電器支腳注射模設(shè)計(jì)畢業(yè)說明書.doc

電器支腳注射模設(shè)計(jì)學(xué)校代碼：10410 序 號(hào)：050425本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 電器支腳注射模設(shè)計(jì) 摘 要本文分為兩大部分，第一部分是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括塑料模具的工作原理及應(yīng)用，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及產(chǎn)品的簡(jiǎn)介。塑料注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注射機(jī)的選用，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。第二部分是介紹CAD/CAM在模具上的應(yīng)用，包括CAXA制造工程師，CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)，PRO/E.關(guān)鍵詞：CAD/CAM，塑料，注射模，注射機(jī)。AbstractIn this paper,it is diveded into two parts.The first part is about the design of the structure of the mold.It is including the working theory and application of a plastic injection mold,the design princible,and the introducing of production.The design calculation lf the plastic mold is including the desing of the mold ,the selecting of plastic injection mold machine,and the pour system design etc.The second part is about the application of the CAD/CAM inplastic injection mold.It include the software of CAXA,PRO/E and so on. Key words: CAD/CAM,Plastic,Plastic inject mold ,plastic injection mold machine.目 錄1 引言- 1 -2 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容- 2 -3 本次設(shè)計(jì)的目的- 2 -4 塑件成型的基本過程- 3 -41塑化過程- 3 -42充模過程- 3 -4.3冷卻凝固過程- 3 -4.4脫模過過程- 3 -5 塑件制品分析- 4 -6 注射機(jī)的選擇與校核- 7 -6.1注射機(jī)的選擇- 7 -62注射機(jī)的校核- 7 - 621注射量的校核- 7 - 622鎖模力得校核- 7 - 623注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核- 8 -7 分型面的確定- 9 -8 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 10 -81澆注系統(tǒng)的組成- 10 -82澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)- 10 - 8.2.1澆口套的設(shè)計(jì)，如圖8-2- 10 - 8.2.2定位圈的設(shè)計(jì)- 11 -83流道設(shè)計(jì)- 12 - 8.3.1流道的截面形狀- 12 - 8.3.2流道的布置- 13 -9 排溢系統(tǒng)- 14 -10 型腔、型芯設(shè)計(jì)- 15 -10.1設(shè)計(jì)型芯和型腔的結(jié)構(gòu)形式- 15 - 10.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 15 - 10.1.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 16 -10.2 型芯和型腔設(shè)計(jì)- 16 - 10.2.1 型芯設(shè)計(jì)- 16 - 10.2.2 型腔設(shè)計(jì)- 17 -10.3型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算- 17 -11 型腔壁厚計(jì)算- 19 -11.1型腔的強(qiáng)度及剛度要求- 19 -12 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)- 20 -13 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)- 21 -13.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)- 21 -13.2復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)- 21 -14冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 22 -15 整個(gè)設(shè)計(jì)- 24 -致 謝- 26 -參 考 文 獻(xiàn)- 27 -1 引言近年來(lái)我國(guó)模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造水平有了很大的提高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具的需求量大幅度發(fā)增加。模具質(zhì)量明顯提高；模具CAD/CAM技術(shù)相當(dāng)廣泛的得到了應(yīng)用。機(jī)械零部件中60%的粗加工，80%的精加工需要由模具來(lái)完成?？梢哉f，模具是工業(yè)之母。依照塑件的成型方法分類，可以將塑料加工模具分為三類：()壓縮模壓縮模是將塑料裝在受熱的型腔或加料室內(nèi)，然后加壓。也可稱為壓塑?；驂耗！Ｔ趬褐茣r(shí)直接對(duì)型腔內(nèi)的塑料施加壓力。這類模具的加料室一般與型腔是一體的，主要用于熱固性塑件的成型，有時(shí)也用于熱塑性塑件的成型。(2)壓注模壓注摸是將塑料在加料室內(nèi)受熱成為黏流狀態(tài)，在柱塞壓力的作用下使熔料經(jīng)過注射系統(tǒng)進(jìn)入并充滿閉合的型腔。也稱為傳遞模、擠扭模。這種棋具結(jié)構(gòu)比壓縮模復(fù)雜，造價(jià)較高。(3)注射模注射模又稱為注塑模.塑料在注射機(jī)上裝有螺桿攪拌的料筒內(nèi)受熱開始熔化.當(dāng)達(dá)到半熔性狀態(tài)時(shí)、在壓力的作用下，熔料通過模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)人到有一定深度的型腔內(nèi)固化成塑件.該工藝成型周期短，生產(chǎn)效率高。這種模具在熱固性塑料注射機(jī)上使用，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。 除了上述塑料成型模具外，還有中空吹塑模、熱成型模、發(fā)泡模、澆鑄模、擠出機(jī)頭口模等。2 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容電器支腳注射模。對(duì)產(chǎn)品（圖1-1）設(shè)計(jì)一副注射模。圖1-13 本次設(shè)計(jì)的目的21 掌握注射模設(shè)計(jì)的一般方法； 22 了解注射機(jī)的工作原理； 23 了解模具加工方法； 24 進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)的一般方法，熟練設(shè)計(jì)的一般過程。