拔鍵器的塑料注塑模具設(shè)計-注射模含NX三維及4張CAD圖

拔鍵器的塑料注塑模具設(shè)計-注射模含NX三維及4張CAD圖,拔鍵器,塑料,注塑,模具設(shè)計,注射,nx,三維,cad 拔鍵器的塑料模具設(shè)計摘 要塑料是可塑性很好的一種合成高分子材料，在現(xiàn)如今早已被應(yīng)用到生活中各個領(lǐng)域，為了大批量生產(chǎn)各種塑件，因此塑料模具是必不可少的，此篇論文是關(guān)于拔鍵器的塑料模具設(shè)計，主要內(nèi)容包括塑料件材料工藝分析，塑件結(jié)構(gòu)公藝分析，型芯型腔尺寸確定，分型面的選擇，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，頂出機(jī)構(gòu)的布置。本模具采用一模兩腔、側(cè)澆口進(jìn)料的兩板式機(jī)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)公藝分析之后，使用AutoCAD、UG8.5等軟件來設(shè)計注塑模關(guān)鍵詞：分型面；塑料；澆注系統(tǒng)目 錄前 言11 設(shè)計任務(wù)22 塑件成型工藝分析32.1 塑件結(jié)構(gòu)材料分析32.1.1 塑件材料分析32.1.2 塑件結(jié)構(gòu)分析32.1.3 尺寸精度42.1.4 拔模斜度42.2 注塑機(jī)的選擇42.2.1 計算塑件體積與質(zhì)量42.2.2 確定型腔數(shù)量42.2.3 選擇注塑機(jī)的工藝參數(shù)42.2.4 選擇注塑機(jī)52.3冷卻系統(tǒng)的設(shè)置63 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計73.1 分型面的選擇73.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計83.2.1 主流道設(shè)計83.2.2 分流道設(shè)計83.2.3 澆口的設(shè)計94 模具設(shè)計方案24.1 型腔的位置的設(shè)計24.2 成型零件的結(jié)構(gòu)位置的設(shè)計24.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計34.3.1 頂出方向34.3.2 頂出距離34.3.3 頂出方式34.3.4 圓推桿規(guī)格大小設(shè)計35 模架選擇與計算45.1 模架設(shè)計思路45.2 模架型號的選用46 相關(guān)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)56.1動定模尺寸56.2 高度尺寸56.3 開模行程57 模具制圖6總 結(jié)9致 謝10附 錄11參考文獻(xiàn)12 前 言塑料模具是模具分類中的一個大類，在中國，塑料模具產(chǎn)值已經(jīng)占到全部模具產(chǎn)值的三分之一左右。近年來，塑料模具的生產(chǎn)質(zhì)量、核心技術(shù)和高新制造能力發(fā)展的迅速，有些高新技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際水品。隨著社會的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，催發(fā)了整個模具行業(yè)的飛速發(fā)展，作為“機(jī)械之母”的模具，迎來一個又一個的春天。21世紀(jì)以來，科技融入生活的節(jié)奏越來越快，人們在感受到科技的便利的同時，對于產(chǎn)品的要求也是越來越高，這更是督促著商家不斷的提高產(chǎn)品的質(zhì)量、外觀、性能，注重產(chǎn)品的客戶體驗(yàn)等等，這就形成了一個良性循環(huán)，使得整個行業(yè)的制造水品不斷的發(fā)展與進(jìn)步。前一段時間我買了一個機(jī)械鍵盤，在增加了游戲體驗(yàn)的同時也激發(fā)了我對鍵盤的研究，對于普通的鍵盤而言，機(jī)械鍵盤針對于不同的用途有相應(yīng)的加強(qiáng)和側(cè)重，黑軸游戲體驗(yàn)感強(qiáng)，青軸段落感強(qiáng)便于輸入等等，不過使用時間長了之后會有大量的灰塵進(jìn)入到鍵帽的縫隙中，鍵帽和軸之間空間狹小，摘取不易，這個時候就需要用到這個便利的小工具-拔鍵器了。