苹果11手机保护壳注射模具设计-答辩PPT-CAD图纸说明书论文毕业
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共43页)
编号：159168035
类型：共享资源
大小：12.78MB
格式：ZIP
上传时间：2021-10-29
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
150
积分
- 关 键 词：
-
苹果
11
手机
保护
注射
模具设计
答辩
PPT
CAD
图纸
说明书
论文
毕业
- 资源描述：
-
苹果11手机保护壳注射模具设计-答辩PPT-CAD图纸说明书论文毕业,苹果,11,手机,保护,注射,模具设计,答辩,PPT,CAD,图纸,说明书,论文,毕业
- 内容简介：
-
目录目录I摘 要1Abstract2第一章 绪论31.1 注塑模具现状31.2 国内注塑模具发展现状31.3 国外模具工业的发展情况41.4 未来国内模具设计的发展趋势41.5 本课题研究内容5第二章 塑件工艺分析及材料选择62.1 工艺分析62.2 材料选择62.2.1 ABS材料特点62.2.1ABS的技术指标72.1.3 材料的注塑成型参数72.3 材料应用范围82.4 塑件体积和质量分析8第三章 模具结构方案确定103.1 出模数量及型腔布局103.2 分型面设计103.2.1 分型面设计原则103.2.2 分型面类型113.3 分型面具体结构形式12第四章 模具浇注系统设计134.1 浇注系统组成134.2 浇注系统设计原则134.3 流道的设计134.3.1 主流道的设计134.3.2 分流道设计144.3.3 冷料穴设计144.3.4 浇口设计154.4 浇注系统选用16第五章 成型系统设计175.1 型腔结构设计175.2 型芯结构设计175.3 型腔成型零件尺寸185.3.1凹模尺寸计算185.3.2 凹模深度尺寸195.4 型芯成型零件尺寸195.4.1 凸模径向尺寸195.4.2 凹模深度尺寸计算195.4 成型钢材的选用20第六章 温度调节系统216.1 温度调节系统简介216.2 模具冷却系统216.3 冷却水道形式226.4 模具冷却水道的计算校核226.4.1 注塑热量值226.4.2 水的体积流量236.4.3 冷却水道直径d24第七章 脱模机构257.1 脱模机构概述257.2顶出系统组成257.3 顶出脱模机构类型257.4 脱模力计算267.4 脱模机构设计要点27第八章 模具抽芯机构296. 侧抽芯机构的抽芯距30第九章 标准模架选用329.1 模架概述329.2 标准模架选用329.3 模架型号确定32第十章 注塑机选取与校核3310.1 注塑机概述3310.2 注塑机型号3310.3 注塑机注塑量的校核3410.4 校核压力3410.5 安装尺寸的校核3510.6 移模行程的校核3510.7 锁模力校核35总 结37致 谢38附 图39参考文献40II摘 要本次设计是以“手机保护壳塑料”零部件作为基础文件，对该零部件的注塑模具进行设计。在设计过程中，先对该零部件的结构、类型、生产批量、精度要求、表面外观等情况进行分析，确定其适合的加工方式为注塑生产，在此基础上，根据零部件的特点，选定零部件的加工材料。根据生产批量，确定模具的型腔数量。在此基础上完成该模具的分型面与浇注的设计，确保模具在注射过程中冲填上均匀，流道废料少、短。对模具的冷却系统进行设计，是个管道均匀分布在零部件的周围，确保冷却的温度适当与合理，在模具的脱模顶出机构方面，本次设计选取的是均匀分布顶出系统的模具，确保零部件在顶出的时候各个部位的受力均匀。最后对模具的模架进行选择，确定该模具的模架为龙记国标标准模架系统，该模架为标准模架，可以有效的缩短模具的设计复杂性，提高工作效。在最终完成模具的设计之后，对该模具的各项参数进行校核，确保其各项参数符合设计与加工生产的要求。在该零部件的设计中，使用了辅助软件设计的方式对其进行设计，其中包括使用AutoCAD软件对零件的总装图与非标的零件工程图进行设计，使用三维软件对零部件的整体进行建模和整体装配建模。关键词：注塑模具；结构设计；注塑机；校核；AbstractThis design is based on the toilet seat ring parts as the basic document, the injection mold design of the parts. In the design process, the structure, type, production batch, accuracy requirements, surface appearance and other conditions of the parts are analyzed, and the suitable processing method