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时尚艺术板凳注塑模具设计【17张CAD图纸+毕业答辩论文】【注塑模具】

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编号:444510    类型:共享资源    大小:3.58MB    格式:RAR    上传时间:2015-06-27 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
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时尚 艺术 板凳 注塑 模具设计 全套 cad 图纸 毕业 答辩 论文 模具
资源描述:

摘要


注塑成型工艺已经在我国的农业、工业、制造业、国防及日常生活等方面广泛的运用。为了探究注塑成型工艺的生产过程及其模具的设计制造过程,本次毕业设计参考相关书籍,结合生活实际,对整套注塑模具的生产设计过程进行详细探究。

本文将对塑料板凳的注塑模具设计,详细描述了整套模具的设计过程。主要内容包括塑件的基本介绍、塑件的结构及成型工艺分析、材料的选择及成型工艺、注射机的选择及校核、模具的工作及结构原理、浇注系统的设计、成型零件的设计、侧向分型抽芯机构的设计、合模导向机构的设计、温度调节系统的设计、排气系统的设计、推出机构的设计等。在正确的分析材料的特点和塑件的工艺特点后,运用三维软件对塑件和模具的设计,制造及质量进行分析;运用CAXA软件绘制完整的模具装配图和其主要零件图。此次设计综合运用多中专业基础知识、如模具设计与制造基本理论、机械设计、材料成型基础、塑性成型工艺、计算机基础技术、模具CAD/CAM等。

通过对整个模具设计的过程,进一步加深对注塑成型工艺的了解,同时也巩固了对成型工艺的类型、结构、工作原理等的理论知识,以及在实践中总结并掌握模具设计的关键要点及其设计方法。


关键词: 成型工艺;设计;制造;塑料


Abstract


Injection molding process has been widely used in China's agricultural、 industrial、 manufacturing、defense and other aspects of daily life. In order to explore the injection molding process and mold production process design and manufacturing process, this graduation design reference books, combined with real life, the production of injection molds for the entire design process detailed inquiry.

This article will bench plastic injection mold design, detailed description of the entire mold design process. The main contents include a basic introduction to plastic parts, design selection and verification, working principle and structure of the mold, pouring system structure and plastic parts molding process analysis, choice of materials and molding process, injection machine, forming part of the design, side parting pulling mechanism design, design-oriented organization designed to mold temperature control system, the design of the exhaust system, the introduction of design institutions. After the characteristics and process characteristics of plastic parts correct analysis of the material, the use of three-dimensional software for plastic parts and mold design, manufacturing and quality analysis; using CAXA software to draw a complete mold assembly drawing and its major parts diagram. The design of the integrated use of multi-professional knowledge, such as mold design and manufacture of basic theory, mechanical design, material forming the basis of the plastic molding process, basic computer technology, tooling CAD / CAM and so on.

Key points through the entire mold design process, and further deepen their understanding of the injection molding process, but also to consolidate the process of forming the type, structure and operating principles of the theory of knowledge, as well as summary and master mold design and in practice.


Keywords: Molding process; design; making; plastic.




