接线盒注塑模具毕业设计说明书论文.doc
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1、台 州 学 院毕业设计(论文)课 题 名 称 接 线 盒 注 塑 模 具 学 生 姓 名 * * * 学 号 * * 院(系)、专 机械工程学院03模具1班 指 导 教 师 * * * 职 称 * * 2006 年 6 月 1 日摘 要塑料模具在当今社会越来越广泛的应用,从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛,可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法,因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化,使之成为高黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,经过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品。本
2、次的毕业设计是接线盒的注塑模的设计,该模具结构简单,成型分型都非常简单。依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以单分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模一腔布置,浇注系统采用点浇口成形,推出形式为推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统,因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献,还在互联网上查找资料,设计过程比较完整。关键词 单分型面注射模具;ABS;塑料模具。AbstractPlastic mould in todays society more and more wide application, from the computer, m
3、obile phone, beverage, desk lamp, liquid pen, birdbath is widely used, etc, it can be said that from our food and clothing lives can not get away from it all. Injection molding is forming hot plastic pieces of main methods, so wide applications. The plastic injection molding is ingredients in a nitr
4、ogen-treated barrel with heat of melting, make it become the high viscosity fluid, with piston or screw as pressure tool, melt through the nozzle with higher injection mould cavity pressure, after cooling, coagulation phase, and then from the mold in decent shape, become plastic products.The graduat
5、ion design is Junction box of injection mould stent, the die structure simple, forming the parting quite simple. According to the number of products and plastics process performance determined the parting surface in a single injection mold way design. The mould cavity use a module and four cavity ba
6、lance layout, pouring system USES some gate forming, roll out form for push board launched institutions plastic parts to launch the finish. Because plastic parts of the process performance requirements of injection mold cooling system, and therefore in the mold design and design. The design of the r
7、eference of a large number of literature, and also in the Internet for material, design process is complete.Key words :single injection mold parting surface; ABS; Plastic mould.绪论51塑件分析81.1塑件的工艺分析81.2 塑件材料的分析92.塑件成型的基本过程103 注塑设备的选择123.1估算塑件体积质量123.2 选择注塑机124 塑料件的工艺尺寸的计算135 分型面的设计156 注塑机有关参数的校核156.1最
8、大注塑量的校核156.2 注塑压力校核166.3锁模力的校核166.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核166.5 开模行程与顶装置的校核177脱模机构的设计与合模导向结构设计177.1 脱模力计算177.2 脱模结构设计197.3合模导向机构的设计198浇注系统的设计208.1 主流道设计218.2 分流道的设计228.3分流道的布置228.4浇口的设计228.5 冷料穴的设计239 排气系统和温度调节系统的设计239.1 排气系统239.2 温度调节系统的设计2410 绘制装配图2611 模具的安装试模27结论29参考文献30绪论1 国际国内塑料成型模具发展概况80年代以来,在国家产业政策
9、和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速为13%,2003年我国模具工业产值为375亿,至2007年我国模具总产值约为525亿元,其中塑料模约35%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表盘等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星模具有限公司制造多腔VCD和DV
10、D齿轮模具,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平,而且还采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩造成齿形误差,达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02mm0.05mm,表面粗糙度Ra0.2m,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达1030万次,淬火钢模达501000万次,交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距,具体数据见表1-1。表1-1 国内外塑料模具技术比较表项目国外国内注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度R
11、a0.010.05mRa0.20m非淬火钢模具寿命1060万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%在模具行业占有量3040%2530%成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开
12、始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的50%80%相比,差距较大。在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Mo
13、ldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中科技开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20,3G
14、r2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响,但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%80%相比,仍有差距。2 我国模具设计技术今后发展方向(1)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。(2)在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年
15、来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉
16、高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。(4)开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模
17、具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件的规格品种。(6)应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。(7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1塑件分析1.1塑件的工艺分析塑件如图所示:产品名称:接线盒注塑模具产品材料:ABS产品数量:大批量生产塑料尺寸:如下图工 件 图该
18、塑料制件外形如上图所示,从图中可以看出该制品形为盒状。该制件结构简单,有一定的配合尺寸精度要求;塑件设计应本着在保证使用性能,物理性能,力学性能和耐摩擦性能,同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在设计塑件时,还要考虑其模具的总体结构,使模具型腔易于制造,模具脱模和推出机构简单。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外,在塑件成型以后尽量不再进行机械加工。 1.2 塑件材料的分析丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明,是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油,耐热,耐化学腐蚀,丁二烯使聚合物具有优越的柔性,韧性;苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此
19、ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强,但原料要干燥,它的塑件尺寸稳定性好,塑件尽可能偏大的脱模斜度。1.2.1 ABS塑料主要的性能指标:密度(Kg.dm-3) 1.131.14收缩率 % 0.30.8熔 点 130160热变形温度 45N/cm 6598弯曲强度 Mpa 80拉伸强度 MPa 3549拉伸弹性模量 GPa 1.8弯曲弹性模量 Gpa 1.4压缩强度 Mpa 1839缺口冲击强度 kJ/ 1120硬 度 HR R6286体积电阻系数 cm 1013击穿电压 Kv.mm-1 15介电常数 60Hz3.71.2.2 ABS的注射成型工艺参数:注塑机类型:螺
20、杆式喷嘴形式: 通用式料筒一区 150170料筒二区 180190料筒三区 200210喷嘴温度 180190模具温度 5070注塑压 60100保压 4060注塑时间 25保压时间 510冷却时间 515周期 1530后处理 红外线烘箱温度(70)时间(0.31)2.塑件成型的基本过程注塑成型是把塑料原料(一般经过造粒、染色、添加剂等处理之后的颗粒)放入料间当中,经过加热溶化使之成为高粘度的流体-熔体用柱塞或螺杆作为加压工具,使得熔体通过喷嘴以较高的压力(约2085mpa),溶入模具的型腔中经过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品。塑化过程现代式的注射机基本上采取螺杆式的塑化设备,
21、塑料原粒(称为物料)自从送料斗以定容方式送入料筒,通过料筒外的点加热装置和料筒内的螺杆旋转所产生的摩擦热,使物理熔化达到一定的温度后即可注射,注射动作是由螺杆的推进来完成的。充模过程熔体自注射机的喷嘴喷出来后,进入模具的型腔内,将型腔内的空气排出,并充满型腔,然后升到一定压力,使溶体的密度增加,充实型腔的每一个角落。充模过程是注射成型的最主要的过程,由于塑料溶体的流动是非牛顿流动,而且粘度很大,所以在压力损耗,粘度变化,多般汇流等现象左右塑件的质量,因此充模过程的关键问题-浇注系统的设计就成为注射模具设计过程的重点,现代的设计方法已经运用了计算机辅助设计以解决浇注系统设计中疑难问题。冷却凝固过
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