is injection molding production. On this basis, according to the characteristics of the parts, the processing materials of the parts are selected. According to the production batch, determine the mold cavity number.On this basis, the parting surface and pouring design of the mold are completed to ensure that the mold is filled evenly in the injection process, and the waste of the flow channel is less and shorter. The design of the cooling system of the mould is that the pipes are evenly distributed around the parts to ensure that the cooling temperature is appropriate and reasonable. In terms of the ejection mechanism of the mould, this design selects the mould with evenly distributed ejection system to ensure that the stress of each part is even when the parts are ejected. Finally, the mold base of the mold is selected, and the mold base is determined as the Longji national standard mold base system. The mold base is the standard mold base, which can effectively shorten the complexity of mold design and improve the work efficiency.After the final design of the die, the parameters of the die are checked to ensure that the parameters meet the requirements of design and production.In the design of this part, the auxiliary software design method is used to design it, including the use of AutoCAD software to design the general assembly drawing and non-standard part drawing, and the use of 3D software to model the whole part and the whole assembly.Keywords: injection mold; structure design; injection molding machine; check;第一章 绪论1.1 注塑模具现状随着现代经济发展水平的不断提高，现阶段，在目前的我国的社会生产工业中，模具在我国有着起到了举足轻重的作用，同时在现代的社会生产中，有大约80%的产品或者零部件是通过模具来进行生产和加工的，无论是在传统的工业执照方面还是在一些新兴产业，如手机、数码、通讯、仪表等，大量的产品都是通过模具来完成的，所以很大发达国家都把模具作为衡量社会发展水平的一个重要指标，对国家发展能力和发展水平起着决定性的作用1-2。在生产制造相关产业中，模具产品的的使用十分的广泛，起能够使用到各行各业中，从航天、航空相关应用到普通的居家物品，基本上都和模具设计制造具有十分密切的联系，因此模具行业中的相关专业人才，可以说是制造产业里面的必要人才。此外，随着中国制造业的不断丰富与完善，世界的相关模具产品的生产加工工厂一直以来不断的在往国内进行转移，因此，可以想象的是，中国的模具行业也很快会进入春天，模具行业也一定会有广阔的发展空间。一直到今天为止，国内的模具相关产品的嫦娥生产总值早已位居世界生产总值第一位。但是站在模具的生产技术和科技水平上来说，我国的模具生产加工水平与其他发达国家还有很大的距离，如日本、德国、美国3。