网络端口插座面板注塑模具设计-塑料注射模含NX三维及4张CAD图
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网络端口插座面板的注塑模设计摘 要此次设计的是常见的网络端口插座外壳注塑模设计,实用性好,外形美观,质轻,是常用的电器辅助工具。塑料制品原料来源广,低廉的价格,优良的性能等特点。它在汽车、电脑、电子、电机、仪表仪器,通讯产品制造不可缺少的作用,应用广泛。成型热塑件的主要成型方法是注射成型,应用范围极广注射成型是将原料注入料筒中经加热熔化,使其成为高粘度流体,用螺杆或者其他工具作为加压工具,使流体通过喷嘴以较高的压力注入型腔中,经冷却,凝固,然后从模具中脱出,制成塑料制品。关键词:注射模具;浇注系统;设计。目 录前 言11 产品分析21.1 零件产品三维图21.2 分析产品所使用的材料种类及工艺特点21.3 分析塑件的结构工艺性32 模具结构52.1 工作原理52.2 注射模具组成部分52.2.1零部件的成型52.2.2导向部分52.2.3浇注系统部分52.2.4冷却系统部分63 分型面设计83.1 分型面形式83.2 分型面的选择84 推出机构94.1 推出机构组成94.2 推出机构分类94.3 推出机构设计原则95 注射机的选用116 注意设计中产生的问题127 模架的选取138 总图14总 结15致 谢16附 录17参考文献18前 言模具作为现代工业重要的装备,随着工业技术的飞速发展,新兴的产品不断的涌现,对于模具的设计与制造速度、质量,精度有了更高的要求。塑料模的制造与生产是各种工业产品的重要的加工工艺之一,随着时代的进步,塑料加工行业也随之快速发展,以及塑料制品在航空、军用和汽车等领域的应用,产品的精度、外形对于模具的要求也越来越高,传统的模具设计方法已经无法适应当今社会快速发展的要求. 与传统的模具设计相比,(CAE)技术无论是在提高生产率、保证产品无论是质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,都具有极大的优越性。一般周期越来越短,模具精度也越来越高,加速了新产品的生产以及更新换代,提高经济效益,拓展竞争力。近些年来,很多企业认识到这些变化,都朝着这个方向不断发展。收集、整理和总结工作中积累的一些有用的经验,将形成规范化,体系化的设计。此设计是利用课本上的理论,通过对塑件的分析,确定使用一模两腔来注射成型。本次设计依据模具设计的思路、基本规律严格进行,并根据相关的技术、精度要求进行设计:分析塑件工艺性,确定型腔数量和分型面,设计浇注系统和成型零件等,整个程序下来,丰富了自己这方面的知识,同时对机械的相关知识有相当的了解:看图、识图绘图、公差与配合、机械工艺制造等。1 产品分析1.1 零件产品三维图此零件为常见的网络端口面板,见图1-1。图1-1 产品图1.2 分析产品所使用的材料种类及工艺特点塑件的原材料选择ABS(丙烯-丁二烯共聚物)。比例:1.05g/cm3鉴别方法:将其燃烧、出现黄色火焰、有黑烟产生,有浅金盏草味。实验:环己酮可以被软化,溶剂无重要影响。特点: (1)有较高的冲击强度,稳定的化学性,良好的导电性,综合性较好。见表1-1、表1-2、表1-3。(2)有良好的熔接性,可制成多种颜色的塑件,表面可进行镀铬、镀漆处理。(3) 较高的耐热性、阻燃、增强、透明等。(4)ABS的流动性比HIPS差些,比PC强,柔韧性较好。表1-1 热物理性 密度(g/cm3)1.01-1.05比热容(JKg-1K-1)1245-1674导热系数Wm-1K-110-213.6-31.2线膨胀系数(10-5K-1)5.8-8.6滞留温度(C)130-160表1-2 力学性能 屈服强度(MPa)60抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)85弯曲弹性模量(GPa)1.6抗压强度(MPa)55抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口 261缺口 11布氏硬度9.7R121表1-3电气性能 表面电阻率()1.21013体积电阻率(m)6.91014击穿电压(KV)介电常数(106Hz)3.05介电损耗角(106Hz)0.007耐电弧性(s)50-751.3 分析塑件的结构工艺性为满足表面光滑的要求以及提高制品成型效率采用侧交口。浇口分流道位于模具分型面处,浇口横向开设在模具的型腔处,从塑件侧面进料,因此塑件外表面不受损伤,不会因浇口的痕迹而影响塑件的表面质量和美观效果。