液晶显示器支架模具设计
液晶显示器支架模具设计[20200123184625]
日期： 2102年10月20日 【摘要】
本文详细阐述了电脑显示器支撑架的模具设计过程，设计了注射模具的各个系统，如浇注系统、导向定位机构、侧向分型与抽芯机构，并对塑料材料性能进行了分析。使用Pro/e软件设计成型零件和非标准零件，以及对模具进行分模、生成元件、装配等，从而进行全面的参数化设计。最后，全面完成模具的整体设计。此外应用Pro/e可快捷的将三维图转化为二维图，直接指导生产。针对塑件的特点，本模具设计了侧抽芯机构，也构成了本次模具设计的主要内容。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:注塑模具；塑料；模具设计；侧抽芯
引言 1
一、液晶显示器支撑架模具设计 1
（一）塑件成型工艺性分析 2
（二）注射机型号的确定 3
（三）型腔数量及注射机工艺参数的校核 5
（四）型腔确定及分型面的选择 6
（五）浇注系统的设计 7
（六）模具成型零部件的设计 9
（七）结构零部件设计 11
（八）推出机构设计 12
（九）侧向分型与抽芯机构的设计 13
（十）冷却系统的设计 14
二、模具三维实体造型 15
（一）实体分模 15
（二）模架建模 17
（三）本章小结 18
三、总结 19
四、参考文献 20
五、致谢 21
引言
近年来,我国塑料模具业发展迅速。无论是在质量、数量、技术还是能力方面都有了很大的发展，模具是工业生产中的重要工艺装备，因此，模具设计水平的高低、模具制造水平的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响许多产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。
电脑作为现在人们工作和娱乐的重要工具越来越普及，因此对于其相关配件的要求也越来越高。本次设计的电脑显示器支架注塑模要求重量轻、质量好、美观可承受很大的重量。这就对支撑架壳体的模具制造精度和成型参数提出了更为苛刻的要求。
在模具的设计中，运用CAD技术对设计方案进行了计算机模拟分析。通过对分析结果的解读，可以预测到已有方案中的不足之处，并在此基础上对模具的设计参数和工艺参数进行改进。在模具设计与优化的过程中，成功的将生产经验与先进的现代设计方法结合，缩短了高精度塑料件模具的设计周期。
本课题的目的是设计一套液晶显示器支撑架的注塑模具，要求结构合理，能够保证产品的尺寸精度和表面质量。设计要求对塑件设计和成型工艺进行分析和改进，合理设计塑料模具的结构。
二、液晶显示器支撑架模具设计
显示器支撑架如图2—1。
2.1塑件成型工艺性分析
图2-1
（一）塑件成型工艺性分析
1.塑件要求
（1）塑件名称 液晶显示器支撑架后盖壳体
（2）塑件材料 ABS
（3）生产类型 大批量生产
（4）精度要求 MT4（GB/T14486-93）
（5）外观要求 产品外观漂亮精美没有其它痕迹
（6）塑件结构及工艺性分析
该塑件为液晶显示器支撑架壳体。零件的二维图和三维图如图2-2所示
图2-2
从塑件尺寸看，该塑件的的尺寸不是很大，但要求精度较高，因此控制塑件成型后的变形量是该塑件的首要解决的问题。查表GB/T14486-93可知，为满足产品的精度要求，必须控制塑件在最大尺寸方向上的最大变形量不超过0.26mm。从产品外观的要求考虑，由于此塑件是产品的外观件，因此必须严格控制塑件成型过程中产生的位置与数量，并将此作为选择浇口位置与形式的重要参考因素。另外在保证外观要求的同时还要控制熔接痕的位置与强度。
2.产品材料特性分析
本塑件材料采用的是ABS成型，密度为1.02至1.16 g/cm3。全称为苯乙烯—丁二烯—丙烯腈共聚物，它是一种三元共聚物，拥有三种组元的共同特性，使其具有“坚韧，质硬，刚性”的特点。ABS树脂具有较高的冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，而且有易成型和机加工的特点。此外它是一种无定形材料，吸湿性强，其吸水率（24h）：0.2%—0.3%；含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件需要进行长时间干燥。其拉伸弹性模量为1800—2900Mpa，弯曲强度为：99—134Mpa；与钢的摩擦系数为0.21。ABS的流动性属于非牛顿流体，其熔体粘度对加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更敏感，ABS的熔体冷却固化速度较快ABS的主要性能指标见表2-1。
