電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)的塑料注塑模具設(shè)計說明書

電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)的塑料注塑模具設(shè)計說明書,電扇,旋轉(zhuǎn),開關(guān),塑料,注塑,模具設(shè)計,說明書,仿單 電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)的塑料注塑模設(shè)計 摘 要本設(shè)計主要是針對電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)的塑料模設(shè)計，通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設(shè)計出一副注塑模。該設(shè)計從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性，模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和注射機都有詳細的設(shè)計，并配備了相應(yīng)的圖紙。完整地描述了塑料設(shè)計的程序步驟，并參閱了大量相關(guān)的資料。關(guān)鍵詞：模具；注射機；電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)目 錄前 言11 塑料件的工藝分析21.1 塑料件的外形尺寸21.2 精度要求21.3 塑料件的材料21.3.1 ABS的基本特性21.3.2 主要用途31.4 脫模斜度32 擬定模具結(jié)構(gòu)形式42.1 分型面的確定42.2 確定型腔數(shù)與排列方式43 澆注系統(tǒng)的設(shè)計53.1 主流道的設(shè)計53.2 定位圈的確定53.3 分流道的設(shè)計63.3 澆口的設(shè)計64 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計74.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計74.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計74.3 成型零件鋼材的選擇85 模架的選擇96 注塑設(shè)備的選擇106.1塑件的質(zhì)量計算106.2 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量計算106.3 注射機的選擇107 頂出系統(tǒng)的設(shè)計118 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計12總 結(jié)13致 謝14附 錄15參考文獻16前 言塑料的運用已經(jīng)有很多了，大到國防武器，小到一些零件。生活中隨處可見塑料的身影，家中的電器，汽車中的一些零件，建筑中的一些管道，甚至醫(yī)療衛(wèi)生中現(xiàn)在也有好多塑料的影子。曾經(jīng)人人都以為塑料是有害物質(zhì)，現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，塑料正在慢慢改變?nèi)藗兊纳?。本次的課題來源于生活，電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)在生活中很常見，其成型難度很小、模具結(jié)構(gòu)簡單，對我們提高實際的能力是一個非常好的練習(xí)，讓我們加強對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。本次的設(shè)計產(chǎn)品，首先要了解其結(jié)構(gòu)外形，根據(jù)其結(jié)構(gòu)外形的特點來制定設(shè)計內(nèi)容。只有合理的設(shè)計才能保證產(chǎn)品各方面得到要求，使模具達到更好的經(jīng)濟效益。在設(shè)計該模具的同時也學(xué)習(xí)了其他模具設(shè)計的一般方法、步驟。此次設(shè)計要用到UG、AutoCAD進行零件圖實體造型、然后分模制造，零件的產(chǎn)品說明書用Office軟件進行編制在編寫說明書過程中，我參考了塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項目實踐、實用注塑模設(shè)計手冊和模具制造工藝等有關(guān)教材。由于本人水平的有限，知識根底不牢，缺少經(jīng)驗，本說明書存在一些缺點和錯誤，希望老師多加指正，以達到本次設(shè)計的目的。 1 塑料件的工藝分析1.1 塑料件的外形尺寸該塑料件是電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡單且尺寸較小，外形尺寸為353530.壁厚為2mm.如圖1-1所示。圖1-1 電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)1.2 精度要求該塑料件表面精度要求不高，因此其尺寸公差取MT5級精度。