動片瓷件的模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?!?/h1>
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畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查表
設(shè)計(論文)題目
動片瓷件的模具設(shè)計
檢 查 項 目
是
否
綜合、補(bǔ)充填寫
學(xué)
生
填
寫
正在按計劃完成
√
學(xué)生簽名:
年 月 日
能完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)
√
工作學(xué)習(xí)態(tài)度端正
√
能遵守紀(jì)律、按時出勤
√
每周與指導(dǎo)教師見面
√
累積請假課時
累積曠課課時
每周與指導(dǎo)教師見面幾小時
(小時)
指導(dǎo)教師填寫
任務(wù)書填寫完整、規(guī)范
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
正按進(jìn)度計劃進(jìn)行
學(xué)生態(tài)度端正、無曠課
每周與學(xué)生見面幾小時
(小時)
專業(yè)負(fù)責(zé)人
填寫
是否按要求進(jìn)行
專業(yè)負(fù)責(zé)人簽字:
年 月 日
任務(wù)書
一、課題來源、目標(biāo)及意義
動片瓷件靈感來源于機(jī)械行業(yè)里面的配合件,可以與其他零件貼緊,帶著一起運(yùn)轉(zhuǎn),要求其表面質(zhì)量較高,其他方面要求不是太高。
該課題的目的是運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行塑料模設(shè)計,通過這次設(shè)計將對學(xué)生塑料模的設(shè)計更加了解,鞏固所學(xué)的知識。
對于本次設(shè)計,要綜合運(yùn)用所學(xué)知識,完成材料的選擇、塑件的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、型芯型腔尺寸的確定、裝配圖和零件圖的繪制等。在以后設(shè)計塑料模具時,就知道如何選擇分型面等問題,知道怎樣去合理設(shè)計模具。
二、畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容及要求
此次設(shè)計將通過對注塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和計算,對每個參數(shù)進(jìn)行核對,設(shè)計出一個合理的動片瓷件模具。
此次設(shè)計將對學(xué)生設(shè)計模具的能力有很大的提高,具有很大的意義,熟悉型芯型腔的設(shè)計,知道繪制哪些主要零件;對塑件的脫模方式、注射機(jī)的選擇等有很大的幫助。
三、畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)程安排
序號
設(shè)計(論文)各階段名稱
計劃時間
1
畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo),學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作,選題并審批。
2017.3.8
2
教師下發(fā)任務(wù)書,學(xué)生完成開題報告,教師審核。
2017.3.9-3.16
3
學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計,教師指導(dǎo)。
2017.3.17-4.24
4
老師指導(dǎo),學(xué)生更改并定稿。
2017.4.25-5.3
5
提交畢業(yè)設(shè)計材料(電子稿與紙質(zhì)稿)。
2017.5.4
6
畢業(yè)設(shè)計答辯。
2017.5.13
四、參考書及參考文獻(xiàn)
[1] 王靜.注塑模具設(shè)計基礎(chǔ).北京:電子工業(yè)出版社,2013.
[2] 劉朝福. 注塑成型實(shí)用手冊. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.
[3] 宋滿倉. 注塑模具設(shè)計. 北京:電子工業(yè)出版社,2010.
[4] UG NX 10.0 模具設(shè)計教程. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.
[5] David 注射模具設(shè)計工程. 美國:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.
[6] 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社,2015.
[7] 張維合.注塑模具設(shè)計使用手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.
[8] 申樹義.塑料模具設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
指導(dǎo)教師(簽字): 院(系)主任(簽字):
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摘 要
動片瓷件是典型的注塑件,根據(jù)計算結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架,可以判定此模具可以采用標(biāo)準(zhǔn)模架;為了保證制件的順利取件,模具必須有足夠的高度,才能取下制件;此模具設(shè)計需要運(yùn)用NX8.5、AutoCAD 2012等常用軟件,對動片瓷件的結(jié)構(gòu)分析,制件尺寸的合理性進(jìn)行設(shè)計,文章涉及到動片瓷件的工藝分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)的計算、模具加熱和冷卻系統(tǒng)等內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:注塑件;動片瓷件;加熱冷卻
Ⅰ
目 錄
前 言 1
1 塑件成型工藝分析 2
1.1 動片瓷件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2
1.1.1 動片瓷件零件圖紙 2
1.1.2 動片瓷件零件尺寸介紹 2
1.2 動片瓷件材料選擇及成型加工性能 2
1.2.1 塑件的材料選擇 2
1.2.2 ABS的成型加工性能 3
1.3塑件工藝性分析 3
1.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3
1.3.2 結(jié)構(gòu)分析 3
1.3.3 尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3
2型腔數(shù)目和分布 5
2.1 塑件在模具中型腔數(shù)目及分布 5
2.1.1 型腔數(shù)目的確定 5
2.1.2 型腔的分布 5
3 澆注系統(tǒng)設(shè)計 6
3.1 主流道、分流道、澆口設(shè)計 6
3.1.1 主流道設(shè)計 6
3.1.2 分流道設(shè)計 6
3.1.3 澆口設(shè)計 7
3.2 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 7
3.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 8
3.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理及零件圖 8
3.3.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 9
4 模具加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計 10
4.1 加熱系統(tǒng)設(shè)計 10
4.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 10
4.2.1 冷卻回路尺寸的確定 10
4.2.2 冷卻回路的布置 10
5 模架的選擇 11
6 注塑機(jī)的選擇 12
6.1模具閉合高度 12
6.2注塑機(jī)參數(shù) 12
7 模具總裝圖及零件工作圖 13
7.1模具總裝圖 13
7.2模具零件圖 14
總 結(jié) 16
致 謝 17
參考文獻(xiàn) 18
前 言
塑料模是用于塑料成型的模具,按照成型原理可以分為注塑模、壓縮模、傳遞模幾類,而我們平常最常用的就是注塑模。
塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。生活中塑料制成的零件也是數(shù)不勝數(shù),最常見的就要數(shù)水杯,水杯是直接接觸人體的,所以對其制作的原材料和方法要嚴(yán)格要求,不能偷工減料,造成不必要的后果。兒童玩具也是塑料制品的大需求,市場上的兒童玩具百分之九十幾都是塑料制成的,比如玩具車,水槍,積木等等都是塑料制成的,所以對其生產(chǎn)安全和質(zhì)量要嚴(yán)格把控,不能對兒童造成傷害。
塑料有著一系列金屬所不及的優(yōu)點(diǎn),諸如:重量輕、耐腐蝕、電氣絕緣性好、易于造型、生產(chǎn)效率高與成本低廉等。同時存在很多缺點(diǎn),比如抗壓性不如金屬強(qiáng),同時它的抗熱性和抗靜電性也低于金屬制品。但隨著高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)及成型工藝的進(jìn)步,愈來愈多的具有優(yōu)異性能的塑料高分子材料不斷涌現(xiàn),從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。
近年來,我國汽車行業(yè)的銷售量突飛猛進(jìn),標(biāo)志著我國人民消費(fèi)水平的上升,汽車制造業(yè)前景一片大好,伴隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,我國的模具工業(yè)也取得了較好的發(fā)展,其中塑料模具占其它模具的總比達(dá)百分之三十,可以預(yù)計,在未來的模具行業(yè)中,塑料模具占的比重會越來越大。
模具行業(yè)正以每年百分之二十的速度快速增長,不僅提高了模具的品質(zhì),同時也為整個模具行業(yè)提升了技術(shù)水平。“十二五”期間我國模具行業(yè)有了很大的發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)等塑料零配件需求很大,所以塑料模具在其期間有了一個質(zhì)的發(fā)展。“十三五”未來發(fā)展,我國將進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,縱觀當(dāng)前全國的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,無論是南方還是北方,都把科技放在了突出位置。因此,中國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的實(shí)質(zhì)就是用現(xiàn)代科技改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的高科技含量。提高科技含量,使得生產(chǎn)出來的東西含金量更高,也更具有競爭。
目前我國的模具中,進(jìn)口模具占大多數(shù),進(jìn)口模具普遍具有精密高、體型大、復(fù)雜、耐用等特點(diǎn),國產(chǎn)的很難做到這一步,為了減少進(jìn)口量,提高國產(chǎn)的角度出發(fā),“十三五”期間會提高國產(chǎn)模具的科技含量,這樣會減少對進(jìn)口的依賴,減少大量資本的流失。別人的終究是別人的,自己有才是真的強(qiáng)。
1 塑件成型工藝分析
1.1 動片瓷件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1.1 動片瓷件零件圖紙
圖1-1 動片瓷件
表1-1 產(chǎn)品介紹
產(chǎn)品名稱
材料
厚度
生產(chǎn)方式
產(chǎn)品作用
動片瓷件
ABS
4
注塑
配合件
1.1.2 動片瓷件零件尺寸介紹
從零件圖上看得出,該零件形狀像個圓盤,最外直徑為18mm,中間有個通孔,孔直徑為3.1mm,零件高度為4mm,從零件圖上可以看出不是很復(fù)雜,因為是圓形的,所以受力面積大,不易變形,有較好的抗壓力。
1.2 動片瓷件材料選擇及成型加工性能
1.2.1 塑件的材料選擇
塑件的材料為ABS樹脂,這種材料通常被稱為超不碎膠,具有很強(qiáng)的塑性,其抗沖性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn),而該動片瓷件正是需要這種屬性的材料,可以使加工出來的零件更具抗壓力,從而使塑件的使用壽命更長,更加符合節(jié)約資源的號召;該動片瓷件因為是和其它零件搭配起來使用的,所以對其尺寸的要求較高,而ABS恰恰具有制品尺寸穩(wěn)定的性質(zhì);動片瓷件的工作環(huán)境處于長時間的旋轉(zhuǎn)和摩擦中,會產(chǎn)生熱量,所以對材料的耐熱性有著較高的要求。
1.2.2 ABS的成型加工性能
(1)流動性:融化狀態(tài)下ABS的黏度隨著溫度的增高而降低,所以,要在融化狀態(tài)下降低黏度來提高流動性。
(2)吸濕性:ABS吸濕性較大,加工之前應(yīng)保證濕度在0.1%以下。如果材料是暴露在空氣中儲存,建議要在85C熱空氣中干燥4~5小時。如果材料是在密閉容器中儲存,那么經(jīng)過3小時溫度平衡即可直接使用。
(3)環(huán)境性:ABS不受水、無機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴,受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。
(4)電學(xué)性:ABS的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。
1.3塑件工藝性分析
1.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
1.3.2 結(jié)構(gòu)分析
該動片瓷件形狀像個圓盤,中間有個通孔,周圍是一個深2mm,長6mm的圓形凹槽,其設(shè)計最初的原理就是與其他零件相互配合使用,里面的凹槽可以配合在其尺寸范圍內(nèi)的所有零件,通過凹槽的平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到動片瓷件的真正目的。
1.3.3 尺寸精度及表面質(zhì)量分析
因為塑件本身就是以塑料為原材料,對其尺寸沒有太大的要求,所有尺寸只要不超過設(shè)計的范圍就沒有太大的影響,尺寸精度方面大可不必太操心,因為模架的大小是確定好的,從模架里面出來的塑件也是確定的,所以尺寸精度一般在中等即可。
該動片瓷件是要與其他零件貼合使用的,所以對其表面質(zhì)量要求較高,表面精度要求達(dá)到MT2,這樣才可以與其他零件相配合,更好地旋轉(zhuǎn)而不易產(chǎn)生較大的摩擦。表面質(zhì)量越高,塑件的波動性越小、對零件的制造誤差也會越小、對其成型零件的磨損程度也越小,與其他零件配合的間隙尺寸也越小。
由上面的分析,得出結(jié)論:動片瓷件無論在工藝分析還是注塑條件都符合采用注塑模具生產(chǎn)要求。
2型腔數(shù)目和分布
2.1 塑件在模具中型腔數(shù)目及分布
2.1.1 型腔數(shù)目的確定
可以根據(jù)注射機(jī)的鎖模力來確定型腔的數(shù)目n,
N≤(Fp-PA1)/pA
其中:Fp——是注射機(jī)的鎖模力,N1000KN;
P——是塑料在型腔中融化的成形圧力MPa80
A1——澆筑系統(tǒng)在分型面上的投影與型腔不重疊的部分面積170 mm2
A——單個塑件在分型面上的投影, 5800 mm2
所以根據(jù)上面的公式可以得出:
N≤(100000-80*170)/80*5800
N≤2.12
所以我采用一模兩腔的設(shè)計。
2.1.2 型腔的分布
型腔是成型塑件外表面的工作零件,其結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式兩種,本次設(shè)計采用的是組合式型腔,對外表面復(fù)雜的零件有助于其脫模,還方便磨損后更換新的。型腔分布如圖:
圖2-1 型腔分布圖
3 澆注系統(tǒng)設(shè)計
3.1 主流道、分流道、澆口設(shè)計
3.1.1 主流道設(shè)計
主流道的孔徑大小要根據(jù)注射機(jī)的型號來確定最大孔徑,我選擇的注射機(jī)型號為XS_ZY_125,其一次性注射量為125mm3,噴嘴球頭直徑為12mm,噴嘴孔直徑為4mm,根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系式得出:
R=R0+(1~2)mm
D=d0+(0.5~1)mm
根據(jù)上面的關(guān)系式可以取R=13,d=4.5
一般為了能將凝料主流道中取出來,主流道設(shè)計成圓錐式,斜度取2°,所以主流道最大直徑D取8.5mm。
3.1.2 分流道設(shè)計
