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文檔簡介

1、 目錄 序言序言 .3 3 緒緒 論論 .4 4 一、模具工業(yè)的概況.4 二、我國塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布.5 三、我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向.8 四、注塑模具 cad 發(fā)展概況及趨勢.9 第一章第一章 塑件材料選擇性能塑件材料選擇性能 .9 9 一、零件圖 .9 二、abs 材料分析.9 三、塑料成型工藝性能分析 .9 1.收縮性 .10 2.流動性 .10 3.吸濕性 .11 4.熱敏感性 .11 第二章第二章 塑件的工藝性分析塑件的工藝性分析 .1212 一、塑件的尺寸精度分析 .12 二、塑件的使用性能分析 .12 三、塑件的表面質(zhì)量分析 .12 四、塑件的結(jié)構(gòu)工藝

2、性能分析 .12 第三章第三章 模具制造模具制造 .1414 一、模具加工精度的確定 .14 二、澆注系統(tǒng)設(shè)計 .14 1.澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則: .15 2.主流道的設(shè)計: .15 3.分流道的設(shè)計 .16 4.澆口形式 .16 三、模具結(jié)構(gòu)分析三、模具結(jié)構(gòu)分析 .1717 1.標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 .17 2.開模行程的校核 .18 3.模具閉合高度校核 .18 4.模板尺寸的校核 .18 5.噴嘴尺寸校核 .18 四、成型零部件設(shè)計 .18 1.型腔分型面設(shè)計 .19 2.排氣槽的設(shè)計 .20 3.成型零件設(shè)計計算 .20 五、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計和脫模力的計算 .22 六、復(fù)位機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計: .

3、23 1.復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計: .23 2.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計: .23 七、側(cè)壁厚度、底板厚度的計算 .24 1.側(cè)壁厚度的計算 .24 2.制模特點 .25 八、塑模溫控系統(tǒng)設(shè)計: .25 1.塑模溫控制系統(tǒng)設(shè)計: .25 2.冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計要點: .26 3.冷卻系統(tǒng)的計算: .26 第四章第四章注射機(jī)的選擇注射機(jī)的選擇 .2727 一、注射量確定 .28 二、鎖模力確定 .28 結(jié)論結(jié)論 .3030 致謝致謝 .3131 dvd 遙控器前蓋塑料模設(shè)計 模具設(shè)計與制造專業(yè) 作者:xxx 指導(dǎo)老師:xxx 摘要 : 隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展, 注塑成型在機(jī)械、電子、航空航天 工業(yè)、生物領(lǐng)域及日用品生

4、產(chǎn)中所占的比例越來越大。本次設(shè)計的是 dvd 遙控 器前蓋塑料模具,制件的結(jié)構(gòu)決定了該模具必須同時使用側(cè)抽芯。設(shè)計過程整 體采用現(xiàn)代先進(jìn)的模具加工制造方法和強(qiáng)大的 pro/engineer wildfire 2.0 模 具設(shè)計軟件相結(jié)合,在保證設(shè)計質(zhì)量的同時設(shè)計速度也有提高,設(shè)計思路及要 求符合現(xiàn)代模具設(shè)計的潮流和未來的發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞 : 注塑成型;塑料模具;遙控器 ; 側(cè)抽芯; 序言 本設(shè)計主要是對遙控器外殼注射模各方面設(shè)計,是根據(jù)本人所學(xué)知識和經(jīng) 查找各方資料所全力完成的,它對本套塑料注射模進(jìn)行了多方面的分析,包括 塑件材料和結(jié)構(gòu)工藝性分析、塑件成型工藝方案的擬訂,以及相關(guān)的設(shè)計計算

5、等等。它能夠很好的幫助讀者理解一套這樣的模具,并對他的模具分析理解能 力也會有很好的提高。 模具技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù),作為模具的設(shè)計工作,是模具技術(shù)至 關(guān)重要的一部分,設(shè)計的好壞,關(guān)系到制造好模具質(zhì)量的成功與否,所以要做 好一套模具必須要盡心盡力的完成好它。經(jīng)過兩年的學(xué)習(xí),我學(xué)到了很多知識, 完成好了本設(shè)計。本設(shè)計主要分為三個部分: 1、注射模具總裝圖的繪制 2、非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖的繪制 3、設(shè)計說明書的編寫 其中設(shè)計說明書是本設(shè)計的主體部分,它對模具和零件的各方面進(jìn)行了詳 細(xì)的講解,是本套模具的指導(dǎo)設(shè)計。 本設(shè)計的編寫過程中,得到了蔣老師熱情的指導(dǎo)和支持,在此,對蔣老師表示 深深的感謝。

