电视机遥控器前盖塑料成型工艺及模具设计毕业论文

电视机遥控器前盖塑料成型工艺及模具设计毕业论文内容摘要：

院毕业设计说明书（论文） 3 我国模具工业技术概况及其主要发展方向 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 我国塑料模工业从起步到现 在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。 我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多。 纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。 模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。 因此，模具是国 家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。 模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。 在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。 在教学中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企 业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。 我国模具工业是一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。 在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 4 第二章 塑件分析 产品的零件图 塑料件为电视机遥控器上盖的产品（如图 ），所用材料为 ABS。 图 电视机遥控器上盖 塑料零件 塑料成型工艺性能分析 塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料 ABS 工艺特性进行分析： （ 1） 收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。 收缩性的的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。 一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算： SS=ab/b100% （ SS:实际收缩率； a:模具或塑件在成型温度时的尺寸； b：塑件在 室温时的尺寸； c：模具在室温时的尺寸） 对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用 SJ=cb/b% （ Sj：为计算收缩率） 由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出： c b 值。 于是我们通过查找资料《塑料成型工艺与模具设计》附录 B 常用塑料的收缩率，可得： ABS 塑料成型收缩率为： ，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。 我们取一个相对平均值：。 （ 2） 流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 5 塑料的流动性 差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。 但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。 ABS 材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。 其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。 （ 3） 吸湿性 吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。 按吸湿或粘附水分能力的大小分类，ABS 塑料属于吸湿性塑料，吸水率为 :%%。 在注塑成型过程中比较容易发生水降解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。 因此，在成型前必须进行干燥处理。 一般干燥温度取 8090℃ ，干燥时间为两小时。 （ 4） 热敏感性 塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。 热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。 ABS 塑料成型温度为 210℃ 250℃ ，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达 260℃ 变色，于料温达到 280℃ 时，塑料出现分解。 于是注塑成型是，一般取 210℃ 250℃。 综上所述： ABS 收缩比较大，成型收缩后，对型芯具 有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔 40′～ 1176。 40′型芯 30′～１176。 ABS 溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。 于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。 塑件的工艺性分析 塑件的表面质量分析 该塑件要求外行美观，外表面要求非常光滑，没有斑点及熔接痕现象，内表面相对光滑点，内、外表面粗糙度分别可取 m、 m。 塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷，边缘面要求平整。 塑件的结构工艺性能分 析 （ 1） 塑件的形状较为复杂，中间有个很小深度的沉积面，在最外面使用了小圆弧过渡，四条棱也分别使用了圆弧过渡，侧面进行了抽抽芯，另外在上表面打了很多有规率一样的圆孔以及一些椭圆孔，其内部结构因考虑到实用性以及机构特点因而较为复杂。 （ 2）由工件可知，该塑件有许多中不同的壁厚，如 2mm、 、 等。 壁厚不均匀，这就造成塑料熔体的充模速率和冷却收缩不均匀，并由此产生许多质量问题。 如凹陷、真空包、翘曲、甚至开裂。 为防止此类现象出现，这就要求防止出现突变与截面厚薄悬殊的设计，故我在壁厚不同处采取过 渡设计，例如：采用圆南京工程学院毕业设计说明书（论文） 6 弧过渡等措施。 但由于工件整体结构较小，且超过了 ABS 塑料的最小成型壁厚，则可注塑成型 （ 3）从塑件可知，该塑件内外表面的转折处加强筋的根部等处都设计了圆角。 