DVD-CD盒注塑模具设计【通过答辩全套含CAD图纸带三维】
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宁毕业设计(论文)CD盒注塑模具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要塑料在工业快速发展,提出了质量好,加工精度高,开发周期短等注塑模具的设计和生产的要求越来越高,能够适应这种需求已成为模具制造企业发展的关键因素。模具技术是一个综合性的机械工程,计算机应用,自动控制学科整合,数控技术等学科作为一个整体。在本文中,根据CD盒注塑模具结构设计合理,包括零部件设计成型,浇注系统设计,脱模机构的设计,冷却系统设计等。根据分析情况,设计了一套塑料注射模具,并对模具以及主要零件进行了CAD绘图。关键字:注射模具,浇注系统,脱模机构,冷却系统AbstractPlastics industry rapid development, puts forward the quality is good, the processing precision is high, and the design and production requirements short development cycle of injection mold is higher, can meet this demand has become a key factor in the development of mold manufacturing enterprises. Die technology is mechanical engineering, a comprehensive application of computer, automatic control subject integration, numerical control technology and other disciplines as a whole.In this paper, according to the CD of the injection mold for the rational design of the structure, including the design of molding parts, the design of gating system, demoulding mechanism design, cooling system design. According to the analysis, a set of plastic injection mold design, and die as well as the main parts of the CAD drawing.Key Words: Ejection mechanism of injection mould,Gating system, Cooling system目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV第1章 绪 论11.1 概述11.2塑料模现状11.3 模具产品发展势头21.4 本课题的设计步骤4第2章 塑件的工艺分析情况62.1塑件的工艺性分析情况72.1.1塑件的原材料分析情况72.1.2 ABS的注塑工艺参数82.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析情况82.2.1结构分析情况82.2.2尺寸精度分析情况82.2.3表面质量分析情况82.3计算塑件的体积和质量8第3章 注塑模设计103.1 注射模具分型面的选择103.1.1 分型面的基本形式103.1.2 分型面选择的基本原则103.1.3 分型面的选择103.2 浇注系统的设计103.2.1 浇注系统的组成103.2.2 注射模具主流道的设计113.2.3 分流道的设计123.2.4 浇口的设计133.2.5 冷料穴和钩料脱模装置153.3 型腔数目的确定及型腔的排列163.3.1 型腔数目的确定163.3.2 型腔的排列18第4章 成型零件和模体的设计194.1 模具型腔的结构设计194.2 型芯的结构设计204.3 成型零件的尺寸确定20第5章 顶出机构的设计22第6章 冷却系统的设计24第7章 排气系统25第8章 注塑机有关参数校核268.1模具闭合高度的确定268.2注塑机有关参数的校核268.3模具安装和试模27总结29参考文献30致 谢31第1章 绪论第1章 绪 论1.1 概述塑料模具是在一个特定的形状具有一定形状和尺寸的塑料工具形状。塑料模具塑料制品和易于使用的生产,外观要求的运行质量,对模具的各方面的物理性能有显著的影响,并应满足要求,效率高,操作方便,结构合理,制造容易,成本低。在一个合理、高效的设备现代塑料加工技术,先进的模具是必不可少的三个重要因素。尤其是塑性加工技术的塑料模具,对备件的需求和设计实现所需的一个很重要的角色。因此,塑料模具制造也提出了更高的要求。因此,不停地促进模具的开发。模具工业是现代工业的基础,它在很大程度上决定着产品的质量和市场竞争力的技术水平。随着中国加入“WTO”加快脚步不停。”中国模具行业入世”将产生重大而深远的影响,经济全球化的势头越来越明显,与世界许多知名公司的持续变革,国内和国际市场的进一步的今天,该行业将经历一个巨大的影响,竞争将更加激烈。