电器盒座注射模毕业设计说明书

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页【摘 要】本毕业设计内容是电器盒座的模具设计，通过对塑件进行工艺性分析和比较，最终设计出一副注塑模。该毕业设计从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数校核，都有详细的设计，塑料注射成型的最大特点是成形周期短，能一次成型复杂、尺寸精密等塑料工件，对各种塑料的适应性强，生产效率高，产品质量稳定，易于实现自动化生产。注射成型的过程是把塑料原料放入料筒中经过加热熔融塑化成为黏流态的液体，在柱塞或螺杆的高压推动下，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，冷却定型后，然后开模分型的成形塑件，得到塑件制品。设计中主要进行的工作首先是对塑料进行工艺性能的分析并画出零件图，在这次设计中，要用到侧抽芯，所以要进行侧抽芯机构(斜导柱和滑块)的设计，以及主、分流道的设计、模具型腔的分布并要画出它们的零件图，模架的选择和校核、注塑机的选取和校核等，最重要的一部分是对模具结构中型腔、型芯各径向和高度尺寸的计算过程，这些的设计过程要查阅大量的资料，并要对模具进行装配和试模，对其中出现的问题对模具进行改进，直到最后的零件符合设计要求。【关键词】：电器盒座，注射模具西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页AbstractThe contents of this graduation project is the electrical box seat mold design, plastic parts through the process of analysis and comparison, the final design of an injection mold. The graduation process from the product structure of the specific structure of the starting mold of the casting mold system, mold forming part of the structure, the top of the system, cooling system, the choice of injection molding machines and checking the parameters, there are detailed design, plastic Injection molding cycle, the maximum is characterized by short, to forming a complex, precise dimensions, such as plastic parts, the adaptability of various plastics, high production efficiency, product quality is stable, easy to automate production. The process of injection molding of plastic materials is to melt into the barrel through the viscous flow of plastics into liquid, high pressure in the plunger or screw driven, the higher the melt through the nozzle into the mold cavity pressure After cooling, the solidification stage, the cooling is formed, and then typing into a mold shaped pieces are plastic parts products. Mainly for the design work is the first analysis of process performance plastics and draw parts diagram, in this design, the use to the side core pulling, so the side core pulling (angle pin and slide) and design, and the Lord, shunt design, the distribution of the mold cavity and to draw part of their plans, the selection and verification mold, injection molding machine such as the selection and verification, the most important part of the mold structure is medium cavity, core of the radial and height of the calculation process, the design process to access large amounts of data, and to the mold assembly and test mode, in which the problems of the mold to improve until the last part meets the design requirements.【Keywords】 electrical box seat, injection mold西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页第一章 绪论1.1 毕业设计的目的塑料模毕业设计是在课程设计的基础上，通过了毕业实习，在毕业之前进行的最后一个实践教学的训练环节，其主要目的：1、提高学生技术资料的收集、整理、编译和运用能力，加强技术文件的撰写能力，是其语言文字在技术文件上的运用、疏理、归纳和总结得到一个全面的训练。2、综合运用所学过理论知识、生产实践和设计实践知识，进行难度较大的塑料模具设计的实践训练，从而全面培养学生独立分析问题和解决问题的能力，初步培养学生的创新意识和创新能力。3、初步掌握三维造型(绘图)软件、熟练掌握二维绘图软件在模具设计中的应用。进一步熟悉塑料模具设计中的各种专业零件标准，并能合理地运用于模具设计之中，能有效地简化模具结构和加快设计进程。1.2 毕业设计的内容毕业设计的内容主要包括：塑件结构工艺性分析，成型工艺参数的确定，分型面的设计，模具型腔数量的确定，型腔的排列和布局，注射成型机的选择。浇口位置的选择和流道的布置，模具工作零件的结构设计及理论计算，侧向分型与抽芯机构的设计，推出装置的设计，排气方式的设计，模具总体尺寸的确定，选择模架，模具安装尺寸的校核，绘制模具装配图和零件图，编写和整理设计说明书等。1.3 毕业设计的基本要求毕业设计是在课程设计的基础上进行的，所以要求形状比较复杂且需要二次分型、推出或抽芯的注射模，根据塑件的复杂程度可以设计成单型腔和多型腔；其流道形式根据塑件批量和塑件种类可以设计成普通流道或热流道。要求模具结构合理，理论分析计算充分。在毕业设计中要求学生注意培养认真负责、踏实细致的工作作风和保质、保量，按时完成任务的习惯，在设计过程中必须做到：1、合理地选择模具结构，正确地确定模具成型零件的结构形状、尺寸及其技术要求。使所设计的模具制造工艺良好，造价便宜。2、充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页3、设计的模具应当能高效、优质、安全可靠的生产，且模具使用寿命长。