儀器連接板注塑模設(shè)計(jì)【15張CAD圖紙+PDF圖】
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分校 2003級畢業(yè)設(shè)計(jì) 系別:機(jī)械工程系 專業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)號:2003103225 設(shè)計(jì):鄒來平 指導(dǎo):張蓉 目 錄 前言………………………………… 1 緒論………………………………… 4 一 零件的工藝分析……………………… 10 二 模具設(shè)計(jì)計(jì)算過程…………………… 25 三 模具零件的加工及制造要求………… 31 四 參考文獻(xiàn)……………………………… 32 五 心得體會……………………………… 34 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有大學(xué)課程之后的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)的課題是連接套筒的雙型腔注射模設(shè)計(jì),它是對以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。 在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中,模具的地位及其重要性日益被人們所認(rèn)識。模具工業(yè)作為進(jìn)入富裕社會的原動力之一,正推動著整個(gè)工業(yè)技術(shù)向前邁進(jìn)!模具就是“高效益”,模具就是“現(xiàn)代化”之深刻含意,也正在為人們所理解和掌握。當(dāng)塑料品種入其成型加工設(shè)備被確定之后,塑料制品質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低,模具因素約占80%。由此可知,推動模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)刻不容緩!塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)與制造水平,常標(biāo)志一個(gè)國家工業(yè)化發(fā)展的程度。由此可知,塑料模具設(shè)計(jì),對于產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的重要性是不言而喻的。 對于一個(gè)模具專業(yè)的畢業(yè)生來說,對塑料模的設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一個(gè)大概的了解。此次畢業(yè)設(shè)計(jì),培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用多學(xué)科理論、知識和技能,以解決較復(fù)雜的工程實(shí)際問題的能力,主要包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究方案的分析論證,原理綜述,方案方法的擬定及依據(jù)材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設(shè)計(jì)思想,勇于實(shí)踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神,掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,適應(yīng)社會對人才培養(yǎng)的需要。 畢業(yè)設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)使我獨(dú)立承擔(dān)實(shí)際任務(wù)的全面訓(xùn)練,通過獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的全過程,培養(yǎng)了我的實(shí)踐工作能力。另外,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還必須具備一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題利用計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的工程計(jì)算、分析和優(yōu)化的程序,如利用Pro/ENGINEER 2001軟件進(jìn)行塑件的3D造型、塑件的分模等,同時(shí)還具備必要的計(jì)算機(jī)繪圖能力,如利用AutoCAD 2000軟件進(jìn)行二維圖的繪制。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)除了對知識和能力培養(yǎng)的收獲感受外,還得到思想道德方面的鍛煉。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我感受到了作為一名高級工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的基本精神,需要強(qiáng)化的工程實(shí)踐意識,以及對設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量要負(fù)責(zé),具有高度的責(zé)任感,樹立實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),并嚴(yán)格遵守規(guī)章制度。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了廣大老師和同學(xué)的幫助,在此一一表示感謝!由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺少,設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤在所難免,望老師和同學(xué)們批評指正。 緒 論 我國模具技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 一、現(xiàn)狀 改革開放以來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,市場對模具的需求量不斷增長。