关 键 词：

模具 功能 喷枪 卡头芯 注射 模具设计

资源描述：

模具)四功能喷枪卡头芯注射模具设计,模具,功能,喷枪,卡头芯,注射,模具设计

内容简介：

毕业实习与毕业设计调研报告 学生姓名： 李芳芳 专业班级： 机自02103班 学生学号： 131021067 指导老师： 曾 经 梁 成绩评定： 机 械 工 程 系2006年 3 月 11 日实习或调研地点常德市润绿园林工具有限公司实习与调研时间 2006年2月27日2006年3月10日毕业实习与调研的目的、意义：为了更好的搞好毕业设计，使设计出的产品符合实际生产的要求，我对常德市润绿园林工具有限公司进行了考察和实习。毕业实习是一个理论联系实际的过程，是对大学四年所学专业知识的一次全面复习和升华，在实习过程中，通过对实际注射塑料模的观察，熟悉和了解相关产品的设计制造方法以及模具的制造方法、材料等各方面的问题，并运用所学的知识提出相对合理的解决方案，巩固了大学四年所学的画法几何与机械制图、公差与配合、现代制造工艺理论与方法、机械工程材料等专业课程的基本知识，从而有利于自己能够顺利的完成毕业设计，为自己的四年大学生活画上一个句号。毕业实习与毕业设计调研鉴定： 指导教师： 年 月 日毕业实习与毕业设计调研成绩评定指导教师建议成绩： 指导教师（签名）： 年 月 日系毕业设计工作指导小组审定成绩： 组长签名： 机械工程系（盖章）毕业实习与毕业设计调研报告正文一、实习与调研单位基本情况为了做好本次毕业设计，系部要求我们必须进行一次较长时间的实习与调研。在曾老师的带领下，我们到了常德市润绿园林工具有限公司。该公司是一家专业从事园林绿化工具设计、生产、销售同时承接园林绿化工程设计、施工的企业。企业的宗旨是“维护大家共同的绿色”。该公司拥有固定资产3000万，流动资1000万。拥有员工400多名，其中专业技术人员80名，大中专毕业生占员工总数的85%。共有四个车间和相关厂房，生产管理基本上是自动化形式，由于生产的产品主要面向常德及省内外其他地区，生产规模比较大。本公司为外向型企业，产品范围覆盖整个园林工具的生产领域，生产的产品有八大系列三百多个品种，包括：绿网水管、快速接头、喷水枪、枝剪、铲、耙、喷水壶、水管/水车类、洒水器类施、肥播种器类、园林五金工具类等园林用具。其生产的工人多数是有经验的工人。常德市润绿园林工具有限公司正在进行注射模、挤塑模、压铸模、吹塑模等加工，我们主要了解注射模设计和加工的实际工作情况和相关参数。二、实习心得和体会 此次实习是我们搞好毕业设计的一项重要的实践性教学环节，在实习中开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。在常德市润绿园林工具有限公司中，陈学彬工程师向我们介绍有关内容；同时我们也在生产车间参观，向企业的现场管理，技术生产工作人员学习请教相关知识。我们又进行了分组讨论、发言，通过交流实习体会，加深和巩固了实习内容。通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的东西，并对注射塑料模设计有了更深的认识。我们在常德市润绿园林工具有限公司实习和调研中，我们了解到要做好一副注塑模，在设计之前必须明确以下事项：1、明确制品的几何形状及使用要求对于形状复杂的制品，有时除看懂其图样外，还需参考产品模型或样品，考虑塑料的种类及制品的成型收缩率、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、允许变形范围等问题，即充分了解制品的使用要求，因为这不仅是模具设计的主要依据，而且是减少模具设计者与产品设计者之间意见分歧的手段。2、估算制品的体积和重量及确定成型总体方案。计算制品的重量目的在于选择设备和成型总体设计方案。成型总体方案包括确定模具的结构形式，型腔数目，制品成型的自动化程度，采用流道的形式，制品的侧向型孔是同时成型还是后序加工，侧凹的脱模方式等。3、明确注射成型机的型号和规格只有确定采用什么型号和规格的注射成型机，在模具设计时才能对模具上与注射机有关的结构和尺寸的数据进行校核。4、检查制品的工艺性对制品进行成型前的工艺性的检查，以确认制品的各个细小部分是否符合成型的工艺性条件。在车间里面，从塑料产品的加工过程中，我们了解到，注射成型的工艺过程主要有以下几个方面：1、成型前的准备原料与处理：为了保证注射成型的正常进行和保证塑件的质量，要注射成型前应做一定的的准备工作，如对塑料原料进行外观检验。清洗机筒：生产中，如需改变塑料品种、调控颜色，或发现成型过程中出现热分解或降低反应，则应对注射机筒进行清洗。