罩盖零件塑料成型工艺及注塑模具设计【罩盖】【一模一腔】【斜滑块抽芯】【含9张CAD图纸、说明书】【LB7】
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河南机电高等专科学校学生毕业设计(论文)中期检查表学生姓名邱少华学 号0312516指导教师苏光选题情况课题名称盒盖注塑模设计与制造难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定:中所在专业意见:设计选题合理,查阅的文献丰富,开题报告内容详实,格式规范,能严格按照设计进度按时完成设计工作,有利于后续设计工作的开展。 负责人: 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学生姓名: 学 号: 设计(论文)题目:罩盖零件塑料成型工艺及注塑模具设计 起 迄 日 期: 指 导 教 师: 发任务书日期: 2006 年 3 月12 日任务书填写要求1毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计(论文)开始前一周内填好并发给学生;2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴;3任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写;4任务书内有关“系”、“专业”等名称的填写,应写中文全称,不能写数字代码,学生的“学号”要写全号,请规范化填写;5任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写,不能有随意性;6有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计(论 文)任 务 书1本毕业设计(论文)课题来源及应达到的目的: 所示图形为罩盖零件,材料为聚苯乙烯,设计一套塑料注塑模具,要求能适应大批量生产。2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等): 1、了解目前国内外注塑模具的发展现状2、分析罩盖零件的塑料注塑工艺并确定其工艺方案3、罩盖零件的注塑模设计4、绘制模具总装图,并绘制零件图5、罩盖零件的模具安装与调整6、得出设计结论所在专业审查意见:负责人: 年 月 日系部意见:系领导: 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目:盒盖注塑模设计与制造 系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具035班 学生姓名 邱少华 学 号 0312516 指导教师 苏光 2006年 5 月 16 日 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 邱少华 学 号: 0312516专 业: 模具设计与制造 设计(论文)题目:盒盖注塑模设计与制造 指导教师: 苏光 2006年5月8日毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写1500字左右(本科生200字左右)的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发):文献综述一、技术发展现状与发展趋势 优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM,并使之趋于智能化,提高型件成形加工工艺和模具标准化水平,提高模具制造精度与质量,降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期;研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料,以提高模具使用性能;为适应市场多样化和新产品试制,应用快速原型制造技术和快速制模技术,以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等,应当是未来520年的模具生产技术的发展趋势。 自上世纪80年代初(19802003年)到现在,国外模具发达国家的模具生产技术,随着信息与电子工程中计算机工业和NC、CNC机床工业的进步,有了长足的发展,如: 1在广泛采用加工中心(MC)和普及CAD/CAM的基础上,一些先进企业已普及了高速成形铣削工艺和模具CAD/CAE/CAM一体化生产技术。 其中,MC和CNC坐标磨已成为广泛采用的通用生产装备;模具CAD/CAE/CAM一体化生产技术,已成为模具设计、制造过程中关键性的核心技术。 2在IT技术和模具CAE软件应用的基础上,一些先进企业已实现远程设计、资源共享,以及建立在核心技术CAD/CAE/CAM基础上的虚拟设计与制造。所谓虚拟设计与制造,是指应用模具CAE软件,通过仿真或模拟塑件、金属板材成形件的成形过程,优化型件结构、注射浇口与流道、冷却水道、分型与抽芯等模具系统结构设计,以减少试模、修模次数,提高模具系统结构设计的可靠性。 3一些专业化模具企业,在高度标准化、通用化、全面实现CAD/CAE/CAM(企业核心生产技术)的基础上,已从单件生产方式趋于无研、抛作业、工艺过程可控的集成、流水线型的生产方式。 在模具生产线上,为优化型件制造工艺,还配制了具有组合加工工艺的CNC机床,如:成形铣削和电火花加工,成形铣削和激光加工,成形铣削和深孔加工等等。 4近10余年来,应用快速原型制造(RPM)技术和硅橡胶应用技术相结合,快速制造小型塑料注射模、压铸模等成型模,已获得了应用,以适应市场多样化和产品试制的快速制造模具的要求。 此外,多腔、多色、多种材料的塑料注射模,在国外已较常见。 5近年来,采用掺有Zn、Cu、Mg、Mn元素的铝合金材料制造塑料注射模、吹塑模日趋增多。这是一大变革。如德国Hoogovens公司生产的三种铝合金系列:Hokotol、Weldura和Gianta具有重量轻(比重为钢的1/3);切削抛光性能好,(许用切削速度为钢的5倍);传热系数比钢高4倍,这可使塑件成形周期大幅缩短,并简化冷却系统,其导电率比钢高10倍,有利于电加工。 同时,铝合金性能可满足企业塑料注射模型件强度、耐磨耐蚀要求。且可轧成300800mm厚的模块,其基本组织均匀、变形小,加工尺寸稳定。 关于我国模具工业发展和进步的问题。在中国模具工业协会(1984年10月成立)和全国模具标准化技术委员会(1983年4月成立)相继成立以后,很快形成了我国模具工业的发展高潮,仅用近20年时间,即形成了我国模具工业体系。此间 1中国模具工业协会成立前后,很多省、市也相继成立了模协,从而形成了模具行业组织体系。 2建立起了我国模具技术标准体系和模具标准件生产及商品化供应体系。 3相继建立了近20000个模具及与之相配套的企业,形成了中国模具工业的产业基础。 其中,1015的模具生产企业已配置了加工中心(MC)和模具CAD/CAM系统。中小模具生产企业中用的模架、导向件、模板等标准零部件的覆盖率已达到60以上。 4在中专、大专院校中建立了模具技术专业,从事模具技术人才培养和生产技术试验、研究工作;在技工学校的基础上,建立了许多培养、培训模具工人的职业培训机构,即形成了模具技术人才的教育与培训体系。 近20年来,尽管我国模具工业建设实现了跨越式发展,已具有相当大、相当高的能力和水平,但与模具工业发达国家相比,在模具生产技术、模具企业管理和模具生产过程的控制与管理,模具生产装备、生产软件与工具配套诸方面,差距仍然很大,尚不在同一个水平、同一平台上,差距主要为: 1模具技术人才的生产经验和生产知识、技术以及模具生产过程中的核心技术CAD/CAE/CAM的水平和内涵还不及模具发达国家。 模具是专业技术产品,是只能进行单件生产的成形工具,工业发达国家每年需设计、制造百万副以上模具。显然,模具设计与制造过程中的经验与技术则是非常重要的基础。而由经验、技能沉淀、固化成的生产知识或形成的传统技术,则更是模具生产过程中的关键、核心技术。模具CAD/CAE/CAM生产技术,当然也是为此形成的,或是建立在长期积累的生产经验生产知识的基础上形成的。所以,尽快研究、掌握模具生产经验、技能,及以之固化成的知识,并使之形成模具设计与制造的专家系统或生产传统,是今后1020年间必须解决的问题和任务。 2模具企业管理,模具生产过程的控制与管理,也远不及模具发达国家模具企业精细、严谨、科学、效率高。 德国、美国、日本等国家模具企业是以质量、合理利益为用户服务,以建立企业信誉为宗旨,来组织教育员工、管理企业;以每副模具为计划项目,并以生产过程中为控制与管理单元,达到控制和保证每副模具的质量与性能。因此,不断进行技术创新和引进科学管理经验,以便在合理、节约企业资源的条件下,适时提升企业生产管理水平和经营理念,实现高效率运行。 