1.3 塑料件的材料該塑料件為電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特性和成型工藝，我選擇的材料是ABS。1.3.1 ABS的基本特性ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有非常好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。如表1-1所示。表1-1 ABS塑料的主要技術(shù)指標密度/（/dm）1.021.16拉伸彈性模量1.810比體積/（dm/）0.860.98抗彎強度80吸水率（24h）0.20.4沖擊韌度11熱變形溫度t/90108硬度HB9.7R121熔點t/130160體積電阻系數(shù)6.9抗拉屈服強度50收縮率s/%0.40.71.3.2 主要用途ABS樹脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。汽車領(lǐng)域包括有儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板管等很多部件。在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機、洗衣機、空調(diào)器、計算機等電子電器中 。建材方面，ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應(yīng)用于包裝、家具體育和娛樂用品、機械和儀表工業(yè)中。1.4 脫模斜度ABS屬于無定型塑料，成型收縮率為0.5%，該塑料件脫模斜度周圍均勻都為1.如表1-2所示。表1-2 塑料常用的脫模斜度塑料名稱脫模斜度（）型腔型芯PE、PP、IPVC、PA、CPT、PC、PSF25452545PVC、PC、PSF35403050PS、PMMA、ABS、POM351303040PF、UF、MF、OAP、EP254020502 擬定模具結(jié)構(gòu)形式2.1 分型面的確定分型面的確定要考慮以下幾個方面：1）分型面位置應(yīng)在塑料件脫模方向最大的投影邊緣部位。2）保證塑料件留在動模且方便頂出。3）分型線的位置應(yīng)盡量不影響塑料件的外觀。4）分型面的選擇應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)凹。5）合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。塑料件分型面的選擇有兩種方案，一種是放在塑料件臺階表面處，另一種為底面的最大截面處。根據(jù)以上原則可以把分型面位置確定在塑件底面的最大截面處,如圖2-1所示。圖2-1 分型面2.2 確定型腔數(shù)與排列方式該塑料件外觀要求不高，尺寸精度要求一般。在本次設(shè)計中采用一模兩腔的排列方式。采用一模兩腔，即模具需要兩個型腔。為了保證模具的壓力和溫度平衡，可以采用對稱排位來保證平衡，現(xiàn)采用如圖2-2的型腔排列方式。圖2-2 型腔排列方式3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計用一模兩腔的成型方法，將澆注系統(tǒng)設(shè)在塑件中央孔處，采用側(cè)澆口的澆注形式，分流道截面為圓形，使得模具結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。3.1 主流道的設(shè)計主流道為圓錐形，一般主流道的小端直徑為2mm6mm，與注射機噴嘴配合，查表得知XS-ZY-30型注射機的噴嘴孔直徑d=4mm、噴嘴球半徑R=10mm。一般情況下，主流道小端直徑比噴嘴孔直徑要大0.51mm，故主流道小端直徑選3.5mm。主流道的半錐角通常為12，因為過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角會使脫模困難，所以在這錐角選為2。主流道頂端深入定模底板5mm,到塑料件中央長度為95mm，如圖3-1所示。圖3-1 主流道3.2 定位圈的確定定位圈可采用自制或外購標準件，在這選擇100mm的規(guī)格。定位圈的其中一種安裝方式如圖3-2所示。圖3-2 定位環(huán)3.3 分流道的設(shè)計分流道是主流道到進膠口的通道，常用的分流道形狀有圓形，正方形，梯形和U形。圓形和正方形流道的效率最高，考慮到加工的方便性，優(yōu)先采用圓形的流道，其加工較容易。分流道的尺寸一般有4mm,5mm,6mm,8mm,10mm,12mm。ABS材料的密度為1.16 g/cm3，塑料件的體積為13.733 cm，可以得到W=V=1.1613.73316g，塑料件的壁厚為2mm，查表可知分流道的直徑可取3.54mm，這里取分流道直徑為4mm，如圖3-3所示。圖3-3 分流道3.3 澆口的設(shè)計根據(jù)分流道的分布采用側(cè)澆的方式進行進膠，由于進澆口不能做在塑料件的外表面和裝配位置。該塑料件為電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)，因此把進澆口選在塑料件的底面。