線圈骨架注塑模具設計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及13張CAD圖
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XXX
XX設計(XX)開題報告
題目:線圈骨架的塑料模具設計
系 別
專 業(yè)
班 級
姓 名
學 號
導 師
20XX年 12 月 15 日
第 8 頁
1. 畢業(yè)設計(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內外相關研究情況)
1.1題目背景、研究意義
模具被稱為工業(yè)產品之母,所有工業(yè)產品,所有工業(yè)產品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產、快速擴張,被歐美等發(fā)達國家譽為“磁力工業(yè)”。由于模具對社會生產和國民經濟的巨大推動作用和自身的高附加值,世界模具市場發(fā)展較快,當前全球模具工業(yè)的產值已經達到600億~650億美元,是機床工業(yè)的兩倍。
1.2我國塑料模具的現狀
目前塑料模具在整個模具行業(yè)內約占30%,塑料工業(yè)也是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一,而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類,市場需求也很大,隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展,許多企業(yè)開始追求提高產品的質量以及生產效率,縮短周期,降低成本最大限度的提高模具制造業(yè)的應變能力。近年來,CAD技術在很大的程度上實現了企業(yè)的愿望,隨著CAD技術的普遍和深入大大縮短了模具設計周期,提高了制模和復雜模具的能力。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)發(fā)展而發(fā)展的,在我國起步較晚,但發(fā)展很快。整體來看,中國塑料模具無論是在數量上,還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步,但與國民經濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時,一些低檔塑料模具卻供過于求,市場競爭激烈,還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。近年來,中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產單套重量達到50t以上的注塑模,精密塑料模具的精度已達到2μm,制件精度很高的小模數齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產,多腔塑料模具已能生產一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生產擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產手段上,模具企業(yè)設備數控化率已有較大提高,CAD/CAE/CAM技術的應用面已大為擴展,高速加工及RP/RT等先進技術的采用已越來越多,模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高,熱流道模具的比例也有較大提高。另外,三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設計制造水平及企業(yè)管理水平的提高,有些企業(yè)已實現信息化管理和全數字化無圖制造。
綜上所述,我國塑料模具的質量,技術和制造能力近年來確實發(fā)展很快,有些已經達到或接近國際水平,尤其是隨著改革開放政策的不斷深入,(三資)企業(yè)蓬勃發(fā)展,對我國塑料模具設計制造水平提高起到了非常大的作用。然而,由于我國模具制造基礎薄弱,各地發(fā)展極不平衡,因此總體來說,與國際先進水平相比和國內外市場需求相比,差距還很大。
表格 1國內外塑料模具技術對照表
項目
國外
國內
注塑模型腔精度
0.005~0.01mm
0.02~0.05mm
型腔表面粗糙度
Ra0.01~0.05μm
Ra0.20μm
非淬火鋼模具壽命
10~60萬次
10~30萬次
淬火鋼模具壽命
160~300萬次
50~100萬次
熱流道模具使用率
80%以上
總體不足10%
標準化程度
70~80%
小于30%
中型塑料模生產周期
一個月左右
2~4個月
