台灯外壳注塑模具设计

毕业设计说明书台灯外壳注塑模具设计I摘要本次毕业设计的课题为台灯外壳的注射成型模具设计，主要从台灯外壳材料特性、成型性能及台灯外壳的形状、型腔结构等多角度详细分析了台灯外壳注塑加工工艺性。因无批量生产要求，且零件体积不大、结构较为简单，故采用“一模四件”的生产方式。初步选择注塑机的型号和规格，分析台灯外壳结构及生产方式宜采用单分型结构，对浇注系统、成型零部件、导向及定位机构、脱模机构、冷却系统、模架各部件零件都进行了相关的计算和选择。最后，在参照台灯外壳的体积、重量等参数后对注塑机的相关主要参数进行校核，以判断所选的注塑机能否满足注塑要求。关键词注射成型；一模四件；单分型面；注塑机；毕业设计说明书台灯外壳注塑模具设计IIAbstractThegraduationdesignsubjecttocovertheinjectionmoldingdesign,mainlyfromtheplasticmaterialcharacteristics,formingperformanceandplasticparts,die-cavitystructureisanalyzedindetailfrommultipleperspectives,suchasplasticinjectionmoldingprocesstechnology.Becausethereisnobatchproductionrequirements,andsmallparts,simplestructure,amoldpieceofthemeansofproduction.Preliminaryselectionoftypeandspecification,injectionmoldedpartsstructureanalysisandproductionmode,appropriateUSESdoubletypestructure,gatingsystem,formingparts,orientationandpositioninganddemouldingmechanism,coolingsystem,formworkcomponentspartsaremadeofcalculationandchoice.Finally,inthereferenceofthevolume,weightafterinjectionparameterssuchasthemainparametersrelatedtotesttodeterminewhethermeettheselectedinjectionmoldingrequirements.KeywordsInjectionmolding;MoldOne;Duplexprofile;Injectionmolding毕业设计说明书台灯外壳注塑模具设计IIImachine;目录摘要、关键词…………………………………………………………………………ⅠAbstract、KeyWords………………………………………………………………Ⅱ目录…………………………………………………………………………………Ⅲ1.引言…………………………………………………………………………………12.台灯外壳的工艺分析…………………………………………………………12.1台灯外壳的原材料分析……………………………………………………12.2成型特性及条件………………………………………………………………22.3台灯外壳的结构和尺寸精度及表面质量分析………………………………22.3.1结构分析…………………………………………………………………22.3.2尺寸精度分析……………………………………………………………32.3.3表面质量分析……………………………………………………………32.4计算台灯外壳的体积和重量……………………………………………………33.初选注塑机的型号及规格…………………………………………………………44.台灯外壳注塑工艺参数的确定……………………………………………………55.注射模的结构设计…………………………………………………………………65.1分型面选择……………………………………………………………………65.2确定型腔数目及排列方式……………………………………………………65.3浇注系统的设计………………………………………………………………65.3.1主流道设计………………………………………………………………75.3.2分流道设计………………………………………………………………75.3.3浇口设计…………………………………………………………………75.3.4浇口套及定位环设计……………………………………………………7毕业设计说明书台灯外壳注塑模具设计IV5.4成型零件结构设计……………………………………………………………85.4.1型腔工作尺寸的计算……………………………………………………85.4.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算………………………………………115.5导向及定位机构设计………………………………………………………125.5.1导向机构的设计………………………………………………………125.5.2导柱导套材料的选择和热处理………………………………………125.6脱模机构设计………………………………………………………………145.6.1脱模力计算……………………………………………………………145.6.2脱模机构的选择与设计………………………………………………145.6.3推出机构的复位………………………………………………………165.7冷却系统设计………………………………………………………………175.7.1冷却系统的设计原则…………………………………………………175.7.2冷却回路的设计………………………………………………………175.8模架…………………………………………………………………………176.