其采用圆角不仅降低了应力集中系数，提高了抗冲击、抗疲劳能力，而且改善了塑料熔体的流动充性能，减少了流动阻力。 降低了局部的残余应力，防止开裂和翘曲，也使塑料件外形流畅美观。 而且成型模具型腔也有了对应的圆角，提高了成型零件的强度。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 7 第三章 模具设计 模具加工精度的确定 本次设计的 遥控器 是日常用品，其外壳要能承受磨损。 对于制件的 外观要求合表面精度等级要求比较高。 现初定制品精度等级为 4 级。 经分析，现确认模具的制造加工精度为 IT7 级，而型芯和型腔的加工精度均为 IT6，型腔采用机械粗加工后电火花精加工，其它采用机械加工。 型腔数目的决定 注射模的型腔数目，可以是一模一腔，每一次注射生产一个塑件，也可以是多腔，每一次注射生产多个塑件。 每一副模具中，型腔数目的多少与下列条件有关系。 （ 1）塑件尺寸精度 型腔数目越多时，精度也相对地降低。 这不仅由于型腔加工精度的参差，也由于熔体在模具内的流动不均所致。 按照 SJ1372— 78 标准中规 定的 2 级超精密级塑件，只能一模一腔，当尺寸数目少（形状简单）可以是一模二腔。 4 级的精密级的精密塑料件，最多是一模四腔。 （ 2）模具制造成本 多腔模的制造成本高于单腔模，但非简单的倍数比。 四腔模并非单腔模的四倍。 因此，从塑件成本中所占模费比例来看，多腔模比单腔模要低。 （ 3）注塑成型的生产效益 多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高，但是多腔模所使用的注射机大，每一注射循环期长而维修费用高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。 （ 4）制造难度 多腔模的制造难度比单腔模大。 当其中一腔先损坏（或磨损超 差）时，应立即停机维修，影响生产。 综合以上几个方面综合考虑，我的设计采用一模两腔结构形式。 就精度而言，我的塑件属于四级精度，它可以使用一模四腔；但从模具制造成本以及模具成型的生产效益来看，他比单型腔模具降低了生产成本提高了生产效率；而且塑件的注射量比较小；但从制造难度来讲，这套模具的型腔十分复杂已经很难加工，必须采用较多的镶块才能实现，如果型腔过多，就会影响各个镶块之间的装配关系，造成塑件成型困难，尺寸精度以及表面粗糙南京工程学院毕业设计说明书（论文） 8 度难以保证。 而一模两腔恰好解决了这一问题，不仅使得模具有了较好的精度，而且便于加工，便于 注塑，适应了现代化大规模高效率生产高精密零件的要求。 注射机型号的确定 除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。 锁模力计算 锁模力是指注射机构在工作中对模具所能施加的最大夹紧力。 锁模力与注射容量全面地反映了设备的主要特征 和加工能力。 在实际注射成型中，由于制品形状不同，所采用树脂品种不同，注射工艺条件及模具结构不同，所需要的合模力大小也各不相同。 因此，在选用注射机时 ,要对其合模力进行计算。 通常，可采用下列公式进行： F≥ Pm(NAs+Aj) () 式中 : F注射机最大合模力 (MN)。 N型腔个数。 Pm成型时模腔平均压力（ MPa）。 As塑件在开模方向的最大投影面积 (㎡ ). Aj浇注系统在开模方向的最大投影面积 (㎡ ) 从前面可知 : N=2 采用 PRO/E 测得浇注 统以及塑件在开模方向上的投影面积为 ． 所以： F≥ nPcA =2 40 =2 MN =2020KN 注射容量计算 注射机的理论注量，指在对空注射时能完成一次注射熔料的体积量 (㎝ 3).模具安装后，对模腔注射容量的计算 ,可以制件产品为主 ,计算其体积量，然后确认总体积注射量，从而可得 : Vgn(Vs+Vj)(cm3) 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 9 式中： Vg注射机额定注射量 (cm3)； Vs单个塑件的容积量 (cm3)； Vj浇注系统和飞边所需要的容积量 (cm3)； N型腔数。 其中： Vs=24cm3 Vj=3cm3 所以： Vn(Vs+Vj) =2(24+3) =54cm3 注射机型号的确定 根据塑件的体积初步选定用 XSZY500（卧式）型注塑机。 XSZY500（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表： 表 31 注塑机的主要参数 理论注射容积(cm179。 ） 500 螺杆直径 (mm) 65 注射压力 (MPa) 145 注射速率 (g/s) 70 塑化能力 (g/s) 35 螺杆转速 (r/min) 30— 60 锁模力 (kN) 3500 拉杆有较 距离 (mm) 540 440 移模行程 (mm) 250 模具最大厚度 (mm) 450 模具最小厚度 (mm) 300 锁模形式 双曲肘 模具定位孔直径(mm) ￠ 80 喷嘴球半径 (mm) SR18 喷嘴口孔径 (mm) ￠ 5 模板尺寸 (mm) 200 315 注射机及型腔数量的校核 主流道的体积约为： V(cm179。 ) = = 分流道与浇口的体积约为： V(cm179。 )=13= 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 10 该模具总共需填充塑件的体积约 为： V(cm179。 ) = 224++= 注射机及参数量的校核 （ 1） 注射量的校核 注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的 80%以内。 在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即 V=nVz+Vj 或 M = nmz + mj 式中 V（ m） —— 一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量 (cm179。 或 g）； n —— 型腔数目 Vz（ mz） —— 单 个塑件的容量或质量 (cm179。 或 g）。 Vj（ mj） —— 浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量 (cm179。 或 g）。 故应使 nVz + Vj ≤ 或 nmz + mj ≤ 式中 Vg（ mg） —— 注射机额定注射量 (cm179。 或 g）。 根据容积计算 nVz + Vj = ≤ 可见注射机的注射量符合要求 （ 2） 型腔数量的确定和校核 型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的 经济性等因数影响。 可根据注射机的最大注射量确定型腔数 n 式中 K—— 注射机的最大注射量的得用系数，一般取 ；。