塑料双联齿轮注塑模具设计
塑料双联齿轮注塑模具设计,塑料,齿轮,注塑,模具设计
立体光照成型的注塑模具工艺的综合模拟立体光照成型的注塑模具工艺的综合模拟1 Wang KK (1980) System approach to injection molding process.Polym-Plast Technol Engmolding process design.14(1):7593.2 Shen SF (1984) Simulation of polymeric flows in the injection molding process. Int J Numer Methods Fluids 4(2):171184.3 Agassant JF, Alles H, Philipon S, Vincent M (1988) Experimental and theoretical study of the injection molding of thermoplastic materials. Polym Eng Sci 28(7):460468.摘要:功能性零部件都需要设计验证测试,车间试验,客户评价,以及生产计划。在小批量生产零件的时候,通过消除多重步骤,建立了有快速成型形成的注塑模具,这种方法可以保证缩短时间和节约成本。这种潜在的一体化由快速成型形成注塑模具的方法已经被多次证明是可行的。无论是模具设计还是注塑成型的过程中,缺少的是对如何修改这个模具材料和快速成型制造过程的影响有最根本的认识。此外,数字模拟技术现在已经成为模具设计工程师和工艺工程师开注塑模具的有用的工具。但目前所有的做常规注塑模具的模拟包已经不再适合这种新型的注塑模具,这主要是因为模具材料的成本变化很大。在本文中,以完成特定的数字模拟注塑液塑造成快速成型模具的综合方法已经发明出来了,而且还建立了相应的模拟系统。通过实验结果表明,目前这个方法非常适合处理快速成型模具中的问题。关键词:注塑成型;数字模拟;快速成型;注塑模具;模拟系统1 引言在注塑成型中,聚合物熔体在高温和高压下进入模具中。因此,模具的材料需要有足够的热性能和机械性能来经受高温和高压的塑造循环。许多研究的焦点都是直接有快速成型形成注塑模具的过程。在生产小批量零件的时候,通过消除多重步骤,直接由快速成型形成的注塑模具可以保证缩短时间和节约成本。这种潜在的有快速成型形成注塑模具的方法已经被证明成功了。快速成型模具在性能上是有别与传统的金属模具。主要差异是导热性能和弹性模量(刚性)。举例来说,在立体光照成型模具中的聚合物的导热率小于铝制的工具的千分之一。在用快速成型技术来制造铸模时,整个模具设计和注塑成型工艺参数都需要修改和优化,传统的方法是改变彻底的刀具材料不过,目前还没有对如何修改这个模具材料的方法有根本的了解在当前的模具中,仅仅改变一些材料的性能是不能得到一个合理的结果的。同样,使用传统方法的时候,实际生产的零件也会有出先次品。因此,研究出一个快速成型过程,材料和注塑模具之间的互动关系是非常火急的。这样就可以确定模具设计标准和快速模具的注塑的技术。此外,计算机模拟是一种预测模塑件的质量的有效的方法。目前,商用仿真软件包已经成为模具设计师和工艺工程师在注塑过程中例行性的工具。不幸的是,目前常规注塑成型的模拟程序已经不再适用于这个快速成型模具,因为它极大的需要不同的刀具材料。例如,利用现在的仿真软件在铝和立体光照模具之间做个实验比较一下,虽然铝模具模拟植的部分失真是合理的,但是结果是不可以接受的,因为误差超过了百分之五十。在注塑成型中,失真主要是由于塑料零件的收缩和翘曲,模具也是一样的。对于通常模具,失真的主要因素是塑料件的收缩和翘曲,这个在目前的模拟中能测试准确。但是对于快速成型模具,潜在的失真会更多,在当前的测试中,其中就会有些失真会被忽视。例如,用一个简单的三步骤模拟分析模具变形的时候,就会出现很多偏差。2 综合仿真的成型过程2.1 方法为了在注塑成型过程中模拟立体光照模具的功能,反复的试验中得到了一个方法。不同的软件组已经开发出来了,而且也已经做到了这一点。主要的假设是,温度和负载边界条件造成立体光照模具的扭曲,仿真步骤如下:1部分几何模型则作为一个实体模型,这将通过流量分析软件包被翻译到一个文件中。2模拟光聚合物模具中熔融体填充的过程,然后输出温度和压力的资料。3在前一步获得了热负荷和边界条件,然后对光模具进行结构分析,其中失真的计算是在该注塑过程中进行的。4如果模具的扭曲收敛了,那么直接进行下一步否则,扭曲的型腔(改动扭曲后的型腔的尺寸)返回第二个步骤,以熔体形式模拟注入扭曲的模具中。5然后注射成型零件的收缩和翘曲模拟就开始应用了,算出该成型零件最终的扭曲部分上述的模拟流动中,基本上是三个仿真模块。