手轮注塑模具设计毕业设计(编辑修改稿)

手轮注塑模具设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

动脉冲发生器，又称光电编码器。 主要用于数控机床：立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心等数控设备。 随着模具行业的发展，各式各样的机床层出不绝，手轮作为机床的核心控制开关更加需要具备 移动方便，抗干扰，带载能力强，绝缘强度高，防油污密封设计，人性设计，便于操作。 手轮已成为模具注重的问题。 因此我以手轮注塑模具设计作为我的设计主题。 在此次设计中，主要用到所学的注塑模设计、注塑机的选择及相关参数校核、模具结构设 计、注塑模具的相关计算、三维软件的使用、模拟加工编程等等。 模具结构设计中既有重点又有难点，主要包括分型面的选择，浇口形式的确定以及其位置，难点在于该塑件体积比较大，故摆放推出机构时要多次考虑让位。 通过本次毕业设计，是我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际中遇到的问题，这为我以后从事模具职业打下良好的基础。 本次设计过程中我学到许多以前并不了解的知识，对使用的软件有了更进一步的了解，相对以前能更加熟练操作软件，理解软件命令。 4 第 2 章 塑件工艺性分析 塑 件的原材料分析 PC和 ABS 的合成材料，取前面两者之特点，具有良好的成型性能，流动性好，温 较强。 有一定硬度和尺寸稳定性。 具有较好的加工性和染色性能。 PC+ABS 材料主要用于手轮和一般外观、对环境无特殊要求的手轮。 近年来，无论在模具设计、注塑技术方面都有很大的突破，用 PC+ABS 材料做手轮的比例在不断上升。 初步估计目前手轮采用PC 材料的比例已经超过 50%。 塑料按用途可分为普通级、耐温级、阻燃级、耐冲级、电镀级等。 经过上述分析与比较以及实际情况考虑，最后决定采用 PC+ABS 材料。 塑件的结构工艺性分 析 零件图 零件图相见图 11所示。 塑件分析 （ 1)尺寸精度：按标准 GB/T144861993 中为 MT3 级精度，属于一般精度。 在模具设计和制造过程中要保证此尺寸精度要求。 其尺寸未注公差，按 MT3级精度 ,一般精度等级要求 （ 2)表面质量：塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，表面粗糙度除外侧取，其余可取。 （ 3)结构工艺性；此塑件为大体积类零件，侧壁厚为 ，总体尺寸要求 100 x 58（ mm），无拔模角无需拔模处理，可以顺利脱模。 塑件底部边缘为环形 R100mm，可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模，这样可以提高塑件的基面效果。 零件外侧结构简单，仅外表面粗糙度要求较高以及腔体一处，此处建议在型腔处加工一镶块即可。 5 图 21 l 零件图 （ 1）手轮如图 11 所示， 制品的几何形状：本次设计的制品 为 100 100 58 的大体积塑件。 （ 2） 制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动和模具制造误差。 本次塑料制品的尺寸按 4级精度取值。 塑件的表面粗糙度主要取决于模具粗糙度，一般情况下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高 1～ 2 级。 （ 3） 制品的脱模斜度：脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定，以塑件内孔型芯小端为准，尺寸符合图纸要求，塑件外形，以型腔大端为准，尺寸符合图纸要求，斜度由缩小方向取得。 分析本塑件，可顺利脱模，所以不用脱模斜度。 （ 4）根据产品的形状和结构特点，本次设计中，浇口采用 直接浇口浇注系统。 6 第 3 章 注塑机的初步选择 计算塑件的体积和质量 通过对塑件的三维造型及收缩率的影响 ,得 : Vs≈ cm3 ABS 的密度为 g/cm3 单件塑件的重量约为 . 粗算浇注系统的重量约为 5g. 根据型腔的数量和浇注系统的重量 ,得 : M=1 +5= 注射压力： ABS 塑料成型时的注射压力 P=90~120MPa. 初选注射机的型号 再根据板宽和孔距确定注射机的型号为 XSZY125. 注射机 XSZY125 有关技术参数如下： 额定注射量 125cm3 注射压力 119MPa 注射行程 115mm 锁模力 900kN 最大成型面积 320cm 模板最大行程 300mm 模具最大厚度 模具最小厚度 200mm 喷嘴圆弧半径 450mm 嘴孔直径 4mm 动定模固定板尺寸 428 450mm 拉杆空间 260 260mm 初选注射成型工艺参数 查表， ABS 的注射成形工艺参数如下： （ 1）温度（℃） 喷嘴温度 180～ 190 料筒温度 前段 200～ 210，中段 210～ 230，后段 180～ 200 模具温度 50～ 70 （ 2）压力（ MPa） 7 注射压力 70～ 90 保压压力 50～ 70 （ 3）时间（ S） 注射时间 3～ 5 保压时间 15～ 30 冷却 时间 15～ 30 成形周期 40～ 70 确定模具型腔数量 塑件的生产批量为 10 万件，属于大批量生产，且塑件精度要求不是很高，旦考虑产品结构较大，因此，应采用一模一腔，为使模具尺寸紧凑，提高生产效率，降低塑件的生产成本，本模具采用一模一腔。 8 第 4 章 基 于 Moldflow 的塑件成型方案分析 塑件初始成型方案分析 （ 1）网格划分： 先采用默认全局网格边长，网格统计信息显示如图 41所示。 要求纵横比小于 20，模型匹配率大于 85%，因此，调整网格边长及对模型的纵横比 进行调整。 最后的理想网格如图 42所示： 图 41 网格调整前 图 42 网格调整后 （ 2）浇注系统： 根据实际情况的需要采用了浇注系统的流动分析，建立浇 注系统如图 43 所示，具体的尺寸是：主流道为锥形，上端口为 4mm，锥角为 3。 ，截面为圆形，长度为 75mm；直接浇口，入口直径为 6 mm。 ， 9 图 43 最佳浇口位置 3）填充时间： 手轮外壳在 内完成溶体的冲充填。 从充填时间的结果上看，手轮外壳在充填时间上相差 ,应适当调整浇 口位置，使得溶料到达左右两端的时间相等。 如图 44所示： 10 图 44 充填时间 （ 4）溶接痕、气穴： 由图 45可以看出，手轮上方的熔接痕很多，熔接痕主要出现在了产品的表面部位，这极大的影响了产品的外观质量与要求，因为熔接痕容易使产品的强度降低，特别是在产品可能受力的部位产生的熔接痕会造成产品在结构上的缺陷。 气穴的产生直接破坏了产品的外观质量，因此，尽量避免。 如图 46显示了手轮的气穴位置。 11 图 45 溶接痕 图 46 气穴位置 （ 5）速度 /压力切换时的压力： 从结果图上的标志处可以看到，此处的压力为 0MPa,表明溶料未流到，如图 47，故需要更改注塑工艺参数或重建浇注系统，来修补缺陷。