放大镜注塑模具设计说明样本Word格式文档下载.docx
- 文档编号:20221092
- 上传时间:2023-01-20
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:321.08KB
放大镜注塑模具设计说明样本Word格式文档下载.docx
《放大镜注塑模具设计说明样本Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《放大镜注塑模具设计说明样本Word格式文档下载.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
前言
伴随社会发展,大家对生活产品要求也越来越广。
其中包含种类丰富塑料产品,比如:
部分电器材料、厨房用具、生活用具。
不仅种类多而且小形状多样。
注塑模具设计能够依据大家具体要求进行产品尺寸设计,最大程度满足了用户需求。
所以注塑模具设计成了当今社会发展必不可缺乏行业。
现在世界上塑料体积产量已经赶上和超出了钢铁,成为目前人类使用第一大类材料。
中国塑料工业正在飞速发展,塑料制品应用已经深入到国民经济各个部门,塑料制品和模具设计是塑料工程中关键组成部分,是塑料工业中不可缺乏步骤。
塑料成型模具是成型塑料制品工具。
从中国模具进口海关统计资料可知,塑料模具占据了模具进口总量57%,而注塑成型模具在整个塑料模具中占有很大百分比.注塑成型模具设计好坏,决定着注塑成型制件质量优劣及成品率高低,也就是说,是否能加工出优质价廉塑料制件,在很大程度上要靠注塑成型模具设计合理性和优异性来确保.
现代塑料制件生产中,合理注塑成型工艺,优异注塑成型模具及高精度,高效率注塑设备是现代塑料成型加工中必不可少三个关键原因,缺一将一事无成.本文以放大镜为例,介绍了注塑模具设计步骤,该步骤包含工艺分析,选择注塑机,确定成型方案,最终对该注塑机进行必需工艺参数校核。
下面就对该实例进行具体叙述。
第一章绪论
1.1注塑模具设计发展概况
模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用具等工业生产关键工艺装备,模具工业是国民经济基础工业。
没有模具,就没有高质量产品。
用模具加工零件,含有生产率高、质量好、节省材料、成本低等一系列优点。
所以已经成为现代工业生产关键手段和工艺发展方向。
所以,模具技术,尤其是制造精密、复杂、大型模具技术,已成为衡量一个国家机械制造水平关键标志之一。
依据国际生产协会汇报,在现在阶段,工业品零件粗加工75%、精加工50%全部是由模具成型完成。
现在,美国、日本、德国等工业发达国家模具工业产值均已超出机床总产值;
中国台湾地域模具工业也以每十二个月35%以上年增加率快速发展;
中国大陆地域模具工业近几年更是取得了飞速发展,尤其是塑料模具,在模具设计和制造水平上全部有了长足进步
模具在现代生产中,是生产多种工业产品关键工艺装备,它以其特定形状经过一定方法使原材料成型。
塑料模是指用于成型塑料制品模具,它是型腔模一个类型,其地位和关键性正日益被大家所认识。
伴随塑料工业飞速发展,和通用塑料和工程塑料在强度和精度方面不停提升,塑料制品应用范围也在不停地扩大,如:
家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占百分比正迅猛增加。
因为在工业产品中,一个设计合理塑件往往能替换多个传统金属结构件,加上利用工程塑料特有性质,能够一次成型很复杂形状,而且还能设计成卡装结构,成倍地降低整个产品中多种紧固件,大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配工时,所以,多年来工业产品塑料化趋势不停上升。
注塑成型是塑料加工中最普遍采取方法。
该方法适适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料,制得塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及。
