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文檔簡介

1、優秀論文審核通過未經允許切勿外傳南京工程學院畢業設計說明書 (論文)學院(系、部):材料工程學院專業:材料成型及控制工程(模具設計)題目:手機后蓋 I 塑料成型工藝及模具設計指導者:評閱者:2011年6月南京畢業設計說明書(論文)中文摘要手機后蓋 I 塑料成型工藝與模具設計本文分析了手機后蓋塑件的成型特點,對模具結構各工藝參數,包括鎖模力、流道截面尺寸等模具參數的進行了計算校核,設計了一副一模兩腔、單分型面的,帶有斜頂針以及斜導柱側向抽芯機構的潛伏式澆口注射模具。該模具的關鍵是解決分型面的選擇、側抽芯結構的設計、潛伏式澆口位置確定、冷卻系統的布局、塑件澆注系統布局等問題,以及在實現這些功能的情

2、況下,如何使模具有效而可靠的運動。同時,并通過 Moldflow模擬分析軟件對變形、填充、澆口、排氣、冷卻、壓力和注射成型時間等參數進行分析和優化,預測產品在成型過程中可能出現的問題。關鍵詞: 手機后蓋;注射模具;一模兩腔;單分型面;Moldflow畢業設計說明書(論文)外文摘要TitleMobilePhoneBackCoverIMoldingProcess AndMoldDesign.Abstract:This paper analyzes the mobile phone back cover I molding of plastic parts characteristics, proc

3、essparameters on the mold structure, including the clamping force, such as mold flow section size parameters were calculated check, designed a injection mold, with one-mode two-cavity, single-classificationsurface, inclined thimble and oblique guide pin lateral core-pulling mechanism and formed by t

4、he subsurface gate. The key is to solve the mold parting surface of choice, side core of the structure, the subsurfacegate location determine the layout of the cooling system, plastic casting system layout and other issues, as well as in the realization of this function, effective and reliable movem

5、ent. At the same time, and through Moldflow simulation software on the deformation, filling, gate, exhaust, cooling, pressure and time parameters of injection molding analysis and optimization, forecast products in the molding process problems that may arise.Key words: Mobile phone back cover I; Inj

6、ection mold; A two-cavity mold;Single sub-surface; Moldflow目錄前 言.1第一章緒論 .21.1模具工業在國民生產中的作用. .21.2塑料模具工業的現狀.21.3塑料模具工業的發展趨勢.3第二章塑件的成型工藝性分析.52.1塑件材料的選用與性能分析 .52.1.1材料的選擇 .52.1.2ABS 的性能分析 . .62.2手機后蓋塑件的測繪.72.2.1手機后蓋塑件的二維圖 .72.2.2手機后蓋塑件的三維圖 .82.3手機后蓋塑件的結構分析 .10第三章模具結構形式的初步擬定.113.1確定型腔數量及排列方式 .113.2模具結構形

7、式的確定 .11第四章成型設備的選用 .144.1注塑機的選擇 . .144.1.1手機后蓋 I 塑件的計算 .144.1.2注塑機型號的初步確定 .144.2模架的選擇 .154.3模具參數的校核 .15第五章分型面的選擇與澆注系統的設計.185.1確定型腔數量及排列方式.185.2注射模分型面的選擇.185.3澆注系統的設計 .195.3.1主流道的設計 . .195.3.2分流道設計 .205.3.3澆口設計 . .22第六章成型零部件設計 .246.1成型零部件的結構設計.246.2成型零部件尺寸的計算.256.2.1定模型腔尺寸計算 .256.2.2動模型芯尺寸計算 .27第七章側向

