儿童玩具叶轮的注塑模具设计及型腔仿真加工【ProE】-[机械毕业设计论文A3228]
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共26页)
编号：971523
类型：共享资源
大小：26.76MB
格式：RAR
上传时间：2017-01-04
上传人：木***
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
儿童玩具
叶轮
注塑
模具设计
仿真
加工
proe
机械
毕业设计
论文
a3228
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，26页，13200字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。
实习报告一份。
课题申报表一份。
PROE三维图一套。
零件加工工艺卡片一份。
图纸共19张，如下所示
A0-总装图.dwg
A3-凸模.dwg
A3-凹模.dwg
A3-动模座板.dwg
A3-动模板.dwg
A3-垫块.dwg
A3-定模座板.dwg
A3-定模板.dwg
A3-推板.dwg
A3-推板支撑板.dwg
A3-支撑板.dwg
A3-玩具叶轮.dwg
A4-复位杆.dwg
A4-定位环.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-推板导套.dwg
A4-推板导柱.dwg
A4-浇口套.dwg
- 内容简介：
-
盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 1 1 前言 本课题的来源于 盐城 市塑料厂。生产的模具制品是玩具叶轮，其叶轮的工艺要求是 在注射过程中不得产生飞边、毛刺等。 模具作为 “ 工业之母 ” ，目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中， 60 80的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。目前中国模具的总产值已跃居世界第三，仅次于 日本和美国。由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展。 注塑模具 术的应用，从根本上改变了传统的塑料产品开发和模具加工方式，大大地提高了产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本、强有力地推动了模具工业的发展。一些大型的商品化 件，如 I、 ，都已开发出专门用于注塑模具设计的功能模块，为模具设计提供了十分方便的工具。有资料统计表明，采用 0。在欧美一些工 业发达的国家， 经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段。在模具设计中采用三维 目前，国内也有不少企业开始应用 件进行模具设计。 E 等 软件在注塑模具设计中的应用，成功地弥补了传统设计方法的不足，制品几何造型、分型面的创建、模具的结构设计，都是基于同一数据库进行的，既方便，又易保证制品的精度。 20世纪 80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床 工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 本课题是关于 塑料叶轮 的注塑模具设计。要求运用所学知识 ,能很好的对注塑模具进行设计 并能 对注塑模具设计有更高层次的认识的目的。 该课题的设计要求通过基于现代 术的注塑模设计 ,在设计过程中掌握模具设计的一般规律 ,对于运用现代 术进行模具设计进行研究和应用 ,完成 塑料叶轮 注塑模具设计 . 所设计 塑料叶轮 模具要能满足模具工作状态的质量要求 ,使用时安全可靠 ,便于维修 ,在注塑成型时要有较短的成型周期 ,成型后有玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 2 较长的使用寿命 ,具有合理的模具制造工艺性 用数控加工进行编程加工。 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 3 2 模具结构设计 体方案论证 本课题的设计目的是对 玩具叶轮 的三维造型及优化、塑料注射模具设计、模具型加工仿真及数控编程。 