电脑电源线插头注塑工艺及模具设计-热固性嵌件

电脑电源线插头注塑工艺及模具-热固性嵌件 学号: 37 电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 Computer power cord plug of the injection molding process and mold design 学院 机电工程学院 专业 材料成型及控制工程 班级 材控08-1 学生 指导教师(职称) (高级实验师) 完成时间 2012 年 03 月 12 日至 2012 年 06 月 15 日 广东石油化工学院本科毕业设计诚信承诺保证书 本人郑重承诺:《电脑电源线插头注塑工艺及模具设计》毕业设计的内容真实、可靠～是本人在指导教师的指导下～独立进行研究所完成。毕业设计中引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等～均已明确注明出处～如果存在弄虚作假、抄袭、剽窃的情况～本人愿承担全部责任。 学生签名: 年 月 日 专业负责人 批准日期 毕 业 设 计 任 务 书 院(系): 机电工程学院 专业 材料成型及控制工程 班 级: 材控08-1 学生: 学号: 37 一、毕业设计课题 电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 二、毕业设计工作自 2012年 03月12日起至2012年06月15日止 三、毕业设计进行地点 四、毕业设计的内容要求 (一) 设计之原始数据: 原始资料:电脑电源线插头实物一个 (二) 设计计算及说明部分内容: 1.计算内容与确定: (1)成形零件设计:动、定模型腔尺寸的计算和布置。 (2)注塑机的选择 (3)结构系统设计计算:顶出机构、抽芯机构、冷却、浇注、排气系统等 尺寸的计算与布置。 (4)强度设计和结构草图设计:各部件的强度校核。 2. 设计内容: (1)Pro/E环境下进行产品的模具设计; (2)注射模装配图一张以上(0#计算机图); (3)各组成零件的零件图(1#或2#计算机图); (4)Master CAM环境下动、定模的CAM设计、加工仿真及后处理NC程 序; (5)编写设计(论文)说明书(不少于2.0万字，全部用计算机输出); (6)综述文献(要求书写一篇6000,8000字的与毕业设计内容相关的综 述文章) (三) 主要参考资料 1、《塑料注射模具设计实用》，航空工业出版社。 2、模具实用技术丛书编委会《塑料模具设计制造与应用实例》，机械工业 出版社 2002.7 3、伍先明确、王群等，《塑料模具设计指导》，国防工业出版社。2006.5 4、邹继强,《塑料模具设计参考资料汇编》 清华大学出版社2005.9 5、模具实用技术丛书编委会《模具材料与使用寿命》，机械工业出版社 2000.4 6、《材料力学》，高等教育出版社。 7、颜智伟,《塑料模具设计与机构设计》,国防工业出版社,2005.8 8、《塑料模具设计手册》编写组, 《塑料模具设计手册》 9、阮锋等，Pro/ENGINEER2001模具设计与制造实用教程，机械工业出版 社。 10、《Pro/ENGINEER Wildfire模具设计实例教程精解》，机械工业出版社。 11、《实战Pro/ENGINEER2001模具设计》，中国铁道出版社。 12、何满才 《模具设计与加工MasterCAM9.0实例详解》，人民邮电出版社。 2006.0 (四)附属专题 1、专题外文翻译 检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译4篇(并不少于5000 字)的外文资料。 指导教师 接受毕业设计任务开始执行日期 2012年 03月 12 日 学生签名 摘 要 对电源线插头热固性嵌件注射模进行设计，首先通过测量，利用Pro/E软件进行三维建模，并进行初步模具设计。然后，分析塑件制品的工艺性, 塑件工艺分析主要从以下几个方面进行，塑件使用性能、制件技术要求和生产要求、塑件尺寸精度分析、塑件的结构工艺性分析。再是对注射机的选择，包括注射机的初选和注射机有关参数的校核，最后确定注射机。通过以上分析后对注射模的结构进行设计:分型面和型腔数量及布置的确定、浇注系统的设计、成型零件的计算、抽芯机构的设计等。利用计算机技术，辅助设计产品及绘图，绘制模具装配图和零件图。 关键词 热固性嵌件 注射模 模具设计 工艺性分析 I Abstract For the power cord plug a injection mould thermosetting embedded design, first by measurement, Pro/E software using 3 d modeling, and preliminarily mold design. Then, analyzes the technology of plastics products, plastic parts process analysis mainly from the following several aspects of plastic parts use performance, technical requirements and parts production requirements, plastics dimension precision analysis, plastic parts of the structure analysis technology. Again to injection machine is the options, including injection machine of primaries and injection machine related parameters of checking, the final determination injection machine. Through the above analysis of the structure of the injection mould design: the parting surface and cavity number and determination of the layout, the design of gating system, molding parts of the calculation, core-pulling mechanism design, etc. Using the computer technology, aided design products and drawing, draw mold assembly drawing and drawing. Keywords Thermosetting embedded a injection mold mold design technology analysis II 目 录 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... II 第一章 绪 论 ........................................................................................................................ 1 1.1 前言 ............................................................................................................................. 1 1.2热固性嵌件注塑模具设计的意义 .............................................................................. 1 第二章 塑件成型工艺性分析 ................................................................................................ 3 2.1塑件的分析 .................................................................................................................. 