8、分型與抽芯機構.317.1側向抽芯機構的分類及組成.317.2斜導柱側向分型與抽芯機構.327.2.1抽芯力與抽芯距的確定.327.2.2斜導柱的設計 .327.2.3側滑塊的設計 .337.2.4導滑槽的設計 .347.2.5楔緊塊的設計 .347.3斜導桿側向分型與抽芯機構.357.3.1斜導桿的結構 .357.3.2斜導桿的固定形式 .36第八章合模導向機構設計 .37第九章推出機構和復位機構的設計.389.1推出機構的設計 .389.2推桿設計 .39第十章模具冷卻系統 .4110.1冷卻水管管道的設置.41第十一章支承與連接零件的設計與選擇.4311.1固定板 .4311.2支承板和

9、墊塊 .4311.3模座 .43第十二章應用 MOLDFLOW進行注射階段流動分析 . .4412.1最佳澆口位置及數量的確定 . .4412.2模擬結果分析 . .45第十三章結論 .48參考文獻.50致 謝 .51前言隨著我國科技文化技術以及國民經濟的迅速發展,模具行業的地位越來隨著我國科技文化技術以及國民經濟的迅速發展,模具行業的地位越來越重要,模具技術的發展也越來越先進。模具行業是一個對工作和實踐經驗要求非常強的專業,它要求我們在學校要掌握扎實的理論知識,并要求我們有充分的實踐環境。大學四年的本科學習即將結束,在這大學四年里我完成了規定的課程,并取得了不錯的成績,熟練地掌握了機械制圖、

10、機械設計、材料科學基礎、模具制造工藝、塑料成型工藝與模具設計、塑性成型工藝與模具設計等相關的基礎課、專業基礎課和專業課方面的知識,對模具行業的發展、模具技術的應用、模具結構的設計、模具材料的選用、公差配合的選用有了一個比較系統和比較全面的理解,基本上達到了學習的目的。畢業設計時大學學習過程中的最后一個環節,也是最重要的一個環節,是對以前所學的基礎理論知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗,本論文以手機后蓋I 注塑成型工藝分析及模具設計為主線,依據模具的基本組成部分,基礎和設計技巧相結合,理論與實踐相結合,對手機后蓋模具結構設計中的關鍵之處以及可能出現的問題和處理方式進行詳細地剖析。同時,從模具的加

11、工工藝的角度出發,分析并提供便于加工的模具結構形式,使模具設計和加工更加緊密的結合在一起。 在技術上, 使用了計算機輔助設計來繪圖三維與二維相結合達到優化設計的目的。在畢業設計的過程中,肯定會遇到很多困難和許多疑惑,但是在指導教師李老師的悉心指導和自己的努力下,克服了所有的困難,完滿的完成本次畢業設計,給大學生活畫上一個圓滿的句號。由于我的水平有限, 缺乏實際的模具設計經驗,設計中肯定會存在錯誤和不妥之處,敬請各位老師批評指正。第一章緒論1.1模具工業在國民生產中的作用模具技術是衡量一個國家制造水平的重要標志之一。模具技術能促進工業產產品的發展和質量的提高,并獲得極大的經濟效益。模具是效益的放

12、大器,用模具生產的產品的價值往往是模具價值的幾十倍、上百倍。在美國模具被稱為點鐵成金的磁力工業,德國則認為其是所有工業中的關鍵工業,日本則認為模具工業是促進社會繁榮富裕的動力。模具工業在我國幾經成為國民經濟發展的重要基礎工業之一。國名經濟的五大支柱產業機械、電子、汽車、石油化工和建筑都要求模具工業的發展相適應,都需要大量模具,特別是汽車、 電動機、電器、家電和通信等類產品中60%-80%的零部件都依靠模具成型。1.2塑料模具工業的現狀塑料模具技術是一門涉及面廣、技術綜合性強的精密基礎工藝裝備技術,包括:各類模具設計、制造、保管、修理、調試、標準化、專業化生產、“四新”即:新技術、新工藝、新材料

