洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造【含CAD圖紙+文檔】
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單位代碼 學(xué) 號(hào) 分 類 號(hào) 密 級(jí) XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造 院(系)名稱 工學(xué)院機(jī)械系 專業(yè)名稱材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20xx年 5 月 15 日任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目 洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容與基本要求(目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法,應(yīng)掌握的原始資料(數(shù)據(jù))、參考資料(文獻(xiàn))以及設(shè)計(jì)技術(shù)要求、注意事項(xiàng)等)(紙張不夠可加頁) 1. 設(shè)計(jì)目的:(1)綜合運(yùn)用塑料成型材料的基本知識(shí),以塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn),分析成型工藝對(duì)模具的要求;(2)掌握成型設(shè)備對(duì)模具的要求;(3)掌握成型模具的設(shè)計(jì)方法,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具的能力;(4)培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力,學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖表和查閱有關(guān)技術(shù)資料,培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)的基本技能。 2. 設(shè)計(jì)任務(wù):洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造 3. 設(shè)計(jì)規(guī)格: (1)外形尺寸見附圖;(2)材料:ABS;(3)生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)10000件 4. 設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1)塑件的工藝分析以及注射機(jī)選擇 2)注塑模具的設(shè)計(jì),主要包括: (1)型腔數(shù)目確定 (2)分型面選擇 (3)型腔的布置 (4)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (5)排氣槽位置的選擇 (6)成型零件的設(shè)計(jì)與加工工藝 (7)脫模機(jī)構(gòu)零件的計(jì)算 (8)模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇 (9)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (10)塑料模具的材料及熱處理 3) 實(shí)體設(shè)計(jì) (1)所給制品的實(shí)體設(shè)計(jì) (2)凹凸模實(shí)體設(shè)計(jì) (3)模具其他零件的實(shí)體設(shè)計(jì) (4)模具虛擬裝配 5. 設(shè)計(jì)要求: (1)20xx年2月10日完成開題報(bào)告,文獻(xiàn)綜述以及文獻(xiàn)翻譯。 開題報(bào)告主要內(nèi)容包括:調(diào)研資料的準(zhǔn)備,畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、要求、思路與預(yù)期成果;任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排;完成設(shè)計(jì)所具備的條件因素。 文獻(xiàn)綜述不少于3000字;文獻(xiàn)翻譯不少于3000字。查閱文獻(xiàn)資料不少于12篇,其中外文資料不少于2篇; (2)20xx年3月1日前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)方案。 (3)20xx年4月10日完成圖紙繪制,實(shí)體設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書初稿。 (4)20xx年4月20日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書定稿。設(shè)計(jì)說明書不少于8000字,條理要清晰,格式規(guī)范,邏輯性強(qiáng)。 (5)20xx年5月1日前上交所有材料(紙質(zhì)材料和電子檔),學(xué)院進(jìn)行答辯資格審查 。20xx年5月14日前完成答辯前的修改工作,做好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 (6)20xx年5月19日-20日院里組織統(tǒng)一畢業(yè)答辯。 6. 參考文獻(xiàn): 1 黨根茂 駱志斌 李集仁 主編.模具設(shè)計(jì)與制造.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1995.12; 2 許發(fā)樾 主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.1; 3 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組著.塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社; 4 王煥庭 李茅華 徐善國 主編. 機(jī)械工程材料.大連理工大學(xué)出版社,2000.5; 5 高佩副 主編. 實(shí)用模具制造手冊(cè). 北京:中國輕工業(yè)出版社,1999.3 6 彭建聲 秦曉剛 主編. 模具技術(shù)問答.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.1 7 陳錫棟,周小玉.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7 8 付宏生.劉京華.注塑制品與注塑模具設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,2003.7; 9 陳萬林.實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造.機(jī)械工業(yè)出版社2000.10; 10 賈潤禮,程志遠(yuǎn).實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè).中國輕工業(yè)出版社,2000.4; 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)時(shí)間: 20xx 年 2 月 13 日至 20xx 年 5 月 13 日計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間: 20xx 年 5 月 19日-20日 專業(yè)(教研室)審批意見:審批人(簽字):附圖:圖1 注塑件尺寸圖 圖2 注塑件外形圖圖1 注塑件尺寸圖 圖2 注塑件外形圖 XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)翻譯 院(系)名稱工學(xué)院機(jī)械系 專業(yè)名稱材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師20xx年 03 月 10 日使用低溫永久模鑄造鋁合金JIS-AC4C摘要:永久模具鑄造的溫度是低于200進(jìn)行薄壁鑄造從而獲得高強(qiáng)度。 AL-7.36硅-0.18銅0.27Mg-0.34Fe的合金JIS-AC4C投使用底部澆注鑄造計(jì)劃。該產(chǎn)品有矩形管形狀與墻厚度1,3(70毫米寬x68毫米長x180毫米高)和5毫米。熱效應(yīng)在熔體路徑比較時(shí)使用熱澆道插入時(shí)使用熱流道插入以及粉末脫模劑。精細(xì)的顯微觀察鑄造。厚度較小,較高的硬度較小的二次枝晶臂間距(SDAS)。然而,硬度和SDAS受模具溫度的影響。有人提議,為了避免熔體形成樹枝晶產(chǎn)生較高的強(qiáng)度,從而用足夠的充模鑄造。關(guān)鍵詞:永久模鑄造,鋁7.36硅-0.180.27Mg0.34Fe銅合金,JISAC4砂芯,粉脫模劑,低溫模具1.介紹一個(gè)輕量級(jí)的設(shè)計(jì)是一種有效的方式,從而減少汽車的油耗。高壓壓鑄生產(chǎn)輕型薄壁鑄件1,2是一個(gè)好辦法。這個(gè)過程中被廣泛應(yīng)用在汽車行業(yè)。然而,高壓壓鑄產(chǎn)品經(jīng)常包括3所造成的缺陷氣體壓迫和預(yù)凝固。盡管技術(shù)的進(jìn)步,在實(shí)際鑄件防止這些缺陷發(fā)生是不容易的。此外,在與傳統(tǒng)的永久模鑄造的比較模具的成本是非常昂貴的。永久模鑄造,金屬流動(dòng)緩慢避免鑄造缺陷,產(chǎn)生優(yōu)良的品質(zhì)。模具溫度一般保持在300 或以上達(dá)到良好的熔體填充。然而,較高的模具溫度,降低產(chǎn)品強(qiáng)度。此外,人們普遍認(rèn)為在熔體流動(dòng)下,是不適合于制造薄壁產(chǎn)品的。鑒于以上情況,我們這項(xiàng)研究的目的,為生產(chǎn)高強(qiáng),薄壁模具,使用溫度低于200。據(jù)發(fā)現(xiàn),永久模鑄造與熱流道相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了良好的金屬填充。2 實(shí)驗(yàn) 示意圖如圖1所示,模具加工出高碳鋼(JIS-S50C)。模具有一個(gè)典型的底部澆筑計(jì)劃,澆道下面,一個(gè)流道和產(chǎn)品的一部分。該產(chǎn)品具有一個(gè)10的拔模角度。砂芯(二氧化硅砂)創(chuàng)建一個(gè)3-D快速原型(RP)生產(chǎn)的中空形狀。對(duì)管的厚度進(jìn)行調(diào)整,以1,3和5毫米的核心大小改變。兩個(gè)流道材料改變金屬流動(dòng)過程中的傳熱效果。一個(gè)是鐵流道另一種是砂流道。鐵流道,加工出來的JISS50C塊,是流道的一部分。由RP打印機(jī)生產(chǎn)砂流道使用二氧化硅砂,用于代替鐵流道實(shí)驗(yàn)。圖1 底部澆注模具顯微觀察虛線包圍的部分為了得到良好的隔熱效果,以幫助熔體流動(dòng),粉末脫模劑(有害生物管理局,由Moresco有限公司提供的MT80型)。靜電噴霧機(jī)用于模具表面涂層,測(cè)量只有80微米。鋁合金JIS-AC4C(類似A356合金)。該合金具有AL-7.36硅銅-0.180.27Mg-0.34Fe組成。熔體溫度維持在740的電爐里。模具的目標(biāo)溫度范圍從30至200。鑄造實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了使用砂流道或鐵流道。表1顯示砂流道測(cè)試條件的細(xì)節(jié)。在鐵流道的情況下,只有結(jié)合溫度200的目標(biāo)模具才能生產(chǎn)一毫米厚的產(chǎn)品。表1 試驗(yàn)條件下的澆注系統(tǒng) 熔融金屬溫度() 740目標(biāo)TM0模的溫度() 30,50,100,150,200產(chǎn)品厚度(毫米) 1,3,5T截面底部:寬度x厚度(mm) 2010澆道 :寬度x厚度(mm) 2010 澆口:寬度x厚度(mm) 2010產(chǎn)品的核心材料 二氧化硅砂澆注料 鋁(JIS:AC4C)在實(shí)際鑄造過程中,用注入鐵流道然后用燃?xì)馊紵骷訜岬侥繕?biāo)溫度時(shí),其中的有害生物在模具表面噴灑。接下來,砂芯720中空的形狀被設(shè)置到位。模具閉合,夾緊,熔融后鋁液被倒入模具。填充時(shí)間約為2秒。在用砂流道注入的情況下,它被放置在加熱和涂層的模具。圖1(右)顯示測(cè)量部分的填充高度。在管四個(gè)面前面記為“F”,后面“B”,右側(cè)“RS”和左側(cè)“LS”。最大填充高度為“H”和最低的“L”表示。為例如,“SRH”是指右側(cè)面的最大填充高度。樣品電火花加工(圖1),用于硬度測(cè)量和光學(xué)顯微鏡觀察。 