在这样一个艰难的行业背景,通过对中国的模具制造水平不停止改革,我们的技术人员创新有了很大的提高,大型,复杂,精密,上一个新台阶、效率高、寿命长的模具。塑料成型塑料制品已成为产品的实际价值的重要组成部分。工作人员已超过40种的塑料成型方法。其中最重要的是,注塑,挤出,吹塑和压制。他们占了近85%,塑料成型;注射特别突出,超过塑料成型30%会计。注射成型的热塑性塑料的成型方法,几乎所有的热塑性塑料可以用这种方法成型,部分热固性塑料也可用于注射成型。1.2塑料模现状近年来,在中国塑料模具已取得了很大的进步,大型,复杂,高效、长寿命的模具和一个新的水平,尤其是在高技术应用的广度和深度,性能的几个方面列举如下:(1)的CADCAMCAE技术的广泛应用,特别是处理,计算机建模,通过数控机床编程与加工一直是主要的方法,CAE软件也得到了广泛的应用,提高设计水平。(2)和热流道技术的推广应用,争取进一步提高,加热装置的通道,自制的热喷嘴和热喷嘴的介绍已经应用,有的已达到国际先进水平。(3)气体辅助注射技术已应用,许多厂家都采用此技术,如熊猫公司开发的气辅模具,用C型分析软件进行气辅模具研制成功。(4)高质量的塑料模具钢的应用,注塑模具现在少采用45钢,P20钢广泛应用,大大提高了使用寿命和表面光洁度。(5)抽芯机构的创新设计,许多制造商设计具有结构新颖,易于脱模,脱模机构的优点,具有创新意识,并解决了很多难题之前释放但与发达国家。(6)精密,大型,复杂,模具制造水平高的生活有了很大的提高。的尺寸精度高,模具零件需要互换,塑料模具的复杂形状的零件,由于技术的CAD三维注塑成型计算机模拟使用,气辅技术先进的方式,使模具已达到国外同类模具的水平。模具的寿命已达到1000000或更高。中国的模具行业在“九五”期间尽管发展迅速,但与一些快速发展的国家,目前在我国仍然是一个相当大的差距。据统计,CAD,CAE应用,发达国家比中国高得多,而应用程度,中国都远低于香港,台湾。特别是在流程软件和很酷的软件,发达国家已经普及,中国才刚刚开始。大的差异,感觉。在模具标准件和标准件模具方面,发达国家已经流行,并实现商业化,以及中国大陆的国家标准尚未实现商业化。在发达国家中管技术已经热流道和热的大量使用,并形成了一系列的标准和。但在中国大陆,70年代开始研究到目前为止没有标准。在发达国家,塑料模具工业发达地区小、专业化方向发展;向技术密集型发展;高技术和高技术相结合;生产规模小而见长的专业和灵活的组合。而在中国大陆则刚好相反。独立的模具厂生存;属于劳动密集型企业;有一种倾向,忽略高技能;大而全的;没有专业的和灵活的组合规划。和大型,精密,复杂,长寿命模具产需矛盾仍然十分突出,高档模具进口比例超过40%,和一些模具有盈余。1.3 模具产品发展势头模具工业是国民经济的基础产业,随着全球经济的发展,生活的新技术不断取得新的进展和突破,不断发展的市场经济,带动更多的工业产品和多品种,小批量,高质量,低成本的方向,是多种产品的模具制造的关键工艺设备的要求越来越高,模具将有以下发展势头:1模具CADCAMCAE技术将越来越深入人心,发挥着越来越重要的作用。CADCAMCAE网络将开放系统结构的基础上的整合统一,兼容性和专业。CADCAM软件,智能对象,基于制造的特点,将得到长足的进步。模具三维分析更清晰的重要性。国产CAXA软件系统,功能和造血干细胞的系统和z-molo软件将继续改进和完善水平。2模具的精度将越来越高,越来越多,现在模具的精度已达到2 3毫米,长1毫米的精密模具将上市。作为微观和精度要求的不断提高,超精密加工的需要发展。另一方面,由于成型零件越来越多的多腔模具和要求,开发和有效利用,将需要大规模的。3随着热流道技术的日渐推广应用,热流道模具塑料模具中的比重将逐步提高,为模具热流道技术可以提高生产力和零部件,原材料的质量,并可大大减少工件,所以热流道技术的应用将得到快速发展,将逐渐增加比例。4,不断完善和发展的塑性成形工艺,气辅模具及适应模具压注射成型技术和发展。可以改善外观和气体辅助注射成型技术的内在质量的塑料部件。与注射压力低,变形小,节约原材料,提高了生产效率,大大降低了成本优势从等等。高压喷射可以减少树脂的收缩,提高了塑件的尺寸稳定性,提高其精度。5经济快速模具技术具有广阔的前景,在快速原型(RP)的快速模具制造(RT)的出色表现。在第二十一世纪,这种生产方式占工业生产的比重将达到75%。模具的生产周期将越来越短,成本会相应降低。精度和RP + RT寿命能满足生产的要求成为国内和国际的RPM行业使用大力发生的领域,大力快速模具制造(RTM)的发展,一些新的快速成型方法的出现,RPM是电脑,激光,光学扫描,新的先进材料,计算机计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM),数值控制(CNC)高新技术的应用。它可以用来直接或间接快速模具。快速模具制造技术以满足市场的需求,将呈现多元化的发展势头。6模具标准件的应用将更加广泛。模具标准件不仅可以缩短成型周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本,因此模具标准件的应用将更加广泛,在模具市场将成为一个非常活跃和迅速发展的产品。模具开发7三维扫描仪和高速,逆向工程技术已成为模具制造,信息传输方便,模具CADCAM是一项关键技术。