6、 由于本人水平和知識有限,本設(shè)計出現(xiàn)錯誤再所難免,懇請廣大讀者批評 指正。 編者 2010 年 10 月 緒 論 .一、模具工業(yè)的概況 在討論注塑模設(shè)計之前,先要對國內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具 工業(yè)的發(fā)展方向有一個較清晰的了解,這也就使我們對本課題的意義有所了解。 首先要對模具有一個整體的認(rèn)識。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工 業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ),模具的質(zhì)量、精度、壽命對其他 工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用,在國際上被稱為“工業(yè)之母”,對國民經(jīng)濟(jì) 發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),同時本身 又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)

7、域,在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點鐵成金”的 “磁力工業(yè)” ;美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”;德國則認(rèn)為 是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ;日本模具協(xié)會也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會繁榮富 裕的動力” ,同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”,是“進(jìn)入富裕社會的原動力” 。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約 占6%,其它各類模具約占11%。 塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。 自塑料問世后的幾十年以來,由于其原料豐富、制作方便和成本低廉,塑料工 業(yè)發(fā)展很快,它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、 皮革、陶瓷、木材和玻

8、璃等,成為各個工業(yè)部門不可缺少的材料。 目前在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別 是在辦公設(shè)備、照相機(jī)、汽車、儀器儀表、機(jī)械制造、交通、電信、輕工、建 筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和 手表的殼體等零件,都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。目前,世界的塑料產(chǎn)量已超過 有色金屬產(chǎn)量的總和。 塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝 基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點是制造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、 產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致,特別是對大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品,更能獲得價廉物美的 經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有

9、極密切的關(guān)系。 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。 二二.我國塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布 在中國,人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位,已成為衡 量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效 益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個多世紀(jì),有 了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高,還能生產(chǎn)厚度僅為0. 08mm的一模兩腔的 航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0. 02 0. 05mm,表面粗糙度ra0. 2 u m,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命 可達(dá)1030萬次,淬火鋼模達(dá)50 100

10、萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比 仍有較大差距。 成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽 芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更 趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 2934英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使 用了c-mold氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶 提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上, 一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難 度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率不到10

11、%,與國外的5080%相比, 差距較大。 在制造技術(shù)方面,cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階,以生 產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的cad/cam系統(tǒng),如美國eds 的ug ii、美國parametric technology公司的pro/engineer、美國cv公司的 cads5、英國deltacam公司的doct5、日本hzs公司的crade、以色列公司的 cimatron、美國ac-tech公司的c-mold及澳大利亞moldflow公司的mpa塑模分 析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費了大量資金,但在我國模具行業(yè) 中,實現(xiàn)了cad/cam的集成,并能

12、支持cae技術(shù)對成型過程,如充模和冷卻 等進(jìn)行計算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動了我國模具 cad/cam技術(shù)的發(fā)展。近年來,我國自主開發(fā)的塑料模cad/cam系統(tǒng)有了很 大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的caxa系統(tǒng)、華中科技大學(xué)開 發(fā)的注塑模hsc5.0系統(tǒng)及cae軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、 能在微機(jī)上應(yīng)用且價格較低等特點,為進(jìn)一步普及模具cad/cam技術(shù)創(chuàng)造了 良好條件。 近年來,國內(nèi)己較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如: p20、3cr2mo、pms、sm i、sm ii等,對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重 大的影響,但總體使用量仍較少。塑料

13、模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越 廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我 國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下,和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到 70%-80%相比,仍有很大差距。技術(shù)比較見表1 表1: 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項目國外國內(nèi) 注塑模型腔精度0. 0050. 01mm0.020.05mm 型腔表面粗糙度ra0.010. 05 umra0.20 um 非淬火鋼模具壽命10-60萬次1030萬次 淬火鋼模具壽命160300萬次50100萬次 熱流道模具使用率80%以上總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度7080%小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期一個月左右24個月

