电话机座外观结构创新与注塑模具设计本科本科毕业论文.doc
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1、 编号: 毕业设计说明书 题 目: 电话机座外观结构创 新与注塑模具设计 学 院: 机电工程学院 专 业: 机械制造及其自动化 学生姓名: 叶冬茂 学 号: 1000110115 指导教师: 彭晓楠 职 称: 副教授 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2014年 5 月 26 日摘 要注塑成型工艺已经在我国的农业、工业、及日常生活等方面广泛的运用。为探究注塑成型工艺及模具的设计制造,本次毕业设计通过参考相关书籍,结合生活实际,对注塑模具的生产设计和生产过程进行详细探究。本文是关于电话机座注塑模具的设计,详细描述了整套模具的设计过程,正确分析塑件工艺特点和ABS材料的
2、性能。主要内容包括了对凸模,凹模,浇注系统,脱模机构,选择标准零件,设计非标件的设计过程。在正确的分析材料的特点和塑件的工艺特点后,运用CAXA、Solidworks等不同的软件对塑件和模具的设计,制造及质量进行分析。涉及模具结构、强度、寿命计算及熔融塑料在模具中流动预测等复杂的工程运算问题;综合运用了专业基础、专业课知识设计;其核心知识运用多种专业知识,如塑料成型模具、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、模具CADCAM等。关键词:电话机座注塑模设计;塑料成型模具;设计AbstractInjection molding process has been widely used in C
3、hinas agricultural、 industrial、 manufacturing、defense and other aspects of daily life. In order to explore the injection molding process and mold production process design and manufacturing process, this graduation design reference books, combined with real life, the production of injection molds fo
4、r the entire design process detailed inquiry.This article was about the phone mould design, based on the correct analysis of plastics technology characteristics and ABS material properties. A detailed introduction about the punch and die, gating system, the choice standard and demoulding mechanism d
5、esign non-standard parts, parts of the design process was included in this paper. The problems were involved such as the mould structure, strength calculation, molten plastic, service life, and complex prediction of engineering operations, then mould design, manufacturing and quality were analyzed b
6、y using CAXA, Solid works and Mold flow software. The lid mould design compositivly applyed specialized knowledge, professional design and its core knowledge is plastic molding,material molding technology ,mechanical design,plastic injection molding process, mould CAD/CAM,Mold flow,etc.Keywords: The
7、 phone stand design of injection moulds; plastic molding;plastic目 录引言11 塑料模具的现状及展望21.1 模具工业的主要作用21.2 塑料模具工业的现状21.3 塑料模具工业的发展趋势22 塑件产品的介绍及分析42.1 电话底座塑件产品的设计与三维造型42.2 产品材料的选用52.3 壁厚的选择52.4 脱模斜度的确定62.5 型腔数目的确定73 成型设备的选用93.1 注塑机的选用93.2 模具参数的校核103.2.1注射量的校核103.2.2注射压力的校核103.2.3 锁模力的校核103.2.4模具厚度校核103.2.5
