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1、西安工业大学毕业论文全套设计，扣扣394413192第一章绪论1.1 输油管接头造型展示 图1.1 三维图 图1.2 三维图1.2 课题研究的意义和目的目前，世界模具市场仍供不应求。近年来，世界模具市场总量已超过700亿美元，其中美国、日本、瑞士等国一年的出口模具约占本国模具总产值的三分之一。因此，研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本把模具誉为“进入富裕社会的原动力”，德国则冠之为“加工工业中的帝王”，在欧洲其他一些发达国家模具被认为“磁力工业”由此可见模具在各国国民经济中的重要地位1。经过本次毕业设计
2、可以掌握机械工艺装备设计的一般方法及基本工序。巩固和加强机械零件设计、机械制造工艺与装备、机械制图、模具设计和模具制造工艺等专业理论知识在实际生产中应用的能力。巩固和加深对机械二维、三维的制图能力。设计过程中锻炼查阅文献和资料自我设计的能力，培养和提升我们的创新能力，增强我们独立思考问题和解决问题的能力。所以认真完成本次设计非常重要。1.3 本课题国内外发展概况1.3.1 国内塑料模具发展概况及趋势1）新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用。随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发己成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一2。随着技术的发展，气体辅助注射成
3、型和热流道技术随之出现。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。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这 项技术是塑料模具的一大变革3-7。2）我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应要大力推广8。3）C
4、AD/CAM软件的智能化程度将逐步提高，塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用9。1.3.2 国外塑料模具发展概况及趋势 注塑模从出现到现在的40年中发展迅速、应用广泛。注塑熔体流体理论的研究始于20世纪60年代，美国、英国、加拿大等国的学者如J.R.Pearson(英)、J.F.Stevenson(美)M.R.Kamal(加)、K.K. Wang美)等开展了一系列有关塑料熔体在模具型腔内流动与冷却的基础研究2。随后，许多研究者对一维流动进行了大量研究， 20世纪70年代完成了二维分析程序，20世纪80年代开展三维流动与冷却分析，进入20世纪90
5、年代后开展了成型过程流动、保压、冷却、应力分析及翘曲的全过程模拟，将各独立模块有机地结合起来10-11。1.4 本课题主要的研究内容1） 查阅与课题相关的中外文资料，进行调研，熟悉课题，撰写开题报告和翻译英文文献一份。2） 熟悉塑件（输油管接头）的图样和技术条件。3） 分析塑件（输油管接头）的工艺性，进行设计计算。4） 合理的选择塑压设备，确定成型机的技术参数。5） 确定模具的具体结构，绘制模具草图。6） 绘制输油管接头的注射模的装备图及主要零件图，要求2.5张A0图纸。7） 零件图标注尺寸，公差及技术条件，并进行必要的强度校核。8） 根据课题研究过程，撰写毕业设计说明书，要求1.5万字以上。
6、1.5 课题预期研究成果毕业设计课题的完成是大学期间最重要的环节之一。通过在完成毕业设计中所搜集的资料，掌握和了解注塑模具发展历史、发展过程以及现在的应用和以后的发展。锻炼自己独立完成任务的能力和在遇到问题时与人沟通的能力。复习在大学期间所学的相关模具设计、制造的相关知识。当完成本次毕业设计后，塑料制品的三维造型设计能力和成型工艺的最优化选择能力；塑料制品成型模具的设计能力；塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构设计的能力都应该得到一定的锻炼。同时AUTOCAD等制图工具软件的使用能力也能到提高。通过输油管接头注射模具的设计，锻炼自己把所学的知识为所用的能力，让理论与实践相结合，完善有关模
7、具设计与制造、注射模具设计的方法及工艺流程的知识体系。本次毕业设计中需要完成相关的外文资料翻译工作，会自己的外文翻译水平得到提高。毕业设计的全部内容最后以电子版上交，所以相关的办公软件的应用能力会得到提高。第二章输油管接头的工艺性分析2.1分析塑件试用材料的种类及工艺特征塑件材料选用POM塑料(聚甲醛)，英文名称:Polyoxymethylene(Polyformaldehyde)比重：1.41-1.43克/立方厘米；成型收缩率：1.6-4.0%；成型温度：170-200干燥条件：80-902小时。物料性能综合性能较好，强度、刚度高，减磨耐磨性好，吸水小，尺寸稳定性好，但热稳定性差，易燃烧，在
8、大气中暴晒易老化。 适于制作减磨耐磨零件,传动零件以及化工，仪表等零件。1）成型性能（1）结晶料,熔融范围窄，熔融和凝固快，料温稍低于熔融温度即发生结晶。流动性中等。吸湿小，可不经干燥处理。（2）摩擦系数低，弹性好，塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷。（3）极易分解，分解温度为240度。分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。故模具钢材宜选用耐腐蚀性的材料制作。2.2分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，再结合其材料性能，故选一般精度等级：5级。 2.3工艺性分析 为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用侧浇口
