电子表外壳注塑模具设计-手表外壳【25张CAD图纸+PDF图】
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XXX大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：XXX学 号：XXXX学 院、系：XXXX专 业：XXX设 计 题 目：电子表外壳注射模具设计指导教师:XXX2011年3月6日 毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.1 概述近年来，随着塑料制品的广泛应用，塑料模具的设计及制造也相应的迅猛发展。全球制造业正以垂直的模式向亚太及中国转移，中国正在成为世界制造业的重要基地1。制造业模式的变化，必将对新技术的需求有所提高，也必将导致CAD技术的发展；同时，由于网络技术的大面积应用，正如10年前由于成本的大幅度下降，使得微机进入千家万户，已经改变我们的生活一样，网络应有的普及将在更大的程度上改变制造业的模式。随着中国加入WTO，成为世界制造业的重要基地，将要求我国的产品有创新性，并且要有更高的质量、更低的成本并在更快的时间内提供给市场。作为产品制造的重要工艺装备、国民经济基础工业之一的模具工业将直面竞争的第一线，模具工业除其需要“高技艺”的从业人员外，还需要更高的技术来保证2。一切产品的更新换代，工业品上水平都离不开模具，只有提高对模具工业重要性认识才能加速我国工业产品更新换代，才能为我国经济的持续发展提供必要的工业装备，才能使我国工业产品在国际市场上占有一席之地。在塑料制品的加工生产中，模具设计是一个相当重要的环节，因为模具的设计质量直接影响到塑料制品的成型质量及后加工，塑料制品的性能、外观质量以及生产成本。因此，模具结构设计的合理性，制造以及装配的难易程度，自动化程度是衡量一副模具的标准。1.2 模具行业的发展现状及其发展趋势模具工业是国民经济的基础产业，是“百业之母”，是永不衰亡的行业，模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发的能力2。我国模具工业解放后从无到有，在经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，发展速度十分迅速，目前已初具规模。虽然我国模具技术水平正在逐步提高，但与工业较为先进的国家相比，仍存在较大的差距，纵观我国的模具工业，既有高速发展的良好势头，又存在模具品种少、精度低、结构欠合理、寿命短等一系列的不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。模具工业潜力很大，前景广阔。近十多年来，大多数国家的模具总产值有了大幅度的提高。模具技术进步极大地促进了工业产品生产发展，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，在日本，模具被誉为“进入富裕社会的原动力”，在联邦德国，模具被冠之以“金属加工业中的帝王”之称，在罗马尼亚，有“模具就是黄金”之说3。可见模具工业在世界各国经济发展中具有极其重要的地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。随着人类社会的进步和高技术的不断发展，世界各国对塑料模设计技术给予了高度重视和关注，不惜投入重金进行研究和开发1。塑料模MoldFlow或CFlow软件和塑料模MoldCool或CCool软件等已经商品化，注射模CAD正向实用化阶段迈进。1.3侧抽芯机构的的应用1.3.1外侧抽芯机构刘吉兆，许学军4在“抽芯件在侧抽芯机构中的应用”中指出侧抽芯机构很多种，包括弹簧分型抽芯机构，斜销分型抽芯机构，滑块导板分型机构，斜滑块分型抽芯机构以及齿轮齿条抽芯机构等。各机构运用于不同成型模具机构中，实现了复杂塑件的成型。陈祥华5在“多向抽芯注射模的设计与制造”中指出侧抽芯一直以来都是模具设计的难点，目前国内对侧抽芯的研究比较多，尤其是多方向的侧抽芯。特别是对于多方向的侧抽芯，可以采用弹簧侧抽芯机构，但是注射时注射力和弹簧件的压力较大，为了确保模具注射时型芯件不让位，在设计时应在浮动件定模件上设置滚轮自锁机构，以确保型芯在承受压力时不让位。王燕6在“多腔多个方向抽芯的注塑模设计”中提到关于多方向的侧抽芯中，研究的主要热点就是实现一次成型，避免各抽芯零部件的干涉。在侧抽芯的动力选择上，大部分的设计者都是使用纯机械式，利用开合模来实现侧抽，也有一部分使用的液压式抽芯。田福祥7在“新型斜抽芯注塑模”中指出模具设计重于简化模具的结构，由于是多方向的侧抽芯，一般采用弹簧侧抽芯机构，省掉了不少的零件，结构在布局安排上就轻松多了，但是由于弹簧在长时间的受力下容易损坏，所以这种结构在稳定性方面不是相当理想，使用于小批量，短期内使用的模具。吴光明，金惠萍8在“注射模小型抽芯机构的设计”认为斜滑块式抽芯机构加上顺序脱模结构以及浇注系统的凝料的自动脱出系统，模具结构是有些复杂，布局有一定的难度，但是结构性很好，模具运行很稳定，能够提高塑件的质量。李秦蕊9在“塑料模具设计”中对侧向分型和抽芯机构进行了详细的说明，滑块侧抽芯塑料模具实现侧抽芯最常见的一种形式，它借助机床开模力或者另外的的动力源的推出力来完成侧向抽芯，具有结果简单，制造方便，动作可靠等优点。双滑块的侧向抽芯结构广泛用于带有倒钩槽和侧面斜抽侧孔的塑件成型模具结构中。此结构利用压紧块和滑快的共同运动，利用成型的开模动作用，使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势，使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式，使之脱离倒勾或者成型侧斜孔。1.3.2内侧抽芯机构孟令春10在“内侧抽芯注射模的设计”中提到塑件的内侧凹槽一般采用斜导柱内侧抽芯机构或斜滑块内侧抽芯结构。