立式空调面板模具设计及数控加工[三维UG][包含CAD图纸+说明书资料完整]

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编写设计说明书一份 要求说明书正规打印 字数不少于 1 万 2 千字 3 相关文献资料 15 篇以上 4 主要参考文献资料 1 中国机械工程学会 中国模具设计大典编委会 中国模具设计大典 第1 2卷 M 南昌 江西科学技术出版社 2003 1 2 机械设计手册编委会编著 机械设计手册 第1 2卷 M 北京 机械工业出版社 2004 8 3 黄虹 塑料成型加工与模具 M 北京 化学工业出版社 2002 4 李绍林 马长福 实用模具技术手册 M 上海 上海科学技术文献出版社 2000 6 5 模具实用技术丛书编委会编 塑料模具设计与制造实例 北京 机械工业出版社 2002 10 6 吴宗泽 罗胜国 机械设计课程设计手册 北京 高等教育出版社 1999 6 7 洪慎章 实用注塑成型及模具设计 北京 机械工业出版社 2006 8 翁其金 塑料模塑成型技术 北京 机械工业出版社 2000 11 9 史铁梁 模具设计指导 北京 机械工业出版社 2003 8 10 冲模设计手册编写组 冲模设计手册 北京 机械工业出版社 1988 11 濮良贵 纪明刚 机械设计 第八版 北京 高等教育出版社 2006 12 王昆 何小柏 汪信远 机械设计课程设计 北京 高等教育出版社 2007 13 吴拓 机械制造技术基础 北京 清华大学出版社 2007 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 5 毕 业 论 文 设 计 任 务 书 5 本毕业论文 设计 课题工作进度计划 起 止 日 期 工 作 内 容 20 15 年 1 月 5 日 3 月 15 日 3 月 16 日 3 月 26 日 3 月 27 日 4 月 8 日 4 月 9 日 4 月 28 日 4 月 29 日 5 月 5 日 5 月 6 日 5 月 16 日 5 月 17 日 5 月 25 号 查阅相关资料 结合任务书完成开题报告 对空调面板的注塑模具进行总体方案设计 完成公模母模三维图纸及成型零部件的部分计算 完成加工工艺的设计 确定加工工艺方法编写相关程序 提交中期自查表 绘制二维图 完善图纸 提交论文 准备答辩资料 申请答辩 教研室审查意见 负责人 年 月 日 系意见 系主任 年 月 日 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 6 任务书填写要求 1 毕业论文 设计 任务书由指导教师根据各课题的具体情况填 写 经教研室负责人审查 系部领导签字后生效 此任务书应在毕业 论文 设计 开始前一周内填好并发给学生 2 任务书内容按教务处统一设计的电子文档标准格式打印 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 必须和学生毕业论文 设计 完成的 情况相一致 若有变更 应经过系主任签字同意方可重新填写 4 任务书内有关 系别 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 不能只写最后 2 位或 1 位数字 5 任务书内 主要参考文献 的填写 应按照国标 GB 7714 87 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 7408 94 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 2003 年 4 月 2 日 或 2003 04 02 青岛理工大学琴岛学院 毕业设计 论文 指导书 系 部 机电工程系 专 业 机械设计及其自动化 学生姓名 何世兵 学 号 20110201107 设计 论文 题目 空调面板模具数控编程与加工 起 迄 日 期 2015 年 3 月 2 号 5 月 25 号 设计 论文 地点 五号教学楼 C 区二楼 指 导 教 师 吕英杰 教 研 室 负 责 人 张红丽 毕业设计指导书 设计题目 空调面板模具数控编程与加工 适用专业 机械设计制造及其自动化 学时数 8 周 一 毕业设计的性质 目的和任务 注塑是利用注塑机和模具将热塑性塑料或固性塑料加工成产品的方法之一 具有成型工艺简单 制造精密和成本低的特点 尤其对构造复杂及大批量的产 品 注塑成型后无须过多的后加工工序就可以直接投入到实际应用中 鉴于做 本设计的学生属机电工程系 所学的专业是机械设计制造及其自动化 研究模 具方面的课题对他们个人和社会都有积极意义 是对学生综合能力的培养和锻 炼 尤其是总体设计更是如此 一方面巩固 增长学生的专业知识 培养他们 综合运用知识的能力 为以后的工作积累经验 另一方面也希望他们能在自己 的课题上有所发现 改进 创新 提出一些建设性的意见 典型零件的模具设 计 需要学生有扎实的基础知识和广博的知识面及计算机基础 所以 在整个 设计过程中学生可以充分发挥其主动性 积极性 培养了他们的综合分析问题 和解决问题的能力 促进学生由知识型向智能型转化 二 毕业设计的内容和要求 毕业设计内容 毕业设计指导书 2 1 合理地选择模具结构 根据塑件的图纸及技术要求 研究和选择适当的成 型方法与设备 提出模具结构方案 2 正确地确定模具成型零件的尺寸 充分考虑塑件几何形状在不同方向上 的收缩率 3 设计模具应当制造方便 尽量减少后加工 4 考虑模具零件耐磨耐用 结构设计适合塑料的成型特性 毕业设计具体实施步骤 1 通过查阅相关资料 进行设计方案的论证 了解先关背景知识 2 拟定总体方案 设计粉碎机的总体结构 3 零件的数据参数以及材料选择 4 进行受力分析及强度校核 5 绘制相关零件图及装配图 写设计说明书每个学生应绘制 设计要求 1 要求学生在教师指导下独立完成设计说明书一份 1 2 万字左右 2 要求学生独立绘制加工工艺卡及装配图 约 2 张零号图纸 3 要求学生所绘图样符合机械制图的标准 标准件要按标准画法 简化画法或 比例画法绘制 并要标准化 4 要求学生在图样上要有正确的 较完整的尺寸标注与技术要求 5 要求在机件的表达方法上有独到的见解 视图选择正确 布置合理 同组学 生所作图样不能完全相同 提交内容 1 0 号图纸 2 张 1 符合一般制图要求 毕业设计指导书 3 2 仔细填写参数表 3 图面清洁 线条均匀 2 设计说明书一份 设计说明书包含内容 课题研究的背景及意义 设计内容 主要参考资料目录 主要收获与建议 三 毕业设计的基本要求及进度安排 2015 1 5 3 15 查阅相关资料 结合任务书完成开题报告 3 16 3 26 对空调面板的注塑模具进行总体方案设计 3 27 4 8 完成成型零部件的部分计算 设计零件的加工工艺路线 4 9 4 28 完成成零部件尺寸计算 脱模机构设计计算 4 29 5 5 提交中期自查表 5 6 5 16 绘制二维图 完善图纸 5 17 5 26 提交论文 准备答辩资料 申请答辩 四 毕业设计考核方法及成绩评定 对学生评分按五个等级进行 优 良 中 及格 不及格 对课程设计考评按三项内容进行 所占比例为 图样部分及说明书 50 答辩 40 出勤 10 五 主要参考资料 毕业设计指导书 4 1 张永俊 罗进生 瓶盖注射模设计及若干工艺问题探讨 电加工与模具 2002 2 张永俊 刘晓宁 矿泉水瓶盖注塑模设计 模具工业 2002 3 许发樾 实用模具设计与制造手册 北京 机械工业出版社 2000 10 4 陈锡栋 周小玉 实用模具技术手册 北京 机械工业出版社 2001 7 5 模具实用技术丛书编委会编 塑料模具设计与制造实例 北京 机械工业出 版社 2002 10 6 吴宗泽 罗胜国 机械设计课程设计手册 北京 高等教育出版社 1999 6 7 洪慎章 实用注塑成型及模具设计 北京 机械工业出版社 2006 8 翁其金 塑料模塑成型技术 北京 机械工业出版社 2000 11 9 史铁梁 模具设计指导 北京 机械工业出版社 2003 8 10 冲模设计手册编写组 冲模设计手册 北京 机械工业出版社 1988 11 濮良贵 纪明刚 机械设计 第八版 北京 高等教育出版社 2006 12 王昆 何小柏 汪信远 机械设计课程设计 北京 高等教育出版社 2007 13 吴拓 机械制造技术基础 北京 清华大学出版社 2007 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 1 青岛理工大学琴岛学院 毕业论文 设计 中期检查表 2015年 4月 29日 系 别 机电工程系 指导教师 吕英杰 学生姓名 何世兵 专 业 机械设计制造 及其自动化 学号 20110201107 班 级 机械设计制造及其 自动化 11 3班 题 目 空调面板模具数控编程与加工 计划完成时间 2015年 5 月 14 日 定稿时间 工 作 进 展 情 况 第 4 周 