我国模具企业数量庞大,且多为新建的家庭式企业或由计划经济条件下转型的企业。引进或创新企业管理的科学方法与机制缓慢,受到人才、观念、习惯、投入和体制等多方制约。致使企业生产和经营服务运行机制落后,不能充分、合理利用企业拥有的高效、高精生产装备等资源,造成了许多不必要的浪费。此外,由于掌握模具制造质量的能力较低和不适当的延长模具生产周期,造成了有的模具企业与用户之间不该发生的合同纠纷。 因此,研究或引进专用模具单件生产的管理与控制理论、模式、科学方法和软件,培养或引入规范、法规、转变或改造家庭式企业的体制、管理模式、习惯和观念,是今后1020年间提高企业管理水平和企业素质必须要解决的问题。 二、未来发展的总体思路和总体目标 综观模具市场与模具生产技术现状、差距和发展趋势。我国模具在未来20年内,须以“十年生聚、十年生息”,发奋图强的精神,全面掌握、实现信息化、数字化模具生产技术,建设成为发达的模具工业国家。 随着模具技术的迅速发展,在现代工业生产中,模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备,由于模具成形技术具有优质、高效、低消耗和低生产成本等其它加工方所加工方法所无法比拟的优点,因而在机械、轻工、电子、航空、日用品等工业部门得到了极为广泛的应用。在模具成型中,塑料模成型占有很大比重,由于塑料具有化学稳定性好,电绝缘性强,力学强度高,自润滑,耐磨及相对密度小等独特的优异性能,成为工业部分必不可少的新型材料。随着工业的发展,产品的品种数量不断增加,质量越来越高,换型不断加快,对模具的需要相应增加,产品的竞争,体现在质量和价格两方面,这就需要有高质量、长寿命的模具来保证,故模具技术已成为一个国家工业水平的重要标之一,模具技术在国民经济中的作用显得更为重要。 由于在平时的学习中,认识到模具的应用和发展的广阔前景,以及现代社会企业单位的需求,我就十分重视基础课、专业课的学习,寻求比较坚实的理论基础,在校期间,又进行了比较扎实的金工实习、毕业实习等,从而很好的将理论与实践结合起来,使我对模具从初步的感性认识上升到有理性的认识。而本次毕业设计是对以前所学知识的全部系统的学习,是一次温故知新。它是三年学习情况的总检测,也是从纯理论到真正应用情况的过渡,更为以后的工作打下了基础,因此毕业设计在三年的学习中有着重要地位,具有十分重要的意义。所以我个人十分重视这次的毕业设计,在整个设计过程中,我做到了勤思考、勤动手、多发问、多查找,从而使设计进行的扎实可靠,并在设计中得到了锻炼和提高。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告本课题的研究思路(包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段(途径)及进度安排等): 本次设计题目“罩盖注射模的结构设计与制造”,该模具属于采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构注射模,它属于塑料模范畴。本说明书将分项阐述该塑件注射成型和模具设计的全过程。设计包括(1)设计前的准备工作。(2)以下是根据毕业设计任务书题目所提供的原始数据即一个塑件的模型要求,来综合介绍塑件的注射成型工艺的选择,成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容。(3)根据塑件形状尺寸,估算塑件体积和重量。(4)模腔的选择与设计。(5)浇注系统设计。(6)排气结构的设计。(7)合模导向机构的设计。(8)注射设备的选择。(9)模架的选择与设计。(10)顶出脱模机构设计。(11)侧抽芯机构的设计。(12) 成型零部件的设计与计算。(13)温调系统设计。(14)绘制模具的总装图(见图纸)。(15)模具的工作原理和动作过程。(16)塑料模具的安装。通过以上设计步骤。本次设计由于我考虑致到经济性和实用性,在设计中多采用标准件。(1)查阅相关资料,撰写开题报告-2周;(2)进行各种工艺计算-2周;(3)根据计算结果,绘制装配图,并绘制非标准件零件图-2周(4)撰写毕业说明书,编制加工工艺卡。-1周 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告指导教师意见:1对“文献综述”的评语: 本综述具有一定的广度,说明作者在撰写的过程中查阅了大量的相关文献,对目前先进的工艺进行了调查研究,并针对课题进行初步分析,提出了可行的设计方案。2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测: 查阅资料充分,研究思路新颖,能达到预期的设计目的。 指导教师: 年 月 日所在专业审查意见: 负责人: 年 月 日河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计(论文)成品规范 毕业设计(论文)是经过指导老师评审的原始设计(研究)成果,具有一定的独创性,它所探讨的问题比较专深,对所研究的问题的阐述比较系统,具有一定的收藏和参考价值。1 对毕业论文的基本要求毕业论文包括以下内容:封面, 毕业设计任务书,插图清单和表格清单,中文摘要和关键词,英文摘要和关键词,目录,绪论、第1章,正文,结论(最后一章),致谢,参考文献,如有必要,还可另外增加附录。毕业设计论文用汉字书写。 (1)摘要应以浓缩的形式概括课题的内容、方法、观点以及取得的成果和结论。其中成果和结论性文字是摘要的重点。摘要应是一篇独立的短文,字数在300汉字左右。关键词列写在摘要之后。所谓关键词是从文献的标题、正文或摘要中选出的、具有实意的、反映文献内容特点的词汇。关键词不能随意杜撰,推荐使用惯用的专业词汇。关键词个数为35个。(2)绪论应说明毕业设计(论文)课题的意义、目的以及应达到的要求;简述或评述本课题的国内外概况及水平;本课题拟解决的主要问题、采用的手段和方法等。绪论一般不少于1500个汉字(3)正文是设计或研究工作的详细表述,其内容因课题而异。正文不少于2万汉字,对图纸工作量大的模具设计课题,设计说明书的正文应不少于1万汉字。(4)结论包括设计或研究所取得的主要成果、成果的特色和创新点、本课题尚存在的问题以及进一步开展工作的建议。结论是本人工作的总结,尽量少提前人、他人所得成果或结论。注意介绍自己成果时要实事求是,切忌言过其实。结论用语应该明确、精炼、完整、准确,篇幅一般在1000字以内。(5)谢辞应以简洁、礼貌的言辞对在毕业设计过程中对提供过帮助的指导教师、答疑教师和其他人员表示自己的谢意,这是作者道德修养的一种体现。致谢字数一般在200汉字左右。(6)参考文献反映毕业设计或论文的取材来源和广博程度,它可从一个侧面反映作者工作的可信程度和水平。同时,列写参考文献也是对文献作者的尊重。所列写的参考文献必须是作者本人为完成毕业设计(论文)亲自阅读过的,不能随便拼凑。参考文献不少于10篇,其中应有外文参考文献。2 用纸和版芯论文采用A4(210 mm297 mm),在“页面设置/页边距”中设置参数为:上3 cm,下3 cm,左3 cm,右3 cm,装订0 cm,页眉2.5 cm,页脚2.5 cm。在“页面设置/文档网格”中设置“只指定行网格”和每页“35”行。在此版芯尺寸下,如全部为小4号汉字,每行约为35字,每页约为35行。3 字号和字体3.1 正文字号和字体汉字:各章标题和目录、摘要、谢辞、参考文献、附录等部分的标题用3号黑体;各节标题用4号黑体;各条标题、各款标题用小4号黑体,正文段落文字小4号宋体;图题和表题用5号宋体,表格内和插图中的文字一般用5号宋体,根据需要在保证清楚的前提下也可用更小号的字体;页眉和页码用小5号字。英文:英文字体和数字采用TIMES NEW ROMAR字体,与中文混排的英文字体应与周围的汉字大小一致。3.2 外文译文及原文的字号和字体(具体按指导教师安排)译文段落文字采用小5号汉字,原文段落文字采用TIMES NEW 小5号ROMAR字体。3.3 标点符号正文段落文字使用全角标点符号。标题、表题、图题、英文摘要和参考文献统一使用半角标点符号。4 排版体例为便于控制尺寸,除特别说明之处外,所谓“空一行”特指采用小4号汉字、单倍行距时的空行。4.1 标题前四级用阿拉伯数字编序,中间以黑圆点间隔,第五级用、。例如对第1章的标题分级可为:1 章,3号黑体,新起一页,居中,上下各空1行,章序与章题间空一格 1.1 节,4号黑体,左顶格,上下各空1行,节序与节题间空一格 1.1.1 条,小4号黑体,左顶格,上下各空1行,条序与条题间空一格 1.1.1.1 (后续内容) 款,小4号黑体,左顶格,款序与款题间空一格,后续内容用小4号宋体在标题后空一格接排。 (后续内容) 项,项序左起空两格书写,后续内容用小4号宋体接排。 (后续内容) 中文摘要与英文摘要、谢辞与参考文献、附录等部分标题均新起一页,用3号黑体,上下各空1行,居中书写。前四级标题不能位于页面的最后一行。4.2 公式公式中的外文字体用法应符合国家标准的要求。