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线套注射模设计【20张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译+任务书】

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侧型芯A3.dwg
倒滑槽A2.dwg
动模固定板A2.dwg
动模座板A2.dwg
动模板A2.dwg
型芯A4.dwg
定位圈A3.dwg
定模座板A2.dwg
定模板A2.dwg
导套A4.dwg
导柱A4.dwg
拉料杆A4.dwg
支撑板A4.dwg
斜导柱A4.dwg
浇口套A4.dwg
线套注射模装配图.dwg
锁紧块A3.dwg
顶杆A4.dwg
顶杆固定板A3.dwg
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线套 设计 线套注射模 cad图纸 毕业论文 开题报告 线套注射模设计 外文翻译 任务书
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线套注射模设计

40页 19000字数+论文说明书+任务书+20张CAD图纸【详情如下】

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侧型芯A3.dwg

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动模固定板A2.dwg

动模座板A2.dwg

动模板A2.dwg

型芯A4.dwg

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定位圈A3.dwg

定模座板A2.dwg

定模板A2.dwg

导套A4.dwg

导柱A4.dwg

拉料杆A4.dwg

支撑板A4.dwg

斜导柱A4.dwg

浇口套A4.dwg

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锁紧块A3.dwg

顶杆A4.dwg

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毕业设计说明书(论文)中文摘要

论文根据工程实际的需要完成线套的注射模设计。在设计中采用聚乙烯塑料注射成型,成型方式为一模两腔,论文中具体分析了产品的工艺性,确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备,确定了模具制作的总体方案,分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构,并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。论文中还对分型面、浇注系统、脱模机构和温度调节系统进行了分析设计,完成了工件三维模型和工程图设计,最后进行了主要零件加工工艺设计,圆满完成了模具设计所要求的各项工作。

通过设计,综合应用了大学期间的多数基础和专业知识,加深所学知识体系,掌握了应用CAD软件进行塑料模具的设计方法和技巧,熟悉了工程应用设计。

关键词  注射模 成型 工程设计

毕业设计说明书(论文)外文摘要

Title  The Design of Plastic Injection Mould of Xiantao                                                   

Abstract

The plastic injection mould of xiantao based on practical engineering was designed. In the design the plastic injected and formed with (CH) 2, and there were two cavities in the mould. The technology of manufacture particularly was analyzed. The technology parameter of the plastic, the forming method, forming equipment in the course of using the mould and the collectivity blue print of mould design were confirmed. The collectivity structure of the mould and the particular structure of all the work section were analyzed and resolved. Especially, side-loosing core and constitute cores structure, conducts some necessary dimension calculate and intension inspect were adopted. The irrigate system、shuck institution and temperature adjust system were also designed. The triaxiality models and the schedule drawings of the mould were done. All the work of the mould design was finished in the end. 

Through this design, the knowledge of more basic and specialty was synthetically applied. The system of knowledge we learned was intensified. The methods and skills of designing plastic mould with CAD software were mastered, the design of engineering application was known well.

Keywords  Plastic injection mould   Forming   Engineering design 

目   录

1  引言 1

1.1  模具设计方式与方法的改变 1

1.2  塑料注射模具的设计步骤 3

1.3  课题任务要求 5

2  方案分析与设计 6

2.1  注射模方案一 6

2.2  注射模方案二 7

2.3  方案的选择 8

3  拉线套注射模的详细设计 9

3.1  塑料注射成型机的选择 9

3.2  注射模具分型面的选择 12

3.3  注射模具浇注系统的设计 13

3.4  注射模具成型零件和模体的设计 18

3.5  注射模具的侧抽芯机构 24

3.6  注射模具的顶出机构的设计 26

3.7  塑料注射模具的温度调节系统设计 28

3.8  模具结构设计 28

4  注射模加工工艺设计 29

4.1  坯料确定 29

4.2  模板的平面加工 29

4.3  孔及孔系的加工 30

4.4  成型零件加工 32

结束语 34

致  谢 35

参 考 文 献 36

1  引言

1.1  模具设计方式与方法的改变

1.1.1  模具设计的依据与设计方法的多样性

先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料,甚至产品模具本身,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势, 由此还带来设计思路上的变化,有时可以先设计模具型腔,然后据此再完善产品设计图样[1]。

1.1.2  模具可视化设计

随着软件技术的发展,三维(3D) 设计的诞生使模具实现了可视化设计、面向装配的设计。模具由二维(2D) 设计到三维设计实现了模具设计技术的重大突破:

(1) 模具三维设计可以立体、直观地再现尚未加工出来的模具本体,设计资料可以直接用于加工,真正实现了CAD/ CAM 一体化和少、无图纸加工;

(2) 模具三维设计解决了二维设计难于解决的一系列问题,如干涉检查、模拟装配、CAE 等; 

(3) 模具三维设计能对模具的可制造性加以评价,大大减少了设计失误。

1.1.3  模具标准化设计

标准化是为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。注塑模具标准化是关于注塑模具生产经营活动所制定的规则和技术文件,内容贯穿于模具制造的全过程,是模具经营管理和模具设计与制造活动的标准化。实现注塑模具标准化的目的与意义在于:

(1) 能够使生产经营中的复杂无序的状态转变为秩序井然的状态,减少零件、刀具和夹具的种类;

(2) 明确各部门对生产活动的责任与权限,管理者可以通过标准化恰当、准确地进行指示和检查工作,对工作的判断实现合理化,清楚地把握工作的现状;

(3) 能够使员工明确了解工作内容,使员工的培训任务简单明了;

(4) 能够使具有企业特征的传统技术保留下来,进而准确地流传下去;

(5) 是质量、生产、成本和设备等管理活动向前推动的基础。

模具标准化主要包括以下三方面的内容: 

(1) 经营管理的标准化; 

(2) 模具设计的标准化; 

(3) 模具制造的标准化。

三方面自成体系,又互相关联、相互制约,其核心是数据库的内容及结构形式[2]。

1.1.4  新型注射成型对模具设计的新要求

注射成形作为塑料加工中重要的成形方法之一,已发展和运用得相当成熟, 且应用得非常普遍。但随着塑料制品应用的日益广泛,人们对其在精度、形状、功能和成本等方面提出了更高的要求,因而在传统注射成形技术的基础上,又发展出了一些新的注射成形工艺,如气体辅助注射、多点进料注射、层状注射、低压注射等,以满足不同领域的需求[3]。所有这些均需要注塑模具设计与制造体系做出相应的调整以满足成形要求。

另外, 在微机电系统(Micro Elector Mechanical Systems , MEMS) 中有着巨大应用潜力的微成形技术,也促使人们开展有关微型注塑模具设计与制造技术的研究。近年来,微成形技术已成为模具技术的一个新的分支,正在得到快速的发展[4]。

随着MEMS 产业化的进程,微成形技术有着巨大的应用潜力和发展空间。研究适合微型注塑模具和微型注塑机的成形理论和制造方法,寻找和研制适合微型塑件生产的塑料原料,开发相应的检测元件、装置和技术,扩展其应用范围,已成为目前研究的热点,即如何将现有的、常规的注塑成形技术“移植”到微成形中去,以使微成形技术得到快速发展,这是各国工程技术人员的努力方向。

结束语

这次毕业设计,历时四个月。在此期间,针对设计内容进行了大量的工作,顺利完成了毕业设计中所提出的各项任务,达到了毕业设计的目的。

通过此毕业设计,掌握了模具设计的方法和步骤,并结合具体的零件进行了具体的设计工作,包括确定型腔的数目、选择分型面、确定浇注系统、脱模方式、温度调节系统的设计、注射模成型零件尺寸的计算等。

毕业设计从测绘塑件,进行三维造型绘制;完成塑件注射模具方案设计和相关设计计算;最后完成模具加工,掌握了完整的工程设计过程,工程设计应用能力得到了锻炼和提高。

完成了注射模具的制造工艺设计,但由于缺乏实际工作经验,在这些设计过程中也遇到了很多困难,但在丁武学老师的指导下,问题都迎刃而解。

总之,通过本次毕业设计,加强了我对各项知识的学习深度,更培养了分析问题和解决问题的能力,教会我怎样才能按步骤有条不紊地进行工作。这些为我走上工作岗位奠定了坚实的基础。

致  谢

论文从开题、具体设计、论文的撰写,均得到了老师、同学和朋友的大力支持。

特别感谢老师对我的指导。他们在繁忙的教学工作期间,对我的毕业设计付出了大量的心血,多次给我提出深刻而具有指导性的意见。正是有了老师对我时时刻刻的指导,才使我能正确把握论文的方向,并顺利地完成。感谢所有给我传道授业的老师们,正是你们的辛勤教授才使学生有了完成毕业设计的知识与能力储备,奠定了我的理论与实践基础。

参 考 文 献

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     报,2006.

