肥皂盒的注塑模具設(shè)計-三維圖

肥皂盒的注塑模具設(shè)計-三維圖,肥皂盒,注塑,模具設(shè)計,三維 本科畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 論 文 題 目 肥皂盒的注塑模具設(shè)計 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 學(xué) 生 姓 名 指導(dǎo)教師 職稱 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié) 又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 設(shè)計 的有效保證 為了使這項工作規(guī)范化和制度化 特制定本要求 一 選題依據(jù) 1 論文 設(shè)計 題目及研究領(lǐng)域 2 論文 設(shè)計 工作的理論意義和應(yīng)用價值 3 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 二 論文 設(shè)計 研究的內(nèi)容 1 重點解決的問題 2 擬開展研究的幾個主要方面 論文寫作大綱或設(shè)計思路 3 本論文 設(shè)計 預(yù)期取得的成果 三 論文 設(shè)計 工作安排 1 擬采用的主要研究方法 技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù) 2 論文 設(shè)計 進(jìn)度計劃 四 文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料 并在此基礎(chǔ)上 通過分析 研究 綜合 形成文獻(xiàn)綜述 必要時應(yīng)在調(diào)研 實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞 交相關(guān)的報告 綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面 要求思路清晰 文理 通順 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ) 五 其他要求 1 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文 設(shè)計 工作開始后的前四周內(nèi)完成 2 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過 3 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生 須重做或補(bǔ)做合格后 方能繼續(xù) 論文 設(shè)計 工作 否則不允許參加答辯 4 開題報告通過后 原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師 5 開題報告的內(nèi)容 要求打印并裝訂成冊 部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙 張上 但封面需按統(tǒng)一格式打印 一 選題依據(jù) 1 論文 設(shè)計 題目 肥皂盒的注塑模具設(shè)計 2 研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計 注塑模具設(shè)計 3 論文 設(shè)計 工作的理論意義和應(yīng)用價值 塑料制品在日常生活中為人們提供了極大的便利 其中肥皂盒幾乎是必不可少 的家用品 具有防水功能 能有效保護(hù)肥皂不被水淋濕 延長了肥皂的使用壽命 隨著社會生產(chǎn)方式的不斷推動 塑料工業(yè)的發(fā)展面臨著諸多機(jī)遇與挑戰(zhàn) 其中 以家用肥皂盒的注塑模具設(shè)計為例 如何在形狀復(fù)雜的產(chǎn)品制作過程中保證注塑模 具成型的效率與精度 是現(xiàn)階段擺在模具行業(yè)面前的一個嶄新問題 除了基本的生 產(chǎn)方式之外 對于生產(chǎn)成本的有效控制也應(yīng)成為家用肥皂盒注塑模具設(shè)計過程中需 要考慮的重要因素 全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢的發(fā)展加劇了市場的競爭格局 這也使得 塑料工業(yè)的發(fā)展遭遇阻滯 從產(chǎn)品的生產(chǎn)周期角度來看 產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)計成果與注 塑模具設(shè)計之間存在著密切聯(lián)系 而生產(chǎn)方式的多樣化也是注塑模具設(shè)計在實施過 程中需要考慮的問題 類似 CAM 或是 CAD 等集成技術(shù)對于家用肥皂盒注塑模具的設(shè) 計都有積極影響 本文從 CAD 軟件的開發(fā)方面通過 Pro Engineer 手段實現(xiàn)了對家 用肥皂盒模設(shè)計的有效處理 從基本結(jié)構(gòu)分析到注塑模具確定等方面實現(xiàn)了對材料 處理的高精度 成功實現(xiàn)了對成型零件的安裝 這一融合了經(jīng)濟(jì)及效率因素的注塑 模具設(shè)計方案也指明了塑料工業(yè)的發(fā)展方向 4 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 一 模具的發(fā)展現(xiàn)狀如下 1 實體層面模具加工方法 在現(xiàn)代模具加工過程中通常運(yùn)用的方式是電火花 電火花加工作用在儀器工具形成瞬間的極高溫度將蝕除去 它的作用原理主要是形 成電火花 形成局部高溫發(fā)生電蝕反應(yīng)進(jìn)行對金屬的切割 制造產(chǎn)品合適的大小與規(guī) 模 2 軟件層面的模具加工方法 整體使用 cAD CAWCAE 計算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)模型設(shè) 計 其它模型設(shè)計方式還包括 有快速模型設(shè)計技術(shù) 虛擬模型設(shè)計技術(shù) 反 逆 求工程技術(shù) 有限元仿真及模型設(shè)計等 3 沖裁模的設(shè)計 第一步要完成對沖裁件的數(shù)據(jù)分析 第二步需要依照對產(chǎn) 品分析設(shè)計加工方案 4 橡膠硫化模具的設(shè)計 硫化模的通常需要三道程序 設(shè)計前的準(zhǔn)備 結(jié)構(gòu)的設(shè)計 圖案的審核 二 肥皂盒模具的發(fā)展趨勢 1 生產(chǎn)的專業(yè)化與規(guī)?；?現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要特點就是生產(chǎn)比較專業(yè) 規(guī)模比較龐大 目前西方工業(yè)發(fā)達(dá)國 家的模具生產(chǎn)規(guī)?；殉^ 80 標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)為推動了我國機(jī)械生產(chǎn)向著更深入的 技術(shù)領(lǐng)域出發(fā) 2 模具制造技術(shù)的發(fā)展 我國仍然處于機(jī)械制造向數(shù)控制造的方面轉(zhuǎn)變 而西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具生產(chǎn) 已經(jīng)從傳統(tǒng)的加工技術(shù) 數(shù)控 自動 正在向著無人化生產(chǎn)的方式快速發(fā)展 3 數(shù)控銑削機(jī)床的應(yīng)用 目前因為數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用 模具生產(chǎn)中自由曲面和型腔的加工都在數(shù)控機(jī)床中完 成 使型腔的規(guī)模大小非常接近產(chǎn)品形狀 大大縮短了工人銑削的時間 還降低了樣品 和靠模的生產(chǎn)難度 增加了產(chǎn)品的質(zhì)量 提高了生產(chǎn)效率 4 電加工機(jī)床的應(yīng)用 它的主要特征是制造效率高 平均生產(chǎn)量大 自動器械普及率高 適合加大規(guī) 模的模具生產(chǎn) 非常適用于深槽 深型腔 筋肋 多型腔及多件制造 5 新型模具制造工藝的快速發(fā)展 國外 已經(jīng)較成熟 國內(nèi)現(xiàn)代在汽車和家電行業(yè)中使用越來越廣泛 綜上 隨著模具行業(yè)不斷發(fā)展技術(shù)化 規(guī)?；?肥皂盒模具也越來越多樣化 市場競爭也在不斷提高 二 論文 設(shè)計 研究的內(nèi)容 1 重點解決的問題 設(shè)計中需要不斷調(diào)整 才能得出最好的方案 預(yù)見的重點解決的問題如下 1 如澆注系統(tǒng)的設(shè)計如何避免產(chǎn)品出現(xiàn)空洞 2 冷卻系統(tǒng)的管道要怎樣分布使冷卻達(dá)到最好效果 3 怎樣確定合適的脫模斜度使模具容易取出 這些都是設(shè)計過程中需解決的問題 我設(shè)計的肥皂盒尺寸大約為 60 65mm 100mm 110mm 模具尺寸長寬高大約為 300 350mm 300 350mm 250 280mm 2 擬開展研究的幾個主要方面 論文寫作大綱或設(shè)計思路 1 查閱資料 了解做研究課題的研究意義 研究概況和發(fā)展趨勢 2 利用 CAD SolidWorks 或者 UG 進(jìn)行建模 總體方案設(shè)計 3 計算確定肥皂盒模具各個尺寸畫出零件圖和裝配圖 4 進(jìn)行總的結(jié)構(gòu)設(shè)計及修改 3 本論文 設(shè)計 預(yù)期取得的成果 通過學(xué)習(xí)及查閱有關(guān)資料掌握肥皂盒模具設(shè)計的原理以及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計 了解 現(xiàn)肥皂盒模具的發(fā)展趨勢 相關(guān)技術(shù)的對比及市場前景 通過自主設(shè)計并選擇最合 理的方案設(shè)計能夠得到以下結(jié)果 1 肥皂盒模具設(shè)計原理及總體方案設(shè)計 2 主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 裝配圖 零件圖 3 設(shè)計說明書 4 與肥皂盒模具設(shè)計相關(guān)的一篇外文翻譯 2000 字以上 參考文獻(xiàn) 1 王雷 李明 蔡勁草 肥皂盒底蓋注塑模具設(shè)計及數(shù)控加工仿真 J 新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué) 報 2016 年 2 蘇輝 家用肥皂盒的注塑模具設(shè)計 J 濟(jì)南職業(yè)學(xué)院學(xué)報 2014 年 第五期 3 龔嬋媛 家用肥皂盒的注塑模具設(shè)計 J 長春大學(xué)學(xué)報 2013 年 23 卷 6 期 4 馮剛 林克偉 王華峰 張朝閣 孟愛英 注塑成型可視化技術(shù)的最新研究進(jìn)展 及前景預(yù)測 J 塑料工業(yè) 2014 年 42 卷 12 期 5 田勇峰 模具設(shè)計與制造的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 C 南方農(nóng)機(jī) 2016 年 6 李洪波 白英博 周天亮 高密齒散熱器型材擠壓的數(shù)值模擬及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化 J 鍛壓技術(shù) 2017 年 42 卷 12 期 7 石常路 蔣圖 柯旭貴 基于數(shù)值模擬的擋泥板成形工藝與模具設(shè)計 J 模具工 業(yè) 2017 年 43 卷 12 期 8 張蓓 陳聰 圓形殼體模流分析及注射模設(shè)計 J 型腔模技術(shù) 2017 年 43 卷 12 期 9 狄遠(yuǎn)德 徐家連 CAD CAM 在模具設(shè)計與加工中的關(guān)鍵技術(shù) J 西安科技大學(xué)學(xué) 報 2014 年 34 卷 1 期 10 李海生 寇菲菲 蔡強(qiáng) 李楠 姜同強(qiáng) 基于知識元的沖壓模具設(shè)計方法 J 計算 機(jī)集成制造系統(tǒng) 2014 年 20 卷 2 期 11 李明亮 劉平 劉新寬 陳小紅 馬鳳倉 李 偉 銅合金連續(xù)擠壓工藝及模具設(shè) 計 J 鍛壓技術(shù) 2014 年 39 卷 11 期 12 馮曉梅 