13、、新設備的開發與推廣應用,等方方面面,涉及到冶金、材料、理化、計量、摩擦與潤滑、機械、電子、機電一體化、計算機等多門學科以及鑄、鍛、熱處理、有削及無削加工、檢測等有關工種,是一個要由上述眾多學科和工種共同打造的龐大的系統工程。我國塑料模工業從起步到現在,歷經半個多世紀,有了很大發展,模具水平有了較大提高。 在大型模具方面, 已能生產 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、 6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具 ; 精密塑料模具方面,已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。成型工藝方面,多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的

14、創新設計方面也取得較大進展,氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟,熱流道模具開始推廣,有的廠采用率達20%以上,一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置,少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數單位采用具有世界先進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達不到 10%,與國外的 5080%相比,差距較大。 在制造技術方面, CADCAMCAE技術的應用水平上了一個新臺階,以生產家用電器的企業為代表,陸續引進了相當數量的 CADCAM系統。這些系統和軟件的引進,雖花費了大量資金,但在我國模具行業中,實現了 CADCAM的集成,并能支持 CAE技術對成型過程,如充模和冷卻等進行

15、計算機模擬,取得了一定的技術經濟效益,促進和推動了我國模具 CADCAM技術的發展。近年來,國內已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼, 如 :P20、3Cr2Mo、PMS、SM、 SM等,對模具的質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。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用,并且出現了一些國產的商品化的熱流道系統元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30%以下,和國外先進工業國家已達到 70%-80%相比,仍有很大差距。1.3塑料模具工業的發展趨勢模具市場的總體趨熱是平穩向上的,在未來的模具市場中,塑料模具的發展速度將高于其它模具,在模具行業中的比例將逐步提

16、高。隨著塑料工業的不斷發展,對塑料模具提出越來越高的要求是正常的。因此,塑料模的未來發展趨勢主要為以下幾個方面:( 1)提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發展的一模多控所致。( 2)在塑料模設計制造中全面推廣應用 CADCAMCAE技術。 CADCAM技術已發展成為一項比較成熟的共性技術,近年來模具 CADCAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業普遍可以接受的程度,為其進一步普及創造了良好的條件 ; 基于網絡的 CADCAMCAE一體化系統結構初見端倪,其將解決傳統混 合型 CADCAM系 統無 法

17、滿足 實際 生產 過程 分工協 作要 求的 問題 ;CADCAM軟件的智能化程度將逐步提高 ; 塑料制件及模具的 3D 設計與成型過程的 3D 分析將在我國塑料模具工業中發揮越來越重要的作用。( 3)推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量,并能大幅度節省塑料制件的原材料和節約能源, 所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準,積極生產價廉高質量的元器件,是發展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統的普通注射工藝

18、有更多的工藝參數需要確定和控制,而且其常用于較復雜的大型制品,模具設計和控制的難度較大,因此,開發氣體輔助成型流動分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續研究發展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。( 4)開發新的塑料成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。( 5)提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低,與國外差距甚大,在一定程度上制約著我國模具工業的發展,為提高模具質量和降低模具制造成本,模具標準件的應用要大力推廣。( 6)應用優質模具材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。(

19、 7)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模 CADCAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。( 8)大力發展快速制造成形和快速制造模具技術。( 9)逐步推廣高速銑削在模具業務的應用。( 10)進一步研究開發模具的拋光技術和設備。第二章塑件的成型工藝性分析2.1塑件材料的選用與性能分析2.1.1材料的選擇塑料成型原料的選取應從加工性能、力學性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來選取合適的塑料進行生產,本次設計材料的選擇是根據材料特性進行選擇的。根據塑料受熱后表現的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為

20、熱固性材料和熱塑性材料, 通過比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型,而熱塑性塑料還適合注塑成型,本次設計為注塑設計,所以采用熱塑性塑料 1。熱塑性塑料還分為很多種,如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和 ABS 等等,為了選到合適的塑件材料, 通過對塑件的分析和查閱有關資料可選擇 ABS 和聚乙烯。以下是兩者的對比:1)材料特性 ABS 具有較大的機械強度和良好的綜合性能; 而聚乙烯結晶部分多時,塑料硬度高、韌性大、抗拉強度高,但整體尺寸變小,耐沖擊強度及斷裂強度底。2)成型工藝特點 ABS 的吸濕性和對水分子的敏感性較大, 在加工前必須進行充分的干燥和預熱。 原料控制水分在 0.