由于斜导柱内侧抽芯机构较为复杂，并且机构在与开模垂直方向的尺寸较大，如果使用此种机构将会降低动模芯的强度。廖晖11在“内抽芯组合滑块的设计”中指出斜滑块内侧抽芯结构以及内抽芯组合滑块主要应用于抽出内侧凹，其特点是斜滑块不与顶杆固定板连接。开模时顶杆推动斜滑块，使其延动模板上的斜孔运动，同时完成内侧抽芯与塑件顶出的动作。伍建国12在“内抽芯顶板顶出注射模”认为与现有技术相比，滑块式抽芯可以在模具出模时即可抽出，不用把模具和型芯分开，这样就大大缩短了产品的生产周期。由于采用了一组主滑块和一组副滑块，因此不会对产品产生损坏，具有很高的可靠性。李学军13在“电子表壳注射模”中对斜滑块内侧抽芯机构给予高度的评价。斜滑块的脱模时可以起到顶出的作用，而因为它与产品的接触面积大，其顶出力大，受力平稳，有利于塑件的顺利脱模，因此采用斜滑块内侧抽芯结构是一种非常理想的塑料模具内抽芯装置。参考文献：1 田福祥. 现代模具技术的特点及其发展趋势. 热加工工艺, 2004, (8): 55592 蒋桂芝，王丽. 我国模具技术的发展现状及其发展趋势. 机电产品开发与创新, 2008,21(4): 1971983 罗继相. 浅析我国模具行业现状及发展趋势和对策. 模具技术, 2001, 3(6): 36394 刘吉兆，许学军. 抽芯件在侧抽芯机构中的应用. 机械设计与制造, 1999,(11):42445 陈祥华. 多向抽芯注射模的设计与制造. 模具技术, 1996, (4): 54576 王燕. 多腔多个方向抽芯的注射模设计. 塑料, 2000, 29(4): 2437 田福祥. 新型斜抽芯注射模. 现代塑料加工应用, 2005, 17(4): 56588 吴光明，金惠萍. 注射模小型抽芯机构的设计. 模具制造, 2001, 4(4): 28329 李秦蕊.塑料模具设计.第三版.西安.西北工业大学出版社，1995.17219510 孟令春. 内侧抽芯注射模的设计. 模具工业, 1993, (3): 323311 廖晖. 内抽芯组合滑块的设计. 模具工业, 1994, (8): 525612 伍建国. 内抽芯顶板顶出注射模. 模具工业, 1990, (7): 242513 李学军. 电子表壳注射模. 模具制造, 2002. 8(13): 5153 14 Maria L.H. Low, K.S. Lee. 3D Rapiid Realization of Initial Design for Plastic Injection Moulds. Journal of The Institution of Engineers, Singapore, 2004, 44(4): 1530 15 Jukka-Tapani Mkinen. Developments in the Design and Prototyping of Injection Moulded Plastic Optics at VTT Electronics. Optomechanics, 2003, 22(6): 495316 Wen-chin Chen, Pei-hao Tai, Wei-jaw Deng. Process parameter optimization for MIMO plastic injection molding via soft computing. Expert Systems with Applications, 2009, 36(4): 11141122 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1塑件分析电子表外壳结构较复杂，需要在设计时考虑多个方向内外侧抽芯。电子表外壳表面光滑，光泽性好，具有良好的韧性、耐寒性、耐热性等优异的力学性能。且该塑件壁薄且不均匀，尺寸小而精度要求高（塑件上最小尺寸公差为0.08mm），其圆弧外侧面及装表带轴内侧面有一些通孔或盲孔。电子表外壳材料采用ABS塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），ABS塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。塑件如图2.1所示：图2.1 电子表外壳塑件2.2工艺分析和尺寸精度电子表外壳结构较复杂，带有内外侧抽芯，为了使模具整体结构简单，而且容易加工，所以采用一模一腔的模具结构形式。由于电子表外壳侧面突起，而且带有外侧抽芯，所以分型面选在侧面突起的中央处。该塑件壁薄且不均匀，尺寸小而精度要求高（塑件上最小尺寸公差为0.08mm），所以塑件的公差等级为MT2，模具的制造公差等级为IT10。2.3主流道将定位环与主流道衬套设计为整体其与注射机定模型板中心定位孔相配合，精度为H11/h11，如图2.2。图2.2 主流道与主流道衬套2.4浇口的设计在电子表外壳注塑模具设计中由于考虑到塑件结构较复杂，壁薄且不均匀，且圆弧外侧面及装表带轴内侧面有一些通孔或盲孔。为了保证塑件的质量，此模具采用一模一腔的设计。浇口采用轮辐式浇口，确保电子表外壳的质量，而且简化了模具。轮辐式浇口如图2.3所示：图2.3 轮辐式浇口2.5外侧抽芯机构的设计斜导柱分型抽芯是应用最广的分型抽芯机构，它借助开模力完成侧向抽芯，结构简单，制造方便，动作可靠。滑块装在T型导滑槽内，可沿着抽拔方向平稳滑移，驱动滑块的斜导柱与开模运动方向成斜角安装，斜导柱与滑块上对应的孔呈松动配合，开模时斜导柱与滑块发生相对运动，斜导柱对滑块产生侧向分力，迫使滑块完成抽芯动作，如图2.4所示。图2.4 斜导柱与斜滑块2.6斜滑块内侧抽芯机构的设计斜滑块内侧抽芯结构主要用于成型塑件内侧表面较浅的凹槽。在电子表外壳注塑模具中主要用于成型与表链连接处的两个内侧盲孔。采用三块式组合，当开模时中间的那块随动模向下运动，而两侧的滑块绕滑柱转动，使得上端向内侧移动，完成了内抽芯，塑件在顶杆的作用下将塑件顶出，如图
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