正文中的公式字号通过WORD公式3中“尺寸”项设置,选标准参数即可;字体和字符格式通过“样式-定义”项设置,其中“文字”、“函数”、“变量”、“矩阵向量”和“数字”字体设置为“TIMES NEW ROMAN”,“小写希腊字母”、“大写希腊字母”和“符号”的字体设置为“SYMBOL”,“变量”、“小写希腊字母”的字符格式设置为“倾斜”,“矩阵向量”的字符格式设置为“倾斜”和“加粗”。用拉丁字母书写的物理量的单位符号一般为白正体字母。可按照教材中的单位符号格式书写。公式原则上居中书写。公式末不加标点。公式序号外加圆括号,其右侧与右边线顶边排写。公式中第一次出现的量的符号应予以注释。注释行中的破折号占两个字。注释行中的量的单位与正文之间用逗号隔开。最后一个注释行后用句号,其余的用分号。公式与正文之间要有一行的间距。对常见公式,对其中的量可不进行逐一说明,但应在公式符号注释中写“各符号的含义见文献*。”,其中“*”为参考文献的序号。河南机电高等专科学校材料工程系模具设计与制造专业毕业设计/论文设计/论文题目: 盒盖注塑模设计与制造 班 级: 模具035班 姓 名: 邱少华 指导老师: 苏光 完成时间: 2006.5.9 毕业设计(论文)成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字 毕业设计/论文任务书 题目:盒盖注塑模设计与制造 内容:(1)设计前的准备工作(2)盒盖注塑模工艺规程的编制(3)根据塑件形状尺寸,估算塑件体积和重量。(4)模腔的选择与设计。(5)浇注系统设计。(6)排气结构的设计。(7)合模导向机构的设计。(8)注射设备的选择。(9)模架的选择与设计。(10)顶出脱模机构设计。(11)侧抽芯机构的设计。(12) 成型零部件的设计与计算。(13)温调系统设计。(14)绘制模具的总装图(见图纸)。(15)模具的工作原理和动作过程。(16)塑料模具的安装。原始资料: 零件名称:罩盖图号:1C材料:聚苯乙烯生产批量:大批量插图清单表格清单毕业设计/论文说明书目录 (盒盖注塑模设计与制造) 摘要 本设计的成品为一薄壁罩盖,论述了采用斜杆导滑的斜滑块内侧抽芯的注射模结构设计和工作过程。在设计过程中按以下步骤设计模具:罩盖注塑模工艺规程的编制注塑模的结构设计模具设计的有关计算模具加热与冷却系统设计模具闭合高度的确定注塑机有关参数的校核,最后是绘制模具总装配图。在注塑模工艺规程的编制的过程中,要着重分析制品原材料(PS)的各项成型工艺参数;在模具结构设计中应注意的是斜滑块起成型兼顶出的作用,解决了该件内侧有四个小凸台不易脱模的问题;模具设计计算的要点是型腔与型芯径向尺寸及深度方向尺寸的计算,型腔与型芯的计算在整个设计过程中显得尤为重要,因为它们直接关系到制品的尺寸精度;模具总装图和非标准零件图用AutoCAD画出,图中需标注的各项参数如尺寸,公差,技术要求,图纸布局等均应按国家标准设计。设计中出现的标准件如推板,螺钉等的零件图无需一一画出,但应参照文献查出其具体结构尺寸。模具结构紧凑,动作可靠,制造成本低。关键词:罩盖,注射模,工艺规程,AutoCAD,国家标准 (the note of box cover moulds design and manufacture ) Abstract Summary The finished product originally designed is covered and covered for one thin wall, have expounded the fact that adopts the down tube to lead the slippery oblique slippery inboard inject mould structural design and working course of smoking the cores. Design the mould according to the following step in the course of designing: Is it overlay note mould establishment - structural design - mold design that note mould , craft of rules about calculate - mould is it close sureness of height with cooling system design - mould to heat to put on- The check about the parameter of the moulding plastics machine, draw the total installation diagram of mould at the end. While the note moulds establishment of the craft rules , should analyse every shaping craft parameter of the products raw materials (PS ) emphatically; The ones that should notice are to slip on a function of playing shaping and concurrently carrying out obliquly in the structural design of the mould, have solved the problem of having four pieces of small protruding difficult drawing of patterns of platform of this inboard; Main point that mold design calculate type and type core foot-path calculation of size toward size and depth, the calculation of the core with the type of of the type seems particularly important in the course of designing entirely, because they concern the precision of size of the products directly; Mould assembly is pursued to be drawn with the non-standard part picture with AutoCAD, every parameter of needing to mark in the picture is like the size, public errand , specification requirement , the overall arrangement of the drawing,etc. should be designed according to the national standard. The standard component appearing in the design, like pushing the board, the part pictures of screw ,etc. do not need to draw one by one, but should find its concrete physical dimension according to documents . The structure of the mould is compact, movements are reliable , it is with low costs to make. Keyword: Cover and cover, inject the mould , craft rules, AutoCAD, national standard 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/论文(正文若干页)机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称共( )页第( )页车间工序号工序名称材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速rmin1切削速度mmin1进给量mmr1切削深度mm进给次数 工步工时机动辅助 设 计(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期模具典型零件机械加工工序卡(模具专业冲压、塑料模具课题适用)机械加工工艺过程卡(模具专业冲压模具课题适用)机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称共( )页第( )页材料牌号 