SDAS是:采用顯微線性截距法。3 結(jié)果與討論圖2比較了在砂流道與鐵流道模具溫度在200的管壁厚度為1毫米的情況下。砂流道需要值達(dá)到最大高度,而鋼鐵顯示短缺。圖 2 模具溫度200薄壁厚度為1毫米時(shí)如在圖2所示用砂填充更好,熔體流動(dòng)過程中的熱損失將小于鐵流道的情況下。因此,填充高度測(cè)量表1中列出的測(cè)試條件下,使用通過砂流道注入,壁厚和模具溫度的函數(shù)值進(jìn)行比較。在200時(shí),1毫米,而顯示短缺低于150所以用砂填充是最好的。在5毫米厚度,數(shù)據(jù)顯示,一些分散,而即使在這些低溫度的填充高度不夠高。 圖3在1mm時(shí)硬度和模具溫度之間的關(guān)系 圖3顯示了硬度和模具溫度在1毫米之間的關(guān)系。這值得注意的是,硬度值要求很高時(shí)用HRF62.75永久模鑄造JIS-AC4C。砂流道用于提高模具溫度,硬度略有增加。 圖4比較SDAS和模具溫度厚度之間的關(guān)系函數(shù)。增加模具溫度SDAS并沒有改變,或略有增加,。值得注意的是,SDAS的較小值可以減少厚度。使用時(shí)鐵流道的SDAS需要一個(gè)比砂流道較大的值。有趣的是,14mm時(shí)SDAS大于厚管的測(cè)量值。為了揭示的流道材料的影響,SDAS變化中投計(jì)劃在三個(gè)位置(圖1)計(jì)量。圖5顯示了厚度為1毫米模具和模具溫度的200變化。熔體從澆口注入流經(jīng)流道。圖示兩條曲線,SDAS在門口的最低值。然后,輕微SDAS增加。值得注意的是,在門口的最低SDAS值同樣觀察到的其他管厚度部分。在曲線鐵流道,在管部分的SDAS表示最大值。填充高度觀察表明,即使在溫度通常設(shè)置一個(gè)約300或以上,生產(chǎn)薄壁零件仍然可用。良好的熔體充在我們的實(shí)驗(yàn)中,認(rèn)為是對(duì)隔熱性能有關(guān)。此外,該產(chǎn)品產(chǎn)生非常高的硬度值。控制硬度的因素,將討論如下。 JIS AC4C合金有一個(gè)簡單的化學(xué)成分,樣品在熔融狀態(tài)時(shí),硬度值直接涉及到SDAS。硬度越高,SDAS越小。增加的模具溫度SDAS的大小不會(huì)改變(圖4)。它已被許多研究者4,6,7報(bào)道的SDAS涉及到的產(chǎn)品的冷卻速度。一般來說,較高的冷卻速度較小的SDAS。在圖4中的SDAS不影響模具溫度。這一定是由于良好的耐熱的材料的保溫效果。相對(duì)較小的厚度增加產(chǎn)品表面積比和模具高散熱速度也是提高冷卻速度的一部分。因此,厚度越小冷卻速度大,硬度越高。圖5比較了流道,澆口,SDAS關(guān)系。圖4 SDAS隨模具溫度的變化。 圖5 50時(shí),SDAS隨厚度的變化。SDAS變化是觀察凝固后所采取的一個(gè)標(biāo)本。在鑄造過程中,熔體從上往下澆道運(yùn)行的產(chǎn)品通過了澆口和澆道。因此,熔體溫度隨著澆道向下流溫度降低。 這意味著,SDAS的大小,需要一個(gè)較大的值。然而,圖5顯示不了這一趨勢(shì)。該產(chǎn)品需要一個(gè)比澆口更大的值。這個(gè)值是在用鐵澆道的情況下更為突出SDAS。澆道的選擇對(duì)SDAS的影響很大。此外,由于鐵澆道的散熱量很大,我們認(rèn)為管部分使用鐵澆道將有一個(gè)更高的硬度(圖4)。這些意外的結(jié)果有關(guān)的硬度和SDAS解釋的理論,主要在澆口和澆道中產(chǎn)生。鐵澆道沒有足夠的保溫隔熱能力。因此,熔體流動(dòng)過程中生成樹枝晶枝晶生長進(jìn)入到產(chǎn)品。樹枝晶是該產(chǎn)品的一部分。另一方面,砂流道有足夠的隔熱效果。熔體中不產(chǎn)生樹枝晶,所以熔體在產(chǎn)品部分立即凝固。 SDAS受澆道的影響較大,必須讓熔體從上往下澆道連續(xù)流動(dòng)。這在轉(zhuǎn)部分過熱產(chǎn)生的冷卻速度較慢,因此產(chǎn)生一個(gè)更大規(guī)模的樹枝晶。在較低的模具溫度測(cè)試,精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。 “厚度越小硬度越高較SDAS越小。然而,硬度受SDAS模具溫度的影響。為了得到一個(gè)具有足夠高的充模的強(qiáng)度,它是非常重要的,以避免熱損失熔體的熱,從而避免形成樹枝晶。4 結(jié)論模具溫度低的薄壁鑄造性能的影響矩形管使用底部澆注plan.A鋼(JIS-S50C)模具與鐵流道和砂流道的結(jié)合使用永久模鑄造的研究。 JIS - AC4C鋁合金在熔融溫度為740的投在模具溫度為30至200。粉末模具加釋放劑MT80獲得了很高的隔熱效果。即使在一個(gè)較低的模具溫度,用金屬填充,模具厚度為3和5毫米,填補(bǔ)了幾乎完美的。因此認(rèn)為是由于粉脫模劑與砂流道組合所產(chǎn)生良好的隔熱效果。薄壁的產(chǎn)品表現(xiàn)出非常精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)。厚度越小,硬度越高和SDAS越高。在底部澆筑低溫度模具計(jì)劃中,樹枝晶主要是在熔體流動(dòng)過程中產(chǎn)生的。為了獲得SDAS高強(qiáng)度的產(chǎn)品,最重要的是避免樹枝晶的生成。這些結(jié)果表明,用砂流道能生產(chǎn)高強(qiáng)度的薄壁鑄件。參考文獻(xiàn)1. H. Yamagata, The Science and Technology of Materials in Automotive Engines,Cambridge:Woodhead Publishing Limited, 2005, pp. 299-303.2. T. Kitsunai, H. Yamagata and T. Koike, SAE Paper 2003-01-2869.3. E.J. Vinarcik, High Integrity Die Casting Process, New York: John Wiley & Sons, 2003, pp. 157-168.4. H. Yamagata, W. Kasprzak, M. Aniolek, H. Kurita and J.H.Sokolowski, Journal ofMaterialsProcessing Technology, 203, 333-341 (2008).5. Aluminum Handbook 4th Ed., Tokyo: Soc. of Japan Lightmetals, 1990, pp. 341-342.6. N. Oonishi, T. Takaai, Y. Nakayama and K. Ninomiya, Keikinzoku, 46, 365-367 (1996).7. B. Zhang, M. Garro and C. Tagliano, Metallurgical Science and Technology, 21, 3-9(2003).開題報(bào)告表課題名稱 洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造課題來源教師擬訂課題類型AX指導(dǎo)教師學(xué)生姓名 專 業(yè)材料成型及控制工程學(xué) 號(hào)一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備根據(jù)任務(wù)書的要求,在做本課題前,查閱了與課題相關(guān)的資料有:模具制造技術(shù)、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)制圖、塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、實(shí)用塑料注塑模設(shè)計(jì)與制造、實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)、模具制造技術(shù)等以及與設(shè)計(jì)相關(guān)的手冊(cè)!二、設(shè)計(jì)的目的與要求 (1)綜合運(yùn)用塑料成型材料的基本知識(shí),以塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn),分析成型工藝對(duì)模具的要求;(2)掌握成型設(shè)備對(duì)模具的要求;(3)掌握成型模具的設(shè)計(jì)方法,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具的能力。 三、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果 1、設(shè)計(jì)思路1)塑件的工藝分析以及注射機(jī)選擇 2)注塑模具的設(shè)計(jì),主要包括: (1)型腔數(shù)目確定 (2)分型面選擇 (3)型腔的布置 (4)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (5)排氣槽位置的選擇 (6)成型零件的設(shè)計(jì)與加工工藝 (7)脫模機(jī)構(gòu)零件的計(jì)算(8)模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇(9)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (10)塑料模具的材料及熱處理 3) 實(shí)體設(shè)計(jì) (1)所給制品的實(shí)體設(shè)計(jì) (2)凹凸模實(shí)體設(shè)計(jì) (3)模具其他零件的實(shí)體設(shè)計(jì) (4)模具虛擬裝配 2、預(yù)期的成果(1)完成文獻(xiàn)綜述一篇,不少與3000字,與專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇,不少于3000字 (2)完成內(nèi)容與字?jǐn)?shù)都不少于規(guī)定量的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份(3)繪制裝配圖,部分零件(4)刻錄包含本次設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容的光盤一張四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排 1周2周 收集設(shè)計(jì)資料并完成開題報(bào)告 3周4周 完成英文資料翻譯并寫出文獻(xiàn)綜述 5周6周 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和部分零部件的選擇與設(shè)計(jì) 7周10周 繪制裝配圖和部分零件圖、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11周 修改整理,準(zhǔn)備答辯五、完成設(shè)計(jì)(論文)所具備的條件因素 本人已修完機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)制圖、模具制造技術(shù)、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)等課程,借助圖書館的相關(guān)文獻(xiàn)資料,以及相關(guān)的制圖軟件和網(wǎng)絡(luò)的資源。指導(dǎo)教師簽名: 日期: 課題來源:(1)教師擬訂;(2)學(xué)生建議;(3)企業(yè)和社會(huì)征集;(4)科研單位提供課題類型:(1)A工程設(shè)計(jì)(藝術(shù)設(shè)計(jì));B技術(shù)開發(fā);C軟件工程;D理論研究;E調(diào)研報(bào)告 (2)X真實(shí)課題;Y模擬課題;Z虛擬課題要求(1)、(2)均要填,如AY、BX等。洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造摘 要這里面較詳細(xì)地介紹了一個(gè)塑料制品成型模具的設(shè)計(jì),分析了塑件工藝特點(diǎn),介紹了注射成型模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。從制品的成型要求和工藝性分析、注射材料的成型性能和成型工藝參數(shù)、分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的確定、注射機(jī)的選擇和校核以及成型零件工作尺寸的計(jì)算等方面進(jìn)行了說明,為了方便說明,還插入了一部分圖。此注射模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:側(cè)澆口形式的單型面的注射模,大大提高了生產(chǎn)效率。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、操作方便、使用壽命長,塑件達(dá)到技術(shù)要求。