液晶显示器主支架模具设计中期报告

毕业设计（论文）中期报告题目：液晶显示器主支架模具设计一．设计（论文）进展状况：1.在这段毕业设计的过程中，根据开题报告时完成的塑件二维图和三维图，我首先完成了模具的草图设计。完成了外文翻译。最终完成了模具的整个装配图。零件二维图，三维图，模具装配图分别如下图所示：第二章塑件成型分析设计2.1塑件分析本设计所选择的题目是液晶显示器主支架模具设计。该产品形状如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求较高，不允许有明显的熔接痕、飞边等工艺痕迹，需要一定的配合精度要求。制品整体有充分的脱模斜度，各处脱模力比较合理。从整体结构分析：制品表面积较大、高度不大但是壁薄、零件的曲面复杂，型腔、型芯加工困难。从整体工艺性分析：根据制品外观要求与结构特定要求选择浇口位置在零件侧壁，制品薄而大要求冷却必须均匀而充分，脱模力合理要求顶出机构顶出均匀。2.2塑件材料分析塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产，本次设计材料的选择是根据材料特性进行选择的。根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固性材料和热塑性材料，通过比较分析可以看出热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型，而热塑性塑料还适合注塑成型，本次设计为注塑设计，所以采用热塑性塑料。热塑性塑料还分为很多种，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，为了选到合适的塑件材料，通过对塑件的分析和查阅有关资料可选择以下材料见表2-1。表2-1注塑塑料对比塑料名称ABS聚乙烯材料特性较大的机械强度和良好的综合性能。结晶部分多时，塑料硬度高、韧性大、抗拉强度高，但整体尺寸变小，耐冲击强度及断裂强度底。成型工艺特点ABS的吸湿性和对水分子的敏感性较大，在加工前必须进行充分的干燥和预热。原料控制水分在0.3%以下。聚乙烯制件最显著的特点是收缩率大，这与材料的可结晶性和模具温度有关。定型后塑件在强的收缩牵引作用下，可令制件变形和翘曲。注射温度ABS塑料的温度与熔融粘度的关系比较独特，在达到塑化温度后在继续盲目升温，必将ABS的热降解。聚乙烯的注射温度一般在120～310℃之间，温度超过300℃时，收缩率会明显增大。注射速度及压力ABS采用中等注射速度效果较好，注射时需要采用较高的注射压力，其溢边料为0.04mm左右。并需要调配好保压压力和保压时间。聚乙烯的注射压力一般选择在68.6～137.2Mpa之间。注射速度不易过快，以保证结晶程度高。模具温度ABS的模具温度相对较高，一般调节在75～85℃。由于模具温度对收缩率影响很大，因此要经常保持模具相对恒定的温度，一般在40～80℃之间。经以上两种备选材料的性能对比，并考虑到制件的使用环境，本设计采用ABS材料。由于材料的吸湿性强，含水量应小于0.3%，所以原料应充分干燥。ABS的技术指标、注射工艺参数具体看表2-2和表2-3。表2-2ABS技术指标ABS技术指标密度1.02~1.05比容0.86~0.98吸水率0.2~0.4%收缩率0.4~0.7%熔点130~160℃硬度9.7HB拉伸弹性模量1.8×Mpa弯曲强度80Mpa拉伸屈服强度50Mpa温度传导系数1.3×10m/s表2-3ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆式螺杆转速30~60r/min喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度180~190℃模具温度50~70℃注射压力60~100Mpa保压压力5~10Mpa冷却时间5~15s周期15~30s后处理方法红外线烘箱温度70℃时间0.3~1h备注原材料应预干燥0.5h以上2.3确定塑件设计批量该产品为中批量生产，故设计的模具要有一定的注塑效率，由于塑件长宽度小，所以采用一模两腔结构，浇口形式采用侧浇口，以利于自动化生产提高生产效率以及塑件美观度。2.4计算塑件的体积和质量该产品材料为ABS,查手册或产品说明得知其密度为1.03g—1.07g/cm³。收缩率为0.4%—0.6%。计算其平均密度为1.05g/cm³,平均收缩率为0.5%。使用PROE软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积。通过计算塑件的体积V塑=26.86cm³，可得塑件的质量为M塑=ρV塑=1.05×26.86=28.2g式子中ρ塑料密度g/cm³。初步浇注系统体积V浇=10cm³可计算出浇注系统质量为M浇=ρV浇=10g×1.05=10.5g故V总=2XV塑＋V浇=2X26.86+10=63.74cm³2.5注塑机的预选择D（塑料成型工艺与模具设计）初步选用注射机XS-ZY-125。注射机XS-ZY-125参数：额定注射量：125mm最大成型面积：320cm柱塞直径：42mm注射压力：120Mpa模板尺寸：428×450（mm×mm）柱杆空间：260×290(mm×mm)锁模力：900KN喷嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔径：4mm最大开模行程：450mm（可调整型）模具最大厚度：300mm模具最少厚度：200mm2.6塑件分型面的选择遵循确定分型面的一般原则：（1）分型面应选择在制品的最大截面处。（2）尽可能使制品留在动模一侧。（3）有利于保证制品的尺寸精度。（4）有利于保证制品的外观质量。（5）尽可能满足制品的使用要求。（6）有利于排气。（7）尽量减少制品在合模方向上的投影面积。（8）长型芯应置于开模方向。（9）有利于简化模具结构。（10）在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。要满足制品的主要要求，为保证工件的表面精度要求，以及简化模具设计，便于脱模等要求，把分型面设置为如下图2-2所示位置：图2-2侧向分型面2.7型腔数目此设计为一模二腔设计，主要优点有模具机构简单紧凑，设计自由度较大，工艺参数易于控制，分型面设计较方便，制造成本低，制造简单。排布方式如图2-3：图2-3型腔排布4.1浇注系统的设计注射模的浇注系统是指塑料溶体从注射机喷嘴进入模具开始到型腔为止，所流经的通道。它的作用是将溶体平稳地引入模具型腔，并在填充和固化定型过程中，将型腔内气体顺利排出，且将压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁和尺寸稳定的塑件。主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位，是指从注射机喷嘴与模具接触处开始，到有分流道支线为止的一段料流通道，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来，锥角通常取2°～4°，在此取2°。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套(即是浇口套)镶入定模板内。浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，是整个浇注系统的最薄弱点和关键环节。一般情况下，浇口采用长度很短而截面很窄的小浇口。当熔融塑料通过狭小的浇口时，流速增高，并因摩擦使料温也增高，有利于填充型腔。同时，狭小的浇口适当保压补缩后首先凝固封闭型腔，使型腔内的熔料即可在无压力状态下自由收缩凝固成型，因而塑件内残余应力小，可减小塑件的变形和破裂。狭小的浇口便于浇道凝料与塑件的分离，便于修整塑件，成型周期较短。但是，浇口截面尺寸不能过小。过小的浇口，压力损失大，冷凝快、补给困难，会造成塑件缺料、缩孔等缺陷，甚至还会产生熔体破裂形成喷射现象，使塑件表面出现凹凸不平。浇口采用侧浇口，其进料部分一般选在制件侧面或背面较隐蔽处，不致影响制品的美观。浇口形状及尺寸如图4-2：图4-2浇口的形状二．存在问题及解决措施1.对CAD绘图的快捷键操作不熟练解决措施：下功夫学习CAD软件，并找寻相关注塑书籍进行学习，经常性的向导师和相关教师请教。2.其次是在的设计过程中，模具的侧抽芯结构不是很了解。解决措施：查阅相关书籍，经常练习设计软件，向导师请教学习。3.最后就是一直搞不懂老师所说的定位销是什