因为注塑成型加工不仅产量多,而且适适用于多个原料,能够成批、连续地生产,而且含有固定尺寸,能够实现生产自动化、高速化,所以含有极高经济效益。
伴随工业生产快速发展,注塑模具设计能够依据大家具体要求进行产品尺寸设计,设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能确保制品精度、表面质量模具产品,最大程度满足了用户需求。
塑料模具工业在国民经济发展过程中发挥着越来越关键作用。
多年来,中国自主开发塑料模CAD/CAM系统有了很大发展,关键有北航华正软件工程研究所开发CAXA系统、华中理工大学开发注塑模HSC5.0系统及CAE软件等,这些软件含有适应中国模具具体情况、能在微机上应用且价格低等特点,为深入普及模具CAD/CAM技术发明了良好条件。
1.2注塑模具设计中国外发展趋势
为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期需要,模具标准化工作十分关键,现在中国模具标准化程度只达成了20%。
注射模方面相关模具零件、模具技术条件和标准模架等已经制订了部分国家标准标。
比如,中国模具工业产值达成610亿元,增加率保持在25%高水平,行业生产能力约占世界总量10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。
中国注塑模具产品质量和生产工艺水平,总体上比国际优异水平低很多,而模具生产周期却要比国际优异水平长很多。
所以注塑模具设计成了中国当今社会发展必不可缺乏行业。
目前任务是关键研究开发烧流道标准元件和模具温控标准装置;
精密标准模架,精密导向件系列;
标准模板及模具标准件优异技术和等向性标准化模块等。
1.3塑料模具特点
热塑性塑料注射模特点是由塑料原材料特征所决定,最关键有两点:
一是注射时塑料熔体充模流动特征,二是模腔内塑料冷却固化时收缩行为,这两点决定了注射模特殊性和设计难度。
因为塑料熔体属于粘弹体,熔体流动过程粘度随剪切应力、剪切速率而改变,流动过程中大分子沿流动方向产生定向;
冷却固化过程中塑料收缩很复杂,模腔内各部位、各方向收缩率不一样,不一样种类、牌号塑料收缩率有很大差异。
基于上述特点,设计注塑模首先要充足了解所加工塑料原材料特征,使设计模具合理适用,并可在设计中有效利用塑料特征,如点浇口模具用于塑料铰链制品。
塑料注射成型模具关键用于成型热塑性塑料制件,多年来在热固性塑料成型中也得到了日趋广泛应用。
因为塑料注射成型模具适用性比较广,而且用这种方法成型塑料制件内在和外观质量均很好,生产效率尤其高,所以塑料注射模具已日益引发大家重视
1.4注塑模具设计要求及程序
1.4.1基础要求
(1)合理地选择模具结构;
(2)正确地确定模具成型零件尺寸;
(3)设计模具应该制造方便;
(4)充足考虑塑件设计特色,尽可能降低后加工;
(5)设计模具应该效率高、安全可靠;
(6)模具零件应耐磨耐用;
(7)模具结构要适应塑料成型特征。
1.4.2基础程序
(1)调研、消化原始资料;
(2)选择成行设备;
(3)拟订模具结构方案;
(4)方案讨论和论证;
(5)绘制模具装配草图;
(6)绘制模具装配图;
(7)绘制零件图;
(8)编写设计说明书。
1.5本文关键研究工作
本文关键工作是:
本论文依据以上资料分析,关键内容包含设计说明书一份,放大镜注塑模具设计2D图纸一套。
具体为:
(1)放大镜材料选择。
(2)模具结构分析和设计包含:
型腔数目及排布、分型面选
择和浇注系统设计、成型零部件工作尺寸计算、导柱导向机构设计、推出机构设计、冷却系统设计等。
具体研究问题有:
(1)塑料收缩率确实定;
(2)模具型芯尺寸计算;
(3)分型面选择对外观影响;
(4)型腔数目排布;
(5)冷却系统设计;
(6)推出机构设计;
(7)温度调整系统设计:
第二章制件结构设计工艺性分析外壳材料选择
2.1制件结构设计
塑件2d图,图2-1所表示,制件外表面要求美观。
图2-1放大镜
2.2材料选择
干燥处理:
PMMA含有吸湿性所以加工前干燥处理是必需。
提议干燥条件
PMMA
为90C、2~4小时。