预热嵌件：对于有嵌件的塑料制品，由于塑料与金属的收缩率不同，嵌件周围的塑料容易出现收缩应力和裂纹，因此，成型前可对嵌件进行预热。2、注射过程（1）加料：将粒状或粉状塑料加入注射机料斗，由柱塞或螺杆带入料筒进行加热（2）塑化：成型塑料在注射机料筒内经过加热、压实及混料等作用以后，由松散的粉状颗粒或料状的固态转变成连续的均化熔体的过程。（3）充模：塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推动作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模具型腔。（4）保压：充模结束后，在注射机柱塞或螺杆下，熔体仍然保持力进行补料，使料筒中的熔料继续进入型腔，以补充塑料中的收缩需要。（5）浇口冻结后的冷却：要此阶段，补缩或倒流均不再继续进行，型腔内的塑料继续冷却、硬化和定型。当脱模时，塑料制件具有足够的刚度，不再产生翘曲和变形。（6）脱模：塑件冷却后即可开模，在推出机构的作用下，将塑料制件推出模外。3、塑件的后处理（1）退火处理：利用退火时的分量，能加速塑料中大分子松弛，从而消除塑件成型后的残余应力。（2）调湿处理：主要用于吸湿性很强且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件，调湿处理出除了能在加热条件下消除残余应力外，还能使塑件在加热介质中达到吸湿平衡，以防止在使用过程中生发生尺寸变化。在参观了常德市润绿园林工具有限公司之后，我们又到了其他机械厂参观了几种典型模具设备的制造和加工工艺，对模具的设计、制造、选用、装配、加工有了一定的认识，为毕业设计打下了坚实的基础。在调研和实习中，工厂师傅们告诉我们，为了提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本，在设计各种产品时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件。三、实习总结通过实习和调研之后，我对我的课题有了进一步的认识，四功能喷枪中的卡头芯，结构简单，精度要求不高，只要与四功能喷枪上喷头、枪身、开关等零件配合即可。根据零件的特点，以及塑料的性能和应用，该零件在加工时需要较高的料温和模温。浇注系统的流动较小，为了在较高的注射压力下避免浇口附近产生较大的应力而导致制品翘曲变形，因此在本次设计中采用护耳浇口，又由于零件的结构简单、精度要求不高，为提高生产率，因此我此次设计中，采用一模八腔的结构。在设计中，主要考虑以下问题： 1）模具的结构和基本参数；2）模具合模导向机构设计；3）分型面选择、推出脱模机构设计；4）模腔的布置与浇注系统设计；5）成型零件部件结构设计是否合理；6）推出脱模机构与侧向分型或抽芯机构设计；7）排气结构设置；8）温度调节系统；9）支承零部件结构设计；10）外形尺寸要保证安装在此次实习和调研中，我认识到注塑模要设计好，不仅要有机械方面的知识，而且还涉及到材料、模具等方面，是一个有关机械与材料的交叉课题。仅有理论知识是不行的，需要到工厂认真考察。在工厂实习中，工人师傅还教了我很多以前书本上学不到的知识，对我此次的毕业设计有很大的帮助。 学生签名： 2006 年3月10日塑料注射模的同步设计系统摘要 :传统上，塑料注射模设计一般以线性的方式进行。 这种线性的工艺过程中，有些设计活动可以同时进行，因此形成了一个长期的循环过程。但是由于不同的步骤设计缺乏协调性和设计者之间的相互沟通。因此错误是不可避免的。通过分析模型过程和模型设计中模件的设计，在当前模型设计基础上，本文章提出了同步设计系统(SDS)。SDS主要包括下列功能： （1）设计者之间可以通过使用客户机/服务器技术实现设计者之间的相互联交流；(2)提供当前的设计状况和背景资料，并为下一步的设计提出可行性方案；( 3 )找出不同的设计者之间的不同点，提出解决这些争议的意见，以便这项任务能给在同一时间被不同的专家设计(4)不断地检查模型设计模件以保持设计的一致性。而且SDS系统能够在模型设计过程中减少人为的错误。因此，SDS系统的开发能够缩短产品研制周期和减少开发费用，使产品尽快投入市场。关键字： 同步设计系统（SDS） 并行工程 网络技术和注射模具设计。 1、简介 塑料模具的设计是为了生产出不同的塑料产品。传统上，塑料注射模的设计通常由人工绘图，随着CAD技术的出现，近来计算机辅助注射模的设计(计算机辅助设计)技术也不断的发展。IMOLD 1 就是第一个这样系统，它所需的时间是通常设计时间的80%。