打印机压轮设计(有全套图纸）.doc

有全套图纸 QQ1074765680 有全套图纸 QQ1074765680 摘要摘要 本次设计的题目为打印机压轮设计 由于制件的形状复杂 考虑到脱模过 程比较困难 所以采用两次分型 第二次为侧向分型 直接制件从型腔中取出 的脱模思路 本次设计的塑件的材料为聚乙烯 生产批量为小批量 根据塑件材料 结构 模具设计采用点浇口 一模两腔 二次分型 斜导 柱滑块侧向抽芯 零件间隙排气 热电偶调节模具温度以及循环冷却 加工简 便 便于安装 制冷效果好 注射机选用 TTF 200 型注射机 另外 所有模具 设计都经过仔细校核 达到预期设计要求 关键词 浇口 侧向分型与抽芯结构 分型面 脱模机构 冷却系统 打印机压轮 ii TitleTitle TheThe presspress wheelwheel ofof thethe printerprinter AbstractAbstract This design subject is the design of printer s press wheel Due to the model is very complexity considering take off the shell is very difficulty so two disjoin the model is adopted The second is side disjoin the model the mind is that direct model is disjoined from the room of the model The material is polyethylene the batch is small According to the material structure the model of model two cavity of the same model divide the type two times inclined lead the pillar slippery a side to take out the pole the spare parts cleft row spirit the thermocouple regulates the molding tool temperature and cools off circularly process simple easy to gearing make cold and effective Inject the machine chooses to inject the machine with the types TTF 200s Moreover all molding tool the designs all pass by the careful school pit attain to expect the design request KeywordsKeywords Sprinkle Side to the type of the cent with take out the structure of pole Divide a noodles Take off the mold organization Cooling system 有全套图纸 QQ1074765680 目目 录录 1 设计选题背景 1 1 1 设计目的 1 1 2 塑料成型的加工发展趋势 1 2 设计依据及有关结论 1 2 1 塑料件有关资料 1 2 2 塑料注射模具应注意的问题 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 注射模具的简单结构 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 4 模具的分类 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 5 本塑件的质量的计算 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 6 塑料制件的参数 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 7 弹簧的选用 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 模具设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 1 注射模的总体设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 2 排气系统设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 3 型芯零件的结构设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 4 锁模机构 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 5 浇注系统设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 6 