塑料电话接线盒注射模设计-毕设论文.doc
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1、毕业设计论文用纸 毕业设计(论文)说明书系 别 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 题 目 塑料电话接线盒注射模设计 毕业设计(论文)题目 塑料电话接线盒注射模设计 毕业设计(论文)内容与要求 1、认真分析零件的结构工艺性,确定成型工艺参数 2、确定正确合理的模具结构 3、绘制模具总装图和零件图 4、用Plastic Advicor分析模具结构性能 5、编写设计计算说明书 6、翻译一篇相关的英文资料 7、图纸总量4A0:模具装配图、注塑零件图、所有模具零件图。目 录摘 要Abstract3第一章 模具设计概论 5第二章 产品工艺性分析7第一节 产品材料分析7第二节 塑件结构和尺寸精度
2、分析 8第三章 模具结构设计 14第一节 总体方案拟订14第二节 成型零件的设计及计算17第三节 浇注系统设计24第四节 模具温度调节系统29第五节 顶出系统的设计30第六节 导向机构的设计32第七节 排气系统的设计33第八节 侧向抽芯结构34第九节 脱模机构设计 34第四章 成型设备选择36第一节 估算塑件体积36第二节 初选注射机36第三节 注射机的校核36第五章 模具材料的选择39第一节 模具的动作过程40设计总结 41参考文献 43摘要:本次设计分析了电话接线盒的塑件工艺特点,详细介绍了电话接线盒的结构设计和模具设计的过程以及要点。重点介绍了电话接线盒的塑件结构的设计方法,分析和阐述了
3、注射机的选择,模具型腔数目的确定,模架的选择方法,模具分型面,排气系统,浇注系统等的设计过程。该塑件注射模设计的结构特点是点浇口形式的双分型面注射模。 关键词:电话接线盒塑料注射模模具结构点浇口Abstract: The injection technological characteristics of the telephone connects the line box are analyzed, and the design of structure of The telephone connects the line box and the design main points of
4、 mould are also introduced. The most advanced technology of mold design is adopted. The design method of plastic structure is mainly introduced. The selection of sidewall thickness, the decision of the mould cavity number, the selection of injection machine, and the designing process of the parting
5、plane, the exhaust system and feed system are stated.The design structure characteristics of the telephone connects the line box are two times parting planes with pin gate style, and side core-drawing structure.Key words: The telephone connects the line box Plastic injection mould Mould structure mo
6、uld structure Pin gate 第一章模具设计概论塑料是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。模具是工业生产的重要工艺装备,它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在各种材料加工工业中广泛地使用着各种模具,如金属制品成型的压铸模,锻压模,浇铸模,非金属模制品成型的玻璃模,陶瓷模,塑料模等。采用模具生产制件具有生产效率高,质量好
7、,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
8、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
9、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塑件结构和模具设计这一环节,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AutoCAD来设计注射模具。在设计的过程中由于经验不足,难免会出现错误,敬请原谅,并给出指正。 第二章产品工艺
10、性分析第一节 产品材料分析该塑件材料选用的是工程塑料ABS,ABS是广泛使用的工程塑料。ABS属热塑性塑料,它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一种坚韧而有刚性的非结晶性工程塑料。具有良好的综合力学性能,良好的机械强度和一定的成型性、机加工性和耐冲击性,以及较好的韧性和耐温性等。ABS常用来制造各种壳体和结构件,以及经电镀等表面处理的装饰件。1、其成型特点为: a.ABS树脂吸水性较大,在加工前应对ABS树脂进行预干燥处理,使其含水量下降至0.1以下。b.ABS的流动性较好,溢边值为0.04mm左右,易于充模。ABS的最大流动长度与制品的厚度之比为190:1。c.ABS的使用温度为401
11、00,260时即分解产生有毒的挥发性物质,其热变形温度在载荷为1.82MPa时约为93。d.当模具温度为40时,成型收缩率最小,故模温控制在40左右为宜。料温应低于260。e.为了获得内应力较小的制品,要求保力不宜过高。ABS树脂注射压力对于薄壁、长流程、小浇口的制品或耐热、阻燃等品级,要求较高些;对于厚壁、大浇口的制品则可低些。f.模具设计时要注意浇注系统对料流阻力较小,进口处外观不良,易发生熔接痕,应注意选择进料口位置、形式,顶出力过大或机械加工时表面呈现白“色痕”。2注射成型工艺参数:预热和干燥:8085 螺杆转速:3060r/min料筒温度:前部200210中部210230后部1802
