冰箱调温按钮塑模设计.docx
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冰箱调温按钮塑模设计
参考报告（个人）：
电IVT-REJX-50》______________________________________________________________________________________________________________________________
苏州工业园区职业技术学院
毕业项目
2009届
2009年4月5日
项目类别：
毕业设计
项目名称：
冰箱调温按钮塑模设计
专业名称：
数控专业
姓名：
阳楚平
学号：
200601599
班级：
数控06301
指导教师：
徐兵
IVT-REJX-51
苏州工业园区职业技术学院
毕业项目任务书（个人表）
系部：
精密工程系
毕业项目类别：
毕业设计
毕业项目题目：
冰箱调温按钮塑模设计
指导教师：
徐兵
职称：
教授
类别：
专职
学生：
阳楚平
专业：
数控
班级：
数控06301班
1、毕业项目的主要任务及目标
任务:
结合工作实际及学校所学内容制作一份简单产品的塑模设计。
目标:
根据产品的图纸,认真分析零件的各部分细节，确定该零件关键性技术问题的解决方法，审查零件的有关尺寸、结构、视图、材料及技术要求的合理性，确定最合理的模具结构。
2、毕业项目的主要内容
一、产品介绍
二、产品材料的选择与配方设计
三、工艺参数的确定
四、设备的选择
五、模具设计
续表：
3、主要参考文献（若不需要参考文献，可注明，但不要空白）
1、<<塑料模具技术手册>>
2、<<注塑制品与注塑模具设计>>
3、<<塑料成型工艺学>>
4、进度安排
毕业项目各阶段任务
起止日期
1．毕业项目的主题选择
2009/4/1—2009/4/10
2．毕业项目资料的搜集
2009/4/10—2009/4/20
3．毕业项目初稿的完成
2009/4/20—2009/4/30
4．对毕业项目的修改
2009/5/1—2009/5/7
5．依据导师建议再次修改
2009/5/8—2009/5/20
6.最终完成和答辩
2009/5/25
注：
此表在指导老师指导下填写。
诚信声明
本人郑重声明：
所呈交的毕业项目报告/论文《》是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。
论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。
本声明的法律结果由本人独自承担。
作者签名：
年月日
摘要
本毕业项目是做一套冰箱调温按钮的塑模，进行塑料产品的模具设计首先要对成型制品进行分析，再考虑浇注系统、型腔的分布、导向推出机构等后续工作。
通过制品的零件图就可以了解制品的设计要求。
对形态复杂和精度要求较高的制品，有必要了解制品的使用目的、外观及装配要求，以便从塑料品种的流动性、收缩率，透明性和制品的机械强度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考虑注射成型工艺的可行性和经济性。
关键词：
浇注系统，分型面，型腔，设计
设计者：
阳楚平
指导老师:
徐兵
一、产品介绍
1.产品名称：
冰箱调温按钮
2.产品用途：
用于各种电气系统的控制按钮键
3.产品结构尺寸（见产品图[1]）
4.生产量：
月产量150万只。
5.产品性能及使用要求：
（1）外观为原料本色，透明美观；无其它杂色或斑点，表面平滑无裂纹、银丝，无气泡，无形变等缺陷；质量轻，可减轻设备自重。
（2）性能要求：
收缩率不大于0.5%，吸水性不高于0.8，冲击强度>15KG•cm2，弯曲强度>70KG•cm2.表面电阻系数<1×1013Ω;体积电阻系数<1015Ω•cm，马丁耐热温度>70℃。
（3）使用条件：
使用温度：
室温，220V用电场所；使用负荷：
人工手指操作按压力。
二、产品材料的选择与配方设计
根据产品的使用要求和性能要求，选择PSH-GN-095-06的树脂作主原料，PS是所有塑料当中最轻的一种，能减轻设的自重。
透光率不低于88%，雾度约3%，折射率比较大具有特殊的光亮性。
PS的拉伸、弯曲常规力学性能皆高于其它聚烯烃，是属于硬而脆的材料，所以必须加入一些增韧剂以改善制品的柔韧性，加入量为15份。
由于制品属于透明塑件，无需加染色剂。
如表2—1：
表2—1PSH-GN-095-06树脂性能参数表
项目
参数值
项目
参数值
相对密度
吸水性%
收缩率%
比体积率%
拉伸屈服强度Mpa
冲击韧性KJ•m-2
1.05
0.04
0.7
0.95
48
20.6
拉伸弹性模量Mpa
马丁耐热温度℃
热变形温度℃
体积电阻率Ω•cm
熔点℃
软化温度℃
2.8×103
52
92
1×1016
165
120
PS中文名：
聚苯乙烯
英文名：
Polystyrene
1.基本特性
聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。
聚苯乙烯无色透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声，密度为1.054g/cm³。
聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。
相对分子质量越大，机械强度起高。
聚苯乙烯有优良的电性能（尤其是高频绝缘性能）和一定的化学稳定性。
能耐碱、硫酸、磷酸、10﹪~30﹪的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用。
对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。
能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。
聚苯乙烯的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。
