音箱旋鈕注射模的設計【含全套CAD圖紙】
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購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計說明書 音箱旋鈕注塑模設計 系、 部 : 學生姓名: 指導教師: 職稱: 專 業(yè): 班 級: 完成時間: 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設 計(論文)課題任務書 系: 專業(yè): 指導教師 學生姓名 課題名稱 音箱旋鈕注射模 內(nèi)容及任務 根據(jù)所給定的注射零件產(chǎn)品(如下圖所示),設計出注射模具。主要內(nèi)容如下: 1、繪制產(chǎn)品零件圖。 2、繪制模具裝配圖。 3、繪制整套模具零件圖,標準件除外。 4、編制設計說明書(論文)。 擬達到的要求或技術(shù)指標 0篇以上與題目相關的文獻; 獻( 10000 個以上印刷符號),并附譯文; 藝性好,具有一定的創(chuàng)新性; 便,易于維修,便于管理; 求外形美觀,各部分比例協(xié)調(diào)。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 進度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 2011 年 2 月 ~ 5 月 1 周( 2、 21— 2、 28) 4 周( 2、 28— 3、 25) 2 周( 3、 28— 4、 10) 2 周( 4、 11— 4、 24) 1 周( 4、 25— 5、 1) 5 周( 5、 2— 6、 3) 1 周( 6、 6— 6、 10) 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告; 進行畢業(yè)實習及調(diào)研; 進行工藝及結(jié)構(gòu)設計; 繪制裝配圖和零件圖; 對整個設計進行合理性檢查; 撰寫設計說明書及畢業(yè)答辯的準備; 畢業(yè)設計答辯。 主要參考資料 [1] 中國標準出版社 . 中國機械工業(yè)標準匯編沖壓模具卷 [M]中國標準出版社 ,1998,12. [2] 王立人 ,張輝 M]. 北京 :北京理工大學出版社 , 2009,8. [3] 牟林、魏崢 第 2 版 )[M]清華大學出版社 ,2009,7. [4] 肖景容 ,姜奎華 M]機械工業(yè)出 版社 ,2006,3. [5] 王芳 M]機械工業(yè)出版社 ,2009,1。 [6] 模具實用技術(shù)叢書編委會 M]機械工業(yè)出版社 ,2005,1。 [7] 馮炳堯 ,韓泰榮 , 蔣文森 . 模具設計與制造簡明手冊 [M]上海出版社。2008,6 [8] 鄭家賢 M]機械工業(yè)出版社 ,2005,1. [9] 梁炳文 M]機械工業(yè)出版社, 2003,8. [10] 沖模設計手冊編寫組 M]機械工業(yè)版社 ,2007,3. 教研室 意見 年 月 日 系主管領導意見 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 附表五 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 題 目 音箱旋鈕注射模 學生姓名 班級學號 專業(yè) 一. 課題的目的和意義 今年來,由于我國國民經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定的增長,促進了我國模具工業(yè)迅速發(fā)展壯大。因此,模具設計與制造專業(yè)或相關度的材料成型與控制專業(yè)已成為國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。 本次畢業(yè)設計,指導老師給我安排的設計課題是 基于 設計音箱旋鈕注射模 具設計。零件材料為 聚甲基丙烯酸甲酯( 屬熱塑性塑料。 通過對材料的工藝性分析,可用注射成型實現(xiàn)零件的加工制造。通過結(jié)合大學所學的專業(yè)知 識,參考文獻資料,以及指導老師的指導,我初步理清了本次設計的基本思路,掌握了畢業(yè)設計的相關步驟和方法。 二.文獻綜述 改革開放以來,我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來,每年都以 15%的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度,將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外,許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后,我國要發(fā)展成為世界制造強國,仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展,成為模具制造強國。 中國塑料模工業(yè) 從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)了半個多世紀,有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48"(約 122屏幕彩電塑殼注射模具, 容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具,精密塑料模方面,以能生產(chǎn)照相機塑料件模具,多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力,在模具 術(shù),模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù),快速成型與快速制模技術(shù),新型模具材料等方面取得了顯著進步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步,部分模 具已達到國際先進水平,但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要,每年仍需進口 10 多億美元的各類大型,精密,復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比,在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后,我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新,以縮小與國際先進水平的距離。 ( 1)注重開發(fā)大型,精密,復雜模具;隨著我國轎車,家電等工業(yè)的快速發(fā)展,成型零件的大型化和精密化要求越來越高,模具也將日趨大型化和精密化。 ( 2)加強模具標準件的應用;使用模具標準件不但能縮短模具制造周期,降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此,模 具標準件的應用必將日漸廣泛。 ( 3)推廣 具 術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明,模具 顯著地提高模具設計制造水平。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 ( 4)重視快速模具制造技術(shù),縮短模具制造周期;隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn),模具的制造水平也在不斷地提高,基于快速成形的快速制模技術(shù),高速銑削加工技術(shù),以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。 三.設計任務及內(nèi)容 此次畢業(yè)設計主要由兩部分組成: 第一,制訂一個合理的加工工 藝規(guī)程。使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法或過程,稱為工藝。而生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸,相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程,則稱為工藝過程。工藝問題一般可以從質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性三個方面考慮,通俗說就是“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低功耗、多品種”,產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性三者之間是相互聯(lián)系和制約的,在分析、研究和解決具體的工藝問題時,需要全面考慮妥善處理好它們之間的辯證關系。 制品如圖所示:材料為尼龍 1010 制訂注射模設計工藝規(guī)程的步驟: 1. 擬定制品成型工藝 ( 1)塑料制品分析 ①消化制品圖: ②制品原材料的選擇: ③計算制品的體積、質(zhì)量及制品的正面投影面積。 ( 2)確定制品的成型方法; ( 3)擬定制品成型工藝參數(shù)。 2 購買設計文檔后加 費領取圖紙 ( 1)選擇制品的分型面。 ( 2)型腔布置。 ( 3)確定澆注系統(tǒng)。 ( 4)溢流、排氣系統(tǒng)的設計。 ( 5)選擇脫模方式。 ( 6)側(cè)抽芯機構(gòu)的設計。 ( 7)模具主要零件的結(jié)構(gòu)設計。 ( 8)模具調(diào)溫系統(tǒng)的設置。 3 號及主要技術(shù)參數(shù) 4 5 配草圖 ①型腔與型芯的結(jié)構(gòu); ②澆注系統(tǒng)及排、溢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式; ③分型面及脫模機構(gòu); ④合模導向及復位機構(gòu); ⑤冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與部位; ⑥支承、連接、定位等零件的結(jié)構(gòu)與安裝位置; ⑦確定裝配圖的圖紙幅面、比例、視圖數(shù)量布置等。 6 模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容: ( 1)對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的裝配要求。 對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于 2)模具上、下面的平行度要求,并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。 ( 3)模具使用、裝拆方法。 ( 4)防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。 ( 5)有關試模及檢驗方面的要求。 ( 1)凡需自制的零件都繪出單獨的零件圖; ( 2)圖形盡可能按 1∶ 1 的比例,但允許局部放大或縮小,要求視圖選擇合理,投影正確,布置得當; ( 3)統(tǒng)一考慮尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度的標準方法和位置,將用得最多的一種粗糙度以“其余”的形 式標于圖紙的右上角; ( 4)零件圖的編號應與裝配圖上的序號一致,以便于查對; 購買設計文檔后加 費領取圖紙 ( 5)標注技術(shù)要求,填寫標題欄; ( 6)自行或相互校對,以防差錯。 設計說明書有以下內(nèi)容: ( 1)目錄; ( 2)設計題目或設計任務書; ( 3)塑件分析(含制品圖); ( 4)所選塑料材料的成型特性與工藝參數(shù); ( 5)澆注系統(tǒng)的設計、分型面選擇、型腔布置,澆注系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的形式、部位與尺寸及流動比的校核等; ( 6)成型零部件的設計與計算:型腔、型芯等的結(jié)構(gòu)設計、尺寸計算、強 度校核等。 ( 7)脫模機構(gòu)的設計:脫模力的計算,拉料機構(gòu)、推出機構(gòu)、復位機構(gòu)等的結(jié)構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合等; ( 8)側(cè)抽芯機構(gòu)的設計:抽拔距離和抽拔力的計算,抽芯機構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)、尺寸以及必要的驗算; ( 9)合模導向機構(gòu)的設計:組成元件、結(jié)構(gòu)尺寸、安裝方式等; ( 10)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計與計算; ( 11)其他技術(shù)說明; ( 12)設計小結(jié):有何體會與建議等; ( 13)參考資料:資料編號、名稱、作者、出版年月; 料的整理、收尾、答辯。 在編寫過程中要注意: 文字簡明通順、書寫整齊清晰,計算正確完整,并畫出有關的結(jié)構(gòu)簡圖。