8高性能模具钢的消费也在快速增长,因为更多的模具钢的要求更高,为发展高强度,高硬度的迫切需要,高耐磨性,机械加工,热处理,模具材料性能的导热系数,并得到广泛的应用。如各种轨道型材模具,塑料,PVC。随着塑料钢的进一步发展,塑料模具将继续加大发展步伐的比例将高于死亡。模具的要求也越来越高,市场份额将逐步扩大高档模具。1.4 本课题的设计步骤本设计要求使用CAD,PROE等等软件对机构进行零件图纸制做,设计成型注射模具。结合相对简单脱模机构的注射模设计,采用传统设计方法的优点是模具设计合理,简单有效。主要材质:ABS根据两种不同类型的选择模式的模腔,为模具的基本方案:(1)在注射机的选择,考虑结构和生产机制与给定的要求,卧式注塑机;(2)模具的结构设计(一)浇注系统的设计一模两腔的设计要求,空腔对称放置,采用变截面门,在球头的冷料井的应用。流道设置梯形截面通道部分,通过栅极电位门,分型面或间隙排气;(b)成型零件结构设计阴模使用整体嵌入式,上下模板上均嵌入阴模。由于结构的上下结构特征,在上下模板均设计了型芯;(c)合模导向和定位机构设计四导柱的使用,并与导套配合,可以指导,并能定位;(d)脱模机构设计使用推杆进行脱模,同时在喷雾器嘴的下侧使用一推环,虽然塑件有四处筋板,可使用四处推杆,但使用一推环可防止在推模时对塑件造成破坏;(3)零件图的制做在对模具的结构进行了基本的设计后,首先要进行三维图以及零件图的制做,为后一部的加工提供尺寸及一些数据参数。(4)对模具进行模具的CAD设计模具的基本设计后,进行相关的设计计算,正确的数据,相关的设计采用CAD,通过人机交互,可以通过简单的设计和优良的。在设计在模具完成后,我们得到了三维绘制模具总装配图,并生成模具零件图,以及所有我们需要的。进行以上的工作之后,还要进行注射模具的制造工艺设计,在完成所有的设计之后完成设计说明书的撰写。29第2章 塑件的工艺分析第2章 塑件的工艺分析情况该塑件是CD盒产品,其零件图如图所示。材料是ABS,类型为大批量生产。图1 CD盒正面图图2 CD盒背面图2.1塑件的工艺性分析情况2.1.1塑件的原材料分析情况选择材料:ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物分析塑性:(1),基本特性:ABS是由丙烯腈,丁二烯,苯乙烯共聚而成的。的三个组成部分各自的特点,具有良好的综合机械性能的ABS。丙烯腈使ABS具有良好的耐化学性和表面硬度,丁二烯-苯乙烯ABS难,使其具有良好的染色性能和加工性能。ABS无毒,无味,微黄色,塑料成型具有良好的光泽。1.02 1.05/cm密度。ABS具有优异的冲击强度迅速下降,也不是在较低的温度。良好的机械强度和耐磨性,耐寒性,耐油,耐水性,化学稳定性和电性能。水,无机盐,碱,酸不影响ABS,溶解或乳化形成醛,酮,酯,氯代烃类,醇类和烃类在大多数溶剂中是不溶的,但与烃的接触会软化扩张。以冰醋酸ABS塑料表面的侵蚀,植物油和化学物质能引起应力开裂。ABS具有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工。后颜色可以与任何颜色搭配。缺点是耐热性不高,连续工作温度70度,93度的热畸变温度。紫外线耐候性差,硬而脆的下。在ABS三组按不同的比例,也稍有不同的性能,以适应不同的应用。根据应用场合的不同,可分为超高冲击,高冲击,冲击,低冲击和耐热性等。(2)ABS的主要用途是用于制造齿轮,泵叶轮,轴承,电机外壳,手柄,管道,仪表的外壳,仪表板,水箱外壳,电池,机械行业中的存储和冰霜李宁。通过ABS汽车挡泥板,扶手的汽车行业,空调和热水管,热水器,和ABS夹层板体的使用。ABS的使用也可以使水表壳,纺织设备,电器配件,文具,体育用品,玩具,电子琴和录音机,住房,食品包装容器,农药喷雾器,家具等。(3)成型特点:ABS形成的粘温特性,因此较高的成型压力,草案应为ABS塑料稍大;水分,成型加工时应进行干燥处理之前;易于焊接线,模具设计时应注意尽量减少材料的流动阻力的形成条件正常浇注系统;,壁厚,熔体温度,最小的收缩率的影响。高精度要求的塑件,模具温度可以控制在50 60度,塑件光泽和耐热性,应控制在60 80度。2.1.2 ABS的注塑工艺参数1、注塑机类型:螺杆式7、保压力5070MP2、喷嘴形式直通式8、注射时间35s3、螺杆转速(r/min)30609、保压时间1530s4、喷嘴温度180190C10、模具温度50705、成型温度 C料筒:前200210中210230后18020011、冷却时间1530s6、注射压力7090 MP12、成型周期4070s2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析情况2.2.1结构分析情况从经零件图分析情况,该零件总体形状为长方形,模具设计,该零件属于中等复杂程度.2.2.2尺寸精度分析情况从塑件的壁厚的角度,最大壁厚为5mm,壁厚均匀,在角落圆角部分的设计,防止在这里发生的缺陷,由于工件尺寸介质。2.2.3表面质量分析情况除了没有缺陷,毛刺要求零件表面,不得有任何杂质,表面质量没有特殊的要求,所以它是比较容易实现的。