1.2 国内注塑模具发展现状从改革开发以来，模具工业早就已经成为了判断一个国家工业发展能力的一个必不可少的指标，在各行各业中都有了非常广泛的使用，对人们生活水平的提高也具有十分重要的意义。目前，随着经济的不断发展，人们的生活水平的提高，对于模具产品的需求也在不断的前进的过程中，所以，为了能够很好的配合社会的发展，模具相关行业也要不断的创新和发展6-7。国内的模具行业在醉经几年中取得了非常大的进步，也朝着自动化、智能化在进步，其主要表现在以下几点：(1)相关软件的应用模具产品，从产品思路的建立，到最后得到完整的产品的过程是非常复杂的，需要各个不同的相关技术进行配合。随着社会的不断进步，国内在注塑模具设计领域投入的也越来越大，其主要表现在CAD等相关软件技术的引入和普及。该技术的引入能够大大的提高模具产品的精密度，并且让模具想着复杂化和自动化进行迈进8-10。(2)热流道模具的引进近些年来，热流道模具在整个注塑模具产业中的占比在一步一步的增加，在加工过程中引进热流道引进，能够在很大程度上提高模具产品的品质。此外还可以有效的节约资源，加快加工效率。所以，最近这几年的时间里，热流道技术很快的在行业中得到了普及11-13。(3)适用性更强的材料更新随着模具行业的不断发展，行业相关从业企业也发现材料的选择在模具行业中的重要性，随着需求的不断增加，材料行业也不断的发展，不断的有新的材料的涌现，选择适用性更改的材料一方面能够提高生产过程中的加工性能和加工效率，另一方面也可以很好的提高加工得到零部件的使用性能，所以对材料的有和升级是未来的模具行业发展的一个重要的方向13-17。此外，从模具增各行业来看，未来在加工精度、中高档模具方面都会有很大的发展，同时模具的寿命也是一个非常重要的方向，总而言之，未来的模具会朝着更搞下哦、更加绿的、更加经济的大方向进步18。1.3 国外模具工业的发展情况国外的发达国家里面，相对国内来说具有起步早、技术先进的特点，所以相对来说发展的很快。尤其是在设计水平和材料选择的控制上。淬火而后身高至中温或低温在进行回火，这个国外模具中非常常见的处理手段，改加工的方法相比较来说，其方法简单，如果加工的材料悬着合适的话，能够满足使用性能的要。国外塑料模具行业的脚步相对靠前，所以相对来来说材料选择已经形成了体系，可是我国目前还没有研究出适合的专门的材料，各企业的材料选择不统一，没有形成体系，这大大的影响了模具的寿命。1.4 未来国内模具设计的发展趋势CAD等绘图技术早已在模具的设计和生产过程中普及，不夸张的说，CAD相关二维三维绘图技术是模具进步的一个重要的象征。大量的时间应用也表明 CAD绘图技术是目前和未来很长一段时间里面模具的主要的设计工具以及发展方向。现阶段来说，全国绝大部门的企业都采用了CAD技术来进行设计。从另一方面来说，目前国内企业大部分都是采用国外引进的相关设计软件进行设计工作，国内的各企业中，有能力有技术开发相关设计软件的企业非常有限。所以鼓励各大企业根据实际因公情况，开发相关的符合国内生产实际的应用软件。1.5 本课题研究内容（1）通过对该零部件的图纸进行测量和计算，采用软件绘制该零部件的二维图纸以及建立三维模型。（2）对该零部件的机构特点及性能进行分析，确定加工所采用的材料，对结构方案进行讨论确定。（3）选取该模具的分型面，同时对出模数量进行选择，然后结合该零部件的特点，选取该模具注塑浇口的类型，在此基础上对成型系统进行设计，最终得出该模具的整体完成方案。（4）完成模具的设计及方案的确定后，对该模具的注塑机进行选取，在此基础对该注塑机进行校核，最终设计完成注塑的工艺流程。（5）对该零部件的注塑模的各项参数进行计算及校核。（6）使用AutoCAD软件绘制该注塑模具的二维总装图、非标零件工程图，然后采用三维建模软件对该模具进行三维建模模。（7）对该设计完成的模具进行验证，分析其是否满足该零部件的设计及生产要求。第二章 塑件工艺分析及材料选择2.1 工艺分析通过对该零部件的分析，该零部件的三维图纸见下图2.1所示，使用三维软件对该零部件的二维图纸采用三维建模型绘制，通过图纸可以知道该零部件的难度属于一般难度，此外尺寸上该零部件相对比较大，各个位置的壁厚相对来说还是比较均匀，因此可以得出该零部件事宜使用注塑模具的加工方式来进行生产，此外，该零部件的对生产批量来说属于大批量，其加工的精密度等级仅需要一般等级即可。图2.1 塑件三维模型图2.2 材料选择2.2.1 ABS材料特点通过对该零部件的大小以及外形进行分析，可以得知此零部件比较适合选用ABS材料进行加工生产。该零部件是热塑性材料中的一种，通过查询材料的屋里性能相关参数，可以得到出ABS材料的相关参数指标，选用的ABS材料具有较低的吸水性能，同时也具有较好的强度以及刚度，同时ABS材料绝缘不导电，耐磨，具有较好的抗弯折性，针对成型塑件的壁厚相对适中，通常情况下ABS材料的脱模斜度的大小为1-5之间。因此，可以得知ABS材料的综合较好，适合用来加工该手机保护壳塑料，并且起价格适当，具有十分广泛的用途。