善了熔融流动性、成型性、可电镀性及外观性;与ABS相比,则主要提高了耐热性、抗冲性及薄壁制品的刚性。但从总的改性目标而言,获得良好成型性,外观性及降低PC成本常是最重要的。ABS/PC合金使它们的缺点得到改善,具有了两者的综合特性,如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。合金材料的力学性能高,尺寸稳定性、耐高低温性和加工工艺性好,适用于制造大型薄壳、中空、高刚性、高冲击韧性的制件,如各种电器外壳、汽车仪表盘等。2.2.2 成型工艺参数:塑料名称: ABS+PC密度(g/cm):1.021.05; 计算收缩率(%):0.5; 模具温度(): 5060; 注射压力(MPa):60100; 成型时间(s):1530;注射时间1560;加压时间03;冷却时间 2090; 总周期 50160。 适应注射机类型:柱塞式表2.2 ABS工艺参数表工艺参数通用型ABS料桶后部温度160170料桶中部温度200220料桶前部温度180200喷嘴温度/170190模具温度/4080第三章 成型方案的选择当塑件设计完成之后就进入了模具设计,首先必须考虑采用单型腔还是多型腔模,并决定型腔数量的多少。考虑的因数主要有:现有的注塑机的规格,所要求的塑件质量,塑件成本及交货期,起决定作用的因素有很多,它既有技术方面的因数,也有生产管理方面的因数。一般来说,从经济的角度出发,订货量大时可选用大型机,多型腔模具。当尺寸精度和重复性精度要求很高时应尽量减少型腔的数目,在满足其它的各项要求的前提下尽量采用单型腔模具。3.1模具结构形式选择3.1.1方案一:热流道模具热流道模具是利用加热装置使流道内熔体始终不凝固的模具。因为它比传统模具成形周期短,而且更节约原料,所以热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。(1)优点:缩短制件成型周期因没有浇道系统冷却时间的限制,制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒钟以下。 节省塑料原料在纯热流道模具中因没有冷浇道,所以无生产费料。这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。事实上,国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径。 减少废品,提高产品质量在热流道模具成型过程中,塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔,其结果是品质一致的零件。热流道成型的零件浇口质量好,脱模后残余应力低,零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。如人们熟悉的MOTOROLA手机,HP打印机,DELL笔记本电脑里的许多塑料零件均用热流道模具制作。 消除后续工序,有利于生产自动化制件经热流道模具成型后即为成品,无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。如PET预成型制作,在模具中多色共注,多种材料共注工艺,STACK MOLD等(2)热流道模具的缺点尽管与冷流道模具相比,热流道模具有许多显著的优点,但模具用户亦需要了解热流道模具的缺点。概括起来有以下几点。 模具成本上升热流道元件价格比较贵,热流道模具成本可能会大幅度增高。如果零件产量小,模具工具成本比例高,经济上不花算。对许多发展中国家的模具用户,热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。 热流道模具制作工艺设备要求高热流道模具需要精密加工机械作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格,否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。 如塑料密封不好导致塑料溢出损坏热流道元件中断生产,喷嘴镶件与浇口相对位置不好导致塑件质量严重下降等。 操作维修复杂与冷流道模具相比,热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件,使生产无法进行,造成巨大经济损失。对于热流道模具的新用户,需要较长时间来积累使用经验。3.1.2方案二:传统模具传统模具在社会生产上比较常用,较之热流道模具,模具制造成本低,维修方便,工艺要求低。比较两种方式模具方案,我选择传统模具。3.2型腔数的确定型腔数目的确定主要参考以下几点来确定:(1)根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用最小的原则,并略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费(2)根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板塑件时常用这种方法(3)根据注射机的最大注射量确定型腔数目,根据经验,每加一个型腔制品尺寸精度要降低4%,对于高精度制品,由于多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致,故推荐型腔数目不超过4个。 分析塑件外形尺寸为10580.16 27.3mm。结合分型方式如采用一模两腔结构,从经济上和效率上比较并结合型腔数目确定原则是比较合适。 