机械制造及其自动化毕业设计闹钟后盖三维造型模具设计.doc
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1、 徐 州 师 范 大 学本科生毕业外文翻译 论 文 题 目:闹钟后盖三维造型模具设计姓 名: * * * 学 院: 科文学院 专业、年级、班组: 06 机 制 指 导 教 师: * * 徐州师范大学教务处印制摘 要这次的毕业设计的内容是卡通型闹钟后盖的注塑模设计。注射成形的过程是把塑料原料放入料筒中经过加热熔融塑化成为黏流态的流体,用柱塞或螺杆的高压推动下,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,经过冷却、凝固阶段,冷却定形后,然后开模分型得成形塑件,得到塑料制品。塑料模具注射成形的最大特点是:成形同期短,能一次成形外形复杂、尺寸精密等的塑料工件;对各种塑料的适应性强;生产效率高,产品质量稳
2、定,易于实现自动化生产。设计中主要进行的工作有首先是对塑料进行工艺性能的分析并画出塑件零件图,以及主流道的设计、模具型腔的分部以及型腔位置的选择,并要画出它们的零件图,模架的选择和校核、注塑机的选取和校核等,而其中最重要的一部就是对模具结构中型腔、型芯各径向尺寸和高度尺寸的计算,这些工作都要在查阅有关书籍后进行,总的设计,最后要画出模具设计的总装配图,并要对模具进行装配和试模,对其中出现的问题对模具进行改进,直到最后的零件符合设计要求。关键词: 注射模具 注射成型 型芯型腔计算AbstractThe graduation design isCartoon type alarm clock ba
3、ck cover injection mold design.The process of injection molding of plastic raw materials into melting plasticizing the viscous flow state of fluid heated in the barrel, using high-pressure plunger or screw driven by the melt injected into the mold cavity at a higher pressure through a nozzle after c
4、ooling, the solidification stage, after cooling and setting, and then open the mold type to get into shaped pieces, get plastic products. The plastic mold injection molding is characterized by: forming the same period in short, forming a complex shape, the precise dimensions of the plastic workpiece
5、; adaptable to a variety of plastics; high production efficiency, product quality is stable, easy to implement automated production. The design of the main work of plastic analysis of process performance and to draw the parts diagram of plastic parts, as well as owners, the design of the shunt, a di
6、vision of the mold cavity and the cavity location of choice, and to draw them parts diagram, lection and verification of the mold, injection molding machine selection and verification, etc., ne of the most important one is the medium-sized cavity of the mold structure, the core radial size and heigh
7、t dimensions of the calculation, the work access to the books, the verallesign and finally to draw the general assembly drawing of the mold design, assembly and test mold and the mold problem on which it appears to improve the mold until the last parts to meet the design requirements .Keyword: Injec