脱模机构设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 7 注射模温调节系统设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 8 限位杆设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 9 定位杆的设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 10 塑料模具设计如下 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 11 弹簧的有关数据 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 设计总结 错误 未定义书签 错误 未定义书签 参考资料 错误 未定义书签 错误 未定义书签 有全套图纸 QQ1074765680 1 1 设计选题背景 设计选题背景 1 11 1 设计目的设计目的 1 通过对模具的设计 能够大致掌握设计步骤和解决设计模具过程中出现 的问题 2 懂得如何协调各种约束条件 使设计更加趋于完善 如何在有限时间完 成任务的能力 3 理解模具设计与加工工艺之间的关系了解模具加工过程 4 了解加工中定位处理及尺寸标注之间的关系 大致了解各种加工机床的 性能 5 掌握制图和识图能力 1 21 2 塑料成型的加工发展趋势塑料成型的加工发展趋势 成型塑料制品的模具称为塑料模具 对塑料模具的全面要求是 能够生产 出在尺寸精度 外观 物理性能等方面均能满足使用要求的优质产品 以便用 模具角度 要求高效率 自动化 操作方便 从模具制造角度要求结构合理 制造容易 成本低廉 批量大 现代塑料制品生产中 合理的加工工艺 高效设备 选择先进的模具是必 不可少的三项因素 尤其塑料模具对实现塑料加工工艺要求 塑料制件使用要 求和制造设计起重要作用 高效的全自动设备 也只能装上自动化生产模具才 能发挥其效能 由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产品需求量很大 对塑 料模具也提出了越来越高的要求 因此 促使塑料成型模具生产不断有长足的 发展 塑料成型模具的发展趋势是 1 加深理解研究 2 高效率 自动化 3 超大型与超小型及高精度 4 革新模具制造工艺 5 使模具导柱 模板标准化 不同的塑性成型方法使用着模具的原理和结构特点各不相同 以注射机型 模具为例 塑料先加在注射机的加热筒内 塑料受热熔融 在注射机的螺杆或 打印机压轮 2 活塞的推动下 经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔 塑料在模具型腔内硬 化定型 这就是注射成型的简单过程 注射成型使用的模具称为注射模具 注 射模具主要用于热塑料制品定型 但近年来也用于热固性塑料成型 注射成型 在塑料制品中占有很大的比重 有全套图纸 QQ1074765680 3 2 2 设计依据及有关结论 设计依据及有关结论 2 12 1 塑料件有关资料塑料件有关资料 2 1 1 对塑料件性能进行分析 本塑料件为 用于精确调节水的流量的阀杆 阀杆的较大部位有 O 形密封 卷的环行槽 手柄端为空心 较小端为推顶端 对于这种塑件 表面质量要求 不高 因此我选用了聚乙烯 PE 它的溢料间隙为 0 025 0 04mm 2 1 2 聚乙烯的工艺参数 注射成型机类型 柱塞式 密度 0 94 0 96 3 cmg 计算收缩率 S 1 5 3 6 预热和干燥 温度 70 80 时间 T h 聊筒温度 后段 140 160 中段 后段 170 200 喷嘴温度 模具温度 60 70 注射压力 P Mpa 60 100 成型时间 t s 注射时间 15 0 保压时间 0 3 冷却时间 15 60 总周期 40 130 说明 高压聚乙烯模温剪切波信号强 但剪切波传感器对振动类的机械噪 声如轴承噪声 喂料噪声等相对不敏感 还有一点很有趣 剪切波传感器具有 单极性 即传感器仅对沿某一方向的剪切运动敏感 为了具有最大的敏感性 它的极性可沿着滑块的运动方向 即胚料断裂方向 布置 打印机压轮 4 三 声发射信号的特征三 声发射信号的特征 谈到信号的特征 冲床完整的声发射信号可分成两大类 实际冲孔时发生 和冲程其余阶段发生的 后者是由轴承 离合器 喂料器所发生的 是冲床的 特征信号 前者的信号是由凸模冲击和胚料断裂发射出的 这不仅取决与冲床 也取决于前面所提到的参数 因此 为了显示特征 首先要区分信号的两大类 图 2 所示的冲床 0 762 毫米的 C1010 冷轧钢板的完整的声发射信号 用重 叠线电压 位移传感器信号 在稳态时是时间的谐函数 的方法是易于分辨冲 床冲程的整个阶段 如图所示 最大的声发射突发发生在凸模到达下止点前 并在冲完胚料后消失 这意味着 这一特别的突发信号是在实际冲孔时发生的 声发射信号的其余成分也能以同样的方法确定 轴承和离合器的成分可在冲床 进行 喂料器不工作的情况下加以区分 喂料成分可手工步进送料操作加以确 定 在信号处理单元设两个窗口以便进行实时监测 如图示 第一个窗口仅包 括冲孔阶段 第二个窗口包括从第一个窗口结束一直到下一个由光电管和信号 处理器所提供的同步脉冲 这样 从前一个窗口可观察冲孔作业 