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音箱旋钮注塑模设计(有cad图).rar

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    编号:20181016173630944    类型:共享资源    大小:922.12KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    音箱 旋钮 注塑 设计 cad
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    1音箱旋钮注塑模设计2摘 要注射模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,是现代生产制造行业的核心,在大多数国家,注射模具设计与制造技术已经成为衡量一个国家生产制造技术先进与否的关键。本设计通过对音箱旋钮的工艺、材料分析,选用适当的注射机,并拟定合理的注射成型工艺方案。在模具设计中,采用一模两腔式的布局。并通过对分型面、浇注系统、成型零部件、顶出脱模机构、冷却系统的设计,选用合适的标准模架及标准件,完成对音箱旋钮的一套完整的模具设计方案。关键词:音箱旋钮;注射;模具设计ABSTRACTInjection mold is an important tooling for industry products,it is the core of the modern manufacturing industry and in most countries injection mold design and manufacturing technology have become the keywords of measuring it is production technology.This design through analysed the process and material of chemical instrument cover,choosed the proper injection machine,and roughcast reasonable injection mold design scheme.In the design process,it used the configuration of two cavityin one plate.And through designing the parting line,running gate system,modeling parts,ejection stripping mechanism,cooling system,choosing adaptive standard mould base and standard parts,it finised the whole mold design scheme for the chemical instrument cover.Keywords: Speaker knob;injection;mold design3目 录............................................................前言 .................................................................51、塑件的工艺性分析 ........................................................81.1、塑件的原材料分析 ................................................81.2、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 .............................111.3、塑件的体积重量 .................................................121.4、塑件的注射工艺参数的确定 .......................................151.5、注塑成型的准备 .................................................162、型腔数的确定及浇注系统的设计 ...........................................182.1、塑料配方说明 ...................................................182.2、分型面的选择 ...................................................182.3、型腔数的确定 ...................................................192.4、确定型腔的排列方式 .............................................202.5、浇注系统的设计 .................................................202.6、剪切速率的校核 .................................................242.7、模具材料的选择 .................................................243、排气、冷却系统的设计与计算 .............................................253.1、排气系统的设计 .................................................253.2、冷却系统的设计与计算 ...........................................264、模具工作零件的设计与计算 ...............................................284.1、凸凹模的设计 ...................................................284.2、型腔侧壁厚度和底板厚度的计算 ...................................294.3、模架的选用 .....................................................294.4、导向与定位机构 .................................................315、脱模机构的设计与计算 ...................................................335.1、顶出系统设计 ...................................................3345.2、推件板的厚度 ...................................................345.3、顶杆直径的计算 .................................................356、注射机与模具各参数的校核 ...............................................376.1、工艺参数的校核 .................................................376.2、安装参数的校核 .................................................38参考文献 ..................................................................39致谢 ......................................................................435前 言自 20 世纪 80 年代以来,我国的经济逐渐起飞,也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20 世纪 90 年代以后,大陆的工业发展十分迅速,模具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币,1994 年增长到 130 亿元人民币,1999 年已达到 245 亿元人民币,2000 年增至 260~270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 10℅~15℅的速度快速增长。目前,我国 17000 多个模具生产厂点,从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外,其他所有制形式的模具厂家,包括集体企业,合资企业,独资企业和私营企业等,都得到了快速发展。其中,集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如,浙江宁波和黄岩地区,从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家,成为我国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东,一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,为了提高其产品的市场竞争能力,纷纷加入了对模具制造的投入。例如,科龙,美的,康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区,现已有几千家。