分流道的設(shè)計應(yīng)該保證溶體以最短的路徑、最小的熱量和壓力損失、快速注入模具型腔為基礎(chǔ),分流道的截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形等形狀,鑒于我塑件材料選擇的是ABS,為了保證它的流動性好,沖型能力好,我采用圓形的分流道,根據(jù)上面主流道最大直徑為8.5mm,分流道的最大直徑可以選擇5mm,有著注射時間短,效率高,不易堵塞流道的好處。下面是該分流道局部放大圖:
分流道
圖3-1 分流道圖
3.1.3 澆口設(shè)計
澆口就是模具中流最末端、最接近型腔的那一小部分,是塑料熔液進(jìn)入型腔的端口。根據(jù)我塑件成型要求和型腔排序方式來判斷,采用側(cè)交口的澆注方式較為理想。因為考慮到該零件兩邊的表面質(zhì)量要保證,所以在側(cè)邊進(jìn)行填充,澆口處采用圓形的截面設(shè)計,由于這段很細(xì),所以最后脫模的過程中很容易將塑件與澆口處的材料弄斷,不會出現(xiàn)拿不下來的情況。在分流道的設(shè)計中,最大分流道直徑為5mm,所以澆口端的尺寸一般不大于分流道尺寸的1~2mm,所以澆口尺寸最大取6mm。
3.2 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計
成型零件主要是指構(gòu)成模具型腔的零件,有凹模、型芯、各種成型桿和成型環(huán)。凹模的各個尺寸如圖3-2所示:
圖3-2 凹模部分零件尺寸圖
凹模材料選用T8A, 硬度在50HRC以上。
根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計要求,分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上,其結(jié)構(gòu)見圖3-2所示。
凹模尺寸根據(jù)矩形凹模最小壁厚手冊得知,此塑件的成型壓力小于30MPA,尺寸見圖3-2-1所示。
圖3-3 凹模尺寸圖
3.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計
3.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理及零件圖
推出機(jī)構(gòu)由推出、復(fù)位、導(dǎo)向三個機(jī)構(gòu)組成。推出機(jī)構(gòu)是將塑件從模具型腔中脫離出來,簡稱推出機(jī)構(gòu)。因為該零件表面有個凹槽,可直接供推出桿使用,所以采用推桿推出機(jī)構(gòu)。具體形狀看下圖:
推桿
圖3-4 推出機(jī)構(gòu)
3.3.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位
推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向一般采用推板導(dǎo)柱與推板導(dǎo)套,但該零件需要的推桿數(shù)量不是太多,所以利用復(fù)位桿作為推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向,導(dǎo)向與復(fù)位一體,這樣減少了該難度,也降低了制造的成本。當(dāng)模具合模,材料填充進(jìn)型芯型腔里面,經(jīng)過冷卻系統(tǒng)冷卻,穩(wěn)定成型,推桿機(jī)構(gòu)將其頂出,由機(jī)械手取出或由人工取出。推桿導(dǎo)出的塑件圖如下圖3-3-1所示。
推桿
推桿
圖3-5 導(dǎo)向與復(fù)位圖
4 模具加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計
4.1 加熱系統(tǒng)設(shè)計
加熱系統(tǒng)是對原料本身進(jìn)行加熱,ABS材料的熔融溫度在200℃~240℃,所以必須對其進(jìn)行加熱讓其融化,我采用電加熱的方法將其融化,電加熱清潔,無垃圾產(chǎn)生,不會產(chǎn)生廢水之類的污染環(huán)境的物質(zhì),而且可調(diào)控,所以電加熱是很好的加熱系統(tǒng)。
4.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計
4.2.1 冷卻回路尺寸的確定
由于型芯、型腔上每處的熱量不同,回路結(jié)構(gòu)受到的熱量也不同,水路在進(jìn)入與出口受到的熱量也會有很大的差別,為了使冷卻達(dá)到最佳效果,我選定冷卻回路的孔徑為10mm水道。
4.2.2 冷卻回路的布置
1)冷水路應(yīng)該盡量的多,截面尺寸要盡量大。
2)水路出入口的布置要使出入口溫差小,盡可能的多設(shè)計水路。
3)還有一點(diǎn)重要的地方,是冷水路的布置要盡量避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方。
該冷水路回路采用的是平面式回路,受熱面積大,能夠充分的帶走塑件充填成型后的熱量,使塑件充填后快速冷卻下來,使得生產(chǎn)效率有較快的提高。
5 模架的選擇
模架是指由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件組成。我選者的模架是采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的模架,通過龍記標(biāo)準(zhǔn)模胚調(diào)出來使用,但要考慮到注塑零件的大小和模胚的尺寸是否合理,我設(shè)計的塑件模成型部分尺寸大小為110,60,32的長方體,所以采用的龍記標(biāo)準(zhǔn)模胚的型號為CI,模胚規(guī)格為2530,A板大小為60,B板大小為70,C板大小為80,AB板間距為0,垃圾釘高度為5的標(biāo)準(zhǔn)模架。
采用CI2530這樣的大型模架,為了使后面的水路設(shè)計更加方便,也更具合理性。
6 注塑機(jī)的選擇
6.1模具閉合高度
安裝模具的高度應(yīng)滿足: Hmin<H<Hmax
設(shè)計模具高度為H總=237mm
由于XS-ZY-60型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為Hmin180mm,最大厚度為Hmax為200mm,所以,模具閉合高度不能滿足安裝要求。
??改選XS-ZY-125型,最大裝模高度Hmax=300mm,最小裝模高度Hmin=200mm
H總=237mm介于二者之間,滿足模具厚度安裝要求。
6.2注塑機(jī)參數(shù)
在注射生產(chǎn)中,注塑機(jī)在每一個成型周期內(nèi)模內(nèi)注入熔融質(zhì)量為塑件的注塑量M,塑件的注塑量M必須小于或等于注射機(jī)的實(shí)際注塑量。
由注塑機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n,n≤∕3600─M2/M1,
n≤2(符合要求)
式中K━━注塑機(jī)最大注塑量的利用系數(shù),一般取0.8
M━━注塑機(jī)的額定塑化量(g∕h)
T━━成型周期
M2━━澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g)
M1━━單個制品的質(zhì)量和體積(g)
7 模具總裝圖及零件工作圖
7.1模具總裝圖
圖7-1 總裝圖
7.2模具零件圖
圖7-2 型芯
圖7-3 型腔
總 結(jié)
這次設(shè)計中我充分體驗到設(shè)計的不易,從選擇零件,零件的用途,零件的選材,到材料的成型加工工藝,塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的分析,再到注射機(jī)的選擇,確定模架,型腔的數(shù)目和分布,再到澆注系統(tǒng)的設(shè)計,最后設(shè)計模具的加熱和冷卻系統(tǒng),每一項都要認(rèn)真的仔細(xì)的考慮,比如模架的選擇,選大了對模架本身就是一種浪費(fèi),選小了,后面的水路不太好做,所以在選擇模架方面花了很大力氣,也許是我不熟悉注射機(jī)方面的因素。在設(shè)計主流道與分流道的方面也遇到了很大的困難,主流道是塑件融料的必要通道,運(yùn)輸融料的主流道直徑大小要考慮到不能堵塞流道,分流道的端口處是采用圓形還是矩形截面的設(shè)計,分流道的直徑是否能夠快速填充,而不會造成填充不均勻等問題,這些都是要考慮的問題。
設(shè)計中遇到的最大問題就要屬于經(jīng)驗不足,遇到一些選擇方面的東西,比如材料,模架方面,不知道如何選擇才好,材料種類那么多,如何選擇適合自己設(shè)計要求的材料,還要符合塑件成型后不易變形,抗壓力性能好的特點(diǎn),實(shí)屬不易,最后經(jīng)過查找相關(guān)資料,詢問相關(guān)老師選擇了ABS,符合我的設(shè)計要求。模架方面也是,要選擇龍記的還是水口的,三板模還是兩板模,不知道選擇什么模架的好,最后查閱了書上的模架選用方案,選用了龍記C1 2530的模架,符合我后面設(shè)計的水路布置,模架的大小適中,布置合理,充填效果好,不易堵塞澆口。