该模具设计首先根据制品大小及企业的生产设备状况，选择注塑机，考虑到注射量，保证塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的 80，并对锁模力进行校核。 根据到 塑件形状的复杂程度以及精度等级 ，结合 生产批量和经济效益 确定该模具 采用一模 一 腔。 接着根据制品的尺寸大小选择合理的模架和模板。然后确定浇口的形式， 浇口主要有两个作用，一是起控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不产生倒流。 浇口的主要类型可以分为直接浇口 、侧浇口、潜伏式浇口、点浇口、扇形浇口、圆盘形浇口及环形浇口等。 点 浇口的优点在于：制品分型面处不留疤痕，浇口自动切断，不会在制品表面留下由于喷射带来的喷痕和气纹等问题。所以优先选用 点 浇口作为本模具的浇口形式。在模板上直接设置冷却水道，这同样要遵循冷却系统的设计原则，使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔，使制品在成型过程中冷却均匀。 接着对各个系统进行设计，首先是浇注系统。浇注系统分为主流道、浇口、冷料穴等。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线在同一条直线上。由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要增加个 浇口套。为了延长模具的使用寿命，在浇口套工艺部分对其进行了淬火处理。冷料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。所设计的模具采用分型面的配合间隙自然排气。下面是推出机构的设计。推动的动力来源有手动推出、机动推出和液压与气动推出机构。本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。接着是推出机构的设计。本模具设计采用塑件留在动模，要保证塑件不应推出变形或损坏，还要保证塑件的良好外观和结构可靠。 玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 4 件的测绘与造型 件的测绘 塑件为玩 具叶轮，材料为 烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物）有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。最终所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而所取的塑件是模具生产出来的千千万万个塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处理。如对塑件较大尺寸误差的进行修正，对相同形状处所测不同尺寸的取均值进行圆整，然后绘出零件的草图。 量具：游标卡尺。注意做到以下几点： a. 测绘过程中必须把被测物体放在工作平面上； b. 采用多次测量求平均值； c. 正确地读取数据。 最后的测绘结果是：圆柱部分内直径为 50直径为 60为 50片部分为 近似的圆弧半径为 45度为 5圈直径为 100 图 2件测绘图 件的造型 零件测绘草图出来以后，应该根据零件的测绘图，对零件的进行三维造型。三维造型可以选用 维造型的所有参数与测绘的数据一致。 主要采用拉伸步骤造型。 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 5 图 2件图 件 的工艺分析 2 3 1塑件的材料分析 量约 30g 。据参考文献 3030 1070 3/ 收缩率 模具温度 50 80注射压力 60 100大不溢料间隙 件的尺寸精度为 5 6级，则模具型腔的尺寸精度应为 。其中 高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的 部件 。 因此，该塑件选择 2 3 2 塑件的结构工艺性 很直观的可以看出玩具叶轮塑件 是由空心的圆柱体 和 圆弧型的叶面 组成。 在塑件三维造型 中 先是空心圆柱体的造型再是圆弧 曲面造型。 由于塑件 结构比 较复杂 ，所以对于之后它们会有比较复杂的加工工艺。至于加工工艺会在后面部分详述。 