家用汽车电源插孔板的注塑模具设计-[机械毕业设计论文A3108]
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a3108
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说明书一份,36页,11800字左右.
翻译一份.
图纸共6张:
A0-装配图.dwg
A2-定模镶块.dwg
A2-动模镶块.dwg
A3-滑块.dwg
A3-汽车电源插孔板.dwg
A3-斜导柱.dwg
- 内容简介：
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江西理工大 学 应用科学学院 毕业设计 I 汽车 电源 插孔板注射 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，其在整个模具行业中约占 30%，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，发展速度将高于其他模具。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的意义。 本设计主要介绍了 汽车电源插孔板注射 模具的设计过程和零件的加工过程，包括塑件材料分析，塑件的工艺性分析。而塑件的工艺性分析又包括塑件的使用性能、塑件的结构工艺性分析、塑件的尺寸精度分析和塑件的表面质量。还阐述了成型 的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度做了说明。此外，还详细地叙述了模具成型零件包括型腔、型芯的加工工艺。 通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，通过对 学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效地提高工作效率。 关键词： 模具设计 ； 注塑模具 ； 插孔板； 常姗姗：汽车电源插孔板注射模具设计 he of is of in is It 0 In of of of be of a to of to of of s of of as of of of it of of It of in it s of is of s In it of in of of we a of it us to of to 西理工大学应用科学学院 毕业设计 录 摘要 . . 绪论 . 1 1 塑件的工艺性分析 . 2 特性 . 2 能与应用 . 2 能参数 . 2 射成型的主要工艺参数； . 3 成型特性 . 4 件的综合性能 . 4 件的尺寸精度分析 . 4 件的表面质量分析 . 4 件的结构工艺性分析 . 4 件体积的确定 . 5 件质量的确定 . 5 2 成型零部件工作尺寸的计算 . 6 模型腔径向尺寸的计算 . 6 腔深度尺寸的计算 . 7 腔径向尺寸的计算 . 8 芯高度尺寸的计算 . 9 3 模具结构的设 计 . 10 常姗姗：汽车电源插孔板注射模具设计 腔数目的确定及排列 . 10 型面的选择及确定 . 10 射机的选择 . 11 射量的计算 . 11 射压力的计算 . 11 模力的计算 . 11 注系统的设计 . 13 流道的设计 . 13 流道的设计 . 14 口的设计 . 14 料穴的设计 . 15 架的选择 . 16 抽机构的设计与计算 . 16 芯距的计算 . 16 滑块相关尺寸的计算 . 17 销直径的计算 . 17 出机构的设计 . 19 件力的计算 . 19 定推杆位置 . 19 杆直径的确定 . 19 4 注射机有关参数的校核 . 21 具闭合高度的确定及校核 . 21 江西理工大学应用科学学院 毕业设计 V 具闭合高度的确定 . 21 具在注射机上的安装校核 . 21 射机有关参数的校核 . 21 具开模行程校核 . 21 5 冷却系统的设 计 . 22 积流量计算 . 22 却水管道直径的确定 . 22 却水管道分布位置的设计 . 22 塑成型工艺卡 . 24 要零件加工工艺卡 . 25 芯的加工工艺卡 . 25 块的加工工艺卡 . 25 板的加工工艺卡 . 25 总结 . 28 谢 辞 . 29 参考文献 . 30 附录 A . 31 附录 B . 38 江西理工大学应用科学学院 1 绪论 塑料模具的发展是随着社会工业需求的发展而发展的，现在人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。而塑料制品要发展必然带动塑料模具的发展。 近年来我国模具行业的生产能力已约占世界总量的近 10%，位列世界第三，仅次于日、美。但技术现状令人担忧，模具技术水平要比工业 发达国家落后许多，总体水平与德、美、日等相比，约要落后 15年左右。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入 塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的 1/5 1/3，加入 ，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入 本 来就主要依靠进口，加入 ，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。在信息化带动工业化发展的今天，我们既要看到成绩，又要重视落后，要抓住机遇，采取措施，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，尽快提高塑料模具的水平，融入到国际市场中去，以促进中国模具行业的快速发展。 