電風(fēng)扇塑料葉片的注塑模具設(shè)計(jì)-注射模含12張CAD圖帶開題
電風(fēng)扇塑料葉片的注塑模具設(shè)計(jì)-注射模含12張CAD圖帶開題,電風(fēng)扇,塑料,葉片,注塑,模具設(shè)計(jì),注射,12,十二,cad,開題
電風(fēng)扇塑料葉片模具設(shè)計(jì)摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是基于UG電風(fēng)扇塑料葉片模具設(shè)計(jì),結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí),通過對(duì)UG環(huán)境的認(rèn)識(shí),然后對(duì)塑件成型工藝的詳細(xì)分析,深度剖析電風(fēng)扇塑料葉片的結(jié)構(gòu)形式、在使用中的性能,甚至包括電風(fēng)扇模具設(shè)計(jì)時(shí)精度的高低程度。在本設(shè)計(jì)中,通過對(duì)成型零部件,澆注系統(tǒng)和分型面的全面的設(shè)計(jì),并且通過計(jì)算,確定了對(duì)電風(fēng)扇塑料葉片的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過分析,然后根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行計(jì)算,最后確定塑料成型模具材料的選擇,同時(shí),也確定對(duì)注射機(jī)型號(hào)的選擇。最后本設(shè)計(jì)用UG8.0創(chuàng)造具有三維 實(shí)體的模型,并且用UG繪圖版本測(cè)繪出電風(fēng)扇葉片的二維工程圖,通過這樣一系列的分析計(jì)算,最后設(shè)計(jì)出電風(fēng)扇塑料葉片的模具。并且生成工程圖。通過這次設(shè)計(jì),讓我對(duì)模具有了更深層次的理解,并且更加堅(jiān)信模具美好的未來(lái)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,模具必將迎來(lái)更加廣闊的天空。關(guān)鍵詞:UG;電風(fēng)扇;注塑模具;澆注系統(tǒng) ABSTRACT The topic of this design is based on UG fan blade mould design, combined with their learned knowledge, through the understanding of the UG environment, and then detailed analysis of the plastic molding process, depth analysis of the structure of electric fan plastic blade, in the use of performance, including electric fan mould design of high and low degree of precision. In this design, through to the molding parts, gating system and overall design of the parting surface, and through calculation, determine the temperature control system for electric fan plastic blade design, through the analysis, and then calculated according to their own knowledge, and finally determine the plastic molding mold material selection, at the same time, also determine the choice of injection machine number. Finally this design with UG8.0 create three-dimensional entity model, and use UG graphics version 2 d engineering drawing of surveying and mapping out the electric fan blades, through this a series of analysis and calculation, and finally designed electric fan plastic mold of the blade. And generate the engineering drawing. Through this design, let I to the mold have a deeper understanding, I believe even more strongly and mold the beautiful future. With the development of science and technology, mould will have a more broad sky. Key words UG; Electric fan. Injection mould; Gating system 目 錄1 注射??尚行苑治? 1.1注射模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1 1.2注射模組成1 1.3塑料風(fēng)葉設(shè)計(jì)與分析2 1.4注射性能分析3 1.5 UG中建立3D模型4 1.6塑料介紹5 1.7分析塑料材料62 成型零部件設(shè)計(jì)7 2.