材料成型及控制工程论文27572.doc
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1、毕业设计说明书手机盖造型及其注射模具设计手机上壳塑料模具说明书目 录前言 3 摘要 5概论. 7第一章 塑件分析. 8第二章 塑件材料的成型特性与工艺参数. 8第一节 塑件材料的特性 . 9 第二节 成型特性. 9第三节 工艺参数. 10第四节 塑料制件的结构工艺性. 11第五节 塑件在模具中的位置. 12第三章 设备的选择. 13第一节 最大注射量. 13第二节 注射量的校核. 13第三节 塑件在分型面上的最大注射量与锁模力的校核. 14 第四节 注射压力的校核. 14第五节 开模行程的校核. 15第六节 注射机的技术规格. 16第四章 分型面与浇注系统的设计 . 17 第一节 分型面的设计
2、. 17 第二节 主流道的设计. 17第三节 分流道的设计. 19第四节 浇口形式的选择. . 19第五节 排溢系统的设计. 19第五章 成型零件工作部分尺寸的计算. 20第一节 成型零件的设计. 20第二节 成型零件的工作尺寸. 20第三节 成型零部件的强度与刚度计算. 25第六章 模架组合的选择. 27 第七章 合模导向机构的设计. 28 第八章 推出与复位机构的设计. 30 第一节 推出机构的组成 . 31第二节 推出机构的设计原则 . 31第三节 简单推出机构 . 32第九章 侧向分型与抽芯机构设计 35 第十章 冷却系统的设计 42总结 44致谢 44参考文献 45前 言一、本次设计
3、的任务本次的设计是大学生涯的最后一次综合性的课程设计;是我们对大学四年所学专业理论知识和技能的一次综合性训练。模具设计是一项很复杂的工作,它要求我们在掌握理论知识的基础上要有更好的实践经验。设计一副好的模具,其中牵涉到许多的内容工艺,一套模具有多种工艺方案,在进行的比较中需要考虑的内容包括对塑件成型工艺的分析,如何确定分型面、型腔数目以及选择注射机型号。确定模具的总体结构、型腔、型芯的结构,同时还考虑了模具制造工艺的可行性以及模具制造的经济性;浇注系统的设计,确定浇口形式及位置大小;确定主流道,分流道和冷料穴的形式及尺寸;脱模机构的设计,脱模力的计算;模架的确定;侧向分型及抽芯机构的设计,导向
4、机构的设计,冷却系统的设计。二、设计要求1、在设计过程中要理论联系实际,扎实的掌握理论基础知识,以便灵活应用解决实际问题。2、在设计过程中要不断地修改,拟定几种方案以便进行比较,在保证塑件使用要求和外观精度的基础上尽量采用简单的模具结构。3、在设计过程中要不断地查取有关的设计资料,在努力采用以前的模具结构的基础上要进行大胆、稳重的修改,以便设计出有新颖的模具。、4、设计中遇到的问题要多与指导老师交流,要合理、认真、独立地完成。5、设计中应尽量采用标准件,这样就可以减少模具的制造难度。摘 要本次毕计业设的题目是:手机上壳的塑件注射模。本次设计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成
5、型工艺的可行性分析。塑件的成型工艺性主要包括塑件的壁厚,斜度和圆角以及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小;其中最重要的是确定型芯和型腔的结构,例如是采用整体式还是镶拼式,以及它们的定位和固紧方式。此外还分析了模具受力,脱模机构的设计,合模导向机构的设计,冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件土及编制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。关键词:分型面、浇口、型腔,型芯,镶块,脱摸力,潜伏浇口。Abstract:This graduate that design is:The movetelephone that shout the B
6、attery door injects the mold.This design primarily passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft.the piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have cor
7、e-pulling or not mechanism.Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size;The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still
8、 , and their fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system.Finally draw the production that complete molding tool assembl
9、e the general drawing sum the soil and establishment of prinipal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card.Key phrase: parting line,the gate, cavity,core,mold insert,ejection force,submarinegate.概 论模具是工业生产中的重要工艺装备模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔模的一种类型。模具设计水
10、平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱模具质量的优劣,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。在现代塑料制件的生产中,采用合理的加工工艺,高效设备,先进的模具。塑料成型技术的发展趋势是:一、模具的标准化1.为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要,模具的标准化工作十分重要。二、模具加工技术的革新1.为了提高加工精度,缩短模具制造周期,塑料模成型零件加工广泛应用仿行加工,电加工,数控加工及微机控制加工等先进技术,并使用坐标镗,坐标磨和三坐标测量仪等精密加工与测量设备。三、各种新材料的研制和应用模具材料影响模具加工成本使用寿命和塑件成型质量