計算部分只要求列出公式,代入數(shù)據(jù),得出結(jié)果,其運算過程從略。最后打印裝訂成冊。 第二, 本設計中還有另外一個重要的部分,工藝。作為模具設計的路線和加工要求,工藝是必不可少的,它包括了所加工的零件的熱處理,加工路線,加工方法,以及加工余量等,這在指導工人生產(chǎn)方面是非常重要的,而且必不可少,每一個零件都需要一個零件加工工藝卡或者加工工藝路線。工藝卡的編制必須符合低成本,高效率,高精度,勞動強度低,少污染或者無污染等原則,它的編制還要根據(jù)生產(chǎn)量 的大小以及工廠的設備來確定。同時在編制時注意切削余量的大小,應使粗加工的加工余量盡量大,同時盡量減少精加工余量,以獲得較高的精度與表面粗糙度。工藝卡的編制還要考慮到熱處理的問提,重要的機械零件在加工前必須進行適當?shù)臒崽幚?,比如退火,正火,有的零件有表面硬度的要求,就要到淬火,滲碳等熱處理工藝,有的安排在機加工兩工序之間,有的安排在機加工之后,要綜合各方面的問題來考慮。例如行刀具切削加工要安排在淬火以后,因為淬火后材料的硬度會增加,使刀具的磨損加快,壽命降低。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 四.設計過程進度計劃 ( 1)第五六周:完成以下航 設計內(nèi)容中的“ 1 ( 2)第七周:完成以上設計內(nèi)容的“ 3 ( 3)第八九周:完成以上設計內(nèi)容的“ 5 ( 4)第十、十一周:完成以上設計內(nèi)容的“ 7” ( 5)第十二、十三周:完成以上設計內(nèi)容中的“ 8” ( 6)第十四、十五周:完成以上設計內(nèi)容中的“ 9” 指導教師批閱意見 指導教師 (簽名 ): 年 月 日 注:可另附 畢業(yè)設計(論文)課題任務書 系: 專業(yè): 購買設計文檔后加 費領取圖紙 指導教師 學生姓名 課題名稱 基于 設計音箱旋鈕注射模 內(nèi)容及任務 1、根據(jù)給定的設計零件繪制產(chǎn)品三維模型并生成零件圖; 2、根據(jù)產(chǎn)品的工藝分析,確定模具總體結(jié)構(gòu)設計; 3、制作虛擬模具并生成零件圖及裝配圖; 4、編制設計說明書(論文)。 擬達到的要求或技術(shù)指標 0篇以上與題目相關的文獻; 10000 個以上印刷符號),并附譯文; 構(gòu)設計合理、工藝性好,具有一定的創(chuàng)新性; 便,易于維修,便于管理; 求外形美觀,各部分比例協(xié)調(diào)。 畢業(yè)設計 (論文 )工作中期檢查表 購買設計文檔后加 費領取圖紙 題目 音箱旋鈕注射模 學生姓名 班級學號 專業(yè) 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 學生調(diào)研及查閱文獻情況 畢業(yè)設計(論文)原計劃有無調(diào)整 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 學生是否能獨立完成工作任務 學生的英文翻譯情況 學生每周接受指導的次數(shù)及時間 畢業(yè)設計(論文)過程檢查記錄 情況 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“ √” □認真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施: 指導教師簽字: 年 月 日 系部意見: 負責人簽字: 年 月 日 畢業(yè)設計(論文)指導教師評閱表 購買設計文檔后加 費領取圖紙 系: 專業(yè): 學生姓名 學 號 班 級 專 業(yè) 指導教師姓名 課題名稱 音箱旋鈕注射模 評語: 是否同意參加答辯: 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值: 指導教師簽字: 年 月 日 畢業(yè)設計(論文)答辯及最終成績評定表 系: 專業(yè): 購買設計文檔后加 費領取圖紙 說明:最終評定成績= a+b+c,三個成績 的百分比由各系自己確定,但應控制在給定標準的 10%左右。 畢業(yè)設計(論文)答辯資格審查表 題 目 音箱旋鈕注射模 學生姓名 學號 班級 答辯 日期 課題名稱 音箱旋鈕注射模 指導 教師 成 績 評 定 分值 評 定 小計 課題介紹 思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,實驗方法科學,分析歸納合理,結(jié)論嚴謹,設計(論文)有應用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷 ,回答問題有理論根據(jù),基本概念清楚,主要問題回答準確大、深入 ,知識 面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計 100 答 辯 評 分 分值: 答辯小組長簽名: 答辯成績 a: 3 40%= 指導教師評分 分值: 指導教師評定成績 b: 3 40%= 評閱教師評分 分值: 評閱教師評定成績 c: 3 20%= 最終評定成績: 分數(shù): 等級: 答辯委員會主任簽名: 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 學生姓名 學 號 專 業(yè) 指導教師 內(nèi)容綜述 (對畢業(yè)設計或論文的研究步驟和方法、主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處進行綜述,提出答辯申請) : 本 次畢業(yè)設計,是我進大學以來花費我時間最多的設計,也是我收獲最多的設計。從擬定課題到定稿,中間還進行了 調(diào)研 工作 ,調(diào)研完成后又按照設計步驟分析零件的工藝性,進行必要的工藝計算,確定模具的總體結(jié)構(gòu)及各部件結(jié)構(gòu),繪制總裝圖和各部件圖,編寫 設計說明書等。 工作歷經(jīng)數(shù)月 ,雖然辛苦 , 但 最 終 還是 完成了這篇 畢業(yè)設計,心中還算挺有成就感的 我所選的課題為 音箱旋鈕注射模 設計,因為工件圖結(jié)構(gòu)相對較為復雜,工序數(shù)目較多,所以在制定合理工藝方案這項內(nèi)容上花了較大功夫。 在模具設計過程中,我碰到了諸多設計難題,但通過查閱相關資料,以及與指導老師進行溝通,我都及時解決了。此外,完成本次畢業(yè)設計后,我總結(jié)出我的設計達到了如下要求: 1、 本設計聯(lián)系生產(chǎn)實際,合理安排模具結(jié)構(gòu),具有良好的工藝性。 