103-手機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì)
103-手機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì),103,手機(jī)外殼,注塑,模具,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期報(bào)告
題目:手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)展?fàn)顩r
本設(shè)計(jì)已經(jīng)完成以下內(nèi)容:
(1) 對(duì)于在開(kāi)題報(bào)告中,老師對(duì)我總設(shè)計(jì)草圖,開(kāi)題報(bào)告中提出的相關(guān)問(wèn)題,我修改了平面圖、剖面圖,通過(guò)指導(dǎo)老師的檢查;完善了開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容和格式。
(2) 根據(jù)相關(guān)規(guī)定、規(guī)范和原則,完成了塑件的材料選擇及其工藝性的了解,成型方案的擬定和模架的選擇,外文文獻(xiàn)的翻譯,塑件總裝配圖初步的繪制。
具體完成情況如下:
1.1 塑件原材料的分析
圖1 塑件圖
(1)該制品所用材料為ABS塑料,其是由三種單體聚合而成,故而它有三種單體的綜合性能。ABS塑料具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度以及耐磨性,適合旋手柄的使用需求。另外,它具有化學(xué)穩(wěn)定性和良好的節(jié)電性能,制品的尺寸穩(wěn)定性好,表面光澤,可拋光和電鍍。
(2)ABS塑料有較好的成型性能,它的流動(dòng)性較好,成型收縮率較小,比熱容較低,塑化和凝固效率高,利于制品的成型,但是ABS塑料的吸水性大,成型前必須干燥,干燥時(shí)采用負(fù)壓沸騰干燥。
1.2 分型面的選擇
分型面為定模和動(dòng)模的分界面,每個(gè)塑件的分型面可能有一種,也可能有幾種選擇。合理的選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。
選擇分型面應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則:
(1)分型面應(yīng)選在制品最大截面處;(首要原則)
(2)分型面的痕跡不影響制品的外觀;
(3)澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理安排;
(4)有利于排氣;
(5)使推桿的痕跡不露在塑件的外觀表面上;
(6)使塑件開(kāi)模后留在動(dòng)模上,便于推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置;
(7)盡可能滿足使用要求且容易脫模;
(8)盡量減小制品在合模方向上的投影面積,以減小所需的鎖模力;
(9)有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),保證制品的尺寸精度;
(10)長(zhǎng)型芯置于開(kāi)模方向上;
圖2 分型面的選擇
1.3 型腔的排列方式的確定
(1) 塑件尺寸精度
(2) 模具制造成本
(3) 注塑成形的生產(chǎn)效益
(4) 制造難度
本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),考慮型腔布局方式,采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu),這樣比一模一腔模具的生產(chǎn)效率高,同時(shí)結(jié)構(gòu)更為合理。
圖3 型腔圖
2.存在問(wèn)題及解決措施
存在的問(wèn)題:在本設(shè)計(jì)里涉及到了許多非標(biāo)準(zhǔn)件的選用,雖然之前接觸過(guò),但在綜合考慮結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)等方面還有所欠缺。我會(huì)認(rèn)真的參考資料積極地和同學(xué)討論,向老師請(qǐng)教。還有就是軟件畫(huà)圖存在問(wèn)題不能完全按照計(jì)算結(jié)果畫(huà)出相一致的圖。
解決措施:繼續(xù)完善計(jì),從圖中改進(jìn),優(yōu)化設(shè)計(jì),以求更加準(zhǔn)確。
3.后期工作安排
(1)對(duì)所確定的實(shí)施方案進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。
(2)修改完善裝配圖。
(3)撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū),完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的其余部分。
(4)完成論文的錄入排版,準(zhǔn)備答辯。
(5)畢業(yè)答辯,裝訂論文。
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題目:手機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì)
1畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況)
1.1題目背景和意義:
我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的,在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。本設(shè)計(jì)題目涉及目標(biāo)均為工程實(shí)際零件,通過(guò)對(duì)塑件的實(shí)體測(cè)繪,完成基本參數(shù)的采集,然后運(yùn)用《塑料模具設(shè)計(jì)》《塑料成型工藝》等知識(shí),指導(dǎo)學(xué)生利用Pro/E、CAD等軟件完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并進(jìn)行相關(guān)的核計(jì)算,完成包括選材、熱處理、制造工藝規(guī)程、可行性分析等工作。本設(shè)計(jì)旨在鍛煉學(xué)生在專(zhuān)技術(shù)應(yīng)用能力上達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求,在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)方面得到全面提高,并受到模具設(shè)計(jì)工程師的基本訓(xùn)練。
1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
1.2.1國(guó)外塑料模板研究現(xiàn)狀
塑料模板是節(jié)能型綠色環(huán)保產(chǎn)品,具有廣闊的發(fā)展前景。近幾年,國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的塑料模板發(fā)展很快,開(kāi)發(fā)了各種品種規(guī)格的塑料模板。
1.2.2德國(guó)塑料模板的應(yīng)用情況
德國(guó)NOE模板公司,是德國(guó)較大的跨國(guó)模板公司之一多年前,該公司研制開(kāi)發(fā)了一種NOE PLAST可塑模 板內(nèi)襯可以把精美的木紋、浮雕大理石、花崗石等外飾面真實(shí)地表現(xiàn)到混凝土上,創(chuàng)造出更具建筑美感的混凝土表面。已設(shè)計(jì)出130多種不同花紋,可以滿足外裝飾為木制、磚瓦石料石膏等外觀效果(如圖1所示)。這種模板內(nèi)襯用于預(yù) 制混凝土和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),能得到同樣的效果,如果使用得當(dāng) ,可以周轉(zhuǎn)100次以上,廣泛應(yīng)用于橋梁、立交橋、建筑外墻、隔聲墻、天花板,以及車(chē)站辦公樓、飯店等公共建筑的地坪。由于在混凝土內(nèi)可以加入不同顏色的調(diào)料,使?jié)沧⒌幕炷溜椕娓普?這種模板將混凝土澆注與外裝飾結(jié)合 施工,可以省去大量裝飾用的材料和人工費(fèi)用,綜合經(jīng)濟(jì)效果較好的。
(a) (b)
圖 1 NOEPLAST 可塑模板內(nèi)襯
1.2.3美國(guó)塑料模板應(yīng)用情況
美國(guó)SYMONS模板公司是全球較大的模板公司之一。該公司模板產(chǎn)品在美國(guó)的市場(chǎng)占有率最大,SYMONS鋼框膠合板模板系統(tǒng)在世界很多國(guó)家的建筑工程中已得到大量應(yīng)用。近年來(lái),該公司大力研制開(kāi)發(fā)了各種塑料裝飾襯模,這種模板共分7大類(lèi),193種,705個(gè)規(guī)格其中線條型襯模有40種,13個(gè)規(guī)格,木紋型襯模有34種, 126個(gè)規(guī)格;磚塊型襯模有8種,38個(gè)規(guī)格;石塊型襯模有12種,56個(gè)規(guī)格;石料型襯模有34種,98個(gè)規(guī)格;平滑凹槽型襯模有44種,170個(gè)規(guī)格;其他類(lèi)型襯模有 21種,79個(gè)規(guī)格。在澆注的混凝土內(nèi)可以摻入不同顏料,因此可以成型各種顏色和各種花紋的外裝飾及地坪,效果較好的,如圖2所示。
圖2 SYMONS模板公司塑料模板
1.2.4國(guó)內(nèi)塑料模板研究現(xiàn)狀
我國(guó)目前建筑塑料模板的產(chǎn)量很低,還沒(méi)有得到普遍推廣應(yīng)用,各種塑料模板正 處于不斷開(kāi)發(fā)和發(fā)展的階段。以下介紹我國(guó)一些的塑料模板應(yīng)用情況。
1.2.5玻璃纖維增強(qiáng)塑料模板
1982年寶鋼工程指揮部和上海躍華玻璃廠聯(lián)合研制成定型組合式增強(qiáng)塑料模板,于1983年通過(guò)鑒定這種模板選用聚丙烯為基材,玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,采用注塑模壓成型,模板結(jié)構(gòu)和規(guī)格尺寸與組合鋼模板基本相同,通過(guò)上海寶鋼10多項(xiàng)建筑工程應(yīng)用,取得較好的效果,受到施工人員的好評(píng)。
1.2.6 竹材增強(qiáng)木塑模板
2004年,湖北石首鑫隆塑業(yè)有限公司研制成功了竹材增強(qiáng)木塑模板,以聚丙烯樹(shù)脂為基材,添加木屑和阻燃劑,以竹筋為增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性板材,采用層壓機(jī)熱壓成形。這種模板的特點(diǎn)是采用竹筋增強(qiáng),材料的強(qiáng)度和剛度較好的,能達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;樹(shù)脂內(nèi)添加了木屑,減少了樹(shù)脂用量,減輕了重量,降低了成本。周轉(zhuǎn)可達(dá) 30~50次,用于鋼框塑料模板可以使用100次左右,這種模板在橋梁工程中得到大量應(yīng)用,效果較好的。
2本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 本課題研究主要內(nèi)容:
