3396 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì)
3396 手表盒盒底注塑模具設(shè)計(jì),手表,盒盒底,注塑,模具設(shè)計(jì)
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目:手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計(jì)系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 B070203 姓 名 姚卜文 學(xué) 號 B07020325 導(dǎo) 師 黃洪生 2010 年 11 月 28 日第 2 頁 共 9 頁一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況)目前塑料成型已是工業(yè)生產(chǎn)的主要方法之一,塑料模具是塑料成型的關(guān)鍵工裝之一。通過典型零件的模具設(shè)計(jì)大大提高工程設(shè)計(jì)能力。生活中越來越多的產(chǎn)品特別是各種塑料制品及大型覆蓋件等產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,單使用圖紙已很難正輔助設(shè)計(jì)文件描述的手段,同時(shí)要求模具制造者必須充分掌握產(chǎn)品的各種資料,包括產(chǎn)品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。有些產(chǎn)品還需客戶提供實(shí)物或模型。當(dāng)前,我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多,更新?lián)Q代快,市場競爭激烈。在這種情況下,用戶對模具制造的要求是制件質(zhì)量好,交貨期越短越好,模具精度越高越好,模具價(jià)格越低越好,由此,現(xiàn)代塑料模具的制造應(yīng)與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢及以上要求相適應(yīng)。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展也推動了模具工業(yè)的發(fā)展。特別是汽車輕量化、環(huán)保化發(fā)展的需求,要求越來越多的塑料類產(chǎn)品應(yīng)用到汽車上?,F(xiàn)在汽車行業(yè)的激烈競爭,已大大加快了各種新車型的推出,而更換最頻繁的就是汽車內(nèi)飾件、外飾件。汽車上的內(nèi)飾件、外飾件則主要是靠塑料類模具來生產(chǎn)的。80 年代以來,在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為 13%,在未來的模具市場中,塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。 經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能生產(chǎn) 19 萬噸,上規(guī)模,高水平的企業(yè)越來越多!由于他的抗腐蝕、廉價(jià)等優(yōu)秀品質(zhì),被應(yīng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá) 0.02mm~0.05mm,表面粗糙度 Ra=0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命可達(dá) 10~30 萬次,淬火鋼模達(dá) 50~1000 萬次,交1.1 塑料注射模具設(shè)計(jì)背景、研究意義1.2 我國塑料模具發(fā)展第 3 頁 共 9 頁貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國外的 50%~80%相比,差距較大。 在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺階,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM 系統(tǒng),如美國 EDS 的 UGⅡ、美國 Parametric Technology 公司的 Pro/Emgineer 軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技術(shù)對成型過程,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。1.3 國外塑料模具發(fā)展我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間(分廠),自產(chǎn)自配比例高達(dá) 60%左右,而國外模具超過 70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式,而國外大多是“小而?!?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足 30%,而國外在 50%以上。2004 年,我國模具進(jìn)出口之比為 3.7﹕1,進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá) 13.2 億美元,為世界模具凈進(jìn)口量最大的國家。注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法,二十多年來,國外的注塑模 CAD 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70 年代已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進(jìn)行分析。80 年代初,人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動過程,使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn),在模具制造前對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)和修改,以減少試模時(shí)間,提高模具質(zhì)量。近十多年來,注塑模 CAD 技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí),十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展,一些商品軟件逐步推出,并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。二、 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1 課題研究的主要內(nèi)容2.1.1 主要內(nèi)容:第 4 頁 共 9 頁該零件外形如圖確和詳盡地表達(dá)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu),這就要求模具設(shè)計(jì)制造者必須使用計(jì)算機(jī)該零件為顯示器支架套,材料為 ABS第 5 頁 共 9 頁2.1.2 材料分析:ABS 工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能,有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性,成型加工和機(jī)械加工較好。ABS 樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類,不溶于大部分醇類和烴類溶劑,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 ABS 工程塑料的缺點(diǎn):熱變形溫度較低,可燃,耐候性較差。 用途:適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件 ,傳動零件和電訊零件。2.1.3 本課題研究重點(diǎn)及難點(diǎn):設(shè)計(jì)注塑模具時(shí),既要考慮良好的塑料成型,冷卻等問題,又要考慮模具的制造、裝配、加工等方面。