但耐热性低，热变形温度一般在70~98oC，只能在不高的温度下使用。
质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此限制了它在工程上的应用。
近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，又保留了它的优点，从而扩大了它的用途。
2.成型特性
1.无定形料,吸湿性小，不易分解，性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力。
2.流动性较好，溢边值0.03mm左右，防止出飞边。
3.塑件壁厚应均匀，不宜有嵌件，（如有嵌件应预热），缺口，尖角，各面应圆滑连接。
4.可用螺杆或柱塞式注射机加工，喷嘴可用直通式或自锁式。
5.宜用高料温，模温、高注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形（尤其对厚壁塑件），但料温高易出银丝，料温低或脱模剂多则透明性差。
6.可采用各种形式浇口，浇口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件，脱模斜度宜取2度以上，顶出均匀以防止脱模不良发生开裂、变形，可用热浇道结构。
3.综合性能
热变形温度：
65oC----96oC
屈服强度:
35~63MPa
抗拉强度:
35~63MPa
断裂伸长率1.0%
拉伸弹性模量：
2.8~3.5GPa
抗弯强度：
61~98MPa
抗压强度：
80~112Mpa
4.PS的成形条件
注射机类型：
螺杆式
预热：
温度60~75oC
时间2h
料筒温度：
前段170~190oC
后段140~160oC
模具温度：
32~65oC
成形时间：
注射时间15~45s
高压时间0~3s
冷却时间15~60s
总周期40~120s
注射压力：
60~110Mpa
螺杆转速：
48（r/min）
参照树脂性能对照产品性能与使用要求可知，PSH-GN-095-06能满足要求，故除加增强剂外不需加其它助剂配方，即可生产产品。
三、工艺参数的确定
1.注射量计算
根据一次注射出的产品和浇注系统的体积进行计算
V实=6（V塑+V分）+V主
V塑=¼πd1²×2+¼π（d2²-d3²）×1+¼πd2²×0.5
=¼π（13.5）²×2+¼π（10²-6²）×1+¼π10²×0.5
=316㎜³
V分=π×（d/2）²×h=3.14×4×10=12.56㎜³
V主=⅓πh（r²+Rr+R²）=⅓π×35（1.75²+1.75×3+3²）
=634.2㎜³
V实=6（376+12.56）+634.2=2965.56㎜³=2.966㎝³
2.锁模力计算
根据[3]：
F=K
P
A
根据PS的流动性和模具结构特点选取K=0.6；注射压力考虑采用多型腔注射，压力应高些，取P=60MPa/cm2。
A表示表示成型面积
A的计算：
A=¼πd²=0.25×13.5²=1.4316cm2
F=K
P
A=0.6×60×1.4316=51.696KN
3.保压时间的计算
T保=0.3（S+2S2）=0.3×（2+2×32）=3s
4.冷却时间的计算
T冷=[S²/π²k]×in[8（Ts-Tm）/π（TE-Tm）]=3s
5.塑化时间的计算
T塑=一次注射量/塑化能力=2.3/10=0.23s
Ts—成型温度[5]Tm—模具温度
TE—脱模温度α—热扩散系数（㎡/h），取3.2×1
表3—1注射工艺控制参数
项目
控制部位
控制参数
备注
温度（℃）
干燥
60
[5]P237附D
料筒后段
150±5
料筒中段
180±5
料筒前段
160±5
喷嘴
150±5
模具
60±5
压力（Map）
塑化背压
<20
注射压力
60
保压压力
30~40
锁模力（吨）
52
时间（秒）
干燥时间
2h
注射时间
0.2
保压时间
3
冷却时间
3
开合模时间
5
成型周期
12
四、设备的选择
1.注射机的选择
（1）注射量的确定
由工艺参数的确定中已知一次注射量为2.4cm3
射机的公称注射量Q为：
Q＝2.4×1.2＝2.88cm3
取注射机的公称注射量为~~3cm3
（2）锁模力的计算
由工艺参数的确定中已知为（0.6）吨，成型面积为（1.4316）cm2
（3）所需注射机台数的计算
由月产量和注射机的生产能力（成型周期）及考虑设备利用率求出:
本产品生产工作制度设计为24h三班工作制，设备24小时连续运转，设备利用率设为0.85，根据如前初设的工艺控制参数成型周期约为12秒，生产模具一模六件，则所需注射机台数为:
÷（
×6×0.85）=1.36（台）取整数值2台
根据以上计算出的公称注射量（3）cm3,锁模力（0.6）吨，成型面积选用SYS-10型号注射机）数量为
（2）台。
表4—1注射机技术性能参数表
项目
单位
参数
理论注射量
cm3
10
注射压力
Map
150
最大注射面积
cm2
90
锁模力
KN
15
最大模具厚度
㎜
180
最小模具厚度
㎜
100
模板行程
㎜
120
喷嘴球半径
㎜
12
喷嘴口半径
㎜
2.5
五、模具设计
1.选择制品的分型面[5]
分型面应设置在零件截面最大的部位，塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模件精度要角度考虑，应有利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模，而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精度。
如A-A面，箭头的朝向代表动模的位置，塑料包紧动模的型芯而留在动模，模分型如下图：
分型如下图：
图5-1分型面
2.型腔布置
已知的体积V塑或质量W塑，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模六腔平衡式排列；根椐制品的形状，在模板上的的排列形式为圆形。
以确保制品的均一和
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