21、3%以下;聚乙烯制件最顯著的特點是收縮率大,這與材料的可結晶性和模具溫度有關。定型后塑件在強的收縮牽引作用下,可令制件變形和翹曲。3)注射溫度 ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關系比較獨特, 在達到塑化溫度后在繼續盲目升溫,必將 ABS的熱降解;聚乙烯的注射溫度一般在120310之間,溫度超過300時,收縮率會明顯增大。4)注射速度及壓力ABS 采用中等注射速度效果較好,注射時需要采用較高的注射壓力,其溢邊料為0.04mm 左右。并需要調配好保壓壓力和保壓時間;聚乙烯的注射壓力一般選擇在68.6 137.2Mpa 之間。注射速度不易過快,以保證結晶程度高。5)模具溫度ABS 的模具溫度相對較高,

22、一般調節在75 85;由于模具溫度對收縮率影響很大,因此要經常保持模具相對恒定的溫度,一般在 4080之間。經以上兩種備選材料的性能對比,并考慮到制件的使用環境,本設計采用 ABS 材料。由于材料的吸濕性強, 含水量應小于 0.3% ,所以原料應充分干燥。2.1.2ABS的性能分析1、使用性能:綜合性能良好,沖擊韌度、力學強度較高,且要低溫下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學性和電氣性能良好。水、無機鹽、堿、酸對 ABS 幾乎無影響。尺寸穩定,易于成型和機械加工,與 372 有機玻璃的熔接性良好,經過調色可配成任何顏色,且可作雙色成型塑件,且表面可鍍鉻。2、成型性能:無定型塑料,其品

23、種很多,各品種的機電性能及成型特性也各有差異,應按品種確定成型方法及成型條件。吸濕性強, 含水量應小于 0.3,必須充分干燥, 要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。流動性中等,溢邊料 0.04mm 左右(流動性比聚苯乙烯、 AS 差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好) 。比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、模溫(對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂,料溫更宜取高)。料溫對物性影響較大、 料溫過高易分解(分解溫度為 250 C 左右比聚苯乙烯易分解) ,對要求精度較高的塑件,模溫宜取 50 60 C,要求光澤及耐熱型料宜取 60 80 C。注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑機時料溫為180 23

24、0C,注射壓力為100 140 MPa,螺桿式注塑機則取160 220 C,70 100 MPa為宜。易產生熔接痕,模具設計時應注意盡量減小澆注系統對斜流的阻力,模具設計時要注意澆注系統,選擇好進料口位置、形式。摧出力過大或機械加工時塑件表面呈“白色”痕跡(但在熱水中加熱可消失)。 ABS 在升溫時粘度增高,塑料上的脫模斜度宜稍大, 宜取 1 以上。在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。3. ABS 注射成型工藝參數( 1)注射機:螺桿式( 2)螺桿轉速(rmin ):30 60(選30)( 3)預熱和干燥:溫度(C)80 85時間(-型腔數目個;k-注射機最大注射量利用系數,一

25、般取0.8 。0.8 1252 3.384+4.06 10.828 cm3 。故:注射機注射量滿足要求。( 2)注射壓力的校核塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、式、塑件形狀以及澆注系統的壓力損失等因素決定的。注射機類型、 噴嘴形注射壓力的校核是檢驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。所選的塑料原料為ABS,制件結構合理,流體流動性能好,其注射壓力在( 100 140 )Mpa之間,其值在所選的注射機成型范圍之內,故能滿足要求。( 3)鎖模力的校核注射時塑料熔體充滿型腔的時候,存在較大的壓力,它會使模具從分型面漲開, 該壓力等于塑件和澆注系統在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓

26、力,它應小于注射機的最大鎖模力,才能使注射時不發生溢料和漲模現象。為了保證注射成型過程當中型腔能夠可靠的鎖閉,必須滿足:( nA1 +A j) pF n( 4.2 )(23322+261.12) 30=207.15kN900kN故:注射機鎖模力滿足要求。( 4)模具厚度校核由于注射機的動模和定模固定板之間的距離都有一定的調節量H,因此,對安裝使用的模具厚度有一定的限制,一般情況下,模具的實際厚度 H必須在注射機允許安裝的最大模具厚度和最小模具厚度之間。所選用的注射機的模具最大厚度Hmax為 300mm,最小模具厚度Hmin為 200mm。所設計的模具總厚度 H為 233mm,所以滿足關系: H

27、min HHmax。因此,設計的模具厚度滿足注射機對模具的合模要求。( 5)模具的長度和寬度校核本副模具采用壓板緊固的方式,將模具的固定板安放在壓板外側附近就能夠固定,模具為A2型模架,大小為250 315,滿足要求,所設計的模具在注射機的裝夾范圍內。( 6)模具開模行程的校核注射機的開模行程是受合模機構限制的,注射機的最大開模行程必須大于脫模距離,否則塑件無法從模具中取出。XS-ZY12590 型注射機的合模形式為液壓- 機械式,其最大開模行程不受模具厚度的影響。對于具有側向抽芯機構的注射模具,校核公式為:SH 1+H 2+(5 10)mm( 4.3)式中 S-注射機最大開模行程mm;H1

28、-推出距離(脫模距離)mm;H2 -包括澆注系統在內的塑件高度mm。即,開模行程要求:S15.2+65+(5 10)mm=85.2 90.2mm而注射機最大開合模行程為300mm,所以模具所需要的開模距離與注射機的最大開合模行程相適應。綜上分析, 本副模具與所選的注射機完全相互適應,模具的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具安裝尺寸及開模行程都在所選的注射機技術規格之內。因此,所選的XS-ZY-125 型注射機完全能夠符合本次模具設計要求3。第五章分型面的選擇與澆注系統的設計5.1確定型腔數量及排列方式為了使模具與注射機相匹配以提高生產率和經濟性,并保證塑件的精度, 模具設計時應合理的確

29、定型腔數目。根據第三章內容初步將該模具設計成一模兩件成型,擺放位置如圖5.1 所示。圖 5.1型腔布置5.2注射模分型面的選擇該塑件是采用潛伏式澆口形式,考慮到澆注系統凝料的方便取為了讓主流2出,本次模具設計采用單分型面設計(即圖5.2 中的 C-C分型面),單分型面使結構變得更加簡單,分型更加簡便和可靠,具體結構見圖5.2 。圖 5.2分型面的位置分布通過分析,確定的分型面如圖5.2 所示,選在塑件最大輪廓處。且使塑件留在動模一側,便于推出機構推出。5.3 澆注系統的設計5.3.1主流道的設計主流道是指澆注系統中從注射機噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道,是熔體最先流

30、進模具的部分,它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響。為了方便損壞時更換和維修,主流道通常單獨開設在主流道襯套上,為了防止熔體反壓力對襯套的反作用力并使其退出,由于定位圈4結構如圖5.1 所示。圖5.3澆口套主流道垂直于分型面, 通常設計于模具的澆口套中,道凝料能順利的從澆口套中拔出,主流道設計成圓錐形,錐角4,為了讓熔融的塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出,應使主流道與注射機的噴嘴 緊密 對接 ,小 端直徑 比注 射機噴嘴 直徑大0.5 1mm, 小端的前面是球面,其深度為3 5mm ,注射機的球面在此與澆口套接觸并且貼合,澆口套前端球面半徑比噴嘴球面半徑大12mm ,為了減

