毕业设计(论文)-水桶注塑模具设计(全套图纸)(18页).doc
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1、-毕业设计(论文)-水桶注塑模具设计(全套图纸)-第 17 页XX学院说明书题 目水桶注塑模具设计学生姓名XX学 号院 系机电工程系专 业模具设计与制造班 级指导教师顾问教师二一五年十一月课程设计说明书中文摘要摘要本文分析了水桶的成型特点,对模具结构各工艺参数,包括锁模力、流道截面尺寸等模具参数的进行了计算校核,设计了一副一模一腔、单分型面的,带有侧向分型与抽芯机构并且有很多小型芯所组成的侧浇口注射模具。该模具的关键是解决分型面的选择、侧型芯的结构、冷却系统的布局、塑件浇注系统布局等问题,以及在实现这个功能的情况下,如何使模具有效而可靠的运动。关键词 水桶 注射模具 一模一腔 单分型面全套图纸
2、加153893706目 录前 言3第一章 塑料模具的现状及展望41.1 模具工业在国民生产中的作用41.2塑料模具工业的现状41.3塑料模具工业的发展趋势5第二章 塑件产品的分析72.1 产品材料的选用7第三章 成型设备的选用73.1 注塑机的选择73.2 模架的选择93.3 模具参数的校核9第四章 模具结构形式的拟订114.1 确定型腔数量及排列方式114.2 注射模分型面的选择12第五章 浇注系统形式和浇口的设计135.1主流道设计13第六章 成型零部件设计156.1 成型零部件的结构设计156.2 成型零部件尺寸的计算16第七章 导向机构设计17第八章 推出机构和复位机构的设计198.1
3、推出机构的设计198.2 推杆设计20第九章 模具冷却系统229.1 冷却水管管道的设置22第十章 支承与连接零件的设计与选择2310.1 固定板2310.2 支承板和垫块2310.3 模座24第十二章 结论24致 谢26参考文献26前 言随着我国科技文化技术以及国民经济的迅速发展,模具行业的地位越来随着我国科技文化技术以及国民经济的迅速发展,模具行业的地位越来越重要,模具技术的发展也越来越先进。模具行业是一个对工作和实践经验要求非常强的专业,它要求我们在学校要掌握扎实的理论知识,并要求我们有充分的实践环境。大学四年的本科学习即将结束,在这大学四年里我完成了规定的课程,并取得了不错的成绩,熟练
4、地掌握了机械制图、机械设计、互换性与技术测量基础、材料科学基础、模具制造工艺、塑料成型工艺与模具设计、塑性成型工艺与模具设计等相关的基础课、专业基础课和专业课方面的知识,对模具行业的发展、模具技术的应用、模具结构的设计、模具材料的选用、公差配合的选用有了一个比较系统和比较全面的理解,基本上达到了学习的目的。课程设计时大学学习过程中的最后一个环节,也是最重要的一个环节,是对以前所学的基础理论知识及所掌握的技能的综合运用和检验,本论文以电子时钟面板注塑成型工艺分析及模具设计为主线,依据模具的基本组成部分,基础和设计技巧相结合,理论与实践相结合,对电子时钟面板模具结构设计中的关键之处以及可能出现的问
5、题和处理方式进行详细地剖析。同时,从模具的加工工艺的角度出发,分析并提供便于加工的模具结构形式,使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。在技术上,使用了计算机辅助设计来绘图三维与二维相结合达到优化设计的目的。在课程设计的过程中,肯定会遇到很多困难和许多疑惑,但是在指导教师李老师的悉心指导和自己的努力下,克服了所有的困难,完满的完成本次课程设计,给大学生活画上一个圆满的句号。由于我的水平有限,缺乏实际的模具设计经验,设计中肯定会存在错误和不妥之处,敬请各位老师批评指正。第一章 塑料模具的现状及展望 1.1 模具工业在国民生产中的作用模具技术是衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产
6、产品的发展和质量的提高,并获得极大的经济效益。模具是效益的放大器,用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业,德国则认为其是所有工业中的关键工业,日本则认为模具工业是促进社会繁荣富裕的动力。 模具工业在我国几经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国名经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展相适应,都需要大量模具,特别是汽车、电动机、电器、家电和通信等类产品中60%-80%的零部件都依靠模具成型。 1.2塑料模具工业的现状塑料模具技术是一门涉及面广、技术综合性强的精密基础工艺装备技术,包括:各类模具设计、制造、保管、修理
7、、调试、标准化、专业化生产、“四新”即:新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用等方方面面,涉及到冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机械、电子、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、有削及无削加工、检测等有关工种,是一个要由上述众多学科和工种共同打造的庞大的系统工程。我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面,已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。成型工艺方面,多材质塑料成型模
8、、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展,气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的5080%相比,差距较大。 在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支
