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欢迎下载本文档参考使用,如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321毕业设计说明书ASD_PDA塑胶盖产品模具设计ASD_PDA plastic cover mould Design系别:机电工程系专业名称:机械设计制造及自动化学生姓名:陈 杰学号:06060506指导教师姓名、职称:刘渭博副教授完成日期 2010年 3月 1日吉林大学珠海学院机电工程系毕业设计说明书吉林大学珠海学院毕业设计题目审批表(暨设计任务书)姓名陈 杰学号06060506班级06级机械05班系别机电工程系专业机械设计制造及自动化毕业论文(设计)题目Asd_pda面板模具设计指导教师刘渭博所在单位机电工程系任务:Asd_pda面板模具设计及数控加工1设计要求: (1)要有理论依据及较详细的推导计算。(2)模具结构要完整、合理。(3)制订各模具主要部件(前后模镶件、滑块、电极)的制造工艺及程序编制。(4)根据制图的国家标准绘制总装图、零件图及相关的程序单、工艺卡。2.工作要求:(1)查阅相关资料,完成开题报告。(2)结合设计内容,完成外文文献翻译。(3)完成方案论证报告。(4)完成图纸设计。(5)按照要求撰写设计说明书。3. 对毕业设计成果的要求(1)开题报告一份,不少于3000字;(2)外文文献翻译一份,不少于3000字;(3)图纸量要求不少于三张A0(其中必须含有装配图及零件图) ;(4)完成设计说明书一份,格式规范。(不少于10000字)时间安排:09年12月15日至10年1月中旬 技术查新、资料检索和翻译、毕业设计开题报告;模具设计方案的制定10年1月 25日 毕业设计开题审批、设计方案的审查、外文翻译检查;10年1月中旬至10年3月初 模具设计计算、装配图的绘制10年3月上旬 毕业设计中期检查10年3月初月至10年4月15日 零件图的绘制、设计说明书编制,准备答辩。参考资料:1. 塑料模设计手册编写组,塑料模设计手册 北京:机械工业出版社,2002。 2. 翁其金 塑料模塑工艺与塑料模设计 北京:机械工业出版社,1999。3. 李德群 唐志玉.中国模具设计大典.江西:江西科学技术出版社,2003.14.塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册.北京:机械工业出版社.1982.12.系专家组审核意见:吉林大学珠海学院机电工程系 年 月 日Asd_pda面板模具设计开题报告选 题ASD_PDA面板模具设计院 系机电工程专 业机械设计制造及其自动化学生姓名陈杰指导教师刘渭博课题的意义:塑料工业是新兴的工业,是随着石油工业的发展应运而生的,目前塑料制件几乎与进入一却工业部门及人民日常生活的各个领域。随着塑料的生产及应用的扩大,塑料成型工艺得到逐步发展,相继产生了注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模、泡沫塑料成型模、浇注成型模、滚塑成型模、压延成型模、拉丝成型模等成型加工方法,塑料成型工艺正向着高速、高效、自动化的方向发展。塑料产量的提高和应用领域的扩大,也促进了成型设备和模具的不断发展。塑料成型设备向着大型化、微型化、高速化、自动化、精密化方向发展,同时也在成型设备和模具设计及制造上引进了CAD/CAM/CAE/Pro-E等先进技术。我们学生可以在这次的设计中更深入的学习和了解模具的结构,提高我们的思考和动手能力。国内外的发展现状:塑料成型的应用已涉及到国民经济和人民生活中的各个方面,如仪表、机械制造、汽车、家用电器、化工、建材、医疗卫生、农业、军事、航天和原子能工业中,塑料已经成为金属的良好代用材料,出现了金属零件塑料化的趋势。塑料制件之所以能够在工业生产中得到广泛应用,是由于它们本身有的一 系列特殊优点所决定的。塑料密度小、质量轻。目前,在工业发达的国家,如日本、韩国等国家,其生产塑料模与生产冲压模的企业数量差不多相等;而在新加坡等国家,其生产塑料模的企业数量与大大的超过冲压模的企业。我国香港也深圳等地区,其模具工业主要从事塑料模具的制造与与塑料制件生产。我国地膜、棚模等覆盖面积已位居世界首位。包装用塑料制品已达100多万t。各种塑料编织袋达50亿条,为世界之最。综合上述,塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。模具的标准化:模具标准化是发展模具生产技术的关键,包括模具设计、制造、材料、验收和使用等方面,是开展模具计算机CAD/CAM/CAE的前提。国外塑料模标准化程度很高,从材料、品种、规格、结构、精度及验收等都实现了标准化,而且还建立了模具标准结构典型组合。标准化是专业化生产的重要前提,也是提高劳动生产率,提高技术水平,提高 产品质量,降低产品成本及改善劳动组织的最重要条件之一。模具的标准化程度越高,专业化生产越强,因而模具生产周期越短,生产成本越低,模具质量越高;同时模具设计简化,交货期限缩短,产品更新换代迅速。