老年手机外壳面板的注塑模具设计-[机械毕业设计论文A3337]
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老年
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模具设计
机械
毕业设计
论文
a3337
- 资源描述：
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文档包括:
说明书一份。35页，18500字。
登记表一份。
申请表一份。
外文翻译一份。
图纸共14张，如下所示
A0-型腔板.dwg
A0-型芯板.dwg
A0-模具装配图.dwg
A1-上模座板.dwg
A1-下模座板.dwg
A1-型腔.dwg
A1-型芯.dwg
A2-产品图.dwg
A2-推杆固定板.dwg
A2-推板.dwg
A4-定位圈.dwg
A4-支撑柱.dwg
A4-浇口套.dwg
A4-限位柱.dwg
- 内容简介：
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毕业设计（论文） 外文翻译 塑料成型 （一）塑料注射成型 许多不同的加工过程习惯于把塑料颗粒、粉末和液体转化成最终产品。塑料材料用模具成型，并且适合用多种方式成型。在大多数情况下，热塑性材料可以用许多方法成型，但热固性塑料需要用其他方法成型。对于热塑性材料有这种事实的认识，它常常被加热成为另一种柔软状态，然后在冷却以前成型。对于热固性塑料，换句话说，在它加工以前还没有形成聚合物，在化学反应加工过程中发生变化，如通过加热、催化剂或压力处理。记住这个概念在学习塑料加工过程和聚合物的形成是很重要的。 塑料注射成型越来越广泛地运用于热塑性材料 的成型工艺。它也是最古老的一种方式。突然间，塑料注射成型材料占所有成型材料消费的 30%。塑料注射成型适合于大批量生产，当原材料被成单一的步骤转换成为塑料物品和单步自动化的复杂几何形状制品。在大多数情况下，对于这样的制品，精加工是不需要的。所生产的各种各样的产品包括：玩具、汽车配件、家用物品和电子消费物品。 因为塑料注射模具有很多易变的相互影响，那是一种复杂的虚慎重考虑的加工过程。塑料注射模具设备的成功是不依赖于机器变化到恰当的步骤，只有淘汰了需要注射变化的机器，才会导致适应液压变化、料筒温度变化和材料黏度变 化的机器的产生。增加机器重复注射的能力的变化可以帮助减少公差，降低次品等级和增加产品质量。 对于任何模具注射设备的操作人员目的是制造产品，成为特等品、用最短的时间、用重复精度和全自动化生产作为周期。模塑人员在生产过程中总是想尽办法降低或消除不合格产品。对于塑料注射模具有高要求的光学制品，或者有高附加值的制品如：家用电器制品，它的利润大大降低。 一种塑料注射模具的生产周期或顺序由五个阶段组成： （ 1）注射或填充模具（ 2）补料或压缩（ 3）保压（ 4）冷却（ 5）局部注射 塑料颗粒被投入料斗并且打开塑料注射料筒，在那 里颗粒被旋转螺杆带动进入料筒。螺杆的旋转强迫塑料颗粒在高压下挤压料筒筒壁导致它变成熔体。随着压力的增加，旋转螺杆被迫后退直到有足够的塑料被注射成为储料。塑料螺杆强迫熔融的塑料从料毕业设计（论文） 外文翻译 筒流到喷嘴、主流道经浇注系统，最终进入模具型腔。当注射模具型腔容积被充满。当塑料接触冷的模具表面，它被固化以减少表层。当模具保持熔融状态，塑料沿着模芯充满整个模具。，利用率特别高，在注射时型腔被充满 95%98%。接着成型过程进入补料阶段。 当型腔被充满，熔融塑料便开始冷却。冷却塑料的收缩，就增加了诸如凹痕、孔洞和尺寸不稳定等制品缺 陷的发生。为了补偿收缩，增加塑料压入型腔。当型腔被封裹，为防止的熔融状态塑料从型腔内流向出口，把压力应用于熔体。这种压力必须应用直到出口为固态。这种加工可分为两步（补料和保压）或可能包含成为一步（保压或第二阶段）。