返校 查阅相关资料 完成开题报告 第 5 周 完成空调面板的三维设计 第 6 周 完成完成零件的分模工作 绘制主要模具零件 第 7 周 完成整套的模具设计 设计完成加工工艺设计 第 8周 完成注射模脱模机构设计及完成模具的装配图 编写 出加工工艺卡 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 2 检 查 情 况 及 意 见 检查人员签字 系检查小组签章 日期 备注 填写说明 1 基本信息填写均应填写全称 如计算机工程系 信息管理与信息系统 2 工作进展情况 填写自返校进行毕业论文写作 每周完成的工作任务 截至期中教学检查周论文进展程度 具体检查时间由教务处统一规定 此内 容由学生或指导教师打印填写 3 检查情况意见 由系指定专门检查人员填写 注意不能指导教师填写所 带学生的意见 意见填写 如进展速度较慢 或较快 或其他建设性意见 如 没有问题可填正常等 4 此表公布之日起 原学生自查表废止 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 3 青岛理工大学琴岛学院 实 习 报 告 实习名称 毕业实习 实习性质 毕业实习 系 部 机电工程系 专业班级 机械设计制造及自动化 11 3 学 号 20110201107 学 生 何世兵 指导教师 吕英杰 青岛理工大学琴岛学院教务处 2015 年 4 月 30 日 学 生 何世兵 指导教师 吕英杰 实习名称 毕业实习 实习时间 2015 3 2 2015 3 29 实习地点 青岛市 实习目的 临近毕业为以后工作找点经验 更好的了解自己适合什么工作 实习内容 一 实习过程 1 通过专题讲座 观看影片 录像及参观考察 了解家电在国民经济中的地位 作用及发 展 2 应用范围 制造工艺 加工工艺与设备 3 了解国内外家电行业的现状及发展前景 4 入厂安全教育 5 了解家电生产的流程这个生产装配测试的过程 6 主要了解的洗碗机的内胆冲压工艺 参观了洗碗机内胆及抽油烟机的冲压机床 还有点 焊的加工工艺过程 以及在机床实际生产操作的安全注意事项 机床的操作规范规则 7 了解了洗碗机的工作原理 了解洗碗机主要的电路组成部分熟悉了整体洗碗机装配流水 线 二 主要收获 毕业实习是学生毕业前的一次重要的实习经历 这次毕业实习真的很高兴能到海尔的厨 电部实习 在海尔的厨电生产部我了解了很多对自己很有用的知识 包括生产的管理质量的 管理体系 海尔的 6S 日常生产要求都是海尔给人不同的企业文化 海尔以及其完善的家电 生产工艺及良好的质量管理体系实现了海尔品牌的价值 在海尔更多的是了解海尔的钣金冲 压工艺 钣金的冲压在家电行业应用十分的广泛 先进的钣金工艺和生产设备将会大大的提 高生产效率和生产质量 海尔本着严质量的原则形成了完善的质量管理体系 包括日常的模 具维护模具的存放已经生产管理 这些良好的思维方式深深的影响了我 在洗碗机事业部学更多的是责任 海尔产品的好坏将会取决每一个工人的态度 良好的 团队将会又好又快的生产出产品 也更多的把学习的知识联系到了实际中 由于洗碗机质量 比较重 所以线体运用到了自动搬运机械手臂 机械手臂通过多个光感传感器定位了解产品 的位置反馈给机器的大脑 PLC 通过 PLC 的程序控制整个机械手臂的运作 实现了全自动化 的机械智能化搬运 可见 PLC 在日常生活中的重要作用 洗碗机的工作基本还是通过单片机控制的 在日常生产中不是罪先进的控制方式就是最 好的方式 由于 PLC 昂贵的价格单片机在家电中的应用将会更有优势 单片机以价格便宜体 积小的优点 在家电得以应用 洗碗机的工作原理为摇臂式喷水清洗原理 通过加热水并配 合洗碗机专业水软化清洗剂达到非常良好的碗碟清洗效果 洗碗机整体设计简洁 在节能方 面做的不错 通过水泵加压为摇臂提供动力并同时提供了水冲洗的压力 在日常的生产中产 品的设计并不需要太复杂 在的设计产品的装配设计得越简洁越好 由于现在国内生产线还 难以达到全自动化 所以简洁的装配方式和良好的生产工艺将会大大的提高生产效率 而且 简单的结构将会减低生产难度 更多的是节约成本 洗碗机的摇臂选择塑料件将会在节能上 更有优势 而且塑料可以用塑料模具生产 生产效率高生产工艺要求不高 3 存在问题 由于洗碗机的摇臂喷水清洗方式是不全面的物理清洗方式 所以在清洗的时候会出现清 洗死角 导致清洗的残留 这体现了这种清洗方式的不足 还有另一种现在比较先进的清洗 方式 超声波震荡清洗方式 通过超声波对水的微观气化作用 形成无数的小水气泡以达到 清洗效果 这样清洗方式的优点是清洗干净无死角 清洗过程安静无噪音 但因为其昂贵的 生产价格影响了它走入到一般家庭中 所以在实际生产在考虑技术的情况下 也要考虑到成 产成本经济效益情况 四 解决问题 我国现在家电行业水平还是不错的 我国在冰箱空调等白色家电还是很有优势的 由于 单个企业家电的成产还是很依赖工人的生产 没有实现半自动化甚至全自动化 导致一个家 电企业难以满足市场的需求 形成了我国现在家电企业很多品牌繁杂的现在 导致现在国内 家电质量参差不齐 行业标准难以统一 而且企业间容易发生恶性竞争 为了解决这一的问题 首先是国内的龙头企业必须要跟上时代的步伐 在资金充足的情 况下 不断的改善生产方式提高生产效率 最起码要实现半自动化 提高企业的核心竞争力 在保证质量的时候狠抓生产线 不断的从最基本的生产线改进工艺提高生产效率 发展专业 生产 进一步扩大优势企业的规模 还必须进一步培养加工方面的专业人才 加强职工队伍 的技术培训 提高全行业的技术与劳动素质 五 建议 我们要不断的练习多去工厂参观实习 这样不仅巩固我们的专业知识 而且为我们的这 个行业更加深入的了解 争强我们学好这个专业的信心 同时踏入社会有了信心 在 通 机 工 厂 的 实 习 了 解 了 目 前 制 造 业 的 基 本 情 况 只 是 由 于 机 械 行 业 特 有 的 技 术 操 作 熟 练 性 和 其 具 有 的 较 大 风 险 性 很 遗 憾 地 不 能 多 做 一 些 具 体 实 践 的 操 作 但 是 观 察 了 一 台 机 床 的 各 个 零 件 的 生 产 加 工 过 程 及 其 装 配 过 程 使 许 多 自 己 从 书 本 上 学 的 知 识 鲜 活 了 起 来 明 白 了 本 专 业 在 一 些 技 术 制 造 上 的 具 体 应 用 我 们 同 时 也 学 到 老 师 的 敬 业 严 谨 精 神 老 师 们 不 耐 其 烦 地 帮 我 们 查 找 程 序 中 的 错 误 一 遍 又 一 遍 有 的 程 序 特 别 长 可 老 师 才 不 计 较 这 些 只 要 有 一 点 毛 病 就 一 定 要 把 它 揪 出 来 尽 自 己 最 大 的 努 力 把 同 学 们 的 作 品 修 整 得 更 为 完 美 一 点 有 的 老 师 会 一 次 又 一 次 地 给 同 学 演 示 如 何 操 作 直 到 同 学 真 正 清 楚 指导教师评语 成绩 系部教研室 意 见 毕 业 设 计 论 文 题 目 空调面板模具数控编程与加工 系 别 机电工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 11 级 姓 名 何世兵 指导教师 吕英杰 日期 2015 年 5 月 10 日 青岛理工大学琴岛学院 毕 业 论 文 设 计 学生开题报告表 课题名称 空调面板模具数控编程与加工 课题来源 B 课题类 型 B 导 师 吕英杰 学生姓名 何世兵 学 号 20110201107 专 业 机械设计制造 及其自动化 一 注塑模具的发展现状及前景 简介家用商用空调 塑料模具工业近 20 年来发展十分迅速 早在几年前塑料的年产量按体积计算 已经超过钢铁和有色金属年产量的总和 塑料制品在汽车 机电 仪表 航天航 空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用 塑料 制品成形的方法虽然很多 但最主要的方法是注塑成形 世界塑料模具市场中塑 料成形模具产量中约半数是注塑模具 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 对于注塑模具市场的发展前景 注塑模具标准化水平向高水平逐步提高 CAD CAM CAE 技术得到普及 注塑模具生产向信息化发展 随着现在国民生活水平的提高家用空调已经普及 空调已经成为人们不可缺少 的一件实用家电 所以对空调生产工艺和生产水平提出了一个更高的要求 人们 需要买到的是一件价格实惠外观的家电 因此对于家电 包括冰箱 空调 电视 机 洗衣机等 塑料模具生产制造工艺也有了更高的要求 先进合理的模具生产 工艺可以降低生产成本 并且可以生产出外观漂亮精致让顾客眼前一亮的家电 外来塑料模具的工艺改进和生产将是个主要的研究课题 二 本毕业设计 论文 课题的目的和要求 本课题要求学生根据空调面板模具的使用环境和生产工艺要求 设计空调面 板造型外观 完整完成外壳的注塑模具设计 