塑料壳体模具设计报告文档格式.docx
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第一章概述及产品介绍
第二章原材料分析·
·
2.1材料特性分析·
2.2材料成型工艺性分析·
2.2.1收缩性·
2.2.2流动性·
2.3材料总结·
第三章塑件工艺性分析·
3.1塑件的精度及表面粗糙度·
3.1.1塑件的精度·
3.1.2塑件的表面粗糙度·
3.2塑件的结构工艺性分析·
3.3塑件体积及质量计算·
3.4设备初选·
3.5工艺参数确定·
第四章注射模结构设计·
4.1分型面选择·
4.2浇注系统设计·
4.3成型零件设计·
4.3.1成型零件结构形式确定·
4.3.2成型零件工作尺寸计算·
4.3.3成型零件外型尺寸设计·
4.4推出机构设计·
第五章塑料注射模设计注意事项·
5.1模具安装及模具总装图·
设计小结·
参考文献·
第一章
概述及产品介绍
本次设计的内容为塑料壳体的模具,具体数据如下:
一模一腔,高55mm,长160mm,宽为120mm,厚度为4mm。
主视图形状大体为梯形,所用材料为PS。
具体模仁设计成果入下图所示:
第二章原材料分析
2.1材料特性分析
此塑料壳所用材料为PS(聚苯乙烯),这是一种无色透明的热塑性材料,具有高于摄氏100度的玻璃转化温度,密度为1050kg/m3,拉伸强度为46~60Mpa。
2.2材料成型工艺性分析
2.2.1收缩性
收缩性是指塑件从温度较高的模具中取出冷却到室温后,其尺寸或体积发生收缩变小的特性,收缩性的大小以塑件收缩尺寸的长度单位百分比表示,称为收缩率。
由常用塑料收缩率表可得出,PS(聚苯乙烯)的收缩率为0.6~0.8%。
本次模具设计制图时按照0.8%计算。
2.2.2流动性
流动性是指塑料在一定的温度,压力的作用下充填模具型腔的能力,塑料的流动性差,就不容易充满型腔,易产生缺料或熔接痕等缺陷,而流动性过好时会在成型时产生严重的溢边,影响塑料流动性的因素有一下三个:
温度,压力。
,PS(聚苯乙烯)的流动性较好,易于成型。
2.3材料总结
PS(聚苯乙烯)密度为1.054g/cm3,耐热性低,,热变形温度一般在70到98摄氏度,所以只能在不高的温度下使用,成型塑件易产生内应力,易开裂;
但性能优良,吸水性小。
由于热膨胀系数高,塑件中不宜有嵌件,否则会因两者的热膨胀系数相差太大而导致开裂;
由于聚苯乙烯的流动性好,模具设计中大多选用点浇口形式。
第三章塑件工艺性分析
3.1塑件的精度及表面粗糙度
3.1.1塑件的精度
塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度,即,即所获得的塑件尺寸的准确度,影响塑件精度(公差)的因素主要有:
1)模具制造误差及磨损;
2)材料收缩率的波动;
3)成型工艺条件的变化;
4)塑件的形状,,飞边厚度波动;
5)脱模斜度和成型后塑件尺寸变化等。
PS(聚苯乙烯)的公差等级根据GB/T14486-1993可知标注公差尺寸为:
MT2(高精度),MT3(一般精度);
未标注公差尺寸为MT5。
3.1.2塑件的表面粗糙度
塑件的表面粗糙度,除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤,波纹等疵点外,主要由模具成型零件的表面粗糙度决定。
一般模具的表面粗糙度比塑件表面粗糙度高一到两级。
由GB/T14234-1993可知ps(聚苯乙烯)的表面粗糙度一般取在在1.6~0.2微米之间。
3.2塑件的结构工艺性分析
塑件形状的成型准则是:
1)各部分都能顺利地,简单地从模具中取出来,应尽量避免侧壁凹槽或与塑件脱模方向垂直的孔;
2)对于较浅的内外侧凹槽或凸台并带有圆角的塑件,可利用塑料在脱模温度下具有足够弹性的特性和凹凸深度尺寸不大的特点,以强行脱模的方式脱模而不用采用组合型芯的方法;