近年來,模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展,模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化,除了國有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”;廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快,市場競爭的日益加劇,人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一,模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD,并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件,個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高;許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等。 二、模具的未來發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng): (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能,實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。 (2)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退璧闹T多功能,大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng),可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上,實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù),用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用,相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (3)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高,估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 (4)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 加入世貿(mào)組織后,我國將獲得一個(gè)更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿(mào)環(huán)境,從而有利于我國的改革開放.有利于我國與各國、各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易合作,有利于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。我國在制定法律法規(guī)時(shí)要遵守WTO的規(guī)則,增加透明度,減少行政干預(yù)等;在市場開放方面,需要逐步降低關(guān)稅,取消非關(guān)稅措施,開放服務(wù)業(yè)市場等。這無論在觀念上還是在體制上都會帶來一定的變化。我國加入 WTO同時(shí)也將為各國、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場進(jìn)入機(jī)會。使我國的投資環(huán)境將更為寬松、透明、穩(wěn)定,我國的利用外資領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,我國的市場體系將更加完善和發(fā)達(dá)。國內(nèi)和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機(jī)會和收益。 由于國內(nèi)某些模具在技術(shù)上和質(zhì)量上與國外先進(jìn)水平存在著較大的差距,使短期內(nèi)國內(nèi)模具難以與國外先進(jìn)模具的抗衡。這對我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。另一方面也促進(jìn)國內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提高社會勞動效率,促使企業(yè)苦練內(nèi)功,提高管理水平。應(yīng)該清醒地認(rèn)識到競爭才會帶來更快的發(fā)展.只要發(fā)揮自身優(yōu)勢,減少技術(shù)差距,我國的模具必將逐步占領(lǐng)國內(nèi)市場,并拓展國際空間。? . 儀器連接板 1工藝性分析 材料: ABS塑料 基本特性:ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性,使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度,丁二烯使ABS堅(jiān)韌,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味,呈微黃色,成形的塑料件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。 ABS有極好的抗沖壓強(qiáng)度,且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性,易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為70°C左右,熱變形溫度為93°C左右。耐氣候性差,在紫外線作用下變硬變脆。 ?主要用途:ABS廣泛用于水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具等。 ?