并且完成其模具材料 加工机床 加工工艺方法的选择 通过检索 收集和整理相关质料编写出模具加工工艺卡 确定整体设计加工方案 最终生成能切合实际的 较完整的注塑模具图纸 并写 出说明书 三 本毕业设计 论文 课题的技术要求与数据 或论文主要内 容 1 设计空调面板造型方案合理符合加工工艺要求 2 注塑模具生产工艺方案论证充分 设计 计算准确 3 设计过程要求完成标准模架的选择 模具材料 模具加工机床 模具加工 方法的选择 校核与设计计算 模具装配图和零件图绘制 4 必要工作及图纸 1 设计空调面板造型外观 确定模具尺寸选择模具配套配件 2 计算校核模具的强度刚度工艺要求选择合适的模具材料 3 模具装配图 主要及非标准件零件图 动模板 定模板 动模型芯 定模 型芯等 4 用 UG CAD 软件画出一张模具的装配图和零件图及模具产品图 5 选择加工工艺方案确定加工机床 制作加工工艺卡 6 整理数据和图纸完成毕业设计说明书的编写 四 任务完成的时间安排和阶段内容 1 03 30 04 04 初步了解毕业设计课题的实际意义 课题在国内外的发展 概况 编写开题报告 重点完成对毕业设计课题实施方案的描述 2 04 05 04 15 完成空调面板的产品设计并绘制二维 三维图 3 04 16 04 30 完成空调面板注塑模具设计 并绘制模具总装图 4 05 01 05 05 完成模具制造生产工艺卡 5 05 06 05 15 编写设计说明书 6 05 16 05 30 毕业答辩 五 主要参考资料 1 中国机械工程学会 中国模具设计大典编委会 中国模具设计大典 第 1 2 卷 M 南昌 江西科学技术出版社 2003 2 机械设计手册编委会 机械设计手册 第 1 2 卷 M 北京 机械工业出版 社 2004 3 王文平 塑料成型工艺与模具设计 M 北京 北京大学出版社 2005 4 黄虹 塑料成型加工与模具 M 北京 化学工业出版社 2002 5 胡凤兰 互换性与技术测量基础 M 北京 高等教育出版社 2009 指导教师签名 日期 课题类型 A 工程设计 B 工程技术研究 C 软件开发 D 机械设计 E 实验研究 F 理论研究 G 其它 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 1 青岛理工大学琴岛学院毕业论文 设计 评审表 指导教师用 序号 评审项目 指 标 满分 评分 1 工作量 工作态度 按期圆满完成规定的任务 难易程度和工作量符合 教学要求 工作努力 遵守纪律 工作作风严谨务 实 善于与他人合作 20 2 调查论证 能独立查阅文献和调研 能较好地做出开题报告 有综合 收集和正确利用各种信息及获取新知识的 能力 10 3 周 记 详细记录 如实反应设计 论文 过程 5 4 译 文 翻译准确 通顺 文笔流畅 译文数量符合要求 5 5 设计 实 验 方案 分析与技 能 设计 实验方案科学合理 数据采集 计算 处理 正确 论据可靠 分析 论证充分 结构设计合理 工艺可行 推导正确或程序运行可靠 绘图符合国 家标准 20 6 设计说明 书 论文 质量 综述简练完整 有见解 立论正确 论据充分 结 论严谨合理 文理通顺 技术用语准确 符合规范 图表完备 正确 30 7 创 新 工作中有创新意识 对前人工作有改进 突破 或有独特见解 有一定应用价值 10 是否同意参加答辩 总分 评语 需手写 指导教师签字 日期 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 2 青岛理工大学琴岛学院毕业论文 设计 评审表 评阅教师用 序号 评 审 项 目 指 标 满分 评分 1 周 记 详细记录 如实反应论文 设计 过程 10 2 课题完成量 课题完成达到教学基本要求 难易程度 工作量大小合适 20 3 调 查 论 证 根据课题任务 能独立查阅文献资料和从事其它 调研 有收集 综合和正确利用各种信息的能力 10 4 译 文 翻译准确 通顺 文字流畅 译文数量符合要求 5 5 设计 计算 论证 推导 综合分析科学 方案设计合理 推导正确 计算 准确 论据可靠 论证充分 结构合理 工艺可 行 图样绘制与技术要求符合国家标准及要求 35 6 设计说明书 条理清楚 文理通顺 用语符合技术规范 图表清楚 书写格式规范 15 7 创 新 有重大改进或独特见解 有一定应用价值 5 总分 评语 需手写 评阅教师签字 日期 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 3 青岛理工大学琴岛学院毕业论文 设计 评审表 答辩教师用 序号 评 审 项 目 指 标 满分 评分 1 报告内容 思路清新 语言表达准确 概念清楚 论点正确 实验方法科学 分析归纳合理 结论有应用价值 40 2 报告过程 准备工作充分 时间符合要求 10 3 创 新 对前人工作有改进或突破 或有独特见解 10 4 答 辩 回答问题有理论依据 基本概念清楚 主要问题回答准确 深入 40 总分 评语 需手写 毕业论文 设计 评价 指导教师评分 评阅人评分 答辩评分 综合评定成绩 按结构分 4 3 3 答辩委员会负责人签名 可盖章 年 月 日 青岛理工大学琴岛学院 教务处 14 15 1 33 号 27 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 摘 要 塑料制品在日常生活生产中应用非常广泛 塑料制品涉及到家电 手机 电子仪表 机电 汽车 电脑等行业 塑料制品由于它原料丰富 价格便宜 性能优良的特点 受到了人们的喜爱和好评 然而塑料成品质量的好坏与注射 模具的设计 生产 加工工艺水平有着极其重大的关系 由此可见注塑模具在 国民生产中的重要地位 设计和改良注塑模具以及模具的加工工艺是塑料产品 生产需要长期研究的一个课题 本次设计研究的小型立式空调控制版面外壳的模具设计及其模具加工工艺 首先根据外壳的使用要求和装配关系 确定空调控制版面外壳的尺寸大小和重 要形状 设计出符合使用和生产的产品图 用 UG 设计确定产品图的尺寸建模成 型 在产品设计完成后 通过 UG 分模 模架调用标准间的调用完成产品的模具 设计 在通过产品体积 尺寸 产品材料的缩水系数 设计计算相关数据 最 终确定模具的冷却系统 排气系统 开模行程等的设计和选择 模具设计完成后开始考虑凹模凸模的生产和加工工艺的设计 在了解凹模 凸模形状结构特点后 选择确定加工机床 确定加工工艺路线 完成加工工艺 卡 最终用 UG 完成机床加工程序的编写并模拟加工完成 由于以前接触模具设计比较少 在经过大量的模具设计模具加工程序等资 料的学习后 对模具生产又有了更一步的了解和心得 更牢的掌握了自己的专 业知识 关键词 注射成型分型面 注塑工艺 UG 数控加工 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 I I Abstract The application in the production of plastic products in everyday life is very wide plastic products related to home appliances mobile phone electronic instruments electrical and mechanical automobile computer and other industries Plastic products due to its abundant raw materials cheap price excellent performance characteristics By the people s love and praise However the quality of plastic injection mold design and the quality of the finished product production processing level has a significant relationship This shows the important role in the national production of injection mold Process design and improvement of injection mold and the mold is a long term research subject of plastic products production needs Research on the design of small vertical air conditioning control panel shell mould design and mould processing technology Firstly according to the use