第四章 注塑设备的选择4.1 估算塑件体积 该产品材料为ASB+PC,查模具设计手册得知其密度为 1.021.05 克/cm3,收缩率为0.5。计算塑件的体积和质量是为了选用注塑机,提高设备利用率,确定模具型腔数。使用UG软件画出三维实体图,软件能自动计算出所画图形塑件的体积。单件塑件体积 =105173 单件塑件投影面积 =37643 单件塑件重量 = 11.042克流道凝料V=3.815cm3 实际注射体积为:V =10.5172+3.815=24.849cm3 ;实际注射质量为M =59.3611.05=62.32905g;根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则, 即: 0.8V0 V V0 = V /0.8 =24.849/0.8=31.061cm3 ;由锁模力选定注射机FF= AP =37642100 =752.8(KN) 式中F注射机的锁模力(N); A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和 P型腔压力,查资料可知ABS注射压力为70120,则取P=100 Mpa,而型腔压力为注射压力的80%,故P=80%*P=80 Mpa;4.2 模架的选定根据塑件粗步选定为大水口二板模DI型模架结构为如图4-1。 图4-1 模架示意图4.3选择注射机 结合上面两项的计算,初步确定注塑机为表4-1所示,查国产注射机主要技术参数表取SZ-100/200,主要技术参数如下:表4-1国产注射机SZ-50/100技术参数表特性内容特性内容结构类型卧拉杆内间距(mm) 530530理论注射量(cm)50移模行程(mm)250螺杆(柱塞)直径(mm)40最大模具厚度(mm)450注射压力(MP)180最小模具厚度(mm)150注射速率(g/s)70锁模形式(mm)双曲肘塑化能力(g/s)35定位孔直径(mm)100螺杆转速(r/min)0-200喷嘴球头半径(mm)SR21锁模力(KN)1000喷嘴口直径(mm)3第五章 模具结构设计5.1 浇注系统的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置,可以才用一模两腔,浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节,它对注塑成型周期和塑件质量(如外观,物理性能,尺寸精度)都有直接的影响,设计时必须按如下原则:(1)型腔布置和浇口开设部位力求对称,防止模具承受偏载而造成溢料现象。(2)型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。(3)系统流道应尽可能短,断面尺寸适当(太小则压力及热量损失大,太大则塑料耗费大):尽量减少弯折,表面粗糙度要低,以使热量及压力损失尽可能小。(4)对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落,及分流道尽可能平衡布置。(5)满足型腔充满的前提下,浇注系统容积尽量小,以减少塑料的耗量。(6)浇口位置要适当,尽量避免冲击嵌件和细小型芯,防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。5.1.1主流道设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位,它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔,其形状为圆锥形,便于熔体顺利的向前流动,开模时主流道凝料又能顺利拉出来,主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间,由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,通常不直接开在定模上,而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕,又考虑取料顺利,对塑件与浇注系统联接处能自动减断。采用带直流道与分流道的侧浇口,为了方便于拉出流道中的凝料,将主流道设计成锥形,锥度为100,内表面的粗糙度为Ra0.8微米。主流道的设计要点如下:(1)为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀,主流道设计成圆锥形,因ASB+PC的流动性为一般,故其锥度取10度,过大会造成流速减慢,易成涡流,内壁粗糙度为R0.8um。(2)在保证塑件成形良好的情况下,主流道的长度应尽量短,否则会使主流道的凝料增多,且增加压力损失,使塑料熔体降温过多影响注射成形。(3)为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出,应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接,主流道对接处设计成半球形凹坑,其半径为r2=r1+(12),其小端直径D=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。(4)由于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞,所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套,以便选用优质钢材单独加工和热处理,其大端兼作定位环,圆盘凸出定模端面的长度H=510mm。