系统提供不同的模型，而每个模型又是由不同的模件组成，即填料、滑块、浇口道、型芯、型腔、型机体、凸模、注射机和通气孔。设计者通常可以同时运用这些模件。由于一些辅助元件设计必须同时进行，因此这种线性的设计方法效率较低。当两个或更多设计者同时对同一模具的辅助元件进行设计时，而协调性和相互之间的沟通只是口头上的，这样效率较低和极易出现错误。因此信息的交换是必要的23，而一个自动的设计监控系统当然也是必不可少的。 最近并行工程结合产品设计和相关的工艺过程，已成为一种有条不紊的设计方法，得到支持并已被运用于生产之中，这种方法缩短设计时间，降低产品开发成本，并且改进产品质量 4.曾经前人使用过的设计方法在此系统中已被使用5.新的报告也将并行工程用于注射模型设计过程。Lee et al 提出一个当前的模具的概念设计6。不过这个概念，因设计过程仍然是线性的，所以知识库和数据的分享都受到限制。而且，在实际应用中并没有被承认。其他研究如建立在注射模具设计基础上的CAD知识库系统已不断的发展789 10。 但是这些报导工作却有以下几点被限制： 他们仅有当前的设计规章和知识。在线形方式中很多功能被限制。 虽然单用户允许使用此系统，但是多个用户在不同的位置同时存取使用这些系统进行处理则是不允许的7。 设计者之间缺少相互的结合，即设计者需要经历整个设计过程。这不同于公司的实际后产情况，在这里任务被分配给不同的专家同时做。 他们只集中于特别的部分，例如过程设计8局部设计和整体设计9。 因此，他们不能处理复杂的注射模具设计。通过分析模具的设计过程，这篇文章在IMOLD系统的基础上不断研发和实施，得到了当前注射模具设计的新方法同步设计系统(SDS)。 2、当前的模具设计过程 随着全球化的发展，产品面临的压力不断增长，因此产品应尽快进入市场，模具设计中，分工合作已成为发展趋势。 模具设计过程可以定义为以下几点。 （1）相关模型：一对模型(例如Pmodule-x. Pmodule-y)如果一个模件所需的信息通常是来自另一个已存在的模件，则称相关模型。信息要求一个完整的输出量转移或者只描述部分的转移量，他们通常在此系列方面运用。如图1（a）所示。 （2）独立模型：一对模型如果其中一个模件的信息量与另一个无关或者要求同时完成一对模型则称为独立模型。图1(b)显示了独立模型Pmodule-x和Pmodule-y (3)其它模型：这是一个决策者(参阅图1(c)。由图（1）可以看出相关模型串行连接而独立模型则是并联堆积。 注射模型设计程序的分解展示了它的独立性和相互依靠特性。 IMOLD系统有10个设计模件：数据准备、浇注系统、分型系统、模具底部，滑块设计、顶出装置设计、冷却系统、注射系统、标准件设计和排气系统设计。每一个操作都有一个具体的部分设计。这些设计模件的先后顺序关系如图2中所示。 3、在装配过程中各部分之间的树形关系。 一个注射模型是几个附属组件通过配合被连结起来。在IMOLD里，一个动态的装配树形结构用来描述并且组织模具设计。如图3所一个组装树的模型示例，它显示了起动在一模型设计给一部分中，整个结晶器装置树创造每节点的零内容。 模件被使用和那些附属装配的通讯记者和/或组成部分被建立，在装配树过程中的他们的通讯记者节点被充满。 在模型设计过程中，我们为了决定模型设计在并行工程中下一步是什么，因此了解模型设计当前的善是十分必要的。在装配树中机械装置的不断增加，提供了动态的模具设计。 在我们的方法中，模具设计状况设计通过核对装配树中结点的情况不断的检索，要先前关系的基础上提出下一步或者数步之后的方案。如图2所示的图表。 4、同步设计系统 本文章提出了同步设计系统(SDS)能够在计算机辅助注射模型设计方面达到一致性，SDS的整体结构如图4所显示。SDS占有一个接口，四个主要功能和数据库。 四个主要功能是知识功能，协调功能，监控功能和网络功能。 (1)界面 设计者使用SDS通过界面来实现。SDS系统不断发展以便仅仅通过对SDS的提供就能完成注射模具设计过程。设计者可以使用他们自己的电脑终端机(主机)通过此界面进行设计和相互之间的交流。 (2)网络功能 为了使不同地方的设计者能够同时进行工程设计协作。SDS对不同的用户提供了有效的联系。网络设备将执行这项任务，网络设备使用服务器/客户技术使不同的用户之间可以进行相互联系。客户/服务器主要功能是使工艺过程相互在独立的机器上运行。一台服务器能同时向多个客户提供服务并且控制他们的共享资源、数据和信息的入口。附在物理网络上的设备都有主机和IP(网际协议)地址。IP是整个传输控制协议/网际协议(传输控制协议/网际协议)协议重点的。TCP将信息通过局域网的IP地址传送给不同的主机(主要是指客户机) (参阅图5)。