電話機底座注塑模具設(shè)計(畢業(yè)論文)

本科畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：機底座注塑模具設(shè)計系別：機電信息系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：學(xué)生：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2013年05月機底座注塑模具設(shè)計摘要模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，也是發(fā)展和實現(xiàn)少無切削技術(shù)不可缺少的工具。它在工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向，許多現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。因此，模具技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及水平的高低，直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展。也是衡量一個國家工藝水平的重要標(biāo)志之一。EQ本文主要論述了塑料注射模的基本原理和設(shè)計過程，并著重講述了充電器外殼注射模的設(shè)計過程。首先，講述了模具的作用和國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及其發(fā)展方向。然后論述了方案的選擇和確定。再次對于所確定的方案給出了詳細(xì)的設(shè)計過程和計算過程，最后還對所設(shè)計的模具進行了經(jīng)濟性可行性分析。此次設(shè)計中，最關(guān)鍵的是確定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，此外還分析了模具受力，脫模機構(gòu)的設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等?？偟膩碚f，所設(shè)計的這套模具經(jīng)濟合理，可行性強，生產(chǎn)方便，是一套實用性較強的模具。關(guān)鍵詞：注射模；定模；動模；抽芯；斜導(dǎo)柱TelephonebaseinjectionmolddesignAbstractThemoldingtoolisafoundationcraftthatindustryproducetoequip,italsoadevelopmentwithrealizesthelittlehavingnoslicetheindispensabletoolinthetechniqueofcutting.Itisinindustryproducetheusageisextremelyextensive,itanimportantmeansthatcontemporaryindustryproducetodevelopthedirectionwiththecraft,manymodernindustrialdevelopmentswithhorizontalexaltationintechnique,bedecidedbytheindustrialdevelopmentinmoldingtoolleveltoalargeextent.Therefore,moldingstooltechniquedevelopmentconditionandhorizontalandhighandlow,affectthedevelopmentoftheindustryproductdirectly.Tooistomeasuretheoneofthehorizontalandimportantmarkingsinanationalcraft.Thegraduationprojecttitleisthecamerabracketapartsinjectionmolddesign.,thistextdiscussedprimarilytheplasticsinjectsthebasicprincipleofthemoldwithdesigntheprocess,combiningtoemphasizetorelatetheChargersshellinjectthedesignprocessofthemold.First,relatedthefunctionofthemoldingtoolwithdomesticandinternationaldevelopmentconditionanditsdevelopmentdirections.Thendiscussedthechoiceoftheprojectwithcertain.Returnsaprojectformakingsuregiveadetaileddesignprocesswithcomputeprocess;verymuchagainthemoldingtooltodesigntoprecededtheeconomicviabilityassessment.Totaltosay,athissetofmoldingtoolsfordesigningeconomyreasonable,thepossibilityisstrong,producingtheconvenience,itastrongermoldingtoolinasetoffunction.Keyword:Injectthemold;Settlethemold;Movethemold;Takeoutcore;Inclinedslipperypiece目錄1緒論 1題目背景意義 1塑料工業(yè)簡介 1我國塑料模具現(xiàn)狀 2塑料模具發(fā)展趨勢 32制品的特性分析 42.1制品（機底座）的簡介 4對制品的分析主要包括以下幾點 4本設(shè)計中塑件各項要求 5制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析 5結(jié)構(gòu)分析 5成型工藝分析 5材料的性能分析 5注射成形過程 72.3.1ABS的注射工藝參數(shù) 72.3.2ABS的主要性能指標(biāo) 8ABS工藝條件 83注射成型機的選擇 9估算塑件體積 9估算塑件質(zhì)量 9注塑機的注射容量 10鎖模力 10選擇注塑機及注塑機的主要參數(shù) 10注射機的選擇 103.5.2SZ-200/120型注塑機的主要參數(shù) 10注塑機的校核 114澆注系統(tǒng)的設(shè)計 13澆注系統(tǒng)設(shè)計原則 13主流道的設(shè)計 13主流道尺寸 13主流道襯套的形式及尺寸 14定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸 15主流道襯套的固定 15冷料穴的設(shè)計 15澆口的設(shè)計 16澆口的主要作用 16澆口尺寸的確定 16澆口位置的選擇 16澆口結(jié)構(gòu)的形式 17澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構(gòu) 17普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出 17點澆口式澆注系統(tǒng)凝料的脫出 17脫模推出機構(gòu)的確定 18脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則 18制品推出的基本方式 185成型零部件的設(shè)計 20分型面的設(shè)計 20成型零件應(yīng)具備的特性 21成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 21凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計 