在补料时，熔体被补料压力收缩补偿压入型腔。在保压时，压力仅仅防止聚合物回流。 在保压阶段完成以后，冷却阶段开始。在冷却时，是制品在型腔内保持需具体说明的一个阶段。在冷却持久的阶段主要依靠材料的特性和制品的收缩率。典型的，制品温度必须冷却到材料的注射温度。在冷却制品时，这种机器塑料熔体被冷却到下一个 周期。聚合物是以剪切作用为主题的，如同加热圈获得能量一样。当注射开始，到塑料注射终止。聚合物会立刻出现在冷却阶段以前，直到模具打开和制品被注射。 当聚合物被编制成有用的文章，它们被称为：塑料、橡胶和纤维。许多聚合物，例如棉花和羊毛来自自然，但是绝大多数商业的产品都是人造的，都来源于此。一系列众所周知的材料包括酚醛塑料，涤纶，尼龙，聚硅氧烷，有机玻璃，纤维素，聚丙乙烯和特氟隆。 在 1930 年以前，商业用的聚合物没有广泛应用。然而它们本应该作为新材料在 19 世纪下半叶出名，却没有成功。在该期间，它们所以未能发展， 部分原因是不了解它们的性质，特别是，聚合物结构曾是许多无结果争论的主题。 二十世纪的两次事件使聚合物声名雀起，并且在世界范围内占据了很重要的地位。第一次是成功的商业塑料产品叫做酚醛塑料。它有用的工业价值在 1912 年表现得近乎疯狂，并且在以后许多年发挥着巨大的价值。今天，酚醛塑料仍然在一系列的人造的产品中占有一席之地。在 1912 年以前，由塑料制造的材料是有用的，但是那种材料的制造从未提供像发明了酚醛塑料以后，形成新聚合物的动力那样有价值。第二次事件与基础学科的自然聚合物有关，被欧洲的史涛丁格和美国的卡罗瑟夫发 现，他们在特达华州的杜邦公司工作。一些重要的研究在 20 世纪 20 年代被开展，史涛丁格主要从事基础工作。卡罗瑟夫的成功导致了我们目前巨大塑料工业的发展，引起了对化学聚合物的关注，并且在今天仍然引起了强烈而明显的关注。 毕业设计（论文） 外文翻译 （二）热力学的性质 热力学是工程科学最重要的领域之一。这门科学是用来解释大多数东西是如何做功的，有些东西为什么不按所预期的那样做功，另外一些东西又为什么根本不做功。热力学是工程师在设计汽车发动机、热泵、火箭发动机、发电站燃汽轮机、空气调节器、超导电输电线，太阳能加热系统等所用的科学知识的关键部分。 热力学以能的各种概念为中心，能量守恒这一概念是热力学的第一定律。这是热力学以及工程分析的起点，热力学的第二个要领是熵；熵提供一种用以确定某一过程是否可行的手段。产生熵的过程是可行的，消灭熵的过程是不可行的，这个要领是热力学第二定律的基础。 他还为一种工程分析奠定了基础，在这种工程分析中，人们可以算出从给定的能源中所能获得的有用功率的最大值，或算出做某种工作所能获得的有用功率的最小值。 若要在工程分析中应用热力学，就必须对能和熵这些概念有一个清楚的了解。科学家关心的是利用这些数据，结合能量守恒及熵的产生这些 基本概念来分析复杂系统性能。 举一个工程师感兴趣的例子 一个大型中心发电站。在该发电站，能源是某种形式的石油，有时是天然气；该发电站的作用是把燃料能尽可能地转化成电能，并把电能沿输电线输送出去。 简单的说，该发电站的发电方式是：使水沸腾，利用蒸汽转动汽轮机，汽轮机再转动发电机。 这类发电站中最简单的只能把大约 25%的燃料转化成电能。但该发电站却能把大约 40%的燃料转化成电能，这是因为该发电站是经过精心设计的结果，把热力学的基本原理仔细的用于该系统内的数百个零部件。 进行这些计算的设计工程师，利用了由物理 学家研究出来的有关蒸汽特性的数据；而物理学家则是利用实验测得的数据，结合热力学理论，研究出这种特性的数据的。 目前在研究中的一些发电站，如果说的确按热力学分析所预测的那样工作，可以将多达 55%的燃料能转化成电能。 热始终是自发的从较热的物体流向较冷的物体，这一规律是一种新的物理概念。在能量守恒原理中或其他任何一种自然规律中，没有给我们规定热的方向。