MJZ01-029@农机F型果杯轮轴塑料模设计
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机械毕业设计全套
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MJZ01-029@农机F型果杯轮轴塑料模设计,机械毕业设计全套
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院系：工学院 2014.05.13 学生：吴海 学号： 20100979 指导老师：刘木华 班级：农机 101 nts目录 一 三 二 产品分析 模具的整体设计 四 方案拟定 总结 nts第一章 产品分析 1.1 1.3 1.2 行业背景分析 产品结构分析 塑件工艺分析 nts1.1果蔬采后处理装备行业背景 脐橙视觉重量分选机 nts1.2产品结构分析 果杯轮轴特写 果杯轮轴 nts1.2产品结构分析 果杯轮轴三维图 轮轴尺寸 nts1.3 塑件工艺分析 1、 该材料采用聚丙烯 (PP塑料 )， 其具有流动性好，冷却速度快，塑料壁厚须均匀 , 化学稳定性很好。 2、 抗疲劳强度特别高，具有良好的成型性能！ 3、制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化 4、改进：加入填料炭黑改良性状效果，达到永久抗静电效果，提高耐光照老化性。 nts第二章 方案拟定 2.1 2.3 2.2 注射机选择 浇注系统设计 冷却系统设计 nts2.1 注射机的选择 根据所需塑料的总体积查表可以选择注射机的型号为： XS-ZS-22 注射机的参数为： 注射容量为： 20-30 cm3 注射压力为： 105 Mpa 螺杆直径： 20*2cm 注射行程： 130 cm 最大成型面积为： 90cm2 最大开（合）模行程： 160 mm 模具最大厚度为： 180 mm 模具最小厚度为： 60mm 合模方式：机械、液压 注射时间： 0.45s、 0.5s nts2.2 浇注系统设计 浇注系统的设计原则： 1、 型腔的布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。 2、 型腔和浇口的排列要尽可能减小模具外形尺寸。 3、 系统流道应尽可能短，断面尺寸适当；尽可能减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。 4、 对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分流道尽可能采用平衡式布置。 5、 满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽可能小，以减小塑料的耗量。 6、 浇品位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形，浇口的残痕不应影响塑件的外观。 nts2.3冷却系统设计 为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。 nts第三章 模具的整体设计 整体结构设计 开模演示 nts第四章 总结 通过这次毕业设计我学到了许多知识，我的毕业设计题目是“ F型果杯轮轴塑料模设计”，这次毕业设计是与我实习工作的实践相结合，通过老师的指导与我在公司的实践学习，以及周围同事同学的帮助，终于走到了今天的这一步。 nts汇报人：吴海 2014年 5月 谢谢各位老师的指导与指正 nts 0 本 科 毕 业 论 文（设 计） 题目 ： F 型果杯轮轴塑料模设计 学 院 ： 工学院 姓 名 ： 学 号 ： 专 业 ： 年 级 ： 指导教师 ： 职 称： 教授 二 0 一四 年 五 月 nts 1 摘要 中国是世界上最大的水果和蔬菜生产大国，但只有在产后商品化的多家上市约10的总产 ，远远低于发达国家 70%以上的水平，由此导致经济效益低下，造成于此的根本原因是采后处理装备落后，尤其是缺乏高端分选设备，而高端设备技术长期被国外发达国家所掌控，国内用户由于价格问题难以大规模采购和使用。为此，研制具有自主知识产权、性价比合理、维护便捷的果蔬分选设备，不仅是产业发展的迫切需要，同时对于打破国外技术垄断，具有重要的战略意义。 毕业设计是水果和蔬菜进行分析整理机水果杯形砂轮，设计一个水果杯轮一对四腔模具的塑料模具和使用 EMX（模具专家系统的扩展）的 PRO / E的设计完成模具塑胶模具进行了分析。成型部分，包括选择和计算过程 参数型腔，型芯，如设计，设计过程浇注系统的重要组成部分，冷却系统和其他结构，模具的选择原则的详细描述。 