ECO透镜成型工艺及注射模设计 零件图 装配图

1、-范文最新推荐- ECO透镜成型工艺及注射模设计+零件图+装配图 摘要：该产品为微波炉的一个零件。制品要求有较高的成型精度以满足制品的功能需求。要求学生能够运用本专业的基础理论、方法和技能,以及综合运用相关专业知识，根据产品的结构并且结合产品技术质量要求，设计出符合实际生产水平，具有结构先进、工艺合理、具有较高经济性能的模具，并制订主要零件的加工工艺规程，解决材料成型过程中的具体问题。掌握塑料模具设计的基本过程，提高计算机辅助设计和查阅有关文献、设计资料、标准及规范等基本技能，完成毕业设计计算和说明书等任务。通过毕业设计,可以用UG进行简单的三维造型，编制模具工作零件的机械加工工艺性，了解模具

2、的加工流程、加工工艺，学会分析确定浇注系统和分型面，进行模流分析，来确定最佳的浇注系统。完成一整套二维、三维模具零件图、总装图，完成说明书，最后通过毕业设计答辩。关键词：机械设计；注塑模；ECO透镜Inject mold Design of Camera CaseAbstract: This product is microwave oven components.The product request has the high formation precision to satisfy the product the function demand.Requests the student

3、 to be able to utilize this specialized basic theory, the method and the skill, and as well as the synthesis utilization correlation specialized knowledge, according to the product structure the union product technology quality requirement, designs conforms to the actual production level, has the st

4、ructure advanced, the craft reasonable, has the high economical performance mold, and draws up the major parts the processing technological process, in the solution material formation process concrete question.The grasping plastic mold designs the unit process, enhances the computer-aided design wit

5、h the consult related literature, the design material, the standard and the standard and so on the basic skill, completes duties and so on graduation project computation and instruction booklet. Through the graduation project study, may UG carry on the simple three dimensional modelling, establishes

6、 the mold work components the machine-finishing technology capability is, understood the mold the processing flow, the processing craft, the academic society analyzes the determination casting system and a minute profile, carries on the mold to flow the analysis, determines the best casting system.C

7、ompletes the one whole set two-dimensionally, the three dimensional mold detail drawing, the final assembly drawing, completes the instruction booklet, finally through graduation project reply. 8分型面的确定及浇注系统的设计138.1确定型腔数目及分布138.2选择分型面138.3浇注系统的设计148.4设计排气系统和引气系统159设计注塑机成型零件169.1成型零件结构设计169.2成型零件尺寸设计1

8、69.3成型零件尺寸校核1610 注塑模结构类型及模架的选用1811 设计注塑模具调温系统2011.1冷却水体积流量2011.2冷却管道直径确定2011.3冷却回路所需的总表面积2111.4冷却回路的总长度2112 设计模具推出机构2212.1推出力F的计算2212.2确定推出机构方式2212.3浇注系统凝料脱模2313 模具工程图绘制及材料选用2513.1模具总装图2513.2明细表及模具材料2513.3模具型芯型腔2614 结论27谢辞28参考文献29,37831绪论1.1引言模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成

9、型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减

10、少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 （1） 加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2） 高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3）大型、超小型及高精度

11、由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4）革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5）标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。1.2主要零件结构分析及设计应达到的目的该零件为ECO透镜，经过对该ECO透镜塑件的分析，该塑件并不是特别大，为了提高效率，可以做成一模四件。

12、塑件的外形也不是很复杂，可以采用两板模成型。没有侧孔，考虑到塑件的外形结构，设计主要是为了方便实际生产中加工的经济和方便。总体来说该模具的结构还是比较简单的。通过模具毕业设计应达到如下目的：（1）了解聚合物的物理性能、流动特性、成型过程中的物理、化学变化以及塑料的组成、分类及其性能。（2）了解各类塑料模具成型的基本原理、工艺过程和工艺参数，正确分析成型工艺对模具的要求。 图2.3 型腔分布及压力示意图3材料的选择塑件的材料，通过查参考资料塑料成型模具与设备P28表2-3（常用热塑性塑料的使用性能表）以及百度等资料，对多种塑料的性能与应用进行综合比较（例如PC、PP+ Talc、AS、PC/AS

13、等），考虑塑件材料的收缩率等因素，因此最终选取材料品种为AS。1.1分析制件材料使用性能通过相关知识的学习，对电器配件塑料的成型工艺性能有一定的了解。查参考资塑料成型模具与设备P28表2-3（常用热塑性塑料的使用性能表）课外书籍以及百度百科，专业模具论坛，得出塑料AS一些性能，如下：AS一般性能：AS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。AS相对密度为1.05左右，吸水率低。AS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。AS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的臭味。AS力学性能：AS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的