2.2.1ABS的技术指标ABS材料的主要技术参数详见下表：表2.1ABS的材料相关技术指标指标参数比重1.02-1.05g/cm收缩率0.4-0.6%成型温度38-93熔融温度130-160成型压力120-140Mpa射速高速注塑2.1.3 材料的注塑成型参数在注塑模具的加工过程中，材料的选择主要要考虑几个方向：材料的注射温度、模具温度，注射压力，注射速度。通常情况下，材料的注射温度指的是料筒的温度，此外在料筒中又分前中后三部分温度以及喷嘴的温度。通常在模具加工生产过程中，必须要通过查询相关文献中的参数，对基础工艺温度进行全面的了解，在此基础上结合零部件和模具的实际情况对注塑机的温度进行调节。在注塑模具加工中，模具的温度通常情况下是采取在模具上条件一些冷却水道对其进行温度的控制，通过对水温、水流速度的控制来完成模具温度的控制，这样可以有效地确保模具的温度处于一个可控的范围，可以确保注塑模具加工过程中的稳定性。通过材料物性表控制注射的压力和射速，来进行工艺生产。下表为ABS材料加工成型的相关参数：表2.2ABS材料成型参数表指标参数注塑机类型螺杆式螺杆转速35-65r/min喷嘴温度220-225注塑压力75-95Mpa预热温度50-60料筒温度：后段195-200料筒温度：中段200-210料筒温度：前段210-220注射时间15-20S冷却时间20-50S2.3 材料应用范围ABS材料的综合性能比较好，同时也具有很好的二次加工性能，能够对加工完成的零部件进行表面喷涂、电镀、钻孔等加工，同时该材料也具有较好的可塑性，可以通过在材料中添加一定的改性剂，对材料的各项加工性能得以改变，从而可以满足不同的零部件对材料的需求。目前来说，ABS材料在汽车、电子电器、精密仪器等方面都有广泛的应用。2.4 塑件体积和质量分析本次设计手机保护壳塑料的详细结构和尺寸以及三维图纸见下图2-2所示，采用软件自带的体积测量工具得到该零部件的体积为：在此基础上，结合该模具选用的材料的模具，通过质量的计算公式可以得到该零部件产品的质量大小为：图2.2 塑件的体积第三章 模具结构方案确定3.1 出模数量及型腔布局在注塑模具设计过程中，为了能够有效的确保生产效率和实际需求两者相互之间的配合，以确保改模具具有较为合理的经济性能，因此需要对模具的出模数量进行考量，通常情况下考虑的方式有以下几个方面： 经济指标对型腔数量的影响 注塑机额定注塑量对型腔的影响； 注塑机锁模力对型腔的影响； 塑件精精密度级别对型腔数量的影响；对本次设计的手机保护壳塑料进行分析，可以得知改零部件具有较大的尺寸，结构难度是中等，该零部件对精度等级的需求为一般，对经济性的要求合理即可，通过对零件进行分析可以知道零件有两个侧向的圆孔，那么就应该需要侧向抽芯的结构对零件的进行成型。综合考虑零件选择一模两腔的布局，零件的进胶采用侧向进胶的方案。具体布局如下图所示：图3.1 塑件布局3.2 分型面设计3.2.1 分型面设计原则通常情况下，该零部件在型腔内凝固成型后，需要通过一定的方式把该零部件从型腔中拿出，所以必须要先把型腔打开，随后把该模具一分为二，这两部分中，上面的部分为动模，下面的部分为定模，其中定模和动模两者接触的面被叫做分型面，分型面设计的位置对零部件的结构形态具有直接的影响，此外再设计分型面的时候，同时还会设计一定的排气槽等，在注塑模具的分型面设计的时候必须要考虑以下几个方面：（1）分型面设置的位置便于模具的脱模处理，同时模具在开模具阶段，要尽量确保加工完成的零部件留在动模之上。（2）分型面设置后要便于抽芯机构的实现。（3）分型面要确保零部件的外观以及表面不受影响。（4）确保改零部件的尺寸以及精度等级在合适的公差范围值之内。（5）尽量保证模具型腔内部的空气从分型面中排放出去。（6）分型面的设计需要综合考量给模具的加工的便利性，确保其加工更加简便。（7）分型面需要综合考量，确保模具的整体结构更加的精简和合理，（8）分型面要考量模具的整体装配方便性，确保在后期维修和更换零件是能够更加简单和便利。3.2.2 分型面类型通常模具的分型面分为一下两个不同的类型：单分型面和多分型面。两种不同的分型面的主要特点有：1、单分型面模具通常情况下该类型的模具在结构上均相对比较简单，同时这种类型也是注塑模具中非常普遍的一种结构形式。采用单分型面模具在设计上可以为单腔模具或多腔模具，将模具从分型面打开之后，从中可以看见改模具的型芯和型腔，此外该类型的模具在浇注系统的结构上相对比较简单，能够采用动模勾料针将其勾出来。采用该类型的模具在结构上相对较为简单，且加工安全可靠，便利，可以非常容易的实现自动化加工。2、多分型面模具采用多分型面的模具通常情况下其结构形式为三板模，该类型的模具和单分型面模具对比起来，在结构上多出一块脱料板，通产该类型的模具比较适合使用点式浇口注塑成型。然而此类型的模具在结构上相对复杂，制造的难度大困难，后期的修模装配相对较为复杂，制造成本高。本次设计的零件选择采用单分型面的结构进行设计。