内容发布更新时间 : 2024/11/20 6:22:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
表2-1 材料的特性........................................................................................... 2 2) 确定型腔壁厚,前面的章节也计算; ........................................................ 33 4) 确定模板厚度,根据型腔深度确定; ........................................................ 33
1 绪论
模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。
虽然近年来我国模具行业发展迅速,但是离国内的需要和国际水平还有很大的差距。制造产业是一个国家的综合国力及技术水平的体现,而模具行业的发展是制造产业的关键。针对这种情况,国家出台了相应的政策,正积极发展模具制造产业。
我国的模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注,在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成形(型)。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。近几年,我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展,2003年,我国模具总产值超过400亿元人民币。模具工业的发展和进步,在很大程度上取决于模具加工设备、软件及切削刀具的制造水平。如今,人们对手机、电脑、汽车、手表、数码电子等商品的要求一点也不低于发达国家。但另一方面,我国生产这些商品所需模具的工作母机即模具加工设备的制造水准,从总体上来说还是比较低的。
随着计算机软件的发展和进步,CAD/CAE/CAM 技术也日臻成熟,其现代模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来,模具制造业将从机械制造业中分离出来,而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业,与此同时,也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。因此,大力发展模具工业可以促进我国更快的走向工业化国家。
模具是利用其特定形状成型具有一定形状和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度来讲,要求高效率、自动化、操作简便;而从模具制造角度来讲,要求结构合理、制造容易、成本低廉。
塑料模具影响着塑料制品的质量。首先,模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸和形状精度以及
制件的物理性能、机械性能、电气性能、内应力大小、各向同性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次,在塑料加工过程中,模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产塑料制品时,应尽量减少分模。合模和取制件过程中的手工劳动,常采用自动开合模和自动顶出机构。在全自动生产时还要保证制品能自动从模具上脱落。另外,模具对塑料制品的成本也有相当的影响。除简易模具外,一般来说制模费是十分昂贵的,一副优良的注射模具可生产制品百万件以上,压制模约能生产二十五万件。当批量不大的时候,模具费用在制件成本中所占比例将会很大,这时应尽可能地采用结构合理而简单的模具,以降低成本。
现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素,尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求,塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才能发挥其效能,产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大,对塑料模具生产不断向前发展。
电视机遥控器发明至今,从工作原理到外形设计都有不小的变化,遥控器在主要功能及工作原理上不会有太大的变化,但是在外形设计上是可以有很大发展的,在现在外形设计千变万化,只有外形的美观才能引起人们的兴趣,但是在外形的设计与模具的设计有一定的冲突,设计电视机遥控器需要做到外形美观又要做到模具设计简单方便。
