文献综述-插座接线板模具设计与分析

宁波大学本科毕业设计 论文 文献综述文献综述 论文题目插座接线板模具设计与分析 专业 机械设计制造及其自动 化 工贸结合 班级 行政班 07 机械国贸 学生姓名邬羽杰学号074095233指导教师贺华波 插座接线板模具设计与分析的综述 摘要 摘要 从塑件的生产要求出发 决定模具设计的方案 并进一步阐述了插座接线板的 常规设计步骤和方法和常见的问题 以及如何使用计算机辅助软件优化设计 关键词 关键词 塑件材料 模具材料 注射模具设计步骤 计算机辅助设计 1 1 研究现状研究现状 模具是材料成型工艺加工中的设备 它是利用其特定形状去复制成型或复制加工 具有一定形状和尺寸制件的工具 模具一般可以多次使用 适应大批量生产 1 1 塑料的种类很多 其成性的方法也有很多 有注射成型 压缩成型 压注成型 挤出成型 气动与液压成型 泡沫塑料的成型等 其中前四种方法较为常用 注射成 型又称注射模型 是热塑性塑料塑件的一种主要的成型方法 除个别热塑性塑料外 几乎所有的热塑性塑料都可以用此种方法成型 注塑成型产品制件占目前制件生产的 30 左右 注射成型有着成型周期短 生产效率高 易于实现自动化等特点 所以广 泛用于塑件的生产中 2 适合插座接线板这种生产量大的塑件 随着塑料工业的发展 塑料注射模已经成为制造塑料制造品的主要手段之一 且发展成为最有前景的模具之 一 3 2 材料选择 材料选择 2 1 塑件材料要求塑件材料要求 插座接线板的外壳一般由 PC 聚碳酸酯 做成 插座接线板要求其外壳的材料 具有耐热性 开关插座必须能经受 100 1 小时耐热无损坏 阻燃性 抗扭曲 坚固 抗电弧 而 PC 塑料具有突出的冲击韧性 透明性和尺寸稳定性 优良的机械 强度 电绝缘性 使用温度范围宽 良好的耐蠕变性 耐候性 低吸水性 无毒性 阻燃性 是一种综合性能优良的工程塑料 而且 PC 塑料现在广泛应用于电子电器行 业零部件的制造 所以 PC 塑料是制作插座接线板最适合的材料选择 纯聚碳酸酯树 脂 相对密度为 1 18 1 20 玻璃化转变温度 140 150 熔程 220 230 4 2 2 模具材料的几点要求模具材料的几点要求 1 高耐蚀性很多树脂和添加剂对型腔表面都有腐蚀作用 这种腐蚀使型腔表面 金属溶蚀 剥落 表面状况变坏 塑件质量变差 所以 最好使用耐蚀钢 或对型腔 表面进行镀铬 钹镍处理 2 耐磨性好注塑塑件表面的光泽度和精度都和注塑模具型腔表面的耐磨性有直接 关系 特别是有些塑料中加人了玻纤 无机填料及某些颜料时 它们和塑料熔体一起 在流道 模腔中髙速流动 对型腔表面的摩擦很大 若材料不耐磨 很快就会磨损 使塑件质量受到损伤 3 良好的尺寸稳定性在注塑成型时 注塑模具型腔的温度要达到 300 以上 为 此 最好选用经适当回火处理的工具钢 热处理钢 否则会引起材料微观结构的改 变 从而造成注塑模具尺寸的变化 4 易于加工 模具零件多为金属材料制成 有的结构形状还很复杂 为了缩短生 产周期 提高效率 要求模具材料易于加工成图纸所要求的形状和精度 5 抛光性能好注塑塑件通常要求具有良好的光泽和表面状态 因此要求型腔表 面的粗糙度非常小 这样 对型腔表面必须进行表面加工 如抛光 研磨等 所以 选用的钢材不应含有粗糙的杂质和气孔等 6 受热处理影响小为了提髙硬度和耐磨性 一般对注塑模具要进行热处理 但这 种处理应使其尺寸变化很小 因此 最好采用能切削加工的预硬化钢 5 6 7 3 注射模具设计注射模具设计 3 1 设计步骤设计步骤 注射模具的设计一般分为以下几个步骤 1 初步估算塑件 包括浇注系统凝料在内 的体积及质量 塑件的体积及质量越大 浇注系统凝料所占的比例越小 反之越大 2 初选注射成型机的型号和规格 3 确定模具基本结构 应对多种方案进行分析比较 4 进行模具结构方案设计 1 确定型腔数目及配置 2 选择分型面 3 确定浇注系统 4 确定型腔 型芯的结构及固定方式 5 确定脱模推出机构的结构类型 需要侧向抽芯的 要确定侧向抽芯机构的类型 6 确定导向机构的的具体结构 7 确定排气机构 8 确定模具加热 冷却方式 9 绘制模具装配草图 5 相关模具零件的强度 刚度校核 以及模具与注射成型机的相关参数的校核 