仪器连接板注塑模设计.docx

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仪器连接板注塑模设计

前言…………………………………1

绪论…………………………………4

一零件的工艺分析………………………10

二模具设计计算过程……………………25

三模具零件的加工及制造要求…………31

四参考文献………………………………32

五心得体会………………………………34

前言

毕业设计是在修完所有大学课程之后的最后一个环节。

本次设计的课题是连接套筒的双型腔注射模设计，它是对以前所学课程的一个总结。

在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所认识。

模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术向前迈进！

模具就是“高效益”，模具就是“现代化”之深刻含意，也正在为人们所理解和掌握。

当塑料品种入其成型加工设备被确定之后，塑料制品质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80％。

由此可知，推动模具技术的进步应刻不容缓！

塑料模具设计技术与制造水平，常标志一个国家工业化发展的程度。

由此可知，塑料模具设计，对于产品质量与产量的重要性是不言而喻的。

对于一个模具专业的毕业生来说，对塑料模的设计已经有了一个大概的了解。

此次毕业设计，培养了我综合运用多学科理论、知识和技能，以解决较复杂的工程实际问题的能力，主要包括设计、实验研究方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据材料的确定等。

它培养了我树立正确的设计思想，勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神，掌握现代设计方法，适应社会对人才培养的需要。

毕业设计这一教学环节使我独立承担实际任务的全面训练，通过独立完成毕业设计任务的全过程，培养了我的实践工作能力。

另外，本次毕业设计还必须具备一定的计算机应用的能力，在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序，如利用Pro／ENGINEER2001软件进行塑件的3D造型、塑件的分模等，同时还具备必要的计算机绘图能力，如利用AutoCAD　2000软件进行二维图的绘制。

此次毕业设计除了对知识和能力培养的收获感受外，还得到思想道德方面的锻炼。

通过这次毕业设计，让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神，需要强化的工程实践意识，以及对设计工作的质量要负责，具有高度的责任感，树立实事求是的科学作风，并严格遵守规章制度。

本次毕业设计得到了广大老师和同学的帮助，在此一一表示感谢！

由于实践经验的缺少，设计过程中的错误在所难免，望老师和同学们批评指正。

绪论

我国模具技术现状及发展趋势

一、现状

改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。

近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。

浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。

而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。

近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。

一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件。

虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。

例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等。

二、模具的未来发展趋势

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。

达到这一要求急需发展如下几项：

（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术　

模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。

随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。

计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

（2）模具扫描及数字化系统

　　高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。

有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。

模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

（3）提高模具标准化程度

　　我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。

国外发达国家一般为80%左右。

（4）优质材料及先进表面处理技术

　　选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。

模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。

模具热处理的发展方向是采用真空热处理。

模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积（TiN、TiC等）、等离子喷涂等技术。

加入世贸组织后，我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境，从而有利于我国的改革开放．有利于我国与各国、各地区的经济贸易合作，有利于世界经济的稳定发展。

