2409 充電器后蓋注射模設(shè)計(jì),充電器,注射,設(shè)計(jì)
1充電器后蓋注射模設(shè)計(jì)1 緒 論1.1 模具工業(yè)在生產(chǎn)中的重要地位 隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破，技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來(lái)越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期、生產(chǎn)周期愈來(lái)愈短，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備—模具的要求越來(lái)越苛刻，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)展的基礎(chǔ)之一。在儀器儀表、家用電器、交通、通訊、等各行各業(yè)中，有 70%以上的產(chǎn)品是用模具來(lái)加工成型的。其中以塑料模成型工業(yè)在基礎(chǔ)工業(yè)中的地位和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響顯得日益重要。1.2 塑料工業(yè)的發(fā)展歷程塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門(mén)以及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。塑料工業(yè)又是一個(gè)飛速發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域。世界塑料工業(yè)從 20 世紀(jì) 30 年代前后開(kāi)始研制到目前的塑料產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工藝自動(dòng)化、連續(xù)化以及不斷開(kāi)拓功能塑料新領(lǐng)域，它經(jīng)歷了初始階段（30 年代以前） 、發(fā)展階段（30 年代） 、飛速發(fā)展階段（50 至 60 年代）和穩(wěn)定增長(zhǎng)階段（70 年代至今）等這樣幾個(gè)階段。塑料作為一種新的工程材料，其不斷被開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，加之成型工藝的不斷成熟、完善與發(fā)展，極大地促進(jìn)了塑料成型方法的研究與應(yīng)用和塑料成型模具的開(kāi)發(fā)與制造。隨著工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求量日益增加，這些產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，因此對(duì)塑料的品種、產(chǎn)量和質(zhì)量都提出了越來(lái)越高的要求。1.3 塑料成型技朮的發(fā)展趨勢(shì) 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具設(shè)備，合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成型設(shè)備等是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射?？沙尚蜕习偃f(wàn)次，一副好的壓縮模能成型 25 萬(wàn)次以上，這與上面的因素有很大的關(guān)系。下面從塑料模的設(shè)計(jì)、制造、模具的材料以及成型技朮等方面，簡(jiǎn)述塑料成型技朮的發(fā)展趨勢(shì)。 21) CAD/CAE/CAM 技朮的快速發(fā)展和推廣應(yīng)用 塑料制件應(yīng)用的日益廣泛和大型塑件及復(fù)雜曲面塑件的不斷開(kāi)發(fā)，對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)與制造提出的要求愈來(lái)愈高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法已不能適應(yīng)這樣的要求。CAD/CAE/CAM 技朮給模具工業(yè)帶來(lái)了巨大的變革，成為模具技朮最重要的發(fā)展方向。目前，我們國(guó)家的一些重點(diǎn)企業(yè)、一些合資和獨(dú)資企業(yè)，在模具 CAD/CAE/CAM 技朮的推廣與應(yīng)用方面已取得了初步的成功。但實(shí)事求用與推廣方面還存在著一定的差距，有待于進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。2) 各種模具新材料的研制和使用 模具材料的選用在模具的設(shè)計(jì)與制造中是一個(gè)比較重要的問(wèn)題，它直接影響到模具的制造工藝、模具的使用壽命、塑件的成型質(zhì)量和模具的加工成本等。模具研究者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究分析，并且已開(kāi)發(fā)出了許多具有良好使用性能和加工性能好、熱處理變形小的新型模具鋼種，取得了很大的成果。3) 塑件制品的微型化、超大型化和精密化 為了滿(mǎn)足塑料制品在各種工業(yè)產(chǎn)品中的使用要求，塑料成型技朮正朝著微型化、大型甚至超大型化和精密化方向發(fā)展。微型化的塑料制件要求在微型化的設(shè)備上生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)已經(jīng)能生產(chǎn) 0.5g的微型注射機(jī)。可以生產(chǎn) 0.1g 左右的微型塑件。對(duì)于大型的注射塑件要求有大型，超大型的注射機(jī)。國(guó)內(nèi)的注射機(jī)的注射量也達(dá)到了 3.5×100000g，合力達(dá)到80MN。 4) 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了滿(mǎn)足大規(guī)模制造塑件成型模具和縮短模具制造周期的需要塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作就顯得十分重要。熱流道標(biāo)準(zhǔn)組件和模具的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)以及精密標(biāo)準(zhǔn)模架和精密導(dǎo)向組件目前都正在進(jìn)行重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)，已經(jīng)取得了一些成果并正在推廣應(yīng)用。 32 充電器后蓋注塑模工藝規(guī)程的編制2.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和準(zhǔn)備必要的技術(shù)資料注塑模設(shè)計(jì)工作必須以模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)作為依據(jù)，由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)了解塑料制品的技術(shù)圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)、使用要求，注塑成型工藝規(guī)程以及對(duì)模具質(zhì)量的要求和完成時(shí)間等內(nèi)容，明確設(shè)計(jì)任務(wù)之后，通過(guò)必要的技術(shù)資料進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。2.2 塑件的工藝性分析該塑件是充電器的一個(gè)后蓋，其塑件圖如圖所示，本塑件的材料采用苯乙烯-丁二烯-丙烯晴（ABS） ，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。42-1 塑件圖2.2.