大學(xué)三年過得真快,就要去實(shí)習(xí)找工作了,其實(shí)也很向往找工作的日子,不必再向父母要錢了,大學(xué)三年學(xué)到了很多,從大一青澀的小伙子,到現(xiàn)在較為成熟的青年,是一個蛻變的過程。隨著畢業(yè)日子的慢慢來到,畢業(yè)設(shè)計也即將完成,經(jīng)過幾周的熬夜奮斗,終于完成了。一開始以為設(shè)計很好做,但做下來才發(fā)現(xiàn)需要考慮的東西太多,自己學(xué)的這點(diǎn)東西還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,設(shè)計中有很多的不足需要改進(jìn)。通過這次設(shè)計,明白學(xué)習(xí)是一個需要長期積累的過程,以后不管在哪都要靜下心來,好好學(xué)習(xí),不斷地提高自己的綜合素質(zhì)。
這次設(shè)計的結(jié)束也就是大學(xué)三年的結(jié)束,有太多的不舍,不舍那些陪伴了三年的小伙伴,更不舍住在一個宿舍的他們,不過終究要去新的事物面前嘗試,去接觸新的人,我們要懷戀過去,接受新的東西。
只要敢去做,不怕沒有做不成的事。
致 謝
在此設(shè)計中要特別感謝老師的耐心指導(dǎo),在老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計,在設(shè)計過程中,老師對我的設(shè)計的不足之處一一指出來,而且耐心的解答,讓我明白該怎樣去設(shè)計,這樣我的設(shè)計才能夠順利的進(jìn)行下去,再次對老師表達(dá)衷心的謝意和敬意。
再次,還要感謝其他同學(xué)的幫助,遇到困難時,向班級同學(xué)請教,都很樂意的幫助我,班級同學(xué)相互幫忙,也加快了該進(jìn)度。感謝班里的同學(xué)陪我度過了大學(xué)三年的時光,我們在一起打牌,在一起過生日,在一起打鬧,感覺非常的幸福,最后,對幫助我的同學(xué)表示由衷的謝意。
參考文獻(xiàn)
[1] 王靜.注塑模具設(shè)計基礎(chǔ).北京:電子工業(yè)出版社,2013.
[2] 劉朝福. 注塑成型實(shí)用手冊. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.
[3] 宋滿倉. 注塑模具設(shè)計. 北京:電子工業(yè)出版社,2010.
[4] UG NX 10.0 模具設(shè)計教程. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.
[5] David O.Kazmer. 注射模具設(shè)計工程. 美國:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.
[6] 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社,2015.
[7] 張維合.注塑模具設(shè)計使用手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.
[8] 申樹義.塑料模具設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[9] 姚義,姚遠(yuǎn).注射成型現(xiàn)場使用手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2014.
[10] 楊志立.塑料模具設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.
17
編號
畢業(yè)設(shè)計(論文)
題 目:
動片瓷件的模具設(shè)計
學(xué)生姓名:
學(xué) 號:
院(系):
專業(yè)班級:
指導(dǎo)教師:
職 稱:
2017 年 5 月
開題報告
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值
動片瓷件是應(yīng)用在某些大型機(jī)械里面的輔助零件,與其他的運(yùn)動件相貼運(yùn)轉(zhuǎn)使用,使用方便,便于更換,成本較低。動片瓷件具有耐磨損,抗壓力強(qiáng),表面質(zhì)量較高等特點(diǎn)。
這次設(shè)計中,我應(yīng)用了UG、CAD對動片瓷件的2d圖和三維圖進(jìn)行繪制,通過本次設(shè)計我對軟件的使用更加熟練,對設(shè)計塑料模的流程更加的了解。
對于本次的設(shè)計,我充分運(yùn)用所學(xué)的知識,從零件的選取、尺寸的計算,模架的選擇、材料的選擇、澆注系統(tǒng)的確定、冷熱系統(tǒng)的設(shè)計,每一步都是經(jīng)過計算、分析得出來的,讓我知道如何一步步的設(shè)計出合理的模具。同時我也對設(shè)計模具產(chǎn)生了很大的興趣。
相信在以后的設(shè)計路上會越走越遠(yuǎn)。
二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段(途徑)
對于我設(shè)計的動片瓷件來說,首先要考慮是否符合制作要求,生產(chǎn)出來后有沒有利用價值,選擇什么樣的材料,塑件成型的工藝分析,模架選擇多大的尺寸合適,型芯、型腔尺寸的確定,繪制主要的零件圖、裝配圖等等。
在此次設(shè)計中,我也遇到了很多的困難,比如:我設(shè)計的塑件選用什么材料,塑料材料多種多樣,如何選到符合自己設(shè)計要求的塑料,設(shè)計的零件尺寸如何確定,怎么制定才能合理等等。
還有零件的型芯、型腔精度、尺寸需要額外的考慮,這點(diǎn)要考慮的東西太多,要使其趨于合理性,必須查閱大量的書籍,詢問相關(guān)的專業(yè)老師。
通過詢問老師,查閱相關(guān)的塑料模具的書籍,我會對上面我提出的問題一一解決。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
想要使得設(shè)計出來的模具有順序,就要有個合理的步驟:
1.塑件成型工藝分析:(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計;(2)尺寸介紹;
2.塑件工藝性分析:(1)塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析;(2)注塑機(jī)的選擇;
3.模架的選擇及型腔數(shù)目和分布:(1)模架的選擇;(2)塑件在模具中的型腔數(shù)目及分布;
4.澆注系統(tǒng)設(shè)計:(1)主流道、分流道、交口設(shè)計;(2)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計;
5.模具加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(1)加熱系統(tǒng)設(shè)計;(2)冷卻回路的布置;
6.模具總裝圖及零件工作圖(1)模具總裝圖;(2)模具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。
四、論文工作進(jìn)度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達(dá)到要求
2017.3.7
畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo),學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作,選題并審批。
選題審批完成
2017.3.9-3.16
教師下發(fā)任務(wù)書,學(xué)生完成開題報告,教師審核。
完成開題報告
2017.3.17-4.24
學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計,教師指導(dǎo)。
開題報告審核完成,并已開始設(shè)計
2017.4.25-5.3
老師指導(dǎo),學(xué)生更改并定稿。
畢業(yè)設(shè)計最終稿完成
2017.5.4
提交畢業(yè)設(shè)計材料(電子稿與紙質(zhì)稿)。
材料上交完成
2017.5.13
畢業(yè)設(shè)計答辯。
五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師:
年 月 日
六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見
專業(yè)負(fù)責(zé)人:
年 月 日
七、參考文獻(xiàn)閱讀清單(要求8篇以上)
序號
題 目(及作者)
出處
(書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等)
1
王靜.注塑模具設(shè)計基礎(chǔ).北京:電子工業(yè)出版社,2013.
