3396 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)
3396 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì),手表,盒盒底,注塑,模具設(shè)計(jì)
Injection MoldsA.Basisc mold designAn injection mold consists of lease two halves that are fastened to the two platens of the injection molding machine so that they can be opened and closed.In the closed position,the product-forming surfaces of the two mold halves define the mold cavity into which the plastic melt is injection via the runner system and the gate.Cooling provisions in the mold provide for cooling and solidification of the molded product so that it can be subsequently ejected.B.Types of EjectionFor product ejection to occur,the mold must open.The shapes of the molded product determines whether it can be eject simply by opening the two mold halves or whether undercuts must be present.The design of a mold is dictated primarily by the shape of the product to be molded and the provision necessary for product ejection.Injection-molded product can be classified as:a) Products without undercut(e.g.,plaque,strips,half-shell,cup).b) Products with external undercuts or lateral opening(e.g.,spools and bobbins,beverage crates,threaded bolt).c) Products with internal undercuts(e.g.,threaded closure,housings).d) Products with external and internal undercuts(e.g.,bumper fascial,electrical and automotive instrument housings,cameras,etc.).C.Design RulesThere are many rules for designing molds.These rules and standard practices are based on logic,past experience,convenience,and economy,for designing,mold making,and molding,it is usually of advantage to follow the rules.But occaionally,it may work out better if a rule is ignored and an alternative way is selectd.In this way to go .The designer must ever be open to new ideas and methods,to new molding and mold materials that may affect these rules.D.The Basic Molde) Mold Cavity SpaceThe mold cavity space is a shape inside the mold, “excavated”(by machining the mold material)in such a manner that when the molding material(in our case,the plastic)is forced into this space it will take on the shape of the cavity space and,therefore,the desired product.The principle of a mold is almost as old as human civilization.Molds have been used to make tools,weapons,bells,status,and household articles,by pouring liquid metals(iron,bronze)into sand forms,such molds,which are still used today in foundries,can be used only once because the mold is destroyed to release the product after it has solidified.Todayl,we are looking for permanent mold that can be used over and over.Now molds are made from strong,durable materials,such as steel,or from softer aluminum or metal alloys and even from certain plastics where a long mold life is not required into the cavity space with high pressure,so the mold must be strong enough to resist the injection pressure without deforming.2.Number of Cavities Many molds,particularly molds for lager product, are built for only I cavity space(a single-cavity mold),but many mold,espacially large production molds,are built with or more cavities.The reason for this purely economical.It takes only little more time to inject several cavities than to inject one.For example,a 4-cavity mold requires only(approximately)one-fourth of the machine time of a single-cavity mold.Conversely,the production increases in proportion to the number of cativies.A mold with more cavities is more expensive to built than a single-cavity mold,but(as in our example)not necessarily 4 times as much as a single-cavity mold.But it may also require a large machine with large platen area and more clamping capacity,and because it will use(in this example)4 times the amount of plastic,it may need a large injection unit,so the machine hour cost will be higher than for a machine large enough for the samller mold.Today,most multicavity molds are built with a prefeered number of cavties:2,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,128.These numbers are selected because the cavities can be easily arranged in a rectangular pattern,which is easier for designing and deimensioning,or manufacturing,and for symmetry around the center of the machine,which is highly desirable to ensure equal clamping force for each cavity.A smaller number of cavities can also be laid out in a circular pattern,even with odd numbers of cavities,such as 3,5,7,9.It is also possible to make cavity layouts for any number of cavities,provided such rules as symmetry of the projected areas around the machine centerline are observered.3. Cavity Shape and ShrinkageThe shape of the cavity is essentially the“negative”of the shape of the desired product,with dimensional allowances added to allow for shrinking of the plastic.The shape of the cavity is usually creeated with chip-removing machine tolls,or with electric discharge machining(EDM),with chemical etching, or by any new method that may be available to remove metal or built it up,such as galvanic