requirements of shell and assembly relation Air conditioning control panel to determine the size and shape of the shell Designed to meet the use and production of the product graph To determine the size of graph modeling product design with UG After the completion of product design mold mold the call through the UG standard calls to complete mold design products In the product volume size material shrinkage coefficient the design and calculation of relevant data Finalize the design and selection of mold cooling system exhaust system mold opening stroke Design of mold design is completed to start production and processing technology of die punch To understand the structural characteristics of the die punch shape machining tool selection determine the processing route complete the process card Finally using UG complete machining programming and simulation processing Due to previous exposure of mold design is less after a lot of mold design and mold processing procedure of data after learning The mold has a deeper understanding and experience more firmly grasp their own professional knowledge Key words injection molding parting surface injection molding UG NC machining 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 2 目 录 摘 要 I Abstract 1 课题背景意义 1 1 1 模具概况 1 1 2 国内模具发展现状及方向 1 1 3 本课题的内容和材料 3 2 产品设计 5 2 1 产品外观设计 5 2 2 整体结构设计 5 2 3 外壳设计 6 3 模具设计 8 3 1 浇注系统设计 8 3 2 分型面的选择 11 3 3 凸模 凹模的设计 12 3 4 导向机构的设计 13 3 5 排气系统设计 15 3 6 冷却系统设计 16 3 7 模具材料的选取与热处理 16 4 模具的数控加工工艺编制与仿真 18 4 1 凹模凸模工件的简介 18 4 2 公母模零件图工艺分析 18 4 3 零件图工艺设计 19 4 4 模具加工程序 30 结 论 31 致 谢 33 参考文献 34 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 0 0 1 课题背景意义 1 1 模具概况 随着我国市场经济发展现代化水平的提高 模具生产制造行业将会成逐渐成 为了我的重要的工业组成部分 模具制造业是国民生产水平的基础行业 模具 制造业的新衰将会直接影响到整个国工业的发展水平 模具制造水平将会对这 个过整个国家的产品质量生产效率开发新产品的能力有特别大的影响 模具的 生产技术也是现在国内先进尖端技术重点的应用的领域 现在的尖端的技术应 用在模具行业将会大大的加强行业的发展水平 提高模具生产的水平和质量 现在模具行业技术科技的发展水平已经成为衡量一个国家的工业发展水平的重 要标志 现在市场对模具的质量要求越来越高 一方面促进了模具的行业的发 展 另一方面也对模具制造业提出了更高的要求 由于工业产品的发的生产 工业成品的种类数量不断的增多 所以对模具的要求数量也相应的增加 也相 应的对模具行业提出了相应的要求 极短的生产周期将会是模具生产厂商的核 心竞争力 在保证模具质量和生产要求的同时 短的生产周期将会提高国民工 业的生产效率 而对于模具购买厂商极短的生产周期将会提高他们出新产品的 效率 提高了他们的市场占有率 现在模具主要分为注射模具和冲压模具 注 塑模具在大批量塑料产品的生产起到非常重要的作用 自动化生产在模具行业 的应用将会大大的提高生产效率和产品品质 冲压模具主要用于金属类钣金件 的冲压成型 在国民生产中也起到重大的作用 在汽车和家电行业钣金类的冲 压模具 提高生产率的同时实现了产品多样化 冲压模具在汽车 家电制造行 业的重要性可见一斑 1 2 国内模具发展现状及方向 1 2 1 国际注塑模具的发展现状 随着我国改革开放国民经济的迅速发展 模具行业也在我国快高速发展 我国的模具行业通过不断引进国外先进技术和高端加工设备使得注塑模具制造 水平相比 10 年前进步一大步 虽然我国模具行业取得巨大的成就 但我国的模 具制造水平国际发达国家的水平还是有一定的距离的 由于技术的引进使得我 国对先进的模具制造技术的掌握不足 先进的模具制造设备的自主研发和大批 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 1 1 量生产不足 导致引进国外先进模具制造设备价格昂贵 先进设备在我国的应 用受到限制 塑料模具主要分为这几类 中空成型模具和挤出成型模具 注塑 成型模具 在我国现有的模具制造水平中 以注塑成型模具为第一 中空成型 模具则是最薄弱的方面 当前 在我国小模数塑料齿轮等精密塑件已经与国外模具制造水平持平 由于现在的绘图设计软件在精密塑件模具中的作用 纠正了由于成型压缩造成 的齿形误差 从而达到了标准渐开线造型要求 现国内模具制造行业的一些精 密 复杂 大型模具的设计制造水平也已经追赶上国际水平 使用计算机 CAD 等绘图设计软件 计算机模拟注塑成型抽芯脱模机等先进高端设计方法大大的 提高了塑件的精度和生产水平 复杂模具的制造水平提高起到了很大作用 在 我国 20 吨的大吨位塑料模具已经完全不罕见 而且制造水平也已经达到非常高 的高度 我国 吨位塑料模具为现在最大吨位模具 虽然我国注塑模具工业区取得了巨大成就 但许多方面与工业发达国家相 比还是有较大差距的 我国在大型 精密 复杂和长寿命模具技术等数据方面 明显比先进发达国家有比较大的差距 在我国这些模具的生产制造水平根本满 足不了我们现在对模具行业的需求 现在只能通过进口和不断的买国外的设备 和技术来弥补 高度集中化 智能化 柔性化和网络化是国外模具行业最基本的几个特征 通过这些方法提高产品质量及生产效率是一个重要的手段 只有在技术面不断 的创新才会不断的提高生产能力和水平 可见高标准化的工艺和创新研发程序 是很有必要发展和完善的 技术上实现专业化是模具公司和模具行业必须完善具备能力 现在越来越 多模具生产企业采用龙头企业的设计工艺 按工艺流程安排加工的专业化生产 的生产管理模式 从基础的降低了模具生产产业对模具工人的模具全套的专业 知识 大大的提高了生产率实现了低基础高产品质量的生产管理体现 强调专 业化质量管理严格化生产系统明确化 对比过完的模具制造水平我们也发现并 总结了我们的不足 第一模具行业的发展不平衡 只是一部分达到了国际高端水平 其它方面 还是很薄弱导致我们整体模具制造生产水平偏低 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 2 2 第二我国的工艺技术和设备陈旧 自主创新研发能力不足 很大一部分靠 引进国外的现在模具生产技术和模具设备 导致先进的模具设备和模具制造技 术得不到广泛的应用 国内供求关系不平衡 第三供需矛盾得不到解决 生产周期较长使得供求关系紧张 1 2 2 国内注塑模具的发展趋势 目前我国工业化的发展水平为多样化 产品跟新速度快 产品经济竞争激烈 为了适应国内用户对于模具制造的要求生产周期短 高的制造精度和制造水平 便宜的价格的迫切需求 模具设计由经验方向设计阶段向理论计算和计算机辅 助设计方向发展 CAD CAM CAE 技术广泛应用模具制造业 使得模具结构更 科学合理 大大提高模具精度 缩短模具生产周期减少模具产品开发周期 模 