塑料注射的設(shè)計(jì)過程,其中的設(shè)計(jì)內(nèi)容有零件的工藝性編制:塑件的工藝性分析、塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算及注射機(jī)參數(shù)的確定;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):分型面選擇、型腔數(shù)確定、型腔的排列方式、澆口設(shè)計(jì)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)方式確定;型芯、型腔尺寸計(jì)算;模具加熱和冷卻系統(tǒng)計(jì)算;模具閉合高度確定;注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核;如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠。最后對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。并用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞:塑料,注射模具,CAD,設(shè)計(jì)Washing machine Washing injection mold design and manufacturingAbstractThe plastics industry in the world grows one of now quickest industry classes, but the injection mold is develops the quick type, therefore, the research injection mold to understood that the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. This design introduced injection moldings basic principle, specially single is divided the profile to inject molds structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection mold gating system, the temperature control system and goes against systems design process, and has given the explanation to the mold intensity request, through this design, may have a preliminary understanding to the injection mold, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work。Plastic Injection the design process, which is designed as part of the craft-oriented establishment : Plastic Parts of the Process Analysis, Plastic Parts of the size and quality of calculation and the injection parameters set; Structural design : Surface choice cavity determination, Cavity the arrangement, gate design, lateral type pulling mechanism design, launch and reattached body identified; Core, Cavity size calculation; Die heating and cooling system computation; Mold closing high set; Injection machine parameters in the verification; The design of such a structure can be used to ensure reliable die. Finally, the injection mold structure and the matching machine was calibrated. Using a set of auto mapping mold parts and assembly plans.Key word: Plastic mold; Divides the profile; CAD;Design XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 文獻(xiàn)綜述 院(系)名稱工學(xué)院機(jī)械系 專業(yè)名稱材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師20xx年 03 月 10 日我國國產(chǎn)模具設(shè)備發(fā)展前景摘要:本文介紹了我國模具加工設(shè)備發(fā)展及以后發(fā)展的重點(diǎn),以及以后有待發(fā)展的方向。為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞:模具,材料,加工設(shè)備,精度,發(fā)展前景前言 我國的模具工業(yè)發(fā)展,日益受到人們的重視和關(guān)注?!澳>呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。以數(shù)控機(jī)床為例來說,2005年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量已突破6萬臺(tái),數(shù)量和產(chǎn)品水平都已有了長足的進(jìn)步,但其國內(nèi)市場占有率卻不到30%(有資料說2004年是26.9%),在模具行業(yè),恐怕是20%都到不了。主要原因?yàn)樽灾鲃?chuàng)新能力薄弱,不重視模具行業(yè)中的設(shè)備市場,體制、機(jī)制和管理等跟不上等三個(gè)方面。三方面原因:一是國內(nèi)市場對(duì)數(shù)控機(jī)床有強(qiáng)勁的需求,尤其是中低檔產(chǎn)品量大面廣又易于生產(chǎn),大多數(shù)機(jī)床廠都任務(wù)飽滿,這就使許多有關(guān)企業(yè)不再去追求高、精、尖、難的品種和中高檔產(chǎn)品了;二是絕大部分機(jī)床企業(yè)自主創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)掌握得少,即使有心要去開發(fā)中高檔產(chǎn)品,卻是心有余而力不足;三是模具行業(yè)雖然有較為龐大的設(shè)備市場,但由于模具加工的特殊性,特別是個(gè)性化要求比較突出,模具企業(yè)又大都是中小企業(yè),對(duì)數(shù)控設(shè)備的訂貨難以形成較大批量,因此要滿足模具行業(yè)需求,確實(shí)有較大難度,必須花大力氣,而且還會(huì)有一些風(fēng)險(xiǎn),還要有水平才行。鑒于這三方面原因,所以國內(nèi)機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)對(duì)模具行業(yè)設(shè)備市場至今仍不重視或無暇去顧及,只好聽任進(jìn)口設(shè)備去唱主角?,F(xiàn)在模具行業(yè)設(shè)備市場中,中高檔產(chǎn)品基本上已被日本和歐美國家所占領(lǐng),中低檔產(chǎn)品主要從我國臺(tái)灣進(jìn)口。1 模具行業(yè)對(duì)設(shè)備的基本要求 與其他機(jī)械加工相比,模具加工有其一定的特殊性,這些特殊性主要是:1.大多數(shù)模具需要在實(shí)芯金屬模塊上加工出形狀復(fù)雜的空間曲面,隨著模具不斷向大型化發(fā)展,模塊重量也將越來越大,現(xiàn)在有的已達(dá)幾十噸;2.大多數(shù)模具外形為長方體或正方體,很少有窄長形的,主要加工量集中在凹模和凸模上;3.隨著模具制品要求越來越精密、復(fù)雜,對(duì)模具加工精度的要求也越來越高,現(xiàn)在許多模具的加工精度已達(dá)12m,不久將很快發(fā)展為小于1m;4.隨著用戶對(duì)模具生產(chǎn)周期的要求越來越短,模具加工就要滿足高效、快速,且有一定柔性和長時(shí)間滿負(fù)荷不停頓運(yùn)行等要求。根據(jù)上述4條特殊性,就對(duì)模具加工設(shè)備提出了如下一些基本要求:1.機(jī)床要有好的剛性和與模塊重量相適應(yīng)的大承載能力;2.工作臺(tái)面尺寸要與模具外形尺寸相適應(yīng),宜于長方形或正方形及圓形,不宜窄長,而高度方向及其行程卻要求有較大空間;3.要有高的精度及精度保持性;4.要能快速高效地去除余量,且有很高的可靠性,以保持連續(xù)長久滿負(fù)荷運(yùn)行;5.為適應(yīng)復(fù)雜的空間曲面加工,且有大量的加工量,因此要求機(jī)床能多軸聯(lián)動(dòng),且配有大信息容量的數(shù)控系統(tǒng)。2 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm0.05mm,表面粗糙度Ra0.2m,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達(dá)1030萬次,淬火鋼模達(dá)501000萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距。 成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。熱流道模具開始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國外的50%80%相比,差距較大。 在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國EDS的UG、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來,我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 近年來,國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P20,3Gr2Mo、PMS、SM、SM等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響,但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下,和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到70%80%相比,仍有差距。3 沖壓模工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀我國沖壓模大多為簡單模、單工序模和符合模等,精沖模,精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多,模具平均壽命不足100萬次,模具最高壽命達(dá)到1億次以上,精度達(dá)到35um,有50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位,與國際上最高模具壽命6億次,平均模具壽命5000萬次相比,處于80年代中期國際先進(jìn)水平。我國沖壓模具無論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模,已趨供過于求,市場競爭激烈。 現(xiàn)將2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下: 據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料,2004年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元。根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國共進(jìn)口沖壓模具5.61億美元,約合46.6億元。從上述數(shù)字可以得出2004年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6億元。