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)72.1.1型芯設(shè)計(jì)72.1.2葉片成型設(shè)計(jì)73 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)93.1澆口的設(shè)計(jì)93.1.1澆口的作用93.1.2澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)93.1.3澆口的類型以及選擇103.2流道的設(shè)計(jì)113.2.1主流道設(shè)計(jì)113.2.2分流道設(shè)計(jì)124 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)144.1脫模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)144.2塑件脫模的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)155 分型面的設(shè)計(jì)165.1選擇分型面基本原則:16 5.2 風(fēng)扇分型面的選擇166 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)176.1模具溫度控制系統(tǒng)的意義17 6.2冷卻的計(jì)算187 選材207.1塑料成料的選擇型模具材207.1.1常用的模具材料207.1.2選擇的原則:207.2電風(fēng)扇葉片模具材料的選擇218 注射機(jī)型號(hào)的確定228.1注射機(jī)的選擇228.2鎖模力校核228.3注射容量校核239 模具總體設(shè)計(jì)2510 在UG8.0中的模具CAD2610.1初始化項(xiàng)目2610.2模具坐標(biāo)系2610.3設(shè)置收縮率2610.4創(chuàng)建型腔布局2610.5創(chuàng)建澆注系統(tǒng)2610.6創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)2611 生成工程圖2711.1UG中生成工程圖2811.2AutoCAD中工程圖的處理29參考文獻(xiàn)32致 謝32 1 注射??尚行苑治?.1注射模設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 塑料注射成型可以一次性成型復(fù)雜形狀,大小,精確或插入塑料制品。注塑模具的設(shè)計(jì),應(yīng)該注意一下所述的三個(gè)特點(diǎn):(1)由于塑料熔體中的大多數(shù)都是假的塑料液體,可以剪切變薄。這種假的塑料液體的流動(dòng)性取決于剪切速率、材料品種、壓力和溫度。根據(jù)這一特點(diǎn),在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須根據(jù)其流變特性設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),并且認(rèn)真鎖模力和檢查腔壓力。(2)壓力容器的注塑模具腔壓力高。所以在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該正確估算模具型腔壓力、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了確保模具的產(chǎn)品質(zhì)量,零件的的剛度和強(qiáng)度應(yīng)該充分考慮和其他機(jī)械問題。(3)成型周期,環(huán)境設(shè)計(jì)模具形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)熱平衡系統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計(jì)。通過塑料部件的傳熱原理的應(yīng)用和金屬模具在模具溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以確保產(chǎn)品質(zhì)量和最佳的經(jīng)濟(jì)成本的實(shí)現(xiàn)。1.2注射模組成所有注塑模具,所有可以分為兩個(gè)大的部分。設(shè)置模塊安裝在注射機(jī)的固定板,動(dòng)態(tài)模型安裝在注射機(jī)的運(yùn)動(dòng)模板。根據(jù)模具的不同功能的部分。下表1是模具的結(jié)構(gòu):表1模具的結(jié)構(gòu) 組成部分 對(duì)改組成部分的名詞解釋形成的部分 主要指的是一個(gè)空腔,直接接觸成型塑料部件和熔化階段。關(guān)閉動(dòng)態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型,確定成形零件的塑料部件內(nèi)部和外部維度。澆注系統(tǒng)塑料融化鉛的注射機(jī)噴嘴腔流道澆注系統(tǒng)。指導(dǎo)和定位為了確保移動(dòng)模具和模具關(guān)閉時(shí)可以準(zhǔn)確的定位,通常分別在動(dòng)態(tài)模具和模組導(dǎo)柱和導(dǎo)套。深腔注塑模具必須是在設(shè)置主分型面上錐定位,有時(shí)脫模機(jī)制,為了確保運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和重置,也通常會(huì)設(shè)置指南部分。脫模機(jī)制是指模具模具過程后期,塑料零件的模具。分型抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)凹或側(cè)面有一個(gè)洞在塑料塊,后模之間,必須首先端分離或退出穿孔或核心。溫度控制系統(tǒng)為了滿足注塑模具溫度過程的要求,模具的冷卻或加熱的溫度控制系統(tǒng)。