3 2.2塑件的选材 .................................................................................................................. 4 2.3 PP的性能分析 ........................................................................................................... 4 2.4 PP的注射成型工艺过程及工艺参数 ....................................................................... 5 第三章 模具结构形式的拟定 ................................................................................................ 6 3.1分型面位置的确定 ...................................................................................................... 6 3.2 模具结构形式的确定 ................................................................................................. 8 第四章 注射机型号的确定 .................................................................................................... 8 4.1注射机选用原则 .......................................................................................................... 8 4.2注射机的初选 .............................................................................................................. 8 4.3 型腔数量及注射机的相关参数的校核 ..................................................................... 9 4.3型腔数量及注射机的相关参数的校核 ...................................................................... 9 第五章 成型零件的结构设计及尺寸计算 .......................................................................... 11 5.1 成型零件的结构设计 ............................................................................................... 11 5.2 成型零件钢材的选用 ............................................................................................... 11 5.3 成型零件尺寸计算 ................................................................................................... 11 5.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 ................................................................... 14 第六章 模架的选取 .............................................................................................................. 16 6.1 各模板尺寸的确定 ................................................................................................... 16 6.2 模架各尺寸的校核 ................................................................................................... 16 第七章 浇注系统的设计 ...................................................................................................... 18 7.1 主流道的设计 ........................................................................................................... 18 7.2 分流道的设计 ........................................................................................................... 19 7.3 浇口的设计 ............................................................................................................... 21 7.4 冷料穴及拉料杆的设计 ........................................................................................... 21 第八章 推出机构的设计 ...................................................................................................... 22 第九章 合模导向机构的设计 .............................................................................................. 23 第十章 排气系统的设计 ...................................................................................................... 24 第十一章 冷却系统的设计 .................................................................................................. 25 第十二章 模具图 .................................................................................................................. 26 14.1 绘制模具装配图 ..................................................................................................... 26 14.2 零件图的绘制 ......................................................................................................... 26 结 论 ...................................................................................................................................... 