其中國內(nèi)市場總需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場滿足率為82%。在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;二是由于我國的模具價(jià)格要比國際市場低格低許多,具有一定的競爭力,因此其在國際市場的前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點(diǎn);三是近年來港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計(jì)資料,因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。4 國產(chǎn)模具設(shè)備競爭力分析 目前,國內(nèi)機(jī)床行業(yè)所生產(chǎn)的國產(chǎn)設(shè)備,除了少數(shù)高檔設(shè)備國內(nèi)缺乏自主創(chuàng)新能力,一時(shí)還難以滿足之外,大部分是國內(nèi)技術(shù)和能力能夠滿足,卻因?yàn)闄C(jī)床行業(yè)未重視模具行業(yè)這一塊市場和對(duì)模具加工一些特殊要求缺乏認(rèn)真分析研究所致。其主要表現(xiàn)是:1.產(chǎn)品未針對(duì)模具行業(yè)特殊要求進(jìn)行開發(fā),主體結(jié)構(gòu)不能很好適應(yīng)模具加工,包括工作臺(tái)尺寸及承重、機(jī)床的剛性及穩(wěn)定性、長時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、高速高效高精度及大余量空間曲面加工等;2.設(shè)備上的許多零部件、配套件質(zhì)量不過關(guān),尤其是某些電子元器件、某些機(jī)械零部件和數(shù)控系統(tǒng)等;3.由于企業(yè)體制、機(jī)制和管理上的原因,包括裝配質(zhì)量和綜合服務(wù)水平不高在內(nèi),特別是售后服務(wù)跟不上,致使模具企業(yè)輕易不敢選用國產(chǎn)設(shè)備。就模具行業(yè)設(shè)備市場這一塊,與進(jìn)口設(shè)備相比,國產(chǎn)設(shè)備在性能、可靠性、精度、質(zhì)量、交貨期和綜合服務(wù)能力等方面都缺乏競爭力。羅百輝分析認(rèn)為主要原因?yàn)樽灾鲃?chuàng)新能力薄弱,不重視模具行業(yè)中的設(shè)備市場,體制、機(jī)制和管理等跟不上等三個(gè)方面。以數(shù)控機(jī)床為例來說,2005年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量已突破6萬臺(tái),數(shù)量和產(chǎn)品水平都已有了長足的進(jìn)步,但其國內(nèi)市場占有率卻不到30%(有資料說2004年是26.9%),在模具行業(yè),恐怕是20%都到不了。為什麼會(huì)這樣?羅百輝認(rèn)為大致有三方面原因:一是國內(nèi)市場對(duì)數(shù)控機(jī)床有強(qiáng)勁的需求,尤其是中低檔產(chǎn)品量大面廣又易于生產(chǎn),大多數(shù)機(jī)床廠都任務(wù)飽滿,這就使許多有關(guān)企業(yè)不再去追求高、精、尖、難的品種和中高檔產(chǎn)品了;二是絕大部分機(jī)床企業(yè)自主創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)掌握得少,即使有心要去開發(fā)中高檔產(chǎn)品,卻是心有余而力不足;三是模具行業(yè)雖然有較為龐大的設(shè)備市場,但由于模具加工的特殊性,特別是個(gè)性化要求比較突出,模具企業(yè)又大都是中小企業(yè),對(duì)數(shù)控設(shè)備的訂貨難以形成較大批量,因此要滿足模具行業(yè)需求,確實(shí)有較大難度,必須花大力氣,而且還會(huì)有一些風(fēng)險(xiǎn),還要有水平才行。鑒于這三方面原因,所以國內(nèi)機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)對(duì)模具行業(yè)設(shè)備市場至今仍不重視或無暇去顧及,只好聽任進(jìn)口設(shè)備去唱主角?,F(xiàn)在模具行業(yè)設(shè)備市場中,中高檔產(chǎn)品基本上已被日本和歐美國家所占領(lǐng),中低檔產(chǎn)品主要從我國臺(tái)灣進(jìn)口。現(xiàn)在韓國設(shè)備已開始呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大其市場占有率的趨勢(shì),而多數(shù)國內(nèi)機(jī)床企業(yè)仍對(duì)此無動(dòng)于衷,還在局外游移。5 國產(chǎn)模具設(shè)備行業(yè)發(fā)展建議 鑒于國內(nèi)機(jī)床行業(yè)尚不重視模具行業(yè)中的設(shè)備市場,國產(chǎn)設(shè)備在這一市場中的很低的占有率,羅百輝指出,機(jī)床行業(yè)應(yīng)該密切關(guān)注模具行業(yè)的發(fā)展,重視模具行業(yè)中的設(shè)備市場,即使是在目前任務(wù)飽滿的情況下,也應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展出發(fā),從戰(zhàn)略高度去認(rèn)識(shí),并對(duì)這一市場進(jìn)行充分研究與正確定位。 在金切設(shè)備方面,特別是在中低檔數(shù)控設(shè)備方面,國內(nèi)企業(yè)也一樣是大有可為的。近年來,光是浙江的模具行業(yè),每年都從臺(tái)灣或國內(nèi)臺(tái)資企業(yè)購進(jìn)2000多臺(tái)中低檔設(shè)備,我國一些機(jī)床企業(yè),是完全有能力進(jìn)入這一市場的。先從中低檔產(chǎn)品開始,再逐漸向高端發(fā)展,這可能是一條比較切合實(shí)際的路子。當(dāng)然,隨著模具工業(yè)總體水平的不斷提高,所需設(shè)備的檔次理所當(dāng)然的也在不斷提高。例如浙江有些模具企業(yè)已開始淘汰臺(tái)灣設(shè)備而把采購目光逐漸轉(zhuǎn)向日本和歐美了。然而日本和歐美設(shè)備的價(jià)格畢竟還是昂貴了一些。這也正是國內(nèi)機(jī)床企業(yè)的一個(gè)良好機(jī)遇。希望國內(nèi)機(jī)床行業(yè)能把握好這個(gè)良好機(jī)遇,在我國模具行業(yè)十一五的發(fā)展中,為其插上翅膀,真正起到利其器而助發(fā)展之積極作用。針對(duì)國產(chǎn)模具加工設(shè)備行業(yè)創(chuàng)新開發(fā)能力不足、市場占有份額偏低,羅百輝建議骨干重點(diǎn)企業(yè),應(yīng)一方面努力提高現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量和盡快改善服務(wù),另一方面應(yīng)針對(duì)模具行業(yè)所需去開發(fā)一些新產(chǎn)品,并大力進(jìn)行宣傳,以逐漸形成好的品牌和樹立起良好的形象來。特別是生產(chǎn)金切機(jī)床的骨干企業(yè),更應(yīng)重視這一問題,因?yàn)樯a(chǎn)電加工設(shè)備的企業(yè)在這一點(diǎn)上相對(duì)要好得多,有關(guān)企業(yè)已經(jīng)在模具行業(yè)中樹立起了一些較好的品牌和建立起了良好信譽(yù)和形象。參考文獻(xiàn)1 李 斌. 數(shù)控加工技術(shù)M.北京:高等教育出版社,2001.2 趙萬生.特種加工M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.3 林 亨,鄧修全.先進(jìn)制造系統(tǒng)和管理系統(tǒng)M.北京:高等教育出版社,2001.4 王俊彪.材料的先進(jìn)成型技術(shù)M.北京:高等教育出版社,2001.5 侯力.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2003.6 張世昌.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版社,2002.7 王積偉,吳振順.控制工程基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版社,2002.8 大連理工大學(xué)工程畫教研室編.機(jī)械制圖M4版.北京:高等教育出版社,1993.9 林納,恩格主編. 注射模具130例M3版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社2005.10編委會(huì).塑料模具技術(shù)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社2001.11 杜智敏,何華妹,郭肇強(qiáng).塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)例.M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社2005.12 葉久新,王群主編. 塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)M.長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社.2005.單位代碼 學(xué) 號(hào) 分 類 號(hào) 密 級(jí) XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造 院(系)名稱 工學(xué)院機(jī)械系 專業(yè)名稱材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20xx年 5 月 15 日洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造摘 要這里面較詳細(xì)地介紹了一個(gè)塑料制品成型模具的設(shè)計(jì),分析了塑件工藝特點(diǎn),介紹了注射成型模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。從制品的成型要求和工藝性分析、注射材料的成型性能和成型工藝參數(shù)、分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的確定、注射機(jī)的選擇和校核以及成型零件工作尺寸的計(jì)算等方面進(jìn)行了說明,為了方便說明,還插入了一部分圖。此注射模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:側(cè)澆口形式的單型面的注射模,大大提高了生產(chǎn)效率。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、操作方便、使用壽命長,塑件達(dá)到技術(shù)要求。塑料注射的設(shè)計(jì)過程,其中的設(shè)計(jì)內(nèi)容有零件的工藝性編制:塑件的工藝性分析、塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算及注射機(jī)參數(shù)的確定;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):分型面選擇、型腔數(shù)確定、型腔的排列方式、澆口設(shè)計(jì)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)方式確定;型芯、型腔尺寸計(jì)算;模具加熱和冷卻系統(tǒng)計(jì)算;模具閉合高度確定;注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核;如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠。最后對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。