網(wǎng)絡(luò)端口插座面板注塑模設(shè)計(jì)

1、網(wǎng)絡(luò)端口插座面板的注塑模設(shè)計(jì)摘 要此次設(shè)計(jì)的是常見的網(wǎng)絡(luò)端口插座外殼注塑模設(shè)計(jì)，實(shí)用性好，外形美觀，質(zhì)輕，是常用的電器輔助工具。塑料制品原料來(lái)源廣，低廉的價(jià)格，優(yōu)良的性能等特點(diǎn)。它在汽車、電腦、電子、電機(jī)、儀表儀器，通訊產(chǎn)品制造不可缺少的作用，應(yīng)用廣泛。成型熱塑件的主要成型方法是注射成型，應(yīng)用范圍極廣注射成型是將原料注入料筒中經(jīng)加熱熔化，使其成為高粘度流體，用螺桿或者其他工具作為加壓工具，使流體通過噴嘴以較高的壓力注入型腔中，經(jīng)冷卻，凝固，然后從模具中脫出，制成塑料制品。關(guān)鍵詞：注射模具；澆注系統(tǒng)；設(shè)計(jì)。目 錄前 言11 產(chǎn)品分析21.1 零件產(chǎn)品三維圖21.2 分析塑件使用材料種類及工藝特征

2、用21.3 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性32 模具結(jié)構(gòu)52.1 工作原理52.2 注射模具組成部分52.2.1零部件的成型52.2.2導(dǎo)向部分52.2.3澆注系統(tǒng)部分62.2.4冷卻系統(tǒng)部分63 分型面設(shè)計(jì)83.1 分型面形式83.2 分型面的選擇84 推出機(jī)構(gòu)94.1 推出機(jī)構(gòu)組成94.2 推出機(jī)構(gòu)分類94.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則95 注射機(jī)的選用116 注意設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的問題127 模架的選取138 總圖14總 結(jié)15致 謝16附 錄17參考文獻(xiàn)18前 言模具作為現(xiàn)代工業(yè)重要的裝備，隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，新興的產(chǎn)品不斷的涌現(xiàn)，對(duì)于模具的設(shè)計(jì)與制造速度、質(zhì)量，精度有了更高的要求。塑料模的制造與生產(chǎn)是各

3、種工業(yè)產(chǎn)品的重要的加工工藝之一，隨著時(shí)代的進(jìn)步，塑料加工行業(yè)也隨之快速發(fā)展，以及塑料制品在航空、軍用和汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用，產(chǎn)品的精度、外形對(duì)于模具的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的要求. 與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，（CAE）技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品無(wú)論是質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有極大的優(yōu)越性。一般周期越來(lái)越短，模具精度也越來(lái)越高，加速了新產(chǎn)品的生產(chǎn)以及更新?lián)Q代，提高經(jīng)濟(jì)效益，拓展競(jìng)爭(zhēng)力。近些年來(lái)，很多企業(yè)認(rèn)識(shí)到這些變化，都朝著這個(gè)方向不斷發(fā)展。收集、整理和總結(jié)工作中積累的一些有用的經(jīng)驗(yàn)，將形成規(guī)范化，體系化的設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)是利用課本上的理

4、論，通過對(duì)塑件的分析，確定使用一模兩腔來(lái)注射成型。本次設(shè)計(jì)依據(jù)模具設(shè)計(jì)的思路、基本規(guī)律嚴(yán)格進(jìn)行，并根據(jù)相關(guān)的技術(shù)、精度要求進(jìn)行設(shè)計(jì)：分析塑件工藝性，確定型腔數(shù)量和分型面，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和成型零件等，整個(gè)程序下來(lái)，豐富了自己這方面的知識(shí)，同時(shí)對(duì)機(jī)械的相關(guān)知識(shí)有相當(dāng)?shù)牧私猓嚎磮D、識(shí)圖繪圖、公差與配合、機(jī)械工藝制造等。1 產(chǎn)品分析1.1 零件產(chǎn)品三維圖此零件為常見的網(wǎng)絡(luò)端口面板，見圖1-1。圖1-1 產(chǎn)品圖1.2 分析產(chǎn)品所使用的材料種類及工藝特點(diǎn)塑件的原材料選擇ABS（丙烯-丁二烯共聚物）。比例：1.05g/cm3鑒別方法：將其燃燒、出現(xiàn)黃色火焰、有黑煙產(chǎn)生，有淺金盞草味。實(shí)驗(yàn)：環(huán)己酮可以被軟化，溶