具将会向着高精度大型和超小型方向发展且将进一步开发发展多功能复合模具 并且通过热流道技术日益广泛应用提高原料的使用率节约塑料产品的产品生产 成本 提高塑料产品的精度是我国模具制造行业不断发展的方向 模具标准件 的应用标准化将得到广泛的应用 且国内对中 高档的的需求比例将会不断增 大 所以模具制造将会朝着高的生产精度和制造精度 尽量的缩短生产周 各 种产品多样化的方向不断发展 1 3 本课题的内容和材料 1 3 1 本课题的内容 1 对家用立式空调控制版面外壳的注塑模具进行设计 2 绘家用立式空调控制版面外壳的注塑模具各零件图和整体装配图 3 分析家用立式空调控制版面外壳的注塑模具主要零件的机械加工 工艺 4 编写公母模的机加工程序 模拟加工确定程序刀路 5 完成工艺工序卡的编写 1 3 2 材料 家用立式空调控制版面外壳是家用空调的外壳 所以从产品的使用环境和 产品要实现的功能考虑 材料应选择生产容易适合大批量生产且有较高的冲击 性和耐酸碱性 通过查质料和对材料的性能对比 最终选择聚苯乙烯 PS 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 3 3 聚苯乙烯的特点染色性强 无毒无味 有较高的冲击性和耐酸碱性 收缩率为 0 4 0 7 易成型 且生产的产品可以达到外壳的装配精度要求 聚苯乙烯 价格适中生产成本不高并且聚苯乙烯的易染色性能更便于空调外壳的喷粉工艺 所以聚苯乙烯很适合作家电外壳的原材料 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 4 4 2 产品设计 2 1 产品外观设计 本产品为家用立式空调控制版面外壳 从塑料产品的使用要求考虑 使用 的塑料材料必须要有一定的强度刚度还需要一定韧性和足够的化学稳定性 综 合性能符合使用要求 空调外壳内壳上有四个螺丝柱 和螺丝配合起到装配固 定安装作用 外壳上有两个一大一小的两个窗口 大的窗口是出风口 主要起 到冷风或热风起到温度调节作用 而小窗口是安装空调控制版面起到人机对话 人机智能控制 图 2 1 家用立式空调控制版面外壳三维外观 2 2 整体结构设计 空调外壳的设计 主要考虑安装方便装配合理的思路设计 所以空调外壳 选择长方体干净整洁的设计风格 更注重产品的质量和使用性能 经过考虑空 调的装配关系 空调的是用环境最终确定空调外壳的厚度及外形 外观尺寸 图 2 2 家用立式空调控制版面外壳内部图 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 5 5 2 3 外壳设计 2 3 1 材料选择 塑料产品件是否符合工作使用要求 主要从以下几个性能方面选择考虑 1 塑料材料的力学性能是非常重要的一个性能条件要求 良好的刚性 韧性 等性能使得塑料产品件的使用用性能大大提高 更能符合各种工作使用 要求 2 塑料材料的物理性能也是也是非常重要的一个性能条件要求 电气绝 缘程度 使用环境温度的变化对产品变化的适应性 绝热程度的高低等新性能 也会影响到塑料材料的选择和使用 3 塑料材料的对接触物的化学耐心也是衡量和选择材料时的重要条件 干净卫生 无味无毒的塑料材料就会在家电等和人们生活接触多的产品生产中 得到优先考虑 4 塑料适宜的收缩率可以保证塑料产品的尺寸要求 必要的精度要求符 合塑料成品的生产使用装配要求 所以塑料的这一性能也是在塑料材料选择是 一个重要的影响因素 5 塑料材料的选择还可以从材料的工艺性考虑 塑料的流动性 结晶特 点等性能是否符合生产要求 也是选择塑料材料时的一个重要考虑方面 从以上各个方面综合考虑分析聚苯乙烯 PS 聚苯乙烯合理的价格和各个 方面表现出的性能都非常的合适作为空调外壳的原材料 所以最终考虑选择聚 苯乙烯 PS 来作空调家电控制版面外壳的材料 2 3 2 产品的工艺性与结构设计 2 3 2 1 尺寸精度 塑料产品的尺寸精度要求是塑料模具生产制造中非常重要的一个要求 模 具生产时的制造精度对精度的影响很大 后期的模具使用磨损对精度的影响也 不小 而塑料的收缩率波动及塑料产品在生产时的环境温度也将会影响到最终 产品的尺寸形状精度 影响塑料产品的最终精度的因素非常多 所以导致了塑 料件的尺寸精度不高 所以为了达到装配和使用要求 往往降低对塑料件的精 度要求 在能满足使用要求的情况下尽量选择低精度等级 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 6 6 由于空调外壳只是起到外观和保护作用 所以尺寸精度的要求不高根据 GB T14486 93 塑料制件公差等级考虑 最终选择 3 级精度 这个等级的精度既 符合使用要求又符合塑料制件的生产工艺要求 由于塑料材料的收缩率性能的存在 当塑料材料在模具中冷却成形的时候 塑料会发生缩水现象 模具型芯或型腔被塑料包裹的凸起部位将会被紧紧抱紧 使得模具在开模后塑料制件难以从模具脱离出来 所以在设计模具的时候必须 要考虑到这一情况 为了在保护塑料件的同时让塑料件顺利的从模具中脱离出 来 设计必要的拔模斜度是很有必要的 从模具的形状 壁厚和塑料材料的收 缩率等个方面考虑决定拔模斜度的大小 当不影响塑料产品的是用的前提下 拔模斜度可以适当的取大些 这样更利于塑料产品的脱离 从空调外壳的设计 尺寸可知产品的开模方向 Z 轴产品比较高 拔模斜度过大会影响装配和产品尺 寸 根据塑料产品的使用要求和塑料材料的收缩率确定空调外壳的壁厚为 3 毫 米 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 7 7 3 模具设计 3 1 浇注系统设计 在注塑模具中塑料材料从进料口的主流道流到模具模腔中的这个路程就叫 做浇注系统 常见的浇注系统分为两类一类是热流道浇注系统另一类为普通流 道浇注系统 两类浇注系统各有差异 热流道浇注系统是现在比较先进的浇注 系统 相比普通浇注系统而言热流道浇注系统有塑料材料的利用率高 可以调 节模具模腔内的温度 注塑周期大大的缩短等优点 所以浇注系统的选择和设 计对生产效率和塑料产品的质量有着重大的影响 在提高原料的利用率和提高 生平质量方面选用先进浇注系统和合理的流道设计将是一个重要的研究方向 在选择和设计模具的浇注流道时 有一些选择和考虑的因素需要考虑 1 在注塑模具中注塑流道越长压力和热量的流失就越多 所以选择合理 的流道并且尽量的缩短流道将会大大的提高产品质量且缩短注塑周期提高生产 效率 2 浇注系统的设计时 需要考虑到模具的系统的排气系统 良好的排气 系统将会是产品不会出现气孔现象 也是提高产品质量的一直方法 由于流道 有流道流道和浇注口的装配配合关系在 细微的间隙利于空气的排出 3 不封产品属于外观件或外壳件 需要保证产品的外观的光滑性和完整 性 所以浇注口的位置选择就尤为的重要 浇注口位置尽量的避开产品的表面 选择对表面要求不高的位置作为浇注口是个比不错的选择 4 浇注系统的设计当然也需要考虑到模具型腔的布局 一模一腔的模具 布局和一模多腔的布局浇注系统设计考虑的方向当然也是有区别的 一模多腔 模具的浇注系统更多想是需要考虑主流道的进胶流量 进胶的方向和位置是模 具中的每个产品可以顺利成形不出现残次品 3 1 1 主流道部分的尺寸设计 不管卧式还是立式的注射机 主流道都是垂直模具分型面的 为了是流道 口冷凝的废料可以排除使得主流度是设计为圆锥形的 每次设计的模具是立式 空调控制版面的外壳件 由于空调外壳件产品尺寸相对比较大所以考虑设计为 一模一腔的模具结构 由于本次产品的体积尺寸比较大所以综合考虑选择大水 口模具的设计思路 根具对产品尺寸设计产品立体图分模初步得到凹模和凸模 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 8 8 根据分模的结果初步可以选择考虑和选择选用的模架 根据模具 UG 软件的分 析最后确定了模具主流道部分和浇口套的尺寸如图 图 3 1 浇口套 3 1 2 定位圈尺寸设计 绝大多数的的注塑模具中都采用单独添加定位圈的方式来实现模具与注射 机接口的定位 主流道衬套与定位圈是用来定位连接注塑机喷嘴使得模具主流 道与注塑机喷口对齐 从而使得塑料原料可以顺利的流入模具型腔内 由于定 位圈是标准件 所以通过查表可以选择确定定位圈的结构形状大小和相应尺寸 最终确定选择是使用的定位圈如图如图 3 2 图 3 2 定位圈 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 9 9 3 1 3 浇口尺寸设计 浇口又被人们称为进料口 之所以称为进料口是因为它是连接分流道和模 具型腔之间又细又短的通道 其功能是是注塑原料可以顺利的从注塑机流入模 具型腔之间 使得可以生产出合格的产品 浇口除了有这一个基本功能它还可 以对流道里料的流速起到调节作用 当型腔填满后浇口料的速度冷却凝固起到 防止料倒流的作用 浇口位置的选择 形状和尺寸的大小将会直接影响到塑料 件产品的质量和性能 如果浇口的选择设计不合理的话将会导致缺料 