并用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞:塑料,注射模具,CAD,設(shè)計(jì)Washing machine Washing injection mold design and manufacturingAbstractThe plastics industry in the world grows one of now quickest industry classes, but the injection mold is develops the quick type, therefore, the research injection mold to understood that the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. This design introduced injection moldings basic principle, specially single is divided the profile to inject molds structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection mold gating system, the temperature control system and goes against systems design process, and has given the explanation to the mold intensity request, through this design, may have a preliminary understanding to the injection mold, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work。Plastic Injection the design process, which is designed as part of the craft-oriented establishment : Plastic Parts of the Process Analysis, Plastic Parts of the size and quality of calculation and the injection parameters set; Structural design : Surface choice cavity determination, Cavity the arrangement, gate design, lateral type pulling mechanism design, launch and reattached body identified; Core, Cavity size calculation; Die heating and cooling system computation; Mold closing high set; Injection machine parameters in the verification; The design of such a structure can be used to ensure reliable die. Finally, the injection mold structure and the matching machine was calibrated. Using a set of auto mapping mold parts and assembly plans.Key word: Plastic mold; Divides the profile; CAD;Design 目錄1 緒論11.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位11.2 塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向11.3 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)22 塑件的工藝分析42.1分析塑件使用材料的種類及工藝特征42.2 塑料的成型性能62.3 工藝性分析63 注射機(jī)的選擇73.1塑件體積的計(jì)算73.2 計(jì)算塑件的質(zhì)量73.3 初步確定型腔數(shù)目73.4 注塑機(jī)的選擇83.5 注塑機(jī)的校核83.5.1 注射量的校核83.5.2 鎖模力的校核83.5.3 模具閉合高度的確定93.5.4 模具閉合高度的校核93.5.5 模具合模行程的校核93.4 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目94 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)114.1 主流道的設(shè)計(jì)114.2 澆口的設(shè)計(jì)124.3冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)135 分型面的選擇155.1 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則155.2分型面的形式155.3 分型面的設(shè)計(jì)原則156 模架的選擇和模具的設(shè)計(jì)176.1 模架的選擇176.2 塑料模具材料的選擇176.3 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算176.4導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)186.4.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)186.4.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)196.4.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)196.4.4推件力的計(jì)算196.4.5 推桿的設(shè)計(jì)206.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)206.5.1 確定冷卻水道直徑216.6模具排氣槽的設(shè)計(jì)227 模具和動(dòng)定模的裝配237.1 模具的裝配237.2 動(dòng)模裝備237.2.1 裝配型芯237.2.2 制作推桿孔237.2.3 裝配推桿247.3 定模的裝配247.3.1 定模板和導(dǎo)套的裝配247.3.2 定模和定模座板的裝配24總結(jié)25參考文獻(xiàn)261 緒論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位在現(xiàn)代生產(chǎn)中,模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備,它以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中,6080%的零部件,都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式的要求越來越高。為了滿足人類的需要,世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都十分重視模具技術(shù)的開發(fā),大力發(fā)展模具工業(yè),積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,提高模具制造水平,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。研究和發(fā)展模具技術(shù),對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位將日益提高,并在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮越來越大的作用。也可以看到模具工業(yè)地位之重要。1.2 塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向塑料模塑成型工藝及塑料模技術(shù)的發(fā)展與整個(gè)塑料工業(yè)的發(fā)是分不開的。塑料工業(yè)是新興的產(chǎn)業(yè)之一。自1909年實(shí)現(xiàn)以純粹化學(xué)合成方法生產(chǎn)酚醛塑料算起,世界塑料工業(yè)的崛起僅僅有90余年的歷史。塑料工業(yè)發(fā)展歷史雖然很短,但發(fā)展速度相當(dāng)驚人。據(jù)統(tǒng)計(jì),1935年全世界塑料產(chǎn)量只有20 萬t,1950年為150萬t,1960年達(dá)677萬t,1970年達(dá)3000萬t,1981年達(dá)6000多萬t,1990年猛增至9896。4萬t,1998年達(dá)到14000萬t。預(yù)計(jì)今后將以每8年翻一番的增長速度持續(xù)高速發(fā)展。隨著塑料產(chǎn)量的提高和品種的增多以及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,促進(jìn)了塑料成型工藝、塑料成型設(shè)備和塑料模具的不斷發(fā)展。塑料成型模具是塑料模塑成型關(guān)鍵的工藝裝備。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中,正確的加工工藝、高效率的設(shè)備、先進(jìn)的模具是影響塑料制品生產(chǎn)的三大重要因素,而塑料模對(duì)塑料模塑工藝的實(shí)現(xiàn),保證塑料制品的形狀、尺寸及公差起著極重要的作用,高效率全自動(dòng)的設(shè)備只有配備了適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的塑料模才可能發(fā)揮其效能;產(chǎn)品的更新也是以模具的制造和更新為前提。目前,對(duì)塑料制品的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量的要求愈來愈高,因而對(duì)塑料模的需求也愈來愈迫切。可見塑料模在模具工業(yè)中是極其重要,塑料模成型發(fā)展動(dòng)向:1、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展2、模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展3、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)4、模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速5、模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同1.3 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)近兩年,我國模具技術(shù)有了很大的提高,生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國際水平,2003年模具出口3.4億美元,比上年增長34%。中國現(xiàn)有模具企業(yè)2萬多家,從業(yè)人員50多萬人。由于近年市場需求的強(qiáng)大拉動(dòng),中國模具業(yè)高速發(fā)展,市場廣闊,產(chǎn)銷兩旺。1996年至2002年間,年均增長14%,2003年達(dá)到25%,廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)增長都在25%以上,其中廣東省模具生產(chǎn)企業(yè)已有6000余家,年產(chǎn)值超過150億元。近年來,我國模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在:1)研究開發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料,并采用了一些新的熱處理工藝,延長了模具的使用壽命。2)研究開發(fā)了一些多工位級(jí)進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品,并根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)需要研制了一批精密塑料注射模。3)研究開發(fā)了一些模具加工新技術(shù)和新工藝,如三維曲面數(shù)控、仿形加工;模具表面拋光、表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù);模具鋼的超塑性成形技術(shù)和各種快速制模技術(shù)等。4)模具加工設(shè)備已得到較大發(fā)展,國內(nèi)已能批量生產(chǎn)精密坐標(biāo)磨床、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)銑床、CNC電火花線切割機(jī)床和高精度電火花成形機(jī)床等。5)模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(模具CAD/CAM/CAE)已在國內(nèi)開發(fā)和應(yīng)用。