27 致 谢 ...................................................................................................................................... 28 参考文献 .................................................................................................................................. 29 附件 .......................................................................................................................................... 30 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第一章 绪 论 1.1 前言 模具是现代化工业生产的重要工艺装备,被称为“工业之母”。其广泛应用于汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中,起着极为重要的作用;模具是实现上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件、陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与且学加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产率高和成本低等显著特点。 塑料模具是整个模具工业中的一枝独秀，发展极为迅速，应用范围极其广泛。其中塑料注射成型所用的模具称为注射成型模具，简称注射模。塑料的注射成型过程，是借助于注射机内的螺杆或柱塞的推力，将已经塑化的塑料熔体以一定的压力和速率注射到闭合的模具型腔内，经冷却、固化、定型后开模而获得制品。当塑料原材料，注射机和注射成型工艺参数确定后，制品的质量和注射成型的生产率就基本上取决于注射模的结构类型和工作特性。 本次毕业设计的题目为电脑电源线插头注塑模具设计, 设计目的在于检验理论知识掌握情况，将理论与实践结合; 培养自己的动手能力、创新能力;系统实践Pro/E,Auto-CAD的应用，提高这两种软件的操作和应用其解决实际问题的能力;进一步掌握进行模具设计的方法和过程，为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。主要内容包括: 制品材料的选择及材料性能的分析、注射机的选用、模具结构选择、浇注系统的设计、成型零件的设计、合模导向机构的设计、冷却系统的设计、推出机构的设计以及部分零件的制造工艺分析和数控加工等。通过此次设计,加深了模具的设计中从选材到设计到成型的了解,并系统掌握模具设计和制造的各个细节;锻炼了自己的独立思考能力和创造能力，为更好更快的适应工作做了必要的准备。 由于是初次对整个模具进行设计，故在设计过程中，本人遇到了不少的困难，但通过老师的指导、同学的帮助和查阅相关资料(如、手册、图册、规范等)，尤其是指导老师的耐心修改，基本上都克服那些困难了。相信本设计能符合设计要求，顺利完成毕业设计任务。由于水平有限，经验不足,不妥之处在所难免，恳请老师们不吝指正。 1.2热固性嵌件注塑模具设计的意义 1 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 电脑电源线插头热固性嵌件表面要求不高，注塑成型时，需要优化零件结构，使其既满足用户使用要求，同时也降低生产成本。在Pro/E环境下，对电脑电源线插热固性性嵌件进行三维曲面建模，并对零件结构进行优化，达到模具设计分模的要求，并使其加工制造工艺简单化。这不仅有利于提高学生的3D建模能力，而且增强学生理论设计与实际生产需求相结合的意识。 要求学生绘制模具相关的标准装配图及零件图，加强学生的CAD综合绘图能力，掌握生产中标准作图方法和相关要求。 通过模具设计，熟练应用设计资料(如标准、手册、图册、规范等)、掌握模具设设计的一般方法和步骤，使学生对所学的模具设计专业知识有了更加清楚地了解，并能够利用所学的专业知识解决实际问题，为今后的实际工作打下良好的基础。 该课题源于生产应用，要求学生面向生产生活，从实际出发，从而培养学生的工程应用素质和解决问题的能力。 2 第二章 塑件成型工艺性分析 第二章 塑件成型工艺性分析 2.1塑件的分析 2.1.1 外形尺寸 该塑件为电源线插头热固性嵌件，结构较简单，外观质量要求不高，但外观尺寸不大，壁厚为2mm，适合注射成型，其外形结构如图2-1和2-2所示。 2.1.2 精度等级 塑件尺寸未给出，根据实际观察测量，按一般精度等级MT5进行计算。 2.1.3 脱模斜度 在塑件建模过程中，根据其外形特征，参考表2-10选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为40'，以满足成型加工要求。 图2-1 热固性嵌件三视图 3 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 图2-2 热固性嵌件3D模型 2.2塑件的选材 电脑电源线插头热固性嵌件要求其材料化学稳定性好，熔点高,成型工艺好。根据实际使用要求以及经济实惠因素，选择PP为原材料，然后添加色母等添加剂，达到五彩缤纷的美观效果。 2.3 PP的性能分析 2.3.1 成型性能 PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167?，分解温度为350?，但在注射加工时温度设定不能超过275?， 3耐热，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度0.90 g/cm，是最轻的通用塑料。耐腐蚀， 抗拉强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。缺点是耐低温冲击性差，较易老 化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。 2.3.2 使用性能 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。成型时如果储存适当则不需要干燥处理。 2.3.3 主要用途 典型制品有板、片、透明薄绳、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等。 4 第二章 塑件成型工艺性分析 表2-1 PP性能指标 ,3密度/ 0.90,0.91 屈服强度/MPa 37 gcm, 31,比体积/ 1.10,1.11 拉伸强度/MPa 30,39 cmg, 吸水率(%) 0.01,0.83 拉伸弹性模量/GPa 1.1,1.6 熔点/ 170,176 抗弯强度/MPa 42,56 :C 计算收缩率(%) 1,2 抗压强度/MPa 39,56 比热容/ 1 900 弯曲弹性模量/GPa 1.2,1.6 JkgC,,:() 2.4 PP的注射成型工艺过程及工艺参数 2.4.1 注射成型过程 成型前的准备 对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于PP吸水性较小，成型前应进行少许干燥。 注射过程 塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 2.4.2 注射工艺参数 注射机:螺杆式，螺杆转数为30~60r/min。料筒温度():后段160~180;中段 :C 180~200;前段 200~230。喷嘴温度():180~190。模具温度():40~80。注射:C:C压力(Mpa):70~120。成型周期(s):40~120。 5 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第三章 模具结构形式的拟定 3.1分型面位置的确定 通过对塑件结构分析，确保分型线不影响塑件外观，也便于脱模，分型面形式为平面分型面，设在塑件脱模方向最大的投影边缘部位。如图3-1红色线所示。 图3-1 分型面形式与位置 3.2 模具结构形式的确定 3.2.1 型腔数量的确定 热固性嵌件外观质量要求一般，采用大批量生产，可采取一模多腔的结构形式，同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模四腔结构形式。 