TOP-HOUSING注射模设计[毕业论文+CAD图纸] 机械文档网

2021年2月19日16:49:37 发表评论浏览：746

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前言
一　塑件工艺分析
1.1 塑件结构分析
1.2 材料成型工艺分析

模具设计毕业论文：TOP-HOUSING注射模设计含论文，CAD图纸

TOP-HOUSING注射模设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要：

本文详细介绍了TOP-HOUSING注射模具的设计。基于PRO/E建模，在完成塑件结构分析后，确定采用一模一腔、点浇口进料的三板式模具。根据基体尺寸，模架从标准模架库中调用。针对塑件两侧有四个侧凹，特优化设计了斜顶机构，并对该机构的加工工艺、使用效果进行了阐述。同时，本文对浇注系统、成型零件、脱模机构、斜顶杆侧抽芯机构、合模导向机构、温度调节系统、排气系统和部分零件的加工工艺也做了完整的设计计算。

关键词：注射模；点浇口；斜顶杆机构

The design of the TOP-HOUSING injection mould

Abstractt

This text has introduced the design of the TOP-HOUSING injection mould in detail. Because of PRO/E modeling , after analyzing the structure of the TOP-HOUSING , confirms using a cavity ,point gate and three plate a mould. according to the matrices size, the mould shelf was choosed from the 3D mold base standard library. There were four concaves in both sides of moulding , so optimizing design the angle ejector maching ,and furthermore the producing technics,the appliation affects are discessed in detail. At the same time,in this text the feedsysterm, shaping part, drawing of patterns organization , Organization of ejection force.,shut mould lead organization , temperature control system , exhaust system and the technology analyse of some workparts were designed and calculated totally.

Key words： injection mould；point gate ；angle ejector machine

前言

注塑成型是生产塑料制件最常用的制造方法之一，采用这种方法既可以生产小巧的电子器件和医疗用品，也可以生产大型的汽车配件或建筑构件。鉴于塑料材料技术和注塑成型加工技术这两方面的不断进步，塑料注塑加工行业得以持续发展。塑料制件的模具结构设计，应根据企业实际生产的具体要求来进行模具结构设计。

模具生产水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品成本质量、效益和新产品的开发能力。我国塑模技术近几年取得很大发展。大型塑料模已可生产34英寸大屏幕彩电塑壳模具，6千克容量洗衣机全套塑模及汽车保险杠。精密注射模方面，已能生产多型腔小模数齿轮模具和600腔塑封模具。汽辅成型技术已得到广泛应用。现在日本有名模具生产企业，如东芝机械、富士TACHNICA，三精密、名古屋金型和三贵金型株式会社等及我国广州，东莞，深圳等地已使用一些先进模具生产与制造技术。如用PRO/E或UG进行产品的3D造型和分模，使用MasterCAM或者CIMATRON来做刀路，用日本的FANUC系统或台湾的加工中心进行模具型腔和型芯的加工，用高速加工中心做铜电极，用三坐标测量仪来检验。

（1）未来塑料模具工业和技术的主要发展方向将是：

模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化、网络化方向发展。进入二十一世纪以后，模具基本上全部采用计算机辅助设计和制造。用户设计的零件图形从互联网输出，先进行塑件分析，再进行三维模具设计。设计时根据用户的设备条件和成型工艺，协商讨论确定模具方案。CAD结束之后，使用moldflow软件进行计算机模拟分析(CAE)，该软件可以模拟注射过程，并在计算机显示器上用不同的颜色显示出注射时物料流动速度、温度、压力变化，由此判断模具设计的合理性。由于采用CAE技术大大减少了制造过程中模具的修整和试模的工作量。设计的模具确定之后，使用CAM软件为CNC机床或加工中心编制加工用的数控程序。数控程序编制好后，可先在计算机上模拟加工过程，以检验数控程序的正确性。在确认数控程序没有问题时，可通过与厂内局域网连接的直接数控(DNC)计算机将数控程序传送至选定的CNC机床或加工中心，在毛坯准备和装卡完毕之后，便可以进行加工。

因此模具企业应大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向模具软件功能集成化，模具设计分析制造的三维化，模具软件应用网络化，同时还应强调信息的集成，强调技术、人和管理的集成。

(2)发展中的模具先进制造技术

塑料模具制造中对于一些复杂的型腔，需采用先进的制造技术，如高速数控、加工三坐标测量机、电火花、线切割等，以实现优质、高效、低耗和灵活生产。高速数控加工采用先进的CAD/CAM集成设计和制造系统，进行图形交互的自动数控编程，这种方法速度快、精度高、直观、使用简便和便于检查。一般高速数控切削的主轴转速比普通数控切削转速高1～10倍。高速数控切削的另一个内涵是采用高的进给速度。维持切削力不变，提高转速就能够提高切除率，减少切削时间；维持进给速度在普通切削水平，提高转速就能够降低切削力，可以加工较细或较薄的模具零件。研制大功率高速主轴，功率≥100kW，转速≥100000转/min，是今后发展的方向。

