基于ug塑料茶壺蓋的注塑模具設(shè)計(jì)1模4腔含三維及10張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家.zip,基于,ug,塑料,茶壺,注塑,模具設(shè)計(jì),三維,10,CAD,開題,報(bào)告,獨(dú)家
基于ug塑料茶壺蓋的注塑模具設(shè)計(jì)
前 言
歲月如梭, 大學(xué)四年一晃而過，可以檢驗(yàn)這四年來的，更重要的是理論聯(lián)系實(shí)際，使我們能夠獨(dú)立自主的設(shè)計(jì)和制造模具，對(duì)模具成型的原理運(yùn)用更加熟練。此次，我做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于UG的茶壺蓋的注塑模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)問題。
茶壺蓋的模具設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)到成型工藝分析，模具零件的加工方法，模具的裝配等一系列的過程。影響的研究。這套模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)的全過程，熟練的死，他們的課程是應(yīng)用于更多的技術(shù)設(shè)計(jì)，其中常用的公式，數(shù)據(jù)，和模具的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)引用了CAD。辦公軟件，使用最新的3D軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和模具圖紙的方法的經(jīng)驗(yàn)，未來的工作將是一個(gè)很大的技能，提高工作效率。同時(shí)設(shè)計(jì)讓我的理論知識(shí)很好的運(yùn)用到實(shí)踐中，讓我從多角度，多方位的感知，了解注塑模具的結(jié)構(gòu)，提出了設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)。
摘要
該設(shè)計(jì)中總結(jié)了單分型面注射模具設(shè)計(jì)方法和原則， 通過對(duì)塑件的工藝分析與ABS塑料的性能分析，開始項(xiàng)目初始化設(shè)計(jì)模具 ，從開模設(shè)計(jì)，型腔布局，分型，到模仁設(shè)計(jì)的完成，加載模架，添加標(biāo)準(zhǔn)件，3D模具圖設(shè)計(jì)完成，然后是3D出圖，ug標(biāo)圖，轉(zhuǎn)換為dwg格式的2D文件。 當(dāng)然本次設(shè)計(jì)突出在ug分型設(shè)計(jì)模具，以及3D出圖的新型快捷方法上。本設(shè)計(jì)也重點(diǎn)介紹了組成模具的一些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)，頂出系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)等，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說明。
關(guān)鍵詞 注射模具 3D模具圖
Abstract
The design is summarized in a single injection mold parting surface design methods and principles, through the process analysis and ABS plastic of plastic parts for analysis, starting the project initialization mold design, the mold design, cavity layout, type, the mold design, loading frame, adding standard parts, complete 3D die design, then the 3D plot, UG plot, converted to a 2D file in DWG format. Of course, this design highlights the parting mold design in UG, and the 3D drawing new shortcut method. This design also introduced design of some system composed of mold, such as pouring system, cooling system, exhaust system, temperature regulation, the top out of the system, guiding system, and has given the explanation to the die strength requirements
關(guān)鍵詞 注射模具 3D出圖
Keywords injection mold 3D drawing
目 錄
目 錄 5
1. 緒論 7
1.1模具的地位 7
1.2模具的發(fā)展趨勢 7
1.3 了解模具加工工藝要求 8
1.4 ug軟件的介紹 8
2. 塑件工藝分析 10
2.1塑件工藝性的分析 10
2.2 UG中建立3D模型 10
2.3 ABS塑料的性能分析 11
2.4 ABS的加工特性 11
2.5 ABS的工藝參數(shù) 11
3.模具基本結(jié)構(gòu)和模架選擇 13
3.1確定成型方法 13
3.2 型腔布置 13
3.3 分型面的確立 13
3.4注射機(jī)型號(hào)的確立 14
4.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17
4.1 主流道的設(shè)計(jì) 17
4.2 分流道的設(shè)計(jì) 17
4.3 澆口的設(shè)計(jì) 18
4.4冷料穴的設(shè)計(jì) 18
5.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
5.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