注射机有关参数的校核…………………………………………………………176.1最大注射量的校核…………………………………………………………176.2注射压力的校核……………………………………………………………186.3开模行程和顶出行程的校核………………………………………………186.4模具外形尺寸的校核………………………………………………………196.5模具厚度校核………………………………………………………………196.6注射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核……………………………186.7锁模力的校核………………………………………………………………197.设计小结…………………………………………………………………………20谢辞…………………………………………………………………………………21参考文献……………………………………………………………………………22台灯外壳设计说明书-1-1.引言注塑成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，热塑性塑料注塑占注塑成型工艺主导地位，热固性塑料和结构泡沫塑料注塑也占有一定份额。特别是为适合特殊性能要求的塑料注塑，在传统热塑性塑料注塑成型技术的基础上开发了专用注塑成型技术，如气体辅助注塑成型（GAIM）、反应注塑成型（RIM）、增强反应注塑成型（RRIM）、结构发泡注塑成型、电磁动态注塑成型和精密注塑成型等，通过各种注塑成型可以获得各种结构形状复杂的塑料制品。如今各种复杂塑料注塑成型的结构件、功能件以及特殊用途的精密件已广泛的应用到交通、运输、包装、储运、邮电、通讯、建筑、家电、汽车、计算机、航空航天、国防尖端等国民经济的所有领域，已成为不可缺少的重要的生产资料和消费资料。进入90年代，我国国民经济的持速增长，带动了塑料工业的快速增长。塑料机械产业明显的跃升，促使注塑产品的应用领域从一般日用、民用行业向国民经济几乎所有的部门拓展，而且具有较高技术含量和高附加值的注塑产品开发应用不断增多，提高了我国注塑行业的整体水平。企业技术装备、市场开发能力、产品应用范围和参与市场竞争的能力等方面与以往相比均有了较大提高，沿海工业发达地区的注塑产品档次接近港台同类产品的水平。到2000年全国注塑产品耗用量约287万吨；其中农用注塑品2.65万吨、包装储运注塑品6.5万吨、建筑注塑管件22.6万吨、工业配套注塑件127万吨、日用注塑制品128.2万吨。注塑行业主要生产加工配套产品，服务于国民经济各行各业，市场需求量大，2000年家电行业洗衣机、冰箱、小家电产品等约需50万吨；电子电器、电视机、电脑等产品需塑料配件产品约50万吨；250万辆汽车需注塑配件约30万吨；包装储运物流产品约6.5万吨。沿海经济发达地区，由于经济高速增长，急需注塑产品的配套服务，给注塑行业发展带来机遇。目前国内经济发达地区广东、浙江、上海、江苏和山东等省市注塑产品产量约占全国总产量65%，且从过去劳动密集型逐渐转向技术、资本密集型发展，生产力布局日趋合理。目前注塑行业年加工能力350万吨以上，单机注塑加工容量可从4克--5万克，甚至将有6万克注塑机问世。注塑行业存在的主要问题1、我国注塑行业专业化生产企业，大多数是原国家轻工业部管辖下五、六十年代建的塑料制品厂，其特点生产规模小、分散广、科技力量不强、市场开发台灯外壳设计说明书-2-应变能力薄弱、中低档产品偏多、企业老负担重、资金缺乏。而国内一些原料生产基地和大型家电集团、汽车制造厂、建材厂自己投资搞注塑配件、其生产规模、科学技术水平和产品市场拥有率大大超过原有企业水平，市场竞争的地理化和本土化，这种上游产品往下发展，而下游产品往上发展，使我国处于中间状态的注塑企业发展空间越来越小，注塑产品单一，企业生存和发展越来越难，濒临破产倒闭。2、我国注塑行业市场存在混乱状况。个别乡镇私人企业，由于其负担轻、税赋低、劳动成本低、偷工减料以低档次、低价格倾销产品冲击市场，阻碍我国注塑行业的健康有序发展。3、注塑行业重复建设、产能过剩、产品互相削价，致使经济效益大幅度滑坡。4、国内多数注塑产品企业整体技术、装备、水平与发达国家比还处于较落后状态、产品开发能力差，创新少、深度加工跟不上市场需求。5、注塑制品加工离不开注塑设备和模具，而目前国内能制造的最大注塑机锁模力只有3600吨左右，注塑量未超过5万克。同时全国模具厂缺乏龙头企业，模具开发能力尚不及先进发达国家。6、原材料供应方面。国内自己生产原料品种牌号少，选择余地小，不能满足加工厂需求，每年还需大量进口原材料。国内原材料供需矛盾突出。本次设计我的课题是台灯外壳注塑模具设计，经过阅读了大量相关书籍以及计算之后，我酝酿的设计思路是：首先要分析、消化原始资料，确定模具的结构方案，进行模具设计的相关计算，再绘制结构草图、绘制模具总装图和非标准零件工作图，最后编写设计说明书。2.台灯外壳的工艺性分析2.1台灯外壳的原材料分析台灯外壳的材料采用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），属热塑性塑料。ABS密度1.05～1.07g/cm3，抗拉强度35～63MPa，抗弯强度62～97MPa，拉伸弹性模量1587～2277MPa，弯曲弹性模量1380～2690MPa，收缩率0.3%～0.8%，常取0.55%，成型温度200～240℃。ABS塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机台灯外壳设计说明书-3-械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件。2.2成型特性及条件1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的台灯外壳须长时间预热干燥80-90度。2、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。3、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。4、流动性中等，溢边值0.04mm。5