2.2 模具结构分析结构分析的目的是预测在填充过程中,模具由于热和机械压力而产生的变形。这个模型是基于一个三维热边界元法。边界元法是比较适合这个应用的,因为只有变形的模具表面才有这样的信息。此外,边界元法有一个优点,那就是在计算变形的模具的时候,它的计算是不会白费的。模具在所受载荷超过弹性范围的时候会产生应力。因此,在决定模具变形的时候,模具材料是一个基准。模具的热性能和力学性能是各向同性的,而且温度也是独立的。尽管这个过程是循环的,但是相同时间的温度和热流都是可以用于计算模具变形的通常情况下,在模具里面每个瞬间温度都局限于型腔的表面和喷嘴的顶端。在观察距离的时候,瞬间的衰减变化是很微笑的,小于.毫米这说明在模具的喷嘴处的变形是很小的,因此,忽略这个影响也是合理的稳态温度场满足拉普拉斯方程2T = 0的边界条件。至于机械边界条件,型腔表面受到熔体的压力,模具的表面会连接到工作台上的,而其他的外部表面将会假设是自由的.热边界的推导方程是大家都知道的,这是由于: (2-1)其中uk, pk和分别是位移,牵引力和温度。, 是代表材料的膨胀系数和泊松比。Ulk是在方向上基本的位移。在一个三维空间中,各向同性弹性区域中,由一个单元产生的负荷主要集中在xl方向上,它是以下面的形式产生的: (2-2)其中lk是Kronecker三角函数,是该模具材料的剪切模量。Plk的基本收缩都是在模具表面的每个节点处测量的,可以表示为: (2-3)整个将分散在模具的表面上,转变为方程: (2-4)其中n是指在这个区域上的表面成分。把恰当的线性函数代入方程,得到的线性边界方程就是模具的方程这个方程适用于每个离散的模具表面,从而组合成线性方程组,其中是节点的总数。每个节点有八个相关数量,三个位移组成部分,三个牵引组成部分,还有温度和热流量。在稳态热模型中,每个节点处的温度和磁场是已知的,余下的个量中,三个必须是已知的。此外,在若干个节点处的位移值的方程必须消除刚体运动和刚体自转的奇异系统。由此产生的系统方程式是一个集合起来的综合矩阵,它可以为有限元方法求解。基于方程的注塑假设,下面将给出元件的应力和应变: (2-5)该偏元件的应力和应变分别是: (2-6)用类似的方法可以预测在回火玻璃中的残余应力了。以积分的形式在平面上分析粘性和弹性结构关系时,可以表示为以下公式: (2-7)其中G1是材料的的剪切模量。扩张的应变的情况如下: (2-8)其中是材料体积的弹性模量,和的定义是: (2-9) 如果(t) = 0,那么结果则为: (2-10)同样的,利用方程消除应变xx(z, t),得到: (2-11)利用拉普拉斯变化方程,辅助系数R()由下面的方程得出: (2-12) 利用上述方程,并简化在模具中的应力和应变的形式,那么注塑中残余的应力在冷却阶段中,由下面的方程获得: (2-13)方程可以通过梯形正交被解决。由于材料的时间在快速的变化,所以需要一个准数控程序来检测。辅助模量是检测数控梯形的规则。关于翘曲分析,节点位移和曲率将以壳单元表达为: (2-14)其中 k 单元刚度矩阵,Be是衍生算子矩阵,d是位移,re是面的方程得出: (2-15)使用完整的三维有限元分析法的好处就是可以准确知道翘曲的结果。但是,当零件的形状很复杂的时候,它也是相当麻烦的。在本文中,在壳体理论基础上介绍了一种二维有限元分析方法。这种方法被大量使用是因为大多数注塑模具的零件都有一些部分几何的厚度远远小于其他部分。因此,那些部分则可以被作为一个集会的单元来预测翘曲。每三个节点壳单元组合成一个恒应变三角单元和一个离散克希霍夫三角元,如图1所示,因此翘曲可以分为平面伸展变形和板弯曲变形。并相应的以单元刚度矩阵来描述翘曲的拉伸刚度矩阵和弯曲刚度矩阵。图1 a-c是壳单元在局部坐标系统里的变形分解a是平面伸展元素,b是平面弯曲元素,c是壳单元三 实验验证对提出的模型进行了评定和发展,最后核查是非常重要的。从模型模拟中得到的扭曲数据将和文献8中的立体光照模具数据比较。如图2所示,有一个注塑尺寸36 36 6毫米和实验数据中是相同的。薄壁和加强筋的厚度都是1.5mm,这个注塑材料是聚丙烯。注塑机的型号是ARGURYHydronica320-210-750,它的工艺参数是,熔解温度是250,模具温度是30,注塑压力是13.79Pa,保压时间是3s,冷却时间是48s。立体光照模具材料使用杜邦SOMOSTM6110树脂,能抵御高达300的高温。如上所述,热传导是区分立体光照模具和传统模具的一个重要因素。模具中的热量转移会产生温度的不均匀分布,所以导致了成型零件的翘曲立体光照成型模具的周期是可以预测的。以高的热传导率金属为背面做的薄壳立体光照模具将会增加自身的热传导率。