熔化温度:
240~270C。
模具温度:
35~70C。
注射速度:
中等
化学和物理特征PMMA含有优良光学特征及耐气侯改变特征。
白光穿透性高达92%。
PMMA制品含有很低双折射,尤其适合制作影碟等。
PMMA含有室温蠕变特征。
伴随负荷加大、时间增加,可造成应力开裂现象。
PMMA含有很好抗冲击特征。
因为PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点,PMMA改性相继出现。
如甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯、丁二烯共聚,PMMA和PC共混等。
超级透明PMMA材料关键用于手机保护屏,该产品分为有硬化涂层,没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好,没有杂质,静电保护膜,表面硬化厚后硬度可达5-6H以上.现在尤其推荐用于硬化处理PMMA材料,中国称为生板。
压克力性能
透明度优良,有突出耐老化性;
它比重不到一般玻璃二分之一,抗碎裂能力却高出几倍;
它有良好绝缘性和机械强度;
对酸、碱、盐有较强耐腐蚀性能;
且又易加工;
可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷
砂等手工和机械加工,加热后可弯曲压模成多种压克力制品。
物理性能
聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,简称PMMA,英文Acrylic),又称做压克力或有机玻璃,在香港多称做阿加力胶,含有高透明度,低价格,易于机械加工等优点,是日常常常使用玻璃替换材料。
设计新奇、工艺优异、色调高雅、造型美观。
1.PMMA密度比玻璃低:
PMMA密度大约在1150-1190kg/m3,是玻璃(2400-2800kg/m3)二分之一;
2.PMMA重量较轻:
PMMA密度为1.19g/cm3,一样大小材料,其重量只有一般玻璃二分之一,金属铝(属于轻金属)43%。
3.PMMA机械强度较高:
有机玻璃相对分子质量大约为200万,是长链高分子化合物,而且形成份子链很柔软,所以,有机玻璃强度比较高,抗拉伸和抗冲击能力比一般玻璃高7~18倍。
有一个经过加热和拉伸处理过有机玻璃,其中分子链段排列得很有次序,使材料韧性有显著提升。
用钉子钉进这种有机玻璃,即使钉子穿透了,有机玻璃上也不产生裂纹。
这种有机玻璃被子弹击穿后一样不会破成碎片。
所以,拉伸处理有机玻璃可用作防弹玻璃,也用作军用飞机上座舱盖。
4.PMMA熔点较低:
PMMA熔点约130–140°
C(265–285°
F)比玻璃约1000度高温低很多。
5.PMMA透光率较高
6.可见光:
PMMA是现在最优良高分子透明材料,透光率达成92%,比玻璃透光度高[1]。
7.紫外光:
石英能完全透过紫外线,但价格高昂,一般玻璃只能透过0.6%紫外线,但PMMA却能透过73%。
PMMA不能滤除紫外线(UV)。
紫外光会穿透PMMA,部份制造商[2]在PMMA表面进行镀膜,以增加其滤除紫外光效果和性质。
其次,在照射紫外光情况下,和聚碳酸酯相比,PMMA含有更佳稳定性
8.红外线:
PMMA许可小于2800nm波长红外线经过。
更长波长IR,小于25,000nm时,基础上可被阻挡。
存在特殊有色PMMA,能够让特定波长IR透过,同时阻挡可见光,(应用于远程控制或热感应等)。
化学性能
聚甲基丙烯酸甲酯为无色液体,含有香味,沸点101℃,密度为0.940克/厘米3(25℃)。
工业上是先用丙酮氰醇法或异丁烯催化氧化法制出甲基丙烯酸,然后酯化而得。
它轻易聚合,需要在5℃以下存放,或加入0.01%左右对苯二酚阻聚剂来保留。
使用前将其蒸馏,把阻聚剂分出。
聚甲基丙烯酸甲酯能溶于本身单体、氯仿、乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。
因为它能溶于本身单体中,它本体聚合物很透明(见本体聚合)。
它铸板聚合物数均分子量通常为2.2×