毛坯种类毛坯外型尺寸每个毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号致谢参考文献机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号1产品名称凸模零(部)件名称共(2)页第(1)页材料牌号Gr12毛坯种类锻件毛坯外型尺寸50100每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件10下料锯床下料金工G711620锻造锻成圆形金工30时效对锻件进行时效退火热40车削粗车25、40的圆柱及端面金工C0618三爪卡盘50车削精车25、40的圆柱金工C0618三爪卡盘60铣削粗铣另一端的五个面金工X50A专用铣夹具70磨削磨基准面金工M1040专用磨夹具80电火花加工凸模的工作部分D7125专用电火花加工夹具90淬火回火对凸的要加工的部分进行热处理热100研磨对凸模进行进一步的修整金工110检验设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计(论文)成品规范 毕业设计(论文)是经过指导老师评审的原始设计(研究)成果,具有一定的独创性,它所探讨的问题比较专深,对所研究的问题的阐述比较系统,具有一定的收藏和参考价值。1 对毕业论文的基本要求毕业论文包括以下内容:封面, 毕业设计任务书,插图清单和表格清单,中文摘要和关键词,英文摘要和关键词,目录,绪论、第1章,正文,结论(最后一章),致谢,参考文献,如有必要,还可另外增加附录。毕业设计论文用汉字书写。 (1)摘要应以浓缩的形式概括课题的内容、方法、观点以及取得的成果和结论。其中成果和结论性文字是摘要的重点。摘要应是一篇独立的短文,字数在300汉字左右。关键词列写在摘要之后。所谓关键词是从文献的标题、正文或摘要中选出的、具有实意的、反映文献内容特点的词汇。关键词不能随意杜撰,推荐使用惯用的专业词汇。关键词个数为35个。(2)绪论应说明毕业设计(论文)课题的意义、目的以及应达到的要求;简述或评述本课题的国内外概况及水平;本课题拟解决的主要问题、采用的手段和方法等。绪论一般不少于1500个汉字(3)正文是设计或研究工作的详细表述,其内容因课题而异。正文不少于2万汉字,对图纸工作量大的模具设计课题,设计说明书的正文应不少于1万汉字。(4)结论包括设计或研究所取得的主要成果、成果的特色和创新点、本课题尚存在的问题以及进一步开展工作的建议。结论是本人工作的总结,尽量少提前人、他人所得成果或结论。注意介绍自己成果时要实事求是,切忌言过其实。结论用语应该明确、精炼、完整、准确,篇幅一般在1000字以内。(5)谢辞应以简洁、礼貌的言辞对在毕业设计过程中对提供过帮助的指导教师、答疑教师和其他人员表示自己的谢意,这是作者道德修养的一种体现。致谢字数一般在200汉字左右。(6)参考文献反映毕业设计或论文的取材来源和广博程度,它可从一个侧面反映作者工作的可信程度和水平。同时,列写参考文献也是对文献作者的尊重。所列写的参考文献必须是作者本人为完成毕业设计(论文)亲自阅读过的,不能随便拼凑。参考文献不少于10篇,其中应有外文参考文献。2 用纸和版芯论文采用A4(210 mm297 mm),在“页面设置/页边距”中设置参数为:上3 cm,下3 cm,左3 cm,右3 cm,装订0 cm,页眉2.5 cm,页脚2.5 cm。在“页面设置/文档网格”中设置“只指定行网格”和每页“35”行。在此版芯尺寸下,如全部为小4号汉字,每行约为35字,每页约为35行。3 字号和字体3.1 正文字号和字体汉字:各章标题和目录、摘要、谢辞、参考文献、附录等部分的标题用3号黑体;各节标题用4号黑体;各条标题、各款标题用小4号黑体,正文段落文字小4号宋体;图题和表题用5号宋体,表格内和插图中的文字一般用5号宋体,根据需要在保证清楚的前提下也可用更小号的字体;页眉和页码用小5号字。英文:英文字体和数字采用TIMES NEW ROMAR字体,与中文混排的英文字体应与周围的汉字大小一致。3.2 外文译文及原文的字号和字体(具体按指导教师安排)译文段落文字采用小5号汉字,原文段落文字采用TIMES NEW 小5号ROMAR字体。3.3 标点符号正文段落文字使用全角标点符号。标题、表题、图题、英文摘要和参考文献统一使用半角标点符号。4 排版体例为便于控制尺寸,除特别说明之处外,所谓“空一行”特指采用小4号汉字、单倍行距时的空行。4.1 标题前四级用阿拉伯数字编序,中间以黑圆点间隔,第五级用、。例如对第1章的标题分级可为:1 章,3号黑体,新起一页,居中,上下各空1行,章序与章题间空一格 1.1 节,4号黑体,左顶格,上下各空1行,节序与节题间空一格 1.1.1 条,小4号黑体,左顶格,上下各空1行,条序与条题间空一格 1.1.1.1 (后续内容) 款,小4号黑体,左顶格,款序与款题间空一格,后续内容用小4号宋体在标题后空一格接排。 (后续内容) 项,项序左起空两格书写,后续内容用小4号宋体接排。 (后续内容) 中文摘要与英文摘要、谢辞与参考文献、附录等部分标题均新起一页,用3号黑体,上下各空1行,居中书写。前四级标题不能位于页面的最后一行。4.2 公式公式中的外文字体用法应符合国家标准的要求。正文中的公式字号通过WORD公式3中“尺寸”项设置,选标准参数即可;字体和字符格式通过“样式-定义”项设置,其中“文字”、“函数”、“变量”、“矩阵向量”和“数字”字体设置为“TIMES NEW ROMAN”,“小写希腊字母”、“大写希腊字母”和“符号”的字体设置为“SYMBOL”,“变量”、“小写希腊字母”的字符格式设置为“倾斜”,“矩阵向量”的字符格式设置为“倾斜”和“加粗”。用拉丁字母书写的物理量的单位符号一般为白正体字母。可按照教材中的单位符号格式书写。公式原则上居中书写。公式末不加标点。公式序号外加圆括号,其右侧与右边线顶边排写。公式中第一次出现的量的符号应予以注释。注释行中的破折号占两个字。注释行中的量的单位与正文之间用逗号隔开。最后一个注释行后用句号,其余的用分号。公式与正文之间要有一行的间距。对常见公式,对其中的量可不进行逐一说明,但应在公式符号注释中写“各符号的含义见文献*。”,其中“*”为参考文献的序号。河南机电高等专科学校材料工程系模具设计与制造专业毕业设计/论文设计/论文题目: 盒盖注塑模设计 班 级: 模具035班 姓 名: 邱少华 指导老师: 苏光老师 完成时间: 2006.5.9 毕业设计(论文)成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字 毕业设计/论文任务书 题目: 内容:(1)(2)(3)(4)(5)(6) 原始资料:插图清单图2-1 罩盖零件图图4-1 主流道截面图图4-2 分流道截面形状简图 图4-3 点浇口图图11-1 斜滑块的简图图12-1 凹模简图表格清单表1聚苯乙烯属于热塑性塑料它的主要技术指标表2常用热塑件注射成型的工艺参数表3聚苯乙烯的工艺条件表4导柱的有关尺寸表5导套的有关尺寸表6注射机注射工艺参数表7聚苯乙烯的成型条件表8成型零部件工作尺寸计算表9模具的装配及调试毕业设计/论文说明书目录 (毕业设计/论文题目) 摘要 ( 中文) (毕业设计/论文英文题目) Abstract 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/论文(正文若干页)机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称共( )页第( )页车间工序号工序名称材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速rmin1切削速度mmin1进给量mmr1切削深度mm进给次数 工步工时机动辅助 设 计(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期模具典型零件机械加工工序卡(模具专业冲压、塑料模具课题适用)机械加工工艺过程卡(模具专业冲压模具课题适用)机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称共( )页第( )页材料牌号 毛坯种类毛坯外型尺寸每个毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号致谢参考文献河南机电高等专科学校模具设计与制造专业毕业生质量追踪调查表毕业时间(届): 学生姓名 调查时间 满意比较满意基本满意不满意备注1.思想表现2.敬业精神3.工作态度4.专业知识5.工作能力与水平6.创新精神7.与同时协作精神8.