电视机外壳注塑模具设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

电视机外壳注塑模具设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

符合要求。 型腔数目的确定和分型面的选择 选螺杆式注射机选择 XS– ZY– 500 型号，注射机主要技术参数如表 32 1n 1n ≤ 6 3 0 . 5 2 90 0 010 . 8 m a x imkm 式中 ： k — 最大注射量的利用系数，一般取 ； maxm — 注射机的最大注射量， 3cm ； im — 单个塑件的体积或质量， 3cm。 2n 2n ≤ 3 . 1 4 7 9 2 9 . 4 5 1 0 0 230/104 5 0 / 40 A ApF j 式中： 0F — 注射机的额定锁模力； p — 塑料熔体对型腔的平均成型压力， p = 30 MPa； A — 单个塑件在模具分型面上的投影面积， mm2 ； jA — 浇注系统在模具分型面上的投影面积， mm2。 结论：通过以上两个参数的计算得出型腔的数量在根据塑件综合考虑得出此零件为一模一件。 ，如图 37。 常见的分型面形状有平面、斜面、阶梯面、曲面等。 分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制作都有很大的 影响。 ： 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 21 （ 1）有利于脱模 ① 分型面应取在塑件尺寸最大处。 ② 分型面应使塑件留在动模部分。 由于推出机构通常设置在动模一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利于脱模。 如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为使塑件留在动模，一般应将凹模（型腔）也设在动模一侧。 ③ 拔模斜度较小或者塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件的中间部位，但此时塑件外形有分型的痕迹。 （ 2）有利于保证塑件的外观质量和精度要求 因为分型面处不可避免地会在塑件上 留下溢料痕迹，或品和不准确的痕迹，故分型面最好不选在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。 塑件有同轴度要求时，为防止两部分错型，一般将型腔放在模具的同一侧。 （ 3）有利于成型零件的加工制造 斜分型面时，凹模与凸模的倾斜角度应一致，这样加工成型零件较方便。 （ 4）有利于侧向抽芯 塑件有侧凹或侧孔时，侧向滑块型芯宜放在动模一侧，这样模具结构较简单。 由于侧向抽芯机构的抽拔距离都较小（除了液压抽芯机构外），选择分型面时应将抽芯距离小的方向放在侧向。 但是，对于投影面积较大而又需要侧向分型抽芯时，由于侧向滑块何模时的锁 紧力较小，这时应将投影面积较大的分型面设在垂直于合模方向上。 （ 5）有利于排气 分型面应尽量与最后才能充填熔体的模腔表壁重合，这样对注塑成型过程中的排气有利。 故分型面选在制件的上表面上，如图 38 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 22 图 38 分型面的选择很重要，它对塑件的质量、操作难易、模具结构及制造影响很大。 该塑件的表面质量要求比较低。 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，该塑件选择图 38分型面。 浇注系统的设计 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止 的塑料熔体的流动通道。 它的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各个部位，并在填充及保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在和外表质量优良的塑件。 它向型腔中的传质、传热、传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统设计的好坏是影响生产的一个关键问题，也是注塑模具设计中的主要内容之一。 (1)排气良好 :能顺利地引导熔融塑料填充到型腔的各个深度，不产生涡流和紊流，并能使型腔内的气体顺利排出。 (2)流程短 :在满足成型和排气良好的前提下，要选取短的流程来充填型腔；且应尽量减少弯折，以降低压力损失，缩短填充时间。 (3)防止型芯和嵌件变形 :应尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯弯曲变形和嵌件移位。 (4)整修方便 :浇口位置和形式应结合塑件形状考虑，做到整修方便并无损塑件的外观和使用。 (5)防止塑件翘曲变形 :在流程较长或需开设两个以上浇口时更应注意这一点 (6)合理设计冷料穴或溢料槽 :冷料穴或溢料槽设计是否合理，直接影响塑件的质量。 (7)浇注系统的断面积和长度 :除满足以上各点外，浇 注系统的断面积和长度应尽量去小值，以 减少浇注系统占用的塑料量，从而减少回收料。 主流道是连接注塑机的喷嘴与分流 道的 一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 23 主流道的设计要点如下： (1)为了便于从主流道中拉出浇注系统的凝料，以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形。 其锥角α为 20～ 40，对流动性差的塑料，也可取 30～ 60，过大会造成流速减慢，容易形成涡流。 内壁表面粗糙度 Ra 为 m。 (2)主流道大端呈圆角，其办经常取 r=1～ 3mm，以减小料流转 向过度时的阻力。 (3)在保证塑件成型良好的情况下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多而影响注塑成型。 (4)为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注塑机的喷嘴紧密对接。 主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径 R2=R1+（ 1～ 2） mm,其小端直径 D=d+(～ 1)mm，凹坑深度常取 3～ 4mm。 (5)由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。 如其大端兼作定 位环，则圆盘凸出定模端面的长度为 5～ 10mm，也常有将模具定位环与主流道浇口套分开设计的。 本 模具的主流道衬套几何尺寸如图 39 所示 图 39 主流道衬套 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。 多型腔的模具一定设置分流道。 单腔模成型大型塑件，若使用多浇口进料也需要设置分流道。 成型薄壁塑件，特别是塑件厚度非常小时，要使用大浇口，而且浇口应该大于壁厚。 如是直浇口应设置冷料井，以减少浇口应力，协助填充，江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 24 减少塑件去除浇口时的损坏。 为保证有足够的压力 充填薄的型腔，流道系统中应尽可能减少压力降，流道压降最好不要超过注塑机提供压力的巧 %。 为此，流道截面设计要比传统的大一些，同时要限制熔体的驻留时间，以防止塑料降解裂化。 （ 1）分流道的截面形状 常用的分流道截面形状有圆形，梯形， U 字形和六角形等。 要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大，流道的表面积小，以减少热损失。 因此可用流道的截面积与周长比值来表示流道的效率。 本设计 采用 半 圆形 分流道。 （ 2） 分流道的截面尺寸 分流道的尺寸应根据塑件的成形体积，塑件壁厚，塑件形状，所用塑料的工艺性能，注塑速率以及 分流道的长度等因素来确定。 （ 3） 分流道的布置 采用平衡式布置。 平衡式布置要求从主流道到各个型腔的分流道，其长度，形状，断面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料流动平衡。 因此各个型腔的 浇口尺寸可以相同，达到各个型腔同时均衡地进料。 分流道的设计如下图 310 所示。 图 310 分流道的设计 一、浇口形式的选择 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 25 根据对该塑件结构的分析及已确定的分型面的位置，可选择的浇口形式有以下几种方案 (一 )潜伏式浇口 它是由点浇口演变而来的。 其进料部分通过隧道可放在塑件的内表 面、侧表面或表面看不见的肋、柱上，因而，它除具有点浇口的特点外，必点浇口的塑件表面质量好。 这种浇口及流道的中心线与塑件顶出方向有一定的角度，靠顶出事的剪切力作用，事塑件与浇口系统凝料分离。 这种浇口注射压力损失大，浇口加工困难。 (二 )轮辐式浇口 它是盘形浇口的一种变异形式。 将盘形浇口沿整个圆周进料改成几小段圆弧进料后，除去浇口方便，教主系统凝料减少。 但塑件容易产生熔接痕，从而影响塑件强度和外观。 (三 )点浇口 它是一种尺寸很小截面为圆形的浇口。 开模时浇口可以自动拉断，利于自动化操作，浇口除去后残留痕迹小。 对于投影面积大或易于变形的塑件，采用多个点浇口可提高成型质量。 但注射压力损失大，收缩大，塑件易变形。 浇口尺寸太小时，料流易产生喷射。 采用双分型面模具或但分型面热流道模具。 