饮水机出水口把手的塑料注射模具设计.docx
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饮水机出水口把手的塑料注射模具设计
本科毕业设计(论文)
题目:
饮水机出水口手把的塑料
注射模具设计
本科毕业设计(论文)
题目:
饮水机出水口手把的塑料
注射模具设计
系别:
机电信息系
专业:
机械设计制造及其自动化
班级:
学生:
学号:
指导教师:
2013年05月
饮水机出水口手把的塑料注射模具设计
摘要
本文基于CAD技术对饮水机出水口手把注塑模具进行了设计。
通过对塑件的结构分析,确定了可行的总体设计方案。
运用Pro.E软件对塑件进行建模,使用并且对模具进行了分析,优化了浇口位置。
根据塑件结构,采用侧浇口的双分型面结构,模具采用一模两腔,且模具采用斜导柱抽芯机构以及推件板推出机构。
同时,详细地叙述了模具成型零件包括型芯、型腔的尺寸计算过程以及各重要机构的设计过程。
设计方案在保证塑件质量与模具结构合理的前提下尽量做到模具的结构简单、成本低、易加工、使用性好。
最后则是模具的装配环节,包括制定装配步骤、明确注意事项等。
通过本设计,可以对注塑模具有一个初步的认识,注意到设计中的某些细节问题,了解模具结构及工作原理;通过对AutoCAD的学习,可以建立较简单零件的零件库,从而有效的提高工作效率。
关键词:
开关把手;注塑模;CAD;双分型面
Watercooleroutlethandleplasticinjectionmolddesign
Abstract
ThisarticleisbasedonCADtechnologyforwaterdispenseroutlethandleinjectionmolddesign.Byanalyzingthestructureofplasticparts,thefeasibleoveralldesignschemeisdetermined..UsingtheProEsoftwareformodeling,plasticpartsandthedieareanalyzed,andoptimizethegatelocation.Accordingtoplasticpartsstructure,usethesidegatedoublepartingsurfacedesignofmouldwithonemoduleandtwocavities,andthemouldadoptstheinclinedguidepillarcore-pullingmechanismandpushplatetolaunch.
Atthesametime,themoldingpartsaredescribedindetailincludingthesizeofthecoreandcavitycalculationprocessandthedesignprocessoftheimportantinstitutions.Designschemeinguaranteethequalityofplasticpartsandmouldstructureisreasonableunderthepremiseoftrytodothemouldstructureissimple,lowcost,easyprocessingandgoodusability.
Keywords:
Waterdispenserswitchhandle;Injectionmold;CAD;Doublepartingsurface
1绪论
1.1我个塑料模具工业的发展现状及特点
塑料是20世纪才发展起来的新材料,目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢材,成为当前人类使用的一大类材料。
我国的塑料工业正在飞速发展,塑料制品的应用已深入到国民经济的各个部门。
塑料工程通常是指塑料制造与改性,塑料成型与制品加工。
塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分,是塑料工业中不可少的环节。
采用模具生产制件具有生产效率高,质量好,切削少,节约能源和原材料,成本低等一系列优点,模具成型已成为当代工业生产的重要手段,成为多种成型工艺中最具有潜力的发展方向。
模具是机械,电子等行业的基础工业,它对国民经济和社会的发展起着越来越大的作用。
一个国家模具生产能力的强弱,水平的高低,直接影响着许多工业部门的新产品开发和老产品更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。
我国为了优先发展模具工业,制订了一系列优惠政策,并把它放在国民经济发展十分重要的战略地位。
对塑料模具的全面要求就是能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。
塑料成型模具是成型塑料制品的工具。
塑料成型模具应能生产并满足给定的形状、尺寸、外观和内在性能要求的制品。
要求模具能被高效率的应用,且操作简便,并达到自动化水平。
要求模具有合理的结构,制造容易且成本低廉。
也要求模具有足够的使用寿命。
近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速,高效率,自动化,大型,精密,长寿命模具总产量中所占比例越来越大,在各种塑料模具中来看,注射模具在生产中占的比例是最大的,在生产中起着重要的作用。
注射成型模具是塑料先加在注塑机的加热料筒内,塑料受热熔融后,在注射机的螺杆式活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料在模具型腔内固化定型,这就是注塑成型的简单过程。
注塑成型所用的模具叫注塑模具。
注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型,但是近几年来也越来越多的用于热固性塑料成型。
注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重,世界塑料成型模具产量中的约半数以上为注塑模具。
在这次设计中充分运用了所学的专业知识,将所学的知识运用到实践中来,在设计的塑料件也是利用注射模具来成型的,本套设计说明书主要放在哈夫模具结构设计这一环节,如注射机的选择和校核、分型面的选择、模具的结构设计、分流道的设计、浇注系统和冷却系统的设计等方面。
在设计过程中主要用到的设计软件有Pro/ENGINEE和AutoCAD。
