車型電源轉換插頭注塑模具設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，這種類型的澆口稱中心澆口。中心澆口實際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列的優點。（3）側澆口 側澆口國外又稱標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內側或外側充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調節熔體的剪切速率及澆口的凍結時間。這類澆口可以根據塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強。由于澆口截面小，減少了澆注系統塑料的消耗量，同時去除澆口容易，而且不留明顯痕跡。這種澆口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大，對深型腔塑件排氣不利。（4）環形澆口 對型腔充填采用圓環形進料形式的澆口稱為環形澆口。環形澆口的特點是進料均勻，圓周上各處流速大致相等，熔體流動狀態好，型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免。（5）輪幅式澆口 輪幅式澆口是在環形澆口的基礎上改進而成，由原來的圓周進料改為數小段圓弧進料，澆口尺寸與側澆口類似。這種形式的澆口耗料比環形澆口少得多，且去除澆口容易。這類澆口在生產中比環形澆口應用廣泛，多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪幅澆口的缺點是增加了熔接痕，這會影響塑件的強度。（6）點澆口 點澆口又稱針點澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸很小的澆口，俗稱小澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產生較大的剪切熱，從而導致熔體的表觀粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填，因而對于薄壁塑件以及諸如聚乙烯等表觀粘度隨剪切速率變化敏感的塑料成型有利，但不利于成型流動性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變形及形狀復雜的塑件。綜合對比以上幾種澆口形式，并根據本次設計塑件選用的材料，及制品的使用環境與性能要求，本次設計采用側澆口形式。 澆口位置選擇如前所述，澆口的形式很多，但無論采用什么形式的澆口，其開設的位置對塑件的成型性能及成型質量影響都很大，因此，合理選擇澆口的開設位置是提高塑件質量的一個重要設計環節。，首先要先完成零件的表面網格的劃分，并統計進行網格統計，最大縱橫比要控制在20以內，因為網格的劃分成功與否關系到后續的填充、冷卻、收縮等的分析。用MOLDFLOW完成分析單個零件的澆口位置匹配性分布圖如圖42，最佳澆口位置如圖43。圖42 澆口位置匹配性圖從澆口位置匹配性圖和最佳澆口位置分布圖可知，最佳交口位置在零件上表面螺紋孔的后方，即接近網格N3617處。另外，澆口位置的不同還會影響模具的結構。因此，在開設澆口時應注意以下幾點：（1）盡量縮短流動距離；（2）避免熔體破裂現象引起塑件的缺陷；（3）澆口應開設在塑件壁厚處；（4）考慮分子定向的影響；（5）減少熔接痕提高熔接強度。圖43 最佳澆口位置圖此外，澆口位置的選擇還應注意到實際塑料型腔的排氣問題、塑件外觀的質量問題等。，還有零件的生產效率及注塑零件的表面工藝性，確定出如下圖44的澆口位置方案，并用MOLDFLOW檢測其流通性，確保注塑能完成。圖44整體澆注系統示意圖綜上所述，本次設計澆口采用的形式是側澆口，位置設置在制品側壁的中心部位。 排氣系統的設計當塑料熔體充填模具型腔時，必須將澆注系統和型腔內的空氣以及塑料在成型過程中產生的低分子揮發氣體順利地排出模外。如果型腔內因各種原因產生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會形成氣泡、產生熔接不牢、表面輪廓不清及填充不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會產生反壓力而降低充模速度，因此設計模具時必須考慮型腔的排氣問題。對于由于排氣不暢而造成型腔局部充填困難時，除了設計排氣系統外，還可以考慮開設溢流槽，用于在容納冷料的同時也容納一部分氣體，有時采用這種措施是十分有效的。應用MOLDFLOW進行氣穴分析，得出如圖45所示為注塑后工件的氣泡分布：圖45氣穴分布圖注射模通常采用以下幾種方式排氣：（1）利用配合間隙排氣 對于簡單型腔的模具，可以利用推桿、活動型芯、活動鑲件以及雙支點固定的型芯端部與模板的配合間隙進行排氣。