許同德 趙 然 應(yīng)用 Pro E 實現(xiàn)壓鑄模加工孔表自動生成 J 機(jī)電工 程技術(shù) 2017 年 46 卷 9 期 13 陳牡丹 徐永平 支架沖壓工藝分析與模具設(shè)計 J 模具工業(yè) 2014 年 40 卷 6 期 14 王敏杰 趙丹陽 宋滿倉 于同敏 聚合物微成型模具設(shè)計與制造技術(shù) J 模 具工業(yè) 2015 年 41 卷 5 期 15 鄭興睿 CAD CAM 在高精密復(fù)雜模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用 D 中國優(yōu)秀碩士學(xué) 位論文全文數(shù)據(jù)庫 2013 年 16 劉斌 譚景煥 現(xiàn)代模具設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J 塑料工業(yè) 2017 年 45 卷 2 期 17 劉玲 田龍 蔣修宏 基于 Pro E 的塑料水龍頭弧形抽芯模具設(shè)計 J 塑料科 技 2014 年 42 卷 2 期 附 文獻(xiàn)綜述 一 引言 從現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展來看 模具行業(yè)作為其中重要的制造工業(yè)基礎(chǔ) 對于工 業(yè)材料的流動性控制有著積極作用 在特定的工業(yè)要求之下模具能夠通過特定的固 定處理來實現(xiàn)對制造工業(yè)的有效定型 通過模具設(shè)計來制造零件不僅能夠最大程度 提升塑料產(chǎn)品的質(zhì)量 同時還可以盡可能減少對材料的使用消耗 是對工業(yè)成本投 入的有效控制 此外 現(xiàn)代模具行業(yè)的發(fā)展其重要性還在市場發(fā)展需求中有所體現(xiàn) 像是汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展就展現(xiàn)出現(xiàn)代模具工業(yè)與市場需求之間的對應(yīng)性 在廣 闊的市場空間環(huán)境之下 模具市場被汽車領(lǐng)域占據(jù)了大多數(shù)空間 而隨著市場需求 的不斷變化也使得這一模具工業(yè)發(fā)展向家居用品轉(zhuǎn)化 像是家用肥皂盒的模具設(shè)計 也成為了現(xiàn)代模具發(fā)展的重要組成部分之一 類似美國 日本這樣的模具進(jìn)口國在 模具使用方面有著極大的需求 而縱觀國內(nèi)模具工業(yè)的發(fā)展也受到了數(shù)控設(shè)備以及 模具生產(chǎn)周期的影響 導(dǎo)致模具在制造工藝方面顯得質(zhì)量并不太高 由此可見關(guān)于 現(xiàn)代模具行業(yè)的技術(shù)開發(fā)與設(shè)計優(yōu)化對于提升模具生產(chǎn)水平以及控制生產(chǎn)成本等方 面都有積極的促進(jìn)意義 而肥皂盒作為我們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡娜沼闷?在模具制 造中它也具有自己獨(dú)特的存在意義 我就肥皂盒對近年來國內(nèi)外學(xué)者們對模具制造 進(jìn)行的研究做個綜述 2 課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 文獻(xiàn) 15 中提到雖然中國整個模具行業(yè)在過去的十余年中取得了長足的發(fā)展 部分模具設(shè)計與加工已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平 但在高精度和復(fù)雜模具的制造中無論 是數(shù)量還是質(zhì)量仍不能滿足國內(nèi)市場的需求 特別是在長壽命 大型精密和復(fù)雜模 具技術(shù)生產(chǎn)上差距明顯 并且這類模具的生產(chǎn)量也不能滿足國內(nèi)的需求 因此我國每 年仍需進(jìn)口大量的模具 總體來說 我國與發(fā)達(dá)國家相比 在模具設(shè)計與加工技術(shù)上 仍有較大的差距 例如 先進(jìn)的模具加工設(shè)備在生產(chǎn)中應(yīng)的用比重較低 CAD CAE CAM 技術(shù)的推廣及應(yīng)用率不高等 就模具行業(yè)而言 中國目前唯一優(yōu)勢在于人工成本 較低 國外人工成本在 50 60 而我國在 20 左右 文獻(xiàn) 16 目前 大部分企業(yè)在進(jìn)行模具設(shè)計時 一般都是先利用三維 CAD 軟件 進(jìn)行三維造型設(shè)計 再運(yùn)用其工程制圖模塊導(dǎo)出二維工程圖 然后將導(dǎo)出的工程圖 導(dǎo)入專用的二維 CAD 件中去進(jìn)行二維設(shè)計 也即進(jìn)行修改 尺寸標(biāo)注等后期工作 最 后生成最終的二維圖紙 模具設(shè)計中 常用的三維 CAD 軟件有 UG NX Pro E SolidWorks CATIA Delcam PowerSHAPE 中望 80 等 利用三維 CAD 軟件進(jìn)行模具設(shè) 計主要是利用它們的三維造型功能及模具設(shè)計模塊 以上三維軟件設(shè)計圖如下 此外文獻(xiàn) 16 也提出鈑金沖壓模具 CAE 軟件 Dynaform 軟件是美國 ETA 公司和 LSTC 公司聯(lián)合開發(fā)的 用于板料成型數(shù)值模擬與模具設(shè)計的專用軟件 其最新版本 是 Dynaform 5 9 軟件幾乎涵蓋沖壓模模面設(shè)計的所有要素 包括 確定最佳沖壓 方向 坯料的設(shè)計 工藝補(bǔ)充面的設(shè)計 拉延筋的設(shè)計 凸凹模圓角設(shè)計 沖壓速度 的設(shè)置 壓邊力的設(shè)計 摩擦因數(shù) 切邊線的求解 壓力機(jī)噸位等 基于 Dynaform 軟件的鈑金成型模擬分析如圖 所示 Autoform 軟件是德國 Autoform 公司開發(fā)的應(yīng)用于薄板沖壓成型仿真領(lǐng)域 尤 其是汽車工業(yè) 的 CAE 軟件 其最新版本是 Autoform R6 是 Autoform 專門針對汽 車工業(yè)和金屬成形工業(yè)中的板料成形而開發(fā)和優(yōu)化的 用于優(yōu)化工藝方案和進(jìn)行復(fù) 雜型面模具設(shè)計的有限元分析軟件 具有工件設(shè)計 模面設(shè)計 坯料設(shè)計 排樣設(shè) 計 修邊設(shè)計 工藝優(yōu)化 管脹模具設(shè)計 快速分析 精密分析等模塊 文獻(xiàn) 1 9 15 利用 CAD CAM UG 進(jìn)行圖紙設(shè)計 三維建模 完成了注塑模 具的詳細(xì)設(shè)計過程 加工參數(shù)設(shè)置 刀具選擇 走刀路極大方便了加工過程 CAD CAM 技術(shù)已經(jīng)在航空航天 機(jī)械 汽車 電子 紡織 建筑和化工等行業(yè)得到 較為廣泛的應(yīng)用 利用 CAD CAM 技術(shù)不但能夠徹底解決傳統(tǒng)模具設(shè)計與制造的周期 長 成本較高等問題 同時還能有效減輕勞動強(qiáng)度 保證產(chǎn)品質(zhì)量等 文獻(xiàn) 12 17 應(yīng)用 Pro E 軟件設(shè)置壓鑄模具加工孔參數(shù) 建立孔圖形數(shù)據(jù)庫 實現(xiàn)加工孔表自動生成 有助于壓鑄模具孔尺寸自動標(biāo)注 模具孔加工生產(chǎn)和檢測 有助于模具加工孔數(shù)據(jù)傳遞 能保證模具生產(chǎn)質(zhì)量 提高勞動效率 應(yīng)用 Pro E 軟 件實現(xiàn)壓鑄模具加工孔表自動生成 有助于壓鑄模具孔加工生產(chǎn) 對于型芯孔 頂 桿孔和冷卻孔多的復(fù)雜壓鑄模具型腔設(shè)計是最有效的 主要便于生產(chǎn)操作者孔位加 工 使用方便 能避免設(shè)計加工失誤 節(jié)省成本 縮短壓鑄模具制作周期 壓鑄模 具設(shè)計要不斷創(chuàng)新 要建立人工智能和專家系統(tǒng) 充分利用先進(jìn) 3D 設(shè)計軟件 將產(chǎn) 品 3D 造型快速分型設(shè)計 及時進(jìn)行模具流模分析 定出模具結(jié)構(gòu)方案 模具設(shè)計 2D 圖形要清晰 要分類建立加工孔表 多為生產(chǎn)加工者考慮 壓鑄模具加工 要使 用先進(jìn)高速切削加工設(shè)備 精確加工出模具各個部件 實現(xiàn)模具加工智能制造 文獻(xiàn) 5 模具加工方法的現(xiàn)狀分以下幾種 實體層面模具加工方法 在現(xiàn)代模具加工過程中通常運(yùn)用的方式是電火花 它 的作用原理主要是形成電火花 形成局部高溫發(fā)生電蝕反應(yīng)進(jìn)行對金屬的切割 制造 產(chǎn)品合適的大小與規(guī)模 軟件層面的模具加工方法 整體使用 cAD CAWCAE 計算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)模型設(shè)計 其 它模型設(shè)計方式還包括 有快速模型設(shè)計技術(shù) 虛擬模型設(shè)計技術(shù) 反 逆 求工程 技術(shù) 有限元仿真及模型設(shè)計等 快速模型設(shè)計技術(shù) RPM 被稱為是在數(shù)控 NC 制造 方式過后嶄新的技術(shù)革命 或?qū)⒊蔀槟＞呱a(chǎn)的熱點和主要的發(fā)展趨勢 除了表面建 模方式外 還存在澆鑄建模方式 冷擠壓及超塑性成形建模等多種方式 目前也在快 速的進(jìn)行技術(shù)的更新與完善 逆向工程方式是先對要加生產(chǎn)的物品進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描 轉(zhuǎn) 換成多種樣式的 CAD 數(shù)據(jù) 再放入以 D 以 E cMA 等其它分析工具中完成產(chǎn)品的改造設(shè) 計 該種方式是目前模具制造中最常見現(xiàn)代工具的應(yīng)用 沖裁模的設(shè)計 第一步要完成對沖裁件的數(shù)據(jù)分析 最大地節(jié)約材料 簡化生產(chǎn) 方式 使模具生產(chǎn)更加快捷 模具使用時間加長 操作程序簡單 從而提高產(chǎn)品的質(zhì) 量 第二步需要依照對產(chǎn)品分析設(shè)計加工方案 主要是保證沖裁的組合方式與加工的 順序 最后一步進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算 包括排版技術(shù) 使用壓力的范圍 壓力面積的標(biāo)準(zhǔn) 等等 2 橡膠硫化模具的設(shè)計 硫化模的通常需要三道程序 設(shè)計前的準(zhǔn)備 主要 包括了設(shè)計的大致內(nèi)容 朔件材料的主要性能測試 成型標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定等 結(jié)構(gòu)的 設(shè)計 其中包含了對型腔數(shù)量 多樣的尺寸結(jié)構(gòu)與脫模方法 設(shè)計整體結(jié)構(gòu)草圖等 圖案的審核 主要是對橡膠件尺寸和規(guī)模進(jìn)行檢查 對運(yùn)用的硫化機(jī)機(jī)械完成審 核 對模具結(jié)構(gòu)的審核及對圖樣的審核 文獻(xiàn) 2 采用動態(tài)模冷卻的方式從動模板方向注入型芯等裝膠配件 這不僅能 夠起到絕佳防水作用 并且在動模處理方面也有積極作用 文獻(xiàn) 3 說明注塑模具成 型方式因其能高效率 高精度 低成本的生產(chǎn)出各種具有復(fù)雜形狀的產(chǎn)品 是塑料制 品的重要生產(chǎn)手段然而 面對全球化的市場競爭 塑料工業(yè)也面臨著巨大的壓力 為 了縮短產(chǎn)品設(shè)計周期 提高產(chǎn)品質(zhì)量 將各種先進(jìn)生產(chǎn)方式應(yīng)用到注塑模具設(shè)計中 是大勢所趨 比如 CAD CAM CAE 集成技術(shù) 塑件采用 Pro E5 0 建模后 其三維模 型結(jié)構(gòu)如圖 1 所示 圖 2 所示為其二維工程圖 3 發(fā)展趨勢 如文獻(xiàn) 16 所說現(xiàn)代模具產(chǎn)品制造是典型的單件小批量 離散型生產(chǎn)提高產(chǎn)品 質(zhì)量和生產(chǎn)效率 縮短模具設(shè)計制造周期 最大限度地降低生產(chǎn)成本及滿足用戶需 求 提高模具設(shè)計技術(shù)在社會進(jìn)步中的應(yīng)變能力 是模具工業(yè)不斷追求的目標(biāo) 因 此 