(1)對(duì)塑件進(jìn)行實(shí)體測(cè)繪,并完成基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用;(2)確定模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu),完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制;(3)運(yùn)用Pro/E、CAD等工具軟件輔助設(shè)計(jì)完成模具整體結(jié)構(gòu);(4)對(duì)模具工作部分尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;(5)對(duì)模具典型零件需進(jìn)行選材及熱處理工藝路線分析;(6)對(duì)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和環(huán)保分析 (7)繪制模具模具零件圖及裝配圖;(8)對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析,輸出模具開(kāi)合結(jié)構(gòu)圖;(9)選2個(gè)典型零件編制加工工藝規(guī)程;(10)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。內(nèi)容如下:
①塑件成型工藝性(原材料、結(jié)構(gòu)和尺寸)分析;
②計(jì)算塑件的體積和重量(包含初選注射機(jī)型號(hào));
③塑件注射工藝參數(shù)的確定;
④注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(選擇分型面、確定型腔數(shù)量和排列方式、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等);
⑤模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算(包含注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核)等;
⑥Nc加工軌跡及G代碼;
2.2研究方案
首先進(jìn)行模具設(shè)計(jì),可以按模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—注塑機(jī)的選擇—澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
—分型面選擇—導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)—側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)—溫度調(diào)節(jié)系
統(tǒng)的設(shè)計(jì)—模具總裝圖。
表1單型腔與多型腔的對(duì)比
類(lèi) 型
優(yōu) 點(diǎn)
缺 點(diǎn)
使用范圍
單型腔模具
塑件的精度高;工藝參數(shù)易于控制;模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;制造成本低,周期短
塑料成型的生產(chǎn)率低,塑件的成本高
塑件較大,精度要求較高或者小批量試產(chǎn)
多型腔模具
塑料成型的生產(chǎn)率高,成本低
塑件的精度低;工藝參數(shù)難以控制;磨具結(jié)構(gòu)復(fù)雜;成本高,周期長(zhǎng)
大批量、長(zhǎng)期生產(chǎn)的小型塑件
另外該塑件形狀為殼類(lèi)零件,整體結(jié)構(gòu)較規(guī)則,尺寸較小,且是大批量生產(chǎn),為了提高生產(chǎn)率,降低成本,故采用注塑模具成批生產(chǎn)。該塑件壁薄,不宜用推桿,所以采用推件板推出脫模。該模具采用一模四腔,對(duì)比如表1,必須設(shè)置分流道,用點(diǎn)澆口形式從零件底部中心進(jìn)料,利用間隙即可排氣。
2.3研究方法或措施
(1)、利用相關(guān)教材及參考資料,以及查閱圖書(shū)館的相關(guān)手冊(cè)。并利用網(wǎng)絡(luò)資源了解塑料模具的相關(guān)理論知識(shí)。
(2)、使用Pro/E軟件將設(shè)計(jì)完成的塑料制品調(diào)入到模具設(shè)計(jì)模組當(dāng)中,進(jìn)行裝配和型腔排布,再進(jìn)行注射塑料模具、型腔、型芯滑塊等成型零件的設(shè)計(jì),最后完成二維工程和三維視圖。
(3)、運(yùn)用所學(xué)輔助軟件CAD進(jìn)行繪制典型的零件圖、模具裝配圖等。
(4)、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
3本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開(kāi)展工作
本課題的重點(diǎn)是:利用PROE進(jìn)行模具的繪制,結(jié)構(gòu)圖、零件圖,注塑設(shè)備選擇,確定收縮率和分型面,模架、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
難點(diǎn)是:注塑機(jī)的選型,導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
前期已開(kāi)展的工作:查閱了手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,了解了注塑模具的的大概方案;繪制proe三維圖,以及二維圖;整理資料。
4完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃(按周次填寫(xiě))
1) 1周:前期準(zhǔn)備,查閱資料,了解課題。
2) 2-3周:研究塑件的結(jié)構(gòu)和材料等,繪制塑件的三維圖和CAD圖。
3) 4周:完成開(kāi)題報(bào)告,進(jìn)行開(kāi)題檢查。
4) 5-6周:對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量,確定零件的幾何尺寸。
5) 7周:完成中期報(bào)告,進(jìn)行中期檢查。
6) 8周:在對(duì)零件進(jìn)行分析,繪制零件圖。
7) 9-10周:完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配圖的繪制。
8) 11-12周:完成三位建模,并進(jìn)行模型裝配。
9) 13-14周:完善裝配模型,撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
10) 15周:整理資料,進(jìn)行畢業(yè)答辯。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)(對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn))
指導(dǎo)教師: 年 月 日
所在系審查意見(jiàn):
系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日
參考文獻(xiàn)
[1]劉彤,李季,公偉廣,陳前林.淺述塑料模板的優(yōu)越性與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 廣州化工 2010年38卷第5期:32-33
[2]王強(qiáng).手機(jī)外殼注射模具設(shè)計(jì)與制造[J].材料加工工程.2007, 碩士
[3]陳愛(ài)霞, 金海霞.小型斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯塑料注塑模具設(shè)計(jì)[J]廣西輕工業(yè). 2010-04-15
[4]張維合.手機(jī)面蓋精密注塑模具設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用2012年09期
[5]趙世友. 塑料按鍵注塑模具設(shè)計(jì)[J]. 塑料科技. 2011年02
[6]丁智平.陳吉平. 一種側(cè)抽芯注塑模設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用. 2002年06
[7]范軍. 電視機(jī)零部件注塑模具設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用. 1988年04.[8]楊占堯,趙衛(wèi)兵 塑料注射模排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用. 2005年07.[9]何延輝 ,匡余華.手機(jī)保護(hù)套注塑模具設(shè)計(jì)[J]
[10]范有發(fā),肖雪清,范新鳳.薄壁殼形塑料件精密注射模設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用.2011 年07期
[11]黨根茂,駱志斌,李集仁[M].編著模具設(shè)計(jì)與制造.西安電子科技大學(xué)出版社2001 年
[12]王勻主編.Pro/e 模具設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005
[13]屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005
[14]王樹(shù) 主編.注塑模局設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù)[M].華南理工大學(xué)出版社
[15]《現(xiàn)代模具技術(shù)》編委會(huì).注塑模具成型原理與注塑模具設(shè)計(jì)[M].國(guó)防工業(yè)出版社. 1996年1月
[16]Jongsoo Lee. Micro Genetic Algorithm Based Optimal Gate Positioning[J].Journal of Mechanical Science and Technology,2007(21);789-798
[17]Koric, Seid. Journal of Materials Processing Technology[M]. 2008
[18]Dr M. S. Gadala,J. Wang. A practical procedure for mesh motion in arbitrary Lagrang ian-Eulerianmethod[J].EngineeringwithComputers[M]. 1998
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目:手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)
手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)
摘?? 要
在現(xiàn)實(shí)生活里,手機(jī)已經(jīng)成為人們的一個(gè)生活必須品。本次設(shè)計(jì)的制品為手機(jī)外殼注射模設(shè)計(jì),利用Pro/E軟件CAD軟件對(duì)手機(jī)外殼及模具進(jìn)行三維造型,模架選取,裝配圖和零件圖。從塑料產(chǎn)品成型特征、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、型芯和型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等多方面詳細(xì)闡述了手機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。同時(shí)合理地選擇了注塑機(jī),并對(duì)注塑壓力,?鎖模力,頂出力等注射工藝參數(shù)進(jìn)行校核,進(jìn)一步保證了設(shè)計(jì)的合理性。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠。最后對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核,并用Pro/e繪制了一套模具裝配圖和零件圖。
關(guān)鍵詞:?手機(jī);注塑模具;裝配圖
?????