我国结合实际情况,已指定出了塑料模国家标准,塑料模专业化生产工厂可提供标准件和标准模架,这些为简化设计,缩短制模周期,提高产品质量,提供了保证。塑料模塑成型的发展趋势:(1)CAD/CAM/CAE技术在模具设计也制造中的应用;(2)大力发展快速原型制造;(3)研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程;(4)发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术;(5)提高模具标准化的水平和模具标准件的使用率;(6)模具的复杂化、精度化与大型化;(7)模具工业信息化。研究的对象及采用的方法:研究的对象是Asd_pda面板,产品长221.736mm,宽155.575mm,高30.735mm,要求一模出一件,结构完整、合理。模具设计选用的软件是CimatronE8.5,对模具进行分模和结构设计。1. 塑料模设计手册编写组,塑料模编写手册 北京:机械工业出版社,20022. 翁其今 塑料模工艺与塑料模设计 北京:机械工业出版社,19993. 李德群 唐志玉。中国模具设计大典。江西:江西科学技术出版社,2003.14. 塑料模设计手册编写组。塑料模编写手册。北京:机械工业出版社,1982.12摘要塑料制品已在工业,农业,国防和日常生活中的方面得到广泛应用。特别是在电子业中则为突出。电子产品的外客大部分是塑料制品,产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。成型工艺和制品的设计。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射,挤出,压制,压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模,挤出约占成型总数的60%以上。注射成型分为加料,熔融塑料,注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制。可实现半自动化或自动化作业。 塑料注射模主要用于热塑料制品的成型,已成功的用于成型热固塑性塑料制品,它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。注射模的基本组成是:定模机构,动模机构,浇注系统,导向装置,顶出机构,芯机构,冷却和加热装置,排气系统。因注射模成型的广泛适用,正是我这个设计的根本出发点。关键词:Asd_pda面板;注射模;滑块;斜顶 Abstract The plastics products to have already with daily life wait the aspect to acquire the extensive application at the industry, agriculture, national defense. Especially in the electronic industry then and particularly for outstanding. Electronics product that the outer shell spare parts that exaltation is mostly plastics function that request the high quantity. Type craft with product the design.The plastics products of the type method is a lot of. Among them most of inject, die-casting to compatibly press type etc. But inject the mold, extrude, extrude roughly share type total amount of 60% above inject the type is divided in to add the material, meltdown plastics, and inject to make piece to cool off with make the piece to take off the mold to wait five steps. Certainly if make use off the electricity control. Can realize half auto or automatic homework.Plastic injection mold plastic products mainly used in hot forming, it has been successfully used in thermosetting plastic molding plastic products, it is a very important process plants of plastic products. The basic composition of injection mold: the fixed mold body, the