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 ABS 屬熱塑性塑料。它的成型特性為：(1) 無(wú)定行料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。(2) 吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)干燥。(3) 流動(dòng)性中等，溢邊料 0.04mm 左右。 （流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸脂、聚乙烯好）(4) 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱，高抗沖擊和中抗沖擊性樹(shù)脂料溫更宜取高） 。料溫對(duì)物性影響較大，料溫過(guò)高宜分解（分解溫度為250℃，比聚苯乙烯宜分解） 。對(duì)要求精度高的塑件模溫宜取 50℃～60℃ ，要求光澤及耐熱塑料宜取 60℃～80℃。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為 180℃～230℃，注射壓力為 100℃～140℃，螺桿式注射機(jī)宜取 160℃～220℃，注射壓力 70℃～100℃。(5) 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力小，澆口處外觀不良宜發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面顯現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失） ，脫模斜度宜取 2°以上。 ??1成型時(shí)注意事項(xiàng)：(1) 因 ABS 原料粒料及宜吸潮，致使制品出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，因此成型前需充分干燥，含水率控制在 0.1%以下。(2) ABS 流動(dòng)性好，流動(dòng)距離比，即流動(dòng)長(zhǎng)度 L 與該處制品壁厚 T 之比達(dá)190，因而不易出現(xiàn)飛邊、熔痕等溫度低，有利于成型，但含橡膠組分多的 ABS流動(dòng)性較差。(3) 耐熱級(jí)和電鍍級(jí) ABS 的料筒溫度要稍高，而阻燃級(jí)和抗沖擊級(jí)稍低。2.2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析(1) 結(jié)構(gòu)分析 要想獲得合格的塑料制件除選用塑料的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性與模具設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，只有塑件設(shè)5計(jì)滿(mǎn)足成型工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)以防止成型時(shí)產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷、及開(kāi)裂等缺陷，達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。從零件圖上分析，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。(2) 尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。塑件的尺寸精度與模具的制造精度，模具的磨損程度，塑件收縮率的波動(dòng)及成型時(shí)工藝條件的變化，塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)形式等有關(guān)，因此，塑件 的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。由于該塑件上尺寸公差均為未注尺寸公差。查表可知 ABS 材料的制件為 MT5級(jí)。 即： mm, mm, mm, mm, mm, mm, mm,??2064.58?038.1?064.7?2.051?02.?02.6?24.05?mm, mm, mm, mm, mm, mm, mm。 1.?2.302..??4..03?8.0以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度中等偏上，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從零件的壁厚上來(lái)看，壁厚最大處為 1.5mm，最小處為 0.8mm，較均勻，有利于成型。(3) 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺、內(nèi)部不得有導(dǎo)電介質(zhì)外，零件外表面要求表面粗糙度為 Ra6.3，且要有光澤。除此外沒(méi)有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。2.2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積：V=1330 (由 PRO/E 量得)3m計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè) 查得 ABS 的密度為 P=1.46g/??3 3cm故零件的質(zhì)量為：W=VP=1330×1.46× 310=2g 2.3 成型設(shè)備的選擇6注射模具是安裝在注射機(jī)上的，模具與注射機(jī)應(yīng)當(dāng)相適應(yīng)，這將關(guān)系到制件的質(zhì)量，均勻性及成型周期。一副模具放在許多型號(hào)和規(guī)格的注射機(jī)上使用，均可能獲得令人滿(mǎn)意的效果，但是只有該模具的注射量、鎖模力、注射速度和總的循環(huán)操作都與預(yù)想值相同的情況下才能取得最佳效果。選擇注塑機(jī)時(shí)，必須保證制品的注射量小于注射機(jī)允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制品注射量一般不超過(guò)注射機(jī)最大注射量的 80%，此模具采用一模兩腔。2.3.1 注射量的校核模具型腔能否充滿(mǎn)與注射機(jī)允許的最大注射量密切聯(lián)系，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證注塑模內(nèi)所需融體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量；根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是允許最大注射量的 80%。由 + ≤80%1M2計(jì)算可得滿(mǎn)足使用要求。2.3.2 注射壓力校核及鎖模力校核注射壓力校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿(mǎn)足制品成型的需要，注射壓力的大小與制品的復(fù)雜程度、模具結(jié)構(gòu)、塑件品種、注射速度、流動(dòng)比、噴嘴及模具流道系統(tǒng)以及注射機(jī)類(lèi)型等因素有關(guān)。ABS 的注射壓力為60MPa～100MPa，而 XS-ZY-125 型注射機(jī)的注射壓力為 119MPa。故滿(mǎn)足注射壓力的需要。注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠的鎖模，不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，應(yīng)使塑料融體時(shí)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即（ + ）P
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