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耳机面壳与喇叭盖设计注塑模具设计【全套注射塑料模具毕业设计含Word+10张CAD图纸】【开题+任务书】

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耳机 喇叭 设计 注塑 模具设计 全套 注射 塑料模具 毕业设计 word 10 cad 图纸 开题 任务书
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目   录


前 言 …………………………………………………………………1

第一章  塑料模具的简述………………………………………2

 1.1  模具工业在国民经济中的地位……………………………2

1.2  各种模具的分类和占有量…………………………………3

1.3  我国模具工业的现状………………………………………4

1.4  世界五大塑料生产国的产能状况…………………………5

1.5  我国模具技术的现状及发展趋势…………………………6

第二章 塑料ABS析……………………………………………7

2.1  ABS料的构成……………………………………………7

2.2  ABS的优点………………………………………………8

2.3  ABS的缺陷………………………………………………8

2.4  ABS的改性………………………………………………8

2.5  透明ABS…………………………………………………8

2.6  常用表面处理……………………………………………8

2.7  密度、连接方式及适用范围……………………………8

2. 8  注塑工艺条件…………………………………………9


第三章  成型制品结构工艺和分析………… ………………11

3.1  塑件尺寸…………………………………………………11

3.2  塑件尺寸精度…………………………………………11

3.3  表面精度…………………………………………11

3.4  塑件材料………………………………………12

3.5  塑件分析………………………………………12

3.6  塑件壁厚…………………………………………12

3.7  脱模斜度…………………………………………13

3.8  圆角………………………………………………13

第四章   注塑机的选用…………………………………….14

4.1  所需注射量的计算.................................14

4.2  塑件质量、体积计算…………………………………….14

4.3  浇注系统凝料体积的计算………………………………14

4.4  该模具一次注射所需塑料PP…………………………….14

4.5  初选注射机…………………………………………15

4.6  喷嘴尺寸……………………………………………16

4.7  定位环尺寸………………………………………………16

4.8  模具厚度…………………………………………………17

4.9  模具的长度与宽…………………………………………17

第五章  注射模设计步骤…………………………………….18

5.1  塑件成型方案的确定…………………………………18

5.2  型腔数目的确定……………………………………….18

5.3  成型零部件的设计计算………………………………19

5.4  型腔壁厚的计算 ……………………………………22

5.5  浇注系统设计…………………………………………23

5.6  主流道的设计………………………………………..23

5.7  浇口的设计………………………………………….26

5.8  分型面的选择…………………………………………28

5.9  合模导向和定位机构…………………………………29

5.10  侧向抽芯机构的设计…………………………………30

5.11  脱模机构…………………………………………………37

5. 12  推出脱模机构的选用原则…………………………………37

5. 13  推管的设计………………………………………………38

5.14  模具温度调节系统……………………………………38

5.15  模架的设计……………………………………………38

第六章   注射机参数的校核……………………………39

6.1  开模行程的校核……………………………………………39

6.2  注射量的校核………………………………………………40

6.3  锁模力的校核…………………………………….40



内容简介:
大学生毕业论文结构提纲 一、编写提纲的意义 在毕业论文的写作过程中,指导教师一般都要求学生编写提纲。从写作程序上讲,它是作者动笔行文前的必要准备;从提纲本身来讲,它是作者构思谋篇的具体体现。所谓构思谋篇,就是组织设计毕业论文的篇章结构。因为毕业论文的写作不像写一首短诗、一篇散文、一段札记那样随感而发,信手拈来,用一则材料、几段短语就表达一种思想、一种感情;而是要用大量的资料,较多的层次,严密的推理来展开论述,从各个方面来阐述理由、论证自己的观点。因此,构思谋篇就显得非常重要,于是必须编制写作提纲,以便有 条理地安排材料、展开论证。有了一个好的提纲,就能纲举目张,提纲挚领,掌握全篇论文的基本骨架,使论文的结构完整统一;就能分清层次,明确重点,周密地谋篇布局,使总论点和分论点有机地统一起来;也就能够按照各部分的要求安排、组织、利用资料,决定取舍,最大限度地发挥资料的作用。 有些学生不大愿意写提纲,喜欢直接写初稿。如果不是在头脑中已把全文的提纲想好,如果心中对于全文的论点、论据和论证步骤还是混乱的,那么编写一个提纲是十分必要的,是大有好处的,其好处至少有如下三个方面: 第一,可以体现作者的总体思路。提纲是由序码和 文字组成的一种逻辑图表,是帮助作者考虑文章全篇逻辑构成的写作设计图。其优点在于,使作者易于掌握论文结构的全局,层次清楚,重点明确,简明扼要,一目了然。 第二,有利于论文前后呼应。有一个提纲,可以帮助我们树立全局观念,从整体出发,在检验每一个部分所占的地位、所起的作用,相互间是否有逻辑联系,每部分所占的篇幅与其在全局中的地位和作用是否相称,各个部分之间的比例是否恰当和谐,每一字、每一句、每一段、每一部分是否都为全局所需要,是否都丝丝入扣、相互配合,成为整体的有机组成部分,都能为展开论题服务。经过这样的考虑和编 写,论文的结构才能统一而完整,很好地为表达论文的内容服务。 第三,有利于及时调整,避免大返工。在毕业论文的研究和写作过程中,作者的思维活动是非常活跃的,一些不起眼的材料,从表面看来不相关的材料,经过熟悉和深思,常常会产生新的联想或新的观点,如果不认真编写提纲,动起笔来就会被这种现象所干扰,不得不停下笔来重新思考,甚至推翻已写的从头来过;这样,不仅增加了工作量,也会极大地影响写作情绪。毕业论文提纲犹如工程的蓝图,只要动笔前把提纲考虑得周到严谨,多花点时间和力气,搞得扎实一些,就能形成一个层次清楚、逻辑严密的论 文框架,从而避免许多不必要的返工。另外,初写论文的学生,如果把自己的思路先写成提纲,再去请教他人,人家一看能懂,较易提出一些修改补充的意见,便于自己得到有效的指导。 二、编写提纲的步骤 编写提纲的步骤可以是这样: (一 )确定论文提要,再加进材料,形成全文的概要 论文提要是内容提纲的雏型。一般书、教学参考书都有反映全书内容的提要,以便读者一翻提要就知道书的大概内容。我们写论文也需要先写出论文提要。在执笔前把论文的题目和大标题、小标题列出来,再把选用的材料插进去,就形成了论文内容的提要。 (二 )原稿纸页数的 分配 nts写好毕业论文的提要之后,要根据论文的内容考虑篇幅的长短,文章的各个部分,大体上要写多少字。如计划写 20 页原稿纸 (每页 300 字 )的论文,考虑序论用 1 页,本论用 17 页,结论用 1 2 页。本论部分再进行分配,如本论共有四项,可以第一项 3 4 页,第二项用 4 5 页,第三项 3 4 页,第四项 6 7 页。有这样的分配,便于资料的配备和安排,写作能更有计划。