遥控器外壳注塑模具设计毕业论文(编辑修改稿)

遥控器外壳注塑模具设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

C～ 220176。 C，注射压力可取 70Mpa～ 100Mpa； 设计模具时需注意：浇注系统的流动阻力应可能小，浇口形式及其位置应合理并能防止产生熔接痕或减少熔接痕数量，另外， 脱模斜度宜取 2176。 以上，顶出力不宜过大，否则，成型时或成型后对制品进行机械加工时，制品表面容易“发白”变浑，对于有发白现象的制品，需要在热水中加热，以消除发白现象。 苯乙烯 丁二烯 丙烯腈（ ABS）的注射成型工艺参数 ABS 材料性能指数如 表 所示 ： 名称 单位 数值 密度 (g/cm3) ~ 熔 点 ℃ 130~160 热变形温度 45N/cm 65~98 弯曲强度 Mpa 80 拉伸强度 MPa 35~49 拉伸弹性模量 GPa 硬度 HR R62~86 收缩率 % ~ 缺口冲击强度 kJ/m2 11~20 弯曲弹性模量 Gpa 压缩强度 HR R62~86 体积电阻系数 Ωcm 1013 击穿电压 15 西安工业大学 北方信息工程学院 毕业设计（论文） 8 介电常数 60Hz 表 ABS 材料性能 塑件的成型工艺 塑料的种类很多，其成型的方法也很多，有注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型、气动与液压成型、泡沫塑料的成型等。 其中前四种方法最为常用。 本塑件的成型采用注射成型。 注射成型又称为注射模塑，是热塑性塑料制件的一种主要成型方法，除个别热塑性塑料外，几乎所有热塑性塑料都可用此方法成型。 近年来，注射成型已成功的用来成型某些热固性塑件。 注射成型可成型各种形状的塑料制件。 它的特点是成型周期短，能一次成型外观复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制件，且生产率高，易于实现自动化生产，所有广泛用于塑料制件 的生产中，但注射成型的设备及模具的制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制件生产。 注射成型所用的设备是注塑机。 目前注塑机的种类很多，但普遍采用的是柱塞式注塑机和螺杆式注塑机 [8]。 注射成型的原理 注射成型是原理是将颗粒状态或粉状塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射剂柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件，这样就完成了一次工作循环。 注射成型的工艺过程 注射成型工业过程包括：成型前的准备、注射成型过程以及塑件的后处理三个阶段。 a. 成型前的准备 为确保注射过程顺利进行和保证质量，应对所用设备和塑料进行一下准备工 作： (1) 成型 前对原料的预处理 根据各种塑料的特性及供料状况，一般在成型前对原料进行外观（指色泽、粒度大小及均匀性等）和工艺性能（熔融指数、流动性、收缩率等）检验。 如果来料为粉料，则有时还需进行捏合、塑炼、造料等操作。 此外对所用料粒有时还需要进行干燥。 (2) 料筒的清洗 在注射成型前，如果料筒内残余塑 料与将要使用的塑料不一致以及需要调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对料筒进行清洗或更换。 西安工业大学 北方信息工程学院 毕业设计（论文） 9 柱塞式注射机料筒内的存料量较多且料筒中间有分流梭，因此清洗较困难，必须拆卸清洗或者采用专用料筒。 (3) 螺杆式注射机通常是直接换料清洗 为节省时间和原料，换料清洗应根据塑料的热稳定性成型温度范围及各种塑料之间的相容性的因素采用正确的清洗步骤。 当新料的成型温度高预料筒内存料的成型温度时，先将料筒温度升至新料的最低成型温度，然后加入新料，并连续 “对空注射 ”，直至全部存料清洗完毕，在调整料筒温度进行正常 生产。 当新料成型温度比存料成型温度低，则先将料筒温度升高到存料最好的流动温度后切断电源，用新料在降温下进行清洗。 当新料与存料成型温度相近时，则不必变更温度，直接清洗即可。 (4) 脱模 剂的使用 脱模剂是使塑件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。 常用的脱模剂有硬脂酸锌液体石蜡和硅油等。 