成型特點(diǎn):ABS在升溫時(shí)粘度增高,所以成型壓力比較高,塑料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;易產(chǎn)生熔接痕,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆口對流道的阻力;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí),模具溫度可控制在50~60°C,要求塑件光澤和耐用時(shí),應(yīng)控制在60~80°C。(具體參數(shù)見下頁) 3. 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析 (1) 尺寸的精度 塑件的尺寸公差推薦值參考《模具設(shè)計(jì)與制造手冊》的2-17,塑件的精度等級參考表2-18。 表二:建議采用的精度 材料 高精度 一般精度 低精度 ABS 3 4 5 作為一個(gè)鼠標(biāo)的一個(gè)外殼,其精度不必太高,故選用一般精度IT4。塑料制件公差參考教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表3-8(SJ1372-78) 具有韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能,絕緣性能好,耐化學(xué)腐蝕性,尺寸穩(wěn)定性,表面光澤性好,易涂裝和著色,但耐熱性不好,耐候性較差。密度=1.02~~1.05 收縮率: ABS:(抗沖)0.3~0.8 (耐熱)0.3~0.8 (30﹪玻璃纖維) 0.3~0.6成型溫度和模溫。成型溫度:~ 模溫:~ ABS的注射工藝參數(shù) 注射類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 30~60 噴嘴形式 直通式 溫度(℃) 190~200 料筒溫度 前段 (℃) 200~210 中段? (℃) 210~230 后段? (℃) 180~200 模具溫度(℃) 50~80 注射壓力(MPa) 70~120 保壓力(MPa) 50~70 注射時(shí)間(S) 3~5 保壓時(shí)間(S) 15~30 冷卻時(shí)間(S) 15~30 成型周期(S) 40~70 該塑件的尺寸較小,一般精度等級,為降低成型費(fèi)用,采用一模多腔,并不對制品進(jìn)行后加工。 為滿足制品的要求與提高成型效率采用潛伏式澆口。 為了方便加工和熱處理,型腔與型芯部分采用并鑲結(jié)構(gòu)。 2.確定型腔數(shù)目 (1) 型腔數(shù)量的確定。要點(diǎn):既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性,技術(shù)上又要充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量,也就是應(yīng)保證塑料件最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。 1)塑料制作的批量和交貨周期方面:該塑件(鼠標(biāo)底蓋)是大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,交貨周期要短,使用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件。 2)質(zhì)量控制要求方面:該塑件不屬于高精度生產(chǎn)要求的產(chǎn)品,精度要求不高采用多型腔有較高的生產(chǎn)效率。 3)塑料品種和其他方面:該塑件所用塑料為ABS工程塑料,流動性能好;澆口位置在靠近塑件邊緣上,另外塑料尺寸小,形狀簡單。 經(jīng)過以上分析所得,總結(jié)出:采用一模兩腔是最佳形式,具有最佳的經(jīng)濟(jì)性。 2. 型腔的布局 要點(diǎn):型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān),型腔排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力,以保證塑料熔體同時(shí)均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短,盡可能地采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。 經(jīng)分析確定的型腔布局為平衡式型腔布局: 根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸精度要求采用一摸八腔。 按照圖塑料圖所示尺寸(小狗.槽等部位簡化)近似計(jì)算: 塑件體積:=16 查表塑料ABS的密度為(注射級密度為1.05) 單件塑件重量: =161.05=16.8g 3.型腔.型心工作部位尺寸的確定 查表ABS塑料的收縮率是:0.3~0.8 平均收縮率:S=(0.3+0.8)/2=0.55 型腔工作部位尺寸: 型腔徑向尺寸: 型腔深度尺寸: 型心徑向尺寸: 型心高度尺寸: 中心距尺寸: 式中 : : 塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸 :塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸 :塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸 :塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸 :塑件中心距離基本尺寸的平均尺寸 :修正系數(shù),取0.5~0.75 :塑件公差(mm) :模具制造公差,取(1/3~1/4)△ 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果如圖所示 通常,制品中1mm和小于1mm并帶有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并帶有大于0.1mm公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算 4.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (1)確定分型面位置 該塑件的結(jié)構(gòu)如圖所示,在雙點(diǎn)劃線所示區(qū)域以外表面有一處高為5mm.斜度為的外表面,根據(jù)起特點(diǎn)及表面質(zhì)量要求,采用階級分型面.