图3 不同的热传导率下,在方向上的扭曲失真比较图4 在不同的热传导率下,在方向上的扭曲失真比较图5 在不同热传导率下,在方向上扭曲失真比较图6 不同热传导率下各个捻度变量的比较对于这个部分,扭曲包括三个方向上的位移和捻度(两个最初的平行边的夹角的误差)如图3到图6,实验结果表明,这些数值也包括通过传统注塑模具模拟系统预测的扭曲值和报道3中的三步骤。 结论本文介绍了一个综合模拟的快速成型模具的方法,并且建立了相应的仿真系统。为了验证这个系统,实验还进行了快速焊接立体光照成型模具。很明显,立体光照模具也会出现传统的注塑模具模拟软件一样的故障假设由于注射中的温度和负载荷引起了扭曲那么用三步骤完成的话,结果也会出现比较多的误差。不过更先进的模型会使结果更接近与实验。立体光照模具改进了热传导率极大的增加了零件质量由于温度比压力(负载)对模具的影响更大,所以改进立体光照模具的热传导率可以更显著的提高零件质量。无论零件多么复杂,快速成型技术可以使人们造型更快,更便捷,更便宜在快速成型稳步发展的基础上,快速制造也将随之而来,并且需要更多的精确工具来确定工艺过程的参数现行的模拟工具不能满足研究者研究模具相对的变化。正如本文中所述,对于一个综合模型来说,要预测最后零件质量是相当重要的。在不久的将来,我们期待看到通过快速成型扩展到快速模具制造的模拟程序。参考文献1 Wang KK (1980) System approach to injection molding process.Polym-Plast Technol Engmolding process design.14(1):7593.2 Shelesh-Nezhad K, Siores E (1997) Intelligent system for plastic injection J Mater Process Technol 63(13):458462.3 Aluru R, Keefe M, Advani S (2001) Simulation of injection molding into rapid-prototyped molds.Rapid Prototyping J 7(1):4251.4 Shen SF (1984) Simulation of polymeric flows in the injection molding process. Int J NumerMethods Fluids 4(2):171184.5 Agassant JF, Alles H, Philipon S, Vincent M (1988) Experimental and injection molding of thermoplastic materials.Polym Eng Sci 28(7):460468.theoretical study of the6 Chiang HH, Hieber CA, Wang KK (1991) A unified simulation of the filling and post-filling stages in injection molding. Part I: formulation.Polym Eng Sci 31(2):116124.7 Zhou H, Li D (2001) A numerical simulation of the filling stage in injection molding based on a surface model. Adv Polym Technol 20(2):125131.8 Himasekhar K, Lottey J, Wang KK (1992) CAE of mold cooling in injection molding using a three-dimensional numerical simulation. J EngInd Trans ASME 114(2):213221.9 Tang LQ, Pochiraju K, Chassapis C, Manoochehri S (1998) Computeraided optimization approach for the design of injection mold cooling systems. J Mech Des, Trans ASME 120(2):165174.10 Rizzo FJ, Shippy DJ (1977) An advanced boundary integral equationmethod for three-dimensional thermoelasticity. 