5.1.2分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道,一般开在分型面上,起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等,圆形和正方形截面流道的比面积最小(流道表面积于体积之比值称为比表面积),塑料熔体的温度下降小,阻力小,流道的效率最高。但加工困难,而且正方形截面不易脱模,所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。 (1)分流道设计要点在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下,分流道截面积与长度尽量取小值,分流道转折处应以圆弧过度。分流道较长时,在分流道的末端应开设冷料井。分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上,也可以同时开设在动,定模板上,合模后形成分流道截面形状。分流道与浇口连接处应加工成斜面,并用圆弧过度。(2)分流道的长度分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置,从在输送熔料时减少压力损失,热量损失和减少浇道凝料的要求出发,应力求缩短。(3)分流道的断面分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积,塑件的壁厚,塑件的形状和所用塑料的工艺性能,注射速率和分流道长度等因素来确定。因ASB+PC的推荐断面直径为4.89.5,部分塑件常用断面尺寸推荐范围。分流道要减小压力损失,希望流道的截面积大,表面积小,以减小传热损失,同时因考虑加工的方便性。分流道应考虑出料的流畅性和制造方便,熔融料的热量损失小,流动阻力小,比表面和小等问题,由于采用的是潜伏式二级分流道对热损失及流动提出了较高的要求,采用圆形的分流道,为了保证外形无浇口痕,浇口前后两端形成较大的压力差,增加流速,得到外形清晰的制件,提高熔体冷凝速度,保证熔融的塑料不回流,同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用,冷却后快速切除。同时,有利于补塑。(4)分流道的布局在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种,根据本模具的要求我们选取平衡式,也就是指分流道到各型腔浇口的长度,断面形状,尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的,是成型的塑件力学性能基本一致。而且在此模具中不会造成份流道过长的缺点。5.1.3冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上,或处于分流道末端,其作用是接受料流前锋的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量,开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径,长度约为主流道大端直径。基于本次设计的模具,可采用底部带有拉料杆的冷料井,这类冷料井的底部由一个拉料杆构成。拉料杆装于型芯固定板上,因此它不能随脱模机构运动。利用球头形配合冷料井。5.1.4浇口选择浇口又称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细短流道(除直接浇口外),它是浇注系统的关键部分。其主要作用是:(1)型腔充满后,熔体在浇口处首先凝结,防止其倒流。(2)易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.030.09,浇口的长度约为0.5mm2mm,浇口具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值,然后在试模是逐步纠正。当塑料熔体通过浇口时,剪切速率增高,同时熔体的内磨檫加剧,使料流的温度升高,粘度降低,提高了流动性能,有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大,凝料加快,补缩困难,甚至形成喷射现象,影响塑件质量。浇口位置的选择:(1)浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小,易保证料流充满整个型腔,同时流动比的允许值随塑料熔体的性质,温度,注塑压力等的不同而变化,所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。(2)浇口设置应有利于排气和补塑。(3)浇口位置的选择要避免塑件变形。采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔,在塑件顶部常留下明显的熔接痕,而采用侧浇口,有利于排气,整件质量较好,但是塑件壁厚相差较大,浇口开在薄壁处不合理;而设在厚壁处,有利于补缩,可避免缩孔、凹痕产生。(4)浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位,它的存在会降低塑件的强度,所以设置浇口时应考虑料流的方向,浇口数量多,产生熔接痕的机会很多。流程不长时应尽量采用一个浇口,以减少熔接痕的数量。对于大多数框形塑件,浇口位置使料流的流程过长,熔接处料温过低,熔接痕处强度低,会形成明显的接缝,如果浇口位置使料流的流程短,熔接处强度高。