12、00模具温度:5070 注射压力:7090MPa保压压力:5070MPa 注射时间:35S保压时间:1530S 冷却时间:1530S总周期:4070S3其它参数:相对密度:1.021.06 密度:1.01.1g/cm3收缩率:0.30.6查塑料成型与模具设计表2-1比热容单位热流量导热率注射压力1047 J/kg30-40 104 J/kg1055 J/mh60-100 M Pa表2-2工艺参数注射机类型螺杆式密度1.03-1.07Kg/dm3收缩率0.3-0.8第二节 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
13、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。一、其塑件的产品结构图如下:图2-1技术说明:1.材料为ABS 2.按自由公差3.表面不允许有流纹二、产品形状分析1)侧孔与侧凹在塑件设计时,应尽量避免侧孔与侧凹,从产品图图1可以看出,产品的两侧壁上各有一大凹方孔和一小凸台。这些孔是无法避免的,它们与其它零件都有装配关系,是电话接线盒的必要部分。故在设计模具时必须给予充分的考虑和重视,针对本产品的凹孔与凸台,模具结构采用了镶块配和型芯机构,从而实现塑件的完整和功能要求。2) 脱模斜度由于制品在冷却后产生收缩,会紧紧包住型心或行腔突出的部分,为了使制件能够顺利从模具中取出或者脱模,必须对塑
14、件的设计提出脱模斜度的要求,要求在塑件设计时或者在模具设计时给予充分的考虑,设计出脱模斜度。目前并没有精确的计算公式,只能靠前人总结的经验资料。塑件的脱模斜度与塑料的品种,制件形状以及模具结构均有关,一般情况下取0.5度,最小为15分到20分。下表为常用的脱模斜度: 表2-3 几种塑料的常用脱模斜度制品斜度聚酰胺通用聚酰胺增强聚乙稀聚甲基丙稀酸甲脂聚丙烯聚碳酸脂ABS塑料脱模斜度型腔20-4020-5020-4520-4025-4535-135-130型心25-4020-4020-4530-120-4530-5035-1由于塑料制品的产品图可知,塑件四壁均有1的自带斜度,此结构本身就在常用的脱
15、模斜度范围内,此结构本身就有利于脱模,且此塑料制品的材料为ABS,故我们在脱模1的自带斜度在经验的35-130和301之间,故无需另行设计。3)塑件壁厚 塑料制品应该有一定的厚度,这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度,而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因素的制约。根据成型成型工艺的要求,应尽量使制件各部分壁厚均匀,避免有的部位太厚或者太薄,否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩孔,凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。热塑性塑料的壁厚应该控制在1mm4mm之间。太厚,会产生气泡和缺陷,同时也不易冷却。由产品图可知
16、,其形状较为规则,结构不太复杂:从产品的壁厚上来看,壁厚最大处为2.0mm,最小处为1.0 mm,壁厚较均匀,有利于零件的成型;为便于脱模,产品内表面设30的脱模斜度,这里采用half模具,因此外表面不需设脱模斜度;该产品的孔边距约为2mm,符合要求。4)加强肋 支撑面 为使塑件具有一定的强度和刚性,又不使塑料件截面壁太厚,而产生成型缺陷,行之有效的方法就是,在塑件结构允许的位置适当设置加强肋或者增设防止变形结构。加强肋不仅可防止塑件变形,而且有利于改善塑件模塑成型的充模状况。设置加强肋后,可能出现背部塌坑,但只要位置设置得当,壁厚合适,既可避免。5) 圆角 塑件的边缘和边角带有圆角,可以增强
17、塑件某部位或者整个塑件的机械强度从而改善成型时塑料在模腔内流动条件,也有利于塑件的顶出和脱模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出现圆角外,应该尽量采用圆角特征。塑件上采用还可以使模具成型零部件加强,排除成型零部件热处理或使用时可能产生的应力集中问题。由塑件的产品图可知:产品所有边缘均带有圆角特征,最大圆角特征R=1mm,最小圆角特征r=0.3mm从理论分析,边缘圆角特征与塑件壁厚存在如下的关系:图2-2图2-3p_外力负荷,T_厚度,R_圆角半径。由于边缘修饰与张力集中图我们可知:边缘圆角对塑件的影响,圆角应尽量使壁厚平滑过渡,使壁厚均匀一致,对于 c03产品图季提供了圆角,考虑了塑件
18、受应力的影响,和它的外观要求合乎模具设计和产品的要求,故而,即依据c03塑件产品图设计模具型芯和型腔,而不另行设计计算。6)尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言,塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小,模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。故而,塑件的精度应尽量选择的低些。对于本产品,图纸未注明尺寸精度,我们取IT10级精度。IT8=0.72mm.此值由下表查知:表2-4 精度等级选用推荐值:类别塑料品种建议采用的等级高精度 一般精度 低精度1PS3
19、 4 5ABS聚甲苯丙烯酸甲脂PCPSU 聚砜PF氨基塑料30玻璃纤维增强塑料2聚酰胺6.66 610 9.10 104 5 6氯化聚乙醚PVC硬3POM5 6 7PPPE低密度4PVC6 7 8PE高密度由于没有规定制品尺寸精度,查表3-2取4-5级精度。7)表面质量分析 该零件的表面除要求没有流纹、缺陷、毛刺,没有特别的表面质量要求,故比较容易实现。第三章模具结构设计第一节 总体方案拟订对任何塑料件的模具设计都有一定的程序,首先要确定该塑件使用哪一种浇口形式,因为目前浇口的形式很多,并且用不同的浇口形式可以得到不同的塑件效果,得到的塑件表面质量也不同等,因此确定浇口形式也是至关重要的。再就
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