2 3 3 塑件尺寸精度 塑件的尺寸精度一般是根据使用要求确定的，但还必须充分考虑塑料的性能及成型工艺的特点。由于该塑件是作为常用设备，要求其外表面光滑，既不会在使用过程中对人造成伤害，还要必须考虑其外形的美观。因此 ， 取一般精度等级为 4级。 2 3 4 拔模斜度 脱模斜度主要是为了便于脱模。塑件沿脱模方向常用的斜度值对热塑性塑件为 3，热固性酚醛压制件取 1。脱模斜度的大小与塑件的形状，脱模方向的长度，塑件表 面质量有密切关系。 热塑性塑料在脱模时有较大的弹性，即使是较小的脱模斜度，也可以顺利脱模。但为了减小脱模阻力，一般在产品没有特殊要求的条件下，选用尽可能大的玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 6 脱模斜度。 塑料的性质不同（指硬度、表面摩擦系数、弹性等），所必须的脱模斜度也不同，一般规律为： （ 1） 硬质塑料需比软质的脱模斜度大； （ 2） 塑件的壁厚大时，成形收缩大，脱模斜度要大； （ 3） 形状复杂的部分要比形状简单的部分有较大的脱模斜度； （ 4） 型腔的深沟槽部分 如加强筋、突脐 等 ，需要较大脱模斜度。一般选取 3 5。 由于塑件冷却后产生收缩，会使 塑件紧紧地包住模具型芯、型腔中突出的部分，为了使塑件易于从模具内脱出，在设计时必须保证塑件的内外壁具有足够的脱模斜度。由于目前还没有比较精确的脱模斜度计算公式，在选择脱模斜度时，主要还是参照经验数据，根据 拔模斜度。 射机选择 容量以容积（ 示时，塑件的体积（包括浇注系统在内）应小于注射机的注射容量，其关系式按下式校核 V 件 （ 2 式中 V 件 塑件与浇注系统的体积总和（ V 注 注射机的注射容量（ 大注射容量利用系数。 V 注 5/4 V 件 4 80 400于塑件形状复杂 ,且带有高斯曲面 ,通过估计该塑件的质量为 25克 塑件总重 5 克 注射机额定注射两 次注射量不超过最大注射量的 80%,即 n= （ 2 式 中 g); g); g)。 该塑件外形复杂，所以选用一模 一 腔 取 n=1， 即得： .0 =该塑件尺寸、体积属于中小型塑件，适合大多中小型模具厂商。 从计算结果，并根据塑料注射机技术规格，选用 注射机。 型面的确定 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 7 分型面的确定时非常重要的，在简单模具中有的分型面 不 是 水平就 是 垂直的，这样的分型面壁较好处理，由 于制品结构的限制，在许多模具中，其分型面不是处于同一平面。对于这样的分型面不在同一平面的模具，为了避免合模时动、定模两部分发生碰撞，以及减小模具制造的难度可以利用一些角度很小的角作为分型面发生变化的部位。因此，在确定分型面上时需遵守以下原则： 便从动模或下模顶出，简化模具结构。 考虑最简顶出形式，简化模具结构。 尽可能放在动模或下模部分，避免定模或下模侧抽芯。 尽量避免长端侧抽芯。 的塑件，采用圆弧部分分型会损伤塑件外观。一般应选择在头部下端分型。 考虑到塑件的外观，尽量避免塑件表面留有分型痕迹。 尽可能将型腔设在同一分型面上。 利于排气。 根据以上原则 选取叶轮的 叶面曲面部分和空心圆柱体的下表面 为 分型面。 如下图 2 图 2腔数目的确定 为了使叶轮在水中旋转时平稳和灵敏，要求叶轮的同轴度要高 、 径向跳动要小，还要减少塑件的变形，结合此产品的生产批量，模具选 用 一 模 一 腔，圆周均布的 4处点进料 。 注系统的选择 注系统 设计原则 浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流经的一段路程的总称。浇注系统是由主流道、分流道、进料口、冷料穴等组成。根据玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 8 文献 6中的 设计浇注系统时应考虑以下设计原则： （ 1） 浇口要设在不影响塑件外观质量的地方及部位； （ 2） 浇注系统应适应塑料的成型特性，以保证成型周期及塑件质量； （ 3） 浇注系统根据型腔数的多少和布局确定； （ 4） 浇注系统根据成型塑件的形状及尺寸确定； （ 5） 浇注系统尽量 采用短流程，以减少热量和压力的损耗及节约原材料； （ 6） 浇注系统应有利于良好的排气，并防止型芯的变形及嵌件的位移； （ 7） 浇注系统的确定应考虑注射机的安装尺寸，防止单边安装。 