14、 我國模具工業(yè)起步晚,底子薄,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距,但在 國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國模具工 業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計,我國現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近 2 萬家,從業(yè)人員約 50 萬人, “九五”期間的年增長率為 13%. 2000 年總產(chǎn)值為 270 億元,占世界總量的 5%。2008 年總產(chǎn)值為 450 億元,近十年來增長率為 15%以上。但從總體上看, 自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位,商品化模具僅為 1/3 左右,國內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求, 特別是精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具,仍主要依賴進(jìn)口。目前,就整個模具 市場來看,進(jìn)口模具約占市場總量的 20%左右,其中,中高檔模具進(jìn)

15、口比例達(dá) 40%以上。因此,近年來我國模具發(fā)展的重點放在精密、大型、復(fù)雜、長壽命 模具上,并取得了可喜的成績,模具進(jìn)口逐漸下降,模具技術(shù)和水平也有長足 的進(jìn)步。近年來,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快,主要表現(xiàn)為:大型 精密、復(fù)雜、長壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品; 專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快,其能力提高顯著;股份制改造步伐加快,等等。從 地區(qū)分布來說,以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中 西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是 廣東和浙江,這 2 個省的模具產(chǎn)值已占全國總量的六成以上。江蘇、上海、山 東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢

16、也很好。 我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三,但設(shè)計制造水平在總體上要比工業(yè) 發(fā)達(dá)國家落后許多,其差距主要表現(xiàn)在下列六方面: (1)國內(nèi)自配率不足80,中低檔模具供過于求,中高檔模具自配率不足60。 (2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。 (3)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低很多,而模具生產(chǎn)周 期卻要比國際先進(jìn)水平長很多。 (4)開發(fā)能力弱,經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低,水平也較低, 不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場中常處于被動地位。 (5)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。 (6)與國際先進(jìn)水平相比,模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。 縱

17、觀發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識與重視,我們感受到制造理念陳舊則是我 國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低,決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、 效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力,它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。 因此,模具是國家重點鼓勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品,現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識 集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分,是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè),其技術(shù)、資金與勞動 相對密集。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基 礎(chǔ),其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計制造周期,同時也顯著提高模具的制造精度和 使用性能,大大地提高模具質(zhì)量。 在科技發(fā)展中,人是第一因素,因此我們要特別注重對知識的更新與學(xué)習(xí), 實現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相

18、結(jié)合,培養(yǎng)更多的模具人才,搞好技術(shù)創(chuàng)新,提高模具設(shè)計 制造水平。在教學(xué)中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實技術(shù),逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能 化環(huán)境,實現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)是一 個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實實在在的新時代即將到來。 三三、我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 在信息社會和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中,模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模 具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展,技術(shù)含量不斷提 高,模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動化方面發(fā)展;模具 企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方 向發(fā)展。 模具技術(shù)

19、的發(fā)展趨勢主要是: cad、cam、cae的廣泛應(yīng)用及其軟件的不 斷先進(jìn)和cadcamcae技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化; pdm(產(chǎn)品 數(shù)據(jù)管理)、capp(計算機(jī)輔助工藝設(shè)計管理)、kbe(基于知識工程)、erp(企業(yè) 資源管理)、mis(模具制造管理信息系統(tǒng))及internet平臺等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不 斷發(fā)展和應(yīng)用; 高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用; 超精加工、復(fù)合加 工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用; 快速成型與快速制模(rprt) 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用; 熱流道技術(shù)、精密測量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并 行工程的發(fā)展與應(yīng)用; 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用; 優(yōu)質(zhì)

20、模具材料的研制及正確選用; 模具自動加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用; 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。 四四 .注塑模具 cad 發(fā)展概況及趨勢 計算機(jī)輔助設(shè)計是當(dāng)代計算機(jī)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。隨著計算機(jī)硬件和軟 件技術(shù)水平的迅速提高,cad技術(shù)及其應(yīng)用一直處于日新月異的發(fā)展浪潮中。作 為cad技術(shù)應(yīng)用的一個十分重要的方面,塑料模具計算機(jī)輔助設(shè)計、模擬分析與 制造,即模具cad、cae和cam也一直是國內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點。 三十多年來,國外注射模 cad 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70 年代己開始應(yīng)用計算 機(jī)對熔融塑料在圓盤形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進(jìn)行分析。80 年代初, 人們成功地采用有限元法分析三維型