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Dissertation,University of Delaware,Newark, DE.10塑料双联齿轮注塑模具设计 毕业设计(论文)任务书题目 塑料双联齿轮注塑模具设计 专业 机械设计制造及其自动化 主要内容:以塑料双联齿轮为设计对象,从塑料产品的生产全过程考虑,基于计算机软件平台完成对产品的造型、模具设计、成型工艺、成型质量预测等工作。基本要求:1查阅文献资料不少于15篇(列入参考文献中),其中外文文献不少于2篇。根据查阅的文献资料情况,写出文献综述,字数不少于3000字;翻译外文文献一篇,译文字数不少于3000字,并分别单独装订成册。2应安排一定量的计算机应用,使学生掌握现代研究手段,提高毕业设计(论文)质量;3毕业设计(论文)分设计(说明书)或论文两类,毕业设计的学生必须独立完成一定数量的工程图,其中工程图至少要有1张是计算机绘图,一份12000字以上的设计说明书(论文);毕业论文篇幅一般为2万字左右。主要参考资料:1 齐卫东.塑料模具设计与制造M.北京:高等教育出版社,2004.6:8-9.2 邹继强.塑料模具典型结构图册M.深圳:模具制造杂志社,2001.4:13-15.3 李海梅.注射成型及模具设计实用技术M.北京:化学工业出版社,2008.2:23-27.4 申长雨,李海梅.塑料模具CAE技术概况及发展趋势M.工程塑料应用,2001,2:45-56.5 塑料模具手册编写组.塑料模具设计手册M.北京:机械工业出版社,1992.6:35-45.6 李德群.塑料成型工艺及模具设计M.北京:机械工业出版社,1994.8:123-201.7 张荫朗.塑料注塑模具计算简明手册M.北京:中国石化出版社,1995.8:89-106.8 冯晓曾等.模具用钢和热处理M.北京:机械工业出版社,1984.1:77-98.9 胡志炎等.模具失效分析手册M.成都:四川科学技术出版社,1989.2:67-89.10 梁耀能.机械工程材料M.广州:华南理工大学出版社,2002.4:90-121.11 崔忠圻主编.金属学记热处理M.北京:机械工业出版社,1994.5:210-232.12 Menges G,Mohren P.How to make injection molds :Second editionJ.Munich:Hanser Publishers,1993.7:49-57.完 成 期 限: 指导教师签名: 专业负责人签名: 年 月 日开题报告表课题名称塑料双联齿轮的注塑模具设计课题来源课题类型指导师学生姓名学 号专 业机械设计制造及其自动化1、 毕业设计(论文)的目的和要求:毕业设计(论文)的目的: 本课题是关于塑料双联齿轮的注塑模具设计。要求运用所学知识,通过查阅相关资料,运用专业基础理论和专业知识,能很好的对注塑模具进行设计.达到熟练的掌握注塑模具的设计知识,并能对注塑模具设计有更高层次的认识的目的。为今后实际工作打下基础。毕业设计(论文)的要求:该课题的设计要求通过基于现代CAD技术的注塑模设计,在设计过程中掌握模具设计的一般规律,对于运用现代CAD技术进行模具设计进行研究和应用,完成塑料s双联齿轮注塑模具设计.,从而达到对其理论的研究。 二、毕业设计(论文)的设计思路 :1. 明确塑件设计要求 仔细阅读模具相关文献,认真进行市场调研,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性;必要时,要考虑塑件的材料种类与结构修改的可能性。2.运用proe及CAD软件完成模具设计。 运用proe建立三维模具图,再使用CAD绘制二维模具图。3. 毕业设计思路 1 绪论 2 塑件分析 3 模仁模架选取 4 成型零部件设计 5 浇注系统设计 6 顶出系统设计 7 冷却系统设计 8 模具总装配图 3、 毕业设计(论文)的预期成果 了解proe cad 制图软件,完成模具设计,在预计时间内做完双联塑料齿轮注塑模具设计。四:毕业设计(论文)的时间安排:第1周到第2周:查阅相关资料;完成开题报告,文献综述,文献翻译。第3周到第4周:确定塑料件产品,绘制相关图形。第5周到第9周:绘制模具三维图,完整模具设计。第10周到第11周:完成工程二维图的绘制,整理设计说明书。第12周到15周:完成初稿审阅,准备答辩。五、参考文献1王鑫.注塑模具设计基础.电子工业出版社,2013.7:12-56.2闵志宇,方世杰,沈俊芳. 双联圆柱直齿轮注塑模具设计J. 工程塑料应用,2010.5:34-45.3屈繁敏. 基于Pro/E的齿轮注塑模CAD系统的研究和开发D.太原理工大学,2010.9:66-90.4宋满仓. 