14、温度下使用；AS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。AS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。AS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。AS的力学性能受温度的影响较大。AS热学性能：AS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。AS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。AS电学性能：AS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。AS环境性能：AS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。AS的耐候性差，在紫外光的作

15、用下易产生降解,于户外半年后，冲击强度下降一半。 吸水率较高，加工前必须干燥。易产生应力，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力。其收缩率较好，一般在0.4%0.8%范围以内，且加工零件较薄，选择脱模斜度不予考虑。3.3材料应用范围电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。结论：电器配件A与一般电子产品一样都是日常生活用品，质量要求具有一定的强度和耐磨性能，中等精度，外表面无瑕疵、美观、性能可靠。采用AS材料，产品的使用性能基本能满足要求，但在成型时，要注意选择合理的

16、成型工艺，对原料充分干燥。压力以及温度的要求严格按照AS塑料的属性和工艺要求控制。4确定塑料成型方式及工艺过程根据产品的材料是选择AS工程塑料，属于热塑性塑料，制品需要大批量生产。注射成型虽然模具结构较为复杂，成本较高。但生产周期短、效率高，容易实现自动化生产，大批量生产模具成本对于单件制品成本影响不大。而压缩成型、压注成型主要用于生产热固性塑件和小批量生产热塑性塑料；挤出成型主要用以成型具有恒定截面形状的连续型材；气动成型用于生产中空的塑料瓶、罐、盒、箱类塑件。所以所示电器配件A应选择注射成型生产。4.1成型工艺规程一个完整的注射成型工艺过程包括成型前准备、注射过程及塑件的后处理三个过程：(

17、1) 成型前的准备准备AS材料，检验材料的属性，材料的预处理，比如热处理。模具的预热以及嵌块等设备的预热，以及型芯清洗和脱模剂的选择等。 6初步选择注塑成型设备初选注射机规格通常依据注射机允许的最大注射量，锁模力及塑件外观尺寸等因素确定。习惯上依据其中一个设计依据，其余都作为校核依据。6.1 依据最大注射量初选设备通常保证制品所需注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的80%，否则就会造成制品的形状不完整、内部组织疏松或制品强度下降等缺陷；而过小，注射机利用率偏小，浪费电能，而且塑料长时间处于高温状态可导致塑料分解和变质，因此，应注意注射机能处理的最小注射量，最小注射量通常应大于额定注射量的2

18、0%。6.1.1计算塑件的体积UG 中测量三维塑件，得到塑件体积：V=0.3cm3（6.1）6.1.2计算塑件的质量计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。查网上资料得AS塑料密度ρ=1.0g/cm ，所以塑件的质量为：M=Vρ=0.3×1=0.3g（6.2）根据塑件形状及尺寸：外形为方形，形状简单，该塑件采用一模四件的模具结构。塑件成型每次需要注射量（含凝料的质量，初步估计为3g）为4g。6.1.3 计算每次注射进入模具塑料总体积（总质量）V=M/P=4/1.0=4cm3（6.3） 7.1 温度料筒前端：180-220；料筒中部：165-180；料筒后端：

19、150-170；喷嘴：170-180；模具：60-70。7.2压力注射压力：60-100MPa；保压压力：为注射压力的50%，确定为40-60MPa。7.3时间（成型周期）注射时间：1-5s；保压时间：1-7；冷却时间：30s；成型周期：22-132s。7.4注射成型工艺卡该塑件的注射成型工艺卡片见下表：表7.1 工艺卡片厂名塑料注射成型工艺卡片资料编号车间共 1 页第 1 页零件名称ECO透镜材料牌号AS设备型号XS-ZY-50装配图号材料定额每模件数1零件图号零件重量4工装号材料干燥设备名称喷雾干燥机温度/80-90时间/h2—3材料温度后段/150-170中段/165-180

20、前段/180-220喷嘴/170-180模具温度60-70时间注射/s1—5保压/s1—7 P——塑料熔体对型腔的平均成型压力，P=34.3MPa；A j单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm ；A ——浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm 。上式是根据锁模力的计算公式转化的。结合上章分析结论：根据塑件形状和尺寸，采用一模四件的模具。8.2选择分型面选择分型面的一般原则（1）为了便于塑件脱模，分型面一般使塑件在开模吋留在下模(或动模)上，这是因为模具的推出机构一般都设在下模（或动模）。（2）选择分型面时，应尽量只采用一个