SDS可以通过Inthernet传给不同的计算机和不同的用户从而被不断的使用。例如，设计者希望设计顶出装置，但是部分模件尚未运行就可对所要求的部分模件对网络发出请求，则网络就会把它寄给所需的要的设计者。之后模件将被设计，前设计者将会得到部分模件已经被其他设计者完成的信息，以便更好的利用。 (3)知识功能 随着降低模具设计者的专业化趋势的发展，SDS一个主要目标是向没有经验的设计者提供信息。 因此SDS主要提供关于当前的设计问题和文献资料，同时提供了专家指导，而这个指导是关于整个设计过程的。例如，一个设计者登录后，SDS将会通知将他/她当前的实际水平，即模件是否已被其他设计者完成，和根据当前的模具设计过程向他/她提供下一步的可行方案。与在数据库里的静态数据不同，SDS里的信息具有自动更新的性能；即它通过模型设计过程自动产生新信息。计算机辅助设计的关键是能够及时的为模型设计提供信息，SDS不仅仅提供了信息，而且SDS利用知识库给那些设计者智能化的帮助。 (4)协调功能 现实公司的实际情况中，那些任务在相同的时间分配给不同设计者。而分工合作最关键的因素是设计者之间的协调性，它可以减少人为的错误。例如，两个设计者可能同步设计相同的模件。其中一设计者在当前模型设计过程中，由于母模件不能被执行，可能选择执行水平较低的子模件(低水平)处理。而以上面则会引起冲突的上升。因此，SDS能够检查冲突和提出冲突的解决办法，使不同模型设计模件和不同的设计者相互协调。首先，SDS将判断哪个模件必须被首先执行和哪个模件可以被同时做。根据当前模具设计处理，母模件必须被首先执行，子模件能被不同的设计者同时在不同的主机上完成。其次，如果一个模件是修改，相关的子模件就必须被更新。例如，任何模具库相关参数据的改变都需要设计者重新进行滑块设计和顶出装置的设计。第三，如果一些设计者正在进行模件的设计，SDS将会同其他的设计者相互协调。换句话说，SDS能够提供设计模件的次序并且保持模件适合单个设计者，并提供适合多个设计者的设计次序以保持他们设计结果的一致性。而协调功能将支持此项功能。(5)监控功能 SDS对全部模具在整个期间设计问题进行评论。SDS对模型设计进行周期性的核对，以保持模件的一致性，以便SDS能提供最新和最及时的信息给不同的设计者。例如，SDS向设计者报告模件有哪些被其他设计者完成，或者哪些模件已被其他设计者修改。SDS通知设计者可以下载已被完成的模件或者更新相关的模型，因此SDS向设计者提供了监控信息。这个功能由监控设备来完成。 (6)在SDS的网络数据库 一个网络数据库在结构设计过程中能够提供相当多的帮助。因此，SDS也提供一个网络数据库。一个网络数据库由全球数据库即许多当地的数据库通过一个数据接口程序组成。（a）全球数据库里的数据对全部需求都来说都十分清晰，任何意见都很容易修改并适合新的需求都。应用者所需的普通数据。并行设计模型设计过程被存储在全球数据库中。 (b)短暂的信息，例如在运行分析中间产生的结果一般是储存在本地数据库中。SDS存储模具的当前状态信息设计最初产品信息存入本地数据库，本地数据库能够对最新的设计数据的立即录入。四个设备与数据库相互作用。网络设备帮助设计者在模具期间相互交流；知识设备帮助设计者正确地选择设计模件；协调设备提供了所选择的模型之间的协调；监控设备不断地检查正在运行的模件。这四个设备之间是相互联系并且是相互作用以达到计算机辅助注射模设计的一致性。这四个设备活动的顺序如图6所示。网络设备可以被任何设计者随时使用。当设计者登录并且想要选择设计模型时，提供智能化帮助。设计者选择模件之后，协调设备提供不同模具设计的冲突察觉和提出解决冲突的办法和不同模具设计的相互沟通，监控设备周期性的检查模型设计模件。 5、示例 下列例子是一个底盘的模型设计。设计者起初使用IMOLD系统而且SDS系统也同时进行。 由SDS提供建议/指示在IMOLD(见图7)基础上屏幕上显了整个设计过程。设计者A在主机上下载了产品模型后，SDS将会提出下一步进行数据准备的建议，当这个模件的完成时，则下一步可进行的设计是浇注系统或者分型系统。设计者A选择分型系统。与此同时，设计者B在主机B上开始浇注系统和模具其体的设计，SDS就会告诉A浇注系统和模具基体已被另一设计者进行设计。设计者A则可更新总装配，然后去下载那两个已被设计的模件(如图8a所)。当前状况下，SDS建议设计者A进行滑块设计或者顶出装置的设计，若模具的边缘具有空刀槽，则设计者A将进行滑块设计。但是在执行之后，设计者A若查明滑块设计在模架之外(如图8b所)。因此，设计者A可通过SDS寄电子邮件给设计者B(如图7)。