作為機(jī)械鍵盤的后備零件，拔鍵器的整體設(shè)計簡單輕巧，采用常最見的聚乙烯作為原料，原料易??；同時取決于其簡單的結(jié)構(gòu)，對相關(guān)的設(shè)備要求不高，制造簡易，生產(chǎn)量極大，市場上很常見，所以我決定將這個塑件作為我畢業(yè)設(shè)計的課題。在設(shè)計的過程中我將拔鍵器找到，將已手邊的塑件作為藍(lán)本，在UG8.5中建模，使用AutoCAD 2008出工程圖，在設(shè)計整個模具的過程中查閱了的專業(yè)資料，結(jié)合老師的指導(dǎo)和指正，終于將整個塑料模具設(shè)計完成。1 設(shè)計任務(wù)本次設(shè)計任務(wù)為拔鍵器的塑料模具設(shè)計，塑件見圖1-1、1-2，此塑件的材料為LDPE,作為市場上比較常見并且常用的一種產(chǎn)品，要求設(shè)計的塑料模具可以大批量生產(chǎn)此塑件。圖1-1零件圖1-2 塑料零件2 塑件成型工藝分析2.1 塑件結(jié)構(gòu)材料分析2.1.1 塑件材料分析低密度聚乙烯（LDPE）是使用時間較早，應(yīng)用范圍較廣，消費(fèi)量很大的一種塑料，在世界上，聚乙烯的產(chǎn)量居各種塑料產(chǎn)量之首。聚乙烯的比重一般處在0.910.97g/,軟化點(diǎn)在120以上，制品在80100范圍內(nèi)可以使用，在-70條件下仍有非常好的柔軟性，耐化學(xué)腐蝕和抗有機(jī)溶劑的能力都很強(qiáng)，但是質(zhì)地非常的柔軟，機(jī)械強(qiáng)度不高，成型收縮率也很大（約為1.5%3.6%）。成型收縮率范圍及收縮值大，方向性非常的明顯，容易變形、翹曲。應(yīng)該控制模溫，保持冷均勻、穩(wěn)定；流動性好且對壓力變化敏感，分型面應(yīng)該研磨。宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫落，塑件有淺的側(cè)凹槽時可強(qiáng)行脫模。32.1.2 塑件結(jié)構(gòu)分析圖2-1 塑料零件從圖2-1中可得知，塑件的整體結(jié)構(gòu)教簡單，塑件薄壁厚度不大，同時對表面精度要求也不高，因?yàn)樗芗]有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，所有不考慮復(fù)雜的結(jié)構(gòu)等，適宜用一般注塑模機(jī)構(gòu)。2.1.3 尺寸精度塑件中并沒有標(biāo)注相應(yīng)的尺寸精度與公差，所以采用一般精度即MT6，依據(jù)GB/TI4486-93,公差為0.94mm。2.1.4 拔模斜度塑件在脫模的過程中，塑件會附著在模具型面上，使整個塑件脫模困難，為了便于脫模，故設(shè)置拔模斜度，最為常用的拔模斜度為30130，本次拔模斜度取30。2.2 注塑機(jī)的選擇2.2.1 計算塑件體積與質(zhì)量(1)體積計算：通過軟件UG8.5中實(shí)體建?？傻迷撍芗捏w積為V2.5。(2)質(zhì)量計算：低密度聚乙烯的密度為=0.92 g/，所以質(zhì)量為=V=2.3g。2.2.2 確定型腔數(shù)量根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的同時又能滿足相關(guān)的精度要求，決定采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)形式，型芯型腔分布在A、B板中心線的兩側(cè)，這樣既利于澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的排列布置。2.2.3 選擇注塑機(jī)的工藝參數(shù)塑件材料為LDPE，查資料表2-1的相關(guān)資料得到熱塑性塑料注塑成形的工藝參數(shù)。表2-1 常用熱塑性塑料注射成形的工藝參數(shù)塑料低壓聚乙烯LDPE注射壓力/60100注塑機(jī)類型柱塞式保壓壓力/4050螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）注射時間/s05噴嘴形式直通式保壓時間/s1560溫度/150170料筒溫度/前段170200冷卻時間/s1560中段后段140160模具溫度/3045成形時間/s401402.2.4 選擇注塑機(jī)該塑料零件采用注射成型方式，一模兩腔的，因此能夠計算出一次的注射成型的過程中所用到的塑料量的值為：=2+=2x2.3+2.3x20%=5.6g。