dynamic model agencies, casting systems, guiding device, top the body, core body cooling and heating equipment, exhaust system. Because inject the mold the types extensive suitable for use, exactly the basic point of departure of my this design. Key word:Asd_pda cover;injection mold;slider;slantii目录前言- 1 -第一章 绪论- 2 -11 塑料及塑料工业的发展- 2 -12 塑料成型在工业生产中的重要作用- 3 -13 塑料成型模具发展趋势- 3 -14 塑料成型模具的分类- 6 -15 典型塑料注射模具的结构组成- 7 -第二章 塑件工艺分析- 10 -第三章 材料的特点和成型特性- 12 -第四章 设备的选择- 13 -第五章 模具结构的设计- 16 -5.1 塑料制件在模具中的位置- 16 -5.2 模架和镶件大小的选取- 18 -5.3浇注系统的设计- 20 -5.4 冷却系统的设计- 28 -5.5 滑块的设计- 33 -5.6 斜顶的设计- 34 -5.7 导向机构的设计- 35 -5.8 脱模机构的设计- 36 -5.9 回针弹簧的设计- 37 -第六章 工程图的绘制- 39 -第七章 设计小结- 45 -致谢- 46 -参考文献- 47 -前言在现代工业发展的进程中,模具的地位及其重要性日益被人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一,正推动着整个工业技术向前迈进!模具就是“高效益”,模具就是“现代化”之深刻含意,也正在为人们所理解和掌握。当塑料品种入其成型加工设备被确定之后,塑料制品质量的优劣及生产效率的高低,模具因素约占80。由此可知,推动模具技术的进步应刻不容缓!塑料模具设计技术与制造水平,常标志一个国家工业化发展的程度。由此可知,塑料模具设计,对于产品质量与产量的重要性是不言而喻的。对于一个模具专业的毕业生来说,对塑料模的设计已经有了一个大概的了解。此次毕业设计,培养了我综合运用多学科理论、知识和技能,以解决较复杂的工程实际问题的能力,主要包括设计、实验研究方案的分析论证,原理综述,方案方法的拟定及依据材料的确定等。它培养了我树立正确的设计思想,勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神,掌握现代设计方法,适应社会对人才培养的需要。毕业设计这一教学环节使我独立承担实际任务的全面训练,通过独立完成毕业设计任务的全过程,培养了我的实践工作能力。另外,本次毕业设计还必须具备一定的计算机应用的能力,在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序,如利用cimatronE8.5软件进行塑件分模及模具设计,同时还具备必要的计算机绘图能力,如在cimatronE8.5完成模具设计后对其进行二维图的绘制。此次毕业设计除了对知识和能力培养的收获感受外,还得到思想道德方面的锻炼。通过这次毕业设计,让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神,需要强化的工程实践意识,以及对设计工作的质量要负责,具有高度的责任感,树立实事求是的科学作风,并严格遵守规章制度。第一章 绪论11 塑料及塑料工业的发展塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物,简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。塑料制件在工业中应用日趋普遍,这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻,大多数塑料的密度都1.01.4g/3之间,相当于钢材密度的0.11和铝材密度的0.5左右,所以有以“塑代钢”的优点。塑料比强度高;绝缘性能好,介电损耗低,是电子工业不可缺少的原材料;塑料的化学稳定性高,对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力;塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此,塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列,在国民经济中,塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。塑料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段:a.初创阶段 30年代以前,科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料,他们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。