21、腔內(nèi)塑料熔體的流動過程,使設(shè)計人員可 以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗,在模具制造前對設(shè)計方案進(jìn)行評價和修改, 以減少試模時間,提高模具質(zhì)量。近十年來,注射模 cad 技術(shù)在不斷進(jìn)行理論 和實驗研究的同時,十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展,一些高水平的商品軟件逐步 推出,并在推廣和實際使用中不斷改進(jìn)、提高和完善。 第一章 塑件材料選擇性能 一 、零件圖 圖 1-1 零件圖 二、abs 材料分析 abs 材料是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。這三種組分各自的特性, 使 abs 具有良好綜合力學(xué)性能。丙烯晴使 abs 有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面 硬度,丁二烯使 abs 堅韌,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。 ab

22、s 屬于熱塑性塑料,外觀為粒狀或粉狀,呈微黃色,不透明但成型的塑 件具有較好的光澤。abs 無毒,無味。密度 1.021.05g/cm3成型溫度范圍 (180-240),成型時有較好的流動性。abs 材料具有較高的抗沖擊強(qiáng) 度,且在低溫下也不迅速下降(抗寒性);有良好的的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨 性,耐油性,化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。abs 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性,易 于成型加工,且易著色。abs 幾乎不受酸、堿、鹽、及水和無機(jī)化鹽的影響, 溶于 酮、醛、酯、氯代烴中,不溶于大部份醇類及烴類溶劑,但與烴長期接觸會 軟化溶脹。abs 塑料表面不可接觸受冰醋酸,植物油等化學(xué)藥品,否則會引 起應(yīng)力開裂。此

23、外,abs 的缺點是耐熱性不高,低介電強(qiáng)度,低拉伸率,熱 變形溫度為 93,脆化溫度為-27,使用的溫度范圍為-40100,而 且 abs 的耐氣候性也差,紫外線作用下容易氧化降解,從而會導(dǎo)致制件變硬 發(fā)脆。 三、 塑料成型工藝性能分析 塑料成型工藝特性是塑料在成型加工過程中所表現(xiàn)出來的特有性質(zhì),下面, 對注塑材料 abs 工藝特性進(jìn)行分析: 1 1、收縮性、收縮性 塑料從溫度較高的模具中取出冷卻到室溫后,其尺寸或體積 會發(fā)生收縮變化,這種性質(zhì)稱為收縮性。收縮性的的大小以單位長度塑件收縮 量的百分?jǐn)?shù)來表示,稱為收縮率。一般對于大型模具的收縮率計算,我們采用 實際收縮率進(jìn)行計算:ss=a-b/b

24、100% (ss:實際收縮率;a:模具或塑件在成 型溫度時的尺寸;b:塑件在室溫時的尺寸;c:模具在室溫時的尺寸) 對我所 設(shè)計的零件屬于小型的模具,所以采用 sj=c-b/b%(sj:為計算收縮率) 由 于本次畢業(yè)設(shè)條件的原因,沒有辦法自己去測量出:c b 值。于是我們通過 查找資料塑料成型工藝與模具設(shè)計附錄 b 常用塑料的收縮率,可得:abs 塑料成型收縮率為:0.003-0.008,由于塑件的結(jié)構(gòu),模具的結(jié)構(gòu),成型工藝條 件等都會影響塑料的收縮率變化。我們?nèi)∫粋€相對平均值:0.005。 2 2、流動性、流動性 塑料在一定的溫度、壓力作用充填模具開腔的能力,稱為塑 料的流動性。塑料的流動性

25、差,就不容易充滿開腔,易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺 陷。但流動性太好,又會在成型時主生嚴(yán)重的飛邊。abs 材料屬于熱塑性塑料, 分子成線型,具有良好的流動性。其次:料溫,壓力,模具結(jié)構(gòu)都會影響塑料 的流動及充模能力。 3 3、吸濕性、吸濕性 吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。按吸濕或粘附水分能力 的大小分類,abs 塑料屬于吸濕性塑料,吸水率為:0.05%-0.5%。在注塑成型過 程中比較容易發(fā)生水降解,成型后塑件上出現(xiàn)氣泡,銀絲與斑紋等缺陷。因此, 在成型前必須進(jìn)行干燥處理。一般干燥溫度取 80-90,干燥時間為兩小時。 4 4、熱敏感性、熱敏感性 塑料的化學(xué)性質(zhì)對熱量的敏感程度稱為熱敏性。熱敏性塑