模具冷卻,一般模板打開冷卻水道內(nèi),加熱安裝在模具內(nèi)部或周圍的點(diǎn)元素,應(yīng)該配備一些注塑模具模溫自動(dòng)控制裝置。排氣系統(tǒng)為了模具在注塑過程中原始?xì)怏w放電,經(jīng)常打開在分型面排氣槽。小腔位移很小,可以直接用于排氣分型面,也可以使用模具柱塞或核心和交配孔之間的間隙排氣。大型特殊注塑模具排氣槽必須設(shè)置。1.3塑料風(fēng)葉設(shè)計(jì)與分析 葉片是使用一個(gè)特定空間曲面內(nèi)通過風(fēng)力發(fā)電的主體在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。葉片大多采用金屬材料然后固定安裝的風(fēng)力葉片的身體。由于組裝和葉片形狀等原因,導(dǎo)致葉片靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡很難達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。但是在使用一段時(shí)間后,由于涂層刮傷或脫落等各種原因,會(huì)產(chǎn)生腐蝕、色澤差等情況,因而這種設(shè)計(jì)不適合現(xiàn)代的通風(fēng)、排氣和生活的需求。當(dāng)然,還是具有他的優(yōu)勢(shì),注射成型,同時(shí)不需要裝配和調(diào)整,而且在使用過程中可以節(jié)約用電,再加上他的重量輕,慣性小,具有良好的裝飾效果和動(dòng)態(tài)平衡。圖1是風(fēng)扇立體圖1:圖 1風(fēng)扇立體圖 根據(jù)上圖1可知,該金屬葉片設(shè)計(jì)類似于在一邊,但是差具是很大的,這是由于葉片本身和塑料注射成型的特點(diǎn)所導(dǎo)致的,因?yàn)轱L(fēng)在物體的表面是一個(gè)曲面,我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮模具的制造技術(shù)和制造能力。結(jié)合自己所學(xué)的空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)原理設(shè)計(jì),詳細(xì)了解風(fēng)在屋里表面的特點(diǎn)。當(dāng)然,這種設(shè)計(jì)也有他的缺陷,設(shè)計(jì)的葉片形狀復(fù)雜,是的模具設(shè)計(jì)和制造時(shí)難度很大。在設(shè)計(jì)時(shí),為了提高結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,葉片的厚度應(yīng)該在茂密的薄逐漸過渡到主要設(shè)計(jì)的部分,這樣設(shè)計(jì)以確保定位和安裝葉片。1.4注射性能分析注射性能主要包括五個(gè)方面,具體為:注塑工藝的可行性分析、表面粗糙度、草案、壁厚、加強(qiáng)。下面具體講著五個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的解釋。(1)注塑工藝的可行性分析:針對(duì)模型形狀復(fù)雜,厚度又不均勻,而且尺寸精度要求很高,同時(shí)又具有較高的尺寸穩(wěn)定性和表面質(zhì)量這種高要求的設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)備和模具的要求同樣也是很高的。通過查閱相關(guān)資料,下面用表格的形式表示注射成型的優(yōu)點(diǎn),如表2表2注射成型的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)方面具體優(yōu)點(diǎn)形狀可以用不同的塑料成型模具腔,復(fù)雜性沒有限制材料在某個(gè)溫度范圍內(nèi)能夠保持適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性和熱塑性大小幾乎沒有限制,部件可以小到一克一下,大到幾公斤準(zhǔn)確性對(duì)于精密注塑的部件,有良好的尺寸穩(wěn)定性和表面質(zhì)量生產(chǎn)力中等 由上面可以了解到注射成型的這些特定的優(yōu)點(diǎn),通過分析并結(jié)合所學(xué)的知識(shí),該模型適合用注射成型的方法。 (2)表面粗糙度: 根據(jù)相關(guān)的規(guī)定。在一般的情況下,由于使用塑料的行為,同時(shí)又因?yàn)槌尚褪湛s率相當(dāng)小(0.2 - 0.6%),再加上對(duì)于很復(fù)雜的塑料,所緊包的核心面積是比較大的,所以在設(shè)計(jì)時(shí),我們應(yīng)該采取一個(gè)更大的草案。同時(shí)又為了保證壁厚的均勻性,所以我們通常會(huì)把草案外部和內(nèi)部表面的塑料部分,通過同一個(gè)組件設(shè)計(jì)圖紙,其中要求a=5。 (3)壁厚: 對(duì)于塑料零件,會(huì)有很多不同的壁厚和輪轂墻厚,并且它的風(fēng)葉厚度很薄。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要注意葉片是否扭曲,特別是不能推桿在葉片設(shè)計(jì)。 (4)加強(qiáng): 加強(qiáng)主要是為了確保風(fēng)扇中心對(duì)齊橫向預(yù)埋件和塑料零模具的粗糙度低于1 2級(jí),所以Ra0.2的空腔表面粗糙度,表面粗糙度和核心Ra0.4。1.5 UG中建立3D模型(1)運(yùn)用拉伸命令,繪制電風(fēng)扇塑料葉片的3D模型(2)運(yùn)用抽殼命令對(duì)模型進(jìn)行抽殼。(3)對(duì)殼體進(jìn)行倒圓角操作。(4)設(shè)計(jì)裝配止口,運(yùn)用拉伸操作,選取已有邊界為草繪邊界,圖形如圖2所示: 圖2電風(fēng)扇葉片3D模型1.6.