在设计浇注系统时还应考虑下列有关因素： A. 塑料成形特性 设计浇注系统应适应所用塑料的成形特性的要求，以保证塑件质量。 B. 塑件大小及形状 根据塑件大小，形状壁厚、技术要求等因素，结合选择分型面考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成形。还应注意防止流料直接冲击塑件及细弱型芯或型芯受力不匀，以及应充分估计可能产 生的质量弊端和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 C. 型腔数 设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 D. 塑件外观 设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。 E. 注射机安装板的大小 在塑件投影面积比较大时，设置浇注系统时应考虑到注射机模板大小是否允许，并应防止偏离模具中心开设主流道，造成注射时受力不匀。 F. 成形效率 在大量生产时设置浇注系统还应考虑到在保证成形质量的前提下尽量缩短流程，减少断面积以缩短填充及冷 却时间，缩短成形周期，同时减少浇注系统损耗的塑料。 G. 冷料 在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须除去，防止注入型腔影响塑件质量，在设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。 由于该模具设计为一模一腔，同时要保证内径的精度要求不能起毛边、飞刺因此，选取的浇注系统如下图 2 2流道 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 9 主流道是指注射机喷嘴与型腔或与分流道连接的这一段进料通道是塑料熔体进入模具最先经过的部位，它与注射机喷嘴在同一轴心线上。在卧式或立式注射机用模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬浇口套内。 为了使塑 件凝料能从主流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有00 62 的锥角，内壁为 m 以下的表面粗糙度，小端直径应大于喷嘴直径约 15.0 坑半径 1 便凝料顺利拔出。浇口套大端高出定模端面 105H 定位作用，与注射机定模板的定 位孔呈间隙配合。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计在可拆卸的主流道衬套内，衬套一般选用碳素工具钢如 为使塑料熔体完全进入主流道而不溢出，主流道与注射机喷嘴的对接处应设计成半球形凹坑，其半径 )21(1 小端直径 )1 dd 为了便于模具安装时与注射机的对中，模具上应设有定位圈。小型模具可讲主流衬套与定位圈固定在模板上。 本模具设计采用浇口套的形式镶入模板中。为防止浇口套被注射机喷嘴 撞伤，应采取淬火处理使其具有一定的硬度。 主流道的基本尺寸通常取决于两个方面：第一个方面是所使用的塑料种类，所成型的制品质量和壁厚大小。关于主流道的基本尺寸的选定参考下表 2 表 2制品质量 /g D/ 20 3 0 40 4 1 40 150 5 1 150 300 6 2 300 500 8 2 500 1500 10 2 由于 本次设计 的制品质量为 25g。因此， 选取主流道的直径是 4 为防止注射机喷嘴与浇口套两部分相接触处由于有间隙而产 生的溢料，浇口套的球半径应比喷嘴的球半径大 25流道的小端尺寸应比喷嘴孔尺寸稍大，这样可以使喷嘴与浇口套对位容易。另外，为使浇口套中的塑料容易脱离主流道，应设有脱模斜度，这个斜度一般最小不小于 1，最大不超过 4。主流道的脱模斜度不能过大，否则在注塑时会产生涡流和流速过慢等现象。主流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。 口 浇口是浇道与型腔之间最短的一段距离，能够增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料。浇口位置的选择对制品的质量显得尤为重要，根据文献 3浇口选择的一般要求是： 入型腔的玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 10 塑料不要立即封闭排气系 ; 口的位置不能使流动的塑料冲击镶件，但也不能离浇口太远，否则塑料流到镶件附近时变冷熔接不好 ; 免塑料直接正面冲击型芯 ; 时要考虑清理简便，不损坏塑件。 