在模具行業(yè)中的占有量
30~40%
25~30%
2. 本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案,研究方法或措施
2.1塑件分析
線圈骨架用于各種金屬細線的盤繞,材料為ABS,結構如示意圖所示。外形整體為圓柱,中間線圈纏繞部分為臺階狀,上下有兩片圓形薄壁。中間用通孔用于線圈骨架的固定安裝,通孔直徑亦分為兩部分。要求尺寸的一致性好,表面光潔,平整。上下兩平面有平面度、平行度和垂直公差要求。零件外形較小,且壁薄,形狀較為簡單,塑料塑性好,易于成
型加工。零件比較簡單,模具設計過程中 圖 1
要考慮到側抽芯,表面不是很復雜,可以用一模多腔的結構。
2.2材料分析
ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料,可用通用的加工方法加工。
ABS的熔體流動性比PVC和PC好,但是不及PE、PA及PS,與POM和HIPS類似;ABS的流動特性屬非牛頓流體;其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系,但對剪切速率更為敏感。
由于該塑料是熱塑性塑料,具有良好的流動性,零件大批量生產,零件結構帶有側抽芯,所以選擇注射成型。
2.3擬采用的研究方案
注塑模類型的擬定
注塑模有兩板模、三板模和熱流道模等種類,本模具擬采用兩板模。兩板模結構簡單,是應用最為普及的一種模具。
澆注系統的方案選擇
方案一:采用潛伏式澆口;潛伏式澆口的優(yōu)點主要有進料位置靈活,且制品分型面不會留下進料口痕跡;模具經冷卻固化后,從模具中被頂出來時,澆口會自動被切斷,無須后續(xù)處理,可以實現全自動化注塑;適合彈性好的材料等。
方案二:采用側澆口;側澆口的主要優(yōu)點有澆口與成形品易分離,側澆口分流道短,適合一模多腔;加工容易,修正容易。
本塑件為線圈骨架,表面有無進料痕跡對使用影響不大,且考慮生產選擇一模多腔的模具,綜合考慮選擇方案二,采用側澆口。
從本塑件的制品精度考慮,結構較為簡單,塑件尺寸小,考慮到經濟型和大批量生產,本模具采用一模兩腔,同時需要考慮到分流道的設計。
型腔結構和排列方式的擬定
設計時在模具結構上采取瓣合式型腔,瓣合式型腔用于整體需要側抽芯的塑料模中,有兩瓣或多瓣組合成側抽芯機構,考慮到一模兩腔的壓力平衡和和溫度平衡,型腔平行對稱排列。
分型面的擬定
分型面的選擇要有利于脫模;必須確保塑料制品尺寸精度;必須保證塑料制品的外觀質量要求,有利于簡化模具結構,綜合考慮選擇如圖所示的分型面。
側抽芯機構的選擇 圖2
根據結構分類,側抽芯結構主要有以下幾種:滑塊+斜導柱的側向抽芯機構;滑塊+彎銷的側向抽芯機構;滑塊+“T”形扣的側向抽芯機構;滑塊+液壓缸的側向抽筋機構;斜滑塊、斜推桿側向抽芯機構。本模具擬采用滑塊+斜導柱的側向抽芯機構。
排氣系統的擬定
排氣系統:該模具為小型模具,可利用分型面間隙排氣。
推出機構的擬定
推出機構利用套在推桿上的推管推出,推管固定在推管固定板上,當注射機上的頂桿推動推管固定板時,推管固定板帶動推管,推管推出零件。
加熱及冷卻系統的擬定
該模具采用電熱絲加熱,用水冷。
2.4研究方法及措施
最終方案確定:本模具擬采用兩板模,一模兩腔,型腔采用瓣合式,平行并列排放。澆口采用側澆口,分型面如圖2所示,采用滑塊+斜導柱側抽芯機構,可利用分型面間隙排氣。
3本課題研究的重點及難點,前期已開展工作
3.1重點
本設計要求學生以工程實際零件——本設計所設計的塑料件為骨架線圈,用于各種金屬細線的盤繞,該零件是整體上下大中間小的回轉體,在回轉體的中間是通孔,必須用考慮到側抽芯機構才能完成;
確定模具的設計方案,進行整體設計;
主要部件設計計算及校核并繪制塑料件零件圖與模具裝配圖;
編寫設計說明書。
3.2難點
側型芯的設計與計算;
推出機構的選擇;
斜導柱抽芯機構的設計:
排氣系統的設計;
溫度調節(jié)系統的設計。
3.3前期已開展工作
查閱線圈骨架的相關資料,了解線圈骨架模具的系統組成和裝配關系,并為進一步周密的設計做好充分的準備。
4完成本課題的工作方案及進度計劃。
第1-3周: 前期準備,查閱資料,了解課題,準備開題答辯;
第4-6周: 確定設計方案,進行結構設計計算;
第7-11周: 完成結構設計和裝配圖的繪制;
第12-13周:完成三維建模,并進行模型裝配;
第13-15周:完善裝配模型,撰寫畢業(yè)論文;
第16周: 畢業(yè)答辯。
指導教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見)
指導教師: 年 月 日
所在系審查意見:
系主管領導: 年 月 日
參考文獻
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