5.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
6. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21
6.1 脫模原則 21
6.2 推出方式的確定 22
7. 模架的確定 23
7.1 各模板尺寸的確定 23
7.2 模架各尺寸的校核 23
8. 排氣槽的設(shè)計(jì) 25
9. 冷卻系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì) 26
9.1 冷卻介質(zhì) 26
9.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計(jì)算 36
10．導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28
11. 在UG6.0的模具CAD 30
11.1.初始化項(xiàng)目 30
11.2.模具坐標(biāo)系 30
11.3.設(shè)置收縮率 30
11.4.創(chuàng)建模具工具 30
11.5.創(chuàng)建型腔布局 31
11.6.添加模架 32
11.7.添加標(biāo)準(zhǔn)件 33
11.8.創(chuàng)建澆注系統(tǒng) 33
11.9.創(chuàng)建冷卻系統(tǒng) 34
11.6模具三維圖 34
12 生成和處理工程圖 35
12.1 UG中生成工程圖 35
12.2 AutoCAD中工程圖 38
設(shè)計(jì)總結(jié) 39
致 謝 40
參考文獻(xiàn) 41
1.緒 論
1.1模具在加工工業(yè)中的地位
模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。
對(duì)模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。
模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。
現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對(duì)模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展
1.2模具的發(fā)展趨勢
近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個(gè)方面：
加深理論研究
在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。
高效率、自動(dòng)化
大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。
大型、超小型及高精度
由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。
革新模具制造工藝
在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。
標(biāo)準(zhǔn)化
開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。
1.3 了解模具的工藝要求
通過對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。
畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。
1.4 UG6.0的介紹
1)SIEFTWARE發(fā). 大提布UG NX6件，為CA / CAE生產(chǎn)品低了開策UG NX6案的定義。提升您大提的產(chǎn)發(fā)效率，簡稱NX6.0。通過能強(qiáng)大的集成CAAM解決方案引入PL使用功M精確描述了組件之品開間的產(chǎn)品開發(fā)，NX6.0重發(fā)決新定義生產(chǎn)力的產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)。 NX6.0充分利用的PLM技術(shù)框架的優(yōu)點(diǎn)精確的描述，提高了整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中的決策過程。 NX6.0提供了一個(gè)理想的工作環(huán)境工程師，不僅要幫助他們順利完成任務(wù)，以直觀的方式提供信息，并能夠驗(yàn)證，以提高產(chǎn)品開發(fā)的整體效率的決定
● 仿率
N.0實(shí)現(xiàn)了同步模速和高效的設(shè)析迭代，用一系流的幾何面強(qiáng)大聯(lián)更完品優(yōu)化和快貨速度，通真，建模的速的發(fā)集過仿動(dòng)試設(shè)析工具和技術(shù)，重方定義了CAE生率。
● 設(shè)率
NX6.0以其強(qiáng)大的新設(shè)計(jì)工具和獨(dú)特的三維（HD3D）產(chǎn)效技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了新學(xué)全面改革的CAD效率的精確描述，可以提高工作效率，加快設(shè)計(jì)流程，降低成本，并提高決策
● 加造效率
NX6.0的新工具，以提高生產(chǎn)力，同時(shí)確保高品質(zhì)的加工時(shí)間可縮短一半。數(shù)控測量編程（CMM數(shù)控測量編程）可以自動(dòng)幫你很好地利用和直觀的產(chǎn)品制造信息（PMI）模型數(shù)據(jù)。推出了兩款新的加工解決方案（為用戶提供一個(gè)特定的編程任務(wù)環(huán)境），以及零件的制造提供了一個(gè)全新的意義。 NX加工渦輪葉片的葉輪編程加工復(fù)雜的形狀和葉盤
NX具箱，本件工具包
N具箱包準(zhǔn)輔助工數(shù)據(jù)映射建標(biāo)準(zhǔn)檢查工注尺具，齒計(jì)工具等。
NX具箱意國用戶對(duì)N殊需求，包含標(biāo)B環(huán)境。
2）UG在模具設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用
