多功能充电器外壳注射模具设计【CAD图纸全套】

买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 多功能充电器外壳注射模具设计 摘 要 本次毕业设计的题目是： 多功能充电器外壳注射模具设计 。 本次设计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。塑件的成型工艺性主要包括塑件的壁厚，斜度和圆角以及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，例如是采用整体式还是镶拼式，以及它们的定位和固紧方式。此外还分析了模具受力，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件 土及编制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。 关键词 ： 分型面、浇口、型腔。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 on to of of is to or to is a of of In to of to to of 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 目 录 1 绪 论 . 1 具工业的意义 . 4 国模具工业的现状 . 6 国模具工业的未来 . 7 2 产品零件的工艺分析 . 9 件分析 . 9 件的成型特性 . 10 工艺参 数 . 10 件的工艺要求 . 11 3 设备的选择 . 12 射机的参数校核 . 12 射量校核 . 12 射压力的校核 . 12 模力校核 . 12 具安装尺寸校核 . 13 具外形尺寸 . 13 具厚度 . 13 模行程的校核 . 13 4 浇注系统的设计 . 15 流道的设计 . 15 嘴形状 . 15 设计主流道时的要点 . 15 流道的设计 . 15 流道断面形状 . 16 流道的布置 . 16 料穴的设计 . 16 口的形状 . 17 5 成型零部件的设计与计算 . 18 模的设计与计算 . 18 腔的径向尺寸和深度尺寸 . 18 模的设计与计算 . 19 芯的径向尺寸、 高度尺寸和中心距尺寸 . 19 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论文 具的装配工艺及零件工艺 . 21 6 脱模机构的设计 . 23 模机构的设计 . 23 模机构的计算 . 23 7 合模导向及抽芯的设计 . 25 模导向机构的设计 . 25 抽芯机构的设计 . 25 芯距的确定 . 26 芯力得计算 . 26 导柱的设计 . 26 滑块与导滑槽的设计 . 27 紧块的设计 . 27 次分型限位装置的设计 . 27 块的精确导向 . 27 8 温度调节系统的设计 . 28 9 模具材料的选择与经济性及环保分析 . 29 具材料的选择 . 29 具经济性与环保分析 . 30 具生产周期 . 30 具的生产成本 . 31 具的寿命 . 31 色制造 . 32 总 结 . 33 致 谢 . 33 参 考 文 献 . 35 毕业设计（论文）知识产权声明 . 错误 !未定义书签。 毕业设计（论文）独创性声明 . 36 附录 . 37 1 绪论 1 1 绪论 2 1 绪论 3 1 绪论 4 1 绪 论 具工业的意义 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广 泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 60 90 的产品的零件，组件和部件的生产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，1 绪论 5 已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加， 2005 年将达到170 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车 将不断换型，汽车换型时约有 80 的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型， 1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具 加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 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。 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，毕业设计（论文） 6 其复杂程度显而易见。 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 260270 亿元人民币。今后预计每年仍会以10 15 的速度快速增长。 国模具工业的现状 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（ 19811991），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 术，所以台湾模具业接触 术的时间相当早。 