I
Mobile?Phone?Casing?Plastic?Mold?Design
Abstract
?In?real?life,?the?mobile?phone?has?become?one?of?the?necessities?of?life.?The?design?of?products?for?the?mobile?shell?injection?mould?design,?use?Pro/E?software?CAD?software?of?cell?phone?shell?and?die?for?3?d?modeling,?formwork?selection,?and?the?assembly?drawing.?From?plastic?moldingcharacteristics,?classification,?the?selection?of?gating?system?design,?cores?and?cavity?structure?design,?roll?out?mechanism?design,?cooling?system?design,?steering?mechanism?design?and?so?on?various?details?a?cell?phone?casing?injection?mold?design?process.?At?the?same?time?for?reasonable?selection?of?the?plastic?injection?machine,?and?the?injection?pressure,?clamping?force,?top,?the?output?and?injection?process?parameters,?check?the?further?ensure?that?the?rationality?of?the?design.?So?the?structure?of?the?design?to?ensure?reliable?mould?work.?Finally?in?mould?structure?and?the?matching?of?the?injection?machine,?check?the?Pro/e?and?draw?a?mold?assembly?drawing?and?drawing.?
Key?Words:Mobile?Phone;Injection?Mould;Assembly?Drawings?
II
主要符號(hào)表
K 安全系數(shù)
E 材料彈性模量
Smax 塑料的最大收縮率
Smin 塑料的最小收縮率
Δs 塑件公差
Φ 安全系數(shù)
Qcp 塑料平均收縮率
S頂 頂出行程
Ds 塑件內(nèi)形基本尺寸
α 傾斜角
Hs 塑件內(nèi)形深度基本尺寸
Q 抽拔阻力
P1 動(dòng)模受的總壓力
P 斜導(dǎo)柱所受的彎曲力
F 塑件的投影面積
ε 塑件收縮率
P 型腔壓力
f 摩擦系數(shù)
K 修正系數(shù)
μ 塑料泊桑比
III
I
目 錄
1 緒論 2
2 工藝分析 4
2.1塑件的材料分析 4
2.1.1材料使用性能分析 4
2.1.2材料成型性能分析 4
2.2塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量分析 4
3 設(shè)備的確定 6
3.1型腔數(shù)目以及布局確定 6
3.1.1型腔數(shù)目確定 6
3.1.2布局確定 6
3.1.3注射成型過(guò)程 7
3.2注射機(jī)初選 7
3.2.1塑件體積和質(zhì)量計(jì)算 7
3.2.2選定的注射機(jī)型號(hào)和工藝參數(shù) 8
4 分型面的確定 9
5 成型零件的設(shè)計(jì) 11
5.1型腔板側(cè)壁的厚度確定 11
5.2型腔板尺寸確定 11
5.3成型尺寸計(jì)算 11
5.3.1型腔尺寸計(jì)算 12
5.3.2型芯尺寸計(jì)算 13
6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
6.1主流道設(shè)計(jì) 14
6.1.1主流道尺寸 15
6.2分流道的設(shè)計(jì) 15
6.2.1分流道的截面形狀 16
6.2.2分流道的截面尺寸 16
6.3澆口設(shè)計(jì) 16
6.3.1澆口類(lèi)型確定 17
6.3.2澆口尺寸確定 17
7 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) 18
7.1導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 18
7.2定位圈的設(shè)計(jì) 18
7.3墊塊的設(shè)計(jì) 18
8 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19
8.1脫模力計(jì)算 19
8.2推出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型確定 19
8.3機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu) 19
8.4側(cè)抽機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 19
8.5復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
8.5.1復(fù)位桿的作用 20
8.5.2復(fù)位桿的結(jié)構(gòu) 20
9 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21
9.1冷卻介質(zhì) 21
9.2澆口的設(shè)計(jì) 23
10 標(biāo)準(zhǔn)模架選擇 24
11 注射機(jī)工藝參數(shù)及安裝尺寸校核 25
11.1鎖模力校核 25
11.2最大注射容量校核 25
11.3安裝尺寸以及有關(guān)尺寸的校核 25
11.3.1模具閉合高度校核 25
11.3.2最大開(kāi)模行程校核 26
12 典型零件加工工藝過(guò)程 27
13 結(jié)論 28
參考文獻(xiàn) 29
致 謝 30
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 31
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獨(dú)創(chuàng)性聲明 32
V
緒論
16
1 緒論
近年來(lái),隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高,塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,如:家用電器、儀器儀表,建筑器材,汽車(chē)工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。塑料作為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料之一,已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,并且直接影響著塑料制品的質(zhì)量、性能與生產(chǎn)周期。先進(jìn)的制造技術(shù)(如CAD/CAM/CAE等)制造生產(chǎn)注塑模具,不僅省時(shí)省力,更是實(shí)現(xiàn)了無(wú)圖紙化加工,增加了制品的準(zhǔn)確性,縮短模具的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)周期。注塑模成型與信息技術(shù)緊密相連。未來(lái)注塑模具制造將是以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù),以信息流暢作為所要備件的有極強(qiáng)應(yīng)變能力于競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。
模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備,它的作用是控制和限制材料(固態(tài)或液態(tài))的流動(dòng),使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,材料消耗低,生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。
自改革開(kāi)放以來(lái),到目前為此制造業(yè)在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占的比重已占到45%,制造業(yè)部門(mén)成為GDP增長(zhǎng)的主要支撐力量。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上,僅以汽車(chē),摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē),摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng),在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一,汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件,經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē),汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn),已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求,模具的主要出口國(guó)是美國(guó),日本,法國(guó),瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少,但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高,勞動(dòng)成本低,只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備,提高模具加工質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,溝通外貿(mào)渠道,模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù),提高模具技術(shù)水平,對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù),資金密集性的行業(yè),模具行業(yè)的發(fā)展,可以帶動(dòng)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著輻射性的影響。