注塑模具设计与制造标准化体系的研究D.大连理工大学,2005.4:23-32.5刘小元. 基于Pro/E的齿轮注塑模设计系统的研究D.太原理工大学,2006.8:58-74.6徐淑姣,董祥忠,林旭东. 塑料注塑模CAE的现状和发展前景,2008.10:46-65.7赵素渊,李爱军. 基于Solid Works注塑模具的塑件结构设计J. 煤矿机械,2005.11:112-134.8刘小元. 基于Pro/E的齿轮注塑模设计系统的研究D.太原理工大学,2006.4:98-103.9王萍,徐德红. 注塑齿轮及其模具设计J. 铸造技术,2011.5:230-254.10刘岩,高国安,夏永胜. 齿轮注塑模具CAD系统J. 计算机辅助设计与制造,1998.7:76-98.11K.Miyata, Y.Tawara, Y.Matui and K.Ohashi: Optimum design for magnetic resonance imaging circuit using permanent magnet, ibid., 9, 115 (1990).12H.Siebold: Design optimization of main, gradient and RF field coils for MR imaging, IEEE Trans.Magnetics, MAG-26, 2, 841 (1990).13 冯晓曾等.模具用钢和热处理M.北京:机械工业出版社,1984.1:77-98.14 胡志炎等.模具失效分析手册M.成都:四川科学技术出版社,1989.2:67-89.15 梁耀能.机械工程材料M.广州:华南理工大学出版社,2002.4:90-121.16 崔忠圻主编.金属学记热处理M.北京:机械工业出版社,1994.5:210-232.指导教师签名: 日期: 课题类型:(1)A工程设计;B技术开发;C软件工程;D理论研究; (2)X真实课题;Y模拟课题;Z虚拟课题 要求(1)、(2)均要填,如AY、BX等。 文献综述 题 目 塑料双联齿轮注塑模具设计 学生姓名 专业班级 学 号 系 (部) 指导教师(职称) 完成时间 塑料注塑模具设计 摘要:我国塑料模具工业起步晚,底子薄,与工业发达国家相比存在很大的差距。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的要求是正常的,因此,精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度,注射成型是当今市场上最常用、最具前景的塑料成型方法之一,注塑模具作为塑料模的一种,就具有很大的市场需求量。因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时,专和精仍旧是一个必然的发展趋势1。 关键字:塑料模具;双联齿轮;设计 1 前言塑料是由聚合物和某些助剂结合而成的高分子化合物,是高分子材料中最大的一类。它在一定的温度和压力下具有流动性,可以被成型为具有一定几何形状和尺寸的制品。塑料的机械性能和加工性能优良,而且具有重量轻、耐腐蚀、电绝缘性能好、比强度高等优点,在汽车、家电、仪器仪表、建筑装饰等领域得到了广泛的应用,并有以塑代钢、以塑带木的趋势2-4。注塑成型在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位。据统计,全世界每年注塑制品产量约占整个塑料制品总产量的30,而其中每年生产的塑料注射模占所有塑料模具总数量的50。在我国,塑料工业随着国民经济整体稳定健康发展实现了跨越式发展,连续十年经济技术指标稳步大幅递增,总产值居轻工行业第三位,出口居第五位,已成为中国国民经济持续发展重要的支柱产业之一。模具是由塑料、橡胶、金属、粉末、玻璃、玻璃钢等模具材料经加工设备加工而成的基础工艺装备,属于生产过程中的中间产品,用于最终产品的生产。模具加工是材料成型的重要方式之一,与机械加工相比,具有工序少、材料利用率高、能耗低、易生产、效益高等优点,因而在汽车、能源、机械、电子、信息、航空航天工业和日常生活用品的生产中被广泛应用。根据成型方法的不同,则可分为注射模、冲压模、压铸模、锻压模。根据加工精度不同,最终可将模具统分为普通精度模具和精密模具两大类5。国内模具行业的市场规模情况我国模具行业尽管起步较早,但初期一直作为下游生产企业的附属企业,模具商品流通率较低,限制了模具企业的发展。直至1987年,模具才作为产品被列入机电产品目录。经过20多年的发展,中国的模具工业已有了长足的进步。塑料齿轮由于噪音低、惯性小、耐腐蚀、成型工艺好、成本低、具有自滑润性能,因此广泛应用于仪器仪表和各种家用电器的机械传动中。