工作实绩综合评价对该毕业生总体评价及对学校人才培养的意见及建议: 被调查单位(盖章): 被调查人签字: 年 月 日盒盖注塑模设计与制造绪论 模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元,日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业,从1997年开始,我国模具工业产值也超过了机床工业值。一、模具工业产品结构的现状按照中国模具工业协会的划分,我国模具基本分为10大类,其中,冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算,目前我国冲压模占50左右,塑料成形模约占20,拉丝模(工具)约占10,而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的40以上。我国的塑料成形模具设计,制作技术起步较晚,整体水平还较低。目前单型腔,简单型腔的模具达70以上,仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模,多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右,主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等,注射模精度已达到5um以下,最高寿命已突破2000万次,型腔数量已超过100腔,达到了80年代中期至90年代初期的国际先进水平。二、模具工业技术结构现状我国模具工业目前技术水平参差不齐,悬殊较大。从总体上来讲,与发达工业国家及港台地区先进水平相比,还有较大的差距。在采用CAD/CAM等技术设计与制造模具方面,无论是应用的广泛性,还是技术水平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面,仅有约10%的模具在设计中采用了CAD,距抛开绘图板还有漫长的一段路要走;在应用CAM技术制造模具方面,一是缺乏先进适用的制造装备,二是现有的工艺设备或因计算机制式不同,或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等,联网率较低,只有5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作。三、模具的发展趋势1、 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展(1)模具软件功能集成化模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,以实现信息的综合管理与共享,从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程,达到实现最佳效益的目的。集成化程度较高的软件包括:Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。(2)模具设计、分析及制造的三维化传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点,从而使模具并行工程成为可能。国内有华中理工大学研制的同类软件HSC3D4.5F及郑州工业大学的Z-mold软件。2、模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展(1)模具检测设备的日益精密、高效精密、复杂、大型模具的发展,对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达23m,目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机,并具有数字化扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利产3250mm3250mm三坐标测量机,还拥有数码摄影光学扫描仪,率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段,从而实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造全过程,成功实现了逆向工程技术的开发和应用。(2)数控电火花加工机床 日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应控制、PCE能量控制及自动编程专家系统。(3)高速铣削机床(HSM)铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的510倍)及可加工硬材料(1016101610131017击穿强度E/(KVmm-1)19.727.5 有关常用热塑件注射成型的工艺参数如下表所示:表2常用热塑件注射成型的工艺参数聚苯乙烯塑料名称纯20%30%玻璃增强柱塞式注射机类型6075预热和干燥温度t/c时间r/h140160170190成型温度260280料筒温度(t/c)后段中段前段3265模具温度(t/c)6011056160注射压力P/MPa154503156040120成型时间(t/c)注射时间高压时间冷却时间总周期48螺杆转速n/(rmin-1)红外线灯、烘箱7024后处理方法温度(t/c)时间(t/h)丁苯橡胶改性的聚苯乙烯的成型条件与上相似说明塑料模设计与制造P429123 成型特点:流动性和成型优良,成品率高,但易出现裂纹,成型塑件的脱模斜度不宜过小,但顶出要均匀;由于热膨胀系数高,塑件中不宜有嵌件,否则会因两者的热膨胀系数相差太大而导致开裂,塑件壁厚应均匀;宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间,以防止缩孔及变形降低内应力,但料温过高,容易出现银丝;因流动性好,模具设计中大多采用点浇口形式。124 结构特点:线型结构非结晶型,使用温度-3080。PS属于热塑性塑料它的主要技术指标见表1。常见热塑性塑料成型的工艺参数见表2。2.盒盖注塑模工艺规程的编制以下是根据毕业设计任务书题目所提供的原始数据即一个塑件的模型要求,来综合介绍塑件的注射成型工艺的选择,成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容。2.1 模具工艺规程的编制该塑件是一个罩盖,其零件如图所示。本塑件的材料采用PS,生产类型为大批量生产。图2-1罩盖零件图21.1 塑件的工艺性分析2111 塑件的原材料分析(见上文)聚苯乙烯Polystyrene(简写为PS)14 (1) 结构分析从零件图上分析,该零件总体形状为长方形并且在长度方向两端加上两个小半圆弧,在宽度方向的两侧有两个高度为1.2mm的两个凸起,在两个高度为1.2mm,长、宽分别为6mm和1.2mm的凸台,模具设计时必须设置斜杆导滑块抽芯机构解决制品的脱模问题。模具结构紧凑,动作可靠,制造成本低。该零件属于中等复杂程度。(2) 尺寸精度分析 该零件重要尺寸如:,尺寸精度为3级(GB/T14486-1993),次重要尺寸如:,等的尺寸精度为4-5级(GB/T14486-1993)。由以上分析可见,该零件的尺寸精度中等偏上,对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为1.74mm,最小处为1.2mm,壁厚差为0.54mm,较均匀,有利于零件的成型。表面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷,毛刺,内部不得有导电杂质外,没有特别的表面质量要求,故比较容易实现。综上分析可以看出,注射时在工艺参数控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。塑件制品为罩盖,罩盖通过两个沟槽与机身联接,为保证装配关系与要求,两个侧向沟槽装配部分公差为0.1,其余部分极限偏差按JS15,要求表面光滑无毛刺,工作环境温度较高,先用耐热性PS。从该塑件制品的图形可知该制品的形状结构较为复杂,但对尺寸大小,精度和表面质量的要求都不太高。制品的尺寸制品尺寸大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机的规格,在一定的设备和工艺条件下,流动性好的塑料品种可以成型出较大尺寸的制品,反之成型出的制品尺寸较小,原材料(PS)流动性一般,满足尺寸大小要求不高的要求。 (3) 制品的尺寸精度 制品的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制品精度,该塑件图上尺寸公差0.1mm,0.2mm,属一般精度,其余Js属较低精度。(4) 制品的形状结构 制品结构上有一定的特征。在平行于脱模方向的塑件表面上,没有一定的斜度,此斜度即脱模斜度。目的是便于塑件从模腔中脱出。斜度留取方向,对于塑件内表面是以小端为基准(即保证径向基本尺寸)。