9、。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却横向开设在模具的型腔型芯处，塑件外表面因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果程度较小。2.4 本章小结本章简单介绍了塑件所用的材料，并初步分析了塑件的工艺性。第三章注射成型工艺及设备选择3.1 注射成型工艺简介注射成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。完整的注射工艺过程，按其先后顺序应
10、包括：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。（1）成型前的准备；成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况，有无杂质等进行检验，并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料，应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当的预热干燥，若有嵌件，还要知道嵌件的热膨胀系数，对模具进行适当的预热，以避免收缩应力和裂纹，有的塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。（2）注射过程；塑料在料筒内经过加热达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为注射，保压，倒流和冷却四个阶段，注射过程如图3.1所示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（T=T1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间T1
11、到T2，塑料仍处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。其中，塑料凝结时的压力和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素。（3）塑件的后处理；由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复杂，再加上流动前塑化不均匀以及充模
12、后冷却速度不同，塑件内经常出现不均匀的结晶、取向和收缩，导致制件内产生相应的结晶、取向和收缩应力，脱模后除引起时效变形外，还会使制件的力学性能，光学性能及表观质量变坏，严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处理，常用的后处理方法有退火和调湿两种。退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力，此外，退火还可以对制件进行解除取向，并降低制件硬度和提高韧性，温度一般控制在塑件使用温度以上的1020度，或塑料的热变形温度以下1020度；调湿处理是将刚脱模的塑件放在热水中，以隔绝空气，防止对塑料制件的氧化，加快吸湿平衡速度的一种后处理方法。主要用于吸湿性很强、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。调湿处理所用的加热
13、介质一般为沸水或醋酸钾溶液（沸点为121，加热温度为100121，保温时间与制件厚度有关，通常取29小时）。 图 3.1 注射压力-时间曲线3.2 注射成型工艺的参数1）温度：注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”；模具温度一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。2）压力：注射成型过程中的压力包括注射压力，保压力和背压力。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大
14、小取决于模具对熔体的静水压力，与制件的形状，壁厚及材料有关。POM流动性较强的料，保压力应该小些，以充满型腔，保压力可取远低于注射压力。背压力是指注射机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，背压力除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实程度之外，还可以使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提高，根据（POM材料）生产经验，背压较低为好，通常很少超过200bar。3）时间：完成一次注射成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间，保压时间，冷却时间，其他时间（开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等），在保证塑件质量的前提下尽量减少成型周期的各段时间，
15、以提高生产率。其中，最重要的是注射时间和冷却时间，在实际生产中注射时间一般为35秒，保压时间一般为20120秒，冷却时间一般为30120秒（这三个时间都是根据塑件的质量来决定的，质量越大则相应的时间越长）。确定成型周期的经验数值如表3.1所示。表 3.1 成型周期与壁厚关系制件壁厚 /成型周期 / s制件壁厚 / 成型周期 / s0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0284.085为了得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件先冷却定型，使塑件达到要求。经过上面的经验数据和推荐值，结合该制件的质量要求和成型特点，可以初步确定成型工艺参数，因为各个推荐值有差别，而且有的与实际注射成型时的参数设置也不一致，结合两者的合理因素，初定制品成型工艺参数如表3.2所示。表 3.2 制品成型工艺参数初步确定特性 内容 特性