在总结情况的分析表明,在喷射过程中更好地控制局面的形成,可确保零件的要求.2.3计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积:V=46.87cm计算塑件的质量:根据设计手册可查得ABS的密度为=1.06kg/dm塑件质量:M=V50g(通过3D软件测量得到)采用一模两件的模具结构,考虑其外形尺寸,注塑时所需压力和工厂现有设备等等情况,初步选用注塑机XSZY125型。第3章 注塑模设计3.1 注射模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面形成由塑料和固定的具体情况,但一般有平面分型面,阶梯式的脸,斜分型面,分型面、综合式分型面。3.1.2 分型面选择的基本原则选择的基本原则:(1)拿着一个塑料的外观整洁;(2)分模面应利于排气;(3)应考虑开塑料在动模一侧;(4)应易于保证塑件的精度;(5)分模面应简单使用易于加工;(6)考虑侧向分型面的主要类型;(7)分模面应参数和注塑机相适应;(8)考虑脱模斜度的影响11。3.1.3 分型面的选择根据对工件模型的观察和分型面选择的基本原则。现选择A-A为分型面。3.2 浇注系统的设计3.2.1 浇注系统的组成浇注系统是注塑机喷嘴通道,熔融塑料进入模腔包括浇口,流道,浇口及冷料。在注射模浇注系统设计时应注意以下原则 12 。(1)根据塑料型腔数浇注系统的设计合理布局的确定。(2)根据形状,大小和诸多因素的塑件壁厚,和形式相结合的浇注系统的位置和形式选择。(3)应尽量缩短物料流和易于清洁的材料,节约原材料,提高注入效率。(4)应根据塑件的成型的选择,尤其是它的流动性能,浇注系统截面积和长度的选择,并使其为平稳过渡,促进物流。3.2.2 注射模具主流道的设计主流道是熔融塑料由注塑机喷嘴,通过它的第一部分,和注塑机喷嘴在同一轴线。由于碰撞喷嘴栅和注塑机,反复接触,一般的门不能直接安装在固定的模具,易于制造,由门集可以被拆除,用螺丝或模板 13 力组合形式。(1)主流道设计浇口是浇注系统从注塑机喷嘴与模具接触的塑性流动通道分流道路开始融化后。有很大的影响,熔体流动速率和灌浆时间,形状和尺寸的塑性流动,因此,必须使温降和压力损失最小熔化。(2)浇口尺寸水平或垂直于主通道模具注塑机,垂直于分模面。为了从主流道衬套材料使主流道凝可以顺利拔出,主流道设计成锥体,锥角6度2度。D注塑机喷嘴直径0.5mm 1毫米直径比小端。因为小前是球形的,其深度为3mm至5毫米,与球注塑机喷嘴与模具接触位置,所以主流道球面半径比喷嘴球面半径为1mm 2mm。表面粗糙度Ra的流量值是0.08。(3)主流道浇口套流道设置碳素工具钢如T8A,T10A钢等材料制造,热处理淬火硬度53hrc - 57hrc。料门应采用优质钢T8A钢,并应进行淬火处理,以防止注射机喷嘴无碰撞损坏,门的硬度应小于注塑机喷嘴的硬度。为了方便门从主通道中移除,阿尔法主流道是3度,6度的锥形孔。接触喷头注塑机表面的门必须是一致的,由于注塑机喷嘴是一个球体,半径是固定的,所以从喷嘴完全进入主流的熔融塑料、不溢,应使喷嘴和注塑机与凸凹球面栅底接触良好,小端直径大于喷嘴锥形孔的内孔直径,孔流道应基于球面角连接,不应拔下来。为了方便门从主通道中移除,以3至6度度度的锥形孔角的浇口,可稍大的可流动性塑料偏差,但太大,容易导致注射速度慢,容易形成涡流与浇口套和塑料注射区直接接触,应选择材料的小端直径。接触喷头注塑机表面的门必须是一致的,如从喷嘴注射机喷嘴球进入主流,从而完全熔化的塑料和不溢,应很好的小端直径的凸凹球形喷嘴和注塑机内的接触孔闸门设置端,锥形孔大于喷嘴直径,流道孔应基于球面角连接,不应把铁轨,为了确保顺利释放主流的凝材料 14 。定位环定位模具和注塑机,保证定位中心喷嘴浇口套,注塑机,定位环直径应间隙和注塑机定位孔。匹配光栅表面和固定模表面高度一致的部分。注塑机的喷嘴半径xs-z-30是12毫米,喷嘴直径为2毫米。所以你要使端部的凸球面接触浇口套端面凹球面与注射机的喷嘴是好的,13毫米凹球半径,小端直径应大于锥形孔的喷嘴直径,3毫米,如图3.2所示。图3.2 浇口套3.2.3 分流道的设计分流从熔融塑料浇口部分和变化的方向,顺利进入饲料门和单腔或室门进入通道的方向上,连接的门,分割和改变方向的中间,转动轮通常安装在表面区形式。在注射时,熔融塑料通过分流,其压力损失和热损失应该是最小的,集料,用最少的分流原理生产,并联以下一般设计:考虑到比周围的流道形状的整体流量和更好的长度,它可以降低摩擦阻力和热的熔融区,压力损失减小。在可能的情况,沟道长度应尽可能的短,以减少压力损失和避免过度成本影响幽灵,如等于在一个多型腔模腔的流路长度,余额转移压喷射,在一个安全的同时尽可能均匀地对塑料到每个空腔中。在某些情况下,通道长度不相等,应进行必要的补救措施,在本文中,如果漫长而寒冷的窑洞,你想要什么,放凉物质进入空气中15腔。为了满足在注射成型过程中,分流器的截面积应尽可能小,但对于小的流动横截面会降低整体的注射速度灌装和延长,并且可能会缺乏对材料,燃烧,皱纹,冷却收缩不良品,并平行时间。冷却时间应小于塑件的大的空腔,不会影响喷射效率。截面积,因此,低的设计,以测试该模型是不是一个空间校正。紧凑的安排,亚军和腔分布合理的距离,你应该使用对称或对称平衡,减少该地区总面积的形成。优选重合在腔的几何中心和总投影面积的夹紧力的流动表面的中心。在转向频率流道尽可能小,在拐角处应光滑,不得有尖角,这些都是为了减少压力损失,有利于材料流动。