31、少料流轉向過渡時的阻力,主流道大端處采用圓角過渡,其半徑這里取3mm ,在保證制品成型的條件下,主流道的長度應盡可能的短,以減少壓力損失及費料,一般取小于或等于60mm 。流道的表面粗糙度Ra0.8um。材料:碳素工具鋼(如T8A 、 T10A),熱處理淬火硬度53 57HRC。根據所選擇的注塑機型號XS-ZY-12590得出:注射機噴嘴圓弧半徑 =12mm; 噴嘴孔直徑=4mm 。所以,主流道小端直徑d為 5mm;深度取 4mm;錐角取 3;主流道前端球面半徑r 為 14mm。配合形式:流口套與定模型腔采用過渡配合H7m6, 所以定模型腔孔的尺寸為,流口套的尺寸為,配合長度為。5.3.2分流

32、道設計在多型腔或單型腔多澆口(塑件尺寸大)時應設置分流道,分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統中熔融狀態的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩流態的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態,并在流動過程中壓力損失盡可能小,能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。( 1) 分流道的截面形狀及尺寸分流道開設在動定模分型面的兩側或任意一側, 其截面盡量使其比表面積 ( 流道表面積與其體積之比)小,使溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積,以減少熱量損失。分流道的形狀尺寸主要取決于制品的大小,模具結構以及所加

33、工塑料的種類。一般來講,隨著制品尺寸及壁厚的增加,由于熔體在大截面流道內比在小流道內流動時產生的阻力小,因此大截面流道更能促進模具的填充過程。若分流道長,則流程長,塑件的粘度應更小一些。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U 形、半圓形及矩形等幾種形式,如圖5.4 所示。圓形截面,表面積體積比最小,冷卻速度最低,熱量及摩擦損失小;進料流道中心冷凝慢,有利于保壓;但要求同時在兩半模上加工圓形凹槽,加工難度大,費用高;拋物線截面與之相比,熱損失大,冷凝料多,由于截面近似于圓弧,所以繼承了圓形截面的大部分優點,且在單邊加工時比較容易;梯形截面有時可用來代替拋物線截面,但熱損失和冷凝料更多;半圓形截面分

34、流道需要用球頭銑刀加工,其比表面積比梯形、U 形截面略大;矩形截面比表面積較大,且流動阻力也大,在設計中一般不使用。綜合考慮各種因素,初步確定本設計采用梯形截面。圖 5.4分流道截面形狀為了便于加工及凝料脫模,分流道大多設置在分型面上,一般采用下面的經驗公式可確定其截面尺寸:( 5.1)式中- 梯形大底邊的寬度 (mm)- 塑件的重量 (g)- 分流道的長度 (mm)- 梯形的高度 (mm)梯形的側面斜角a 常取 5 15,在應用上式時應注意它的適用范圍,即塑件厚度在3.2mm 以下,重量小于200g,且計算結果在3.2 9.5mm 范圍內才合理。本次設計的手機后蓋塑件的體積為3384mm 3

35、 ,質量大約 3.85g,分流道的長度預計設計成12mm ,所以:B0.265422.154 122.325以上計算結果不在3.2 9.5mm 范圍內,說明上述公式不適用,由于 ABS 塑料的分流道寬度范圍在5mm 10mm 之間,這里取分流道8mm 5 。( 2)分流道在分型面上的布置形式分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種,排布一般遵循以下兩個原則,一是排列盡量緊湊,縮小模板尺寸;二是盡量使流程短,對稱布置,是脹模力的中心與注塑機鎖模力的中心相一致。因此,根據塑件的結構分流道在分型面上的布置形式如圖5.5 所示圖 5.5 分流道在分型面上的布置形式( 3)分流道的表面粗糙度由于分流道