设计者B得到电子邮件后，修改模具和基本部分。根据SDS 指示，设计者B应寄给A一个改进后的滑块设计。因此，如图8所示，在主机A中不断的更新数据，最后设计者A依照SDS指示进行冷却系统的设计。同时，其它设计者也将注射系统、排气系统在不同的计算机上完成。这时，设计 者A更新那些装配树下载其他模件，最后在主机A上完成模具的装配，如图8d所示。 在没有SDS的情况下即设计以线的方式的模具运行IMOLD和注射模的并行设计比较的结果如下，结果分别如图9a和图9b所示：没有SDS系统时，总设计时间是2920小时，当用SDS时，总设计时间是1630小时，节省了44.2%。6、结论 模具同步设计是有利的，其中最关键的是能够更进一步缩短设计时间，因此并行设计过程已经被提出使用。SDS的监控系统设计已经被开发，引导设计者在不同模具设计领域的专业化，并同时适用于整个模具的装配。SDS通过设计者的努力和保持模具设计的一致性，以达到模具设计工作可以分配给不同专家同时去做。设计者在不同的地方对于工程设计可以相互协作。一个简单的例子表明并行设计过程已经被完成，并且设计时间与传统的线性设计实践相比较能够显著缩短。7、参考文献1. k.S. Lee, J. Y. I-I. Fuh, Y. F. Zhang, A. Y. C. Nee and Z. Li. IMOLD: An Intelligent Plastic Injection Mold Design and Assembly System. The proceedings of the 4th International Conference on Die arid Mould Technology. 4-16 June, Kuala Lumpur, Malaysia, 30-37 (1997).2. R.Fruchter, K. Refiner, L. Leifer and C. Toye. VisionManager: A computer environment for design evolution capture. GE: Research and Application 6, 1, 71-84 199$3. F. Kimura, H. Suzuki, B. Mosey and T. Yamada. Modeling information in design background for product development support. Annals of the CIRP 45, 1，141-144 (1996).4. M. E. McGrath. Setting the FACE in Product Development: a guide to Product And Cycle-time Excellence. Butterworth-Hdeinemann, Boston (I996).5. Harvey Maylor and Ray Gosling. The reality of concurrent new product development, Integrated Manufacturing Systems. 9/2, 69-76 (1998).6. R. S. Lee, Y. M. Chen and C. Z. Lee. Development of a concurrent mold design system: a knowledge-based approach. Computer Integrated Manufacturing Systems. 10, 287-307(1997).7. C. K. Kwong and G. F. Smith. A Computational System far Process Design of Injection Moulding: Combining a Blackboard-Based Expert System and a Case-Based Reasoning Approach. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 14, 350-357(1998)8. V. B. Gerdes, D. Webb and C. Chassapis. Concurrent Engineering Approach to Injection Mold Design and Fabrication. ANTEC. 1111-1116 (1994).9. Y. J. Huh and S. G. Kin.