104,相对密度为1.19~1.20,折射率为1.482~1.521,吸湿度在0.5%以下,玻璃化温度为105℃。
它抗拉强度为6~7千克力/毫米2,耐压强度为12~14千克力/毫米2,耐冲击性比聚苯乙烯好;
透光性很好,并能透过90%以上紫外线(一般玻璃几乎不透过紫外线);
耐光老化性优异,在户外放置数年而不着色;
它还有不易破碎特点。
大学生信息网
压克力板和有机玻璃
"
有机玻璃"
源自英文OrganicGlass。
多年来在一些地域将全部透明
'
有机玻璃'
塑料制成板材统称为有机玻璃,其实这是错误,压克力是专指纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,而把PMMA板材称作有机玻璃。
压克力板之特征和优点
采取新型聚脂材料,经热曲成型或平面镶边,金属托底内置光源,极具视觉冲击力。
耐侯性:
面板涂覆高浓度紫外线吸收剂,金属底座喷涂进口汽车漆
压克力含有高透明度
可保长久耐侯,永不褪色,使用年限长达5~8年。
耐久性:
产品对内置光源含有良好保护,延长光源产品使用寿命。
合理性:
合理性设计,防雨防潮;
开启式结构,便于维修。
耐冲击性:
是玻璃产品200倍,几乎没有断裂危险。
透光性:
高达93%,透光极佳、光线柔和、璀璨夺目。
耐燃性:
不自燃并具自熄性。
美观性:
工艺精美,全字体呈镜面效果,底座无褶皱,无接缝,全部铆固件不外露。
节能性:
透光性能好,对应降低光源产品,省电电,降低使用成本。
2.3结构工艺性分析
(1)塑件尺寸精度分析
此零件尺寸精度根据MT5计算。
(2)塑件表面质量分析
该塑件表面要求较高。
(3)塑件结构工艺性分析
1.壁厚分析
壁厚比较均匀
2.脱模角度分析
该注塑零件壁厚比较均匀,其脱模斜度查参考文件中有塑件内表面35′~1°
,塑件外表面40′~1°
20′。
(4)塑件生产批量
塑件生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用全部相关键影响。
在大批量生产中,因为注射模具价格在整个生产费用中所占百分比较小,提升生产率注射模具寿命问题比较突出,所以能够考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高模具。
假如是小批量生产,则应尽可能采取结构简单、制造轻易注射模具,以降低注射模具成本。
该塑件产量达10万件,生产类型属于大批量生产,能够考虑采取一模多腔、快速脱模和成型周期不宜太长模具,同时模具造价合适控制。
2.4小结
这一章关键讲解了放大镜工艺性分析,材料选择。
经过对放大镜工艺性分析知道了塑件结构对模具精度要求。
另外塑料材料有多个比如;
PMMAV、PMMA、PMMA等其中PMMA性能最好大学生信息网
第三章注射机型号选择和校核
3.1注塑机成型参数计算
(5)初选注射机
i)计算塑件体积和重量
经过估算可取得产品质量约为12g。
ii)依据塑件本身几何尺寸形状及生产批量确定型腔数目
因为该塑件尺寸有通常精度要求,不宜采取太多型腔数目,所以考虑采取一模4腔,型腔平衡部署在型腔板两侧,以方便浇口排列和模具平衡。
图
iii)确定注射成型工艺参数
依据该塑件结构特点和PMM大学生信息网A成型性能,查相关资料初步确定塑件注射成型工艺参数,见表2-3。
工艺参数
内容
预热和干燥
温度80~90℃
成型时间/s
注射时间
20~90
时间2h
保压时间
0~5
料筒温度/℃
后段
150~170
冷却时间
20~120
中段
165~180
总周期
50~220
前段
180~200
螺杆转速/(r/min)
30r/min
喷嘴温度/℃
170~180
后处理
方法
红外线灯烘箱
模具温度/℃
50~80
温度/℃
70
注射压力/MPa
600~1000
时间/h
2~4
表2-3
iv)确定模具温度及冷却方法
PMMA为非结晶型塑料,流动性中等,壁厚通常,所以在确保顺利脱模前提下应尽可能降低模温,以缩短冷却时间,从而提升生产率。
所以模具应考虑采取合适循环水冷却,成型模具温度控制在60-80℃.