模具制造产业是制造产业之一,而制造产业标志着一个国家的综合国力及技术水平。因此大力发展模具制造产业是国家经济建设中所必须计划到的。本次设计电视机遥控器下盖的模具虽然不能为整个行业做出什么贡献,但我希望能够通过本次的设计制作有所体会和认识,发现一些问题,提供一些有用的资料。希望通过此次有关电视机遥控器下盖的毕业设计,我能掌握一般塑料制品的设计原则与设计过程、塑料成型工艺与模具设计的设计原则与工作过程;熟悉塑料成型工艺拟定及模具设计工作步骤;了解塑料模具设计所应注意的事项以及应用所学的知识来解决工程实际问题的能力。
2 注塑件的设计
塑件制品的设计不仅要满足使用要求,而且要符合塑料的成型工艺特点,同
时还要尽量使模具结构简单化。在进行制品结构工艺性能的前提下,尽量选用价廉且成型性能又好的塑料。同时,还应该力求制品结构简单、壁厚均匀且成型方便。另外,同时考虑模具的总体结构合理,使模具型腔易于制造,塑料制品形状应该有利于模具的分型、排气、补缩和冷却。
塑料制件的结构工艺性是指塑件结构对成型工艺方法的适应性.在塑料生产过程中,一方面成型会对塑件的结构、形状、尺寸精度等诸方面提出要求,以便降低模具结构的复杂程度和制造难度,保证生产出价廉物美的产品;另一方面,模具设计者通过对给定塑件的结构工艺性进行分析,弄清塑件生产的难点,为模具设计和制造提供依据。
塑料制品的设计主要内容包括:塑件的选材、尺寸和精度、表面粗糙度、塑料制品的形状、壁厚、脱模斜度、圆角、加强肋、支承面、孔、螺纹、齿轮、嵌件、飞边、文字与符号及制品表面彩饰等。
2.1 塑件的选材
通常,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据.对于常温工作状态下的结构件来说,要考虑的主要是材料的力学性能,如屈服应力,弹性模量,弯曲强度,表面硬度等.该塑件对材料的要求首先必须是塑料的流动性,其次是成型难易和经济性问题,以下是对几种流动性能较好材料的性能对比,如表2-1所示, 出自参考文献[12]第36页。
表2-1 材料的特性 拉伸强度/MPa 弯曲强度/MPa 断裂伸长率/% 落球冲击强度J/m 洛氏硬度(M) 氧指数(OI) 热变形温度/℃ 维卡软化点/℃ 马丁耐热温度/℃ 103 105 —— ABS 38 126 2 16 120 塑料名称 PC 66~72 95~113 80~100 422 82 24.9 134 153 112 PMMA —— —— —— —— 101 17.3 100 120 ——
体积电阻率/?·cm 吸水率% 透光度/% 雾度% 折射率 价格(元/吨) 17191017~10 2.1×100.13 93 0.9 1.586 16 1014~1015 0.05 20 3 1.592 1150~1230 1.19 93 0.9 1.492 19500~20700 33000~41000
和机械加工一样要考虑到加工工艺问题,模具成型也要考虑到材料的注塑特性,在各特点都相差无几的情况下,好的成型特性是选择材料的主要标准,以下是三种材料的性能和成型特性比较,如表2-2所示,出自参考文献[12]第38页。
表2-2 材料的性能和成型特性比较
塑料品种 ABS(非结晶型) 透明性好,电性能好,抗拉强度高,耐磨性好,质脆,抗冲击强度差,化学稳定性教好 有机玻璃(非结晶型) 透光率最好,质轻坚韧,电气绝缘性好/但表面硬度不高,质脆易开裂,化学稳定性较好,但不耐无机酸,易溶于有机溶剂 聚碳酸酯(非结晶型) 透光率较高,介电性能好,吸水性小,力学性能好,抗冲击,抗蠕变性能突出,但耐磨性差,不耐碱,酮,酯 耐寒性好,熔融温度高,黏性大,成型前需干燥,易产生残余应力,甚至裂使用性能好 尽可能使用直接浇口,减小流动阻力,塑料要干燥,不宜采用金属2? 〈130℃脆化温度为—100℃ 在机械上做齿轮,凸轮,蜗轮,滑轮等,电机电子产品零件,光学零件等 流动性差,易产生流痕,缩孔,易分解,透明性好,成型前要干燥,注射时速度不能太高 合理设计浇注系统,便于充型,脱模斜度尽可能大,严格控制料温与模温,以防分解。收缩率取0.35℅ 小80℃ 于透明制品,如窗玻璃,光学镜片,灯罩等 成型性能好,成型前需干燥,注射时应防止溢料,制品易产生内应力,易开裂 性能特点 成型特点 模具设计注意事项 因流动性好,适宜用点浇口或侧浇口,但因热膨胀大,塑件中 不宜有嵌件 度 小70℃ 于使用温主要用途 应用广泛,如电器外壳、汽车仪表盘、日用品等 纹,质硬,易损模具,嵌件,脱模斜度〉本课题设计为遥控器下盖,宜选用ABS材料,ABS材料是线型结构,非结晶型, ABS材料常用于电器外壳、汽车仪表盘、日用品等。ABS是由丙烯腈 -丁二