我國(guó)模具工業(yè)起步晚,底子薄,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距,但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國(guó)模具工業(yè)發(fā)迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)(未包括香港、臺(tái)灣、澳門(mén))現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬(wàn)家,從業(yè)人員約50萬(wàn)人,2000年總產(chǎn)值為270億元,占世界總量的5%,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(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求,特別是精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具,仍主要依賴(lài)進(jìn)口。目前,就整個(gè)模具市場(chǎng)來(lái)看,進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右,其中,中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%。因此,近年來(lái)我國(guó)模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具上,并取得了可喜的成績(jī),模具進(jìn)口量下降,模具技術(shù)和水平也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。
隨著塑料成型工藝的不斷發(fā)展與改進(jìn),氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,還能提高模具的質(zhì)量和就降低模具制造成本。模具的精度將越來(lái)越高,10年前精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)已達(dá)到2~3微米,1微米精度的模具也將上市。隨著車(chē)輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高,快速經(jīng)濟(jì)模具的前景也是十分廣闊。以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高,對(duì)塑料模具的要求也越來(lái)越高。多功能復(fù)合模具和熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高,同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也提出了越來(lái)越高的要求,模具技術(shù)含量不斷提高。
2 工藝分析
2.1塑件的材料分析
2.1.1材料使用性能分析
該制品所用材料為ABS塑料,其是由三種單體聚合而成,故而它有三種單體的綜合性能。ABS塑料具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度以及耐磨性,適合手機(jī)外殼的使用需求。另外,它具有化學(xué)穩(wěn)定性和良好的節(jié)電性能,制品的尺寸穩(wěn)定性好,表面光澤,可拋光和電鍍。
2.1.2材料成型性能分析
a. ABS性能特點(diǎn):沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn),容易涂裝、著色,還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工。
b. ABS塑料性質(zhì):無(wú)毒、無(wú)味,外觀呈牙色半透明或透明顆?;蚍蹱睢C芏葹?.05~1.18g/cm3,收縮率為0.3%~0.8%,彈性模量值為0.2GPa,泊松比值為0.394,吸濕性<1%,熔融溫度217~237℃,熱分解溫度>250℃。
c. ABS力學(xué)性能:有優(yōu)良的力學(xué)性能,其沖擊強(qiáng)度極好,可以在極低的溫度下使用;ABS的耐磨性?xún)?yōu)良,尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性,可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。
d. ABS耐熱性能:熱變形溫度為93~118℃,制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。
e. ABS用途特點(diǎn):廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域,是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。
f. ABS電學(xué)性能:電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。
g. ABS注塑工藝:吸水性比較高,加工前需進(jìn)行干燥處理,干燥溫度為70~85℃,干燥時(shí)間為2~6h,注塑成型溫度160~220℃之間,注射壓力在70~130MPa之間,模具溫度為55~75℃。
2.2塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量分析
塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格,在一
定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品,反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā),只要能滿足制品的使用要求,一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊,以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS,流動(dòng)性較好,適用于不同尺寸的制品。
塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本,在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大,所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平,塑件尺寸公差可以參照塑件的尺寸與公關(guān)(SJ1372-1978)的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。
該制品的尺寸精度為4級(jí),即MT4。任務(wù)書(shū)中未標(biāo)注表面質(zhì)量,取Ra3.2,即可滿足要求。
綜上所述,該制品有較好的工藝性能,適合注射模塑成型。
3 設(shè)備的確定
利用Pro∕E計(jì)算得:
V=53.15 cm;V=2.66 cm; (3.1)
A=303.69 cm;查表3.1知ABS塑料的成型條件為:
表3.1 ABS材料形成條件
注射成型機(jī)的類(lèi)型
螺桿式
注射壓力
60~100
螺桿轉(zhuǎn)速(r∕min)
30
密度(g∕cm)
1.03~1.07
收縮率
0.3~0.8
模具溫度
50~80
預(yù)熱
溫度℃
80~85
分解溫度
>250℃
噴嘴溫度
170~180
時(shí)間h
2~3
成型時(shí)間
(s)
注射時(shí)間
20~90
后處理
方法
紅外線燈、烘箱
料筒溫度
(℃)
后段
150~170
高壓時(shí)間
0~5
中段
165~180
冷卻時(shí)間
20~120
溫度℃
70
前段
180~200
總周期
50~120
時(shí)間(h)
2~4
3.1型腔數(shù)目以及布局確定
3.1.1型腔數(shù)目確定
在確定模腔數(shù)量時(shí),必須兼顧經(jīng)濟(jì)及技術(shù)各方面諸多因素,在確定模腔數(shù)量時(shí)因考慮以下因素。
塑料制品精度:由于分流道和澆口的制造誤差,即使分流道采用平衡布置方式,也很難將各腔的注射工藝參數(shù)同時(shí)調(diào)整到最佳值,從而無(wú)法保證各型腔塑料制品的收縮率均勻一致。每增加一個(gè)型腔尺寸精度就下降到5%。
經(jīng)濟(jì)性:型腔數(shù)越多,模具外形尺寸就越大,與之匹配的注射劑也
必須增大,從而制造費(fèi)用增加。
實(shí)際生產(chǎn)中,型腔的數(shù)目是通過(guò)工廠現(xiàn)有注射機(jī)的鎖模力和最大注射容量確定的。本次設(shè)計(jì)中,假定有各種各樣的注射機(jī),故可根據(jù)制品精度和經(jīng)濟(jì)性確定。塑件精度為4級(jí),屬于小型塑件,注射用的塑料為成型性能良好的ABS,考慮到模具的制造和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等,初步擬定采用一模兩腔。
3.1.2布局確定
一模多腔時(shí),型腔在模板上通常采用圓形、H形、直線以及復(fù)合排布。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
盡可能采用平衡式排布,以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng),保證制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定;
型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱(chēng);
盡可能使型腔排列緊湊,以便減少模具外形;
本設(shè)計(jì)的型腔布置如圖3.2:
圖3.2 型腔布置
3.1.3注射成型過(guò)程
(1) 成型前準(zhǔn)備對(duì)ABS的色澤、粒度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn),ABS塑料的吸水性大,成型前必須干燥,干燥時(shí)采用負(fù)壓沸騰干燥。
(2) 注射過(guò)程中塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后,由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型,其過(guò)程大致可以分為充模、壓實(shí)、倒流和冷卻五個(gè)階段。