塑料介紹(1)塑料的化學(xué)成分根據(jù)所學(xué)的知識(shí),塑料的主要成分是聚乙烯和聚苯乙烯。下表3是針對(duì)塑料的主要成分做出了詳細(xì)的介紹:表3塑料的主要成分塑料的主要成分化學(xué)式主要特點(diǎn)聚乙烯(C2H4)n 是典型的熱塑性塑料,是無(wú)味。無(wú)臭無(wú)毒的可燃性白色粉末。他的化學(xué)穩(wěn)定性較好。聚苯乙烯-CH(C6H5)-CH2-n無(wú)色透明,成型收縮率小,吸水性很小,熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。流動(dòng)性較好(2)塑料的優(yōu)缺點(diǎn)塑料是基于有機(jī)高分子化合物,添加其他材料(添加劑)制成的固體材料。通過圖3來(lái)表示塑料的優(yōu)缺點(diǎn):塑料的缺點(diǎn):塑料容易變形和老化,同時(shí)不易分解,容易造成環(huán)境污染,并且,塑料不耐熱。塑料的優(yōu)點(diǎn):塑料強(qiáng)度相當(dāng)小,比強(qiáng)度高很多。塑料也有高電氣絕緣和隔熱,良好的耐磨性和耐蝕性,和良好的材料成型技術(shù)。塑料 圖3塑料的優(yōu)缺點(diǎn)1.7分析塑料材料 本設(shè)計(jì)是針對(duì)電風(fēng)扇葉片的模具設(shè)計(jì),通過生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片的塑料部件,具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn): (1)風(fēng)機(jī)葉片實(shí)在室溫下室內(nèi)工作的,工作環(huán)境不存在酸性、堿性和鹽,也不是在沖擊載荷下,他的工作環(huán)境是良好的 (2)風(fēng)機(jī)葉片主要是用于一般的日常生活中,因此,對(duì)于這種塑料材料的需求一般需要具備質(zhì)量好、價(jià)格低并且對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生任何的副作用。 (3)對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的葉片,其形狀設(shè)計(jì)會(huì)相對(duì)比較困難。(4)風(fēng)機(jī)葉片制造比較困難的是葉片空間曲面形狀和模具制造。2成型零部件設(shè)計(jì)2.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 腔部分系統(tǒng)稱為成型部件,它主要包含凹模、沖頭、核心、組塊桿四個(gè)部分,各種成型環(huán)由于腔直接接觸高溫高壓塑料,所以它有足夠的剛度、強(qiáng)度、硬度、耐磨性承受塑料擠出壓力和摩擦材料流和足夠的精度和表面光潔度,確保塑料制品高亮度是美麗的,容易脫模,通常形成零年應(yīng)熱處理,使其有HRC50硬度、成形等腐蝕性氣體等塑料聚氯乙烯已烯、等也應(yīng)選擇抗腐蝕鋼。2.1.1型芯設(shè)計(jì) 根據(jù)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)特點(diǎn),沒有涉及到成型桿,螺紋型等結(jié)構(gòu)。但是風(fēng)扇曲面復(fù)雜,外觀要求美觀,因此設(shè)計(jì)時(shí)要使成型零件便于加工和安裝。輪轂型心設(shè)計(jì)成整體式結(jié)構(gòu)。如圖4所示: 圖4整體型芯2.1.2葉片成型設(shè)計(jì)根據(jù)所學(xué)的知識(shí),很難將加工葉片空間曲面積分成相等的三個(gè)葉片,因此采用的嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)置。其目的主要是為了滿足產(chǎn)品有傾向成型零件的特點(diǎn),使用結(jié)構(gòu)組的產(chǎn)品發(fā)布,同時(shí)考慮到模具強(qiáng)度和耐磨性,采用這種方式可以提高制造精度。下面通過表格的形式對(duì)比嵌入式結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),如表4表4比嵌入式結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)嵌入式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1、 可以選擇相應(yīng)的鋼2、 可以選擇具有比較好的抗腐蝕性的鋼3、 可以選擇具有比較好的耐磨性的鋼1、 每個(gè)法術(shù)插入加工精度必須匹配2、 在分解和組合時(shí)比較困難3、 零件加工的方法受到限制4、 冷卻循環(huán)南,不容易縮短成型周期根據(jù)上表可以比較嵌入式結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),但是針對(duì)各方面的考慮,并且認(rèn)真比較本設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn),選擇嵌入式結(jié)構(gòu)是比較合理的。因此,本設(shè)計(jì)關(guān)于電風(fēng)扇葉片的模具設(shè)計(jì),選擇的是嵌入式的結(jié)構(gòu)3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1澆口的設(shè)計(jì)3.1.1澆口的作用 澆口同時(shí)又稱為進(jìn)料口,它是連接型腔和分流道的通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,雖然是澆注系統(tǒng)中截面最小的。