毕业论文-插座上壳塑料成型工艺与模具设计

毕业论文-插座上壳塑料成型工艺与模具设计内容摘要：

度 ~ ~ 收 缩 率 ~ ~ ~ 熔 点 130~160 164~170 125~137 热变形温度（ 45N/cm178。 ） 65~98 100~110 132~138 模具温度 60~80 50~90 85~120 喷嘴温度 180~190 150~170 150~160 中段温度 180~230 170~190 160~180 后段温度 150~170 140~160 250~270 注射压力 60~100 150~180 50~110 塑化形式 螺杆式柱塞式 螺杆式柱塞式 螺杆式柱塞式 拉伸强度 33~49 30~39 720 拉伸弹性模量 ~ 13 弯曲强度 80 42~56 105~113 弯曲弹性模量 压缩强度 18~39 39~56 720 缺口冲击强度 11~20 ~ 8090 硬 度 R62~86 洛氏 M95 D43 体积电阻率 1016 1017~1019 1016 介电常数 ~ 106 Hz≥ 击穿电压 19~27 20~30 外 观 浅象牙色或白色不透明 乳 白色 粒状物 透明度 好 手感似蜡 特 点 耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学及电性能好，易成型加工，可镀铬 耐腐蚀性 ,电绝缘性(尤其高频绝缘性 )优良 ,可以氯化 聚乙烯无臭，无毒 ,手感似蜡 ,具有优良的耐低温性能 ,化学稳定性好 ,能耐大多数酸碱的侵蚀 (不耐具有氧化性质的酸 ),常温下不溶于一般溶剂 ,吸水性小 ,电绝缘性能优良 材料最终选定为 PP,其综合性能优异， 具有较高的力学性能，流动性好，易于成型；成型收缩率小， 并且价格低廉，质轻， 制件尺寸稳定，表面光亮。 河源职业技术学院毕业设计说明书 10 注射工艺选择 PP 注塑模工艺条件： 注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。 由于 PP具有高结晶性。 需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。 锁模力一般按 3800t/m2 来确定，注射量 20%85%即可。 ： 如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度： PP的熔点为 160175℃ ，分解温度为 350℃ ，但在注射加工时温度设定不能超过 275℃。 熔融段温度最好在 240℃。 注射压力 ： 采用较高注射压力（ 15001800bar）和保压压力（约为注射压力的 80%）。 大概在全行程的 95%时转保压，用较长的保压时间。 注射速度 ： 为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的 PP 和模具不适用（出现气泡、气纹）。 如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条 纹，则要用低速注射和较高模温。 流道和浇口：流道直径 47mm，针形浇口长度 ，直径可小至。 边形浇口长度越短越好，约为 ，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。 模具必须有良好的排气性，排气孔深，厚 ，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的 5060%）。 均聚 PP 制造的产品，厚度不能超过 3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚 PP）。 熔胶背压：可用 5bar 熔胶背压， 色粉料的背压可适当调高。 制品的后处理：为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。 模具温度：模具温度 5090℃ ，对于尺寸要求较高的用高模温。 型芯温度比型腔温度低 5℃ 以上。 料量控制 注塑机注塑 PP塑料时，其每次注射量仅达标准注射量的 70％。 为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的 55％ [6]。 