毕业论文的长短一般规定为 5000 6000 字,因为过短,问题很难讲透,而作为毕业论文也不宜过长,这是一般大专、本科学生的理论基 础、实践经验所决定的。 拟定毕业论文结构 提纲 (三 )编写提纲 论文提纲可分为简单提纲和详细提纲两种。简单提纲是高度概括的,只提示论文的要点,如何展开则不涉及。这种提纲虽然简单,但由于它是经过深思熟虑构成的,写作时能顺利进行。没有这种准备,边想边写很难顺利地写下去。以关于培育和完善建筑劳动力市场的思考为例,简单提纲可以写成下面这样: 一、序论 二、本论 (一 )培育建筑劳动力市场的前提条件 (二 )目前建筑劳动力市场的基本现状 (三 )培育和完善建筑劳动力市场的对策 三、结论 详细提纲,是把论文的主要论点和展开部分较为详细地列出来。如果在写作之前准备了详细提纲,那么,执笔时就能更顺利。下面仍以关于培育和完善建筑劳动力市场的思考为例,介绍详细提纲的写法: 一、序论 1提出中心论题; 2,说明写作意图。 二、本论 (一 )培育建筑劳动力市场的前提条件 1市场经济体制的确立,为建筑劳动力市场的产生创造了宏观环境; 2建筑产品市场的形成,对建筑劳动力市场的培育提出了现实的要求; 3城乡体制改革的深化,为建筑劳动力市场的形成提供了可靠的保证; 4建筑劳动力市场的建立,是建筑行业用工特殊性的内在要求。 (二 )目前建筑劳动力市场的基本现状 1供大于求的买方市场; 2,有市无场的隐形市场; 3易进难出的畸形市场; 4,交易无序的自发市场。 (三 )培育和完善建筑劳动力市场的对策 1统一思想认识,变自发交易为自觉调控; 2加快建章立制,变无序交易为规范交易; 3健全市场网络,变隐形交易为有形交易; 4调整经营结构,变个别流动为队伍流动; 5深化用工改革,变单向流动为双向流动。 三、结论 nts1概述当前的建筑劳动力市场形势和我们的任务; 2呼应开头的序言。 上面所说的简单提纲和详细提纲都是论文的骨架和要点,选择哪一种,要根据作者的需要。 如果考虑周到,调查详细,用简单提纲问题不是很大;但如果考虑粗疏,调查不周,则必须用详细提纲,否则,很难写出合格的毕业论文。总之,在动手撰写毕业 论文之前拟好提纲,写起来就会方便得多。 三、毕业论文提纲的拟定 如何落笔拟定毕业论文提纲呢 ?首先要把握拟定毕业论文提纲的原则,为此要掌握如下四个方面: (一 )要有全局观念,从整体出发去检查每一部分在论文中所占的地位和作用。看看各部分的比例分配是否恰当,篇幅的长短是否合适,每一部分能否为中心论点服务。比如有一篇论文论述企业深化改革与稳定是辩证统一的,作者以浙江 市某 企业为例,说只要干部在改革中以身作则,与职工同甘共苦,可以取得多数职工的理解。从全局观念分折,我们就可以发现这里只讲了企业如何改革才能稳定,没有论述通过深化改革,转换企业经营机制,提高了企业经济效益,职工收入增加,最终达到社会稳定。 (二 )从中心论点出发,决定材料的取舍,把与主题无关或关系不大的材料毫不可惜地舍弃,尽管这些材料是煞费苦心费了不少劳动搜集来的。有所失,才能有所得。一块毛料寸寸宝贵,台不得剪裁去,也就缝制不成合身的衣服。为了成衣,必须剪裁去不需要的部分。所以,我们必须时刻牢记材料只是为形成自己论文的论点服务的,离开了这一点,无论是多少好的材料都必须舍得抛弃。 (三 )要考虑各部分之间的逻辑关系。初学撰写论文的人常犯的毛病,是论点和论据没有必然联系,有的只限于反复阐述论点,而缺乏切实有力的论据;有的材料一大堆,论点不明确;有的各部分之间没有形成有机的逻辑关系,这样的毕业论文都是不合乎要求的,这样的毕业论文是没有说服力的。为了有说服力,必须有虚有实,有论点有例证,理论和实际相结合,论证过程有严密的逻辑性,拟提纲时特别要注意这一点,检查这一点。 下面再简单阐述一下编写毕业论文提纲的方法: 拟定毕业论文 结构提纲 1先拟标题; 2写出总论点; 3考虑全篇总的安排:从几个方面,以什么顺序来论述总论点,这是论文结构的骨架; 4大的项目安排妥当之后,再逐个考虑每个项目的下位论点,直到段一级,写出段的论点句 (即段旨 ); 5依次考虑各个段的安排,把准备使用的材料按顺序编码,以便写作时使用; 6全面检查,作必要的增删。 在编写毕业论文提纲时还要注意: 第一,编写毕业论文提纲有两种方法:一是标题式写法。即用简要的文字写成标题,把这部分的内容概括出来。这种写法简明扼要,一目了然,但只有作者自己明白。毕业论文提纲 一般不能采用这种方法编写二是句子式写法。即以一个能表达完整意思的句子形式把该部分内容概括出来。这种写法具体而明确,别nts人看了也能明了,但费时费力。毕业论文的提纲编写要交与指导教师阅读,所以,要求采用这种编写方法。 第二,提纲写好后,还有一项很重要的工作不可疏忽,这就是提纲的推敲和修改,这种推敲和修改要把握如下几点。一是推敲题目是否恰当,是否合适;二是推敲提纲的结构。先围绕所要阐述的中心论点或者说明的主要议题,检查划分的部分、层次和段落是否可以充分说明问题,是否合乎道理;各层次、段落之间的联系是否紧密,过渡是 否自然。然后再进行客观总体布局的检查,再对每一层次中的论述秩序进行 “ 微调 ” 。 第三,毕业论文写作一般要求提纲拟到以下层次 (四 )毕业论文的基本结构由序论、本论、结论三大部分组成。序论、结论这两部分在提纲中部应比较简略。本论则是全文的重点,是应集中笔墨写深写透的部分,因此在提纲上也要列得较为详细。本论部分至少要有两层标准,层层深入,层层推理,以便体现总论点和分论点的有机结合,把论点讲深讲透。 nts 毕业设计 课题名称 耳机面壳与喇叭盖模具设计 专 业 模具设计与制造 姓 名 邹 爱 军 准考证号 010608341517 指导老师 黄 雪 梅 完成时间 2012.4.10 nts 指导教师评语 建议成绩: 优 良 中 及格 不及格 指导教师签字 年 月 日 最终评定成绩: 优 良 中 及格 不及格 系主任签字 年 月 日 nts 江西蓝天学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 题 目: 耳机面壳与喇叭盖设计 系 别: 机械工程 学院 专 业: 机械工程及自动化 班 级: 09 机械本( 三 )班 学 号: 109202010214 姓 名: 廖长武 指导教师: 黄雪梅 填表日期: 年 月 日 nts 一、选题的依据及意义 耳机面壳与喇叭盖设计属于塑料模具设计, 而模具 是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高,产品质量好, 材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业,是国际上公认的关键工业 。 模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量,效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国,日本,法国,瑞士等国家。中国模具出口数量极少,研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 二、国内外研究现状及发展趋势 自 20 世纪 80 年代以来,我国的经济逐渐起飞,也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20 世纪 90 年代以后,大陆的工业发展十分迅速,模具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币, 1994 年增长到 130 亿元人民币, 1999 年已达到 245 亿元人民币, 2000 年增至 260270亿元人民币。今后预计每年仍会以 1015的速度快速增长。 20 世纪 80 年代开始,发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来,我国的模具工业发展也十分迅速。近年来,每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。 nts 三、本课题研究内容 研究内容主要包括: ( 1) 原始数据 通过对耳机面壳与喇叭盖设计,从制品的测绘、注塑机的选取到分型面的确定、模架结构的确定。型腔数、浇道结构、型腔、型芯尺寸等重要参数的确定依据均要求做比较明确的阐述,确定模具总体设计方案,完善其 结构和部件的设计。 ( 2) 技术要求 ( 1)阐述注塑模具的工作原理与总体构成, ( 2)介绍各子系统的功能、相互关系 ( 3)用图表示其关系 ( 3) 工作要求 ( 1)确定各基本参数尺寸 ( 2)动力传动系统的确定及其相关零件的设计和选用 ( 3)耳机面壳与喇叭盖注塑模具的运动分析 nts 四、本课题研究方法 本课题的研究方案首先是根据对国内外 模具 设计的了解,加强对其发展概况和趋势的认识。结合大学四年所学知识以及查找资料对 耳机面壳与喇叭盖 进行结构的合理设计。 1、首先和老 师商讨一起选出研究课题,在网上和图书馆先查找相关资料和视频。 2、广泛参考和整合资料,为设计做充分准备。 3、在准备和设计过程中遇到问题向同学和老师讨教。 4、系统的整合 ,绘图 和计算资料,并完成课题的设计。 五、研究目标、主要特色(创新)及工作进度 nts 本课题主要研究 塑料模具 设计的有关问题 , 耳机面壳与喇叭盖设计 的结构型式开始比较简单,专用性较强, 日常生活中常见到 , 他追求舒适,让人在佩戴上不会 感到不适而且音质要好。 进度安排: 序号 各阶段工作内容 起 讫 日 期 1 收集资料 2 分析 数控加工方法与设计技巧 3 总结并归纳所有的收集资料 4 撰写毕业论文 5 毕业答辩准备及答辩 六、参考文献 nts 参考文献: 1、塑料模具设计指导 伍先明 王群 等 主编 2、机械制图 郭纪林等主编,大连理工大学出版社, 2005.08 3、塑料成型工艺与模具设计 齐晓杰 主编 4、塑料模具设计手册 机械工业出版社出版 5、塑料成型工艺及模具简明手册 王孝培 主编 6、典型注射模具结构图册 王树勋 主编 7、模具材料及表面热处理 吴兆祥 主编 8、互换性与技术测量 韩进宏主编,机械工业出版社, 2004.07 9、 Pro/E 精品教程 甘登岱主编,航空工业出版社, 2008.03 10、 AutoCAD 2006 中文版实用教材,余桂英,郭纪林主编,大连理工大学出版社 2006.01 11、 曹宏深等编 塑料成型工艺与模具设计 机械工业出版社 2002 年 3 月 12、 屈华昌 塑料成型工艺及模具设计 机械工业出版社 1995 年 10 月 13、 塑料模具设计手编写组编 塑料模具设计手册 机械工业出版社 1982 年 12 月 14、 宋玉恒主编 塑料注射模具设计实用手册 航空工业出版社 1994 年 6 月 15、 唐志玉主编 塑料设计师指南 国防工业出版社 1999 年 6 月 16、 韩进宏主编 .互换性与技术测量 机械工业出版社 2004 年 7 月 17、吕天玉 宫波 主编 公差配合与测量技术 大连理工出版社 2004 年 8 月 18、崔忠圻 刘北兴 主编 金属学与热处理 哈尔滨工业大学出版社 2004 年 1 月 19、齐晓杰 主编 塑料成型工艺及模具设计 机械工业出版社 2005 年 2 月 20、奇卫东 主编 简明塑料模具设计手册 北京理工大学出版社 2008 年 2 月 21、 部分网上资料 nts nts目 录 前 言 1 第一章 塑料模具的简述 2 1 1 模具工业在国民经济中的地位 2 1 2 各种模具的分类和占有量 3 1 3 我国模具工业的现状 4 1 4 世界五大塑料生产国的产能状况 5 1 5 我国模具技术的现状及发展趋势 6 第二章 塑料 ABS 析 7 2 1 ABS 料的构成 7 2 2 ABS 的优点 8 2 3 ABS 的缺陷 8 2 4 ABS 的改性 8 2 5 透明 ABS 8 2 6 常用表面处理 8 2 7 密度、连接方式及适用范围 8 2. 8 注塑工艺条件 9 nts第三章 成型制品结构工艺 和分 析 11 3 1 塑件尺寸 11 3 2 塑件尺寸精度 11 3 3 表面精度 11 3 4 塑件材料 12 3 5 塑件分析 12 3 6 塑件壁厚 12 3 7 脱模斜度 13 3 8 圆角 13 第四章 注塑机的选用 .14 4 1 所需注射量的计算 .14 4 2 塑件质量、体积计算 .14 4 3 浇注系统凝料体积的计算 14 4 4 该模具一次注射所需塑料 PP .14 4 5 初选注射机 15 4 6 喷嘴尺寸 16 4 7 定位环尺寸 16 4 8 模具厚度 17 nts4 9 模具的长度与宽 17 第五章 注射模设计步骤 .18 5 1 塑件成型方案的确定 18 5 2 型腔数目的确定 .18 5 3 成型零部件的设计计算 19 5 4 型腔壁厚的计算 22 5 5 浇注系统设计 23 5 6 主流道的设计 .23 5 7 浇口的设计 .26 5 8 分型面的选择 28 5 9 合模导向和定位机构 29 5 10 侧向抽芯 机构的 设计 30 5 11 脱模机构 37 5. 12 推出脱模机构的选用原则 37 5. 13 推管的设计 38 5 14 模具温度调节系统 38 5 15 模架的设计 38 第六章 注射机参数的校核 39 nts6 1 开模行程的校核 39 6 2 注射量的校核 40 6 3 锁模力的校核 .40 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 1 前 言 近 50 年来,随着石油化学工业的发展世界塑料工业发展比较迅速,塑料已成为工业及民用产品的重要原料。塑料制品的使用日益广泛,对成型塑料制品用的模具品种和数量的需求愈来愈大,许多发达国家塑料模具的产值已居模具总产值的第 1位。据统计我国塑料模用刚已占全部模具用刚的一半以上。 模具是一种技术密集、资金密集型的产品,在我国国民经济中的地位非常重要。模具工业以被国家正式确立为正式产业,并在“十五”期间列为重点扶持产业。由于模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力,因此模具生产水品的高低,以成 为衡量一个国家产品制造水品高低的重要标志。 改革开放 20 多年来,我国的模具工业获得了飞速发展,设计、制造加工水平、产品档次都有了很大的提高。据 1997 年的不完全统计,全国拥有模具产业生产厂、产品厂配套的模具车间近 17000 家,约 60万从业人员,年模具总产值达 200 亿元。到 2002年,模具年总产值已达 360 亿元,而 2003 年的总产值则达 400 亿元,短短纪念的时间,我国的模具行业产值就翻了一番。 在不久的将来我国将是世界上模具的领袖,是模具行业中的佼佼者。 第 一 章 塑料模具的简述 1 1 模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业,是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量,效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业,正日益受到人们的关注。早在 1989年 3 月中国政府颁布的关于当前产业 政策要点的决定中,将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分,又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械,电子,轻工,汽车,纺织,航空,航天等工业领域里,日益成为使用最广泛的主要工艺装备,它承担了这些工业领域中 60 90 的产品的零件,组件和部件的生产加工。 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 2 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上,仅以汽车,摩托车行业的模具市场为例。汽车,摩托车行业是模具最大的市场,在工业发达的国家,这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一,汽车工业重点 是发展零部件,经济型轿车和重型汽车,汽车模具作为发展重点,已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加, 2005 年将达到 170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元。