v)确定成型设备
因为塑件采取注射成型加工,使用一模4腔,所以可计算出一次注射成型过程所用塑料量为:
W=6ω+ω
=6×
12+6=78g.
依据以上一次注射量分析和考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等原因,参考塑料模具设计和制造P69表2-8,初选XS-ZY-125型柱塞式注射机。
统计下XS-ZY-125型螺杆式注射机关键参数,见表2-4.
序号
关键技术参数项目
参数数值
1
额定注射量/cm
125
2
120
3
锁模力/KN
900
4
动、定模模板最大安装尺寸/(mm×
mm)
428×
458
5
最大模具厚度/mm
300
6
最小模具厚度/mm
200
7
最大开合模行程/mm
8
喷嘴前端球面半径/mm
12
9
喷嘴孔直径/mm
10
定位圈直径/mm
100
表2-4
3.2小结
这一章关键完成了以下任务,塑件体积估算、注塑机选择、注塑机校核。
经过估算体积能够算出塑件重量,经过估算重量来选择注塑机型号。
第四章模具结构分析和设计
4.1总体结构大学生信息网
因为制品结构外观要求较严,,用四根导柱导套组成导向部件来确保动模和定模合模时能正确对中。
成型部件由凹模和模板整体式,凸模和下模板镶嵌式,因为镶件比较长,避免在成型中损坏,所以在另外一端,也要进行定位,增加它刚度和强度,合模后便组成了模具行腔,凸模固定板用螺钉从背部固定,方便于拆装更换,提升整个模具寿命。
总体结构图4-1所表示。
图4-1模具结构图
4.2行腔数目及排布大学生信息网
(1)
项
可选方案
方案分析
结论
行型腔布局
1.一模一腔,生产效率低,不利于大批量生产
。
模具材料利用率低,造成材料浪费
×
1.一模4腔,生产效率高
2.模具结构紧凑
3.零件分布对称,利于形成流动平衡浇注系统
√
模具型腔在模板上排列方法通常有圆形排列、h行排列、直线排列、及复合式排列等。
型腔排列要基于塑件形状和大小来确定,型腔部署和浇口开设要努力争取对称,而且是用一模4腔设计,这么能够预防模具承受偏载而产生溢料现象,型腔排列宜紧凑,减轻模具重量,基于以上条件在这里选择h行排列如
4.3分型面选择及浇注系统设计大学生信息网
4.3.1分型面设计
模具上用以取出塑件和凝料可分离接触面称为分型面。
分型设计将影响到塑件质量,模具整体结构。
(1)分型面形式:
注射模有一个分型面,也有多个分型面,分型面形状应尽可能简单,方便于模具制造和塑件脱模。
分型面位置关键有图4-3所表示,分型面形状图4-4所表示。
图4-3分型面位置大学生信息网
图4-4分型面形状
(2)分型面选择标准
①分型面应选择在塑件最大轮廓处,这么能使塑件顺利脱模。
②通常模具脱模机构设置在动模一侧,模具开模后塑件在应该停留在动模一侧,方便塑件脱出。
图4-5所表示:
③分型面选择要确保塑件精度要求塑件光滑一面不应该设计成份型面,以避免影响外观。
④分型面选择还应该考虑到模具侧向抽拔距,因为模具侧向分型是由机械式分型机构来完成,所以抽拔距全部比较
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 放大镜 注塑 模具设计 说明 样本