(3) 塑件的后處理(退火)處理辦法為紅外線燈、烘箱,處理溫度為70℃,處理時(shí)間為2h~4h。
3.2注射機(jī)初選
3.2.1塑件體積和質(zhì)量計(jì)算
(1) 制品總體積(包括流道):
(3.2)
(2) 制品總質(zhì)量(包括流道):
(3.3)
3.2.2選定的注射機(jī)型號(hào)和工藝參數(shù)
根據(jù)塑件的質(zhì)量和體積,查注射機(jī)的有關(guān)資料,初步選定的注射機(jī)為SZ-1250/ZT,其各項(xiàng)工藝參數(shù)如下3.1:
型號(hào)SZ-1250
參 數(shù)
注射量(cm3)
200
注射壓力(Mpa)
166
螺桿直徑(mm)
45
注射行程(mm)
350
合模力(KN)
1250
最大成型面積(cm2)
1000
模板尺寸(mm)
375×410
模具厚度(mm)
最大
425
定位直徑(mm)
最小
175
噴嘴球直徑(mm)
SR15
噴嘴口直徑(mm)
模板最大開(kāi)距(mm)
775
推出方式
中心推出和兩側(cè)推出(530)
表3.1 工藝參數(shù)
4 分型面的確定
分型面為定模和動(dòng)模的分界面,每個(gè)塑件的分型面可能有一種,也可能有幾種選擇。合理的選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。
選擇分型面應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則:
(1) 分型面應(yīng)選在制品最大截面處;(首要原則)
(2) 分型面的痕跡不影響制品的外觀;
(3) 澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理安排;
(4) 有利于排氣;
(5) 使推桿的痕跡不露在塑件的外觀表面上;
(6) 使塑件開(kāi)模后留在動(dòng)模上,便于推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置;
(7) 盡可能滿足使用要求且容易脫模;
(8) 盡量減小制品在合模方向上的投影面積,以減小所需的鎖模力;
(9) 有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),保證制品的尺寸精度;
分型面方案如下:
方案一:在手機(jī)外殼表面選取為分形面如圖:
圖4.1 分型面1
方案二:將分形面設(shè)置在塑件底邊中間如圖:
圖4.2 分型面2
兩種方案都保證了制品的脫模、質(zhì)量以及嵌件的安放,但是方案一與方案二比較,方案二影響了制品的外觀,而且形成飛邊不易處理,不利于排氣,型芯的制造上浪費(fèi)材料,加大了成本。
5 成型零件的設(shè)計(jì)
成型零件的大部分表面直接與塑料接觸,其形狀復(fù)雜,精度與表面租糙度要求也高,因此在設(shè)計(jì)時(shí)除考慮保證塑件成型外,還要求便于加工制造與維修。
5.1型腔板側(cè)壁的厚度確定
由理論和生產(chǎn)實(shí)踐,在塑料熔體的高壓作用下,小尺寸模具主要是強(qiáng)度問(wèn)題,首先要防止模具的塑性變形和斷裂破壞,故用強(qiáng)度條件計(jì)算公式進(jìn)行型腔側(cè)壁厚度和墊塊的尺寸計(jì)算,再用剛度條件計(jì)算公式進(jìn)行校核;對(duì)于大尺寸的模具主要是剛度問(wèn)題,要防止模具產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形,故需先確定不同情況下的許用變形量,用剛度條件計(jì)算公式進(jìn)行型腔側(cè)壁厚度和墊板的厚度的尺寸計(jì)算,再用強(qiáng)度條件計(jì)算公式進(jìn)行校核。本次設(shè)計(jì)的模具為小尺寸模具,故用強(qiáng)度條件計(jì)算,用剛度條件校核。
本副模具的型腔為整體式長(zhǎng)方形,屬于小尺寸模具,故選用強(qiáng)度計(jì)算公式。
根據(jù)公式4-27知型腔板側(cè)壁的厚度為:
(5.1)
根據(jù)公式4-29知型腔底板的厚度為:
(5.2)
5.2型腔板尺寸確定
型腔的尺寸是模架選用的一個(gè)依據(jù),該模具為一模兩腔,對(duì)稱(chēng)分布,故型腔板為正方形型腔板,型腔與型腔之間的距離一般為15mm~50mm。由于塑件的最大尺寸為106mm,故取45mm。根據(jù)上述計(jì)算以及塑件的尺寸和型腔與型腔的距離,可初步確定型腔板大小為200mm355mm左右。
5.3成型尺寸計(jì)算
整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模,其特點(diǎn)是牢固,不易變形,有較高的強(qiáng)度和剛度,成型的塑件表面不會(huì)有模具接縫痕跡。當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單時(shí),制作整體式凹模比較容易,塑件形狀復(fù)雜時(shí),整體式凹模的加工工藝性較差,需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段,制作周期較長(zhǎng)且費(fèi)用
較高,零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難,消耗貴重模具鋼多。整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件。
整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式,再嵌入模具的模板內(nèi),它在單腔和多腔模具中均可應(yīng)用。這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是:
1) 加工單個(gè)型腔的凹模方便,同時(shí)零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個(gè)型腔的小。
2) 節(jié)省貴重鋼材,根據(jù)工作性質(zhì),凹模和固定板可分別采用不同的材料制作。
3) 易于維修更換,采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模,兒不影響生產(chǎn)進(jìn)。
4) 各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期。
成型零件中與塑件熔體接觸并決定制品幾何形狀的尺寸稱(chēng)為成型尺寸。如何準(zhǔn)確計(jì)算成型零件的成型尺寸是注射模設(shè)計(jì)的一項(xiàng)十分重要的工作。對(duì)制品和成型零件尺寸有如下規(guī)定:
(1) 制品外形尺寸采用單向負(fù)偏差,基本尺寸為最大值;與制品外形尺寸對(duì)應(yīng)的型腔尺寸采用單向正偏差基本尺寸為最小值。
(2) 制品的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差,基本尺寸為最小值;與制品內(nèi)形尺寸相應(yīng)的型芯尺寸采用單向負(fù)偏差,基本尺寸為最大值;
(3) 制品和模具上的中心距離均采用雙向等值正負(fù)偏差;
(4) 對(duì)于精度高的制品尺寸,成型零件相應(yīng)尺寸取小數(shù)點(diǎn)后第二位,第三位四舍五入;精度要求低的制品成型零件相應(yīng)尺寸取小數(shù)點(diǎn)后第一位,第二位四舍五入;
采用公式(4-6、4-7、4-10、4-11、4-16~4-19),按平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸,塑件尺寸公差按照任務(wù)書(shū)中給定的精度等級(jí)計(jì)算。(模具制造公差,查表1-4知ABS塑料的收縮率為0.3~0.8,取0.4%)
5.3.1型腔尺寸計(jì)算
表5.1 型腔尺寸計(jì)算表
類(lèi)型
塑件尺寸/mm
公式
型腔尺寸/mm
徑向尺寸
高度尺寸
5.3.2型芯尺寸計(jì)算
表5.2 型芯尺寸計(jì)算
類(lèi)型
塑件尺寸/mm
公式
型芯尺寸/mm
徑向尺寸
高度尺寸
6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開(kāi)始到型腔為止的流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否是注射成型能否順利進(jìn)行,能否得到高質(zhì)量塑料制品的關(guān)鍵,其可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類(lèi)。考慮多方面原因,本設(shè)計(jì)選用普通澆注系統(tǒng)。
澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機(jī)噴嘴通向模具型腔的流動(dòng)通道,因此它應(yīng)能夠順利的引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔各處,獲得外觀清晰,內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件[4]。對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是:
a. 對(duì)模腔的填充迅速有序;
b. 可同時(shí)充滿各個(gè)型腔;
c. 對(duì)熱量和壓力損失較小;
d. 盡可能消耗較少的塑料;
e. 能夠使型腔順利排氣;
f. 澆注道凝料容易與塑料分離或切除;
g. 不會(huì)使冷料進(jìn)入型腔;
h. 澆口痕跡對(duì)塑料外觀影響很小。
設(shè)計(jì)注射模,澆注系統(tǒng)應(yīng)該遵守以下原則:
1) 結(jié)合型腔布置考慮,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(shí)間;
3) 澆口位置、尺寸和數(shù)量,應(yīng)有利于熔體的流動(dòng),避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng),并有利于排氣和補(bǔ)縮;
4) 避免高壓熔體對(duì)模具產(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) 要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及對(duì)制品質(zhì)量的影響;
7) 盡可能使主流道中心與模板中心重合,若無(wú)法重合也使兩者的偏離盡可能?。?