5、劑無(wú)重要影響。特點(diǎn)： （1）有較高的沖擊強(qiáng)度，穩(wěn)定的化學(xué)性，良好的導(dǎo)電性，綜合性較好。見表1-1、表1-2、表1-3。（2）有良好的熔接性，可制成多種顏色的塑件，表面可進(jìn)行鍍鉻、鍍漆處理。（3） 較高的耐熱性、阻燃、增強(qiáng)、透明等。（4）ABS的流動(dòng)性比HIPS差些，比PC強(qiáng)，柔韌性較好。表1-1 熱物理性 密度（g/cm3）1.01-1.05比熱容（J·Kg-1K-1）1245-1674導(dǎo)熱系數(shù)W·m-1·K-1×10-213.6-31.2線膨脹系數(shù)（10-5K-1）5.8-8.6滯留溫度（°C）130-160表1-2 力學(xué)性能 屈服強(qiáng)度（MP

6、a）60抗拉強(qiáng)度（MPa）38斷裂伸長(zhǎng)率（）35拉伸彈性模量(GPa)1.8抗彎強(qiáng)度（MPa）85彎曲彈性模量(GPa)1.6抗壓強(qiáng)度（MPa）55抗剪強(qiáng)度(MPa)24沖擊韌度（簡(jiǎn)支梁式）無(wú)缺口 261缺口 11布氏硬度9.7R121表1-3電氣性能 表面電阻率（）1.2×1013體積電阻率(·m)6.9×1014擊穿電壓（KV）介電常數(shù)(106Hz)3.05介電損耗角(106Hz)0.007耐電弧性(s)50-751.3 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性為滿足表面光滑的要求以及提高制品成型效率采用側(cè)交口。澆口分流道位于模具分型面處，澆口橫向開設(shè)在模具的型腔處，從塑件側(cè)面進(jìn)

7、料，因此塑件外表面不受損傷，不會(huì)因澆口的痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量和美觀效果。塑料件工藝參數(shù)干燥條件：80-85 2小時(shí)； 成型收縮率：0.4-0.8； 模具溫度：52-80（溫度會(huì)影響塑件光潔度，較低溫度會(huì)導(dǎo)致較低的光潔度）； 融化溫度：210-280 （建議的溫度：245）； 成型溫度：200-400； 注射速度：中高速度 注射壓力：60-100MPa。2 模具結(jié)構(gòu)圖2-1 注塑模圖2.1 工作原理模具開合模的時(shí)候，定模與動(dòng)模分別移動(dòng)到相應(yīng)的位置，將型芯推出，便于將注塑件推出，重復(fù)多次，制作出相應(yīng)數(shù)量的注塑件。2.2 注射模具組成部分2.2.1零部件的成型型腔是成型塑件的重要組成部分，型芯、

8、凹模、鑲塊，型芯或成型桿等構(gòu)成。2.2.2導(dǎo)向部分為了將動(dòng)模和定模合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)中而設(shè)置的導(dǎo)向零件，一般會(huì)有導(dǎo)柱、導(dǎo)柱孔或是動(dòng)、定模上分別設(shè)有的內(nèi)外錐面相互吻合。還有導(dǎo)向零件。確保頂出板水平運(yùn)動(dòng)。2.2.3澆注系統(tǒng)部分將原料經(jīng)由注射噴嘴流向型腔的流道稱作澆注系統(tǒng)。組成主要包括流道、澆口、冷料穴等。詳細(xì)DWG圖 紙 請(qǐng) 加：三 二 1爸 爸 五 四 0 六圖2-2 澆注示意圖2.2.4冷卻系統(tǒng)部分冷卻是注塑的重要組成部分之一。在注塑過程中，冷卻的時(shí)間占到80%的時(shí)間，由于每個(gè)塑料制品所要求的冷卻溫度不同，成型的溫度也不盡相同。對(duì)冷卻系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)可以節(jié)約成本。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要結(jié)合模具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、注