关键词 ： 注塑模具； PRO/E； EMX nts 2 Abstract China is the worlds largest fruit and vegetable production country, but after commercialized treatment after mining listed the number of accounts for only about 10% of the total output, far less than developed countries more than 70% of all levels, the resulting economic benefit is low, the root cause of this is post-processing equipment backward, especially lack of high-end separation equipment, and high-end equipment technology mastered by the foreign developed countries for a long time, domestic users due to price problems difficult to mass purchase and use. To this end, developed with independent intellectual property rights, reasonable price, convenient fruit sorting equipment maintenance, not only is the urgent need of industrial development, at the same time to break the monopoly of foreign technology, has important strategic significance. This graduation design is to the fruit and vegetable fruit cup wheel is analyzed in the separator, designed a pair of one module and four cavities fruit cup wheel plastic mold, and by using PRO/E EMX (extension) mould expert system on the design of plastic mould cavity analysis. Detailed describes the molding parts including the cavity and core design, important parts of the choice of process parameters and calculation, the design of gating system, cooling system and other structures process, the selection of the die set principles. Key words： injeetion mould； Pro E； EMX nts 3 目录 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY . 错误 !未定义书签。 本 科 毕 业 论 文（设 计） . 0 摘要 . 1 ABSTRACT . 2 第一章 绪论 . 5 1.1 塑料成形模具在加工工业中的地位 . 5 1.2 我国模具技术与国外的差距 . 6 1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的运用 . 7 第二章 塑料的成型特性 . 7 2.1、注塑件实体 . 7 2.2 、材料的成型特性 . 9 2.3、 PP 材料的成型工艺参数 . 10 第三章 设计方案及参数的确定 . 10 3.1 注塑机的确定 . 10 3.2 浇注系统设计 . 11 3.2.1 主浇道设计 . 12 3.2.2 冷料穴的设计 . 12 3.2.3 分流道的设计 . 12 3.2.4 浇口的设计 . 13 3.4 排气系统的设计 . 15 3.5 冷却系统的设计 . 16 第四章 模具的结构设计 . 17 4.1 成型零件的设计 . 17 4.2 动、定模的工作尺寸计算 . 17 4.2.1 型芯设计 . 17 4.2.2 型腔设计 . 18 4.2.3 粗糙度设计 . 19 4.2.4 X 综合修正系数设计 . 19 4.2.5 形体尺 寸公差设计 . 19 4.3 机构的设技 . 20 4.3.1 推出机构的设计 . 20 4.3.2 推杆（复位杆）的设计 . 21 nts 4 4.3.3 导向机构的 设计 . 