ABS的理論參考值為0.51.5mm，在此進澆口取1.2mm，如圖3-4所示。圖3-4 澆口4 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計模仁的設(shè)計需要考慮主、分流道布局，水路布局和加工的成本，同時模仁的尺寸大小也需要滿足以下幾個條件：1）塑料件與模仁邊的距離要在2050mm，約等于模仁寬的15%。2）塑料件與塑件之間的距離要在1030mm。3）塑料件與模仁底面尺寸要在為2050mm，且模仁厚度必須20mm。4.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔是成型塑料件外表面的成型零件。本次設(shè)計采用整體嵌入式型腔結(jié)構(gòu)，塑料件尺寸為353530，模仁的長寬高需要取整，因此設(shè)定型腔件的尺寸為13513540，如圖4-1所示。圖4-1 型腔4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯是成型塑料件內(nèi)表面的成型零件，通常有整體式和組合式兩種類型。通過對塑料件的結(jié)構(gòu)分析，本次設(shè)計采用整體嵌入式，塑料件尺寸為353530，模仁的長寬高需要取整，因此設(shè)定型芯件的尺寸為13513530，如圖4-2所示。圖4-2 型芯4.3 成型零件鋼材的選擇根據(jù)成型塑料件的結(jié)構(gòu)分析，該塑料件為旋轉(zhuǎn)開關(guān)，對成型要求一般，所以構(gòu)成模仁的型芯和型腔選用45#，并淬火熱處理。5 模架的選擇模架方面可確定為單分型面模架，考慮到模仁的尺寸大小因此選用龍記模架的CI2525型大水口模架，其外形尺寸：長寬高=300250280。A板需要裝入型腔件，型腔件的高度為40mm，加上型腔上面還要再加入冷卻水道，要在A板上面留出足夠的距離空間來開設(shè)水道，又為了保證A板有足夠的強度，故A板的厚度取75mm。B板的選取和A板相同，也同樣要開設(shè)冷卻水道，再加上注射時要承受很大的壓力，故B板的厚度也取75mm。經(jīng)上述分析，模架如圖5-1所示。圖5-1 模架6 注塑設(shè)備的選擇6.1塑件的質(zhì)量計算計算塑件的重量是為了更好的選擇注射機計算塑件的體積：V=13733 mm計算塑件的質(zhì)量：W=V根據(jù)設(shè)計手冊得知：ABS的密度1.16kg/dm,因此塑件的質(zhì)量為W=V=1377331.1610=160g。6.2 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量計算計算澆注系統(tǒng)的體積：V澆=2V澆口+V主流道+V分流道=2611 mmV總=塑件+V澆=2611+13733=16344 mm查有關(guān)資料得：ABS材料=1.021.16g/cm3。塑件和澆注系統(tǒng)的質(zhì)量:W總=（V澆+V塑件）=1.0916.34417.81g6.3 注射機的選擇一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量V總=16.344 cm，要與注射機理論注射量的0.8倍相比配，理論注射量為：V注射機=V/0.8 cm=20.43 cm因此選注射機理論注射容量為30 cm，注射機型號為XS-Z-30型注射機，如表6-1所示。表6-1 XS-Z-30型注射機的主要參數(shù)標稱注射量30cm3定位孔直徑55mm最大開模行程S160mm噴嘴球頭半徑R10mm最大裝模高度Hmax180mm噴嘴孔直徑4mm最小裝模高度Hmin60mm螺桿直徑/mm28模板最大安裝尺寸250280mm最大開模行程160mm7 頂出系統(tǒng)的設(shè)計在塑膠模具中，頂出系統(tǒng)是為了使產(chǎn)品、流道和廢料從模具中順利脫出，保證生產(chǎn)的持續(xù)進行所設(shè)置的相關(guān)機構(gòu)。頂出系統(tǒng)設(shè)計的基本要求：1）不能損傷制品。2）要保持頂出平衡。3）需要易加工的。4）頂桿不能太靠邊，要與邊保持13mm的距離。5）頂桿優(yōu)先使用在制品四周難脫模的位置。頂桿一般有圓頂桿，扁頂桿，推管，頂出塊，斜頂，氣頂。頂桿的大小一般有16mm,8mm,10mm,12mm。由于該塑料件為電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)，分型面在制品的底面最大截面處，因此選用圓頂桿。制品尺寸不大，頂桿大小選為5mm，與邊保持了12mm，滿足設(shè)計要求。頂桿頂端與型芯齊平，長度為143mm，材料為碳素工具鋼，如圖7-1所示。圖7-1 推桿8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的作用是縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。選擇冷卻系統(tǒng)的原則是快速，均勻冷卻和加工簡單。因此水道的布置一般采用橫向布置，其優(yōu)點為加工簡單，冷卻效率高。