对 讲 机 外 壳 注 射 模 设 计Word格式文档下载.docx
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6成型零部件的工作尺寸计算15
6.1凸模径向尺寸计算15
6.2凸模高度尺寸计算16
6.3凹模径向尺寸的计算17
6.4凹模型腔深度尺寸的计算18
6.5定模型芯加工工艺卡19
7模架的确定和标准件的选用21
7.1定模座板21
7.2定模固定板21
7.3动模固定板21
7.4动模垫板22
7.5垫块22
7.6动模座板22
8导柱导向机构的设计23
8.1导柱导向机构的作用23
8.2导柱导套的选择23
9排气槽的设计24
10推出机构的设计25
10.1选用原则25
10.2推出机构的分类25
10.3推出机构的组成25
10.4脱模力的计算25
10.5抽芯机构设计26
11温控系统设计29
11.1模温对塑件质量的影响29
11.2模温对生产效率的影响29
11.3加热系统30
11.4冷却系统30
11.4.1冷却介质......................................................................30
11.4.2冷却装置的理论计算............................................................30
11.4.3冷却装置的结构形式............................................................31
12模具零部件材料选择33
12.1塑料模选用钢材的原则33
12.2模具的选材及热处理要求33
12模具工作过程34
13注射模与注射机的关系35
13.1注射压力的校核35
13.2锁模力的校核36
13.3开模行程与推出机构的校核36
13.4安装部分相关尺寸校核36
14设计小结38
致谢39
参考文献40
前言
一、概述
模具工业是国民经济的基础工业,被成为“工业之母”。
而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀,发展极为迅速。
自从1927年聚氯乙烯塑料问世以来,随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进步,愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现,从而促使塑料工业飞跃发展。
在现代化工业生产中,69%~90%的工业产品需要使用模具加工,模具工业已成为工业发展的基础,许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产,特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
我国自改革开放以来,塑料工业发展很快,表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多,其产量已上升到居世界第四位,由此可见,塑料工业已在我国国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。
在模具方面,我国模具总量虽已位居世界第三,但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多,模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。
在模具价格方面,我国比发达国家低许多,约为发达国家的1/3~1/5,工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
我国塑料模的发展迅速。
塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术,已有相当规模的确开发和应用。
在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。
模具标准化程度不高,系列化商品化尚待规模化;
CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高;
独立的模具工厂少;
专业与柔性化相结合尚无规划;
企业大而全居多,多属劳动密集型企业。
因此努力提高模具设计与制造水平,提高国际竞争能力,是刻不容缓的。
近年来,随着科学技术的进步以及对塑件质量要求的提高,塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展,具体表现在以下几个方面:
1、塑料成型理论研究的进展。
2、新的成型方法不断涌现。
3、塑件更趋向精密化、微型化及超大型化。
4、开发出新型模具材料。
5、模具表面强化热处理新技术应用。
6、模具CAD/CAM/CAE技术发展迅速。
7、模具大量采用标准化。
在工业发达的国家,模具工业已经从机床工业中分离出来,并发展成为一个独立的工业部门,而且其产值已经超过机床工业的产值。
目前国内模具行业的基本情况是,随着轻工业及汽车制造业的迅速发展,模具设计制造日渐受到人们广泛关注,已形成一个行业。
但是我国模具行业缺乏技术人员,存在品种少、精度低、制造周期长、寿命短、供不应求的状况。
一些大型、精密、复杂的模具还不能自行制造,需要每年花几百万.上千万美元从国外进口,制约了工业的发展,所以在我国大力发展模具行业势在必行。
二、本课题的研究内容、要求、目的及意义
本次对讲机外壳注塑模具设计采用Pro/e辅助设计,运用CAD技术能有效地对整个设计制造过程预测评估通过计算机数据模拟和仿真技术来完善模具结构,再现能力强,整体水平容易控制,能够迅速获得样品,有利于争取定单,赢得客户;
同时节省大量的模具试制材料费用,减少模具返修率,缩短生产周期,大大降低了模具成本。
1、本课题的研究内容及基本要求
(1)独立拟定斜齿轮塑件的成型工艺,正确选用成型设备。
(2)合理地选择模具结构。
根据塑件图及技术要求,提出模具结构方案,并使其结构合理,质量可靠,操作方便。
必要时可根据模具设计和加工的要求,提出修改塑件图纸的要求。
(3)正确的确定模具成型零件的形状和尺寸。
(4)所设计的模具应当制造方便、造价便宜。
(5)充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工。