当赛跑运动员在定模侧或分流的延伸,应该把钩在靠近浇口和流道料杆的交叉点上,为了打开时,钩杆由第一集料的作用下从固定模具流道,并与塑料注射。分流的内表面不应是非常轻的,从1.6M一般表面粗糙度可以使物料流,外部流动摩擦阻力小,分流,冷却皮质转轮固定,熔融塑料绝在总体布局,应综合考虑冷却系统和布局,并预留空间冷却水道。CD盒注射模模具两腔,在布局选择平衡流道。流动平衡的特点是:分流通过浇口从每个空腔,完全相同的长度,截面尺寸和形状,以确保每个腔与进料均匀,同时,注射完毕。半圆形流道截面形状的选择,它比圆形的效率低,但与圆形横截面的简单处理。3.2.4 浇口的设计(1)浇口的概念浇口亦称进料口,是连接分流流道和型腔。选择位置和浇口的设计是否适当,直接关系到塑件可能是完整的,在注射成型高质量。(2)浇口的作用浇口可分为限制性和非限制性浇口两。非限制性浇口是浇注系统断面尺寸最大的部分,它主要是针对大型筒,塑料外壳腔喂养和压力反馈。限制性浇口是浇注系统截面尺寸最小的部分,其作用如下:浇口突然变化的截面面积,塑料熔体通过一个灵活的入口速度突变增加,剪切速率的增加,熔体和降低粘度,使它成为理想的流动状态,从快速平衡腔。多腔模具,浇口的尺寸来调整,也可使腔和非均衡布局,同时饲料的用途。浇口是早期治疗,防止在型腔中的熔体流动的影响。浇口通常是最小的部分浇注系统,这有利于在塑胶零件加工的 16 和塑料浇口骨料分离。(3)注射模的浇口类型单分型面注射模浇口可以用来直接浇口,中心浇口,侧浇口,环形浇口,轮辐浇口和爪形浇口。(A)直浇口直接交叉的栅极,所述栅极,非限制性的栅极。这种类型的门,只适用于单腔模具。特点是:流阻小,短流程,保持时间长;有利于消除深腔。缺点废气不容易;子表面的注塑机的塑料投影面积,模具结构紧凑,受力均匀的最小和浇注系统;翘曲,门部分切除难度大,门,清除大,标门,美丽的塑料件后。(B)中的栅极的中心当气缸外壳塑件的底部中心或接近中心的位置上的通孔,栅极开口,所述中心分隔锥体在栅极,被称为大栅的中心设置,是直接浇口的一种特殊形式。它有一个直接的栅极,直接栅极和克服的收缩,变形等缺陷的优点。栅(C)的侧在子表面一般是开放侧栅极,从内部或塑料的熔化以填充空腔中的外侧,而横截面形状(边缘草),是限制栅极。门被广泛用于多型腔注射模具分模线单。栅极是浇注系统,以减少塑料的消费的一小部分,并且易于除去的栅极,不留痕迹。这两种不同形式的侧门大风扇门和平缝。闸门是一个侧浇口风扇风扇栅极宽度方向上逐渐增加,逐渐减少的厚度,也称为栅极缝制薄的栅极,栅极宽度,一个非常小的厚度。用于形成小的,扁平的塑料板尺寸较大的主面积可以减小塑件的弯曲,但在除去栅极闸门是比较困难的比在塑料门风扇都比较明显。(d)环栅填充腔浇口圆周进给式称为环形浇口。环栅特性的均匀给料。全境大致相等的圆周速度,熔体的流动状态。空气的空腔可以出院,焊线是可以避免的,但是,浇注系统的材料消耗多,浇口去除困难。轮辐浇口(E)轮辐浇口是在圈浇口的基础上的改进。这种类型的栅极材料消耗比环形浇口少得多。这种类型的浇口的生产比环形浇口的广泛应用。圆柱壳与底部的一个大洞的塑料部件。轮辐浇口的缺点是增加了焊缝,会影响塑件的强度。(f)爪形浇口爪形栅加工比较困难,通常用电火花加工。核心可以从分流锥,避免塑性变形或同轴度差等成形缺陷。故障和轮辐浇口爪形浇口类似,主要适用于细长的管状孔小,同轴高塑件。浇口位置选择的原则:尽量缩短流动距离;避免熔融的塑料零件缺陷引起的断裂现象;浇口应在厚壁塑料件打开;考虑分子定向的影响;降低焊接线。(4)平衡浇注系统的设计(一)对浇注系统的平衡的概念为了提高生产效率,降低成本,小(包括一些中小)塑料零件往往需要多腔模具的弛豫结构应用于腔平衡布置形式。如果一个系统是根据需要浇铸成型腔和非均衡布局形式设计的,你需要调整浇口的尺寸,流动的栅极形成达到一致的工艺条件,这是浇注系统的平衡,也被称为平衡浇口。(b)计算浇注系统的平衡方法浇注平衡计算方法是通过计算多腔模具每浇口BGV(浇口平衡值)来判断或计算值。浇口平衡,BGV值应符合以下要求:该塑件的多腔模具,每浇口计算BGV值必须是平等的;多腔模具不同的塑料件,各浇口BGV值计算的塑件的大小必须充满型腔。(5)浇口的选择该模具采用一模两腔,选择侧浇口。侧浇口为扁平状,可大大缩短冷却时间,缩短成型周期。易浇注系统凝材料去除不影响塑件的外观。浇口是装在塑料表面,浇口截面形状简单,易于加工,并注入效率。3.2.5 冷料穴和钩料脱模装置冷料穴设置在主流道的末端,即主流道正对面的动模板上。它是用来存储注射的时间间隔,由温度的降低冷喷嘴。由于散热。在注射时,如果它们进入通道,将推流和减少物料流量。在腔中,将有在塑料零件的冷疤或冷点。球形拉料装置由一个寒冷的窑洞,拉杆,安装在芯固定板拉杆,不与喷射系统联动。3.3 型腔数目的确定及型腔的排列3.3.1 型腔数目的确定根据塑件生产批量及经济性,通过注射量及锁模力计算,可确定尽可能多的型腔数,以提高生产率。其型腔在一模中的数目确定方法见表三:序号确定依据确定方法说明1按塑件的经济性确定型腔数按总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间和试生产时的原材料费用,仅考虑模具费和成型加工费。其型腔数量,可用下式计算:N=式中 N每副模具型腔数; P计划生产总件数; Y单位小时模具加工费用(元h);T成型周期(min);c每个型腔模具加工费用(元);单腔模具比多腔模具制造成本低,周期短,所以无质量的塑料零件,不宜采用多腔尤其是形状复杂,体积大,精度高,塑料零件的小批量生产中应使用单腔模具比较经济。