processes.It may also be created by cating(and then machining)certain metals(usually copper or zinc alloys)in palster molds created from moldels of the product to be made,or by casting(and then machining)some suitable hard plastic(e.g.,epoxy resins).The cavity shape can be either cut directly into the mold plates or formed putting inserts into the plates.E.Cavity and CoreBy convention,the hollow(concave) protion of the cavity space is called the cavity.The matching,often raised(or convex) portion of the cavity space is called the core.Most plastic products are cup-shaped.This does not mean that they look like a cup, but they do have an inside and an outside. The outside of the product is formed by the cavity,the inside by the core.The alternative to the cup shape is the flat shape.In this case,there is no specific convex portion,and sometimes,the core looks like a mirror image of the cavity.Typical examples for this are plastic knives,game chips,or round disks such as records.While these items are simple in appearance,they often present serious molding problrms for ejection side,while the cores are placed in the moving half of the mold.The reason for this is that all injection molding machines provide an ejection mechanism on the moving platen and the products tend to shrink onto and cling to the core,from where they are then ejected.Most injection molding machines do not provide ejection mechanisms on the injection(“hot”)side.注:該文選自 張小黎 李海梅主編塑料加工和模具專業(yè)英語 化學(xué)工業(yè)出版社,2004西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期報(bào)告題目: 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)系 別: 機(jī)電信息系 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí): B070203 姓 名: 姚卜文 學(xué) 號(hào): B07020325 導(dǎo) 師: 黃洪生 2011 年 03 月 21 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期報(bào)告 1設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)展?fàn)顩r一英文文獻(xiàn)翻譯的完成二對(duì)塑料所用材料進(jìn)行選擇,選用 ABS 工程塑料然后對(duì)塑件分形成型進(jìn)行工藝分析,接下來進(jìn)行有關(guān)工藝計(jì)算,如材料收縮率、脫模斜度、塑料件的尺寸精度等。根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模具類型并設(shè)計(jì)模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。三根據(jù)塑件質(zhì)量大小選擇注塑機(jī)類型,對(duì)注塑機(jī)的主要工藝參數(shù)、安裝尺寸、開模行程和頂出裝置進(jìn)行校核。四澆口類型為潛伏式澆口; 五模具的型腔數(shù)為一模兩腔左右布置。六設(shè)計(jì)、側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)、采用斜頂桿。七推出脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、采用頂桿推出機(jī)構(gòu)分布為十二個(gè)。八繪制出裝配草圖3存在問題及解決措施模具設(shè)計(jì)中涉及到的問題有四個(gè)澆口系統(tǒng),抽芯機(jī)構(gòu),頂出機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)。1、 澆注系統(tǒng):直澆口、側(cè)澆口和潛伏式澆口三種。2、 抽芯機(jī)構(gòu):斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)、彎銷機(jī)構(gòu)和側(cè)滑塊機(jī)構(gòu),其中這三種方案里面可分為兩種,一種是四個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯,另一種是兩個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯共六種。3、 頂出機(jī)構(gòu):頂桿頂出、頂塊頂出、頂桿加頂塊頂出三種。4、 冷卻系統(tǒng):內(nèi)冷卻、外冷卻、內(nèi)外混合冷卻三種。方案一:直澆口+ 斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機(jī)構(gòu) (四個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯)+頂桿頂出+內(nèi)冷卻。 方案二:潛伏式澆口 +彎銷機(jī)構(gòu)(兩個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯)+頂塊加頂塊頂出+內(nèi)外混合冷卻。方案三:側(cè)澆口+斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)(兩個(gè)側(cè)滑塊四個(gè)型芯)+頂桿頂出+外冷卻。方案一的優(yōu)點(diǎn):體積小,結(jié)構(gòu)簡單,澆口道短;缺點(diǎn):會(huì)在零件外觀上留下較大痕跡,在設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱時(shí)需要斜導(dǎo)柱有一定的剛度,零件上的四個(gè)方孔的位置度誤差較大,成本較高。方案二的優(yōu)點(diǎn):表面無澆注痕跡,容易去除澆道凝料,結(jié)構(gòu)簡單,便于制造和裝配,四個(gè)方孔的位置精度高;缺點(diǎn):澆口道較長,成本較高。注:1. 正文:宋體小四號(hào)字,行距 22 磅。2. 中期報(bào)告由各系集中歸檔保存。方案三的優(yōu)點(diǎn):體積小,結(jié)構(gòu)簡單便于制造和裝配,四個(gè)方孔的位置精度高,不會(huì)在零件表面留下較大的痕跡;缺點(diǎn):在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱時(shí)需要斜導(dǎo)柱有一定的剛度,頂出材料要求高。對(duì)以上三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較,經(jīng)分析方案三最佳。4.后期工作安排(按周次填寫)進(jìn)度安排:(1)繪制模具的完整總裝配圖和零件的仿真加工 3周 (2)編寫說明書 2周(3)打印并交主審教師審閱 1周5 指導(dǎo)教師意見(對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見)指導(dǎo)教師: 年 月 日 6 所在系審查意見:系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目:手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計(jì)系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B070203 姓 名 姚卜文 學(xué) 號(hào) B07020325 導(dǎo) 師 黃洪生 2010 年 11 月 28 日第 2 頁 共 9 頁一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況)目前塑料成型已是工業(yè)生產(chǎn)的主要方法之一,塑料模具是塑料成型的關(guān)鍵工裝之一。通過典型零件的模具設(shè)計(jì)大大提高工程設(shè)計(jì)能力。生活中越來越多的產(chǎn)品特別是各種塑料制品及大型覆蓋件等產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,單使用圖紙已很難正輔助設(shè)計(jì)文件描述的手段,同時(shí)要求模具制造者必須充分掌握產(chǎn)品的各種資料,包括產(chǎn)品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。有些產(chǎn)品還需客戶提供實(shí)物或模型。當(dāng)前,我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多,更新?lián)Q代快,市場(chǎng)競爭激烈。在這種情況下,用戶對(duì)模具制造的要求是制件質(zhì)量好,交貨期越短越好,模具精度越高越好,模具價(jià)格越低越好,由此,現(xiàn)代塑料模具的制造應(yīng)與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)及以上要求相適應(yīng)。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展也推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。