目    录


引言1

1  塑件的基本介绍2

1.1 塑件3D建模2

1.2 塑件名称2

1.3 塑件材料2

1.4 塑件前景3

1.5 塑件总体要求3

2  塑件的结构及工艺性分析4

2.1 塑件结构分析4

2.2 塑件的工艺性分析4

2.3 开模方向4

2.4 脱模斜度5

2.5 收缩率5

2.6 表面粗糙度5

2.7 塑件壁厚6

2.8 圆角6

3  材料的选择与工艺参数7

3.1 材料的选择及其性能7

3.2 塑件的成型工艺8

4  注射机的选择及校核10

4.1 注射机的相关参数10

4.2 注射机的选择11

4.3 锁模力的校核11

4.4 开模行程的校核12

5  模具的工作及结构原理说明13

5.1 模具的工作原理13

5.2 模具的结构说明13

6  浇注系统的设计15

6.1 浇注系统的设计要求15

6.2 型腔的数目及分布15

6.3 双分型面的选择与设计16

6.4 主流道的设计17

6.5 分流道的设计18

6.6 冷料穴的设计19

6.7 浇口的设计19

7  成型零部件的设计21

7.1 凹模的设计21

7.2 凸模的结构设计22

7.3 成型零部件尺寸的设计22

8  侧向分型抽芯机构的设计25

8.1 斜导柱的倾角25

8.2 斜导柱直径设计25

8.3 斜导柱长度的设计26

8.4 滑块的设计26

8.5 导滑槽的设计27

8.6 楔紧块的设计27

8.7 滑块定位的设计27

9  合模导向机构的设计28

9.1 导柱、导套的设计28

10  温度调节系统的设计30

10.1 温度调节系统的设计要求30

10.2 冷却回路的设计30

11  排气系统的设计31

12  推出机构的设计32

12.1 顶出力的计算32

12.2 凝料推出机构的设计33

13  支撑零部件设计34

14  常见问题及其解决办法35

14.1 熔接痕产生的原因及解决办法35

14.2 充模不力产生的原因及解决办法35

14.3 弯曲变形产生的原因及解决办法35

结论37

谢辞38

参考文献39




引言

随着我国工业技术的飞跃性发展,模具在我国国民经济的各个领域中发挥越来越大的作用,享有着“工业之母”的美称。模具制造是指通过注塑、压铸和锻压等方式得到所需的各种产品或工件,一个设计合理的塑件往往能够代替几个传统金属构件。利用塑性材料独有的特性,一次注塑成型往往就可以得到非常复杂的形状,所带来的实际应用效果非传统工艺所能相比。模具的生产与制造融合了多项高精密技术为一体,既是高新技术产品,又是高新技术载体。采用模具成型工艺,运用高新技术控制对所需的塑件进行加工生产,不仅可以提高生产时效,保质保量。而且还能减少生产线对材料的过度依赖,压缩了生产成本,更好的获取经济效益。

注塑成型是塑性成各个领域型加工中最常见的加工方法,其中注塑模具已经被广泛的采用。它的成型效果、制造精度、生产周期以及生产效率的高低,直接影响到产品的质量、产量和成本。注塑成型现已被广泛的应用于机械、电子、航空、航天、军工、交通、汽车、建材、医疗器械、生物、能源和日用品等领域。在一些发达国家,模具的生产制造早已形成产业链,成为这些国家的基础经济工业之一。模具产业,在美国被成为“美国工业的基石”,在日本被称为“促进社会富裕的源泉、动力”。工业要发展,模具要先行。没有高水平的模具产业链就没有高水平的工业产品。现在,模具工业水平是衡量一个国家制造工业制造水平高低的重要标志。

综上所述,进行模具设计是一项综合性的研究,其目的和意义在于以下几点:

(1)查阅中内外文献检索和阅读的能力;

(2)运用专业理论,解决实际问题的能力;

(3)设计,绘图的能力,包含计算机的使用能力;

(4)对模具设计制造的初步了解及掌握;

(5)形象思维和逻辑思维相结合的表达能力;

(6)撰写毕业论文的能力;