3.2.2 型腔排列形式的确定 多型腔模具型心可采用平衡式排列布置，且力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模四腔，故采用直线对称排列，如图3-2所示。 3.2.3 模具结构形式的确定 从上面分析可知，本模具设计为一模四腔，对称直线排列，根据塑件结构形状及实际生产，推出机构拟采用人工推出更换形式。设计浇注系统时，流道采用对称平衡式，浇口采用点浇口。 6 第三章 模具结构形式的拟定 图3-2 型腔布置图 7 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第四章 注射机型号的确定 4.1注射机选用原则 模具只有与合适的注射机相配，生产才能正常进行。因此在模具设计时，除了应当了解注射成型的工艺过程外，还应对所选用注射机的有关技术规范和性能参数有全面的了解。从模具设计的角度考虑，需了解的注射机技术规范的主要项目有:注射机的类型、最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具安装尺寸及开模行程等。 注射机的选用包括两方面的内容:一是确定注射机的型号，使塑料、塑件、注射模及注塑工艺等所要求的注射机的规格参数在所选的规格参数可调的范围内;二是调整注塑机的技术参数至所需的参数。 4.2注射机的初选 4.2.1 计算塑件的体积 3cmV根据制件的三维造型，利用三维软件直接求得塑件的体积为:=2.088，塑件质1 量: 33 式 (4.1) m,,V,0.9g/cm，2.088mm,1.879g11 ,3式中参考表2-1可取0.9。 gcm,, 4.2.2 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确数值，根据经验按照塑件体积的0.2,1倍估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍V2 来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积(即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和)为 33 式(4.2) V,V(1，0.2)，4,1.879，1.2，4cm,9.019cm1 4.2.3 选择注射机 3V9.019cmV,V/0.8根据第二步计算，一次注入模具型腔的塑料总质量=，结合， 3则有: 33 V,V/0.8,9.019/0.8cm,11.274cm 式(4.3) 3 ,3cm式中，V:一副模具所需塑料的体积(); n:初步选定的型腔数量; ,3cmV:单个塑件的体积(); 1,3cm:注射机公称注射量()。 V2 3根据以上计算，初步选定公称注射量为25cm，注射机号为SZ-25/25立式注射机， 8 第四章 注射机型号的确定 其主要技术参数见表4-1。 [4]表4-1 注射机主要技术参数 3cm理论注射容量/ 25 移模行程/mm 160 螺杆直径/mm 20 最大模具厚度/mm 160 注射压力/MPa 150 最小模具厚度/mm 130 锁模力/KN 250 喷嘴口孔径/mm 拉杆内间距/mm 205 喷嘴球半径/mm 10 4.3 型腔数量及注射机的相关参数的校核 4.3型腔数量及注射机的相关参数的校核 4.3.1 型腔数量校核 3F,pA600，10,150，0.2，464.83912 式(4.4) n,,,8pA150，464.83911 n,4符合要求。 所以 4.3.2 注射量的校核 33 式(4.5) nV，V,9.019cm,0.8V,0.8，25,20cm12 所以，注射量合格。 4.3.3 注射压力的校核 pp查表4-1可知，PP所需注射压力为70~120MPa，取=100MPa该注射机的公称00注射压力p=150MPa,注射压力安全系数k=1.25~1.4，这里取k=1.3，则: 111 kpp，,，,,1.3100130 式(4.6) 101 所以注射压力合格。 p式中，:PP成型所需压力(MPa); 0 p:注射机的公称注射压力(MPa); 1 4.3.4 锁模力的校核 2mmA塑件在分型面上的投影面积，由三维软件测量得464.839。 1 AA浇注系统在分型面上的投影面积，可以按照多型腔模的统计分析来确定。是22 AAA,0.2每个塑件在分型面上的投影面积的0.2~0.5倍。这里取。 121 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积: 2 式(4.7) A,n(A，A),n(A，0.2A),4，1.2，464.893,2231.486mm12112mmA式中，:塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积(); 2mmA:每个塑件在分型面上的投影面积(); 1 2mmA:浇注系统在分型面上的投影面积(); 2 F :模具型腔内的胀型力(MPa); 1 FAp,,， 2231.48625N=55.787kN 式(4.8)1 9 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 式中，型腔的平均计算压力值(MPa)，查表4-2取25 Mpa，查表4-1可得该注pp 射机的公称锁模力=250kN，锁模力安全系数为=1.1~1.2，这里取=1.2。 Fkk222 式(4.9) KF,1.2F,1.2，55.787,66.944KN,F,250KN2112 所以，注射机锁模力合格。 对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 [1]表4-2 常用塑料注射时型腔的平均压力 塑件特点 举 例 型腔平均压力(MPa) PE、PP、PS等薄厚均匀的日用品、容容易成型塑件 25 器类 一般塑件 在模温较高下，成型壁薄容器类 30 中等粘度塑料及有精度要求的ABS、POM等有精度要求的零件，如壳 35 塑件 体等 高粘度塑料及高精度、难充型高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等 40 塑料 10 第五章 成型零件的结构设计尺寸计算 第五章 成型零件的结构设计及尺寸计算 5.1 成型零件的结构设计 5.1.1 凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，为便于加工，采用整体式凹模。 5.1.2 凸模的结构设计(型芯) 凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件结构分析可知，该塑件型芯只有一个，设计时将其放在动模部分。 5.2 成型零件钢材的选用 根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以凹模选用45钢，而对于成型内部的型芯而言，需散发的热量比较多，磨损也比较严重，因此也采用45钢。 5.3 成型零件尺寸计算 [1]采用平均收缩法，计算公式如下: ，,z ，，LSLx1,，,,凹模(型腔)径向尺寸 式(5.1) ，，Mcps，， ，,z ，，HSHx1,，,,凹模(型腔)深度尺寸 式(5.2) ，，Mcps，， ，，凸模(型芯)径向尺寸 式(5.3) lSlx,，，,1，， Mcps，，,,z ，，hSHx1,，，,凸模(型芯)深度尺寸 式(5.4) ，，Mcps，，,,z SS，maxmin塑件的平均收缩率 式(5.5) S,cp2 ,xx式中， :系数，查表可知一般在0.5~0.8之间， :相应尺寸制造公差(mm); z Δ :制件公差(mm); 下标s、m:分别代表塑件和模具。 5.3.1 凹模的径向尺寸 11 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 塑件外部径向尺寸的转换: 0L,23,0.22mm,23.22mm , s1,0.44 0L,6,0.12mm,6.12mm ; s2,0.24相应塑件制造公差: ,,0.44mm,,0.24mm，; 12 所以: ，,，0.073z1，，,,,,，，L,1，Sl,x,,1，0.015，23.22,0.6，0.44 Mcps111100 ，0.073,23.3mm 0 ，,，0.04z2，，,,,,，，L,1，Sl,x,,1，0.015，6.12,0.6，0.24 Mcps222200 ，0.04,6.07mm 0 S式中，是塑件的平均收缩率，根据表2-1可得PP的收缩率为1% , 2%，其平均收cp xxx缩率为0.015;、是系数，一般在0.5,0.8之间，制造公差越大，取值越小，12 ,,x,0.6反之越大。