根据本设计的具体情况，采用 多点进料点浇口 浇注系统。本模具流道布置采用平衡式分流道，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等形状及截面尺寸都相同 。采用这种形式，是为了减小进料口附近的收缩对 叶轮 精度的影响。进料口均匀在塑件端面，不会在齿形上留痕迹。 却系统的确定 A冷却系统的设计原则 a. 在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道尽可能设置在靠近型腔（型芯）表面。 b. 在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道应安排的尽量紧密。 c. 冷却水道的直径应优先采用大于 6且各个水道的直径也应尽量相同，避免由于因水道直径不同 而造成的冷却液流速不均。 d. 对于中、大型模具，由于冷却水道很长，会造成较大的温度梯度变化，导致在冷却水道末端（出口处）温度上升很高，从而影响冷却效果。从均匀冷却的方案考虑，对冷却液在出、入口处的温差，一般控制在 5以下，而精密成型模具，多型腔模具的出、入口温差则要控制在 2 3以下，下。因此，对于中、大型模具，可将冷却水道分成几个独立的回路来增大冷却液的流量，减少压力损失，提高传热效率。 e. 制品较厚的部分应特别加强冷却。 B 冷却水路的形式 冷却水路应根据塑件的形状 、型腔内温度的分布及浇口位置等情况设计成不同的形式。由于该塑件的外形是圆形，本设计选择直流式的水路形式。 C冷却计算 单位时间内从模具应除去的总热量 Q，可用下式计算： Q=W11L (2式中 ： Q 除去总热量（ J）； 单位时间内进入模具的塑料重量（ g）； 塑料比热（ J/g）； 塑料的注塑温度（）； 模具的表面温度（）； 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 11 L 塑料的熔化潜热（ J/g）。 根据塑件的材料，知 g ,L=1800 J/g； 0 g, 60 ,0；将这些数据代入（ 2： Q=60 （ 260+180J=31600J 则带走上述热量，所需冷却水量按下式计算： W=34() T (2式中： 通过模具的冷却水流量 (g/h)； 出水温度（）； 入水温度（）； 热传导系数； 将 K= 0， 0， 代入（ 2： W= 1600 g/h = h=s 再由下式可求出冷却水道的直径： W= V V= dL 则 d= (2式中： 冷却液密度（ kg/ ； V 冷却水道体积 (； L 冷却水道长度 ( d 冷却水道直径 ( 将水的密度 =kg/ L=51 =2： d 了 使制品 能够充分的冷却 ，因此，设计的冷却水道为环形水道围绕制品的叶面。如下图 2玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 12 图 2却水道 模方式 的 确定 注塑模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型芯上自动地脱出模外，脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后制品的留模形式，是留在动模部分还是留在定模部分，由于顶出系统必须时建立在制品所滞留的模具部分中。通常，由于注塑机的顶出机构时设置在动模板的一侧，因此大多数模具的顶出系统是安装在动模中的。为了提高生产效率，缩短成型周期和实现自动 化，不仅制品需要顺利的脱模，而且浇道中的塑料也必须有其特定的脱模方式。由于塑料制品的尺寸、形状各不相同，差距甚大，因而每副模具的顶出系统的结构也是各不相同的，但是对所有注塑模具顶出系统的要求均是相同的。顶出机构总的设计原则是： a尽量设法使塑件留于动模。 模具结构设计应尽量设法使塑件在开模的过程中留在动模上，以便利用注射机动模上的顶杆或其它推出机构顶出制品。 b确保塑件不变形不损坏完整脱出。 要保证塑件在顶出过程中不变形，必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位，以便选择合适的顶出方式和顶出装置，使推力均匀合理分布，塑件平稳脱出而不变形。