2、 設計說明書圖文并茂,設計步驟規(guī)范、資料數(shù)據(jù)充分,內(nèi)容條理清楚,字數(shù)符合要求。 3、 模 具繪圖布局合理、視圖完整、清晰,各項內(nèi)容符合國家標準要求。 4、 能夠獨立查閱文獻資料,積極配合指導老師工作,按時按量完成畢業(yè)設計。 綜上 4 點,個人認為我已經(jīng)達到了畢業(yè)設計答辯要求,在此我請求答辯小組的老師們給予我答辯機會。 申請人簽名: 日期: 資 格 審 查 項 目 是 否 購買設計文檔后加 費領取圖紙 01 工作量是否達到所規(guī)定要求 02 文檔資料是否 齊全(任務書、開題報告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關附件資料等) 03 是否完成任務書規(guī)定的任務 04 完成的成果是否達到驗收要求 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設計(論文) 指導教師簽名: 畢業(yè)設計(論文)答辯資格審查小組意見: 符合答辯資格,同意答辯 □ 不符合答辯資格,不同意答辯□ 審查小組成員簽名: 年 月 日 注:此表中內(nèi)容綜述由學生填寫,資格審查項 目由指導教師填寫。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計(論文)評閱評語表 題 目 音箱旋鈕注射模 學生姓名 班級學號 專業(yè) 評閱 教師姓名 職稱 工作單位 評分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調(diào)研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調(diào)研,能較好地理解課題任務并提出實施方案,有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確,文字流暢,符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求。 10 設計質(zhì)量 論證、分析、設計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng) 新意識,有重大改進或獨特見解,有一定實用價值。 10 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴謹,文字通順,用語符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,書寫格式規(guī)范, 符合規(guī)定字數(shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運用所學知識和技能發(fā)現(xiàn)與解決實際問題。 20 總評分 評閱教師 評閱意見 評閱成績 總評分ⅹ 20% 評閱教師簽名 日期 I 摘 要 注射模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備,是現(xiàn)代生產(chǎn)制造行業(yè)的核心,在大多數(shù)國家,注射模具設計與制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家生產(chǎn)制造技術(shù)先進與否的關鍵。 本設計通過對音 箱旋鈕的工藝、材料分析,選用適當?shù)淖⑸錂C,并擬定合理的注射成型工藝方案。在模具設計中,采用一模兩腔式的布局。并通過對分型面、澆注系統(tǒng)、成型零部件、頂出脫模機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)的設計,選用合適的標準模架及標準件,完成對音箱旋鈕的一套完整的模具設計方案。 關鍵詞: 音箱旋鈕;注射;模具設計 is an it is of in of it is of it of it 錄 摘要 言 ................................................................. 1 1、塑件的工藝性分析 ........................................................ 4 件的原材料分析 ................................................ 4 件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 .............................. 7 件的體積重量 .................................................. 8 件的注射工藝參數(shù)的確定 ....................................... 11 塑成型的 準備 ................................................. 12 2、型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設計 ........................................... 14 料配方說明 ................................................... 14 型面的選擇 ................................................... 14 腔數(shù)的確定 ................................................... 15 定型腔的排列方式 16 注系統(tǒng)的設計 ................................................. 16 切速率的校核 ................................................. 20 具材料的選擇 ................................................. 20 3、排氣、冷卻系統(tǒng)的設計與計算 ............................................. 21 氣系統(tǒng)的設計 ................................................. 21 卻系統(tǒng)的設計與計算 ........................................... 