2按注塑机的最大注射量确定型腔数塑件的每次注射量总和不能超过注塑机最大额定注射量的80,其计算方法是:N式中 N每台模具允许型腔数; V注塑机最大注射量; Vj浇注系统凝料量; Vs单个塑件的容积;或质量(cm 或g) 若每次注射量总和大于注塑机额定注射量,则型腔数应减小或采用单型腔;3按注塑机额定锁模力确定型腔数按注塑机额定锁模力确定所需设型腔数,可以按下式核算:N式中 F注塑机额定锁模力(KN); P塑料对型腔平均压力(MPa);A浇注系统在分型面上的投影面积(cm);AZ单个塑件在分型面上的投影面积(cm);所确定的型腔个数总锁模力不应超过注塑机额定锁模力,否则合模时,模具难以合严,有溢料产生,应减小型腔个数。4按制品精度要求确定型腔数型腔数越多精度越低,从经满足精度要求出发型腔数可按下式确定:N2500-24式中 L塑件基本尺寸(mm); 塑件尺寸公差(mm); 单腔时,塑件可能达到尺寸公差(mm),其中聚甲醛为0.2、PE、PP、PC、PVC为0.05 ;1.根据经验,每增加一个型腔,其尺寸精度可降低4。2.一模一腔时,塑料公差聚甲醛为0.2,尼龙66为0。3,聚碳酸酯ABS,聚乙烯为0.05。3.对于高精度塑件,一模不能超过四腔。表三此塑件采用第二种方法确定型腔数目;按注塑机的最大注射量确定型腔数;根据公式:NN5(取整)最终确定采用一模二腔的结构形式;3.3.2 型腔的排列型腔的布置采用对称分布,以防模具承受偏载而产生溢料。平衡性好,加工容易,使用比较广泛。第4章 成型零件和模体的设计4.1 模具型腔的结构设计型腔大体有以下几种结构形式:整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。空腔由单件材料,用肩或螺栓固定在模板。它的主要优点是容易处理,特别是在一个多腔,单腔治疗,分别在模板安装,很容易保证同心度和精度空腔尺寸,易成型加工。随着散装室,但局部地腔形成嵌件的组合。局部用组合物更深腔或室更复杂的形状,整个模具加工更加困难或局部硬化。通过多个螺栓完全集成腔件。它的特点,易于加工,便于和当地热抛光工艺。节省优质钢材。对于大的空腔或大面积的塑料件的形成处理这种形式是不容易的。这里是一个选择整体腔。在注塑模具的注塑成型过程中,在高压下注入过程模具,以确保腔体的作用的影响,所以模具空腔应具有足够的硬度和刚性,在一般情况下,在模腔压力,应力,注射期间注射压力的塑性流动,以确保压缩应力和压力开口的,当门关闭的时间之前,但主要是承载能力室,并确保在注射过程中的注射压力,和改变的压力。在这些压力下,不存在一个刚性腔,往往会产生弹性变形,从而导致在腔室的膨胀,这将直接影响质量和塑件的尺寸精度。因此,在模具设计中应首先考虑厚壁中空的厚度和底部具有足够的强度和刚度,以确保在注射过程中产生超过弹性变形的极限空腔。因此壁厚和底部的计算和选择是非常重要的。(1)型腔侧壁厚度的计算按强度计算其壁厚S按下方所列公式计算 式中 型腔材料的许用应力,=156.8MPa p型腔内单位平均压力,P=38.4MPar型腔内半径,r=10mm代入公式得:S=4mm(2)底板厚度的计算按强度计算其壁厚H按下面公式计算 式中 型腔材料的许用应力,=156.8MPa p型腔内单位平均压力,P=38.4MPar型腔内半径,r=10mm代入公式得:H=5.5mm4.2 型芯的结构设计型芯的结构形式大体有:整体式、整体复合式、局部组合式、完全组合式。4.3 成型零件的尺寸确定(1)型腔尺寸计算型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸,因此应选择塑件公差的1/2,取负偏差,再加上-1/4的磨损量,而型芯深度则再加上-1/6的磨损量,这样的型芯的计算尺寸的表述如下。(a)型腔的径向尺寸的计算式: 式中 D0型芯的最小基本尺寸; 塑件的最大基本尺寸;S塑件的平均收缩率,S=0.02;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按1/4选取;根据公式计算得型腔的径向尺寸: (b)型腔的深度根据尺寸的计算公式 式中 型腔深度的最小尺寸; 塑件的最大基本小尺寸;S塑件的平均收缩率;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按1/4选取;根据公式计算得型腔的深度尺寸: (2)型芯尺寸的计算型芯的各部尺寸除特殊情况外都是趋于缩小尺寸,因此应选择塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨损量,而型芯高度则加上+1/6的磨损量.型芯的计算尺寸表达如下。(a)型芯的径向尺寸的计算式: 式中 型芯的最大基本尺寸; 塑件的最小基本尺寸;S塑件的平均收缩率;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按1/4选取;根据公式计算得型芯的径向尺寸: (b)型芯的高度尺寸的计算: 式中 型芯高度的最大尺寸; 塑件内形深度的最小尺寸;S塑件的平均收缩率;塑件的公差,取八级精度;模具制造公差,按1/4选取;根据公式计算得型芯的高度尺寸: 第5章 顶出机构的设计顶出机构的分类:按驱动方式分类可分为:手动顶出、机动顶出、启动顶出。