为了适应市场的需求,汽车将不断换型,汽车换型时约有 80 的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一,据统计,中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型, 1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种,共计 5000 多个,其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具,总价值为 1000 多万元。其他行业,如电子及通讯,家电 ,建筑等,也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国,日本,法国,瑞士等国家。中国模具出口数量极少,但中国模具钳工技术水平高,劳动成本低,只要配备一些先进的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 1 2 各种模具的分类和占有量 模具主要类型有:冲模,锻摸,塑料模,压铸模,粉末冶金模,玻璃模,橡胶模,陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于 腔型模,因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 ( 1) 冲模:冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50以上。按工艺性质的不同,冲模可分为落料模,冲孔模,切口模,切边模,弯曲模,卷边模,拉深模,校平模,翻孔模,翻边模,缩口模,压印模,胀形模。按组合工序不同,冲模分为单工序模,复合模,连续模。 ( 2) 锻模:锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同,锻模分为锤用锻模,螺旋压力机锻模,热模锻压力锻模,平锻机用锻模,水压机用锻模,高速锤用锻模,摆动碾压机 用锻模,辊锻机用锻模,楔横轧机用锻模等。按工艺nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 3 用途不同,锻模可分为预锻模具,挤压模具,精锻模具,等温模具,超塑性模具等。 ( 3) 塑料模:塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35,而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模,挤塑模,注射模,此外还有挤出成型模,泡沫塑料的发泡成型模,低发泡注射成型模,吹塑模等。 ( 4) 压铸模:压铸模是压力铸造工艺装备,压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型,在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6。 ( 5) 粉末冶金模:粉末冶金模用于粉末成 型,按成型工艺分类粉末冶金模 有:压模,精整模,复压模,热压模,粉浆浇注模,松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多,包括机械设计制造,塑料,橡胶加工,金属材料,铸造(凝固理论),塑性加工,玻璃等诸多学科和行业,是一个多学科的综合,其复杂程度显而易见。 1 3 我国模具工业的现状 自 20 世纪 80 年代以来,我国的经济逐渐起飞,也为模具产业的发展提供了巨大的动力。 20 世纪 90 年代以后,大陆的工业发展十分迅速,模具工业的总产值在 1990 年仅 60亿元人民币, 1994 年增长到 130 亿元人民币, 1999 年已达到 245 亿 元人民币, 2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 1015的速度快速增长。 目前,我国 17000 多个模具生产厂点,从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外,其他所有制形式的模具厂家,包括集体企业,合资企业,独资企业和私营企业等,都得到了快速发展。其中,集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如,浙江宁波和黄岩地区,从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家,成为我国国内知名的 “模具之乡 ”和最具发展活力的地区之一。在广东,一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,为了提高其产 品的市场竞争能力,纷纷加入了对模具制造的投入。例如,科龙,美的,康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区,现已有几千家。 在模具工业的总产值中,企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。其中,冲压模具约占 50(中国台湾: 40),塑料模具约占 33(中国台湾: 48),压铸模具约占 6(中国台湾: 5),其他各类模具约占 11(中国台湾: 7)。 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 4 中国台湾模具产业的成长,分为萌芽期( 19611981),成长期( 19811991),成熟期( 19912001)三个阶段。 萌芽期,工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织,电子,电气,电机和机械业等产品外销表现畅旺,连带使得模具制造,维修业者和周边厂商(如 热处理产业等)逐年增加。在此阶段的模具包括:一般民生用品模具,铸造用模具,锻造用模具,木模,玻璃,陶瓷用模具,以及橡胶模具等。 1981 年 1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显,自 1982 年起,台湾地区就将模具产业纳入 “策略性工业适用范围 ”,大力推动模具工业的发 展,以配合相关工业产品的外销策略,全力发展整体经济。随着民生工业,机械五金业,汽机车及家电业发展,冲压模具与塑料模具,逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起,模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM 技术,所以台湾模具业接触 CAD/CAM/CAE/CAT 技术的时间相当早。 成熟期,在国际化,自由化和国际分工的潮流下, 1994 年, 1998 年,由台湾地区政府委托金属中心执行 “工业用模具技术研究与发展五年计划 ”与 “工业用模具技术应用与发展计划 ”,以协助业界突破发展瓶颈,并支持产业升级,朝向开发 高附加值与进口依赖高的模具。 1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力,获得世界模具协会( ISTMA)认同获准入会,正式成为世界模具协会会员,。整体而言,台湾模具产业在这一阶段的发展,随着机械性能,加工技术,检测能力的提升,以及计算机辅助设计,台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电,五金业和汽机车运输工具业,提升到计算机与电子,通信与光电等精密模具,并发展出汽机车用大型钣金冲压,大型塑料射出及精密锻造等模具。 1 4 世界五大塑料生产国的产能状况 美国塑料 (原料 )的产量多年来一直雄居各国之首。早在 80 年代前期,美国塑料产量就已达 2000 万吨之多, 1986 年增至 23l0 万吨,占全球总产量 8100 吨的 28.5,此后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势, 1988 年、 1990 年、 1992 年、 1994 年、 1996 年和 1998年分别增加到 2710 万吨、 2810 万吨、 3010 万吨、 3410 万吨、 4000 万吨和 4360 万吨,占世界总产量的比例从 1996 年起提高到 30以上。 