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1、 基于Pro/E的显示板三维造型及其模具设计摘要：本次设计的内容是“基于Pro/E的显示板三维造型及其模具设计”。 通过对其技术要求和工艺结构进行分析，确定工艺方案及模具形式，通过对其相关数据分析和计算，选注塑机和注塑工艺，从而确定显示板注塑设计思路、方案以及拟定模具结构形式。详细叙述了注塑成型工艺过程、分型面设计、凹凸模设计、重要零件的工艺参数与计算等。关键字：显示板；塑料模具：模具设计：注射成型：模具结构全套图纸，加153893706Based on Proe/E three-dimensional modelingof television shell and mold designAb
2、stract: The design of the content is “Based on Proe/E three-dimensional modeling of television shell and mold design ”. Through its analysis of the technology required to understand the production technology, combined with the actual production environment and production technology , etc., to do its
3、 injection mold design. Including the analysis of the technology and material required , sub-surface design, die design, punch design, main parts structure design, part process analysis, standard parts selection.Key word: recorder; plastic mold; mold design; injection molding; die structure 塑料是20世纪人
4、类的重大发明，它的发明和广泛使用，为人类的物质文明谱写了信新的篇章，大大推动了人类社会的进步和繁荣。在科学技术高度发达的美国，塑料的体积使用量已超过钢铁，以塑代木，以塑代钢，已是大势所趋。 塑料制品同金属零件相比有许多优点：容易加工、生产效率高；节约能源，绝缘性能好；质量轻，比铝约轻一半，比钢约轻四分之三，具有良好的耐磨、耐腐蚀性。设计合理的塑料制品往往能代替多个传统金属构件，可以一次成型非常复杂的形状，而且还能设计成卡装结构，从而减少产品装配中使用的各种紧固件。此外，注塑成型的制品数量比其他常规的金属成型方法要大的多。由于上述优点，目前工业产品非金属化、金属制品塑料化的趋势日益明显。中国是制
5、造业大国，产品时制造业的主体，模具是制造业的灵魂，模具的发展水平决定了制造业的发展水平。塑料的广泛使用直接带动了注塑模的飞速进步和发展。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又称为原料及设备的“效益放大器”。从生产实践可知，通过模具加工的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。模具是一种高附加值产品和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为一个国家制造业水平高低的重要标志1。简介 注塑成型也称为注射成型。它是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件。由于它具有应用面广、成型周期短、
6、花色品种多、制件尺寸稳定、产品易更新换代、生产效率高、模具服役条件好、塑件尺寸精度高、生产操做容易实现机械化和自动化等诸方面的优点，因此，在整个塑料制件生产行业中，注塑成型占有非常重要的地位。目前，除少数几种塑料品种外，几乎所有的塑料（即全部热塑性塑料和部分热固性塑料）都可以采用注塑成型。据统计，注塑制件约占所有塑料制件总产量的30%,全世界每年生产的模具数量约占有塑料成型模具数量的50%2。塑料注射成型模具的分类方法较多，按塑料件所用的材料不同可分为热塑性塑料注射成型模具和热固性塑料注射成型模具；按塑料注射机的类型不同可分为卧室、立式和直角式注射模具；按其在塑料注射机上的安装方式不同可分为移
7、动式注射模具（主要在立式注射机)和固定式注射模具；按模具的型腔数量不同可分为单型腔塑料注射模具和多型腔塑料注射模具。通常，塑料注射成型模具是按其总体结构上的某些特征进行分类的，分为普通模具和特殊模具，普通模具分为二板式模具三板式模具，其中又分为一模一腔二板式、一模多腔二板式、一模一腔三板式、一模多腔三板式；特殊模具分为滑动型芯式模具（斜导柱侧抽心式模具)、瓣合式模具（哈夫模具)、螺纹模具、滑动型芯与瓣合式结构相结合的模具、其他。1.2 注塑模具成型原理将加热融化的塑料注满一个挖有空腔的模块，然后对模块强制冷却，熔料凝固成固体。为取出凝固体，用分型面把模块分割成型芯和型腔两部分。包裹凝固体外表面
8、轮廓的一半模块称为型腔零件，包裹凝固体内表面的另一半模块称为型芯零件，型芯和型腔零件统称为成型零件。包裹凝固体内外表面的相交线称为分型环，分型环水平向四周延伸形成切割模块的分型面。事先把成型模腔按放大比例（1+成型收缩率)加工成需要的形状，凝固体就成为有用的塑料制品。光有成型零件还不能连续大量生产塑料制品，型芯和型腔零件要安装固定在模架上，加工出注料通道，配上脱模机构等其他机构和零件，成为能与注塑机配合工作的模具，才能连续生产塑料制品。沿型芯和型腔零件分型面将模具剖切为定模和动模两部分，生产时要把定、动模分别固定在注塑机固定模版和移动模板上。注塑机工作时的状态是注塑机固定模板一直固定不动，而移
9、动模板在注塑机拉杆上做单边开合运动，因此安装固定在模具动、定模部分的型芯和型腔零件也能随移动模板开合作开闭运动。注料时型芯和型腔零件闭合成封闭模腔，只留有注料通道，加热熔化的塑料在注射剂螺杆的挤压下从喷嘴经注料通道高速进入成型模腔，填满模腔的熔料经压实冷却后凝固成塑料制品。型芯和型腔零件又随注塑机移动模板的开模运动分开，随后注塑机顶出杆驱动模具脱模机构脱出塑料制品3。2. 显示板的设计2.1 对零件分析 结构分析显示板是一个薄壁、外形复杂的零件，三维造型如图2.1。生产要求和塑件尺寸精度根据产品要求，该塑件为大批量生产，采用注塑成型。此塑件上共有四个尺寸有精度要求，分别是：，其余尺寸无精度要求