8、tion molds Injection molding Core cavity calculation摘 要2绪论51 注塑模的设计特点和设计过程简介52 塑件注塑成型的工艺分析82.1塑件分析82.2塑件材料的成型工艺参数102.2.1 ABS塑料主要的性能指标:102.2.2 ABS的注射成型工艺参数:102.2.3 塑件的体积和质量113 注射机型号的确定123.1注射量的计算123.2浇注系统凝料体积的初步估计123.3注塑机的选择124 注塑机的相关参数校核121.注射量的校核122.锁模力的校核13注射机安装模具部分的尺寸校核135 分型面的确定145.1分型面的形式145.2分
9、型面的选择原则145.3本设计分型面的选择146 塑件工作尺寸的计算157.浇注系统的设计178. 推出机构和导向机构的设计181.脱模推出结构的设计182. 合模导向机构的设计189. 温度调节系统的设计2010 绘制模具装配图及零件图21总结24参考文献25现成设计购买注意事项定做设计流程以及注意绪论1 注塑模的设计特点和设计过程简介热塑性塑料注射模的特点是由塑料原材料的特性所决定的,最主要的有两点:一是注射时塑料熔体的充模流动特性,二是模腔内塑料冷却固化时的收缩行为,这两点决定了注塑模的特殊性和设计难度。由于塑料熔体属于粘弹体,熔体流动过程粘度随剪切应力、剪切速率而变化,流动过程中大分子
10、沿流动方向产生定向;模腔充满后熔体被部分压缩;冷却固化过程中塑料的收缩非常复杂,模腔内各部位、各方向塑料收缩率不同,不同种类、牌号的塑料收缩率有很大差异,同一牌号的树脂或塑料在加工时配方不同其充模流动特性及收缩率也不同。基于上述特点,设计注塑模时首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性,使设计的模具合理适用,并可在设计中有效利用塑料特性,如点浇口模具用于塑料绞链制品。1.1基本要求与注意事项合理地选择模具结构:根据塑件的图纸及技术要求,研究和选择适当的成型方法与设备,结合工厂的机械加工能力,提出模具结构方案,充分征求有关方面的意见,进行分析讨论,以使设计出的模具结构合理,质量可靠,操作方便。必要
11、时可根据模具设计和加工的需要,提出修改塑件图纸的要求,但需征得用户同意后方可实施。正确地确定模具成型零件的尺寸:成型零件是确定制件形状、尺寸和表面质量的直接因素,关系甚大,需特别注意。计算成型零件尺寸时,一般可采用平均收缩率法。对精度较高并需控制修模余量,可按公差带法计算,对于大型精密制件,最好能用类比法,实测塑件几何形状在不同方向上的收缩率进行计算。设计的模具应当制造方便:设计模具时,尽量做到使设计的模具制造容易,造价便宜。特别那些比较复杂的成型零件,必须考虑是采用一般的机械加工方法加工还是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法,那么加工之后怎样进行组装,类似问题在设计模具时均应考虑和
12、解决,同时还应考虑到试模以后的修模,要留有足够的修模余量。 充分考虑塑件设计特色,尽量减少后加工,尽量用模具成型出符合塑件设计特点的制件,包括孔、槽、凸、凹等部分,减少浇口、溢边的尺寸,避免不必要的后加工。但应将模具设计与制造的可行性与经济性综合考虑,防止片面性。设计的模具应当效率高、安全可靠:这一要求涉及到模具设计的许多方面,如浇注系统需充模和闭模快,模具零件应是耐磨耐用类零件,应对其材料温调系统效果好,脱模机构灵活可靠,自动化程度高等。模具零件的耐用度影响整个模具的使用寿命,为此还应考虑如何但需注意零件寿命与模具相适应。模具结构要适应塑料的成型特性:在设计模具时并尽量满足要求,同样是获得优
13、质制件的重要措施。1.2注塑模设计程序注塑模具是一个专业性很强的学科,对理论和实践要求都很强,其设计过程1一般可分为一下步骤。1.2.1 接受任务书“模具设计任务书”通常由模具设计人员以“模具设计任务书”为依据进行模具设计。包括: 、经过审签的正规塑料制件图纸,并注明所用塑料的牌号与要求(如色泽、透明度等) 、塑料制件的说明书或技术要求;、 成型方法;、 生产数量; 、塑料制件样品; 1.2.2 调研、消化原始资料收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工、特种工艺等有关资料,以备设计模具时使用。1.2.3 选择成型设备模具与设备必须配套使用。因为多数情况下都是根据成型设备的种类来进行
14、模具设为此,在设汁模具之前,首先要选择好成型设备,这就需要了解各种成型设备的规格、性能与特点。以注塑机来说,如注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出方式与即离、喷嘴直径与喷嘴球面半径、定位孔尺寸、模具最大与最小厚度、模板行程竿,都将影响到模具的结构尺寸与成型能力。同时还应初估模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装与使用。1.2.4 拟定模具结构方案理想的模具结构应能充分发挥成型设备的能力(如合理的型腔数目和自动化水平等),在绝对可靠的条件下使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺技术要求(如塑件的几何形状、尺寸精度、表面光洁度等)和生产经济要求(成本低、效率高、使用寿命长、节