2001 年美国塑料产量为 4170 万吨,其nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 5 中以聚乙烯为最多,达 1500 多万吨。其次分别是氯乙烯 650 万吨、聚丙烯 720 万吨、聚苯乙烯对酞酸脂 320 万 吨、聚苯乙烯 280 万吨。国内塑料消费量 (产量 +进口量一出口量 ),美国也是全球最多的。美国的全部塑料消费量 2001 年为 4280 万吨。美国人均塑料消费量也是很高的, 2000 年为159 公斤, 2001 年略减为 155 公斤 ,居全球第 3 位。美国现有各种大小塑料企事业单位 1万多家,其中职工人数少于 50 人的占总数的 53, 50l00 人的占 21, 100500 人的占23,超过 500 人的占近 4,职工总数近 90 万人。在美国塑料制品加工业的就职人数达110 万, 2001 年的出货金额为 2150 亿美元,人均出货金额为 195 美 元。 德国是世界最大的塑料 (原料 )生产国之一,上世纪 90 年代初的 1991 年、 1992 年和 1993年,德国塑料产量都为 990 多万吨, 1994 年增达超过 1000 万吨的 1110 万吨 1998 年达近 1300 万吨, 1999 年为近 1400 万吨, 2000 年增至 1550 万吨,超过日本为世界第 2 大塑料生产国, 2001 年上升为 1580 万吨, 2002 年已过 1600 万吨。 2001 年德国生产的种种塑料原料中,聚乙烯为 285 万吨 (低密度聚乙烯 160 万吨,高密度聚乙烯 125 万吨 ),氯乙烯175 万吨,聚丙烯 160 万吨。德国 2001 年的国内塑料消费量为 1280 万吨,其中聚乙烯 265万吨,聚丙烯 155 万吨氯乙烯 152 万吨。德国人均塑料消费量 2001 年为 160 公斤,在世界上仅少于比利时的 172 公斤,高于美国的 155 公斤,排在世界第 2 位。德国塑料制品加工业的职工总计有近 30 万人, 2001 年的出货金额为 360 亿美元,人均 126 美元。德国塑料制品加工企业中职工少于 50 人的占 44, 50100 人的占 28, 100500 人的占 25,500 人以上的占 4。 中国塑料工业多年持续高速增长, 1991 年产量仅为 250 万吨, 1995 年增为 350 万吨,1998 年超过 700 万吨,到 2002 年已增达约 1400 万吨,超过日本而成为世界第 3 大塑料原料生产国。中国今年塑料制品市场将持续走强,在包装、工程、建材、农用和日用塑料制品等各个领域都将有较大幅度的增长,需求量将超过 2500 万吨。其中包装塑料制品今年需求量将超过 850 万吨,工程塑料制品需求量将达 400 万吨左右,建材塑料制品需求量将达 300 万吨以上,农用塑料制品需求量将在 500 万吨左右,日用塑料制品需求量约为 80万吨左右。 日本在很长的时期内都是仅次于美国的世界第 2 大塑料生产国。一直到 1997 年 ,日本塑料产量曾经连续多年增长,年产量在 70 年代中期就已达 500 多万吨, nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 6 1987 年突破 1000 万吨, 1991 年达约 1300 万吨, 1992 年和 1993 年因受日本经济下滑的影响,产量略有减少,分别降至 1258 和 1225 万吨。从 1994 年起产量再度增长, 1994 年、1995 年和 1996 年分别回升到 1300 万吨、 1400 万吨和 1470 万吨, 1997 年的产量又比上年增长 3.7,达到 1521 万吨,首次超过 1500 万吨。但这种增势在 1998 年受到遏制,产量大幅度减少。 1998 年,日本塑料产量为 1390 万吨,比上年减 少了 8.7。 1999 年和 2000年日本塑料产量分别回升到 1432 万吨和 1445 万吨,但仍远未恢复到 1997 年的水平。 2001年和 2002 年日本塑料产量再度下降至 1400 万吨以下的 1364 万吨和 1361 万吨。 2002 年日本塑料 (原料 )产量减为 1361 万吨。而中国则增为 1366 万吨,日本又退居第 4 位。 韩国塑料产量增长十分迅速, 1986 年超过 200 万吨, 1990 年增达 300 万吨, 1992 年突破 500 万吨, 1994 年、 1996 年和 1997 年分别上升到 600 多万吨、 700 多万吨和 800 多万吨, 1998 年产 量增至 850 万吨, 1999 年突破 900 万吨, 2001 年达 1200 万吨,跻身于世界 5 大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首, 2001 年产量为 340 万吨 (低密度聚乙烯 160 万吨,高密度聚乙烯 180 万吨 ),聚丙烯以 238 万吨排在第 2 位,其次分别是聚酯 161 万吨、氯乙烯 124 万吨、 ABSAS 树脂 86 万吨、聚苯乙烯 77 万吨。韩国国内塑料消费量 2001 年 420 万吨,只相当于产量的 1/3 略高。人均塑料消费量 2001 年为 106公斤,韩国塑料制品加工业的职工总数 2001 年为 3.1 万人,出货金额为 85 亿美元,人均276 美元。 塑料产量位居世界前 10 名的国家和地区还有法国 660 万吨、比利时 600 万吨、中国台湾 598 万吨、加拿大 432 万吨和意大利 385 万吨 (均为 2001 年产量 )。 1 5 我国模具技术的现状及发展趋势 20 世纪 80 年代开始,发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来,我国的模具工业发展也十分迅速。近年来,每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要 动力。此外,许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。 今后,我国要发展成为世界制造强国,仍将依赖于模具工业的快速发展,成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在,历经了半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 7 大提高。在大型模具方面已能生产 48(约 122CM)大屏幕彩电塑壳注射模具, 6.5KG 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模方面,以能生产照相机塑料件模具,多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年 的努力,在模具CAD/CAE/CAM 技术,模具的电加工和数控加工技术,快速成型与快速制模技术,新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际先进水平,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要,每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型,精密,复杂模具。与发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。今后,我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新,以缩小与国际先进水平的距离。 ( 1) 注重开发大型,精密,复杂模具 ;随着我国轿车,家电等工业的快速发展,成型零件的大型化和精密化要求越来越高,模具也将日趋大型化和精密化。 ( 2) 加强模具标准件的应用;使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。 ( 3) 推广 CAD/CAM/CAE 技术;模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向,可显著地提高模具设计制造水平。 ( 4) 重视快速模具制造技术,缩短模具制造周期;随着先进制造技术 的不断出现,模具的制造水平也在不断地提高,基于快速成形的快速制模技术,高速铣削加工技术,以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。 第二章 塑料 ABS 分析 2 1 ABS 料的构成 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 8 ABS 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯构成,丙烯腈主要具有耐化学性和热稳定性,丁二烯具有韧度和冲击强度,苯乙烯则使 ABS 具有硬度和可加工性。三各材料组合形成了综合性的塑料。 2 2 ABS 的优点 具有良好的综合性能,容易配色,强度高,耐冲击,注塑流动性好表面易处理,优良的耐热、耐油性能和化学稳定性,尺寸稳定,易机械 加工。 2 3 ABS 的缺陷 ( 1)不耐有机溶剂,会被溶胀,也会被部分有机溶剂所溶解。 ( 2)耐热性不够好,普通 ABS的热变形温度仅为 95 98 2 4 ABS 的改性 ABS能遇其他许多热塑性塑料共混,以改进这些塑料的加工和使用性能。 ( 1)将 ABS 加入 PVC 中,可提高其冲击韧性、耐燃烧性、抗老化和抗寒能力,并改善其加工性能。 ( 2)将 ABS与 PC 共混,可提高抗冲击强度和耐热性。 ( 3)在 ABS中添加阻燃剂能提高防火性能,添加玻璃纤维能增加强度等。 2 5 透明 ABS 将 ABS中丙烯 腈成分用甲基丙烯酸甲酯替代,可制出透明材料,即通常所说的透明 ABS。 2 6 常用表面处理 ( 1)水镀,需要使用电镀级 ABS,其余 ABS 水镀效果不好。 ( 2)真空镀。 ( 3)喷油, 能喷出各种颜色、各种效果。 ( 4)丝印、移印、烫金等。 2 7 密度、连接方式及适用范围 密度: 1.03 1.07g/ 3cm ;连接方式:卡口、螺钉、热熔、超声、胶水等。 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 9 适用范围:游戏机外壳、家电制品、日常生活外壳、电子产品外壳等。 模具注塑常用收缩率: 0.5%。 2.8 注塑工艺条件 ( 1) 干燥处理: ABS 材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为在 80 90下最少干燥 2h。 ( 2) 融化温度 210 280;建议温度 245。 ( 3) 模具温度: 25 70。 ( 4) 注射压力: 500 1000bar。 ( 5) 注射速度:中高等速度。 第三章 成型制品结构工艺性分析 3 1 塑件尺寸 ( 1)喇叭盖尺寸 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 10 ( 2)耳机面壳尺寸 3 2 塑件尺寸精度 改两产品需要与其他零件配合,故对形状要求较高,参照塑料模具设计工艺表 3-13nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 11 可知,塑件精度选 MT5,适合高精度要求。 3 3 表面精度 塑件对外观有一定要求,外观表面精度选择 Ra0.8um ,内表面因未与其他零件配合,故不做要求 3 4 塑件材料 (1)改产品选用 ABS,因 ABS属于工程塑料能承受一定的外力作用,具有良好的机械性能和耐高温、低温性能,尺寸稳定性较好,适合大批量注塑。 3 5 塑件 分析 要想获得合格的塑料制件,除合理选用塑件的原材料外,还必须考虑塑件的结构工艺性。在进行塑件结构工艺性设计时必须遵循以下几个原则: 1)在设计塑件时应考虑原料的成型工艺性,如流动性和收缩率等。 2)在保证使用性能、物理与力学性能等的饿前提下,力求结构简单,壁厚均匀,使用方便。 3)在设计塑件时应同时考虑其成型模具的总体结构,使模具型腔易于制造,抽芯和推出机构简单。 该塑件几何形状及结构分析:从塑件图可以看出,该塑件为三通管, 且整体形状为凸字形 , 塑件上有相互垂直方向上的孔 因此在设计模具 是必须考虑其至少有一个或两个以上的侧抽芯机构 3 6 塑件壁厚 塑件壁厚设计的基本原则:均匀壁厚或尽可能一致, 否则会因固化或冷却速度不同而引起收缩不均匀 ,从而在塑件内部产生内应力导致塑件产生翘曲,缩孔甚至开裂等缺陷。若塑件结构必须有厚度不均匀时,则应使其变化平缓,避免突变,否则易变形。塑件壁厚大小主要取决于塑件品种,塑件大小及成型工艺条件,热固性塑料的小塑件壁厚取1.0-2mm,大型件取 3-8mm.热固性塑料易于成型薄壁塑件,壁厚可达 0.25mm,但一般不宜nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 12 小于 0.9mm,常选 2-4mm。 因考虑到避 免后续注塑生产出现的不良,所以耳机面壳最大壁厚为 1.4mm,最小壁厚为 1mm。 因考虑的一模多穴,喇叭盖取均匀壁厚 1.2mm。 3 7 脱模斜度 为便于型芯与制品分离,在型芯一侧设置一定脱模斜度。 脱摸斜度的确定要点:当塑件有特殊要求或精度要求时,应选用较小的斜度,外表面斜度可小致 5 。 高度不大的塑件,还可以不要脱模斜度;尺寸较高,较大的塑件,应选用较小的脱摸斜度。收缩率大的塑料应取较大的脱摸斜度。塑件形状复杂的,不易脱摸的,应取较大的脱摸斜度。塑件上的凸起或加强筋单边应有 03 05 的斜度。侧壁带皮革花纹应有 04 06 的斜度。当塑件壁厚较大时,因成型时塑件的收缩量大,故也应选用较大的脱摸斜度,如果要求脱摸后塑件保持在型芯的一边,那么要求塑件的内表面脱摸斜度宜比外表面的小,反之,如果要求脱摸后塑件保持在凹模一边,则外表面的脱摸斜度应小于内表面的脱摸斜度,但是当内外表面的脱摸斜度不一致时无法保证壁厚的均匀。脱摸斜度的取向原则:内 孔以小端为基准,斜度由扩大方向取得;外形以大端为基准,斜度由缩小方向取得,一般脱摸斜度值不包括在塑件尺寸的公差范围内,但塑件精度要求高时,脱摸斜度应包括在公差范围内。 查 塑料模具设计工艺表 3-17,可知 PP 的脱模斜度为 20 45,考虑塑件尺寸不大、尺寸精度要求高,故选择较小脱模斜度,取 30 . 3 8 圆角 为避免塑件在尖角出产生应力集中,在受力或受冲击振动时会发生破裂,甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂,需在有转角出尽可能采用圆角过渡。 理想的圆角半径 R 应为壁厚 的 1/3 以上,故取1R=2R=1.5.综以上工艺性分析,可知塑件适于大批量注射成型,但需要设置侧向分型抽芯机构。 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 13 第四章 注塑机的选用 注塑机的选用包括两方面的内容:一是确定注塑机的型号,是塑件、塑料、注塑模及注射工艺等所需要求的注塑机的规格参数在所选注塑机的规格参数范围之内;二是调整注塑机的技术参数至所需要的参数。 注射模是安装在注射机上的工艺装备,因此设计注射模是应该详细了解注射机 的技术规范,才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式,在确定模具结构形式估算外形尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机,倘若用户已提供注射机的型号和规格,设计人员必须对其进行校核,若不能满足要求,则必须自己调整或与用户取得商量调整。 4 1 所需注射量的计算 4 11 塑件质量、体积计算: 根据塑件图样分析得: 塑件体积 V1 12.5cm3 V2 9.86cm3 5001203.11 。