21 4.3.4 拉料杆的设计 . 22 4.4 注射模标准模架的设计 . 23 4.4.1 模架设计 . 23 4.4.2 动模板的设计 . 24 4.4.3 定模板的设计 . 24 4.4.4 定模座板设计 . 24 4.4.5 动模座板设计 . 25 4.4.6 垫块设计 . 25 4.4.7 推杆固定板设计 . 26 4.4.8 推板的设计 . 26 4.5 模具的整体设计 . 27 参考文献 . 29 致谢 . 30 nts 5 第一章 绪论 现在 ，中国的 模具 生产的特点是产品 种类 多，更新 更快 快，竞争激烈 ， 的市场。在这种情况下，用户需要模具的输送短，精度高，质量管理，并且价格低廉。 所以 ，模具 产业 的发展 的 趋势 还 是 比较 明显的 。虽然我国的经济发展速度虽然放缓，但考虑到我国模具在国际上很有优势，预计 2013 年依旧有 10%的增长，为我国模具行业在2020 年进入世界模具强国奠定坚实的基础。 根据模具行业的发展趋势，此次毕业设计在刘木华老师的指导下进行，通过对果杯轮轴的设计，运用以往学过的 CAD 和 Pro/E 了解注塑模设计方法，生产原理，为今后的学习工作打下更深厚的基础！ 由此导致经济效益低下，造成于此的根本原因是采后处理装备落后，尤其是缺乏高端分选设备，而高端设备技术长期被国外发达国家所掌控，国内用户由于价格问题难以大规模采购和使用。为此，研制具有自主知识产权、性价比合理、维护便捷的果蔬分选设备，不仅是产业发展的迫切需要，同时对于打破国外技术垄断，具有重要的战略意义。 毕业设计是水果和蔬菜进行分析整理机水果杯形砂轮，设计一个水果杯轮一对四腔模具的塑料模具和使用 EMX（模具专家系统的扩展）的 PRO / E 的设计完成模具塑胶模具进行了分析。成型部分，包括选择和计算过程参数型腔，型 芯，如设计，设计过程浇注系统的重要组成部分，冷却系统和其他结构，模具的选择原则的详细描述。 1.1 塑料模具在加工中的 优势 模具装置，用于形成塑料模具的塑料部件，其是一种类型的模腔。模具 行业 是 保持我国 经济 快速 发展的基础。 中国是世界上最大的水果和蔬菜生产大国，但只有在产后商品化的多家上市约10的总产 ，远远低于发达国家 70%以上的水平，由此导致经济效益低下，造成于此的根本原因是采后处理装备落后，尤其是缺乏高端分选设备，而高端设备技术长期被国外发达国家所掌控，国内用户由于价格问题难以大规模采购和使用。为此，研制具有自主知识产权、性价比合理、维护便捷的果蔬分选设备，不仅是产业发展的迫切需nts 6 要，同时对于打破国外技术垄断，具有重要的战略意义。 毕业设计是水果和蔬菜进行分析整理机水果杯形砂轮，设计一个水果杯轮一对四腔模具的塑料模具和使用 EMX（模具专家系统的扩展）的 PRO / E的设计完成模具塑胶模具进行了分析。成型部分，包括选择和计算过程 参数型腔，型芯，如设计，设计过程浇注系统的重要组成部分，冷却系统和其他结构，模具的选择原则的详细描述 1.2 中国的模具技术与国外的 先进技术 (1) 产生原因 不断提高工业发展，工业产品更新更快，更高，对模具提出了更高要求的水平。生产和需求，一是专业化，标准化程度低，除了购买件矛盾突出的原因，多数以 完成该工厂所需要的工作量死亡。在企业管理和处理系统，造成长期具制造周期的限制，法满足场需求。二，设计和技术落后，如 具 emx 技术的应并不普遍，数加工设 率低，是机电，轻工等行业发展的阻力，也造成模具的生 效率不高， 周期长。 (2) 产品结构、企业结构等方面 由国标 模具分为 11类，包括冲 具，塑料类模具的量的也是非常重要的主要部分。按产 计，中国目前占 50 -80的冲压，塑料占 25-30。先进国家的 重视塑料模具的发展，塑料模具的比例一般为 55 -57。国内模具，大型，精密，复杂，长寿命模具相对较低，约占 30， 50或更多的外国国家。模具制造企业，主要集中在各模具模具的 sdg工厂（或车间）的产能结构不合理，低模，模具自产自用高达 77的商业化。在国外，超过 77的商业化。 (3) 模具 水平 测量的 是 模制品的电平，是模具的制造 的 精度和 零件 表面粗糙度的模具加工的复杂性 来决定的 ，模具和制造的生命 的长短 低模，模具自产自用高达 77的商业化。在国外，超过 77的商业化。 (4) 产生的结果 五个方面：原料问题，制造工艺，模具设计系统，调试级别匹配系统的水平。 nts 7 1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的运用 20世纪中叶技术的兴起， 模具 随着 信息 技术的 高速 发展，得到了 高速 发展和 非常宽阔光 应用。基于有限元技术，已经形成了数百亿市场的国际规模，以及主要供应商，包括有限元 ABAQUS ， SolidWorks Simulation 中， ADINA ， ALGOR ， ANSYS和 MSC等一些其他专业算法基于有限元分析软件是不胜枚举。 