(6)设计的模具应当效率高,安全可靠,如要求浇注系统充型快,冷却系统效果好,脱模机构灵活可靠,自动化程度高。
(7)要求模具零件耐磨、耐用、使用寿命长。
2、本课题的研究目的及意义
(1)熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计原则、步骤和方法。
(2)学会查阅有关技术文献、手册和资料。
(3)培养分析问题和解决问题的能力。
1塑件材料分析
该塑件选用塑料为ABS。
ABS中文名:
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名:
Acrylinitrile-Butadiene-Styrene。
1.1基本特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。
这三种组分的各自特性,使ABS具有良好的综合力学性能。
丙烯腈使ABS有良好的耐腐蚀性及表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。
ABS无毒、无味,呈微黄色,成型的塑件有较好的光泽,密度在1.02~1.05g/cm3,其收缩率为0.3~0.8%。
ABS吸湿性很强,成型前需要充分干燥,要求含水量小于0.3%。
流动性一般,溢料间隙约在0.04mm。
ABS有极好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降。
有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。
水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液,不溶于部分醇类及烃类溶剂,但于烃长期接触会软化溶胀,ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会硬气放映开裂。
ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工。
经过调色可陪成任何颜色。
其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70℃左右,热变形温度约为93℃左右。
耐气候性差,在紫外线作用下易变硬发脆。
1.2成型特点
ABS在升温时粘度增高,所以成型压力较高,塑料上的脱模斜度宜稍大;
易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阴力;
在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。
要求塑件精度高时,模具温度可控制在50~60oC,要求塑件光泽和耐热时,应控制在60~80oC。
1.3主要技术指标
比重:
1.02~1.16g/cm3。
比容:
0.86~0.98cm3/g
吸水性:
0.2~0.4%(24h)。
熔点:
130~160oC。
热变形温度:
4.6×
105Pa----130~160oC。
18.5×
105Pa----90~108oC。
抗拉屈服强度(105Pa):
500
拉伸强度模量:
1.8×
104Mpa
弯曲强度:
800×
105Pa
1.4ABS的注射工艺参数
注射机类型:
螺杆式
螺杆转速:
30~60r/min
喷嘴形式:
直通式
喷嘴温度:
190~200oC
料筒温度:
前200~210oC中210~230oC后180~200oC
模温:
50~80oC
注射压力:
70~120Mpa
保压力:
50~70Mpa
注射时间(s):
3~5
保压时间(s):
15~30
冷却时间(s):
成型周期(s):
40~70
塑件图1-1
塑件立体图1-2
塑件的工作条件对精度要求较低,根据ABS的性能可选择其塑件的精度等级为5级精度。
经计算得塑件的曲面面积为:
S塑=321.13cm2
得塑件的体积为:
V塑=34.59cm3
塑件的质量为:
W塑=V塑×
r塑=35.62(g)。
2型腔数目的决定及排布
型腔数目的确定主要参考以下几点来确定:
1、塑件制品的批量和交货期,以及塑料制件的成本。
该制品是大批量生产,若采用多型腔可提高生产效率,但根据生产经验在模具每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4%。
2、所选用注射机的技术规则,因为上面只进行了结构及工艺成型的分析,还没确定注射机,也可暂时不予考虑。
3、质量控制要求。
制品属于精度不高,对质量要求比较高且制品较小,因此可设成一模四腔,以保证质量要求。
4、成型的塑件品种与塑件的形状尺寸。
该制品有内螺纹。
为了提高生产效率采用自动脱螺纹的齿轮传动机构,因而模具结构较复杂。
根据品种和形状尺寸特点及要求,设置成一模四腔注射成型。
本次设计根据制件的结构特点、形状尺寸、产品批量、模具制造难易及其寿命、成本高低再加上设计和加工制造的复杂性,综合考虑,一般来说,精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构,对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求),形状简单,又是大批量生产时,若采用多型腔模具可提供独特的优越条件,使生产效率大为提高。
多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式,由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关,因二型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。
应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够的压力,以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。
多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式两种。
平衡式其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度,截面形状及均对应相同,可实现均衡进料和同时充满型腔的目
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