北京:電子工業(yè)出版社,2013.
2
劉朝福. 注塑成型實(shí)用手冊.
北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013.
3
宋滿倉. 注塑模具設(shè)計.
北京:電子工業(yè)出版社,2010.
4
UG NX 10.0 模具設(shè)計教程.
北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.
5
David 注射模具設(shè)計工程.
美國:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.
6
馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.
上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2015.
7
張維合.注塑模具設(shè)計使用手冊.
北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.
8
申樹義.塑料模具設(shè)計
北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
9
姚義,姚遠(yuǎn).注射成型現(xiàn)場使用手冊.
北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2014.
10
楊志立.塑料模具設(shè)計.
北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.
蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)評價表
(指導(dǎo)教師用)
學(xué)生: 設(shè)計(論文)題目:動片瓷件的模具設(shè)計
評價
項目
評價要素
評價內(nèi)涵
成績評定
滿分
得分
檢查
選題
質(zhì)量
01
選題方向
和范圍
符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),基本達(dá)到科學(xué)研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)和鍛煉的目的。
6
02
難易度
滿足專業(yè)教學(xué)計劃中對素質(zhì)、能力和知識結(jié)構(gòu)的要求,有一定難度,工作量適當(dāng)。
4
03
理論意義和實(shí)際應(yīng)用價值
選題符合本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展,符合科技、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要,解決理論或?qū)嶋H工作中的問題,并能理論聯(lián)系實(shí)際,具有一定的科技、應(yīng)用的參考價值。
5
能力
水平
04
查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力
基本掌握檢索中外文獻(xiàn)資料的方法,對資料進(jìn)行初步分析、綜合、歸納等整理,并能適當(dāng)應(yīng)用。
13
05
綜合運(yùn)用
知識能力
能夠綜合應(yīng)用所學(xué)知識,對課題所研究問題進(jìn)行分析,研究目標(biāo)明確,內(nèi)容具體,且具有一定的深度。
11
06
研究方法
與手段
較熟練運(yùn)用本專業(yè)的方法、手段和工具開展課題的分析、設(shè)計和實(shí)施工作。
7
07
實(shí)驗技能和實(shí)踐能力
已基本掌握了專業(yè)技能和研究設(shè)計方法,實(shí)踐能力較強(qiáng)。
9
08
創(chuàng)新意識
能夠在前人工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)行科學(xué)的分析與綜合,提出問題,探索解決問題的方法、手段有一定的特色或新意,結(jié)論有新見解。
7
設(shè)計(論文)質(zhì)量
09
內(nèi)容與寫作
較完整地反映實(shí)際完成的工作,概念清楚,內(nèi)容基本正確,數(shù)據(jù)可靠,結(jié)果可信。
7
10
結(jié)構(gòu)與水平
結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn),語言通順,立論正確,論據(jù)充分,分析較深入,結(jié)論基本正確。
11
11
要求與規(guī)范
化程度
符合本院的畢設(shè)工作的規(guī)范要求,論文中的術(shù)語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、公式、引用、標(biāo)注及參考文獻(xiàn)均符合規(guī)范。
12
12
成果與成效
有一定的實(shí)用價值;有實(shí)物作品、實(shí)際運(yùn)行的原型系統(tǒng);初步得到應(yīng)用或具有應(yīng)用前景的成果。
8
綜合
意見
100
指導(dǎo)教師簽字:
時間:
2017 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)材料袋
題 目:
動片瓷件的模具設(shè)計
學(xué)生姓名:
學(xué) 號:
院(系):
專業(yè)班級:
指導(dǎo)教師:
職 稱:
材 料 目 錄
序號
名 稱
數(shù)量
備注
1
畢業(yè)設(shè)計(論文)選題審批表
1
2
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
1
3
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
1
4
畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)教師評閱表
1
5
畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱教師評閱表
1
6
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯記錄
1
7
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯審查及成績評定表
1
8
畢業(yè)設(shè)計(論文)(附所有電子資料)
1
雙面打印、裝訂(封面用牛皮紙)
9
其它材料(如大學(xué)生論文檢測報告單等)
1
2017 年 5 月 3 日
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯審查及成績評定表
設(shè)計(論文)題目
動片瓷件的模具設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯資格審查
以下各項,已完成的打“√”,否則打“×”
任務(wù)書、開題報告、評閱表等材料齊全
已完成任務(wù)書基本要求
無嚴(yán)重違紀(jì)現(xiàn)象(如:曠課達(dá)1/3者、論文檢測總文字復(fù)制比大于50%、違反規(guī)定造成重大損失者)
審查結(jié)果
指導(dǎo)教師意見:同意答辯 □
暫緩答辯 □
簽字: 年 月 日
評閱教師意見:同意答辯 □
暫緩答辯 □
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯成績
答辯小組評審意見:
成 績(百分制):
組長(簽字):
年 月 日
答辯委員會評定成績
組成部分
分值
比例
指導(dǎo)教師評閱分
30%
評閱教師評閱分
30%
答辯成績
40%
最終得分
畢業(yè)設(shè)計等第(五級分制):
答辯委員會主席(簽章):
