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家用无线门铃后壳注塑模设计.doc

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家用无线门铃后壳注塑模设计.doc

本科毕业论文(设计)题目家用无线门铃后壳注塑模设计本人郑重声明所呈交的毕业论文(设计),题目家用无线门铃后壳注塑模设计是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。除此之外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文(设计)作者签名日期年月日目录摘要.............................................................1第一章前言.........................................................2一、模具行业及产品发展现状......................................2二、选题意义....................................................3三、设计任务....................................................3第二章塑件设计分析.................................................5一、塑件模型建立................................................5二、塑件参数设计................................................5三、塑件模流分析...............................................10第三章注塑设备和模架选择..........................................15一、注塑设备选择...............................................15二、注塑机重要参数校核.........................................17三、模架选择...................................................19第四章浇注系统设计................................................20一、主流道设计.................................................20二、分流道设计.................................................21三、浇口设计...................................................23四、冷料穴和钩料脱模装置.......................................24第五章成型零件设计加工工艺方案制订................................25一、型腔的设计.................................................25二、型芯设计...................................................25三、镶件设计...................................................26四、加工工艺方案制订...........................................28第六章侧向分型与抽芯机构设计......................................29一、机动侧向分型与抽芯机构.....................................29二、斜销侧向分型抽芯机构主要参数的确定.........................29第七章顶出机构设计................................................33一、顶杆顶出机构...............................................33二、顶管顶出机构...............................................33第八章冷却系统设计................................................35一、冷却管道的工艺计算.........................................35二、冷却水道的结构设计.........................................37第九章模具装配图和零件图..........................................39-、模具3D图形绘制............................................39二、模具及其零件2D图形绘制....................................43第十章模具设计的创新与特色总结....................................45第十一章设计存在的问题与解决设想..................................46参考文献............................................错误未定义书签。致谢............................................错误未定义书签。Abstract............................................错误未定义书签。1家用无线门铃后壳注塑模设计【摘要】通过对家用无线门铃后壳塑件的设计分析,设计出该塑件的模具。在整个模具设计过程中,涉及到了塑件的结构设计、对塑件进行模流分析、注塑机和模架的选择及注塑机的一些重要工艺参数的校核,并详细叙述了模具设计中的分型面设计、浇注系统设计、成型零件设计、顶出机构设计和冷却系统设计,最后还对成型零件制订加工工艺方案。在模具设计过程中,采用了Moldflow、Pro/ENGINEER、AutoCAD等著名的设计分析软件,采用这些软件进行设计分析,优化了设计的参数和缩短了设计时间,提高了设计效率。通过整个模具设计,本人已经能够熟练地使用当前常用的设计分析软件,学会了根据计算或者依据经验选择一些参数,增加了对注塑模具的了解。【关键词】模具设计模流分析工艺分型面2第一章前言一、模具行业及产品发展现状在现代机械制造业中,模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业,已被我国正式确定为基础产业,并在十五中列为重点扶持产业,许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60~80的零部件,都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一,直接影响着国民经济中许多部门的发展。近几年市场需求的强大拉动,模具工业高速发展,市场广阔,产销两旺。19962002年间,中国大陆模具制造业的产值年平均增长14%左右,2003年则增长25%左右。其中,广东、江苏、浙江和山东等模具发达地区的增长率都在25%以上1。近两年,模具技术也有了很大的提高,生产的模具有些己接近或达到国际水准。在大型塑料模方面,已能生产三十四英寸大屏幕彩电塑壳模具,六千克大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。