《骨轮课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《骨轮课程设计（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 绪论1、1塑料模具得现状及发展模具就是工业生产中得重要工艺装备，模具工业就是国民经济各领域发展得 重要基础工业之一、塑料模具就是用于成型塑料得模具，它就是型腔模具得一种 类型。1、1。1国外模具发展及水平模具就是工业生产得基础工艺装备。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪 表、家电与通讯等产品中,60%-8 0%得零部件都要依靠模具成型。用模具生产所 表现出来得高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率与低消耗，就是其它加工 方法所不能比拟得。模具生产技术水平得高低，己成为衡量一个国家产品制造水 平高低得重要标志。近年来由于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等产业对注 射制品日益增长得需要，推
2、动了注射成型技术水平得发展，主要表现在以下几个 方面：(1) 模具 CADCAMCAE 技术模具CADCAMCAE技术就是模具技术发展得一个重要里程碑，实现了数字 建模、产品设计、仿真分析、测试直至数控加工得产品研发全过程得一体化、随 着模具生产中软、硬件技术得不断发展，采用CADCAMCAE技术以实现模具 设计与制造得一体化与建立模具制造柔性加工系统就是模具设计与制造得发展 方向。(2 )高寿命与快速经济模具为了适应大批量生产得需要，研究人员正在从模具结构设计、模具材料及热 处理、模具表面强化、模具制造等方面提高模具寿命、当前研究与应用模具钢(如 仿美国生产得预硬钢P20、国产得易切削预硬钢
3、5NiSCa等)以及模具表面强化新 技术,使塑料模具得精度与寿命大大提高。同时，为了适应多品种、少批量生产， 开发快速经济模具越来越引起人们得重视。如各种超塑性材料制作得模具、中低 熔点合金模具等。(3) 微型化、超大型化与精密化塑件得日趋大型化，以及由于高效率生产要求得一模多腔(如塑封模已达到 一模几百腔)使模具日趋大型化。同时随着零件微型化以及模具结构发展得要求,精密模具得精度已由原来得5um提高到2um3um,今后有些模具得加工精度公 差要求在1um以下，这就要求发展超精加工技术。(4) 模具标准化与专业化生产模具标准化与标准件得专业化生产就是现代模具设计与制造得基础,就是提 高模具质量
4、、缩短模具制造周期得根本措施，也就是模具得发展方向。目前在工 业技术先进得国家，中小型冲模、塑料注射模、压铸模等模具标准件使用覆盖率 已达80%9 0%。而我国只有30%左右，但已经制定了冲压模、塑料注射模及压 铸模等模具得国家标准。在沿海工业发达得地区，模具制造企业已采用了国际通 用得模具标准及相应得标准件。(5) 模具制造先进设备与技术现在高速、精密、数控、自动化得模具加工设备更新发展很快，数控铣床、 加工中心与各种数控电加工机床得广泛应用，对保证塑料模具得加工精度与缩短 加工周期起了关键性得作用、同时，模具加工得新技术、新工艺不断涌现,如快速 成型(RPM)技术、高速铣削加工技术以及三维
5、曲面模具研磨抛光工艺与技术等， 都进一步促进了模具制造技术得发展、(6 )高速扫描及数字化系统英国雷尼绍公司得模具扫描系统，已在我国200多家模具厂中得到应用，取 得良好效果、该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望得产品所需得诸多功 能，大大缩短了研制制造周期(扫描速度最高可达3m/min)o该系统已在汽车、 摩托车、家电等行业得到成功应用、随着模具高速扫描及数字化系统得发展，今 后“逆向工程”与“并行工程”将得到更广泛得应用【1】。1。1、2国内模具技术发展及水平中国得模具企业大都就是中小企业，从作坊式得企业成长起来，甚至目前仍 有许多模具企业就是作坊式得管理，在模具交货期、成本、质量得控