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[4] [德]K.斯托克海特.注塑成型模具102例[M].北京:中国轻工业出版社, 

     1991.

[5] 王文广.塑料材料的选用[M].北京:化工工业出版社,2001.

[6] 成都科技大学.塑料成型工艺[M].北京:中国轻工业出版社,1983.

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[17] 王国中,申长雨.注塑模具CAD/CAE/CAM技术[M].北京:中国标准出版社,

     1998.

内容简介:
任务书填写要求 1毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经 学生所在专业的负责人 审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生; 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴; 3 任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写; 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写,应写中 文全称,不能写数字代码。学生的“学号”要写全号; 5 任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写,不能有随意性; 6 有关年月日等日期的填写,应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕 业 设 计(论 文)任 务 书 1本毕业设计(论文)课题应达到的目的: 塑料件在各行业及日常生活广泛使用, 塑料模具的设计制造的社会需求也日益增长,而且要求越来越高。通 过对 线套 注射 模 设计,培养学生检索资料,综合应用所学知识,并根据工程实际的要求解决工程实际问题的方法与能力,训练学生模具设计制造的基本技能和模具 计能力,提高独立工作的能力,适应社会需求。 2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等): 本设计要求学生根据所给 线套 实物, 测绘零件图纸,并设计成型注射模具,并学习 大型 件在模具设计中的应用,具体要求 如下: 1) 查阅资料(不少于 15 篇),翻译一定量的外文资料(不少于 3000 汉字),撰写开题报告及文献综述(不少于 2000 字); 2) 测绘塑件图纸,完成其 维造型设计; 3) 完成塑件注射模具方案设计和相关设计计算,要求一模两腔; 4) 完成该注射模具装配设计; 5) 模具成型零件 维造型设计; 6) 完成全部零件及装配图纸设计; 7) 撰写设计说明书。 毕 业 设 计(论 文)任 务 书 3对本毕业设计(论文)课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等: 课题成果内容包括: 1) 塑件图纸及 维数据模型; 2) 全套注射模具图纸,成型零件三维造型; 3) 毕业设计论文。 4主要参考文献: 1 成都科技大学,北京化工学院,天津轻工业学院合编 M国轻工业出版社, 1982 2 胡石玉 M南大学出版社, 1997 3 骆志斌 M苏科学技术出版社, 2000 4 机械设计手册联合编写组 3 版上、中、下) M学工业出版社, 1987 5 王庆五 , 仇亚琴 , 张昱等编著 006 中文版模具设计专家指导教程M机械工业出版社, 2006 6 模具实用技术丛书编委会 M械工业出版社, 2002 7 张明善主编 M中国轻工业出版社 , 1998 8 轻工业部广州轻工业学校编 M中国轻工业出版社 ,1990 9 唐志玉主编塑料模具设计师指南 M防工业出版社, 1999 10 模具设计与制造技术教育丛书编委会编模具常用机构设计 M械工业出版社 , 2003 11 林清安 件设计(基础篇上、下) M京大学出 版社,2000 毕 业 设 计(论 文)任 务 书 5本毕业设计(论文)课题工作进度计划: 起 迄 日 期 工 作 内 容 2009 年 3 月 9 日 3 月 15 日 熟悉课题,查阅有关资料,完成资料翻译 3 月 16 日 3 月 29 日 完成文献综述,撰写开题报告,学习注射模设计方法,熟悉 维 件 3 月 30 日 4 月 8 日 测绘塑件零件图纸,熟悉 维 件,完成塑件三维数据模型设计 4 月 9 日 4 月 15 日 进行注射 模结构方案设计 4 月 16 日 4 月 29 日 基本掌握 件操作,完成塑件注射模方案设计和基本计算 4 月 30 日 5 月 10 日 塑件注射模结构设计,利用 件进行零件造型设计 5 月 11 日 5 月 17 日 完成塑件注射模零件造型、装配体设计和修改完善 5 月 18 日 5 月 31 日 完成塑件注射模工程图和装配图设计 6 月 1 日 6 月 7 日 完善图纸,撰写设计说明书 6 月 8 日 6 月 13 日 打印设计说明书和图纸,整理相关资料 6 月 14 日 准备答辩 所在专业审查意见: 负责人: 年 月 日 系部意见: 系部主任: 年 月 日 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部: 机械工程系 专 业: 机械工程及自动化 姓 名: 学 号: 外文出处: A. . J. 附 件: 译文; 指导教师评语: 译文准确, 条理比较清楚 , 语句 较 通畅, 基本能 符合汉语的习惯。 专业用语翻译较为准确 , 整体翻译质量较好 。 签名: 年 月 日 附件 1:外文资料翻译译文 通过注射成型制造压电陶瓷 /聚合物复合材料 . . 料系统 (有限 )公司 摩洛哥康考 德 希尔克雷斯特 大道 53 号 , 邮编 01742 摘要 宾夕法尼亚州立大学材料研究室 的研究已经证明通过使用 压电陶瓷 /聚合物复合材料 可以改进检漏器 (水诊器 )潜能。 作为美国海军研究局的资助计划 的一部分,旨在开发 针对这些合成物且 具有成本效益 制造技术, 材料系统 正在寻求一种陶瓷制造方法的注射成型。本文简要概览了陶瓷注射成型过程的关键细节,并且记叙了制造压电陶瓷 /聚合物复合材料的步骤及方法论。注射成型压电陶瓷的设备和应用程序都是区别于传统的材料的加工。 绪论 压电陶瓷 /聚合物复合材料 提供了设计的多功能性和性能优势,在遥感和 驱动应用方面都超越单独的陶瓷与聚合物的压电材料。这些合成物已经被开始用于高解析度超声医学以及海军的发展应用。在过去的十三年里,许多复合的配置已经按照一个实验室的规模被构造且评估。其中最成功的组合之一,被指定复合物的 纽纳姆号,有一个三维连接陶瓷阶段 (压电纤维 )内含三维连接有机聚合物的阶段。检漏器的性能系数可使得这个复合物超过那些通过适当选择阶段特征和复合结构的固体材料 10000 倍。 宾州州立大学 复合物的制备是通过在一个跳汰机和封装环氧树脂中手调挤压压电陶瓷棒,之后限制适当的厚度并极化陶瓷。除了这种材料所展示 出的性能优势,宾州州立大学 的工作所凸显的问题涉及合成物的大规模制造或者甚至以原型为目的。这些是: (1)在通过聚合物封装时大量的压电陶瓷光纤的库存和供给需求。 (2)在极化过程中发生率高的介电击穿是起于在一个典型的大型阵列遇到一个或多个有缺陷的纤维的显著概率。 在过去的五年里,为了提高制造行业的生存能力并降低材料成本已经多次尝试简化传感器的组装工艺。早期的尝试包括将压电陶瓷的固体块切割至理想的配置和聚合体阶段的空缺回填。这项技术已经被超声医学工业接受并用于制造高频传感器。最近,纤维材料公司已经证明了其用于纤 维增强复合材料的编织技术在装配压电材料方面的适应性。另外的一项探索技术涉及复制多孔织物已经有适当的连通性。 对于极其精密尺度的复合材料,纤维的直径大约为 20 至 100 微米,长宽比大于 5 以满足装置性能需要的目标。因此,这些困难再加上额外的成型与处理庞大数量且无缺陷的极其精细的纤维的挑战。最近,西门子公司的研究人员表明非常精密尺度的复合材料可以通过一种不定的模具技术来制造。然而,这种方法需要为每一个部分制造一个新的模具。 