特別是汽車輕量化、環(huán)?;l(fā)展的需求,要求越來越多的塑料類產(chǎn)品應(yīng)用到汽車上?,F(xiàn)在汽車行業(yè)的激烈競爭,已大大加快了各種新車型的推出,而更換最頻繁的就是汽車內(nèi)飾件、外飾件。汽車上的內(nèi)飾件、外飾件則主要是靠塑料類模具來生產(chǎn)的。80 年代以來,在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為 13%,在未來的模具市場(chǎng)中,塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。 經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能生產(chǎn) 19 萬噸,上規(guī)模,高水平的企業(yè)越來越多!由于他的抗腐蝕、廉價(jià)等優(yōu)秀品質(zhì),被應(yīng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá) 0.02mm0.05mm,表面粗糙度 Ra=0.2m,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1.1 塑料注射模具設(shè)計(jì)背景、研究意義1.2 我國塑料模具發(fā)展第 3 頁 共 9 頁貨期較以前縮短,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,如青島海信模具有限公司、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,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 軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技術(shù)對(duì)成型過程,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。1.3 國外塑料模具發(fā)展我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間(分廠),自產(chǎn)自配比例高達(dá) 60%左右,而國外模具超過 70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式,而國外大多是“小而?!?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足 30%,而國外在 50%以上。2004 年,我國模具進(jìn)出口之比為 3.71,進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá) 13.2 億美元,為世界模具凈進(jìn)口量最大的國家。注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法,二十多年來,國外的注塑模 CAD 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70 年代已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80 年代初,人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過程,使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn),在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改,以減少試模時(shí)間,提高模具質(zhì)量。近十多年來,注塑模 CAD 技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí),十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展,一些商品軟件逐步推出,并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。二、 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1 課題研究的主要內(nèi)容2.1.1 主要內(nèi)容:第 4 頁 共 9 頁該零件外形如圖確和詳盡地表達(dá)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu),這就要求模具設(shè)計(jì)制造者必須使用計(jì)算機(jī)該零件為顯示器支架套,材料為 ABS第 5 頁 共 9 頁2.1.2 材料分析: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,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。 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。2.1.3 本課題研究重點(diǎn)及難點(diǎn):設(shè)計(jì)注塑模具時(shí),既要考慮良好的塑料成型,冷卻等問題,又要考慮模具的制造、裝配、加工等方面。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:(1)型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。 (2)確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料制件的表面質(zhì)量等。 (3)確定澆注系統(tǒng)(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大?。┖团艢庀到y(tǒng)(排氣的方法、排氣槽位置、大小) 。 (4)選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出) ,決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。 (5)決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。(6)根據(jù)模具材料、強(qiáng)度計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。 (7)確定主要成型零件,結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。 (8)考慮模具各部分的強(qiáng)度,計(jì)算成型零件工作尺寸。2.1.4 實(shí)施方案設(shè)計(jì):【一】澆口的設(shè)計(jì):方案一:直澆口,又叫中心澆口。一般處于塑件中心。優(yōu)點(diǎn):(1)熔體從噴嘴直接通過澆口進(jìn)入型腔,流程最短,進(jìn)料速度快,成型第 6 頁 共 9 頁效率好。 (2)直澆口的截面一般較大,壓力與熱量損失都較小,保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)。模具結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,成本較低。 缺點(diǎn):(1)直澆口的截面積大,澆口去除困難,切除澆口后痕跡明顯,影響制品美觀。(2)澆口部位熔體多,熱量集中,冷卻后內(nèi)應(yīng)力大,易產(chǎn)生氣孔及縮孔等缺陷。(3)對(duì)于扁平、薄壁塑件的成型,直澆口易產(chǎn)生翹曲變形。方案二:側(cè)澆口,又叫邊緣澆口。一般開設(shè)在分型面上,塑料熔體從型腔的側(cè)面沖模,其截面形狀多為矩形狹縫,也可為半圓形。調(diào)整其截面的厚度和寬度,可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口的封閉時(shí)間。優(yōu)點(diǎn):(1)加工容易,修整方便。(2)可以根據(jù)制品的形狀靈活的選擇澆口位置。(3)對(duì)各種成型的適應(yīng)性較強(qiáng)。缺點(diǎn):(1)澆口痕跡較大。(2)會(huì)形成熔接痕,縮孔,氣孔等塑件缺陷。(3)注射壓力損失大。(4)對(duì)深型腔塑件的排氣不便。方案三:點(diǎn)澆口,又叫橄欖形澆口,是一種截面尺寸特別小的圓形截面澆口。優(yōu)點(diǎn):(1)點(diǎn)澆口的位置選擇可根據(jù)工藝要求而定,對(duì)制品外觀質(zhì)量影響較小。(2)熔體通過截面積很小的澆口時(shí)流速增高,摩擦加劇,熔體溫度升高,流動(dòng)性增加,這樣能獲得外形清晰、表面光澤的塑件。(3)由于澆口截面積小,開模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷,有利于自動(dòng)化操作。(4)由于澆口在拉斷時(shí)用力較小,因此,制品在澆口處的殘余應(yīng)力較小。(5)澆口處熔體凝固較快,可減少模內(nèi)剩余應(yīng)力,又利于制品脫模。缺點(diǎn):(1)壓力損失大,對(duì)塑件的成型不利,也要求提供較大的注射壓力。(2)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般要采用三板式模具(雙分型面模具) 。(3)對(duì)于大型塑件,采用一個(gè)點(diǎn)澆口易產(chǎn)生翹曲變形,可采用多個(gè)澆口同時(shí)送料。第 7 頁 共 9 頁綜合考慮對(duì)制品外觀,成型質(zhì)量,成型難易程度的考慮澆口使用方案三,使用點(diǎn)澆口【二】分型面的選擇選擇分型面位置的基本原則是應(yīng)將分型面開設(shè)在塑件斷面輪廓的最大的部位,以便順利脫模。分型面的選擇應(yīng)滿足動(dòng)定模分離后,制品盡可能留在動(dòng)模內(nèi)。根據(jù)上述原則找到該零件的分型面?!救績?nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案一:手動(dòng)抽芯。利用人力在開模前或脫模后使用手工工具抽出側(cè)向活動(dòng)型芯。手動(dòng)抽芯的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單,制造容易切傳動(dòng)平穩(wěn)。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,切受人力限制難易獲得較大的抽拔力。方案二:機(jī)動(dòng)抽芯。開模時(shí),依靠注射機(jī)的開模動(dòng)力,通過抽芯機(jī)構(gòu)改變移動(dòng)方向,將側(cè)抽芯抽出。機(jī)動(dòng)抽芯抽拔力較大,具有靈活、方便、生產(chǎn)效率搞、容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作,且不需另外添置設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。