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机械毕业设计全套

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MJZSW01-027@电风扇前罩注塑模具设计,机械毕业设计全套

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毕业设计 开题论证报告 专 业 机械设计制造及起自动化 学生姓名 徐 正 松 班 级 BD 机制 041 学 号 0420110126 指导教师 吴 卫 东 完成日期 2008 年 4 月 5 日 nts 1 课题名称： 电风扇前罩注塑模具设计 一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 1 课题来源 本课题的来源是应生产实际的需要，为 江苏羽佳塑业有限公司而 配套设计 的。本套注塑模具 属于 专用模具 ，用于电风扇前罩的实际生产 ，具有结构简单、操作方便的特点，适合于大批量多件生产， 在实际生产中能 够很好的提高产品质量及生产效率。 本课题由我负责研制，最终完成电风扇前罩注塑模具的总体设计。 2课题研究的主要内容 （ 1） 塑件的冷却时间对实际生产的影响 在注射生产中 ,塑件的冷却时间在一定程度上决定了生产的循环时间。当塑件在模具中冷却时 ,如果不到开模温度就过早开模 ,若塑件受到外力 (如顶出力 )作用 ,就会产生变形 ;但如果塑件冷却时间过长 ,一方面模温变得太低 ,另一方面也会影响生产效率。所以在给定的生产条件下 ,正确计算塑件的冷却时间 ,则可以指导生产操作 ,做到适时开模 ,实现优质高产。同时 ,正确地确定塑件的冷却时间也是设计注射模冷却系统的关键。影响塑件冷却时间的因素很多 ,如塑料种类、塑件厚度、熔料温度、塑件开模温度、模具温度等。 （ 2）如何提高模具的使用寿命 模具失效前所完成的工作循环次数或成型制品的总数量称为此模具的寿命。注塑模具一般使用寿命要求在 10 万次以上。影响注塑模具寿命的因素是多方面的，提高注塑模具使用寿命要采取 综合措施。在注塑模具设计、制造和使用过程中，选用恰当的塑料原材料，合理设计模具结构，选择合适的模具材料和合理的热处理工艺及模具加工方法，正确使用与维护模具都将有利于提高注塑模具的质量和使用寿命。 （ 3）常见塑料成型的缺陷及解决方法 塑料的注射成型过程是一个比较复杂的过程。塑料在注射成型中 ,注塑机将塑料熔体以高压注射入模具中 ,经保压一定时间后 ,开模取件。在成型过程中 ,塑料要受到温度、压力、时间等多方面因素的影响。这因素任何一个设置不当都将影响塑料制作的质量 ,造成塑件缺陷。常见的塑料缺陷有 龟 裂 、 气 泡 、 充填不 足 、 熔接 痕 、 飞边 。避免这些缺陷的措施是 将塑料熔体注射充模后 ,在保压压力作用下 ,以极其缓慢的冷却速度使其固化 ,则聚合物高分子在模具型腔内就能有充分的时间进行变形和重排 ,从而可使变形量逐渐与注射压力和保压压力的作用达到平衡 ,脱模后制件中无残余应力 ,尺寸和形状稳定。 （ 4）注塑成形模拟技术在模具设计中的应用 注塑成形模拟技术是 CAE 技术在注塑模具开发和塑料制品生产中的具体应用技术。它是根据塑料加工流变学和传热学的基本理论 ,建立熟料料熔体在模具型腔中的流动、传热的物理数学模型 ,利用数值计算理论构造其求解方法 ,利用计算机 图形学技术在计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成形中熔体的动态充填、冷却过程 ,定量地给出成形过程的状态参数 (如压力、温度和速度等 )。利用注塑模拟成形技术可在模具制造之前 ,在计算机上对模具设计方案进行分析和模拟来代替实际的试模 ,预测设计中潜在的缺陷 ,突破了nts 2 传统的在注塑机上反复试模、修模的束缚 ,为设计人员修改设计提供了科学的依据 ,它在产品开发、生产过程中的流程如图 1 所示。利用 CAE 技术在产品开发的任何一个阶段 ,都可以检验设计方案的可行性 ,防患于未然。由于计算机能在较短时间内测试几种甚至几十种设计方案 ,较之传统的 修模、换模和试模 ,就人工、时间、经费、材料、能源和场地而言 ,都具有明显的优势。 