3.3 分型面具体结构形式结合该零部件的实际结构形式，综合考虑模具形式，该模具选用下图3.2所示的分型面较为适宜，这种类型的分型面可以确保模具在加工制造过程中的便利性，结构合理，注塑充填工艺性能好。图3.2 主分型面的选择第四章 模具浇注系统设计4.1 浇注系统组成注塑模具的浇注系统指的是塑料原料从注塑机的喷嘴到该模具的型腔的这一段的距离内，模具的浇筑系统一定要设计的非常合理，否则其对产品的成型具有严重的影响，通常浇注系统可以划分为普通流道以及无流道这两种不同的类型。其中，普通流道在模具中使用非常普遍，其主要主城部分有主流道、分流道、浇口、冷料穴。无流道系统通常说的是选取专门的热流道浇注系统，改类型的浇注系统在加工成分非常高并且其结构复杂，一般出现在大型精密模具。4.2 浇注系统设计原则流道截面类型的选定，通常截面类型氛围圆形，梯形，半圆形等。结合模具设计中选定的材料，以及需要加工的零部件的结构形式及出模数量，确定该浇注系统的尺寸大小、长度等。主流道、分流道在长短上必须要尽量小一些，才能确保原料的损耗减低。在模具的浇注系统附近原则上不能放置冷却系统，防止浇注系统中的材料在进入型腔前过快冷却。浇注系统要尽可能的设计冷料穴，让充填前端的冷却凝料不要进入模具型腔里面影响零部件的成型。浇口的设计要尽量的确保充填的均匀，饱满，此外又要兼顾零部件的表面品质。浇口位置尽量将其设计零部件的 隐秘区域，避免影响美观。要确保流道中的废料尽量的少。4.3 流道的设计4.3.1 主流道的设计通常主流道与模具的正中心处于中心重合形式。浇口衬套和与注塑机的喷嘴之间一定要符合下列关系式，详见图4.1所示：图4.1 浇口衬套与注塑机配合相互间的关系4.3.2 分流道设计模具的凝料流通过主流道后，接着需要进入到分流道中，凝料到达分流道之后必须要尽快的进入到该模具的型腔中间去，这样才能确保其在分流道中的温度损失尽量的小，注塑模具中的流道表面要确保其光滑，是其阻力减小，此外，为了能够让注射时候的压力增大，在对分流道设计的时候要比主流道略小一些。该模具的分流道的设计上综合考量本次加工零部件的壁厚为7mm，结合实际情况，该模具采取圆形截面的分流道，分流道的直径大小通常其取值大小在3-10mm范围内，通常是由选用的材料的性能决定的，如果材料的的流动性比较好，分流道的直径可以设计得小一些，如果原材料的流动性相对较差时，分流道的直径就可以设计的比较大一些。此外，在分流道的设计上，必须要防止其发生弯折和转向，这样才能保证其压力不会陡然降低。本次模具设计中，选用的是圆形截面分流道，查询相关表格，确定该模具的分流道直径分别为：4.3.3 冷料穴设计冷料穴的作用是将位于充填管前段的温度较低的塑料材料保存到单独的区域，能够有效的防止将其注射入模具型腔中的，从而对该零部件的某一个部位产生影响，通常情况下在注塑模具中，都是将主流道设置在模具的末端，并且冷料穴下面安排有勾料针，其作用是将冷却下来的塑料拉出来。通常，冷料穴的直径的大小的取值在5-14mm的范围之内，其深度值的打大小在6-10mm内，如果涉及的为较大型的模具，有必要设置更大的冷料穴。通常模具的冷料穴对精度上没有太大的要求。此外勾料针的形状通常选用的是Z形，该类型的在加工上相对比较简单，使用起来相对较为便利。图4.2 勾料针4.3.4 浇口设计在模具的设计过程中，其浇口的设计值整个浇注系统中的非常重要的一个部分，其中浇口的位置和它的结构和形式，对整个零部件的品质有十分重要的影响。通常，模具的浇口有以下几种形式：直接式浇口；侧入式浇口；潜入式浇口；点式浇口；牛角式浇口；轮辐式胶口等。浇口作为模具中将分流道末端和产品两者结合起来的一种重要部位，其在大小上必须要尽量设置小一些，用来却把该零部件具有较好的外观品质。此外还必须要考虑在模具填充的性能，使其熔接痕迹尽可能的小。本次模具设计中，选用的浇口类型为侧胶口口浇注，最终选择浇口的大小为：最终设计完成之后的浇注系统三维图纸相见下图：图4.2 浇注系统结构形式4.4 浇注系统选用在本次对手机保护壳塑料的模具设计中，选取了标准的浇口衬套以及定位环，在模具设计中，标准件的选取，能够有效的减少设计周期、减低模具在设计方面的人力物力的投入，经济效益跟高，此外标准件的选用冯家李旭后期模具的维修与更换。下图4.3为定位环和浇口衬套之间的配合结构形式。图4.3定位环与浇口衬套结构形式第五章 成型系统设计在一个完整的模具中，其成型部分主要包括型芯、型腔以及其它与零部件相互接触的零件等。在该论文中，我们主要探讨型芯与型腔两者的结构设计。在对型芯与型腔进行设计时，必须要综合考量该模具使用原材料的性能，及零部件对尺寸和精密度的要求等，此外还必须要要考虑整个模具的加工便利性。5.1 型腔结构设计注塑模具的型腔是与成型零部件的外表面进行接触的，此外型腔上面还会设有浇注系统的流道等，在本手机保护壳塑料的设计中，选取的是整体式形式，该类型的结构在加工相对较为简单，同时其加工起来比较方便。