除了硬脂酸锌不能用于聚酰胺之外，上述三种脱模剂对于一般塑料均可使用，其中尤以硅油脱模效果最好，只要对模具施用一次，即可长效脱模，但价格很贵。 硬脂酸锌多用于高温模具，而液体石蜡多用于中低温模具。 使用脱模剂时 ，要求涂层适量和均匀，否则会影响塑料的外观及性能。 b. 注射成型过程 注射过程是塑料转变为塑件的主要阶段。 它包括加料、塑化、加压、注射、保压、冷却定型和脱模等步骤。 (1) 加料 由注射剂料斗落入一定量的塑料，以保证操作稳定、塑料塑化均匀，最终获得良好的塑件。 通常其加料量由注射机装置来控制。 (2) 塑化 塑化是指塑料在料筒内经加热达到熔融流动状态，并具有良好的塑性的全过程。 就生产的工艺而论，对这一过程的总要求是：在规定时间内提供足够数量的熔融塑料，塑料熔体在进 入型腔之前要充分塑化，既要达到规定的成型温度，又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，还要使热分解物的含量达最小值。 这些要求与塑料的特性、工艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相关。 (3) 加压注射 注射机用柱塞或螺杆推动具有流动性和温度均匀的塑料熔体，从料筒中经过喷嘴、浇注系统直至注入模腔。 (4) 保压 保压是自注射结束到柱塞或螺杆开始后移的这段过程，即压实工序。 保压的目的一方面是防止注射压力解除后，如果浇口尚未冻结，发生型腔中熔料通过浇口流向浇注系统，导致熔体倒流；另一方 面则是当型腔内熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆可迫使浇口附近的熔料不断补充进模具中，使型腔中塑料能成型出形状完整而致密的塑件。 (5) 冷却定型 当浇注系统的塑料已经冷却凝固，继续保压已不再需要，此时可退回柱塞或螺杆，同时通入冷却水或空气等冷却介质，对模具进一步冷西安工业大学 北方信息工程学院 毕业设计（论文） 10 却，这一阶段称冷却定型。 实际上冷却定型过程从塑料注入型腔起就开始，它包括从注射完成、保压到脱模前这一段时间。 (6) 脱模 塑件冷却到一定温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。 c. 塑料 的后处理 塑件经注射成型后，除去浇口凝料，修饰浇口处余料及飞边毛刺外，常需要进行适当的后处理，借以改善和提高塑件的性能，塑件的后处理主要指退火和调湿处理。 (1) 退火处理 退火处理是使塑件在定温的加热液体介质（如热水甘油和液体石蜡）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却的过程。 其目的在于减少由于塑件在料筒塑化不均匀或在型腔内冷却速度不一致，而形成内应力，这在生产厚壁或带有金属镶件得塑件时尤为重要。 一般退火温度控制在塑件使用温度以上 1015℃，或低于塑料的热变形温度 1020℃。 退 火处理的时间取决于塑件品种、加热介质、温度、塑件的形状和成型条件。 退火时间到达后，塑件缓慢冷却至室温，冷却太快，有可能重新产生内应力。 (2) 调湿处理 将刚脱模的塑件放在热水中进行处理，以隔绝空气，防止塑件氧化而变色，同时，加快达到吸湿平衡的一种处理方法。 通过处理，使塑件的颜色性能和尺寸达到稳定。 通常聚酰胺类塑件需进行调湿处理，处理的时间随塑料的品种形状厚度及结晶度大小而异 [10]。 注塑模的机构组成 注射模具主要包括动模和定模两部分，动模安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的 固定模板上。 注射时动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统，开模时动模与定模分离，以便取出塑料制品 [11]。 方案论证 方案一：采用强制脱模，其浇口套和浇口设在定模固定板上。 方案二：采用弹簧抽芯，型芯将由大小不同的三对镶块组成，由镶块组成的型芯结构内部是空心的，空心部分加一顶杆。 在锁模力解除后，顶杆抽出，在弹簧力的作用下，型芯镶块向里运动，从而实现脱模。 方案三：采用一模两腔结构，其浇口设置在动模板上，用推杆实现脱模，且 效率高。 方案一采用强制脱模，虽然模具设计结构比较，但是塑件容易产生变形或者 破坏。 方案二采用弹簧抽芯机构，由于弹簧存在一定的拧紧力，使镶块中间西安工业大学 北方信息工程学院 毕业设计（论文） 11 的顶杆运动受阻。 方案三采用一模两腔结构，效率高。 