模具是工业生产的基础工艺装备，模具工业是机械工业的重要组成部分。国外将模具比喻为 “金钥匙 ”、 “金属加工帝皇 ”、 “进入富裕社会的原动力 ”。机械工 业是我国国民经济五大支柱产业之一，模具工业是其中的一个重要组成部分 国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约 58亿元人民币。根据海关统计资料， 2006年中国共进口塑料模具约 10亿美元，约合 83亿元人民币。由此可以得出，除自产自用外，市场销售方面，2006年中国塑料模具总需求约为 313亿元人民币，国产模具总供给约为 230亿元人民币，市场满足率为 进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的 各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤 塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长 50%以上就是一个很好的证明。 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天， “绿色模具 ”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。 常姗 姗：汽车电源插孔板注射模具设计 2 1 塑件的工艺性分析 在注塑成型生产中，塑料原 料、注射设备和注射所用的模具是三个必不可少的物质条件。使这三者联系起来形成生产能力，必须运用一定的技术方法，这种方法就叫做注射成型工艺。对一个塑件的工艺性分析可以从以下几个方面分析： 特性 分析塑件的使用材料及其工艺特征 根据产品给出的要求得到该塑件选用的材料为丙烯腈 苯乙烯三元共聚物（ 无定形热塑性塑料，热塑性塑料的分子结构成链状或树枝状，常称之为线形聚合物。这些分子通常相互缠绕但并不连接在一起，受热后具有可塑性。 塑件如图 图 1车电源插孔板 能与应用 下表 1示 】【 7 为 性能与应用 表 1性能与应用 塑料 性能 应用 丙烯腈- 丁二烯 - 苯乙烯三元共聚物（ 1. 较高的冲击韧性和力学强度，耐疲劳和耐 应力开裂、冲击强度高 2. 力学性能和热性能良好，硬度高，尺寸稳定 3. 表面易镀金属，为塑料涂金属的一种常用材料 4. 耐化学性及电性能良好，耐酸碱等化学性腐蚀 5. 价格较低 6. 易于成型和机械加工、修饰容易；与有机玻璃熔接性良好，可作双色成型塑件 7. 耐候性差；耐热性不够理想 机械工业：制造凸轮、齿轮、泵叶轮、轴承、电机外壳、仪表表壳、蓄电池槽、水箱外壳、手柄、冰箱衬里等 汽车工业：制造驾驶盘、热空气调节管、加热器等 电子工业：手电钻壳、电扇叶轮、电视机、晶体管、收音机、电话和电视机外等壳体 能参数 下表 1示 】【 7 为 性能参数 表 1性能参数 屈服强度 /0 拉伸强度 / 8 断裂伸长率（ %） 35 江西理工大学应用科学学院 毕业设计 3 续表 1伸弹性模量 /曲强度 /0 弯曲弹性模量 /面电阻率 / 1013 体积电阻率 / m 69 1013 耐电弧率 /s 50 85 密度 /g/水率 24h（ %） 擦系数 点（或粘流温度） / 130 160 熔融指数 g(10 200负荷 50N,喷嘴 卡针入度 / 71 122 马丁耐热 / 63 热变形温度 / （ 45(18090 108 83 103 线膨胀系数 /（ 10 5 1 ） 算收缩率（ %） 热容 /（ J K 1 ） 1470 导热率 /（ W m 1 ） 烧性 /（ ） 慢 硬度（洛氏） 108 115 连续最高工作温度 ( ) 65 射成型的主要工艺参数 下表 1示 7 为 射成型的主要参数 7 表 1射成型的主要参数 注射机类型 螺杆式 螺杆转数 /（ r/ 30 60 喷嘴形式 直通式 喷嘴温度 / 180 190 前段 料筒温度 / 中段 后段 200 210 210 230 180 200 模具温度 / 50 70 注射压力 /0 90 保压力 /0 70 注射时间 /s 3 5 保压时间 /s 15 30 冷却时间 /s 15 30 成型时间 /s 40 70 预热温度 / 120130 预热时间 /时间需要 成型压力 /0 5 常姗 姗：汽车电源插孔板注射模具设计 4 续 表 1型温度 / 155 5 保持 时间 /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 803 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 )模温宜取 50对高光泽 模温宜取 60。 （ 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。 塑件的综合性能 塑件工艺性分析包括塑件 尺寸精度分析、塑件的表面质量分析、塑件工艺结构分析等。 塑件的尺寸精度分析 由于该塑件尺寸无特殊要求，所以未标注的尺寸公差都按照 精度查取。 塑件的表面质量分析 尽量 避免在塑件表面、分型面上出现毛边 及 在塑件表面有明显的浇口痕迹。 塑件的结构工艺性分析 （ 1）该塑件尺寸适中，一般精度等级， 为了降低成型费用，采用一模 两 腔，并不对制品进行后加工。 （ 2）为了使塑件顺利成型 及脱模 ，采用侧抽芯机构。 