如果能量能自毕业设计（论文） 外文翻译 发的从冰块流向周围的水中，这可能和能量的守恒完全一致，但这一过程决不发生。这一概念是热力学第二定律的实质。很明显，冷冻机是一种物理系统，用于厨房的电冰 箱、冷场库和空调装置，它不仅必须遵从第一定律（能量守恒）也必须遵从第二定律。 为了弄清冷冻机为什么没有违背第二定律，必须对这一定律加以说明，热力学第二定律实质上是说：热不会自发地从较冷的物体流向较热的物体。 换句话说，热之所以能从较冷的物体流向较热的物体，是外界力量做功的结果，现在我们弄清了某一日常的自然过程。如水和冰之间的热流动和冷冻机热从里面向外面流动之间的区别。 在水、冰系统中，能量的交换是自发产生的，因而热的流动是水流向冰。水放出了能量从而变冷，而冰吸收热量从而融化。 另一方面，在冷冻机中，能量交换 不是自发产生的，而需要改变热的流动方向，并通过进一步加热较暖的周围环境而使冷冻机内部变冷，就必须依靠外力做功。 2 1 目前模具制造的发展现状和趋势 模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中，占有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的 75%，精加工的 50%及塑料零件的 90%将由模具完成。目前中国模具市场需求已达 500 亿元之规模。汽车模具、特别是覆盖件模具年增长速度将超过 20 %；建材模具也迅速发展，各种异型材模具、墙面和地面模具成为模具的新增长点，今后几年塑料门 窗和塑料排水管增长将超过 30 %；家电模具年增长速度将超过 10 %； 业年均增长速度超过 20 % ，对模具的需求占模具市场的 20 %。 2004 年中国机床工具工业产值将继续增长。我国模具制造市场潜力巨大。根据资料统计，近年来，我国模具的年总产值达到 30 亿美元，进口超过10 亿美元，出口超过 1 亿美元。增长从 1995 年的 25% 增加到 2005 年的 50%。国外专家预言：亚洲在全球模具制造中占据的份额，将从 1995 年的 25%增加至 2005 年的 50%。 中国模具工业发展迅速，形 成了华东和华南两大基地，并且逐渐扩大到其他省份。(山东 ,安徽 ,四川 ) 1996 年 2002 年，模具制造业产值年平均增长 14%， 2003 年增长 25%。毕业设计（论文） 外文翻译 2003 年我国模具产值为 450 亿人民币。总产量位居世界第 3，出口模具 美元，比上年增长 但是，我国技术含量低的模具已供过于求，精密、复杂的高档模具很大部分依靠进口。每年进口模具超过 10 亿美元。出口超过 1 亿美元精密模具精度要求在 2 3 m,大型模具需要满足 8000模力注塑机的要求 ;小型模具需满足直径 1前，采用 高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势，在国外一些模具生产厂家，高速机床大面积取代电火花机床，高速切削大大提高了模具生产效率。机床企业瞄准模具生产企业，有的加工中心生产厂机床的 60%以上卖给模具加工企业。高速切削逐渐取代电火花精加工模具在国外的模具制造企业已经普遍采用，高速切削生产模具已经成为逐渐模具制造的大趋势，大大提高了模具生产效率和质量。采用高速切削替代电火花生产模具，可以明显提高效率、提高模具精度、使用寿命长。 2 2 高速加工在模具制造中的应用 2 2 1 高速切削的优点： 1） 刀 具的高转速和机床的高进给以及高加速度，大大提高金属切除率； 2） 高速切削减小切削力； 3） 高速切削热大部分由切屑带走，工件发热少； 4） 高速切削减少振动，提高加工质量； 2 2 2 高速加工应用于模具加工的效益 1） 快速粗加工和半精加工，提高加工效率； 2） 高速高精度精加工硬切削代替光整加工，表明质量高，形状精度提高，比 0%，减少手工修磨； 3） 硬切削加工最后成型表面，提高表面质量、形状精度， (不仅是表面粗糙度 低，而且表面光亮度高 )，用于复杂表面的加工更具优势； 4） 避免 工产生的表面损伤，提高模具寿命 20%； 5） 结合 术快速加工电极，特别是形状复杂、薄壁类电极。 