在發(fā)生變化的部位要制成一定的角度,以免合摸時(shí)發(fā)生碰傷,可以利用制品中的角度作為分型面發(fā)生變化的部位,如圖所示 (2)確定澆口形式及位置, 為了提高成型效率,,采用側(cè)式澆口,并避開了制品高光亮區(qū)域.澆口尺寸與位置 澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 式中 d: 澆口直徑 : 塑件在澆口處的壁厚 A:型腔表面積 (澆口直徑也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直取 d=1mm) 澆口錐角取 澆口傾斜角取 (3.)型腔位置的排部 該件采用一摸四腔的結(jié)構(gòu)形式,那么澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用從主流到各個(gè)型腔分流道的形狀及尺寸相同的設(shè)計(jì),即型腔平衡式不止的形式, 4.選用模架 (1)型腔強(qiáng)度和剛度的計(jì)算 為了方便加工和熱處理,其型腔鑲件可分為三部分,如圖 從圖可以看出,型腔為整體式.因此,型腔的強(qiáng)度和剛度按型腔為整體式進(jìn)行計(jì)算.由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩,也可以參考經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)據(jù). 查本書表型腔側(cè)壁厚S=25mm 5.初選注射機(jī) 1) 注射量:該塑料制件單件重 澆注系統(tǒng)重量的計(jì)算可根據(jù)圖澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積 粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)重量 總體積 總重量 聚苯乙烯的密度為 ABS塑料密度為 1.02~1.05 滿足注射量 /0.80 式中 :額定注射量 :塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和 /0.80=14.89/0.80=18.62 或滿足注射量 /(*0.8) 式中 :額定注射量 :塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和 :聚苯乙烯的密度 :塑件采用塑料的密度 2)注射壓力 查表 ABS塑料成型時(shí)的注射壓力=70~90MPa 3)鎖模力: pF 式中 P:塑料成型時(shí)型腔壓力 ABS塑料的型腔壓力 F:澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和() 各型腔及澆注系統(tǒng)及各部分型腔在分型面上的投影面積 F=1600 pF=30*1600=48000kN 根據(jù)以上分析.計(jì)算 查表 初選注射機(jī)型號為:XS-Z-30 注射機(jī)有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下 最大開合模行程S 160 模具最大厚度 180 模具最小厚度 60 噴嘴圓弧半徑 12 噴嘴孔直徑 2 動.定模板尺寸 250*280 拉桿空間 235 (3)選標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)以上分析,計(jì)算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格.查表選用 -160160-27-Z2 GB/T 12556。1-1990 定模板厚度 A=30mm 動模板厚度 B=37mm 墊塊厚度 C=130mm 模具厚度 =40+A+B+C=237mm 模具外形尺寸 250*240*225 6.校核注射機(jī) (1)注射量.鎖模力.注射壓力.模具厚度的校核.由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的,所以注射量.鎖模力.注射壓力.模具厚度不必進(jìn)行校核,已符合所選注射機(jī)要求 (2)開模行程的校核 注射機(jī)最大開模行程 S 式中 :塑料制品高度 :澆注系統(tǒng)高度 主流道和分流道位于件的下方,所以 =56mm 故滿足要求 (3)模具在注射機(jī)上的安裝 從標(biāo)準(zhǔn)模架外型尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間,并采用壓板固定模具,所以所選注射機(jī)規(guī)格滿足要求 分型面 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要應(yīng)素,它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系,并且直接影響到塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模,因此,分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)尊循以下幾項(xiàng)基本原則: 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處; 確定有利的留模方式,便于塑件順利脫模; 保證塑件的精度要求; 滿足塑件外觀質(zhì)量的要求; 便于模具的加工與制造; 對成型面積的影響; 排氣的效果的考慮; 對側(cè)向抽芯的影響。 根據(jù)分型面選擇的原則,通過綜合分析比較,確定以下的兩個(gè)方案:單分型面和雙分型面。 選用單分型面的優(yōu)點(diǎn):使模具的結(jié)構(gòu)簡單化,減小模具的厚度,也節(jié)省了模具材料,且在脫模后塑料制件的外表面無澆口的痕跡。進(jìn)料的距離也大大的縮短了 經(jīng)查該塑件用單分型面 從給出的塑料制件看,既要保證塑件的外觀要求,又要考慮澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)原則,因此: (1) 主流道和澆口套的設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì)成圓錐型,其錐角為-內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4um 分流道截面設(shè)計(jì)成圓形截面,加工較容易,且熱量損失與壓力損失不大,為常用模式.