4 塑件成型的基本過程注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱熔化使之成為高粘度的流體熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約2085mpa），溶入模具的型腔中以過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 41塑化過程 現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料頭以定容方式送入料筒，通過料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理融化達(dá)到一定溫度后即可注射，注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來(lái)完成的。42充模過程 溶體自注射機(jī)的噴嘴噴出來(lái)后，進(jìn)入模具的型腔內(nèi)，將型內(nèi)的空氣排出，并滿型腔，然后升到一定壓力，使熔體的密度增加，充實(shí)型腔的每一個(gè)角落。 充模過程使注射成型的最主要過程，由于塑料熔體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng)，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象，左右塑件的質(zhì)量，因此充模過程的關(guān)鍵問題澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問題。4.3冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化注射充模固化成型 加熱理論上絕熱散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，包括外表質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)解決問題。4.4脫模過過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須采用機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來(lái)完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣，許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。由1.1至1.4形成了一個(gè)循環(huán),就完成了一次成型一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件.5 塑件制品分析本塑料制品是電器支腳殼體,形狀尺寸如圖5-1所示:圖2 塑料制件的設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求進(jìn)行,由于塑料有特殊的物理性能,在設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮一下幾個(gè)方面的因素: (1)塑料的物理性能,如強(qiáng)度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)力的敏感性; (2)塑料的成型工藝性,如流動(dòng)性; (3)塑料形狀應(yīng)有利于充模流動(dòng)、排氣、補(bǔ)縮,同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化(熱塑性塑料制品)或快速受熱固化(熱固性塑料制品); (4)塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異; (5)模具的總體結(jié)構(gòu),特別是抽心與脫出塑件的復(fù)雜程度; (6)模具零件的形狀機(jī)器制造工藝。 (7)影響聚合物取向的主要因素（以注射成型為例）: 溫度的影響：如果熔體溫度很高，則與凝固溫度之間范圍寬，聚合物大分子松弛時(shí)間延長(zhǎng)，解取向能力加強(qiáng)，取向程度減小。非結(jié)晶聚合物熔體溫度下降到TG溫度的松弛時(shí)間大于結(jié)晶聚合物熔體溫度下降到TM的松弛時(shí)間，因此結(jié)晶聚合物的冷卻速度快，容易凍結(jié)大分子，獲得較高的取向程度。 注射壓力和保壓壓力：增大注射壓力和保壓壓力，提高剪切應(yīng)力和剪切速度，有利于取向程度的提高。 澆口凍結(jié)時(shí)間，采用大澆口時(shí)，澆口凍結(jié)較晚，流動(dòng)過延時(shí)，在一定程度上抵消了因分子熱運(yùn)動(dòng)而引起的解取向因此澆口附近取向顯著。 模具溫度：模具溫度較低時(shí)，聚合物大分子運(yùn)動(dòng)容易凍結(jié)，因此解取向能力減小，取向程度提高，高于慢速充模。 (8)常用塑料分析和數(shù)據(jù)的選取:常用塑料縮水率 塑 膠 材 料縮 水 率ABS、PMMA、HIPS8255/1000PP+PE8/1000SAN3/1000POM15/1000結(jié)合本身情況，塑膠材料選用ABS，其縮水率取5/1000。常用塑料成型性能塑料最小壁厚小型塑件推薦壁厚中型塑件推薦壁厚大型塑件推薦壁厚HIPS075125163254ABS07515233.5PP0.851.451.752.43.2分類塑 料 名 稱收縮率逃氣孔適宜深度模具溫度成型溫度(C)結(jié)晶PP聚丙烯200.010.024060205288PE聚乙烯200.022060149371非結(jié)晶性HIPS825聚苯乙烯50.022060163316ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯50.035060220AS(SAN)丙烯腈-苯乙烯20.035070191316PMMA聚甲基丙烯酸甲脂54070204254PVC聚氯乙烯51060170210為減小解取向能力,獲得較高的取向程度。模具溫度選取50C，成型溫度為220 C逃氣孔適宜深為0.03。常用塑料拔模角度塑料名稱型腔型腔型芯ABS40120351PE25452045PMMA35130301POM35130301PC3513550根據(jù)經(jīng)驗(yàn)常用塑料拔模角度取值為：型腔為1 ，型芯為1。綜合考慮以上的因素，本塑件采用ABS做材料。其縮水率取5/1000。模具溫度選取50 ，成型溫度為220 。逃氣孔適宜深為0.03。塑料拔模角度取值為：型腔為1 ，型芯1。 ABS是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。 特點(diǎn)：它無(wú)毒，無(wú)味，顯微黃色，沖擊韌性較好，機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好。成型的塑料件有較好的光澤。 吸濕性為：0.05%0.06% 密度為:1.031.07g/cm其成型特性有:1. 無(wú)定性料,流動(dòng)性中等,溢邊值為0.04毫米左右.2. 吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥.3. 成型時(shí)宜取高料溫,高模溫.注射壓力為10001400公斤力/厘米。6 注射機(jī)的選擇與校核6.1注射機(jī)的選擇根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表8選擇注射機(jī)G54-S200/40螺桿（柱塞） 螺桿（柱塞）直徑：55mm 注射容量：200/400cm 注射壓力：10900N/cm 鎖模力：2540KN 最大注射面積：645cm 最大模具厚度：406mm 最小模具厚度：165mm 模板最大距離：260mm 模板行程：666mm 噴嘴圓弧半