肥皂盒模具設(shè)計的發(fā)展趨勢如下 1 多集成趨勢 現(xiàn)代模具設(shè)計應(yīng)該打破傳統(tǒng)的單一發(fā)展模式 應(yīng)該把技術(shù)使 用 人力資源和管理技術(shù)的引用都囊括在內(nèi) 往多集成趨勢發(fā)展 多集成概念還表現(xiàn) 在學(xué)科綜合方面 模具設(shè)計不僅僅要用到最基礎(chǔ)的機(jī)械科學(xué)與模具設(shè)計理論 而且 還會用到熱學(xué) 電磁學(xué) 光學(xué)以及控制理論等學(xué)科 2 智能化趨勢 從產(chǎn)品設(shè)計到模具設(shè)計 再到中間的模具制造 最后到產(chǎn) 品的成型 每個環(huán)節(jié)都將走向智能化 另外 模具設(shè)計者以及實際操作者 也將會 在科學(xué)理論的指導(dǎo)下 實現(xiàn)人與工具系統(tǒng)的有機(jī)密切配合 3 網(wǎng)絡(luò)化趨勢 模具設(shè)計常用的軟件都是需要通過網(wǎng)絡(luò)上的一些軟件技術(shù)或 者硬件技術(shù)實現(xiàn)的 自動化 網(wǎng)絡(luò)化趨勢越來越明顯 跨國合作設(shè)計模具的成功例子 己經(jīng)是屢見不鮮了 而且這種趨勢越來越明顯 4 不斷更新趨勢 模具設(shè)計人員應(yīng)該用發(fā)展的眼光看待同行業(yè)的競爭情況 瞄準(zhǔn)時代發(fā)展的最前沿 不斷更新 保持在同行業(yè)的競爭力 穩(wěn)穩(wěn)立足于機(jī)械制造 業(yè) 生產(chǎn)革命化的重要措施之一就是采用 CAD CAE CAM 技術(shù) 這也是模具設(shè)計技術(shù) 發(fā)展的一個顯著特點 5 模具軟件功能集成化 模具軟件功能集成化要求軟件的功能模塊比較齊全 同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型或同一數(shù)據(jù)庫 以實現(xiàn)信息的綜合管理與共享 從而支持模具設(shè)計 制造裝配 檢驗 測試及生產(chǎn)管理的全過程 達(dá)到實現(xiàn)最佳效 益的目的 6 模具設(shè)計 分析及制造三維化 傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計已越來越不適應(yīng) 現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求 模具設(shè)計 分析 制造的三維化 無紙化要求新一 代模具軟件以立體的 直觀的感覺來設(shè)計模具 所采用的三維數(shù)字化模型能方便地 用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的 CAE 分析 模具可制造性評價和數(shù)控加工 成型過程模擬及信息的 管理與共享 7 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 PDM PDM 是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息 包 括零件信息 配置 文檔 CAD 文件 結(jié)構(gòu) 權(quán)限信息等 和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程 包括過 程定義和管理 的技術(shù) 通過實施 PDM 可以提高生產(chǎn)效率 有利于對產(chǎn)品的全生 命周期進(jìn)行管理 加強(qiáng)對于文檔 圖紙 數(shù)據(jù)的高效利用 使工作流程規(guī)范化 8 產(chǎn)品生命周期管理 PLM PLM 是指從人們對產(chǎn)品的需求開始 到產(chǎn)品 淘汰報廢的全部生命歷程 PLM 是一種先進(jìn)的企業(yè)信息化思想 它讓人們思考在激 烈的市場競爭中 如何用最有效的方式和手段來為企業(yè)增加收入和降低成本 文獻(xiàn) 5 提出未來模具設(shè)計還有新的發(fā)展趨勢 因此肥皂盒模具的設(shè)計與制造 也具有以下這些發(fā)展趨勢 1 生產(chǎn)的專業(yè)化與規(guī)模化 現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要特點就是生產(chǎn)比較專業(yè) 規(guī)模比較龐大 目前西方工業(yè)發(fā)達(dá)國 家的模具生產(chǎn)規(guī)模化已超過 80 這種專業(yè)化規(guī)模較小的成產(chǎn)廠更加方便掌控 適應(yīng) 能力強(qiáng) 生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定和工作效率極高 更加適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求 標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn) 為模具的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)條件 是實現(xiàn)整體行業(yè)水平提升的重要方式和提高經(jīng) 濟(jì)效率的主要手段 從而推動了我國機(jī)械生產(chǎn)向著更深入的技術(shù)領(lǐng)域出發(fā) 2 模具制造技術(shù)的發(fā)展 我國仍然處于機(jī)械制造向數(shù)控制造的方面轉(zhuǎn)變 從國際市場分析模具制造行業(yè)的 前景 能夠得出模具行業(yè)的競爭越來越強(qiáng) 增強(qiáng)競爭力的重要方式就是降低產(chǎn)品生產(chǎn) 成本 縮短生產(chǎn)時間 提高產(chǎn)品質(zhì)量 設(shè)計方式的高效率 自動化器械的使用 快速的 成型機(jī)械加上優(yōu)秀的模具設(shè)計 大大提升了生產(chǎn)的穩(wěn)定性 從而節(jié)省了模具生產(chǎn)的成 本 而西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具生產(chǎn)已經(jīng)從傳統(tǒng)的加工技術(shù) 數(shù)控 自動 正在向著 無人化生產(chǎn)的方式快速發(fā)展 3 數(shù)控銑削機(jī)床的應(yīng)用 模具與零件不同 在加工時的難度較大 形狀較多 它最大的特點就是型腔自由 曲面的加工 而型腔自由曲面的加工最常見的使用方式就是銑削加工 這種當(dāng)時非常 適合運(yùn)用與偏大類的模具生產(chǎn) 傳統(tǒng)的加工都非常依靠工作者的操作技巧和熟料度 模具鉗工打磨及拋光的難度很大 這樣通常會增加模具的生產(chǎn)時間 又不能對生產(chǎn)質(zhì) 量做出保障 目前因為數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用 模具生產(chǎn)中自由曲面和型腔的加工都在數(shù)控 機(jī)床中完成 使型腔的規(guī)模大小非常接近產(chǎn)品形狀 大大縮短了工人銑削的時間 還降 低了樣品和靠模的生產(chǎn)難度 增加了產(chǎn)品的質(zhì)量 提高了生產(chǎn)效率 4 電加工機(jī)床的應(yīng)用 為了達(dá)到模具表面質(zhì)量的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 解決一些銑削難以實現(xiàn)的問題 通常運(yùn)用電 火花制造方法 它的主要特征是制造效率高 平均生產(chǎn)量大 自動器械普及率高 適 合加大規(guī)模的模具生產(chǎn) 非常適用于深槽 深型腔 筋肋 多型腔及多件制造 如 深型腔通常結(jié)構(gòu)繁雜 過渡曲面復(fù)雜 型腔較深 偶爾還要求使用的刀具形狀 因此 不能確保制造形狀和大小的準(zhǔn)確性 就像汽車中儀表盤的制造 保險杠塑料等需要 采取電火花方式進(jìn)行加工 另外慢走絲線切割機(jī)床的使用 提升了沖壓模 級進(jìn)模等 精確度 對一些精密器械的制造起到了良好的效果 特別是許多機(jī)床都擁有大錐度 上下異型的性能 從而非常適用于一些特殊模具的制造 除此自動穿絲 自動定位技 術(shù)能夠使操作更加便捷 而且運(yùn)用與無人化的加工中去 因為使用計算機(jī)先進(jìn)的數(shù)控 技術(shù) 現(xiàn)代的模具工作者有了更多的時間去檢測產(chǎn)品的規(guī)格與年質(zhì)量 從而大大增加 了模具產(chǎn)品的質(zhì)量 5 新型模具制造工藝的快速發(fā)展 氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝 它具有注射壓力低 制品翹曲變形 少 表面好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點 可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 大幅度降低成本 國外 已經(jīng)較成熟 國內(nèi)現(xiàn)代在汽車和家電行業(yè)中使用越來越廣泛 氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體 一般均采用氮?dú)?注射成形兩面部份 比 傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制 而且氣體輔助注射常用于較 復(fù)雜的大型制品 模具生產(chǎn)難度非常大 而且不容易控制 所以 開發(fā)氣體輔助成型流 動分析程序 對模具的生產(chǎn)有著重要的意義 綜上對肥皂盒模具設(shè)計未來集成化 規(guī)?；?智能化 新技術(shù) 新設(shè)備的使用 是必然的發(fā)展趨勢 4 存在問題 現(xiàn)階段大都采用注塑模具進(jìn)行肥皂盒的設(shè)計制造 多種新技術(shù)的使用有待普及 目前仍然會有以下問題 1 肥皂盒底會積水 使肥皂軟化 降低使用壽命 2 如果盒底有排水孔 解決了積水問題 但是水會流到房間 使房間濕漉漉的 3 肥皂盒底與面接觸 使肥皂使用后容易黏在盒底 使下次使用 4 不夠美觀難以吸引大眾 我課題的意義就在于解決以上問題 為人們提供優(yōu)質(zhì)的選擇 肥皂盒注塑模具設(shè)計 I 摘要 這次畢業(yè)設(shè)計題目是肥皂盒注塑模具設(shè)計 用游標(biāo)卡尺測繪這幾何特征是 弧和直線等簡單的幾何特征構(gòu)成 初步確定了模具結(jié)構(gòu) 型腔數(shù)目為 1 模 2 件 澆注系統(tǒng)是側(cè)澆口等關(guān)鍵結(jié)構(gòu) 設(shè)計難點是澆注系統(tǒng)的設(shè)計如何避免產(chǎn)品出現(xiàn) 空洞 怎樣確定合適的脫模斜度使模具容易取出 還有如何設(shè)計頂出系統(tǒng)而不 破壞塑件等問題 我在圖書館和網(wǎng)上搜索 找到了分型面相關(guān)資料和澆注系統(tǒng) 的概念和模具設(shè)計的原則 在老師的指導(dǎo)下通過使用二維軟件和三維軟件對分 型面和澆注系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計并設(shè)計了頂出系統(tǒng) 調(diào)用了標(biāo)準(zhǔn)模架 最終確定了 模具結(jié)構(gòu)的排布 利用 CAD UG 進(jìn)行建模 總體方案設(shè)計 計算確定肥皂盒模 具各個尺寸 最終畫出了零件圖和裝配圖完成了整個設(shè)計 關(guān)鍵詞 樹脂制品 模具 推出機(jī)構(gòu) 工藝計算 肥皂盒注塑模具設(shè)計 II Abstract The graduation design topic is soap box injection mold design using vernier caliper surveying and mapping the geometry is characterized by simple geometric characteristics of arc and straight line preliminary determined the mold structure cavity number 1 2 pieces gating system is a key structure side gate etc The design difficulty is how to design the pouring system to avoid the hollow of the product How to