1. 三維建模方便，便捷，直觀，建模方式多種多樣，用戶可根據(jù)各自使用習(xí)慣來選擇
2. 對(duì)位置尺寸形狀相關(guān)的并在多個(gè)零件中出現(xiàn)的特性，如連接螺釘，導(dǎo)柱，導(dǎo)套孔，頂桿孔等等，可在一主要制件上做出，其它零件可通過該件提取邊界來拉伸或者編輯完成。
3. 由于二維工程圖是由三維實(shí)體轉(zhuǎn)換而生成的，且三維模型直觀明了，故設(shè)計(jì)過程出現(xiàn)的過切、干涉等現(xiàn)象都可直接看出，也不會(huì)出現(xiàn)由于圖形的錯(cuò)誤產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
4. 二維工程圖的尺寸標(biāo)注是依據(jù)三維模型自動(dòng)生成的，避免了手工繪圖誤寫造成的錯(cuò)誤。
5. 信息及干涉檢查加快了設(shè)計(jì)的速度，保證了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和精確。
6. 自定義庫，標(biāo)準(zhǔn)模塊為用戶的二次開發(fā)提供了更便利條件。
7. 上下文裝配方便、直觀、易于操作、零件與部件之間保持著良好的相關(guān)性，便于修改和更正。
2. 塑件的工藝分析
2.1塑件的成型工藝性分析
產(chǎn)品材料：ABS
塑件尺寸：如圖所示
塑件要求：1.件壁厚均勻，不允許有裂紋和變形缺陷。
2.脫模斜度30‘~1，
3.未注圓角R2~R3
2.2 ug中建立3D模型
圖1 零件圖
2.3塑件材料ABS的使用性能
易于成形和機(jī)械加工，并與有機(jī)玻璃的熔接性良好，可以作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。綜合性能較好，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，耐化學(xué)性和電氣性能良好。適合于制作電信結(jié)構(gòu)零件，一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件和傳動(dòng)零件。
2.4 塑件材料ABS的特性
無定型塑料，他的品種很多，各品種的機(jī)電性能及成形特性也有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。
流動(dòng)性中等，他的流動(dòng)性比比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，但聚苯乙烯和AS差，溢邊料在0.04 mm左右。
吸濕性能較強(qiáng)，要求表面光澤的塑件長時(shí)間的預(yù)熱干燥。含水量小于0.3%，應(yīng)該充分干燥。
比聚苯乙烯的加工困難，料溫對(duì)物性的影響較大、料溫過高易分解（分解的溫度為250℃左右，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取50～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60～80℃。，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。
注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，螺桿式注塑機(jī)應(yīng)取160～220℃，70～100 MPa為宜。一般用的柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180～230℃，注射壓力為100～140 MPa，
在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并選擇好進(jìn)料口位置和形式。如推出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件的表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（在熱水中加熱可消失）。則脫模斜度宜取2℃以上。
2.5 塑件成型工藝參數(shù)的確定
查手冊(cè)知ABS塑料的成型工藝參數(shù)：
適用注射機(jī)類型為螺桿式
密度 1.02 ～ 1.16g/cm3；
收縮率 0.3 ～ 0.8 % ；
預(yù)熱溫度 80C°～ 85C°，預(yù)熱時(shí)間 2 ～ 3 h ；
料筒溫度 后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；
噴嘴溫度 170C°～ 180C°；
模具溫度 50C°～ 80C°；
注射壓力 60 ～ 100 MPa ；
成型時(shí)間 注射時(shí)間20 ～ 90s ， 保壓時(shí)間0 ～ 5s ， 冷卻時(shí)間20 ～ 120s 。
3注塑成型的準(zhǔn)備
3.1 確定成型方法
塑件采用使用側(cè)澆口成型。注射成型法生產(chǎn)。
3.2 型腔布置
為確定注塑模的型腔數(shù)目,考慮下面幾因素：
（1）注塑模成型的生產(chǎn)效益；
（2）模具制造難度；
（3）塑件的尺寸精度；
（4）模具制造成本。
產(chǎn)品形狀較簡單，重量輕，大批量生產(chǎn)。該套模具使用多型腔注射模具。采用平衡布置，一模四腔。布置如下圖所示。
圖2 排位圖
3.3確定分型面
塑件分型面的選擇應(yīng)該保證塑件便于取出，塑件大部分外表面光滑，而且塑件脫模方便。因此塑件應(yīng)選擇如圖所示分型面。
圖3 塑件的分型面選擇
3.4注塑機(jī)結(jié)構(gòu)確定
注介：
自1956注塑機(jī)出世以來，塑料產(chǎn)猛增加，當(dāng)然注工的塑料占有量也節(jié)攀升，占到整個(gè)塑料產(chǎn)0%。注塑機(jī)已成為成型制造業(yè)中不可缺少的一部分。
對(duì)注塑機(jī)分下：
1）備的外征分類: 臥式,直角式,多工塑機(jī)；
加力的分類: 超小型,小型和超大塑機(jī)。
另有按照用類和按置的特類的,但日活中用的比較少。
注參數(shù)：
注塑機(jī)的主要參數(shù)有注射壓力，公稱注射量, 鎖模力, 注射速度 ,塑化能力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).