如果澆口設(shè)計(jì)不合理,會(huì)造成塑件嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。3.1.2澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn) 在針對(duì)澆口設(shè)計(jì)時(shí),需要遵循7個(gè)基本要點(diǎn),下圖5清晰的表示出了該7個(gè)基本要點(diǎn): 圖5澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)3.1.3澆口的類型以及選擇 澆口的類型有很多種,不同的澆口會(huì)用于不同類型的模具設(shè)計(jì),對(duì)于不同的物體會(huì)有更適合物體本身的澆口的選擇。澆口的選擇與很多因素有關(guān),比如物體的尺寸形狀,物體表面質(zhì)量和力學(xué)要求的高低程度,塑件外表面質(zhì)量要求的高低程度等等都是影響澆口類型選擇的因素。根據(jù)所學(xué)的知識(shí)并查閱相關(guān)的資料,直接澆口一般適用于深型腔和中型以及大型的塑件,盤形澆口一般適用于力學(xué)性能和表面質(zhì)量要求高的塑件,該塑件一般是圓筒形。澆口形式及特點(diǎn)、適用范圍如下表5表5澆口的種類及特點(diǎn)名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍側(cè)澆口加工方便,形狀簡(jiǎn)單;可以靈活的選擇澆口的位置;注射壓力損失相當(dāng)大;塑件容易造成縮孔等缺陷兩板式多型腔模具;截面尺寸較小的塑件點(diǎn)澆口澆口斷開時(shí)不會(huì)損傷塑件表面對(duì)模具要求一定為三板式,否則不能取出澆道凝料表面不允許有較大痕跡的塑件;中小型塑件;單型腔具扇形澆口型腔排氣良好不詳多型腔模具;寬度較大的板狀類塑件護(hù)耳澆口防止噴射現(xiàn)象痕跡大,去除困難流動(dòng)性差的塑料中心澆口瓜形澆口去除方便、凝料少不詳高管形、對(duì)同軸度要求較高的塑件輪輻式澆口去除方便,凝料少不詳圓形、扁平、淺杯形塑件環(huán)形澆口熔料可以均勻進(jìn)入不詳型芯兩端定位的管狀塑件薄片澆口內(nèi)應(yīng)力小,避免變形切除困難大面積扁平塑件、平直度和透明度要求比較高的塑件直接澆口進(jìn)料快,成型容易很難去除澆口對(duì)各種塑料成型均適合潛伏式澆口同點(diǎn)交口不詳適用表面不允許有任何痕跡的塑件中心澆口空氣能順利排出去除澆口困難內(nèi)孔較大的圓筒形塑件上表比較詳細(xì)的列出了各種類型的澆口的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),并且很明確的指出了不同類型的澆口所適用的范圍。這樣很明了的知道什么類型的澆口適合怎樣的塑件設(shè)計(jì),通過比較分析,同時(shí)結(jié)合到本設(shè)計(jì)的題目,針對(duì)電風(fēng)扇塑料葉片的模具設(shè)計(jì),經(jīng)分析塑料風(fēng)葉的形狀很復(fù)雜,而且加上尺寸比較大,同時(shí)它的壁厚較薄,外觀精度要求相當(dāng)高,因此設(shè)計(jì)的澆道、澆口必須具有快速流動(dòng)均勻、充模的特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選擇側(cè)澆口。3.1.4澆口位置的選擇在模具設(shè)計(jì)中,澆口設(shè)計(jì)時(shí)比較重要的環(huán)節(jié),所以對(duì)澆口的認(rèn)識(shí)我們一定要全面和細(xì)致,最重要的是對(duì)澆注系統(tǒng)要很系統(tǒng)很詳細(xì)的了解,只有在全面你的掌握了澆注系統(tǒng)的各種知識(shí),才能在設(shè)計(jì)起來(lái)游刃有余。澆口是澆注系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分,它對(duì)塑件的質(zhì)量和性能都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因此,澆口的設(shè)計(jì)顯得尤為重要,正因?yàn)槿绱耍瑵部谖恢煤统叽绲囊笫窍喈?dāng)?shù)膰?yán)格的。不管在設(shè)計(jì)中采用哪一種類型的澆口,澆口的開設(shè)位置都是設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié),因?yàn)闈部谖恢玫牟煌苯佑绊懩>叩慕Y(jié)構(gòu),因此,在澆口位置的選擇時(shí),設(shè)計(jì)者必須認(rèn)真考慮,盡可能的遵循以下的原則,如表6所示:表6澆口位置選擇原則 設(shè)計(jì)擇的原則澆口應(yīng)該開設(shè)在壁件厚度最大處避免在澆口處產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)在澆口位置選擇時(shí),必須考慮分子的取向影響塑件尺寸的要求為了有利于型腔中氣體的排出,應(yīng)盡量減少熔接痕必須考慮是否對(duì)外觀質(zhì)量的影響經(jīng)過知道老師同意在確定位置3.2流道的設(shè)計(jì)3.2.1主流道設(shè)計(jì)流道,從字面上理解,是指流體的通道。他具體是指,在液壓系統(tǒng)中,流體在原件內(nèi)部流動(dòng)的通道。澆注系統(tǒng)中的流道一般分為主流道和分流道。它們?cè)跐沧⑾到y(tǒng)中所起的作用也是不可估量的,主要起到一個(gè)輸送的作用,這種輸送是在最小壓力損失的條件下,將物料從自注口輸送到澆注系統(tǒng)中最重要的澆口,以便物料很好的進(jìn)入到模腔中。在模具的澆注系統(tǒng)中,流道有主流道和分流道兩種。主流量,是指熔體注入模具后最先經(jīng)過的一段流道,它是連接注射機(jī)噴嘴與分流量之間的通道。