三通管注塑模具设计【24张CAD图纸和说明书】
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三通
注塑
模具设计
24
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图纸
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说明书
仿单
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目 录
1 绪论 1
2 塑件的工艺分析 2
2.1 塑件材料成型工艺分析 2
2.2 塑件结构工艺性分析 3
2.3 型腔布局及分型面的选择 4
3 成型设备的选择 6
3.1 估算制件的体积和质量 6
3.2 选择注射机 6
3.3注射机有关参数的校核 6
3.4 模架的选择 7
4 注射模的结构设计 9
4.1 浇注系统的设计 9
4.1.1 主流道的设计 9
4.1.2 主流道衬套的固定 10
4.1.3分流道的设计 10
4.1.4浇口的设计 11
4.1.5排气方案的确定 11
4.2 成型零部件设计 12
4.2.1成型零部件结构设计 12
4.2.2成型零件工作尺寸计算 13
4.3 导向机构与定位机构的设计 16
4.3.1 导柱的结构 16
4.3.2 导套的结构 17
4.3.3 锁紧块的结构 17
4.4 脱模机构的设计 18
4.5 侧向抽芯机构的设计 19
5 温度调节系统的设计 21
6 模具的装配 22
6.1 模具的装配顺序 22
6.2 开模过程分析 22
7 凹模的机械加工仿真 23
8 结论 28
参考文献 29
致 谢 30
附 录 31
1 绪论
本次设计的题目是三通管的注塑模具设计,课题以社会实际产品为原型,设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能保证制品的精度、表面质量的塑料模具。
随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 广泛应用,对塑料模具的需求日益增加,塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品,其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。
本设计严格按照模具设计的步骤,及模具设计中的要求来设计的:对塑件工艺性的分析、型腔数量的确定、分型面的确定、注塑机的选择及校核、浇注系统的设计、成型零件的设计等,其次,还要对模具导向机构、脱模机构、抽芯机构进行结构设计,温度调节系统对模具也有重要作用,模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等,并且对生产效率起到决定性的作用。设计中要进行一整套的程序,自己要在各方面的都应了解。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后,塑料模具设计对制品质量与产量,就决定性的影响。首先,模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等,均对制品(或型材)尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等,起着十分重要的影响。其次,在塑件加工过程中,塑料模结构的合理性,对操作的难易程度,具有重要的影响。再次,塑料模对塑件成本也有相当大的影响,除简易模外,一般来说制模费用是十分昂贵的,大型塑料模更是如此。加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求,起着无可替代的作用。高效全自动化设备,也只有装上能自动化生产的模具,才能发挥其应有的效能。此外,塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。