11、等。四、CAD/CAM/CAE技术的应用第一章 塑件分析参看产品零件图如(图1), 本零件为手机的外壳的上盖。主要形状为长方并带圆弧形。上面为曲面,有多个长方形并带有侧抽心;两个伸出尾脚;内表面的精度要求一般。表面精度要求较高,同时需要涂漆。由于是采用上下盖配合而成,从而避免了侧向凹凸,尽量简化模具结构。从而避免在尖角处产生应力集中或在脱摸过程中由于成型内应力而开裂。综合以上各点分析,采用一模一件。 第二章 塑件材料的成型特性与工艺参数本章着重介绍塑料成型的工艺特点以及塑件的工艺要求,塑件结构设计方面的知识。为后面几章的模具设计奠定了基础。对零件的分析得塑件材料取ABS(丙烯腈-丁二-苯乙烯共
12、聚物)。第一节 塑件材料的特性ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性使ABS具有良好的性能。ABS无毒、无味,呈微黄色,成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm. ABS有极好的抗冲击强度,且再低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电器性能。 ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪器盘、水箱外壳等。ABS还用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。第二节 成型特性ABS在升温是粘度增高,所以成型压力较高
13、,塑料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;易产生熔接痕,模具设计是应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在5060,要求塑件光泽和耐热时,应控制在6080。第三节 工艺参数塑料性能ABS(苯乙烯共聚)塑料性能ABS(苯乙烯共聚)屈服强度 /Mpa50玻璃化温度 /拉伸强度 /Mpa38熔点(粘流温度) /130160断裂伸长率 /%35热变形温度/45 N/cm108 N/cm90108拉伸弹性模量 /Gpa1.883103弯曲强度 /Mpa80线膨胀系数/(105/)7.0弯曲弹性模量
14、/Gpa1.4比热容/J/(kgK)1470简支架冲击强度/(kJ/m)无缺口缺口261热导率/W/(mK)0.26311燃烧性/(cm/min)慢布氏硬度HBS9.7 R121体积电阻/cm6.910密度/(g/cm)1.021.16击穿电压/(Kv/mm)比体积/(cm/g)1.021.16成型收缩率/%0.30.8吸水性 /% (24h) 长时间0.20.4拉伸模量E/101.911.98泊松比0.38透明度或透光率不透明与钢的摩擦因子f0.200.25ABS注射参数注射类型:螺杆式螺杆转速:3060r/min喷嘴类型:形式直通式;温度180190料筒温度:前段200210;中段2102
15、30;后段180200模具温度:5070 注射压力:7090 MPa保压力:5070 MPa注射时间:35 S保压时间:1530 S冷却时间:1530 S成型周期:4070 S第四节 塑料制件的结构工艺性要想获得合格的塑料制件,除选择合理的塑件材料外,还必须考虑塑件的结构工艺性。塑件的 结构工艺性与模具设计有直接关系,只有塑件设计满足成型工艺要求, 才能设计出合理的模具结构。一、 尺寸及精度塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。在注射成型华中,薄壁塑件的尺寸不能设计的过大。塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度,及所获得塑件尺寸的准确度。根据本次设计的要求,结合表3-9(参一)
16、初步选定该零件的三个表面的精度分别为4、5、6级。二、 表面粗糙度塑件的外观要求越高,表面粗糙度应越低。一般模具表面粗糙度,要比塑件的要求低12级。塑件的表面粗糙度一般为Ra 0.80.2m。三、 形状塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型。四、 斜度为了便于从塑件中抽出型心或从型腔中脱出塑件,防止脱模时拉伤塑件,在设计时必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度,由于本次设计所选材料为ABS,内外面均取拔模斜度为8。五、 壁厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响,塑件壁厚尽可能均匀。本次设计的壁厚非均匀,尽量保证两侧均匀,且满足塑件的最小壁厚。六、 圆角塑件除了使用上要求采用尖角外,其余所有
17、转角处均应尽可能采用圆角过渡。第五节 塑件在模具中的位置一、型腔数量及排列方式塑件的设计已完成,根据塑件品种,形状及尺寸分析,塑件的材料、形状尺寸于浇口的位置和形状有关,同时也对分型面和脱模位置有影响,此外质量控制要求,塑件的成本,注射机技术规范对型腔均有影响,本次设计初步选定型腔数目为1个。 二、分型面的设计 1、分型面设在零件开口最大轮廓处2、分型面设在零件 开口处以使塑件开模以后留在动模。便于顺利脱模3、在分型面上设有1左右的拔模斜度,可以保证塑件外观质量和塑件精度要求第三章 设备的选择第一节 最大注射量塑件成型所需注射量应小于或等于所选的注射机的注射量。(一)本次设计确定了型腔数目为n
18、=1,然后根据生产条件,如注射机的有关技术规范进行校核选取。据5.1nKMpM1/M公式中 K注射机最大注射量的利用系数,一般K=0.8 ;Mp注射机最大注射量3或g ;M1浇注系统所需塑料的3或g ;M单个塑件的体积或质量,3或g 。 n 型腔数目为n=1本次设计采用PRO/E进行三维造型,利用实体测量和计算得M3.734cm3所以 1(0.8Mp-23.734)/3.734Mp37.34cm3由塑料成型工艺与模具设计表4.2初步选定注射机为XSZ30。 第二节 注射量的校核 1) 按注射机的额定塑化量进行校核 nmKMt/3600-m1 (参1,4-4)式中 K注射机最大注射量的利用系数,
19、一般取0.8M注射机的额定塑化量,g/h或cm3/h;T成型周期,s;M1浇注系统所需塑料质量或体积,g或cm3;M单个塑件的质量或体积,g或cm3;N型腔的数量。1(KMt/3600m1)/m5.4 经校核,注射机的选取符合型腔数要求。第三节 塑件在分型面上的最大注射量与锁模力的校核1) 最大注射量的校核nm+m1Kmp式中mp 注射机允许的最大注射量 ,g或cm3 .(13.734+7.46)/0.8=9.3530经校核,注射机的注射量满足塑件成型要求。2) 锁模力的校核Fz=p(nA+A1)F (参1 46)A2浇注系统在分型面上的投影面积A1单个塑件在模具分型面上的投影面积F注射机额定
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