本文介绍一种压电复合加工的新方法,即 :陶瓷注射成型。陶瓷注射成型无论对海军的压电陶瓷 /聚合物 复合材料或是对于极其加工规模的压电复合材料 (如那些所需的高频超声医疗及无损评估 )都是一种具有成本效益的制造方法。注塑成型过程克服了通过网型预成型陶瓷纤维整列使装配导向陶瓷纤维进入复合材料传感器的困难。除了这个优势,该方法使得比那些以前的设想具有更复杂陶瓷元素几何的复合传感器成为可能,以致产生了为提高声阻抗匹配性的更高的设计柔性以及横向模式的取消。 过程描述 注塑成型被广泛应用于塑料行业作为一种较低成本、形状复杂的迅速大规模生产。此种方法最适合应用于陶瓷小截面形状,例如线程导向,以及无需烧结至很高密度的大而复 杂的形状,如涡轮机的叶片铸造插入。最近,这种方法已被研究用作生产热发动机涡轮部件的技术。 如图 1 所示,注塑成型方法已被用于压电陶瓷的成型。通过将热塑性塑料与陶瓷粉末的混合物有机结合并注入一个冷却模具,复杂的形状就能方便且快速的正常与塑料结合成型。预防例如像金属接触硬化的表面,尽量减少金属从混和与成型器械受到的污染。对于陶瓷,型腔必须无损拆除,迫使高的固体载荷,严格控制型腔移除的过程,以及适当的夹具。一旦型腔移除,随后点火,极化并且环氧树脂的封装过程是和那些常规压电陶瓷 /复合材料类似。因此,此方法在替代制造路 线上提供了很大优势:复杂,能够同时处理许多纤维的近似网状;快速的生产能力 (通常是一部分几秒 );统计过程控制的兼 容性;材料的低浪费;有关传感器设计的柔性 (允许 元素空间和形状的变化 );以及在中量至大量之间的低成本。一般来说,由于最初加工的高成本,陶瓷注射成型的方法是最适用于复杂形状的构成,需要低成本大批量。 图 1 注射成型过程流程 图 2 制作合成物的预成型方法 合成物的制造及评价 制造 1电复合材料的方法如 图 2a 所示,这阐述了使用一个完整的陶瓷 胚型到纤维定位作用的压电陶瓷预先成型的概念。在聚合物封装后采用磨削去除陶瓷胚。除了简化许多纤维的处理,这种预先成型的方法允许广泛地选择压电陶瓷元素几何元素范围,以使其性能最优化。工具的设计是取得注塑压电复合材料成功的重要因素。如图 2b 所示的方法使用了无需导致额外重组成本的嵌入式的并允许局部变化的设计。图 2c 所示如何配置个别的预加工的成品以形成大批生产 在实践中,材料和成型参数必须最优化并成型工具的设计相结合以实现在成型后完整的脱模。关键的参数包括:压电陶瓷 /装夹工具之 比,压电元件的直径和锥度,压电陶瓷基本轴向厚度,工具表面的磨光,以及成型零件的脱模机构的设计。为了评估这些工艺参数而不承担过多的工艺成本,一种工具的设计根据实验目的采用只有两排的各自 19 个压电陶瓷要素。每一行的要素都包括三个锥角 (0, 1 和 2 度 )以及两个直径 ( 1为了容许成型收缩,预加工的工件尺寸维持在50尽量减少在制模周期中的冷却部分折断外层纤维的可能性。 图 3 所示的绿色陶瓷瓶坯的制造使用这种工具配置。请注意,所有压电陶瓷在成型后的完整的脱模,包括那些没有纵向尖端不方 便的脱模。空气中的缓慢加热已经被发现是一个适合去除有机粘合剂的方法。最后,烧坏的粘合剂被烧结在一个理论值在 97富含氧化铅的气体中。在烧结这些合成物型坯时没有遇到任何控制重量减轻的问题,甚至是那些用于高频超声的高尺寸精度,高表面质量的型坯。 图 3 注射成型 1成型合成物 图 4 电子显微镜扫描 面 图 4 说明了表面为压模和作为烧结的纤维,显示出大约 10的存在的浅的折线,这是在注射成型过程中特有的。那个沿其长度方向显现出微小孔型设计的纤维取决于从 工具中的脱模过程。图 5 所示近似网状的成型方式用于制造非常精细尺度的型坯的能力;所示压电元件的尺寸只有 30作为这些烧结的表面指出,压电陶瓷的显微结构是密集且均匀的,由直径为 2细碎的等轴晶体构成。 图 5 由近似网状的成型的精密尺度的合成物 为了示范上述合成物制造的方法,注射成型和烧结的纤维行在用于成型合成物型坯的压电陶瓷被磨光之后,大约总体 10%的 5H*压电陶瓷合成物以及环氧树脂制造时通过环氧成对封装。图 6 所示复合材料样品使用刚才复合的压电陶瓷 /粘结 剂混合物以及再生材料制造。回收复合物和成型的材料似乎是完全可行的,并且结果大大提高材料的利用率。 表 1 比较了使用粉末制造商准备好的那些被报道的用于模压的 5H 压电陶瓷样品注射成型压电陶瓷样品的压电和介电的性能。当烧结条件最优于压电陶瓷 5H 的条件,压电和介电的性能都较所有材料有可比性。当压电陶瓷 5H 的原料物质被考虑到受注射成型设备污染铁的敏感性,这些有关的测量方法对于这种注射成型的压电陶瓷材料可以忽略这类污染。 *粉末的提供方是俄亥俄州贝德福德的摩根士丹利公司, 105A 街区。 表 1 压电陶瓷注塑成型的参 数 图 6 上述方法精制压电陶瓷 /树脂合成物的注塑成型 总结 陶瓷注射成型已被证明是一种可行的制造压电陶瓷和压电陶瓷 /聚合物传感器的方法。注射成型压电陶瓷的电相关特性区别于那些通过传统的准备好的粉末压模,没有证据证明在混合物以及成型设备中产生的金属杂质会产生污染影响。通过陶瓷的注射成型来制造合成物型坯,之后使用型坯来形成大批生产,此种方法已经证明用于网状大量制造压电复合物传感器。 致谢 这项工作由海军研究事务所的 者要感谢 及材料研究实验所的 州州立大学所做的电器测量工作。 参考文献 1 R. E. 复合压电式传感器,材料工程,第二卷, 931980年 12月出版 2 C. 1985年十月 163 S. D. 大面积压电复合材料关于活性物质和构造的 历山德里亚,十一月 41991年, 埃德。湾诺尔斯,物理研究所出版, 页 139 4 A. . J. 精密尺度的烟点陶瓷纤维 /聚合物复合材料,在关于活性物质和构造的 里山德里亚,危吉利亚,十一月 41991年。 5 U. D. . 一种用来制造 1 第七届 意大利蒙特卡蒂尼, 6月 24至 30号 , 1990年 , 20056 G. . W. 网状的硅的氮化物应用于发动机的制造,对涡轮增压器转自及动力, 108, 5361986年出版 7 J. 烧结注塑涡轮增压转子,第三届关于热动力的陶瓷材料及构造国际研讨, 内华达州拉斯维加斯 , 1365989年 附件 2:外文原文 F Y . . 53 1742 at As of to is an of to ZT of ZT in in as as on a of -3 s l 1, a a of be 0,000 of ZT by l by ZT in a in by to of in -3 on a or 1) to ZT by 2) of of or in a to -3 of ZT a 2. of to of 31. 4. in 5 00 pn in of to As a by of in be by a a 5. a to is a of as of by of to is in as a of at to do to as as a 6,7. ZT is . By a of a be as to be of is to ZT/1. to ZT in to In of is to in : : he to -3 is a, a in is a is by of in of is of b to in c to n be to In to a 9 0, 1 0.5 l To of is to of of of ZT no to in to be a in a 7of No of of of 0pm of to of 0pm of ZT is n of in : : : In to of 0 by of by ZT to ZT/of to be in of ZT by is to be to of is is in ZT to be a ZT of ZT by no of By to up to an of in by r. . to s. r. of l R. E. et 2, 931980. 2 C. et 161985, p 634. 3 S. D. et of 41991, G. 39 4 A. . J. at 1991. 5 U. D. . A of 41990, P. 005. 