本文通过对塑料双联齿轮注塑模具的设计及制造的分析,探讨提高塑料齿轮成型精度的方法及途径。 2 模具研究现状概述模具是工业生产的基础装备,被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型,绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业,模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业,应用范围十分广泛。模具技术水平的高低,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,因此模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元,其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。目前,我国塑料模具行业日趋大型化,而且精度将越来越高。10年前,精密塑料模具的精度一般为5,现在已达23m。不久,1精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度公差就要求在1以下,这就要求发展超精加工6-7。模具标准件的应用将日渐广泛,模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时,快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好,因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具;用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。 3 塑料模具工业和技术今后的主要发展方向近年来,我国的模具工业虽然有了较大的发展,但是与工业发达的国家相比,在许多方面仍然有较大的差距。例如,精密加工设备较少,先进技术的普及率不高,大型、精密、复杂和长寿命模具的制造技术还不完善,这些都需要在今后的发展中逐步予以充实。从塑料模具的设计质量和制造成本出发,我国塑料模具的发展主要可以从以下的几个方面考虑。(1) 在塑料模具设计和制造中应用CAD/CAM/CAE技术当前,CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的技术,塑料制品及模具的3D设计与成型过程中3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在今后的塑料模具研究方向中,CAD/CAM软件的智能化程度将得到进一步提高。(2) 应用热流道技术,发展气体辅助成型由于热流道模具成型后的制品没有残留的凝料,所以,这种成型方法可以节省大量的塑料制品的原材料,而且利于实现自动化,提高产品的生产率。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。在这种成型方法中,模具设计和控制的难度较大,在这方面的研究中,需要着力于气体辅助成型流动分析软件的研究。(3) 发展快速成型制造技术,缩短模具的设计制造周期,降低生产成本。(4) 应用优质材料和先进的表面处理技术,提高模具寿命和质量,降低塑料产品的生产成本。(5) 提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率在工业生产中采用标准化,可以较好地保证产品质量,缩短生产周期,降低生产成本。目前,工业发达国家模具标准化的商品化程度已达到70%80%,但是在我国还不足30%,我国的模具生产的标准化程度方面与一些工业发达国家相比,仍有较大的差距8。目前,我国的塑料消费费量已居世界首位,但人均消费量仅为工业发达国家的1/7,工业中等发达国家的1/4,预计要达到工业中等发达国家的水平还需20年。这无疑为我国塑料工艺和塑料模具产业提供了非常大的发展空间。因此实施标准化、专业化推动了我国塑料模具加工工业的发展,并将继续为我国塑料模具生产企业提高技术水平、增强竞争实力、加快融入国际大市场的步伐提供必要的技术保障。通过对模具专业的学习,掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求,各种模具的结构特点及设计计算的方法,以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面,根据不同情况选用模具加工新工艺。先进制造技术对注塑模具制造产生了重大的影响,反过来,注塑成型新技术的产生与发展也对制造技术不断提出了新的要求9。