表2-1 高抗冲型ABS主要性能指标
相对密度g/cm3 1.02~1.05 线膨胀系数（×10-5K-1） 9.5~10.5
成型收缩率/% 1.10~1.11 抗拉屈服强度MPa 35~44
吸水率/% 0.2~0.45 洛氏硬度 HRC R65~109
收缩率/% 1.0~3.0 热变形温度（1.82MP）/℃ 67.5
（二）注射机型号的确定
模具设计时，设计者必须根据塑件的结构特点、塑件的技术要求确定模具结构，模具的结构与注射机之间有这必然的联系，模具定位圈尺寸、模板的外围尺寸、注射量的大小、推出机构的设置及锁模力的大小等必然参照注塑机的类型及相关尺寸进行设计，否则模具就无法与注射机匹配，注射过程就无法进行。
1.初选注射机的型号与类型
利用公称注射量选择注射机：
利用Pro/e测量工具可以测的工件的体积为：V=23.284cm3。取其密度为1.1g/cm3，那么质量M=23.284cm3x1.1g/cm3=25.612g。查参考文献得流道凝量的体积一般一般取塑件体积的0.5倍；由于采用一模四腔，所以：
实际注射量为：V实=1.5Vx4=1.5x23.284x4=139.703cm3
实际注射质量为；M实=1.5Mx4=153.672g；
模具设计时，塑件成型所需的塑料熔体的总容量或质量需在注射机注射的80%以内。由此，可得注射机所需体积最小为139.703/80%=174.628 cm3
利用锁模力确定注射机：
塑料制件在分型面上的投影面积为A1=6276mm2。流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2=0.3 A1=1882.8 mm2；
A分= A1+ A2=8158.8 mm2
查参考文献知；
F锁≥F胀=A分P型=8158.8x30Mpa=244.7KN
式中F锁为注射机的公称锁模力；A分为塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和；P型为型腔内熔体压力，取为30Mpa；
在综合上面两项的计算后，参考文献初步选定注塑机为XS-ZY-250型注塑机。该注塑机的主要参数如下表2-2：
表2-2注塑机额定技术参数
注射装置 额定注射量/cm3 250
螺杆直径/mm 50
日期： 2102年10月20日 【摘要】
本文详细阐述了电脑显示器支撑架的模具设计过程，设计了注射模具的各个系统，如浇注系统、导向定位机构、侧向分型与抽芯机构，并对塑料材料性能进行了分析。使用Pro/e软件设计成型零件和非标准零件，以及对模具进行分模、生成元件、装配等，从而进行全面的参数化设计。最后，全面完成模具的整体设计。此外应用Pro/e可快捷的将三维图转化为二维图，直接指导生产。针对塑件的特点，本模具设计了侧抽芯机构，也构成了本次模具设计的主要内容。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:注塑模具；塑料；模具设计；侧抽芯
引言 1
一、液晶显示器支撑架模具设计 1
（一）塑件成型工艺性分析 2
（二）注射机型号的确定 3
（三）型腔数量及注射机工艺参数的校核 5
（四）型腔确定及分型面的选择 6
（五）浇注系统的设计 7
（六）模具成型零部件的设计 9
（七）结构零部件设计 11
（八）推出机构设计 12
（九）侧向分型与抽芯机构的设计 13
（十）冷却系统的设计 14
二、模具三维实体造型 15
（一）实体分模 15
（二）模架建模 17
（三）本章小结 18
三、总结 19
四、参考文献 20
五、致谢 21
引言
近年来,我国塑料模具业发展迅速。无论是在质量、数量、技术还是能力方面都有了很大的发展，模具是工业生产中的重要工艺装备，因此，模具设计水平的高低、模具制造水平的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响许多产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。
电脑作为现在人们工作和娱乐的重要工具越来越普及，因此对于其相关配件的要求也越来越高。本次设计的电脑显示器支架注塑模要求重量轻、质量好、美观可承受很大的重量。这就对支撑架壳体的模具制造精度和成型参数提出了更为苛刻的要求。
在模具的设计中，运用CAD技术对设计方案进行了计算机模拟分析。通过对分析结果的解读，可以预测到已有方案中的不足之处，并在此基础上对模具的设计参数和工艺参数进行改进。在模具设计与优化的过程中，成功的将生产经验与先进的现代设计方法结合，缩短了高精度塑料件模具的设计周期。