塑料件工艺参数干燥条件:80-85 2小时; 成型收缩率:0.4-0.8; 模具温度:52-80(温度会影响塑件光洁度,较低温度会导致较低的光洁度); 融化温度:210-280 (建议的温度:245); 成型温度:200-400; 注射速度:中高速度 注射压力:60-100MPa。2 模具结构图2-1 注塑模图2.1 工作原理模具开合模的时候,定模与动模分别移动到相应的位置,将型芯推出,便于将注塑件推出,重复多次,制作出相应数量的注塑件。2.2 注射模具组成部分2.2.1零部件的成型型腔是成型塑件的重要组成部分,型芯、凹模、镶块,型芯或成型杆等构成。2.2.2导向部分为了将动模和定模合模时准确对中而设置的导向零件,一般会有导柱、导柱孔或是动、定模上分别设有的内外锥面相互吻合。还有导向零件。确保顶出板水平运动。2.2.3浇注系统部分将原料经由注射喷嘴流向型腔的流道称作浇注系统。组成主要包括流道、浇口、冷料穴等。图2-2 浇注示意图2.2.4冷却系统部分冷却是注塑的重要组成部分之一。在注塑过程中,冷却的时间占到80%的时间,由于每个塑料制品所要求的冷却温度不同,成型的温度也不尽相同。对冷却系统的合理设计可以节约成本。冷却系统的设计要结合模具的设计结构、注塑件的尺寸、型腔与型芯的位置、产生接痕的位置。一般浇口处要加强冷却时间,料经由注射喷嘴流向型腔的流道称作浇注系统。它的组成包括主流道,浇口、冷料穴组成。见图2-3。冷却方式有:普通冷却、内模转模坯冷却、隔水片冷却、立体环形冷却、螺旋式冷却等。大多数情况下选择普通冷却中的平行冷却或者是连续性冷却。图2-3 冷却系统示意图M=Q/Cp(t1-t2)式中:M-每一次注射所需的单位时间用水量(Kg/s);Cp-水的比定压热容(J/Kg);t1-水的入口温度 ; t2-水的出口温度。表2-1冷却直径选取表 产品壁厚mm(inch)冷却水路直径mm(inch)水路直径优先系列mm1.5(0.06)5-8(0.19-0.31)6、8、11、142(0.08)8-10(0.31-0.40)2-4(0.08-0.16)10-12(0.40-0.47)4-6(0.16-0.24)12-14(0.47-0.55)3 分型面设计3.1 分型面形式分型面有主分型面和辅助分型面。分模取出的分型面为主分型面,其余为辅助分型面。如图3-1所示。注塑模有的是一个分型面,还有的是多个分型面。图3-1 分型面3.2 分型面的选择(1) 保证塑件的外观质量。(2) 选在塑件外形最大轮廓处。(3) 使塑件留在动模一侧。(4) 保证塑件的尺寸精度。(5) 满足塑件的使用要求。(6) 便于加工制造证。(7) 有利于排气。实际生产中,不可能完全满足上述要求,应该抓主要特征,在此情况下确定合理的分型面。4 推出机构4.1 推出机构组成推出机构的祖成包括:推出零件、零件固定板和推板,推出机构导向和复位部件组成。常见的推出零件:推杆、推管、成型推杆等。推出的型腔或型芯叫作推出零件。4.2 推出机构分类手动推出、机动推出、液压和气动推出机构。推出机构以推出的零件分类:推杆推出、推管推出、成型推杆等。根据顶出方向可分为:定模顶出、动模顶出或动、定模同时顶出。模具结构特征分类:简单推出、动定模双向推迟推出、顺序推出、二级推迟等。4.3 推出机构设计原则(1)使塑件留在动模上; (2)确保制品并不变形不损; (3)保证制品外观良好; (4)可靠的结构性。因此,推出机构是推出各种塑件的一种工具。推杆的截面形状依据各零件的具体情况而选择相应的推出机构。这些推出机构可以设计成方形,圆形及其他形状。圆形在各个模具设计中是最为常见的,因为圆形推出机构比较容易达到推杆和型芯上,并且圆形还可以减少阻力,摩擦力,防止卡死在模具中等,一旦出现问题,方便更换。顶出零部件设计有园推杆设计、推管设计、推快设计等。图4-1 推出机构因此,推出机构一般选用大直径的推杆。如图4-1,推杆直径为4 mm。长约140。5 注射机的选用注塑机规格:最大压力: 180.0000 MPa螺杆增强比率: 10.0000注塑机响应时间: 0.010 s注塑机最大锁模力: 7000.2198 tonne温度设置熔体温度: 220.0000 C模具型腔侧温度: 50.0000 C模具型芯侧温度: 50.0000 C注射设置注射控制方法: 注射时间 注射时间: 1.4266 s 名义流动速率: 19.3050 cm3/s保压压力曲线 持续时间 压力 (s) (MPa) 0.0000 10.1119 10.0000 10.1119冷却时间: 20.0000 s 流动分析的结果零件和冷流道的总体积: 27.5403 cm3切换压力: 12.6399 MPa6 注意设计中产生的问题如若气体无法顺利的排出,塑料零件由于填充不完整而导致的气泡、接缝或其他误差,或因气压不稳产生的高温,使的塑料焦化。