3409 手機充電器外殼的注射模具設(shè)計及其成型零件的工藝設(shè)計

3409 手機充電器外殼的注射模具設(shè)計及其成型零件的工藝設(shè)計,手機充電器,外殼,注射,模具設(shè)計,及其,成型,零件,工藝,設(shè)計 手機外殼的注射模具設(shè)計及其成型零件的工藝設(shè)計,學(xué)生：湯龍琦,第1章 前 言,1.1模具行業(yè)及其產(chǎn)品發(fā)展方向 在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具制造能力的強弱和模具制造水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響著國民經(jīng)濟中許多部門的發(fā)展。,1.2 選題意義,本設(shè)計是通過對以手機充電器外殼的塑料產(chǎn)品以及其模具設(shè)計鍛煉了塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇能力；塑料制品成型模具的設(shè)計能力、塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進能力、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計能力，熟悉了模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件。,1.3 設(shè)計任務(wù),以Pro/ENGINEER Wildfire和CAD（Computer Aided Design)兩種制圖軟件進行模具設(shè)計的基本思維方式和過程，包括模具設(shè)計基本概念、模具設(shè)計流程、分型面的設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，成型零部件設(shè)計，頂出脫模機構(gòu)的設(shè)計，側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的設(shè)計，排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計，模具零部件材料的設(shè)計，導(dǎo)向機構(gòu)得設(shè)計等。最終設(shè)計出能順利脫模的模具和模具零件。,第2章 塑件的設(shè)計分析,2.1塑件模型建立 模型繪制采用PTC公司的產(chǎn)品Pro/ENGINEER Wildfire 2.0,最終繪制出來的3D結(jié)構(gòu)圖2-1所示:,圖 2.1,2.2塑件參數(shù)設(shè)計,ABS樹脂具有剛性好，沖擊強度高、耐熱、耐低溫、耐化學(xué)藥品性、機械強度和電器性能優(yōu)良，易于加工，加工尺寸穩(wěn)定性和表面光澤好，容易涂裝，著色，還可以進行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工。因為其強度高、耐腐蝕、耐高溫，所以常被用于制造儀器的塑料外殼。主要應(yīng)用：汽車、器具、電子/電器、建材、ABS合金/共混物。,2.5塑件的拔模斜度,由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮,使其緊箍 在凸?；蛐托旧?為了便于脫模,防止因脫模力過 大而拉壞塑件或使其表面受損,與脫模方向平行的塑件 內(nèi),外表面都應(yīng)具有合理的斜度.以下是PS的脫模斜度推薦值: 制件外表面 制件內(nèi)表面 35′~1.35° 30′~1°,2.4 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量,尺寸精度 尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。,塑件的表面質(zhì)量,表面質(zhì)量是一個相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。,第3章 注塑成型的準(zhǔn)備,3.1注塑成型工藝簡介 注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個階段的工作。,圖3-1 注塑成型壓力—時間曲線,,,3.2 注塑成型工藝條件,1）溫度：注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。 2）壓力：注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。 3）時間：完成一次注塑成型過程所需要的時間稱為成型周期。,3.3注塑機的選擇,注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法.常用的說法有: （1）按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機； （2）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。 此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。,注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設(shè)計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù).,3.4 注射機的校核,3.4.1 最大注塑量的校核 3.4.2 鎖模力的校核 3.4.3 塑化能力的校核 3.4.4 噴嘴尺寸校核 3.4.5 定位圈尺寸校核 3.4.6 模具外形尺寸校核 3.4.7 模具厚度校核 3.4.8 模具安裝尺寸校核 3.4.9 開模行程校核,第4章 模具設(shè)計,4.1 塑料配方說明 塑料配方設(shè)計是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進行的重要環(huán)節(jié),設(shè)計水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣,也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對塑料進行改性的過程,其技術(shù)含量極高.一個成功配方的產(chǎn)生是多年實踐經(jīng)驗與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局.,4.2 分型面的確定,根據(jù)分型面的選擇原則： （1）便于塑件脫模； （2）在開模時盡量使塑件留在動模； （3）外觀不遭到損壞； （4）有利于排氣和模具的加工方便。 結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),分型面確定在塑件的最大投影面積上. 如圖4-1所示。,圖4-2 型腔的排布形式,4.3型腔數(shù)目的確定,注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔, 也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮 以下幾個有關(guān)因素： （1）塑件的尺寸精度； （2）模具制造成本； （3）注塑成型的生產(chǎn)效益； （4）模具制造難度。,4.4澆口確定 PS料的流動性好,可適用于各種澆口,為了不影響外觀,簡化模局結(jié)構(gòu),確定使用側(cè)澆口。 4.5模具材料的選擇 現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料.如何合理的選擇模具鋼,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件,如果選材不當(dāng)則所有的精密加工所投入的工時,設(shè)備費用將浪費。,4.6澆注系統(tǒng)設(shè)計,注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。,4.7模架的確定,圖4-4 模具結(jié)構(gòu)形式,4.8導(dǎo)向與定位機構(gòu),注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。,圖4-8 推桿的安裝圖,4.9推桿脫模機構(gòu),推桿脫模機構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。,圖4-9 推管的安裝圖,4.10成型零件工作尺寸的計算,成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。,4.11排氣設(shè)計,在塑料熔體填充注射模腔過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。,圖4-11 型腔,圖4-11 塑件,圖4-11 型芯,4.12溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計,在注塑成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動性差的塑料如PC，POM等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。,