由于塑件收缩时包紧型芯，因此顶出力作用点应尽可能靠近型芯。 c尽量不损坏塑件的外观。 塑件顶出方式的选择应不影响塑件的外观，若采用顶杆等有顶出痕迹上时，顶杆应设在塑件加工面或内侧面，必要时还可以在顶杆顶部压出装饰文字或图案。 d结构可靠。 顶机构必须动作可靠、运动灵活、制造方便、维修与更换容易。 从塑件结构形状分析，塑件内外表面沿脱模方向的脱模斜度为 3 ，以 便于脱模和塑件留于动模。采用推杆脱模机构，用 四 根推杆推在塑件的 圆柱体下表面均匀分布。 推杆固定在模具的推杆固定板与推板之间， 由注塑机顶出油缸推动，盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 13 使推杆运动实现脱模动作，并用复位杆复位。 一般的顶出行程规定使被顶出的制品脱离模具 5 10于 叶轮 为脱模斜度较大的圆盘形制品 ,另外窄小的深道只有 40以顶出行程为 40 2/3=27 图 2位杆 顶杆在将制品顶出后，其顶端位置会高于型芯（型腔）表面很多，在下一次合模（模具合紧之前 ）时，必须使其退回到顶出前的初始位置，以免碰坏型腔（或型芯），因此在顶出机构中必须设有复位杆帮助顶杆回位，如图 2示。 图 2位杆的配合示意图 向与定位装置 导向零件的设计原则： 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套时发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具一般需要 2 3个导柱。为了便于塑料制品脱模，导柱通常安装与定模或动模。 由于 叶轮 体积比较小，而且 主体为圆柱体 ，为了便于脱模，使用的 4个 推杆均匀 分布 。 计各模板尺寸 玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 14 由于采用一模一腔，投影面积选择 150150板各部分结构尺寸如表 2 表 2板各部分主要结构尺寸 射机的校验 根据模具总体设计方案的结构，校验所需注射机的能力。注塑机的规格及尺寸校核注射机有关工艺参数： a. 注射量的校核：由测量所得塑件的质量为 10g，浇注系统的质量为 20g，则每次注射所需的塑料量为（按一模 一 腔计算）： 25+20=45g 注射机的最大注射量 9072 45g 能满足要求。 b. 锁模力与注射压力的校核 锁模力可按下式校核。 件号 名称 数量 板厚符号 尺寸（毫米） 1 定模底板 1 5 2 定模板 1 H 60 3 动模板 1 H 60 4 垫块 2 0 5 动模底板 1 5 6 螺钉 8 导柱 4 30 8 复位杆 4 16 9 顶杆 4 2 10 导套 4 42 11 推板 1 5 12 推板支撑板 1 0 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 15 F )(（ 2 式中 F 00 投影面积计算： 因为底座与分形面相似于圆，所以： 3 0 0 0 ( 22 2 5 2 2 9 9)1 2 5 0 0 2 2)( （ 2 由于 F=500满足 F )(同时 22也能满意聚丙烯（ 料成型的 注射压力的要求。 与注射机闭合高度按 下式 校核 （ 2 式中 注射机允许最小模厚 （ 300; 注射机允许最大模厚 （ 00; 根据所选的模架，模具闭合时的厚度 35250 235 70 所以，满足要求。 d. 注塑机开模行程 注射机的开模 行程应大于模具开模时取出塑件的（包括浇注系统）所需的开模矩。 即满足下式 ： 2+(5 10) （ 2 式中 注塑机行程 （ 80 脱模距离 （ 0 塑件高度 +浇注系统高度 （ 0+45=125。 则 2+(5 10)=40+125+10=175180满足要求。 具的三维造型 及装配 本次模具的三维 造型主要由零件装配生成，其中主要应用匹配、对齐、矩阵等定位关系来约束零件之间的关系。模具的三维 装配 如图 2 玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 16 图 2具的三维 装配 图 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 17 3 模具工艺分析及仿真加工 具的 工艺分析 具制造工艺的任务 模具制造的工艺路线是在制品零件图样或实物进行估算的基础上进行模具设计、零件加工、装配调整、式模，直到生产出符合要求的制品。