6 G. . W. J. 108, J. et 3 1365- 1375, 1989. 361986. 7 J. et 3 1365- 1375, 1989 毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名: 学 号: 专 业 : 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 : 线套注射模设计 指 导 教 师 : 2009 年 3 月 22 日 开题报告填写要求 1开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效; 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教 务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见; 3“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇科技论文的信息量,一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量(不包括辞典、手册); 4 有关年月日等日期的填写,应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告 1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000 字左右的文献综述: 文 献 综 述 摘要 中国加入 国工业产品参与的国际市场竞争,提高工业产品质量已成为加强竞争力的重要因素。这对模具工业发展是一个新的挑战。结合毕业设计所选课题, 分析了先进制造技术对注塑模具发展的影响 ,阐述了模具可视化设计和标准化设计新概念 ,扩充了模具快速制造的内涵,并阐述了模具寿命与失效,并提出研究模具寿命对于我国模具工业的重要意义 。 关键词 注塑模具 先进制造技术 寿命 1 模具设计方式与方法的改变 1 1 模具设计的依据与设计方法的多样性 先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具 ,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料 ,甚至产品模具本身 ,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势 ,由此还带来设计思路上的变化 ,有时可以先设计模具型腔 ,然后据此再完善产品设计图样 1。 1 2 模具可视化设计 随着软件技术的发展 ,三维 (3D) 设计的诞生 使模具实现了可视化设计、面向装配的设计。模具由二维 (2D) 设计到三维设计实现了模具设计技术的重大突破 : (1) 模具三维设计可以立体、直观地再现尚未加工出来的模具本体 ,设计资料可以直接用于加工 ,真正实现了 体化和少、无图纸加工 ; (2) 模具三维设计解决了二维设计难于解决的一系列问题 ,如干涉检查、模拟装配、 ; (3) 模具三维设计能对模具的可制造性加以评价 ,大大减少了设计失误。 1 3 模具标准化设计 标准化是为在一定的范围内获得最佳秩序 ,对实际的或潜在的问题制定共同的 和重复使用的规则的活动。注塑模具标准化是关于注塑模具生产经营活动所制定的规则和技术文件 ,内容贯穿于模具制造的全过程 ,是模具经营管理和模具设计与制造活动的标准化。实现注塑模具标准化的目的与意义在于 2: (1) 能够使生产经营中的复杂无序的状态转变为秩序井然的状态 ,减少零件、刀具和夹具的种类 ; (2) 明确各部门对生产活动的责任与权限 ,管理者可以通过标准化恰当、准确地进行指示和检查工作 ,对工作的判断实现合理化 ,清楚地把握工作的现状 ; (3) 能够使员工明确了解工作内容 ,使员工的培训任务简单明了 ; (4) 能 够使具有企业特征的传统技术保留下来 ,进而准确地流传下去 ; (5) 是质量、生产、成本和设备等管理活动向前推动的基础。 模具标准化主要包括以下三方面的内容 : (1) 经营管理的标准化 ; (2) 模具设计的标准化 ; (3) 模具制造的标准化。 三方面自成体系 ,又互相关联、相互制约 ,其核心是数据库的内容及结构形式 。 新型注射成型对模具设计的新要求 注射成形作为塑料加工中重要的成形方法之一 ,已发展和运用得相当成熟 , 且应用得非常普遍。但随着塑料制品应用的日益广泛 ,人们对其在精度、形状、功能和成本等方 面提出了更高的要求 ,因而在传统注射成形技术的基础上 ,又发展出了一些新的注射成形工艺 ,如气体辅助注射、多点进料注射、层状注射、低压注射等 ,以满足不同领域的需求 3。所有这些均需要注塑模具设计与制造体系做出相应的调整以满足成形要求。 另外 , 在微机电系统 ( 中有着巨大应用潜力的微成形技术 ,也促使人们开展有关微型注塑模具设计与制造技术的研究。近年来 ,微成形技术已成为模具技术的一个新的分支 ,正在得到快速的发展 4。 随着 业化的进程 ,微成形技术有着巨大的应用潜力和发展空间。研究适合微型注塑模具和微型注塑机的成形理论和制造方法 ,寻找和研制适合微型塑件生产的塑料 原料 ,开发相应的检测元件、装置和技术 ,扩展其应用范围 ,已成为目前研究的热点 ,即如何将现有的、常规的注塑成形技术“移植”到微成形中去 ,以使微成形技术得到快速发展 ,这是各国工程技术人员的努力方向。 2 模具制造技术及工艺的发展 模具的快速制造 (1) 基于并行工程的模具快速制造。近些年来 ,为满足工期的要求 ,模具企业大都在自觉与不自觉中应用“并行”的概念来组织生产、 销售工作。并行工程应用的明确提出是对现有模具制造生产模式的总结与提高。并行工程、分散化网络制造系统为模具快速制造提供了有效的实施平台。并行工程的基础是模具的标准化设计。标准化设计由三方面要素组成 :统一数据库和文件传输格式是基础 ;实现信息集成和数据资源共享是关键 ;高速加工等先进制造工艺是必备的条件。 (2) 应用快速原型技术制造快速模具 ( 5。在快速原型 ( 技术领域中 ,目前发展最迅速、产值增长最明显的就是快速模具 ( 技术。 2000 年 5 月 ,在法国巴黎举行的全球 会联盟 ( 最高峰会上 ,这 一点得到了普遍的认同。应用快速原型技术制造快速模具 ( ,在最终生产模具之前进行新产品试制与小批量生产 ,可以大大提高产品开发的一次成功率 ,有效地缩短开发时间和降低成本。这就是 术产生的根本原因 ,也是其赖以发展的动因 ,目 前它已成为 术的一个新的研究热点 ,也是 术最重要的应用领域之一。 (3) 高速切削技术的应用。高速切削 ( 在模具领域的应用主要是加工复杂曲面。其中高速铣削 (也称之为硬铣削 可以把复杂型面加工得非常光滑 ,几乎不再需要精加工 ,从而大大节约了电火花 ( 加工和抛光时间 ,降低了材料的消耗 ,极大地提高了生产效率 ,且不破坏型面精度。 模具的精密制造 目前 ,塑件的尺寸精度可达到 7 ,型面的表面粗糙度可达到 . 05 0. 025 m ,注塑模具使用寿命达 100 万次以上 6。相应的模具零件尺寸精度要达到 6 ,甚至更高 ,而随着磨削和电加工技术的 发展 ,这已不是问题。 (1) 磨削加工由于具有精度高、表面质量好、表面粗糙度值低等特点 ,在精密模具加工中得到了广泛应用 ,特别是成形磨削 ,随着夹具和砂轮修整器形状与形式的完善 ,几 乎各种形状的型芯都可用成形磨削作为终加工或精加工 ,并具有较高的成形精度 ( m) 。光学曲线磨床也可以达到同样的目的 ,但加工精度更高 ( 2. 0 m) 。目前精密磨削加工的表面粗糙度可达 . 04 m ,基本上达到了镜面要求 7。 (2) 电加工的尺寸精度与表面质量越来越高。目前 ,慢走丝线切割和电火花放电的加工精度可以达到 1. 5 m ,加工表面粗糙度可达 . 1 0. 2 m。 (3) 数控雕刻机的日益普及也使模具零件的型面加工又提高了一个档次。数控雕刻机的加工可看作是一种常态的高速铣削 ,而又因其刀具的多样性 ,使其加工质量比加工中心好得多。有些数控雕刻机的制造厂商甚至提出未来加工中心将作为数控雕刻机的粗加工设备出现。 模具新材料 模具材料已成为提升模具质量的一个重要因素。