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基于UG手机保护壳注塑模具设计

摘要根据塑料制品的要求,了解塑件的用途,分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求,考量塑件制件尺寸。

本模具采用一模二腔,直浇口进料,注射机采用HTF80XB 型号,设置冷却系统,CAD和UG绘制二维总装图和零件图,选择模具合理的加工方法。

附上说明书,系统地运用简要的文字,简明的示意图和和计算等分析塑件,从而作出合理的模具设计。

关键词:机械设计;模具设计;CAD绘制二维图;塑件。

AbstractTo understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a sprue gate feed injection machine adopts TOSHIBA the EC40-Y models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design.Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; molde目录第1章绪论 (1)1.1 塑料简介 (1)1.2 注塑成型及注塑模 (2)第2章塑料材料分析 (3)2.1 塑料材料的基本特性 (4)第3章塑件的工艺分析 (6)3.1 塑件的结构设计 (3)3.2 塑件尺寸及精度 (3)第4章注射成型工艺方案及模具结构的分析确定 (9)4.1 浇口种类的确定 (9)4.2 型腔数目的确定 (10)4.3 注射机的选择和校核 (10)4.3.1注射量的校核 (11)4.3.2塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 (12)4.3.3模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 (12)第5章注射模具结构设计 (12)5.1 分型面的设计 (12)5.2 型腔的布局 (12)5.3 浇注系统的设计 (13)5.3.1浇注系统组成 (13)5.3.2主流道的设计 (14)5.3.3分流道的设计 (14)5.3.4浇口的设计 (15)5.3.5冷料穴的设计 (15)5.4注射模成型零部件的设计[7] (16)5.4.1成型零部件结构设计 (17)5.4.2成型零部件工作尺寸的计算 (17)5.5排气结构设计 (17)5.5.1 凹模宽度尺寸的计算 (17)5.5.2 凹模长度尺寸的计算 (18)5.5.3 凹模高度尺寸的计算 (18)5.5.4 凸模宽度尺寸的计算 (19)5.5.5 凸模长度的计算 (20)5.5.6凸模高度尺寸的计算 (21)5.6脱模机构的设计 (21)5.6.1脱模机构的选用原则 (22)5.6.2脱模机构类型的选择 (23)5.6.3推板机构具体设计 (23)5.7直向抽芯机构类型选择 (24)5.7.1滑块直抽芯机构设计 (25)5.8斜推杆的设计 (26)5.9斜推杆的设计要点 (27)5.10斜推杆倾斜角的确定 (29)总结 (29)致谢 (24)参考文献 (25)第1章绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。

1.1塑料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料,它在一定的温度和压力下具有流动性。

可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸,并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。

塑料有很多优异性能,广泛应用于现代工业和日常生活,它具有密度小,质量轻,比强度高,绝缘性能好,介电损耗低,化学稳定性高,减摩耐磨性能好,减振隔音性能好等诸多优点。

另外,许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能[1]。

塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料,在国民经济中,塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。

1.2注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多,最常用的有注射,挤出,压缩,压注,压延和吹塑等。

其中,注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。

除氟塑料外,几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。

它具有成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。

因此广泛用于塑料制件的生产中,其产口占目前塑料制件生产的30%左右。

但注射成型的设备价格及模具制造费用较高,不适合单件及批量较小的塑料件的生产。

要了解注射成型和注射模,首先得了解注射机的一些基本知识,注射机是注射成型的主要设备,依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。

注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备,按其外形可分为立式、卧式、直角式三种,由注射装置、锁模装置、脱模装置,模板机架系统等组成。

注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的,其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。

第2章 塑料材料分析2.1 塑料材料的基本特性ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。

这三种组分的各自特性,使ABS 具有良好的综合理学性能。

丙烯腈使ABS 有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度,丁二烯使ABS 坚韧,苯乙烯使ABS 有良好的加工性和染色性能。

ABS 价格便宜原料易得,是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。

是一种良好的热塑性塑料。

ABS 无毒,无气味,呈微黄色,成型的塑料有较好的光泽,、不透明,密度为1.02--1.053cm g 。

既有较好的抗冲击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 几乎没有影响, ABS 不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀,在酮,醛,酯,氯代烃中会溶解或形成乳浊液。

ABS 表面受冰醋酸,植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂, ABS 有一定的硬度,他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高,尺寸稳定性较好,易于成型加工,经过调色配成任何颜色。

其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70C ︒左右,热变形温度约为93C ︒耐气候性差,在紫外线作用下ABS 易变硬发脆。

第3章 塑件的工艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析,只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。

手机保护壳塑件如图所示,具体结构和尺寸详见图纸,该塑件结构中等复杂程度,生产量大,要求较低的模具成本,成型容易,精度要求不高。

图(1)3D视图3.1 塑件的结构设计(1)、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩,因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。

为了便于脱模,防止因脱模力过大拉伤制品表面,与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。

脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。

斜度过小,不仅会使制品尺寸困难,而且易使制品表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会影响制品尺寸精度,并浪费原材料。

通常塑件的脱模斜度约取0.5~1.5 ,根据文献[1],塑件材料ABS 的型腔脱模斜度为0.35/~1 30/,型芯脱模斜度为30/~13.2 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格,在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品,反正成型出的制品尺寸就比较小。

从节约材料和能源的角度出发,只要能满足制品的使用要求,一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑,以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。

该塑件的材料为ABS,流动性较好,适用于不同尺寸的制品。

第4章注射成型工艺方案及模具结构的分析确定4.1 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。

其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。

浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。

它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。

其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。

由于本设计中手机保护壳塑件外表面质量要求较高,所以选用直浇口。

直浇口直接在中间的圆端面处进,手机保护壳塑件组装后,浇口被遮挡起来。

直浇口主流道需要设置钩针,分流道与产品相连,顶出产品包含流道连接在一起。

4.2 型腔数目的确定因为本设计中采用直浇口,且塑件的尺寸不大,为提高塑件成功概率,并从经济型的角度出发,节省生产成本和提高生产效率,采用一模二腔,进行加工生产。

4.3 注射机的选择和校核由于采用一模二腔,需要至少注射量为24.4g,流道水口废料5g,总注塑量达到29.4g,再根据工艺参数(主要是注射压力),综合考虑各种因素,选定注射机为海天80XB。

注射方式为螺杆式,其有关性能参数为:海天HTF80XB4.3.1 注射量的校核模具设计时,必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。

校核公式为:m m nm %8021≤+式中 n --型腔数量1m --单个塑件的体积(3cm )2m --浇注系统所需塑料的体积(3cm )本设计中:n=2 =1m 12.2 3cm 2m =53cmM=2x12.2+5=29.4g (约等于)注塑机额定注塑量为156g注射量符合要求4.3.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。

如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积,则成型过程中会出现涨模溢料现象,必须满足以下关系。

A A nA <+21式中 n --型腔数目1A --单个塑件在模具分型面上的投影面积2A --浇注系统在模具分型面上的投影面积n=2 1A =67252m m 2A =1502m m21A nA +=2x6725+150=136002m m注射成型时为了可靠的锁模,应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。

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