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯記錄
畢業(yè)設(shè)計(論文)題目
動片瓷件的模具設(shè)計
指導(dǎo)教師
職 稱
工作單位
答辯日期、時間
答辯組成員(簽字):
答辯記錄:
記錄人(簽字):
年 月 日
答辯組組長(簽字):
年 月 日
摘 要
動片瓷件是典型的注塑件,根據(jù)計算結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架,可以判定此模具可以采用標(biāo)準(zhǔn)模架;為了保證制件的順利取件,模具必須有足夠的高度,才能取下制件;此模具設(shè)計需要運(yùn)用NX8.5、AutoCAD 2012等常用軟件,對動片瓷件的結(jié)構(gòu)分析,制件尺寸的合理性進(jìn)行設(shè)計,文章涉及到動片瓷件的工藝分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)的計算、模具加熱和冷卻系統(tǒng)等內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:注塑件;動片瓷件;加熱冷卻
Ⅰ
目 錄
前 言 1
1 塑件成型工藝分析 2
1.1 動片瓷件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2
1.1.1 動片瓷件零件圖紙 2
1.1.2 動片瓷件零件尺寸介紹 2
1.2 動片瓷件材料選擇及成型加工性能 2
1.2.1 塑件的材料選擇 2
1.2.2 ABS的成型加工性能 3
1.3塑件工藝性分析 3
1.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3
1.3.2 結(jié)構(gòu)分析 3
1.3.3 尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3
2型腔數(shù)目和分布 5
2.1 塑件在模具中型腔數(shù)目及分布 5
2.1.1 型腔數(shù)目的確定 5
2.1.2 型腔的分布 5
3 澆注系統(tǒng)設(shè)計 6
3.1 主流道、分流道、澆口設(shè)計 6
3.1.1 主流道設(shè)計 6
3.1.2 分流道設(shè)計 6
3.1.3 澆口設(shè)計 7
3.2 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 7
3.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 8
3.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理及零件圖 8
3.3.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 9
4 模具加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計 10
4.1 加熱系統(tǒng)設(shè)計 10
4.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 10
4.2.1 冷卻回路尺寸的確定 10
4.2.2 冷卻回路的布置 10
5 模架的選擇 11
6 注塑機(jī)的選擇 12
6.1模具閉合高度 12
6.2注塑機(jī)參數(shù) 12
7 模具總裝圖及零件工作圖 13
7.1模具總裝圖 13
7.2模具零件圖 14
總 結(jié) 16
致 謝 17
參考文獻(xiàn) 18
前 言
塑料模是用于塑料成型的模具,按照成型原理可以分為注塑模、壓縮模、傳遞模幾類,而我們平常最常用的就是注塑模。
塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。生活中塑料制成的零件也是數(shù)不勝數(shù),最常見的就要數(shù)水杯,水杯是直接接觸人體的,所以對其制作的原材料和方法要嚴(yán)格要求,不能偷工減料,造成不必要的后果。兒童玩具也是塑料制品的大需求,市場上的兒童玩具百分之九十幾都是塑料制成的,比如玩具車,水槍,積木等等都是塑料制成的,所以對其生產(chǎn)安全和質(zhì)量要嚴(yán)格把控,不能對兒童造成傷害。
塑料有著一系列金屬所不及的優(yōu)點(diǎn),諸如:重量輕、耐腐蝕、電氣絕緣性好、易于造型、生產(chǎn)效率高與成本低廉等。同時存在很多缺點(diǎn),比如抗壓性不如金屬強(qiáng),同時它的抗熱性和抗靜電性也低于金屬制品。但隨著高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)及成型工藝的進(jìn)步,愈來愈多的具有優(yōu)異性能的塑料高分子材料不斷涌現(xiàn),從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。
近年來,我國汽車行業(yè)的銷售量突飛猛進(jìn),標(biāo)志著我國人民消費(fèi)水平的上升,汽車制造業(yè)前景一片大好,伴隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,我國的模具工業(yè)也取得了較好的發(fā)展,其中塑料模具占其它模具的總比達(dá)百分之三十,可以預(yù)計,在未來的模具行業(yè)中,塑料模具占的比重會越來越大。
模具行業(yè)正以每年百分之二十的速度快速增長,不僅提高了模具的品質(zhì),同時也為整個模具行業(yè)提升了技術(shù)水平?!笆濉逼陂g我國模具行業(yè)有了很大的發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)等塑料零配件需求很大,所以塑料模具在其期間有了一個質(zhì)的發(fā)展。“十三五”未來發(fā)展,我國將進(jìn)行經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,縱觀當(dāng)前全國的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,無論是南方還是北方,都把科技放在了突出位置。因此,中國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的實(shí)質(zhì)就是用現(xiàn)代科技改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的高科技含量。提高科技含量,使得生產(chǎn)出來的東西含金量更高,也更具有競爭。
目前我國的模具中,進(jìn)口模具占大多數(shù),進(jìn)口模具普遍具有精密高、體型大、復(fù)雜、耐用等特點(diǎn),國產(chǎn)的很難做到這一步,為了減少進(jìn)口量,提高國產(chǎn)的角度出發(fā),“十三五”期間會提高國產(chǎn)模具的科技含量,這樣會減少對進(jìn)口的依賴,減少大量資本的流失。別人的終究是別人的,自己有才是真的強(qiáng)。
1 塑件成型工藝分析
1.1 動片瓷件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1.1 動片瓷件零件圖紙
圖1-1 動片瓷件
表1-1 產(chǎn)品介紹
產(chǎn)品名稱
材料
厚度
生產(chǎn)方式
產(chǎn)品作用
動片瓷件
ABS
4
注塑
配合件
1.1.2 動片瓷件零件尺寸介紹
從零件圖上看得出,該零件形狀像個圓盤,最外直徑為18mm,中間有個通孔,孔直徑為3.1mm,零件高度為4mm,從零件圖上可以看出不是很復(fù)雜,因為是圓形的,所以受力面積大,不易變形,有較好的抗壓力。
1.2 動片瓷件材料選擇及成型加工性能
1.2.1 塑件的材料選擇