21、与开模方向垂直的分型面，尽量避免侧向抽芯与侧向分型。（3）对有同轴度要求的塑件，模具设计时应将有同轴度要求的部分设计在同一模板内。（4）分型面的选择有利于防止溢料。当塑件在分型面上的投影面积接近于注射机的最大注射面积时，可能产生溢料。（5）分型面的选择应有利于排气。为此，一般分型面与熔体流动的末端重合。（6）对较高的塑件，其外观无严格要求时，可将分型面选择在中间。该塑件外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案,如图8.1、8,2所示：图8.1 分型面图 8.2 分型面采用这种方

22、案，简化模具的加工难度和步骤，取件方便，所以选用这个分型面是比较合理的。8.3浇注系统的设计 综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较，确定成型该塑件的模具采用侧浇口，其余选择都不太适合。进料位置的确定：根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件中间。浇口尺寸的确定，查塑料成型模具与设备表4-4得进料选择如图8.3所示。图8.3 进料口选择8.4设计排气系统和引气系统由于塑件整体较薄，排气量较小。同时采用侧浇口进料，该模具属于中小型模具，可利用分型面间的间隙和顶杆的配合间隙进行排气，采用组合式的型芯，也增加了排气效果，在开模过程中不会形成真空负压现象，所以不需要设计引气系

23、统。9设计注塑机成型零件9.1成型零件结构设计成型零件结构比较简单。9.2成型零件尺寸计算成型零件工作尺寸计算时均采用平均法计算。AS的收缩率为0.4%-0.6%，故平均收缩率为 = ×100%=0.5%，考虑到模具制造的制造成本，模具制造公差取δ =Δ/3。型腔和型芯工作尺寸计算9.1如表所示。表9.1 型腔型芯工作尺寸类别序号工作尺寸计算公式结果型芯尺寸径向尺寸2±0.1（L ）= （1+ ）L + Δ 2.16 深度尺寸2（H ） = (1+ )H + Δ2.08型腔尺寸径向尺寸15.6±0.1（L

24、）= （1+ ）L - Δ 15.533±0.12.8713±0.112.9 由于l大于100mm，实际模板的壁厚为（0.85—0.9）S，即（20.3—27.42）mm，初选S=25mm计算型腔模板周界型腔模板的长度：L=50+2S=50+50=100mm型腔模板的宽度：N=40+2S=40+50=90mm模板周界尺寸：根据上面计算模板周界尺寸，查GB/T12555—2006标准模板的尺寸，将计算出的数据向标准尺寸“靠拢”修整。确定模板周界尺寸为180×180mm，如图10.1所示

25、：图10.1 模板周界尺寸确定模板厚度：塑件高度为24.5mm，型腔设计在定模一侧，型腔深度大于24.5即可，按照标准尺寸进行修整。选择模架类型：根据已确定下来的模具周边尺寸，配合模具所需厚度查GB/T12555—2006标准模架规格检验所选模架：成型塑件所选XS-ZY-50型号的螺杆式注塑机，设备主要技术参数如下表10.1所示。校核所选模架与注塑机之间的关系表10.1 主要技术参数设备参数模架规格校核结论最大开合模行程（mm）150取件所需空间（mm）25适合最大模厚（mm）250模具闭合高度（mm）270适合最小模厚（mm）100结论：选用标准模板规格，模架可以满足要求。11设

26、计注塑模具调温系统11.1 冷却水体积流量成型AS塑料的模具平均工作温度为60，用常温20的水作为模具冷却介质，其出口温度为30，每次注射质量m=0.012 kg，注射周期15ss。取 AS 注射成型固化时单位质量放出热量= 3.5×182J / kg。 冷却水的体积流量计算如下：（11.1） 计算结果可以看出，由于生产塑件所需冷却水体积流量很小，对应冷却管道长度很短。所以在设计时不需要考虑冷却系统的设计。但生产任务为大批量，为了降低冷却时间，缩短生产周期，提高生产率，考虑在模板上设计几条冷却水管，以便在生产中灵活调整和控制。冷却水管如图11.1所示。图11.1 冷却回路12设计模

27、具推出机构该塑件为薄壳类，质量较小，根据前面任务分析可采用一模四件的模具结构。12.1 推出力F计算推出力为：F = pA(μ cosa − sina )（12.1） 式中：p—— 塑料对型芯的单位面积上的包紧力，p = (0.81.2) × 10Pa；A—— 塑件包容型芯的面积，3709×2mm ；μ—— 塑料与钢的摩擦系数，取0.20.3；a—— 脱模斜度，按a = 4°计算，因为塑件本身就有比较大的斜度。代入公式：F=1×10 ×3709×2×0.25（cos4 − sin4 )=15763N（12.2）塑件对型芯的包紧力不是很大，可以用斜顶和推杆推出塑件。12.2确定推出机构方式选用推杆推出机构，结构简单，使用方便。推杆选用直接为Φ2mm的标准直通式推杆，工作端面为圆形形状。尾部