而所谓的制造工艺，就是把设计转化为产品的过程。模具制造工艺，是把模具设计转化为模具产品的过程。模具制造工艺的任务就是研究探 讨制造的可能性和如何制造的问题，进而研究这样以低成本。 模具零件的结构工艺性是指所设计的模具零件对加工工艺的适应性和经济性。即所设计的零件，应根据操作者的技能和设备条件，在加工后不但要保证零件的使用要求，而且还应能满足其加工方法如机械加工、电控加工过程中的要求。模具零件结构工艺性的基本要求如下： a 应便于达到零件图要求的加工精度及质量 b 应便于采用先进、高效的加工方法 c 应有利于减少零件的加工量，缩短加工过程中的辅助时间 d 应具有良好的加工性能 e 应有利于加工时的安全 本次模具设计中，模具零件大致可分为三类，即板类 零件，圆柱类零件，套类零件。其中板类零件应用的最多，如上、下模板、动、定模固定板、垫板、推板、支承板等。其平面加工的方法主要采用车削、刨削、铣削、磨削、研磨等。在加工中，除能保证平面本身的形状精度（直线度、平面度）及表面粗糙度外，还应保证平面与零件上其他表面的尺寸精度和相互位置精度（平行度、垂直度、倾斜度和对称度）。在这板类零件中最难加工的型芯和型腔，下面就动模板和定模板的加工工艺过程作详细的说明。 件加工工序的确定 模具零件的加工工艺主要有铸造、切削加工和特种加工三种方法。 A 零件加工 工艺阶段分类 模具零件加工工艺阶段一般可分为毛坯制备，成形加工、热处理、钳工整修等四个阶段。 B 加工工序的确定 在安排零件的加工工序时，须力求经一次安装后，能加工多个被加工面和进 多个工步的加工，即工序的内容应力求集中。模具零件加工顺序的确定原则如下： a机械加工的确定原则 先粗后精 先加工基准面后加工其他加工表面 先主后次 先平面后内孔； 玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 18 b热处理的确定原则 a)退火、回火和调质与时效处理，须在粗加工后进行； b)淬火、渗碳淬火应在半精加工后进行； c)氮化处理应在安排在半精加工后 进行。 c 检验的确定原则 a) 在粗或半精加工后，需进行检验测量； b) 重要工序加工前、后和零件热处理前应检查测量； c) 完成零件所有加工后应进行检测。 工设备及工艺装备的选择 模具零件加工设备及工艺装备的选择原则如下： a机床的加工区域尺寸必须与所加工零件的外形轮廓尺寸相适应； b机床的功率和加工量应与零件工序的加工要求相适应； c机床的精度应与工序要求的加工精度相适应； d机床的选用应与现有设备条件相适应。 件材料加工性审查 审 查零件的材料及热处理标注是否完整合理。特别是： 用电火花或线切割加工的型腔或凹模类零件，不易用淬透性差的碳素工具，而应采用淬透性好的材料； 热处理后难于进行磨削加工，必须采用微变形钢。 芯（凸模）的加工方法与工艺 本课题设计的是 玩具叶轮 注射模具，经过考虑动模（凸模）采用整体式。整体式凸模常用加工方法主要是采用切削加工和电火花线切割。因为 玩具叶轮曲面较复杂 ，高度尺寸较大，属于轴对称体类凸模，所以其工艺路线为车削后淬火，再进行磨削和抛光。 凸模 15115156动模板 具号 刀，主轴转速 1400r*给速度 1000mm*削深度 15 技术要求：六面间的垂直度误差 平磨六面见光 六面间的垂直度误差 将动模板组合，划出各孔的中心线和型腔和型芯的轮廓线 e铣 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 19 a) 对 凸模 （除了叶面的曲面）的 平面进行铣削 b) 对 凸模 的曲面部分用数控 铣削 方法进行 c) 粗铣定模板上的型腔，对型腔的铣削留有余量，留给电火花加工 (其中 凸模 上的槽也用 电火花加工 ) 刀具号 刀，主轴转速 1400r*给速度 1000mm*削深度 f钻 a) 将动、定模板组合在一起装夹，钻铰 30 10料杆孔，这样保证同轴度的要求，便于装配。 b) 将动、定模板分开，钻定模板上的导套孔、螺纹孔和复钻浇口套孔，对动模板上的推杆孔、复位杆孔和螺纹孔进行钻削，并锪导柱的沉头孔。 c) 分别对定模板和动模板的螺纹孔进 行攻螺纹。 刀具号 刀，主轴转速 1400r*给速度 1000mm*削深度15 g. 热处理 淬火、回火，保证硬度 50h平磨 平磨六面符合图样尺寸要求，六面间的垂直度误差 i电火花 用粗、精电极分别粗、精加工型腔表面和型芯的轮廓 j钳工 a) 修合型腔和型芯各面交接处的过渡圆弧。 