塑件的材料為ABS樹脂,這種材料通常被稱為超不碎膠,具有很強(qiáng)的塑性,其抗沖性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn),而該動片瓷件正是需要這種屬性的材料,可以使加工出來的零件更具抗壓力,從而使塑件的使用壽命更長,更加符合節(jié)約資源的號召;該動片瓷件因為是和其它零件搭配起來使用的,所以對其尺寸的要求較高,而ABS恰恰具有制品尺寸穩(wěn)定的性質(zhì);動片瓷件的工作環(huán)境處于長時間的旋轉(zhuǎn)和摩擦中,會產(chǎn)生熱量,所以對材料的耐熱性有著較高的要求。
1.2.2 ABS的成型加工性能
(1)流動性:融化狀態(tài)下ABS的黏度隨著溫度的增高而降低,所以,要在融化狀態(tài)下降低黏度來提高流動性。
(2)吸濕性:ABS吸濕性較大,加工之前應(yīng)保證濕度在0.1%以下。如果材料是暴露在空氣中儲存,建議要在85C熱空氣中干燥4~5小時。如果材料是在密閉容器中儲存,那么經(jīng)過3小時溫度平衡即可直接使用。
(3)環(huán)境性:ABS不受水、無機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴,受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。
(4)電學(xué)性:ABS的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。
1.3塑件工藝性分析
1.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
1.3.2 結(jié)構(gòu)分析
該動片瓷件形狀像個圓盤,中間有個通孔,周圍是一個深2mm,長6mm的圓形凹槽,其設(shè)計最初的原理就是與其他零件相互配合使用,里面的凹槽可以配合在其尺寸范圍內(nèi)的所有零件,通過凹槽的平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到動片瓷件的真正目的。
1.3.3 尺寸精度及表面質(zhì)量分析
因為塑件本身就是以塑料為原材料,對其尺寸沒有太大的要求,所有尺寸只要不超過設(shè)計的范圍就沒有太大的影響,尺寸精度方面大可不必太操心,因為模架的大小是確定好的,從模架里面出來的塑件也是確定的,所以尺寸精度一般在中等即可。
該動片瓷件是要與其他零件貼合使用的,所以對其表面質(zhì)量要求較高,表面精度要求達(dá)到MT2,這樣才可以與其他零件相配合,更好地旋轉(zhuǎn)而不易產(chǎn)生較大的摩擦。表面質(zhì)量越高,塑件的波動性越小、對零件的制造誤差也會越小、對其成型零件的磨損程度也越小,與其他零件配合的間隙尺寸也越小。
由上面的分析,得出結(jié)論:動片瓷件無論在工藝分析還是注塑條件都符合采用注塑模具生產(chǎn)要求。
2型腔數(shù)目和分布
2.1 塑件在模具中型腔數(shù)目及分布
2.1.1 型腔數(shù)目的確定
可以根據(jù)注射機(jī)的鎖模力來確定型腔的數(shù)目n,
N≤(Fp-PA1)/pA
其中:Fp——是注射機(jī)的鎖模力,N1000KN;
P——是塑料在型腔中融化的成形圧力MPa80
A1——澆筑系統(tǒng)在分型面上的投影與型腔不重疊的部分面積170 mm2
A——單個塑件在分型面上的投影, 5800 mm2
所以根據(jù)上面的公式可以得出:
N≤(100000-80*170)/80*5800
N≤2.12
所以我采用一模兩腔的設(shè)計。
2.1.2 型腔的分布
型腔是成型塑件外表面的工作零件,其結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式兩種,本次設(shè)計采用的是組合式型腔,對外表面復(fù)雜的零件有助于其脫模,還方便磨損后更換新的。型腔分布如圖:
圖2-1 型腔分布圖
3 澆注系統(tǒng)設(shè)計
3.1 主流道、分流道、澆口設(shè)計
3.1.1 主流道設(shè)計
主流道的孔徑大小要根據(jù)注射機(jī)的型號來確定最大孔徑,我選擇的注射機(jī)型號為XS_ZY_125,其一次性注射量為125mm3,噴嘴球頭直徑為12mm,噴嘴孔直徑為4mm,根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系式得出:
R=R0+(1~2)mm
D=d0+(0.5~1)mm
根據(jù)上面的關(guān)系式可以取R=13,d=4.5
一般為了能將凝料主流道中取出來,主流道設(shè)計成圓錐式,斜度取2°,所以主流道最大直徑D取8.5mm。
3.1.2 分流道設(shè)計
分流道的設(shè)計應(yīng)該保證溶體以最短的路徑、最小的熱量和壓力損失、快速注入模具型腔為基礎(chǔ),分流道的截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形等形狀,鑒于我塑件材料選擇的是ABS,為了保證它的流動性好,沖型能力好,我采用圓形的分流道,根據(jù)上面主流道最大直徑為8.5mm,分流道的最大直徑可以選擇5mm,有著注射時間短,效率高,不易堵塞流道的好處。下面是該分流道局部放大圖:
分流道
圖3-1 分流道圖
3.1.3 澆口設(shè)計
澆口就是模具中流最末端、最接近型腔的那一小部分,是塑料熔液進(jìn)入型腔的端口。根據(jù)我塑件成型要求和型腔排序方式來判斷,采用側(cè)交口的澆注方式較為理想。因為考慮到該零件兩邊的表面質(zhì)量要保證,所以在側(cè)邊進(jìn)行填充,澆口處采用圓形的截面設(shè)計,由于這段很細(xì),所以最后脫模的過程中很容易將塑件與澆口處的材料弄斷,不會出現(xiàn)拿不下來的情況。在分流道的設(shè)計中,最大分流道直徑為5mm,所以澆口端的尺寸一般不大于分流道尺寸的1~2mm,所以澆口尺寸最大取6mm。
3.2 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計
成型零件主要是指構(gòu)成模具型腔的零件,有凹模、型芯、各種成型桿和成型環(huán)。凹模的各個尺寸如圖3-2所示:
圖3-2 凹模部分零件尺寸圖
凹模材料選用T8A, 硬度在50HRC以上。
根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計要求,分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上,其結(jié)構(gòu)見圖3-2所示。
凹模尺寸根據(jù)矩形凹模最小壁厚手冊得知,此塑件的成型壓力小于30MPA,尺寸見圖3-2-1所示。
圖3-3 凹模尺寸圖
3.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計
3.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原理及零件圖
推出機(jī)構(gòu)由推出、復(fù)位、導(dǎo)向三個機(jī)構(gòu)組成。推出機(jī)構(gòu)是將塑件從模具型腔中脫離出來,簡稱推出機(jī)構(gòu)。因為該零件表面有個凹槽,可直接供推出桿使用,所以采用推桿推出機(jī)構(gòu)。具體形狀看下圖:
推桿
圖3-4 推出機(jī)構(gòu)
3.3.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位
推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向一般采用推板導(dǎo)柱與推板導(dǎo)套,但該零件需要的推桿數(shù)量不是太多,所以利用復(fù)位桿作為推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向,導(dǎo)向與復(fù)位一體,這樣減少了該難度,也降低了制造的成本。當(dāng)模具合模,材料填充進(jìn)型芯型腔里面,經(jīng)過冷卻系統(tǒng)冷卻,穩(wěn)定成型,推桿機(jī)構(gòu)將其頂出,由機(jī)械手取出或由人工取出。推桿導(dǎo)出的塑件圖如下圖3-3-1所示。