6 根据模具零件的强度 刚度校核 修改晚上模具装配图 7 拆画非标准模具零件图 8 复核设计图样 8 3 2 注射模具要考虑的几个问题 注射模具要考虑的几个问题 1 要便于装料 有利于物料流动填充型腔 2 脱模斜度宜取 1 以上 3 宜选塑件投影面大的方向作为成型加压方向便于物料填充型腔 但不宜把尺寸精 度高的部位和嵌件 型芯轴线垂直方向作为加压方向 4 物料渗入力强 飞边厚了不易去除 选择分型面时应注意飞边的方向 上下模及 拼镶件宜取整体结构 组合结构的装配间隙不宜取大 上下模可拆卸的成型零件 宜取 H8 H9 级自动配合 5 收缩率为 0 0 3 一般取 0 1 2 物料体积一般取塑件体积的 2 3 倍 6 成型压力大 物料渗挤力大 模具型芯嵌件应有足够强度 防止变形 位移与损 坏 尤其对细长型芯与型腔空间间隙较小时更应注意 7 模具应抛光 淬硬 8 顶出力大 顶杆应有足够的强度 定出应该均匀 顶杆不宜兼做型芯 9 快速成型料在成型温度下即可脱模 慢速成型料模具应设有加热及强迫冷却措施 9 10 11 3 3 模具设计辅助软件模具设计辅助软件 3 3 1ProE CAD CAM 集成功能很强的软件 ProE 在模具上的应用 缩短了模具的设计和制造 周期 增加了模具的价值和市场竞争力 在桶底注塑模设计中成功地应用旋转 混成 阵列 切割 倒圆等技术完成了三维建模 为模具设计提供了一种新方法 特别为同 类产品的模具设计提供了简捷的途径 12 3 3 2Moldflow 浇口是模具浇注系统中与型腔相连通的部分 是熔融塑料进入型腔的最后流道部 分 浇口位置的不同影响着塑料熔体的流动情况 影响着塑件的质量 特别对熔接痕 这一常见的质量问题产生显著影响 为减少浇口位置对熔接痕的影响 应用 Moldflow 软件通过反复改变浇口位置 找出易于产生熔接痕的浇口位置 为选择最 佳浇口位置提供参考 Moldflow Plastics Insight 注塑成型模拟分析 简称 MIP 是 对塑料产品和模具进行深入分析的软件包 可以在计算机上对整个注塑过程进行模拟 分析 MIP Gate Location 是 MIP 中用于分析最佳浇口位置区域的分析流程 用 MIP Gate Location 分析流程对注塑件进行模拟分析 可以快速而又较为准确地得到 最佳的浇口位置 优化过程如图 从而大大减少试模次数 节省成本 13 14 15 结束语结束语 通过以上材料的总结可以得知 插座接线板的模具设计宜采用注射模具设计 在 遵循一般设计步骤的基础上 利用 ProE 建模和 Moldflow 软件浇口分析优化设计可以 得到最佳的模具设计 参考文献 1 叶蕊 塑料注射成型技术 金盾出版社 M 1989 2 陈万林 实用塑料注射模设计与制造 机械工业出版社 M 2000 3 俞芙芳 塑料成型工艺与模具设计 华中科技大学出版社 M 2007 4 金国珍 工程塑料 化学工业出版社 M 2000 5 邹继强 塑料模具设计参考资料汇编 清华大学出版社 M 2005 6 詹福赐 塑料模具设计 理论与实务 全华科技图书公司 M 1991 7 张玉龙 塑料注射制品 国防工业出版 M 2006 8 唐志玉 塑料挤塑模与注射模优化设计 机械工业出版社 M 2005 9 模具使用技术丛书编委会 塑料模具设计与应用实例 M 2010 10 Atre Mukul Ramesh M S A study of the stability of perfluorinated alkane thiol monolayers on gold under injection molding conditions University of Massachusetts Lowell J 2007 94 11 Palanisamy Prabhu M S Enhancement of surface replication by gas assist micro injection molding University of Massachusetts Lowell J 2009 139 12 吴政 基于 ProE 的 9R 40 型揉碎机参数化建模 J 农业技术与装备 2009