6、制方面问题 层出不断。面对激烈得市场竞争，落后得管理手段与水平，使模具企业中得管理与 技术人员只有疲于奔命、因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应与及 时调整得能力，没有一套先进得管理系统实现管理得信息化就是很难做到得。通 过信息化建设，实现模具制造。所谓信息化得模具企业，就就是在模具企业应用INTERNET. ERP等信息 化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务管理 过程，以IT形式固定下来，最终提高模具企业得经营管理水平，提高模具企业运 转得效率。目前,CAD/CAM技术得推广已由“甩图板”阶段跨入到了深化应用阶 段OCAPP技术得应用，可以大大提高企
7、业工艺编制得效率与准确性;PDM系统得应 用，可以对产品开发数据进行有效得管理;MIS/ERP系统得应用，则可以从根本 上降低企业得成本,提高生产与管理效率7,9。这些系统之间实现信息得集成 与功能上得配合，并逐步实现企业得全面信息化，已成为CAD / CAM技术深化应 用得主题，就是模具发展得第二次变革。未来得十年，中国模具工业与技术得主要发展方向包括：(1) 提高大型、精密、复杂、长寿命模具得设计制造水平；(2) 在模具设计制造中广泛应用CAD / CAE/CAM技术；(3) 大力发展快速制造成形与快速制造模具技术；(4) 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型与高压注射成型技术；(
8、5) 提高模具标准化水平与模具标准件得使用率；(6) 发展优质模具材料与先进得表面处理技术；(7) 逐步推广高速铣削在模具加工得应用；(8) 进一步研究开发模具得抛光技术与设备；(9) 研究与应用模具得高速测量技术与逆向工程；(10) 开发新得成形工艺与模具【2、3】。第一章塑件工艺分析2、1塑件得原始材料分析：材料为丙烯腊-丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS塑料)，骨架塑件如图1:图1:塑件图ABS就是由丙烯腊、丁二烯与苯乙烯三种化学单体合成，收缩率为0。3%0.8%。ABS无毒、无味、呈微黄色，成型得塑件有较好得光泽。从使用性能上瞧, 该塑料具有极好得抗冲击强度,有良好得机械强度与一定得耐磨性、
9、耐寒性、耐 油性、耐水性、化学稳定性与电气性能。从成型性能上瞧,该塑料在升温时粘度 增高，所以成型压力较高，故塑件上得脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前 应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对 料流得阻力;在正常得成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。在要求塑 件精度高时，模具温度可控制在506 0P,而在强调塑件光泽与耐热时，模具温 度应控制在6080C【1】。2。2塑件得结构、尺寸精度及表面质量分析2、2.1结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为回转体，在一个直径为176mm高为 20mm得圆柱中间有一个直径为114mm高为40mm,然后留壁厚
10、为3mm。该塑件有 凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度、2。2。2尺寸精度分析该塑件所有尺寸得精度为MT 5级,对塑件得尺寸精度要求不高，对应得模 具相关零件得尺寸加工可以保证。从塑件得壁厚上来瞧，该塑件得所有壁厚均匀, 都为3mm,有利于塑件得成型。2.2、3表面质量分析对该塑件表面没有什么要求，故比较容易实现。综合以上分析，注射时在工艺参数控制得好得情况下，零件得成型要求可以得到保证。2。3明确塑件生产批量该塑件要求大批量生产、2、4估算塑件得体积与重量按照图2近似计算体积：图2:零件图塑料体积塑件重量式中为塑料密度（ABS得密度为）2. 5分析塑件得成
11、型工艺参数干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前干燥处理。建议干燥条件 为8 090C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%【4】、熔化温度:21028 0 C;建议温度：2 45C。模具温度：2 57 0C。（模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁 度较低）。注射压力：5 070MPa、注射速度：中高速度。根据塑件形状及尺寸采用一模一件得模具结构,考虑外形尺寸及注射时所需 得压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XSZ 60、第三章确定模具结构方案3、1脱模原理制品为骨架。该模具采用斜导柱抽心机构来实现垂直分型动作。锁紧锲与定 模板做成整体，确保凹模滑块1 4得定位
