开关外壳注射模具设计毕业设计(论文)

PAGEPAGE4开关外壳注射模具设计一摘要开关是人们生活中经常用到的产品，市场上的开关种类越来越多，这就使得生产商们需要花更多的心思在盖的设计上面。开关盖的设计好坏间接的影响了开关外壳的销售；因此，开关外壳的设计是否新奇独特，美观成了开关外壳生产者所首要考虑的问题。关键词开关外壳注射模具设计SwitchOutercoveringinjectionmolddesignFirst,abstractTheswitchisthepeoplelivesaftertheproductwhichcommonlyusedarrives,inthemarketswitchtypearemoreandmoremany,thiscausestheproducerstoneedfloweredmorethoughtsinabovethedesignwhichcovers.Theswitchcoversdesignqualityindirectinfluenceswitchoutercoveringsale;Therefore,switchoutercoveringdesignnoveliswhetherunique,artisticlyhasbecometheswitchoutercoveringproducermostimportantconsiderationquestion.KeywordSwitchOutercoveringInjectsthemoldDesign二塑件的工艺分析2.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征该塑件材料选用ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）。ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.02~1.05g/cm³。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70ºC左右，热变形温度为93ºC左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单.多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，再结合其材料性能，故选一般精度等级：IT5级。工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。塑件的工艺参数：模具温度：注射压力：保压力：注射时间：保压时间：冷却时间：成型周期：三初步确定型腔数目3.1初步确定型腔数目根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用一模二腔，综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素四注射机的选择4.1塑件体积的计算根据零件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积V=17827.92mm浇注系统的体积：V2=8942mm塑件与浇注系统的总体积为V=26.77*2=53.54cm4.2计算塑件的质量：查手册取密度ρ=1.05g/cm塑件体积：V=17827.92mm塑件质量：根据有关手册查得：ρ=1.05g/cm 图5.3分型面示意图浇口的设计根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求浇口设计如图5.4图5.4浇口示意图冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体充填的速度，有影响成型塑件的质量，另外还便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。其设计如下图（Z字型）图5.4冷料穴示意图排气系统的设计利用配合间隙排气是最常见也是最经济的，更具有使用性。六确定主要零件结构尺寸选模架模架的选择，图6.1图6.1模架模型图七成型零部件的设计型腔、型芯工作尺寸计算ABS塑料的收缩率是0.3%--0.8%平均收缩率:=（0.3%--0.8%）/2=0.55%型腔内径：=30.15MM型腔深度：=25.12MM型芯外径：=28.54MM型芯深度：=24.32MM型腔径向尺寸（mm）;-塑件外形基本尺寸（mm）;-塑件平均收缩率；-塑件公差-成形零件制造公差，一般取1/4—1/6；-塑件内形基本尺寸（mm）;-型芯径向尺寸（mm）;-型腔深度（mm）；-塑件高度（mm）-型芯高度（mm）；-塑件孔深基本尺寸（mm）；模架与型腔型芯的计算：型腔镶件尺寸：150*256*35型芯镶件尺寸：150*256*36八导向机构的设计导向机构的作用：1）定位作用；2）导向作用；3）承受一定的侧向压力8.1导柱的设计8.1.1长度导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出8—12cm，以免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。8.1.2形状导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。8.1.3材料导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢（经表面渗碳淬火处理），硬度为50—55HRC。8.2导套的结构设计8.2.1材料用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低与导柱硬度，这样可以减轻磨损，一防止导柱或导套拉毛。8.2.2形状为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔作成通孔，以利于排出孔内的空气。8.3推出机构的设计根据塑件的形状特点，模具型腔在定模部分，型心在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我们采用推杆推出机构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件底部装配后使用时不影响外观，设立五个推杆平衡布置，既达到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推杆推出塑件，推杆的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm采用推杆推出，推杆截面为圆形，推杆推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于更换。推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。根据推杆本身的刚度和强度要求，采用四根推杆推出。推杆装入模具后，起端面还应与型腔底面平齐或搞出型腔0.05—0.1cm.8.3.1推件力的计算对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）：(8-1)式中--型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）;--被包紧部分的深度（cm）;--由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取；--磨擦系数，一般取；--脱模斜度；L=688MMH=4MMQ=688MM*4MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)=27.520(KN)8.3.2推杆的设计①推杆的强度计算查《塑料模设计手册之二》由式5-97得d=（）(8-2)d——圆形推杆直径cm——推杆长度系数≈0.7l——推杆长度cmn——推杆数量E——推杆材料的弹性模量N/(钢的弹性模量E=2.1107N/)Q——总脱模力取。②推杆压力校核查《塑料模设计手册》式5-98=(8-3)取320N/mm²<推杆应力合格，硬度HRC50～65九冷却系统的设计冷却水回路布置的基本原则：a)冷却水道应尽量多，b)截面尺寸应尽量大；c)冷却水道离模具型腔表面的距离应适当；d)适当布置水道的出入口；e)冷却水道应畅通无阻；f)冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位；由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况，以及冷却水道的截面积本塑件在注射成型机时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下设计算计。设定模具平均工作温度为，用常温的水作为模具冷却介质，其出口温度为。9.1求塑件在硬化时每小时释放的热量查表3-26得ABS的单位流量为得=9.2求冷却水的体积流量V由式3-41得：(9-1)查表3-27可知所需的冷却水管直径较小。由上述可知，设计冷却水道直径为8符合要求。十、模具排气槽的设计当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出，塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件，排气槽将对它们的品质带来很大的影响，对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大，而且不属于深型腔类零件，因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值取0.04㎜。十一、校核整体式圆形型腔壁厚度的计算10.1.1按刚度条件计算设想用通过型腔轴线的两平面截面取侧壁，得到一个单位宽度长条，该长条可以看作一个一端固定、一端外伸的悬臂梁，。由于长条的宽度取得很小，梁的截面可近似视为矩形。由于该梁承受均匀分布载荷，故最大饶度产生在外伸一端，起值为：(10-1)式中--型腔材料弹性模量；--梁的惯性矩，其中，；s—侧壁厚度。应使，则取为一单位宽度，可求得：(10-2)得校核条件成立10.2整体式圆形型腔底板厚度的计算10.2.1按刚度条件计算整体式圆形型腔底板可视为周边固定的圆板，在型腔内熔体压力作用下，最大饶度亦产生在底板中心，其数值为：(10-3)应使，则得校核条件成立10.3注射机有关工艺参数的校核1）锁模力与注射压力的校核(10-4)--注射时型腔压力查参考文献得30MPa--塑件在分型面上的投影面积（）--浇注系统在分型面上的投影面积（）--注射机额定锁模力，按GBXS-ZY-125型注射机额定锁模力为900得得得符合条件故选XS-ZF-125注射机成立10.4模具厚度H与注射机闭和高度注射机开模行程应大于模具开模时，取出塑件（包括浇注系统）所需的开模距离即满足下式