白斑 翘曲 缩孔等各种产品缺陷 因此正确的设计浇注口是模具设计中非常重要的 一个环节 浇口的设计往往需要考虑很多的因素 但首先需要考虑浇口的位置尺寸是 否符合塑料的性能 模具结构 注射工艺 截面尺寸以及塑料产品的形状等参 数要求 最终保证熔料可以快速的进入填满型腔 在填满后将能适时的冷却封 闭防止倒流 所以浇口的截面最好要设计小一些 长度尽量设计得尽量短一些 这样设计的好处是增大了料的流速 加快了流道料的冷却封闭速度并且更加的 便于塑件产品如浇口废料的分离 小的浇口将不会留下明显的浇口痕迹 保证 了塑料产品的外观质量要求 浇口的设计不但需要考虑上面的各种因素 还需 要考虑下面的一些要求 1 在设计的时候必须尽可能的缩短熔料从主流道到模具型腔的流动距离 2 塑件产品壁厚较厚的地方很适合开设浇口 因为这样的好处是塑件不 容易发生缺料 质脆等现象 3 不管产品是否有表面质量的要求 都应该尽量缩小浇口或熔接痕面积 的大小 4 在设计浇口的时候也需要考虑型腔中的排气方面 利于排气的设计方 案是合格的设计方案 5 由于塑件产品是熔料从液态从新凝固形成固态的产品 所以在设计浇 口的还是需要考虑一下分子定向和结晶情况的影响 6 在生产过程中浇口熔料产生喷射和蠕动现象度是严重影响产品质量的 所以在设计的时候一定要避免这样想现象产生 7 浇口不适合设计在产品的曲面位置 浇口尽量的设计在平面位置 浇 口位置受到冲击载荷将会影响生产产品的质量 所以应避免把浇口的位置设在 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 10 10 重加载荷大的位置 以下是浇口常用的几种形式 1 直接浇口是现在所有浇口里最简单的 它对浇口形状没什么特殊的要 求因此也被人们称为非限制浇口 2 针浇口也能叫点浇口 它的原理是在产品面上开一个很小的圆形浇口 在小型壳类零件的生产模具上经常可以见到 由于点浇口浇口点便于选择没有 什么特殊的要求浇口附近变形小浇口对产品的表面质量影响不大 且浇口废料 板便于处理等优点 相应的它也有不少缺点 由于浇注口太小必定会加大了注 射压力的要求浇口小进料的速度就慢一些这个生产周期相对延长了 只适合小 零件塑料产品的生产 3 在分型面上成矩形的浇口人们一般称为矩形浇口 矩形浇口的特点是 从塑料产品的侧面进料 侧浇口的位置产品壁的厚度将会直接影响浇口料的凝 固 所在实际生产中一般把产品侧壁生产加工的薄一些 这样留出在试模的时 候留出调节的余地 最终控制浇口位置的凝固时间 本产品是立式家用空调控制版面的上外壳 对表面质量有一定的要求 综 合各个方面考虑 最终把浇口设计为点浇口选择的位置在外壳件的上面表面 这样设计的好处是便于进料 且结构简单等 3 2 分型面的选择 分型面的位置将会直接决定了模具的结构形式 所以的在注塑模具设计中 分型面的选择是个非常重要的设计环节 分型面的选择还将会影响后面模具制 造的工艺 选择合理适当的位置作为分型面将会简化型腔结构并且降低模具制 造中的加工难度 而选择分型面的位置需要考虑以下方法和要求 1 塑件外形的最大轮廓出非常设计为分型面 因为在这里设计分型面将 会利于型腔排气且使得分型完成后模具的型腔便于机加工更符合加工工艺要求 2 在分型面的设计中还需要考虑塑件的脱模情况 选择分型面的位置时 应选择便于塑件脱模的位置 3 设计分型面时一定要保证塑件的精度要求 这也是分型面设计最基本 的要求条件之一 4 分型面的位置选择也会影响到产品的表面质量 由于分型面位置公母 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 11 11 模的配合关系也会影响产品质量 满足产品表面的质量要求可以使分型面设计 的基本要求 5 良好的加工工艺将会大大的提高产品质量和生产效率 所以在分型面 的设计应该便于模具的制造加工 6 在型腔的排气系统中分型面位置模具的排气起到很重要的位置 良好 的分型面位置选择将会更加的利于型腔的排气 使得可以成产出没有符合要求 的塑料产品 所以在分型面的选择是必须要考虑便于型腔中气体的排除 根据以上分型面设计的要求综合考虑决定使用简单的单分型面 选择单分型面有便于塑料产品从浇注系统模具的型腔内分离及点浇口的拉 断的好处 单分型面设计还便于塑料产品的顶出 结构简单 本次设计塑件 分型面选择如图 3 5 图 3 5 分型面 3 3 凸模 凹模的设计 模具中凹模 型芯 侧抽芯等零件决定产品的形状大小 尺寸的模具零件 被称为模具成型零件 模具零件会和塑料接触 熔料将会对这些零件有一定的 高压冲刷作用 导致临建因为摩擦的作用磨损 脱模的时候产品也会和成型件 产生摩擦 阻碍产品的脱出 所以在设计制造这些成型件的时候 必须要求成 型件有比较高正确的几合形状精度和较高的尺寸精度 还有较低的表面粗糙度 由于在生产过程中长期的使用模具成型零件比较容易发生磨损 所以考虑到模 具零件的耐用性 在设计和制造模具成型件时必须要保证零件要有相当高的强 度刚度以及不错的耐磨性能 设计成型零件时应当考虑到塑料产品的形状特点及结构 在根据塑料的各 种物理性能确定型腔总结构以及相关的模具成型零件 然后设计选择分型面以 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 12 12 及浇口的位置 确定脱模方式和排气系统的位置 然后更具零件的实际的使用 性能要求 计算和确定零件的装配关系和各种力学要求性能以及加工工艺 当 确定成型零件的结构尺寸设计加工工艺 确定加工工艺方法并校核零件特殊位 置的强度刚度要求 最终编写出加工工艺卡指导零件的加工完成 凹模又被人们通俗的称为母模 母模和公模装配在一起决定着整个模具产 品的大致轮廓 一般模具的母模主要决定了塑料产品的外表面的形状轮廓 现 在工艺生产中基本都是先加工和生产出公母模然后在安装带定模板上的 这样 的设计好处是便于拆卸 当模具使用磨损后可以我们可以取下来修模 这个方 法加工出来的零件强度高且不易变形加工简单 非常的适用中小型形状简单模 具 凸模又被人们通俗的称为公模 公模主要控制确定塑料产品的内表面的轮 廓形状 公模既可以设计为一体式的 也可以被设计为组合式的两种 经过整体分析和考虑决定本次设计的产品立式家用空调控制板面外壳上下 模都选择组合嵌入式的结构 由于模架先已成为标准件度可以买到 设计成产 好公母模型腔成型件后在嵌入上下定模板中将会大大的提高生产效率 且这样 的加工工艺简单可以保证模具的制造生产质量 3 4 导向机构的设计 动模和定模两个部分的相对移动配合的精度是需要导向机构的帮助来得到 保证的 导向机构保证了定模和动模的位置精度和运动精度是模具在开与和的 动作可以顺利进行 在模具中主要的导向装置是导柱和导套 还有一些锥面 销这样的辅助定位结构装置 在设计导向机构的时候要求导向装置的导向一定 要精确 定位一定要精准 由于导向装置在生产中会多出的摩擦就需要他有足 够的耐磨性能 有的模具会比较大会比较重 所以导柱不需要有足够的刚度来 保证导向的精确性 这次设计考虑到要生产的模具没有特殊结构 所以可以选用一般常用经典 的导向机构方案 里用导柱和导套的导向孔来保证模具要求的导向配合精度 直接用典型的导套和导住结构就行 导柱与导向口的结构特点如图 导柱结构 如图 3 6 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 13 13 图 3 6 导柱 导柱设计需要考虑的点如下 通过模具的大小选择考虑导柱的直径大小 当导柱直径大小满足有的时候 还需要导柱满足生产所需要的弯度强度要求 良好的表面达到生产需要的耐磨 要求 低碳钢是做导柱的良好材料 选择价格合理且性能符合要求的钢材就会 是最优方案 导柱的长度通常情况下度是要高出凸模 6 到 8 毫米的 这样的设计的好处 是先让导柱进入到导向孔位置然后凹模凸模才可以配合 防止凹凸模在配合的 时候发生碰撞造成模具的损坏 为了便于导柱顺利的进入到导向孔中 设计师常常把导柱的端部设计为半 球形或是锥形 导柱的顶端锥形最为常见 这样也便于加工 3 4 1 导柱的尺寸计算 导柱的结构形式常见的主要有两种 其中一种是单节式导柱 而另一种为台阶式导柱 单节式导柱主要应用在 小型模具上面因为结构简单加工方便 非常适合小型模具 台阶式导柱主要用 于中大型模具中 这样的导柱的特点有精度高 也便于加工且符合实际生产要 求 综合考虑 本导柱设计开设油槽 导柱结构尺寸如图 3 7 所示 图 3 7 导柱结构尺寸图 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 14 14 3 4 2 导套的设计 根据导柱的设计结构 查找质料确定公差配合很快就可以得到导套的结构 尺寸 本次设计导套安装在动模上边 下定模不需要导套 可得导套的结构尺 寸如图所示 图 3 8 导套结构尺寸图 3 5 排气系统设计 当塑料熔体填充型腔时 需要考虑到型腔内空气或低分子挥发性气体的排 出 否则将会直接影响到塑料产品的质量 