酒瓶大官帽上蓋注塑模具設(shè)計(jì)與工藝分析-塑料注射模1模4腔含proe及7張CAD圖

酒瓶大官帽上蓋注塑模具設(shè)計(jì)與工藝分析-塑料注射模1模4腔含proe及7張CAD圖,酒瓶,大官,帽上蓋,注塑,模具設(shè)計(jì),工藝,分析,塑料,注射,proe,cad 開(kāi)題報(bào)告 課題名稱 酒瓶大官帽上蓋注塑工藝分析與模具設(shè)計(jì) 課題類型 課題來(lái)源 自擬課題 導(dǎo)師 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 一、課題的目的和意義 該課題是酒瓶上蓋為酒瓶包裝的一部分, 市場(chǎng)需求量大,其外觀往往代表了企業(yè)的形象,要求較高。在注塑過(guò)程中, 由于各種原因?qū)е碌娜毕葜饕酗w邊、熔接痕、銀絲、翹曲、欠注、裂紋等。其中與外觀質(zhì)量有關(guān)的缺陷主要有飛邊、銀絲、翹曲、裂紋等[1]。研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。在課題的研究過(guò)程中,鍛煉我們的繪圖技巧以及對(duì)塑料模具制作的了解與貫通,為將來(lái)的工作適應(yīng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 二、國(guó)內(nèi)外塑料模具設(shè)計(jì)及制造的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國(guó),起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績(jī)[2]。有以下幾點(diǎn):1. CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,取得了很大成績(jī);2. 應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平。3. 開(kāi)始應(yīng)用的氣體輔助注射成型技術(shù)近年來(lái)發(fā)展很快,更趨成熟;4. 熱流道技術(shù)發(fā)展很快,熱流道模具比例不斷提高;5. 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。 綜上所述,我國(guó)塑料模具的質(zhì)量、技術(shù)和制造能力近年來(lái)確實(shí)發(fā)展很快,有些已達(dá)到或接近國(guó)際水平,尤其是隨著改革開(kāi)放政策的不斷深入,“三資”企業(yè)蓬勃發(fā)展,對(duì)我國(guó)塑料模具設(shè)計(jì)制造水平的提高起到了非常大的作用。然而,由于我國(guó)模具制造基礎(chǔ)薄弱,各地發(fā)展極不平衡,因此總體來(lái)看,與國(guó)際先進(jìn)水平相比和與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求相比,差距還很大。 馬斌、郭志英等人在國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展的行情上作出了鮮明的分析對(duì)比[3]。在國(guó)內(nèi)外存在的差距有五個(gè)方面。 (1) 總量供不應(yīng)求, 國(guó)內(nèi)的模具自配率只有70 %左右。其中中低檔模具供過(guò)于求, 中高檔模具自配率只有50 %左右。 (2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不合理。我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車(chē)間(分廠), 自產(chǎn)自配比例高達(dá)60 %左右, 而國(guó)外70 %以上是商品模具。國(guó)內(nèi)專業(yè)模具廠大多數(shù)是“大而全” 、“小而全”的組織形式, 而國(guó)外大多是“小而?！?、“小而精” 。國(guó)內(nèi)模具總量中, 屬大 型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例不足30 %, 而國(guó)外在50 %以上。進(jìn)出口之比2004 年為3 .7∶1 , 進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口達(dá)13 .2 億美元, 為凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。 (3) 模具產(chǎn)品水平要比國(guó)際水平低許多, 而許多模具的生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際水平長(zhǎng)。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。 (4) 開(kāi)發(fā)能力較差, 經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低, 水平也較低, 不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā), 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中常處于被動(dòng)地位。我國(guó)模具企業(yè)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1 萬(wàn)美元左右, 國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15 ～ 20 萬(wàn)美元,有的達(dá)到25 ～ 30 萬(wàn)美元, 隨之而來(lái)的是我國(guó)模具企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差, 大都微利, 缺乏后勁。 (5)與國(guó)際水平相比, 模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn), 管理落后易被忽視。國(guó)內(nèi)許多模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理模式, 真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。 國(guó)外, 隨著模具制造業(yè)的不斷發(fā)展， 對(duì)模具鋼從冶金質(zhì)量、數(shù)量、性能上要求不斷提高。