将信息技术与现代管理技术应用于制造全过程,未来注塑模制造将是以计算机辅助技术为主导技术,以资讯流畅作为首要备件的有极强应变能力与竞争力的技术。4 总论在机械工业和机械装备快速发展的今天, 齿轮作为运动和动力的传递者, 齿轮的需求量急剧增加,以传统齿轮加工的方式生产制造齿轮受到机床加工设备和生产效率的制约。高精度塑料齿轮产品不仅要在设计阶段精确计算, 还必须制造出高精度的齿轮模具, 同时再配以合理的注塑工艺才能实现。注塑齿轮的发展前景相当乐观。材料不断获得巨大改进, 注塑机械越来越精密, 检测设备已能对这些独特的注塑齿轮进行高精度测量10。将来, 可以期待那些不能采用金属齿轮, 而塑料齿轮却有用武之地的使用场合和领域。参考文献1 王鑫.注塑模具设计基础M.电子工业出版社,2013.7:23-87.2 闵志宇,方世杰,沈俊芳. 双联圆柱直齿轮注塑模具设计M. 工程塑料应用,2010.5:56-98.3 屈繁敏. 基于Pro/E的齿轮注塑模CAD系统的研究和开发D.太原理工大学,2010.9:45-56.4 宋满仓. 注塑模具设计与制造标准化体系的研究D.大连理工大学,2005.4:98-100.5 刘小元. 基于Pro/E的齿轮注塑模设计系统的研究D.太原理工大学,2006.8:99-132.6 徐淑姣,董祥忠,林旭东. 塑料注塑模CAE的现状和发展前景,2008.10:34-90.7 赵素渊,李爱军. 基于Solid Works注塑模具的塑件结构设计M. 煤矿机械,2005.11:132-231.8 刘小元. 基于Pro/E的齿轮注塑模设计系统的研究D.太原理工大学,2006.4:67-90.9 王萍,徐德红. 注塑齿轮及其模具设计M. 铸造技术,2011.5:98-142.10 刘岩,高国安,夏永胜. 齿轮注塑模具CAD系统M. 计算机辅助设计与制造,1998.7:76-142. 12 Menges G,Mohren P.How to make injection molds :Second editionJ.Munich:Hanser Publishers,1993.7:49-57.13 Osswald T A,Menges G.Materials Science of Polymers for Engineers:2ndJ.Munich: Hanser Publishers,2003.9:66-78.7开题报告表课题名称塑料双联齿轮的注塑模具设计课题来源课题类型指导师学生姓名学 号专 业机械设计制造及其自动化1、 毕业设计(论文)的目的和要求:毕业设计(论文)的目的: 本课题是关于塑料双联齿轮的注塑模具设计。要求运用所学知识,通过查阅相关资料,运用专业基础理论和专业知识,能很好的对注塑模具进行设计.达到熟练的掌握注塑模具的设计知识,并能对注塑模具设计有更高层次的认识的目的。为今后实际工作打下基础。毕业设计(论文)的要求:该课题的设计要求通过基于现代CAD技术的注塑模设计,在设计过程中掌握模具设计的一般规律,对于运用现代CAD技术进行模具设计进行研究和应用,完成塑料s双联齿轮注塑模具设计.,从而达到对其理论的研究。 二、毕业设计(论文)的设计思路 :1. 明确塑件设计要求 仔细阅读模具相关文献,认真进行市场调研,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性;必要时,要考虑塑件的材料种类与结构修改的可能性。2.运用proe及CAD软件完成模具设计。 运用proe建立三维模具图,再使用CAD绘制二维模具图。3. 毕业设计思路 1 绪论 2 塑件分析 3 模仁模架选取 4 成型零部件设计 5 浇注系统设计 6 顶出系统设计 7 冷却系统设计 8 模具总装配图 3、 毕业设计(论文)的预期成果 了解proe cad 制图软件,完成模具设计,在预计时间内做完双联塑料齿轮注塑模具设计。四:毕业设计(论文)的时间安排:第1周到第2周:查阅相关资料;完成开题报告,文献综述,文献翻译。第3周到第4周:确定塑料件产品,绘制相关图形。第5周到第9周:绘制模具三维图,完整模具设计。第10周到第11周:完成工程二维图的绘制,整理设计说明书。第12周到15周:完成初稿审阅,准备答辩。五、参考文献1王鑫.注塑模具设计基础.电子工业出版社,2013.7:12-56.2闵志宇,方世杰,沈俊芳. 双联圆柱直齿轮注塑模具设计J. 工程塑料应用,2010.5:34-45.3屈繁敏. 基于Pro/E的齿轮注塑模CAD系统的研究和开发D.太原理工大学,2010.9:66-90.4宋满仓. 注塑模具设计与制造标准化体系的研究D.大连理工大学,2005.4:23-32.5刘小元. 