9、持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%-80%相比,仍有很大差距。 1.3塑料模具工业的发展趋势模具市场的总体趋热是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于
10、其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的要求是正常的。因此,塑料模的未来发展趋势主要为以下几个方面:(1)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。(2)在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混
11、合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。(3)推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更
12、多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。(4)开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。(5)提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。(6)应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。(7)研究和
13、应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。(8)大力发展快速制造成形和快速制造模具技术。(9)逐步推广高速铣削在模具业务的应用。(10)进一步研究开发模具的抛光技术和设备。第二章 塑件产品的分析 2.1 产品材料的选用本次设计中采用的材料是PP,因为其具有很多良好的性能所以被人们广泛采用,PP材料的应用范围、注塑工艺条件及化学物理性质途简述如下:典型应用范围: 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱, 大强度工(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草
14、机等),电话机壳体, 打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:PP材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度:210280;建议温度:245。 成型温度:200240。 模具温度:6080。(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。 注射压力:100140Mpa。 注射速度:中高速度。 第三章 成型设备的选用3.1 注塑机的选择对于模具设计,必须首先选则合适的注塑机型号,以确定额定注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具的安装尺寸及开模行程等技术规范后,才
15、能进行下面真正的模具设计。根据塑件的形状及尺寸,计算其在分型面上的投影面积和塑件以及浇注系统的质量,计算所需锁模力、总注射物料量,然后才能初选设备。由于制品的外观由许多孔和凸台组成,形状复杂,首先利用UG软件的分析功能对制品的体积和在分型面上的投影面积进行计算与测量。在UG软件里打开三维模型,利用其质量属性分析对表面积、体积、质量进行分析与计算。根据软件计算得出结果如下:塑件在分型面上的投影面积:6308.43mm2塑件体积: V=9.232=1400cm3 塑件密度: =1.2g/cm3所以塑件的质量: m = 1.44Kg根据产品的特点和设计要求,该塑件采用侧浇口形式,并且采用一模一腔的形
16、式,浇注系统及冷凝料材料体积约为4.96cm3。总体积为23.42cm3。综上所述初选设备为SZ-125/630其主要技术规格见表3.1。表3.1 SZ-125/630设备主要技术规格额定注射量/cm3140最大开合模行程/mm270螺杆直径/mm40模具最大厚度/mm300注射压力/Mpa126模具最小厚度/mm150注射行程/mm270动、定模固定板最大尺寸/mm330440注射速度g/s110锁模形式双曲肘螺杆转数/(r/min)14-200喷嘴圆弧半径/mm15锁模力/KN630喷嘴孔直径/4模具定位孔直径/mm125顶出形式两侧设有顶出,机械顶出,中心距为230 mm3.2 模架的选
17、择 通过塑件的分析,以及注塑机的技术规格要求,选用BI型模架,该模架各模板以及相关尺寸见图。 龙记模架: DI-6565-A570-B160-C1503.3 模具参数的校核(1)注射量的校核 要求注射量不超过注射机的最大注射量,在注塑生产中,注塑机每一个成型周期向模具腔内注入的塑料熔体体积或质量称为塑件的注射量,其中包括浇注系统内所存留的塑料熔体体积,选择注塑机时,必须保证塑件的注射量小于注塑机的最大注射量的(8085)%,最小注射量不小于注塑机注射量的20%,根据式kMmaxM,M=Mi+m式中 Mmax-注塑机最大注射量/ cm3; Mi-浇注系统凝料的质量或体积/ cm3; m-单个制件
18、质量或体积/ cm3; n-型腔数目/个; k-注射机最大注射量利用系数,一般取0.8。0.818001400+2501650 cm3。故:注射机注射量满足要求。(2)注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状以及浇注系统的压力损失等因素决定的。注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品的成型要求。所选的塑料原料为ABS,制件结构合理,流体流动性能好,其注射压力在(100140)Mpa之间,其值在所选的注射机成型范围之内,故能满足要求。(3)锁模力的校核注射时塑料熔体充满型腔的时候,存在较大的压力,它会使模具从分型面涨开,该压力等于塑件和浇注系
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