9、塑件的尺寸、型腔與型芯的位置、產(chǎn)生接痕的位置。一般澆口處要加強(qiáng)冷卻時(shí)間，料經(jīng)由注射噴嘴流向型腔的流道稱作澆注系統(tǒng)。它的組成包括主流道，澆口、冷料穴組成。見圖2-3。冷卻方式有：普通冷卻、內(nèi)模轉(zhuǎn)模坯冷卻、隔水片冷卻、立體環(huán)形冷卻、螺旋式冷卻等。大多數(shù)情況下選擇普通冷卻中的平行冷卻或者是連續(xù)性冷卻。圖2-3 冷卻系統(tǒng)示意圖M=Q/Cp(t1-t2)式中：M-每一次注射所需的單位時(shí)間用水量（Kg/s）；Cp-水的比定壓熱容（J/Kg）；t1-水的入口溫度 ； t2-水的出口溫度。表2-1冷卻直徑選取表 產(chǎn)品壁厚mm(inch)冷卻水路直徑mm(inch)水路直徑優(yōu)先系列mm1.5(0.06)5-8(

10、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 分型面設(shè)計(jì)3.1 分型面形式分型面有主分型面和輔助分型面。分模取出的分型面為主分型面，其余為輔助分型面。如圖3-1所示。注塑模有的是一個(gè)分型面，還有的是多個(gè)分型面。圖3-1 分型面3.2 分型面的選擇（1） 保證塑件的外觀質(zhì)量。（2） 選在塑件外形最大輪廓處。（3） 使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。（4） 保證塑件的尺寸精度。（5） 滿足塑件的使用要求。（6） 便于加工制造證。（7） 有利于排氣。實(shí)際生

11、產(chǎn)中，不可能完全滿足上述要求，應(yīng)該抓主要特征，在此情況下確定合理的分型面。4 推出機(jī)構(gòu)4.1 推出機(jī)構(gòu)組成推出機(jī)構(gòu)的祖成包括：推出零件、零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向和復(fù)位部件組成。常見的推出零件：推桿、推管、成型推桿等。推出的型腔或型芯叫作推出零件。4.2 推出機(jī)構(gòu)分類手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)以推出的零件分類：推桿推出、推管推出、成型推桿等。根據(jù)頂出方向可分為：定模頂出、動(dòng)模頂出或動(dòng)、定模同時(shí)頂出。模具結(jié)構(gòu)特征分類：簡(jiǎn)單推出、動(dòng)定模雙向推遲推出、順序推出、二級(jí)推遲等。4.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（1）使塑件留在動(dòng)模上； （2）確保制品并不變形不損； （3）保證制品外觀良好

12、； （4）可靠的結(jié)構(gòu)性。因此，推出機(jī)構(gòu)是推出各種塑件的一種工具。推桿的截面形狀依據(jù)各零件的具體情況而選擇相應(yīng)的推出機(jī)構(gòu)。這些推出機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成方形，圓形及其他形狀。圓形在各個(gè)模具設(shè)計(jì)中是最為常見的，因?yàn)閳A形推出機(jī)構(gòu)比較容易達(dá)到推桿和型芯上，并且圓形還可以減少阻力，摩擦力，防止卡死在模具中等，一旦出現(xiàn)問題，方便更換。頂出零部件設(shè)計(jì)有園推桿設(shè)計(jì)、推管設(shè)計(jì)、推快設(shè)計(jì)等。詳細(xì)DWG圖 紙 請(qǐng) 加：三 二 1爸 爸 五 四 0 六圖4-1 推出機(jī)構(gòu)因此，推出機(jī)構(gòu)一般選用大直徑的推桿。如圖4-1，推桿直徑為4 mm。長(zhǎng)約140。5 注射機(jī)的選用注塑機(jī)規(guī)格:最大壓力: 180.0000 MPa螺桿增強(qiáng)比率:

13、 10.0000注塑機(jī)響應(yīng)時(shí)間: 0.010 s注塑機(jī)最大鎖模力: 7000.2198 tonne溫度設(shè)置熔體溫度: 220.0000 C模具型腔側(cè)溫度: 50.0000 C模具型芯側(cè)溫度: 50.0000 C注射設(shè)置注射控制方法: 注射時(shí)間 注射時(shí)間: 1.4266 s 名義流動(dòng)速率: 19.3050 cm3/s保壓壓力曲線 持續(xù)時(shí)間 壓力 (s) (MPa) 0.0000 10.1119 10.0000 10.1119冷卻時(shí)間: 20.0000 s 流動(dòng)分析的結(jié)果零件和冷流道的總體積: 27.5403 cm3切換壓力: 12.6399 MPa6 注意設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的問題如若氣體無(wú)法順利的排出，