冷卻系統(tǒng)一般有以下幾個要求：1）水道離塑料件要保證1020mm。2）離螺絲的最小距離是5mm。3）離鑲件頂針的最小距離為4mm。4）冷卻水道的直徑一般是8mm，10mm,其中6mm和12mm的很少用。5）水井直徑一般有16mm，20mm，25mm。6）澆口壁厚附近處應(yīng)加強冷卻。7）避免造成模具表面冷卻不均勻。設(shè)計水道也要注意幾個地方：不能與其他配件相撞，在水嘴2530mm范圍內(nèi)無其他配件。塑件為電扇旋轉(zhuǎn)開關(guān)，尺寸不大，選擇水道直徑為8mm，水道的布置為橫向布置，放置塑件澆口的附近，如圖8-1所示。圖8-1 冷卻回路總 結(jié)2016年10月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計，到現(xiàn)在，論文基本上已經(jīng)完成。這次的設(shè)計是對自己在大學(xué)這三年所學(xué)知識的一次匯總，檢驗自己在大學(xué)三年里學(xué)到了什么。這次的設(shè)計從一開始的茫然，到后來慢慢進入狀態(tài)，再到整個設(shè)計思路漸漸清晰，整個設(shè)計過程難以用言語來表達。在這整個過程中有悲傷有難受也有把問題解決時的快樂，遇到困難時，我都不知道從哪里寫起，該寫點什么，一點頭緒也沒有，像無頭蒼蠅亂飛；當困難解決時，我會覺得豁然開朗，很多好的思路全都涌現(xiàn)出來，所學(xué)的知識全部浮現(xiàn)在腦中供自己使用。這次的設(shè)計也是對自己的一個挑戰(zhàn)，在大學(xué)中所學(xué)到的和所掌握的都將在這次設(shè)計中體現(xiàn)出來。在2016年10月份時，當老師讓我們準備開始畢業(yè)論文時，我的大腦是一片空白，不知道應(yīng)該寫什么。那個時候一點準備都沒有，論文的內(nèi)容更是沒有想好。于是我主動找到老師，老師告訴我可以找一找生活中一些常見的物品，也好了解其形狀特點。通過尋找我發(fā)現(xiàn)生活中我們使用的好多東西都跟塑料模有關(guān)，經(jīng)過老師的幫助，我確定了自己的設(shè)計內(nèi)容。這次設(shè)計中我查閱了大量有關(guān)資料，去圖書館借書來查閱資料，利用空余時間網(wǎng)上百度，盡量的使我的資料完善。將自己大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識和查閱到的資料融合在一起，完成了這次畢業(yè)設(shè)計。當然了，在設(shè)計的過程中碰到了好多的問題，一開始的字體和格式問題讓我修改了好長時間。后來經(jīng)過老師的檢查也發(fā)現(xiàn)了自己的論文中很多的錯誤，尤其是CAD中的圖，圖的問題很大，修改CAD圖也花了自己好久的時間。本次的設(shè)計有喜有悲，過程難以用言語表達，但通過這次的畢業(yè)設(shè)計，也發(fā)現(xiàn)了自己好多的問題。平時以為自己已經(jīng)掌握了的知識，在實際運用中卻會發(fā)現(xiàn)有好多的不足。這次的設(shè)計也告訴我理論知識加實際操作能力是非常重要的，通過實際操作能發(fā)現(xiàn)自己的不足，從而完善自己的能力。經(jīng)過這幾個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為大學(xué)三年生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。致 謝在這次設(shè)計的過程中，感謝老師對我的幫助。在我不懂的地方指導(dǎo)我并且指出我的不足。在這設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，也與同學(xué)交流學(xué)習(xí)。正是有了老師和同學(xué)們的幫助，我才能完成這次設(shè)計。附 錄 參考文獻1 歐麥嘉，周澤宇. 現(xiàn)代注塑模設(shè)計與制造. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.2 陳志剛. 塑料成型工藝及模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.3 申開智. 塑料成型模具. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.4 鄒繼強. 塑料制品及其成型模具設(shè)計. 北京：清華大學(xué)出版社，2005.5 洪慎章. 實用注塑成型及模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.6 賈潤禮實用注塑模設(shè)計手冊北京：中國輕工業(yè)出版社，20007 王孝培塑料成型工藝及模具簡明手冊北京：機械工業(yè)出版社，20008 黃毅宏模具制造工藝北京：機械工業(yè)出版社，19999 王樹勛注塑模設(shè)計廣州：華南理工大學(xué)出版社，200510 褚建忠塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項目實踐浙江：浙江大學(xué)出版社，201517