2 3 采用高速切削加工模具需要解决的问题 毕业设计（论文） 外文翻译 在国内，由于资金、技术等方面的原因，应用高速切削生产模具还处于初期阶段。 还存在机床、刀具、工艺以及其他方面的一些问题需要逐步解决。 缺点是加工成本高，对刀具的使用有较高的要求，不能使用过大的刀具，要有复杂的计算机编程技术做支持，设备运行成本高。 （三）加工模具 的高速加工机床 模具精加工和硬切削加工需要数控高速机床 ,模板、模架加工需要精密、高效数控机床等。许多机床企业瞄准模具生产，有的加工中心生产厂机床的 60%以上卖给模具企业。模具行业今后几年年均有 50 亿元的固定资产投入，其中 80%是购买模具加工设备，也就是说每年有 40 亿元人民币要购买金切机床。目前我国数控机床的平均利用率大约20%，高速机床的利用率 3 5%。模具企业也有相当的单位购买高速机床，从 600040000都有。 3 1 高速机床的技术参数要求 加工中心主轴大功率、高转速，满足粗精 加工；精加工模具要用小直径刀具，机床一般要达到 15000 20000常主轴转速在 10000下的机床可以进行粗加工和半精加工，达不到精加工的精度；无法达到 400m/上的切削速度。 3 2 五轴机床的应用增加趋势 1）加工路线灵活，表面形状复杂； 2）加工范围大，适合多种类型模具加工； 3）切削条件好，减少刀具磨损，提高刀具寿命； 3 3 购买 件和高速机床配套 据统计，每年有几十亿美元用于进口机床，大部分电加工机床和高速机床需要进口。 （四）高速切 削模具的刀具技术 高速切削加工还需配备适宜高速切削的刀具。高速加工刀具材料的进展促使了高速加工的发展。硬质合金涂层刀具、聚晶增强陶瓷刀具使得兼顾高硬度的刀刃部和高韧性的基体成为可能。聚晶立方氮化硼 (片 ,其硬度可达 3500 4500晶金刚石 (硬度可达 6000 10000年来德国 本三菱 (神钢 )及住友、瑞士山特维克、美国肯纳飞硕等国外著名刀具公司都先后推出了各自的高速切削刀具，不仅有毕业设计（论文） 外文翻译 高速切削普通结构钢的刀具 ,还有能直接高速切削淬硬钢的陶瓷刀具等超硬刀具 ,尤其是涂层刀具异军突起 ,在淬硬钢的半精加工和精加工中发挥着巨大作用。新刀具材料和刀具技术的出现已经使高速加工上的瓶颈问题不再会出现在刀具上。 但是，进口刀具的昂贵价格也阻碍高速切削模具的重要因素。 一般来说 ,刀具以及刀夹的加速度达到 3g 以上，刀具的径向跳动要小于 刀的长度不能大于 4 倍的刀具直径。根据 司的实际统计，在使用碳氮化钛(层的整体硬质合金立铣刀 (58行高速铣削时 ,粗加工刀具线速度约为100m/精加工和超精加工时 ,其线速度超过了 280m/样对刀具的材料 (包括硬度、韧性、红硬性 (高温状态下保持切削性能 )、刀具的形状 (包括排屑性能、表面精度、动平衡性等 )以及刀具寿命都有很高的要求。根据国内模具高速精加工的经验，采用小直径球头铣刀进行模具精加工时，线速度超过了 400 800m/择足够高速度的机床硬切削模具精加工。 采用 径的刀具加工窄槽，转速 40000度，进给速度 30m/. 1 选择刀具参数，如负前角刀具等。刀具要求比普通加工要求抗冲击韧性更高，还要 求抗热冲击能力强； 2 采取多种方法提高刀具寿命，降低刀具成本。 3 采用高速刀柄，目前应用最多的是 柄，热压装夹刀具。注意刀具装夹后的整体动平衡； 4 当前的刀具企业在解决高速切削刀具技术方面已经做了很多工作，面向加工的刀具服务会帮助解决很多问题，刀具生产厂家成为主体，参考刀具生产厂家提供的技术参数。 （五）提高高速切削模具效率的工艺技术 1 刀具直径和长度的选择 2 选择 3 干切削和润滑冷却 4 进给选择：通常进给量 铣刀直径 10%，进给宽度 铣刀直径 40%。 毕业设计（论文） 外文翻译 根据材料情况合理选择加工工艺参数 国外高速铣削加工零件材料质量较，材料质量标准相同 ,加工性能比较稳定；而国外公司生产的刀具也是以他们的材料标准做试验；推荐的加工参数一般比较适合他们的标准，如果使用他们的刀具，与国内的零件材质有一定的区别 ,在高速铣削时 ,这种差别表现得较为明显，有些参数可以直接应用，但有些效果就比较差。而国内企业一般选用零件材质有一定的标准 ,所使用的零件材料，特别是能用高速加工的零件材质，一般会局限在某些零件材料范围内 ,这对我们应用高速加工 技术也提供了有利的条件，会在较少的加工材料范围内应用。这里要强调的是，一定要在这些材料上选取优化出一套适合本企业的加工工艺参数，并且纳入企业标准。选用国产刀具 ,很少有推荐高速铣削的技术参数的 ,有必要做试验 ,取得比较满意的参数 ,最好选用固定的刀具生产厂家 ,减少试验的次数 ,形成加工技术标准 ,这样可以提高设备有效利用率 ,降低生产成本 ,可以取得较好的经济效益。 （六）高速切削的加工刀具路径和编程 1） 平面进给路径选择 2） 轮廓加工路径选择 3） 保持切削载荷平稳 4） 保 持相对平稳的进给量和进给速度 5） 在平面切削中保持园拐角 6） 合理选择精加工余量 加工对 编程要求 ： 1）尽量避免拐角的铣削运动； 2）尽量避免工件外的进刀与退刀运动，直接从轮廓进入下一个深度。或者采用螺旋线或斜向进给切入； 3）恒定每刃进给，提高质量，延长刀具寿命； 4）轮廓加工保持在水平面上等。高速切削 件： 公司几年前就开始毕业设计（论文） 外文翻译 了高速切削加工编程技术的研究，开发了高速切削自动编程软件模块；最近， 司也开发了高速切削自动编程软件模 块；国内北航海尔也在开发高速切削自动编程软件模块； 六、 高速机床数控系统的特点 1） 高速数据处理 2） 拐角预测处理 3） 有理样条插补曲线加工 七、 高速切削模具的安全问题 1） 刀具磨损和破坏的监测； 2） 刀片连接的强度； 3） 和普通机床加工不同，安全防护和开机前对机床和刀具的严格检查非常重要。 八、 目前我国在采用高速加工模具技术中存在的问题 8 1 机 床 1） 国产高速机床整体性能尚有差距，功能部件性能还不 能满足要求。包括电主轴的功率和转速，进口机床价格高； 2） 机床的高速下动态特性研究还不够，因而影响整机的性能； 3） 五轴机床还不够成熟，进口机床价格太高； 4） 配套技术和设备还不完全。 8 2 刀 具 ： 1） 国产刀具还不能够适应高速切削的应用，特别是高速硬切削光整加工。进口刀具价格高。刀具技术是影响高速切削加工模具的一个重要因素。 2） 配套技术还不够，包括刀柄、成套在线动平衡等。 8 3 高速模具加工工艺技术及实验 1） 由于高速 加工模具的历史比较短，缺乏应用经验积累； 2） 对高速切削工艺研究比较少，投入不够，立项比较困难； 3） 缺少高速切削数据库或手册，目前还是空白； 4） 模具生产厂家对高速切削的认识不够，缺乏长期效益的分析对比； 毕业设计（论文） 外文翻译 to is in is to In of is by to a on a or It is to is by of It is of 0% of be by a is of of In is a of it is a of of is in of in of of 毕业设计（论文） 外文翻译 of is of to a in to or in of or a as of is A or of 1. or . or . 4. . an in by of of to As is to or is it to in to is
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