3国内外现状综述 塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的 ,在我国 ,起步较晚 ,但发展很快 ,特别是最近几年 ,无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展 ,取得了很大成绩。精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高；模具寿命不断提高；模具效率不断提高；气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟。塑料模具的质量、技术和制造能力近年来发展很快 ,有些已达到或接近国际水平 ,尤其是随着改革开放政策的不断深入 ,“三资”企业蓬勃发展 ,对我国塑料模具设计制造水平的提高起到了非常大的作用。然而 ,由于我国模具制造基础薄弱 ,各地发展极不平衡 ,因此总体来看 ,与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比 ,差距还很大。主要表现在工艺装备水平、开发能力及经济效益、管理及其他方面、产需矛盾等方面。 由于塑料工业的快速发展及上述各方面差距的存在 ,因此我国今后塑料模具的发展速度必将大于模具工业总体发展速度。“十五”期间 ,预计每年可望达到 12%以上的市场增长率。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时 ,“小而专”、“小而精”仍旧是一个 必然的发展趋势。也就是说 ,为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求。 二、本课题拟解决的问题 1 收集整理有关 成型工艺、成型设备 、 机械加工及特殊加工 的相关 资料，以备 在设计 本模具 时使用。 2 对 注塑成型件 进行 工艺性分析 。 4 注塑模具 分型面的选择 。 5 注塑模具 温控 调节 系统 的设计 。 6完成注塑模具的 总体设计 。 7如何提高注塑成型件的质量。 三、解决方案及预期效果 （一）相关问题的解决方案 1 注塑成型件电风扇前罩的材料为 PP,该塑 料成形时易产生缩孔、凹痕、变形、 缺陷 ,成形温度高时 ,方向性明显 ,凝固速度较快 ,易产生内应力。因此 ,在成形时应注意控制成形温度 ,浇注系统应较缓慢散热 ,冷却速度不宜过快。 2根据分型面的选择原则 ,考虑塑件在模具中的成形位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法等多种因素的影响 ,选择分型面时一般应遵循的原则是便于塑件顺利脱模 ,尽量使塑件开模时留在动模一边 ,便于模具加工制造和nts 3 抽芯。 3塑件在注塑成形时不要太高的模温 ,因而在模具上可不设加热系统 ,设定模具平均工作温度为 60 ,成形时塑料熔体温度要求在 220左右。由于该 塑件带有螺纹 ,为了使塑件脱模时螺纹部分不变形 ,需设冷却系统。因螺纹型芯经常处于旋转状态 ,无法直接冷却 ,所以在模具设计时 ,螺纹型芯中心部分增加冷却型芯 ,通过铜管将冷却水引入型芯 ,形成环流 ,较好地完成了螺纹型芯的冷却。在定模型腔也要设置冷却水道进行冷却。 4 绝对的服从指导老师的安排，认真的完成设计任务书规定的内容，如期完成本套模具的总体设计。 5 优化注塑模具的总体结构，尽可能的减少注塑成型件的一些常见缺陷，适当的延长注塑保压时间，并使其保持一致。 （二）预期效果 本套注塑模具的设计制造能够很好的满足生产实际 的需要，能满足注塑制件的加工要求，能够提高生产率和产品的精度，模具 一次试模成功 ,运行灵活、可靠 ,浇注系统、温控系统、脱模机构效果良好 在工作时应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修和调整。尽可能的降低制造成本，使其价格能为厂家所接受 。 nts 4 四、课题进度安排 3月 10日 3 月 22 日毕业实习阶段。 毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 3月 23日 4 月 5 日开题阶段。 提出总体设计方案及草图，填写开题报告。 4月 6日 5 月 14 日 设计初稿阶段。 完成总体设计图、部件图、零件图。 5月 15日 5 月 31 日 中期工作阶段。 完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。 6月 1日 6 月 4 日毕业设计预答辩。 6 月 5 日