镜面钢材的诞生使得模具的表面质量更容易保证 ;易切削的预硬钢、少变形的淬火钢使模具的加工更为容易 、快捷 ,而模具精度与使用寿命又可得以充分保证。 3 模具寿命与失效 分析模具失效的意义 模具寿命高低是衡量模具质量的重要指标之一。不仅影响产品质量,而且还影响生产率和成本。随着工业的发展,在机械、仪表、电子、轻工和国防工业中,国内、外不断涌现出告诉、高效及高精度的塑性加工工艺,因而对模具寿命提出了更高的要求。因此,世界各国不断研制出提高模具寿命的新技术。 失效分析在模具设计和制造中的做用是很重要的,设计的生产信息和影响因素很多。通过失效分析结果向模具设计、制造、使用和维修等部门反馈信息,提出改进 措施用于加工生产中,是防止同类失效产生的最直接和有效的途径。 塑料模具的工作条件和失效形式 塑料模具的工作条件及失效形式 塑料模的主要工作零件是成型零件,如突模、凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等,构成塑料模的型腔,以成型塑料工件的各表面。它们直接与塑料接触,经受压力、 温度、摩擦和腐蚀等作用。 塑料模型腔承受的注射机压力一般为 40至 140模压力为 80至 300热温度为 140至 300 C,其具体参数与塑料的种类有关。型腔表面承受摩擦和腐蚀的剧烈程度取决于塑件的种 类及其填充物的性质。对于需要手工操作的模具,在装模和脱模时常收到手用工具的敲击和碰撞 12。 塑料模的失效形式 塑料模在服役过程中,可产生磨损、腐蚀、塑性变形、断裂、疲劳及热疲劳等失效形式,这些失效形式都是和塑料模的工作条件及使用要求密切相关的。 ( 1) 型腔表面的磨损和腐蚀 ( 2) 塑性变形 ( 3) 断裂 ( 4) 疲劳和热疲劳 模具失效分析的方法和步骤 由于模具的失效形式不同,因此失效分析的方法和过程也有所区别。对于模具断裂失效的分析过程主要包括以下几个步骤 12: ( 1) 现场调查、断裂件的收集和处理 ( 2) 模具材料、制 造工艺和工作情况调查 ( 3) 模具的工作条件和断裂状况分析 ( 4) 断口分析 ( 5) 断裂原因综合分析和判定 ( 6) 提出防护措施 在实际生产中,模具的工作条件和工作环境往往比较复杂,因而其失效形式以及引起模具失效的原因也是多样的,对每一种模具进行失效分析的方法和步骤也不完全相同。但只要掌握了模具失效分析的一般规律,充分利用已有的技术资料和分析手段对失效模具进行综合分析,就能准确找出其失效的原因 13。 从模具发展的总趋势可以看出,无论是模具的大型化、复杂化还是高精度、高效率,都依赖于模具寿命的提高。还有大型和高效模具,由于受力大,易使 模架、模板、复杂型腔及顶出杆等结构产生过量的变形,造成模具无法正常工作而报废,因此需要提高这些模具零件的受力性能。事实说明模具寿命的研究对于模具工业发展的意义重大。 参 考 文 献 1 成都科技大学,北京化工学院,天津轻工业学院合编 M 中国轻工业出版社, 1982. 2 宋满仓 ,王敏杰 . 基于成组技术的注塑模具标准化体系的研究 J国 机械工程 ,2002. 3 李倩 ,陈静波 ,刘春太等 . 塑料注射成型技术及其进展 J. 北京:中 国塑 料 ,2001. 4 宋满仓 ,王敏杰 . 微成形技术的现状与发展 J中国机械工程 ,2003. 5 颜永年 ,张人佶 ,单忠德 . 快速模具技术的最新进展及其发展趋势 J. 航空制 造技术 ,2002. 6 阮雪榆 ,李志刚 ,武兵书等 . 中国模具工业和技术的发展 J模具技 术 ,2001. 7 陈德忠 J航空制造技术 ,2000. 8 轻工业部广州轻工业学校 M中国轻工业出版社 ,1990. 9 唐志玉塑料模具设计师指南 M防工业出版社, 1999. 10 模具设计与制造技术教育丛书编委会模具常用机构设计 M械工业出版社 , 2003. 11 周化圆 动我国模具行业技术进步 D春理工大学, 2005. 12 丁毅 M化学工业出版社, 2008. 13 卢险峰 M化学工业出版社, 2007. 14 李京平 M械工业出版社, 2008. 15 谢建 M高等教育出版社, 2007. 16 郭新玲 M华大学出版社, 2006. 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径): 一、 课题研究内容 塑料注射模具是成型塑料制品的主要工具,具有高效率、高质量及成型后有少加工或不加工等特点。拉线套是以圆筒为主体,且在圆筒周围有很多加强筋的塑料件。本课题是线套的注射模具设计。 二、 研究途径 1、 测绘线套图纸,完成 维造型设计 2、 线套注射模方案设 计 ( 1) 注塑模类型的选择 由于线套有侧凹,现拟采用斜导柱操作的哈夫式注射模 ( 2) 分型面的选择 根据对线套模型的观察和由于拉线套的加强筋比较多。现拟选择圆筒母线和轴线组成的平面为分型面 。 ( 3) 侧抽芯机构 注射模侧抽芯机构主要分手动抽芯、机动抽芯和液压或气动抽芯。由于线套有侧凹。现拟采用应用最普遍的斜导柱侧抽芯机构。 ( 4) 浇口的选择 根据线套模型的外观情况,拟采用侧浇口。 3、 注射模具成型零件尺寸的计算 4、 完成线套注射模的装配图设计和全部零件的图纸设计 5、 完成该注射模的制造工艺设计 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告 指导教师意见 : 1对“文献综述”的评语: 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测: 指导教师: 年 月 日 所在专业审查意见: 负责人: 年 月 日 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 学 号: 系 部 : 机械工程 系 专 业 : 机械工程及自动化 题 目 : 线套注射模设计 指导者: 评阅者: 毕业设计说明书(论文)中文摘要 论文根据工程实际的需要完成线套的注射模设计。在设计中采用聚乙烯塑料注射成型 ,成型方式为一模两腔 ,论文 中 具体分析了产品的工艺性 ,确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备 ,确定了模具制作的总体方案 ,分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构 ,并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。论文 中 还对分型面、浇注系统、脱模机构和温度调节系统进行了分析设计, 完成了工件三维模型和工程图设计,最后进行了主要零件加工工艺设计 ,圆满完成了模具设计所要求的各项工作。 通过设计,综合应用了大学期间的多数基础和专业知识,加深所学知识体系,掌握了应用 件 进行塑料模具的设计方法和技巧,熟悉了工程应用设计。 关键 词 注射模 成型 工程设计 毕业设计说明书(论文)外文摘要 he of on In 2, in of of in of of of of of of in of of we of AD of 本科毕业设计说明书(论文) 第 页 共 页 目 录 1 引言 1 模具设计方式与方法的改变 1 塑料注射模具的设计步骤 3 课题任务要求 5 2 方案分析与设计 6 注射模方案一 6 注射模方案二 7 方案的选择 8 3 拉线套注射模的详细设计 9 塑料注射成型机的选择 9 注射模具分型面的选择 12 注射模具浇注系统的设计 13 注射模具成型零件和模体的设计 18 注射模具的侧抽芯机构 24 注射模具的顶出机构的设计 26 塑料注射模具的温度调节系统设计 28 模具结构设计 28 4 注射模加工工艺设计 29 坯料确定 29 模板的平面加工 29 孔及孔系的加工 30 成型零件加工 32 结束语 34 致 谢 35 参 考 文 献 36 本科毕业设计说明书(论文) 第 1 页 共 36 页 1 引言 模具设计方式与 方法的改变 模具设计的依据与设计方法的多样性 先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具 ,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料 ,甚至产品模具本身 ,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势 , 由此还带来设计思路上的变化 ,有时可以先设计模具型腔 ,然后据此再完善产品设计图样 1。 