尤其是大的塑料零件及其他精密塑料零件,气体的排出对于它们的品质有很大的影响。对于制造的塑件不是尺寸过大,而且零件的型腔不深,所以此方案在分型面设计、推杆模板之间进行排气。(1)排气槽尺寸的不同选择。(2)在流道的冷料槽末端要设计排气槽。(3)依据CAE的分析,在产品的流动末端设计排气槽,而对于一些排气困难的筋位要设计镶件加排气。(4)镶件及司筒根据实际需要加排气槽。在合模时还会产生飞边、毛边等多余的废料,产生这样的原因一般是在合模的时候,合模力不足,力度相差太大;在模具设计的时候存在误差,型腔与型芯不能很好的配合;可能排气系统设计的不正确。改进方案:在设计模具时选择合理的正确方式,确保合模时能够紧闭,使其不产生裂缝;将模具固定在动模或是定模模板上,合模时不会伤到模具。龟裂也是注塑模合模时常见的问题,它的产生是由于因力大小不均匀所导致的。因力有残余因力、外因力和环境因力之分。7 模架的选取图7-1 模架图选用模架如图7-1所示,由塑料零件的相关特点以及模具型腔的数量来选择适合的模架。模架选用前首先确定成型件的尺寸。根据塑料零件的进浇方式和结构的需求来选择合理的模架类型,优先选用大水口模架,当不能满足需求时选用细水口或是其他类型。8 总图图8-1 模具总图 改进方案:在设计模具时选择合理的正确方式,确保合模时能够紧闭,使其不产生裂缝;确保模具固定在模板上,合模时不会伤到模具。模具图如图8-1。 总 结本注塑模的特点:(1)结构合理、良好的对称性、符合实际需求。(2)塑件各个部分均采用不同的材质,使得模具利用率达到最佳状态,有利于节约生产成本。(3)本次的塑件模具设计采用一模两腔,既提高了生产的效率,也提高了零件的尺寸精度。(4)零件的部分加工缩短了生产周期。此次设计过程中充分利用各种方式,同事也在不断思考,不断强化我们所学的理论知识的理解,不断完善自己的设计。以电脑为介质,加之专业模具分析软件来设计自己的模具,通过调用数据库中相对应的模架,凭借几何造型及其他工具可以获得型腔、型芯、模板及尺寸来完成设计。UG、CAD等软件技术是传统设计模具的方式,提高了模具的设计效率、精度,尤其是对塑料模具的生产效率有进一步的提高。总的说来,通过这次的毕业设计又一次让自己发现自己的不足之处,画图感觉有些不太熟练,同时,在其他方面还是有点欠缺,在做毕业设计的同时,自己也在积累一定的经验,以设计出节约成本、原料,获得更大效益的模具。致 谢经过几个月的奋斗,毕业设计终于做好了。为了更好地完成这次设计,我查找了大量的书籍、资料及其它,了解了目前塑料模具行业和ABS塑料的现状和外来的发展方向。利用自己所学的知识,加之前任的资料、探索经验,对已定的塑件进行分析,并确定了成型的工艺方案。这次可以很好完成设计,感谢有老师在一旁的细心、耐心的指导,尤其老师帮我们所收集的资料。在老师的指导下,我掌握了设计注塑模的基本原则以及如何选择设计时的参数。模具要求高精度,形状、结构,相对复杂。在设计的过程中,不仅用到机械制造方面的内容,还用到了模具制造工艺学以及制图方面的相关知识。通过这次的设计,对自己所学的知识进行概述,看看自己究竟掌握的情况,也是对自己的一次检验。在大学这几年的学习生活中,不仅是得到了同学们、老师们的帮助,而且让我在学习生活中感受到了关怀,最重要的是一种超脱物质上的支持和鼓励。在完成这次的毕业设计的过程中,让我们深刻意识到基础知识的重要性。设计不仅仅是帮我们检验我们在大学的学习成果,更重要的是让我们清楚地认识自我,锻炼我们的意志,增强我们的耐心,这将对我们以后的发展具有重要影响。附 录 1图1-1产品图2表1-1热物理性3表1-2力学性能4表1-3电气性能5图2-1注塑模图6图2-2浇注示意图7图2-3冷却系统示意图8表2-1冷却直径选取表9图3-1分型面10图4-1推出机构11图7-1模架图12图8-1模具总图参考文献1 许可. 职业技术-职业资格培训教材. 上海:中国劳动社会保障出版社,2012.2 陈小兵. 现代注塑模机构设计实用技术. 北京:机械工业出版社,2014.3 曹阳根. 现代注塑模设计. 北京:化学工业出版社,2009.4 邹继强. 模具设计师具设计. 北京:中国石油大学出版社,2014.5 夏江梅. 塑料模设计与实践. 