這種類型的排氣方式， mm，～ mm，視成型塑料的流動性性能的好差而定。（2）在分型面上開設排氣槽 分型面上開設排氣槽是注射模排氣的主要形式。其形狀可設計成燕尾形。 （3）利用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又沒有活動型芯或推桿，可在型腔處鑲入排氣塞。本次設計的零件結構相對簡單，且頂出桿比較多，因此采用配合間隙排氣的排氣方式。 本章小結澆注系統是模具中注塑機噴嘴到型腔重要的流動通道。本章節主要講述了澆注系統的設計要點，以及主流道和分流道設計應注意的問題，最后應用MOLDFLOW分析注塑件的最佳澆口位置，結合工件表面工藝性和型腔分布的要點，最終確定了側澆口式的澆注系統。第5章 注塑機選用 注塑機的發展及功能注塑機為成型設備，原名是注射成型設備，最初是借助于金屬壓鑄機原理設計，主要用來加工纖維素硝酸脂和醋酸纖維一類塑料。1932年德國弗蘭姿布萊恩(FRANG、BRAUN)生產出全自動柱塞式臥式注射機，1948年注射機塑化裝置開始使用螺桿。1959年世界上第一臺往復式螺桿式注塑機問世，它推動了成型技術工藝的廣泛使用。注塑機的功能是將熱塑性塑料從粒狀原料轉變成最后的制型品，并在每一步中完成熔融、注塑、保壓及冷卻一個循環。 注塑機分類根據注塑裝置和合模裝置的相對位置進行分類，分為臥式注塑機、立式注塑機、角式注塑機。(1)臥式注塑機： 如圖51所示，它是最為常見類型。其合模裝置和注塑裝置的軸線呈水平一線排列，具有機身低、易維修、操作方便自動化程度高、產品可自動落下、不需使用機械手也可實現自動成型、安裝水平穩等特點、但模具需通過吊車安裝。適合大型工件。(2)立式注塑機： 如圖52所示，合模裝置和注塑裝置軸線呈一線排列，通過簡單的機械手可取出各個塑件型腔，有利于精密成型，一般鎖模裝置周圍為開放式，容易配置各類自動化裝置，特別是容易保證模具內樹脂流動性及模具溫度分布的一致性。適合于復雜、精巧的小型工件產品加工。(3)角式注塑機： 它的特點是合模裝置和注塑裝置的軸線垂直排列，其注射方向和模具分界面在同一個面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。 注塑機基本參數注塑機的規格性能通常用一些參數加以表示。其主要參數有注射量、注射壓力、移模速度、鎖模力等。這些參數是模具設計和注塑機選用時的依據。其中注射量和鎖模力的大小反映了注塑機得加工能力的大小，通常用來表示注塑機得規格型號。1. 注射量注射量是指注塑機的螺桿或柱塞作一次最大行程對空注射時所能達到的注射量。注射量的表示方法一般有兩種：熔料的容積或熔料的質量，以便于比較。注射量是表明注塑機生產塑料制品能力的重要標志。圖51 立式注塑機 圖52 臥式注塑機2. 注射壓力注射壓力是指螺桿或柱塞施加于料筒中熔料上單位面積的力。它是用來克服熔料從料筒流經噴嘴、澆道和充滿模腔時的流動阻力，使制品具有一定的致密度。3. 合模速度和開模速度模板移動速度是反映設備工作效率的參數，它直接影響成型周期的長短，原則上應可能提高移模速度。為使模具開模、合模啟動和中止階段平穩，減小慣性力的不良影響，要求模板慢速移動；而為了提高生產率，則要求空行程時模板快速移動。因此，在一個成型周期中，要求模板的移動速度是變化的。4. 鎖模力鎖模力是指注塑機的合模裝置對模具所能施加的最大夾緊力。應用MOLDFLOW得出制品件的鎖模力圖為圖53 。熔料是在高壓下注射入模腔的，雖然在流經噴嘴、模具的澆道口時有部分壓力損失，但仍具有相當大的壓力，該壓力通常稱為模腔壓力。 注塑機的選擇根據制品參數查《沖壓與塑料成型設備》一書中表62 部分國產塑料注射機的型號與技術參數，最終選定注射機型號為：LY180本制品參數由MOLDFLOW軟件分析得出，主要參數有： ； g ； T。這些參數作為選擇注塑機得參考值。圖53 零件鎖模力圖注射機的主要技術參數如表51所示：表51注射量：342 g注射方式:螺桿式鎖模力:1800 kN螺桿直徑:50 mm最大注射壓力：176 MPa螺桿轉數：10～220 r/min最大理論注射容積：383cm最大開模行程：420 mm模具厚度：200～460 mm頂出行程：150 mm合模方式：液壓機械液壓泵流量：110 L/min噴嘴孔徑：4 mm噴嘴半徑：R10 本章小結本章節主要介紹注塑機的基礎知識，以及重點說明了注塑機得基本參數，如注射量、注射壓力、鎖模力等。最后，根據MOLDFLOW分析出塑件的基本參數如質量、最大注射壓力、最大鎖模力等選擇處合適的注塑機。第6章 冷卻系統冷卻系統是直接影響注塑制品質量和生產效率的重要因素，模具冷卻裝置的設計與使用冷卻介質、冷卻方法有關。