(3)快速成型与制模技术最新发展

快速经济制模技术与传统的机械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求，是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术，概括起来，有以下几种类别快速原型制造技术简称RPM，是80年代后期发展起来的一种新型制造技术。美国、日本、英国、以色列、德国、中国都推出了自己的商业化产品，并逐渐形成了新型产业。

已经商业化的几种典型快速成型工艺包括：激光立体光刻技术(SLA)[13]、叠层轮廓制造技术(LOM)、熔融沉积成型技术(FDM)、三维印刷成型技术(3D-P)、电弧喷涂成型制模技术、电铸成型技术、型腔表面精细花纹成型的蚀刻技术。

(4)模具研磨抛光向自动化、智能化方面发展

由于抛光对模具制造的重要性，抛光技术发展很快，目前对先进的自动化、智能化抛光技术研究已取得很大进展，主要有：电火花成型加工后的电解质抛光、超声波研磨和抛光、仿形自动抛光、数控抛光。

(5)模具标准件应用广泛

模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%～8%。因此，我国应加快模具标准件的发展，以尽快满足国家经济高速发展的需求。

一　塑件工艺分析

1.1 塑件结构分析

该塑件采用推板，推管推出，分别有一个外侧抽芯和两个内侧抽芯机构，开模时，动定模板分开塑件包紧在动模型芯上当达到一定的开模行程时，动定模板不动，啊注塑机的作用下推板开始向前运动，同时由于滑块和斜顶杆，推块的作用下，塑件被推出，由于自重吊落。本结构较简单，要求表面光滑、无明显的浇口痕迹，固采用限制性浇口（点浇口）。利用斜顶杆机构来实现侧抽芯。考虑到该塑件注射时要有一定的流动性，以及抗冲击性等因素所以选择ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）。

塑件如下图所示：

塑件基本特性：

色调：不透明、灰色

材料：ABS

（ Acrylonitritle-Butadiene-Styrene copolymer 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）

厚度：约2mm（塑件不允许有裂纹和变形缺陷）

生产纲领：大批量

脱模斜度：0.5°

精度等级：MT3（一般精度，GB/T14486--1993标准）

1.2 材料成型工艺分析

（1）化学和物理性能：ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成。每种单体都有不同性能：丙烯腈具有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度、高强度的特性。ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，其收缩率为0.3~0.8%(在本设计中选用的收缩率为0.5％)。从形态上看，ABS是非结晶型材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的组成比例及两相中的分子结构，因此市场上产生了不同品质的ABS材料。不同品质的材料提供不同的特性，如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲性能等。

（2）成型特点：流动性中等，有超强的易加工性、外观特性、低蠕变性和优异的尺寸稳定性及很高的冲击强度。

（3）注塑工艺及模具条件：

干燥处理： ABS吸湿性很强，注塑成型之前要进行充分干燥。建议干燥条件：80-90℃下最少干燥2小时，且材料温度波动应保证小于0.1%。

熔化温度：210-280℃。建议温度：245℃。

模具温度：25-70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，模具温度较低则会导致成型制品的光洁度较低）

注射压力：50-100MPa。

注射速度：中等高速。

（4）典型应用范围：汽车仪表板、电话机壳体、打字机键盘、电冰箱及日常生活用品。

（5）ABS主要技术指标见下表1-1、1-2、1-3、1-4

表1-1 ABS的力学性能

材料性能 ABS 改性聚苯乙烯

屈服强度/MPa 50 33

抗拉强度/MPa 38 38

断裂伸长率/% 35 30.8

弯曲强度/MPa 80 56

弯曲弹性模量/GPa 1.4 1.8

抗压强度/ MPa 53 72

抗剪强度/ MPa 24 —

简支梁冲击强度(无缺口)/(kJ/m²) 261 89

简支梁冲击强度(缺口)/(kJ/m²) 11 14.4

布氏硬度HBS 9.7 9.8

表1-2　ABS的物理性能

材料性能 ABS ABS玻璃纤维增强

密度/(g/㎝³) 1.02～1.16 1.20～1.38

比体积/(㎝²/g) 0.86～0.98 0.72～0.83

吸水性/%(24小时)

长时间 0.2～0.4 0.1～0.7

透明度或透光度 — —

表1-3 ABS的热性能

材料性能 ABS ABS玻璃纤维增强

计算收缩率（%） 0.4～0.7 0.1～0.2

熔点(粘流温度)/℃ 130～160 —

热变形温度/℃　　45N/㎝²

180N/㎝² 90～108

83～103 116～121

112～116

线膨胀系数/(10-５/℃) 7.0 2.8

比热容/[J/(㎏•K)] 1470 —

热导率/[W/(m•K)] 0.263 0.263

燃烧性/(㎝/min) 慢慢

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一 塑件工艺分析

1.1 塑件结构分析

1.2 材料成型工艺分析

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