12、锁紧。工作原理:模具分流道与侧浇口开设在垂直分型面上,并由骨架凸翼腔底进 料。开模时，分型面分型，斜导柱带动凹模滑块做垂直分型面分型（侧抽芯）。最后, 由推板推出塑件制品。如图3:图3:模具结构原理图3。2确定型腔数量及布局形式该塑件得外形尺寸达到17 6 mm,尺寸较大,故该塑件在注射时采用一模一件, 即模具需要一个型腔，如图4。图4:塑件得布局3。3选择分型面分型面得形式由塑料得具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分 型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。选择分型面得基本原则：(1) 便于塑件脱模；(2) 在开模时尽量使塑件留在动模;(3) 外观不遭到损坏；(4)有利于排
13、气与模具得加工方便。确定分型面位置如图5:图5:分型面位置3、4注塑机得选择3.4、1注塑机简介19 5 6年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机，这就是注塑成型工艺技术 得一大突破，目前注塑机加工得塑料量就是塑料产量得3 0%;注塑机得产量占整 个塑料机械产量得5 0%、成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多得机 种之一。注塑机得分类方式很多，目前尚未形成完全统一标准得分类方法。常用得说 法有：(1) 按设备外形特征分类:卧式，立式，直角式，多工位注塑机；(2) 按加工能力分类:超小型,小型，中型,大型与超大型注塑机、此外还有按 用途分类与按合模装置得特征分类，但日常生活中用得较少。3、4
14、。2注塑机基本参数注塑机得主要参数有公称注射量，注射压力，注射速度，塑化能力,锁模力，合 模装置得基本尺寸，开合模速度，空循环时间等。这些参数就是设计，制造，购买与 使用注塑机得主要依据。(1) 公称注塑量:指在对空注射得情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行 程时，注射装置所能达到得最大注射量，反映了注塑机得加工能力。(2) 注射压力:为了克服熔料流经喷嘴，浇道与型腔时得流动阻力，螺杆(或柱 塞)对熔料必须施加足够得压力，我们将这种压力称为注射压力。(3) 注射速率:为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够得注射压力外，熔 料还必须有一定得流动速率，描述这一参数得为注射速率或注射时间或注射速
15、度。(4) 塑化能力:单位时间内所能塑化得物料量、塑化能力应与注塑机得整个 成型周期配合协调，若塑化能力高而机器得空循环时间长,则不能发挥塑化装置 得能力，反之则会加长成型周期、(5) 锁模力:注塑机得合模机构对模具所能施加得最大夹紧力，在此力得作用 下模具不应被熔融得塑料所顶开、(6) 合模装置得基本尺寸:包括模板尺寸，拉杆空间，模板间最大开距,动模板 得行程，模具最大厚度与最小厚度等。这些参数规定了机器加工制件所使用得模 具尺寸范围、(7) 开合模速度:为使模具闭合时平稳，以及开模，推出制件时不使塑料制件 损坏，要求模板在整个行程中得速度要合理，即合模时从快到慢，开模时由慢到快 在到停。(8) 空循环时间:在没有塑化，注射保压，冷却，取出制件等动作得情况下，完 成一次循环所需得时间【5、6】。3.4. 3注射成型机得计算(1) 注射容量国产标准注射机得标准规定，以注射机注射聚甲醛时在对空注射条件下，注 射机螺杆或柱塞做一次最大行程所能达到得最大容量。注射容量就是选择注射机得重要参数，它在一定程度上反映了注射机得注射 能力，标志着注射机能成型最大体积得塑料制品、确定了单个塑件得体积(质量)与模孔数量就可以大体上计算出多模塑件得 总体积，再加上浇注系统中主流道、分流道、浇口、冷井得体积，即就是一模塑料 得