此处取x,0.6，;、是相应的尺寸制造公差，对于中小型塑z1z212 1,,0.073,,,0.04件取,。 ,,,zzz126 5.3.2 凹模的深度尺寸 塑件高度方向尺寸的转换: 0H,4,0.12mm,4.12mm; s,0.2410H,2,0.12mm,2.12mm s,0.242 相应塑件制造公差: ,,0.24mm,,0.24mm, 12 ,,,,0.04 zz12 所以: ，,，0.04z1，，,,，，,,H,1，SH,x,,1，0.015，6.12,0.6，0.24 Mcps110110 ，0.04,6.07mm 0 12 第五章 成型零件的结构设计及尺寸计算 ，,，0.04z1，，,,,,，，H,1，SH,x,,1，0.015，2.12,0.6，0.24 Mcps220220 ，0.04,2.01mm 0 xx式中，是系数，一般在0.5,0.7之间，此处取。 x,x,0.612 5.3.3 凸模的径向尺寸 塑件外部径向尺寸的转换: 0.24，l,4,0.12mm,3.88mm , s10 0.24，l,3,0.12mm,2.88mm ; s20相应塑件制造公差: ,,0.24mm,,0.24mm，; 12 所以: 00，，,,，，l,1，Sl，x,,,,1，0.015，3.88，0.6，0.24 Mcps,11110.04,,z1 0,4.08mm ,0.04 00，，,,，，l,1，Sl，x,,,,1，0.015，2.88，0.6，0.24 Mcps,22220.04,,z2 0,3.07mm ,0.04 5.3.4 凸模的深度尺寸 塑件高度方向尺寸的转换: 0.24，h,4,0.12mm,3.88mm; s010.24，h,4,0.12mm,3.88mm s02 相应塑件制造公差: ,,0.24mm,,0.24mm, 12 ,,,,0.04 zz12 所以: 00，，,,，，h,1，Sh，x,,,,1，0.015，3.88，0.6，0.24Mcps,110.0411,,z1 0,4.08mm,0.04 13 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 00，，,,，，,,h,1，Sh，x,,1，0.015，3.88，0.6，0.24 Mcps,220.0422,,z2 0,4.08mm ,0.04 5.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 5.4.1 侧壁S计算 本设计选用的为整体式矩形型腔，结构如图5-1和5-2所示，其侧壁的厚度按刚度 条件为: 44CPh1.23，40，6.073 S,3,,12.81mm5,,E0.6，2.1，10，0.017p1 (5-6) 图5-1 矩形凹模整体式力学计算尺寸 443(l/h)c,式中 ， ，为1.23，Ф为0.6; 1442(l/h)，96 1 5 i,0.35，23.3，0.001，23.3,0.683,m; 1 ,,25i,0.017mm ; p1 : 凹模型腔内塑料熔体的最大压力(MPa)，为40 Mpa; P 14 第五章 成型零件的结构设计及尺寸计算 : 矩形型腔的长边长度(?),为23.3?; l h : 塑件的高度(?)，为6.07?; ,: 凹模的允许变形量(?); p 5E : 钢的弹性模量，取2.10×10 MPa。 按强度计算为: 112222,,,,pl40，23.3,,,, S,,,8.23mm 式(5.7) ,,,,2,2，160,,p,, ,式中， :模具强度计算的许用应力(MPa)，一般中碳钢160MPa。 p 通过刚度与强度综合计算，取S=15mm。 ,SS,/2多腔模具的型腔与型腔之间的壁厚由经验公式计算取8?。 5.4.2 底部厚度T计算 4444l/b23.3/25.25, 式(5.8) c,,,0.013mm4444，，，，32l/b，132，23.3/25.25，1按刚度条件计算底板厚度为 114433,,,,,cpb0.013，40，25.25,,,,T,,,13.4mm 式(5.9) 5,,,,E,2.1，10，0.017,,p,, 图5-2 矩形多型腔侧壁结构 b :矩形型腔的短边长度(?)，为25.25?。 按强度计算底板厚度为 112222,,,,Pb40，25.25,,,,T,,,8.93mm 式(5.10) ,,,,,22，160p,,,, 综合以上计算，T取整为20mm。 15 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第六章 模架的选取 根据型腔的布局可以看出，型腔分布尺寸为120×26，又根据型腔侧壁最小厚度为15mm，所以，凹模最小的尺寸为150×56×25; 模具的大小主要取决于塑件的大小和结构。对于模具而言，在保证足够强度和刚度的条件下，结构越紧凑越好，可以以塑件布置在推杆推出的范围之内及复位杆与型腔保持一定距离为原则来确定模架大小，可以大致按下列经验公式来计算: , 式(6.1) WWmm,,102 , 式(6.2) Lld,,,30t ,W式中， :塑件在分型面上的投影宽度(mm); ,L :塑件在分型面上的投影长度(mm); W :推板宽度(mm); 2 l:复位杆在长度方向的间距(mm); t :复位杆直径(mm)。 d Wl根据以上两式求得=130mm，=205mm。 2t 再考虑到导柱、导套及连接螺钉布置应占的位置和推出机构等各方面问题，确定选 [1](125×160)的形式用模架结构为A1。 6.1 各模板尺寸的确定 A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为4mm，再考虑凹模底部深度T=20mm，故A板厚度为32mm。 B板尺寸。B板与A板相似，同样为32mm。 C板(垫板)尺寸。垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+5,10mm=20+0+5+(5~10)=30,40mm，选C板高为40mm。 经过上述计算，模架尺寸已经确定为模架结构形式为A1型，其外形尺寸:宽×长 ×高=125×160×96mm。如图6-1所示。 6.2 模架各尺寸的校核 根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。 模具平面尺寸160<205(拉杆间距)，校核合格。 模具高度尺寸96mm，96<160，校核合格。 16 第六章 模架的选取 图6-1模架基本尺寸 模具开模行程 (开模行程)，S,H1，h2，(5~10)mm,16，0，(5~10)mm,21~26mm,160mm校核合格。 17 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第七章 浇注系统的设计 浇注系统是指从注射机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体在模具中的流动通道。它的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各个部分，并在填充及保压过程中，将注射压力传递到型腔的各个部分，以获得组织致密、外形轮廓清晰、内在质量优良的塑件。浇注系统在模具中占有非常重要的地位。它影响塑件的内在和外在质量，它的布置和安排影响塑件成型难易程度和模具的复杂程度。因此正确设计浇注系统十分重要。这也要求模具设计者除了研究模具结构和加工技术之外，还必须对成型技术有较深刻的理解，这样才能使模具制造技术与成型工艺有机地结合在一起，生产出既经济又高质量的产品。 浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 7.1 主流道的设计 根据表4-1， SZ-100/60型的注射机喷嘴的有关尺寸: 喷嘴前段孔径:d=Φ4mm; 0 喷嘴前段球面半径:SR=12mm。 0 7.1.1 主流道的尺寸 1)在保证塑料良好成型的前提下，主流道L应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。通常主流道长度由模板厚度确定，一般取L?60mm。主流道长度由模板厚度与标准浇口套尺寸决定L=50mm 2)为了防止主流道与喷嘴处溢料，主流道对接处紧密对接，主流道对接处应制成球半形凹坑，其半径R= R +(1,2)mm，其小端直径d=d+(0.5,1)mm ;主流道00 小端直径按照标准选取5?