determine the appropriate demodulation incline makes the die easy to take out and how to design the top out system without damaging the plastic parts and so on In the library and the Internet search I found the parting surface related information and the principle of the concept and die design of gating system under the guidance of the teacher through the use of 2 d software and 3 d software on the parting surface and gating system design and design of the ejector system called the standard mould frame finally determined the mold structure configuration Using CAD UG for modeling and overall scheme design The calculation determines the size of the soap box mold and finally draws the part drawing and assembly drawing to complete the whole design Key words resin products mould ejection mechanism process calculation 肥皂盒注塑模具設(shè)計 III 目錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1 1 中國工業(yè)模具發(fā)展闡述 1 1 2 小結(jié) 3 2 塑料件的分析 4 2 1 制件分析 4 2 2 樹脂的性能及成型工藝參數(shù) 6 2 3 注塑機(jī)的初選 6 2 4 模流分析方案剖析 7 3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 3 1 擬定模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 3 2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計計算 15 3 3 冷料穴的設(shè)計 18 3 4 澆注系統(tǒng)的校核 18 3 5 成型零件的設(shè)計計算 21 3 6 型腔壁厚的校核計算 27 3 7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 29 3 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 32 3 9 注射機(jī)與模具的相關(guān)計算校核 36 3 10 模具導(dǎo)向系統(tǒng)的選擇 38 3 11 模架的最終計算確定 39 4 結(jié)論與展望 41 參考文獻(xiàn) 42 附錄 1 外文翻譯 43 附錄 1 外文原文 51 致謝 60 肥皂盒注塑模具設(shè)計 1 1 緒論 1 1 中國工業(yè)模具發(fā)展闡述 1 1 1 對我國的有利因素 我國非常重視對模具產(chǎn)業(yè)的扶持 中央政府對模具產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)給了正確的政策 優(yōu)惠條件 通過國家行業(yè)政策的輔導(dǎo)下 這幾年已然推出相當(dāng)多的優(yōu)惠條件 支持模 具工業(yè)的發(fā)展 模具產(chǎn)業(yè)的前進(jìn) 并且收到了良好的效果 與此同時 快速模具產(chǎn)業(yè) 的前進(jìn)推進(jìn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)的繁榮 模具產(chǎn)業(yè)內(nèi)部體系改革和體制轉(zhuǎn)變的加快 行業(yè)布局 正確 在管理和技術(shù)上穩(wěn)抓穩(wěn)拿 提升本身的實力 想要順應(yīng)形勢 我國的模具產(chǎn)業(yè) 這幾年增速體系改革和體制轉(zhuǎn)換的步調(diào) 模具的重點產(chǎn)業(yè)區(qū)域的公司占的主導(dǎo)具體地 位 裝備條件和成品水平已經(jīng)有略大的改進(jìn) 管理已經(jīng)有相當(dāng)大的進(jìn)步 隨著計算機(jī) 的軟件的技術(shù)的成熟 越來越多的模具公司運(yùn)用了 C D CA CAE 重組技術(shù) 三 維模具設(shè)計為模具的主要開發(fā)手段 高速生產(chǎn)加工 RP 原型都在模具用有廣泛的運(yùn)用 其它最新技術(shù)和萬維網(wǎng)技術(shù)的虛擬計算機(jī)仿真 許多公司都交出了模具技術(shù)現(xiàn)代化發(fā) 展戰(zhàn)略 產(chǎn)品制造規(guī)模和綜合效益 模具制造集群發(fā)展急速 在細(xì)而精致的整體設(shè)計 發(fā)展的均同時 這幾年 規(guī)模經(jīng)濟(jì)也獲得了愈來愈大 公司的規(guī)模綜合效益更好 加 工的模具行業(yè)不停顯示出其優(yōu)越性 模具制造基地等中國的集群產(chǎn)品制造極速發(fā)展的 形式 通過非常多公司反映 集群的產(chǎn)品制造與分散的產(chǎn)品制造相比對 更有利的發(fā) 展 更遼闊的商品市場 合作更非常方便 減少了加工成本 一起交流 享受優(yōu)惠條 件 現(xiàn)今此年產(chǎn)值十億人民幣元以上的模具公司已高過 40 家 年產(chǎn)值超過三千萬人民 幣的公司已高過 200 家 模具設(shè)計制造基地已有相當(dāng)大的規(guī)模 最近幾年已經(jīng)超過十 個模具基地 而且還有幾個模具集聚產(chǎn)品制造基地正在建設(shè)中 在我國模具產(chǎn)業(yè)的前 進(jìn)發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用 非常多模具公司開始了解到品牌和專利的重要性 并在品牌和專利投入了大量資 金 改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造能力 改善了以往長模具工業(yè)存在的后方和被動狀態(tài) 這幾年 跟 隨著自由市場經(jīng)濟(jì)的前進(jìn) 公司愈來愈重視品牌和專利 這些公司已然了解到創(chuàng)全新 的關(guān)重性 努力于改進(jìn)非?？?據(jù)我國模具產(chǎn)業(yè)社團(tuán)理解到的情形 這幾年 在開發(fā) 投入資金和銷售收入的占比高于百分之五 單個公司以至大于百分之八 不斷提高技術(shù)型模具的比例 模具是越來越多的高科技產(chǎn)品 我自己已經(jīng)了解到 我國最新技術(shù)產(chǎn)品目錄中列出的一些國家部門 確實有很多模具生產(chǎn)技術(shù)不少于 4 種 工業(yè)模具 如乘用車副模 高精度多工位級進(jìn)模 轎車重型鈑金沖裁模復(fù)合 智能鑄 模 憑借最新技術(shù) 行政部門各級越來越多的模具制造公司被確定為最新的技術(shù)公司 通過對我國模具社會的初步統(tǒng)計 模具行業(yè)目前已擁有七家國家級最新科技企業(yè) 省 級和市級新技術(shù)企業(yè)達(dá)接近一百家 肥皂盒注塑模具設(shè)計 2 1 1 2 對我國的不利因素 盡管我國模具市場進(jìn)入了快速發(fā)展的時期 但由于精度水平 加工周期和使 用時間與世界其他國家以及美國與本之間的距離稍大 它仍然無法達(dá)到中國人民 共和國產(chǎn)品生產(chǎn)加工業(yè)全面發(fā)展的需要 特別是在重型 高精度 復(fù)雜 高壽命 的模具方面 仍然有巨大的需求 因此 每年需要大量進(jìn)口重型 高精度 復(fù)雜 高壽命的模具 工業(yè)模具的原料價格飛漲 人員薪水也在不斷的上漲 但是模具價值不升反 降 造成模具的成品利潤不斷的下降 模具生產(chǎn)公司虧損均有所增加 模具工業(yè) 協(xié)會對中國兩百多個標(biāo)準(zhǔn)的模具生產(chǎn)公司的調(diào)查 我國模具產(chǎn)業(yè)在胡錦濤主席執(zhí) 政末期年度的純利潤下降了百分之二 比以前銷售收入利潤值下降了百分之三 中國規(guī)模以上公司胡錦濤主席執(zhí)政初期整年虧損 2 6 億元 并且會一直趨向接續(xù)下 去 針對貿(mào)易出口額每年有所增加 我國加入世界貿(mào)易組織已然有一段時間 對 外商貿(mào)的成長 中國經(jīng)濟(jì)依托對貿(mào)易易從百分之三十加大到百分之七十 與此同 時跟隨著合資步入中華人民共和國的時間 不停擴(kuò)大和深入對外開放的政策 在 我國的模具產(chǎn)業(yè)的國際投入資金也愈來愈多 這正是依托合資的每年有所增加 是我國模具的最大產(chǎn)業(yè)省廣東省的模具制造能力 全省百分之四十能力 國際公 司大概占百分之六十 合股公司達(dá)到百分之十范圍 對于模具出 省 大概占中 國的百分之五十 當(dāng)中出 的國際投入資金 合股公司占大大部分的出 國際 公司投入資金和貿(mào)易出口額大 安全產(chǎn)業(yè) 以至全部國家的實際經(jīng)濟(jì)安全有巨大 影響 缺乏合格模具技術(shù)人員有關(guān)的問題日益明顯 即使在最近一段時間 中國模 具行業(yè)勞動力的快速發(fā)展 估計有近萬從業(yè)人員 但仍然趕不上公司整體發(fā)展需 要 一是總量不足 二是質(zhì)量不夠 不能滿足模具設(shè)計加工行業(yè)全面發(fā)展的需要 通過詳細(xì)的資料 模具行業(yè)從業(yè)人員距離約接近五十萬 工程人員約占百分之二 十 特別是高素質(zhì)高水平模具公司高級項目經(jīng)理管理人員和高級技術(shù)人員的稀缺 性 交易市場競爭 在我國模具商品市場競爭中越來越多 其性能是模具設(shè)備的 價格 標(biāo)準(zhǔn)中高檔模具與其他國家和中國競爭對手的商品市場領(lǐng)先公司中國 國 際公司投資資金和傳統(tǒng)模具關(guān)鍵是私營部門交易市場的競爭 這些已經(jīng)進(jìn)入混亂 狀態(tài) 在一定程度上擾亂了正常的市場規(guī)律 因為較低的價格必然會導(dǎo)致低質(zhì)量 的形成 對這些公司的生活產(chǎn)生巨大影響 迫使這些公司改變個人定位的增長速 度 這些公司面臨淘汰的格局并不是獨(dú)一無二的 最近這段時間模具行業(yè)增長速度加快 增長速度超過前年的一倍 增長速度 肯定會超過增長速度 這將導(dǎo)致一年內(nèi)的模具貿(mào)易逆差 模具貿(mào)易逆差增加的兩 肥皂盒注塑模具設(shè)計 3 個關(guān)鍵原因 一個是中國經(jīng)濟(jì)的高速增長 尤其是乘用車企業(yè)的高速發(fā)展已經(jīng)產(chǎn) 生了特定模具的供應(yīng) 這些高端工業(yè)模具在中國的產(chǎn)品制造中并不真實 也有一 些國家可以為他們的產(chǎn)品制造模具 這些都與現(xiàn)行的關(guān)稅政策和項目審批制度相 同 隨著模具生產(chǎn)制造的規(guī)模不斷擴(kuò)大 目前國際生產(chǎn)加工業(yè)轉(zhuǎn)移速度的增長 也是為了擴(kuò)大規(guī)模和廣度的深度 以及在中華人民共和國模具生產(chǎn)是承接轉(zhuǎn)移的 理想場所 國家將繼續(xù)全力支持我們模具行業(yè)的進(jìn)步 多重效益 中華人民共和 國未來的模具行業(yè)將成國民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)之一 1 2 小結(jié) CAD 注塑技術(shù)是一種全新的開發(fā)工具 用于提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量并設(shè)計最佳 性能的模具 CAD 注塑工藝的關(guān)鍵在于 當(dāng)注塑工藝的計算機(jī)模擬與實際結(jié)果不 一致的時候 可以先通過對數(shù)據(jù)和設(shè)計進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整 