26、料 在成型過程中很容易在不太高的溫度下發(fā)生熱分解、熱降解,從而影響到塑件 的性能,色澤和表面質(zhì)量等,另處,塑料熔體發(fā)生熱分解或熱降解時,會釋放 出一些揮發(fā)性氣體,這些氣體一般具有腐蝕性,或有毒,不管是對人,還是模 具都會造成一定的影響。abs 塑料成型溫度為 210-250,經(jīng)查中國人力資源 專家網(wǎng)提供的材料編經(jīng)驗值得,到達(dá) 260變色,于料溫達(dá)到 280時,塑料出 現(xiàn)分解。于是注塑成型是,一般取 210-250。 綜上所述:abs 收縮比較大,成型收縮后,對型芯具有比較大的包裹力, 為方便塑件順利脫模,應(yīng)將脫模斜度設(shè)計為較大值:型腔 40140型芯 30abs 溶融時具有良好的流動性;較低的

27、熱敏性;屬于吸濕性塑料。 于是在成型是需要控制好,成型溫度,壓力,注射前的干燥處理等。 附表 11 abs 材料性能、工藝參數(shù)表 密 度1.05拉伸強(qiáng)度3349 收縮率0.0030.008拉伸彈性模量1.8 熔 點130160彎曲強(qiáng)度80 彎曲彈性模量1.4熱變形 溫度(45n/cm2) 6598 壓縮強(qiáng)度1839 模具溫度2570缺口沖擊強(qiáng)度1120 噴嘴溫度180190硬 度r6286 中段溫度210230外 觀微黃色或白色不透明 后段溫度200220吸水率0.050.5 干燥溫度8090 注射壓力70100mpa 塑化形式螺桿式柱塞式 特 點 耐熱、表面硬度高, 尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)、 易成

28、型加工,可渡鉻 干燥時間2h保壓壓力30-80mpa 背壓壓力3-20mpa比 重1.05 注塑時間3-5s保壓時間10-30s 第二章 塑件的工藝性分析 一、塑件的尺寸精度分析 按塑件的尺寸 mt 精度要求,未標(biāo)注公差為自由,按 abs 材料模塑件公差 等級(gb/t 14486-1993)選取一般精度要求 mt3。其主要尺寸公差如下 (單位均為 mm) 成型零件的外行尺寸: 40 6 81 32 0 36 . 0 0 16 . 0 0 37 . 0 73 0 37 . 0 0 37 . 0 73 4.8 1 5.98 0.09 0.19 32 . 0 0 12 . 0 0 01 . 0 0

29、1 . 0 07 . 0 08 . 0 成型零件的卡位尺寸:6 (圓孔) 08 . 0 08 . 0 二、塑件的使用性能分析 塑件外表面光亮耐磨,平整,卡位孔處需要有良好的力學(xué)性能??ㄎ豢?配合精度不高,需要適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和彈性,不容易產(chǎn)生的變形,整體無變形即 可。 三、塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件要求外行美觀,外表面要求非常光滑,沒有斑點及熔接痕現(xiàn)象, 內(nèi)表面相對光滑點,內(nèi)、外表面粗糙度分別可取 ra0.4m、ra0.2m。塑 件制品內(nèi)、外表面成型后方不可見邊緣有缺陷,邊緣面要求平整。 四、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性能分析 1、塑件的形狀較為復(fù)雜,中間有個很小深度的沉積面,在最外面使用了小 圓弧過渡,四條棱

30、也分別使用了圓弧過渡,后面進(jìn)行了抽孔,另外在上 表面打了很多有規(guī)率一樣大小的圓孔。 2、塑件整體結(jié)構(gòu)較為小,平均壁厚為 1.0mm,壁厚檢測分析如圖 2-1 所示, 超過 abs 塑料的最小成型壁厚??勺⑺艹尚?。 圖 2-1 厚度分析 第三章 模具制造 一、模具加工精度的確定一、模具加工精度的確定 本次設(shè)計的遙控器是日常用品,其外殼要能承受磨損。對于制件的外觀要 求和表面精度等級要求比較高。現(xiàn)初定制品精度等級為 4 級。 經(jīng)分析,現(xiàn)確認(rèn)模具的制造加工精度為 it7 級,而型芯和型腔的加工精度 均為 it6,型腔采用機(jī)械粗加工后電火花精加工,其它采用機(jī)械加工。 模具的尺寸公差按 gb-18007