，SR选14?; d ,d,d，2Ltan,,7.8mm3)主流道大端直径:，式中主流道圆锥角α,2?~4?，主 ,,,3取。 7.1.2 主流道的凝料体积 3.14,22223V,L(R，r，R，r),，50，(3.9，2.5，3.9，2.5),1633.3mm 式(7.1) 主主主主主主33 7.1.3 主流道的当量半径 2.5，3.9 式(7.2) R,,3.2mmn2 18 第七章 浇注系统的设计 7.1.4 主流道剪切速率校核 计算主流道体积流量 V，V，V1.63，8.8，1.87913分主q,,,7.69cm/s 式(7.3) t1.6 3.3q3.3，7.692,1，,由经验公式 ,,,2.5，10s 式(7.4) 1333.14，0.32,Rn 231,主流道的剪切速率处于主流道最佳剪切速率之间，所以，分流道510~510，，s 内熔体的剪切速率合格。 7.1.4 主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢(T8A或T10A)，热处理淬火表面硬度为50,55HRC。 -1 浇口套结构形式和尺寸 图7 7.2 分流道的设计 7.2.1 分流道的布置形式 考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还考虑减小分 19 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 流道的容积，保证压力平衡，因此采用平衡式分流道。 7.2.2 分流道的长度 由于流道设计简单，根据四个型腔的结构设计，取单边分流道长度L=114mm。 分 7.2.3 分流道的截面形状 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等，为了便于加工和凝料的唾沫，分流道大多设计在分型面上。本次由于PP的性能特性，选取圆形截面，对塑料熔体的热量散失、流动阻力均较小。 7.2.4 分流道的当量直径 根据经验分流道直径按上一级流道的(80%,90%)来计算，所以一级分流DD,0.8~0.9=6.248,7.02?，取D=7?，其上D为主流道大端直径7.8mm。 1，，1 7.2.5 凝料体积 分流道长度 L=114×2=228 mm分 分流道截面面积 22 A,3.14，3.5,38.465mm分 凝料体积 33V,LA,228，38.465,8770.02mm,8.8cm分分分 33.3q3.3，15.88，103,11，, ,,,1.36，10s1333.14，3.5,R1 7.2.6 校核剪切速率 计算分流道体积流量 V，V8.8，2.08813333分q,,cm/s,6.805cm/s,6.805，10mm/s 1t1.6 分流道的剪切速率 222A2，38.46533R,,,3.09cm 式(7.5) 12,C3.14，2，3.5 式中， t:注射时间，取1.6(s); 2 A:圆形面积(mm); C:圆形周长(cm); R:分流道当量半径(cm)。 1 231,510~510，，s分流道的剪切速率处于分流道的最佳剪切速率之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。 20 第七章 浇注系统的设计 7.2.7 分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.2~2.5um即可，此处取Ra1.6um。 7.3 浇口的设计 根据外部特征，外观表面质量比较高，要求没有明显的浇口痕迹，在塑件顶部采用点浇口，可减少熔接痕，为脱出凝料，模具增加一个分型面，多开一次模。点浇口的各 [8]种尺寸参考，截面图如图7-4所示: 7.3.1 浇口剪切速率的校核 点浇口的体积流量为: V2.08831q,,,1.305cm/s 2t1.6 由点浇口的经验公式得，剪切速率为: 4q4，1.3053,12，,,,,1.66，10s 式(7.6) 33,R3.14，0.1 ，4-15-1,为10s,10s,剪切速率校核合格。 7.4 冷料穴及拉料杆的设计 7.4.1 主流道冷料穴 模型侧面设有镶块，无需拉料杆拉料，在主流道端部加长10mm作主流道冷料穴。 7.4.2 分流道冷料穴 在分流道端部加长8mm作分流道冷料穴。 图7-4 点浇口截面相关尺寸 21 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第八章 推出机构的设计 塑件推出(顶出)是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，推出机构的设计是不可忽视的。在设计时，根据塑件和模具的结构，采用人手脱模。 22 第九章 合模导向机构的设计 第九章 合模导向机构的设计 注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位;而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动、定模之间的精密定位。本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所带的定位结构。 23 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第十章 排气系统的设计 该套模具是属小型模具，排气量很小，在模具靠近边缘位置开设排气槽便可。 24 第十一章 冷却系统的设计 第十一章 冷却系统的设计 该模具属于小型模具，且采用人手脱模，无需开设冷却系统。 25 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 第十二章 模具图 14.1 绘制模具装配图 绘制总装图采用1:1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。 模具总装图应包括以下内容: 1)模具成型部分结构 2)浇注系统结构形式。 3)分型面及脱模机构。 4)外形结构及所有连接件，定位、导向件的结构及位置。 5)标注模具总体尺寸。 6)按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 7)标注技术要求和使用说明。 14.2 零件图的绘制 由模具总装图拆画零件图的顺序应为:先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后 结构零件。 1)图形要求:视图选择合理，投影正确，布置得当。 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。 2) 3)标注技术要求，填写标题栏。 26 结 论 结 论 本文以电脑电源线插头注射模具为毕业设计对象，通过合理的分析和计算，查询所用原料PVC的成型特性等性质，修正并改进模具设计的整个流程。虽然设计方法很清晰，但仍存在许多不足之处。 电脑电源线插头注塑模设计,不仅是对过去所学知识的一次综合运用，而且通过这次设计，使我对所学的知识进行了一次系统的复习与应用，也使我掌握了模具设计的基本方法与步骤。设计过程中，通过查阅大量的资料,掌握搜集资料的方法和渠道，拓宽了我的知识面，提高分析问题和解决问题的能力;为达到设计要求，综合运用多种模具设计软件如CAD2008、PRO/E5.0，不同于先前“蜻蜓点水”式学习，现在在实际设计中，深入了解各种软件的应用范围和功能;通过两个多月的毕业设计，我的三维建模及CAD二维绘图和模流分析能力得到很大提高。塑料模具设计的方法与注意事项以及优化方法等知识得到进一步加深与巩固，为我以后的工作打下良好的基础。 27 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 致 谢 两个多月的毕业设计终于结束了，“两耳不闻窗外事，一心只做毕业设计”，其间，我拒绝了喜爱的电影、动漫，全身心投入到毕业设计中。经过两个月的艰苦奋斗，终于可以交上完整的答卷。毕业设计可以顺利完成，除了我个人的努力与专心外，我特别要感谢大学四年来所有老师的谆谆教诲，给我打下扎实的专业基础，可以很好完成毕业设计;感谢老师的规范指导，既给予我自主设计的空间，同时又即时督促，完成设计进度;同时还要感谢同学，为我提供一些参考资料，在设计说明书的编写与修改中，给我提供相关标准规范，并提醒我作相应修改。正因有了你们的支持和帮助，此次毕业设计才能顺利完成。 