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电器旋钮CAD注射模设计(有cad图 proe图).rar

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    电器 旋钮 CAD 注射 设计 cad proe
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    塑料罩壳注射模设计2011 届毕业论文塑料罩壳注射模设计 系 、 部: 机械工程系 学生姓名: 唐晓波 指导教师: 张蓉 职称 副教授 专 业: 材料成型及控制工程 班 级: 0702 班 完成时间: 2011 年 5 月 17 号 塑料罩壳注射模设计1摘 要对塑料罩壳注射模结构采用点浇口进料,采用一模四腔的模具结构, 材料采用流动性能中等的ABS塑料,通过对塑件的分析,注射机的选定,浇注系统的设计,成型零件的设计计算,脱模推出机构的设计,以及冷却系统的设计和导向地位机构的设计,给出了生产塑料罩壳的一个实际参考设计生产流程。关键词: ABS;一模四腔;侧浇口;模具设计ABSTRACTTo plastic cover shell injection mould structure adopts point runner feeding; Selected a mould for four cavity die structure, and selected the medium flow property ABS plastic for filling mold, improve the design compact and practical efficiency; Based on the analysis of the plastic parts, injection machine selection of the design of the shunt way, Lord, molding parts design calculation of mechanism design, stripping out, and the cooling system design and guide mechanism design, status are given a production of plastic cover shell actual reference design of the production process.Keywords: ABS; Plastic cover shells; Injection mould; Mold design.塑料罩壳注射模设计2目录1.塑件成型工艺性分析 ................................................51.1 塑件的分析 ..................................................51.2 ABS 工程塑料的性能分析 .....................................51.2.1 基本性能 ...............................................51.2.2 ABS 物理性能 ...........................................61.2.3 ABS 热性能 .............................................61.2.4 ABS 力学性能: .........................................61.3 ABS 的注射成型过程及其工艺参数 ...............................71.3.1 注射成型过程 ...........................................71.3.2 注射工艺参数 ...........................................82.拟定模具的结构形式和初选注射机 ....................................82.1 分型面位置的确定 ............................................82.2 型腔数量和排列方式的确定 ....................................82.3 注射机型号的确定 ............................................92.3.1 注射量的计算 ..............................................92.3.2 浇注系统凝料提及的初步估算 ............................102.3.3 选择注射机 ............................................102.3.4 注射机的相关参数的校核 ................................113.浇注系统的设计 ...................................................123.1.主流道的设计 ...............................................123.1.1 主流道尺寸 ............................................123.1.2 主流道的凝料体积 ......................................123.1.3 主流道当量半径 ........................................133.1.4 主流道交口套的形式 ....................................133.2. 分流道的设计 ..............................................133.2.1 分流道的布置形式 ......................................133.2.2 分流道的长度 ..........................................143.2.3 分流道的当量直径 ......................................143.2.4 分流道的截面形状 ......................................14塑料罩壳注射模设计33.2.5 分流道界面尺寸 ........................................143.2.6 凝料体积 ..............................................153.2.7 校核剪切速率 ..........................................163.2.8 分流道的表面粗糙度和脱模斜度 ..........................163.3. 浇口的设计 ................................................163.3.1 侧浇口尺寸的确定 ......................................183.3.2 侧浇口剪切速率的校核 ..................................183.4 校核主流道的剪切速率 .......................................183.5 冷料穴的设计计算 ..........................................194.成型零件的结构设计及计算 .........................................194.1.成型零件的结构设计 .........................................194.2.成型零件钢材的选用 .........................................214.3 成型零件工作尺寸的计算 ....................................214.3.1 凹模内尺寸的计算 ......................................214.3.2 凹模深度尺寸的计算 ....................................214.3.3 型芯尺寸的计算 ........................................224.3.4 型芯高度尺寸的计算 ....................................224.3.5 Φ6、Φ8、Φ10 型芯径向尺寸的计算 .....................234.3.6 成型孔的高度 ..........................................234.3.7 成型孔间距的计算 ......................................234.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 ...........................244.1.1 凹模侧壁厚度的计算 ....................................244.1.2 动模垫板厚度的计算 ....................................255.脱模推出机构的设计 ...............................................255.1 脱模力的计算 ...............................................265.2. 推出方式的确定 ............................................275.2.1 采用推杆推出 ..........................................276.