出现各种缺陷而最常见的是塑料产 品气孔 缺料等现象 所以为了避免出现这样的情况发生 在设计模具的时候 必须要考虑好排气系统的设计 注塑模具在排气系统设计时主要考虑的方面有 以下几个因素 1 选择分型面排气是个非常还的选择 在设计模具的时候设计分型面时一 定要考虑分型面对排气的影响 2 由于模具有很多的零件装配起来的 所以在选择公差配合的时候选择合 理的配合关系可以利用配合的细缝来排出多余的气体 3 如果正常的分型面都无法满足排气要求时 就可以在分型面上面开设排 气槽排气 4 利用排气塞排气 5 强制排气 本次设计的模具主要采用分型面排气 由于分型面选择合理并且满足排气 要求 所以无需在分型面上加排气孔了 用最简单的结构完成达到生产要求就 能可以了 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 15 15 3 6 冷却系统设计 模具冷却系统的设计好坏将会直接影响到模具冷却的效果和型腔表面温度 分布均匀情况 模具冷却系统的设计必须要考虑到下面的一些设计要求 1 确定冷却系统水管道到型腔的距离 太远冷却效果不好距离合适最为重 要 2 为了使塑料件冷却的温度均匀而达到生产工艺要求 所以冷却管道最好 到型腔的距离度一样 3 加强浇口处冷却 4 冷却管道的排列形式也将会很重要的影响到塑料产品的生产质量 合理 的管道排列将会大大的加快冷却效率而且还会避免产品冷却不均匀这样的现象 5 冷却水管接头的街头位置需要设计合理 因为这样会影响到后面的水路 的加工工艺 6 冷却通道的进口与出口接头尽量不要高出模具外表平面 7 冷却水通道要易于加工和清理 在设计冷却系统的时候还需要考虑水管的密封性避免漏水的现象发生 一 般凸模里面都会设计水井 水井需要使用镶块 在设计时必须要考虑到镶块的 密封性 普通模具的冷却水都是才用温水来冷却的 可以通过对水温的调节来 控制塑料件的冷却速率和型腔温度 如果需要提高生产周期可以才用冷水来冷 却 3 7 模具材料的选取与热处理 在模具材料的选择上普遍的选择使用的中碳钢 45 钢 50 钢 55 钢 以及工具钢 对于本套模具 选用钢材的种类以及热处理为 型腔 钢材选用 638 HRC50 55 型芯 钢材选用 638 HRC50 55 垫块 45 钢 淬火至 HRC40 45 浇口套选用 T8A 淬火 HRC50 55 导柱选用 T8A 淬火 HRC56 60 导套选用 T8A 淬火 HRC50 55 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 16 16 推杆选用 T8A 钢 淬火 HRC50 55 定位圈选用 45 钢 淬火 HRC50 55 限位钉选用 45 钢 淬火 HRC50 55 模具主要的零件的配合主要参考一下列表 表 3 9 模具主要零件的推荐用配合 当直径较小时 H8 f8 内外螺纹嵌件与模板定位孔 螺纹型环与模板定位孔 带弹性连接的活动镶件与模板定位孔 H8 f8 推板与模板 孔 当直径较大时 H7 f7 主流道衬套与模板孔 H7 m6 一般情况 H8 f8 定位圈与主流道衬套 H9 f9 滑块与导槽 与塑料熔体接触 H8 f7 导柱与模板孔 H7 n6 导柱与模板孔导套与模板孔 H7 k6 导柱与导套 H7 f7 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 17 17 4 模具的数控加工工艺编制与仿真 4 1 凹模凸模工件的简介 模具型腔是由凸模和凹模两个主要部分组成的 一个塑料产品的好坏与模 具型腔加工工艺水平 加工方法和型腔的质量好坏有着最直接的重大关系 可 以说注塑产品的生产中模具的公母模的加工生产将会是注塑模具生产中的核心 也是生产模具过程最重要的工艺环节 在公母模的设计到加工 需要考虑一些 必要的结果和一些必要装置的位置 例如型腔的进胶口位置的选择 定出机构 的顶出位置和数量 司筒或侧抽芯机构的位置 这些问题都需要我们去考虑 不但需要考虑这些辅助件的安装位置 使得方便拆卸提高产品质量也要考虑到 加工时的加工难易程度 是否符合加工工艺的要求 在确定公母模的大小设计 尺寸和形状后 就开始全面的对公母模加工工艺路线和方法分析 最终却定加 工工艺路线完成工艺卡 编写加工程序等相关文件 指导工人完成模具的生产 4 2 公母模零件图工艺分析 由于模具公母模的加工工艺及其的相似 主要通过 UG 先进的制图软件对模 具零件图的形状尺寸分析 最终确定加工路线选择满足加工工艺的机床加工 然后进一步的确定刀具等加工工艺所必须考虑的事项 由于模具是采用上下定 模板镶嵌结构 主要考虑的只有凹凸模的型腔的加工 如图 4 1 是凹模的立体 三维图 通过对图的分析可以确定加工工艺路线 图 4 1 凹模三维立体零件图 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 18 18 如图可知凹模形状是形状比较规则的型腔 所以我们的思路是通过加工中心 或数控铣床来完成模具型腔形状的加工 先初步确定机床然后就可以初步的确 定要使用刀具的类型和型号制定下来加工步骤 由于凸模 凸模的加工工艺设 计思路基本相同 这里本人只详细列举了凹模的加工工艺思路和方法 4 3 零件图工艺设计 4 3 1 编制加工工艺 1 毛坯的选择 毛坯为铸造件 2 型腔铣 用 E32R0 8 的平底刀粗加工铣出型腔大致轮廓 加工余量 0 2mm 3 铣平面 用 E16R0 8 的平底刀半精加工铣出模具上平面和型腔底面 加 工余量为 0 1mm 4 利用 E16R0 8 刀半精加工型腔侧壁及倒角 加工余量为 0 1mm 5 同样利用 E16R0 8 的平底刀精加工上平面和型腔底面 加工余量为 0mm 6 用 E16R0 8 的刀精加工型腔侧壁及倒角 加工余量为 0mm 7 用 B3R1 5 的球头刀清根半精加工 加工余量 0 1mm 8 用 B3R1 5 的球头刀清根精加工 加工余量 0mm 9 用 D3 的钻头先在工件表面打一个中心孔 10 用 D15 的钻头钻 15 的通孔 11 用 D16 的铰刀精加工孔的孔面 达到尺寸要求 10 去毛刺 清洗 检验 入库 4 3 2 确定装夹方案 由于本零件为小批量精加工要求工件 为了保证加工工艺要求 保证加工 质量 所以用加工中心专用虎钳装夹工件 4 3 3 确定加工顺序和加工详细步骤 1 建立坐标系创建毛坯 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 19 19 图 4 2 建立坐标系 图 4 3 建立几何体 2 创建刀具 粗加工铣出型腔 图 4 3 创建刀具 图 4 4 创建型腔铣 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 20 20 图 4 5 粗加工余量为 0 2 图 4 6 设置进给主轴转速 图 4 7 生成刀路 图 4 8 刀路确认 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 21 21 3 凹模的半精加工 图 4 9 创建 E16 的刀具 图 4 10 创建平面铣 图 4 11 设置平面铣参数 图 4 12 最终底面余量 0 1 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 22 22 图 4 13 设置进给量主轴转速 图 4 14 生成刀路 图 4 15 创建清侧壁程序 图 4 16 确定加工余量 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 23 23 图 4 17 设置主轴转速 图 4 18 生成刀路 4 凹模的精加工 图 4 19 创建平面精加工 图 4 20 设置加工余量 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 24 24 图 4 21 生成刀路 图 4 22 确认刀路 图 4 23 精加工侧壁 图 4 24 设置加工余量 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 25 25 5 模具中心孔的加工 图 4 25 中心钻刀具 图 4 26 设置程序参数 图 4 27 设置钻削深度 图 4 28 设置主轴转速 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 26 26 图 4 29 钻孔刀路 图 4 30 确认刀路 6 通孔的加工 图 4 31 创建钻头 图 4 32 创建孔加工程序 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 27 27 图 4 33 设置钻孔深度 图 4 34 设置主轴转速 图 4 35 生成钻孔刀路 图 4 36 确认刀路 