材料成型及控制工程专业毕业论文--手机后盖i塑料成型工艺及模具设计

材料成型及控制工程专业毕业论文--手机后盖i塑料成型工艺及模具设计内容摘要：

装使用的模具厚度有一定的限制一般情况下模具的实际厚度 H 必须在注射机允许安装的最大模具厚度和最小模具厚度之间 所选用的注射机的模具最大厚度 H 为 300mm 最小模具厚度 Hmin 为 200mm 所设计的模具总厚度 H 为 233mm 所以满足关系 Hmin H H 因此设计的模具厚度满足注射机对模具的合模要求 5 模具的长度和宽度校核 本副模具采用压板紧固的方式将模具的固定板安放在压板外侧附近就能够固定模具为 A2型模架大小为 250 315㎜满足要求所设计的模具在注射机的装夹范围内 6 模具开模行程的校核 注射机的开模行程是 受合模机构限制的注射机的最大开模行程必须大于脱模距离否则塑件无法从模具中取出 XSZY12590 型注射机的合模形式为液压 机械式其最大开模行程不受模具厚度的影响对于具有侧向抽芯机构的注射模具校核公式为 SH1H2 5～ 10 mm15265 5～ 10 mm 852～ 902mm 而注射机最大开合模行程为 300mm 所以模具所需要的开模距离与注射机的最大开合模行程相适应 综上分析本副模具与所选的注射机完全相互适应模具的最大注射量最大注射压力最大锁模力模具安装尺寸及开模行程都在所选的注射机技术规格之内因此所选的 XSZY125 型注射机完全能够符合本次模具设计要求 [3] 第五章 分型面的选择与浇注系统的设计 51 确定型腔数量及排列方式 为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性并保证塑件的精度模具设计时应合理的确定型腔数目根据第三章内容初步将该模具设计成一模两件成型摆放位置如图 51 所示 图 51 型腔布置 52 注射模分型面的选择 该塑件是采用潜伏式浇口形式考虑到浇注系统凝料的方便取出本次模具设计采用单分型面设计即图 52 中的 CC 分型面单分型面使结构变得更加简单分型更加简便和可靠具体结构见图 52 图 52 分型面的位置 分布 通过分析确定的分型面如图 52 所示选在塑件最大轮廓处且使塑件留在动模一侧便于推出机构推出 53 浇注系统的设计 的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道是熔体最先流进模具的部分它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响 为了方便损坏时更换和维修主流道通常单独开设在主流道衬套上为了防止熔体反压力对衬套的反作用力并使其退出由于定位圈紧压于它所以不会退出另外再用销固定起到止转的作用 [4]其结构如图 51 所示 图 53 浇口套 主流道垂直于分型 面通常设计于模具的浇口套中为了让主流道凝料能顺利的从浇口套中拔出主流道设计成圆锥形锥角 2176。 ～ 4176。 为了让熔融的塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接小端直径比注射机喷嘴直径大 05～ 1mm 小端的前面是球面其深度为 3～ 5mm 注射机的球面在此与浇口套接触并且贴合浇口套前端球面半径比喷嘴球面半径大 1～ 2mm 为了减少料流转向过渡时的阻力主流道大端处采用圆角过渡其半径这里取 3mm 在保证制品成型的条件下主流道的长度应尽可能的短以减少压力损失及费料一般取小于或等于 60mm 流道的表面粗糙度 Ra08um 材料碳素工具钢如 T8AT10A 热处理淬火硬度 53～ 57HRC 根据所选择的注塑机型号 XSZY12590得出注射机喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 4mm 所以主流道小端直径 d 为 5mm 深度取 4mm 锥角取 3176。 主流道前端球面半径 r为 14mm 配合形式流口套与定模型腔采用过渡配合 H7m6 所以定模型腔孔的尺寸为㎜配合长度为㎜ 分流道设计 在多型腔或单型腔多浇口塑件尺寸大时应设置分流道分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前通过截面积的变化及流 向变换以获得平稳流态的过渡段因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态并在流动过程中压力损失尽可能小能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔 1 分流道的截面形状及尺寸 分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧其截面尽量使其比表面积 流道表面积与其体积之比 小使温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积以减少热量损失 