按模具结构分类可分为:一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出。(1)推出机构的结构组成 在注射成型的每个周期,塑料和模铸造系统是从该机构推动机构的毛巾,也被称为一个释放机构,所述释放机构被调用。机械千斤顶或液压缸引入执行行为通常安装在注塑机杆完成。结构:启动,复位和引导部分。(2)结构分类手动启动,启动电机,液压或气动启动。(3)结构设计要求留在动模塑料件,塑料件在发射过程中,不变形,不损坏,以质量塑件的外观无损伤,夹紧机构应出台做出正确复位,动作可靠。(4)结构设计(a)推杆推出机构把发射机制是一种被导入的最简单的机构的,最常见的。因为大推进器装置的自由,把更多的圆形横截面的,并且易于实现准确和推杆的推杆孔模板或核心。把一个小的抵抗运动,开始了动作灵活,可靠,它被广泛应用于生产。但由于发射的一般放电面积相对较小,容易造成大的局部应力和磨损的塑料或顶端的塑性变形,所以很少用在起草和管或大盒的塑料件的释放。(二)引进机构推管推管排出机构是用来发射一圆柱形环形零件或结构塑料部件具有孔,其剥离的一种特殊形式,并把相同的运动。因为推杆推管是空心的,所以接触的塑料部件的整个周边,塑料件推出统一的强度,塑性变形是不容易的,也不会留下明显的痕迹推出。(C)推弹出机制板所有的薄壁容器,贝壳形部分和表面不允许塑料产品的推出标志,推板推导。容易推板机构所述喷射板体,它是按照一定的精度由芯模板匹配的和混合喷射器。产品特点:推盘的特点是引入弹射力均匀,光滑,力介绍。但对于塑料环部分不更难处理部。(d)活动嵌件及凹模推出机构由于形状和结构的一些塑料部件的材料之间的关系,而不是由推杆,推管,推板,所述推杆释放简单成型,塑料部件可以插入或空腔。(5)顶出机构的设计原则:在塑料件的注塑成型,一般顶出痕迹,但应尽量使塑件的剩余痕迹不影响美观,这是注射器和注射位置的选择问题必须考虑。在一般的机构应设在塑件和定位的内表面的顶部是不显眼的。因此,模具的喷射装置侧,在注射装置的设计,在一般情况下,试图设计塑料部件,在可动模的面,为了方便塑件的顶部。这应在分型面的选择来考虑。在实践中,如果塑料件,而不是可动模的情况的侧面,试图找到一种方法,以改善无声侧电阻,核小初稿,或增加芯的表面粗糙度,或不影响的前提下,使用该部件的塑料,芯侧侧向槽的人力,凹坑和障碍发表后,在为了提高动态电阻。在特殊情况下,是在一个固定的模塑件能够在固定模子排出机构被使用。在塑料件的注塑成型,一般顶出痕迹,但应尽量使塑件的剩余痕迹不影响美观,这是注射器和注射位置的选择问题必须考虑。在一般的机构应设在塑件和定位的内表面的顶部是不显眼的。顶部应具有足够的机械强度和耐磨性,这从长远来看,平稳无醒目,容易做,便于维修。喷射装置喷射均匀分布在最大输出力作用部件的顶部的塑料件,以避免喷射效果强制薄的部分,在该塑料部件的顶部,以防止变形和破坏的过程。顶部应具有足够的机械强度和耐磨性,这从长远来看,平稳无醒目,容易做,便于维修。第6章 冷却系统的设计塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却,塑料制件不能有太高的温度(防止出模后制件发生翘曲,变形)冷却系统设计可按下式进行计算:设该模具平均工作温度为60,用20的常温水作为模具的冷却介质,其出口温度为30,产量为(1分钟2模)1000g/h。求塑件在硬化时每小时释放的热量为Q3,查有关文献得尼龙1010的单位热流量为Q2=314.3398.1J/g ,取Q2=350J/g:Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J求冷却水的体积流量VV=WQ1/Pc1(T1T2)=140cm3温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面:变形尺寸精度 力学性能 表面质量在选择模具温度时,应根据使用情况着重满足制件的质量要求。在注射模具中溶体从经200 C,左右降低到60C左右,所释放的能量5以辐射,对流的方式散发到大气中,其余95由冷却介质带走,因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中,在湍流下的热传递是层流的1020倍。在此我选择湍流。 如表五:冷却水道直径 d/(mm) 最低流量v /(m/s)流量 qv/(m/min) 12 1.10 7.410第7章 排气系统在注射模具的设计过程中,设计必须考虑排放结构,否则塑料熔体进入模腔流体,而浇注型放电空气在腔和通道,如气体不能排出,会使气泡部分,此外,塑料熔体会产生少量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则,被压缩的空气以产生高温,造成局部碳化或塑料部件的燃烧,塑料零件具有泡沫或不良引起跌倒塑料焊接强度,甚至电荷甚至产生非常高的温度,燃烧塑料,从而出现浪费。排在两个方面:采用开放式排气管和排气口模间隙。因为CD盒注塑模是一个小的镶嵌模具中,可直接使用分型面及镶嵌间隙排气,排气管道,而无需打开所述模具。