模具可视化设计 随着软件技术的发展 ,三维 (3D) 设计的诞生使模具实现了可视化设计、面向装配的设计。模具由二维 (2D) 设 计到三维设计实现了模具设计技术的重大突破 : (1) 模具三维设计可以立体、直观地再现尚未加工出来的模具本体 ,设计资料可以直接用于加工 ,真正实现了 体化和少、无图纸加工 ; (2) 模具三维设计解决了二维设计难于解决的一系列问题 ,如干涉检查、模拟装配、 ; (3) 模具三维设计能对模具的可制造性加以评价 ,大大减少了设计失误 。 模具标准化设计 标准化是为在一定的范围内获得最佳秩序 ,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。注塑模具标准化是关于注塑模具生产经营活 动所制定的规则和技术文件 ,内容贯穿于模具制造的全过程 ,是模具经营管理和模具设计与制造活动的标准化。实现注塑模具标准化的目的与意义在于 : (1) 能够使生产经营中的复杂无序的状态转变为秩序井然的状态 ,减少零件、刀具和夹具的种类 ; (2) 明确各部门对生产活动的责任与权限 ,管理者可以通过标准化恰当、准确地进行指示和检查工作 ,对工作的判断实现合理化 ,清楚地把握工作的现状 ; (3) 能够使员工明确了解工作内容 ,使员工的培训任务简单明了 ; (4) 能够使具有企业特征的传统技术保留下来 ,进而准确地流传下去 ; (5) 是 质量、生产、成本和设备等管理活动向前推动的基础。 模具标准化主要包括以下三方面的内容 : 本科毕业设计说明书(论文) 第 2 页 共 36 页 (1) 经营管理的标准化 ; (2) 模具设计的标准化 ; (3) 模具制造的标准化。 三方面自成体系 ,又互相关联、相互制约 ,其核心是数据库的内容及结构形式 2。 新型注射成型对模具设计的新要求 注射成形作为塑料加工中重要的成形方法之一 ,已发展和运用得相当成熟 , 且应用得非常普遍。但随着塑料制品应用的日益广泛 ,人们对其在精度、形状、功能和成本等方面提出了更高的要求 ,因而在传统注射成形技术的基础上 ,又发展 出了一些新的注射成形工艺 ,如气体辅助注射、多点进料注射、层状注射、低压注射等 ,以满足不同领域的需求 3。所有这些均需要注塑模具设计与制造体系做出相应的调整以满足成形要求。 另外 , 在微机电系统 ( 中有着巨大应用潜力的微成形技术 ,也促使人们开展有关微型注塑模具设计与制造技术的研究。近年来 ,微成形技术已成为模具技术的一个新的分支 ,正在得到快速的发展 4。 随着 业化的进程 ,微成形技术有着巨大的应用潜力和发展空间。研究适 合微型注塑模具和微型注塑机的成形理论和制造方法 ,寻找和研制适合微型塑件生产的塑料原料 ,开发相应的检测元件、装置和技术 ,扩展其应用范围 ,已成为目前研究的热点 ,即如何将现有的、常规的注塑成形技术“移植”到微成形中去 ,以使微成形技术得到快速发展 ,这是各国工程技术人员的努力方向。 本科毕业设计说明书(论文) 第 3 页 共 36 页 塑料注射模具的设计步骤 塑料件的工艺性分析 本课题是对 线套的注射模设计。首先对线套进行测绘,并对塑件的使用性能和结构要求有一个基本的了解。看塑件的结构是否满足塑件结构的工艺性能。 线套是对具有一定直径的 线,起导向和自锁的装置。在使用过程中受到一定的力。经分析其工艺性,其厚度足以满足其机械强度,并在适当位置设有加强筋,增加了注射模的刚度和强度,且节省了材料。由于塑件冷却时的收缩,为了便于塑件的脱模,在脱模方向上,具有合理的脱模斜度。塑件上的各种形状 的孔,开设在不减弱线套的机械强度的位置,节省了材料。总之, 线套具有良好的结构工艺性 56。 线套材料的选择 (1) 塑料的突出性能 塑料材料的相对密度在 众多的材料中只比木材的相对密度稍高。且在各种的材料中,塑料材料具有 最高的比强度,甚至比特种合金铝还要高。塑料还具有很好的绝缘性、防震、隔热、隔音性能。耐腐蚀性很高,其腐蚀性仅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有优异的加工性能。 (2) 塑料材料的选择 线套选择的塑料材料为聚乙烯 ( 。聚乙烯在常温下成白色蜡壮半透明颗粒,柔而韧,易变形,无毒。它密度小,耐热氧化性能好。聚乙烯成型工艺性好,生产效率高,且价格便宜 57。 绘制模具装配草图 模具装配图的设计应先从绘制装配图入手,根据塑件的具体情况,经过认真思考、比较、初步确定出各部分的结构情况,最大限度地满 足塑件的技术要求和模具的合理工艺性。 (1) 确定分型面和浇口位置及结构形式 确定模具的分型面和浇口的位置是模具设计中的重要环节。选择分型面应根据塑料的几何形状,尺寸精度要求,兼顾其浇口形式、脱模方式、嵌件位置以及排气条件、易清除飞边、便于加工等诸因素,通盘考虑。 本科毕业设计说明书(论文) 第 4 页 共 36 页 浇口位置则是在保证塑件表面不受损伤的前提下,确定浇口主流道和分流道冷料穴的位置形状、大小及排气方法等,使注射时物料流畅,易于成型 , 且易于清除浇注塑料。 (2) 确定成型零件的结构形式及安装方法 成型结构简式注射成型的核心部位,它直接影响塑件质量、 加工的难易程度。选择合理的成型位置、结构见状形式,就是能使成型结构简在现有设备状况下,基本满足技术上的需要,易于加工、易于修改维修和更换。 (3) 选择成型设备 模具与注射机必须配套使用,根据塑件的具体情况,先选择注射机并进行模具设计。成型设备有两个重要参数。一是理论注射容量,另一个是在于注射方向相垂直的最大投影面积。根据这两个参数及可选用合适的成型设备。在选用时,成型设备的两个参数应略大于这个模具所用塑料的体积以及他的投影面积,只有这样才能顺利成型。 其次还应注意以下几点: 测算核实模板所受注射压力应小于 注射机的锁模力; 模具的闭合高度应在注射机的最大闭合高度和最小高度之间; 模体外形尺寸应能从注射机的拉杆空间安装; 应了解注射机的定位孔直径、喷嘴孔径及喷嘴球半径尺寸,使模具与之配套; 模具采用的顶出方式应适应注射机的顶出方式和顶出距离,注射机的模板行程应满足在开模时能去除塑件时所需要的距离; (4) 塑件侧壁凹凸槽结构的处置方法 根据塑件侧壁凹凸槽选择合适的侧抽机构。 顶出机构的确定 定模动模分型后,侧抽芯也完成了抽芯动作。塑件落在动模上,且垂直面上已完全清除了平行方向上的障碍,这时顶出机构在注射机顶杆的 驱动下将成型塑件从动模中顶出。 (5) 确定主要结构件的尺寸 通过以上问题的初步确定,即可勾画出模体的轮廓,这时应确定导向机构的导柱及顶出系统的复位以及必要的先复位等的结构形式和安装位置,以及各组合部分的连接形式及所必须的支承板、支承块等。 本科毕业设计说明书(论文) 第 5 页 共 36 页 (6) 确定温度调节方式 为了取得较好的冷却效果,对冷却回路应由良好的布局,如冷却回路的位置、尺寸形状等,并预先考虑流出足够的冷却水路的安装空间。 对零件进行工程图 绘制 装配草图绘制完成后,就应开始对各零件进行工程图的绘制 。工程图尽量按 1: 1的比例画出,因 为这样比较直观,容易发现问题,如果需要放大或缩小,必须严格按比例画出。按制图规划,正确标出尺寸、公差、形位公差其表面粗糙度等。 最后,绘制 模具 装配图,编写设计说明书。主要零件绘制完成,对装配草图的自我检验和审定。即已存在的问题会充分暴露出来,经过改正修订后,描清并正式编号,标出模体的外轮廓尺寸以及模具的定位和安装尺寸。 课题任务要求 本课题是拉线套注射模的设计。要求对拉线套进行测绘,并 完成 线套的 三维造型绘制 。拉线套注射模要求一模两件,并能自动脱模,实现自动化。完成该注射模具装配图设计,全部零件图纸 设计,以及完成该注射模具的制造工艺设计。 本科毕业设计说明书(论文) 第 6 页 共 36 页 2 方案分析与设计 拉线套是一个薄壁零件,且有很多的加强筋的对称的塑料件,如图 据塑料件的结构特点,成型模具需采用哈夫结构、测向抽芯等成型结构,通过筛选,具体考虑了两套模具结构方案进行分析论证。 图 拉线套 注射模方案一 方案一为侧型芯和斜导柱均在动模上的注射模,如图 成型芯 4是带斜度的瓣式结构,安装在导滑槽内,锁紧块 3起锁紧作用。