圓形截面分流道的直徑可根據(jù)塑料的流動性等因素確定,該塑料件采用ABS塑料,流動性為中等,所以選圓形截面.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分流道的直徑可取5-6mm 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況可分為一次分流道和二次分流道.設(shè)計(jì)參數(shù), 根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù)校核流動比 試中: :流動距離比 :模具中各段料流通道及各段模腔的長度(mm) :模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度(mm) =42.13 因?yàn)橛绊懥鲃颖鹊囊蛩刂饕撬芰系牧鲃有?ABS塑料與聚甲醛的流動性均為中等,查表可參考聚甲醛的允許流動比 所以 為了便于凝料從主流道中拔出,主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,內(nèi)壁必須光滑,表面粗糙度應(yīng)為Ra0.4。由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞,所有模具的主流道部分通常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套,簡稱澆口套,以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如T8A等)單獨(dú)加工和熱處理(硬度為HRC53~57)。由于在澆口套的小端設(shè)計(jì)有分流道,必須要止轉(zhuǎn),所有澆口套設(shè)計(jì)成整體嵌入式,大端用螺絲堅(jiān)固在定模固定板上。 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 + 1 = 3 mm SR = 噴嘴球面半徑 + 2 = 14 mm h 球面配合高度 = 5 mm D取 6 mm ?。?)分流道的設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài),使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔,并且流動過程中壓力損失盡可能小,能使塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。 在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到以上的原則有兩種設(shè)計(jì)形式:圓形截面分流道和梯形截面分流道。下面是這兩種形式的比較: 圓形截面分流道的優(yōu)點(diǎn):在相同截面積的情況下,其比面積最小,它的流動性和傳熱性都好。 圓形截面分流道的缺點(diǎn):其的加工要以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才利于凝料脫出,這種加工的工藝性不佳,其模具閉合后難以保證兩半圓對準(zhǔn)。 梯形截面分流道的優(yōu)點(diǎn):容易加工,且塑料熔體熱量散失及流動阻力均不大。 比較以上的兩種形式,再考慮加工的經(jīng)濟(jì)性,采用梯形截面分流道更符合設(shè)計(jì)的要求,故本模具的分流道設(shè)計(jì)形式采用了梯形截面分流道的形式。查《模具設(shè)計(jì)與制造手冊》P401表2-49常用分流道的尺寸推薦值: α=80;過度圓角R=1㎜;B=6㎜;H=4㎜。 選用圓形截面的流道,雖工藝性不佳,但流動性,傳熱性等方面都好,流道也盡量做到最短,以減少熱量和壓力的損失。 經(jīng)產(chǎn)品的精度得澆口用 7.推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) (1)推件力的計(jì)算 =Ap(cos-sin)+q 式中 A:塑件包羅型心的面積 P:塑件對型心單位面積上的包緊力 :脫模斜度 q:大氣壓力 :塑件對鋼的摩擦系數(shù) :制件垂直于脫模方向的投影面積 A1143.48 =3970.8N (2)確定頂出方式及頂干位置 根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定在只哦的四個(gè)角上設(shè)置四根普通的圓頂干,并在制品圖中的6mm(內(nèi)孔4mm)圓住處采用頂管頂出的方法如圖 對于流道的固化塑料也設(shè)置拉料干和頂出干,如圖 普通的圓形稈按選用3mm*125mm,均可滿足頂干剛度要求 查表,選用型號的圓形頂桿16根;選用6mm*100mm型號的圓形頂桿4根.由于件較小,推出裝置可不設(shè)導(dǎo)向裝置. 7.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于制品平均壁厚為2mm,制品尺寸又較小,確定水孔直徑為8mm 由于冷卻水道的位置.結(jié)構(gòu)形式.孔徑.表面狀態(tài).水的流速.模具材料等等很多因素都會影響模具的熱量向冷卻水傳遞,精度計(jì)算比較困難.實(shí)際生產(chǎn)中,通常都是模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路,通過調(diào)節(jié)水速來滿足要求 由于動摸.定摸均為鑲并式,受結(jié)構(gòu)限制,冷卻水路布置 8.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于制品尺寸較小,利用分型面和推桿.推管的配合間隙排氣即可 9.按要求繪制裝配圖 模具零件的加工 1.塑料模具制造技術(shù)要求 模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一,為了保證模具精度,制造時(shí)應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求: (1)組成塑料模具的所有零件,在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。 (2)組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求,裝配成套的模架應(yīng)活動自如,并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求 (3)模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求 (4)為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量,裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模,并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整,直至試出合格的成型件為止。 2.加工要求 (1)模具分型面及組合件的結(jié)合面應(yīng)很好貼合,局部間隙不大于0.02mm (2)模具成型表面的內(nèi)外銳角、尖邊、圖樣上未注明圓角時(shí)允許不大于0.3mm圓角(分型面及結(jié)合面除外)。當(dāng)不允許有圓角時(shí)。應(yīng)在圖樣上注明。 (3)圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按GB1804,其孔按H13,軸按h13,長度按J14。 (4)模具中各承壓板(模板)的兩承壓面的平行度公差按GB1184附錄一的5級。 (5)導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔對模板平面的垂直度公差按GB1184附錄一的4級。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間的配合按H8/f8。 (6)模具中安裝鏍釘(鏍栓)之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于2mm,或相應(yīng)各孔配作。 (7)導(dǎo)柱(直導(dǎo)柱、臺肩導(dǎo)柱)其配合部位的大徑與小徑的同軸度公差t按GB1184附錄一的5級。 (8)導(dǎo)套(直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套)外圓與內(nèi)孔的同軸度公差t按GB1184附錄一的5級。 (9)主流道襯套的中心錐孔應(yīng)研磨拋光,不得有影響脫澆口的各種缺陷。 3.裝配要求 (1)頂出制品的推桿的端面與所在的相應(yīng)型面保持齊平,允許推桿端面高出型面不大于0.1mm。 (2)注射模的復(fù)位桿,其端面應(yīng)與模具分型面齊平,允許低于分型面不大于0.03mm。 (3)型芯、凸模、鑲件等,其尾部高度尺寸未注明公差時(shí),其端面應(yīng)在裝配后與其配合的零件齊平。 (4)制品同一表面的成型腔分布在上、下模或兩模時(shí),裝配后沿分型面的錯(cuò)邊不大于0.05mm,并其組合尺寸不超過型腔允許的極限尺寸。 (5)凸模與凹模裝配后的配合間隙,應(yīng)保持周圍均勻。 (6)需保持同軸的兩個(gè)以上零件,其同軸度必須保證裝配要求,使各配合零件能順利裝卸,活動自如。 (7)模具導(dǎo)向件的導(dǎo)向部分,裝配后保證滑動靈活,無卡滯現(xiàn)象。 (8)模具中供兩次分型用的拉桿、拉板裝配后,各工作面應(yīng)在同一平面內(nèi),允許其極限偏差為±0.1mm。 (9)模具裝配后,兩安裝平面應(yīng)保持平,其平行度公差按按GB1184附錄一的6級。 4.綜合要求 (1)模具、模架及其零件的工件表面,不應(yīng)有碰傷、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。 (2)經(jīng)熱處理后的零件,硬度應(yīng)均勻,不允許有脫碳、軟點(diǎn)、氧化斑點(diǎn)及裂紋等缺陷。熱處理后應(yīng)清除氧化皮,臟物油污。 (3)配通用模架模具,裝配后兩側(cè)面應(yīng)進(jìn)行同時(shí)磨削加工,以保證模具能順利裝入模架。 (4)模具的冷卻水道應(yīng)保證暢通。 5.零件加工 成型零部件:為了保證導(dǎo)向作用,動、定模的導(dǎo)柱,導(dǎo)套孔的孔距精度應(yīng)控制在0.01mm以內(nèi)。因此,必須用坐標(biāo)鏜床對動、定模鏜孔。在缺少坐標(biāo)鏜床的情況下,較普遍采用的方法是將動、定模合在一起,在車床、銑床或鏜床上進(jìn)行鏜孔。成型零部件采用優(yōu)質(zhì)碳素工具T8A鋼,強(qiáng)度高,耐磨性好,熱處理變形小,有時(shí)還要求耐腐蝕,調(diào)質(zhì)淬火低溫回火≥55HRC 型芯的加工:把成型面的曲面圖通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生刀具加工路徑進(jìn)行數(shù)控銑外形加工,再銑小型芯孔和凹臺,鉆推桿孔,加工澆口。 型腔的加工:把成型面的曲面圖通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生刀具加工路徑,留余量在數(shù)控銑上加工成型,再用電火花加工成型。 導(dǎo)柱導(dǎo)套加工:孔徑與導(dǎo)柱相配,一般采用H7/m6,為了保證導(dǎo)向作用,要求導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合間隙小于凸、凹模之間的間隙。外徑與上模座相配,采用H/r過盈配合,另一端則與導(dǎo)套滑動配合。為了保證導(dǎo)向精度、加工時(shí)除了使導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合符合尺寸精度要求外,還應(yīng)滿足配合表面間的同軸度,即導(dǎo)柱兩個(gè)外圓表面間的同軸度以及導(dǎo)套外圓與內(nèi)孔表面的同軸度要求。為了使導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合表面硬而耐磨而中心部分具有良好韌性,用T8A,表面耐磨、有韌性、抗彎曲。不易折斷,熱處理:表面淬火,低溫回火≥55HRC。導(dǎo)柱在熱處理后修復(fù)中心孔,最后進(jìn)行磨削時(shí),可利用兩端中心孔進(jìn)行裝夾,并應(yīng)在一次裝夾中將導(dǎo)柱的兩個(gè)外圓磨出,以保證兩表面間的同軸度。導(dǎo)套磨削加工時(shí),可夾持非配合部分,在萬能磨床上將內(nèi)外圓配合面一次裝夾磨出,以達(dá)到同軸度要求。