b.发展阶段 30年代,低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产,奠定了塑料工业的基础,为其进一步发展开辟了道路。c.飞跃阶段 50年代中期到60年代末,塑料的产量和数量不断增加,成型技术更趋于完善。d.稳定增长阶段 70年代以来,通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和发泡等方法来改进塑料性能,提高产品质量,扩大应用领域,生产技术更趋合理。塑料工业向着自动化、连续化、产品系列化,以及不断拓宽功能性和塑料的新领域发展。我国塑料工业发展较晚,40年代只有酚醛和赛璐珞两种塑料,年产仅200t。50年代末,由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和70年代中期引进石油化工装置的建成投产,使塑料工业有了两次的跃进,于此同时,塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展,各种加工工艺都已经齐全。塑料由于其不断的被开发和应用,加之成型工艺的不断发展成熟于完善,极大地促进了成型模具的开发于制造。随者工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的日益增加,而且产品的更新换代周期也越来越短,对塑料和产量和质量提出了越来越高的要求。12 塑料成型在工业生产中的重要作用模具是工业生产中重要的工艺装备,模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”,日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的劳动力”。近年来,我国各行业对模具的发展都非常重视。1989年,国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”,在重点支持改造的产业、产品中,把模具制造列为机械技术改造序列的第一位,它确定了模具工业在国民经济中的重要地位,也提出了振兴模具工业的主要任务。总之,要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。13 塑料成型模具发展趋势近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占的比例越来越大从模具设计和制造两方面来看,模具发展趋势可归纳为一下几点。1.3.1 理论研究不断发展,设计计算日趋成熟由于对塑料成型加工原理的研究越来越深入,作为成型加工重要装备的模具其设计已经由于经验设计逐步向理论计算发展,这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定了基础。其中重要的有对塑料熔体在模具内的流动、传热、取向、结晶的研究,模具受力状态的研究等,其理论计算已经达到了实用化阶段。1.3.2 塑料膜的高效率和自动化大力的发展和采用各种高效率和自动化的模具结构,如多层多型腔注射模结构,各种能自动脱出产品和流道凝料的脱模机构,自动分型抽芯机构,热流道浇注系统以及产品的高效冷却结构,他能大大缩短成型周期。高效自动化的模具与高速自动化的成型设备相配合,对提高生产效率,提高产品质量,降低生产成本起着至关重要的作用。1.3.3 大型塑料模具随着塑料应用领域日益扩大,在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器上采用了许多大型塑料制品,如汽车壳体、保险杠、洗衣机桶、大周转箱等,这就是相应地需要大型模具特别是大型注塑模具。大型模具设计要求做详细准确的理论计算,由于模具自重大,物料流程长,型腔易变形,因此在结构设计上须作更为周密的考虑。1.3.4 高精度塑料模具普通模塑塑料制件的精度比机械切削能达到的制件精度要低得多。但是在某些特殊的情况下需要高精度的塑件,例如作为机械零件使用的传动齿轮、轴承等,这种模具的配合精度和运动精度要求都很高,耐磨损、模文控制精确,在高压下成型,收缩变形小。1.3.5 模具计算机辅助设计(CAD)辅助工程(CAE)这是20世纪70年代迅速发展起来的,到80年代已进入实用化。不同的软件可分别用于挤压、注塑、压制、压铸、中空等模具设计和对模具结构、产品质量进行分析,他由计算机硬件和专用软件组成。CAD软件的主要功能是几何造型技术,他将制品图形立体地精确地显示在屏幕上,完成制件设计的绘图工作,对制品或模具进行力学分析。而过程软件(CAE软件)中的流动软件可模拟熔体的凝固过程和在模内的温度变化,预测可能出现的问题,如制品缺陷、翘曲、变形、内应力等,使设计结果优化。计算机能大量储存和方便地查找出各种设计数据(数据库)和标准件的图形(图形库),并能绘出模具的零件图和装配图,使设计质量提高,设计速度加快很多倍。1.3.6 模具制造新工艺的进展塑料模具制作中最困难的部分莫过于型腔,特别是异形复杂型腔的切削加工,若按传统方式进行机械加工,十分费时费工,且难以保证质量。