采用点浇口。 经过以上三种方案比较及塑件本身特点，决定采用侧浇口。 其模具的二维装配图如下图所示 ： (a） 模具装配 左 视图 （ b）模具装配 主 视图 3 注射机的选择 12 3 注塑机的选择 塑件收缩率与模具尺寸的关系 注塑件脱模后的尺寸要比模具 零件的相应尺寸小。 这是由于注塑成型过程中熔融塑料产生收缩造成的。 成型塑件的收缩率是一个与多种因素有关的量。 通常，塑料的收缩率是有生产厂家按照某一实验标准给定的成型工艺，经过实验后给出一个取值范围。 实际过程中的成型工艺不可能完全与实验条件相同，因此，对具体的塑件，要根据其成型工艺选择收缩率范围内适当的值，一般是取塑件收缩率的平均值 [12]。 在选择塑件收缩率值时要注意，厚壁塑件（壁厚在 3mm 以上）按给定收缩率范围的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在 1mm 以下）按给定收缩绿范围的下限取值。 成型收缩率与模具和塑件尺寸有 下述关系式 式中， k 为成型收缩率； MS39。 为模具尺寸（ mm）； 39。 PS 为塑件尺寸（ mm） 确定零件的体积 a. 零件的基本参数 一模两腔 , 1L =90mm ， 2L =60mm， 1H = b. 零件的体积 由 Pro/e 软件计算出塑件体积： 零V =179。 c. 损失的体积 考虑飞边及流道损失，选取浇口及流道损失 浇V =3cm179。 V= = 零V + 浇V =+3=179。 d. 塑件的总体积 因塑料的体积与压缩率有关，故所需体积为： 斜V = 压K V=2=179。 在加工过程中考虑到塑料的利用率 , 取利用系数 K=。 故注射成型机最大注射量 V0 应大于或等于 斜V / K 及 V0≥ 斜V / K=179。 选择注射机及注射机的主要参数 注射机的类型 不同的注射成型方法，对注射机的要求及装配位置是不同的。 用于注射成型的设备有：通用注射机、热固性塑料注射机、特种注射成型工艺用注射机等类别。 %1 0 0（ ） 0 西安工业大学 北方信息工程学院 毕业设计（论文） 13 通用注射机主要用于热塑性塑料注射成型，是一类应用很广泛是的注塑机。 在这种注塑机上加上特定的辅助设施，可以用于热流道注射成型、气体辅助注射成型、多级注射成型等。 热固性塑料 注射机用于热固性塑料注射成型，在其上面添加流道的温度调节与控制系统，或在锁模机构上加上二次合模系统，可用于热固性塑料冷流道注射成型或热固性塑料压铸成型。 特种注射机有很多，如动力熔融注射机、排气注射机、结构发泡注射机、BMC 注射机、液态注射机、反应注射机等，它们主要用于不同的特种注射成型工艺 [13]。 就本课题而言，主要用的是通用注射机。 通用注射机按分类方式不同，有多种形式： a. 按注射机的注射方向和模具的开合方向，可分为三类。 (1) 卧式注射机 这种注射机成型物料的注射方向与合模机构开 合方向均沿水平方向。 其特点是重心低、稳定，加热、操作及维修均很方便，塑件推出后可自行脱落，便于实现自动化生产。 其缺点是模具安装较麻烦，嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能，机床占地面积较大。 目前，大、中型注射机一般采用这种形式。 (2) 立式注射机 成型物料的注射方向与合模机构开合方向均垂直于地面。 其主要有点是占地面积小，安装和拆卸模具方便，安装嵌件较容易。 缺点是重心高、不稳定，加料较困难，推出的塑件要人工取出，不易实现自动化生产。 这种机型一般为小型的，最大注射量在 60g 以下。 (3) 角式注射机 成 型物料的注射方向与合模机构开合方向相互垂直，又成为直角式注射机。 目前国内使用最多的角式注射机采用沿水平方向开合模，沿垂直方向注射。 其主要优点是结构简单，便于自制。 主要缺点是不能准确可靠地控制注射压力、保压压力和锁模力，模具受冲击和震动较大。 b. 按注射装置分类，可分为三类。 (1) 螺杆式 以同一螺杆来实现成型物料的塑化和注射。 它能使成型物料的混炼塑化均匀，无材料滞留，结构简单，但压力损失较大，是当前使用较广泛的机 型。 (2) 柱塞式 以加热料筒、分流梳和柱塞来实现成型 物料的塑化和注射。 它构造简单，适合于小型塑件的成型，但材料滞留严重，压力损失大。 (3) 螺杆预塑化型 这是双料筒形式，螺杆、料筒进行塑化，柱塞、料筒进行注射。 它能使塑化均匀，计量准确，适合与精密成型。 但其结构复杂，材料滞留大。 西安工业大学 北方信息工程学院 毕业设计（论文。