用這方法加工時(shí),夾持力不宜過大,以免內(nèi)孔變形。或者是先磨內(nèi)圓,再以內(nèi)圓定位,用頂尖頂頂住芯軸磨外圓。這種加工方法不僅可以保證同軸度,且能防止內(nèi)孔的微量變形。導(dǎo)柱、導(dǎo)套端部轉(zhuǎn)彎處必須圓滑,以防止在運(yùn)動中將配合面劃傷。因此,全部精磨后,必須用油石將圓弧處磨圓滑,消除磨削后在圓弧處出現(xiàn)的棱帶。 6.零件工藝路線: (1)導(dǎo)柱加工工藝路線: 毛坯(棒料) → 車削加工(外圓配合部分留磨量0.2~0.3mm) → 熱處理(淬火或滲碳淬火) → 外圓磨削 → 精磨至要求尺寸。 T8A鋼淬火處理,硬度>HRC55 (2)導(dǎo)套加工工藝路線: 毛坯(棒料) → 球化退火 → 車削加工(內(nèi)圓配合部分留磨量0.1~0.15mm) → 熱處理(淬火或滲碳淬火) → 內(nèi)圓磨削? → 精磨至要求尺寸。 T8A鋼淬火處理,硬度>HRC55 (3)座板的加工工藝路線: 毛坯在銑(或刨)床上粗加工上、下兩平面,留精加工余量,熱處理,最后在平面磨床上精磨到符合圖紙要求。 45鋼,熱處理:調(diào)質(zhì)≥200HBS。 (4)動、定模板加工工藝路線: 毛坯 → 銑床加工 → 熱處理 → 精磨到要求。 動模板用45鋼,熱處理硬度:40~45HRC 定模板用45鋼,熱處理硬度:50~55HRC (5)支承板加工工藝路線: 毛坯 → 銑床加工 → 熱處理 → 精磨到要求。 45鋼,熱處理硬度:40~45HRC (6)推桿固定板加工工藝路線: 毛坯 → 球化退火 → 銑床加工 → 熱處理 → 精磨到要求。 45鋼,一定的強(qiáng)度和剛度,熱處理:調(diào)質(zhì)≥200HBS。 (7)推板加工工藝路線: 毛坯 → 銑床加工 → 熱處理 → 精磨到要求。 45鋼,熱處理硬度:40~45HRC (8)墊塊加工工藝路線: 毛坯 → 銑床加工 → 熱處理 → 精磨到要求。 45鋼,一定的強(qiáng)度和剛度,熱處理:調(diào)質(zhì)≥200HBS。 (9)澆口套加工工藝路線: 毛坯 → 車床加工 → 鉆孔 → 鉸孔 保證主流道表面粗糙度R<0.8μm T8A熱處理硬度53~57HRC .參考文獻(xiàn) 書名 作者 出版社 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 屈華昌 機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 徐灝 機(jī)械工業(yè)出版社 模具制造 黃健求 機(jī)械工業(yè)出版社 塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊 宋玉恒 航空工業(yè)出版社 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊 馮炳堯、韓泰榮、 上??茖W(xué)技術(shù)出版社 塑料模具設(shè)計(jì)與制造教程 陳萬林 北京希望電子出版社 心得體會 我即將踏入工作的崗位。回想三年的大學(xué)生涯,可謂艱辛,但我覺得收獲是豐盛的。 通過長時(shí)間的努力,畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可算是劃上一個(gè)句號了。本次設(shè)計(jì)是一個(gè)全面性的設(shè)計(jì),是對塑料模課程的一個(gè)總結(jié)一次回顧。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)翻閱了大量的參考書,使我對《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》及相關(guān)知識又進(jìn)行一次從新的整理、理論聯(lián)系實(shí)際,為我以后搞模具做了一個(gè)很好的準(zhǔn)備。更重要的是,通過本次設(shè)計(jì)對我所掌握的塑料模模具知識實(shí)際應(yīng)用能力起到了檢驗(yàn)的作用,通過系統(tǒng)設(shè)計(jì),知道自己的不足和缺陷。 在設(shè)計(jì)過程中我們始終結(jié)合計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),提高了我們對Pro/E、AutoCAD等軟件的應(yīng)用能力。通過了本次設(shè)計(jì)我們已初步掌握了工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)思想,掌握了模具的相關(guān)知識,以基本能獨(dú)立完成一套塑料模模具設(shè)計(jì)與制造。 在設(shè)計(jì)中,通過查閱資料,向同學(xué)和老師請教,最大可能地了解注塑模具的實(shí)際設(shè)計(jì)和制造情況。在設(shè)計(jì)中廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件。設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇不僅來自課本和資料,還根據(jù)實(shí)際情況來選擇和使用。 在設(shè)計(jì)中得到最大的收獲是: 1. 提高查閱參考資料的能力。能在不通的參數(shù)推薦值中選擇適合本設(shè)計(jì)的最佳方法。 2. 繼續(xù)鞏固各種基礎(chǔ)知識。 通過設(shè)計(jì),也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足和有待提高的知識,主要有: 1. 各門基礎(chǔ)課知識掌握的不夠扎實(shí),運(yùn)用起來不夠熟練。 2. 實(shí)際工作能力還有待提高,設(shè)計(jì)與社會上的實(shí)際生產(chǎn)還有很大差距。 3. 專業(yè)軟件的使用能力(包括熟練度和使用的廣度)還需要再提高一個(gè)層次。通過運(yùn)用CAD/CAM軟件來更好的完成和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 總之,我認(rèn)為,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然還存在這樣那樣的錯(cuò)誤和缺陷,但通過這次設(shè)計(jì)我又學(xué)到了很多的知識,把自己的工作能力提高到一個(gè)更高的層次。