安全帽注塑模具設(shè)計及模腔三維造型CADCAM

安全帽注塑模具設(shè)計及模腔三維造型CADCAM,安全帽,注塑,模具設(shè)計,三維,造型,cadcam 目 錄 目 錄............ ..１ 中文摘要.................. 2 Abstract.................. 3 第 1 章 緒論4 第 2 章 零件材料的選擇及材料性能分析 4 2.1塑料制品的設(shè)計依據(jù)及選材依據(jù) 4 2.2塑件體積估算5 2.3塑件質(zhì)量計算5 第 3 章 注射機的選用及校核 5 3.1注射機的選用5 3.1.1 按生產(chǎn)率5 3.1.2 按成型條件 5 3.1.3 按制品體積 5 3.2注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6 3.2.1 注射壓力的校核 6 3.2.2 鎖模力的校核6 3.2.3 模具閉合厚度的校核 6 3.2.4 開模行程校核7 第 4 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計7 4.1按制品特點選擇澆注形式 7 4.2澆口套的設(shè)計8 4.3定位圈的設(shè)計8 第 5 章 成型零件的設(shè)計 8 5.1型腔數(shù)的確定8 5.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 5.2.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計 9 5.2.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計 9 5.3分型面的確定9 5.3.1 確保塑件表面要求9 5.3.2 考慮鎖模力 9 5.3.3 考慮模板間 9 5.3.4 便于排溢. 9 5.4成型零件工作尺寸的計算 9 5.4.1 型腔內(nèi)徑尺寸的計算. 9 5.4.2 型腔深度尺寸的計算（凹模深度計算）. 10 5.4.3 型芯徑向尺寸的計算（凸模徑向尺寸）. 10 5.4.4 型芯高度尺寸的計算. 10 5.5模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 11 5.5.1 側(cè)壁的理論寬度計算. 11 5.5.1.1按剛度計算. 11 5.5.1.2按強度計算. 12 5.5.2 型腔的理論底部厚度計算. 12 5.5.2.1按剛度計算. 12 5.5.2.2按強度計算. 12 5.6模板設(shè)計12 第 6 章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 13 6.1導(dǎo)柱直徑的計算及選用 13 6.2導(dǎo)套的選用 14 第 7 章 脫模機構(gòu)的設(shè)計 15 7.1結(jié)構(gòu)形式設(shè)計15 7.2頂桿布置形式15 7.3 脫模力的計算 15 7.4 推桿 度計算 16 7.5 推桿強度計算 力校核 16 7.5.1 形推桿直徑 16 7.5.2 推桿 力校核 16 7.6 推板厚度計算 17 第 8 章 排溢 系統(tǒng)的設(shè)計 17 8.1 排溢設(shè)計 17 8.2 設(shè)計 17 第 9 章 系統(tǒng)的設(shè)計 17 9.1 的理論計算 18 9.1.1 量計算18 9.1.2 量和 徑的計算.................. 18 第 10 章 側(cè)向分型 芯機構(gòu)設(shè)計 19 10.1側(cè)向分型 芯機構(gòu)的選用19 10.2 的計算 19 10.3 芯機構(gòu) 尺寸的確定 19 10.4 芯力及 芯 開模力的計算20 10.4.1 芯力的計算 20 10.4.2 芯 開模力的計算 20 10.5型芯結(jié)構(gòu)布置設(shè)計及 部件選材 20 第 11 章 模 選擇 21 第 12 章 模腔 型CAD/CAM 21 12.1 構(gòu) 零件 體 型 21 12.2 模腔分模 21 12.3 模腔模 工 22 12.3.1 零件的 工 22 12.3.2 零件的 工 22 12.4 生成NC文件 22 ? 23 參考文￠24 中￡文摘要 ?文￥要?§currency1'“?注塑模的設(shè)計?內(nèi)?fifl制品材料的選擇及材料性能的分析 注射機的選用 澆注系統(tǒng) 成型零件 系統(tǒng)和 芯機構(gòu)的設(shè)計 部分?–??· ?fifl模具型腔的CAD/CAM部分 ??用?”? 件… 工部分直‰生成NC文件??文強 ?用? 計算機`′設(shè)計制 ?? ˉ用currency1Pro/E CAXA ? 內(nèi)·˙¨?件”行`′設(shè)計? 保?currency1產(chǎn)品的質(zhì)量 ??? ?高currency1制 生產(chǎn)率 ?ˇcurrency1產(chǎn)品— 的 ? 關(guān) '“? 