充电器上盖注射模设计Word文件下载.docx
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摘要
随着塑料工业的发展,塑料制品已深入到国民经济的各个部门中,特别是在办公用品、照相器材、汽车、仪器仪表、机械、航空、交通、通信、建材产品、日用品以及家用电器行业中的零件塑料化的趋势不断加强,并且陆续出现以塑代金属的全塑产品。
本设计介绍了充电器注射模的设计与制造方法,应用CAD/CAE/CAM技术,提高了模具的使用寿命和制造技术。
根据产品零件图,使用Pro/ENGINEER软件进行零件的分析、分型面的选择、成型零件的设计。
关键词:
注塑成型;
充电器上盖;
Pro/E
Abstract
Withthedevelopmentofplasticindustry,plasticproductshasexpandedinallsectorsofthenationaleconomy,particularlyinofficesupplies,photographicequipment,automobiles,instrumentation,machinery,aviation,transportation,communication,buildingmaterialsproducts,dailynecessitiesandhouseholdappliancesindustriesplasticpartsofthegrowingtrend,andcometoshapemetalbehalfoftheentireintegratedproducts.
Thisdesignintroducedthedesignandthemanufacturemethodofinjectsmoldfortheuppercoverofcharger.UsingtheCAD/CAE/CAMtechnology,proveontheservicelifeofthemouldandmanufacturingtechnologies.WithPro/ENGINEER,carriedoutthecatity,tochoicepartingsurf,designtheshapedparts.
Keyword:
plasticsshaping;
uppercoverofcharger;
Pro/E
全套图纸外文文献
扣扣1411494633
1绪论
我国模具总量虽已位居世界第三,但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多,模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。
在模具价格方面,我国比发达国家低许多,约为发达国家的1/3~1/5,工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
我国塑料模的发展迅速。
塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术,已有相当规模的确开发和应用。
在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大,在模具材料方面,专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。
模具标准化程度不高,系列化商品化尚待规模化;
CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高;
独立的模具工厂少;
专业与柔性化相结合尚无规划;
企业大而全居多,多属劳动密集型企业。
因此努力提高模具设计与制造水平,提高国际竞争能力,是刻不容缓的。
2产品分析
2.1塑件分析
2.1.1结构分析
本次设计任务所提供的零件为塑件实体,如下图所示:
图2-1塑件草图
由零件实体模型及二维草图可知,塑件侧孔及凸台较多,表面有二级管指示灯用孔和正常/快速充电选择按钮孔,侧面有透明电池保护罩卡扣侧孔,所有结构对称布置。
在模具设计时,表面小孔可采用镶针成型,两侧孔必须设置侧向分型抽芯机构。
零件总体轮廓尺寸为101.7mm×
60.7mm×
24mm,总体看来,结构较简单,故选一般精度等级:
IT6级。
2.1.2尺寸精度分析
该零件的重要尺寸精度为6级,其它尺寸精度为7-8级,属于中等精度,对应的模具相关零件尺寸加工可以保证。
2.1.3塑件厚度检测
塑件的厚度检测采用Pro/Engineer设计软件的模型分析功能自动完成,如图所示:
图2-2厚度检测
从塑件的壁厚上来看,壁厚的最大处为3mm左右,最小处小于0.7mm,大多处在2-3mm的范围之内,并综合其材料性能,注意控制成型温度及冷却速度,零件的成型并不困难。
2.2塑件的原材料分析
2.2.1ABS的基本特性
ABS无毒、无味,呈微黄色,成型的塑料件有较好的光泽。
有极好的冲击强度,且在低温下也不迅速下降。
水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液,不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。
ABS表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。
ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工。
经过调色可配成任何颜色。
其缺点是耐热性不高。
性能:
综合性能较好,冲击韧度、力学性能较高,尺寸稳定而化学性、电气性能良好;
易于成形和机械加工。
用途:
适于制作一般机械零件、减摩耐摩零件、传动零件以及化工、电器、仪表等零件。
2.2.2成形特性
(1)无定形塑料,其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也有差异,应按品种确定成形方法及成形条件。
(2)吸湿性强,含水量应小于0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。