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点浇口形式。 二、浇口尺寸的确定 浇口的断面形状通常为圆形或矩形，也有三角形的。 对于矩形截面浇口，浇口的基本尺寸包括浇口厚度 a、浇口宽度 b 和长度 L；对于圆形截面浇口，浇口的基本尺寸包括直径 d和长度 L。 浇口的设计如下图 311 所示。 图 311 填充质量分析： 下 面是通过 PROE 模流分析后得到的充填质量图： 图 312 为双色杯塑件外层塑料充填图； 图 313 为进行塑料填充时型腔内的气泡的大致位置，合理考虑分型面排气； 图 314 为塑料充填质量图，绿色代表好，黄色代表中，红色代表差； 图 315 为进行塑料填充时熔体大致流动走向； 图 316 为塑料熔体充填时间图，单位 s； 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 26 图 317 为塑料熔体充填时的压降图，单位 Mpa； 图 318 为注射温度取 230℃，充填完成时的塑件温度图，单位℃。 图 312 图 313 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 27 图 314 图 315 图 316 图 317 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 28 图 318 设计注射模具成型零件 由于成型零件直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接影响道塑件质量，因此要求它有足够的强度、刚度和耐磨性以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力；材料的抛光性能要好 表面应光洁美观，以保证塑件表面光亮美观、容易脱模。 若成型光学用的塑件模具，型腔表面应达到镜面。 通常成型零件都应进行热处理，使气硬度达到HRC40 以上。 如成型产生腐蚀气体的塑料，如 PVC、 POM、 PF 等，还应选择耐腐蚀的合金钢或进行镀铬处理。 为保证成型质量，成型部位须有足够 的尺寸精度，通常孔类零件精度为 H8～ H10,轴类零件精度为 h7～ h10。 型腔结构设计 凹模是成型塑件外表面的不件。 按其结构不同，可分为整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、大面积镶嵌式凹模、四壁拼合式凹模和拼块式凹模。 一、 整体式凹模 整体式凹模由整块金属材料加工而成，这种凹模结构简单，成型塑件质量较好。 但对于形状复杂的型腔，其加工工艺较差。 因此，在先进的型腔加工机床尚未普遍应用之前，整体式凹模适用于小型且形状简单的塑件成型。 二、整体嵌入式凹模 对于小型塑件采用多型腔塑料模具成型时，通常采用冷挤压、电加工、电铸或超塑性成型等方法制成单个凹模，然后整体嵌入模板中，这种凹模可称为整体嵌入式凹模，这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。 凹模的外形通常江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 29 是圆柱形。 若塑件不是旋转体时，整体嵌入式凹模可用销钉或平键定位防转。 三、局部镶嵌式凹模 在有些塑件成型用的凹模上，有的部位特别容易磨损，或者难以加工，这时常把凹模的这一部位做成镶件，然后嵌入模体 四、大面积镶嵌式凹模 对形状复杂的凹模，为便于机械加工、研磨、抛光积热处理等而采用大面积镶嵌式凹模。 当 凹模底部比较复杂或尺寸较大时，可把凹模做成通孔型。 四、壁拼合式凹模 对于大型和形状复杂的矩形凹模，可将四壁和底部分别加工，经研磨后压入模套，侧壁之间采取斜锲连接，以保证配合的准确性。 联接成 ～ 的间隙，使内侧接缝紧密。 在四角，嵌入件的转角半径 R应大于模板的转角半径 r。 五、瓣合式凹模 对于侧凹的圆形塑件，如骨架类塑件和带有嵌件的塑件，为了塑件能顺利地从型腔内取出，凹模常有相同的两块或多块拼成，成型时瓣合瓣开。 常见的瓣合式凹模式两瓣组合。 本设计用的是局部镶嵌式凹模如图 319。 电视机 外壳 的凹模其结构如下图 320 所示。 图 319 图 320 江西理工大学 12 届本科生毕业设计（论文） 30 型芯是成型塑件内表面的成型零件。 根据型芯所成型零件内表面大小不同，又有型芯和成型杆之分。 型芯一般是指成型塑件上较小孔的零件。 一、型芯 型芯有整体式和组合式两类。 整体式型芯。 在小型模具中，常将型芯与模板做成整体，其结构牢固，成型的质量较好。 组合式型芯。 对于大中型模具，常将型芯与模板做承组合结构形式。 目的式为了节省贵重模具钢材。 对于复杂的型芯，常采用镶拼组合式结构。 二、 成型杆 成型杆也称为小型芯，通 常单独。