由此导致经济效益低下，造成于此的根本原因是采后处理装备落后，尤其是缺乏高端分选设备，而高端设备技术长期被国外发达国家所掌控，国内用户由于价格问题难以大规模采购和使用。为此，研制具有自主知识产权、性价比合理、维护便捷的果蔬分选设备，不仅是产业发展的迫切需要，同时对于打破国外技术垄断，具有重要的战略意义。 毕业设计是水果和蔬菜进行分析整理机水果杯形砂轮，设计一个水果杯轮一对四腔模具的塑料模具和使用 EMX（模具专家系统的扩展）的 PRO / E 的设计完成模具塑胶模具进行了分析。成型部分，包括选择和计算过程参数型腔，型芯，如设计，设计过程浇注系统的重要组成部分，冷却系统和其他结构，模具的选择原则的详细描述。 。 第二章 塑料的成型特性 2.1、注塑件实体 nts 8 图 2-1 塑件实体图（ 1） 图 2-2 塑件实体图（ 2） 由以上两图可知塑件的最大外形尺寸是 78mm， 可见注塑件较小，为保证产品质量，以及节约资本，选用一模四腔结构。 nts 9 图 2-3凹模主视图 图 2-3 塑件俯视图 2.2 、材料的成型特性 该材料是聚丙烯（ PP 塑料）。它具有流动性好，冷却速度，塑料壁厚须均匀，化学稳定性好。 PP 是少于 0.2的水吸收，因此，高频的绝缘性能，它可以被成型前干燥。 PP 灭菌，在 100以上的威胁，在 164熔化至 170，最高温度为 150。特别高的疲劳强度，良好的成型性能！为此，毕业作为塑料原料 PP 的选择！ 聚丙烯具有许多优良的特性，因此他用来制造各种机械零件，如法兰，管件，泵叶片，汽车配件，也可作为盖，水箱外壳绝缘。 nts 10 2.3、 PP 材料的成型工艺参数 参数 取值范围 选取数值 密度 0.90 0.91g/cm 0 90g/cm 收缩率 S 1.0% 2.5% 1.5% 温度 / 喷嘴 170 -190 180 料筒 200 -220 210 模具 40 -80 60 压力 MPa 注射 70-120 80 保压 50-60 60 时间 /S 注射 0-5 3 保压 20-60 40 冷却 15-50 30 总计 40-120 60 第三章 设计方案及参数的确定 3.1 注塑机的确定 该产品的材料为 PP，查找资料 可知其密度 0.90g/cm，其 收缩率为 ： 1.o% 2.5%，计算出 他的 平均密度为 0.90g/cm， 平均收缩率为 2 。 使用 PRO/E软件计算出图形的体积，可以得出塑件的体积为 =1600 。 由于是一模 四 腔， 根据塑件的密度可以计算出塑件的 量 : =5.76g。 浇注系统内的凝料的体积计算大约为 =3.0 ，求得 =2.7g 由此可以得出所需塑料的总体积和总质量 ： + =5.76+2.7=8.46g 根据所需塑料的总体积查表可以选择注射机的型号为： XS-ZS-22 注射机的参数为 ： 注射容量为： 20-30 cm3 注射压力为 ： 105 Mpa nts 11 螺杆直径： 20*2cm 注射行程： 130 cm 最大成型面积为 ： 90cm2 最大开（合）模行程： 160 mm 模具最大厚度为 ： 180 mm 模具最小厚度为 ： 60mm 合模方式：机械、液压 注射时间 ： 0.45s、 0.5s 1）、最大注射量的校核 : 注射机的额定注射量为 20-30 cm3 塑件体积： 6.4cm，每次成型 1个塑件。 浇道凝料为 3.0cm。 实际注射量 6.4+3.0 = 9.4cm 180200 0.50 0.74 1.00 200225 0.56 0.82 1.10 225250 0.62 0.90 1.20 250280 0.68 1.00 1.30 280315 0.74 1.10 1.40 315355 0.82 1.20 1.50 （ 1） 型腔的尺寸计算 根据公式可计算出型腔的各径向尺寸： 型腔深度尺寸计算公式 ： nts 20 x 取值为 1/3 （ 2） 型芯的尺寸计算 根据公式计算型芯各径向尺寸： 根据 型芯高度尺寸计算公式： x 取值为 1/3 4.3 机构的设技 4.3.1 推出机构的设计 塑料形状，构造 ，设计 中 ，选择件在推基于机制的形式推出的是 简易 可靠， 4-1，活塞的尺寸，形状，如图 4-2所示 ： 图 4-2 推管 推杆材料选用碳素结构钢 T10A号钢，淬火处理，低温回火， HRC50-55 表面粗糙度nts 21 Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合。 4.3.2 推杆（复位杆）的设计 在推板推出机构，推杆也起到了复位的作用，推板，防止支柱驱动 和在关闭核心，推动柱塞，以防止板可被连接到一个螺纹件，并从导柱推断 。 复位杆的设计 如图 4-4所示： 图 4-4 复位杆二维图 复位杆的直径选 25mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取 160mm。 