(7)养成认真、严肃、严谨的作风。


内容简介:
编号: 毕业设计(论文)开题报告 题 目: 时尚艺术塑料板凳注塑模具设计 院 (系): 国防生学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 陈玉成 学 号: 1000110101 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 曹泰山 职 称: 讲 师 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2013年12月23日1毕业设计的主要内容、重点和难点等 毕业设计的主要内容:毕业设计课题为时尚艺术塑料板凳注塑模具设计。近几年,我国塑料模具工业有了很大的发展,塑料制品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,其种类也越来越多,制造加工也越来越精致美观。在未来的模具市场中,塑料模具发展的速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。并且随着注塑模具技术的发展,在工程机械和工业机械、电子、汽车、家电、玩具等产品中,60%以上的零部件,可以依靠模具成型。随着国内经济发展,居民生活水平的提高,塑料板凳已经成为日常生活中常备的用品。塑料板凳也出现了多种样式,其中更多的板凳以其精美的外观,低廉的价格,以及耐用的特点而受到企业和广大消费者的欢迎。塑料板凳虽然看似简单,但是其注塑模具的设计制造所涉及的知识面和知识点比较多,能比较全面的反应一些注塑模具设计的特点。本课题应用性强,知识面覆盖较广,并且来自生活,所以容易激发我学习研究的兴趣,所以选择了这个课题,其主要内容如下:1、参观调研,查阅资料。到模具制造相关企业调研,了解模具设计、生产、制造及加工情况。结合本次毕设课题,查阅模具相关资料;2、 撰写开题报告;3、通过对产品的性能分析,完成相关的模具结构与零件设计;4、设计的模具结构要求完整、合理;5、合理选择尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料,绘制的产品图样完整;6、认真分析制件图,确定模具型腔、模具结构、分型面和进料口形式,计算含收缩率的相关尺寸和模具的强度和刚度;7、 翻译专业外语文献。8、 撰写毕业设计(论文)说明书;9、 绘制模具总装图、零件图;毕业设计的重点难点:1、脱模推出机构和侧抽芯机构的设计;2、塑件的合理性设计及结构工艺性分析;3、材料选择,收缩率计算。模具强度及刚度分析;4、塑件壁厚成型工艺考虑及保证塑件的外观要求;5、模具型腔数的确定,模具结构、分型面和进料口形式的选择;6、保证塑件成型时无变形,注出的制件表面光滑,无气泡和其它缺陷,无飞边或少飞边。 7、绘制模具总装图、零件图及尺寸标注。2准备情况(查阅的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等) 1、模具技术的现状模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具、就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备,而是技术密集型的产品,工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为:“模具是发展工业的一把钥匙;模具是一个企业的心脏;模具是富裕社会的一种动力”。近年来,我国塑料模具业发展相当快,目前,塑料模具在整个模具行业中约占30%左右,而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展,许多企业开始追求提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产成本,最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来,CAD技术的应用越来越普遍和深入,大大缩短了模具设计周期,提高了制模质量和复杂模具的制造能力。目前,美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过1O0亿美元;日本从1957年到1984年二十七年间,模具工业增长100倍;1987年台湾地区模具出口达一亿二千万美元。香港的模具年产值为30亿港币,我国的模具年产值为人民币3O亿元。从整体来看,中国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很多进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍然很大。主要缺陷明显的表现在精度不高,技术含量低、复杂程度低等缺点。严重的阻碍着国内模具业的发展。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。因此中国塑料模具行业和国外先进水平相比,主要存在一下问题:发展不平衡,产品总体水平较低;工艺装备落后,组织协调能力差;大多数企业开发能力弱,创新能力明显不足;供需矛盾短期难以缓解;体制和人才问题的解决尚需时日。这些都严重的阻碍着国内模具业的发展。设计出好的产品却无法做出是我模具业的最大不足。因此,注重科技含量,借助了国外的先进理论技术则尤为重要。大型化、高精密度、节能复合型模具将是未来注塑模具的发展方向。随着国际化,市场竞争越来越激烈,短周期、高质量、长寿命的高档塑料模具也会加大研制与开发。同时,注塑模具将与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式密切结合,最终使塑料模具行业发生重大变革。 2、注塑模简介 注塑成型又称注塑模具,是热塑性塑料制件的一种主要成型方法,并且能够成功地将某些热固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各种形状的塑料制品,其优点包括成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的制品,且生产效率高易于实现自动化,因而广泛应用在塑料制品生产当中。 3、注塑成型原理及特点 塑料的注塑成型过程,就是借助螺杆或柱塞的推力,将已塑化的塑料熔体以一定的压力和速度注入模具型腔内,经过冷却固化定型后开模而获得制品。