通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内，并且在调整确定这范围的过程时尽 量按常规的工艺流程，这种生产条件范围愈大，生产过程愈稳定，使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。 第三章 模具与注射机的关系 11 第三章 模具与 注射机的 关系 模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。 塑件的体积 计算 在 用 软件上可算出塑件的总体积 V＝ 8742mm3 注射机的选择 塑件的体积应该小于或者等于注射机的注射量。 其关系式为： V 件 ≤ 注 V 注 —— 注射机的 注射量 所以： V 注 ≥ V 件 247。 ＝ 10927mm3= 由于模具是一模 两 腔，所以模具塑件的总体积 V 总 = 2= 估算浇注系统的凝料体积 V 凝料 = V 总 = = 所以估算的总体积为 V=+= 由《 模具设计指导 》表 62 热塑性塑料注射机型号与主要技术规格中，根据以上所得出的体积和模具高度选择，初步选 XSZ30（卧式）注射机。 具体注射机规格如下： 螺杆直径（ mm） Ф 28 锁模力（ kN） 250 注射容量（ cm3） 30 最大注射面积（ cm2） 90 注射压力（ MPa） 119 模板行程（ mm） 130 模具厚度（ mm） 最大 180 注射方式 螺杆式 最小 60 注射时间 0． 7 动、定模固定尺寸 900X1000 最大开 (合 )模行程 160 河源职业技术学院毕业设计说明书 12 第四章 注射模的结构设计 注射模的结构设计包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔排列方式和冷却水道布局以及浇口位置的设 置、模具工件零件的结构设计、侧 向分型与抽芯机构的设计等内容。 分型面的选择 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。 选择分型面时一般应遵循以下几项原则： 1） 尽量避免侧凹或内凸，尽量选用平面垂直分型面。 2）尽量采用简单分型面。 3) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 4) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模 一边 ，有利于设推出机构。 5) 保证塑件的精度要求。 6) 满足塑件的外观质量要求。 7) 便于模具加工制造。 8）把抽芯或分型距离长的置于开模方向上。 9) 对成型面积的影响。 10) 对排气效果的影响。 11）分型面设在台阶或转角处，以免显现分型痕迹。 12) 对侧向抽芯的影响。 根据以上原则和结合实际情况下，本设计选用如图 1所示分型面： 第四章 注射模的结构设计 图 1 分型面位置 确定型腔的数量及排列方式 该塑件采用一模 两 穴 成型，型腔布置在模具 中心 ，这样有利于浇注系统的模具平衡。 排列方式如图 2所示。 图 2 模具结构要求对称，受力平衡时，模具加工条件好，加工精度高时，可以增加型腔数目，反之，则减少型腔数目，甚至用单腔模具。 此外，模具型腔越多，表示模具加工周期越长，有时须根据模具加工周期确定型腔数目。 再者，型腔越多，维修要求越高，频率越快。 确定型腔数目时，须考虑维修的因素。 塑料模具在确定型腔数目之后， 就要安排合理的 型腔的排列方式。 首先第一步是确定 注塑模具 的重心，以此来确定各型腔的位置。 因为在型腔布置中，要求所有注射力、锁模力均作用于主流道中心，这样才能使塑料模具稳定可河源职业技术学院毕业设计说明书 14 靠地工作。 若是各型腔合力作用点中心与主流道不同轴，则模具及锁模系统的载荷发生偏载，合模时各边受力不同，致使受力小的一侧密合不严，成型时易产生飞边溢料。 除此之外，各型腔到主流道的距离要尽量短，这样可以减少凝料量。 熔融料进入型腔时，各型腔的温度要保持一致，使得塑料制品内应力相近，变形相近。 在允许的情况下，使各型腔间距离尽可能大些，以便设置顶杆、冷却水道 等。 型腔在注射时所承受的反作用力的合力，应作用于模板中心，以便与机筒中心相对应。 