28 参考文献 参考文献 [1]叶久新，王群. 塑料成型工艺及模具设计[M]. 第1版. 北京:机械工业出版社，2009. [2]黄晓燕. 塑料模典型结构100例[M]. 第1版. 上海科学技术出版社，2008. [3]洪慎章. 典型塑料模具设计图集[M]. 第1版. 北京:机械工业出版社，2009. [4]伍先明，五群. 塑料模具设计指导[M]. 第1版. 北京:国防工业出版社，2006. [5]邹继强. 塑料模具设计参考资料汇编[M]. 第1版. 北京:清华大学出版社，2005. [6]黄镇昌. 互换性与测量技术. 第1版[M]. 广州:华南理工大学出版社，2009. [7]洪慎章. 实用注塑成型及模具设计[M]. 第1版. 北京:机械工业出版社，2006. [8]屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计[M]. 第2版. 北京:高等教育出版社，2007. [9]杨予勇. 塑料成型工艺与模具设计[M]. 第1版. 北京:国防工业出版社，2009. [10]李志刚，夏巨谌.中国模具设计大典. 电子版. 中国机械工程协会，2003. [11]塑料模具设计师指南[M]. PDF版. [12]贾润礼，程志远. 实用塑料模设计手册[M].扫描版,PDF. [13]黄镇昌.互换性与测量技术[M].第1版.广州:华南理工大学出版社，2009. 29 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 附件 英文文献翻译 在印刷注射模工具中的热力情况 R. A. 哈里斯*, R. J. M. 海牙 & P. M. 狄更斯 快速制造的研究小组 沃尔福森技工学校 & 制造工程 拉夫堡大学, 英国 * 通讯作者: R.A.Harris@lboro.ac.uk 1.摘要 使用立体光刻(SL)作为一种快速模具技术提供了一个低成本的注塑模具及快速选择方法努力生产少量的零件。然而,先前的工作已经证明,不同的特点是由水晶塑料件生产模具和生产树脂与传统加工方法。不同地区特点意味着并不是真正的问题相同由硬加工和突出的弱点SL工具。 这种差异是由于冷却速度所经历的一部分。SL模具零件产生冷却速度低于那些来自金属工具结果不同的导热模具材料本身。 这项工作的程度有关建立传热特性差异。也证明了不同冷却速率实时数据采集。结果阐述了热史上非常不同的塑造传授可能会导致不同的特色部分。 阐述了如何工作经验的热力学条件立体光刻模具可用于一个优势。一个实例详细介绍了模具的使用为注塑树脂的polyether-ether-ketone(聚醚醚酮)具有较高的工艺参数的要求。 结果实例表明,不仅是快速加工方法立体光刻能够生产一个低流量的聚醚醚酮的一般部分,而且在条件不可能使用金属模具。立体光刻模具的热特性允许部件完全水晶聚醚醚酮生产的模具在室温,相当于一个钢模具需要200 ~?C温度和更高的注射压力和速度。 关键词:立体光刻、快速模具、注塑、传热、聚醚醚酮。 2.背景 术语快速成型(RP)指的是生产物理几何的一群过程。RP工艺直接产生一个几何资料来源于一个三维代表。CAD -计算机辅助设计。的过程产生的几何特征的添加剂,逐层制造顺序,当启动运行于不顾。立体光刻(SL)就是这样的一个RP的过程。 SL是最成熟的商业记者的过程,它的发展始于1980年代中期。SL代表一个最几何精确的商业记者 30 附件:英文文献翻译 推动最小特徵尺寸大约0.1毫米的可能。SL生成一个实心物体选择性的固化树脂感光液暴露于紫外光雷射所提供。 部分产生部分-次要-部分在一个平台,包含在浴缸里的液体树脂。材料可用于过程被限制为丙烯酸和环氧树脂。树脂可具有不同的特征,但他们都是本质上的基因型的环氧树脂和丙烯酸(在这件作品中,环氧树脂采用)。 结果表明SL可产生模具腔,可以用于注塑有限数量的部分在各种聚合物(1、2、3、4、5、6、7)。(插入)模具腔产生的具有非常不同的树脂传热特性相比,注塑模具材料的传统。 导热系数 SL 环氧基树脂 0.2W/m-K 钢铁 50W/m-K 铝 200W/m-K 这些不同的传热性能通常被看作是一个虚弱的SL成型过程,其结果较慢的冷却时间,因此部分生产周期时间。 它也显示了传热性能的模具零件,SL结果表明不同的特点,由金属制成的模具。结晶聚合物已经证实可展现出以下生产环氧树脂的特点,从模具相比,金属模具。 更大的强度和刚度 (8) 较低的冲击强度 (9) 更大的密度 (10) 更大的收缩 (11) 这种差异涉及到一个更高的层次所开发的结晶度SL模具零件内由于其较慢的速率。这是由于慢的速率的不同的热导率的模具材料。 这项工作在速率的差异,说明了部分模具冷却在SL和铝由一个实时数据采集调教。热条件优势SL模具加工经验后展现在了相应的案例研究。 3.研究方法 3.1 工具设计 部分和工具设计实验中使用来自早期工作的一部分收缩的评价。由一个标本的模压棒材形状与尺寸12.7毫米,直径为127毫米,墙的厚度为3.2毫米。这一端封闭腔,测量6.4毫米,宽3.2毫米和深度。门是一个开放的地区使用,确保没有的热量和压力积累,SL模具很容易。 31 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 一个工具不纳入弹射系统以确保一个奇异的传热速度在模腔,即包括钢弹射销环氧模具可以提供一个范围内的模具,通过举办热在一个更大的速度。没有一个弹射系统没有问题,部分被拆装方便的手。 评估工具材料是铝环氧树脂。铝被选为制造金属模具材料比较合适,因为它是经常使用在生产金属工具在很短的时间(快速加工利率可能)。铝(铝)也代表了一种工具高对比的传热特性相比,环氧树脂。 3.2 注塑法 聚合物应用于注塑是尼龙PA66,特别是Bergamid A70NAT PolyOne产生的。 这是干前迅速成型。注射成型机使用了一条巴顿菲尔 600/125模型Unilog 4000年疾病控制和预防中心控制单元。这台机器由一个60吨液压夹紧装置和一个125 x35mm往复螺杆注射单位。 注塑参数的定义:?注射速度使用是100毫米/秒。喷射压力是150酒吧。在后续?充型压力为150酒吧是举办了1.5秒。?一个23.5?C模具温度、注射温度之前。?一个温度为270?C的融化。编码的冷却时间40秒。 3.3 温度感测 为了建立传热特性发生在每一种模具温度记录是整个成型周期由聚四氟乙烯绝缘k的流动与焊接热电偶的小费。这是在三个位置插入热电偶在模腔。两人沿着其长度分布均匀的侧面和一个移动的中心移动侧链长度对模具。这些职位是说明图1。 热电偶的顶端,它坐落于0.5毫米表面下的成型的脸。热电偶是插入,从后方的模具插入通过钻孔约1毫米。终点这个洞被用了相似的球嗅刀具姿态以焊接顶端的热电偶。这是为了确保一个好的联系两个平面之间不需要任何粘合剂。认为使用任何粘合剂可以建立不确由于温度记录值的压敏胶粘接剂制造没有相同的传热特点为模具材料。 热电偶牢牢插入进洞里,用胶水粘在保证电线长度使录音来被破坏,没有任何信号由于振动从注射成型机。调解书的热电偶的洞里插了图2。 温度记录系统的校准工具以便核实记录值热电偶是准确的反映了温度条件在模腔表面。在插入之后在模具、一个已知的温度是应用于每一个探测器的位置上模腔表面和比较,从每一个记录温度探测器和实际模腔表面温度是在尊重他们的同时价值观及其响应温度的变化。在这两种情况下(SL和铝模具)之间的差额热电偶温度测量和实际地面温度不会超过+ / - 1度。 温度剖面的经验所获得的每一个模具设置,数据采集监测和记录的温度需要一段时间。阅读资料来自三个热电偶在每一个模具,这些阅读资料被转换成数字信号,用一个发 32 附件 英文文献翻译 达的软件程序,然后过滤和采样时间间隔,以提供一个线性温度历史剖面的成型条件。这个组织方面的经验记录了气温型材生产过程中模具在一百一十分钟一个时期。二十线脚条制造和温度剖面记录。 4.结果和议论 4.1 温度剖面在一次机会 在一次温度剖面的例子所经历的热型材模具铝、树脂中显示图3及图4。以下的观察可以由热历史概况:每个温度剖面显示温度一致开始~ 23.5度。温度环境处于注塑机18度。更大的环境温度的模具是由于关闭的橱柜组合(完全封闭的安全向导)和热从机器的液压夹紧单元中时油保持在一个恒定的温度。严密观察最高温度下在每个案例表明,所经历的温度略高于靠近门了,材料的进入模具。这可能是由于他们稍长时间的暴露在炎热的聚合物熔体由于方式模具填充。 显示出一个铁道模具温度骤降峰值后,在48-52秒。这是开模时的热在模具另一条路再突然发现自己进入空气。没有这样的特征就是显示在铝模具温度山峰只有2.8秒之后,几乎所有的活动已经停止48-52秒。 