以達(dá)到注塑工藝與實際 結(jié)果想一致 避免實際生產(chǎn)產(chǎn)生的高額成本 CAD 注塑技術(shù)有效應(yīng)用于模具和模 架的設(shè)計是為了設(shè)計和了解質(zhì)量 注射成型 CAD 的難度取決于建立一個非常大 的物理性能數(shù)據(jù)庫 以標(biāo)準(zhǔn)化到模具部件 肥皂盒注塑模具設(shè)計 4 2 塑料件的分析 2 1 制件分析 2 1 1 塑件尺寸工藝分析 圖 2 1 注塑零件圖 通過使用游標(biāo)卡尺測量該肥皂盒的外形 同時也測量了其厚度 平均厚度為 2 毫 米 尺寸為 143 101 33 9 通過用軟件繪制出三維圖后 旋轉(zhuǎn)工件查看到該 3d 圖外側(cè) 面沒有孔等結(jié)構(gòu) 然后在書上查閱此處的類似結(jié)構(gòu) 確定此處不需要有側(cè)抽芯結(jié)構(gòu) 然后觀察此塑件的外觀和高度 再加上參考書本上的內(nèi)容 指明澆注系統(tǒng)必須流動平 衡 結(jié)合書上的視圖結(jié)構(gòu) 采用采用側(cè)澆口結(jié)構(gòu) 6 同時在機(jī)加工的書上找到模具元件 要有良好的加工性能才行 這樣才能保證模具的使用壽命 15 在和老師一起溝通 考 慮到肥皂盒的功能性 可以標(biāo) MT5 尺寸公差 經(jīng)指導(dǎo)老師講解 A 字母表示的是受模 具開合模的時候影響的除此 B 字母表示不受影響 2 1 2 塑料名稱 向模具廠的鉗工師傅請教樹脂使用性能 同時獲知了材料的價格 參考了同類產(chǎn) 品的材料參數(shù) 最終和指導(dǎo)老師一起確定了此材料為 PP 2 1 3 生產(chǎn)綱領(lǐng) 和本組的同學(xué)們討論了肥皂盒生產(chǎn)情況 確定為大批量生產(chǎn) 塑件公差表如下 肥皂盒注塑模具設(shè)計 5 表 2 1 塑件公差表 未注公差尺寸 類型 變換尺寸 143 A 1430 1 64 101 A 1010 1 34 33 9 B 33 90 0 76 99 A 990 1 2 121 9 A 121 90 1 48 77 9 A 77 90 1 06 30 B 300 0 7 13 B 130 0 52 9 B 9 0 0 48 74 6 A 74 6 1 060 118 6 A 118 6 1 340 6 A 6 0 440 45 A 45 0 840 24 B 24 0 640 19 B 19 0 32 0 32 38 B 38 0 38 0 38 57 B 57 0 47 0 47 76 B 76 0 53 0 53 2 1 4 塑件的脫模斜度 通過查看類似樹脂產(chǎn)品的技術(shù)圖紙 然后結(jié)合書上的參考內(nèi)容 確定此樹脂產(chǎn)品 內(nèi)表面為 35 1 6 在根據(jù)指導(dǎo)老師的建議樹脂外表面 40 1 20 最后通過軟件 模擬分析脫模斜度 利用軟件自帶的分析功能 進(jìn)行云圖顯示 分析得出下面的圖示 效果 肥皂盒注塑模具設(shè)計 6 圖 2 2 脫模角度 2 2 樹脂的性能及成型工藝參數(shù) 通過和老師的一起探討 同時查閱 模具設(shè)計大典 上關(guān)于此部分的內(nèi)容 確定此樹脂它的擊穿電壓高 電氣性能好 抗沖擊性好 耐熱性高 阻燃 化學(xué) 穩(wěn)定性好 透明度和等級提高 2 紫外線與大氣老化 它對剪切不敏感 焊接粘接 穩(wěn)定性好 流動性好 一般機(jī)械零件生產(chǎn)靈活性好 銅接觸老化 但銀材料的吸 濕性過高 溢出障礙 高剛度和尺寸穩(wěn)定性 在紫外光照射下 優(yōu)良的電氣性能 沖擊強(qiáng)度降低一半 其它力學(xué)性能良好 具有耐油性能 高頻電性能不受濕度影 響 除了外部阻力外 機(jī)械強(qiáng)度高 塑料的化學(xué)穩(wěn)定性不受水 無機(jī)鹽 堿和各 種酸的影響 六個月后很容易降解 可用于制作保溫產(chǎn)品 優(yōu)異的耐低溫沖擊性 能 塑件的成型應(yīng)經(jīng)過高溫退火處理 提高了沖擊強(qiáng)度 表2 2 樹脂注射成型工藝參數(shù) 肥皂盒注塑模具設(shè)計 7 2 3 注塑機(jī)的初選 通過查閱 模具制造技術(shù)與設(shè)計 10 P144 式 2 12 獲得塑件質(zhì)量計算公式為 2 1 1 1 上面公式中 V1 塑膠件體積 V1 47 7 cm3 按照二維軟件分析可得 材料密度 即 0 91 3 M1 制件質(zhì)量 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 2 2 1 1 0 91 47 7 43 407 根據(jù)上面計算的值 然后利用最新的三維軟件對本設(shè)計的塑件模型進(jìn)行模型 分析 結(jié)合模具的整體結(jié)構(gòu) 可以選擇如下注塑機(jī) 通過查閱 實用注塑模 CAD CAE CAM 技術(shù) P71 表 7 2 獲得為 選用 SZ 400 1600 注塑機(jī)種類 SZ 400 1600 塑化能力 22 2g s 拉桿間距 485 545 最大注射體積 416cm3 噴嘴球徑 15mm 最大鎖模力 1600KN 最大閉合高度 550mm 最大注塑壓力 141MPa 噴嘴口徑 4mm 肥皂盒注塑模具設(shè)計 8 最小閉合高度 150mm 定位孔徑 150mm 最大開模距離 360mm 2 4 模流分析方案剖析 2 4 1 肥皂盒的網(wǎng)格序列化 圖 2 3 網(wǎng)格設(shè)計 此樹脂制品 為了進(jìn)行 cae 分析 必須要對肥皂盒進(jìn)行網(wǎng)格序列化 通過在 moldflow 設(shè)置相關(guān)參數(shù) 然后導(dǎo)入模型的 stl 格式 進(jìn)行網(wǎng)格劃分 根據(jù) moldflow 書 上建議 匹配率 80 以上才行 因為一個好的質(zhì)量的網(wǎng)格 才能有合適的邊界條件 才能通過數(shù)學(xué)計算得到 劃分完網(wǎng)格后 根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計的功能查看到 三角形網(wǎng)格的 個數(shù)為 16760 個 已連接的節(jié)點數(shù)量為 8368 個 聯(lián)通區(qū)域 1 個 不可見三角形為 0 個 通過這些數(shù)據(jù) 在向老師請教 此網(wǎng)格的質(zhì)量是可以的 因此不在需要修復(fù)網(wǎng)格 就 能直接就行分析 圖 2 4 網(wǎng)格對話框 肥皂盒注塑模具設(shè)計 9 2 4 2 澆口位置結(jié)果確定 澆口最佳位置可以通過 采用 moldflow 軟件自帶的分析功能 初步分析位置 然 后結(jié)合模具結(jié)構(gòu) 綜合考慮此最終位置 從分析出來的圖 2 5 中看出 具備藍(lán)色特征的位置 是非常適合澆注系統(tǒng)布置的 對于紅色的位置 就不用考慮了 因為紅色代表了溶體在此位置流動差 容易造成產(chǎn) 品缺陷 綜合上面分析和考慮到模具結(jié)構(gòu) 選擇側(cè)澆口作為本設(shè)計的方案 圖 2 5 最佳澆口 最合和指導(dǎo)老師最終確定 此澆口形式為側(cè)澆口最好 2 4 3 整體方案模擬設(shè)計 本設(shè)計利用三維軟件建立了整體方案的效果 根據(jù)這效果 利用 moldflow 里建模 功能 把冷卻系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)的模型建立出來 然后對于系統(tǒng)的一維劃分網(wǎng)格 并設(shè) 置相關(guān)屬性 最終完成了方案模擬設(shè)計圖 圖 2 6 模具方案圖 肥皂盒注塑模具設(shè)計 10 2 4 4 模流結(jié)果論證 圖 2 7 填充時間 從上面圖 2 7 的分析結(jié)論圖看出了 流體達(dá)到樹脂產(chǎn)品末端的時間為 1 995s 仔細(xì)觀 察有限元模型 沒有看到流體的滯流狀態(tài) 也沒有看到節(jié)點區(qū)域上云圖有間隔特點 也沒有看到云狀結(jié)果有什么分布不均的情況 因此不會產(chǎn)生過保壓的情況 從上面分 析出 方案還是合理的 從下圖 2 8 分析結(jié)果中看到云圖分布均勻 翻轉(zhuǎn)模型仔細(xì)觀察 沒有看到云圖出 現(xiàn)急驟變化的情況 這樣不會導(dǎo)致收縮和翹曲 然后在向老師討教 最終確定了此分 布是符合設(shè)計要求 肥皂盒注塑模具設(shè)計 11 圖 2 8 頂出體積收縮 圖 2 9 氣穴圖 旋轉(zhuǎn)模型看到帶有紅色的符號 代表的是氣穴的位置 通過仔細(xì)分析 這些位置 是在分型面的位置的 根據(jù)實際情況 分型面是容易排氣的 所以此方案不會產(chǎn)生什 么缺陷 所以符合要求 在圖 2 10 中出現(xiàn)彩色線的地方 是樹脂產(chǎn)品容易產(chǎn)生缺陷地方 這個地方機(jī)械性 能不好 因此必須避免在重要的位置上 但是可以通過模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化 調(diào)節(jié)注塑機(jī)參 數(shù)來改變此位置 肥皂盒注塑模具設(shè)計 12 圖 2 10 熔接線圖 圖 2 11 鎖模力 在通過上圖 2 11 所示并且查閱了課本上的表格資料 確定此鎖模力是在安全范圍 內(nèi)的 通過查看相關(guān)資料確定冷卻通道在出入口之間要保證溫查在 5 度就行 在觀察下 面的分析結(jié)果圖 2 12 可以看出 結(jié)果是在 5 度內(nèi)的 肥皂盒注塑模具設(shè)計 13 圖 2 12 冷卻液溫度 圖 2 13 翹曲 通過查看上圖 2 13 結(jié)果 觀察得變形量為 0 5073 毫米 在查看有限元數(shù)值計算書 籍和模具結(jié)構(gòu)書籍 最終確定此值滿足要求 通過上面分析論證 在和指導(dǎo)老師交換意見 最終確定此方案是滿足要求 肥皂盒注塑模具設(shè)計 14 3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 1 擬定模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 1 1 確定型腔數(shù)量及排列方式的確定 通過查閱 模具制造技術(shù)與設(shè)計 10 P144 式 2 15 獲得型腔數(shù)目計算公式為 3 1 V0 1 上面公式中 Vn 最大注塑體積 Vn 416cm3 V1 制件體積 V1 47 7 cm3 K 注塑量利用系數(shù) 凡是都是 K 0 8 V0 一次注塑體積 V0 114 48 cm3 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 2 0V1 0 8 416 114 4847 7 5 根據(jù)求得的結(jié)果 然后在圖書館查找了相關(guān)資料 并考慮了模具結(jié)構(gòu) 所以 此模具采用 1 模 2 件 通過查閱 模具制造技術(shù)與設(shè)計 10 P144 式 2 13 獲得澆注系統(tǒng)體積計算公式為 3 3 2 1 上面公式中 n 凸凹模數(shù)目 這模具 1 模 2 件 n 2 K 注塑件體積 常量 K 凡是都是 0 2 V2 澆注系統(tǒng)體積 V1 工件體積 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 4 2 1 47 7 0 2 2 19 08 通過查閱 模具制造技術(shù)與設(shè)計 P144 式 2 14 獲得注射總質(zhì)量機(jī)計算公式為 3 5 0 1 2 1 2 上面公式中 M1 塑料件質(zhì)量 M1 43 407 g M2 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 M2 V 2 0 91 19 08 17 363g n 凸凹模數(shù)量 n 2 M0 注塑總質(zhì)量 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 6 0 1 2 2 43 407 17 363 104 177 肥皂盒注塑模具設(shè)計 15 通過和指導(dǎo)老師商量模具結(jié)構(gòu)排布形式 最終確定如下排布 圖 3 1 型腔數(shù)目分布 3 1 2 分型面位置的確定 在塑料模具的設(shè)計過程中 如果不能用模具形成 就必須仔細(xì)考慮成型過程中凹 凸部的分型面的形狀和結(jié)構(gòu) 在模具設(shè)計過程中 