第五章 浇注系统的设计 15 第五章 浇注系统的设计 浇注系统是指熔体从注射机喷嘴射出后到达行腔之前在模具内流经的通道，浇注系统由主流道，分流道，浇口，冷料穴四部分组成，浇注系统是否合理直接关系到塑料产品的成型质量和生产效率，设计时应遵循以下原则： （ 1）塑料成型特性 （ 2）塑件大小和形状 （ 3）模具成型塑件的行腔数 （ 4）塑件外观 （ 5）成型效率，冷料 （ 6）应防止型芯变形和嵌件位移 （ 7）应有利于排气 主流道 设计 主流道是连接注射机喷嘴和注塑模具的桥梁，也是熔融的塑料进入模具型腔时流过的地方，是从注塑机喷嘴与模具接触的部位起，到分流道为止的这一段。 主流道与注射机喷嘴接触处多做成半球形的凹坑，两者应严密的配合，避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径 R2应比喷嘴球头半径 R1大 12mm。 主流道小端直径应比注射机喷嘴孔直径大。 大端直径应比分流道深度大 以上，其锥角不宜太大，一般取 2060。 当主流道贯穿几块模板时，必须采用主流道衬套，以避免在模板间的拼缝处溢料，以致主流道凝料无法脱出。 主流道尺寸 如 图 3 所示： 图 3 主流道设计尺寸 河源职业技术学院毕业设计说明书 16 根据设计手册查得 XSZ30（卧式） 注射机喷嘴的有关尺寸： 喷嘴前端球面孔径： d1＝ ； 喷嘴前端球面半径： SR1＝ 13mm； SR2=SR1+（ 12） mm ； d=d1+（ ） mm； 取主流道球面半径： SR2=12mm； 取主流道的小端直径： d=3mm； 定位环直径为 100mm，定位环埋入 5mm； 球面配合高度： h＝ 3～ 5mm。 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 30，经换算得 ： 主流大端直径 ： D＝ 12mm。 主流道长度： L＝ 55mm。 分流道设计 分流道是主流道与浇口的连接部分，其基本作用是 在压力最小的条件下，将来自主流道的熔融塑料以较快的速度送到浇口处冲模，分流道一般开设在分型面上。 ① 分流道的设计原则 1）尽量保证各型腔同时充满，并均衡地补料，以保证同模各塑件的性能、尺寸尽可能一致。 2）各型腔之间距离恰当，应有足够空间排布冷却水道、螺钉等，并有足够截面积承受注塑压力。 3） 分流道的断面和长度设计 ， 应在保证顺利脱模的前提下，尽量取小，尤其对于小型塑件更为重要，有利于 降低浇注系统凝料的重量。 4）型 腔和浇注系统投影面积的重心应尽量接近注塑机锁模力的中心，一般在模板的中心上。 5）分流道的表面不必很光，表面粗糙度一般为 即可，这样可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。 6）当分流道较长时，在分流道末端应开冷料穴 ，以容纳冷料，保证塑件的质量。 第四章 注射模的结构设计 7）分流道与浇口的连接处要以斜面或圆弧过渡，有利于塑件的流动及填充。 否则会引起反压力，消耗功能。 第七章 成型零件的设计 18 本设计选用 圆形断面分流道 ，它的 直径 D 一般在 2～ 12mm范围内变动。 长度一般在 8～ 30mm之间，一般根据型腔布置适当加长或缩短，但最短不宜小于 8mm。 否则会塑 件修磨和分割带来困难。 由于本设计塑件较 一般大小 ，故选用 D＝ 3mm， L=20mm。 分流道的布置形式：分流道的布置形式，取决于型腔的布局，其遵循的原则应是，排列紧 凑，能缩小模板的尺寸，减小流程，锁模力求平衡。 本设计采用非平衡式 布局 ，如图 4 所示： 浇口设计 浇口也称为进料口或内流道，它是分流道与塑件之间的狭窄部分，是 浇注 系统中最短小的部分，也是浇注系统最关键的部分，浇口的形状，位置和尺寸对塑件的质量影响很大。 浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分，对充模流动起着控制作用，成型后 制品与浇注系统从浇口处分离，因此其尺寸又影响着后加工工作量的大小和塑件的外观。 本设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用 细水口点浇口 较为理想。 这类浇口适用于流动性较好的塑料制品。 适用于外观要求较高的塑件；适用于一模一穴或多穴；适用于一点进胶或多点进胶，其优点有：进胶点小，不会影响外观，浇口小，第四章 注射模的结构设计 摩擦力大，融料温度高，利于流动，塑件表面质量好：浇口塑件易分离，可实现自动化生成。 不过点浇口的浇口小会使压力损失大，塑件收缩大，浇口附近流速快，局部易产生内应力，可能引起塑件翘曲变形等。 第六 章 成型零件的 设计 常用型腔成型。