9.2.2 导套的设计 ........................................................................................................................ 27
10 注射机与模具各参数的校核 ............................................................................................... 28
10.1 工艺参数的校核.................................................................................................................... 29 10.2 模具安装尺寸的校核 .......................................................................................................... 29
10.2.1 喷嘴的校核 ...................................................................................................................... 29 10.2.2 定位圈尺寸的校核 .......................................................................................................... 29 10.2.3 模具外形尺寸的校核 ...................................................................................................... 30 10.2.4 模具厚度的校核 .............................................................................................................. 30 10.2.5 安装参数的校核 .............................................................................................................. 30
10.3 开模行程的校核.................................................................................................................... 30
11 结论 ................................................................................................................................................. 31 谢 辞 ....................................................................................................................................................... 32 参考文献 ................................................................................................................................................. 33 附录 ......................................................................................................................................................... 34
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引言
本次毕业设计的题目是充电器外壳注射模具设计。对于模具,机制专业里方方面面都与模具相挂钩。模具设计是需要充分利用到大学4年所学的知识来完成的。本次毕业设计的要求是制作一个模具,要求该模具能投入实际生产充电器外壳。在设计中设需要充分考虑到模具结构、材料和工艺能保证塑件的可靠成型和脱模过程的稳定性,性能结构及尺寸精度达到图纸要求,并且要求生产量大。设计时应该使用侧向抽芯机构,机构系统安排合理、有据可循。本设计中首先分析塑件结构体的零件结构,确定成型和脱模设计方案,包括模具结构选择、分型面的选择、腔数的确定、浇注系统的设计、加热系统、成型收缩计算、模具校核计算、导向和定位机构、脱模机构、侧向抽芯机构、顶出机构、模架的选择、注射机的选择、参数的校核以及总体的优化设计等等。在毕业设计整个过程中用AutoCAD进行塑件绘制,并使用PRO/E进行三维造型和结构设计等,结合指导老师建议和设计经验再进一步修改,最后用计算机进行模具总装配图和各零部件图的设计,完成模具总装配图和零件图的绘制。
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1 绪论
1.1 模具概述
模具是工业生产中最基础的工艺装备,是一种高附加值得高精密集型产品,也是高新技术产业化的重要领域,其急速水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。作为制造业的根基,模具制造,在轻工业、机械行业、电子通信行业、交通汽车行业、甚至涉及到军工行业等部门中,有60%——90%的零部件是通过模具成型,模具质量的高低直接决定了产品质量的高低,模具设计的时效率直接影响着产品的时效率,因此,模具被大家称为“百业之母”,而模具工业也是国民经济收入支撑的重要基础工业之一。
1.1.1 模具种类
模具是利用其特定的形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或者锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具[1]。简单的说,模具就是用来成型物品的工具,这种工具由各种各样零件构成,不同的模具有不同的零件构成。它们主要是通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