4.2 超过20次平均温度剖面 热史的相似性剖面从每个射击(不超过+ / - 5%)平均气温资料,允许每个模具产生的类型(铝和SL)。经验丰富的平均温度分布在每一个模具类型超过20个投篮被显示在图5。 图5显示出这说明了截然不同的温度条件在经历了SL和铝等模具。温度在铝合金模具活动发生在很短的时间内由于高导热系数的材料。内部的温度场分布在SL了模具极端得多,拖延,外在的帮助(即由压缩空气冷却)SL模具将15分钟回到它的环境温度。 5.案例研究 5.1 背景 这项工作进行了描述作为欧盟资助项目信息管理系统(IMS可。参与项目部分研究使用的Stereolithography(SL)模具生产原型大批塑料件注射成型。该项目已经成功地塑造不同的聚合物在SL模具有序发展这代表着它们的难度。这些聚合物在顺序是聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、尼龙66、尼龙66有30%的玻璃的内容。 33 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 使用polyether-ether-ketone(聚醚醚酮)将是一个重要的“跳”的进展到一个高度mould-aggressive材料。 聚醚醚酮是一种高水晶工程聚合物的温度电阻、高硬度、精度高、环境稳定性和较低的摩擦性能。它是用来在高端塑料的应用,如在医疗和航空航天工业。聚醚醚酮也有极端的注塑加工要求;熔融温度为400?C,有大约200?模具温度和一个典型的喷射压力C大约800吧。这个特定的部分之间进行了快速制造一起研究小组(RMRG)的Loughborough大学和全球塑料处理器,Ensinger在德国。 5.2 第一次尝试 第一次尝试在聚醚醚酮树脂成型模具中使用一个简单的模具的几何学,它已经被用于由作者先前的实验中(12、13)。模具,包括直接浇口模具围绕一个中心圆柱核心特征,后面跟着一个法兰顶出针上行动。一个横截面的模具如图6。 其中两个成功投产15聚醚醚酮树脂模具零件彼此。在一个合理的模具成型后的状态,尽管他们展出的角度穿在进入SL模具材料。使用的工艺参数如下图所示: 用于1st工艺参数的试验 聚合物熔体 模具 注射 注射速度 温度 (oC) 温度 (oC) 压力(bar) (mm/sec) SL 模具 400 23 (room temp) 25 7 400 200 500 50 等效要求钢模 部分显示非常有趣的特性。自己部分地区在与SL模具是灰的,这表明该地区的一部分是水晶体。地区与钢直浇布 什和顶出针是棕色的,这表明一种无定形的部分地区。这是说明图7。 5.3 第二次尝试 麻省理工学院开放式课件可使用真正的零部件设计项目作为一个示范的技术转让。提供一个叶轮工业的合作伙伴Rotax-Bombardier已经产生了各种注塑模具。用树脂聚合物在最初的成功1st我们决定尝试试验应该产生这些叶轮零件在聚醚醚酮。 两个SL模具零件成功制造出10偷看彼此。遭受穿在模具的第一点资料进入模具、也在4点资料进入腔。 用于2nd工艺参数的试验 聚合物熔体 模具 注射 注射速度 34 附件 英文文献翻译 温度 (oC) 温度(oC) 压力 (bar) (mm/sec) SL 模具 400 23 (room temp) 3010 400 200 650 70 等效要求钢模 显示部分地区又非晶态聚合物接触到钢领域的模腔。这些零件在图8。 6.讨论 结果表明,该方法具有良好的热特性强加于SL模具,这些文件通常被看作是一种劣势的过程中,可能在某些情况下,并允许成型有利条件不可能在金属工具。 成功的方法及其特点,部分是由于模具的热性能。伟大的差异量化的热力学条件已经做的实验经验。SL的环氧模具把热能远离部分远远低于钢模具是因为他们不同的热导率。这使得一个不能供热的模具和较低的工艺参数能够被使用。这项工作阐述了固有的传热特性,使他们SL模具注塑应用使用,SL成型将无法承受预热和更高注射压力和速度的要求,在等效金属工具。 特别有趣的是保证非晶态聚合物的地方展示进来接触热传导高的区域(钢直浇布什和顶出针)。聚醚醚酮是一种高结晶度的工程塑料,导致其有利的性质。零件表明,开发高结晶度不可能在一个不能供热的钢工具,为什么必须钢模具预热至摄氏200 ~?C。 目前甚至短裤分聚醚醚酮的一般要求Ensinger保证生产钢铁的工具。铝工具,加快了生产,是不可能出现的热传导过程甚至比钢和将很难维持成型鬼脸温度为200?C的一个。 7.总结和工业意义 • 第一例聚醚醚酮的一般注塑软工具。 • 第一例成功的注塑聚醚醚酮的一般在不能供热的工具。 • 最大的已知的熔体温度用于SL成型(以前所使用的最高RMRG;270篊)。 •示范较低的工艺参数与SL模具有可能由于其热特性。 • 显示出一种可能的选择钢批量生产工具部分低聚醚醚酮的。 35 广东石油化工学院本科毕业设计:电脑电源线插头注塑工艺及模具设计 参考文献 [1]希尔顿, P.D & 雅各布斯, P.F., 2000, 快速模具: 技术和工业应用, (Marcel Dekker), ISBN 0-8247-8788-9. [2]罗伯茨,s.d和Ilston,T.J. ,1998年,直接快速成型注塑工具,7th研讨会论文集,欧洲及快速原型 th制造,77th - 9亚琛、德国》,由坎贝尔,消除,457 - 470页。 [3]印地安人的认知,1996年,近年来从Stereolithography快速模具,全国学术研讨会,2nd快速成形和模具研究、8th - 19th 11月、白金汉郡大学、英国、135 - 152页,ISBN:085298 2。 [4]Stierlen,p . Dusel,k - h。 和Eyerer,p . 1997、材料快速模具技术,8th欧洲大会在RP&M。诺丁罕。英国。 [5] Dusel,k - h。 1997材料快速模具技术、社会生产快速成形制造工程师会议,22nd - 24th四月,迪尔伯恩出版社,美国。 [6]运气,洪志雄、Baraldi,美国,1995,下游技术比较功能与技术,快速模具与RP原型研讨会论文集,4th欧洲记者发布会上,13th - 15th六月,Belgriate、意大利、247 - 260页。 [7] Schulthess a,Steinmann,b和霍夫曼,m .,1996年,CibatoolTM SL的环氧树脂一些新应用,1996年北美Stereolithography用户小组会议上,3月10 - 14,圣地牙哥,美国。 [8] Eschl,j .,1997年,经验photopolymer插入注塑、欧洲人Stereolithography用户小组会议上,2nd - 5th 11月,意大利的佛罗伦萨。 [9]道森,k .,1998年的影响,对最终产品的性能快速模具。学报北美用户Stereolithography小组会 th议上,1st - 5三月,圣安东尼奥马刺队,美国。 [10] Michaeli、韩长富,Brinkmann,s .和后,m .,1996年,怎样紧密零件RT模模具系列生产吗?,Kuntstoffe Plast欧洲,v86,n11,年11月,9 - 10页。 [11] Damle、m、黄兆龙,王水,马洛依》,麦卡锡,王水,1998,纤维取向的影响力学性能的部分和Stereolithography-Insert注塑成型部分,《塑料工程师协会(SPE)年度技术会议(ANTEC美国亚特兰大,584 - 588页。 [12]哈里斯,r . a .,Newlyn,h。 一个,狄更斯、p . 2002[A].模具的选择设计变量直接Stereolithograph注塑模具模具,杂志工程制造、IMechE B部分学报216卷,没有B4 ISSN 0954 -4054。 499 - 505页。 [13]哈里斯。R.A,Hopkinson。 氮、Newlyn。 H、海牙。R &狄更斯、点,2002[b],层草案选择厚度和角度stereolithography注塑模具模具,国际杂志》的生产研究,体积40卷,3、15th 2002年2月,第729 - 719页,ISSN 0020 - 7543。 原文出处:HARRIS, R.A., HAGUE, R.J.M. and DICKENS, P.M., Thermal conditions in stereolithography injection mould tooling ，《International Journal of Production Research 36 文献参考 [? Taylor & Francis] 》，2004，42(1) pp ，119 - 129 37 38 39