塑料端蓋注射模設計
塑料端蓋注射模設計,塑料,注射,設計
西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計(論文)開題報告題目:塑料端蓋注射模具設計系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 B090201 姓 名 李娜 學 號 B09020138 導 師 賈建利 2012年 12 月24 日1.畢業(yè)設計(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內外相關研究情況)1.1題目背景 現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇,而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料,作為重要的模具材料之一,隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應用。塑料模具,成為時下模具品種之“關鍵詞”。在此背景下,如何更深入地認識塑料模具的發(fā)展狀況并把握其市場走向,成為重要課題。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材的迅速發(fā)展與國民經濟的快速增長,在未來的模具市場中,塑料模具在模具總量中的比例將進一步提高,其發(fā)展速度將快于其他模具種類,塑料模具的加工與生產將形成遍地開花之勢。我國塑模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,有了很大發(fā)展,水平有了很大提高,總體趨勢平穩(wěn)向上,在未來的模具市場中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例竟逐步提高。此次畢業(yè)設計對塑料端蓋的設計可以更好的了解模具的設計及相關知識,了解其發(fā)展前景對自己以后從事工作奠定基礎。1.2研究意義隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展,許多企業(yè)開始追求提高產品質量及生產一效率,縮短設計周期及制造周期,降低生產成本,最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力等目標。新興的模具設計制造技術很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來,PRO/E技術的應用越來越普遍和深入, 大大縮短了模具設計周期, 提高了制模質量和復雜模具的制造能力。塑料的應用越來越廣泛了,它的結構設計及質量也顯得非常重要的。1.3國內外相關情況模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產業(yè),是技術成果轉化的基礎,同時本身又是高新技術產業(yè)的重要領域,在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)”;美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”;德國則認為是所有工業(yè)中的“關鍵工業(yè)”;日本模具協(xié)會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力”,同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”,是“進入富裕社會的原動力”。日本模具產業(yè)年產值達到13000億日元,遠遠超過日本機床總產值9000億日元。如今,世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至己超過了新興的電子工業(yè)。在模具工業(yè)的總產值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其它各類模具約占11%。未來我國的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢:一是模具日趨大型化。二是模具的精度越來越高。三是多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務對鋼材的性能要求也越來越高。四是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。五是隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展氣輔模具及適應高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。六是標準件的應用將日漸廣泛。七是快速經濟模具的前景十分廣闊。八是隨著車輛和電機等產品向輕量化發(fā)展壓鑄模的比例將不斷提高,同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。九是以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快塑料模具的比例將不斷增大。十是模具技術含量將不斷提高中、高檔模具比例將不斷增大,這也是產品結構調整所導致模具市場走勢的變化。2.本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1研究內容本設計主要是以工程實際零件塑料端蓋,該塑件為復雜件,圓周分布有側凹,內側有側凹,必須用側抽芯機構完成,設計難度較大,需要綜合運用所學知識完成模具結構設計。2.2研究方案2.2.1分型面的選擇首先確定模具的開模方向為塑件的軸線方向,根據(jù)分型面應選擇在塑件外的最大輪廓處原則,則此塑件的分型面選在端蓋的下底面處。型腔布局采用一模四腔,主要用于生產批量較大的場合或小型塑件的成型。