vm 11.818g 860.903.12 vm 10.1558g 4 12 浇注系统凝料体积的计算 可按塑件体积的 0.6倍计算,由于该模具采用一模四腔,所以浇注系统凝料体积为 V3( 2 V1 2 V2 ) 0.6 27.18696cm3 4 13 该模具一次注射所需塑料 ABS 体积 V0 2V1 2V2 + V3 71.907cm3 质量 m0 V0 1.03 71.907 74.07g nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 14 塑件成型所需注射量为注射机的理论注射量( 0.2 0.8)倍,可知注射机应为 14.81 cm3 59.256cm3。 4 2 初选注射机 查塑料模具设计手册表 3-4 常用注射机的主要技术参数初选初步选择 SZ-300/160注射机。其主要技术参数如下 : 结构型式: 卧式 注射方式: 螺杆 理论注射容量: 150 3cm 螺杆直径: 45 注射压力: 150Mpa 注射速率: 145g/S 塑化能力: 82g/s 螺杆转速 : 0 180r/min 锁模力 : 180KN 拉杆间距 : 450x450mm 开模行程 : 380mm 最大模具厚度 : 300mm 最小模具厚度 : 250mm 顶出行程: 60mm 喷嘴球直径 : 40mm 定位圈直径: 100 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 15 4 3 喷嘴尺寸 注塑机喷嘴头一般为球面,其球面 半径 R 应与模具的主流道始端的球面半径吻合,以免高压熔体从隙缝处溢出,一般模具的主流道始端的球面半径应比喷嘴球半径大 2 5mm,否则主流道内的塑料凝料无法脱出,其相应尺寸关系如图: 图 3-1喷嘴与浇口套的尺寸关系图 其中 , R=r+( 2 5) mm D=d+( 0.5 1) mm 4 4 定位环尺寸 注塑机定模固定板上有一规定尺寸的定位孔,注塑模定模板上相应设计有定位环。为了使模具的主流道的中心线与注塑机喷嘴的中心线相重合,模具定模固定板上的定位环或主流道衬套与定位环的整体式结构的外径尺 寸 d应与注塑 机固定模板上的定位孔呈间隙配合,便于模具安装。定位环的高度小型模具为 7 10mm,大型模具为 10 15mm,定位孔深度应大于定位环的高度。 4 5 模具厚度 在模具设计时应使模具的总厚度位于注塑机可安装模具的最大模厚和最小模厚之间 .同时应校核模具的外形尺寸 ,使得模具能从注塑机拉杆之间装入 . nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 16 模具闭合后的厚度(闭合厚度) Hm 应在注塑机允许的最大模具厚度 maxH 和最小模具厚度 minH 之间,即 m axmm in HHH 式中 : m a xH 最大模具厚度 m i nH 最小模具厚度 mH 模具闭合高度 4 6 模具的长度与宽度 模具外形尺寸要与注塑机拉杆间距相适应,校核其安装时能否穿过拉杆空间在动、定模固定板上固定。模具在注塑机动、定模固定板上安装的方式有两种:用螺钉直接固定(大型注塑模多用此法)和用螺钉、压板固定(中、小型模具多用此法)。采用第一种方法时,动、定模座板上的螺钉孔尺寸及间距应与注塑机对应模板上所开设的螺孔相适应(注塑机动、定模安装板上开着许多不同间距的螺钉孔,只要保证与其中一组相 适应即可) ;若采用后一种方法,灵活性大,只需在模具动、定模固定板附近有螺孔就行。 第五章 注射模设计步骤 5 1 塑件成型方案的确定 通常,塑料按照性能分为 热塑性塑料和热固性塑料 两种,两种塑料的成型方式有所不同,对于热塑性塑料大多数都是注射成型,本产品聚丙烯,要求材料为 PP, PP为热塑性塑料,且多为注射成型,根据实际,我们采用注射成型。 5 2 型腔数目的确定 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 17 注塑模的型腔数目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素: ( 1) 塑件的尺寸精度 ; ( 2)模具制 造成本; ( 3)注塑成型的生产效益; ( 4)模具制造难度。 对于一个塑件的模具设计的第一步骤就是型腔数目的确定。单型腔模具的优点是:塑件精度高;工艺参数易于控制;模具结构简单;模具制造成本低,周期短。缺点是:塑件成型的生产率低、成本高。单型腔模具适用于塑件较大,精度要求较高或者小批量及试生产。 多型腔模具的优点是:塑件成型的生产率高,成本低。缺点是:塑件精度低;工艺参数难以控制。模具结构复杂;模具制造成本高,周期长。多型腔模具适用于大批量、长期生产的小塑件。 根据塑件的精度:根据经验,在模具中每增 加一个型腔,塑件的尺寸精度就要降低 4%。 已知的体积 V 塑 或质量 M 塑 ,又因为此产品属大批量生产的小型塑件,但制 件尺寸、精度、表面粗糙度无特殊要求,综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素,以及注射机的型号选择,初步确定采用一模两腔对称性排布 ,由塑件的外形尺寸和机械加工的因素,确定采用侧浇口,排布图如下图示: nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 18 5 3 成型零部件的设计计算 成型零部件的设计计算主要指成型 部分,与塑件接触部分的尺寸计算。而对于塑件尺寸精度的影响因素主要有以下方面: 1.成型零部件的磨损 其主要是塑料熔体在成型行腔中的流动以及脱模时塑件与型腔或型心的摩擦,而一后者为主。为简化设计计算,一般只考虑与塑件脱模方向平行的磨损量,对于垂直方向的不于考虑,而忽略不计。中小形塑件我们取 c=1/6。 2.成型零部件的制造误差 成型零部件的制造包括成型零部件的加工误差和安装、配合误差两个方面,设计时一般将成型零部件的制造误差控制在塑件相应公差的 1/3左右 , z=1/3 ,通常取 IT6 IT9级精度。 成型零件的尺寸计算如下 : 塑件喇叭盖外形尺寸: 48.1-0.3 48.1-0.3 zz xlsL sm 00 )1( mL 型腔内形尺寸 sl 塑件外径基本尺寸 塑件公差 s 塑件的平均收缩率,取 0.5% x 综合修正系数,取 x=0.5 0.75 z 模具制造公差,取 )6/13/1( nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 19 因为制件图样上未注公差尺寸的允许偏差,所以采用 4级公差精度,查表得3z解: 1) 塑件的 平均收缩率 Scp=2 maxmin SS +=2 5.22%=2.25% 2) 凹模的有关尺寸计算 深度尺寸 H= L塑( 1+K) -(2/3) + =54(1+2.25%)-(2/3)0.74 374.0+ =13.75 25.0+ H = L塑( 1+K) -(2/3) + =27(1+2.25%)-(2/3)0.5 35.0+ = 12.27 17.0+ 3) 凸模有关尺寸计算 深度尺寸 20h=hs( 1+K) +(2/3) _=16(1+2.25%)+(2/3)0.38 338.0_=16.45313.0_16h=hs( 1+K) +(2/3) _=22(1+2.25%)+(2/3)0.44 344.0_nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 20 =8.5515.0_4) 内侧斜顶深度尺寸 20h=hs( 1+K) +(2/3) _=15(1+2.25%)+(2/3)0.38 338.0_=15.4113.0_16h=hs( 1+K) +(2/3) _=6.2311.0_5 4 型腔壁厚的计算 注射模在工作中要受多种外力,如注射压力,保压压力,锁模力等。模具型腔如强度不够,将产生塑性变形或断裂破坏 如刚度不够将产生较大的弹性变形,使模具贴合面处出现较大的间隙由此发生溢料及飞边现象。另外,当成型后成型压力消失时,型腔因弹性恢复而收缩,当收缩量大于塑件的收缩时,型腔会紧紧包住塑件,造成开模困难或塑件留在定模上而损坏塑件或塑件质量不良。因此,有必要对模具型腔进行强度和刚度的计算。模具型腔的强度和刚度计算可依靠力学分析或有限元法,边界法等进行。在实际中,经常是按经验予以设计及确定 型腔结构尺寸,或按具体受力情况对模具型腔 作必要的强度和刚度校核。