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PDA模具设计

2013-10-14 17:07   来源:未知 人参与在线咨询

  本模具毕业设计编号为MJ_002,由CAD+PROE设计
  内容:CAD设计图,PROE设计图,模具毕业设计网(19478字)
  摘要:塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一,而注塑模具是其中发展较快的种类,因此,研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
  本设计介绍了塑料模具的基本结构和注塑模的一些典型结构,注射成型的基本原理,对注塑产品提出了基本的设计原则;详细介绍了注射模具浇注系统和凹凸模尺寸的设计过程,最后介绍了当今世界上最为普及的三维CAD/CAM系统标准软件PRO/ENGNEER。
  通过本设计,可以对注塑模具有一个初步的认识,注意到设计中的某些细节问题,了解模具结构及工作原理。
  关键词:塑料模具,注塑模,典型结构。
  目   录
  第一章 模具设计总述
  1.1 模具工业在国民经济中的地位
  1.2 我国模具技术的现状及发展趋势
  第二章 各类塑料模具及其特点
  2.1 各种模具的分类和占有量
  2.2 各类塑料模具结构
  2.3 注塑模具的典型结构
  第三章 PDA后盖的塑料模具结构
  3.1 注塑件的设计
  3.1.1 功能设计
  3.1.2 材料选择
  3.1.3 结构设计
  3.1.4 塑件的尺寸精度及表面质量
  3.2 注塑机的选择
  3.2.1 注塑机简介
  3.2.2 注塑机基本参数
  3.2.3 选定注射机
  3.3 模具结构设计
  3.3.1 总体设计
  3.3.2 PDA塑料模具设计
  第四章 模具的三维造型
  4.1 PRO/E的功能简介
  4.2 塑件的三维造型
  4.3 总装配图
  第五章 总结
  参考文献
  致 谢
  第三章 PDA后盖的塑料模具结构
  3.1 注塑件的设计
  3.1.1 功能设计
  功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标。该塑件是PDA后盖,承受较大外力的几率不大,如冲击载荷等情况比较少;塑件的工作温度是室温,这使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度,分解温度的要求降低。在材料的选择时要综合各种因素。
  3.1.2 材料选择
  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粗糙度和透光性好,其次才是成型难易和经济性问题,以下是对几种材料的性能对比,如表1所示。
  以上的性能分析对比中看出,在透光度方面三种材料相差不大,成型特性上以聚碳酸酯最好,所以最终选定PC为塑件材料。
  3.1.3 结构设计
  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。
  该塑件为比较高端水平的产品。表面形状要求完整光滑。此塑件的特点是有两个和电池连接的接触头,所以在设计模具时要用到内侧抽芯机构。塑件上各处的轮廓过度和壁厚连接处,一般采用圆角连接,有特殊要求时才采用尖角结构。尖角容易产生应力集中,在受力或受冲击载荷时会发生破裂。圆角不仅有利于物料充模,同时也有利于融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模。
  3.1.4 塑件的尺寸精度及表面质量
  (1)尺寸精度的选择;塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准,然而,在满足塑件使用要求的前提下,设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些,以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求,要具体分析,根据装配情况来确定尺寸公差,该塑件是比较高端的产品,所以精度要求比较高。
  (2)尺寸精度的组成及影响因素;制品尺寸误差构成为:
  式中  --制件总的成型误差;
  --塑料收缩率波动所引起的误差;
  --模具成型零件制造精度所引起的误差;
  --模具磨损后所引起的误差;
  --模具安装,配合间隙引起的误差;
  影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂,归纳有以下三个方面。
  1)模具-- 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。
  2)塑料材料-- 主要是收缩率的影响,收缩率大的尺寸精度误差就大。
  3)成型工艺-- 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩,从而影响尺寸精度。
  3.2注塑机的选择
  3.2.1注塑机简介
  1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一。
  注塑机的分类方式很多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法。常用的说法有:
  (1)按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机;
  (2)按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。
  此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。
  3.2.2 注塑机基本参数
  注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据。
  (1)公称注塑量;指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。
  (2)注射压力;为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。
  (3)注射速率;为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。
  (4)塑化能力;单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期。
  (5)锁模力;注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。
  (6)合模装置的基本尺寸;包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。
  (7)开合模速度;为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停。
  (8)空循环时间;在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循环所需的时间。
  3.2.3 选定注射机
  (1)由公称注射量选定注射机
  由注射量选定注射机.由PRO/E建模分析得(材料密度取1.20):
  经过pro/e计算可估算得:总体积V=30cm;
  所以总质量M=36g;
  选择注塑机为:xs-z-30。
  参考文献
  [1]宋爱平主编.CAD/CAM技术综合实训指导书;
  [2]李建军,李德群主编 .模具设计基础及模具CAD [M].机械工业出版社,2005.
  [3] 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计. 机械工业出版社,1995
  [4] 彭建声. 简明模具工实用技术手册. 机械工业出版社,1993
  [5]叶久新,王群主编.塑料制品成型及模具设计[M].湖南科学技术出版社,2005.
  [6]孙玉芹等主编.机械精度设计基础[M].科学出版社,2004.
  [7]陈再枝,蓝德年编著.模具钢手册[M].冶金工业出版社,2002.
  [8](美国)T.A.奥斯瓦德,L.特恩格 P.J.格尔曼编著,吴其晔译.注射成型手册[M].化学工业出版社,2005.
  [9]洪慎章编著.实用注塑成型及模具设计[M].机械工业出版社,2006.
  [10]中国模具工业协会标准件委员会编.中国模具标准件手册[M].上海科学普及出版社,1989.

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