2.2.2方案的選擇 根據(jù)塑件工藝的分析,PA1010(尼龍1010)塑料是半透明、輕而硬、表面光亮的結晶形白色或微黃色顆粒,相對密度和吸水性比尼龍6和尼龍66低,機械強度高,沖擊韌性、耐磨性和自潤滑性好,耐寒性比尼龍6好,熔體流動性好,易于成型加工,但熔體溫度范圍較窄,高于100時長期與氧接觸會逐漸呈現(xiàn)黃褐色,且機械強度下降,熔融太時與氧接觸極易引起熱氧化降解。PA1010(尼龍1010)塑料還具有較好的電氣絕緣性和化學穩(wěn)定性,無毒。不溶于大部分非極性溶劑,如烴、脂類、低級醇等,但溶解于強極性溶劑,如苯酚、濃硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等,耐霉菌、細菌和蟲蛀?,F(xiàn)方案如下:(1)方案一該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設計采用圓形截面積,分流道截面形狀采用半圓形,澆口類型采用直接澆口,由于零件有側凹,抽芯機構采用斜滑塊形式,為了使塑件從模具型腔和型芯上脫出,采用推板推出機構。(2)方案二該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設計采用圓錐形截面積,分流道截面形狀采用梯形,澆口類型采用點澆口,由于零件有側凹,抽芯機構采用斜導柱形式,為了使塑件從模具型腔和型芯上脫出,采用推板推出機構。(3)方案三該塑件的澆注系統(tǒng)主流道設計采用圓錐形截面積,分流道截面形狀采用梯形,澆口類型采用側澆口,由于零件有側凹,抽芯機構采用斜滑塊形式,為了使塑件從模具型腔和型芯上脫出,采用推板推出機構。綜上所述,為了便于流道凝料的脫出,主流道設計成圓錐形,分流道采用梯形截面加工工藝性好,且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大,由于直接澆口會使塑件上有明顯的澆口的痕跡,側澆口易產生熔接痕,所以采用點交口;側向抽芯機構采用斜導柱形式;推板推出機構一般用于深腔薄壁的容器、罩子、殼體形以及透明制品等不允許有推桿痕跡的塑件;所以采用方案二。2.3研究方法或措施 通過文獻調查,圖書查閱,上網(wǎng)搜索,利用現(xiàn)有資料對零件了解,充分了解塑件結構,繪制3D圖,并完成基本參數(shù)的計算及注射機的選用;確定模具類型及結構,完成模具結構草圖;根據(jù)選定的方案計算設計。3.本課題研究的重點及難點,前期已開展工作3.1研究的重點及難點本次設計設計的是塑料端蓋模具設計,重點是塑件的圓周分布有側凹,內側也有側凹,必須用側抽芯機構完成,所以側抽芯機構的設計既是重點又是難點。3.2前期工作(1)首先在老師的指導下接受任務,了解所設計的對象塑料端蓋模具設計;(2)上網(wǎng)查閱參考文獻;(3)去圖書館借閱塑料模具設計相關書籍;(4)閱讀借閱的圖書并記錄圖書筆記;(5)利用現(xiàn)有的資料繪制了塑料端蓋零件圖,如圖1所示;(6)根據(jù)零件圖運用Pro/E畫出塑料端蓋的三維圖,如圖2所示;(7)對所給塑件的材料進行分析;(8)根據(jù)塑件材料的工藝確定可行的方案;(9)比較選擇最終方案。4.完成本課題的工作方案及進度計劃(按周次填寫)12周:熟悉課題,完成關于塑料注射模的2000字文獻綜述,繪制塑件3D圖,翻譯外文資料;3周:確定模具類型及結構,繪制模具結構草圖,準備開題答辯;49周:對模具工作部分尺寸及公差進行設計計算,并運用Pro/E輔助設計完成部分模具零件,準備中期答辯;1014周:運用Pro/E完成模具整體結構3D圖,完成模具零件的選材、工藝規(guī)程的編制、裝配圖及零件圖的繪制等工作;1518周:對所有圖紙進行校核,編寫設計說明書,所有資料提前請指導教師檢查,準備畢業(yè)答辯。 圖1 塑料端蓋零件圖圖2 塑料端蓋三維圖指導教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見) 指導教師: 年 月 日 所在系審查意見: 系主管領導: 年 月 日參考文獻1 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京:高等教育出版社.1993. 2 吳其曄譯.注射成型手冊. 北京:化學工業(yè)出版社.1992. 3 陳于萍,周兆元.互換性與測量技術基礎.北京:機械工業(yè)出版社.1996. 4 陳劍鶴.模具設計基礎. 機械工業(yè)出版,2007.5 李奇,朱江峰. 模具設計與制造M. 北京: 人民郵電出版社,2006.6 陳萬林,等. 實用模具技術M. 北京: 機械工業(yè)出版社,2001.7 彭響方,陳己明,常春藤. UG NX4.0模具設計精選實例詳解教程M . 北京:人民郵 電出版社,2007.8 安永明. 三面內抽芯盒蓋注射模設計J. 工程塑料應用, 1997(2): 44-46.9 孫玲. 塑料成型工藝與模具設計M. 北京: 清華大學出版社, 2008.10 于同敏,劉鐵山. 注射制品的熔接痕及控制對策J. 模具工業(yè), 2002(7):33-37.11 田福祥. 四板式擺桿和斜滑塊抽芯桶蓋注射模設計J. 模具制造, 2010(12):40-42.12 蔣文森. 模具設計與制造簡明手冊. 上??茖W技術出版社,2005.13 R.J. Crawford, Rubber and Plastic Engineering Design and Application, Applied Publisher Ltd. 1987, p. 110. 14 B.H. Min, A study on quality monitoring of injection-molded parts, J. Mater. Process. Technol. 136 (2002) 1. 15 K.F. Pun, I.K. Hui, W.G. Lewis, H.C.W. Lau, A multiple-criteria environmental impact assessment for the plastic injection molding process: a methodology, J. Cleaner Prod. 11 (2002) 41.
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