为了提高熔接痕处强度,可在熔接处增设溢溜槽,是冷料进入溢溜槽。筒形塑件采用环行浇口无熔接痕,而轮辐式浇口会使熔接痕产生。(5)浇口位置应避免侧面冲击细长型心或镶件。因侧浇口在脱开时会伤塑件的内表面在这里是可以的,考虑到侧浇口有利浇注系统的废料和塑件的脱离,所以选取用侧绕口。本设计浇注系统,如图5-1所示。 图5-1 浇注系统5.2分型面的选择与排气系统的设计5.2.1分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件,为了将塑件取出来,必须将模具型腔打开,也就是必须将模具分成两部分,即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则: (1)分型面的选择有利于脱模:分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分,由于脱模机构通常设置在动模的一侧,将型芯设置在动模部分,塑件冷却收缩后包紧型芯,使塑件留在动模,这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大,内孔较小或者有嵌件时,为了使塑件留在动模,一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时,为了便于脱模,可将分型面选在塑件中间的部位,但此塑件外形有分型的痕迹。 (2)分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 (3)分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。 (4)分型面应有利于侧向抽芯。5.2.2排气系统的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,或使塑件熔接不良引起强度下降,甚至充模不满。(1)排溢设计 排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。(2)引气设计对于一些大型深腔壳形塑件,注射成形后,整个型腔由塑料填满,型腔内气体被排出,此时塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空,当塑件脱模时,由于受到大气压的作用,造成脱模困难,如采用强行脱模,势必使塑件发生变形或损坏,因此必须加引气装置。(3)排气系统排气系统对确保塑件成型质量起着重要的作用,排气方式有以下几种:、利用排气槽;、利用型芯、镶件、推杆等配合间隙;、对于大中型、深型腔塑件为了防止塑件在顶出时造成真空而变形,必须设置进气装置。(4)开设排气槽应注意以下几点:、根据进料口的位置,排气槽应开设在型腔最后充满的地方;、尽量把排气槽开设在模具的分型面上;、对于流速较小的塑件,可利用模具的分型面及零件配合的间隙进行排气;、排气槽的尺寸要视塑料种类而定,通常为0.010.03,一般情况下,ABS、HIPS、PC、PMMA、SAN为0.015;而高流动性的塑料如ABS、PE、PA,若没有加填充剂则为0.01;当型腔最后充填部位不在分型面上,其附近又无可供排气的推杆或可活动的型芯时,可在型腔相应部位镶嵌经烧结的金属块(多孔合金块)以供排气。此塑件属中小型,且注射速度中等,可以利用分型面和推杆的间隙排气,不开设专门排气槽。成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分,主要包括凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。由于塑料成型的特殊性,塑料成型零件的设计与冷冲模的凸、凹模设计有所不同。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺纹型心、型环或成形杆等。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触,并且脱模时反复与塑件摩檫,因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性和较低的表面粗糙度。同时要考虑零件的加工性和模具的制造成本。5.3 成型零部件设计成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分,主要包括凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。由于塑料成型的特殊性,塑料成型零件的设计与冷冲模的凸、凹模设计有所不同。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺纹型心、型环或成形杆等。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触,并且脱模时反复与塑件摩檫,因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性和较低的表面粗糙度。同时要考虑零件的加工性和模具的制造成本。凹凸模按结构的不同可分为整体式和组合式两种结构形式。整体式凹模和凸模是指直接在整体模块上分别加工出凹、凸形状的结构形式。其特点是是牢固、不易变形,不会使塑件产生拼接线痕迹。但是加工困难,热处理不方便,整体式凸模还有消耗模具钢多、浪费材料等缺点。所以整体式凹、凸模结构常用于形状简单的单个型腔中、小型模具或工艺试验模具。组合式凹模、凸模结构是指由两个或两个以上的零件组合而成的凹模或凸模。