主流道一般分為垂直式主流道和傾斜式主流道,我們?cè)谠O(shè)計(jì)模具的過程中,由于會(huì)受到很多因素的影響,這些影響會(huì)直接影響到我們的設(shè)計(jì)結(jié)果,或者由于存在這些影響因素,使得我們的設(shè)計(jì)多了很多障礙。垂直式主流道是一種比較常見的主流道的設(shè)計(jì),它適用于比較正規(guī)的流道設(shè)計(jì)。澆口套是指主流道襯套形式,它是由于某些模具設(shè)計(jì)對(duì)材料的要求相當(dāng)?shù)膰?yán)格,因此部分模具的主流道常常會(huì)設(shè)置可拆下來(lái)更換的主流道襯套形式。主流道的剪切速率為: (1) 有的時(shí)候由于受到很多方面的影響,比如受到塑件或者模具結(jié)構(gòu)的影響,甚至是澆注系統(tǒng)受到某方面的限制,這種情況有時(shí)會(huì)造成主流道偏離模具的中心,有的時(shí)候,這樣的偏離距離還是很大的,這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的模具會(huì)造成在使用過程中會(huì)出現(xiàn)很多的問題。往往在這種情況下,會(huì)采用三板式模的結(jié)構(gòu)來(lái)解決這方面的問題,但是這種結(jié)構(gòu)會(huì)大大的提高模具設(shè)計(jì)的成本,而傾斜式主流道既可以解決主流道不在模具中間而產(chǎn)生的問題,同時(shí)又能保證成本在一定的控制范圍內(nèi)。采用傾斜式主流道設(shè)計(jì)時(shí),所傾斜的角度的大小主要是與塑料的性能有很大的關(guān)系。有些塑料的傾斜角甚至可達(dá)到30。值得注意的是,SAN和PMMA這兩種塑料是不能采用傾斜式主流道來(lái)設(shè)計(jì)的。其原意還有待查閱相關(guān)資料才得以知道。3.2.2分流道設(shè)計(jì)分流道具體是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它在澆注系統(tǒng)中也起著相當(dāng)重要的作用,是塑料獲得平穩(wěn)流態(tài)的一個(gè)過渡期。正因?yàn)槿绱?,分流量的設(shè)計(jì)才顯得至關(guān)重要,它必須滿足良好的壓力傳遞并且始終保持很好的充填狀態(tài),并且盡可能的減小壓力損失。分流量設(shè)計(jì)和主流量設(shè)計(jì)一樣,它的形狀也有好幾種。但是比較常用的為圓形流道和梯形流道。在分流道設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)有一些影響其設(shè)計(jì)的因素:具體如下表7:表7影響分流道設(shè)計(jì)的因素影響分流道設(shè)計(jì)的因素塑件的尺寸、壁厚、形狀,內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量的要求塑料種類注射劑的壓力、加熱溫度、注射速度主分流道的脫落方式澆口位置,型腔布置 1)分流道的布置形式為了盡量減少流體在流道內(nèi)的壓力損失以及盡可能避免熔體溫度降低,同時(shí)考慮到要減少分流道的容積和保證壓力平衡,因此采用平衡式分流道。 2)分流道的長(zhǎng)度 根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì),分流道長(zhǎng)度適中即可,如上圖所示。 3)分流道的當(dāng)量直徑的確立 流過一級(jí)分流道塑件的質(zhì)量 m=V=39.360.92=70.848g KPcA = KkPA(N) (12)式中:T-注射機(jī)額定鎖(合)模力(KN); A-塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積(mm2) K-安全系數(shù),通常取1.11.2。由PRO/E分析得到面積A=25513 mm2 故F=KPcA=1.23025513=918468(N)因此 T=1000(KN)F=918(KN)即鎖模力滿足要求。而T=800(KN)則不符合要求。8.3 注射容量校核 注射機(jī)的理論注量,指在對(duì)空注射時(shí)能完成一次注射熔料的體積量(cm3).模具安裝后,對(duì)模腔注射容量的計(jì)算,可以制件產(chǎn)品為主,計(jì)算其體積量,然后確認(rèn)總體積注射量,從而可得:Vgn(Vs+Vj)(cm3) (13)式中: Vg-注射機(jī)額定注射量(cm3);Vs-單個(gè)塑件的容積量(cm3); Vj-澆注系統(tǒng)和飛邊所需要的容積量(cm3); N-型腔數(shù)。其中: Vs=55.6cm3 Vj=2cm3 N=1所以: Vn(Vs+Vj)=1(55.6+2)=57.6cm3 Vg=179 (Vs+ Vj)=57.6。即注射機(jī)的容量滿足要求。最終選擇SZ160/1000型號(hào)的注射機(jī)。8.4 型腔數(shù)量和排列方式的確立 (1)型腔數(shù)量的確立。由于該塑件的精度要求不是不高,塑件的整體尺寸較小,且為大批量生產(chǎn)方式,可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí),又考慮到塑件尺寸、模具尺寸的關(guān)系等,以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等方面的因素,初步確定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。 (2)型腔排列形式的確立。由于該模具選擇的是一模一腔方式,根據(jù)其型腔中心距的確立。故流道采用S形對(duì)稱排列,使型腔進(jìn)料平衡均勻。 (3)結(jié)構(gòu)形式的確立。