为缩短制模周期,提高模具精度,减少钳工等手工操作量,采用了各种坐标机床、仿形机床、光控机床和数控机床等。特别是近年来发展起来的计算机辅助制造(CAM)使模具制造技术取得了突破性进展,他采用计算机程序,控制数字机床的刀具和工件运动轨迹和加工程序,来完成模具型腔的加工过程。采用注射模CAM后,模具的质量大大的提高,而且成本降低了10%30%,加工周期缩短20%50%。电加工技术的进步给塑料模型腔加工带来了巨大的方便,特别是用高硬度、高强度材料制造的型腔可在淬火后直接加工。最常见的点加工技术有电火花、线切割、电强化电抛光等。用计算机程序控制电火花加工是一项正在发展的高效率、高精度型腔加工的新技术,估计它将取代很大一部分型腔的机械切削加工工作量。将模具的计算机辅助设计、辅助工程和辅助制造连成一体的设计与制造系统(即CAD/CAE/CAM一体化)是在模具型腔结构和尺寸经CAE软件优化后,将CAD系统建造的型腔几何模型直接生成型腔加工的数控程序单,并指挥相关机床完成型腔的数控加工,模具计算机辅助设计的一些商品化软件层出不穷,在不断的发展过程中。采用CAD/CAE/CAM技术可以使塑模型腔达到0.0001%的重复加工精度和0.002%的准确性。1.3.7 简易制模工艺的研究为了及时地更新产品的花色品种,降低成本和适应小批量产品生产的要求,开展了简易制模工艺的研究。其所使用的材料有木材、石膏、陶瓷、塑料等非金属,也有铸钢、铜合金、铝合金、锌合金、易熔合金。制模方法有浇铸、喷涂、交联固化等;例如采用锌合金浇铸制模,以铝粉、细钢丝等填充的环氧树脂制模,聚氨酯弹性体制模,这些模具虽然精度较差,寿命不长,但制模周期特别短,成本低,有一定的适用范围。1.3.8 模具标准化目前发达国家模具标准化工作有了很大的进展,基本上配齐了主要模具类别的零件标准。在塑料模具方面有塑料注塑模零件标准、塑料注塑模零件技术条件、塑料注塑模模架标准、塑料注塑模技术条件等,其中零件标准包括板、垫块、推杆、导柱导套等十余种零件,现已有不少专业厂成套生产标准模架,成批生产各种模具零件,作为商品出售。模具标准化为塑料模具设计和制造都带来了极大的方便,由于标准件可直接购买,因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔,这使得塑料模具的设计和制造周期大为缩短,成本降低,质量得到保证。当前我国模具标准化程度还不高,尚需大量推广、充实完善、扩大模具标准间新系列。1.3.9 特种塑料成型模具的研制如随着成型新工艺而出现的气体辅助注塑成型模具、地发炮制品注塑成型模具、反应注塑成型模具、多层多腔注塑模具,多色注塑模具以及低发泡挤出机头、多层复合机头等。此外在模具制造上采用特殊的模具钢材,采用特殊的表面处理技术如离子注入、物理沉积、喷镀、刷镀等提高模具的使用寿命。表面花纹加工新技术可提高塑件外观质量等。14 塑料成型模具的分类不同的塑料成型方法采用原理和结构各不相同的成型模具,按照成型加工方法的不同,可将塑料分为以下几类。1.4.1 压塑成型模具压塑成型模具简称压模。将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内,再将模具闭合,塑料在热和压力的作用下成为流动状态并充满型腔,然后由于化学或物理变化使塑料硬化成型,这种成型方法叫做压塑成型,这种成型方法所用的模具叫压塑成型模具。压塑模具多用于成型热固性塑料的压模,也有用来成型热塑性塑料的热挤冷压模具。另外还有一类不加热的冷压成型模具,用于成型聚四氟乙烯坯件。1.4.2 注塑成型模具塑料先加在注塑机的加热料筒中,塑料受热熔融后,在注塑机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具浇注系统进入模具的型腔,塑料在模具的型腔内固化定性,这就是注塑成型的简单过程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型,但近年来也越来越多地用于热固性塑料成型。注塑成型在塑料制件中占有很大比重,世界塑料成型模具产量中的约半数以上为注塑模具。近年来发展了一种在注塑成型时在注入塑料熔体后,立即向制件内部充入惰性气体进行保压的气体辅助注塑成型方法及其模具,他能产生厚壁的和壁厚相差悬殊的注塑制品,能获得更加优良的制品外观和性能,同时还减轻制品的重量,节约原材料。1.4.3 传递成型模具传递成型模具是将塑料原料加入预热的加料室,然后通过压柱向塑料施加压力,塑料在高温高压下熔融并通过模具的浇注系统,进入行腔,逐渐硬化成型,这种塑料成型方法叫做传递成型,这种成型方法所选用的模具叫传递模具。传递模具多用于热固性塑料成型。1.4.4 挤塑成型模具挤塑成型模具包括基础机头和定型模两部分。在挤塑机螺杆的推动下,是粘流状态的塑料在高温高压下通过具有特定断面形状的机头口模,然后连续进入温度较低的定型模,塑料在定型模中固化,生产出具有所需断面形状的连续型材,该成型方法叫挤塑成型。用于塑料挤塑成型的模具叫挤塑成型模具。1.4.5 中空制品吹塑成型模具将挤塑或注塑成型的处于塑化状态的管状坯料,趁热放到模具成型腔内,立即在管状坯料的中心通以压缩空气,使管坯膨胀而紧贴于模具成型腔上,冷硬后即可得到一中空制品。