方案三:液壓或氣動(dòng)抽芯。以壓力油或壓縮空氣作為抽芯動(dòng)力,在模具上配置專門的油缸或氣缸,通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)抽芯、分型與復(fù)位動(dòng)作。其優(yōu)點(diǎn)是可按抽拔力的大小和抽芯距離的長短任意設(shè)計(jì),對(duì)側(cè)面具有較長抽拔距的塑件有其獨(dú)特的效力和作用,且液壓傳動(dòng)平穩(wěn),動(dòng)力與抽拔力方向一致,工作理想。其缺點(diǎn)是增加了操作工序而且需配置專門的液壓或氣動(dòng)動(dòng)力源、控制系統(tǒng)及油缸、汽缸等裝置。綜合考慮對(duì)內(nèi)抽芯抽芯距,所需抽拔力大小,生產(chǎn)成本等考慮,使用方案二機(jī)動(dòng)抽芯。三、 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作3.1 重點(diǎn)及難點(diǎn):3.1.1 決定塑件的分型面3.1.2 內(nèi)孔的成型方法。3.1.3 根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu),分析確定澆口位置和注塑方式。3.1.4 注塑機(jī)的選擇。3.2 前期已開展工作:3.2.1 學(xué)習(xí)相關(guān)課程。3.2.2 查閱相關(guān)資料及外文文獻(xiàn)。第 8 頁 共 9 頁3.2.3 繪制二維、三維零件圖。3.2.4 擬定設(shè)計(jì)方案。四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃(按周次填寫)4.1 查閱資料及翻譯 1-3 周4.2 零件分析并繪圖 4-6 周4.3 方案選擇與確定 7-9 周4.4 繪制零件圖與裝配圖(二維和三維) 10-12 周4.5 編寫論文 13-14 周4.6 打印并交主審教師審閱 15 周五、已查閱的主要參考文獻(xiàn):1 徐政坤 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)北京:國防工業(yè)出版社 20082 李秦蕊 塑料模具設(shè)計(jì)西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社 20063 陳志剛 塑料模具設(shè)計(jì)北京:機(jī)械工業(yè)出版社 20024 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)模具手冊(cè)之二M北京:機(jī)械工業(yè)部出版社,1984指導(dǎo)教師意見(對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見)指導(dǎo)教師: 年 月 日 6 所在系審查意見:系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日第 9 頁 共 9 頁注:1. 正文:宋體小四號(hào)字,行距 22 磅。2. 開題報(bào)告由各系集中歸檔保存。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書系別 機(jī)電信息系專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) B070203 姓名姚卜文學(xué)號(hào) B07020325 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目: 手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義:在現(xiàn)代生產(chǎn)中,模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)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材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì),高產(chǎn),省料和低成本等特點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車,航空航天,儀器儀表,家電,機(jī)械制造,石化,輕工日用品等工業(yè)部門。美國是世界上超級(jí)經(jīng)濟(jì)大國,也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國家,日本經(jīng)濟(jì)之所以能飛速發(fā)展,并在國際市場(chǎng)上占有一定優(yōu)勢(shì),模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。 塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備,塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡便,材料利用率高,產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致,特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品,更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容(理工科含技術(shù)指標(biāo)):塑件分析; 初步擬訂結(jié)構(gòu)方案; 選擇設(shè)備、校核有關(guān)工藝參數(shù); 方案論證,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),強(qiáng)度計(jì)算;繪制模具裝配圖及零件圖; 應(yīng)用 Pro/E 做出制件圖并進(jìn)行分析。4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排(含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)): (1)基本要求: a.繪圖要求(用 AutoCAD 和 Pro/E 軟件) A 測(cè)繪塑料零件圖 (二維及三維圖) B 模具動(dòng)模、定模、鑲塊等主要零件圖及模具總裝配圖 (二維) (2)編寫說明書,具體內(nèi)容如下:(編寫格式和裝訂要求按教務(wù)處統(tǒng)一規(guī)定) a.分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響; b.分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案,著重分析難點(diǎn)(斜導(dǎo)柱、哈佛模、點(diǎn)澆口等) ; c.分析所有分型面,選出最佳分型面并敘述該模具的開,合模動(dòng)作過程; d.確定哪些面有脫模斜度 ,確定各種配合的形式并說明理由; e.分析澆口位置、澆口形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由; f.對(duì)該設(shè)計(jì)方案各部分應(yīng)作環(huán)保、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析;g.對(duì)所選注射機(jī)進(jìn)行校核; (3)計(jì)算下列尺寸 a.有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算 、斜導(dǎo)柱長度及抽拔力的計(jì)算; b.成型型腔壁厚、動(dòng)模墊板厚度校核計(jì)算及冷卻水道面積計(jì)算; (4)對(duì)設(shè)計(jì)中典型零件編制工藝規(guī)程卡片(至少 2 個(gè)零件) ;(5)外文資料翻譯 10002000 字符 (6)生產(chǎn)批量:20 萬件; (7) 進(jìn)度安排:a.查閱資料 及翻譯 3 周 b.零件分析并繪圖 3 周 c.方案選擇與確定 3 周 d.繪制零件圖與裝配圖(二維和三維) 3 周 e.編寫論文 2 周 f.打印并交主審教師審閱 1 周 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作量要求: 實(shí)驗(yàn)(時(shí)數(shù)) *或?qū)嵙?xí)(天數(shù)): 2 周 圖紙(幅面和張數(shù)) *: 折合 0 號(hào)圖紙 3 張 參考文獻(xiàn)篇數(shù): 10 篇 指導(dǎo)教師簽名: 2010 年 11 月 15 日學(xué)生簽名: 年 月 日系主任審批: 年 月 日說明:1 本表一式二份,一份由各系集中歸檔保存,一份學(xué)生留存。2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)系 (部): 機(jī)電信息系 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí): 1230203 學(xué) 生: XXXX 學(xué) 號(hào): 123020325 指導(dǎo)教師: XXXX 2011 年 05 月I手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)摘 要本 文 主 要 介 紹 了 手 表 盒 盒 底 塑 料 件 的 注 射 模 設(shè) 計(jì) , 其 間要參考大量與塑料成型相關(guān)的資料和翻閱各種模具設(shè)計(jì)手冊(cè),并通過計(jì)算以確定模具的具體模具制造技術(shù)迅速發(fā)展,已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM 技術(shù),模具的激光快速成型技術(shù),模具的精密成形技術(shù),模具的超精密加工技術(shù)。根據(jù)成型工藝要求,在原有塑料件的基礎(chǔ)上介紹了其注塑成型模具的結(jié)構(gòu),闡述了模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工作過程。首先要從塑料生產(chǎn)工藝上對(duì)所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行工藝的分析與計(jì)算,然后在分析計(jì)算的基礎(chǔ)上并參看相關(guān)的資料確定成型工藝方案,再在此基礎(chǔ)上進(jìn)入模具總裝配圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上對(duì)注塑模具的主要零部件的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算,期結(jié)構(gòu)及尺寸,通過不斷的計(jì)算與修改,并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進(jìn)行不間斷的反復(fù)修改,最終獨(dú)立完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。