第8章 注塑机有关参数校核8.1模具闭合高度的确定根据支承与固定零件中提供的数据确定:定模座板H1=25mm ,上固定板H2=20mm 下固定板H3=25mm支承板H4=32mm动模座板H5=25mm,垫块H6=50mmH=H1+H2+H3H+H4+H5+H6+H7=25+20+25+32+25+50=177mm8.2注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为680510,XSZ125型注塑机模板最大安装尺寸为700700;故能满足模具的安装要求。经验证,XSZ450型注塑机能够满足使用要求,故可以采用最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为它的最高压力,应该大于注射机成型所需调用的注射压力P0,即KP0 (6.3)式中: K安全系数,通常取1.251.4,这里取K=1.3。 1601.380所以,注射压力校核合格。8.3模具安装和试模1清除模板平面定位孔和表面的污垢模具的安装故障。2模具尺寸小,所以整体安装方法。该机轨道垫好板在第一,死于由侧入站,固定模的定位孔,并提出,缓闭模板,冲压模具,然后用钢板或螺钉压模,并初步固定模,然后缓慢的开闭模,找的是动态的,应确保开合模是稳定的,灵活的,无卡阻现象,然后固定模。3调节锁紧机构,保证有足够的开距和夹紧力,模具正常关闭。4模板,模板打开缓慢停止回到目前为止,调整喷射装置,确保喷射距离。弹射机构的运动,平衡,灵活开闭模,协调行动。5位模,筒和喷嘴的温度上升到30从20 温度一预定距离,可以校正喷嘴浇口套的相对位置和表面接触,滑动在喷嘴和主流道衬套之间的接触,观察,检查的结果,必须进行适当的弹性,校正后的螺钉拧紧注射座椅位置,紧固定位。6空载运行,观察是否对模具各部分的正常运行,然后注塑模具。虽然是在选定的成型材料,成型设备,模具设计过程中预期的条件,但是人们的认识往往是不完善的,因此必须完成测试,模具加工后的模型试验,看看如何成形零件的质量。试验模具,塑料件往往可能出现的种种弊端,因此必须进行原因分析,故障排除。原因是多方面的,浪费时间,有时是单一的,但经常导致更复杂。根据成型条件,成型设备,模具的结构和制造精度,通过一个分析的结构和形状因素之一塑料零件,找出主要矛盾,然后再采取调整成型工艺参数,切边模和方法解决。因为成型条件容易改变,所以一般的做法是改变成型条件,当成型条件的变化并不能解决这个问题,我们考虑修理模具。总结通过本次毕业设计,掌握方法和模具设计的步骤,结合具体零件的设计工作,包括型腔数的确定,分型面,浇注系统的选择,确定分型方法,温度控制系统的设计,注塑成型零件尺寸的计算等。从CAD设计,毕业设计;完整的塑料注塑模具设计及成型件相应的设计计算; CAD设计;最终确定模具加工,完整的设计流程控制工程,工程设计和能力得到锻炼和提高。在设计过程中,我学习和使用CAD设计和设计机制,在注塑模具的装配部分的所有部分。 CAD来提高我的计算机技能和能力,对我的工作奠定了基础。总之,通过这次毕业设计,加强了我对知识的深度,更培养分析问题和解决问题的能力,教我如何工作,这对我去工作打下坚实的基础的步骤有条不紊。参考文献参考文献1 申长雨,陈静波等等. 塑料型材挤初模具 CAE 技术M. 模具工业出版社,2001(7). 2 易际明,彭浩哥,吴莉华. Pro/ENGINEER Wildfire 模具设计与数控加工M. 北京:清华大学出版社,2004.3. 3 李迎春,杜栓丽,申开智. 聚丙烯(PP)塑料注塑模具点浇口大小的研究J. 华北工学院学报,1998 年第 19 卷第 1 期(总第 61 期):3034.4 付永刚. 注塑模 CAD 系统开发的理论研究及应用J. 西安理工大学硕士论文,2000.3.5 陈志刚. 塑料模具设计M. 北京:机械工业出版社,2002.1.6 刘法谦,燕立唐,胡海青,等等. CAE 在彩电后壳浇注系统中的应用,现代塑料加工应用J,2002.6,第 14 卷第 3 期:1922.7 李德群,肖祥芷. 模具 CAD/CAE/CAM 的发展概况及势头J. 模具工业,2005(07).8 张祥杰. Pro/ENGINEER Wildfire模具设计M. 中国铁道出版社,2004:35188.9 田福祥. 现代模具技术的特点及其发展势头J热加工工艺,2004(08)10 王文广等等.塑料注射模具设计技巧与实力M.北京:化工工业出版社,2003.11 日村上宗雄.最新塑料模具手册M.上海:上海科学文献出版社,1985.13 王广文.塑料材料的选用M.北京:化工工业出版社,2001.14 成都科技大学.塑料成型工艺M.北京:中国轻工业出版社,1993.15 欧阳国思.实用塑料材料学M.长沙:国防科技出版社,1991.16 唐志玉.大型注塑模设计基础M.成都:成都科技大学出版社,1987.17 马金俊.塑料模具设计M.北京:中国科学科技出版社,1994.致 谢论文从经开题、具体设计、论文的撰写,均得到了老师、同学和朋友的大力支持。特别感谢CD盒老师对我的指导。他在繁忙的教学工作期间,对我的毕业设计付出了大量的心血,多次给我提出深刻而具有指导性的意见。正是有了他们对我时时刻刻的指导,才使我能正确把握论文的方向,并顺利地完成。感谢所有给我传道授业的老师们,正是你们的辛勤教授才使学生有了完成毕业设计的知识与能力储备,奠定了我的理论与实践基础。
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