图5.1 模具型腔结构设计5.2 型芯结构设计注塑模具中的型芯主要是与内表面以及模具的内部进行接触的，其决定了零部件的内部的结构，此外，型芯上通常还设计有脱模机构，可以让加工完成的零部件顺利的从模具中取出。该设计中选用的型芯为镶嵌式，这种类型的结构在加工上相对较为简单，并且其制造容易，也方便后期的维修好更换，符合本次设计的要求。设计完之后的模具的型腔结构详见下图5.2所示。图5.2 模具型芯结构设计5.3 型腔成型零件尺寸5.3.1凹模尺寸计算凹模尺寸的计算公式详见下方：式中： ；（0.5%）；将各项参数代入公式中，得到该模具的凹模尺寸结果为：5.3.2 凹模深度尺寸凹模深度尺寸通常是使用平均尺寸法进行计算，其计算公式详见下方：上式中：；公式中其它符号的意义与上文中相同：将各参数代入公式中，得到：5.4 型芯成型零件尺寸5.4.1 凸模径向尺寸凹模径向尺寸的计算公式详见下方：上式中：；该公式中的其它符号意义与上文中的相同。将各项参数代入公式中，得到该模具的凸模长度结果为：5.4.2 凹模深度尺寸计算凸模深度尺寸大小可以使用下列公式进行计算：上式中：；该公式中的其它符号意义与上文中的相同。5.4 成型钢材的选用对于模具制造钢材的选用，通常需要满足下列几个条件：1、钢材具有较好的加工性能，便于实现快速切削的加工。2、 钢材的抛光性能比较好，能够满足零部件的加工需求。3、具有较优的强度以及刚度，通常，模具中的选用的钢材的硬度必须要在38-42HRC才较为合适。4、具有较为合适的耐磨性以及耐腐蚀性能。结合上述相关的模具钢材的选用要求，该模具选取的钢材的型号为 718H，该型号的钢材可以完美的适合于该手机保护壳塑料的模具加工。其代号为3Cr2NiMo，该类型的材料在质地上非常均匀，同时具有非常好的抛光性能。该钢材的图片详见下图所示：图5.3 718H模具钢材第六章 温度调节系统6.1 温度调节系统简介注塑模具的加工原理是通过注塑机将塑料颗粒的原料加热进行熔化处理后，通过高压的作用，该熔化后的塑料液体注入模具的型腔中的一个过程，当注入完成后，采用低温冷却系统对其进行降温处理，使得塑料凝固成型的过程，因此在注塑模具设计过程中，对温度系统的设计是非常重要的，必须要根据选用的材料性能，确定不同的温度范围。在对该模架温度调节系统确定的时候，必须要对材料本身的性能进行了解。并且才温度系统设计时需要遵循下列几点原则： 模具在注塑成型时，如果温度太低，或者材料的熔点太高，必须要在模具中设计加热系统，对其进行加温处理。 针对设计的零部件的壁厚不同，需要对温度系统做适当的跳帧，如果壁厚太大，为避免模具的收缩，可能需要添加加热系统 如果该模具的成型温度比材料自身需求的温度要高，这样在模具设计过程中就必须要添加冷却系统。 通常情况下，针对热塑性的塑料在成型过程中，一定要设计冷却装置，这样才能有效的缩短单个模具的加工时长，降低模温。6.2 模具冷却系统对模具的冷却系统进行设计时候，必须要遵循下列原则： 模具的冷却水管相互间的距离差必须要确保其一致，冷却水管和零部件间的距离同样也必须尽可能一样，此外，在水管的形状上同样需要一致。 模具的冷却水管直径大小通常为6-14mm范围之内，其和型腔间的相互距离为15-30mm范围内。太近或太远均对零部件的成型不利。 冷却水管需要绕开浇注系统的流道以及浇口，这样才能防止对浇注过程的液体进行冷却而损失压力和速度。 所设计的冷却水管要形成一个回路，同时要确保各个接口的密封性。 冷却水嘴接头端要尽量的设置在背后，防止其对加工过程产生影响。 模具的动模和定模的两个部分原则上要分开独立设置冷却水道。6.3 冷却水道形式用于对模具进行冷却的水道，其在管路设计上必须要形成完整的闭合回路，确保模具产品的哥哥位置都能够均匀降温。注塑模具中对冷却水道的方式常见的主要有以下集中：直通式，串联式，并联式，环绕式，水塔式（水井式），喷泉式，多层循环式，平面螺旋式。在改手机保护壳塑料的模具设计中，结合该零部件的结构，以及选用的塑料材料特点，同时综合考量模具的浇注系统和成型系统，最终确定水道的方式为环绕式冷却水道，详见图6.1所示。图6.1 模具冷却系统设计6.4 模具冷却水道的计算校核6.4.1 注塑热量值依据热平衡的相关原理，在模具家加工时，单位时间内熔体凝固时释放的热量和冷却水吸收的热量两者是相等的，因此可以根据下列公式进行计算： 通常情况下，设定该模具的注射时长3s，冷却时长为30s，保压时长为20s，开模取件时长为17s.，因此，该模具的注射成型完成的整个周期用时为60S。该模具的冷却采用水作为介质，假定其初始温度为20，水流出口的温度为28，水呈湍流的形式。通过上述分析，可以定出：一小时零部件的成型次数n为：每小时注入模具中的塑料质量为：通过查询塑模具设计指导相关书籍可以得到ABS材料单位重量加工过程中释放出来热量值为：因此：6.4.2 水的体积流量因此，得出：6.4.3 冷却水道直径d根据上文中的水的体积流量结果，查询相关注塑模具设计指导手册确定该模具的水道直径为d=10mm；因此，该设计中的的冷却水道符合设计要去。