其 材 料 為 ABS。 根 據(jù) ABS 塑 料 的 工 藝 特 性和 產(chǎn) 品 的 使 用 要 求 , 分 析 了 手 表 盒 盒 底 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 和 成 型 工 藝 。 本 設(shè) 計(jì)采 用 CAD 技 術(shù) 進(jìn) 行 模 具 裝 配 圖 及 零 件 圖 的 繪 制 。 對(duì) 模 具 進(jìn) 行 了 成 型 零 部 件 、澆 注 系 統(tǒng) 、 側(cè) 向 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 、 推 出 脫 模 機(jī) 構(gòu) 及 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 分 析 。 最 后 , 完成 模 具 總 裝 圖 設(shè) 計(jì) 及 主 要 零 件 圖 的 繪 制 , 從 而 確 保 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 可 靠 性 、 合 理性 和 實(shí) 用 性 。關(guān)鍵詞:塑 料 ; 模 具 設(shè) 計(jì) ; CADIIThe watch box injection mold designAbstractThis paper mainly introduces this watch box, plastic in the design of injection mould with plastic forming of to reference the material and paging through various related mould design manual, and through the calculation to determine mold concrete die & mould manufacturing technology rapid development of modern manufacturing technology, has become an important component. Such as mould CAD/CAM technology, mould laser rapid prototyping technique, mould precise forming technology, mould ultra-precision processing technology. According to the molding process requirements, on the basis of the original plastic injection molding, it introduces the structure of mould design, expounds the key points and the working process. First production craft from the plastic to design on the product process analysis and calculation, then on the basis of the analysis and calculation and see related material sure molding process scheme, and on the basis of this total into the mold of assembly structure design. On the basis of main parts of injection mold design and calculation of the size of the structure and size, period, through continuous calculation and modification, and in guiding teacher of meticulous care and patience under guidance of uninterrupted repeated revision, eventually independent completed the graduation design. Its material for ABS. According to the ABS plastic technological characteristic and the use of products demand, analysed the structure characteristics of this watch box and molding process. This design USES the CAD technology for mold assembly drawing and component drawing. The forming of mould parts, gating system, side core-pulling mechanism, launched the demoulding mechanism and cooling system design and analysis. Finally, complete mold assembly figure design and main component drawing, thus ensuring the reliability of the mould structure, reasonable and practical.Key Words:Plastic;mould;design;CAD目 錄1 緒論 11.1 題目的背景意義 11.2 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 11.3 我國塑料模具行業(yè)普遍存在的問題 21.4 塑料模發(fā)展趨勢(shì) 31.5 設(shè)計(jì)論文主要內(nèi)容 32 模具設(shè)計(jì) 42.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 42.2 設(shè)計(jì)程序 42.2.1 對(duì)塑件產(chǎn)品圖和樣板進(jìn)行分析、消化 42.2.2 注塑機(jī)型號(hào)的選定 52.2.3 型腔數(shù)量的確定及型腔排列 52.2.4 分型面的確定 52.2.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定 62.2.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 62.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 62.2.8 冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 62.2.9 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 62.2.10 繪制裝配圖 62.2.11 繪制模具主要零件圖 72.2.12 設(shè)計(jì)圖紙的校對(duì) 73 注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析 83.1 主要材料分析 83.1.1 材料分析 83.1.2 塑料的成分 83.1.3 ABS 工藝特征 83.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 104 模具各部件的設(shè)計(jì) 11ii4.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 114.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 114.2.1 單型腔單分型面模具 114.2.2 多型腔多分型面模具 114.3 注塑機(jī)型號(hào)的確定 124.3.1 有關(guān)制品的計(jì)算,如圖 124.3.2 按注射機(jī)最大注射量確定型腔數(shù)目 134.3.3 計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積,及其初步設(shè)定方案 134.3.4 鎖模力的計(jì)算 134.3.5 注塑機(jī)的確定 144.4 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 144.4.1 分型面概述 144.4.2 分型面的形式 154.4.3 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 154.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 174.5.1 主流道的設(shè)計(jì) 174.5.2 分流道的設(shè)計(jì) 184.5.3 澆口的設(shè)計(jì) 194.5.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 204.6 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì) 214.6.1 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算 214.6.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 224.7 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 234.7.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 234.7.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 244.7.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 254.7.4 推件力的計(jì)算 254.7.5 推桿的設(shè)計(jì) 264.