按组合方式不同,可分为整体嵌入式、局部镶嵌式和和四壁拼合式等形式。5.3.1 型腔结构设计型腔是装在定模板里的镶件,用以成型塑件的外表面。型腔有整体式和组合式两种。组合式型腔的刚性不及整体式,且易在塑料塑件表面留下痕迹,影响外观,模具的结构也比较复杂。考虑到本塑件结构较简单,外观质量要求高,故采用整体嵌入式型腔设计。为方便加工型腔需要做两个圆形镶件,镶件设计挂台定位在型腔上。型腔的形状为矩形,采用4颗M840L内六角螺钉紧固在定模板上其中结构如图5-2所示。5.3.2 型芯结构设计 型芯是装在动模板里的镶件,型芯镶件用以成型塑件的内表面,也有整体式和组合式两种。考虑到本塑件结构较简单,外观质量要求高,故采用组合嵌入式型芯设计。型芯的形状为矩形,采用4颗M840L内六角螺钉紧固在动模板上,其中结构如图5-3所示。图5-2 型腔图5-3 型芯5.4模架的确定和标准件的选用模架是注射模的骨架和基体。在生产现场中,尽可能得采用标准模架。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。由前面型腔的布局以及型腔的侧壁厚度和底板厚度尺寸,选择注射机的参数,再结合标准模架,最后选择大水口两板龙记DI3035A70B80C90型号模架。(1) 定模座板(350350,厚25mm) 定模座板就是模具与注射机连接处的板,开模时定模板和定模座板是通过螺钉连在一起的.因只有一个分型面,所以这两块板开模分开时就是分型面.(2)定模板(300350,厚70mm) 按常规这应该是定模固定板,但是鉴与塑件的特殊性,把型腔和定模板直接做成整体式,故叫做定模板,用以成型塑件的外部部分形状.导套与定模板上采用H7/k6的配合,才能保证导套固定的在定模板上。(3)动模板(300350,厚80mm) 与导柱有H7/k6的配合。(4)垫块(58350,厚90mm)垫块:是用来连接支承板与动模座板的零件。主要作用:在动模座板与支承板之间形成脱模机构的动作空间,或是调节模具的总厚度,以适应注射机的模具安装厚度要求。结构型式:可以是平行垫块、也可以是拐角垫块(该模具采用平行垫块)。垫块一般用中碳钢制造,也可用45#制造。垫块的高度计算:垫块的高度,在标准模架中,可以去取标准值。所以取H=90mm.(5)动模座板(350350,厚35mm)(6)推板(180350,厚25mm)(7)推杆固定板(180350,厚20mm)其所有的尺寸是按标准选取,其注射机顶杆孔为35mm;5.5合模导向机构的设计导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分,因为模具在闭合时要求有一定的方向位置,所以必须设有导向机构,导柱安装在动模一边或定模一边均可,通常导柱设在主型腔周围。导向机构的主要作用有:定位、导向和承受一定侧压力。定位作用:为避免装配时方位搞错而损坏模具,并且在模具闭合后使型腔保持正确形状,不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力,或由于注射机的精度限制,使导柱工作中承受一不定的导向作用。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。采用标准模架时,因模架本身带有导向装置,一般情况下,设计人员只要按模架规格选用即可。5.5.1导向机构的分类合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。 5.5.2 导柱导向机构设计要点导柱导向机构适用于精度要求高,生产批量大的模具。当对于小批生产的简单模具,可不采用导套,直接与模体间隙配合。同时在设计导柱和导套时和应注意以下几点:(1)导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位,其中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具的强度,防止压入导柱和导套后变形。(2)导柱的长度比型心端面的高度高出68mm,以免型心进入凹模时与凹模相碰而损坏;(3)导柱和导套应有足够的耐磨度和强度,长采用20号低碳钢经渗碳0.50.8mm,淬火4855HRC,也可采用T8A碳素工具钢,经淬火处理,导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4m。(4)为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形,导套的前端也应倒角。(5)导柱设在动模一侧,可以保护型心不受损坏,而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件,因此可根据需要而决定装配形式。(6)一般导柱的滑动部分的配合形式按H8/f8,导柱和导套固定部分的配合按H7/k6,导套外径的配合按H7/k6。(7)除了动模、定模之间设导柱、导套外,一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套,以保证脱模机构的正常运动。(8)导柱的直径应根据模具的大小而决定,也可参考标准模架的数据。5.5.3导柱的设计对以上各个条件的综合考虑,本设计中采用了四根导柱,如图5-4所示。其布置为等直径导柱对称布置。一个合理的导柱应该使整套模具在合模时,保证导向零件首先接触,避免凸模先进入型腔,导致模具损坏.导柱是固定在动模固定板上的。导柱与动模固定板采用H7/k6的过渡配合,与导套的配合为H8/f8的间隙配合。