推桿
推桿
圖3-5 導(dǎo)向與復(fù)位圖
4 模具加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計
4.1 加熱系統(tǒng)設(shè)計
加熱系統(tǒng)是對原料本身進(jìn)行加熱,ABS材料的熔融溫度在200℃~240℃,所以必須對其進(jìn)行加熱讓其融化,我采用電加熱的方法將其融化,電加熱清潔,無垃圾產(chǎn)生,不會產(chǎn)生廢水之類的污染環(huán)境的物質(zhì),而且可調(diào)控,所以電加熱是很好的加熱系統(tǒng)。
4.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計
4.2.1 冷卻回路尺寸的確定
由于型芯、型腔上每處的熱量不同,回路結(jié)構(gòu)受到的熱量也不同,水路在進(jìn)入與出口受到的熱量也會有很大的差別,為了使冷卻達(dá)到最佳效果,我選定冷卻回路的孔徑為10mm水道。
4.2.2 冷卻回路的布置
1)冷水路應(yīng)該盡量的多,截面尺寸要盡量大。
2)水路出入口的布置要使出入口溫差小,盡可能的多設(shè)計水路。
3)還有一點(diǎn)重要的地方,是冷水路的布置要盡量避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的地方。
該冷水路回路采用的是平面式回路,受熱面積大,能夠充分的帶走塑件充填成型后的熱量,使塑件充填后快速冷卻下來,使得生產(chǎn)效率有較快的提高。
5 模架的選擇
模架是指由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件組成。我選者的模架是采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的模架,通過龍記標(biāo)準(zhǔn)模胚調(diào)出來使用,但要考慮到注塑零件的大小和模胚的尺寸是否合理,我設(shè)計的塑件模成型部分尺寸大小為110,60,32的長方體,所以采用的龍記標(biāo)準(zhǔn)模胚的型號為CI,模胚規(guī)格為2530,A板大小為60,B板大小為70,C板大小為80,AB板間距為0,垃圾釘高度為5的標(biāo)準(zhǔn)模架。
采用CI2530這樣的大型模架,為了使后面的水路設(shè)計更加方便,也更具合理性。
6 注塑機(jī)的選擇
6.1模具閉合高度
安裝模具的高度應(yīng)滿足: Hmin<H<Hmax
設(shè)計模具高度為H總=237mm
由于XS-ZY-60型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為Hmin180mm,最大厚度為Hmax為200mm,所以,模具閉合高度不能滿足安裝要求。
??改選XS-ZY-125型,最大裝模高度Hmax=300mm,最小裝模高度Hmin=200mm
H總=237mm介于二者之間,滿足模具厚度安裝要求。
6.2注塑機(jī)參數(shù)
在注射生產(chǎn)中,注塑機(jī)在每一個成型周期內(nèi)模內(nèi)注入熔融質(zhì)量為塑件的注塑量M,塑件的注塑量M必須小于或等于注射機(jī)的實(shí)際注塑量。
由注塑機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n,n≤∕3600─M2/M1,
n≤2(符合要求)
式中K━━注塑機(jī)最大注塑量的利用系數(shù),一般取0.8
M━━注塑機(jī)的額定塑化量(g∕h)
T━━成型周期
M2━━澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g)
M1━━單個制品的質(zhì)量和體積(g)
7 模具總裝圖及零件工作圖
7.1模具總裝圖
圖7-1 總裝圖
7.2模具零件圖
圖7-2 型芯
圖7-3 型腔
總 結(jié)
這次設(shè)計中我充分體驗到設(shè)計的不易,從選擇零件,零件的用途,零件的選材,到材料的成型加工工藝,塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的分析,再到注射機(jī)的選擇,確定模架,型腔的數(shù)目和分布,再到澆注系統(tǒng)的設(shè)計,最后設(shè)計模具的加熱和冷卻系統(tǒng),每一項都要認(rèn)真的仔細(xì)的考慮,比如模架的選擇,選大了對模架本身就是一種浪費(fèi),選小了,后面的水路不太好做,所以在選擇模架方面花了很大力氣,也許是我不熟悉注射機(jī)方面的因素。在設(shè)計主流道與分流道的方面也遇到了很大的困難,主流道是塑件融料的必要通道,運(yùn)輸融料的主流道直徑大小要考慮到不能堵塞流道,分流道的端口處是采用圓形還是矩形截面的設(shè)計,分流道的直徑是否能夠快速填充,而不會造成填充不均勻等問題,這些都是要考慮的問題。
設(shè)計中遇到的最大問題就要屬于經(jīng)驗不足,遇到一些選擇方面的東西,比如材料,模架方面,不知道如何選擇才好,材料種類那么多,如何選擇適合自己設(shè)計要求的材料,還要符合塑件成型后不易變形,抗壓力性能好的特點(diǎn),實(shí)屬不易,最后經(jīng)過查找相關(guān)資料,詢問相關(guān)老師選擇了ABS,符合我的設(shè)計要求。模架方面也是,要選擇龍記的還是水口的,三板模還是兩板模,不知道選擇什么模架的好,最后查閱了書上的模架選用方案,選用了龍記C1 2530的模架,符合我后面設(shè)計的水路布置,模架的大小適中,布置合理,充填效果好,不易堵塞澆口。
大學(xué)三年過得真快,就要去實(shí)習(xí)找工作了,其實(shí)也很向往找工作的日子,不必再向父母要錢了,大學(xué)三年學(xué)到了很多,從大一青澀的小伙子,到現(xiàn)在較為成熟的青年,是一個蛻變的過程。隨著畢業(yè)日子的慢慢來到,畢業(yè)設(shè)計也即將完成,經(jīng)過幾周的熬夜奮斗,終于完成了。一開始以為設(shè)計很好做,但做下來才發(fā)現(xiàn)需要考慮的東西太多,自己學(xué)的這點(diǎn)東西還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,設(shè)計中有很多的不足需要改進(jìn)。通過這次設(shè)計,明白學(xué)習(xí)是一個需要長期積累的過程,以后不管在哪都要靜下心來,好好學(xué)習(xí),不斷地提高自己的綜合素質(zhì)。
這次設(shè)計的結(jié)束也就是大學(xué)三年的結(jié)束,有太多的不舍,不舍那些陪伴了三年的小伙伴,更不舍住在一個宿舍的他們,不過終究要去新的事物面前嘗試,去接觸新的人,我們要懷戀過去,接受新的東西。
只要敢去做,不怕沒有做不成的事。
致 謝
在此設(shè)計中要特別感謝老師的耐心指導(dǎo),在老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計,在設(shè)計過程中,老師對我的設(shè)計的不足之處一一指出來,而且耐心的解答,讓我明白該怎樣去設(shè)計,這樣我的設(shè)計才能夠順利的進(jìn)行下去,再次對老師表達(dá)衷心的謝意和敬意。
再次,還要感謝其他同學(xué)的幫助,遇到困難時,向班級同學(xué)請教,都很樂意的幫助我,班級同學(xué)相互幫忙,也加快了該進(jìn)度。感謝班里的同學(xué)陪我度過了大學(xué)三年的時光,我們在一起打牌,在一起過生日,在一起打鬧,感覺非常的幸福,最后,對幫助我的同學(xué)表示由衷的謝意。
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