雖然我國的模具工業(yè)發(fā)展迅速,但與需求相比,顯然供不應(yīng)求,其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面,中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距,因此,每年需要大量進(jìn)口模具。其原因是:1)專業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化程度低。2)模具品種少,生產(chǎn)效益低、經(jīng)濟(jì)效益較差。3)模具生產(chǎn)制造周期長、精度不高、制造技術(shù)落后。4)模具壽命短,新材料使用量少。5)模具生產(chǎn)力量分散、管理落后。現(xiàn)代模具與傳統(tǒng)模具不同,它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,而且技術(shù)要求更高,用傳統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造,必須借助于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,采用先進(jìn)制造技術(shù),才能達(dá)到技術(shù)要求。當(dāng)前整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場競爭激烈。為適應(yīng)市場對(duì)模具制造的短交貨期,高精度、低成本的迫切要求,模具將有如下發(fā)展趨勢(shì):1) 愈來愈高的模具精度2) 趨大型化的模具3) 應(yīng)用熱流道技術(shù)4 )步發(fā)展多功能復(fù)合模具5) 增多高檔次模具6) 步增多氣輔模具及高壓注射成型模具7) 塑料模具比例8) 擠壓模及粉末鍛模9) 廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件10)速制造模具2 塑件的工藝分析2.1分析塑件使用材料的種類及工藝特征該塑件材料選用ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)具有比聚苯乙烯更好的工藝性能和使用性能。ABS是一種具有良好的綜合性能的工程材料。比重:1.05克/立方厘米 燃燒鑒別方法:連續(xù)燃燒、藍(lán)底黃火焰、有黑煙、淺金盞草味,溶劑實(shí)驗(yàn):環(huán)已酮可軟化,芳香溶劑無作用。特點(diǎn): 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4、流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn),比PMMA、PC等好,柔韌性好。 5、用途:適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件. 6、同PVC(聚氯乙烯)一樣在屈折處會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。成型特性: 1.無定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí). 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、如需解決夾水紋,需提高材料的流動(dòng)性,采取高料溫、高模溫,或者改變?nèi)胨坏确椒ā?4、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料,生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物,導(dǎo)致模具表面發(fā)亮,需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理,同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來,兼具韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的,外觀呈淺象牙色、無毒、無味,兼有韌、硬、剛的特性,燃燒緩慢,火焰呈黃色,有黑煙,燃燒后塑料軟化、燒焦,發(fā)出特殊的肉桂氣味,但無熔融滴落現(xiàn)象。 ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能,有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性,散熱性(現(xiàn)在ABS工程塑料的工藝已經(jīng)很成熟了,筆記本電腦只要內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,同樣可以有出色的散熱效果。)成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類,不溶于大部分醇類和烴類溶劑,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 ABS工程塑料的缺點(diǎn):熱變形溫度較低,可燃,耐候性較差。ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度 ,有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味、呈微黃色,成型的塑件有較好的光澤。密度為1.021.05g/cm。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿和酸類對(duì)ABS幾乎無影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑,但與烴長期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性,易與成型加工,經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點(diǎn)是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為70C左右,熱變形溫度為93C左右,且耐氣候性差,在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時(shí)粘度增高,所以成型壓力高,故塑件上的脫模斜度宜稍大;ABS易吸水,成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理;ABS易產(chǎn)生熔接痕,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。ABS主要技術(shù)指標(biāo):表2.1 熱物理性能密度(g/ cm)1.02105比熱容(Jkg-1K-1)12551674導(dǎo)熱系數(shù)(Wm-1K-110-2)13.831.2線膨脹系數(shù)(10-5K-1)5.88.6滯流溫度(C)130表2-2 力學(xué)性能屈服強(qiáng)度(MPa)50抗拉強(qiáng)度(MPa)38斷裂伸長率()35拉伸彈性模量(GPa)1.8抗彎強(qiáng)度(MPa)80彎曲彈性模量(GPa)1.4抗壓強(qiáng)度(MPa)53抗剪強(qiáng)度(MPa)24沖擊韌度(簡支梁式)無缺口261布氏硬度9.7R121缺 口112.2 塑料的成型性能ABS注塑成塑件時(shí),由于熔體粘度高,所需的注塑壓力較高,因此塑件對(duì)型芯的包緊力較大。塑件尺寸中等,整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外,其他尺寸精度要求相對(duì)較低,但表面粗糙度要求較高,再結(jié)合其材料性能,故選一般精度等級(jí):5級(jí)。2.3 工藝性分析為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用側(cè)澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面處,澆口橫向開設(shè)在模具的型腔處,從塑料件側(cè)面進(jìn)料,因而塑件外表面不受損傷,不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。塑件的工藝參數(shù):干燥條件:80-90 2小時(shí)成型收縮率:0.4-0.7% 模具溫度:25-70(模具溫度將影響塑件光潔度,溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低)融化溫度:210-280(建議溫度:245)成型溫度:200-240 注射速度:中高速度注射壓力:500-1000bar 3 注射機(jī)的選擇3.1塑件體積的計(jì)算塑件: 圖3.1 塑件3.2 計(jì)算塑件的質(zhì)量根據(jù)三維模型,利用三維軟件直接可查詢到澆注系統(tǒng)的體積 零件塑件的體積 V1=110.9cm。查手冊(cè)取密度=1.05g/cm 塑件體積:V1=110.9cm 所以,塑件的重量為:M=V1=110.9cm 1.05=116.4g3.3 初步確定型腔數(shù)目根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn),此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直;另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式,1模1件的結(jié)構(gòu)。3.4 注塑機(jī)的選擇注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法.常用的說法有:(1)按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī);(2)按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。由于該模具擬定采用一模一腔,根據(jù)制件的體積,為了充分發(fā)揮設(shè)備的能力又能保證產(chǎn)品的質(zhì)量,有模具成型工藝與模具設(shè)計(jì)可初定注塑機(jī)為GS54-S200/400,主要技術(shù)參數(shù)如下表3.2。表3.2 GS54-S200/400型注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥注射方式螺桿額定注射量cm3200400鎖模力KN2540螺桿直徑mm55最大成型面積mm2645注射壓力MPa109最大開模行程260注射行程mm160噴嘴孔直徑mm43.5 注塑機(jī)的校核3.5.1 注射量的校核為了確保塑件的質(zhì)量及注塑機(jī)的充分利用,注塑模一次成型的塑件體積應(yīng)在公稱注塑體積的50%80范圍內(nèi)因此V1=2000.5=100cm3; V2=4000.8=320cm3;2V=2116.4=232.8cm3。V12V V2;滿足要求。3.5.2 鎖模力的校核 可按下式校核鎖模力 (3.1) -注射時(shí)型腔壓力 查參考文獻(xiàn)得 113MPa -塑件在分型面上的投影面積22.5 -澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積0.0.2 F注塑機(jī)的額定鎖模力2540KN將數(shù)據(jù)代入公式得:F=2540KN243.5KN。所以滿足要求。3.5.3 模具閉合高度的確定組成模具閉合高度的模板及其他零件的尺寸有:定模座板H4=60mm;定模板A=60mm;型芯固定板B=50mm;支撐板H2 =60mm;墊塊C=120mm;動(dòng)模座板H1=35mm。則該模具的閉合高度為:H=+A+B+C+=60+60+50+60+120+35=325mm (3.2) 3.5.4 模具閉合高度的校核由于該注塑機(jī)所允許的模具最小厚度=165mm;模具最大厚度=406mm。因計(jì)算得模具的閉合高度H=325mm,所以模具的閉合高度滿足: H。3.5.5 模具合模行程的校核該注塑機(jī)的最大合模行程=260mm。為使塑件成型后順利脫模,并結(jié)合該模具的雙峰型面的特點(diǎn),確定該模具的合模行程應(yīng)滿足下式的要求: +a+(510)mm=35+60+30+9=134mm (3.3)式中 塑件所用的脫模距離(mm);塑件的高度(mm);a取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度(mm)。因260mm134mm,故滿足要求。