北京:机械工业出版社,2013.6 陈晓勇塑料模设计北京:机械工业出版社,20117 张杰 塑料模设计及案例 北京:电子工业出版社,20118 黄晓燕塑料模典型结构100例上海:上海科学技术出版社,20089 翁其金塑料模塑工艺与塑料模设计北京:机械工艺出版社,201210 黄路明塑料模制造技术北京:中国铁道出版社,201217设计(论文)任务书课题名称:网络端口插座面板注塑模设计学生姓名:学 号:院(系):专业班级:指导教师:起止日期 20 年 月 日至 20 年 月 日一、课题来源、目标及意义 网络是生活中必不可少的部分,人们无论是在吃饭、休息、散步还是其他,已经越来越离不开网络了。网络插座在家中是不可或缺的设施之一。研究该项目是为了更好的去学习插座注塑模具设计的过程熟悉怎么样用一些软件,比如用UG画三维图、CAD绘二维图等。通过此次毕业设计,学生将对注塑模有更进一步的了解。对于本次设计,学生将综合运用所学知识,完成材料的选用、材料的工艺分析、模具结构设计、型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。在以后的设计模具时,学生就知道如何选择分型面等问题,在以后工作中设计模具时,学生就知道该怎样去合理设计合理模具。让学生对注塑模具的设计产生更大的兴趣。二、毕业设计(论文)内容及要求本次设计将通过分析和计算注塑件,选择合理的结构,并且校核各个参数,设计出一套合理、经济、适用的插座注塑模具。本次设计对于学生的能力有很大的提高,意义蛮大,熟悉型芯型腔尺寸的确定;绘制型芯型腔等主要零件的零件图;顶料方式的选择;根据锁模力,注射量等选择注塑机;模具装配图的绘制。三、毕业设计(论文)进程安排序号设计(论文)各阶段名称计划时间1毕业设计辅导,学生进行相关准备工作,选题并审批。2教师下发任务书,学生完成开题报告,教师审核。3学生上交开题报告,开始设计。教师指导4学生完成毕业设计,并上报周记5次,教师指导5学生提交毕业设计材料(电子稿与纸质稿)。6毕业设计答辩。四、参考书及参考文献1 许可. 职业技术-职业资格培训教材. 上海:中国劳动社会保障出版社,2012.2 陈小兵. 现代注塑模机构设计实用技术. 北京:机械工业出版社,2014.3 曹阳根. 现代注塑模设计. 北京:化学工业出版社,2009.4 邹继强. 模具设计师具设计. 北京:中国石油大学出版社,2014.5 夏江梅. 塑料模设计与实践. 北京:机械工业出版社,2013.6 陈晓勇塑料模设计北京:机械工业出版社,20117 张杰 塑料模设计及案例 北京:电子工业出版社,20118 黄晓燕塑料模典型结构100例上海:上海科学技术出版社,2008指导教师(签字): 院(系)主任(签字): 设计(XX)开题报告题 目:网络端口插座面板注塑模设计学生姓名:学 号:院(系):专业班级:指导教师: 年 月 日一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值网络在生活中占据越来越重要的地位,我们几乎每一分钟都离不开网络,无论什么年龄段的,对网络的需要越来越高。在此次设计插座塑料模具时,使我们对软件的使用更为熟练,比如用UG画模具三维图、CAD绘模具装配的二维图等。通过这次毕业设计,我们将对塑料模设计流程有更进一步的了解。本次毕业设计也用到了Moldflow模流分析,更贴近企业设计,同时节省开模时间。对于本次设计,我们将综合运用所学知识,完成材料的选用、材料的工艺分析、模具结构设计、型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。在以后的设计模具时,我们就知道怎样能不能更好的选择分型面等问题,在以后工作中设计模具时,我们就知道该怎样去合理设计合理模具。让我们对塑料模具的设计产生了更大的兴趣。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段(途径)对于网口插座的设计而言,我们首先要考虑我们所设计的塑料件是否符合制造要求,然后运用模具注塑成型工艺及模具设计的基础知识,分析塑料件的性能要求,选择出符合该制件的材料。之后型芯型腔尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。再此期间,我们将遇到很多问题,其中要研究的关键问题主要有塑料件材料的选用;塑料件的公差等级;注塑机的选择。还有一些细节方面,也是我们此次设计中将遇到的的问题。比如绘制零件图时,要考虑型芯型腔精度、尺寸。 