應(yīng)該首先指定分模面 然后設(shè)計模 具的二維尺寸 凹凸模具分型面整體設(shè)計正確 膠件質(zhì)量 工藝控制難度 模具設(shè)計 制造嚴(yán)重受到影響 因此 正確選擇分型面是注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素 分型面 的正確選擇標(biāo)準(zhǔn)如下 1 分型面選擇準(zhǔn)則一 會有利確保膠件的外面輪廓品質(zhì) 2 分型面選擇準(zhǔn)則二 凹凸模分型面應(yīng)該選擇在膠件的最大斷面處 3 分型面選擇準(zhǔn)則三 盡量使膠件留在后模一點 4 分型面選擇準(zhǔn)則四 會有利確保膠件的公差精度 5 分型面選擇準(zhǔn)則五 盡量滿足膠件的運(yùn)用要求 6 分型面選擇準(zhǔn)則六 盡可能減少膠件在鎖模方向上的投影大小 在三維軟件工作環(huán)境中 可以自動生成非復(fù)雜組件凹凸不平的表面 但是塑件的 零件形狀不規(guī)則 大多數(shù)凹模模子表面不是普通的平面 這就需要手動施工表面后并 合和凸塊分面 該圖描繪了使用兩組面分別合并基本分離的三維表面的階段 并且隨 后的選擇合并方法保留了對三維表面的需要 肥皂盒注塑模具設(shè)計 16 圖 3 2 分型面 3 2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計計算 流道系統(tǒng)是從標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)模具通道引導(dǎo)塑料熔體注射噴嘴 具有傳質(zhì) 傳遞壓力 和能量傳遞功能 對塑件質(zhì)量有很大影響 它被劃為普通轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)和轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪系 統(tǒng) 模具采用普通澆道系統(tǒng) 包括主流道結(jié)構(gòu) 分流道結(jié)構(gòu) 冷凝孔結(jié)構(gòu) 進(jìn)料口結(jié) 構(gòu) 主澆道結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計 主澆道通常位于成型模具中心的塑料熔體的入口處 該熔體將從注塑機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)噴 嘴排出的熔體引入分配器或模具 錐體的主要輪廓將有助于熔化模具開口的運(yùn)動和部 件 這是塑料材料流動的主流 可以非常順利地移除熔料 主流轉(zhuǎn)輪小端注射成型設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)噴嘴有多個接觸點 均為非耐用零件 對材料要 求特別嚴(yán)格 所以模具主要部分通道可拆除 以取代主流道內(nèi)襯形式材料口套 方便 有效的使用天真鋼材自主生產(chǎn)加工和材料熱處理 常采用碳素優(yōu)質(zhì)高碳鋼 如 T10A 模具鋼 T10 模具鋼等 材料熱處理維氏硬度為 50HRC 55HRC 3 2 1 主流道的設(shè)計 此設(shè)計傾角的值為 1 具體尺寸可通過下列的方式來得到 通道小端直徑 d d0 0 5 1 4 1mm 5mm 3 7 通道大端直徑 D d 2L0 tana 5 2 89 tan 1 mm 8 11mm 3 8 球面半徑 R R 1 1 2 15 2mm 17mm 3 9 粗糙度是 Ra0 8 主流道長度 如圖所示 肥皂盒注塑模具設(shè)計 17 圖 3 3 澆口套 3 2 2 分流道的計算 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 9 獲得分流道當(dāng)量直徑計算公式為 3 10 D 0 2654 4 1 上面公式中 L1 單方向流道尺寸 L1 20mm Dn 次通道直徑 m 塑料件質(zhì)量 m 43 41 g 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 11 D 0 2654 4 0 2654 43 41 420 3 7 按照結(jié)構(gòu)采用直徑 6 mm 肥皂盒注塑模具設(shè)計 18 3 2 3 澆口的設(shè)計 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 10 獲得側(cè)澆口計算公式為 3 12 上面公式中 h 側(cè)澆口深度 t 壁厚 t 2mm n 常數(shù)查得表 n 0 27 通過查閱 實用注塑模 CAD CAE CAM 技術(shù) 9 P121 表 9 13 獲得為 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 13 0 27 2 0 8 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 11 獲得側(cè)澆口計算公式為 3 14 30 上面公式中 b 側(cè)澆口寬度 n 因子查看表得 n 0 27 通過查閱 實用注塑模 CAD CAE CAM 技術(shù) 9 P121 表 9 13 獲得為 查看表得 A 型腔表面積 通過 cad 軟件分析得 A 48809 16 mm2 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 15 30 0 27 48809 1630 2 3 2 4 澆口的布置形式 圖 3 4 澆口位置 肥皂盒注塑模具設(shè)計 19 3 3 冷料穴的設(shè)計 和學(xué)院老師討論 在模具里必須設(shè)置冷料穴 因為在注塑成中 流體會首先進(jìn)入 型腔里 這個時候由于模具沒有加熱 還是冷的狀態(tài) 所以前沿的流體就會冷卻 導(dǎo) 致滯流的情況 這樣會出現(xiàn)模具的一些缺陷 同時也會給樹脂產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷 圖 3 5 拉料桿 3 4 澆注系統(tǒng)的校核 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 12 獲得主流道凝料體積計算公式為 3 16 主 012 2 2 上面公式中 L0 主澆注通道的長度 L0 89 mm d 主澆注通道小端口直徑 d 5 mm V 主 主澆注通道熔料 D 主澆注通道大端口直徑 D 8 11 mm 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 主 012 2 2 3 14 8912 8 11 8 11 8 11 5 5 5 3058 27 3 3 17 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 13 獲得分流道凝料體積計算公式為 3 18 分 2 1 上面公式中 L1 單方向分流道尺寸 L1 20mm A 面積 A 28 27 mm2 V 分 次通道熔料 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 19 分 2 1 2 28 27 20 1130 8 3 肥皂盒注塑模具設(shè)計 20 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 14 獲得總凝料體積計算公式為 3 20 總 主 分 上面公式中 V 總 澆注系統(tǒng)總凝料 V 主 主澆注通道熔料 V 主 3058 27 mm3 V 分 次通道熔料 V 分 1130 8 mm3 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 21 總 主 分 3058 27 1130 8 4189 07 3 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 15 獲得通過澆口體積計算公式為 3 22 塑膠 47 7 3 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 16 獲得通過分流道體積計算公式為 3 23 樹 脂 子通道 47 7 1130 82 48 27 3 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 17 獲得通過主流道體積計算為 主通道 2 48 27 3 05827 99 6 3 3 24 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 18 獲得主流道流速計算公式為 3 25 4 3 1 上面公式中 1 主流道剪切速率 得出 1 2 103s 1 Rs 主流道平均半徑 22 10 1 5 8 11 22 0 1 0 33 qs 主通道流動速率 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 26 4 3 1 3 144 0 333 2 103 56 42 3 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 19 獲得側(cè)澆口流速計算公式為 3 27 4 3 2 上面公式中 2 日常取 澆口剪切速率 2 5 104s 1 澆口流速 RG 側(cè)澆口當(dāng)量半徑 32 2 3 2 2 0 8 23 14 2 0 8 2 0 066 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 28 4 3 2 3 144 0 0663 5 104 11 28 3 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 20 獲得模具充模時間計算公式為 肥皂盒注塑模具設(shè)計 21 3 29 上面公式中 qs 主流道溶體的速度 qs 56 42 cm3 s Vs 經(jīng)過流體體積 Vs 99 6cm3 模具填充時間 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 30 99 656 42 1 77 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 21 獲得型腔充模時間計算公式為 3 31 上面公式中 VG 經(jīng)過流體體積 VG 47 7cm3 qG 澆口體積流速 qG 11 28cm3 s 一腔填充時間 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 32 47 711 28 4 23 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 22 獲得注射時間計算公式為 3 33 3 n 3 上面公式中 t 射出時間 ts 模具填充時間 tG 每腔填模時間 n 型腔數(shù)據(jù) n 2 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 34 3 3 1 773 2 4 233 3 41 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 23 獲得側(cè)澆口剪切速率校核計算公式 為 3 35 4 3 上面公式中 qG 澆口體積流速 qG 11 28 cm3 s RG 側(cè)澆口當(dāng)量半徑 32 2 3 2 2 0 8 23 14 2 0 8 2 0 066 肥皂盒注塑模具設(shè)計 22 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 36 4 3 4 11 283 14 0 0663 49981 31 1 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 24 獲得分流道剪切速率校核計算公式 為 3 37 3 3 3 上面公式中 實際子通道流量 48 273 41 14 16 3 Rn 當(dāng)量半徑 Rn 0 3 mm 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 38 3 3 3 3 3 14 163 14 0 63 293 79 1 通過查閱 塑料模設(shè)計手冊 3 P159 式 8 25 獲得主流道剪切速率校核計算公式 為 3 39 3 3 3 上面公式中 Rs 主流道平均半徑 0 33 實際主通道容量 99 63 41 29 21 3 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 