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 274.8.1 冷卻系統(tǒng)的作用 274.8.2 冷卻效率 274.8.3 確定冷卻水道直徑 284.8.4 模架的選擇 294.8.5 模具總體結(jié)構(gòu)與開合模動(dòng)作敘述 304.9 模具排氣槽的設(shè)計(jì) 314.10 校核 314.10.1 注塑機(jī)有關(guān)的工藝參數(shù)的校核 314.10.2 注塑機(jī)開模行程的校核 314.10.3 模具安裝尺寸的校核 314.10.4 最大模具厚度和最小模具厚度 325 塑料模材料的選用及技術(shù)要求 335.1 塑料模材料的性能要求 335.2 塑料模零件選材原則 335.3 塑料膜材料的選用 345.4 模具的精度要求 345.4.1 模具零件的公差與配合選擇 345.4.2 模具形位公差的選用 356 塑料模材料的性能要求 377 結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 39致 謝 40畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 41畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獨(dú)創(chuàng)性聲明 42i主 要 符 號(hào) 表T鎖模力(N)K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取 0.8M注射機(jī)的額定塑化量(g/h 或 cm/h)M 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g 或 cm)2M 單個(gè)制品的質(zhì)量和體積(g 或 cm)1F塑件澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積()A 單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積(mm)1A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積(mm)2p塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力(MPa) ,通常模腔內(nèi)壓力S 注射機(jī)最大開模行程(mm)maxH 推出距離(脫模距離) (mm)1H 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度(mm)2Q抽拔力(N)A側(cè)型芯被包緊的截面周長(cm)h成型部分深度(cm)q單位面積積壓力摩擦系數(shù)a脫模斜度1 緒論11 緒論1.1 題目的背景意義近幾年,我國塑料模工業(yè)有了很大發(fā)展,注塑模具制品的種類越來越多,在未來的模具市場(chǎng)中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。在電子、汽車、家電、玩具等產(chǎn)品中,60%-100%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。通過本課題的設(shè)計(jì),應(yīng)使我們?cè)谙率龌灸芰ι系玫脚囵B(yǎng)和鍛煉:塑料件制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇;一般塑料件制品成型模具的設(shè)計(jì)能力;塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力;了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。使個(gè)人能力得到全面提高,以適應(yīng)今后的工作。1.2 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備,它的作用是控制和限制材料(固態(tài)或液態(tài))的流動(dòng),使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,材料消耗低,生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè) 。1中模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志,它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。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè),正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中,將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分,又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械,電子,輕工,汽車,紡織,航空,航天等工業(yè)領(lǐng)域里,日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備,它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件,組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上,僅以汽車,摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車,摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng),在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一,汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件,經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車,汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn),已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加,2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副,價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求,汽車將不斷換型,汽車換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2世界第一,據(jù)1 緒論3統(tǒng)計(jì),中國摩托車共有14種排量80多個(gè)車型,1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種,共計(jì)5000多個(gè),其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具,總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè),如電子及通訊,家電,建筑等,也存在巨大的模具市場(chǎng)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求,模具的主要出口國是美國,日本,法國,瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少,但中國模具鉗工技術(shù)水平高,勞動(dòng)成本低,只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備,提高模具加工質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期 。2中1.3 我國塑料模具行業(yè)普遍存在的問題a.發(fā)展不平衡,產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平,但總體來看,模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比尚有 10 年以上的差距。b.工藝裝備落后,組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造,工藝裝備水平已經(jīng)比較先進(jìn),有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外,但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是,企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差,難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用,從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。c.大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱,創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高,另一方面是科研開發(fā)投入少;更重要的是觀念落后,對(duì)創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā),同時(shí)也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。d.供需矛盾短期難以緩解。近幾年,國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場(chǎng)滿足率一直不足 74%,其中大型、精密、長壽命模具滿足率更低,估計(jì)不足 60%。同時(shí),工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具正在加速向中國轉(zhuǎn)移,國際采購越來越多,國際市場(chǎng)前景看好。市場(chǎng)需求旺盛,生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上,供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。e.