下表 1 公查表 】【 7 表 1公查表 基本尺寸 A B 大于 至 ) 大于 0 到 3 6 10 0 14 4 18 8 24 4 30 0 40 0 50 0 65 5 80 0 100 00 120 20 140 ： A 为不受模具活动部分影响的尺寸公差； B 为受模具活动部分影响的尺寸公差。 江西理工大学应用科学学院 毕业设计 5 塑件体积的确定 密度 =g/方便计算取 利用 件进行三维实体建模，并可直接通过 件进行 模型分析 ，得到 单个 塑件的体积为 ： v=塑件质量的确定 同样 利用 件进行三维实体建模，并可直接通过软件进行 模型分析 ，得到 单个塑件的 质量 为 ： m=姗 姗：汽车电源插孔板注射模具设计 6 2 成型零部件工作尺寸的计算 所谓成型零部件工作尺 寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸。主要包括型腔的径向尺寸与高度尺寸 。 为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件尺寸与 精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。 查文献 【 7】 得 料的收缩率是 为方便计算取 定模 型腔 径向尺寸的计算 图 2模型腔 zz 00 1 （ 2 式中 塑件 径向基本尺寸的最大尺寸（ 计算出的型腔径向尺寸（ 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸（ x修正系数，取 取 x 塑件公差（ z 模具制造公差，取 /6 （ 1） 0.2 = z =0 =(1+ （ 2） 0.2 = z =0 =(1+ = 3） 0.2 = z =0 =(1+ = 4） 0.2 = z =0 =(1+ = （ 5） 0.2 = z =西理工大学应用科学学院 毕业设计 7 0 =(1+ = 6） 0.1 = z =0 =(1+ = zz xS 00 1 （ 2 式中 S塑件外型 直径 基本尺寸的 最大尺寸（ m计算出的型腔径向尺寸（ （ 7） s=0.2 = z = 0 =(1+ 型腔 深度 尺寸的计算 0 0)1(（ 2 式中 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（ 计算出的型腔深度尺寸（ （ 1） 0.1 = z =0 =(1+ = 2） 0.1 3 = z =0=(1+ = 3） 0.2 = z =0 =(1+ = 4） 0.1 = z =0 =(1+ = 姗 姗：汽车电源插孔板注射模具设计 8 （ 5） 0.1 = z =0 =(1+ = 6） 0.1 = z =0 =(1+ = 型 腔径向尺寸的计算 zz 00 1（ 2 式中 S塑件外型 直径 基本尺寸的最大尺寸（ m计算出的 型腔径向尺寸（ （ 1） s=0.1 = z = 0 =(1+ 00 1 zz （ 2） 0.2 0 = z = 0=(1+ （ 3） 0.2 0 = z = 0=(1+ 4） 0.2 0 = z = 0=(1+ 5） 0.1 0 = z = 0=(1+ 江西理工大学应用科学学院 毕业设计 9 型 芯 高度 尺寸的计算 00 1zz （ 2 式中 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（ 计算出的型芯径向尺寸（ （ 1） 0.1 0 =z = 0=(1+ 2） 0.1 0 = z =0 =(1+ = 3） 0.1 0 = z =0 =(1+ = 4） 0.1 0 = z =0 =(1+ = 姗 姗：汽车电源插孔板注射模具设计 10 3 模具结构的设计 我们这次设计的是 汽车电源插孔板注射 模具也就是注塑模。注塑模使成型塑件的一种重要工艺装备，它主要用于成型热塑性塑料制件，近年来也逐步用于成型热固性塑料。 注射模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模板上，定模安装在注射机的固定模板上 。在注射成型时动模和定模闭合构成浇注系统和型腔。开模时动模与定模分离以便取出塑料制品。 注射模一般分为成型部件、浇注系统、导向部件、侧抽芯机构、标准模架、推出机构、冷却系统、排气系统等几个基本组成部位。 型腔数目的确定及排列 注射模具每一次注射循环所能成型的塑件个数是由模具型腔的数目所决定的。型腔数目及布置方案和分型面的选择决定了塑件在模具中的位置。 （ 1）数目的确定：根据生产批量和塑件尺寸，采用一模两腔的结构。 （ 2）型腔的排列形式如图 3 图 3腔的布置 型面的选择及确定 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响。因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： （ 1） 分型面应选在塑件外 形最大轮廓处 ； （ 2） 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边 ； （ 3） 保证塑件的精度要求 ； （ 4） 满足塑件的外观质量要求 ； （ 5） 便于模具加工制造 ； （ 6） 对成型面积的影响 ； （ 7） 对排气效果的影响 ； 江西理工大学应用科学学院 毕业设计 11 （ 8） 对侧向抽芯的影响。 结合塑件结构综合考虑，在这里设计分型面的具体形式如图 3 图 3型面 射机的选择 注射机为塑料成型所用的主要设备，注射机按外形结构可分为立式注射机
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