3)塑件的形状还要有利于提高塑件的强度和刚度;
4)紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度,以承受紧固时的作用力。
;
5)塑件的形状还应考虑成型时分形面的位置,脱模后不易变形等。
此次模具设计的壳体形状为类空心梯形壳体,壁厚为4mm,壁厚均匀,塑件不允许有裂纹或变形缺陷,脱模斜度为30,~1°
,未注尺寸公差为PS的低精度等级。
3.3塑件体积及质量计算
塑件密度为1.054g/cm3,V=704-608=96cm3,再由ρ=m/v可得
m=101.184g。
3.4设备初选
先计算模仁:
由经验公式可得模具长210宽160总高95mm,上模仁高70,下模仁高25,接下来计算模架的尺寸:
模架标准化的意义:
1)有助于稳定、提高和保证模具设计质量和制造中必须达到的质量规范,使工业产品零件的不合格率减少到最低程度。
2)可以提高专业化协作生产水平、缩短模具生产周期、提高模具制造质量和使用性能。
(可由专业厂大批量生产和提供)
3)可使模具工作者摆脱大量重复的一般性设计,将主要精力用来改进模具设计、解决模具关键技术问题、进行创造性的劳动。
4)是采用现代化模具生产技术和装备、实现模具CAD/CAM技术的基础。
5)有利于模具技术的国际交流和组织模具出口外销
总而言之,模具标准化对于提高模具设计水平、提高模具质量、缩短制模周期、降低成本、节约材料和采用高新技术,都有十分重要的意义。
注塑模标准模架类型如下图所示:
由上图推断,此次模架设计所运用的模架应该为2735scI式模架
3.5工艺参数确定
由经验公式所得,此模架的A板厚度为70,B板厚度为50,C板厚度为100
第四章注射模结构设计
4.1分型面选择
为了塑件的脱模和安放嵌件的需要,模具型腔由两部分或更多部分组成,这些可分离部分的接触表面即称为分型面。
分型面选择的一般原则为:
1)分型面应选择在塑件外形最大轮廓处;
2)确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱模。
3)保证塑件的精度要求;
4)满足塑件外观质量要求,5)便于模具加工制造;
6)考虑成型面积和锁模力;
7)对侧向轴心的影响;
8)考虑排气效果,综上所述,分型面如下图所示
4.2浇注系统设计
浇注系统由主流道,分流道和浇口等组成,,其作用是平稳有序的充填,把注射压力充分传达到各个部分,浇注统的优劣,直接影响到塑件的外观,物理性能,尺寸精度,成型周期等。
,设计注射模的过程中,浇注统的设应注意以下基本原则:
1)适应塑料的工艺性,2)排气良好,3)流程要短,4)避免料流直冲型芯或嵌件;
5)修整方便,保证塑件外观质量;
6)防止塑件变形;
7)浇注系统在分形面上的投影面积要尽量的小,容积也尽量少,这样既能减少塑料耗量,又能减小所需锁模力;
8)浇注系统的位置应尽量与模具的轴线对称。
,综上所述,再结合模具的实际情况,我们选用了直浇口,如下图所示
浇口套如图所示:
4.3成型零件设计
4.3.1成型零件结构形式确定
成型零件结构设计原则:
1)保证塑料制品的质量
2)方便模具加工制造和安装维修
凹模的设计:
因为塑件形状简单,体积小,所以选用整体式凹模。
型芯的设计:
选用整体式型芯
1)凹模和型芯径向尺寸的计算
凹模径向尺寸计算:
型芯的径向尺寸计算:
2)凹模深度和型芯高度的计算
凹模深度尺寸计算:
型芯高度尺寸计算:
4.4推出机构设计
机构的种类有:
一次推出机构和二次推出机构。
一次推出机构包括:
1)推杆推出机构
2)推管推出机构
3)推件板推出机构
4)推块推出机构
5)利用成型零件推出塑件的机构
二次推出机构包括:
1)气(液)压二次推出机构