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:(1)型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。 (2)確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料制件的表面質(zhì)量等。 (3)確定澆注系統(tǒng)(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小)和排氣系統(tǒng)(排氣的方法、排氣槽位置、大?。?。 (4)選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出) ,決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。 (5)決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。(6)根據(jù)模具材料、強(qiáng)度計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。 (7)確定主要成型零件,結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。 (8)考慮模具各部分的強(qiáng)度,計(jì)算成型零件工作尺寸。2.1.4 實(shí)施方案設(shè)計(jì):【一】澆口的設(shè)計(jì):方案一:直澆口,又叫中心澆口。一般處于塑件中心。優(yōu)點(diǎn):(1)熔體從噴嘴直接通過澆口進(jìn)入型腔,流程最短,進(jìn)料速度快,成型第 6 頁 共 9 頁效率好。 (2)直澆口的截面一般較大,壓力與熱量損失都較小,保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)。模具結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,成本較低。 缺點(diǎn):(1)直澆口的截面積大,澆口去除困難,切除澆口后痕跡明顯,影響制品美觀。(2)澆口部位熔體多,熱量集中,冷卻后內(nèi)應(yīng)力大,易產(chǎn)生氣孔及縮孔等缺陷。(3)對于扁平、薄壁塑件的成型,直澆口易產(chǎn)生翹曲變形。方案二:側(cè)澆口,又叫邊緣澆口。一般開設(shè)在分型面上,塑料熔體從型腔的側(cè)面沖模,其截面形狀多為矩形狹縫,也可為半圓形。調(diào)整其截面的厚度和寬度,可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口的封閉時(shí)間。優(yōu)點(diǎn):(1)加工容易,修整方便。(2)可以根據(jù)制品的形狀靈活的選擇澆口位置。(3)對各種成型的適應(yīng)性較強(qiáng)。缺點(diǎn):(1)澆口痕跡較大。(2)會形成熔接痕,縮孔,氣孔等塑件缺陷。(3)注射壓力損失大。(4)對深型腔塑件的排氣不便。方案三:點(diǎn)澆口,又叫橄欖形澆口,是一種截面尺寸特別小的圓形截面澆口。優(yōu)點(diǎn):(1)點(diǎn)澆口的位置選擇可根據(jù)工藝要求而定,對制品外觀質(zhì)量影響較小。(2)熔體通過截面積很小的澆口時(shí)流速增高,摩擦加劇,熔體溫度升高,流動性增加,這樣能獲得外形清晰、表面光澤的塑件。(3)由于澆口截面積小,開模時(shí)澆口可自動拉斷,有利于自動化操作。(4)由于澆口在拉斷時(shí)用力較小,因此,制品在澆口處的殘余應(yīng)力較小。(5)澆口處熔體凝固較快,可減少模內(nèi)剩余應(yīng)力,又利于制品脫模。缺點(diǎn):(1)壓力損失大,對塑件的成型不利,也要求提供較大的注射壓力。(2)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般要采用三板式模具(雙分型面模具) 。(3)對于大型塑件,采用一個(gè)點(diǎn)澆口易產(chǎn)生翹曲變形,可采用多個(gè)澆口同時(shí)送料。第 7 頁 共 9 頁綜合考慮對制品外觀,成型質(zhì)量,成型難易程度的考慮澆口使用方案三,使用點(diǎn)澆口【二】分型面的選擇選擇分型面位置的基本原則是應(yīng)將分型面開設(shè)在塑件斷面輪廓的最大的部位,以便順利脫模。分型面的選擇應(yīng)滿足動定模分離后,制品盡可能留在動模內(nèi)。根據(jù)上述原則找到該零件的分型面?!救績?nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案一:手動抽芯。利用人力在開模前或脫模后使用手工工具抽出側(cè)向活動型芯。手動抽芯的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單,制造容易切傳動平穩(wěn)。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低,勞動強(qiáng)度大,切受人力限制難易獲得較大的抽拔力。方案二:機(jī)動抽芯。開模時(shí),依靠注射機(jī)的開模動力,通過抽芯機(jī)構(gòu)改變移動方向,將側(cè)抽芯抽出。機(jī)動抽芯抽拔力較大,具有靈活、方便、生產(chǎn)效率搞、容易實(shí)現(xiàn)全自動操作,且不需另外添置設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。方案三:液壓或氣動抽芯。以壓力油或壓縮空氣作為抽芯動力,在模具上配置專門的油缸或氣缸,通過活塞的往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)抽芯、分型與復(fù)位動作。其優(yōu)點(diǎn)是可按抽拔力的大小和抽芯距離的長短任意設(shè)計(jì),對側(cè)面具有較長抽拔距的塑件有其獨(dú)特的效力和作用,且液壓傳動平穩(wěn),動力與抽拔力方向一致,工作理想。其缺點(diǎn)是增加了操作工序而且需配置專門的液壓或氣動動力源、控制系統(tǒng)及油缸、汽缸等裝置。綜合考慮對內(nèi)抽芯抽芯距,所需抽拔力大小,生產(chǎn)成本等考慮,使用方案二機(jī)動抽芯。三、 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作3.1 重點(diǎn)及難點(diǎn):3.1.1 決定塑件的分型面3.1.2 內(nèi)孔的成型方法。3.1.3 根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu),分析確定澆口位置和注塑方式。3.1.4 注塑機(jī)的選擇。3.2 前期已開展工作:3.2.1 學(xué)習(xí)相關(guān)課程。3.2.2 查閱相關(guān)資料及外文文獻(xiàn)。第 8 頁 共 9 頁3.2.3 繪制二維、三維零件圖。3.2.4 擬定設(shè)計(jì)方案。四、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃(按周次填寫)4.1 查閱資料及翻譯 1-3 周4.2 零件分析并繪圖 4-6 周4.3 方案選擇與確定 7-9 周4.4 繪制零件圖與裝配圖(二維和三維) 10-12 周4.5 編寫論文 13-14 周4.6 打印并交主審教師審閱 15 周五、已查閱的主要參考文獻(xiàn):[1] 徐政坤 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)北京:國防工業(yè)出版社 2008[2] 李秦蕊 塑料模具設(shè)計(jì)西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社 2006[3] 陳志剛 塑料模具設(shè)計(jì)北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2002[4] 塑料模具設(shè)計(jì)手冊編寫組﹒ 塑料模具設(shè)計(jì)手冊模具手冊之二[M]﹒北京:機(jī)械工業(yè)部出版社,1984指導(dǎo)教師意見(對課題的深度、廣度及工作量的意見)指導(dǎo)教師: 年 月 日 6 所在系審查意見:系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日第 9 頁 共 9 頁注:1. 正文:宋體小四號字,行距 22 磅。2. 開題報(bào)告由各系集中歸檔保存。
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