根據(jù)手冊數(shù)據(jù)，所以選擇XS-ZS-22型號的國產(chǎn)注塑機(jī)，注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表2-2。表2-2 注塑機(jī)部分主要技術(shù)參數(shù)型號XS-ZS-22一次注射量/20螺桿直徑/20注射壓力/78注射方式雙柱塞鎖模力/kN250最大注射面積/90模具最大開（合）模行程/mm160模具最大厚度/mm180模具最小厚度/mm60動、定模固定板尺寸ab(mmmm)250280拉十空間a或ab(mm或mmmm)235噴嘴圓弧球半徑/mm12噴嘴孔直徑/mm2頂出形式四側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出2.3冷卻系統(tǒng)的設(shè)置 圖2-2 冷卻系統(tǒng) 圖2-3 冷卻系統(tǒng)(俯視)冷卻系統(tǒng)如圖2-2顯示，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)工藝分析及材料工藝分析，應(yīng)在設(shè)置水冷系統(tǒng)，水冷類型為普通水冷，連續(xù)冷卻。3 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.1 分型面的選擇圖3-1 分型面 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析，選擇的分型面如圖3-1所示，取中間做分型面，動、定模開模時，塑件停留在型芯上，再選擇頂桿推出機(jī)構(gòu)推出塑件。 分模面位置應(yīng)該盡量的設(shè)在塑件脫模的方向最大的投影邊緣的部位。 分型面的應(yīng)該確保塑件留在動模一側(cè)，并利于動模頂出頂出。 分型面的選擇應(yīng)該盡量避免形成側(cè)孔，盡量做到行位結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)該避免前模行位。 合理的安排澆注系統(tǒng)的位置，特別是澆口的位置。23.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.2.1 主流道設(shè)計主流道的形狀都是有由澆口套的形狀決定的，為了方便于脫模，主流道在設(shè)計的過程中大多采用的是圓錐形，兩板模的主流道錐度一般取210。圖3-2 主流道設(shè)計主流道設(shè)置如圖3-2所示，同時根據(jù)表2-2得出：噴嘴孔直徑=2mm；噴嘴前端球面半徑=12mm。同時根據(jù)已得出的結(jié)論可以求出：主流道進(jìn)口端球面半徑= +(12)=12+(12)mm，取=14mm。 3.2.2 分流道設(shè)計對于多腔布置，要盡量用平衡式分流道，即保證每個型腔澆口位置相同且分流道長短一致。因?yàn)樵撍芗切⌒偷牧慵医Y(jié)構(gòu)非常的簡單，同時塑件的壁厚與形狀都不屬于簡易的情況，同時因?yàn)槭褂玫乃芰喜牧贤瑫r具有非常良好的流動性，所以我們選擇選擇單點(diǎn)進(jìn)料的方式。將分流道設(shè)計成圓形道的截面,相對而言會減小加工難度。同時根據(jù)分析得出確定D=4mm。3.2.3 澆口的設(shè)計圖3-3 澆口設(shè)計塑件對與精度的要求并不高，選擇側(cè)澆口利于加工。側(cè)澆口的優(yōu)點(diǎn)：13（1）側(cè)澆口的截面形狀相對的簡單，加工起來很方便。 （2）側(cè)澆口可根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，非常靈活地選擇澆口的位置進(jìn)行注塑。（3）由于側(cè)澆口的截面尺寸小，因此去除澆口非常的容易，而且留下的痕跡非常的小。 14 模具設(shè)計方案4.1 型腔的位置的設(shè)計如圖4-1所示，塑料零件的整體結(jié)構(gòu)偏向于簡易，沒有什么需要特別分型的地方，在這樣的情況之下我們有幾種方式來排列，可以選擇左右對稱分布和前后對稱分布兩種排列方式。