21型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 225.4成型零件工作尺寸計算 225.4.1影響塑件尺寸和精度的因素 22成型零件工作尺寸的計算 23模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 256導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 27導(dǎo)向機構(gòu)的作用 27導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) 27導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計 27導(dǎo)柱的設(shè)計 28導(dǎo)套的設(shè)計 287側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 29側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類 29斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計要點 30正確選擇主型芯位置 30斜導(dǎo)柱的設(shè)計計算 30滑塊和導(dǎo)滑槽的設(shè)計 308冷卻系統(tǒng) 32模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 32模具冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 329總結(jié) 33畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 36畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明 37本設(shè)計全部說明書與圖紙聯(lián)系QQ25766365382制品的特性分析2.1制品（機底座）的簡介圖2.1機底座制品的分析是對所要成型的產(chǎn)品有個初步的了解，在接受設(shè)計任務(wù)書以后就要對塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術(shù)條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個整體概念，以便在設(shè)計模具時優(yōu)選各種方式來成型塑件。對制品的分析主要包括以下幾點a.產(chǎn)品尺寸精度及其圖紙尺寸的正確性；b.脫模斜度是否合理；c.塑件厚度及其均勻性；d.塑件種類及其收縮率；e.塑件表面顏色及表面質(zhì)量要求。本設(shè)計中塑件各項要求a.塑料名稱：丙烯腈～丁二烯～苯乙烯共聚物（ABS）；b.色調(diào)：白色不透明；c.生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析該制品為小型零件，在模具設(shè)計和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證零件各項參數(shù)精度成型工藝分析a.精度等級：采用一般精度5級b.脫模斜度：15度。材料的性能分析ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學(xué)單體合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如圖：圖2.2ABS化學(xué)分子結(jié)構(gòu)每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯～丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無毒、無味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以賦予用戶在產(chǎn)品設(shè)計上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上數(shù)百種不同品質(zhì)的ABS材料。ABS具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異。使用性能：a.物理力學(xué)性能ABS具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS有極好的沖擊強度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀誠有關(guān)，同時也與使用環(huán)境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強度越大。當(dāng)聚合物中丁二烯橡膠含量超過30%時，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學(xué)性能都迅速下降（見表5～5和5～6）。b.熱性能。ABS制品的負(fù)荷變形溫度約為93℃，若能對制品進行退火處理，則還可增加10c.電性能。ABS聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。d.耐環(huán)境性ABS聚合物幾乎不受水、無機鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長期與烴接觸會發(fā)生軟化溶脹。ABS聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會引起應(yīng)力開裂。e.耐候性ABS聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受350nm以下波長的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強度及波長的對數(shù)成正比。ABS是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。f.ABS的流變性ABS聚合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑型液體。雖然ABS的熔體流動性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。因此在成型過程中可以采用提高剪切速率來降低熔體粘度，改善熔體流動性。ABS屬一無定形聚合物，無明顯熔點，成型后無結(jié)晶，成型收縮率為0.4%～0.5%。在成型過程中，ABS的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過高時，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。g.ABS的吸水性ABS具有一定的吸水性，含水量在0.3%～0.8%范圍。成型時如果聚合物中含有水分，制品上就會出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在成型前，需將聚合物進行干燥處理，使其含水量降到0.2%左右。h.ABS制品的后處理一般情況下很少出現(xiàn)應(yīng)力開裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對ABS的熔體流動性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象，因而除了充模有困難的情況下，一般以中、低速為宜。在制品要求表面光澤較高時，模具溫度可控制在60～80℃對一般制品可控制在50～60℃。