《网络交换机上壳注塑模具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络交换机上壳注塑模具设计（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计说明书题目 TL-SF1008型网络交换机上壳注塑模具设计 姓名 学号 班级 专业 材料成型及其控制 学院 机械工程学院 指导教师（职称） 毕 业 设 计 说 明 书摘要本文主要介绍的是TL-SF1008型网络交换机上壳注塑模具的设计方法。首先分析了塑件的工艺特点与材料性能。接着介绍了塑件分型面的选择，成型零部件的结构，并运用仿真技术对浇注系统和冷却系统进行了设计优化。接着校核了注射机的相关工艺参数。本文论述的注塑模具采用三板式结构，采用一模二腔的型腔布置，利用推杆将制件顶出。关键词：网络交换机上壳 注塑模具 仿真 三板模ABSTRACTThis article describes a
2、 design method on developing injection mold of TL-SF1008 network switch shell plastic products. First, the article analyzed the process characteristics and material properties of the plastic parts. Then it describes the plastic parts parting surface selection, structure of molding parts, and using n
3、umerical simulation technology to optimization for the gating system and cooling system design. Finally check the relevant process parameters of injection molding machine. This article discusses the use of three-plate injection mold structure, and using a mold cavity arranged two cavities, using put
4、ter to part ejection.Key words network switch shell, injection mold, numerical simulation, three-plate injection mold目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1选题背景与意义11.2 选题意义12任务要求与工艺分析12.1任务要求12.2 塑件总体工艺要求22.3 塑件外形结构工艺分析22.4材料33注塑模具设计43.1 测绘建模43.2分型面的确定与侧抽芯方案制定53.3确定型腔数量及排列方式73.3.1 型腔数量的确定73.3.2型腔的布局83.4成型零部件设计83.4模架
5、93.5滑块设计103.5.1定模抽芯103.5.2动模抽芯103.6浇注系统设计113.7排气系统设计153.8脱模机构设计163.8.1斜顶与顶杆163.8.2顶出力校核173.9温度调节系统设计174确定注塑工艺参数205注塑机校核226 设计总结25参考文献27271绪论1.1选题背景与意义从100多年前出现第一种完全人工合成的塑料酚醛塑料开始，塑料早已成为应用最广泛的材料之一。而注塑成型工艺是塑料制品加工中非常重要的技术类型，大多数行业的塑料件加工均需要注塑成型工艺来完成。近年来，随着计算机技术的飞速发展及其在塑料模设计与制造中的应用，彻底改变了传统的模具设计与制造方式，使塑料模技术
6、得到了飞跃性的发展。1.2 选题意义本课题通过一个现实的例子来研究现代化模具设计的整个过程。在现代塑料模具设计与制造中，CAD 是利用计算机对模具进行几何设计、实体建模、绘图等; CAE是利用计算机进行数值模拟分析计算进而评估和分析模型, 从而对模具模型进行优化。这样可以取代传统的反复试模、修模等过程，从而大大降低了产品制造成本，缩短了产品开发周期。2任务要求与工艺分析2.1任务要求任务要求：设计注塑成型模具产品：TL-SF1008型网络交换机上壳材料：ABS生产批量：大批量形状外观如图1所示2.2 塑件总体工艺要求本课题为现有产品的逆工程，经初步分析发现目标塑件为经典壳型零件，没有复杂曲面，
7、尺寸适中，可以使用卡尺等简单量具进行测绘。进一步分析发现该塑件为单色，长宽高尺寸比例适中，质量适中，对注塑机和模架的选择没有特殊要求。仅需要较为复杂的抽芯机构一点需要注意。图1 塑件外观2.3 塑件外形结构工艺分析1. 塑件左右两侧需要两个大滑块外抽芯，内侧有数个卡口，均需内采用斜顶机构。2. 塑件有较多加强筋，该部分应该采用镶件设计，降低加工制造难度。3. 为了方便塑件从型腔中取出，在设计过程中内外壁应该具有足够的脱模斜度，脱模斜度的选择时应充分考虑塑件材料的性能，收缩率和塑件的几何形状。2.4材料ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene
8、Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。其综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性,电性能良好。在本设计中拟采用奇美公司一般级ABS，具有高刚性、高光泽性、中冲击强度牌号Polylac PA-757材料粘度属性如图2所示。材料加工建议条件A.干燥：80 85，2 4小时。B.射出机套筒(Barrel)设定温度如表1C.模具温度3070。依以下变数而变 a)塑件厚度b)尺c) 浇口(Gate)及流道(Runner)系统图2 Polylac PA-757的粘度曲线机筒温度前中后最高()230230220最低()190190180表1 PA-757的推荐机筒温
9、度设置3注塑模具设计3.1 测绘建模图3 塑件的总体尺寸图4 UG建模效果图A图5 UG建模效果图B3.2分型面的确定与侧抽芯方案制定分开模具取出塑件的面称为分型面;注射模有一个分型面或多个分型面，分型面的位置一般垂直于开模方向。选择分型面时，应考虑的基本原则：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处2）确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模3）保证制件的精度和外观要求4）分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难5）不妨碍制品脱模和抽芯6）尽可能与料流的末端重合，以利于排气图6 原塑件分型线分布经过观察发现原塑件分型线如图6所示，认为其布置较为合理。图7 初步分型方案观察模仿原设计对圆
10、角部进行调整，以将背面滑块放在动模，方便设置侧抽机构。同时该处为路由器背面，对表面质量要求相对较低，如图8所示。图8 塑件背面分型抽芯方案图9 塑件正面分型抽芯方案将正面滑块安置在定模以确保塑件正面没有分型线，而保证路由器正面取得更好的塑件质量，如图9所示。3.3确定型腔数量及排列方式3.3.1 型腔数量的确定其数目的决定与下列条件有关：1）塑件尺寸精度，型腔数越多时，精度也相对地降低。2）模具制造成本，多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。从塑件成本中所占的模具费比例看，多腔模比单腔模具低。3）注塑成形的生产效益，多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高。但是多腔模所使用的注射机大，每
11、一注射循环期长而维持费较高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。4）制造难度，多腔模的制造难度比单腔模大。本设计根据塑件结构的特点，与生产批量，拟采用一模两腔的模具结构，这样比一模一腔模具的生产效率高，同时结构更为合理。3.3.2型腔的布局多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。在本设计中采用中心对称的布局方法，这种布局使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均等地分得所需的压力，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。3.4成型零部件设计型芯型腔设计采用整体嵌入式
12、结构，并使用螺钉固定，这种结构强度高、刚性好，并可节约贵重模具材料和便于热处理。型腔总体尺寸14038040型芯总体尺寸14038043主要尺寸计算公差采用MT5137（A）：88（A）：25（A）：116（C）：22（A）：塑件肋板处采用镶件结构简化模具加工难度，如图10所示。图10 型芯镶块布置3.4模架根据型芯型腔的尺寸确定模架：拟采用龙记（LKM）简化细水口（三板式）标准模架模架类型规格A板厚度B板厚度GCI30507050C板厚度AB板间距垃圾钉高度KO孔直径901535表2 模架规格图11 模架结构图 3.5滑块设计3.5.1定模抽芯开模行程抽芯深度倾斜角2mm滑块压紧力抽芯侧向受
13、压面积注塑压力SP9MPa抽芯力3.5.2动模抽芯开模行程抽芯深度倾斜角2mm抽芯力滑块压紧力抽芯侧向受压面积注塑压力SP7MPa图12 定模抽芯 图13 动模抽芯3.6浇注系统设计为了降低最小开模高度与减小塑料浪费，在本设计中浇口套采用下沉式结构安置在A板上，主流道末端直径6mm，长度53mm。考虑到ABS冷却速度快，模具浇注系统应以粗，短为原则，宜设冷料穴，浇口宜取大，设计分流道为U型流道，截面圆弧半径3mm，厚度5mm，加工方便且流动效率较高，勾料冷料穴直径5mm，浇口采用镶拼潜入式浇口（如图14），浇口宽度为6mm，厚度1mm。该浇口设计可以避免在塑件外观留下痕迹，同时自动切断，生产效
14、率高，劳动强度低。料头体积，单个塑件体积，料头仅占总注塑量的4%。图14 浇口结构为了取得更好的塑件质量，设计了两种浇口细节调整方案，相互对比，如图15。在B方案中加厚了塑件浇口处的厚度，并在模具上设置两个阻流凸起，限制塑料向两侧流动。图15 浇口方案对比 A方案（左）B方案（右）可以明显地观察到方案B中的浇口设计加强了塑件中部的塑料流动，减弱两侧的塑料流动（如图16，图17）。图16 A方案下的浇口处塑料流动速度分布图图17 B方案下的浇口处塑料流动速度分布图这使塑件中部和两侧的填充速度更为一致，这样能取得更好的塑件心部取向如图18。心部取向结果能够很好地表明分子在零件内部的取向方式，分子的取向方式不仅对塑件机械性能有很大影响，而且会影响收缩，导致翘曲和内应力。图18 不同浇口方案对注塑质量的影响（心部取向）A方案（左）B方案（右）而在之后对塑件