同时在设计中也要求对机械的相关知识有相当的了解:机械制图、公差与配合、机械制造、材料成型、数控技术等。对模具的仿真过程也是对我们能力的一种培养,设计完成之后,对模具装配的可靠性检查也是模具设计过程中必不可少的。

























- 内容简介:
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外 文 翻 译专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 1外文资料名称: Visual Feedback Control ofa Micro Lathe 外文资料出处: SpringerLink China OAC National Consortium 附 件: 1.外文资料翻译译文 2.外文原文 指导教师评语:签名: 年 月 日(用外文写)2译文:显微车床的影像反馈控制广尾岛,克斋藤,周荔波,六月清水,Hiroshi EDA,茨城大学李润铭译关键字:显微车床,影像反馈,位置控制摘要:近年来显微机械加工技术迅速发展。在这次研究中,显微车床安装了已经发明并得到发展的标准电子组件真空室。首先,通过标注电子图形装置中的 CCD(电荷耦合装置)成像,影像导引显微车床系统得到发展。传统的进给控制只控制 xy 方向,这种方式直接控制刀具的位置、路径和速度。通过接受各种建议,切削试验成功进行,并证实了显微车床系统的切削效率非常高。1 介绍近年来,生产显微零件的系统要求小型化,显微加工技术发展迅速。探索性研究的水平已经达到分子和原子水平。作为动力源,MENS(显微电子机械系统)在制造显微部分和装置中扮演了主要角色。然而,MENS 的基础是影音石板技术,因而可以应用像硅晶体这类有限的材料。为了满足电子和光学应用的显微化要求,选择显微加工技术的从三维方向控制加工多种材料是必须得。显微机械制造系统(M 4)较容易满足多种材料的各项要求,而且应用最小精度方法达到高的重复性和精度。然而 M4实际执行中遇到很多科学技术障碍,其中之一是平面化学影响。当加工部分达到显微尺寸,发现表面变化率倍数增加,生3产的部分与传统加工的零件差不多。另外一个问题是引导动作和位置控制,传感器立即测量刀具和工件的相对位移的能力还没有实现。在这项研究中,显微车床安装运行了已经发明并得到发展的标准电子组件真空室。图 1 表明显微车床的发展过程。在这种有氧情况下,切削实验证实表面化学反应对显微零件的影响。然而,因为显微车床的尺寸很小,它的刚度也低。传统的只控制 xy 轴的方法不能精确控制车刀位置,因而,影像反馈控制方法被提出。通过 SEM(显微电子扫描器)形成的图像通过 CCD 数字化为 8 进制灰度图像。因为每个像素包含 2 维信息,因而这个影像系统提供了一个直角坐标来描述物体。像素坐标不受机械误差影响,并且直接测量刀具和工件的相对位置。这个方法随着显微放大倍数和电子耦合像素的数目应用越来越多。在这项研究中,影像控制配置被提出并且应用到刀具运动进给控制。不同于只控制 xy 方向的传统刀具进给控制,这个配置直接控制刀尖的位置、路径和速度。首先,影像引导显微车床系统的 CCD 取代 SEM 图像。2.系统的看法图 2 是显微车床系统发展过程的方块图,它包含三个主要模块:驱动显微车床动力模块,产生图像的感应模块和执行进给的执行模块。每个模块有不同的功能,驱动模块是核心部分,执行切削操作。感应模块从 CCD 导出图像,获得刀具和工件的位置。另一个任务是处理图像和控制进给,这是由执行系统执行的。图 1 的上部显示执行模块的全部外观。表 1显示系统的规格。驱动模块还结合一个 xz 方向上的金刚石车刀,感应模块包含一个高强度的电荷耦合图像装置。通过感应模块,工作部分的外观不仅在监控器上显示提供信息给操作员,还转换为数字信号给下一工序。4在图 2 的流程图显示,金刚石车刀由影像反馈进给控制。感应模块首先通过比较捕获的影像信息和输入信息确定刀具和工件的位置。符合的刀具和工件的相对位置,刀具路径和速度就计算出来并转换适当的脉冲。3.驱动模块右边的图 3 显示了显微车床的发展。这个车床包含连接直流电控制的套爪卡盘的主轴,中心的调整装置,应用压电激励器和 xz 平面装置,控制 x 方向上的深度和 z 轴进给。XZ 平面装置通过惯性变化驱动,它由压电激励器和直线引导器组成。