插座上壳塑料成型工艺与模具毕业设计.docx

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插座上壳塑料成型工艺与模具毕业设计

插座上壳塑料成型工艺与模具毕业设计

摘要

塑料是20世纪才发展起来的新材料，目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢材，成为当前人类使用的一大类材料。

我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已深入到国民经济的各个部门。

塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型与制品加工。

塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。

模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。

近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具总产量中所占比例越来越大，在各种塑料模具中来看，注射模具在生产中占的比例是最大的，在生产中起着重要的作用。

此次的设计任务是插座上盖模具设计与塑料成型工艺，如何才能以最快的速度设计出模具来，并降低成本，首先应考虑ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技术如何才能在设计中发挥其主要优势，因此，我使用了强大的模具设计软件——UG，在UG平台上,建立产品的2D、3D模型，并对其模具设计！

在此次设计中，主要用所学的注塑模设计，以及机械设计等方面的知识，利用UG4.0软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析。

明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。

如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。

最后用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。

关键词：

模具；塑料；注塑；工艺

Abstrct

Plasticistheonlydevelopedinthe20thcentury,newmaterials,thevolumeofworldplasticsproductionhascaughtupandoverthesteel,asthecurrenthumanuseofalargeclassofmaterials.China'splasticsindustryisbooming,theapplicationofplasticproductshasbeendeepintoallsectorsofthenationaleconomy.Plasticengineeringusuallyreferstothemanufactureandmodificationofplastic,plasticmoldingandproductprocessing.Plasticproductsandmolddesignisanimportantpartofengineeringplastics,istheessentiallinkintheplasticsindustry.

     Moldisanimportantindustrialprocessequipment,whichisusedtoshapeacertainshapeandsizeofthevariousproducts.Inrecentyears,theproductionofplasticmoldandlevelofdevelopmentisveryrapid,efficient,automated,large-scale,precision,long-lifemoldgrowingshareoftotaloutput,intermsofvariousplasticmold,injectionmoldinproductionisthelargestproportionintheproductionplaysanimportantrole.

    Theoutletcoverdesigntaskistomolddesignandplasticmoldingprocess,howtodesignthefastesttodie,andreducecosts,weshouldfirstconsidertheCAD/CAE/CAMtechnologyinthedesignofhowtoplaythemainadvantagesTherefore,Iuseapowerfulmolddesignsoftware-UG,UGplatformintheestablishmentoftheproduct2D,3Dmodels,andthemolddesign!

Inthisdesign,mainlyusedforthestudyofinjectionmolddesign,mechanicaldesignknowledge,theuseofplasticpartsUG4.0softwarewassolidmodeling,thestructureoftheplasticpartsoftheprocessanalysis.Cleardesignideas,determinetheinjectionmoldingprocessandthevariousspecificpartsofadetailedcalculationandverification.Thestructureofsuchadesigndieisusedtoensurereliability,ensurecoordinationwithothercomponents.Finally,autoCADdrawingamoldassemblyandpartdrawings.

Keywords:

Die;plastic;injection;Technology

第一章引言

毕业设计（论文）是大学生在学校学习的最后一个重要环节,既是对学生学习、实践与研究的全面总结，又是对学生素质与能力的一次综合检验，还是学生毕业资格与学位资格认证的重要依据。

其目的有以下几方面：

（1）培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行分析与解决实际问题的能力，培养学生的创新精神。

（2）培养学生收集、整理和分析各种资料的能力，全面提高学生分析和解决实际问题的能力。

（3）提高学生设计、计算和绘图的能力。

提高学生实验研究和数据处理的能力。

（4）全面提高学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力。

（5）提高学生外语、计算机应用能力。

模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。

模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。

尤其是塑料模具，在所有模具的总产量中所占的比例越来越大，对经济的发展起着十分重要的作用。

近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，在工业生产中对塑料模具的要求是：

能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。

它包括三个方面的内容。

第一，制品方面要求精度高，外观美，性能好。

第二，制造方面要求结构合理，容易制造，而且成本要低。

第三，使用方面要求操作简单方便，效率高，容易实现自动化，还有维护保养方便。

随着模具设计与制造技术的迅猛发展，塑料成型模具将趋向于高效率、自动化、大型、精密、长寿命的方向发展。

本次设计的题目是“插座上盖设计”，其内容为：

（1）学会观察制品，判断制件是否符合塑料件的成形条件（比如注意拔模斜度），还特别要留意制件影响开模的细部特征；

（2）研究制件的排位方式和进浇方式，画草图确定模具的整体结构，保证结构能循环工作，稳定可靠；

（3）在深入研究制件的基础上确定开模的分型面，以及确定各镶块或滑块、斜顶的分割面组或体积块；

（4）对该样品进行测绘,并在测绘的基础上对该产品进行模具结构设计和成型工艺分析

（5）用UG4.0按照上步的结果把模具核心的部分：

凸凹模分割出来；

（6）进一步完善凸凹模和各细微结构；

（7）调用EMX中适合的模架完成模架设计；

（8）在UG4.0中出模具转配图和模仁图，以及对模架板块需要再加工的各组件出工程图；

（9）把UG4.0工程图转入AUTOCAD中进行完善。

第二章塑件成型工艺分析

2.1产品开发依据用途清单

最大几何尺寸：

160X60X10mm

环境：

室内，使用温度范围0℃~40℃

有化学品接触

抗冲击要求：

限定量从1.5m高度，0℃下摔下外壳不出现裂缝或者开裂特征

刚性要求：

在4Kg负荷下无变形

电气性能：

电绝缘性一般

外观要求：

部件美观，外部光洁性一般

使用寿命：

5年以上

根据上述使用要求可归纳产品设计要求为制品材料需要具有一定的抗冲击性并且要有一定的防腐蚀性，随着越来越多家庭的使用，这必须要求其生产自动化程度高，成型周期短

2.2制品结构和形状的设计

用UG4.0软件进行插座上盖的三维建模，三维实体模型更加直观的表现了产品造型,可以从各个角度对模型进行观察，软件可以测量并且还可以根据三维模型数据使用UG4.0的CAE分析模块--塑性顾问进行熔体的充模仿真，可以验证模具结构的正确性，制品如图2.2

插座上盖产品图如下：

2.3．制品材料选择

通用塑料如聚丙烯PP，聚乙烯PE丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物（PP）具有应用范围广、加工性能良好，价格低廉的优点,所以拿这三种常用典型材料比较选取。

2.3.1聚丙烯（PP）

聚丙烯结构式

pp无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。

常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。

PP是一种半结晶性材料。

它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。

由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。

聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。

PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。

PP的维卡软化温度为150C。

由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。

PP不存在环境应力开裂问题。

通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。

PP的流动率MFR范围在1~40。

低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。

对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。

由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。

并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。

加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。

然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。

PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

2.3.2聚乙烯（PE）

聚乙烯英文名称：

polyethylene，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。

在工业上，也包括乙烯与少量α－烯烃的共聚物。

聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-70～-100℃）,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良

聚乙烯是半结晶热塑性材料。

它们的化学结构、分