我国在制定法律法规时要遵守WTO的规则，增加透明度，减少行政干预等；在市场开放方面，需要逐步降低关税，取消非关税措施，开放服务业市场等。

这无论在观念上还是在体制上都会带来一定的变化。

我国加入WTO同时也将为各国、各地区的贸易伙伴提供更好、更稳定的市场进入机会。

使我国的投资环境将更为宽松、透明、稳定，我国的利用外资领域将进一步扩大，我国的市场体系将更加完善和发达。

国内和国外模具企业都可以从中得到更多的机会和收益。

由于国内某些模具在技术上和质量上与国外先进水平存在着较大的差距，使短期内国内模具难以与国外先进模具的抗衡。

这对我国模具产业将产生一定的冲击。

另一方面也促进国内行业优化资源配置、调整经济结构、提高社会劳动效率，促使企业苦练内功，提高管理水平。

应该清醒地认识到竞争才会带来更快的发展．只要发挥自身优势，减少技术差距，我国的模具必将逐步占领国内市场，并拓展国际空间。

.仪器连接板

1工艺性分析

材料：

ABS塑料

基本特性：

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。

这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合力学性能。

丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。

ABS无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。

密度为1.02～1.05g/cm³。

ABS有极好的抗冲压强度，且在低温下也不迅速下降。

有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任何颜色。

其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70°C左右，热变形温度为93°C左右。

耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆。

 主要用途：

ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等。

 成型特点：

ABS在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。

要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在60～80°C。

（具体参数见下页）

3.产品工艺性与结构分析

（1）尺寸的精度

塑件的尺寸公差推荐值参考《模具设计与制造手册》的2-17，塑件的精度等级参考表2-18。

表二：

建议采用的精度

材料

高精度

一般精度

低精度

ABS

3

4

5

作为一个鼠标的一个外壳，其精度不必太高，故选用一般精度IT4。

塑料制件公差参考教材《塑料成型工艺与模具设计》表3-8（SJ1372-78）

具有韧，硬，刚相均衡的优良力学性能，绝缘性能好，耐化学腐蚀性，尺寸稳定性，表面光泽性好，易涂装和着色，但耐热性不好，耐候性较差。

密度=1.02~~1.05

收缩率：

ABS：

（抗冲）0.3~0.8（耐热）0.3~0.8（30﹪玻璃纤维）0.3~0.6成型温度和模温。

成型温度：

~模温：

~

ABS的注射工艺参数

注射类型

螺杆式

螺杆转速（r/min）

30~60

喷嘴形式

直通式

温度（℃）

190~200

料筒温度

前段（℃）

200~210

中段 （℃）

210~230

后段 （℃）

180~200

模具温度（℃）

50~80

注射压力（MPa）

70~120

保压力（MPa）

50~70

注射时间（S）

3~5

保压时间（S）

15~30

冷却时间（S）

15~30

成型周期（S）

40~70

该塑件的尺寸较小，一般精度等级，为降低成型费用，采用一模多腔，并不对制品进行后加工。

为满足制品的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。

为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用并镶结构。

2.确定型腔数目

（1）型腔数量的确定。

要点：

既要保证最佳的生产经济性，技术上又要充分保证产品的质量，也就是应保证塑料件最佳的技术经济性。

1）塑料制作的批量和交货周期方面：

该塑件（鼠标底盖）是大批量生产的产品，交货周期要短，使用多型腔模具可提供独特的优越条件。

2）质量控制要求方面：

该塑件不属于高精度生产要求的产品，精度要求不高采用多型腔有较高的生产效率。

3）塑料品种和其他方面：

该塑件所用塑料为ABS工程塑料，流动性能好；浇口位置在靠近塑件边缘上，另外塑料尺寸小，形状简单。

经过以上分析所得，总结出：

采用一模两腔是最佳形式，具有最佳的经济性。

2.型腔的布局

要点：

型腔的排布与浇注系统布置密切相关，型腔排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。

这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，尽可能地采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。

经分析确定的型腔布局为平衡式型腔布局：

根据塑件的生产批量及尺寸精度要求采用一摸八腔。

按照图塑料图所示尺寸（小狗.槽等部位简化）近似计算:

塑件体积：

=16

查表塑料ABS的密度为（注射级密度为1.05）

单件塑件重量:

=161.05=16.8g

3.型腔.型心工作部位尺寸的确定

查表ABS塑料的收缩率是：

0.3~0.8

平均收缩率：

S=（0.3+0.8）/2=0.55

型腔工作部位尺寸:

型腔径向尺寸:

型腔深度尺寸:

型心径向尺寸:

型心高度尺寸:

中心距尺寸:

式中:

:

塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸

：

塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸

：

塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸

：

塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸

：

塑件中心距离基本尺寸的平均尺寸

：

修正系数，取0.5~0.75

：

塑件公差（mm）

：

模具制造公差，取（1/3~1/4）△

各工作部位尺寸计算结果如图所示

通常,制品中1mm和小于1mm并