注射成形過程對ABS的色澤、細(xì)度和均勻度等進行檢驗。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。2.3.1ABS的注射工藝參數(shù)注射機：螺桿式噴嘴形式：直通式噴嘴溫度:170～180料筒溫度（℃）：前段180～200中段165～180后段150～170模具溫度（℃）：50～80注射壓力（MPa）：60～100保壓力（MPa）：40～50高壓時間（s）：0～5保壓時間（s）：15～30冷卻時間（s）：15～30成形周期（s）：40～702.3.2ABS的主要性能指標(biāo)表2.1ABS的主要性能指標(biāo)密度g/cm3比溶吸水率收縮率熱變形溫度℃1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉強度MPa拉伸彈性模量MPa彎曲強度沖擊強度HB體積cm3501.8X1078011HB9.72.3.3ABS工藝條件ABS吸濕性強，成型前需充分干燥，要求含水量不小于0.3%，對于表面光澤要求叫高的制品，需要長時間預(yù)熱干燥；流動性一般，溢料間隙約（流動性比PS和AS差，但比PC、RPVC好）；成型難度較聚苯乙烯大，宜采用較高的料溫和模溫（對耐熱，高抗沖擊型和中抗擊型品種，應(yīng)在允許范圍內(nèi)，將其料溫去取最大值），料溫對制品物性影響較大，若料溫過高，很容易使熔體分解（分解溫度約250°C）。若制品精度要求過高，模溫宜取50°C～60°注射壓力應(yīng)比成型聚苯乙烯時高，采用柱塞式注射機時，料溫可取180°C～330°C、注射壓力可取100Mpa～140Mpa，采用螺桿式注射機時，料溫可取160°C～4澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、冷料穴、澆口。a.澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上,應(yīng)有壓降,流量和溫度的分布的均衡布置；b.結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；c.盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間；d.澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，有利于排氣和補縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補料；e.避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；f.澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除；g.熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng)時要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響；主流道通常位于模具中芯塑料熔體的入口處，它將注射機噴射出的熔體導(dǎo)入型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道尺寸a.主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑～1～1?。╩m）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對準(zhǔn),也能使的主流道凝料能順利脫出。b.主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑R,應(yīng)該大于注射機噴嘴球頭半徑的2～3mm.反之,兩者不能很好的貼合,會讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.SR=注射機噴嘴球頭半徑+2～3取SR=12+2=14（mm）c.主流道長度L一般按模板厚度確定，但為了減小充模時壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50之內(nèi)在出現(xiàn)過長流道時，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取L=42（mm）d.主流道大端直徑D=d+2Ltgα（半錐角α為1°～2°，取α°）≈取（mm）主流道襯套的形式及尺寸主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為53～57HRC。由于該模具主流道較長設(shè)計成分體式較宜。圖主流道襯套‘定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸由于澆注套比較長，自身能滿足定位要求，故此定位圈只對注射方向起導(dǎo)正作用。圖定位圈主流道襯套的固定圖主流道襯套的固定在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響制件質(zhì)量。澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料，以保證充填實，確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用a.熔體充模后，首先在澆口處凝結(jié)，當(dāng)注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流；b.熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時會產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；c.易于切除澆口尾料；d.對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以控制熔接痕的位置。澆口尺寸的確定澆口的截面積一般為流道截面積的3%～9%，截面的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為3：1）或圓形；澆口長度約為～2.0mm左右。在設(shè)計的時候一般取小值，在以便在試模時修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗和零件的尺寸和形狀的要求確定。澆口位置的選擇澆口位置與數(shù)量對制品質(zhì)量影響很大，選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則a.澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各部位、各角落同時充滿的位置；b.澆口應(yīng)開設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補料；c.澆口應(yīng)設(shè)在有利于排除型腔中氣體的部位；d.口應(yīng)設(shè)在避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的部位；e.對于帶有長型芯的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進料沿型芯軸向均勻進行，以免型芯被熔體沖擊而變形；f.澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂；g.澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀；澆口結(jié)構(gòu)的形式注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點及應(yīng)用情況個