36、中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有內部塑料熔體的流動狀態較為理想,因面分流道的內表面粗糙度Ra 不宜太小,以防將冷料帶入型腔,一般取 1.6 m 左右即可, 這樣表面稍不光滑,可增大外層塑料熔體的流動阻力,有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定,減小流速,從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差,以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。此外, 為了有利于塑料的流動和填充,防止產生反壓力,消耗動能,分流道與澆口的連接處需在澆口進料口端倒圓過渡。5.3.3澆口設計澆口是模具澆注流道的最后一部分,它一端與澆注流道中的其他流道相連接,熔融材料就是從這端流入澆口的;它的另外一端直接與模具型腔相連接,這一

37、端非常重要,如果與模具的型腔接觸面積過大,將直接導致生成的零件與設計的零件條件不相符;但是如果與模具型腔接觸太小,可能導致熔融材料無法及時補充進入模具型腔,前面的已經冷卻凝固,而后面的熔融材料還沒有補充進來,造成產品充填不足,導致零件產品出現缺陷6 。()澆口的位置澆口的位置選擇是非常重要的,最好能夠保證材料能夠同時均勻的填滿整個模具型腔,澆口與模具型腔的接觸位置也需要注意,最好是平面接觸。初步試模后還需進一步修改澆口尺寸,無論采用何種澆口,其開設位置對塑件性能及質量影響很大,因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環節,同時澆口位置的不同還影響模具結構。根據塑件結構的特點,本次設計澆口的形

38、式采用潛伏式澆口,見圖 5.6。圖 5.6 潛伏式澆口在塑件上位置的示意圖( 2)澆口尺寸潛伏式澆口一般是圓形截面,其錐角a一般為 ,這里取,傾斜角b=,這里取,推桿上進料口 c=0.82mm,視塑件大小而定,這里取 1mm,塑件離澆口的距離一般為 23mm,取 3mm。圖 5.7潛伏式澆口的尺寸圖第六章成型零部件設計6.1成型零部件的結構設計成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分,主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環等。由于塑料成型的特殊性,塑料成型零件的設計與冷沖模有所不同。( 1)型芯和型腔的結構設計。由于模具屬于中小型模具,所以采用組合式凹、凸模結構,組合式凹

39、、凸模結構是指由兩個或兩個以上的零件組合而成的凹模或凸模。組合式凹、凸模結構又分為以下三種:( 1)整體嵌入式(2)局部鑲嵌式(3)四壁拼合式。本設計采用整體嵌入式,各個型腔和型芯采用單獨加工(機械加工、冷擠壓、電加工等)的方法加工制成,然后采用H7m6 過渡配合壓入模板中見圖6.1 和 6.2 ,凹模或凸模從下面嵌入模板,再用螺釘與定模模板和支撐板緊固。這種結構加工效率高、裝拆方便,容易保證形狀和尺寸精度7 。圖 6.1 定模型腔圖 6.2 動模型芯( 2)注射模強度要求注射模在工作的時候要承受各種作用力,所以要求注射模各零件必須有足夠的強度和剛度,因此,設計時必須對注射模的主要零件以必要的強度和剛度計算,并對其結構進行合理的設計。注射模的型腔在成型壓力作用下容易發生變形,其變形量必須在允許范圍之內, 如果變形量過大,則將會導致型腔的擴大而易出毛邊,并使塑件尺寸增大,甚至造成型腔破裂,另外,當塑件成型后成型壓力消失,型腔又會應彈性恢復而收縮,若收縮量大于塑料的收縮率時,則又會使型腔緊緊包住塑件而造成開模困難,或因此使塑件殘留在定模上而使脫模困難,甚至損壞塑件或塑件質量下降。注射模的強度要求,對于小型注射模可憑經驗預估確定尺寸,大型注射模的型腔等主要零件則應采取理論計算進行設計為宜。本設計采用為小型注塑模,型腔采用組合式

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