在國(guó)外出現(xiàn)高合金、高質(zhì)、優(yōu)化、低級(jí)材料強(qiáng)化及擴(kuò)充材料領(lǐng)域等趨向，模具材料由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展，發(fā)展的趨向是碳素工具鋼→低合金工具鋼→高合金工具鋼[4]，相繼出現(xiàn)一系列新型模具材料，模具標(biāo)準(zhǔn)鋼的合金化程度也日趨提高。然而,國(guó)外注塑成型技術(shù)在向多工位,商效率,自動(dòng)化,連續(xù)化,低成本方向發(fā)展.因此,模具向高精度復(fù)雜,多功能方向發(fā)展。 專家認(rèn)為，目前中國(guó)與國(guó)外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應(yīng)向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結(jié)果檢驗(yàn)等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約。 三、課題資料及相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)備 通過(guò)老師指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)了相關(guān)書(shū)籍的注塑工藝與塑料模具知識(shí)。在圖書(shū)館搜集并查閱了《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》等書(shū)籍系統(tǒng)地學(xué)習(xí)塑料模具的成型原理[5]，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)上蓋的成型方案。 在實(shí)習(xí)期間參觀洛陽(yáng)一拖集團(tuán)，了解到模具生產(chǎn)在當(dāng)今工業(yè)中的比重和發(fā)展前景 我們還在網(wǎng)上進(jìn)行了大量的搜集工作，搜集到關(guān)于注塑工藝、模具設(shè)計(jì)、模具在工業(yè)中的應(yīng)用等知識(shí)。我們又結(jié)合各自的課題，在借鑒了大量的藍(lán)圖和大量的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)自已課題的構(gòu)思有了進(jìn)一步的要求。 四、課題的目的和要求 上蓋注塑、成型的模具設(shè)計(jì)，詮釋了塑料模具工藝的過(guò)程，屬于工程設(shè)計(jì)類型題目。可以鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí)，學(xué)生通過(guò)該模具的設(shè)計(jì)，可使所學(xué)機(jī)械學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、成型學(xué)等知識(shí)得到綜合應(yīng)用。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我開(kāi)始通過(guò)分析題目，查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料，擬出相應(yīng)的文獻(xiàn)綜述，設(shè)想出成型思路，并通過(guò)方案選擇確立實(shí)施步驟根據(jù)所學(xué)的模具知識(shí)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)計(jì)算畫(huà)出結(jié)構(gòu)，得到完整的模具設(shè)計(jì)。培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)方案、獨(dú)立構(gòu)思的解決問(wèn)題方法。 5、 設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期效果 1.零件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及材料分析 工件名稱：大官帽上蓋 生產(chǎn)批量：大批量 材料：ABS 大官帽上蓋零件圖如圖1,大官帽上蓋三維圖如圖2： 主視圖 俯視圖 左視圖 圖1大官帽上蓋的零件圖 選用5級(jí)精度 粗糙度選用3.20 圖2大官帽上蓋的三維圖 材料分析 該零件采用的材料為ABS，是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料結(jié)構(gòu)。它具有高強(qiáng)度、低重量的特點(diǎn)。且不透明，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，最主要ABS樹(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑。大部分ABS是無(wú)毒的，不透水，但略透水蒸氣，吸水率低，室溫浸水一年吸水率不超過(guò)1%而物理性能不起變化。ABS樹(shù)脂制品表面可以拋光，能得到高度光澤的制品。ABS具有優(yōu)良的綜合物理和機(jī)械性能，極好的低溫抗沖擊性能。尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性、成品加工和機(jī)械加工較好。 2. 大官帽上蓋設(shè)計(jì)方案的確定 (1) .成型工藝方案 方案對(duì)比（1）注塑成型 （2）擠出成型 (3）壓注成型 （4）壓縮成型 成型方案 成型對(duì)象 成型設(shè)備 成型模具 成型優(yōu)缺點(diǎn) 注塑成型 熱塑性塑料盒一部分熱固性塑料 注射機(jī) 外形復(fù)雜，尺寸精確的塑料制件 成型周期；生產(chǎn)效率高；易于自動(dòng)化 擠出成型 熱塑性塑料和部分熱固性塑料 擠出機(jī)組 管、棒、絲、板等 成型質(zhì)量、精度高；連續(xù)成型；生產(chǎn)量打；設(shè)備簡(jiǎn)單；成本低 壓注成型 熱固性塑料 普通壓力機(jī)和雙動(dòng)壓機(jī) 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 成型周期短；效率高；成型形狀復(fù)雜；帶有細(xì)小金屬嵌件的制品 壓縮成型 熱固性塑料 普通液壓機(jī)和壓力機(jī) 無(wú)澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 生產(chǎn)周期長(zhǎng)；效率低；勞動(dòng)強(qiáng)度大；塑件精度難控制；不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 表 1 四種成型方案的對(duì)比 ABS一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料結(jié)構(gòu)，且瓶蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高強(qiáng)度、低重量，根據(jù)表中所述，選擇注塑成型{13}。 