复位杆材料选用 T10A号钢，淬火处理，低温回火， HRC50-55,表面粗糙度 Ra0.8，与动模板的配合为间隙配合。 4.3.3 导向机构的设计 导向机构包括支柱（图 4-5） ，导向套（图 4-6） ，其主要作用是确保芯和精确定位在动态模型与固定模模腔来模制保持的正确的形状模腔 ;而引导所述可动模具夹紧闭合，以防止损坏凹凸，模具。导向应合理均匀地围绕模头或靠近其中心的模的边缘的边缘部分分布应该是足够的距离，以确保模具的强度，并防止在导向柱的变形和压入到套筒。该模具的形状和尺寸，模具中，通常使用两到四个导向柱。在本设计中采用的是四大支柱。 处理四根导柱，导套时，孔应该是模板，模板设置在一起，一次性处理，以确保孔的同轴度，然后在模板上，动态模板给定的插口处理。 导柱，导套均采用材料碳素工具钢 T10A淬火 HRC45 48。 nts 22 图 4-5 导柱 图 4-6 导套 4.3.4 拉料杆的设计 拉动主要在开模具分型线棒的作用。对塑料部件准备的顶部。在本设计中，采用 Z形拉料杆的， Z形钩将取决于浇道拔塞浇口套在工作时，发射，发射拉控制棒驱动机构将被引入模具浇口塞，但推出后，由于定向挂钩，不能脱落，需要手动将其删除。拉动选定为 4mm的 棒直径，厚度的模板尺寸和长度由开口行程确定的，当选 220毫米。如图 4-7所示。碳杆材质选用工具钢 T10A淬火 HRC50 55。 nts 23 图 4-7 拉料杆 4.4 注射模标准模架的设计 4.4.1 模架设计 选择标准应设计模具的内容： 1）选择标准模架型号 ; 2）确定模具的长度和宽度 ; 3）确定该模具的厚度，并且使最大，最小厚度和适应所需的注塑机。 4）运动和静止的设计模板和底板。 选定双叶模具标准件型号 SC型 - 150 300的模具企业， 4-8原理图设计 ： 该模架的的参数为： 150mm x 300 mm x 200 mm nts 24 图 4-8 S4050模架示意 图 4.4.2 动模板的设计 动模板设计尺寸为： 150 mm x 300 mm x 50 mm 材料为 45钢。 4.4.3 定模板的设计 定模板的设计尺寸为： 150 mm x 300 mm x 50 mm， 材料 为 45钢。成型表面直接在铣床上进行铣削加工 ， 加工误差为 0.03， 粗糙度 为 0.8， 加工后表面进行渗氮处理 . 4.4.4 定模座板设计 定模座板设计尺寸为： 200 mm x 300 mm x 20 mm， 材料为 45号钢，设计图 如图4-11所示 ： nts 25 图 4-11 定模板 4.4.5 动模座板设计 定模座板设计尺寸为： 200 mm x300 mm x 20 mm， 材料为 45号钢，设计图 如图 4-12所示： 图 4-12 动模座板 4.4.6 垫块设计 垫块设计尺寸为： 60mm x 300mm x 28mm ， 材料为 45号钢，设计图 如图 4-13所示： nts 26 图 4-13 垫块 4.4.7 推杆固定板设计 顶杆固定板的设计尺寸为： 90 mm x 300 mm x 13 mm ， 材料为 45 钢 ，设计图 如图 4-14所示 ： 图 4-14 推杆固定板 4.4.8 推板的设计 推板的设计尺寸为： 90 mm x 300 mm x 15 mm ， 材料为 45钢 ，设计图 如图 4-15所示 ： nts 27 图 4-15 推板 4.5 模具的整体设计 模具的整体设计图如图 4-16所示 ： 图 4-16 模具整体图 模具由以下几部分组成：成型件，模具为导向的组织，浇注系统，引进机构，加热和冷却系统，排气系统，以保证生产出合格的产品，每一个组件的设计应满足的技术要求。 nts 28 为了保证塑件和模具寿命要求的质量，成分应符合下列技术要求： 成型零件和子面：型表面粗糙度和空腔和空间维度的立体形状，脱模斜度必须符合设计要求 ;分型面光滑，边缘清楚 ;插入结合，符合质量要求，结合紧固定部分，无间隙 ;应的凹凸模具组合后一致的间隙，塑料件的相同的表面，或通过上和下半模成形错位应在允许的范围内。 弹射系统：当动作灵活的顶部容易，顶出行程，以满足每个喷射器片的要求，而不会晃动，跑了 ;对塑料部件，如塑料件的残留痕迹弹射杆应在要求的范围内（一般给予较高的知名度 0.1毫米） ;复位可靠右侧， 30复位系统复位杆组件是正确的，一般应低于地面 0.02 0.05毫米。 导向系统：导柱，导设定为 100mm的垂直度值： 0.02mm ，内，外套筒为 0.01mm孔的同心度 ;滑动灵活，无松动和死吸现象 ;确保位置和零件的相对位置的定位 ;导柱，导套轴垂直于模板公差到 100mm精度： 0.02mm
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