1.4 毕业设计的步骤毕业设计的一般进程和步骤见表 1-1表 1-1设计准备 阅读设计说明书，明确设计任务，现场参观，实验室装拆模具，熟悉了解与设计相关的模具结构，阅读塑料模具设计指导书，准备设计资料、绘图用具或计算机模具总体结构设计、理论分析与计算塑件在模具中的成型位置，分型面和型腔数量的确定，浇注系统形式和浇口的位置选择和设计，成型零件的设计，脱模推出机构的设计，侧向分型与抽芯机构设计，合模导向机构的设计，排气系统和温度调节系统的设计，模架选择等装配图的机构设计 初绘模具装配草图，各部分的结构设计，协调好零件之间的装配关系，最后完成装配工作图成型零件工作图设计 绘制成型零件的工作图编写设计说明书 整理和编写设计计算说明书设计总结及答辩 进行设计总结，完成答辩准备工作1.5 毕业设计中应注意的问题1、塑料模具毕业设计是在老师的指导下由学生独立完成的，也是对学生进行一次较全面的工装设计训练。学生应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改，精益求精。2、塑料模具设计进程的个阶段是互相联系的。设计时，零部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化等要求。由于影响零部件结构尺寸的因素很多(如加热或冷却系统的设计和布局)，随着设计的进展，考虑的问题会更全面、合理，故后阶段设计要对前阶段设计中的不合理结构尺寸进行必要的修改。所以设计要边计算、边绘图，反复修改，计算、设计和绘图交替进行。3、学习和善于利用前人所积累的宝贵设计经验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，既要合理地吸收，又不可盲目地照搬、照抄。4、在设计中贯彻标准化、系统化与通用化，可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是模具设计中应遵循的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。在设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规范，尽量采用标准件，并应注意一些尺寸需要圆整为标准尺寸。同时，设计中应减少材料的品种和标准件的规格。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页第二章 电器盒座设计要求及成型工艺分析2.1 产品基本要求最大几何尺寸：1338740mm使用环境：室内，1080电气性能：电绝缘性好。精度等级：一般（4 级） 。外观要求：外表黑色且光泽性好，无成型缺陷。其他要求：具有一定的机械强度，散热性能良好，盒底面和侧面均设有透气窗口。根据上述要求可归纳产品设计要求塑料具有良好的电绝缘性和一定的机械强度，且还应具有较好的流动性，以满足成型要求。2.2 塑件结构和形状的设计根据塑件产品图纸，用 Pro/E 4.0 软件进行电器盒座的三维建模。三维实体模型更加直观的表现了产品的造型，可以从各个角度对模型进行观察，软件可以测量并根据三维模型数据使用 Pro/E 的 CAE 分析模块塑料顾问进行熔体的充模仿真，可以验证模具结构的正确性，还可以进行拔模检测。塑件如图 2-1 所示。2.3 塑件材料的选择此塑件用作电器盒座，故首先必须具有良好的介电性能，以防止导电。因此，应初选几种电气性能较好的常用塑件，进行材料方面性能的比较，即通过力学性能、热性能、电气性能、成型性能、化学性能和经济性能等多方面比较，选出最适合成型此电器盒座的塑料。材料最终选定为 ABS，其综合性能有意，具有较高的力学性能，流动性好，易于成型；成型收缩率小，理论计算收缩率为 0.5%；溢料值为 0.04mm 左右；比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短。制件尺寸稳定，表面光亮。2.4 成型方法及其工艺的选择根据塑件所选用的材料为 ABS，根据塑件的外形特性和使用要求，选择最佳的成型方法就是注射成型。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页图 2-12.4.1 成型工艺分析1、外观要求 此塑件为薄壁壳体类塑件，外形为矩形，较规则。要求塑件表面平整光滑，无翘曲、皱折、裂纹等缺陷，防止产生熔接痕。2、精度等级 此塑件对精度要求不高，采用一般精度 4 级。3、脱模斜度 该塑件平均壁厚约为 2mm，其脱模斜度可知在 35130。ABS 的流动性为中等，为使注射充型流畅，取其脱模斜度为 1。2.4.2 注射成型工艺过程及工艺参数混料干燥螺杆塑化充模保压冷却脱模塑件后处理1、ABS 塑料的干燥。ABS 塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前应进行充分的干燥和预热，不但能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS 原料需要控制水分在 0.3%以下。注射前的干燥条件是：干冬季节在 7580以下，干燥 2h3h，夏雨季节在 80西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页90以下，干燥 4h8h，干燥达 8h16h 可避免因微量水汽的存在导致制件表面雾斑。在此，由于电器盒座属于批量件，要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器，以免干燥好的 ABS 在料斗中再度吸潮。2、注射成型时各段温度。ABS 塑料非牛顿性较强，在熔化过程温度升高时，其黏度降低较大，但一旦达到成型温度（适宜加工的温度范围，如 200230） ，如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的 ABS 的热降解反而使熔融黏度增大，注射更加困难，塑件的机械性能也下降。ABS 温度相关工艺参数表 2-1 所列。表 2-1 ABS 工艺参数表工艺参数 通用型 ABS料筒后段温度/ 160180料筒中段温度/ 180200料筒钱段温度/ 200220喷嘴温度/ 170180模具温度/ 50803、注射压力。ABS 熔融的黏度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射时要采用较高的注射压力。但并非所有的 ABS 制件都要施用高压，考虑到本塑件不大，结构不算非常复杂、厚度适中，可以用较低的注射压力。注射过程中，浇口封闭瞬间型腔内压力大小决定了塑件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小，塑件收缩率大，与型腔表面脱离接触的机会大，制件表面容易雾化。压力过大，塑料与型腔表面摩擦作用强烈，容易造成粘模。对于螺杆式注射机一般取 70MPa100MPa。4、注射速度ABS 塑料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时，塑料易烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但电器盒座为薄壁制件，且浇口类型为点浇口，故又要保证有足够高的注射速度，否则塑料熔体难以充满型腔。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页5、模具温度ABS 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗型树脂，料温更宜取高） ，料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为 250左右，与在料筒中停留时间长短有关，比聚苯乙烯易分解） ，对要求精度较高塑料件模温宜取 5060，要求光泽及耐热型料宜取 6080 。电器盒座属中小型制件，形状比较规则，故不用考虑专门对模具加热。6、料量控制注塑机注塑 ABS 塑料时，其每次注射量仅达标准注射量的 80