通过老师对塑料模相关知识的讲解和翻阅很多有关冲压模具设计的书籍、文献,我们会对上述的关键问题逐一解决。三、论文的主体框架和主要内容概述想要设计出一套完美的设计,必须掌握本设计塑料成型工艺及模具设计的基础知识,设计出一套完整的塑料模设计一般按以下的步骤完成:1、塑料件分析:1)功能分析2)塑件成型分析2、成型工艺分析:1)塑件的选材3、模具结构设计:1)分型面的选择 2)型腔的布局3)浇注系统的设计4)推出机构的设计5)模架类型的选择6)冷却系统的设计7)排气系统设计8)型芯型腔结构设计9)侧抽芯结构设计10)模具草图绘制11)模具工作原理4、模具尺寸计算与注塑机选择:1)型芯型腔结构尺寸计算 2)模具机构尺寸计算3)侧抽芯尺寸的计算4)注塑量的计算5)锁模力的计算6)注塑机的选择7)其他尺寸计算8)注塑机校核5、模具图纸的绘制:1)模具装配图的绘制)2)零件图的绘制以上5点基本上包括了设计一套模具所需的步骤和要求。同时,在之后的设计过程中,我们将通过查阅大量资料、手册、标准等,结合教材上的知识也对塑料模具的组成结构(浇注系统、顶料方式)有了系统的认识。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求毕业设计辅导,学生进行相关准备工作,选题并审批。选题审批完成教师下发任务书,学生完成开题报告,教师审核。完成开题报告学生提交开题报告并开始设计,教师指导。开题报告审核完成,并已开始设计老师指导,学生更改并定稿。毕业设计最终稿完成提交毕业设计材料(电子稿与纸质稿)。材料上交完成毕业设计答辩。五、指导教师意见(应详细写出对学生开题准备工作、课题的思路和研究方向、论文的主体内容框架的指导性意见)(小4号宋体,22磅行距) 指导教师:年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人:年 月 日七、参考文献阅读清单(要求8篇以上)序号题 目(及作者)出处(书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等)1职业技术-职业资格培训教材.上海:中国劳动社会保障出版社,2012.2现代注塑模机构设计实用技术.北京:机械工业出版社,2014.3现代注塑模设计.北京:化学工业出版社,2009.4模具设计师具设计北京:中国石油大学出版社,2014.5塑料模设计与实践.北京:机械工业出版社,2013.6塑料模设计北京:机械工业出版社,20117塑料模设计及案例北京:电子工业出版社,20118塑料模典型结构100例上海:上海科学技术出版社,20089塑料模塑工艺与塑料模设计北京:机械工艺出版社,201210塑料模制造技术北京:中国铁道出版社,2012中文题目:网络端口插座面板的注塑模设计 毕业设计(论文)共 页 图纸共 张 完成日期 答辩日期 摘 要此次设计的是常见的网络端口插座外壳注塑模设计,实用性好,外形美观,质轻,是常用的电器辅助工具。塑料制品原料来源广,低廉的价格,优良的性能等特点。它在汽车、电脑、电子、电机、仪表仪器,通讯产品制造不可缺少的作用,应用广泛。成型热塑件的主要成型方法是注射成型,应用范围极广注射成型是将原料注入料筒中经加热熔化,使其成为高粘度流体,用螺杆或者其他工具作为加压工具,使流体通过喷嘴以较高的压力注入型腔中,经冷却,凝固,然后从模具中脱出,制成塑料制品。关键词:注射模具;浇注系统;设计。目 录前 言11 产品分析21.1 零件产品三维图21.2 分析塑件使用材料种类及工艺特征用21.3 分析塑件的结构工艺性32 模具结构52.1 工作原理52.2 注射模具组成部分52.2.1零部件的成型52.2.2导向部分52.2.3浇注系统部分62.2.4冷却系统部分63 分型面设计83.1 分型面形式83.2 分型面的选择84 推出机构94.1 推出机构组成94.2 推出机构分类94.3 推出机构设计原则95 注射机的选用116 注意设计中产生的问题127 模架的选取138 总图14总 结15致 谢16附 录17参考文献18前 言模具作为现代工业重要的装备,随着工业技术的飞速发展,新兴的产品不断的涌现,对于模具的设计与制造速度、质量,精度有了更高的要求。塑料模的制造与生产是各种工业产品的重要的加工工艺之一,随着时代的进步,塑料加工行业也随之快速发展,以及塑料制品在航空、军用和汽车等领域的应用,产品的精度、外形对于模具的要求也越来越高,传统的模具设计方法已经无法适应当今社会快速发展的要求. 