40 3 3 3 3 3 29 213 14 0 333 854 23 1 3 5 成型零件的設(shè)計計算 塑料制品外部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 143 0 1 64 式 3 3 獲得型腔內(nèi)型尺寸為 3 41 1 34 0 上面公式中 制品公差 1 64 S 縮水量 S 0 02 DM 內(nèi)腔尺寸 加工公差 根據(jù) 選擇 0 25 1 64 0 41 14 D 內(nèi)部基礎(chǔ)尺寸 D 143 肥皂盒注塑模具設(shè)計 23 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 42 143 1 0 02 34 1 64 0 410 144 63 0 410 塑料制品外部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 101 0 1 34 式 3 3 獲得型腔內(nèi)型尺寸為 3 43 1 34 0 上面公式中 DM 內(nèi)腔尺寸 D 內(nèi)部基礎(chǔ)尺寸 D 101 塑膠件公差 1 34 S 收縮量 S 0 02 加工公差 遵照 抉擇 0 25 1 34 0 335 14 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 44 101 1 0 02 34 1 34 0 3350 102 02 0 3350 塑料制品外部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式99 0 1 2 3 3 獲得型腔內(nèi)型尺寸為 3 45 1 34 0 上面公式中 D 內(nèi)腔基礎(chǔ)尺寸 D 99 DM 內(nèi)腔尺寸 加工公差 遵循 遴選 0 25 1 2 0 3 14 S 縮水系數(shù) S 0 02 注塑件公差 1 2 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 46 99 1 0 02 34 1 2 0 30 100 08 0 30 塑料制品外部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 121 9 0 1 48 式 3 3 獲得型腔內(nèi)型尺寸為 3 47 1 34 0 上面公式中 D 內(nèi)腔基礎(chǔ)尺寸 D 121 9 制品公差 1 48 DM 內(nèi)腔尺寸 S 縮水因子 S 0 02 肥皂盒注塑模具設(shè)計 24 加工公差 尊從 選拔 0 25 1 48 0 37 14 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 48 121 9 1 0 02 34 1 48 0 370 123 23 0 370 塑料制品外部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 77 9 0 1 06 式 3 3 獲得型腔內(nèi)型尺寸為 3 49 1 34 0 上面公式中 加工公差 依據(jù) 采用 0 25 1 06 0 265 14 D 內(nèi)腔基礎(chǔ)尺寸 D 77 9 注塑件公差 1 06 S 收縮因子 S 0 02 DM 內(nèi)部尺寸 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 50 77 9 1 0 02 34 1 06 0 2650 78 66 0 2650 塑膠外部深度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式 3 33 9 0 0 76 4 獲得型腔深度尺寸為 3 51 1 23 0 上面公式中 D 厚度尺寸 D 33 9 HM 厚度尺寸 制品公差 0 76 S 收縮量 S 0 02 加工公差 按理 選用 0 25 0 76 0 19 14 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 52 33 9 1 0 02 23 0 76 0 190 34 07 0 190 塑料制品外部高度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式30 0 0 7 3 4 獲得型腔深度尺寸為 3 53 1 23 0 上面公式中 D 高度基本尺寸 D 30 S 縮水量 S 0 02 加工公差 遵照 采用 0 25 0 7 0 175 14 HM 厚度尺寸 肥皂盒注塑模具設(shè)計 25 制品公差 0 7 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 54 30 1 0 02 23 0 7 0 1750 30 13 0 1750 塑膠外部深度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式 3 4 13 0 0 52 獲得型腔深度尺寸為 3 55 1 23 0 上面公式中 注塑件公差 0 52 加工公差 遵照 采用 0 25 0 52 0 13 14 D 厚度尺寸 D 13 HM 厚度尺寸 S 縮水系數(shù) S 0 02 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 56 13 1 0 02 23 0 52 0 130 12 91 0 130 塑膠外部深度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式 3 4 9 0 0 48 獲得型腔深度尺寸為 3 57 1 23 0 上面公式中 HM 高度尺寸 加工公差 遵循 遴選 0 25 0 48 0 12 14 D 高度基本尺寸 D 9 注塑件公差 0 48 S 縮水率 S 0 02 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 58 9 1 0 02 23 0 48 0 120 8 86 0 120 塑料制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 74 6 1 060 式 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 59 1 34 0 上面公式中 dm 外部尺寸 加工公差 依照 選拔 0 25 1 06 0 265 14 d 外部基本尺寸 d 74 6 S 收縮系數(shù) S 0 02 肥皂盒注塑模具設(shè)計 26 制件公差 1 06 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 60 74 6 1 0 02 34 1 06 0 0 265 76 890 0 265 塑料制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 118 6 1 340 P180 式 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 61 1 34 0 上面公式中 S 縮水量 S 0 02 dm 外部尺寸 d 外部基本尺寸 d 118 6 塑料件公差 1 34 加工公差 依據(jù) 采用 0 25 1 34 0 335 14 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 62 118 6 1 0 02 34 1 34 0 0 335 121 980 0 335 塑料制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式6 0 440 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 63 1 34 0 上面公式中 dm 外部尺寸 加工公差 遵循 抉擇 0 25 0 44 0 11 14 S 縮水系數(shù) S 0 02 d 外部基本尺寸 d 6 塑膠件公差 0 44 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 64 6 1 0 02 34 0 44 0 0 11 6 450 0 11 塑料制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 45 0 840 式 3 5 獲得型芯外形尺寸為 3 65 1 34 0 上面公式中 d 外部基本尺寸 d 45 加工公差 依照 挑選 0 25 0 84 0 21 14 dm 外部尺寸 S 縮水因子 S 0 02 肥皂盒注塑模具設(shè)計 27 制件公差 0 84 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 66 45 1 0 02 34 0 84 0 0 21 46 530 0 21 塑件內(nèi)形高度尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 式 3 6 24 0 640 獲得型芯高度尺寸為 3 67 1 23 0 上面公式中 d 厚度基本尺寸 d 24 hm 厚度尺寸 制件公差 0 64 加工公差 依照 采用 0 25 0 64 0 16 14 S 縮水率 S 0 02 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 68 24 1 0 02 23 0 64 0 0 16 24 910 0 16 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 19 0 32 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 3 69 C 1 上面公式中 CM 中心距尺寸 C 中心距基礎(chǔ)尺寸 C 19 S 塑膠件公差 S 0 02 縮水量 加工公差 尊從 0 125 0 64 0 08 18 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 70 C 19 1 0 02 0 04 19 38 0 04 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 38 0 38 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 3 71 C 1 上面公式中 C 中心距基礎(chǔ)尺寸 C 38 CM 中心距尺寸 收縮因子 加工公差 根據(jù) 0 125 0 76 0 095 18 S 制品公差 S 0 02 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 72 C 38 1 0 02 0 0475 38 76 0 0475 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 57 0 47 肥皂盒注塑模具設(shè)計 28 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 C 1 上面公式中 S 塑料件公差 S 0 02 C 中心距基礎(chǔ)尺寸 C 57 收縮量 加工公差 根據(jù) 0 125 0 94 0 118 18 CM 中心距尺寸 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 73 C 57 1 0 02 0 059 58 14 0 059 塑料制件中心距離尺寸 通過查閱 塑料成型工藝與模具設(shè)計 6 P180 76 0 53 式 3 7 獲得中心距離尺寸為 3 74 C 1 上面公式中 CM 中心距尺寸 C 中心距基礎(chǔ)尺寸 C 76 縮水率 加工公差 尊從 0 125 1 06 0 133 18 S 制品公差 S 0 02 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 75 C 76 1 0 02 0 0665 77 52 0 0665 3 6 型腔壁厚的校核計算 依據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特征 注意制造的難易水平和材料的價值使用等因數(shù) 上模的尺 寸特別簡單 制造沒有尤其的困難 于是上模芯選取整體型尺寸 其尺寸見總成圖 成形塑料膠件內(nèi)部面的制件稱模具凸模或凸模 主能有主凸模 小凸模 螺紋凸模和 螺紋型圈這些 針對形式簡單的塑料零件之類的塑料膠件 成形其主要部分內(nèi)部 面的制件稱主凸?；蚰＞咄鼓?