在模具工业的总产值中,企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。其中,冲压模具约占 50℅(中国台湾:40℅) ,塑料模具约占 33℅(中国台湾:48℅) ,压铸模具约占 6℅(中国台湾:5℅) ,其他各类模具约占 11(中国台湾:7℅) 。中国台湾模具产业的成长,分为萌芽期(1961——1981) ,成长期(1981——1991) ,成熟期(1991——2001)三个阶段。萌芽期,工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织,电子,电气,电机和机械业等产品外销表现畅旺,连带使得模具制造,维修业者和周边厂商(如热处理产业等)逐年增加。在此阶段的模具包括:一般民生用品模具,铸造用模具,锻造用模具,木模,玻璃,陶瓷用模具,以及橡胶模具等。1981 年——1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显,自 1982 年起,台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围” ,大力推动模具工业的发展,以配合相关工业产品的外销策略,全力发展整体经济。随着民生工业,机械五金业,汽机车及家电业发展,冲压模具与塑料模具,逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起,模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等 CAD/CAM 技术,所以台湾模具业接触 CAD/CAM/CAE/CAT 技术的时间相当早。6成熟期,在国际化,自由化和国际分工的潮流下,1994 年,1998 年,由台湾地区政府委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计划” ,以协助业界突破发展瓶颈,并支持产业升级,朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力,获得世界模具协会(ISTMA)认同获准入会,正式成为世界模具协会会员, 。整体而言,台湾模具产业在这一阶段的发展,随着机械性能,加工技术,检测能力的提升,以及计算机辅助设计,台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电,五金业和汽机车运输工具业,提升到计算机与电子,通信与光电等精密模具,并发展出汽机车用大型钣金冲压,大型塑料射出及精密锻造等模具。模具主要类型有:冲模,锻摸,塑料模,压铸模,粉末冶金模,玻璃模,橡胶模,陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模,因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。(1)冲模:冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50%以上。按工艺性质的不同,冲模可分为落料模,冲孔模,切口模,切边模,弯曲模,卷边模,拉深模,校平模,翻孔模,翻边模,缩口模,压印模,胀形模。按组合工序不同,冲模分为单工序模,复合模,连续模。(2)锻模:锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同,锻模分为锤用锻模,螺旋压力机锻模,热模锻压力锻模,平锻机用锻模,水压机用锻模,高速锤用锻模,摆动碾压机用锻模,辊锻机用锻模,楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同,锻模可分为预锻模具,挤压模具,精锻模具,等温模具,超塑性模具等。(3)塑料模:塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35%,而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模,挤塑模,注射模,此外还有挤出成型模,泡沫塑料的发泡成型模,低发泡注射成型模,吹塑模等。(4)压铸模:压铸模是压力铸造工艺装备,压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型,在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6%。(5)粉末冶金模:粉末冶金模用于粉末成型,按成型工艺分类粉末冶金模有:压模,精整模,复压模,热压模,粉浆浇注模,松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多,包括机械设计制造,塑料,橡胶加工,金属材料,铸造(凝固理论) ,塑性加工,玻璃等诸多学科和行业,是一个多学科的综合,其复杂程度显而易见。20 世纪 80 年代开始,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。改革开放以来,我国的模具工业7发展也十分迅速。近年来,每年都以 15%的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度,将技术进步作为企业发展的重要动力。此外,许多科研机构和大专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。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。尽管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,每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型,精密,复杂模具。与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。(1)注重开发大型,精密,复杂模具;随着我国轿车,家电等工业的快速发展,成型零件的大型化和精密化要求越来越高,模具也将日趋大型化和精密化。(2)加强模具标准件的应用;使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。(3)推广 CAD/CAM/CAE 技术;模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向,可显著地提高模具设计制造水平。(4)重视快速模具制造技术,缩短模具制造周期;随着先进制造技术的不断出现,模具的制造水平也在不断地提高,基于快速成形的快速制模技术,高速铣削加工技术,以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。81、塑件的工艺性分析1.1、塑件的原材料分析通常,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据.对于常温工作状态下的结构件来说,要考虑的主要是材料的力学性能,如屈服应力,弹性模量,弯曲强度,表面硬度等.该塑件对材料的要求首先必须是强度好,其次才是成型难易和经济性问题,以下是对几种材料的性能对比,如表所示。表1 不同材料的性能对比塑料名称 PS PC PMMA拉伸强度/MPa 51.9 66~72 ——弯曲强度/MPa 110 95~113 ——断裂伸长率/% 2 80~100 ——落球冲击强度 J/m 16 422 ——洛氏硬度(M) 115 82 101氧指数(OI)18.1 24.9 17.3热变形温度/℃ 85 134 100维卡软化点/℃ 105 153 120马丁耐热温度/℃ —— 112 ——体积电阻率/ ·cm10 17~10 192.1×10 1610 ~10145吸水率% 0.05 0.13 1.19透光度/% 88~92 93 93雾度% 3 0.9 0.9折射率 1.592 1.586 1.492价格(元/吨) 1150~1230 33000~41000 19500~20700和机械加工一样要考虑到加工工艺问题,模具成型也要考虑到材料的注塑特性,在各特点都相差无几的情况下,好的成型特性是选择材料的主要标准,以下是三种材料的性能和成型特性比较,如表所示。9表 2 材料的性能和成型特性比较塑料品种性 能 特 点成 型 特 点 模具设计注意事项使用温度主要用途聚苯乙烯(非结晶型)透明性好,电性能好,抗拉强度高,耐磨性好,质脆,抗冲击强度差,化学稳定性教好 成型性能好,成型前可不干燥,但注射时应防止溢料,制品易产生内应力,易开裂因流动性好,适宜用点浇口,但因热膨胀大,塑件中 不宜有嵌件—30℃~80℃装饰制品,仪表壳,绝缘零件,容器,泡沫塑料,日用品等聚甲基丙烯酸甲酯(非结晶型)透光率最好,质轻坚韧,电气绝缘性好/但表面硬度不高,质脆易开裂,化学稳定性较好,但不耐无机酸,易溶于有机溶剂流动性差,易产生流痕,缩孔,易分解,透明性好,成型前要干燥,注射时速度不能太高合理设计浇注系统,便于充型,脱模斜度尽可能大,严格控制料温与模温,以防分解收缩率取0.35℅〈80℃透明制品,如窗玻璃,光学镜片,灯罩等聚碳酸酯(非结晶型)透光率较高,介电性能好,吸水性小,力学性能好,抗冲击,抗蠕变性能突出,但耐磨性差,不耐碱,酮,酯耐寒性好,熔融温度高,黏性大,成型前需干燥,易产生残余应力,甚至裂纹,质硬,易损模具,使用性能好尽可能使用直接浇口,减小流动阻力,塑料要干燥,不宜采用金属嵌件,脱模斜度〉2•〈130℃脆化温度为—100℃在机械上做齿轮,凸轮,蜗轮,滑轮等,电机电子产品零件,光学零件等10图 1 塑料件图 2 pore建模塑件的材料采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) ,属热塑性塑料,该塑料具有 如下的成型特性:
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