毕业设计（论文） 7 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 （ 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。 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 122屏幕彩电塑壳注射模具， 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 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。 国模具工业的未来 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。 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。 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，降低模具毕业设计（论文） 8 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。 推广 术；模具 术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具 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。 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。2 产品 零件的工艺分析 9 2 产品零件的工艺分析 件分析 初步了解毕业设计的内容 多功能充电器外壳注射模具设计。分析零件的产品图，研究其尺寸、公差、技术要求等。初步拟订设计方案。此产品是充电器外壳，所以在设计时要注意其表面的粗糙度，要使表面光滑，达到效果。零件采用三向侧抽芯成型。塑件的尺寸精度要求一般。由于塑件表面光滑度较高 ,因此塑件采用潜伏浇口。 此塑件的零件图如下图 图 塑件平面工程图 图 塑件三维图 毕业设计 (论文 ) 10 件的成型特性 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， 非结晶材 料 。 三 个 单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯 一个是聚丁二烯橡胶分散相。 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 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 。 料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 吸湿性强，成型前需充分干燥，对于表面光泽要求叫高的制品，需要长时间预热干燥；流动性一般，溢料间隙约 动性比 ，但比 ）；成型难度较聚苯乙烯大，宜采用较高的料温和模温（对耐热，高抗冲击型和中抗击型品种，应在允许范围内，将其料温去取最大值），料温对制品物性影响较大 ，若料温过高，很容易使熔体分解（分解温度约 250 C）。若制品精度要求过高，模温宜取 50 C 60 C，若制品表面要求具有光泽或对于耐热型品种，模温宜取600 C 80 C；注射压力应比成型聚苯乙烯时高，采用柱塞式注射机时，料温可取 180 C 330 C、注射压力可取 100140用螺杆式注射机时，料温可取 160 C 220 C，注射压力可取 70100 设计模具时需注意：浇注系统的流动阻力应可能小，浇口形式及其位置应合理并能防止产生熔接痕，另外脱模斜度宜取 2以上，顶出力不宜 过大，否则，成型时或成型后对制品进行机械加工时，制品表面容易“发白”变浑，对于有发白现象的制品，需要在热水中加热，以消除发白现象。 工艺参数毕业设计 (论文 ) 11 表 工艺参数 塑料性能 乙烯共聚） 塑料性能 乙烯共聚） 屈服强度 /0 玻璃化温度 / 拉伸强度 /8 熔点（粘流温度 / 130 160 断裂伸长率 /% 35 热变形温度/ 45N/08 N/0 108 拉伸弹性模量 /3 103 弯曲强度 /0 线膨胀系数 /（ 105/ ） 曲弹性模量 /热容 /J/() 1470 简支架冲击强度 /（ kJ/m） 无缺口 缺口 261 热导率 /W/(mK) 1 燃烧性 /(cm/慢 布氏硬度 积电阻 /0 密度 /（ g/ 穿电压 /(Kv/ 比体积 /(g) 型收缩率 /% 水性 /% （ 24h） 长时间 伸模量 E/10 松比 明度或透光率 不透明 与钢的摩擦因子 f 意： 无定性料，流动性中等，吸湿性大，加工前必须充分干燥。 件的工艺要求 此塑件是多功能充电器外壳注射模具设计，顾名思义对其表面光滑度要求较高。设计出的产品不能采用中心浇口，表面凹凸不平等缺陷。塑件的尺寸精度由零件图得到。它是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合 程度。所以在设计时应注意模具的制造精度和模具的磨损程度。塑件收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化，模具结构形状等。零件图中的配合螺纹柱 0+短柱长度方向尺寸为 50 27 别属于四级精度、三级精度、三级精度。在图中未注公差的尺寸按公差等级 算。件内外表面应有利于成型。此塑件表面有三个内孔。所以采用定模三向抽芯，为了便塑件型腔中脱出，抽出型芯，使塑件内外表面脱模方向留有 30 和 50 的脱模斜度。