在精密塑料模具方面,已能生产多型腔小模数齿轮模具和600腔塑封模具,还能生产厚度仅为0.08mm的1模2腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。在精度方面,塑料模型腔制造精度可达0.02~0.05mm(国外可达0.005~0.01mm),分型面接触间隙为0.02mm,模板的弹性变形为0.05mm,型面的表面粗糙度值为Ra0.2~0.25mm,塑料模寿命已达100万次(国外可达300万次),模具制造周期仍比国外长2~4倍。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注塑模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具2。在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。这些系统和软件的引进,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展3。模具使用材料方面,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如P20,3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响,但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。国外先进工业国家在链条与模具生产中均采用了可靠性设计以及CAD/CAM技术,开发新品速度快、精度高,质量较有保证。大多数新产品具有高耐磨、高疲劳、高精度的特点,结构形式上有微型链以及多种输送链、缆链、倍速链等,在材料上则使用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料,进一步提高了链条的性能。在加工方面,一般规格链条链板多采用高速多颗冲裁工艺,滚子制造采用五工位冷挤压机加工,套筒采用高速精密且具有自动检测功能的卷管机加工喷丸、挤孔、表面硬化处理3等新工艺应用很普遍零件热处理一般采用热处理自动生产线,热处理质量由在线检测设备检测与控制热处理工艺有趋于向温度、炉压、炉气组分以及淬火介质等多参数综合控制,零件质量稳定可靠,技术性能较高在装配工艺上则普遍采用组装、铆头、检测、预拉,拆节多功能自动装配线。在材料使用方面,国外则采用专用模具材料DINI、2316等,其综合机械性能,耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度都比较优异。在塑料件方面,有数据显示,今后5年,中国小家电市场的年增长幅度将在8到14之间,需求总额将超过3500亿元4。随着人们生活水平提高,小家电产品的加速普及与换代升级必将产生惊人的市场推动力,小家电的市场发展前景非常广阔。2006年,中国小家电消费市场份额将进一步扩大,针对部分小家电质量标准不一的状况,国家将会出台更严格的小家电产品质量标准,促进了小家电品牌的优胜劣汰,强势品牌的小家电厂家成为真正的赢家。小家电的发展状况主要表现为市场需要多样化,越来越多的厂商认识到,为了与同类产品实现差异化,自己的产品必须能进一步满足消费者对质量、性能、感观、时尚性的要求5。比如时常出差的消费者与主要在浴室内使用的消费者,对电剃须刀就会有不同的要求功能多样化,为了满足市场的需要,制造商在设计生产小家电产品的时候,都要考虑到产品功能的多样化效益高,在设计上小家电能够根据市场的需要更快速地开发出具有消费群体所要求功能的新产品,还有小家电的生产厂家一旦发现市场销路不畅,厂商可以迅速进行调整,由于投入的成本很低,因此其可能导致的损失也大大小于研发大型电器产品。二、选题意义由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对模具技术的要求越来越高,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。通过各种渠道培养更多的模具人才,搞好技术创新,则可以不断提高我国模具设计和制造以及维修水平6。本毕业设计通过对一个家用无线门铃后壳的塑料产品及其模具的设计,锻炼了塑料制品的设计及成型工艺的选择能力塑料制品成型模具的设计能力、塑料制品的质量分析及工艺改进能力、塑料模具结构改进设计能力,熟悉了模具设计的常用商业软件。三、设计任务1.无线门铃后壳产品设计采用美国PTC公司的软件Pro/ENGINEER设计出该产品的3D图,并导出2D图同时还要选择该塑料件的材料2.产品工艺性分析分析门铃后盖的结构,看后盖采用的塑料是否能顺利完成注射、冷却、脱模,成型强度、刚度以及使用寿命是否满足使用的要求,找出不足之处,对门铃后盖作出结构上的修正,直到满足这些条件为止分析产品的最佳浇口位置,流动是否平衡3.注塑设备选择根据现有的设备,从中选择合适的注塑设备4.确定分型面根据后盖塑料件的几何形状,尺寸精度要求,兼顾脱模方式等选择合适的分型面45.选择模架模架为标准件,选择合适的即可6.浇道系统设计包括浇道的形状和位置的确定7.成型件设计设计合理的成型零件,确定模腔的数量及其排列方式,后盖中需要用到侧向抽芯,这里还要设计抽芯件8.冷却系统设计与计算冷却水孔的位置与数量与冷却效果有密切关系,在确定时,应尽可能地靠近型腔和尽可能地多,但不要发生干涉。9.抽芯机构设计门铃后盖采用的是滑块抽芯10.在模具模拟开模时对模具的动态碰撞进行模拟检查11.零部件加工工艺制定为上面设计的模具零部件制定合理的加工工艺路线12.把整个模具3D模型图设计完毕,完成一个完整的模具3D图13.绘制2D模具图纸,包括模具的装配图纸和成型件图纸。5第二章塑件设计分析一、塑件模型建立毕业设计的塑料件原型来源于市场上遥控门铃的后壳,毕业设计参考市场上遥控门铃的后壳设计出经过改进的后壳产品,并且绘制出这个后壳的3D图和2D图。一、模型3D图模型绘制采用PTC公司的产品Pro/ENGINEERWildfire2.0,最终绘制出来的3D结构图21所示a(b)图21塑件模型3D图二、塑件2D图技术条件本模型2D图由Pro/E3D图转换而来,并在软件AutoCAD上进行整理绘制出来的2D图如图22所示,如果需要更加详细的塑件尺寸,请参照附件中的塑件的2D图7。1.塑件精度等级及尺寸公差塑件采用采用的精度等级为5级精度,部分尺寸的公差标注如图12所示,由于该塑件的结构有些复杂,在这里只是标注一些重要的尺寸公差。2.塑件的表面质量该塑件要求外形美观,色泽鲜艳,外表面没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。二、塑件参数设计(一)、材料选择这个门铃后壳为一般的零件,属于壳体类,没有特别的要求,根据以上的依据,选择材料ABS为塑料件的材料ABS材料说明56中文名称苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物性能综合性能好,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,用途适于制作一般的机械零件,各类壳体,汽车配件,日用品,管材及文具等。图22塑件2D图(二)、塑件收缩率根据以上选用的材料为ABS,查相关资料可知,ABS的收缩率为0.004~0.007,这里选择偏中值,为0.005。(三)、塑件的壁厚一般说来,塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求,但是从塑件的成型过程看来,塑件的壁厚越厚,冷却的时间就越长,整个塑件的成型周期就要延长,提高了生产的成本,降低了生产的效率,同时,塑件的壁厚越厚,收缩率就增大,这样使的得产品的尺寸不稳定性增加,降低了产品的质量。因此产品的厚度必须得适中,根据材料的的特性,查阅相关的资料,查得ABS制品的壁厚通常为1、1.2、1.5、2、2.5、3mm10。本次设计中,塑件的壁厚为2mm。在设计完产品之后,为了确保产品的壁厚在确定的范围之内,需要对塑件进行检测,而

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