8、模具的长度和宽度校核113.2.6模具开模行程的校核114 成型零部件设计124.1 分型面的设计124.1.1选择分型面应遵循原则124.1.2 分型面的选择154.2 成型零件的结构设计154.2.1凹模结构设计164.2.2型芯结构设计164.2.3型芯型腔尺寸的确定175 标准模架的选择185.1 模架的选择186 浇注系统的设计206.1 主流道的设计206.2 主流道衬套的设计216.3 浇口的选择216.3.1浇口的选用216.3.2浇口位置的选用226.3.3浇注系统的平衡236.3.4排气的设计237 合模导向机构设计257.1 导向机构的作用257.2 导向机构结构及设计2
9、58 脱模机构的设计278.1 设计原则278.2 推杆的设计278.2.1推出行程278.2.2推杆的形状、尺寸与固定形式288.2.3推杆位置的选择288.2.4推出机构的导向与复位299 模具冷却系统319.1冷却系统的设计原则3110 向分型与抽芯机构3210.1 侧向抽芯机构的外形介绍3210.2 确定抽芯距3210.3 斜导柱设计3311 模具的装配34设计总结35谢 辞36参考文献37IV第 26 页 共 37页桂林电子科技大学毕业设计(论文)说明书用纸引言近几年,随着我国工业技术的飞跃性发展,模具在我国国民经济的各个领域中发挥越来越大的作用,甚至可堪称众工业之母。通过注塑、压铸
10、和锻压等方式得到所需的产品叫做模具制造,一个设计合理的塑件往往能够代替几个传统金属构件。利用塑性材料独有的特性,一次注塑成型往往就可以得到非常复杂的形状,所带来的实际应用效果非传统工艺所能相比。注塑成型是塑性成各个领域型加工中最常见的加工方法,其中注塑模具已经被广泛的采用。不仅因为它操作简洁,运用广泛。还因为其可准确的控制产品的质量、产量和成本。大学四年的本科学习即将结束,大学四年里我修完了规定的课程,并取得了还算不错的成绩,基本上已经掌握了机械制图、机械设计、材料科学基础、塑料成型工艺与塑性成型工艺等基础的课程、对模具的发展。运用其基础和设计技巧,解剖设计过程中遇到的难题和不懂之处。进行电话
11、底座的模具设计,我这次主要是通过了电脑软件对其生产过程做了应用。达到了提高效率的效果。在毕业设计的过程中,总会遇到那么些许困难和疑惑,但是在韦雪岩老师的悉心指导和同学的帮助下,我自己努力克服了困难,完成本次毕业设计,给大学生活画上一个完整句号。由于我第一次设计模具这样高难度的毕业设计,设计过程难免会不合实际,所以希望老师能对我的毕业设计多多指点改正。1 塑料模具的现状及展望模具作为现今最成熟的工业之一,不仅作用巨大,对其他的很多产业都有着非同凡响的影响及作用。1.1 模具工业的主要作用 模具技术的作用不仅体现在在促进工业产品的发展和质量的提高方面,而且人们还可以通过模具完善市场,提高国民经济,
12、致富发家。在目前是很火热的一门工业技术。模具不但可以称之为点铁成金的磁力工业,而且在德国被称其是一般工业中的要害,日本则一直认为模具是促进国家繁荣发展之动力。在中国,模具工业对我国国民的影响就更加不用说了,不仅工业上处处需要,生活中也无处不需。所以我也很庆幸我学了一个这么伟大的专业,将来能用这门技术去造福人类。1.2 塑料模具工业的现状这门技术是一个要由以上众多课程和工类共同组合的庞大的系统。,让我们所得到的实际应用效果不是靠平时的传统工艺所能相比的。模具的生产与制造是多项高精密技术为一体的技术,既是一种产品,还是一种载体。采用模具成型工艺,实用目前高新技术控制对我们需要的塑件进行加工生产,不
13、但减少生产线对材的过度依赖,还能可以提高生产时效,保质保量。我国注塑模具工业发展至今,发展了将近五十年,从技术到生产控制都取得了很大的成绩。不仅在大型模具方面,已能生产很大的塑性产品,以在汽车保险杠和整体仪表板方面,已能生产多种小型精密的仪器。 目前,我国在制造技术方面,我国CAD/CAM/CAE技术已经被大多数工程师掌握,他们已经可以用这样的生产技术生产急用电器之类的很多用品。这样的技术陆续走进校园,陆续被学生们所学习,现今这门技术已被众多高校列为必修课。我们作为当代大学生,祖国辛苦培养我们十几年,祖国的发展永远是我们义不容辞的任务。1.3 塑料模具工业的发展趋势模具工业市场现在虽然已非常成
14、熟和平稳,但是随着人们对生活水平的要求越来越高,对模具的要求势必也会越来越高。所以在未来的模具工业技术的要求只会是要求越来越高。所以我们在学习模具的过程中一定要用心专心的学。 所以,我们可以顺想到未来模具是:(1)制造水平必须会逐步慢慢的提高,毋庸置疑。(2)将会全面推广至各个学科各个领域的技术。(3)开发多种没有被外国人开发的品种,进行多样式的生产方式。(4)对我们经常使用的模具工具一定要提高使用率,节约成本。(5)模具是塑性的东西,表面的光滑程度必须要提高。(6)提倡个地方使用高速发展的模具产品的鉴定。(7)逐步推广高速铣削在模具业务的应用。我国是从80年代开始,国内才能基本的引进了世界诸