与传统的模具设计相比,(CAE)技术无论是在提高生产率、保证产品无论是质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,都具有极大的优越性。一般周期越来越短,模具精度也越来越高,加速了新产品的生产以及更新换代,提高经济效益,拓展竞争力。近些年来,很多企业认识到这些变化,都朝着这个方向不断发展。收集、整理和总结工作中积累的一些有用的经验,将形成规范化,体系化的设计。此设计是利用课本上的理论,通过对塑件的分析,确定使用一模两腔来注射成型。本次设计依据模具设计的思路、基本规律严格进行,并根据相关的技术、精度要求进行设计:分析塑件工艺性,确定型腔数量和分型面,设计浇注系统和成型零件等,整个程序下来,丰富了自己这方面的知识,同时对机械的相关知识有相当的了解:看图、识图绘图、公差与配合、机械工艺制造等。1 产品分析1.1 零件产品三维图此零件为常见的网络端口面板,见图1-1。图1-1 产品图1.2 分析产品所使用的材料种类及工艺特点塑件的原材料选择ABS(丙烯-丁二烯共聚物)。比例:1.05g/cm3鉴别方法:将其燃烧、出现黄色火焰、有黑烟产生,有浅金盏草味。实验:环己酮可以被软化,溶剂无重要影响。特点: (1)有较高的冲击强度,稳定的化学性,良好的导电性,综合性较好。见表1-1、表1-2、表1-3。(2)有良好的熔接性,可制成多种颜色的塑件,表面可进行镀铬、镀漆处理。(3) 较高的耐热性、阻燃、增强、透明等。(4)ABS的流动性比HIPS差些,比PC强,柔韧性较好。表1-1 热物理性 密度(g/cm3)1.01-1.05比热容(JKg-1K-1)1245-1674导热系数Wm-1K-110-213.6-31.2线膨胀系数(10-5K-1)5.8-8.6滞留温度(C)130-160表1-2 力学性能 屈服强度(MPa)60抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)85弯曲弹性模量(GPa)1.6抗压强度(MPa)55抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口 261缺口 11布氏硬度9.7R121表1-3电气性能 表面电阻率()1.21013体积电阻率(m)6.91014击穿电压(KV)介电常数(106Hz)3.05介电损耗角(106Hz)0.007耐电弧性(s)50-751.3 分析塑件的结构工艺性为满足表面光滑的要求以及提高制品成型效率采用侧交口。浇口分流道位于模具分型面处,浇口横向开设在模具的型腔处,从塑件侧面进料,因此塑件外表面不受损伤,不会因浇口的痕迹而影响塑件的表面质量和美观效果。塑料件工艺参数干燥条件:80-85 2小时; 成型收缩率:0.4-0.8; 模具温度:52-80(温度会影响塑件光洁度,较低温度会导致较低的光洁度); 融化温度:210-280 (建议的温度:245); 成型温度:200-400; 注射速度:中高速度 注射压力:60-100MPa。2 模具结构图2-1 注塑模图2.1 工作原理模具开合模的时候,定模与动模分别移动到相应的位置,将型芯推出,便于将注塑件推出,重复多次,制作出相应数量的注塑件。2.2 注射模具组成部分2.2.1零部件的成型型腔是成型塑件的重要组成部分,型芯、凹模、镶块,型芯或成型杆等构成。2.2.2导向部分为了将动模和定模合模时准确对中而设置的导向零件,一般会有导柱、导柱孔或是动、定模上分别设有的内外锥面相互吻合。还有导向零件。确保顶出板水平运动。2.2.3浇注系统部分将原料经由注射喷嘴流向型腔的流道称作浇注系统。组成主要包括流道、浇口、冷料穴等。图2-2 浇注示意图2.2.4冷却系统部分冷却是注塑的重要组成部分之一。在注塑过程中,冷却的时间占到80%的时间,由于每个塑料制品所要求的冷却温度不同,成型的温度也不尽相同。对冷却系统的合理设计可以节约成本。冷却系统的设计要结合模具的设计结构、注塑件的尺寸、型腔与型芯的位置、产生接痕的位置。一般浇口处要加强冷却时间,料经由注射喷嘴流向型腔的流道称作浇注系统。它的组成包括主流道,浇口、冷料穴组成。见图2-3。冷却方式有:普通冷却、内模转模坯冷却、隔水片冷却、立体环形冷却、螺旋式冷却等。大多数情况下选择普通冷却中的平行冷却或者是连续性冷却。图2-3 冷却系统示意图M=Q/Cp(t1-t2)式中:M-每一次注射所需的单位时间用水量(Kg/s);Cp-水的比定压热容(J/Kg);t1-水的入口温度 ; t2-水的出口温度。