本课题的目的是设计一套液晶显示器支撑架的注塑模具，要求结构合理，能够保证产品的尺寸精度和表面质量。设计要求对塑件设计和成型工艺进行分析和改进，合理设计塑料模具的结构。
二、液晶显示器支撑架模具设计
显示器支撑架如图2—1。
2.1塑件成型工艺性分析
图2-1
（一）塑件成型工艺性分析
1.塑件要求
（1）塑件名称 液晶显示器支撑架后盖壳体
（2）塑件材料 ABS
（3）生产类型 大批量生产
（4）精度要求 MT4（GB/T14486-93）
（5）外观要求 产品外观漂亮精美没有其它痕迹
（6）塑件结构及工艺性分析
该塑件为液晶显示器支撑架壳体。零件的二维图和三维图如图2-2所示
图2-2
从塑件尺寸看，该塑件的的尺寸不是很大，但要求精度较高，因此控制塑件成型后的变形量是该塑件的首要解决的问题。查表GB/T14486-93可知，为满足产品的精度要求，必须控制塑件在最大尺寸方向上的最大变形量不超过0.26mm。从产品外观的要求考虑，由于此塑件是产品的外观件，因此必须严格控制塑件成型过程中产生的位置与数量，并将此作为选择浇口位置与形式的重要参考因素。另外在保证外观要求的同时还要控制熔接痕的位置与强度。
2.产品材料特性分析
本塑件材料采用的是ABS成型，密度为1.02至1.16 g/cm3。全称为苯乙烯—丁二烯—丙烯腈共聚物，它是一种三元共聚物，拥有三种组元的共同特性，使其具有“坚韧，质硬，刚性”的特点。ABS树脂具有较高的冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，而且有易成型和机加工的特点。此外它是一种无定形材料，吸湿性强，其吸水率（24h）：0.2%—0.3%；含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件需要进行长时间干燥。其拉伸弹性模量为1800—2900Mpa，弯曲强度为：99—134Mpa；与钢的摩擦系数为0.21。ABS的流动性属于非牛顿流体，其熔体粘度对加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更敏感，ABS的熔体冷却固化速度较快ABS的主要性能指标见表2-1。
表2-1 高抗冲型ABS主要性能指标
相对密度g/cm3 1.02~1.05 线膨胀系数（×10-5K-1） 9.5~10.5
成型收缩率/% 1.10~1.11 抗拉屈服强度MPa 35~44
吸水率/% 0.2~0.45 洛氏硬度 HRC R65~109
收缩率/% 1.0~3.0 热变形温度（1.82MP）/℃ 67.5
（二）注射机型号的确定
模具设计时，设计者必须根据塑件的结构特点、塑件的技术要求确定模具结构，模具的结构与注射机之间有这必然的联系，模具定位圈尺寸、模板的外围尺寸、注射量的大小、推出机构的设置及锁模力的大小等必然参照注塑机的类型及相关尺寸进行设计，否则模具就无法与注射机匹配，注射过程就无法进行。
1.初选注射机的型号与类型
利用公称注射量选择注射机：
利用Pro/e测量工具可以测的工件的体积为：V=23.284cm3。取其密度为1.1g/cm3，那么质量M=23.284cm3x1.1g/cm3=25.612g。查参考文献得流道凝量的体积一般一般取塑件体积的0.5倍；由于采用一模四腔，所以：
实际注射量为：V实=1.5Vx4=1.5x23.284x4=139.703cm3
实际注射质量为；M实=1.5Mx4=153.672g；
模具设计时，塑件成型所需的塑料熔体的总容量或质量需在注射机注射的80%以内。由此，可得注射机所需体积最小为139.703/80%=174.628 cm3
利用锁模力确定注射机：
塑料制件在分型面上的投影面积为A1=6276mm2。流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2=0.3 A1=1882.8 mm2；
A分= A1+ A2=8158.8 mm2
查参考文献知；
F锁≥F胀=A分P型=8158.8x30Mpa=244.7KN
式中F锁为注射机的公称锁模力；A分为塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和；P型为型腔内熔体压力，取为30Mpa；
在综合上面两项的计算后，参考文献初步选定注塑机为XS-ZY-250型注塑机。该注塑机的主要参数如下表2-2：
表2-2注塑机额定技术参数
注射装置 额定注射量/cm3 250
螺杆直径/mm 50
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