由以上的分析可知,該模具設(shè)計(jì)為一模一腔,呈S形排列,且根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀,退出機(jī)構(gòu)初選推桿方式或推件板推出。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),流道采用平衡式,澆口應(yīng)采用側(cè)澆口,且開設(shè)在分型面上。因此,定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料,但動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確立采用大水口的單分型面注射模具。9模具整體設(shè)計(jì) 塑料風(fēng)扇的注射模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖9所示:圖9塑料風(fēng)扇模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1、定模座板 2、螺釘 3、銷 4、螺釘5、墊板 6、支承板 7、動(dòng)模固定板 8、定模固定板9、定模板10、螺釘11、葉片成型塊12、定位圈13、螺釘14、澆口套15、水嘴襯套16、嵌件17、型芯18、葉片成型塊19、導(dǎo)套20、導(dǎo)柱21、推桿22、推桿 23、推桿固定板24、復(fù)位桿25、推板開模動(dòng)作:首先動(dòng)模和定模分開,即在動(dòng)模一側(cè)的葉片成型塊(11)、澆口套(14)和動(dòng)模一側(cè)的葉片成型塊(18)、型芯(17)分開。然后推板(25)推動(dòng)推桿(21、22),推桿推出塑件。合模時(shí)由導(dǎo)柱(20)導(dǎo)向,由復(fù)位桿(24)復(fù)位。10在UG8.0中的模具CAD10.1初始化項(xiàng)目 (1)加載三維模型。在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l在中單擊“初始化項(xiàng)目”,選擇模型路徑進(jìn)行加載。 (2)定義項(xiàng)目單位。在“初始化項(xiàng)目”對(duì)話框項(xiàng)目單位的下拉列表中選擇毫米選項(xiàng)。(3)設(shè)置項(xiàng)目路徑和名稱。10.2模具坐標(biāo)系 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“模具CSYS”按鈕,然后選擇當(dāng)前WCS。10.3 設(shè)置收縮率在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“收縮率”按鈕,在“縮放體”對(duì)話框類型的下拉列表中選擇均勻選項(xiàng);定義比例因子,在比例因子區(qū)域的均勻文本框中輸入數(shù)值1.006 。10.4 創(chuàng)建型腔布局 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊型腔布局,布局類型選擇矩形和平衡選項(xiàng),在型腔數(shù)中選擇2,并在縫隙距離中輸入30mm;單擊開始布局,然后在編輯布局區(qū)域點(diǎn)擊“自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心”,布局如圖10所示: 圖10:布局后的模具工件10.5創(chuàng)建澆注系統(tǒng) (1)創(chuàng)建分流道,在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“流道”,定義引導(dǎo)線,定義流道通道。 (2)創(chuàng)建分流道槽; (3)創(chuàng)建澆口; (4)創(chuàng)建澆口槽。 10.5創(chuàng)建冷卻系統(tǒng) 在型腔中創(chuàng)建冷卻通道,在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“模具冷卻工具”在“模具冷卻工具”工具條中單擊“冷卻標(biāo)準(zhǔn)部件庫(kù)”,選擇通道類型;修改尺寸,選取表面,定義通道的坐標(biāo)點(diǎn)。然后在“模具冷卻工具”工具條中單擊“冷卻標(biāo)準(zhǔn)部件庫(kù)”中添加水塞,密封圈。同理在定模板、動(dòng)模板上創(chuàng)建冷卻通道,添加水嘴,在型芯中創(chuàng)建冷卻通道和水塞。模具圖如圖11所示: 圖11電風(fēng)扇模具圖11生成工程圖11.1UG中生成工程圖 (1)在UG8.0中,把需要得到工程圖的實(shí)體用格式下的移動(dòng)到圖層命令移動(dòng)到新的圖層; (2)點(diǎn)擊制圖,新建圖紙頁(yè),定制圖紙尺寸為A0型號(hào)的圖紙,將需要制圖的實(shí)體再圖層中打開1個(gè),然后投影,剖視,并雙擊視圖更換合適的視圖樣式;然后再關(guān)掉當(dāng)前圖層,打開下一個(gè),以此類推; (3)點(diǎn)擊保存,在文件下拉菜單中點(diǎn)擊導(dǎo)出命令,里面的2D Exchange命令,把圖形導(dǎo)出到相應(yīng)的文件夾;(4)在Auto CAD2007中打開,按alt+f-u-p清理導(dǎo)出圖形中的垃圾,較詳細(xì)寫用圖層控制線型、線寬;用尺寸標(biāo)注樣式和文字樣式,分別注出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的尺寸和尺寸公差,注寫技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)欄的過程。