表2-1冷却直径选取表 产品壁厚mm(inch)冷却水路直径mm(inch)水路直径优先系列mm1.5(0.06)5-8(0.19-0.31)6、8、11、142(0.08)8-10(0.31-0.40)2-4(0.08-0.16)10-12(0.40-0.47)4-6(0.16-0.24)12-14(0.47-0.55)3 分型面设计3.1 分型面形式分型面有主分型面和辅助分型面。分模取出的分型面为主分型面,其余为辅助分型面。如图3-1所示。注塑模有的是一个分型面,还有的是多个分型面。图3-1 分型面3.2 分型面的选择(1) 保证塑件的外观质量。(2) 选在塑件外形最大轮廓处。(3) 使塑件留在动模一侧。(4) 保证塑件的尺寸精度。(5) 满足塑件的使用要求。(6) 便于加工制造证。(7) 有利于排气。实际生产中,不可能完全满足上述要求,应该抓主要特征,在此情况下确定合理的分型面。4 推出机构4.1 推出机构组成推出机构的祖成包括:推出零件、零件固定板和推板,推出机构导向和复位部件组成。常见的推出零件:推杆、推管、成型推杆等。推出的型腔或型芯叫作推出零件。4.2 推出机构分类手动推出、机动推出、液压和气动推出机构。推出机构以推出的零件分类:推杆推出、推管推出、成型推杆等。根据顶出方向可分为:定模顶出、动模顶出或动、定模同时顶出。模具结构特征分类:简单推出、动定模双向推迟推出、顺序推出、二级推迟等。4.3 推出机构设计原则(1)使塑件留在动模上; (2)确保制品并不变形不损; (3)保证制品外观良好; (4)可靠的结构性。因此,推出机构是推出各种塑件的一种工具。推杆的截面形状依据各零件的具体情况而选择相应的推出机构。这些推出机构可以设计成方形,圆形及其他形状。圆形在各个模具设计中是最为常见的,因为圆形推出机构比较容易达到推杆和型芯上,并且圆形还可以减少阻力,摩擦力,防止卡死在模具中等,一旦出现问题,方便更换。顶出零部件设计有园推杆设计、推管设计、推快设计等。图4-1 推出机构因此,推出机构一般选用大直径的推杆。如图4-1,推杆直径为4 mm。长约140。5 注射机的选用注塑机规格:最大压力: 180.0000 MPa螺杆增强比率: 10.0000注塑机响应时间: 0.010 s注塑机最大锁模力: 7000.2198 tonne温度设置熔体温度: 220.0000 C模具型腔侧温度: 50.0000 C模具型芯侧温度: 50.0000 C注射设置注射控制方法: 注射时间 注射时间: 1.4266 s 名义流动速率: 19.3050 cm3/s保压压力曲线 持续时间 压力 (s) (MPa) 0.0000 10.1119 10.0000 10.1119冷却时间: 20.0000 s 流动分析的结果零件和冷流道的总体积: 27.5403 cm3切换压力: 12.6399 MPa6 注意设计中产生的问题如若气体无法顺利的排出,塑料零件由于填充不完整而导致的气泡、接缝或其他误差,或因气压不稳产生的高温,使的塑料焦化。尤其是大的塑料零件及其他精密塑料零件,气体的排出对于它们的品质有很大的影响。对于制造的塑件不是尺寸过大,而且零件的型腔不深,所以此方案在分型面设计、推杆模板之间进行排气。(1)排气槽尺寸的不同选择。(2)在流道的冷料槽末端要设计排气槽。(3)依据CAE的分析,在产品的流动末端设计排气槽,而对于一些排气困难的筋位要设计镶件加排气。(4)镶件及司筒根据实际需要加排气槽。在合模时还会产生飞边、毛边等多余的废料,产生这样的原因一般是在合模的时候,合模力不足,力度相差太大;在模具设计的时候存在误差,型腔与型芯不能很好的配合;可能排气系统设计的不正确。改进方案:在设计模具时选择合理的正确方式,确保合模时能够紧闭,使其不产生裂缝;将模具固定在动模或是定模模板上,合模时不会伤到模具。龟裂也是注塑模合模时常见的问题,它的产生是由于因力大小不均匀所导致的。因力有残余因力、外因力和环境因力之分。7 模架的选取图7-1 模架图选用模架如图7-1所示,由塑料零件的相关特点以及模具型腔的数量来选择适合的模架。模架选用前首先确定成型件的尺寸。根据塑料零件的进浇方式和结构的需求来选择合理的模架类型,优先选用大水口模架,当不能满足需求时选用细水口或是其他类型。8 总图图8-1 模具总图 改进方案:在设计模具时选择合理的正确方式,确保合模时能够紧闭,使其不产生裂缝;确保模具固定在模板上,合模时不会伤到模具。模具图如图8-1。 总 结本注塑模的特点:(1)结构合理、良好的对称性、符合实际需求。(2)塑件各个部分均采用不同的材质,使得模具利用率达到最佳状态,有利于节约生产成本。(3)本次的塑件模具设计采用一模两腔,既提高了生产的效率,也提高了零件的尺寸精度。