31、9,it7。 二、澆注系統(tǒng)設(shè)計二、澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注 系統(tǒng)設(shè)計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大。 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則: (1(結(jié)合型腔的布置考慮,盡可能采用平衡式分流道布置。 (2(盡量縮短熔體的流程,以便降低壓力損失,縮短充模時間。 (3(澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵,應(yīng)有利于熔體的流動、避免 產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動,并有利于排氣。 (4(避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊,防止變形和位移的產(chǎn)生。 (5(澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠,凝料應(yīng)易于和制品分離或易于切除 和修整。 (6(熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量

32、及位置有直接關(guān)系,設(shè)計澆注系統(tǒng)時 要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質(zhì)量的影響。 (7(盡量減小因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。 (8(澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度, 其中澆注口應(yīng)有 it8 以上的精度要求。 (9(設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。 (10( 應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無法重合也應(yīng)使兩者的 距離盡量縮小。 主流道襯套選擇標(biāo)準(zhǔn)件: 圖 2.3.1上殼主流道套 2 主流道的設(shè)計: 為了使凝料順利拔出,主流道的小端直徑 d 應(yīng)大于注射機(jī)的噴嘴直徑 d, 通常為: d=d+(0.31)mm d=4+0.5=4.5mm 主流道入口的凹坑球

33、面半徑 r2也應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球面頭半徑 r1,通 常為: r2=r1+(12)mm r2=16+2=18mm 主流道半錐角通常為錐度,過大會產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣,過小使 2 6 凝料脫模困難,還會使充模時熔體的流動阻力過大。 主流道內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在 ra0.8um 以下,拋光時沿軸而進(jìn)行。主流道的 長度 l 一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失,應(yīng)盡可能縮短 主流道的長度,l 一般控制在 60mm 以內(nèi)。 3 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過渡和轉(zhuǎn)向。 由于圓截面加工困難。本次設(shè)計上殼采用半圓形斷面分流道。根據(jù)以上原則和 零件的實際情況,

34、決定選用雙點澆口形式,這種澆口適用于成型殼、盒、罩和 容器等制品,是應(yīng)用廣泛的澆口形式。它的優(yōu)點為:由于澆口小,熔體通過點 澆口時流速增大,前后壓差大,提高了充模的速度,從而可獲得外表清晰,有 光澤的制品;熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?,使熔體 溫度略升高,粘度下降,改善了流動性,這對薄壁制品是有利的;其缺點:澆 口尺寸小,充模阻力大,對熔體粘度較高的塑料會產(chǎn)生充填不滿的缺陷;為了 取出點澆口式澆注系統(tǒng)凝料,要增加一個分型面,模具具有兩個分型面的三板 式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 4 澆口形式 選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則: (1(盡可能采用平衡式設(shè)置; (2(型腔排列進(jìn)料均衡;

35、(3(型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱,防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料 現(xiàn)象; (4(確保耗料量??; (5(不影響塑件外觀。 根據(jù)以上原則和零件的實際情況,為了使從主流道來的熔融塑料能均衡地 以最短的流程到達(dá)各澆口并同時充滿各型腔,本設(shè)計上殼采用非平衡式的分流 道布置形式,下殼決定選用針點澆口進(jìn)膠,這種澆口適用于成型殼、盒、罩和 容器等制品,是應(yīng)用廣泛的手機(jī)成型的澆口形式。它的優(yōu)點為:由于澆口小, 熔體通過點澆口時流速增大,前后壓差大,提高了充模的速度,從而可獲得外 表清晰,有光澤的制品;熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊?量,使熔體溫度略升高,粘度下降,改善了流動性,這對薄壁制品是有利的; 其缺點:澆口尺寸小,充模阻力大,對熔體粘度較高的塑料會產(chǎn)生充填不滿的 缺陷;為了取出點澆口式澆注系統(tǒng)凝料,要增加一個分型面,模具具有兩個分 型面的三板式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 圖 3.3.4.(a)上殼主流道,分流道,及澆口的設(shè)計 三、三、模具結(jié)構(gòu)分析模具結(jié)構(gòu)分析 1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 上殼選用的模架尺寸: 表表 3.2.1.13.2.1.1 上殼模架尺寸上殼模架尺寸 單位: mm 模板寬度 250 模板長度 300 動模板厚度 80 座板寬度 250 座板厚度 35 定模板厚度 60 墊塊寬度 48 墊塊厚度 80 推板厚度

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