3.4 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目根據(jù) (3.4)得 (3.5) 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取0.8; 注射機(jī)最大注射量400cm3; 澆注系統(tǒng)凝料量,2.2cm3; 單個(gè)塑件體積或質(zhì)量,110.9cm3;代入數(shù)據(jù)可得n=1根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及尺寸精度要求,該塑件在注射時(shí)采用1模1腔 如下圖3.3圖3.3 澆注示意圖4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則:澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上,以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理;澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致,并使其流程為最短;澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí),對(duì)著型腔中寬敞、壁厚位置,以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。4.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道,通常和注射機(jī)在同一軸上,斷面為圓形,且有一定的錐度 。據(jù)所選用的注射機(jī),差得噴嘴前段孔徑:;噴嘴前段球面半徑:。為了使熔料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出,應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接。由文獻(xiàn)可知模具主流道與噴嘴的關(guān)系:R=+(12)(mm) (4.1) D=+(0.51)(mm) (4.2)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止。塑料熔體,流動(dòng)通道,根據(jù)選用型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得 噴嘴前端孔徑:d0=4mm; 噴嘴前端球面半徑:R0=12mm; 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R=+(12)(mm) (4.1) D=+(0.51)(mm) (4.2) 取主流道球面半徑:R=11mm; 取主流道小端直徑:d=4.5mm為了便于將凝料從主流道中取出,將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,起斜度為26,此處選用2,經(jīng)換算得主流道大端直徑為7.33MM。圖4.1 主流道示意圖4.2 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道,它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其作用有兩個(gè):一是塑料熔體流經(jīng)的通道;二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。根據(jù)對(duì)該塑件結(jié)構(gòu)的分析,前結(jié)合以確定的分型面位置,選擇點(diǎn)澆口的進(jìn)料方式。根據(jù)澆口的位置選擇要求,盡量縮短流動(dòng)距離,避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷,澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。采用扇形澆口可以保持產(chǎn)品外觀精度。本設(shè)計(jì)采用邊緣澆口,邊緣澆口(又名為標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口) 該澆口相對(duì)于分流道來說斷面尺寸較小,屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開在分型面上,具有矩形或近矩形的斷面形狀,其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工,易保證加工精度,而且試模時(shí)澆口的尺寸容易修整,適用于各種塑料品種,其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。該模具采用側(cè)澆口,其有以下特性:形狀簡單,去除澆口方便,便于加工,而且尺寸精度容易保證;試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng),容易及時(shí)修改;能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間;對(duì)于殼體形塑件,流動(dòng)充填效果較佳。澆口設(shè)計(jì)如圖4.2圖4.2 澆口示意圖4.3冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)為避免流動(dòng)熔體前鋒冷料進(jìn)入型腔從而影響塑件的質(zhì)量,因此在主流道末端以及分分流道末端設(shè)置冷料穴。冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料,以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度,有影響成型塑件的質(zhì)量,另外還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時(shí),在拉料桿的作用下,主流道凝料從定模澆口套中被拉出,最后推出機(jī)構(gòu)開始工作,將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。本設(shè)計(jì)采用的是推桿形式Z字形拉料桿,工作時(shí)依靠Z字形勾將主流道凝料拉出澆口套,推出時(shí),推出機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拉料桿將主流道凝料推出模外,退出后由于勾子的方向性而不能自動(dòng)脫落,需要人工取出。如下圖所示: 圖4.3 冷料穴示意圖所以澆注系統(tǒng)如圖4.4 澆注系統(tǒng)5分型面的選擇5.1 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素,它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系,并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。5.2分型面的形式該塑件的模具只有一個(gè)分型面,垂直分型。5.3 分型面的設(shè)計(jì)原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響,因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則:1.分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處2.確定有利的留模方式,便于塑件順利脫模3.保證塑件的精度4.滿足塑件的外觀質(zhì)量要求5.便于模具制造加工6.注意對(duì)在型面積的影響7.對(duì)排氣效果8.對(duì)側(cè)抽芯的影響在實(shí)際設(shè)計(jì)中,不可能全部滿足上述原則,一般應(yīng)抓住主要矛盾,在此前提下確定合理的分型面??紤]以上原則該塑件有兩種分型方案。其分型面如圖4.2 圖5.1 分型面示意圖6 模架的選擇和模具的設(shè)計(jì)6.1 模架的選擇根據(jù)本案設(shè)計(jì)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參考GB/T125552006塑料注射模中小型模架選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的的型號(hào):模架 A 50506070120 GB/T125552006確定模具尺寸為280400 mm,A板厚度60mm,B板厚度70 mm,C板厚度120mm。 6.2 塑料模具材料的選擇成型零部件的材質(zhì)直接關(guān)系到模具的質(zhì)量、壽命,決定著所成型塑料制品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量,必須十分慎重,一般要在合同規(guī)定及客戶要求的基礎(chǔ)上,根據(jù)制品和模具的要求及特點(diǎn)選用。如果說材料的選擇是模具的靈魂,那么熱處理是材料的靈魂。熱處理是模具制造中的關(guān)鍵工藝之一,它直接關(guān)系到模具的制造精度、力學(xué)性能、使用壽命以及制造成本。實(shí)際生產(chǎn)實(shí)用表明,在模具的全部失效形式中,由于熱處理不當(dāng)所引起的失效居于首位。在模具設(shè)計(jì)制造過程中,若能正確的選用材料,合理的選擇熱處理工藝,對(duì)充分發(fā)揮材料的潛在性能、減少能耗、降低成本、提高模具的質(zhì)量和使用壽命其重大作用。由于該制件對(duì)外觀質(zhì)量無特殊要求,成型材料對(duì)鋼材亦無特殊要求,并且該制件的形狀結(jié)構(gòu)簡單,產(chǎn)量不高,考慮其經(jīng)濟(jì)性。因此模具的型腔和型芯均可選用國產(chǎn)塑料模具鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼。即選擇國產(chǎn)S50C鋼。非成型零部件材料選用參照模架標(biāo)準(zhǔn)即可。6.3 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算ABS塑料的收縮率是0.3%0.8%平均收縮率: =(0.3%0.8%)/2=0.55% 型腔內(nèi)徑: =255.27mm型腔深度: =15.69mm型芯外徑: =251.25mm型芯深度: =12.15mm 型腔徑向尺寸(mm );- 塑件外形基本尺寸(mm);-塑件平均收縮率;-塑件公差-成形零件制造公差,一般取1/41/6;-塑件內(nèi)形基本尺寸( mm);-型芯徑向尺寸(mm);-型腔深度(mm);-塑件高度(mm)-型芯高度(mm);-塑件孔深基本尺寸(mm);型腔:鋼材選用S50C,使用數(shù)控精雕及電火花加工成型型芯:鋼材選用S50C,使用數(shù)控精雕及電火花加工成型6.4 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.4.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用:1.定位作用;2.導(dǎo)向作用;3.承受一定的側(cè)向壓力導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出812 cm,以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形,以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯,因此多采用S50C鋼(經(jīng)表面滲碳淬火處理),硬度為5055HRC。6.4.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套,其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度,這樣可以減輕磨損,一防止導(dǎo)柱或?qū)桌槭箤?dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套,導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔,以利于排出孔內(nèi)的空氣。6.4.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注塑模中的脫模機(jī)構(gòu)可以在注塑的每一個(gè)循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動(dòng)的脫出模外。