开模时,首先从 成型芯脱离锁紧套,主流道凝料也从浇口中脱出。当动模部分退到注射机顶 杆的位置时,顶杆 15 顶动倒滑槽从 B 处分型,在塑件脱离型芯 13 的同时,斜导柱 12 与侧成型芯做相对位移,从而驱动侧成型芯沿导滑槽做侧抽芯外移,并由导滑槽将塑件顶出型芯。锁紧块由于与斜导柱的抽拔角没有相互联系,因此它的斜度能产生自锁现象即可。 本科毕业设计说明书(论文) 第 7 页 共 36 页 1 23 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 1617图 注射模方案一 注射 模方案二 如图 案二为侧型芯在动模、斜导柱在定模的注射模。它是在主分型面的A 分型的瞬间,在塑件脱离型腔的同时,斜导柱与侧型芯也做相对运动,并开始抽芯动作,当抽芯完成后,塑件也完全脱离型腔,由顶出系统将塑件顶出。 本科毕业设计说明书(论文) 第 8 页 共 36 页 1 23 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 1617图 注射模方案二 方案的选择 综上所述 ,方案 二 的结构简单 ,自动脱料,且能实现拉线套的自动化生产,一腔两模完全符合任务要求。 本科毕业设计说明书(论文) 第 9 页 共 36 页 3 拉线套注射模的详细设计 塑料注射成型机的选择 注射成型机类型与结构 注射机按其外形可分为系列几种类型: ( 1)注射机按外形特征可分为 立式、卧式、直角式三种 8。如图 图 注射机类型 ( a)立式注射机 :它的注射装置与合模机构都在同一竖直线上 。优点 :占地少,模具拆装方便,易于安放嵌件。缺点 :重心高,加料困难 、 容积较小 。 ( b)卧式注射机 :目前使用最广泛的注射成型机械。它的注射 装置与合 模装置 方向在同一水平线上横卧安装 。优点 :重心低, 操作及维修方便 , 塑件可自行脱落,易实现自动化。缺点 :模具安装麻烦,嵌件安放不稳,机器占地较大 。 ( c)角式注射机 :它的注射装置与合模装置方向呈垂直排列 。优点、缺点介于立式注射机和卧式注射机之间。特别适用于成形中心不允许有浇口痕迹的平面塑件 。 ( 2)注射机按塑料在料筒的塑化方式不同可分为柱塞式注射机 和 螺杆式注射机 。 ( a)柱塞式注射机 : 注射柱塞直径为 20100其后退时物料自料斗定量地落 入 料筒内,柱塞前进,原料通过料筒与分流梭的腔内 ,将塑料分成薄片,均匀加热,并在剪切作用下塑料 进一 步混合和塑化,并完成注射。多为立式注射机,注射量小于 30g 60g,不易成形流动性差、热敏性强的塑料 。 (b)螺杆式注射机 : 螺杆在料筒内旋转时,将料斗内的塑料卷 入 ,逐渐压实、排气和塑化,将塑料熔体推向料筒的前端,积存在料筒顶部和喷嘴间,螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退。当积存的熔体达到预定的注射量时,螺杆停止转动,在液压缸的 推动下,将熔体注 入 模具。卧式注射机多为螺杆式 9。 本科毕业设计说明书(论文) 第 10 页 共 36 页 塑料注射机不论任何形式,均有以下主要装置组成: (1) 注射装置:它的主要作用是使 固态的塑料均匀的塑化成熔融状态,并以足够的压力和速度将融料注入闭合的模腔中。它的主要部件有:料筒、料筒加热器、料斗、计量装置、螺杆、螺杆的驱动装置、喷嘴及其驱动装置。 (2) 合模机构:它的主要作用是保证成型模具有可靠的开合动作。因为在注射过程中进入模腔中的融料有较高的压力,这就要求合模装置给予模具以足够的夹紧力、即锁模力,防止模具在融料的高压力下推开。它的主要部件有:机架、定动模板、拉杆、合模油缸及肘节等。 (3) 顶出装置:它的作用在开模到一定距离后,驱动模具的顶出装置,将部件从模具中顶出。 (4) 机 械和液压传动及电气控制系统:注射成型是塑料塑化、模具闭合、压力、温度调节、注射入模、保压、制品固化定型、开模、顶出塑件等多道工序连续准确的生产过程,这些连续动作都是由机械和液压传动及电气控制的。 工作前,模具分别安装于定模及动模板上,由锁模装置合模并缩紧。塑料加入料筒,加热、塑化并将熔融的塑料注入模具中,在模具温度调节系统的冷却作用下塑件成型冷却固化,由锁模机构开锁,由顶出装置顶出塑件。 注射成型机的选择及计算 (1) 注射容量 国产标准注射机的标准规定,以注射机注射聚苯乙烯时在对空注射条件下 ,注射机螺杆或柱塞做一次最大行程所能达到的最大容量。3 3 即它的单位容量与单位质量相近,所以在目前实际中为便于计算,有时还沿用过去的习惯,通常也用其质量可作粗略计量。 注射容量是选择注射机的重要参数,它在一定程度上反映了注射机的注射能力,标志着注射机能成型最大体积的塑料制品 10。 确定了单个塑件的体积(质量)和模孔数量就可以大体计算出多模塑件的总体积,再加上浇注系统中主流 道、分流道、浇口、冷井的体积,即是一模的塑料的总体积 (式中 成型零件与浇注系统体积总和, 3 本科毕业设计说明书(论文) 第 11 页 共 36 页 注射机最大注射容量, 3 估算: 2 3(2) 最大成型面积 最大注射面积是指塑料在模具分型面上所允许成型的最大投影面积,也就是说在模具设计时,布局在模具分型面上的塑件及浇注系统的总投影面积 S,只能小于这个数据时才能正常可靠的注射。 S= 3式中 S 塑料在模具分型面上许成型的投影面积; (3) 模具的闭合高度 注射机动压板的最大的行程和压板间最大和最小间距是一个固定的参数。它决定着所能安装的模具的 闭合高度。对于所用的注射机来说,注射模的闭合高度必须符合下列的要求: 大小 ( 式中 小H 注射机允许的最小厚度, H 注射模的实际闭合高度, 大H 注射机允许的最小厚度, (4) 模体的截面尺寸 可安装的注射模外形最大尺寸取决于注射机的压板尺寸和拉杆的空间距,因为此注射模的最长的边不应超过压板尺寸,而模具的最短边应小于拉杆空间距,才能将注射模装入注射机,并应留有固定模体的压紧空间。同时,注射模动、定模上的紧固螺栓孔,也应与注射机压板上的标准螺孔一致。 (5) 模具的顶出 注射机的顶出装置通常有中心顶杆顶出、两侧顶杆顶出以及液压顶出几种形式。应在动模座板与注射机顶出位置相对的位置上,设置稍大于注射机顶杆的通孔,以便于注射机顶杆通过。 (6) 定位环和浇口套 本科毕业设计说明书(论文) 第 12 页 共 36 页 定位环是将定模部分装入注射机定压板的定位对中装置,应与注射机的定位孔采取动配合的连接形式,以保证模具体对中。 综合考虑以上条件,注射机选择 00型号。 表 5400 型注射机主要技术参数 螺杆直径 /5 拉杆内间距 /90 368 理论容量 / 3200 400 最大模具厚度 /65 推动行程 /30 最小模具厚度 /30 注射速度 /(g/s) 165 顶出杆根数 1 塑化能力 /(g/s) 35 定位孔直径 /25 额定注射压力 /26 顶出中心孔直径 /0 螺杆转速 /(r/ 10 390 顶出力 /000 锁模力 /540 喷 嘴 球半径 SR/8 开模行程 /60 孔直径 /注射模具分型面的选择 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具体情况而定,但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面 10 11。 分型面选 择的基本原则 选择分型面的基本原则: (1)保持塑料外观整洁; (2) 分型面应有利于排气; (3) 应考虑开模时塑料留在动模一侧; (4) 应容易保证塑件的精度要求; (5) 分型面应力求简单适用并易于加工; (6) 考虑侧向分型面与主分型面的协调; (7) 分型面应与注射机的参数相适应; (8)考虑脱模斜度的影响。 本科毕业设计说明书(论文) 第 13 页 共 36 页 分型面的选择 由于拉线套有侧凹,采用斜导柱操作的哈夫式注射模。 根据对拉线套模型的观察和分型面选择的基本原则。现选 择 如图 图 分型面 注射模具浇注系统的设计 注射模具浇注系统的组成 注射模具的浇注系统通常由主流道,分流道,浇口,冷料穴和排气槽或溢流槽等部分组成,在注射模具设计中对浇注系统进行合理布局和形式的选择是一个重要的环节。在设计注射模的浇注系统时应注意以下几项原则。 (1)根据塑件的形状和大小以及壁厚等诸因素,并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置 ; (2)根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局 ; (3)应根据所选用塑件的成型性能,特别是它的流动性能,选择浇注系统的截面积和长度,并使其圆滑过渡以利 于物流的流动 ; (4)应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把,以节省原料,提升注射效率 ; (5)排气良好。 本科毕业设计说明书(论文) 第 14 页 共 36 页 注射模具主流道的设计 主流道是熔融塑料由注射机喷嘴先经过的部位,它与注射机喷嘴在同一轴心线上。由于主流道与熔融注射机喷嘴反复接触、碰撞,一般浇口不直接开设在定模上,为了制造方便,都制成可拆卸的浇口套,用螺钉或迫合形式固定在定模板上。 (1)主流道的设计 (a) 为了便于浇注凝料从主流道中取出,主流道采用 =3o 6流动性较差的塑料也可取得稍大一些,但过于大则容易引起 注射速度缓慢,并容易形成涡流 ; (b) 浇口套与塑料注射区直接接触时,其出料端端面直径应尽量选得小些。如果过大,即浇口套与型腔的接触面积增大,模腔内部压力对浇口套的反坐力也将按此比例增大,到一定程度时浇口套容易从模体中弹出 ; (c) 浇口套的材料应选用优质钢 并应进行淬硬处理,为了防止注射机喷嘴不被碰撞而损坏,浇口套的硬度应低于注射机喷嘴的硬度,以增加内壁的耐磨性,并减小注射中的阻力,圆锥孔大端处应有的过渡圆角,以减小物流在转向时的流出阻力 ; (d) 浇口套于注射机的喷嘴头的接触球面必须吻合,由于注射 机喷嘴头是球面,半径是固定的,所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出,应使浇口套端面的凹球面与注射机喷嘴的端凸球面接触良好,圆锥孔的小端直径则应大于喷嘴的内孔直径,球面与主流道孔应以清角连接,不应有倒拔痕迹,以保证主流道凝料顺利脱模 ; (e) 定位环是模体与注射机的定位装置,它保证浇口套于注射机的喷嘴对中定位,定位环的外径应与注射机的定位孔间隙配合。定位环厚度,小于注射定位孔的深度 ; (f) 浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。 (2)浇口套的设计 注射机 00 的喷嘴球半径为 18喷嘴孔径为 4所以要使浇口套端面的凹球面与注射机喷嘴的端凸球面接触良好,凹球面半径取 19锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径,取 5图 本科毕业设计说明书(论文) 第 15 页 共 36 页 图 浇口套 注射模具分流道的设计 分流道是将熔融塑料从主流道截面及其方向的变化,平稳进入单腔中的进料浇口或从主流道进入多腔模的浇口的通道,它是主流道与浇口的中间连接部分,起分流和转换方向的作用,通常分流道设置在分型面的成型区域内。 (1)分流道的设计要点 在注射过程中,熔融的塑料在流经分流道时,应是它的压力损失以 及热量损失最小,而以分流道中产生的凝料最少为原则,分流道的设计要点总体归纳如下: (a) 在满足注射成型工艺的前提下,分流道的截面积应尽量的小,但分流道的截面积过小会降低注射速度,使填充时间延长,同时可能出现缺料、焦烧、皱纹、缩孔等塑件缺陷,而分流道过于大则增大冷凝料的回收量,并延长了物料的冷却时间。一般地说,在注射完成后,分流到的冷却时间应比型腔中塑件的冷却时间要短,才不影响注射时的效率。因此在设计时应采用较小的截面积,以便于在试模时为必要的修正留有余地 ; (b) 分流道和型腔得分布原则是排列紧凑,间 距合理,应采用轴对称或中心对称,使其平衡,尽量缩小成型区域的总面积。最好使型腔和分流道在分型面上的总投影面积的几何中心和锁紧力的中心相重合 ; (c) 分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度的比最大为好,这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力,减少压力损失。 本科毕业设计说明书(论文) 第 16 页 共 36 页 (d) 在可能情况下,分流道的长度应尽量的短,以减少压力损失,避免模体过大影响成本,在多型腔模具中各型腔的分流道长度应尽量相等,以达到注射时压力传递的平衡,保证塑料尽可能同时均衡的充满各个型腔。在有些情况下分流道长度不能相等时,则应在浇口处作必要的补 救措施,如果分流道较长时,应在其末端设置冷料穴,放置冷料和空气进入模腔。 (e) 在分流道上的转向次数尽量少,在转向处应圆滑过渡,不能有尖角,这些都是为了减小压力损失,有利于物料的流动。 (f) 分流道的内表面不必要求很光,一般表面粗糙度取 m 即可,这样可以在分流道的摩擦阻力下使料流外层的流动小些,使其分流道的冷却皮层固定,有利于熔融塑料的保温。 (g) 当分流道设在定模一侧或分流道延伸较长时,应在浇口附近或分流道的交叉处设置钩料杆,以便于在开模时在钩料杆的作用下首先从定模中拉出分流道的凝料,并与塑料 一起顶出。 (h) 在总体分布中,应综合考虑冷却系统的方式和布局,并留出冷却水路的空间。 (2) 分流道的设计 拉线套注射模要求一模两腔,在布局上选择平衡式分流道。平衡式分流道的特点是:从主流道到各个型腔的分流道,其长度、断面尺寸及其形状都完全相同,以保证各个型腔同时均匀进料,同时注射完毕。分流道的截面形状选择半圆形截面,它的效率比圆形稍差,但加工起来比圆形截面要简单。 注射模具浇口的设计 浇口是主流道、分流道与型腔的连接部分,即浇注系统的终端。一般这段很短的通道截面积很小,当熔融的塑料流在高 压下通过浇口时,因为浇口的截面积很小,使塑料流速加快,而由于摩擦作用,而使塑料流的温度升高,黏度降低,提高了塑料的流动性,有利于充满型腔,因此它是浇注系统的关键部位。 (1) 浇口的基本类型 (a) 直接浇口 直接浇口是熔融塑料从直流道直接注入型腔的最普通的浇口,又称主流道型浇口。 (b) 盘形浇口 本科毕业设计说明书(论文) 第 17 页 共 36 页 这种浇口结构简单。浇口行程较短,是直接浇口的变通形式,它具有直接浇口、结构简单、流动距离短等特点,特别是它对主流道经过限制后以圆盘状的浇口形式进入模腔,可使进料均匀,在整个圆周上进料的流速大致相同,空气也容易排 出,同时避免了熔接痕的产生,同时浇口凝料容易消除,表面上看不出痕迹。 (c) 分流式浇口 与盘形浇口有些相似,由于动模型芯头部设有一圆锥体,起分流作用,它的特点与盘形浇口相似,由于圆锥的分流作用,使流道的拐角变小,从而料流个更加通畅。 (d) 轮辐式浇口 它是盘形浇口的变异。它是将盘形浇口的整个圆周进料改为轮辐式几小段圆弧形进料,它除了有盘形浇口的特点外,浇口较小,易于清除浇口凝料,特别是在大型塑件中比盘形浇口减少了塑料用量,同时,它还克服了盘形浇口因形成真空、塑件难以脱模的问题。 (e) 爪形浇口 它是分 流浇口和轮辐式浇口的变异形式。它在型芯头部的圆锥体上或在主流道的内壁上均匀的开设几处浇口。 (f) 点浇口 点浇口又称针状浇口,它也是比较常用的一种浇口形式。通常用于流动性较好的塑料制品,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙类的塑件。 (g) 侧浇口 侧浇口一般设在分型面上,从塑件的侧面进料。它广泛用于一模多腔的模具中,适用于成型各种形状的塑件。 (h) 环形浇口 环形浇口是设置在于圆形塑件同心的外侧,即在塑件的外周边设置的两个浇口同时进料。 (i) 潜伏式浇口 潜伏式浇口是点浇口的演变形式,其方式与点浇口大致 相同。 (2) 浇口的选择 本模具为一模多腔,选择侧浇口。侧浇口为扁平形状,可以大大的缩短冷却时间,缩短成型周期。易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。浇口设置在分型面上,浇口截面形状简单,容易加工,且注射效率高。
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