因此,可以说注塑成型在塑料装配生产中具有重要地位。 4、注塑成型原理 注塑成型所用的模具即为注塑模(也称为注射模),注塑成型的原理(以螺杆式注射机为例)。首先将颗粒或粉状的塑料加入料斗,然后输送到侧装有电加热的料筒中塑化。螺杆在料筒前端原地转动,使被加热预塑的塑料在螺杆的转动作用下通过螺旋槽输送至料筒前端的喷嘴附近。螺杆的转动使塑料进一步化,料温在剪切摩擦热的作用下进一步提高并得以均匀化。当料筒前端堆积的体对螺杆产生一定的压力时(称为螺杆的背压),螺杆将转动后退,直至整好的行程开关接触,从而使螺母与螺杆锁紧。具有模具一次注射量的塑料预塑和储过程结束。这时,马达带动气缸前进,与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将熔料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中。熔体通过喷嘴注入闭合模具腔后,必须经过一定时间的保压,熔融塑料才能冷却固化,保持模具型腔所赋予形状和尺寸。当合模机构打开时,在推出机构的作用下,即可顶出注塑成型的塑料制品。5、时尚艺术注塑板凳的注塑模设计的流程:(1)思考与创新:绘制草图,确定塑料板凳的外观形式;(2)实践操作:通过Pro-e软件画出板凳的三维模型;(3)用Pro-e做出内部的结构,实现外观要求;(4)将Pro-e做的图导入AutoCAD中;(5)修改结构图。6、注射模具的设计过程(1)对塑料零件的材料、形状和功能进行分析(2)确定型腔的数目确定型腔的数目条件有:最大注射量、锁模力、产品的精度要求和经济性等。(3)选择分型面分型面的选择应以模具结构简单、分型容易,且不破坏已成型的塑件为原则。(4)型腔的布置方案型腔的布置应采用平衡式排列,以保证各型腔平衡进料。型腔的布置还要注意与冷却管道、推杆布置的协调问题。(5)确定浇注系统浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统的设计应根据模具的类型、型腔的数目及布置方式、塑件的原料及尺寸等确定。(6)确定脱模方式脱模方式的设计应根据塑件留在模具的部分而同。由于注射机的推出顶杆在动模部分,所以,脱模推出机构一般都设计在模具的动模部分。因此,应设计成使塑件能留在动模部分。设计中,除了将较长的型芯安排在动模部分以外,还常设计拉料杆,强制塑件留在动模部分。但也有些塑件的结构要求塑件在分型时,留在定模部分,在定模一侧设计出推出装置。推出机构的设计也应根据塑件的不同结构设计出不同的形式,有推杆、推管和推板等结构。(7)确定调温系统结构模具的调温系统主要由塑料种类决定。模具的大小、塑件的物理性能、外观和尺寸精度都对模具的调温系统有影响。(8)确定凹模和型心的固定方式当凹模或型心采用镶块结构时,应合理地划分铁块并同时考虑镶块的强度、可加工性及安装固定。(9)确定排气尺寸一般注射模的排气可以利用模具分型面和推杆与模具的间隙;而对于大型和高速成型的注射模,必须设计相应的排气装置。(10)确定注射模的主要尺寸根据相应的公式,计算成型零件的工作尺寸,以及决定模具型腔的侧壁厚度、动模板的厚度、拼块式型腔的型腔板的厚度及注射模的闭合高度。(11)选用标准模架根据设计、计算的注射模的主要尺寸,来选用注视模的标准模架,并尽量选择标准模具零件。(12)绘制模具的结构草图在以上工作的基础上,绘制注射模的完整的结构草图,绘制模具结构图是模具设计十分重要的工作,其步骤为先画俯视图(顺序为:画模架、型腔、冷却管道、支撑柱、推出机构),再画出主视图。(13)校核模具与注射机有关尺寸对所使用的注射机的参数进行校核:包括最大注射量、注射压力、锁模力及模具的安装部分的尺寸、开模行程和推出机构的校核。(14)注射模结构设计的审查对根据上述有关注视模结构设计的各项要求设计出来的注射模,应进行注射模结构设计的初步审查,同时,也有必要对提出的要求加以确认和修改。(15)绘制模具的装配图装配图是模具装配的主要依据,因此应清楚地表明注视模的各个零件的装配关系、必要的尺寸(如外形尺寸、定位圈直径、安装尺寸、活动零件的极限尺寸等)、序号、明细表、标题栏及技术要求。(16)绘制模具的零件图由模具装配图拆绘零件图的顺序为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件后结构零件。(17)复核设计图样注射模具设计的最后是审核所设计的注射模,应多关注零件的加工、性能。已查阅的文献资料1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:高等教育出版社.2007.2 宋长发.工程制图M.北京:国防工业出版社,20011.3 任仲贵. CAD/CAM原理M. 北京:清华大学出版社,1991.4 王明强.计算机辅助设计技术M. 北京:科学出版社,2002. 5 许鹤峰.注射模具设计要点与图例M.北京:化学工业出版社,1999. 6 李名尧.模具CAD/CAMM.北京:机械工业出版社,2004.7 潘宝权.模具制造工艺M.北京:机械工业出版社,2004.8.张维合.注塑模具设计实用教程.北京:化学工业出版社,2007.9 李学锋. 塑料模设计及制造M.北京:机械工业出版社,2002.10.Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research J, 2001, 39(14): 3109-3126.现有设备及实验条件:计算机一台,使用软件为Pro/Engineer5.0及Auto CAD2008、Moldflow insight,以上实验条件可满足本次毕业设计的要求。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料一、2013年12月9日至2013年12月22日,理解消化毕设任务书要求并收集、分析、消化资料文献,根据毕设内容完成并交开题报告;二、2014年1月6日至2014年1月13日,开展调研,了解塑件结构,对原材料进行分析,考虑塑件的成型工艺性、模具的总体结构的形式,并完成部分英文摘要翻译。三、2014年3月4日至2013年3月31日,查阅资料,熟悉注射模的结构及有关计算,拟定模具的方案设计、总体设计及主要零件设计,拟定成型工艺过程,查阅有关手册确定适宜的工艺参数,注射机的选择及确定注射设备及型号规格;四、2014年4月1日至201
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