此种制品成型方法所用的模具叫中空制品吹塑模具。用挤塑的方法生产管坯的叫挤吹模具,用注塑方法生产管坯的叫注吹模具,注吹中,在吹胀前的瞬间先进行轴向拉伸的叫注拉吹模具,产品的性能和尺寸精度因上述方法不同而有很大差异。1.4.6 热成型模具热成型模具又名真空或压缩空气成型模具,他是一单独的阴模或阳模。将预先制成的塑料片,加热软化后,将其周边紧压在模具周边,然后在紧靠模具的一面抽真空,或在其反面充以压缩空气使塑料片发生塑形变形,而紧贴在模具上,冷却定型后即得到产品。此种成型方法,模具受力较小,强度要求不高,甚至可用非金属材料制作,但为了取得较高的生产效率,模具的导热性是很重要的,铝合金模具得到了广泛的应用。除了上面列举的模具外,尚有搪塑成型模具、反应注塑成型模具、泡沫塑料成型模具、玻璃纤维增强塑料低压成型模具等,在此不一一叙述。我国模具发展的战略目标是通过上述努力在十多年的时间内使模具的精度水平平均提高一至二级,寿命提高一至二倍。努力提高精密、复杂、大型、长寿命模具的设计制造技术,使这些模具的国产化比例大幅度提高。15 典型塑料注射模具的结构组成注塑模具的结构是有塑件的结构和注塑机的形式决定的。凡注塑模具,均可分为定模和动模两大部分。注塑时动模和定模闭合构成型腔和浇注系统,开模时动模与定模分离,通过脱模机构推出塑件。定模安装在注塑机的固定模板上,而动模则安装在注塑机的移动模板上根据模具上各个部分的作用,可细分为以下几个部分。1.5.1 成型零部件型腔是直接成型塑件的部分,它通常由凸模(成型塑件内部形状)、凹模(成型塑件外部形状)、型芯或成型杆、镶块等构成。模具的型腔由动模和定模的关联部分联合构成。1.5.2浇注系统将塑件熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统,它由主流道、分流道、浇口、冷料井所组成。1.5.3 导向部分为确保动模和定模合模时准确对中而设导向零件。通常有导向柱、导向孔(套)或在动定模上分别设置互相吻合的内外锥面,有的注塑模具的推出装置为避免在推出过程中发生运动歪斜,也设有导向零件如推板导柱,使推出板保持水平运动。1.5.4 分型抽芯机构带有外侧凹或侧孔,在被推出以前,必须先进行侧向分型,拔出侧向凸凹模或抽出侧型芯,塑件方能顺利脱出。1.5.5 推出机构在开模过程中,将塑件和浇注系统凝料从模具中推出的装置。推出装置由推杆和推出固定板、推板、主流道拉料杆及复位杆联合组成。1.5.6 排气系统为了在注塑过程中将型腔内原有的空气排除,常在分型面处开设排气槽但是小型塑件排气量不大,可直接利用分型面排气,大多数中小型模具的推杆或型芯与模具的配合间隙均可起排气作用,可不必另外开设排气槽。1.5.7 模温调节系统为了满足注塑工艺对模具温度的要求,模具设有冷却或加热系统。冷却系统一般在模具内开设冷却水道,加热则在模具内部或四周安装加热原件,成型时要力求模温稳定、均匀。第二章 塑件工艺分析图2-1(a)图2-1(b)上图为Asd_pda面板(上盖),其外表面粗糙度要求较高,手感舒适。制件要与下盖配合,所以要求壁厚均匀。(1)该塑件为盖类零件,塑件外形尺寸较大,内侧有12个盲孔。7个深度较长(3.5D), 所以这7个盲孔外侧要增加加强筋,增强盲孔的强度;有4个深度较短的盲孔,由于离7个深度长的盲孔中的4个较近,也加了加强筋,辅助争强那4个盲孔的强度。(2)图2-1(a)中1处中有两个盖扣,对塑件结构进行分析,要做滑块,且滑块必须在合模前放进后模中,所以在此处的抽芯时滑块的固定方向要慎重考虑。(3)图2-1(b)中2处中有倒扣,对塑件结构进行分析,要做斜顶,且斜顶要在合模前回位到后模中,所以在此处要将其定位在顶针板上,随顶针一同收回。(4) 塑件整体壁厚比较均匀,不易出现缩水现象。(5) 塑件的材料为ABS,成型收缩率为0.5%,流动性中等,吸湿性强,在注射前要进行烘干。ABS易产生溶接痕,设计浇注系统时应给予重视。第三章 材料的特点和成型特性ABS塑胶化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene 比重:1.05克/立方厘米 成型收缩率:0.4-0.7% 成型温度:200-240 干燥条件:80-90 2小时 特点: 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。 用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 成型特性: 1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度. 3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。第四章 设备的选择锁模力以锁紧模具的最大值表示。射出于成形空间内(cavity)的材料压作用于打开模具的方向,故须在锁模力以下,通常材料压须为锁模力的80以下。材料压是成形空间单位面积的平行压力兴成形空间投影面积之积。成形空间单位面积的平均压力因射出机构而异,柱塞式约400500,螺杆式约250350。 (1)经验公式: 锁模力=成形空间单位面积的平均压力成形空间投影面积系数 =330kg/cm成品长成品宽1.5 注:1.成品长、宽单位为22cm、16cm; 2.计算出来的锁模力的单位为174240kg,除以1000就为注射机的吨位174.24T;3.成品的投影面积为成形空间的投影面积,如箱体类的成品,要将成品的四侧面展开后,再去量其长与宽。(2)计算好所需的注射机吨位后,再根据此计算结果去选择注射机(所选择的注射机吨位必须要大于此计算结果)。但要注意所选择的注射机的哥林距离与最大最小模厚,模具的最大长宽尺寸必须小于所选择的注射机的哥林距离,模具的高度必须在所选择的注射机最大最小模厚之间。选用螺杆式注射机,根据经验公式计算锁模力=330X15.6X22.2X1.5/1000=171.43(吨)通过表2-1的查阅,选择额定锁模力180吨,型号KM180C,螺杆型号为A额定射胶量339克的注射机。额定锁模力(吨)机型螺杆型号额定射胶量(克)容模尺寸(宽*高*厚度范围)(mm*mm*mm)50J50E-C3A56310*460*160300J50E-DJ50E II-CJ50E II-PKM50CB55310*440*150350KM50-C246FANUCC50C46320*460*15035075J75E-DA105360*530*180350J75E II-CJ75E II-P80KM80CB100360*520*180350KM80-B2100J100E-DA160410*604*200400KM100CB410*580*180400FANUC100C95410*610*150450140KM140CA197460*660*200450KM140-C2200B250150J150E-DA273510*740*220450J150SA IIB&BM II335J150E II-PAM VII273J150E II-CB335FANUC150C248510*750*200400180KMC180CA339510*740*200490220J220E-DBM II505580*840*230500J220SA IIA421560*820*230500B&BMII505J220SB IIBJ220E II-PAM VII421580*840*230500J220E II-CA265KM265-CB668610*815*200560280KM280CB681610*900*300600KM280C2300FANUC300C593710*1030*300600330J330SA IIB965690*995*320670350J350E-DBM VII965730*1035*320670J350E II-CAM VII810450J450E-DB1511810*1175*380750850J850E-C3A29031060*1560*5501100表2-1第五章 模具结构的设计5.1 塑料制件在模具中的位置 由于Asd_pda面板大体上是一个对称的塑件,在模具中的位置可以按其型腔数量来对称放置。5.1.1 型腔数量及排列方式 根据Asd_pda面板的结构来看,其外形线条多为曲面,底面是倒了圆角的长方形,竖直方向有23的把模角,便于产品成型后的推出。该产品的后模部分将会出现凸出来的部分,需要做斜顶来辅助成型塑件的推出;该塑件存在一对扣子,脱模时该扣子要在推出模具前完成分型,所以有必要做滑块。鉴于该塑件的模具需要向两侧运动,为避免出现运动干涉等情况,选择做一模一位。5.1.2 分形面的设计根据塑件(图5-1)的外形特点,可以分别作出塑件的碰面(图5-2)和分型面(图5-3)。图5-1图5-2图5-3(a)图5-3(b)5.2 模架和镶件大小的选取模架一般采用标准模架和标准零件,这对缩短制造周期、降低制造成本是有利的。一般公司常用的模架有“富得巴”(Futaba)、“龙记”(LKM)、“明利”(MingLee)、“天祥”(SkyLucky)等。一般来说,中、小型模胚可选取“富得巴”,较大型模胚则常选用“龙记”、“明利”、或“天祥”等。实际生产中,往往根据模具的价格、结构以及模架加工的程度来决定的。遇到特殊情况或客户指定要求时,可以对模架的部分形状、尺寸和材料做出更改,亦可以完全重新设计模架,这种情况下,订购模架时,需要向模架供应商提供详细模架图,并注明所订购的模架与标准模架不同之处。(1)模架与镶件尺寸的确定模具的大小主要取决于塑料制品的大小和结构,对于模具而言,在保证足够强度的前提下结构域紧凑越好。根据产品的外形尺寸(平面投影面积和高度),以及产品自身结构(侧向分型滑块等结构)可以确定镶件的外型尺寸,确定好镶件的大小后,可以大致确定模架的大小了。普通塑料制品模具模架可以参照下面的数据:产品投影面积S=222.845X156.35334842.48(mm),在25600-40000 mm范围内,根据表内的数值选取,可以确定内模镶件的长X宽=300X230,型腔高为40mm,型芯高为30mm,A、B板的长X宽=450X400(即龙记的4045模架),A板高为60mm,B板高为70mm,型芯上平面与B板上表面距离0.1mm,便于型腔和型芯合模时配合。