注塑成型的特點(diǎn) (1) 模具能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有嵌件的塑件； (2) 模具成型周期短、生產(chǎn)率高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)； (3) 模具除氟塑料以外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以注塑成型，一些流動(dòng)性好的熱固性塑料也可以注塑成型[9]； (4) 適合批量生產(chǎn)。 (2) .模具設(shè)計(jì)方案 由于成型件的需求量與大小，我采用一腔四模的型腔。根據(jù)塑件的形狀將分型面選擇分為兩個(gè)方案。 方案一：在瓶蓋底部最大圓形回轉(zhuǎn)處瓶蓋的下半部分； 方案二：在瓶蓋底部最大圓形回轉(zhuǎn)處瓶蓋的上半部分。 由于塑件的上半部分有一個(gè)細(xì)小凹的部分，但是特別細(xì)小對(duì)于塑件來(lái)說(shuō)可忽略不計(jì)，下半部分便于脫模，便利，原件成型更均勻。故選擇方案一，選下半部分型面易選澤，且不影響模具外觀，易脫模。 在澆注系統(tǒng)方面，將主流道分布在模具中心線，設(shè)計(jì)成適當(dāng)大小，而分流道則平衡分布。根據(jù)塑件的材料為塑料，且塑件尺寸為大批量小件，采用點(diǎn)澆口連接流道。然而尺寸根據(jù)塑件大小及性能決定。 (3) .型腔確定與分布 由于注塑型腔數(shù)目需要考慮幾個(gè)因素： ?塑件的尺寸精度； ?模具制造成本和難度； ?注塑成型的生產(chǎn)效益。 根據(jù)瓶蓋的尺寸精度與生產(chǎn)要求，我采用一腔四模。 型腔采用對(duì)稱式分布。 3. 設(shè)計(jì)思路 （1）查閱模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，參照其余模具設(shè)計(jì)的例子，確定上蓋設(shè)計(jì)參數(shù)； （2）根據(jù)上蓋的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行注塑工藝性分析及確定工藝方案和模具結(jié)構(gòu)[6]； （3）明確使用注塑機(jī)的型號(hào)規(guī)格； （4）注塑工藝計(jì)算：最大注射量、注射力、鎖模力等計(jì)算；注塑機(jī)壓力與行程；注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)等計(jì)算 （5）模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：瓶蓋制件在模具中的成型位置；分型面和型腔數(shù)量的確定；澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)；成型零件的設(shè)計(jì)；脫模推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；上下分型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及模架的選擇等 （6）裝配圖的設(shè)計(jì)：繪制模具裝配草圖，各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)好各零部件之間的裝配關(guān)系，完成裝配工作圖 （7）上蓋工作圖的設(shè)計(jì)：繪制指定的成型零件工作圖 （8）整理和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （9）進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，完成答辯準(zhǔn)備工作 4.設(shè)計(jì)的預(yù)期效果 希望通過(guò)本次設(shè)計(jì)工作，加強(qiáng)自己在設(shè)計(jì)方面的技巧與思路，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。將自己在課堂所學(xué)的知識(shí)加以鞏固而達(dá)到進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 5. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)綱領(lǐng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)大綱 1. 前言 2.塑件的工藝分析 3.注塑成型方案的選擇 4.模具的設(shè)計(jì) 5.模具的試模與修模 主要內(nèi)容：1.我國(guó)塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)； 2.上蓋的材質(zhì)選擇與技術(shù)要求的分析； 3.注塑成型方案的比較與選擇； 4.模架與注塑機(jī)的選取，以及各機(jī)構(gòu)的選擇； 5.檢驗(yàn)?zāi)＞咝扪a(bǔ)不足之處，并提出改進(jìn)方法。 六、設(shè)計(jì)時(shí)間安排 第六周：完成外文翻譯、方案論證 第七周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述 第八周：進(jìn)行工藝計(jì)算并確定合理的工藝方案 第九周：設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 第十～十四周：模具結(jié)構(gòu)制圖與CAD制圖、注塑的加工工藝 第十五～十六周：編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第十七周：畢業(yè)答辯 七、參考文獻(xiàn) [1] 游劍文.注射成型塑料制品常見(jiàn)缺陷及其解決方案[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng).2010,(6)：6-7. 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