(4)零件的部分加工缩短了生产周期。此次设计过程中充分利用各种方式,同事也在不断思考,不断强化我们所学的理论知识的理解,不断完善自己的设计。以电脑为介质,加之专业模具分析软件来设计自己的模具,通过调用数据库中相对应的模架,凭借几何造型及其他工具可以获得型腔、型芯、模板及尺寸来完成设计。UG、CAD等软件技术是传统设计模具的方式,提高了模具的设计效率、精度,尤其是对塑料模具的生产效率有进一步的提高。总的说来,通过这次的毕业设计又一次让自己发现自己的不足之处,画图感觉有些不太熟练,同时,在其他方面还是有点欠缺,在做毕业设计的同时,自己也在积累一定的经验,以设计出节约成本、原料,获得更大效益的模具。致 谢经过几个月的奋斗,毕业设计终于做好了。为了更好地完成这次设计,我查找了大量的书籍、资料及其它,了解了目前塑料模具行业和ABS塑料的现状和外来的发展方向。利用自己所学的知识,加之前任的资料、探索经验,对已定的塑件进行分析,并确定了成型的工艺方案。这次可以很好完成设计,感谢有老师在一旁的细心、耐心的指导,尤其老师帮我们所收集的资料。在老师的指导下,我掌握了设计注塑模的基本原则以及如何选择设计时的参数。模具要求高精度,形状、结构,相对复杂。在设计的过程中,不仅用到机械制造方面的内容,还用到了模具制造工艺学以及制图方面的相关知识。通过这次的设计,对自己所学的知识进行概述,看看自己究竟掌握的情况,也是对自己的一次检验。在大学这几年的学习生活中,不仅是得到了同学们、老师们的帮助,而且让我在学习生活中感受到了关怀,最重要的是一种超脱物质上的支持和鼓励。在完成这次的毕业设计的过程中,让我们深刻意识到基础知识的重要性。设计不仅仅是帮我们检验我们在大学的学习成果,更重要的是让我们清楚地认识自我,锻炼我们的意志,增强我们的耐心,这将对我们以后的发展具有重要影响。附 录 1图1-1产品图2表1-1热物理性3表1-2力学性能4表1-3电气性能5图2-1注塑模图6图2-2浇注示意图7图2-3冷却系统示意图8表2-1冷却直径选取表9图3-1分型面10图4-1推出机构11图7-1模架图12图8-1模具总图参考文献1 许可. 职业技术-职业资格培训教材. 上海:中国劳动社会保障出版社,2012.2 陈小兵. 现代注塑模机构设计实用技术. 北京:机械工业出版社,2014.3 曹阳根. 现代注塑模设计. 北京:化学工业出版社,2009.4 邹继强. 模具设计师具设计. 北京:中国石油大学出版社,2014.5 夏江梅. 塑料模设计与实践. 北京:机械工业出版社,2013.6 陈晓勇塑料模设计北京:机械工业出版社,20117 张杰 塑料模设计及案例 北京:电子工业出版社,20118 黄晓燕塑料模典型结构100例上海:上海科学技术出版社,20089 翁其金塑料模塑工艺与塑料模设计北京:机械工艺出版社,201210 黄路明塑料模制造技术北京:中国铁道出版社,201217 选题审批表姓 名选题教师姓 名学 号专业技术职 务高级中级初级院(系)专 业申报课题名称网络端口插座面板注塑模设计课题类别设计论文其它课题来源生产实践科研实验室建设自拟课题简介本设计将采用注塑成型工艺以及模具设计的知识,并查找了相关资料文献,分析注塑零件的性能及要求,选取适合的塑件材料,为其后相关的工艺做准备,并做好相关的设计。画出三维图和二维图。设计出符合自己的设计图纸设计(论文)要求(包括应具备的条件)论文条理性好,文字通顺,格式正确,图纸清晰。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否是新拟课题是否所在项目团队主任审定意见:负责人(签名):年 月 日注:1.该表作为学生毕业设计(论文)课题申报时专用,由选题教师填写,经所在专业有关人员讨论,负责人签名后生效;2.该表的填写针对1名学生毕业设计(论文)时选择使用,如同一课题由2名及2名以上同学选择,应在申报课题的名称上加以区别(加副标题),并且在设计(论文)要求一栏中加以体现;3.课题简介一栏主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、主要内容、意义;4.“设计(论文)要求(包括应具备的条件)”一栏:主要指本课题技术方面的要求,而“条件”指从事该课题必须具备的基本条件(如仪器设备、场地、文献资料等);5.课题一旦被学生选定,此表须放在学生“毕业设计(论文)材料袋”中存档。
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