斜度向扩大方向取;塑件外表面则应以大端为基准(保证径向基本尺寸),斜度向缩小方向取。脱模斜度随制件形状、塑件种类、模具结构、表面精加工程度,精加工方向等而异。一般情况下,脱模斜度取(21)较适宜,实际工作中采用的最小脱模斜度为(0.5)。脱模斜度的选取,往往采用经验数据。如果在允许范围内取较大值。可使制件顶出更加容易,所以应尽可能采用较大的脱模斜度,其目的是使模具成型零件有修理的余地,留有足够的修模余量。查杨占尧主编塑料注射模结构与设计表2-2不同高度塑件的脱模斜度值可得:PS:塑件外表面35130,塑件内表面301,h=10.2,则塑件外表面脱模斜度0.1250.250mm,塑料内表面对应的值:0.0800.170mm。根据塑件的用途、工作环境、对塑件图上制品形状、尺寸精度、表面粗糙度等要求进行综合性分析。可知该塑件的工艺性较好,比较容易注射成型。注射成型工艺规程对模具设计的要求在设计任务书上无特殊要求,故此地不作特殊说明。12.1.2 分析制品的工艺性和注射成型工艺规程对模具设计的要求 塑料制品为罩盖,根据实用模具技术手册注射压力(49190)106Pa,6由模具设计简明与制造手册、塑料注塑模结构与设计可知:成型塑件材料为PS,收缩率为0.5%0.6%,塑料的脱模斜度:塑件外表面为35130,塑件内表面301塑件图见装配图。2查表3-2得:热塑性塑料挤出成型时的温度参数聚苯乙烯(PS) 挤出温度()室温100(加料段);130170(压缩段);220(均化段);180245(机头及口模段);01(原料中水份控制%)塑料制件的结构工艺性尺寸及其精度:PS高精度3级;一般精度4级;低精度:5级。2.1.3 分析研究制品的生产纲领 注射成型制品的生产纲领属于大批量生产,对于大批量生产,由于模具价格在整个生产费用中所占的比例小,生产率和模具寿命问题比较突出,因此可考虑使用自动化程度较高的复杂模具结构,以及对成型零部件采用较好的模具材料。2.2 根据塑件形状尺寸,估算塑件体积和重量4V=70.651.6 10.2+1.21.064(70.657)10.251.62(57+68)5.2(51.621.2)+(38-2.4)=5021.77mm3m=V=1.084.8=5.4g,选m=10g2.2.1 型腔数量的确定 塑件的生产属于大批量生产,宜用多型腔注射模。其模腔数量的注射机的塑化能力,最大注射量以及合模力等参数有关,此外还要受制品的精度和生产的经济性等因素影响,由上述参数和因素按下列方法确定模腔数量。同时介绍一下聚苯乙烯的工艺条件。 表3聚苯乙烯的工艺条件工艺条件聚苯乙烯柱塞式(注射机)温度料筒温度后/140160中/前/170190喷嘴温度/模具温度压力注射压力/MPa60110时间注射时间/s1545高压时间/s03冷却时间/s1560总周期/s40120螺杆转速/(r/min)48收缩率/%0.40.7后处理方法红外线灯,鼓风烘箱温度/70时间/h24上述工艺参数可在生产中借鉴和参考,也可作为注射机型恰当选择的一个依据,即机型的规格、大小以及性能参数的范围都应尽量与注射工艺参数相接近。根据计算及原材料的注塑成型工艺参数,初选注射机。塑料模设计与制造P4292.2.1.1 按注射机的额定锁模力确定模腔数量N1 根据注射机的额定锁模力大于将模具分型面胀开的力得:则型腔数式中F注射机的额定锁模力N;P 塑料熔体对型腔的平均压力,MPa;An 单个塑件在分型面上的投影面积mm2;Aj 浇注系统在分型面上的投影面积mm2;其中 F= 250KN=250000N Aj初取530.66mmAn=70.651.6= 3642.96mmP查表(3-1)塑料成型工艺与模具设计取值为40MPa代入数值N1(250000-40530)403642.96=228800145718.41.57故取1。2.2.1.2 按注射机的最大注射量确定型腔数量n (7-1)式中Vg(Mg) 注射机最大注射量cm3或gVj(Mj) 浇注系统凝料量cm3或gVn(Mn) 单个塑件的体积或质量cm3或gK- 注射机最大注射量的利用系数其中,Mg=30,Mj初取10,K=0.8,Mn =10代入数值得。=1.41为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性,并保证塑件精度,模具设计时应合理确定型腔数目。一般模腔数量取1,2,4,6,8,16个,参照上边的计算结果,同时考虑到制品的形状结构(特别带有侧向凸台)确定该注射模为一模一腔。聚苯乙烯的成型条件见表5。2.2.1.3 注射机有关参数的校核:3(1) 注射量校核 Mi=Mn+MjMi=0.8Mi由上面计算代入相应数据 (110+10)0.830注射量满足要求 20 24(2) 开模行程的校核 选用的注射机合模系统为柱塞直通式,且模具结构为双分型面,故校核开模行程采用下式:SmaxH1+H2+a+(510)mm式中H1 制品所用的脱模距离,单位为mm;H2 制品高度,单位为mm;a 取出浇注系统凝料必须的长度,单位为mm;其中 H1 =50 mm, H2 =10.2mm, a =30 mm Smax=160mm代入数值:16050+10.2+30+(510)=95.2100.2(对于带有斜杆导滑的斜滑块抽芯机构的塑料模,在校核开模行程时,需考虑侧向抽芯动作的开模距离Hc,由后面的有关斜滑块部分的计算可得抽拔距S=22mm,对应的开模距Hc=5ctg=22ctg20=60 HcH1+H2故这里可不考虑Hc对最大开模行程的影响,开模行程满足要求。(3) 模具厚度校核:Hmin 实际模具厚度(mm)Hmin,Hmax注射机允许安装的最小、(大)模具厚其中 Hmin=60 Hmax=180Hm由后面模架的选取中计算取60Hm180模具厚度满足要求。(4) 模具在注射机上的安装与固定尺寸校核 模具外形尺寸应小于注射机拉杆内间距,模具外形尺寸由后面模架的选取中取250290(定模板)。注射机拉杆的间距为:250280(动模板)模具外形尺寸满足要求。3. 模腔的选择与设计 塑件形状结构较为复杂,采用一模一腔大批量生产,定模动模部分的成型零部件均采用嵌入式,塑件内部四侧均有一内凹,该模具采用斜杆导滑块抽芯机构,模具融融洽整体上为二次分型抽芯机构,由于塑件尺寸较小,且结构复杂,故采用二级脱模机构。4. 浇注系统设计浇注系统指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料由塑料熔体的流动通道,普通浇注系统包括流道(由主流道、分流道和冷料穴组成)和浇口。4.1 主流道设计。根据设计手册查得XS-ZY-30注射机喷嘴的有关尺寸:喷嘴前端孔径:d0=3.5mm喷嘴前端球面半径R0=12mm,根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(12)mmD=d0+(0.51)mm取主流道球面半径R=13mm取主流道的小端直径d=3.5mm(进口端)主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处,它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔,其形状为圆锥形,便于塑料熔体顺利地向前流动,开模时主流道凝料又能顺利地向前流动,开模时主流道又能顺利地被拔出。为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计为圆锥形,其斜度为13,须换算得主流道大径为D=5mm。可在主流道出料端设计半径为r=5mm的圆弧过渡。PS(热塑性塑料)的主流道一般有浇口套构成,主流道衬套的形式及尺寸如图所示。图中d=d0+0.51,R=R+12,=13, LZ=50 。主流道进口端与出口端直径D1=3。5mm,D2=5mm,D1进口端直径,D2出口端直径,以上为主流道截面推荐值。 图4-1主流道截面图4.2 分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道,多型腔模具一定设置分流道。分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积壁厚、形状的复杂程度,注射速率、分流道长度等因素来确定,常见分流道的截面形状有圆形、梯形、U字形和六角形等。 本塑件的形状复杂,熔料填充型腔不太容易,根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短,为了便于加工起见,选用截面形状为梯形的分流道,查表62H=4mm,L=6mm 图42分流道截面形状简图 查部分分流道断面尺寸推荐范围,分流道断面直径/mm,PS的该项值为3.510mm。由塑料模具技术手册可得分流道直径由经验公式确定,对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑件,可用下述经验公式确定分流道的直径。