而將成形其它小孔的凸模叫作小凸模或成形桿 主凸模的計算機(jī)輔助設(shè)計 按尺寸主凸?？煞殖烧w型和組合結(jié)構(gòu)幾種 組合結(jié)構(gòu)尺寸 要想方便制造 幾何復(fù)雜凸模通常選取嵌接組合結(jié)構(gòu)尺寸 這個 構(gòu)是將凸模獨(dú)自制造后 之后嵌進(jìn)模板里 于是咱們選取下模凸模選取組合結(jié)構(gòu)尺寸 將凸模割破便于制造 其模具凸模凸 模陰模的結(jié)構(gòu)特征另外見模具總成圖 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 2 獲得方形側(cè)壁常量計算公式為 3 76 3 4 496 2 4 4 上面公式中 肥皂盒注塑模具設(shè)計 29 L 模具成型元件最長邊 l 330 mm C 系數(shù) h 型腔厚度方向 h 54 5mm 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 77 3 4 496 2 4 4 3 33054 5 496 2 33054 5 4 1 448284 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 3 獲得側(cè)壁允許變形量計算公式為 3 78 5 1 上面公式中 許可變化值 樹脂零件最短邊的尺寸公差 1 34 依據(jù)數(shù)據(jù)獲得出 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 79 5 1 1 345 1 1 34 0 6271 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 4 獲得方形側(cè)壁剛度計算公式為 3 80 3 上面公式中 E 彈性模量 E 2 10 105 允許變形量 0 6271 C 系數(shù) C 1 448284 s 側(cè)壁厚度 h 母模高度 h 54 5mm P 型腔壓力 通常得出 P 11 MPa 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 81 3 54 5 31 448284 11 54 5210000 0 6271 10 22 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 5 獲得方形側(cè)壁小于強(qiáng)度計算公式 為 當(dāng) h L 0 41 強(qiáng)度公式是 3 82 3 1 上面公式中 短邊與長邊比值 b L 220 330 0 166 W 常量 通過查閱 模具實用教程 P152 表 8 11 獲得為 W 0 166 11 P 型腔壓力 通常取 P 11 Mpa h 前模仁高度 h 54 5mm 肥皂盒注塑模具設(shè)計 30 許用應(yīng)力 150 通常 中碳 鋼 150 180 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 3 1 54 5 3 11 1 0 166 0 67 150 26 95 83 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 6 獲得方形厚度常量計算公式為 3 84 4 432 1 4 4 上面公式中 L 模具成型元件最長邊 l 330 mm C 系數(shù) b 模具工件最短邊 b 220 mm 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 85 4 432 1 4 4 330220 432 1 33054 5 4 0 959106 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 7 獲得厚度允許變形量計算公式為 3 1 上面公式中 容許變形因子 塑料零件高度尺寸公差 0 76 通過上面的數(shù)據(jù)計算出 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 86 3 1 0 763 1 0 76 0 4459 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 8 獲得方形厚度剛度計算公式為 3 87 3 上面公式中 P 型腔壓力 日常取 P 11 MPa E 彈性模量 E 2 10 105 允許變形量 0 4459 C 系數(shù) C 0 959106 T 厚度 b 短邊長度 b 220mm 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 88 3 220 30 959106 11 220210000 0 4459 64 15 肥皂盒注塑模具設(shè)計 31 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P105 式 10 9 獲得方形厚度強(qiáng)度計算公式為 3 89 T 2 1 2 上面公式中 b 短邊長度 b 220 mm P 型腔壓力 日常取 P 11 MPa T 厚度 短邊與長邊比值 220330 0 67 許用應(yīng)力 150 平常 中碳 鋼 150 180 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 90 T 2 1 2 220 112 150 1 0 67 0 67 35 3 7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 注塑周期中 塑料零件必須從工業(yè)模具母模或模具完全分離 塑料器件完全分離 后作為脫模機(jī)構(gòu) 也稱為推出機(jī)構(gòu) 塑料材料順利從模具中脫出是脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計的基 本點 1 脫模機(jī)構(gòu)整體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 塑料零件的推出是注塑成型過程的最后一部分 其最終決定的質(zhì)量將是塑料零件 的質(zhì)量 正因為如此 塑料零件的引入不容忽視 在設(shè)計模型啟動機(jī)構(gòu)時 應(yīng)遵循以 下指導(dǎo)原則 1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計時的空間布置最好布置在后模部分 2 脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)行時候需要確保膠件不因推出而變形損壞 3 脫模機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定 動作安全 4 脫模機(jī)構(gòu)工作完成時候 脫模機(jī)構(gòu)能夠準(zhǔn)確復(fù)原 2 膠件推出的基本方法選擇 對于本設(shè)計的模具 對脫模沒有額外的要求 根據(jù) 模具設(shè)計手冊 選用最經(jīng)濟(jì)的 推桿推出形式為推出機(jī)構(gòu) 3 7 1 脫模力的計算 根據(jù)指導(dǎo)老師的要求 脫模力在模具結(jié)構(gòu)中是必須計算的 因為推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 尺寸與脫模力息息相關(guān) 通過計算脫模力可以估算出推出機(jī)構(gòu)的數(shù)量 還可以看出大 概的結(jié)構(gòu)形式 如果脫模力過大 就會產(chǎn)生頂出時給樹脂產(chǎn)品帶來表面缺陷等 所以 只要把它計算出來 才能設(shè)計出合適的推出結(jié)構(gòu) 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P133 式 7 13 獲得脫模力計算公式為 肥皂盒注塑模具設(shè)計 32 3 91 上面公式中 Q 抽芯力 A 注塑件包含面積 A 22224 28 mm2 f 摩擦常量 平常取 f 0 1 a 開模的斜度 a 1 P 單位面積壓力 通常取 P 10MPa 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 22224 28 10 0 1 1 1 18342 22 3 92 3 7 2 推桿直徑的計算 通過和指導(dǎo)老師溝通交流 確定此模具為單次推出結(jié)構(gòu) 另外和同組同學(xué)一起討 論 推出結(jié)構(gòu)一般有推桿 推板 推管等 由于此樹脂產(chǎn)品內(nèi)部有足夠空間 而且要 求推出平穩(wěn)可靠 為了加工方便和裝配 最終和指導(dǎo)老師一致確定采用推桿的形式 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P133 式 7 14 獲得推桿直徑計算公式為 3 93 d 4 2 上面公式中 E 彈性模量 E 2 1 105 Q 抽芯力 Q 18342 22N k 安全常數(shù) 一般 k 1 1 n 頂桿數(shù)量 n 8 L 頂針長度 從圖測量 L 193 8mm 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 94 d 4 2 1 1 4193 8 193 8 18342 228 210000 4 95 于是 d 5 mm 3 7 3 推桿直徑的校核 通過查閱 注塑模具設(shè)計 4 P133 式 7 15 獲得推桿直徑校核計算公式為 3 95 4 上面公式中 d 頂針直徑 d 5mm n 頂桿個數(shù) n 8 Q 抽芯力 Q 18342 22 N 肥皂盒注塑模具設(shè)計 33 許可應(yīng)力 320Mpa 通過查閱 模具制造工藝 12 P227 表 6 5 獲 得為 利用上面的數(shù)據(jù)代入公式 則有 3 96 4 4 18342 228 3 14 320 3 02 3 7 4 推桿的位置排布 圖 3 6 推桿分布 通過和同組同學(xué)討論 最終推桿的分布采用上圖的方式 3 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 通過和同組同學(xué)討論 在模具設(shè)計的時候必須考慮溫度系統(tǒng)的設(shè)計 如下是系統(tǒng) 概念 1 加溫系統(tǒng) 由注塑模具的溫度直接波及到膠件的成形品質(zhì)和生產(chǎn)速度 對模具的溫度控 制可以有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量 S 塑料材料的塑料成型溫度取 60 土 10 查 參 模具設(shè)計手冊 考資料中表高頻率應(yīng)用熱塑膠的模腔溫度表 可得到已經(jīng)選 擇膠件材料模腔溫度取 100 度 根據(jù)前述分析不難得到本次設(shè)計非必須設(shè)置加溫 裝置 14 2 溫控系統(tǒng) 通常塑料注塑模具取出溫度在 200 度范圍內(nèi) 并且當(dāng)溫度在 60 度溫度下去除 時 來自模具的塑料部件非常堅固 在樹脂產(chǎn)品的成型過程中 工程實際中都必 須要適當(dāng)降低模溫 這樣可以讓樹脂的最佳焦耳熱量傳遞給模具 一種是可塑性 肥皂盒注塑模具設(shè)計 34 和可靠的降溫固定形狀 并能快速啟模 1 設(shè)計準(zhǔn)則 1 溫控系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則一 冷卻流體孔數(shù)目盡量的多 直徑盡量大 2 溫控系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則二 冷卻流體孔至凹模端面的長度應(yīng)盡量一樣 3 溫控系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則三 進(jìn)料口處要強(qiáng)化減溫 4 溫控系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則四 冷卻流體孔徑不能夠穿過鑲件及其縫隙地方 以防 漏水 5 溫控系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則五 冷卻流體孔能夠防止設(shè)置在膠件的融接縫處 6 溫控系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則六 進(jìn)出 管道聯(lián)接頭的具體位置應(yīng)盡量設(shè)置在工業(yè)模 具的相同點 經(jīng)常應(yīng)設(shè)