图5-4导柱5.5.4导套的设计导套是和导柱配合使用的,既然选择了4根导柱,所以就应该有4个导套。如图5-5所示。导套与导柱采用H8/f8的配合,导套与定模板采用H7/k6的过渡配合。图5-5导套5.6脱模机构的设计脱模机构一般由脱模、复位和导向等三大元件组成。塑件脱模(顶出)是注射成形过程中的最后一个环节,脱模质量的好坏将最后决定塑件的质量,因此,塑件的脱模是不可忽视的。5.6.1在设计脱模脱模机构时应遵循下列原则:1 脱模机构应尽量设置在动模一侧 由于脱模机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的,所以一般情况下,脱模机构设在动模一侧。正因如此,在分型面设计时应尽量注意,开模后使塑件能留在动模一侧。2 保证塑件不因脱模而变形损坏 为了保证塑件在脱模过程中不变形、不损坏,设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小,合理的选择脱模方式及脱模位置。推力点应作用在塑件刚性好的部位,如筋部、凸缘、壳体形塑件的壁缘处,尽量避免推力点作用在塑件的薄平面上,防止塑件破裂、穿孔,如壳体形塑件及筒形塑件多采用推板脱模。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。3 机构简单动作可靠 脱模机构应使脱模动作可靠、灵活,制造方便,机构本身要有足够的强度、刚度和硬度,以承受脱模过程中的各种力的作用,确保塑件顺利脱模。4 良好的塑件外观 脱模塑件的位置应尽量设在塑件内部,或隐蔽面和非装饰面,对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择,以免脱模痕迹影响塑件的外观质量。5 合模时的正确复位 设计脱模机构时,还必须考虑合模时机构的正确复位,并保证不与其他模具零件相干涉。脱模机构的种类按动力来源可分为手动脱模,机动脱模,液压气动脱模机构。5.6.2在对快接手机上盖塑件进行脱模是必须遵循以下原则:(1)因为塑料收缩是抱紧凸模,所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模。因为塑件的壁厚的关系我们可以利用推板。(2)顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位,如加强筋,壁厚等处。作用面积尽可能大一些,以防止塑件变形和损坏。(3)为了保证良好的塑件外观,顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。将顶杆设计在塑件的内部型腔。(4)若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时,对不影响塑件尺寸和使用,一般顶杆与塑件接触处凹进塑件0.1mm;否则塑件会出现凸起,影响基面的平整。由于手机面板为薄壁形塑件。结合塑件特点和模具结构采用推杆(顶针)脱模。如图5-6所示:图5-6顶出机构第六章 温度调节系统的设计在注射成型过程中,模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等,并且对生产效率起到决定性的作用,在注射过程中,冷却时间占注射成型周期的约80%,然而,由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同,模具温度的要求有尽相同,因此,对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本,模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量,而模具温度的高低取决于塑料结晶性,塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射模冷却的因素很多,如塑件的形状和分型面的设计,冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置,模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度,塑件和模具间的热循环交互作用等。(1) 低的模具温度可降低塑件的收缩率。(2) 模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快,可降低塑件的翘曲变形。(3) 对结晶性聚合物,提高模具温度可使塑件尺寸稳定,避免后结晶现象,但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷。(4) 随着结晶型聚合物的结晶度的提高,塑件的耐应力开裂性降低,因此降低模具温度是有利的,但对于高粘度的无定型聚合物,由于其耐应力开裂性与塑料的内应力直接相关,因此提高模具温度和充模,减少补料时间是有利的。(5) 提高模具温度可以改善塑件的表面质量。在注射成形过程中,模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率,根据塑料的要求,注射到模具内的塑料温度为2000C左右,而从模具中取出塑件的温度约为600C,温度降低是由于模具通入冷却水,将温度带走了,普通的模具通入常温的水进行冷却,通过调节水的流量就可以调节模具的温度因快接手机上盖使用的塑料是ASB+PC,要求模温高,若模具温度过低则会影响塑料的流动性,增加剪切阻力,使塑件的内应力较大,甚至还出现冷流痕、银丝、注不满等缺陷。