D=0.2654(mm),式中塑件的质量:(g);L分流道长度(mm)其中=10g,L一般取830mm。此处可初选为50mm,代入数值D=0.26544 mm。分流道设计时应注意以下几点:各型腔均衡进料,应采用平衡式布置。R0.8(表面粗糙度);分流道多开设在定模一侧;分流道与浇口的连接处应加工成斜面,并用圆弧过渡。4.3 冷料井及拉料杆设计 冷料井位于主流道正对面的模板上,或处于分流道末端,其作用是捕集料流前锋的“冷料”,防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量;开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。 冷料井直径宜稍大于主流道大端直径,长度约为主流道大端直径。这类冷料井的结构如图所示,图略。底部带推杆的冷料井直径定模座板冷料井动模板推杆选自塑料模设计手册编写组编1984年。114.4 浇口设计。7根据塑件的成型要求及型腔排列方式,选用点浇口。浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道,它是浇注系统的关键部分,浇口长度约为0.52mm,具体尺寸一般由经验确定,取其下限值,然后在试模时逐步修正。浇口位置选择遵循原则:15a、避免塑件上产生缺陷,避免浇口正对着宽度和厚度都比较大的型腔空间。b浇口应开设在塑件截面最大处。由上述两个原则,结合塑件的结构,浇口的位置选择在塑件长度、宽度方向的对称中心线交点处。 点浇口又称橄榄形浇口或菱形浇口,是一种截面尺寸特小的圆形浇口,其特点是:浇口位置限制小。去除浇口后残留痕迹小,不影响塑件外观。开模时浇口可自动拉断。有利于自动化操作。浇口由补偿造成的应力小,但对于薄壁塑件因剪切速率过高,由于分子高度定向而造成局部应力,甚至开裂。为改善这一情况,在不影响使用前提下,可局部增加浇口处塑件壁厚,以圆弧R过渡,压力损失大,模具必须采用三板式模具结构,导致模具结构复杂,并要采用顺序分模结构,但在无流道模具中仍有采用二板式模具结构。对于投影面积大的塑件及容易变形的塑件,应采用多点浇口,以减小翘曲变形。它特别适用于表现粘度随剪切速率增大而明显降低的塑料。 查塑料成型工艺与模具设计(屈华昌主编)上表5-4可得常用的浇口形式;点浇口尺寸及说明:d=0.82.0mm,4=6090,图4-3点浇口图1=1230,l=0.81.2mm,l0=0.51.5mm,l1=1.02.5mm。l=0.50.75有倒角C时取l=0.752,C=R0.3或(3045),d=0.32,=24,1=615,=0.3,D1D经验计算公式d=nK.。K系数,为塑件壁厚的函数,见表注为了去浇口方便,可取=0.52,l浇口长度(mm),d浇口直径(mm),A型腔表面积(mm2)图略。2、塑料系数n由塑料性质决定,通常PS n=0.6,k系数,塑料壁厚的函数,k=0.206,k值适用于t=0.752.5。5 分型面的选择设计13 模具设计中,分型面选择很关键,它决定了模具的结构,应该根据分型面选择原则和塑料的选择要求选择分型面。模具取出塑件回浇注系统凝料的面,称为分型面。分型面的选择受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度及模腔数量排槽和浇口位置等许多因素的影响。根据下述分型面选择原则确定分型面位置:5.1 符合塑件脱模,分型面的位置应设在塑件断面尺寸最大的部位。5.2 分型面数目应尽量少,形状应尽量简单。5.3 有利于塑件脱模,选择分型面应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。5.4 考虑侧向抽拔距选择分型面时应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。5.5 有利于排气。5.6 模具零件易于加工,选择分型面时,应将模具分割成便于加工的零件。 概括起来说选择分型面的原则是:塑件脱出方便、模具结构简单、腔排气顺利、确保塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理。 综上所述,该塑件采用二次分型,开模时,先通过弹簧弹力使面分型,即沿定模板与定模座板接触面分型,然后再沿面即动模板与定模板接触面分型。这样便于拉断点浇口然后既可降低模具复杂程度,减少模具加工难度又便于成型后出件。确定型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模一件,即模具需要一个型腔,综合采用如图所示的型腔排列方式。(见装配图)这种型腔的排列方式便于设置斜滑块抽芯机构,其缺点是将熔料进入型腔后弄另一端的料流长度较长,但因本塑件较小,帮对成型无太大的影响。6. 排气结构的设计8 从某种意义上说,注射模也是一种置换装置,即塑体进入模腔的同时,置出模腔内的气体,这些气体如果不能排出模腔,将会影响制品成型以及脱模后的质量。因此,在设计模具时,必须考虑排气结构的设计问题。排气方式有两种,排气槽排气、间隙排气。塑件采用的是中小型模具,可直接利用分型面,斜滑块活动余量,顶杆间隙,顶杆间隙,拼镶件缝隙进行排气,而不需要另设排气榜,间隙大小以不产生溢料现象为宜,通常在0.020.05mm选择。7. 合模导向机构的设计9 注射模中,合模导向机构主要用来确保动模和定模两大部分或模内其它零件之间准确对合,以保证塑料制品的形状和尺寸精度,并避免模内各种零件发生碰撞和干涉。 对于小型模具,可选以导柱为基本零部件构成的合模导向机构,该导向机构通常由导柱与导套的间隙配合组成,导柱形式尺寸查塑料成型工艺与模具简明手册王孝培主编,表3-44可得直通式导柱。导柱长度L应保证,开模后导柱长度比凸模端面长出68mm,查表3-44直通式导柱。取值:材料为T8A淬火回火后硬度5055HRC,长度L及L1按使用情况自选。表4、表5在后面。表4导柱的有关尺寸公称直径dd1固定孔公差(H7)DHL2RWL3(参考)尺寸公差(f7)尺寸公差(m6)16-0.016-0.03316+0.019+0.007+0.0192041022.516表5导套的有关尺寸公称尺寸dd1d1固定孔落(H7)DHR尺寸公差(H7)尺寸公差m616+0.01924+0.023+0.008+0.0233052.5注:材料为20钢渗碳或T8淬硬,5055HRC,L按使用情况决定,L1一般为11.5d.查表3-45导套长度系列尺寸,取导套长度为69。导套形式及尺寸查表7,导套系列尺寸(mm)公称尺寸为d=30,该模具采用的导套的结构形式如图所示,导柱的数量和布置采用适当的固定方法,以防止导柱从安装孔中脱出。导柱与安装孔间采用过渡配合H7/m6或H7/k6.导柱与导套的配合与安装,导柱与导套一般采用间隙配合,H7/f7或H8/f8导柱的安装方式,采用型可不需要导套结构简单加工方便。8. 注射设备的选择2根据计算及原材料的注射成型工艺参数,初选注射机XS-Z-30,查塑料成型工艺与模具简明手册王孝培主编表3-17部分国家注射机技术规格可得:型号:XS-Z-30额定注射量:30cm2螺杆注塞直径:28mm注射压力:119Mpa注射行程:130 mm注射时间:0.7s注射方式;柱塞式锁模力:250KN最大成型面积90cm最大开合模行程:160mm模具最大厚度180mm模具最小厚度60mm动、定模固定板尺寸250180mm拉杆空间:235mm合模方式:液压-机械式液压泵流量50L/min压力:6.5Mpa电动机功率5.5机器外形尺寸:23408001460。推出形式:四侧没有推杆,机械推出。查塑料模具设计师指南表18.12-1常用注射机技术规范及特性可得:模板最大距离L0:340mm4喷嘴圆弧半径R:12mm模板行程L1:160mm喷嘴孔径d:2mm.查表3-18定位圈尺寸及推出形式12型号:XS-Z-30定位圈尺寸:63.5mm推出形式两侧推出,中心距为170mm。查表3-19某些热塑性塑料的密度及压缩比PS:密度1.041.06g.cm2压缩比f:1.90215 下面介绍一下注射机注射工艺参数:表6注射机注射工艺参数PS注射工艺参数注射机类型柱塞式螺杆转速:(r/min)喷嘴形式温度()直通式160170料筒温度()前段中段后段170190140160模具温度2060注射机压力60100保压力3040注射时间03保压时间1540冷却时间1530成型周期409屈华昌主编塑料成型工艺及模具设计北京:机械工业出版社2000.49 模架的选择与设计1 塑件形状结构较为复杂,采用一模一腔大批量生产,定动模部分均采用嵌入式,塑件内部四侧均有一内凹,该模具采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构,模具整体上为二次分型抽芯机构,由于塑件尺寸较小,且结构复杂,故采用二级脱模结构。模架型模架的按结构特征可分为基本型和派生型。