电器后壳体注射模具设计学士学位

电器后壳体注射模具设计学士学位

目录

第一章绪论 (1)

1.1 本课题研究的目的及研究意义 (1)

1.2 本课题国内外发展概况 (1)

1.3 本课题主要研究内容 (3)

第二章电器后壳体平面注射模具设计 (4)

2.1 塑件制品分析 (4)

2.1.1 明确制品设计要求 (4)

2.1.2 塑件结构工艺性分析 (5)

2.1.3 ABS材料成型工艺特性 (5)

2.1.4 计算制品的体积和质量 (6)

2.2 初选注射机 (6)

2.3 确定分型面 (7)

2.4 型腔、型芯结构 (8)

2.4.1 成型尺寸的计算 (8)

2.4.2 型腔侧壁与底板厚度的计算 (12)

2.4.3 型芯的强度和刚度计算 (13)

2.5 推出系统设计 (13)

2.5.1 设计要求 (13)

2.5.2 脱模机构分类 (14)

2.5.3 脱模力计算 (14)

2.6 注射机参数校核 (15)

2.7 本章小结 (16)

第三章基于Moldflow软件平台的注塑流动分析 (17)

3.1 网格化产品 (17)

3.2 材料选择和浇口分析 (21)

3.3 创建浇注系统 (24)

3.4 创建冷却系统 (27)

3.5 对产品进行充填分析 (28)

3.6 翘曲分析 (30)

3.7 评价分析及浇注系统的最终设计 (30)

3.8 本章小结 (31)

第四章利用UG平台实现模具实体建模 (32)

4.1 注塑模向导中的相关指令 (32)

4.2 制件分模 (32)

4.3 模型布局 (36)

4.4 导入模架 (37)

4.5 加载标准件 (38)

4.6 电器后壳体注塑模具三维图 (38)

4.7 模具总装图 (39)

4.8 内部元件二维图 (41)

4.9 模具工作原理 (43)

4.10 本章小结 (43)

第五章结论 (45)

致谢 (47)

参考文献 (48)

第一章绪论

1.1 本课题研究的目的及研究意义

随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用，在电器产业中模具已经成为生产各种电器不可缺少的重要工艺装备。特别是在塑料产品的生产过程中，塑料模具的应用及其广泛，在各类模具中的地位也越来越突出，成为各类模具设计、制造与研究中最具有代表意义的模具之一。而注塑模具已经成为制造塑料制造品的主要手段之一，且发展成为最有前景的模具之一。注射成型是当今市场上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作为塑料模的一种，就具有很大的市场需求量。所以我选电器后壳体注射成型工艺及模具设计作为我毕业设计的课题。

本课题应用性强，涉及的知识面与知识点较多，如注塑成型、模具设计、三维造型、运动仿真以及二维三维软件的应用。

通过本课题的设计，将会在下述基本能力上得到培养和锻炼（1）塑料件制品涉及及成型工艺的选择（2）一般塑料件制品成型模具的设计能力（3）塑料制品质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力（4）掌握模具设计常用的商业软件（UG）及同实际设计的结合的能力（5）使自己在文档组织与检索方面的能力得到提高（6）掌握写论文的一般步骤及格式方法，同时提高自己的学习、思考、解决问题的能力，因为注塑模具对我来说是一个新的领域。

1.2 本课题国内外发展概况

近年来我国的模具技术有了很大的发展，在大型模具方面，已能生产大屏彩电注塑模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。机密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。

在成型工艺方面，多材质塑料成行模、高效多色注塑模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新业取得了较大进展。气体辅助注射成形技术的使用更趋成熟。热流道模具开始推广，有些单位还采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。

当前国内外用于注塑模具方面的先进技术主要有以下几种：

（1）热流道技术它是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融，停机后一般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。这一技术在大批量生产塑件、原材料较贵和产品质量要求较高的情况下尤为适用。热流道注塑成型技术应用范围很广，

基本上，适用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用热流道模具加工，许多产品如手机壳、按键、面板、尺寸要求精密的机芯部件等都是采用热流道技术成型。一个典型的热流道系统一般由如下几大部分组成：热流道板（MANIFOLD）；喷嘴（NOZZLE）；温度控制器；辅助零件。

(2) 气体辅助注射成形技术它是向模腔中注入经准确计量的塑料熔体，在通过特殊的喷嘴向熔体中注入压缩气体，气体在熔体内沿阻力最小的方向前进，推动熔体充满型腔并对熔体进行保压，当气体的压力、注射时间合适的时候，则塑料会被压力气体压在型腔壁上，形成一个中空、完整的塑件，待塑料熔体冷却凝固后排去熔体内的气体，开模退出制品。气体辅助注射成形技术的关键就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的时间与充人气体的时间的配合。气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。应用气体辅助注塑成型技术，可以提高产品强度、刚度、精度，消除缩影，提高制品表面质量；降低注射成型压力以减小产品成型应力和翘曲，解决大尺寸和壁厚差别较大产品的变形问题；简化浇注系统和模具设计，减少模具的重量．减少塑件产品的重量，减少成型时间以降低成本和提高成型效率等。气体辅助成形周期可分为如下六个阶段：塑料熔体填充阶段、切换延迟时间、气体注射阶段、保压阶段、气体释放阶段、推出阶段。

（3）共注射成形技术它是使用两个或者两个以上注射系统的注塑机，将不同品种或者不同色泽的塑料同时或者先后注射进入同一模具内的成形方法。国内使用的多为双色注塑机。采用共注射成形方法生产塑料制品时，最重要的工艺参数是注射量、注射速度和模具温度[1]。

（4）反应注射成形技术它是将两种或者两种以上既有化学反应活性的液态塑料（单体）同时以一定压力输入到混合器内进行混合，在将均匀混合的液体迅速注入闭合的模具中，使其在型腔内发生聚合反应而固化，成为具有一定形状和尺寸的塑料制品通常这种成形过程称之为RIM。

在制造方面，CAD/CAM/CAE技术的应用上了一个新台阶，一些企业引进CAD/CAM系统，并能支持CAE技术对成形过程进行分析。近年来我国自主开发的塑料膜CAD/CAM系统有了很大发展，如北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等。

优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，提高型件成形加工工艺和模具标准化水平，提高模具制造精度与质量，降低型件表面研磨、抛光作业量和缩短制造周期；研究、应用针对各类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料，以提高模具使用性能；为适应市场多样化和个性化，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成塑料注塑模，缩短新产品试制周期。这些是未来5～20年注塑模具生产技术的总体发展趋势，具体表现在以下几个方面：

a.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成