8) 盡量減少因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量;
9) 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需硬度、精度和表面粗糙度,其澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求;
10) 應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施;
6.1主流道設(shè)計(jì)
主流道的形狀為圓錐形,便于熔體的流動(dòng)與開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的錐度常取2°~4°,若錐度過(guò)大會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流,卷入空氣;若過(guò)小會(huì)使凝料脫模困難,還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大,本設(shè)計(jì)中取2°,由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,故在注射模中主流道部分設(shè)計(jì)成拆卸更換的澆口套。主流道的內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8以下,拋光時(shí)沿軸進(jìn)行。
6.1.1主流道尺寸
為避免高壓塑料熔體溢出,凹坑球半徑應(yīng)比噴嘴球半徑大1~2mm;主流道小端直徑比噴嘴孔直徑大0.5~1mm;端口處圓角r=d/8,
故:SR=15.5mm;d=3.5mm;r=0.5mm
圖6.1 噴嘴與主流道襯套連接關(guān)系
6.1.2、主流道襯套形式
主流道襯套有兩種標(biāo)準(zhǔn)形式,本設(shè)計(jì)中采用GB/T4169.19-2006中的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
6.2分流道的設(shè)計(jì)
在分流道設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失,避免熔體溫度的降低,同時(shí)還要考慮減小流道的容積。分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔膜局一定要設(shè)置分流道,大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也許設(shè)置分流道。
分流道斷面形狀的選擇 分流道的斷面形狀有圓形、六邊形、半圓形、梯形、矩形、U形等。斷面的比表面積直接關(guān)系到熔體的熱量損失和流動(dòng)阻力,在其它條件相同時(shí),比表面積越大則熱量損失和流動(dòng)阻力也越大;反之亦然。
為減少流道內(nèi)的壓力損失,希望流道的截面積大;從熱傳導(dǎo)角度考慮,為減少熱損失,要求流道的比表面及(截面積與外周之比)最小。因此,用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。各種截面的效率為:圓形0.25D,正方形0.25D,六角形0.217D,U字型0.153D,梯形0.195D,D為截面大端寬度。當(dāng)分型面為平面時(shí),可采用圓形或六角形截面的分流道;當(dāng)截面不是平面時(shí),常采用梯形或半圓形截面的流道[5]。塑料熔體在流道中流動(dòng)時(shí),表層冷凝凍結(jié),其絕緣作用,熔體僅在流道中心部分流動(dòng),一次分流道的理想狀態(tài)是其中心與澆口中心一致,圓形截面流道可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),而梯形截面流道就難以實(shí)現(xiàn)
6.2.1分流道的截面形狀
一般當(dāng)分型面為平面時(shí)通常采用圓形截面的流道。當(dāng)分型面不為平面時(shí),考慮加工的困難,常采用梯形或半圓形截面的流道。查表5-42可知圓形的流道截面熱量損失小,流動(dòng)阻力小,加工性能較困難,是最佳的流道形狀。本設(shè)計(jì)的分型面為平面,故選用半圓形的截面。
6.2.2分流道的截面尺寸
一般分流道的直徑在3~10mm范圍內(nèi),高黏度物料的分流道直徑可達(dá)13~16mm,分流道的截面尺寸可根據(jù)制品所用的塑料品種、重量、壁厚來(lái)選定。本設(shè)計(jì)中,所用塑料為ABS塑料,中等粘度,查表5-39和5-40知:ABS塑料允許的最小分流道尺寸為7.6mm,推薦尺寸為4.8~9.5mm,故取6mm。
6.3澆口設(shè)計(jì)
澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道。它的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的影響很大,澆口的主要作用為:
(1) 熔體充模后,首先在澆口處凝固,當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流;
(2) 易于切除澆口尾料;
(3) 能用來(lái)平衡進(jìn)料,還能用以控制熔接痕在制品中的位置;
澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則:
(1) 澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致,并使起流程最短。
(2) 澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí)對(duì)著型腔中寬暢、厚壁部位以便塑料順利地流入。
(3) 避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁、型心使塑料能盡快流入到型腔各部位并避免型心變形。
(4) 盡量避免使制品產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不需要的部位。
(5) 澆口位置及其流入方向應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻地流入,并有利于型腔內(nèi)氣體排出。
(6) 澆口位置應(yīng)在制品最易清除的部位,同時(shí)盡可能不影響制品的外觀。
(7) 模具設(shè)計(jì)時(shí),澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格初步試模后還需進(jìn)一步修改
6.3.1澆口類(lèi)型確定
本設(shè)計(jì)為一模兩腔,根據(jù)以上原則和不同澆口的適用范圍,選用側(cè)澆口。
6.3.2澆口尺寸確定
查表[1]5-6知適合本設(shè)計(jì)的澆口尺寸為:h=1.2~1.5mm,取h=1.5mm;b=(3~10)a,取b=5mm;
故本設(shè)計(jì)的澆口尺寸為:h=1.5mm;b=5mm;
7 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)
7.1導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱導(dǎo)套除了有導(dǎo)向的作用外,還有定位和承受側(cè)壓力的作用。其設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下原則:
1) 導(dǎo)向零件應(yīng)均勻合理地分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课?,其中心線至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離,以保證模具的強(qiáng)度,防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。
2) 導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上,導(dǎo)套安裝在定模板上。
3) 合模時(shí)應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸,避免型芯先進(jìn)入型腔,導(dǎo)致模具損壞,因此導(dǎo)柱應(yīng)高出型芯端面6~8mm。
4) 為確保分型面很好的接觸,導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承料槽,如在導(dǎo)套的孔口倒角。
5) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定,應(yīng)保證模具具有足夠的抗彎強(qiáng)度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架選用的導(dǎo)柱和的導(dǎo)套。
6) 導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝形式:導(dǎo)柱滑動(dòng)部分,其與導(dǎo)套的配合為H7/f6,導(dǎo)柱的固定部分與模板孔采用H7/m6的配合,導(dǎo)套與模板孔采用H7/m6配合,另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽0濉?