體制和人才問題的解決尚需時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,競爭性行業(yè),特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產(chǎn)的行業(yè),國有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營機(jī)制已顯得越來越不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)41.4 塑料模發(fā)展趨勢(shì)由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展,使得 CAD/CAM 逐漸取代了過去塑料模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù),使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料膜 CAD/CAM 的發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量,減少塑料模的設(shè)計(jì)與制造工時(shí),縮短塑料模生產(chǎn)周期,加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代,而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對(duì)塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一,越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不段向前發(fā)展,對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系,對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面:a. 注射模 CAD 實(shí)用化;b. 擠塑模 CAD 的開發(fā);c. 壓模 CAD 的開發(fā);d. 塑料專用鋼材系列化。1.5 設(shè)計(jì)論文主要內(nèi)容通過塑料零件的注塑模具設(shè)計(jì),了解塑料成型模具的基本設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方法,掌握材料的選擇,熱處理要求及其制造工藝知識(shí),掌握塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響,能夠熟練的運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪圖。設(shè)計(jì)的基本要求a.對(duì)塑件進(jìn)行實(shí)體測(cè)繪,并完成基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用;b.確定模具類型及結(jié)構(gòu),完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制;繪圖要求 (用 AutoCAD 和 Pro/E 軟件)a.測(cè)繪塑料零件圖(二維、三維)b.動(dòng)模、定模、鑲塊等主要零件圖(等效 3 張 0 號(hào)圖)西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)52 模具設(shè)計(jì)合理的模具設(shè)計(jì),主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量(外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性) ,使用時(shí)的安全可靠和便于維修,在注塑成型時(shí)有較短的成型周期和較長的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。在開始模具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)多考慮幾種方案,衡量每種方案的優(yōu)缺點(diǎn),再從中優(yōu)選一種。對(duì)于重新再做的模具,亦應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)待,因?yàn)闀r(shí)間和認(rèn)識(shí)上的原因,當(dāng)時(shí)認(rèn)為合理的設(shè)計(jì),經(jīng)過使用也會(huì)有可以改進(jìn)的地方。在設(shè)計(jì)時(shí)本人參考了過去設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的圖紙,并了解了他在制造和使用方面的情況,吸取其中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)模具設(shè)計(jì)的主要依據(jù),就是現(xiàn)有的塑料制品及樣圖。模具設(shè)計(jì)人員必須對(duì)制品圖及樣板進(jìn)行詳細(xì)的分析和消化,同時(shí)在設(shè)計(jì)模具時(shí),必須注意核查以下所有項(xiàng)目:a. 尺寸精度及其相關(guān)尺寸的正確性b. 脫模結(jié)構(gòu)是否合理c. 制品厚度機(jī)器均勻性d. 塑料種類及其縮水率e. 表面要求f. 塑料制品成型后是否有后處理g. 制品的批量h. 注塑機(jī)得規(guī)格2.2 設(shè)計(jì)程序2.2.1 對(duì)塑件產(chǎn)品圖和樣板進(jìn)行分析、消化在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)之前,首先對(duì)制品圖或樣板進(jìn)行詳細(xì)的分析和消化,其內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:a. 制品的幾何形狀b. 制品的尺寸、公差和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)c. 制品的技術(shù)要求d. 制品所用塑料名稱、牌號(hào)e. 制品的表面要求2 模具設(shè)計(jì)62.2.2 注塑機(jī)型號(hào)的選定注塑機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。在選擇注塑機(jī)時(shí),主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積(注射機(jī)拉桿內(nèi)間距) 、容模量、頂出行式及頂出長度。倘若客戶以提供所用注塑機(jī)的型號(hào)或規(guī)格,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其參數(shù)進(jìn)行校核,若滿足不了要求,必須做及時(shí)的調(diào)整。2.2.3 型腔數(shù)量的確定及型腔排列模具型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀(有無側(cè)抽芯) 、制品精度、批量以及經(jīng)濟(jì)效益來確定。型腔數(shù)量主要依據(jù)以下因素進(jìn)行確定:a. 制品重量與注射機(jī)的注射量b. 制品的投影面積與注射機(jī)的鎖模力c. 模具外形尺寸與注射機(jī)安裝模具的有效面積(或注射機(jī)拉桿內(nèi)間距)d. 制品精度e. 制品有無側(cè)抽芯及處理方法f. 制品的生產(chǎn)批量g. 經(jīng)濟(jì)效益(每一模的生產(chǎn)值)以上這些因素有時(shí)是相互制約的,因此在確定設(shè)計(jì)方案時(shí),必須進(jìn)行協(xié)調(diào),以保證滿足其主要條件。型腔數(shù)量確定以后,便進(jìn)行型腔的排列,即型腔位置的布置。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯(斜頂桿)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、鑲件及型芯的設(shè)計(jì)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以上這些問題又與分型面及澆口位置地選擇有關(guān),所以在具體設(shè)計(jì)過程中,要進(jìn)行必要的調(diào)整,已達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)。2.2.4 分型面的確定分型面,在一些產(chǎn)品圖中已經(jīng)作具體規(guī)定,但在很多的模具設(shè)計(jì)中要有模具設(shè)計(jì)人員來定。一般來講,在平面上的分型面比較容易處理,有時(shí)碰到立體形式的分型面就應(yīng)當(dāng)特別注意。其分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則:a. 不影響制品的外觀,尤其是對(duì)外觀有明確要求的制品,更應(yīng)注意分型面對(duì)外觀的影響b. 有利于保證制品的精度c. 有利于模具加工,特別是型腔加工d. 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)7e. 有利于制品的脫模,確定在開模時(shí)使制品留于動(dòng)模一邊f(xié). 便于嵌件的安裝。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)82.2.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的確定在設(shè)計(jì)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)時(shí),應(yīng)保證其安全可靠,盡量避免與頂出機(jī)構(gòu)發(fā)生干擾,否則在模具上應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機(jī)構(gòu)(詳細(xì)情況請(qǐng)看下面章節(jié)分析) 。2.2.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括主流道地選擇,分流道截面積形狀及尺寸的確定,澆口位置的選擇,澆口形狀及澆口截面尺寸的確定。還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計(jì)。2.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)對(duì)確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用,其排氣方式有以下幾種:a. 利用排氣槽。排氣槽一般設(shè)在型腔最后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異,基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時(shí)所允許的最大間隙來確定b. 利用型芯、鑲件、頂針等配合間隙或?qū)S门艢獠廴艢鈉. 有時(shí)為了防止制品在頂出是造成真空變形,必須設(shè)計(jì)進(jìn)氣銷d. 有時(shí)為了防止制品與模具的真空吸附,而設(shè)計(jì)防真空元件2.2.8 冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較繁瑣地工作,既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性,又要考慮冷卻系統(tǒng)對(duì)模具整體結(jié)構(gòu)的影響。