如果我們是選擇前后排列的方式的話，那么相應(yīng)的就需要選擇更大尺寸的模架，這樣會增加相應(yīng)的成本：選擇左右排列的情況下，可以在節(jié)約成本的情況下選擇最小的模架，相對兩種排列方式的比較，我們選擇中心對稱的左右分布。圖4-1 零件4.2 成型零件的結(jié)構(gòu)位置的設(shè)計在塑料模具中的型芯和型腔都是采用鑲嵌式裝在A、B板上的，鑲嵌式型芯型腔如果在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)損壞，便于更換和維修，同時在制作模具的過程中，便于加工提高效率，同時在配置冷卻系統(tǒng)的過程中更加便利。4.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計推桿在塑料模具中，為使產(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(jìn)行所設(shè)置的相關(guān)機(jī)構(gòu)。4.3.1 頂出方向動模頂出。4.3.2 頂出距離頂出距離一般規(guī)定制品脫離模具被頂出的距離為510mm。4.3.3 頂出方式頂出方式選擇圓頂桿推出的當(dāng)時，圓頂桿在各種形狀的頂桿中是最普通最簡單的頂出裝置，同時圓頂桿及圓頂桿孔都非常易于加工和處理，因此已被作為標(biāo)準(zhǔn)件廣泛使用與頂出，頂針首先需要經(jīng)過淬火處理，使其頂針具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性來支持長時間的模具開合。4.3.4 圓推桿規(guī)格大小設(shè)計圓推桿直徑應(yīng)盡量的取大些，這樣脫模力大而平穩(wěn)，盡量避免使用1.5mm以下的推桿。推桿直徑在2.5mm以下而且位置足夠時要做有拖推桿，大于2.5mm都做無托推桿，因?yàn)檎麄€塑件顯得小巧精致，根據(jù)塑件的尺寸我選擇了兩種圓推桿，一種直徑為2.5mm,一種直徑為1.5mm。圖4-2 推出機(jī)構(gòu)5 模架選擇與計算5.1 模架設(shè)計思路選用什么樣的模架應(yīng)由塑件的特點(diǎn)和模具的型腔數(shù)量來決定，在模架選用之前首先應(yīng)該確認(rèn)成型鑲件的尺寸。模架選用的基本原則有下面幾點(diǎn)：選擇模架的過程中，在經(jīng)濟(jì)和強(qiáng)度比最優(yōu)的情況下選擇較小規(guī)格的模架。我們在選擇模具的時候應(yīng)該考慮到注塑的容模量，在一般的情況下會優(yōu)先的的選擇工字模模架，如果是說比注塑機(jī)容模量大的時候我們選擇直身模架。選擇模架的過程中要根據(jù)塑件相對應(yīng)的進(jìn)澆方式和模具結(jié)構(gòu)的需要來選擇相應(yīng)的模架，做到合理最優(yōu)，可以優(yōu)先嘗試大水口的模架，如果在不能滿足所需的時候，可以選擇細(xì)水口模架。5.2 模架型號的選用模架選用型號為龍記大水CI-1820 尺寸：A板：18020030( mm ) B板：18020040(mm)。圖5-1 模架6 相關(guān)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)6.1動定模尺寸180200250280，合格。6.2 高度尺寸60180=180（模具最大厚度與最小厚度），合格。6.3 開模行程80mm（澆注凝料長度）+5mm（塑件內(nèi)部高度）+20mm（塑件高度）+5mm（塑件推出余量）=110mm160mm（開模行程），合格。整體校核通過。7 模具制圖圖7-1 裝配圖圖7-2 型芯零件圖圖7-3 型腔零件圖總 結(jié)剛開始寫畢業(yè)設(shè)計的時候我有些猶豫，也許是忙碌過后必然會懶惰，學(xué)生會卸任之后整個人都變得慵懶，上課也再是每時每刻都在聽或都在記筆記，所以到真正的接觸到注塑模的時候，我還有些一知半解的，不過看著辛勤的老師和忙碌的同學(xué)們，我覺得還是需要做出一份應(yīng)該有的答卷，來總結(jié)三年來的成果。我選的題目是自己在生活中無意中發(fā)現(xiàn)的小工具，它并不起眼，不過卻是一種科技步入生活的附屬品，體現(xiàn)了商家的細(xì)致。