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 28 28 4 3 4 拟订数控铣削加工工序卡片 把模具工件的加工顺序 所用刀具和切削用量等参数编入表 1 将会个直观 的表现出各个参数 便于指导编程还有加工的进行 这就是是加工工艺卡的好 处和作用 如图为模具零件的加工工序卡 凹模零件数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 零件图号单位 名称 青岛理工大学琴岛 学院 加工中心铣削工艺分析 凹模 工序 号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 机用平口虎钳 加工中心 加工中心车间 工序 号 工步内容 刀具 号 刀 具 规 格 主轴转速 r min 进给速度 min 背吃刀 量 备注 1 平底铣刀 T01 32 2000 2000 2 平底铣刀 T02 16 3000 800 3 球头刀 T03 3 3000 1000 4 钻头 T04 3 400 30 5 钻头 T05 15 350 20 6 铰刀 T06 16 800 20 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 29 29 4 4 模具加工程序 采用加工中心加工 部分程序如下 N0010 G00 G90 X 8816 Y6 6732 U0 0 V0 0 N0020 G01 X0 0 N0030 X 2 7125 N0040 Y6 3969 N0050 X2 7125 N0060 Y6 6732 N0070 X0 0 N0080 Y6 9566 N0090 X 2 996 N0100 Y6 1134 N0110 X2 996 N3810 X5 1248 N3820 Y0 0 N3830 X5 4082 N3840 Y9 3689 N3850 X 5 4082 N3860 Y 9 3689 N3870 X5 4082 N3880 Y0 0 N3890 X5 0933 N3900 G00 N3910 M02 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 30 30 结 论 时间飞逝转眼大学四年已过 毕业设计也即将完成 通过这次的毕业设计 让我巩固和加强了模具设计方面的各种知识 通过在老师的指导和不断的自学 完善自己了的不足 通过这车毕业设计真正的了解到了一次实际生产重产品设 计到模具制造的整个流程和方法 对以后自己的工作将会有很大的帮助 通过 本次设计才真正的明白如何把平时学的理论知识运用到实际生活中 从开始设计的时候的迷茫和不理解 由于没有学习过相关知识 所有都是 从零开始 但是在老师的细心指导和同组同学的帮助下一点点的把知识点掌握 我基本上完成了本次毕业设计的设计任务 从家用立式空调外壳的尺寸产品造 型设计考虑 然后一步步的计算画图完善尺寸 并确定模具型腔形状选取合适 的模具架 设计模具周边的配套辅助零件 最终完成整套模具的设计 本设计家用立式空调上控制板面外壳的注射模具及加工工艺设计 选用了 PS 作为塑件的材料 能够满足立式空调外壳的使用性能及注射模具的成型特点 本设计采用了四导柱的模具结构 在注射成型冷却后 动模部分随着注射机的 动模向后移动 动模板与中间板分型 随后中间板与定模板分离 当型芯与型 腔完全分离后 塑料制件留在型芯上 这时推出机构开始动作 通过推杆把制 件顶出模外 最后在合模时 在弹簧与复位杆的作用下使模具闭合 完成了一 次成型 在设计加工工工艺路线的时候遇到了不小的问题 由于我们设计模具的时 候需要用到 UG 辅助设计 但我们在学习 UG 的时候几乎没有涉及到模具设计这 块的操作 所以当设计出产品图的时候首先遇到的难题就是分模 通过老师的 讲解和在网上的学习 一步步的把自动分模和一般分模的方法掌握 当凹凸模 完成后又一个问题 模具的结构相对有些复杂周边的小配件和辅助零件比较多 并且实际生活中接触模具的机会非常少 同过书本上图难以了解模具各个零件 的形状大小和尺寸 导致在模具的整体结构是两板模还是三板模 标准件的设 计和选择的时候无从下手 后来通过网上的视频学习 对模具结构和零件有了 更高的认识后 我完成了模具结构的设计标准件的选择 但是模具配件确实太 多了 而且很多备件还是标准件如果一个个画出来 将会耗费大量的时间精力 且达不到设计要求标准 所在通过了解实时实际设计中遇到这个问题的解决方 案后才明白 由于 UG 这方面的功能有限需要自己安装一个标准件库 那样就可 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 31 31 以简化设计难度 工厂的实际生产中度是通过这些加强软件提高平时的设计生 产效率的 掌握这样的方法将会对以后的工作将会有巨大的帮助 当一个个的解决这些难题后 一步步兢兢业业的把整套的模具装配图包括 CAD 工程图和 UG 立体装配图完成了 在完成模具设计的部分后通过 UG 强大 的功能完成了加工路线的模拟最终导出加工中心程序 完成毕业设计说明书 一路走来不容易 我将会带着大学所学的知识好好的走向未来 好好的把知识 运用到实际中 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 32 32 致 谢 四年大学所学的全部知识都在本次设计中逐一体现 之前学的不扎实的学 科 都通过本次设计得到了进一步的认识 同时也将许多不同的知识综合运用 到了一起 对自己的逻辑思维进行了一次系统而完整的强化训练 通过此次毕业设计 是自己有了很大的提高自己平时所学的知识也有了很 多的应用 提高了自己的动手设计能力 提加强了自己的创新思维 在设计过 程不断的与同学一起探讨问题 培养了我与同学交流沟通和协助合作的能力 在本次毕业设计中收获最大的是培养了自己解决实际问题的能力和踏实工 作的态度 在遇到问题时 只有通过自己认真的对待和谦虚的请教 才能找到 最合理的解决途径 同时认识到模具设计是一项专业性 实践性很强的技术 以后想成为一名模具设计人员 必须以专业理论知识为基础 结合实践生产经 验才能设计出更为实用及合理的模具 四年的学习生活就要结束了 心中有无数的感慨 在这里要感谢的人太多了 我非常的感谢各个教过我的任课老师 没有他们平时的耐心的讲解那些基础知 识一点点的引到我们学习机械的专业知识 没有这样的基础根本完成不了毕业 设计 感谢他们的辛苦劳动 在这些老师里我要特别的感谢我的指导老师 吕 英杰老师在平时的毕业设计对我的帮助巨大 他耐心的讲解我们不懂的知识 引到我们了解并深度的掌握模具的知识点 他为人和蔼和我们并不是师生关系 更多的是像朋友一样共同讨论默默给你信息和支持 虽热最近老师家里发生了 些急事但他还是坚持尽量的挤出宝贵的时间给我指导 有不懂的问题随时都可 以联系老师解答 非常的感谢他 这样一个像朋友的老师 在这次毕业设计中我还特别感谢和我在一组的小伙伴们 小伙伴当得到新 的质料是总会第一时间分享 让大家都可以一同进步 团结的力量就是大 当 我们度在分享知识的时候也就把自己遗漏不懂的知识点掌握了 感谢他们陪着 我做毕业设计的一个个日日夜夜 人生路上有这样单纯帮助我的人是非常值得 我去珍惜的 感谢你们在这里也祝你们以后一帆风顺 青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书 论文 33 33 参考文献 1 中国机械工程学会 中国模具设计大典编委会 中国模具设计大典 第1 2 卷 M 南昌 江西科学技术出版社 2003 1 2 机械设计手册编委会编著 机械设计手册 第1 2卷 M 北京 机械工 业出版社 2004 8 3 黄虹 塑料成型加工与模具 M 北京 化学工业出版社 2002 4 李绍林 马长福 实用模具技术手册 M 上海 上海科学技术文献出版社 2000 6 5 王文平 池成忠 塑料成型工艺与模具设计 M 北京 北京大学出版社 2005 7 6 张国强 注塑模设计与生产应用 M 北京 北京大学出版社 2005 2 7 何忠保 陈晓华 王秀英 典型零件模具图册 M 北京 机械工业出版社 2000 11 8 周兆英 李翔英 互换性与测量技术 M 北京 机械工业出版社 2011 3 9 李晓沛 张琳娜 赵凤霞 简明公差标准应用手册 M 上海 上海科学技 术出版社 2005 5 10 李海梅 申长雨 注塑成型及模具设计实用技术 M 北京 化学工业出 版社 2002 5 11 美 M J 戈登 小 塑料制品工业设计 M 北京 化学工业出版社 2005 6 12 模具使用技术丛书编委会 塑料模具设计制造与应用实例 M 北京 机械 工业出版社 2004 8 13 宋满仓 黄银国 赵丹阳 注塑模具设计与制造实践 M 北京 机械工业 出版社 2003 4 14 史铁良 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