模架的确定 .......................................................276.1 各模板厚度尺寸的确定 .......................................276.2 计算并选择模架型号 .........................................276.3 模架尺寸的校核 .............................................28塑料罩壳注射模设计47.排气槽的设计 .....................................................288.冷却系统的设计 ...................................................298.1 冷却介质 ...................................................298.2 冷却系统的计算 .............................................298.2.1 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W ..............298.2.2 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 sQ.............298.2.3 计算冷却水的体积流量 vq...............................308.2.4 确定冷却水路的直径 ....................................308.2.5 冷却水在管内的流速 ..................................308.2.6 求冷却管壁与水交界的膜转热系数 h......................308.2.7 计算冷却水道的导热总面积 A ............................308.2.8 计算冷却模具水管的总长度 L ............................318.2.9 冷却水路的根数 ........................................319.导向与定位机构的设计 .............................................319.1 导柱导向机构 ...............................................3110.模具总 活动过程说明 ..............................................3211.设计小结 ........................................................32参考文献 ...........................................................34致谢 ...............................................................35塑料罩壳注射模设计5塑 料 罩 壳 注 射 模 设 计1 塑件成型工艺性分析1.1 塑件的分析(1)外形尺寸 该塑件壁厚为 1.5mm,塑件外形尺寸不大,塑料熔体流程不长,其材料为 ABS 塑料,为热塑性塑料,流动性较好,适合于注射成型。(2) 精度等级 塑件所有尺寸公差在任务书中未能给出,未注公差的尺寸取为 MT7.(3) 脱模斜度 ABS 的成型性能良好,成型收缩率较小,参考文献 [1]中表1-12,选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为 1°。1.2 ABS 工程塑料的性能分析1.2.1 基本性能ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS 是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯- 丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的 ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 材料具塑料罩壳注射模设计6有超强的易加工性,外观特性,优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件,专动零件和电信结构零件。成形特性:1.无定形料,其品种牌号很多,各品种的机电性能及成形特性也各有差异,应按品种确定成形方法及成形条件。2.吸湿性强,含水量应小于 0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应长时间干燥。3.流动性中等,溢边料 0.04mm 左右(流动性比聚苯乙烯,AS 差,但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好) 。4.比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、 (对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高) ,料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度在250℃左右,比聚苯乙烯易分解) ,对要求精度较高塑件模具温度宜取 50~60℃,要求光泽及耐热型塑件宜取 60~80℃,注射压力应比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注射机时料温为 180~230℃,注射压力为 100~140MPa,螺杆式注射机则取 160~220℃,70~100MPa 为宜。1.2.2 ABS 物理性能密度: 1.03~1.08g/cm3比体积: 0.86~0.98 cm3/g吸水率: 0.2~0.4%1.2.3 ABS 热性能熔点: 130~160℃熔融指数: 200℃负荷 50N,喷嘴 Φ2.09 0.41~0.82g/10min维卡针入度; 71~122℃马丁耐热: 63℃热变形温度: 90~108℃(45N/cm2)83~103℃(180N/cm2)线膨胀系数: 7.0ⅹ10 -5/℃计算收缩率: 0.4~0.7%比热容: 1470 J/ (kg . K)燃烧性: 慢热导率: 0.263 W/ (m . k)塑料罩壳注射模设计71.2.4 ABS 力学性能屈服强度: 50MPa抗拉强度: 38MPa断裂伸长率: 35%拉伸强性模量: 1.8GPa抗弯强度: 80MPa弯曲弹性模量: 1.4GPa抗压强度: 53MPa抗剪强度: 24MPa冲击韧度:无缺口 261 k / Jm2有缺口 11 k / Jm2布氏硬度: 9.7HBS说明:该成形条件为加工通用级ABS料时所用,苯乙烯--丙烯腈共聚物(即AS)成形条件与上相似。查参考文献[1]中表 1-3 得其主要性能指标,见表 1。表 1 ABS 的性能指标密度 3k/dmg1.03~1.07 抗拉屈服强度 pa/Mb50比体积 1v0.86~0.98 拉伸弹性模量 P1GE1.8吸水率 %/h240.2~0.4 抗弯强度 a/80收缩率 /s0.3~0.8冲击韧度(缺口) 2m/kJ11热变形温度 ℃/t90~108 硬度 HB9.7,R121熔点 ℃/t130~160体积电阻系数 cv/6.9× 160塑料罩壳注射模设计81.3 ABS 的注射成型过程及其工艺参数1.3.1 注射成型过程(1)成型前准备。对 ABS 的色泽、粒度和均匀度等进行检验,由于 ABS 含有氰基等吸水性集团,故吸水性较大,因此成型前须进行充分干燥,使其水分含量降至 0.1%以下,常用方法是循环鼓风干燥,温度控制是 70~80℃,时间 4h以上。也可以采用烘箱干燥,温度控制在 80~100℃,时间 2h,干燥粒层厚度不超过 50mm。(2)注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后,由模具的浇注系统进入模具的型腔成型,其过程分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。(3)塑件的后处理(退火) 。退火处理的方法为红外线灯、烘箱,处理温度为70℃,处理时间为 2h~4h。1.3.2 注射工艺参数(1)注射机:螺杆式,螺杆转速为 30r/min.。(2)料筒温度 t/℃:前段 180~200;中段 165~180;后段 150~170。(3)模具温度 t/℃:50~80;(4)注射压力(p/Mpa): 60~100;(5)成型时间(s):注射时间 20~90 S高压时间 0~5 S冷却时间 20~120 S 总周期 50~220 S2 拟定模具的结构形式和初选注射机2.1 分型面位置的确定通过对塑件结构形式的分析,分型面应选在塑件截面积最大,且有利于开模取出塑件的底平面上,其位置如图 2 所示。塑料罩壳注射模设计9图 2 分型面的选择2.2 型腔数量和排列方式的确定(1)型腔数量的确定 由于该塑件精度要求不高,塑件尺寸较小,且为大批量生产,可采用一模多腔的结构形式。同时,考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系,以及制造费用和各种成本费用等因素,初步定为一模四腔的结构形式。(2)型腔排列方式的确定 由于该模具选择的是一模四腔,其型腔中心距的确定故流道采用 H 型对称排列,使型腔进料平衡,如图 3 所示。图 3 型腔数量的排列布置(3)模具结构形式的初步确定 由以上分析可知,本模具设计是一模四腔,对称 H 型直线排列,根据塑件结构形状,推出机构初选推件板推出或是推出杆推出方式。浇注系统设计时,流道采用对称平衡式,浇口采用侧浇口,且开设
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