3 设备的选择 12 3 设备的选择 表 式 0/450 型号注射机，其主要的技术规格如下 项目 50（卧式） 项目 50（卧式） 理论注射量 /105 模板行程 /20 螺杆（柱塞）直径 / 35 最大模具厚度 /00 注射压力 /70 最小模具厚度 /00 锁模力 /00 喷嘴球半径 /0 拉杆内间距 /80嘴口半径 / 出两侧孔径 / 22 定位孔直径 / 55 射机的参数校核： 射量校核： 为 了保证制品质量，又能充分发挥设备能力，注射机的最大注射量是额定注射量的 80。即下式： m 件 式中：件 塑件与浇注系统的重量 (g) 注 注射机的额定注射量 (g) 件 =件 =10经计算 件 以选择合理。 射压力的校核： 注射机的注射压力必须大于成型制品所需的注射压力。注射压力取决于注射机类型、 喷嘴形式、塑料流动性和型腔的流动阻力等因素。 流动性比较差，所以应取大一些注射压力，所需注射压力取 120 锁模力校核： F 锁腔 /1000 （ 式中：锁 锁模力（）毕业设计（论文） 13 腔 型腔压力 ( 塑件及流道系统在分型面上的投影面积（ F 锁腔 /1000=30 4998/1000=N 取锁 =150 模具安装尺寸校核： 喷嘴尺寸 注射模主流道衬 套始端凹坑的球面半径尺寸应大于注塑喷嘴球半径r，以保证同心和紧密接触，通常 =r+（ 1） (=11 主流道孔小端直径应大于注塑机喷嘴直径，通常取 = +（ 1） 3 图 嘴 具外形尺寸 模具长宽尺寸应与注射机的拉杆间距相适应，以保证能从一个方向穿过拉杆间的空间安装在注射机上。 具厚度 注射模的厚度必须在所选注塑机的最大模厚到最小模厚之间，所以取模具厚度为 228 用标准模架 2 型，即长宽为 250 200。 模行程的校核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。此塑件采用单分型面注射模，所以开模行程按下式校核。 毕业设计（论文） 14 S 2+5 10) (式中 注塑机的最大开模行程（ 塑件脱出距离（ 包括流道凝料在内 的塑件高度（ 侧抽芯距离（ 26+26+6+8=66(取 =70( 浇注系统的设计 15 4 浇注系统的设计 流道的设计 嘴形状 主流道是连接注射机的喷嘴与分流道通道断面为圆形，且带有一定的锥度，如图所示。 1 浇口套 2 机床喷嘴 图 嘴形状 设计主流道时有如下要点： 主流道设计成圆锥形，其锥角 =30，内壁粗糙度为 半径取 r=2 减少料流转向过度时的阻力。 流道的长度尽量短，取 =25mm 使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径 2= 1+（ 1 2） 1 道直径 D=d+(1) .5 .5 流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般设计在分型面上，起分流和转向作用。 分流道的长度和断面尺寸：分 流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置。从输送熔体时毕业设计（论文） 16 减少压力和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，取分流道长度 l=21 分流道断面尺寸应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率和分流道的长度等因素来决定。所以取断面直径 =5.5 流道断面形状： 常用的分流道截面形状有圆形、矩形、梯形、字形和六角形等，当分型面为平面时，采用圆形。 流道的布置： 分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响，分流道的布置形式分为平衡式和非平衡式两种， 这里采用非平衡式布置分流道。如下图。 图 流道 冷料穴的设计 冷料穴一般位于主流道对面的动模板上，或处于分流道的末端。其作用是存放料流前端的“冷料”，防止冷料进入型腔而形成冷接缝。开模时又能将主流道中的凝料拉出。采用与推杆匹配的冷料穴。冷料穴的形状为字形，其结构如下图。 图 料穴 毕业设计（论文） 17 浇口的形状 浇口是连接分流道与型腔的一段细短通道，它是下图。 图 口 浇注系统的关键部分，浇口形状、数量、尺寸和位置对塑件的质量影响很大。浇口主要有两个作用：一是塑料熔体流径的通道；二是浇口的适时凝固可控制保压时间。所以成型此塑件时采用潜伏浇口。 潜伏浇口一般开设在推杆上，从塑件的内侧面进料。侧浇口是典型的圆形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速度和浇口封闭时间。潜伏浇口的特点是浇口截面形较复杂；加工方便；能对浇口尺寸进行精密加工；浇口位置选择比较灵活；以便改善充模状况；去除浇口方便，表面无痕迹。 5 成型零部件的设计与计算 18 5 成型零部件的设计与 计算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸 (包括矩形和异形零件的长和宽 )，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑料之间都有一定的几何形状和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模具设计时，应根据塑件的尺寸精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。 凹模的设计与计算 腔的径向尺寸和深度尺寸 a、型腔径向尺寸的计算： z =（ 1+ + z ( 凹模径向尺寸（ 塑件径向公称尺寸（ 塑料的平均收缩率（） 塑件公差值（