从后一个窗 口可检测冲床循环的其余阶段并探测异常情况 如零件松动 当从正常操作中 获得的声发射计数上下限被预置的信号处理器后 本系统可探测到一个硬币掉 在垫板上并立即停止冲床运转 本本文中 注意力仅集中在冲孔阶段并就这一 阶段的声发射信号做一考察 图 3 中的虫牙信号早时间量程中被逐渐放大 在图中可以看到 冲压信号 由三个不同阶段组成 1 持续约 3 5 毫秒的低振幅初始阶段 2 其次是接近 4 毫秒的中振幅阶段 3 具有后继衰减的高振幅短突发阶段 图 4 表明了相同的声发射信号和线电压 位移传感器迹线重叠的结构 在 图 4 及以后的图中 线电压 位移传感器迹线调节到脆断开始时凸模高度以上 0 025 毫米 及冲裁最后分离时凸 凹模的位置和废料断裂面的扫描断镜照片 从这些图中可以观察到以下结果 1 初始低振幅阶段是由于凸模冲压在胚料上引起的弹性变形产生的 在 此阶段 凸模和滑块没有受到显著的扭力 线电压 位移传感器仍保持谐运动 迹线 2 弹性阶段后 胚料两边发生塑性变形 而且开始产生挤压力类型的塑 性剪断 当这一过程继续进行时 凸模和凹模之间的胚料外缘出现强大的阻力 有全套图纸 QQ1074765680 5 接着 当滑块速度下降 偏离谐运动 时 即发射出第二个阶段中等振幅的声 发射信号 3 当胚料和模具到达图 4 所示位置时 凸模和滑块积蓄了足够大的力以 克服胚料的阻力 然后发生最后的脆断 这种类型的脆断是瞬时的 阻力消失 后的滑块急速下降 以恢复稳定的谐运动 随后是减副震荡 检测扫描电镜照片可清楚地发明两个阶段的断裂现象 与脆断相比 剪断 形成很慢从废料下部许多平行的拉痕可容易的区分出 AE 第二阶段的剪切带 而废料上部粗糙的断裂带是在 AE 第三阶段形成的 这两个阶段的断裂很象疲 劳断裂 平滑断裂表面是在慢速度裂纹扩异阶段逐步产生的 随后是以灾难性 断裂宣告结束的疲劳寿命最后阶段形成的剪切带 而废料上部粗糙的断裂带 形成的粗糙断裂面 这里讨论两点 第一点早已提到过 图 3 和图 4 所表示的发射信号是特定 冲床和底板的特征信号 冲床和底板的不同组合会产生不同的信号 如弹簧卸 料板 在凸模冲压前会产生附加信号 但对给定的冲床和底板 声发射信号的 总体特征与参数无关 只有信号的细节随参数的变化 因此参数的影响可以从 声发射信号的细节变化看到 其次 由于情况各异 要区分冲压信号的每一成 分是困难的 对高速冲床更是如此 四 胚料硬度的影响四 胚料硬度的影响 再许多可能的参数中 胚料硬度是首先要考察的 在实际生产情况中 不 希望卷料病毒会有显著变化 但是 相对较小的硬度改变也会引起 AE 信号特 征 相对时间及三种成分的振幅 明显变化 因此可以认为 了解硬度的影响 是进行其他参数研究的前提 实验用胚料为 C1010 冷轧钢条料 3 2 122 厘米 且有严格控制的均匀厚 度 0 762 0 019 毫米 胚料经过热处理获得不同的硬度 这样薄的胚料只能 用简单拉伸实验下测得的极限硬度通过转换表换算成 HB 硬度 本文中所用的 术语 极限强度 和 硬度 表示同一意义并可互换 图 5 表示这些材料在拉 伸实验下的应力 应变曲线 最硬的胚料 约退火四个时间 和软的 退火五 个单位时间 起胚料硬度约为 460MP 和 320MP 最大应变约 7 和 4 三种 胚料具有同样的弹性模量 实验所用模具为压配模 凸模直径 0 16 厘米 凸模和凹模双边间隙 0 038 毫米 图 6 表示各种胚料冲压的 AE LVDT 信号 声发射第三个阶段 即脆断 开始点的模具示意图和废料的扫描电镜照片 下为对声发射信号的观察结果 打印机压轮 6 发射信号在开始点的相对时间以及线电压 位移传感器的电压相同 并 1 与胚料硬度无关 即相对时间和凸模位置在初始冲击点是不变的 对于软材料 声发射第三个阶段扩异延长 2 对于软材料 声发射第三个阶段延迟 其振幅也较小 3 可以预料 相同厚度的胚料具有相同的冲击点 材料韧性的增加使脆断发 生前凸模切入胚料更深 引起第二个阶段扩异和第三个阶段延迟 在电镜照片 中可以清楚地看到 剪切带增宽 断裂带变窄 由于软材料的断裂的声发射振 幅减小 还可以注意到线电压 位移传感器迹线偏离谐运动较小 每一根条料除切下一段以测量极限强度 拉伸实验 另外可冲四十多个孔 所绘制的图 7 表示其结果 图 7 1 是压力波传感器的 图 7 2 是剪切波传感器的 每一点表示平均声发射总计数 在这三个阶段所发出的 NT 这些声发射总计 数以及样本方差对每一种材料求平均值 其结果列于表 1 并作图 8 表示之 图 7 中声发射总计数 NT 和极限强度 u 的最优线形拟合关系 对压力波传感器 有 N 2 712u 601 T 相关系数为 0 99 对剪切波传感器有 N 2 263u 133 T 相关系数为 0 98 相关系数明确地指出了声发射总计数与极限强度之间 的线形关系 下面拟对上述线形关系作一解释 声发射总计数是三个发射阶段的声 发射计数之和 但第一阶段 凸模冲击和弹性变形阶段 发射的声发射信号与 其他两个阶段相比较是相当微弱的 所以声发射总计数可近似为两个断裂阶段 声发射计数之和 即 NT N N N N N 冲击 剪切 断裂 剪切 断裂 图 5 所表示的应力 应变关系可合理 近似地表示成图 9 的理想弹 性材料 应该知道在塑性变形阶段所做的功大部分转化为热 在塑料屈服和塑 性变形中的 AE 活动处于很低