制品頂出是注射成型過程最后一個(gè)環(huán)節(jié),頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量,因此,制品的頂出機(jī)構(gòu)是不可忽視的。制品的頂出形式歸納起來可以分為機(jī)械頂出、液壓頂出、氣動(dòng)頂出三大類。2.2.9 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用模架一般采用標(biāo)準(zhǔn)模架,特殊情況或客戶指定要求時(shí),可以對(duì)模架的部件形狀、尺寸和材料作出更改。標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件和模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、頂針、頂管、導(dǎo)套、導(dǎo)柱、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件、二次分性機(jī)構(gòu)及精密定位標(biāo)準(zhǔn)組件等。2.2.10 繪制裝配圖模架及有關(guān)內(nèi)容確定后,便可以繪制裝配圖紙。在繪制裝配如的過程中,對(duì)已選定的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)、頂出系統(tǒng)等做出進(jìn)一步的協(xié)調(diào)和完善,從結(jié)構(gòu)上達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)9完整的模圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn):a. 模圖上應(yīng)顯示注塑機(jī)拉桿示意圖形狀和位置b. 模圖上應(yīng)標(biāo)明塑膠產(chǎn)品的塑膠材料及縮水率c. 模圖上應(yīng)清楚標(biāo)明改動(dòng)標(biāo)記,在副欄內(nèi)標(biāo)明改動(dòng)標(biāo)記、日期和日期2.2.11 繪制模具主要零件圖在繪制型腔或型芯圖時(shí),必須注意所給定的成型尺寸、公差及脫模斜度是否相互協(xié)調(diào),其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否與制品的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。同時(shí)還要考慮型腔、型芯在加工時(shí)的工藝性及使用時(shí)的力學(xué)性能及其可靠性。2.2.12 設(shè)計(jì)圖紙的校對(duì)模具設(shè)計(jì)完后,校對(duì)人員應(yīng)針對(duì)客戶所提供的有關(guān)設(shè)計(jì)依據(jù)及客戶所提要求,對(duì)模具的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、操作的可行性等進(jìn)行系統(tǒng)的校對(duì)。特別應(yīng)注意以下幾點(diǎn):a. 模架是否適合注塑機(jī)(包括模架平面大小及厚度) ;b. 根據(jù)模架、鑲件的大小、形狀等實(shí)際情況驗(yàn)算厚度是否合適;c. 根據(jù)模架、鑲件的大小、形狀等實(shí)際情況驗(yàn)算頂柱的數(shù)量和位置是否合適。3 注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析83注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析3.1 主要材料分析3.1.1 材料分析塑料是以高分子合成樹脂為主要成分,在一定條件的溫度和壓力下具有可塑性和流動(dòng)性,可以被塑制成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的新型材料。塑料在常溫下為固態(tài),又稱為玻璃態(tài);加熱后變軟且有一定的彈性,稱為高彈態(tài);在加熱到熔化溫度(各種塑料的熔化溫度不同)成為漿糊狀態(tài),叫做粘流態(tài);如果在加熱到熔化溫度以上(50C60C)就會(huì)分解汽化。3.1.2 塑料的成分一般塑料內(nèi)大合成樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%100%;透明塑料的合成樹脂為100%,它不允許滲進(jìn)其他顏色和其他成分;而其他塑料大多數(shù)要加入輔助材料,如增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑(如滑石粉) 、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、增強(qiáng)材料(如玻璃纖維)等。加入輔助材料是為了改善塑料的性能、節(jié)約昂貴的塑料。正像在水泥中加入石子和沙子一樣,水泥石粘合劑,而沙子和石子填充作用。樹脂成分為天然樹脂和人工合成樹脂。天然樹脂如:橡膠、樹脂油(桐油、蓖麻油等)和樹脂油漆(俗稱國漆) 。橡膠、國漆是在橡膠樹或漆樹皮上用刀割幾道斜口,在斜口下端用容器接住刀口內(nèi)留下的膠脂,在經(jīng)過人工提煉而成的。人工合成樹脂主要是從石油中提煉出來的多化學(xué)元素聚合而成。塑料的主要成分是 C,H,N 等源自的聚合物,像 PA,PC,POM 等塑料內(nèi)含有 O 原子。他們相對(duì)原子質(zhì)量一般低于 ,也叫做大分子物質(zhì),是將低分子物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)而410成。像化學(xué)肥料那樣,送進(jìn)去的是煤炭、水,輸出的是白色的碳酸氫銨一類的化肥。我們知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成,分子又是有許多原子構(gòu)成的,在相同體積的情況下,有的密度大,有的密度小。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度的條件下:水的密度為 1.00 ,鋁的密度為 。而在常溫下塑料的密度大多數(shù)為3/gcm32.70/gcm,經(jīng)過發(fā)泡的塑料(如電器產(chǎn)品的防振包裝墊)密度只有1.04。當(dāng)我們用刀切開發(fā)泡塑料,就會(huì)看到里面有許多小氣孔,所3.5/以體積很大的發(fā)泡塑料重量且很輕。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)93.1.3 ABS 工藝特征ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)ABS 物理和化學(xué)特性:ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三種化學(xué)單位合成,每種單體都有不同特性;丙烯腈有高強(qiáng)度,熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性;丁二烯具有堅(jiān)韌性,抗沖擊特性;苯乙烯具有易加工,高光潔及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看,ABS 是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物,一個(gè)是苯乙烯丙烯腈的連續(xù)相,另一個(gè)是聚丁二烯膠分散相。這就決定了 ABS 材料的耐高溫性、抗沖擊性及易加工性等多種特性??s水率為 0.5%所有 FDM 系列產(chǎn)品都提供 ABS 作為選項(xiàng),而接近 90%的 FDM 原型都是由這種材料制造的。使用者報(bào)告說 ABS 的原型可以達(dá)到注塑 ABS 成型強(qiáng)度的 80%,而它的屬性,例如耐熱性與抗化學(xué)性,也是近似或是相當(dāng)于注塑成型的工件,其耐熱度為 93.3,這讓 ABS 成為功能性測(cè)試應(yīng)的廣泛使用材料。典型用途:汽車(儀表板、工具船門、車輪蓋、反光鏡盒等) ,電冰箱,大強(qiáng)度工具(頭發(fā)烘干機(jī)、攪拌機(jī)、食品加工機(jī)、割草機(jī)等) ,電話機(jī)殼體,打字機(jī)鍵盤,娛樂用車輛(如高爾夫球手推車、及噴氣式雪橇車等)特點(diǎn): a.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. b.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. c.有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 d.流動(dòng)性比 HIPS 差一點(diǎn),比 PMMA、PC 等好,柔韌性好。 e.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. f.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: a.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). b.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. c.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?d.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 無毒、無味、呈微黃色,成型的塑件有較好的光澤。密度為西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)101.021.05g/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。3.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性該塑件尺寸中等,整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為平面特征。塑件為盒底殼狀,塑件兩端分別有一對(duì)側(cè)抽芯,其中一端分布著 12 條以中心線為基準(zhǔn)軸對(duì)稱由低到高的脊?fàn)顧M牙,大致間距 58mm,深度約為 5mm 左右,在各兩端的第三個(gè)橫牙中分布著一個(gè)內(nèi)孔抽芯,抽芯較小,抽芯距短。塑件的另一端也以軸對(duì)稱各分布著一個(gè) 2mm 高的突塊,也為側(cè)抽芯,因?yàn)檫@兩個(gè)突塊的距離為 27mm,所以抽芯距同樣也短。這樣分析過后對(duì)這兩對(duì)抽芯的機(jī)構(gòu)方案的選擇則成了此次模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。為除了配合尺寸要求精度較高外,其他尺寸精度要求相
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