按成型的材料的不同,模具可以分为金属模具和非金属模具。金属模具又分为:铸造模具(有色金属压铸和钢铁铸造)和锻造模具等;非金属模具则分为:塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同,模具可分为:砂型模具,金属模具,真空模具,石蜡模具等等。其中,本次用到的模具为金属模具。随着高分子塑料的快速腾飞,塑料模具与人类的生活更加密不可分了。在塑料模具领域,塑料模具一般分为:注塑成型模具、挤塑成型模具、气铺成型模具等等。在冲裁、成型冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成型加工中,用以在歪理作用下使胚料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。对于冲裁、成型冲压、模锻、冷模具具有特定的轮廓或者内腔形状,应用具有刃口的制件的轮廓形状可以是胚料按轮廓线形状发生分离,即进行冲裁,用内腔形状可以使胚料获得相应的立体形状。模具内部一般分为动模和定模两个部分,或者成为凸模和凹模两个部分,它们可分可合。分开时装入胚料或取出制件,合拢时使制件和胚料分离以及成形。在冲裁、成型冲压、模锻、冷镦、压制和压塑的过程中,分离或者合拢时所需的外力来自模具直接施加或间接施加在胚料上。零件的构成形式是多样的,不同的模具用各自加工的工艺与方案,有的会相似,但不会一模一样。模具在挤压、压塑和注塑过程中,外力则由气压、柱塞、冲头等施力物,施加在胚料上,模具承受的是胚料的胀力。模具除去其本身外,还需要模座、模架、导向装置和制件的顶出和抽芯装置等,这些部件的设计都要设
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计成一般都制成通用型,适用于一定范围的不同模具,它的精度比较高,尺寸也比较准确。甚至在对于有的冲裁模具的凸模凹模的间隙能非常接近0,冲压速度快,要求冲压数十次至是上千次,而且模具的寿命也要求很高的,要耐用。这样才符合经济,实际设计出来的模具才会得到厂家的认可,也才会被使用。这一点对于我们以后出去设计模具尤为重要[1]。
1.1.2注射模具概述
注射成型也称为注射或注塑,是热塑性塑料的一种重要成型方法。到现在为止,有
超过1/3的塑料原材料,是通过注射成型工业加工的,除氟塑料外,几乎所有的热塑性塑料都可以采用此成型方法。它的特点是生产周期短、生产效率高的、容易控制,因此广泛应用于塑料制品的生产[2]。现在塑料成型生产中,塑料注塑制件的质量与塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。在这三要素中,注塑成型模具的质量最为关键,他的功能是双重的:赋予塑料熔体以预期的形状、性能、质量;冷却并推出成型的塑件。模具是决定最终产品的性能、规格、形状以及尺寸精度的载体,塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型质量不可缺少的工艺装备,是体现塑料成型设备高效率、高性能和合理先进塑料成型工艺的具体实施者,也是新产品开发的决定环节。由此可见,周而复始地获得符合技术经济要求及质量稳定的塑料制件,塑料成型模具的优劣是关键,它最能反映出整个塑料成型生产过程的技术含量以及经济效益。因此,注射成型的模具设计制造成为当今社会模具发展的热点,己发展成为热塑性塑料最主要的成型加工方法[4]。
1.1.3 模具设计中面临的难题和要求
模具的重要我们已经知道了,那么好的模具生产必须要有一套高标准的要求限制。在当下模具设计的全面要求是:能生产处在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都能满足使用要求的公用制制品;以模具的使用角度,模具被要求要达到高效率、自动化操作简洁方便; 从模具制造的角度,模具被要求结构合理、制造容易、价格低廉、利润价值高。
模具影响着制品的质量。首先,模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电气性能、内应力大小和方向、各向同向性、外观质量、表面光滑度、凹痕等都有十分重要的影响。当批量不大时,模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大,这时应尽可能的采用结构简单的模具,减少不必要的浪费。
模具是工业产品生产中的很重要的工艺装备,关系到各行各业各种产品,可以说是在机械、电子、轻工、通讯、交通、军工、建材等部门没有了模具就基本无法生产和开
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发新的产品。在设计和生产模具时,如果模具的精度要求低了,那么产品质量则变差,如果模具寿命降低了,则产品成本提高。现代的模具业已经成为技术密集型和资金密集型的产业,它与高新技术相辅相成,一方面直接为高新技术提供不可获取的工艺装备,另一方面模具本身有大量采用高新技术,因此模具制造业已经成为高新技术产业的重要组成部分。在模具成型零件中,我们还要注意,要达到优质、快速、低耗、环保,以人为本兼顾环境发展,呼应我国的可持续发展的战略和科学发展观。
1.1.3国内研究现状
20世纪80年代以来,发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来,并发展成为独立的工业部门,其产值已超过机床工业的产值。在我国改革开放以来,我国的模具工业紧追外国的身后,积极引进外国的新技术,自我开发自我研制,在短短的几十年中发展迅猛。近年来,每年都以10%左右的增长速度在快速发展。振兴和发展这一新兴行业,我国政府各界积投入,争取在这行业抢占先机。我国加大了用于科研进步的投入力度,在多个事业单位提供资金将技术进步作为行业发展的重要动力。此外,许多科研机构和本科院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后,我国要发展成为世界制造强国,仍将依赖于模具工业的快速发展,成为模具制造强国。
目前,我国在模具工业的总产值中,冲压模具占约50%,塑料模具占约33%,压铸模具占约6%,其它各类模具占约11%。在现代制造业中,无论什么工程装备,都越来越多的由模具工业提供产品。为了适应发展,还有客户对模具的高要求,模具正在受到内外的鼓励,有外力有内力,正如凸模凹模共同发力,使得模具发展越来越迅猛。
中国塑料模工业从起步到现在,历经了半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48\(约122CM)大屏幕彩电塑壳注射模具,6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模方面,以能生产照相机塑料件模具,多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术,模具的电加工和数控加工技术,快速成型与快速制模技术,新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
近年来,我国模具工业有了长足的进步,部分模具已达到国际先进水平,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要。每年我国仍需进口10多亿美元的各类大型,精密,复杂模具。与日本、美国等发达国家的模具工业相比,在模具技术上仍有不小的差距。今后,我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新,以缩小与国际先进水平的距离。
注重开发大型,精密,复杂的模具和加强模具标准件的应用推广例如CAD/CAM/CAE
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