10、，可按MT4级精度取。 图 2.1 显示板三维造型 显示板三视图如图所示。图显示板三视图 2.2.1材料选择显示板对强度，刚度，柔韧性，热塑性等众多方面的考虑，我们决定塑件的材料采用ABS材料。ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）优点：综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且在低温下也不迅速下降；耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好；水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响；尺寸稳定，易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可以配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面了镀铬。缺点：耐候性差；耐热性不够理想；容易产生裂纹；一般用于机器盖、罩，仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮，收音
11、机、 和电视机等壳体，部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件1设计模具时应注意：（1）选择适当的脱模机构，防止产生裂纹（2）在成型部位要防止产生裂纹，脱模斜度在10以上，应绝对避免侧凹（3）成型收缩率为0.55%。4。表2.1 ABS的成型条件塑料名称ABS树脂注塑成型机类型螺杆式预热温度（）8085时间（h）23料筒温度 （）后段150170中段165180前段180200喷嘴温度（）170180模具温度（）5080注射压力（MPa）60100螺杆转速（r/min）30适用注塑机类型螺杆、柱塞均可材料工艺性显示板所用材料为ABS树脂，而该树脂一般采用注射成型比较适宜。且显示板属于外形
12、复杂的薄壁零件，用其他的成型方法很难加工出它所需要的模具，综上所述，还是注塑成型法比较合适。ABS 塑料由于具有较大的机械强度和良好的综合性能， 在电子工业、机械工业、交通运输、建筑材料、玩具制造等工业中占有重要的位置， 特别是稍微大型的箱体结构以及受力元件， 需要电镀的装饰件更是离不开这种塑料。ABS 塑料注塑工艺5:(1) ABS 塑料的干燥 ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前进行充分的干燥和预热，不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS 原料要控制水分在0.13 %以下。注塑前的干燥条件是:干冬季节在7580 以下
13、，干燥23h ，夏季雨水天在8090 下，干燥48h ，如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂，干燥时间更长，达816h。因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器， 以免干燥好的ABS 在料斗中再度吸潮， 但这类料斗要加强湿度监控，在生产偶然中断时，防止料的过热。(2) 注射温度 ABS 塑料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时，其熔融实际上降低很小，但一旦达到塑化温度(适宜加工的温度范围， 如220250 )，如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的ABS 的热降解反而使熔融粘度增大，注塑更困难，制件的机械性能
14、也下降了。所以，ABS的注射温度虽然比聚苯乙烯等塑料的更要高，但不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机，当生产ABS制件到一定数量时，往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒，而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。究其原因，是ABS 塑料含有丁二烯成分，当某塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上，受到长时间的高温作用时，造成降解和碳化。既然偏高温操作对ABS 可能带来问题，故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然，不同类型和构成的ABS 的适用炉温也不同。如柱塞式机，炉温维持在180230 ；螺杆机，炉温维持在160220 。特别值得提出的是,
15、由于ABS的加工温度较高,对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。实践证明,这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大,将会带来熔接缝、光泽不佳、飞边、粘模、变色等缺陷。(3) 注射压力 ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高,所以在注射时采用较高的注射压力。当然并非所有ABS 制件都要施用高压, 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中, 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小,塑料收缩大,与型腔表面脱离接触的机会大,制件表面雾化。压力过大,塑料与型腔表面摩擦作用强烈,容易造成粘模。(4) 注射速度 ABS 料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时, 塑料易烧焦或分解析出气化物,从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时,还是要保证有足够高的注射速度,否则难以充满。(5) 模具温度 ABS的成型温度相对较高, 模具温度也相对较高。一般调节模温为7585