(3)流动性中等,溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯、AS差,但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好)。
(4)比聚苯乙烯加工困难,宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂,料温更宜取高)。
料温对物性影响较大,料温过高易分解(分解温度为250℃左右,比聚苯乙烯易分解),对要求精度较高塑件,模温宜取50℃~60℃,要求光泽及耐热型料宜取60℃~80℃。
注射压力应比聚苯乙烯高,一般用柱塞式注射机时料温为180℃~230℃,注射压力为100~140MPa,螺杆式注射机则取160℃~230℃,70~100MPa为宜。
模具设计时要注意浇注系统,分流道及浇口截面要大,选择好进料口位置、形式,推出力过大机械加工时塑料件表面呈现“白色”痕迹,在成型时的脱模斜度﹥2°
,收缩率取﹥0.5°
。
(5)ABS的成型条件说明:
该成形条件为加工通用级ABS料时所用,苯乙烯-丙烯腈共物(即AS)成形条件与上相似。
3拟定型腔布局
3.1分型面位置的确定
模具上用以取出塑件或取出浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面,分型面是决定模具结构形式的重要因素,它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系,并且直接影响着塑料熔体的流动充填性及制品的脱模,分型面的位置也影响着成型零部件的结构形状,型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。
因此,分型面的选择是注射模设计中的一个关键内容。
分型面的选择应注意以下几点[4]:
(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处;
(2)当已经初步确定塑件的分型方向后分型面应选在塑件外形最大轮廓处;
(3)保证制件的精度和外观要求;
(4)考虑满足塑件的使用要求;
(5)考虑注塑机的技术规格,使模板间距大小合适;
(6)考虑锁模力,尽量减小塑件在分型面的投影面积,确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱模;
(7)不妨碍制品脱模和抽芯;
(8)有利于浇注系统的合理处置。
根据塑件结构形式,本设计分型面选在A—A面(如图3所示)。
图3-1分型面
3.2型腔数目的确定
型腔指模具中成形塑件的空腔,而该空腔是塑件的负形,除去具体尺寸比塑料大以外,其他都和塑件完全相同,只不过凸凹相反而己。
注射成形是先闭模以形成空腔,而后进料成形,因此必须由两部分或(两部分以上)形成这一空腔——型腔。
其凹入的部分称为凹模,凸出的部分称为型芯[5]。
其数目的决定与下列条件有关:
(1)塑件尺寸精度;
(2)模具制造成本;
(3)注塑成形的生产效益;
(4)制造难度。
该塑件精度要求一般(MT5),又是大批量生产,可以采用一模多腔的形式。
考虑到模具制造费用低一点,设备运转费用小一点,采用一模两腔的模具形式。
这样比一模一腔模具的生产效率高,同时结构更为合理。
3.3型腔的布局
多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式,由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关,因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。
型腔的排布应使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均等地分得所需的压力,以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。
这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短,同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。
合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差异、应力形成及脱模困难等问题。
平衡式型腔布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状及尺寸均对应相同,可以实现均衡进料和同时充满型腔的目的;
非平衡式型腔布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相等,因而不利于均衡进料,但可以缩短流道的总长度,为达到同时充满型腔的目的,各浇口的截面尺寸制作得不相同[6]。
本塑件在注射时采用了一模两腔的形式,即模具需要两个型腔。
考虑塑件带侧抽芯机构,现有两种排列方式选择:
图3-2型腔布局
如图4所示,这两种排列方式都采用平面对成布置,但第一种布局方式紧凑,模具设计较简单。
综合以上两种方案考虑,故拟定第一种型腔布局方式。
4塑件相关计算及注塑机的选择
4.1塑件相关计算
4.1.1投影面积计算
图4-1投影面积计算
塑件的投影面积可以通过PRO/ENGINEER的分析模块直接得出,如图5所示:
由分析可得:
注塑件投影面积S=5774.41×
2≈11549mm2。
4.1.2体积及质量计算
体积及质量的计算也利用PRO/ENGINEER的分析模块自动计算获得(塑件密度由《塑料模具设计师指南》[7]表2.2-2查得:
ABS密度ρ=1.1g/cm3),如图6所示:
图4-2体积及质量计算
结果如下:
体积=1.7584978e+04
曲面面积=2.4696511e+04
密度=1.1000000e+00吨/
质量=1.9343476e+04吨
故注塑件的体积为:
V≈17585.0×
2=35170
质量为:
≈35.17×
1.1=38.69g
流道凝料质量:
注射量:
注射容
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