15、省劳动力等),由于影响因素很多,可先从以下几方面做起:( l )塑件成型 按塑件形状结构合理确定其成型位置,因成型位置在很大程度上影响模具结构的复杂性;( 2 )型腔布置 根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具制造的难易、成本高低等确定型腔的数量与排列方式;( 3 )选择分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作等;( 4 )确定浇注系统 包括主流道、分流道、冷料穴(冷料井),浇口的形状、大小和位置,排气方法、排气槽的位置与尺寸大小等;( 5 )选择脱模方式 考虑开模、分型的方法与顺序,拉料杆、推杆、推管、推板等脱模零件的组合方式,合模导
16、向与复位机构的设置以及侧向分型气抽芯机构的选择与设计;( 6 )模温调节 模温的测量方法,冷却水孔道的形状、尺寸与位置,特别是与模腔壁间的距离及位置关系;( 7 )确定主要零件的结构与尺寸 考虑成型与安装的需要及制造与装配的可能,根据所选材料,通过理论计算或经验数据,确定型腔、型芯、导柱、导套、推杆、滑块等主要零件的结构与尺寸以及安装、固定、定位、导向等方法;(支承与联接如何将模具的各个组成部分通过支承块、模板、销钉、螺钉等支承与连接零件,按照使用与设计要求组合成一体,获得模具的总体结构。结构方案的拟定,是设计工作的基本环节。它既是设计者的构思过程,也是设计对象的胚胎,设计者应将其结果用简图和
17、文字加以描绘与记录,作为方案设计的依据。1.2.5 方案的讨论与论证拟定初步方案时,应广开思路,随后广泛征求意见,进行分析论证与权衡,选出最合埋的方案。1.2.6 绘制模具装配图装配图尽量采用1: 1 的比例画出,但允许放大或缩小。要做到视图选择合理,先从模腔开始,由里向外,一般采用3-4个视图。主要内容有:型腔与型芯的结构;浇注系统、排气系统的结构形式;分型面及分型脱模机构;合模导向与复位机构;冷却或加热系统的结构形式与部位;安装、支承、连接、定位等零件的结构、数量及安装位置;确定装配图的图纸幅面、绘图比例、视图数量布置及方式。绘制模具装配图时应注意做到以下几点: 认真、细致、干净、整洁地将
18、修改已就的结构草图, 将原草图中不细不全的部分在正式图上补细补全; 标注技术要求和使用说明,包括某些系统的性能要求按标准画在正式图纸上(如顶出机构、侧抽芯机构等),装配工艺要求确定的尺寸要求等),(如装配后分型面的贴合间隙的大小、上下面的平行度、需由装配使用与装拆注意事项以及检验、试模、维修等)。 全面检查,纠正设计或绘图过程中可能出现的差错与遗漏。1.2.7 绘制零件图绘制零件图时应注意做到以下几点: 凡需自制的零件都应画出单独的零件图 图形尽可能按1 正确,布置得当; 统一考虑尺寸形位公差、表面粗糙度的标准方法与位置,避免拥挤与十可将用得最多的一种粗糙度以“其余”的形式标于图纸右上角; 零
19、件图的编号应与装配图中的序号一致; 标注技木要求,填写标题栏;1.2.8 编写设计说明书编写设计说明书有以下内容:设计题目或设计任务书;目录;塑件分析(含塑件图);塑料材料的成型特性与工艺参数;设备的选择:设备的型号、主要参数及有关参数的校核;浇注系统的设计:塑件成型位置,分型面的选择,主流道、分流道、浇口、排气槽的形式、部位与尺寸以及流长比的校核等;成型零部件的设计与计算:型腔、型芯的结构设计、尺寸计算、强度校核等;脱模机构的设计:脱模力的计算,拉料机构、顶出机构、复位机构等的结构形、安装定位、尺寸配合以及某些构件所需的强度、刚度或稳定性校核;侧抽芯机构的设计:抽拔距与抽拔力的计算,抽芯机构
20、的形式、结构、尺寸以及必要的验算;脱螺纹机构的设计:脱模方式的选择,止转方法、驱动装置、传动系统、补偿机构等的设计与计算;设计小结:体会、建议等;参考资料:资料编号、名称、作者、出版年月。在编写过程中要注意:文字简明通顺,缮写整齐清晰,计算正确完整,并要画出与设计计算有关的结构简图。计算部分只要求列出公式、代人数据,求出结果即可,运算过程可以省略。写好后校对,最后装订成册。2 塑件注塑成型的工艺分析2.1塑件分析1、 外形尺寸分析该制件外形尺寸不大,同时塑料熔体流程不太长;适合于注塑成型,如图所示:2、精度等级分析塑件精度等级为MT5,未注尺寸都是按照这一精度查取的,属于较低精度的塑件。3、脱
21、模斜度参考塑料成型工艺及模具设计表210选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为。表1-1 常用塑料的脱模斜度塑料名称脱模斜度凹模型芯聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、氯酰胺、氯化聚醚25452045硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35403050聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛 351303040热固性的塑料254020502.2塑件材料的成型工艺参数苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)可认为是改性聚苯乙烯。性能:综合性能较好、冲击韧、力学强度高,尺寸稳定,耐化学性、电性能良好:易于成型和机械加工,与有机玻璃的熔接性良好,可作双色成型塑件,且表面可镀络等装饰性颜色。用途:适于制作一般机械零件、各类壳体
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