15、多高档的先进的注塑模CAD系统。不仅各研究所在忙这样的事情,同时,我们大多高等学校的大学生在老师的教导和辅助下也学习得很认真。为我国模具工业事业做好了人才的铺垫,真可谓是后继有人。综上所述,进行模具设计是一项综合性的研究,其目的和意义在于以下几点:(1)查阅中内外文献检索和阅读的能力;(2)运用专业理论,解决实际问题的能力;(3)对大学学习得各方面的综合能力;(4)对模具设计制造的初步了解及掌握;(5)还有要求我们的表达能力必须要到位;(6)撰写毕业论文的能力;(7)养成认真、严肃、严谨的作风。2 塑件产品的介绍及分析设计中对塑件进行介绍与分析,是对所设计的塑件能有个初步的了解,能在接下里的设
16、计表述中起到一个很好的作用。在接受设计任务书后,要及时的对塑件的种类、批量的大小、尺寸条件及技术条件有个整体概念,这样我们在后来选用尺寸及材料上有很大的帮助,便于在设计模具时选用适宜的方式来成型塑件。2.1 电话底座塑件产品的设计与三维造型运用三维软件对塑件进行3D建模,这样的有利于设计者直观的观察到设计形状,塑件3D模型如图2.1所示:图2.1 电话底座模具产品2.2 产品材料的选用综合生活实际,参考市场上各种材料的价格,及各材料的注塑性能和成型特性,最终选择ABS材料作为本次设计的注塑材料。它有非常良好的性能,其基本描述和性能如下简述:中文名:ABS材料。别名:丙烯腈 丁二烯 苯乙烯。密度
17、:1.081.2g/cm3。熔点:210280。注射压力:100140Mpa。成型温度:200240。干燥处理:在使用之前先将其做干燥处理。ABS的基本特性如下:高结晶聚合物,它无毒、无味、无臭,即使废弃后对环境的危害也非常小。它的密度较低,密度值通常为0.900.91,是当前已知的应用广泛塑料原料中密度算是比较轻的品种之一。如果把它在融在水中,它的性能也还算稳定,在水中的吸水率很低,仅有百分之几。我们可以从很多地方得到它,合成过程基本也没什么难度,相反它的成型效果却非常的好。但它对工艺精度要求的技术还算很高的,表面色泽良好,易于着色。ABS的成型特性如下几个原则:ABS是由我们常见的化学单体
18、做成的。它的性质自然也就由这三种单体调控。其中,丙烯腈本身特性就比较稳定,而丁二烯坚韧,在抗压力方面起到主要作用而且容易加工。从表面上看他的材料。这样的材料聚合产生两种的三元共聚物,这两种共聚物一个具有连续相,一个具有分散相。所以我们在生产这样的材料时就可以通过调和两项的比例来调节它的性能了。所以这样的材料在生产中非常的常用。2.3 壁厚的选择塑料制品之所以需要一定的厚度,原因如下:(1)具有一定的厚度,才具有一定的强度和刚度,才能满足使用性能方面的要求;(2)具有一定的厚度,使熔融时的材料在型腔中成型的时候能保持良好的流动性;(3)具有一定的厚度,才能承受脱模力,才能顺利脱模。一般同一塑件的
19、壁厚,能大致相等的话最好不过。不然会因为厚度不一,造成冷却速度的不一,使成品产生内应力,造成塑件的变形、缩孔等缺陷。所以同一塑件的壁厚应尽量做到一致,尽量避免因壁厚大小所带来的缺陷出现。选择制品的壁厚时,应遵循以下原则:壁厚应均匀。壁厚一般1mm6 mm,常用2mm3mm。表2-1常用壁厚推荐值如下表所示塑料名称最小壁厚/mm常用壁厚/mm小型制品中型制品大型制品尼龙0.450.761.502.43.2聚乙烯0.601.251.602.43.2聚苯乙烯0.751.251.602.43.2改性聚苯乙烯0.751.251.602.43.2有机玻璃0.801.502.202.43.2硬聚氯乙烯1.2
20、01.601.802.43.2聚丙烯0.851.451.752.43.2聚碳酸酯0.951.802.302.43.2醋酸纤维素0.701.251.902.43.2聚甲醛0.801.401.602.43.2按照以上表和最优化原理,设定主要部分的壁厚值为2mm。2.4 脱模斜度的确定在塑料成型时,制品多少会沾在型腔当中,为了使其能够顺利的脱模出来而不影响其外观和功能,我们需要在塑件制品的内外壁保留一定的小小斜度。脱模斜度不仅与工艺参数和模板有关,还和其他众多的因素相关,一般情况下也不能取太大,取在302之间就差不多了。详细可参阅表2-2。表2-2 常用塑料的脱模斜度经验数据塑料名称或代号脱模斜度聚
21、乙烯、聚丙烯201ABS、尼龙、聚甲醛401硬聚氯乙烯、聚碳酸酯502热固性塑料201对于塑件的脱模斜度的一般要求,可参照以下:(1) 应尽量选择较大的脱模斜度,这样能够使制品容易脱出;(2) 遇到较厚的制品壁时,由于壁厚当然变形量大一点,应选用大的角斜度;(3) 高大的制品,应尽量选用较小的脱模斜度;(4) 精度较高的制品,选用较小的脱模斜度;(5) 如果要求制品在脱模后留在型芯一侧时,则内表面的脱模斜度要比外 表面的小。根据以上的原则和考虑最优的方案确定,其脱模斜度为12.5 型腔数目的确定根据一次生产的多少数量可以确定将其分为两种类型。单型腔一个周期生成一个,多型腔一个周期生成两个或者两
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