塑料瓶盖模具设计及其型腔仿真加工设计说明书.doc

盐城工学院本科生毕业设计说明书2008目录1前言.11.1课题内容.11.2课题背景.11.3模具国内外发展概况.11.4课题的来源及要求.22模具方案及制品设计.32.1总体方案设计.32.2塑件的测绘.32.3塑件的造型.42.4塑件的材料选择与分析.52.5塑件尺寸精度.52.6模具材料的选择.52.7脱模斜度.62.8型腔数目的确定.62.9注射机的选择.73具体设计说明.83.1分型面的确定.83.2浇注系统的设计.93.3主流道的设计.93.4分流道的设计.103.5浇口套的设计.113.6冷却装置设计.113.7推出机构设计.123.8推杆.133.9复位杆.133.10导向装置.133.11侧抽芯的设计.133.12确定各模板尺寸.143.13凸凹模结构形式.143.14注射机技术参数的校核.153.15零件强度计算及校核.164模具的三维造型.194.1典型零件的造型造型.194.2模架的三维造型.195型腔工艺分析及加工仿真.226结论.26参考文献.27致谢.28附录.29盐城工学院本科生毕业设计说明书200811前言1.1课题内容塑料瓶盖模具设计及其型腔仿真加工。1.2课题背景由于塑料材料具有许多优点，目前正逐渐成为金属材料的良好代用材料，在很多领域都出现了金属材料塑料化的趋势。作为注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。随着塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上要求的日益提高，使产品的设计和模具设计过程变得越来越复杂。而传统的模具设计是在二维环境下采用手工绘图的方式进行的，已经很难满足这种发展变化的需要。过去模具设计工作主要依靠设计人员的经验，模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者的操作技能，因此存在模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷。注塑模具CADCAM技术的应用，从根本上改变了传统的塑料产品开发和模具加工方式，大大地提高了产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本、强有力地推动了模具工业的发展。一些大型的商品化CADCAM软件，如ProEngineer、UnigraphicsII、Cimatron、MoldFlow等，都已开发出专门用于注塑模具设计的功能模块，为模具设计提供了十分方便的工具。有资料统计表明，采用CAD技术可以使模具设计时间缩短50。在欧美一些工业发达的国家，CADCAM已经成为模具行业一种普遍应用的技术。在CAD应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段。在模具设计中采用三维CAD软件的企业已经接近90。目前，国内也有不少企业开始应用CAD软件进行模具设计。ProE等软件在注塑模具设计中的应用，成功地弥补了传统设计方法的不足，制品几何造型、分型面的创建、模具的结构设计，都是基于同一数据库进行的，既方便，又易保证制品的精度。1.3模具国内外发展概况1、产品更新换代的加快，特别是家电、汽车、IT行业市场竞争的加剧，使模具制造业得到迅猛的发展。2、现代产品对模具的种类、精度、工作条件和使用寿命等提出了更高的要求。3、在同外工业发达国家，模具制造业已成为一个专门的行业，其标准化、专业化、商品化程度高，模具行业俨然已经成为一个高技术密集型产业。模具行业大量采用先进的技术和设备，新材料、新的热处理工艺不断涌现，特别是IT业的迅猛发用使计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）和辅助制造（Computer塑料瓶盖模具设计及其型腔仿真加工2AidedManufacturing，简称CAM）在模具行业广泛应用。随着世界制造中心向东南亚转移，我国的模具生产近几年也得到了迅猛的发展，但与工业发达国家相比，还有很大差距，标准化、专业化、商品化程度还不够高，模具品种少，制造精度低，使用寿命短，设备技术力量落后，模具生产技术人员，特别是掌握现代模具设计与制造的技术人员比例小。有专家预测，不远的将来，中国将成为世界最大的制造中心，这给我国的模具行业提供了前所未有的发展机遇。因此，加快高技术设备如数控加工、快速制模、特种加工在模具行业中的应用，加大新兴CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用比例，加速模具新结构、新工艺、新材料的研究和强化模具高技术人员的培养，已成为我国模具行业再上一个新台阶的关键。1.4课题的来源及要求1、课题来源于盐城市羽佳塑料制品厂。2、课题研究的主要内容：（1）产品的注塑加工工艺（2）制品测绘、工程图绘制、三维造型及结构优化（3）制品模具设计（全套工程图及三维造型）（4）上下型腔的加工工艺分析、工艺规程、数控仿真加工及下型腔的工艺卡片。盐城工学院本科生毕业设计说明书200832模具方案及制品分析2.1总体方案设计首先是对塑件进行测绘，然后后用ProE软件进行三维造型。主要采用拉伸、旋转、螺旋扫描、等步骤造型。造型结束后进行模具设计。考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级，本模具采用一模四腔。下面选择注塑机，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的80。接着对各个系统进行设计，首先是浇注系统。浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴等。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线应在同一条直线上。另外由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。分流道的半径与塑料种类和所需熔融塑料的体积有关，一般直径为812mm。本模具设计取10mm。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。分流道的布置要均匀处理，确保熔融塑料由主流道到各分流道的距离相等。分流道表面不必很光，可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道与浇口采用圆弧过渡，有利于熔料的流动及填充。浇口主要有两个作用，一是起控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不产生倒流。冷料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。拉料销主要是保证浇注系统的凝料从定模浇口套中拉出，留在动模一侧，便于取出。接着是排气系统的设计。本模具采用间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。下面是推出机构的设计。推动的动力来源有手动推出、机动推出和液压与气动推出机构。本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的强制脱模（即完成塑件的螺纹和卡位的脱模。最后利用斜导柱实现侧向抽芯，完成防伪圈的脱模。2.2塑件的测绘塑件为塑料瓶盖，材料为ABS，用游标卡尺对零件进行测绘。我们最终所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我们所取的塑件是模具生产出来的千千万万个塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处理。如对塑件较大尺寸误差的进行修正，对相同形状处所测不同尺寸的取均值进行圆整，然后绘出零件的草图。由于条件限制所以采用多次取断面进行测量的办法。量具：游标卡尺（0300、0.02），曲线测量仪等注意做到以下几点：1、测绘过程中必须把被测物体放在工作平面上；2、采用多次测量求平均值；3、正确地读取数据。