22 4、模具工作零件的設計與計算 ............................................... 24 凹模的設計 ................................................... 24 腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計算 ................................... 25 架的選用 ..................................................... 25 向與定位機構(gòu) ................................................. 27 5、脫模機構(gòu)的設計與計算 ................................................... 29 出系統(tǒng)設計 ................................................... 29 件板的厚度 ................................................... 30 桿直徑的計算 ................................................. 31 6、注射機與模具各參數(shù)的校核 ............................................... 33 藝參數(shù)的校核 ................................................. 33 裝參數(shù)的 校核 ................................................. 34 參考文獻 .................................................................. 35 致謝 ...................................................................... 43 1 前 言 自 20 世紀 80 年代以來,我國的經(jīng)濟逐漸起飛,也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。 20 世紀 90 年代以后,大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速,模具工業(yè)的總產(chǎn)值在 1990 年僅 60 億元人民幣, 1994 年增長到 130 億元人民幣, 1999 年已達到 245 億元人民幣, 2000年增至 260~270 億元人民幣。今后預計每年仍會以 10℅~15℅的速度快速增長。 目前,我國 17000 多個模具生產(chǎn)廠點,從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外,其他所有制形式的模具廠家,包括集體企業(yè),合資企業(yè),獨資企業(yè)和私營企業(yè)等,都得到了快速發(fā)展。其中,集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如,浙江寧波和黃巖地區(qū),從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家,成為我國國內(nèi)知名的 “ 模具之鄉(xiāng) ” 和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東,一些大集團 公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力,紛紛加入了對模具制造的投入。例如,科龍,美的,康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū),現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二,作為商品銷售的約占三分之一。其中,沖壓模具約占 50℅ (中國臺灣: 40℅ ),塑料模具約占 33℅ (中國臺灣:48℅ ),壓鑄模具約占 6℅ (中國臺灣: 5℅ ),其他各類模具約占 11(中國臺灣: 7℅ )。 中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長,分為萌芽期( 1961— — 1981),成長期( 1981—— 1991),成熟期( 1991—— 2001)三個階段。 萌芽期,工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設備與技術(shù)的不斷改進。由于紡織,電子,電氣,電機和機械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺,連帶使得模具制造,維修業(yè)者和周邊廠商(如熱處理產(chǎn)業(yè)等)逐年增加。在此階段的模具包括:一般民生用品模具,鑄造用模具,鍛造用模具,木模,玻璃,陶瓷用模具,以及橡膠模具等。 1981年 —— 1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯,自 1982 年起,臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入 “ 策略性工業(yè)適用范圍 ” ,大力推動模具工業(yè)的發(fā)展,以配合相關工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略,全力發(fā)展整體經(jīng)濟。隨著民生工業(yè),機械五金業(yè),汽機車及家電業(yè)發(fā)展,沖壓模具與塑料模具,逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從 1985 年起,模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機輔助模具設計和制造等 以臺灣模具業(yè)接觸 成熟期,在國際化,自由化和國際分工的潮流下, 1994年, 1998年,由臺灣地區(qū)政 2 府委托金屬中心執(zhí)行 “ 工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃 ” 與 “ 工業(yè)用模具技術(shù)應用與發(fā)展計劃 ” ,以協(xié)助業(yè)界突破 發(fā)展瓶頸,并支持產(chǎn)業(yè)升級,朝向開發(fā)高附加值與進口依賴高的模具。 