7) 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼淬火處理或碳素工具鋼T8A或T10A經(jīng)淬火處理,導(dǎo)套采用淬火處理的T8A。
7.2定位圈的設(shè)計(jì)
定位圈與注射機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合,其作用是為了使模具主流道與噴嘴和料筒對(duì)中。
7.3墊塊的設(shè)計(jì)
墊塊高度=推出行程+推板厚度+推管固定板厚度+嵌件定位桿固定板+(5~10)。
根據(jù)計(jì)算墊塊厚度C取80mm。
33
8 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在注射成型的每一循環(huán)中,都必須使制品從模具型腔和型芯上脫出,這種脫出制品的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)的原則有以下幾點(diǎn):
(1) 盡可能使制品滯留在動(dòng)模一側(cè)以便借助開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置,完成脫模動(dòng)作;
(2) 防止制品變形或損失,正確分析制品對(duì)型腔的粘附力大小及其位置,有針對(duì)性的選擇,使推出重心與脫模阻力中心相重合;
(3) 盡量選制品內(nèi)部或?qū)χ破吠庥^影響不大的部位;
(4) 結(jié)構(gòu)合理可靠,運(yùn)動(dòng)靈活,制造方便,更換容易;
8.1脫模力計(jì)算
脫模力的大小是推出機(jī)構(gòu)確定的依據(jù),是選擇合適推出機(jī)構(gòu)的保障。根據(jù)公式2.6-13知:
(8.1)
查表2.6-2知:E=2Gpa;f=0.45;T=95;;;t=6mm;h=26mm,故脫模力為:
8.2推出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型確定
推出機(jī)構(gòu)根據(jù)推出零件可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、凹模或成型推塊(桿)推出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等。
推桿推出機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最常用的一種形式。因推桿加工簡(jiǎn)單,更換方便,推出效果好故在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
推桿的設(shè)置應(yīng)保證塑件脫模時(shí)受力均勻,整件平穩(wěn)脫落。因此推桿設(shè)置在手機(jī)殼側(cè)壁、拐角,在較薄片下方設(shè)圓形推桿。
8.3機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)
以設(shè)備的開(kāi)模力或頂出力為動(dòng)力,自動(dòng)完成側(cè)向抽芯動(dòng)作的機(jī)構(gòu)叫做機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu),簡(jiǎn)稱(chēng)抽芯機(jī)構(gòu)。
8.4 側(cè)抽機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
彈簧抽芯機(jī)構(gòu)、斜導(dǎo)柱分型抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)、斜推桿導(dǎo)滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)跟齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)。本模具采用了斜滑塊外側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu)。
工作原理:將側(cè)型芯鑲塊與斜向安裝的推桿(矩形或圓形斷面均可)相連接,斜桿的根部安裝在推出機(jī)構(gòu)上,推出時(shí),斜桿沿著斜孔一面上升一面做側(cè)向移動(dòng),完成抽芯動(dòng)作。此機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是站位小,機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)是斜桿剛度差,故在抽拔距短的場(chǎng)合下廣泛應(yīng)用。設(shè)計(jì)時(shí),斜桿應(yīng)采用較小的傾角常取3度到15度。
8.5復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.5.1復(fù)位桿的作用
反推桿的作用是使推出機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位,當(dāng)開(kāi)模時(shí)推桿在推板的推動(dòng)下將塑料制品推出,反推桿也同時(shí)凸出模板表面[12]。當(dāng)再次注射時(shí),在模具閉合過(guò)程中,定模表面與反推桿接觸,并使反推桿推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)一起返回原始位置。
8.5.2復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)
桿復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
圖8.1 復(fù)位桿
9 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
模具的溫度對(duì)塑料制品的質(zhì)量和生產(chǎn)率是至關(guān)重要的,冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下:
1) 盡量保證塑件收縮均勻,維持模具的熱平衡;
2) 冷卻水孔的數(shù)量越多,孔徑越大,則對(duì)塑件的冷卻效果越好;
3) 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等,與制件的壁厚距離相等,經(jīng)驗(yàn)表明,冷卻水管中心距B大約為2.5~3.5D,冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為0.8~1.5B。最小不要小于10mm;
4) 澆口處加強(qiáng)冷卻,冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳;
5) 應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差,進(jìn)出水溫差一般不超過(guò)5;
6) 冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好,對(duì)于矩形模具,通常沿寬度方向開(kāi)設(shè)水孔;
7) 合理確定冷卻水道的形式,確定冷卻水管接頭位置,避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。
冷卻時(shí)熱量的途徑有冷卻水傳熱、模具向空氣對(duì)流傳熱、模具向空氣輻射傳熱、模具通過(guò)上下底板向注塑機(jī)傳熱。一般情況下,塑料熔體帶入熱量的90%~95%由冷卻介質(zhì)帶走的,因此在作冷卻水道設(shè)計(jì)時(shí)可粗略地按照熔體帶入熱量全部由冷卻水道帶走進(jìn)行計(jì)算,這在工程計(jì)算中是合理的,所設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)比較安全。
一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200左右,而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在65以下。熱塑性塑料在注射成型后,必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻,使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。
9.1冷卻介質(zhì)
冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因?yàn)樗臒崛萘看螅瑐鳠嵯禂?shù)大,成本低。故用水冷卻,即在模具凹模內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水道。
冷卻水的體積流量計(jì)算
(9.1)
式中:
——冷卻水的密度,為1×103kg/ m3;
——冷卻水的比熱容,為4.187 kJ/(kg·);
——冷卻水出口溫度,取25℃(一般認(rèn)為普通模具出入水溫差應(yīng)在5℃范圍之內(nèi),精密模具在2℃左右,如果出入水溫相差過(guò)大,會(huì)使模具溫度分
布不均,特別是大型制品型腔和模板尺寸很大時(shí))。
——冷卻水入口溫度,取20℃;
代入數(shù)據(jù)得:
為使冷卻水處于湍流狀態(tài),取d=10mm
求冷卻水在管道內(nèi)的流速
(9.2)
大于最低流速1.32m/s
求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)
(9.3)
式中:
——水流速(m/s)
——水密度(kg/ m3)
d——管內(nèi)徑(m)
——與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理常數(shù),取
代入數(shù)據(jù)得:
求冷卻管道總傳熱面積
(9.4)
式中:
△θ—模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差(℃),模具溫度取80℃
代入數(shù)據(jù)得:
求模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻管道的孔數(shù)
(9.5)
式中:為模具長(zhǎng)度,在此取330mm
從計(jì)算結(jié)果看,單位時(shí)間注射量小,所需冷卻水道也比較小,但一條冷卻水道是不可取的,會(huì)導(dǎo)致冷卻不均,所以這里在動(dòng)模板設(shè)計(jì)2條冷卻水道。
9.2澆口的設(shè)計(jì)
澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短流道(除直接澆口外),是塑料熔體進(jìn)入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),澆口位置不同,也將直接影響模具的結(jié)構(gòu)以及塑件的成型質(zhì)量。
澆口作用:澆口對(duì)充模流動(dòng)和補(bǔ)料時(shí)間起著控制性作用。
澆口斷面面積約為分流道斷面面積的3%~9%,澆口越小,即比表面積越大大,熔體流經(jīng)澆口時(shí)的熱量損越大,澆口處的流動(dòng)阻力也越大,但由于澆口尺寸很小,導(dǎo)致熔體流經(jīng)澆口時(shí)剪切速率明顯升高,這使得熔體表觀粘度降低,從而又使流體流動(dòng)變得容易,一定程度上抵消了因澆口尺寸變小而增加的流動(dòng)阻力,另外因熔體通過(guò)澆口時(shí)有明顯的粘性發(fā)熱現(xiàn)象,使進(jìn)入型腔的熔體溫度升高,反而使充模更容易,充模效果優(yōu)于大澆口。常見(jiàn)的澆口形式及各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)。[6]
a.側(cè)澆口(又名標(biāo)準(zhǔn)澆口、邊緣澆口):屬小澆口的一種,斷面接近矩形,便于機(jī)械加工且易保證精度;可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。
b.扇形澆口和平縫式澆口:能使物料在橫向得到均勻分配,降低了塑件的內(nèi)應(yīng)力,特別是減少應(yīng)取向而產(chǎn)生的翹曲,常用于成型寬度較大的薄片狀制品,但成型后去除澆口后加工量大。
c.點(diǎn)澆口:澆口尺寸很小,開(kāi)模時(shí)容易自動(dòng)切斷,熔接痕小。點(diǎn)澆口適用于表觀粘度對(duì)剪切速率敏感的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體。