雖然說是定了論文的題目，但是怎么入手來真正的設(shè)計還是個問題，在這個過程中我感受到了知識儲備不足的痛苦，在很多需要專業(yè)數(shù)據(jù)和分析的過程中遇到了不少的溝坎，在這個時候就要感謝一直陪伴在我身邊的老師和同學(xué)們了，是他們幫我度過了一個又一個的難關(guān)，因?yàn)橛械臅r候死讀書就是讀死書，根據(jù)自己查閱到的資料來分析往往會陷入到思維的死角和純理論上去，對于大家的幫助，我感到快樂并摯上萬分的感謝。一套完整的畢業(yè)設(shè)計是對整個大學(xué)期間所學(xué)的各種只是的總結(jié)，就是一個小小的零件，想要將他的模具設(shè)計出來反而不是那么簡單，首先你要知道設(shè)計一套模具的順序是什么，如何設(shè)計一套模具，模具中有些什么，這樣設(shè)計是不是符合機(jī)械原理等等，在動手設(shè)計的過程中還會用到AutoCAD、UG8.5、Moldflow等等各種各樣軟件，當(dāng)同一個零件在不同的軟件間流傳分析的過程中，更是考驗(yàn)了自己對各類軟件的掌握與運(yùn)用。設(shè)計是一個反復(fù)的過程，也是一個完整的過程，有的時候設(shè)計了一套方案，在徹底完成之前總是要經(jīng)歷無數(shù)次的修改，根據(jù)整體的結(jié)構(gòu)、機(jī)械原理、設(shè)計思路等等來做完善，所以每一份完整的模具設(shè)計都是經(jīng)歷過千錘百煉才得已面世的。在這整個的拔鍵器的塑料模具設(shè)計過程中我收獲了很多的感悟，也更加熟練的掌握了專業(yè)技能，感謝在設(shè)計過程中幫助過我的老師和同學(xué)們。致 謝說起來的話畢業(yè)設(shè)計寫到這里也預(yù)示著即將結(jié)束了，也代表著畢業(yè)離我們真的不遠(yuǎn)了，在感慨時間飛逝的同時也是回憶著從大一到現(xiàn)在的生活，有歡快有沮喪，有激動有失落，突然一下子好多畫面都模糊了起來，不知道是不是人不善于回憶，還是有意的將往事塵封，等到而立之年再拿出來品味，不過作為青年的我不會考慮這些，海闊憑魚躍，挑高任鳥飛！正是嘗試和拼搏的年齡，不會停留，勇往直前。本論文是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下才得以完成的，首先要感謝導(dǎo)師不厭其煩的指導(dǎo)和督促，是導(dǎo)師的指引讓我走到今天！其次要感謝我身邊的好朋友們，正是他們給我?guī)砹诵判暮蛨猿?！在此之外還要感謝中德工程學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師，是他們給了我展示自我的機(jī)會，讓我在大學(xué)生活中改變自我，提高自我，這段經(jīng)歷我會銘記，在此向他們致以誠摯的謝意！附 錄 附件1：拔鍵器的塑料模具裝配圖。附件2：型芯零件圖。附件3：型腔零件圖。附件4：塑件零件圖。 參考文獻(xiàn) 1范玉成. 基于Pro/E汽車中網(wǎng)注塑模具設(shè)計研究. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2011. 2高樹存. 注射模分型面的選擇. 模具制造，2008. 3褚建忠. 塑料模具設(shè)計基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐. 浙江大學(xué)出版社，2015. 4 符宇. 基于數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化的曲面薄殼注塑件翹曲變形研究. 南昌大學(xué)，2015.5 陳懷民. 淋浴花灑本體圓弧抽芯機(jī)構(gòu)及模具設(shè)計. 福建工程學(xué)院學(xué)報，2010.6 張維和. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 化學(xué)工業(yè)出版社，2014.7 劉西文. 沖壓與塑料成型設(shè)備-第二版. 中國輕工業(yè),2010.8 吳光明. 塑料模具設(shè)計. 機(jī)械工業(yè)出版社，2011.9 任登安. 塑料模具制造技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社，2013.10 翁其金. 塑料模塑成型技術(shù)第2版. 機(jī)械工業(yè)出版社，2011.