基于Pro/E的齿轮注塑模设计系统的研究D.太原理工大学,2006.8:58-74.6徐淑姣,董祥忠,林旭东. 塑料注塑模CAE的现状和发展前景,2008.10:46-65.7赵素渊,李爱军. 基于Solid Works注塑模具的塑件结构设计J. 煤矿机械,2005.11:112-134.8刘小元. 基于Pro/E的齿轮注塑模设计系统的研究D.太原理工大学,2006.4:98-103.9王萍,徐德红. 注塑齿轮及其模具设计J. 铸造技术,2011.5:230-254.10刘岩,高国安,夏永胜. 齿轮注塑模具CAD系统J. 计算机辅助设计与制造,1998.7:76-98.11K.Miyata, Y.Tawara, Y.Matui and K.Ohashi: Optimum design for magnetic resonance imaging circuit using permanent magnet, ibid., 9, 115 (1990).12H.Siebold: Design optimization of main, gradient and RF field coils for MR imaging, IEEE Trans.Magnetics, MAG-26, 2, 841 (1990).13 冯晓曾等.模具用钢和热处理M.北京:机械工业出版社,1984.1:77-98.14 胡志炎等.模具失效分析手册M.成都:四川科学技术出版社,1989.2:67-89.15 梁耀能.机械工程材料M.广州:华南理工大学出版社,2002.4:90-121.16 崔忠圻主编.金属学记热处理M.北京:机械工业出版社,1994.5:210-232.指导教师签名: 日期: 课题类型:(1)A工程设计;B技术开发;C软件工程;D理论研究; (2)X真实课题;Y模拟课题;Z虚拟课题 要求(1)、(2)均要填,如AY、BX等。毕业设计(论文)课题申报表课题名称塑料双联齿轮注塑模具的设计课题来源自选课题类型AY指导教师王鑫技术职务讲师指导学生人数9是否实习否实习地点无课题简介:(选题背景、主要内容、现有条件、时间安排、预期成果及表现形式。)本课题是关于塑料双联齿轮的注塑模具设计。要求运用所学知识,通过查阅相关资料,运用专业基础理论和专业知识,能很好的对注塑模具进行设计.达到熟练的掌握注塑模具的设计知识,并能对注塑模具设计有更高层次的认识的目的。为今后实际工作打下基础。该课题的设计要求通过基于现代CAD技术的注塑模设计,在设计过程中掌握模具设计的一般规律,对于运用现代CAD技术进行模具设计进行研究和应用,完成塑料s双联齿轮注塑模具设计.,从而达到对其理论的研究。仔细阅读模具相关文献,认真进行市场调研,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性;必要时,要考虑塑件的材料种类与结构修改的可能性。运用proe建立三维模具图,再使用CAD绘制二维模具图。专业教研室意见:负责人签名: 年 月 日院(系)意见:负责人签名: 年 月 日填表说明:1、课题来源要填写明确(如基金项目、攻关项目、某企事业单位项目等)2、课题类型:(1)A工程设计;B技术开发;C软件工程;D理论研究; (2)X真实课题;Y模拟课题;Z虚拟课题;要求(1)、(2)均要填,如AY,BY等。河南工程学院毕业设计评价表系(部): 机械工程学院 专业班级:机制1222 学生姓名:魏璞 毕业设计题目塑料双联齿轮注塑模具的设计指导教师指导教师评定成绩评阅人评阅人评定成绩答辩委员会评定成绩评 价 项 目ABCD选题质量1选题符合专业培养目标,体现综合训练基本要求2题目难易度3题目工作量4题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度毕业设计质量5综合运用知识的能力(论文(设计)涉及学科范围,内容深广度及问题难易度)6应用文献资料的能力7实验(设计)能力8计算能力(数据运算与处理能力等)9外文应用能力10计算机应用能力11对实验结果的分析能力(或综合分析能力、技术经济分析能力)12插图(或图纸)质量13论文(或设计说明书)撰写水平14论文(或设计)的实用性与科学性15论文(或设计)规范化程度(论文(或设计)栏目齐全合理、SI制的使用等)16创见性(只分“有”或“无”)评阅与答辩17评阅与答辩(有否指导教师和论文评阅人评阅意见、答辩委员会意见以及成绩评定是否恰当等)评定成绩(分为优、良、中、及格、不及格五等)专家评语(如不够填写,可另附纸)评审专家(签名): 年 月 日
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