b) 抛光型腔和型芯各面。 k清洁型腔和型芯，油封，并用物件遮盖保护型腔和型芯，入库。 腔（凹 模）的加工方法与工艺 和动模板一样，定模板即凹模同样也采用整体式。本产品的结构复杂程度、生产精度要求等属于中等偏下的要求，因此定模板先进行切削加工，然后在凹模复杂的地方使用仿形铣，然后进行抛光。 凹模 15115154mm 定模板 术要求：六面间的垂直度误差 具号 刀，主轴转速 1400r*给速度 1000mm*削深度 15 平磨六面见光 六面间的垂直度误差 具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 20 将动定模板组合，划出各孔的中心线和型腔和型芯的轮廓线 e铣 a) 对凸模 （除了叶面的曲面）的 平面进行铣削 b) 对 凸模 的曲面部分用数控 铣削 方法进行 c) 粗铣定模板上的型腔，对型腔的铣削留有余量，留给电火花加工 (其中 凸模 上的槽也用 电火花加工 ) 刀具号 刀，主轴转速 1400r*给速度 1000mm*削深度 f钻 a) 将动、定模板组合在一起装夹，钻铰 30导柱孔和 10 拉料杆孔，这样保 证同轴度的要求，便于装配。 b) 将动、定模板分开，钻定模板上的导套孔、螺纹孔和复钻浇口套孔，对动模板上的推杆孔、复位杆孔和螺纹孔进行钻削，并锪导柱的沉头孔。 c) 分别对定模板和动模板的螺纹孔进行攻螺纹。 刀具号 刀，主轴转速 1400r*给速度 1000mm*削深度15 g. 热处理 淬火、回火，保证硬度 50h平磨 平磨六面符合图样尺寸要求，六面间的垂直度误差 i电火花 用粗、精电极分别 粗、精加工型腔表面和型芯的轮廓 j钳工 a) 修合型腔和型芯各面交接处的过渡圆弧。 b) 抛光型腔和型芯各面。 k清洁型腔和型芯，油封，并用物件遮盖保护型腔和型芯，入库。 他零件加工的工艺分析 考虑到模具其他零件加工的通用性，查找关于模具制造加工工艺的资料书，可以总结以下一些心得。 由于使用要求不同，模具零件具有各种不同的形状和尺寸。零件的加工技术主要方面为： 及 表面质量方面的其他要求； 据零件结构的特点，在认真分析了零件主要表面的技术要求之后，初步确定为达到要求。 具的仿真加工 一套基于 件。它具有优秀的数控盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 21 编程功能 ,有效地解决了几何造型、零件几何形状的显示 ,交互设计、修改及刀具轨迹生成 ,走刀过程的仿真显示、验证等问题 。本设计采用 由 e以 首先打开 腔造型图，以 式另保存。在 进行仿真加工。 根据特征分析 ,考虑到圆角干涉 ,因此本设计加工采用横向行切法。 a. 刀具选择 根据尺寸精度要求及所选择的刀具要求，计算出刀具加工轨迹。刀具轨迹包括了粗、精、残料加工的轨迹。本设计采用 6底刀进行粗加工 ,然后采用 2取外轮廓，选择 现 取刀具。 图 3具选择图 b. 确定后出现刀具路径 c. 一系列参数的设置见表 3表 3数 设置 刀具直径 ) 2 切削深度） 0 2 主轴转速 ) 1500 削间距） 75%刀具直径 X、 Y 向进给 ) 150 削方法） Z 向进给） 35 加工切削量 ) 回 ) 500 精加工切削次数 ) 4 加工切削量 ) 0.5 d. 进行加工 e. 数控加工后置处理程序的生成 玩具叶轮模具设计及 型腔仿真加工 22 图 3加工刀路 图 图 3加工刀路图 图 3真加工示意图 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 23 结论 本设计首先说明了塑料工业的重要地位和当今注塑模具的现状，随着经济的发展，塑料工业将继续呈现蓬勃发展之势。其次介绍了注塑件的一般设计原则 。在做好注塑成型的准备工作之后，接着介绍了模具设计的内容：浇注系统、温度调节系统、顶出系统和机构系统（其实也可以归为顶出系统，该系统如斜导柱、滑块和开闭器等）。 本设计是为玩具叶轮注射成型而专门设计的。为了能达到质量好、效率高，本设计采 用点浇口及推板推杆脱模的方式进行设计。并且大多数零件都采用通用零件。 在设计的过程中发现经验公式有不一致的地方，不同公式的计算结果有的相差很大，特别是在温度调节与脱模力的计算这两块。在完成图纸之后发现塑件的设计有的地方是不合理的；还有就是推管
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号