1）塑量；反機(jī)，它指的是射，注桿或活塞的情況下的最射量，以使最大行射的加力，注置可以實(shí)現(xiàn)
2) 注力； 為了料流經(jīng)噴道和型腔時(shí)射裝的流動(dòng)嘴,澆阻力,螺射裝料必須施塑加足夠的壓力,我們將這種壓射壓力.
3）率；為了使填充喲孔，除了喲還必須有一個(gè)支付率，該參數(shù)描述了或注度在率或針的速度
料充滿型,除了必須有熔必須有一定的流率,描述這一參射速率或注間或注射速度足夠的注力外,.
4）合本尺寸；包括模板空間飛行器的大小，該最大距離的最大值及最小值的厚度，模具等，這些參數(shù)用于指定所使用的模具機(jī)械部件的尺寸的模板的模板..
模力；最大夾緊力的注塑機(jī)鎖模機(jī)構(gòu)的力的作用下，施加到模具不應(yīng)被模塑的頂部開口的液體的塑料
6) 塑力；材料的量，可以是一個(gè)時(shí)間單元。塑化。塑化能力應(yīng)協(xié)調(diào)與整個(gè)注塑塑化如果容量大約高，干燥時(shí)間長，你不能發(fā)揮塑化能力，否則這將是。成型周期時(shí)間
7) 開度；為了順利閉合模具和模具盡量不要損壞塑料部件上需要往返于適當(dāng)?shù)乃俣纫粯友杆購牡兔灾袑?duì)模具零件時(shí)，后期的模具?？焖偻Ｖ?
環(huán)時(shí)間；在沒有注射塑料容器冷卻拆卸和采取其他措施以隨身攜帶。
注射的確定：
注射量計(jì)算
Ρ=1.02~1.16g/cm3 （1）
V塑=39.3cm3 （2）
M塑=ρV塑=39.3×1.02g=40.08g （3)
系統(tǒng)凝料體積初步估算
V總=V塑（1+0.2） ×2=39.3×1.2 ×2cm3 =125.86cm3 (4)
選擇注塑機(jī)：
由V總=125.9cm3 再由式V公=V總/0.8
查詢《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》初選的公稱注射量為250cm3
注射機(jī)型號(hào)：XS-ZY-250
其的有關(guān)參數(shù)為：
理論注射量 ：250 cm3 ；
注射壓力 ： 130MPa ；
注射速率： 110/g.s-1
鎖模形式： 增壓式
鎖模力 ： 1800kN ；
模具厚度： 200～ 350mm ；
最大開合模行程 ： 500mm ；
噴嘴圓弧半徑 ： 12 mm ；
噴嘴孔直徑： 2~3mm ；
拉桿間距：： 448 ×370mm 。
注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核
1.注射壓力的校核：
ABS的注射壓力一般為80~110MPa
取P=100MPa
該注射機(jī)的公稱注射壓力P公=130MPa，注射壓力安全系k=1.25~1.4取k=1.25則
Kp=1.25×100=125<130MPa=P公 (5)
所以注射劑注射壓力為合格
2.鎖模力校核：
a . 該塑件投影在分型面上的面積A塑：
A塑 = =3.14×（75.6/2）=4487mm2 (6)
b . 澆注系統(tǒng)在分型面上投影A澆
由A澆=0.2~0.5A塑，取A澆=0.2 A塑 (7)
c . A總=（A澆+A塑）×n（腔數(shù)）=2×1.2×4487mm2=10768.8mm2
d. 模具型腔內(nèi)的脹形力
P模=P注射（0.2~0.4）=26~52MPa，取40N
F脹=A總P模=10768.8 ×40N=430.75kN (8)
由于F鎖=1800N，k=1.1~1.2，取k=1.2
則kF脹=1.2×430.75kN=516.9kN
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