因此在注射开始时,为防止填充不足,充入温水或者模具加热。总之,要做到优质、高效率生产,模具必须进行温度调节。对温度调节系统的要求:(1) 确定加热或是冷却;(2) 模温均一,塑件各部分同时冷却;(3) 采用低的模温,快速且大量通冷却水;温度调节系统应尽量结构简单,加工容易,成本低谦。6.1模具冷却系统的设计根据模具冷却系统设计原则:冷却水孔数量尽量多,尺寸尽量大的原则可知,冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。根据书上的经验值取4根,冷却水直径为6mm.另外,具冷却系统的过程中,还应同时遵循:(1)浇口处加强冷却;(2)冷却水孔到型腔表面的距离相等;(3)冷却水孔数量应尽可能的多,孔径应尽可能的大;(4)冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位,以防漏水。(5)进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧,通常应设在注塑机的背面。(6)冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。(7)而且在冷却系统内,各相连接处应保持密封,防止冷却水外泄由于塑件平均厚度为2,制品尺寸不算大,确定水孔直径为12。由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水的传递,精确计算比较困难。实际生产中,通常都是根据模具的结构确定冷却水路,通过调节水温、水速来满足要求。本注射成型模具的冷却分为两部分,一部分是型腔的冷却,另一部分是型芯(包括侧型芯)的冷却。 型腔冷却水道结构。型腔的冷却是由四条6mm的冷却水道完成的,如图6-1所示。图6-1型芯冷却水道结构。 型芯冷却是在上一条U形6mm的冷却水道完成。型芯的冷却如图6-2所示,图6-26.2模具加热系统的设计因在ASB+PC要求的熔融温度为260-340。而且流动率较低,同时在注射时模具温度要求为70120,所以该模具必须加热。模具加热方法包括:热水,热空气,热油及电加热等。由于电加热清洁、结构简单、可调节范围大,所以在该模具应用电加热。第七章 注射机及各个参数的校核7.1 最大注射压力的校核7.1.1注射压力校核喷射快接手机上盖的原料为ASB+PC,所需注射为70120MPa,而所选注射机压力为180 MPa,所以注射压力符合要求。7.1.2最大注塑量的校核注塑机的最大注塑量应大于塑件的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量最好是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满足:0.8 V机 V塑V浇式中 V机 注塑机的最大注塑量 V塑塑件的体积 V浇浇注系统体积 故 0.8V机=31.061cm350cm37.2锁模力校核在确定了型腔压力和分型面面积之后,可以按下式校核注塑机的额定锁模力:FK AP 1.2752.8 903.36KN 满足要求。 其中式中 F注塑机额定锁模力:1000 KN; K安全系数,通常取1.11.2,取K=1.2。7.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 (1)模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适模具长模具宽拉杆内间距(mm)模具最大外形为350400拉杆内间距530530故满足要求(2)模具闭合高度校核 Hmin注塑机允许最小模厚=450mm Hmax注塑机允许最大模厚=150mm H模具闭合高度=301mm 故满足HmaxHHmin 满足要求,7.4 开模行程校核 注塑机的最大行程与模具厚度无关(如肘杆式锁模机构的注塑机),故注塑机的开模行程应满足下式: S机注塑机最大开模行程,250mm; H1顶出距离,20mm; H2包括浇注系统在内的塑件高度,85.5mm; S机H1H2a+(510) 2502085.5+(510)=110.5满足条件 第八章 模具的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。塑料模的装配基准分为两种情况,一是以塑料模中和主要零件台定模,动模的型腔,型芯为装配基准。这种情况,定模各动模的导柱和导套孔先不加工,先将型腔和型芯镶块加工好,然后装入定模和动模内,将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚,动模和定模合模后用平行夹板夹紧,镗投影导柱和导套孔,最后安装动模和定模上的其它零件,另一种是已有导柱导套塑料模架的。浇口套与定模部分装配后,必须与分模面有一定的间隙,其间隙为0.050.15毫米,因为该处受喷嘴压力的影响,在注射时会发生变形,有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边,就是由于没有间隙的原因。为了有效的防止飞边,可以接近塑件的有相对位移的面上锉一个三角形的槽,由于空气的压力的缘故可以更好的防止飞边。8.1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,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
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