第七章 脱模机构7.1 脱模机构概述在注塑模具加工时，塑料原材料通过注射机注入到型腔内，通过冷却装置对其进行降温处理，其发生凝固后成型，完成固定化的过程，形成最终的产品形态，接下来需要通过脱模系统将该成型后的零部件冲型腔中顶出，在零部件进行顶出的过程中，需要确保该零部件不受到破坏，并且在成型时，需要确保改零部件已经完全成型，不可以存在沾模、顶白、顶穿等情况存在，并且在顶出的时候，其受力的位置不能对零部件的表面位置产生影响。此外，注塑模具的脱模方向必须要和其开模的方向保持一致，并且在注塑机顶棍的中心线上受力顶出。顶出机构在模具上的用力要相对保持均匀的状态，不能发生倾斜的现象。7.2顶出系统组成通常，注塑模具的顶出机构组成部分有顶杆、顶板、顶针面板、顶针底板、复位杆、复位弹簧等。要是在模具中使用到其它类型的顶出机构或者较为复杂的模具类型，其零部件还会存在气动脱模机构、液压脱模机构等。7.3 顶出脱模机构类型注塑模具的顶出机构依据其使用的动力不同，其主要可以区分有一下三种类型：手动脱模机构：目前该类型的脱模方式在模具设计中基本已经不再使用，其主要的原理是将模具进行开模流程后，通过人工的方法将成型的零部件取出，这种方式效率非常低，不适用于现阶段的批量加工生产。机械推出脱模：该类型的脱模方式是目前机械加工中的常用的脱模方式，这种方式的脱模主要是依据注塑机上在上面设置顶棍，通过其顶棍孔顶出顶杆或者推板，完成塑件的脱模，这种方式的脱模具有可靠性强、安全性高，工作效率好的特，适用于连续化大批量的加工生产方式。其他脱模机构：其他还存在一些类型的脱模方式，通常这类的脱模方式适用于一些比较特殊的模具结构。7.4 脱模力计算（1）脱模力因此，可以将其定义为薄壁矩形塑件，采用公式2-39可以得到： （7-1）上式中：上述系数可以通过表212查询。此外，式中K的计算公式为：式中： 脱模斜度，取0。（2）推板厚度 (7-2) =1200mm，E=210000Mpa，B=400mm, =1/5*0.28mm（3）推杆直径 (7-3) K=1.5，L=270，n=8，E=2100000 ，取d=8mm7.4 脱模机构设计要点脱模顶出机构是注塑模具中的一个重要的组成部分，通常其设计需要按照下列几个注意事项来设计：在对顶出结构进行设置时，需要确保其位置上保持平衡的状态，这样才能确保改零部件受力上面能够平稳均匀，避免模具在进行脱模的时候发生形状上的改变。通常再设计过程中原则上顶出机构设计的位置一定要设置在行对比较隐蔽的地方，这样对产品的外观的影响最小。一般情况下，注塑模具的顶出机构需要将其安防在零部件手里的地方，这样，这样才能够承受最大的力，可以确保其推出完成。根据上述的设计原则，最终完成的顶出机构的三维图纸详见下图7.1所示：图7.1 顶出脱模机构设计第八章 模具抽芯机构侧向抽芯机构一般指的模具的侧滑块机构，即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣，低陷等位置的机构。适用于制品具有侧孔或较浅侧凹、型面积较大的场合，一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。因本设计产品因行程较大因而适用液压抽芯机构。下图列出模具的常用侧滑块结构。从作用位置分为下模侧滑块、上模侧滑块、斜侧滑块（斜顶） 从动力来分，为机动侧向侧滑块机构和液压（气压）侧向侧滑块机构1. 滑块的设计滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性，滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。2. 导滑槽设计导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3，导滑槽材料通常用45钢制造，调质至HRC 28HRC32，3. 滑块定位装置设计由于我们采用的是后模侧滑块的形式，根据生产的实际情况，采用侧滑块压板的方式，主要作用为固定与导向作用。4. 楔紧块设计楔紧角应比斜导柱的倾斜角大23。5. 侧抽芯机构的结构形式斜导柱和滑块在模具上因安装位置不同，组成了抽芯机构的不同结构形式。1）斜导柱在定模上、滑块在动模上的结构A、 设计时必须注意，滑块与推杆在合模复位过程中不能发生“干涉”现象。所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧向型芯与推杆相碰撞，造成活动侧向型芯或推杆损坏。B、如果发生干涉，常用的先复位附加装置有弹簧先复位、楔形滑块先复位、摆杆先复位等多种形式。2） 斜导柱在动模上、滑块在定模上的结构3） 斜导柱和滑块同在定模上4）斜导柱和滑块同在动模上6. 