首先用Pro/ENGINEE进行产品的结构设计,进行三维造型,然后根据三维造型通过Pro/ENGINEE来设计注射模具。
2产品工艺性分析
2.1产品材料分析
该塑件材料选用的是工程塑料ABS,ABS材料是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。
这三种组分各自的特性,使ABS具有良好综合力学性能。
丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。
ABS属于热塑性塑料,外观为粒状或粉状,呈微黄色,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。
ABS无毒,无味。
密度1.02~1.05g/cm3成型温度范围(180℃--240℃),成型时有较好的流动性。
ABS材料具有较高的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降(抗寒性);有良好的机械强度和一定的耐磨性,耐油性,化学稳定性和电气性能。
ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工,且易着色。
ABS几乎不受酸、碱、盐、及水和无机盐的影响,溶于酮、醛、酯、氯代烃中,不溶于大部份醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。
ABS塑料表面不可接触受冰醋酸,植物油等化学药品,否则会引起应力开裂。
此外,ABS的缺点是耐热性不高,低电解强度,低拉伸率,热变形温度为93℃,脆化温度为-27℃,使用的温度范围为-40℃~100℃,而且ABS的耐气候性也差,紫外线作用下容易氧化降解,从而会导致制件变硬发脆。
2.2ABS工艺性能分析
塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质,下面,对注塑材料ABS工艺特性进行分析:
(1)收缩性塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后,其尺寸或体积会发生收缩变化,这种性质称为收缩性。
收缩性的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示,称为收缩率。
一般对于大型模具的收缩率计算,我们采用实际收缩率进行计算:
SS=a-b/b×100%(SS:
实际收缩率;a:
模具或塑件在成型温度时的尺寸;b:
塑件在室温时的尺寸;c:
模具在室温时的尺寸)对我所设计的零件属于小型的模具,所以采用SJ=c-b/b×%(SJ:
为计算收缩率)由于本次毕业设计条件的原因,没有办法自己去测量出:
c、b值。
于是我们通过查找资料《塑料成型工艺与模具设计》附录B常用塑料的收缩率,可得:
ABS塑料成型收缩率为:
0.003-0.008,由于塑件的结构,模具的结构,成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率的变化。
我们取一个相对平均值:
0.55%。
(2)流动性塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力,称为塑料的流动性。
塑料的流动性差,就不容易充满开腔,易产生缺料或熔接痕等缺陷。
但流动性太好,又会在成型时产生严重的飞边。
ABS材料属于热塑性塑料,分子成线型,具有良好的流动性。
其次:
料温,压力,模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。
(3)吸湿性吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。
按吸湿或粘附水分能力的大小分类,ABS塑料属于吸湿性塑料,吸水率为:
0.05%-0.5%。
在注塑成型过程中比较容易发生水降解,成型后塑件上出现气泡,银丝与斑纹等缺陷。
因此,在成型前必须进行干燥处理。
一般干燥温度取80-90℃,干燥时间为两小时。
(4)热敏感性塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。
热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解,从而影响到塑件的性能,色泽和表面质量等,另处,塑料熔体发生热分解或热降解时,会释放出一些挥发性气体,这些气体一般具有腐蚀性,或有毒,不管是对人,还是模具都会造成一定的影响。
ABS塑料成型温度为210℃-250℃,经查中国人力资源专家网提供的材料经验值得,到达260℃变色,于料温达到280℃时,塑料出现分解。
于是注塑成型时,一般取210℃-250℃。
综上所述:
ABS收缩比较大,成型收缩后,对型芯具有比较大的包裹力。
ABS溶融时具有良好的流动性;较低的热敏性;属于吸湿性塑料。
于是在成型时需要控制好,成型温度,压力,注射前的干燥处理等。
表2.1ABS材料性能、工艺参数表
密度
1.05
拉伸强度
33~49
收缩率
0.003~0.008
拉伸弹性模量
1.8
熔点
130~160
弯曲强度
80
热变形
温度(45N/cm2)
65~98℃
弯曲弹性模量
1.4
压缩强度
18~39
模具温度
25~70℃
缺口冲击强度
11~20
喷嘴温度
180~190℃
硬度
R62~86
中段温度
210~230℃
外观
微黄色或白色不透明
后段温度
200~220℃
吸水率
0.05~0.5
干燥温度
80~90℃
特点
耐热、表面硬度高,尺寸稳定、耐化学、易成型加工,可渡鉻
注射压力
70~100MPa
塑化形式
螺杆式柱塞式
干燥时间
2H
保压压力
30-80MPa
背压压力
3-20MPa
比重
1.05
注塑时间
3-5s
保压时间
10-30s
表2.1ABS材料性能、工艺参数表
2.2塑件结构和尺寸精度分析
塑件结构工艺性,直接关系到其成形模具结构、类型、生产周期与成本。
只有符合模塑工艺要求塑件设计,才能顺利成形,确保内在与外观质量,达到高效率生产和低成本的目地。
2.2.1其塑件的产品结构图如下:
图2.1塑件结构图
技术说明:
(1)材料为ABS
(2)按自由公差
(3)表面不允许有流纹
2.2.2产品形状分
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- 关 键 词:
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