1997 年 11 月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力,獲得世界模具協(xié)會( 同獲準入會,正式成為世界模具協(xié)會會員,。整體而言,臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展,隨著機械性能,加工技術(shù),檢測能力的提升,以及計算機輔助設計,臺灣模具廠商供應對象已由傳統(tǒng)的民用家電,五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè),提升到計算機與電子,通信與光電等精密模具,并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓,大型塑料射出及精密鍛造等模具。 模具主要類型有:沖模,鍛摸,塑料模,壓鑄模,粉末冶金模,玻璃模,橡 膠模,陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模,因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。 ( 1) 沖模:沖模是對金屬板材進行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的 50%以上。按工藝性質(zhì)的不同,沖??煞譃槁淞夏?,沖孔模,切口模,切邊模,彎曲模,卷邊模,拉深模,校平模,翻孔模,翻邊模,縮口模,壓印模,脹形模。按組合工序不同,沖模分為單工序模,復合模,連續(xù)模。 ( 2) 鍛模:鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設備不同,鍛模分為錘用鍛模,螺旋壓力機鍛模,熱模鍛壓力鍛模, 平鍛機用鍛模,水壓機用鍛模,高速錘用鍛模,擺動碾壓機用鍛模,輥鍛機用鍛模,楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同,鍛??煞譃轭A鍛模具,擠壓模具,精鍛模具,等溫模具,超塑性模具等。 ( 3) 塑料模:塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的 35%,而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模,擠塑模,注射模,此外還有擠出成型模,泡沫塑料的發(fā)泡成型模,低發(fā)泡注射成型模,吹塑模等。 ( 4) 壓鑄模:壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備,壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型,在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具 總數(shù)的 6%。 ( 5) 粉末冶金模:粉末冶金模用于粉末成型,按成型工藝分類粉末冶金模有:壓模,精整模,復壓模,熱壓模,粉漿澆注模,松裝燒結(jié)模等。 模具所涉及的工藝繁多,包括機械設計制造,塑料,橡膠加工,金屬材料,鑄造(凝固理論),塑性加工,玻璃等諸多學科和行業(yè),是一個多學科的綜合,其復雜程度顯而易見。 20世紀 80年代開始,發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來,并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門,其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來,我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來,每年都以 15%的增長速度快速發(fā)展。許多 模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度,將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外, 3 許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后,我國要發(fā)展成為世界制造強國,仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展,成為模具制造強國。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)了半個多世紀,有了很大發(fā)展,模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48"(約 122屏幕彩電塑殼注射模具, 精密塑料模方面,以能生產(chǎn)照相機塑料件模具,多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力,在模具 術(shù),模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù),快速成型與快速制模技術(shù),新型模具材料等方面取得了顯著進步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步,部分模具已達到國際先進水平,但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要,每年仍需進口 10多億美元的各類大型,精密,復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比,在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后,我國模具行業(yè)應在以下幾方面進 行不斷的技術(shù)創(chuàng)新,以縮小與國際先進水平的距離。 ( 1) 注重開發(fā)大型,精密,復雜模具;隨著我國轎車,家電等工業(yè)的快速發(fā)展,成型零件的大型化和精密化要求越來越高,模具也將日趨大型化和精密化。 ( 2) 加強模具標準件的應用;使用模具標準件不但能縮短模具制造周期,降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此,模具標準件的應用必將日漸廣泛。 ( 3) 推廣 術(shù);模具 術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明,模具 術(shù)是模具設計制造的發(fā)展方向,可顯著地提高 模具設計制造水平。 ( 4) 重視快速模具制造技術(shù),縮短模具制造周期;隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn),模具的制造水平也在不斷地提高,基于快速成形的快速制模技術(shù),高速銑削加工技術(shù),以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。 4 1、塑件的工藝性分析 件的原材料分析 通常 ,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求 ,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù) 要考慮的主要是材料的力學性能 ,如屈服應力 ,彈性模量 ,彎曲強度 ,表面硬度等 須是 強度 好 ,其次才是成型難易和經(jīng)濟性問題 ,以下是對幾種材料的性能對比,如表所示。 表 1 不同材料的性能對比 塑料名稱 伸強度 / 66~72 —— 彎曲強度 /10 95~113 —— 斷裂伸長率 /% 2 80~100 —— 落球沖擊強度 J/m 16 422 —— 洛氏硬度( M) 115 82 101 氧指數(shù)( 變形溫度 /℃ 85 134 100 維卡 軟化點 /℃ 105 153 120 馬丁耐熱溫度 /℃ —— 112 —— 體 積 電 阻 率/? 2 017 ~10 1917 016 1014 ~1015 吸水率 % 光度 /% 88~92 93 93 霧度 % 3 射率 格(元 /噸) 1150~1230 33000~41000 19500~20700 和機械加工一樣要考慮到加工工藝問題,模具成型也要考慮到材料的注塑特性,在各特點都相差無幾的情況下,好的成型特性是選擇材料的主要標準,以下是三種材料的性能和成型特性比較,如表所示 。 5 表 2 材料的性能和成型特性比較 塑料 品種 性 能 特 點 成 型 特 點 模具設計 注意 事項 使用溫度 主要用途 聚苯乙烯 (非 結(jié) 晶型) 透明性好,電性能好,抗拉強度高,耐磨性好,質(zhì)脆,抗沖擊強度差,化學穩(wěn)定性教好 成型性能好,成型前可不干燥,但注射時應防止溢料,制品易產(chǎn)生內(nèi)應力,易開裂 因流動性好,適宜用點澆口,但因熱膨脹大,塑件中 不宜有嵌件 — 30℃~80℃ 裝飾制品,儀表殼,絕緣零件,容器,泡沫塑料,日用品等 聚甲 基 丙烯 酸 甲酯 (非結(jié)晶型) 透光率最好,質(zhì)輕堅韌,電氣絕緣性好 /但表面硬度不高,質(zhì)脆易開裂,化學穩(wěn)定性較好,但不耐無機酸,易溶于有機溶劑 流動性差,易產(chǎn)生流痕 ,縮孔,易分解,透明性好,成型前要干燥,注射時速度不能太高 合理設計澆注系統(tǒng),便于充型,脫模斜度盡可能大,嚴格控制料溫與模溫,以防分解 〈 80℃ 透明制品,如窗玻璃,光學鏡片,燈罩等 聚碳 酸 酯( 非 結(jié)晶型) 透光率較高,介電性能好,吸水性小,力學性能好,抗沖擊,抗蠕變性能突出,但耐磨性差,不耐堿,酮,酯 耐寒性好,熔融溫度高,黏性大,成型前需干燥,易產(chǎn)生殘余應力,甚至裂紋,質(zhì)硬,易損模具,使用性能好 盡可能使用直接澆口,減小流動阻力,塑料要干燥,不宜采用金屬嵌件,脫模斜度〉 2? 〈 130℃ 脆化溫度為— 100℃ 在機械上做齒輪,凸輪,蝸輪,滑輪等,電機電子產(chǎn)品零件,光學零件等 6 圖 1 塑料件 圖 2 模 塑件的材料采用聚甲基丙烯酸甲酯( 屬熱塑性塑料,該塑料具有 如下的成型特性: ?無定形料、吸濕性大、不易分解。 7 ?質(zhì)脆、表面硬度低。 ?流動性中等,溢邊值 右,易發(fā)生填充不良、縮孔、凹痕、熔接痕等缺陷。 ?宜取高壓注射,在不出現(xiàn)缺陷的條件下宜取高料溫、模溫,可增加流動性,降低內(nèi)應力、方向性,改善透明度及強度。 ?模具澆注系統(tǒng)應對料流阻力小,脫模斜度應大,頂出均勻,表面粗糙度應好,注意排氣。 ?質(zhì)透明,要注意防止出現(xiàn)氣泡、銀絲、熔接痕及滯料分解、混入雜質(zhì)。 件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 件的結(jié)構(gòu)分析 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型 工藝方法的適應性 一方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu) ,形狀 ,尺寸精度等諸方面提出要求 ,以便降低模具結(jié)構(gòu)的復雜程度和制造難度 ,保證生產(chǎn)出價廉物美的產(chǎn)品 ;另一方面 ,模具設計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析 ,弄清塑件生產(chǎn)的難點 ,為模具設計和制造提供依據(jù) 構(gòu)比較簡單。 件尺寸精度的分析 該零件的重要尺寸,如, 級,次重要尺寸 級,其它尺寸均無公差要求,一般可采用 8級精度。 塑件的尺寸精度是決定塑件 制造質(zhì)量的首要標準,然而,在滿足塑件使用要求的前提下,設計時總是盡量將其尺寸精度放低一些,以便降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求,要具體分析 。 尺寸公差 由以上的分析可見,該零件的尺寸精度屬中等偏上,對應模具相關零件尺寸的加工可保證。 各種塑件 ,不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁 ,根據(jù)使用要求具有一定的厚度 ,以保證其力學強度 在滿足力學性能的前提下厚度不宜過厚 ,不僅可以節(jié)約原材料 ,降低生產(chǎn)成本 ,而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時間縮短 ,提高生產(chǎn)率 ;其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷 ,縮孔 ,夾心等質(zhì)量上的缺陷 。 從塑件 的壁厚上來看,壁厚最大處為 厚差為 為均勻。 面質(zhì)量的分析 表面質(zhì)量是一個相當大的概念,包括微觀的幾何形狀和表面層的物理 不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標,包括缺料,溢料與飛邊,凹陷與縮癟,氣孔,翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素,通常要比塑件高出一個等級。 