基本型有四种,即A1、A、A3和A4,派生型有九种,即P1、P2、P3、P4、P5、P6P7、P8、P99.1 特点和用途:P1 P4型由基本型A1A4对应派生而生,其不同在于取掉了定模板上的固定螺钉,使定模部分增加了一个分型面而成为三板式模具,多用于需要点浇口场合。其它特点及用途同A1A4。 由前面分析,选用模架如下(部分尺寸参照标准模架P1或P3型。)教材P125。动模板BL:250280定模板BL:2502909.2 塑料注射模标准模架标准的尺寸组合查表5-18塑料注射模标准模架标准的尺寸组合得250L(1)L250,315,355,400。导柱25编号数0164模板A,B尺寸为20,25,32,40,50,63,80,100。垫块高度C50,63,80。中小型模架系列依模板的宽和长(BL)划分,除了模板的厚度需要设计者从标准中选取外,模架的其他相关尺寸在标准中均已规定,图5-30是塑料模架有关的周界尺寸。(图见教材。)9.3 模架的规格系列中小型模架规格依照品种、宽度系列所选模板(A、B板)和垫块(C)的厚度划分。(查教材表5-30,周界尺寸为355)9.4 中小型模架的标记方法规定标准方法如下: (1,2,3,4)1-品种(基本型型号);2-系列(模板BL);3-规格;4-导柱的安装形式。导柱的安装形式规格(编号数)系列(模板BL)品种(基本型型号)10 顶出脱模机构设计10推出脱模机构是注射模的重要功能结构之一,它由一系列推出零件和辅助零件组成,可以具有不同的推出动作。其作用是将冷却固化后的成型制品从模具中取出,最理想的情况是模具开启后,制品由自身重力作用而从型腔或型芯上自动脱落。10.1 推出脱模机构的选取用原则注射成型每项一个循环中,塑件必须准确无误地从模具的型腔或型芯上脱模,顶出脱模机构时,必须根据制品的形状,复杂程度和注射机推出结构形式,采用各种不同类型的推出脱模机构,其选取用原则如下:10.1.1 使制品脱模后不致变形,推力面尽可能大,并靠近型芯;10.1.2 制品在推出时不能造成碎裂,推力应设在制品能承受较大力的地方,如肋部、凸缘、壳体壁等处;10.1.3 尽量不损伤制品的外观;10.1.4 推出机构应动作可靠,运动灵活,制造方便,配换容易。10.2 推出脱模机构分类推出脱模机构按推出零件的类别对机构分类它采用推板(脱件板)推出脱模较合适。按机构的推出脱模动作特点分类,它属于二次推出脱模。另外,还可以按推出动作的动力来源对机构进行分类,它属于机动推出。机动推出依靠注射机的开模动作实现制品脱模。 脱模力的计算将制品从包紧的型芯上脱出时所需要克服的阻力称为脱模力,它主要包括由制品的收缩引起的制品与型芯的磨擦阻力和大气压力。该塑件属于d0.05薄壁制品。矩环形断面的脱模力/N。Q=8EtLcos(f-tg)(1-)k1+0.1B注:壁厚与直径之比大于0.05为厚壁,小于0.05为薄壁。式中k1为无因次系数,可由3-30选取,k1=1+fsincos1;塑料的平均成型收缩率(%);由表3-29查得;E塑料的弹性模量(Mpa); 由表3-29查得;t塑件的平均壁厚(mm);L制品对型芯的包容长度(mm);f制品与型芯之间的静磨擦系数,常取为0.10.2;由表3-29查得;为模具型芯的脱模斜度();为泊松比;由表3-29查得;B盲孔制品型芯在脱模方向上的投影面积(mm2),通孔制品的10B=0。查表3-29得常用塑料的某些性能得PS:=0.50.8E=3.23.4103Mpa=0.38f=0.450.75=130=0.262k11代入上式得Q=8EtLcos(f-tg)(1-)k1+0.1B=83.41030.81.2(70.6-2.4)cos130(0.75-tg130)(1-0.38)1+1051.670.6100=3645038.362N.塑料模具技术手册编委会编塑料模具技术手册轻工业模具手册之一北京:机械工业出版社1997.66查表3-50,常用塑料溢力值可得:PS(塑料种类),溢边值0.03.10.3 推板推出脱模机构推板推出的原理是在型芯根部安装一与之密切配合的扒板,推板沿型芯周边移动将制品推离型芯,其特点是推出力均匀,力量大,运动平衡。主要用于薄壁容积壳体以及表面不允许带出推出痕迹的制品,但对于型芯周边外形复杂时,推板与凹模配合部分加工困难。10.3.1 推板推出脱模机构的形式见表3-52。说明:对于大形壳体、深腔、薄壁等制品,应增加进气装置,否则制品内易形成真空,推出制品困难或损坏。10.3.2 推板和型芯的配合位置设由510的配合斜度,便于脱模。为了减小推出过程中扒板与凸模间的磨擦,二者之间应留有0.25mm的间隙。设计推板推出脱模机构注意的事项:10.3.2.1 配合应淬火,推板的推出距离不得大于导柱长度。间隙配合,一般为H8/f8。10.3.2.2 推板与型芯的配合应为锥面,斜度不小于5。若用直面,一则不易导向,二则容易磨损而导致溢出飞边。在合模过程中,因为推板能在合模力的作用下回到初始位置,所以在结构中不必另设复位机构。(详见王孝培主编塑料成型工艺及模具简明手册(P175)2简图一,简图二(略)11.侧抽芯机构的设计该模具采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构,由于受斜导杆强度的限制,常用在抽芯力不大的场合。如图3-88所示为斜导杆导滑的斜滑块内侧分型机构。11.1设计斜滑块分型与抽芯机构应注意的问题11.1.1 主型芯位置的合理选择。11.1.2 开模时制动斜滑块的方法。11.1.3 斜滑块的推出行程与倾角。11.1.4 斜滑块的装配要求。11.1.5 斜滑块推力不均问题。解决办法,可在推杆与斜滑块之间加设一个推板。该结构的斜导杆与滑块合为一体,制品内侧的凸起由斜导柱5的头部成型。在型芯7上开有斜孔,滑座2固定在推杆固定板上,斜导柱杆的成型端可在型芯7的斜孔内滑动,另一端与滑座T型槽配合。在推出装置的作用下,斜导杆5沿斜孔移动而实现内侧抽芯,同时由推件板4推出制品。斜导杆成型端在抽芯的同时,斜导杆另一端在滑座T形槽中滑动,即斜导杆两端同步移动,不致卡死。斜导杆5的复位杆3完成。 图 11-1斜滑块的简图11.2 见图3-88斜导杆导滑的内侧分型抽芯机构。(图略)推杆固定板滑座复位杆推件板斜导柱凹模型芯定模座板11.3 斜滑块的导滑与组合形式按斜滑块的导滑部分的特点,可分为镶块导滑(见图3-89a),圆销导滑(见图3-89b)、凸耳导滑(见图3-89c)和燕尾导滑(见图3-89d)。前三种结构简单,制造方便,应用较广,而燕尾式加工制造复杂,但占用面积小,故在斜滑块的镶拼块较多时采用,斜滑块导滑部位采用间隙配合H7/f7,本模具采用a、b两种。本模具采用四块斜滑块,选用导滑的组合形式时,应根据塑制品的形状,尽可能使制品表面不留有明显的痕迹,以保证制品外观美观。还应保证斜滑块的组合部分具有足够的强度。若制品外形有转折,则斜滑块的镶拼z线应与制品上的转折线重合,见图(见图3-90e)。(图略)12.成型零部件的设计与计算在讲成型零部件的设计与计算之前,先介绍一下聚苯乙烯的成型条件见表7表7聚苯乙烯的成型条件聚苯乙烯缩略符号一般用途耐冲击性耐热性30%玻璃纤维增强PSHIPS(SB)PSPSGF30成型条件预干燥温度/时间/h注塑料筒温度/模具温度/成型收缩率(%)流动比(L/T)220280206040.7200500220280108040.720050022028020800.20.620028020800.10.3挤塑机筒温度200280200280二次加工性化学镀膜喷涂印刷真空渡膜,溅镀烫金超声波焊接溶剂粘结,粘接剂粘结+密度/(g.cm-3)1.031.051.031.061.051.091.021.22121 成型零部件的性能成型零部件是指构成模具型腔的所有零部件,凹模、凸模、型芯、成型杆、螺纹成型杆,以及各种成型环和成型镶块等。成型零零件应具备的性能。由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触,它必须具备如下一些性能:1211 具备足够的强度、刚度,以承受塑料熔体的高压。1212 具备足够硬度和耐磨性,以承受料流的磨擦和磨损。通常应进行热处理,使其硬度达HRC40以上。1213 由于成型会产生腐蚀性气体的塑料(如PVC、POM、PF等),还应选择耐腐蚀的合金钢或进行强度铬处理。1214 的抛光性能好,表面应该光滑美观。表面粗糙度要求在Ra0.4以下。成型光学用制品的模具型腔表面应达到镜面。1215 削加工性能好,热处理变形小,可淬性良好。1216 焊性能要好,以便于修理。1217 型部件应须有足够的尺寸精度。通常孔类零件精度为H8H10,轴类零件精度为h7h10。122 凹模的结构设计凹模用以成型塑件的外表面,按其结构不同可分六种,该模具采用整体式凹模,说明:如图所示,适用于形状简单,小型模具,可在型板上直接加工出型腔,模具一般不进行热处理。图见后面。 图12-1凹模简
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