图 3 的左部是 XZ 平面装置。XZ 平面装置精确驱动刀具位置,驱动 XZ 平面装置的重要点是控制主动机械运动方向,距离和速度。图 4 显示锯齿波形的惯性变化的机构,运动方向由图 4 显示的锯齿波形刀刃的上升/延伸决定的。例如,向右(+)的机构解释如下,电压逐渐升高,压电激励器在(1)处延伸最大。激励器因为电压迅速下降而在(2)处收缩。压电激励器受摩擦的那面是小变化,这是电压在(3)处逐渐升高。激励器在(4)处又延伸了,并接近右侧。如果给相反的脉冲,激励器同样像左延伸。其次,描述机构的速度控制。图 5 显示,速率与脉冲的频率和电压成比例。最后,脉冲的数目决定运动距离,因为 80V 或 40V 范围内每个脉冲代表 500m。4.感应模块5金刚石刀具安装在 XZ 平面装置,它用压电激励器驱动刀具。有些机构误差主要由热膨胀,激励器的磁滞现象和主轴直角为校正引起,可能直接对系统执行有消极影响。为了解决这个问题,发展了一个影像控制配置,如图 6 所示。图 6 左部是显微车床和在 Y 轴的 CCD。在图 6 的右侧图片,引入的视觉信息是由感应模块的电子耦合器件用 8 位像素表示。因为每个像素有二维信息,影像系统提供直角坐标系表示物体。像素坐标不受机械误差影响,并且它随 CCD 放大倍率增大而增大。在最新研究中应用了480640 像素,例如,当 CCD 的视野双重放大,像素坐标单位大约 6m。当 CCD 沿着 Y 轴排列,刀尖和工件的位置投影到二维像素坐标。通过像素坐标控制,刀具能精确定位和运动而不受机械误差影响。相反,如果刀具的刚度低,刀尖的位置不会受 XZ 平面装置精确控制。因而,更重要的是,操作影响低刚度显微车床的位置精度。5.执行模块6对于这个系统,在先前第 3 和第 4 部分介绍了驱动模块和感应模块,影像反馈控制方法在这部分介绍。影像反馈控制方式通过刀尖位置和 CCD 传来的图像驱动刀尖进给。首先,我们检查了刀尖的直线路径和圆周运动。这些路径控制,驱动频率是300Hz(162m/s)。第一,用直线路径描述刀尖路径。如图 8 所示 ,目标位置定义为(320, 240),它是 CCD 的中心而且 4 种路径控制同时检查。直线控制中,目标位置决定角度,现在位置决定刀尖进给。图 9(a)显示无反馈控制的刀尖结果路径,(b)显示反馈控制。无反馈控制下,四路的最终误差在 5pixels (30m)和15pixels (90m)之间。另一方面,有反馈控制的路径沿着目标路径,最终误差在2pixels (12 m)之内。其次,圆周路径控制,多轴向插值法的圆路,图 10 显示的是圆周路径控制的条件。目标圆形路径的中心定义为(320,240),它是 CCD 图像的中心,半径是100pixels (600m),此外,刀尖从点(220,240)开始沿着逆时针方向重复 3 次。在圆周路径控制下,我们考虑反馈不仅角度形成了目标圆道路和出席工具位置的中心,而且是错误在目标圆道路半径和从目标道路的中心的距离之间到当前工具位置半径的偏差。无反馈驱动运动的情况下,刀具通过提前计算角度控制路径。图 11 (a)显示无反馈控制的刀具运动的结果路径,并且(b)显示仅角度的反馈控制的路径,并且(c)显示以角度和半径的反馈控制的路径。 图 11 (a)展示结果路径偏离目标路径和圆弧路径的中心偏离目标路径。图 11 (b)显示结果路径与7目标路径匹配,但结果路径的半径随路径延伸而变大。 图 11(c)显示结果路径紧密接近目标路径,并且误差是5pixels (30m)。 从以上来看,证实提出的反馈控制方法对刀尖位置控制很有效率。 最后,运用提出的控制方法,做切断一根黄铜棒试验。 如图 12 所示,刀尖运动是圆周和直线。 目标路径向右运动 1pixel (6m)每 1 刀,然后刀尖切削。 在这个实验,切削的总深度是 150m。 图 13 显示切口实验外观,并且黄铜棒的切口从(1) 推进到 (4)。 图 14 显示 SEM 拍的切削黄铜棒相片。 从这张图片,开发的微车床系统可以很好执行切削。7.结论本文描述了发展基础研究视觉引导的显微车床。系统包括了驱动模块,并且加入感应模块,提出影像反馈控制方法
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