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是自己邁向機(jī)械工程師很重要的第一步。設(shè)計(jì)中存在的問題請老師批評指正。 湖南省湖南大學(xué)衡陽分校 2003級畢業(yè)設(shè)計(jì) 系別:機(jī)械工程系 專業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)號:2003103225 設(shè)計(jì):鄒來平 指導(dǎo):張蓉 目 錄 前言………………………………… 1 緒論………………………………… 4 一 零件的工藝分析……………………… 10 二 模具設(shè)計(jì)計(jì)算過程…………………… 25 三 模具零件的加工及制造要求………… 31 四 參考文獻(xiàn)……………………………… 32 五 心得體會……………………………… 34 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有大學(xué)課程之后的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)的課題是連接套筒的雙型腔注射模設(shè)計(jì),它是對以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。 在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中,模具的地位及其重要性日益被人們所認(rèn)識。模具工業(yè)作為進(jìn)入富裕社會的原動力之一,正推動著整個(gè)工業(yè)技術(shù)向前邁進(jìn)!模具就是“高效益”,模具就是“現(xiàn)代化”之深刻含意,也正在為人們所理解和掌握。當(dāng)塑料品種入其成型加工設(shè)備被確定之后,塑料制品質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低,模具因素約占80%。由此可知,推動模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)刻不容緩!塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)與制造水平,常標(biāo)志一個(gè)國家工業(yè)化發(fā)展的程度。由此可知,塑料模具設(shè)計(jì),對于產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的重要性是不言而喻的。 對于一個(gè)模具專業(yè)的畢業(yè)生來說,對塑料模的設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一個(gè)大概的了解。此次畢業(yè)設(shè)計(jì),培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用多學(xué)科理論、知識和技能,以解決較復(fù)雜的工程實(shí)際問題的能力,主要包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究方案的分析論證,原理綜述,方案方法的擬定及依據(jù)材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設(shè)計(jì)思想,勇于實(shí)踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神,掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,適應(yīng)社會對人才培養(yǎng)的需要。 畢業(yè)設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)使我獨(dú)立承擔(dān)實(shí)際任務(wù)的全面訓(xùn)練,通過獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的全過程,培養(yǎng)了我的實(shí)踐工作能力。另外,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還必須具備一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題利用計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的工程計(jì)算、分析和優(yōu)化的程序,如利用Pro/ENGINEER 2001軟件進(jìn)行塑件的3D造型、塑件的分模等,同時(shí)還具備必要的計(jì)算機(jī)繪圖能力,如利用AutoCAD 2000軟件進(jìn)行二維圖的繪制。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)除了對知識和能力培養(yǎng)的收獲感受外,還得到思想道德方面的鍛煉。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我感受到了作為一名高級工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的基本精神,需要強(qiáng)化的工程實(shí)踐意識,以及對設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量要負(fù)責(zé),具有高度的責(zé)任感,樹立實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),并嚴(yán)格遵守規(guī)章制度。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了廣大老師和同學(xué)的幫助,在此一一表示感謝!由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺少,設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤在所難免,望老師和同學(xué)們批評指正。壓縮包目錄 | 預(yù)覽區(qū) |
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