14、塑料零件由于填充不完整而導(dǎo)致的氣泡、接縫或其他誤差，或因氣壓不穩(wěn)產(chǎn)生的高溫，使的塑料焦化。尤其是大的塑料零件及其他精密塑料零件，氣體的排出對(duì)于它們的品質(zhì)有很大的影響。對(duì)于制造的塑件不是尺寸過大，而且零件的型腔不深，所以此方案在分型面設(shè)計(jì)、推桿模板之間進(jìn)行排氣。（1）排氣槽尺寸的不同選擇。（2）在流道的冷料槽末端要設(shè)計(jì)排氣槽。（3）依據(jù)CAE的分析，在產(chǎn)品的流動(dòng)末端設(shè)計(jì)排氣槽，而對(duì)于一些排氣困難的筋位要設(shè)計(jì)鑲件加排氣。（4）鑲件及司筒根據(jù)實(shí)際需要加排氣槽。在合模時(shí)還會(huì)產(chǎn)生飛邊、毛邊等多余的廢料，產(chǎn)生這樣的原因一般是在合模的時(shí)候，合模力不足，力度相差太大；在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候存在誤差，型腔與型芯不能很

15、好的配合；可能排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不正確。改進(jìn)方案：在設(shè)計(jì)模具時(shí)選擇合理的正確方式，確保合模時(shí)能夠緊閉，使其不產(chǎn)生裂縫；將模具固定在動(dòng)?；蚴嵌Ｄ０迳?，合模時(shí)不會(huì)傷到模具。龜裂也是注塑模合模時(shí)常見的問題，它的產(chǎn)生是由于因力大小不均勻所導(dǎo)致的。因力有殘余因力、外因力和環(huán)境因力之分。7 模架的選取圖7-1 模架圖選用模架如圖7-1所示，由塑料零件的相關(guān)特點(diǎn)以及模具型腔的數(shù)量來(lái)選擇適合的模架。模架選用前首先確定成型件的尺寸。根據(jù)塑料零件的進(jìn)澆方式和結(jié)構(gòu)的需求來(lái)選擇合理的模架類型，優(yōu)先選用大水口模架，當(dāng)不能滿足需求時(shí)選用細(xì)水口或是其他類型。8 總圖圖8-1 模具總圖 改進(jìn)方案：在設(shè)計(jì)模具時(shí)選擇合理的正確方式

16、，確保合模時(shí)能夠緊閉，使其不產(chǎn)生裂縫；確保模具固定在模板上，合模時(shí)不會(huì)傷到模具。模具圖如圖8-1。 總 結(jié)本注塑模的特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)合理、良好的對(duì)稱性、符合實(shí)際需求。（2）塑件各個(gè)部分均采用不同的材質(zhì)，使得模具利用率達(dá)到最佳狀態(tài)，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本。（3）本次的塑件模具設(shè)計(jì)采用一模兩腔，既提高了生產(chǎn)的效率，也提高了零件的尺寸精度。（4）零件的部分加工縮短了生產(chǎn)周期。此次設(shè)計(jì)過程中充分利用各種方式，同事也在不斷思考，不斷強(qiáng)化我們所學(xué)的理論知識(shí)的理解，不斷完善自己的設(shè)計(jì)。以電腦為介質(zhì)，加之專業(yè)模具分析軟件來(lái)設(shè)計(jì)自己的模具，通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中相對(duì)應(yīng)的模架，憑借幾何造型及其他工具可以獲得型腔、型芯、模板

17、及尺寸來(lái)完成設(shè)計(jì)。UG、CAD等軟件技術(shù)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模具的方式，提高了模具的設(shè)計(jì)效率、精度，尤其是對(duì)塑料模具的生產(chǎn)效率有進(jìn)一步的提高。總的說(shuō)來(lái)，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)又一次讓自己發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，畫圖感覺有些不太熟練，同時(shí)，在其他方面還是有點(diǎn)欠缺，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，自己也在積累一定的經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)出節(jié)約成本、原料，獲得更大效益的模具。詳細(xì)DWG圖 紙 請(qǐng) 加：三 二 1爸 爸 五 四 0 六致 謝附 錄 1圖1-1產(chǎn)品圖2表1-1熱物理性3表1-2力學(xué)性能4表1-3電氣性能5圖2-1注塑模圖6圖2-2澆注示意圖7圖2-3冷卻系統(tǒng)示意圖8表2-1冷卻直徑選取表9圖3-1分型面10圖4-1推出機(jī)構(gòu)11圖7-1模架圖12圖8-1模具總圖參考文獻(xiàn)1 許可. 職業(yè)技術(shù)-職業(yè)資格培訓(xùn)教材. 上海：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2012.2 陳小兵. 現(xiàn)代注塑模機(jī)構(gòu)設(shè)