推桿脫模機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用廣泛,是脫模機(jī)構(gòu)的典型型式,它一般包括推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板等組成,當(dāng)開模到一定距離時(shí),注塑機(jī)推出裝置推動(dòng)推板并帶動(dòng)所有推桿、拉料桿和復(fù)位桿一道前進(jìn),將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。合模時(shí)復(fù)位桿首先與定模邊的分型面相接觸,而將推板和所有的復(fù)位桿一道推回原位。根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn), 模具型腔在定模部分,型心在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方,塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置,以保證塑件推出時(shí)受力均勻,塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度要求,推桿裝入模具后,起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.050.1cm.6.4.4 推件力的計(jì)算對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件,按下式計(jì)算,并確定其脫模力(Q): (6.1)式中 -型芯或凸模被包緊部分的斷面周長(cm); -被包緊部分的深度(cm); -由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力,一般取7.811.8MPa; -磨擦系數(shù),一般取0.11.2; -脫模斜度; L=789.33MM H=12.15MM Q=789.33MM*12.15MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)=959.04 (N)6.4.5 推桿的設(shè)計(jì) 推桿的強(qiáng)度計(jì)算 查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二由式5-97得d=() (6.2) d圓形推桿直徑cm推桿長度系數(shù)0.7l推桿長度cmn推桿數(shù)量E推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/)Q總脫模力 取 D=12MM。推桿壓力校核 查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)式5-98= (6.3) 取320N/mm 推桿應(yīng)力合格,硬度HRC50656.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制品的質(zhì)量影響很大,一般注入模具的塑料熔體的溫度為200300,而塑件固化后從模具中取出的溫度為6080以下,視塑料品種不同有很大差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度,需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道,通過模溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。高溫塑料熔體在模具型腔內(nèi)凝固并釋放熱量,模具內(nèi)存在著一個(gè)合適的溫度分布,使制品的質(zhì)量達(dá)到最佳。模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)制品質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)變形,模具溫度穩(wěn)定、冷卻速度均衡可以減小制品的變形;2)尺寸精度,利用模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定,能減小制品成形收縮率的波動(dòng),提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性;3)力學(xué)性能,從減小制品應(yīng)力開裂的角度出發(fā),降低模溫是有利的;4)表面質(zhì)量,提高模具溫度能夠改善制品表面質(zhì)量,過低的模溫會(huì)使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的融接痕,導(dǎo)致制品表面粗糙度過大。冷卻水回路布置的基本原則: a) 冷卻水道應(yīng)盡量多,b) 截面尺寸應(yīng)盡量大; c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng); d) 適當(dāng)布置水道的出入口; e) 冷卻水道應(yīng)暢通無阻; f) 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位; 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況,以及冷卻水道的截面積澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示,采用非平衡式布置,從主流道末端到每個(gè)澆口的距離不相等,但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同,這樣的設(shè)計(jì)可以使進(jìn)人每型腔的流程最短,減少了熱量散失,縮小了模具的體積,對(duì)于該小型什的注射成型來說,并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形,澆口的類型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于成型小型件的1模多腔模具來說是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻,必然導(dǎo)致收縮不均勻,特別是非平衡式分流道的結(jié)構(gòu)。放為了使冷卻效果好,在模具的定模型腔板和動(dòng)模利腔板內(nèi)開沒了如圖所示的水道,橫向穿過這兩塊模板,這樣使塑件各處的冷卻均勻,模具的模溫均勻設(shè)定模具平均工作溫度為 ,用常溫 的水作為模具冷卻介質(zhì),其出口溫度為 30度。6.5.1 確定冷卻水道直徑查表3-26得ABS的單位流量為: 依據(jù)塑件體積可知所需的冷卻水管直徑較小。設(shè)計(jì)冷卻水道直徑為12mm符合要求。圖6.1 冷卻水示意6.6 模具排氣槽的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí),必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出,塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷,甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫,使塑料焦化。特別是對(duì)大型塑件、容器類和精密塑件,排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來很大的影響,對(duì)于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大,而且不屬于深型腔類零件,因此本方案設(shè)計(jì)在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣,間隙值取0.04。7 模具和動(dòng)定模的裝配7.1 模具的裝配 模具裝配是模具制造過程的最后階段,裝配質(zhì)量的好壞將影響模具的精度、壽命及各個(gè)部分的功能。要制造出一副合格的模具,除了要保證零件的加工精度外,還必須做好裝配工作。模具的總裝圖如圖6.1所示。圖7.1模具裝備圖 7.2 動(dòng)模裝備7.2.1 裝配型芯將型芯采用壓入法裝入型芯固定板,并用砂輪磨平其凸出的端面,然后,將動(dòng)模板和型芯固定板合攏,在動(dòng)模板上涂上紅粉后,在其上確定導(dǎo)柱孔和穩(wěn)固螺釘?shù)奈恢?,取下型芯固定板后加工出?dǎo)柱和螺紋孔;將動(dòng)模座板、動(dòng)模板、型芯固定板以側(cè)面為基準(zhǔn),調(diào)整好型芯位置后合攏在一起夾緊,找正好螺釘孔位,然后在其上加工螺紋孔,繼而在支架和動(dòng)模坐板上加工加工出螺紋孔。7.2.2 制作推桿孔通過型芯上的推桿孔,在動(dòng)模板上鉆錐窩,卸下型芯,按出動(dòng)模半上的推桿孔,再用平行夾頭將推桿和動(dòng)模板夾緊,通過動(dòng)模板推桿固定板上的推桿孔。7.2.3 裝配推桿將推板與固定板疊合,限位螺釘過孔和推桿固定板上的螺紋攻螺紋,推桿裝入固定板后蓋上推板用螺釘緊固,并將其裝入動(dòng)模,然后檢查和修模推桿的端面。7.3 定模的裝配7.3.1 定模板和導(dǎo)套的裝配用壓入法將導(dǎo)套裝入到定模板,并用砂輪磨平凸出的平面。7.3.2 定模和定模座板的裝配在定模和定模座板裝配前,澆口套和定模座板已裝配合格,因此,可直接將定模板和定模座板疊合,使?jié)部谔咨系臐驳揽缀蜔崃鞯腊搴投0迳冲亙?nèi)的澆到對(duì)正,用平行夾頭夾緊,通過定模座板孔在定模上預(yù)鉆螺紋底孔并配鉆,后將其拆開,在定模上攻螺紋,螺紋加工好后,再將定模板和定模座板疊合。總結(jié)畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì),通過這次比較完整的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì),我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài),和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),解決實(shí)際工程問題的能力,同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平,而且通過對(duì)整體的掌控,對(duì)局部的取舍,以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理,都使我的能力得到了鍛煉,經(jīng)驗(yàn)得到了豐富,并且意志品質(zhì)力,抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多,過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件,各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn),各種管道的安裝方式,我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求。通過這三個(gè)月以來的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,不僅是對(duì)我學(xué)習(xí)的總結(jié)和回顧,我學(xué)到很多東西,也成長了很多,相信我一定會(huì)在以后的工作中用到。同時(shí)也讓我深深體會(huì)到自身存在的許多不足之處,這也是今后在社會(huì)上學(xué)習(xí)的一種動(dòng)力,我將會(huì)不斷地學(xué)習(xí),不斷的充實(shí)自己。由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,設(shè)計(jì)過程中遇到許多的問題,在老師的督促指導(dǎo)下,以及一起搞設(shè)計(jì)的同學(xué)們的幫助下予以解決。至此,感謝學(xué)校,感謝王宗才老師們對(duì)我的諄諄教導(dǎo)。還要感謝宿舍同學(xué),是大家營造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,在做設(shè)計(jì)的過程中互幫互助,使我的CAD和PRO/E的應(yīng)用能力和操作熟練程度有了很大提高,同時(shí)較全面的掌握了Word的編輯功能;使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。,讓我充實(shí)的度過了大學(xué)生活,你們的教誨將是我最寶貴的財(cái)富。最后,感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的悉心指導(dǎo)和耐心教誨,并感謝所有教師和我的同學(xué)們祝你們身體健康工作順利。參考文獻(xiàn)1 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