由于該零件直接與人接觸所以不能 8 太過光滑,所以該零件的表面要求無凹坑等缺陷外,表面無其它特別的要求,故比較容易實現(xiàn)。 綜上分析可以看出,注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證。 件的脫模斜度 制品上的脫模斜度大小,與制品啊的性質(zhì),收縮率大小,摩擦系數(shù),制品避厚和幾何形狀有關。硬質(zhì)塑料比軟制塑料斜度大。形狀愈復雜或成型孔較多時取較大的脫模斜度。制品高度愈高,孔愈深取較小的脫模斜度。內(nèi)孔包住型心,取較大斜度。 在制品圖上標明,內(nèi)孔以小端為基準,斜度由擴大方向取得。外形以大端為基準,斜度由縮小方向取得。 根據(jù)《塑料制品成型及模具設計》的表 2根據(jù)塑件的高 度確定脫模斜度為 型腔 1°型芯為 0. 6°。 件的體積重量 根據(jù) 析可以很直觀的的出其各種參數(shù); 利用 量,厚度等。 計算塑件的重量是為了選用注射機及確定模具型腔數(shù)。 計算得塑件的體積: V= 9132算塑件的質(zhì)量: W= ………………………………………………………………………… (1) 根據(jù)設計手冊查得聚甲基丙烯酸甲酯的密度為 ρ= 塑件的重量為: W= 9132×0= 9 圖 3 析 流道凝料 V’=道凝料的體積 (質(zhì)量 )是個未知數(shù) ,根據(jù)手冊取 估算 ,塑件越大則比例可以取的越小 ); 實際注射量為 :132×3698 實際注射質(zhì)量為 根據(jù)實際注射量應小于 即: 公 ≧ =13698/ 為確保塑件質(zhì)量,注塑模一次成型的塑件質(zhì)量(包括流道凝料質(zhì)量)應在公稱注塑量的 35%~75%范圍內(nèi),最大可達 80%,最小不小于 10%。為了保證塑件質(zhì)量,充分發(fā)揮設備的能力,選擇范圍通常在 50%~80%。 2? 7396 60000 2? 100% =足要求 。 注塑機的選擇 1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機 ,這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破 , 10 目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的 30%;注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的 50%產(chǎn)量最多的機種之一 . 注塑機的分類方式很多 ,目前尚未形成完 全統(tǒng)一標準的分類方法 ( 1)按設備外形特征分類 :臥式 ,立式 ,直角式 ,多工位注塑機; ( 2)按加工能力分類 :超小型 ,小型 ,中型 ,大型和超大型注塑機。 此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類 ,但日常生活中用的較少。 注塑機基本參數(shù) 注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量 ,注射壓力 ,注射速度 ,塑化能力 ,鎖模力 ,合模裝置的基本尺寸 ,開合模速度 ,空循環(huán)時間等 制造 ,購買和使用注塑機的主要依據(jù) . (1)公稱注塑量;指在對空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 ,注射裝置所能達到的最大注 射量 ,反映了注塑機的加工能力 . (2)注射壓力;為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 ,澆道和型腔時的流動阻力 ,螺桿 (或柱塞 )對熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力 . (3)注射速率;為了使熔料及時充滿型腔 ,除了必須有足夠的注射壓力外 ,熔料還必須有一定的流動速率 ,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度 . 常用的注射速率如表所示。 表 3 注射量與注射時間的關系 注射量 / 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 注射速率 / 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射時間 /S 1 3 5 (4)塑化能力;單位時間內(nèi)所能塑化的物料量 若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長 ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會加長成型周期 . (5)鎖模力;注塑機的合模機構(gòu)對模 具所能施加的最大夾緊力 ,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開 . (6)合模裝置的基本尺寸;包括模板尺寸 ,拉桿空間 ,模板間最大開距 ,動模板的行程 ,模具最大厚度與最小厚度等 (7)開合模速度;為使模具閉合時平穩(wěn) ,以及開模 ,推出制件時不使塑料制件損壞 ,要求模板在整個行程中的速度要合理 ,即合模時從快到慢 ,開模時由慢到快在到停 . (8)空循環(huán)時間;在沒有塑化 ,注射保壓 ,冷卻 ,取出制件等動作的情況下 ,完成一次循 11 環(huán)所需的時間 . 根據(jù)注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情 況,可初步選用的注射機為: 60/40型注塑成型機,該注塑機的各參數(shù)如下表所示: 表 4 注塑機的參數(shù) 理論注射量 /0 移模行程 /80 螺桿直徑 /0 最大模具厚度 /80 注射壓力 /50 最小模具厚度 /60 鎖模力 /00 噴嘴球半徑 /5 拉桿內(nèi)間距 /95×185 噴嘴口孔徑 /料要干燥處理,可在 70~ 80°干時間 2~ 4h。 原料中應加入紫外線吸收劑和搞氧劑,以提高耐老化能力。 不 同品級的原料塑化溫度略有差異 ,機筒溫度可控制在 160~ 220°噴嘴溫度在 170~ 180°C 范圍內(nèi) 。 注射壓力在 60~ 120厚、澆口截面較大時,注射壓力可略低些。而壁薄、流道較長時,注射壓力可提高至 1- 配套講稿:
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