侧抽芯机构的抽芯距型芯从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离叫理论抽芯距，用S表示。为了安全起见，实际抽芯距离S通常比理论抽芯距离S大于13mm，即 S = S+（13）mm本次设计中S=3mm，所以S 取10mm符合要求。 侧滑块抽芯机构第九章 标准模架选用9.1 模架概述现阶段来说，随着模具的制造行业的不断进步与发展，在很多方面已经完成了行业的标准化加工生产，其中主要的代表是模架，目前现有的标准模架主要有集中不同的类型：大水口模架系统，细水口模架系统，简化细水口模架系统等，在模具设计中，使用标准模架能有有效的减少模具的设计周期，同时对于后期的维修和护理上都提供了便利。9.2 标准模架选用在对标准模架进行选取的时候，有下列几个注意事项：结合模具的浇注系统类型来选取模架的型号综合模具的型芯、型腔的外形尺寸大小，用来确定模架的长宽高。结合模具的顶出行程，设计模架垫块的高度。综合考量上述相关的条件，最终来选取模架型号以及规格。9.3 模架型号确定通过下列的方式与模架原则，对该模具的模架型号进行选择与确定：对上述相关的数据进行分析，同时考虑该模具的浇注系统结构以及其形式，最终确定该模具选用的标准模架的型号为：CI-4040-A90-B100-C120；第十章 注塑机选取与校核10.1 注塑机概述在注塑模具中，注塑机通常又被叫做注射机，其主要的作用是将熔化的塑料材料通过压力的作用将其型腔中，通常情况下，注塑机的类型有几种不同的形式：卧式注塑机、立式注塑机、双色注塑机。该手机保护壳塑料的模具设计中根据模具的类型选用的注射机为卧式注塑机，该类型的注射剂的原理相见下图10.1。图10.1 注塑机原理10.2 注塑机型号在注塑模具中，注射机的选择的时候需要结合该零部件的大小以及注射机的注塑量、注塑压力、顶出脱模行程等相关参数来进行统筹选取。该手机保护壳塑料的注塑模具设计中，初步确定的注射剂的型号为HT1602B，它的相关参数详见下图所示：表10.1各注塑机参数 型号单位1602A1602B1602C 参数螺杆直径mm404548理论注射容量cm3253320364注射重量PSg230291331注射压力Mpa202159140注射行程mm201螺杆转速r/min0230料筒加热功率KW9.3锁模力KN1600拉杆内间距(水平垂直)mm455455允许最大模具厚度mm500允许最小模具厚度mm180移模行程mm420移模开距(最大)mm920液压顶出行程mm140液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW18.5油箱容积l240机器尺寸(长宽高)m5.41.452.05机器重量t5最小模具尺寸(长宽)mm32032010.3 注塑机注塑量的校核在对模具的选定的注塑机的最大注塑量进行校核时候，其步骤是先采用三维绘图软件自动计算出该浇注系统和以及零部件的总体积V，其次通过选定机械安全系数为80%进行计算。其必须要符合以下不等式，即：将各项参数代入公式中，得到：通过上述计算后，其注塑量符合要求。10.4 校核压力已知本次选定的注塑机的额定注射压力值大小为180Mpa，完成模具设计后，确定该模具需要的注射压力大小的范围值为120-140Mpa，因此该注射压力符合注要求。10.5 安装尺寸的校核通过对照该注塑机的相关参数，该注塑机的额定拉杆相互之间的间距大小为，该模具设计完成后最终确定的模具外形大小为：，因此，确定该模具的安装尺寸符合。综合注塑机的相关参数，该注塑机容模厚度的尺寸大小的范围值为：，该手机保护壳塑料设计完成后模具的总高度大小为371mm，符合高度的需求。综合以上两个方面，该模架的安装尺寸满足注塑机的要求，校核合格。10.6 移模行程的校核在注塑模具加工生产的过程中，在零部件成型之后，不但要将其顶出型腔，同时，还必须把模具打开，便于零部件的取出操作，即移模行程。模具的移模行程必须要能够确保改零部件能够取出，因此，移模行程必须符合下列不等式：上式中：将相关参数代入上式中，得到：通过查询注塑机相关的参数，得到该模具的Smax值420mm；因此，该模具的开模行程满足要求。10.7 锁模力校核在模具的注射过程中，将高温熔化的塑料材料采用高压的方式注入型腔，这将会对模具产生一个瞬间的压力，是模具向外扩张，因此在注射时，必须要使该模具处于锁紧的状态。放置塑料发生溢料、毛边、披锋等情况。对锁模力进行校核的时候必须要符合下列不等式：上式中：将各项参数代入公式中，得到：因此，该模具的锁模力的大小符合设计要求。总 结通过本次手机保护壳塑料的注塑模具设计，让我注塑模具的设计相关的流程和设计原则有了全面的认识和了解，同时也让我全面的了解了注塑模具中的型腔、型芯模架、材料的设计原则及注意事项，以及各个零部件在模具中起到的具体的作用。此外也让我理解到了模具中的各个
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号