但对大型腔模具的型腔予以设计计算为易。 根据经验数据法 教材 表 4-8 型腔底壁厚度 th的经验数据。 th=(0.12 0.13)b=0.12*28=6.23mm 单型腔侧壁厚度 tc的经验计算公式为: tc=0.20t+17(型腔压力 PM 490MPa)。多型腔模nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 21 具的型腔与型腔之间的壁厚 ct 的经验计算公式为 ct tc/2。 tc=0.2*6.23+17=18.246mm 5 5 浇注系统设计 浇注系统设计要求; 浇注系统设计是否合理,对注射成型过程和塑件质量都有直接影响。因此设 计浇注系统时应注意以下问题: 1) 应考虑成型塑料的工艺特性。如与型塑料熔体的流动性,对压力、温度的敏感性,塑料熔体的收缩性、分子取向等性能。 2) 浇口位置、数量的设计要有利于熔体的流动,避免产生湍流、涡流、喷射等现象,有利于排气;设计时应预先分析熔接痕的位置及对塑件质量的影响。 3) 应尽量缩短熔体到型腔的流程,以减少压力损失。 4) 避免高压熔体对型芯和嵌件的冲击,以防止型芯的变形或嵌件的位移。 5) 尽量减少浇注系统冷凝料的产生,减少原材料的损耗。 6) 浇口的设置要便于冷凝料的去除,不影响塑件的外观。 5 5 1 主流道的设计 主 流道通常位于模具中心塑料熔体入口处,它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或是型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复接触,所以在注塑模中主流道部分常设计成可以拆卸更换的主流道衬套。在卧式或立式注塑机上使用的注塑模中,主流道垂直于模具分型面。 为了使塑料熔体按顺序的向前流动,开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出,需将主流道设计成圆锥形,具有 2 4的锥角,内壁有 Ra0.8m 以下的表面粗糙度,抛光时nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 22 应沿轴向进行,其结构如图 4-5。若沿圆周进行抛光,产生侧向凹凸面,使主流道凝料难以拔出。同时浇口套 与注塑机喷嘴接触平凡,为防止撞伤,应采取淬火处理使其具有较高的硬度( 48HRC 52HRC)。 在直角式注塑机上使用的模具中,因主流道开设在分型面上,故不需要沿轴线方向拔出主流道内的凝料,主流道可以设计成等粗的圆柱形。 主流道的基本尺寸通常取决于两个方面: (1)第一个方面是所使用的塑料种类,所成型的制品质量和壁厚大小。其表如表 4-1: 表 4-1 参考表 制品质量 /g D1/mm R/mm 0 20 3 0.5 20 40 4 1 40 150 5 1 150 300 6 2 300 500 8 2 500 1500 10 2 (2)第二个方面,注塑机喷嘴的几何参数与主浇道尺寸的关系,如图: 热塑性塑料的主流道 衬套与注塑机喷嘴的尺寸:主流道 始端直径 B=A+ ( 0.5 1) mm,球面凹坑半径 mm,半锥角 a为 42 ,尽可能缩短长度 L(小于 60mm为佳)。如图 4-2: 5)(2XR nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 23 浇口套 注塑机喷咀咀浇 图 4-2 浇口套与注塑机喷嘴关系 模具主流道设计要点是: 1. 为便于凝料从主流道中拉出,主流道设计成圆锥形,其锥角 =3 ,内壁粗糙度为 Ra=0.63m ,整个主流道都在衬套中,并未采取分段组合形式。 2. 主流道大端处是根 据注塑机的喷嘴头来设计的,呈圆角,其半径 R=21mm,以减小料流在转向时过渡的阻力。 3. 为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出,应使主流道和注塑机的喷嘴紧密接触,主流道对接处设计成半球形凹坑,其半径 R= X +( 25 )mm, X=16mm,取R=18mm。其主浇道小端直径 d1 =d2 +( 0.51 ) mm, 取 d1=4mm。 4. 流道应保持光滑的表面,避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。 本套产品浇口套如图 4-3: nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 24 图 4-3 浇口套 5 5 2 浇口的设计 浇注系统设计的基本原则: 适应 塑件的工艺性 为此,应深入了解塑料的工艺性,分析浇注系统对塑料熔体流动的影响,以及在充模,保压补缩和倒流各阶段中,型腔内塑料的温度,压力变化情况,以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统,保证塑件的质量。 排气良好 排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量,不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明显的熔接痕等缺陷。因此,浇注系统应能顺利地引导熔体充满型腔,并在填充过程中不产生紊流或涡流,是型腔内的气体能顺利地排出。 流程要短 在保证成型质量和满足良好排气的前提下,尽量缩短熔体的流程和减少拐弯,以 减少熔体压力和热量损失,保证必需的充填型腔的压力和速度,缩多填充及冷却时间缩多,缩短成型周期,从而提高效率,减少塑料用量;提高熔接痕强度,或使溶接痕不明显。对于大型塑件可采用多浇口进料,从而缩短流程。 避免料流直冲型芯或嵌件 高速熔体进入型腔时,要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件,以防型芯和嵌加变形和位移。 修整方便,保证塑件外观质量 设计浇注系统时要结合塑件大小,结构形状,壁厚及技术要求,综合考虑浇注系统的结构形式,浇口数量和位置。做到去除,修整浇口方便,无损塑件的美观和使用。例如电视机,录音机等外壳,浇 口绝不能开设在对外观有严重影响的外表面上,而应设在隐蔽处。 nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 25 防止塑件变形 由于冷却收缩的不均匀性或需要采用多浇口进料时,浇口收缩等原因可能引起塑件变形,设计时应采取必要措施以减少或消除塑件变形。 浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小,容积也应尽量少,这样既能减少塑料耗量,又能减小所需锁模力。 浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称,浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。 综上所述,根据塑件的形状采用推杆推出。由于本塑件是圆方状制品所以尽可能采取对称进料,所以选择侧浇口。 : 如图: 图 4-4 综合以上分析,浇注系统选择侧浇口类型。 5 6 分型面的选择 分型面的选择很重要,它对塑件的质量,操作难易,模具结构及制造影响很大 ,在选择分型面的时候应遵循以下基本原则: 错误 !未找到引用源。 分型面应选在塑件外形最大轮廓处; nts耳机面壳与喇叭盖塑料模毕业设计 26 确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱摸; 保证塑件的精度要求; 满足塑件的外观质量要求; 考虑成型面积和锁模力; 便于模具加工; 对侧抽芯的影响; 考虑排气效果。 结合形状特征可知,分型面选择以下方案: 图 4-5 5 7 合模导向和定位机构 注塑模闭合时为了保证型腔形状和尺寸的准确性,应按一定的方向和位置合模,所以必须设有导向定位机构,最常见的导向定位机构是在模具型腔四周设 2 4对互相配合的导向柱和导向孔,导柱设在动模边或在定模边均可,但一般设在主
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