d.護(hù)耳澆口:適用于用小尺寸澆口會(huì)產(chǎn)生噴射場(chǎng)合,但成型后加工余量大。
e.直澆口:注塑壓力和熱量損失最小,固化時(shí)間長(zhǎng),延長(zhǎng)了補(bǔ)料時(shí)間,補(bǔ)縮效果好。但澆口附近容易產(chǎn)生殘留內(nèi)應(yīng)力,澆口處易產(chǎn)生縮孔。
澆口的選擇分析:由于塑件表面質(zhì)量的要求和模具結(jié)構(gòu)的要求,澆口采用點(diǎn)澆口。通常,采用小尺寸澆口填棄薄型腔比采用大尺寸澆口更為有力。
10 標(biāo)準(zhǔn)模架選擇
模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu),對(duì)于模具而言,在保證足夠強(qiáng)度和剛度的條件下,結(jié)構(gòu)越緊湊越好。為節(jié)約模具鋼材和便于熱處理,根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸,可以確定鑲件(模仁)的外形尺寸,確定鑲件的尺寸后,就可以大致確定模架的大小。模架如下圖:
圖10.1 標(biāo)準(zhǔn)模架
11 注射機(jī)工藝參數(shù)及安裝尺寸校核
11.1鎖模力校核
鎖模力是指注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,其必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品以及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積,故:
(11.1)
式中:
F―注射機(jī)的最大鎖模力
P―型腔內(nèi)的熔體平均壓力(ABS取0.3-0.48MP)
A—塑料制品以及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和
查表5-2知:本設(shè)計(jì)中P取34Mpa,鎖模力為:
故設(shè)備滿足使用要求。
11.2最大注射容量校核
最大注射量和制品的質(zhì)量或體積有直接關(guān)系,兩者必須相適應(yīng),不然會(huì)影響制品的產(chǎn)量和質(zhì)量。為保證正常的注射成型,注射機(jī)的最大注射量應(yīng)稍大于制品的質(zhì)量或體積,通常注射劑的實(shí)際注射量最好在注射劑最大注射量80%以?xún)?nèi)。
按體積校核:
(11.2)
在初選設(shè)備時(shí),用Pre/E已經(jīng)計(jì)算出體積為:;;
故設(shè)備滿足使用要求。
11.3安裝尺寸以及有關(guān)尺寸的校核
11.3.1模具閉合高度校核
模具安裝在設(shè)備上,模具的閉合高度必須在設(shè)備允許的最大和最小模具高度之間,即;本設(shè)計(jì)中的模具高度為250mm,所選的設(shè)備允許的模具
高度為175~425mm之間,故設(shè)備符合要求。
11.3.2最大開(kāi)模行程校核
模具的開(kāi)模行程為塑件的頂出距離加上澆注系統(tǒng)和塑件的總高度再加5~10mm;本設(shè)計(jì)中模具的開(kāi)模行程為117mm,設(shè)備允許的開(kāi)模行程為350mm,故設(shè)備符合要求。
12 典型零件加工工藝過(guò)程
動(dòng)模板的加工工藝過(guò)程
材料:45 硬度:230-270HRC
表12.1 加工工藝過(guò)程
序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
1
備料
備305×255×35的矩形板料
2
銑削
銑削基準(zhǔn)面
3
鉗工
劃線確定各孔的位置
4
鉆削
①鉆直徑15的孔
②鉆導(dǎo)柱孔
③鉆型腔孔,留0.3-0.5mm磨削余量
5
銑削
①銑削型芯放置長(zhǎng)方形型腔
②留余量0.3-0.5進(jìn)行精加工
6
熱處理
調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到230-270HRC
7
磨削
①磨內(nèi)型腔孔,達(dá)尺寸要求
②磨削上下表面
8
檢驗(yàn)
13 結(jié)論
通過(guò)對(duì)手機(jī)外殼注塑模具的塑料模具設(shè)計(jì),使我對(duì)常用塑料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一層的理解,掌握了塑料注射模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法,對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。
本次手機(jī)外殼注塑模具的塑料模具設(shè)計(jì),綜合了成型工藝分析,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能達(dá)到較好學(xué)以致用的效果。在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法、步驟,模具設(shè)計(jì)中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái)。在設(shè)計(jì)該次設(shè)計(jì)中使用到了AutoCAD、Pro/E等機(jī)械設(shè)計(jì)軟件,使我能更好熟練的使用這些軟件為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
本次模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn):因塑件含有側(cè)孔,需增設(shè)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),本次設(shè)計(jì)中提出了三種可行的設(shè)計(jì)方案,雖然理論上都是可行的,但各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),最終選擇方案三。選取原則如下:確保塑件的成型質(zhì)量;盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化以降低制模成本;確保能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化,以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。隨著設(shè)計(jì)的逐步進(jìn)行,會(huì)發(fā)現(xiàn)先前確定的很多尺寸(如模仁大小,模架大?。?huì)出現(xiàn)問(wèn)題,必須對(duì)該尺寸做相應(yīng)調(diào)整或重新設(shè)計(jì),如我們可能需要重新設(shè)計(jì)模仁大小,重新選擇模架型號(hào)。這因?yàn)槲覀儧](méi)有經(jīng)驗(yàn),不可能在一開(kāi)始就把所以的可能出項(xiàng)的問(wèn)題都預(yù)見(jiàn),這是我們需要通過(guò)的更多設(shè)計(jì)來(lái)加強(qiáng)的。另外,在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)的過(guò)程中一定要考慮到工藝問(wèn)題,用軟件設(shè)計(jì)的再完美,如果無(wú)法加工也是枉然,所以切忌不可脫離實(shí)際,應(yīng)讓設(shè)計(jì)出來(lái)的模具元件既能滿足性能要求又便于加工。
在這次設(shè)計(jì)中我覺(jué)得最值得我們?nèi)ニ伎嫉氖敲撃C(jī)構(gòu)的可行性方案設(shè)計(jì),因?yàn)檫@是最能夠發(fā)揮我們的想象力和創(chuàng)造了的地方,當(dāng)然這也是本次設(shè)計(jì)中最困難的地方,需要我們加倍努力的地方。
參考文獻(xiàn)
[1] 翁其金《塑料模塑成型技術(shù)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.11
[2] 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編著.《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社
[3] 李德群,唐志玉,中國(guó)模具協(xié)會(huì),中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì).《模具工程大典第三卷》.電子工業(yè)出版社
[4] 魏春雷,朱三武,章南.《模具專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.天津:天津大學(xué)出版社,2010.1
[5] 徐秀娟.《互換性與測(cè)量技術(shù)》.北京:北京理工大學(xué)出版社,2009.1
[6] 劉航.《模具制造技術(shù)》.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.1
[7] 張杰.《塑料模具設(shè)計(jì)及案例精選》.北京:電子工業(yè)出版社,2011.1
[8] 宋玉恒.《塑料注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》.北京.航空工業(yè)出版社,1994.8
[9] 劉彤,李季,公偉廣,陳前林.淺述塑料模板的優(yōu)越性與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J].廣州化工2010年38卷第5期:32-33
[10] 張孝民.塑料模具技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
[11] 王強(qiáng).手機(jī)外殼注射模具設(shè)計(jì)與制造[J].材料加工工程.2007, 碩士
[12] 陳愛(ài)霞,金海霞.小型斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯塑料注塑模具設(shè)計(jì)[J]廣西輕工業(yè).2010.4.5
[13] 張維合.手機(jī)面蓋精密注塑模具設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用2012年09期
[14] 趙世友. 塑料按鍵注塑模具設(shè)計(jì)[J]. 塑料科技. 2011年02
[15] 丁智平.陳吉平. 一種側(cè)抽芯注塑模設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用. 2002年06
[16] Jongsoo Lee. Micro Genetic Algorithm Based Optimal Gate Positioning[J].Journal of Mechanical Science and Technology,2007(21);789-798
[17] Koric, Seid. Journal of Materials Processing Technology[M]. 2008
[18] Dr M. S. Gadala,J. Wang. A practical procedure for mesh motion in arbitrary Lagrang ian-Eulerianmethod[J].EngineeringwithComputers[M]. 1998
.
致 謝
論文是在導(dǎo)師張新運(yùn)的細(xì)心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己!寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無(wú)華!平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn),不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo),掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭倚牡母兄x!
本論文的順利完成,還離不開(kāi)同學(xué)的關(guān)心和幫助,在此對(duì)王鵬飛同學(xué)關(guān)心!支持和幫助,在此表示深深的感謝。沒(méi)有他們的幫助和支持我是沒(méi)有辦法順利完成學(xué)士學(xué)位論文的,同窗之間的友誼永遠(yuǎn)長(zhǎng)存。
另外,論文中還存在有不到之處,誠(chéng)請(qǐng)各位老師提出批評(píng)和建議。在此一并表示感謝!
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獨(dú)創(chuàng)性聲明
收藏