2)单推板二次推出机构
3)双推板二次推出机构
4)其他脱模机构
由成型工艺分析知:
该塑件体积与质量均属于小型塑件范畴,因此只需要小型模具即可。
其后考虑推杆制造简单,更换方便,推出效果好,所以用推杆作为推出机构。
推杆在塑件的布局:
在推出阻力大的地方,也就是使塑件不容易变形的地方,另外推杆应尽量设置在塑件的非主要表面上,以免因推杆痕迹而影响塑件的外观。
在保证塑件质量和塑件顺利推出的情况下,推杆的数量不宜过多。
当塑件各处的推出阻力相同时,推杆应均等布置,使塑件推出是受力均衡,以免推杆变形,综上考虑用4根推杆呈90度分布在塑件周围。
左图为两根推杆,但是在安装推杆时也要注意以下事项:
a.推杆直径不宜过细,以防顶出时受力弯曲。
b.在成型孔旁边设置推杆孔时,两孔不能靠的太近,否则成型压力将使孔壁变形。
c.推杆应尽量设置在塑件脱模阻力大的部位。
如果各处阻力相同时,推杆应均匀对称设置,使塑件在脱模时受力均匀。
d.推杆在塑件上留下痕迹,应尽量不影响塑件的外观。
所以,应尽可能地设置在制件的非主要表面,而且推杆端面应和型腔在同一表面,或比型腔的平面高0.1mm,但不可低于型腔表面,否则塑件平面上有凸出点,可能会影响使用。
第五章塑料注射模设计注意事项
上面三图分别为模架总装图的三视图,具体设计图见附注的文档prt以及dwg文档
设计小结
为期几周的实训课程在充实以及繁忙的状态下落下了帷幕,回首这几周的设计过程,看看我和组长所画的这么多三维以及二维设计图,再看看现在所写下的这篇设计报告,可以说感叹和自豪感并存,感叹的是我们第一次真正意义上体会到了模具设计与制造这一专业的艰难与对知识要求很高之处;
而自豪的是我们终于从真正意义上设计了属于自己的第一个模架,这两个“真正”,将会永远被铭记在我的记忆之中。
刚开始进行模具设计这一门课程的时候,我真的可以说是“狗咬刺猬,无从下嘴”。
我们这组比较特殊,与其他三人组不同,我们是两人组,所以工作量比他人稍微多一些,但体会到的乐趣也比别人多一些。
俗话说“书到用时方恨少”,拿到模具设计要求的时候因为有些小紧张,大一以及大二上学期所学的东西似乎全都忘了,经验公式,设计要求,全都瞬间还给了老师。
后来依靠各种专业书籍,以及在图书馆度过的几天,才渐渐找回了感觉,在把设计思路拿给老师看的时候,说实话,那时我们紧张的连气都不敢出,生怕漏掉了哪个重要事项而导致设计完全不合格,不过还算好,我们的设计方案只有小部分需要修改,在老师的帮助下,我们对方案做了进一步完善,步入了下一个阶段:
选择模架。
为了选择模架,我们翻出了以前的专业书籍,一步步阅读要求,一步步计算,最终在老师的帮助下选择了2735的SCI模架,此时的我们,一小有一副“模具设计师”的霸气,但是现实往往会给骄傲的人一个沉重的打击:
由于对知识掌握的不完全,我们少画了几个零件,后来加班加点的我们才终于赶上了进度,最后就是对于三维图的二维出图了,删线,剖面的设计,公差的计算。
。
在这期间我一直告诉自己:
坚持住,别放弃,这是一个检验自己的最好机会。
终于我的二维出图完成了,当时的心情真是无以言表,努力过后得来的成果,感觉就是不一样。
这次模具设计实训的完成,除了我们组员和组长的努力之外,还与老师的帮助密不可分,因为老师的手把手指导,才使我们少走了许多弯路,犯了的错误才可以及时得到改正,感谢指导老师,这次的模具设计与制造实训为我以后的专业学习打下坚实基础,使我能够更加彻底,更加直观的学习专业知识。
唐盺雨
2012-5-28
参考文献
1.张秀玲《塑料成型工艺于模具设计》中南大学出版社2006.5
2.刘力《机械制图》高等教育出版社2008.4
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- 关 键 词:
- 塑料 壳体 模具设计 报告