分流道的形状尺寸主要取决于制品的大小模具结构以及所加工塑料的种类一般来讲随着制品尺寸及壁厚的增加由于熔体在大截面流道内比在小流道内流动时产生的阻力小因此大截面流道更能促进 模具的填充过程若分流道长则流程长塑件的粘度应更小一些 常用的分流道截面形式有圆形梯形 U 形半圆形及矩形等几种形式如图 54 所示圆形截面表面积体积比最小冷却速度最低热量及摩擦损失小进料流道中心冷凝慢有利于保压但要求同时在两半模上加工圆形凹槽加工难度大费用高抛 物线截面与之相比热损失大冷凝料多由于截面近似于圆弧所以继承了圆形截面的大部分优点且在单边加工时比较容易梯形截面有时可用来代替抛物线截面但热损失和冷凝料更多半圆形截面分流道需要用球头铣刀加工其比表面积比梯形 U 形截面略大矩形截面比表面积较大且流动阻力也大在设计中一般不使用综合考虑各种因素初步确定本设计采用梯形截面 图 54 分流道截面形状 为了便于加工及凝料脱模分流道大多设置在分型面上一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸 51 式中 梯形大底边的宽度 mm 塑件的重量 g 分流道的长度 mm 梯形的高度 mm 梯形的侧面斜角 a常取 5176。 ～ 15176。 在应用上式时应注意它的适用范围即塑件厚度在 32mm 以下重量小于 200g 且计算结果在 32～ 95mm 范围内才合理 本次设计的手机后盖塑件的体积为 3384mm3 质量大约 385g 分流道的长度预计设计成 12mm 所以 以上计算结果不在 32～ 95mm 范围内说明上述公式不适用由于 ABS 塑料的分流道宽度范 围在 5mm～ 10mm 之间这里取分流道 8mm[5] 2 分流道在分型面上的布置形式 分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式两种排布一般遵循以下两个原则 一是排列尽量紧凑缩小模板尺寸二是尽量使流程短对称布置是胀模力的中心与注塑机锁模力的中心相一致 因此根据塑件的结构分流道在分型面上的布置形式如图 55 所示 图 55 分流道在分型面上的布置形式 3 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却只有内部塑料熔体的流动状态较为理想因面分流道的内表面粗糙度 Ra 不宜太小以防将冷料带入型腔一般取16μ m 左右即可这 样表面稍不光滑可增大外层塑料熔体的流动阻力有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定减小流速从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热此外为了有利于塑料的流动和填充防止产生反压力消耗动能分流道与浇口的连接处需在浇口进料口端倒圆过渡 浇口设计 浇口是模具浇注流道的最后一部分它一端与浇注流道中的其他流道相连接熔融材料就是从这端流入浇口的它的另外一端直接与模具型腔相连接这一端非常重要如果与模具的型腔接触面积过大将直接导致生成的零件与设计的零件条件不相符但是如果与模具型 腔接触太小可能导致熔融材料无法及时补充进入模具型腔前面的已经冷却凝固而后面的熔融材料还没有补充进来造成产品充填不足导致零件产品出现缺陷 [6] 浇口的位置 浇口的位置选择是非常重要的最好能够保证材料能够同时均匀的填满整个模具型腔浇口与模具型腔的接触位置也需要注意最好是平面接触初步试模后还需进一步修改浇口尺寸无论采用何种浇口其开设位置对塑件性能及质量影响很大因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节同时浇口位置的不同还影响模具结构根据塑件结构的特点本次设计浇口的形式采用潜伏式浇口见图 56 图 56 潜伏式浇 口在塑件上位置的示意图 2 浇口尺寸 潜伏式浇口一般是圆形截面其锥角 a 一般为这里取倾斜角 b 这里取推杆上进料口 c 082mm视塑件大小而定这里取 1mm塑件离浇口的距离一般为 23mm取 3mm 图 57 潜伏式浇口的尺寸图 第六章 成型零部件设计 61 成型零部件的结构设计 成型零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件它是模具的主要部分主要包括凹模凸模及镶件成型杆和成型环等由于塑料成型的特殊性塑料成型零件的设计与冷冲模有所不同 1 型芯和型腔的结构设计 由于模具属于中小型模具所以采用组合式凹凸模结构组合式凹凸模结构是指 由两个或两个以上的零件组合而成的凹模或凸模组合式凹凸模结构又分为以下三种 1整体嵌入式 2局部镶嵌式 3四壁拼合式本设计采用整体嵌入式各个型腔和型芯采用单独加工机械加工冷挤压电加工等的方法加工制成然后采用 H7m6 过渡配合压入模板 凹模或凸模从下面嵌入模板再用螺钉与定模。