本模具設計是用純水來冷卻。純水冷卻展為普遍。因為水的熱容量大、傳熱系數大、成本低廉。水濘就是在模具型腔周圍和型芯內開設冷卻水回路。使純水或者冷凝水在其中循環帶走熱量．維持所需的溫度。冷卻回路的設計應做到回路系統內流動的介質能充分吸收成型塑件所傳導的熱量，使模具成型表面的溫度穩定地保持在所需的溫度范圍內。而且要做到使冷卻介質在回路系統內流動暢通．無滯流位。但在冷卻水回路開設時，受到模具上備種孔(頂桿孔、型芯孔、鑲件接縫等)的限制。所以要按理想情況進行設計較團難，必須根據模具的具體特點靈活地設置冷卻回路。因此在本設計造型中我使用的是直流循環式的冷卻回路，考慮到動定模很小無法在其上開設冷卻回路且此設計的散熱要求不是很高，因而將冷卻水道分布設置在定模板和動模板中。這樣便有足夠的空間來進行鉆孔擴大水道的散熱面積，使冷卻的效果達到最佳。另外水道連接口采用可移動式的水連接套拆卸和安裝都很方便，成本也很低廉。 模具冷卻系統設計原則為了提高生產率，得到較小的變形制品。除了塑件形狀和型腔設計的內容之外，冷卻系統的設計是很重要的的，主要體現在以下幾方面：1．冷卻水孔數量盡量多，尺寸盡量大：型腔表面的溫度與冷卻水孔的大小和冷卻水的溫度有關。2．冷卻水孔至型腔表面距離相等：當塑件壁厚不均勻時，冷卻水孔道要靠近型腔，間距要小。一般孔邊離型腔的距離大于10毫米。3．澆口處加強冷卻：普通熔融的塑料充填型腔時候，澆口的溫度最高，距澆口越遠溫度越低。因此澆口附近要加強冷卻通入冷水，而在溫度低的外側使經過熱交換的溫水通過即可。4．降低入水和出水的溫度差：對于長流道的制品特別注意溫差的問題 冷卻的基本形式1．冷卻形式（1）直通水：這種的有效面積大．冷卻效果較好，～般做為優先選擇的方式。（2）點冷 ：主要包括噴泉式、導熱針、和銅板隔水片。三者應用場合不同可以根據冷卻方式進行選擇。2．冷卻水路的連接方式（1）串聯冷卻： 這種形式應用廣泛，流動僅取缺于進出口之間的壓力差和通道阻力。通道越長，阻力越大；通道直徑越大，阻力越小。冷卻介質流經通道時，從周圍金屬中吸收熱量，溫度升高，因而易造成進出水口的冷卻效率不均勻的現象。一般模具冷卻水路控制在5℃以內。（2）串聯——并聯冷卻： 一般用于多型腔的冷卻．它可以保證每個支管中的流量相等。在設計冷卻管道時，必須考慮能讓塑料充模完全整．這是非常重要的一點由于冷卻使塑料流動性大大降低．從而需要更大的注射壓力，或可能造成充模不滿。必頒充分考慮所用材料的流動性及其溢料間隙，還有注射機的最大注射壓力，最大鎖模力等。若加上冷卻管道后，雖然冷卻時間減少．但造成型腔注射量不滿．或所需注射壓力超過注射機最大注射壓力，或由于注射壓力太九，而造成鎖模力不夠，產生漲模、溢料的缺陷。這時就應取消冷卻管道或重新設計．以降低冷卻效果，增大塑料的流動性。 冷卻系統的結構 型芯的冷卻系統結構根據塑件的深度和寬度不同而異，一般采用噴射式循環水路。其冷卻水通過模具帶走熱量，是高效的、最常用的方法。本課題冷卻系統設計在模具中凸模板、凹模板上。當模具溫度升高時可對模具進行冷卻，從而可提高塑件品質．延長模具使用壽命。1. 定模水道在定模板中的位置和形式：定模水道在定模中進行設計，采用普通的階梯孔類型，孔的精度達到Ra 。主要是保證水在其中的流暢性，順利帶走注塑產生的熱量，避免制件產生彎曲變形等缺陷。孔的連接形式是內螺紋連接。如下圖61和62所示為定模和定模水道圖：圖61 定模和定模水道圖 從上圖可以看出，冷卻水從進水口進入，在模具型腔的安裝位置周圍進行水循環來達到散熱的目的，揖后熱水由出水口排出。冷卻水道的位置分在應保證孥件寬分掙卻且收縮平衡，而又不與其他零部件駛扎象發生干涉現象。動、定模水道均采用沿模圖62 定模和定模水道透視圖板方向平行排布加速生產周期，熱流道加速注射過程，保證充填型腔。注射結束后，冷卻加速成型過程防止模具溫差急劇變化而變形。冷卻水道在模具中具有非常重要的作用，它直接關系到注塑件的優秀率數量和質量。模具冷卻系統包括：冷卻水道、模具溫度控制器、加熱組件等。冷卻水道位置取決子成品的形狀和不同的壁厚，原則上冷卻水道應設置在塑料向模具熱傳導困難的地方，根據冷卻系統的設計原則，冷卻水道應圍繞模具的成型產品，且盡量排列均勻一致，應遵循冷卻系統的設汁原則使冷卻水道盡量靠近型腔表面．盡量圍繞型腔，使成品在成型過程中冷卻均勻，減少各種變形的產生因素。2. 由于動模板中孔和槽的結構比較多，因而將水道盡量布置在安裝動模的最近處以達到最好的冷卻效果。動模水道的布置形式與工作原理和定模水道的相同，這里不在進行過多的介紹．具體布置形式請參見63和64所示為動模和動模水道圖：圖63 動模和動模水道圖水道連接我選用的是橡膠彎管和通用的水管接頭，這些材料無論從安裝上還是從性能和價格上都比較好．可將冷卻系統的水道連接好。圖64 動模和動模水道透視圖 型腔的冷卻系統結構常采用環形冷卻水槽的形式，這種結構有