相應(yīng)截面圖如下圖12: 圖12exchange命令 圖13 片體命令11.2AutoCAD中工程圖的處理 在AutoCAD中打開相應(yīng)工程圖,首先進(jìn)行圖層的設(shè)置,新建圖層,如:粗實(shí)線層,編輯相應(yīng)的屬性,顏色設(shè)置為黑色,線寬為0.5,線性為continuous。同理設(shè)置細(xì)實(shí)線圖層,中心線層,文字圖層,輔助線,雙點(diǎn)劃線,虛線圖層。根據(jù)圖紙類型繪制邊框,繪制表格,并保存為模板圖紙。把生成的工程圖,利用帶基點(diǎn)復(fù)制,快捷命令ctrl+shift+c,選中圖中一個(gè)點(diǎn)為基點(diǎn),長(zhǎng)按左鍵對(duì)圖形進(jìn)行框選,選中后單擊右鍵,打開模板圖紙,利用粘貼ctrl+V命令粘貼在圖紙中。如圖14所示: 圖14 圖層屬性管理器12結(jié)束語(yǔ) 本篇設(shè)計(jì)是基于UG電風(fēng)扇塑料葉片模具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中,通過對(duì)UG環(huán)境的介紹,使得自己更加透徹的了解了這一方面的知識(shí)。設(shè)計(jì)從幾個(gè)方面下手,分別詳細(xì)的介紹了澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),成型零部件的設(shè)計(jì),分型面的設(shè)計(jì)等。在對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),通過計(jì)算,得出了模具理想的溫度值,這些是本設(shè)計(jì)中做的比較好的地方。同時(shí)在選材方面本人不是很熟練,通過知道老師的悉心知道和同學(xué)們熱衷的幫助,終于完成了這篇設(shè)計(jì)中很重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)然,由于本人的知識(shí)水平有限,本設(shè)計(jì)也存在很多的不足,利于對(duì)于在UG環(huán)境下所做的一些技術(shù)處理不是很理想,一方面是對(duì)UG8.0掌握的還不夠,所以運(yùn)用起來(lái)沒有那么熟練。當(dāng)然,本設(shè)計(jì)也由于我準(zhǔn)備不夠充分,收集的資料比較少,所以顯得比較空洞,這也是本論文存在的一個(gè)比較明顯的不足。參 考 文 獻(xiàn)1 葉久新,王群. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 2007.2 甘永立, 幾何量公差與檢測(cè)M.第三版.上海:科學(xué)技術(shù)出版社.2010.3 葉琳,邱龍輝, 畫法幾何與機(jī)械制圖M. 第一版.西安:電子科技大學(xué)出版社. 2008.4 高為國(guó) ,機(jī)械工程材料基礎(chǔ)M. 湖南:中南大學(xué)出版社.2004.5 劉朝儒,吳志軍.機(jī)械制圖M. 第五版. 北京:高等教育出版社2006.6 展迪優(yōu),UG NX8.0模具設(shè)計(jì)教程M.第三版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社2011.7 展迪優(yōu),UG NX8.0產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例精解M.第三版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社20118 葉久新,王群.塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20019 宋濤,顧軍等.熱處理技術(shù)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200410 伍先明,張蓉. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社. 2006.致謝 在這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際,我要感謝所有在完成過程中幫助過我的老師和同學(xué)。特別要感謝的是我的指導(dǎo)老師陶老師,感謝老師在百忙的工作中抽出時(shí)間悉心的給我指導(dǎo)設(shè)計(jì),是老師一遍一遍的指導(dǎo),多次提出本設(shè)計(jì)中存在的缺點(diǎn)和不足,并且給我提出很多實(shí)質(zhì)性的建議。才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利的完成。同時(shí)我也要感謝幫助過我的同學(xué)們,他們?cè)谖易鲞@篇畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí),曾指出過很多不足,并提出了自己的看法和建議。結(jié)合他們的建議并通過自己所學(xué)的知識(shí),使得我的設(shè)計(jì)慢慢的完善,最終得以順利完成。 當(dāng)然,我也想借此機(jī)會(huì)感謝我的父母,是他們的辛勤勞動(dòng)使我順利的完成自己的學(xué)業(yè),同時(shí)也是他們的諄諄教誨使我對(duì)知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣,是他們的言傳身教讓我正確的選擇了人生的方向,并且有一定的能力承擔(dān)一定的責(zé)任。感謝我的父母,感謝他們的養(yǎng)育之恩,感謝他們的教導(dǎo)之恩。 最后,在此衷心感謝生命中的那些貴人,感謝在我學(xué)習(xí)生涯中的恩師們,是你們讓我正確的定位人生,讓我勇敢的揚(yáng)起生命的風(fēng)帆,接受人生的挑戰(zhàn)。33
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