(2)方铁高度的确定方铁的高度应保证足够的顶出行程,然后留一定的余量(510mm),以保证完全顶出时,顶针板不至于撞到动模板或动模承板。(龙记4050型CI型模架自带方铁尺寸满足设计的需求,不需另外订购)。(3)模架整体结构的确定在基本选定模架之后,应对模架整体结构进行校核,看所确定的模架是否适合所选定或客户给定的注塑机,包括模架外形的大小、厚度、最大开模行程、顶出方式和顶出行程等。通过计算确定选用龙记4045CI型模架。(4)镶件的避空 前、后模镶件要分别放入A、B板中,若是相见和板件都做成直角,那么就想将镶件轻松放入板件中就会有一定的难度,因此要让他们尖角位有避空。避空有两种方式,一是板件和镶件都做圆角,镶件要比板件的圆角半径大一点;二是板件分别以腔体上平面的四个顶点做为圆心钻孔,圆心大小可以自行设定好。我选用了第二种方法,只需要对板件进行处理,加工方便。(5)镶件材料的选择模具镶件材料应具备的性能主要有四个方面:1.硬度;2.耐磨性;3.强度和韧性;4.耐蚀性。模具镶件材料的选择,主要根据塑料制品的批量、塑料类别来确定。制品为一般塑料,例如:ABS、PP、PC等塑料,通常选用P20等类型的预硬调质钢,若制品批量较大,则应选取淬火回火钢,如H13等。高光洁度或透明的塑料制品,例如:PMMA、PS、AS等塑料,主要选用420等类型的耐蚀不锈钢;含有玻璃纤维增强的塑料制品,主要选用H13等类型的具有高耐磨性的淬火钢;当制品材料为PVC、POM或含有阻燃剂时,主要选用耐蚀不锈钢,如420等。另外,如果客户指定某一品牌或型号的钢材,那么,应首先满足客户的要求。根据模具的使用寿命及塑件的材料选取钢材,前模镶件选用P20瑞典一胜百公司出品的718S钢,后模选用P20龙记公司出品的738钢。5.3浇注系统的设计模具的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的流动通道,他可分为普通流道浇注系统和无流道浇注系统两大类型。普通流到系统包括主流道、分流道、冷料井和浇口组成部分。设计浇注系统时应遵循如下规则:1. 结合型腔的排位,应注意以下三点:a. 尽可能采用平衡式布置,以便熔融塑料能平衡地充各型腔;b. 型腔的布置和浇口开设部位尽可能是模具在注塑过程中受力均匀;c. 型腔的排列尽可能紧凑,减小模具外形尺寸。2. 热量损失和压力损失要小a. 选择适当的流道截面;b. 确定合理的流道尺寸;在一定范围内,适当采用较大尺寸的流道系统,有助于降低流动助力。但流道系统上的压力降较小的情况下,优先采用较小的尺寸,一方面可减小流道系统的用料,另一方面缩短冷却时间。c.尽量减少弯折,表面粗糙度要低。3. 浇注系统应能捕集温度较低的冷料,防止其进入型腔,影响塑件质量;4. 浇注系统应能顺利地引导熔融塑料充满型腔各个角落,使型腔内气体能顺利排出;5. 防止制品出现缺陷;避免出现充填不足、缩痕、飞边、熔接痕位置不理想、残余应力、翘曲变形、收缩不均匀等缺陷。6. 浇口的设置力求获得最好的制品外观质量浇口的设置应避免在制品外观形成烘印、蛇纹、缩孔等缺陷。7. 浇口应设置在较隐蔽的位置,且方便去除,确保浇口位置不影响外观及与周围零件发生干涉。8. 考虑在注塑时是否能自动操作9. 考虑制品的后续工序,如在加工、装配及管理上的需求,须将多个制品通过流道连成一体。5.3.1主流道的设计1.定义:主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段流道,熔融塑料进入模具时首先经过它。一般地,要求主流道进口处的位置应尽量与模具中心重合。2.设计原则:热塑性塑料的主流道,一般由浇口套构成,它可分为两类:两板模浇口套和三板模浇口套。无论哪一种浇口套,为了保证主流道内的凝料可顺利脱出,应满足:D=d+(0.51)mm (5-1)R1=R2+(12)mm (5-2)依照主流道的设计原则,在MISUMI标准件中选取叽嘴和定位环,叽嘴为Z511/18X96/3/15.5,多出的部分需去除,定位换要下压9mm且要压着叽嘴(即内径要大于叽嘴的外径且不影响注射机注射),选取MISUMI标准件中的K100Typ C_120X11型定位环。完成后主流道如图5-4所示。图5-45.3.2 分流道的设计熔融塑料沿分流道流动时,要求他尽量充满型腔,流动中温度尽可能小,流道阻力尽可能低。同时应能将塑料熔体均匀地分配到各个型腔。所以,在流道设计时应考虑:(1)较大的截面面积,有利于减少流道的流动阻力;较小的截面周长,有利于减少熔融塑料的热量散失。我们称周长与截面面积的比值为比表面积(即流道表面积与其体积的比值),用他来衡量流道的流动效率。即比表面积越小,流动效率越高。圆形截面的优点是比表面积最小,热量不容易散失,阻力也小。缺点是:需同时可设在前、后模上,而且要互相吻合,故制造较困难。U形截面的流动效率低于圆形与正六边形截面,但加工容易,又比圆形和正方形截面流到容易脱落,所以,U形截面分流道具有优良的综合性能。以上两种流道应优先采用,其次,采用梯形截面。U形截面和梯形截面两腰的斜度一般为5-10。(2)分流道的截面尺寸应根据胶件的大小、壁厚、形状与所用

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