【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
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。
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。
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:133×87×40mm
使用环境:室内,-10℃~80℃
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。