注塑模 CAD/CAM? Abstract This text mainly narrates the design of injection mould for a safety helmet, including the selection of product material and its property analysis, the selection of injection machine, the design of feed system, shaping part, cooling system and core pulling, etc. Besides this, it also covers the CAD/CAM for the mold cavity, and generating G-Code instructions for CNC machine by the advanced software. In this text, the author emphasizes the use of modern computer assisted design and manufacturing technology, and apply some famous software, such as Pro/E, CAXA, to design. Through this, it not only guarantees the performance, but also raises working efficiency greatly and shortens the production cycle. Key Words: safety helmet; injection mould; CAD/CAM. '“?注塑模具及注塑模腔 型CAD/CAM 第1章 緒論 關(guān)于'“?注塑模具設(shè)計及模腔 型CAD/CAM的 設(shè)計 ? ? 塑料工 的a 塑料注射模 成 制 塑料制 品的￥要??? ?a 成 o有 的模具? ? 塑料制品 目 塑料注射模 ?目 的 ??? 能 ? 模具 ?考慮模具? ?系統(tǒng)工程?度 a 塑料注射模作 塑料注射成型 工系統(tǒng)中的 節(jié) 樣在設(shè)計 制 塑料注射模 時 就 系統(tǒng)中的 他 節(jié)作 塑料注射模設(shè)計 制 的考慮因素??文?零件 a 詳細?§currency1模具 設(shè)計 部分 直到模腔 型的仿真 工完成 整 過程? 第2章 零件材料的選擇及材料性能分析 2.1 塑料制品的設(shè)計依據(jù)及選材依據(jù) '“? '“帶 防護網(wǎng) 被稱 施工'“防護的 寶?? 筑工 的 境比較復(fù)雜 漏洞比較多 佩戴' “? 可 防止落物 又可 防止碰撞?很多事故案例表 關(guān) 時候'“?會a揮很?的作用?因?對'“ ?的性能要求就很 確 硬度高, 破損, 擦傷? 使用要求也較高 僅漂亮瀟灑 型美觀 ?完“ 符合? GB2811-89要求? 過+50℃～-10℃ 高低溫及淋 處理后 沖擊吸收性能 耐穿透性能 剛性 強度 電絕緣性能 均能達到或超過'“使用要求? ?設(shè)計?殼采用昂貴的日?”口超高抗沖ABS工程塑料 彈性好 強度高 '“性能特好? 寬?沿 強肋 使?殼整體—堅固??殼 后?有透 孔 佩戴起來 風 使人感覺舒適? ABS（Acrylonitrile/butadiene/styrene compolymer）即 在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入currency1丙烯腈 丁二 烯 異?單體后成 改性共聚物 也可稱 改性聚苯乙烯 具有比聚苯乙烯優(yōu)越的使用性能和工藝特性? 流 動性中 ?溫度變 較? 料溫高 流動性 ?? 成型時 節(jié)溫度來 制流動性?模具設(shè)計時 據(jù) 用塑料的流動性 選用合理的結(jié)構(gòu)?成形時也可 制料溫 模溫及注射壓力 注射 度 因素來適 節(jié) 成型 要? 具體的成型條件 表1 表1 ABS塑料成型條件 適用注射機 型 度(g/cm )注射壓力(MPa) 桿 (r/min)計算收?率(%) 模具溫度(0C) 吸 率24h(%) 強度(MPa) 抗 強度(MPa) 溫度(0C) 桿柱 式均可 1.03～1.07 60～10030 0.3～0.8 50～80 溫度0C 時間/h 0.31800 50 170～180 80～85 2～3 2.2 塑件體積估算 按制品尺寸要求在 CAXA制 工程 ??件 零件 體 后點擊 工具? ? 零件 性? 即可 制品 的塑件體積 297285.996 ? 2.3 塑件質(zhì)量計算 ABS的 度 1.03～1.07 g/cm =1.05 g/cm 塑件質(zhì)量M= V=1.05 g/cm 297285.996 cm =311.85 g 1,2019/12/12,安全帽注塑模具設(shè)計及模腔三維造型CAD/CAM,班級：0710141指導(dǎo)老師：秦立慶,2019/12/12,2,一主要工作,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括:注射機的選擇，總體方案設(shè)計，零部件的設(shè)計與選擇等方面。三維造型。包括：用CAXA制造工程師在計算機中構(gòu)造安全帽零件實體并將模腔分模；對模腔進行仿真加工；生成NC文件等。實體裝配。包括：使用CAXA實體設(shè)計繪出模具各零部件的實體；進行各零部件的裝配；將裝配全過程及開合模、自動落料過程做成動畫。,2019/12/12,3,2019/12/12,4,本設(shè)計的關(guān)鍵,本設(shè)計主要需解決以下關(guān)鍵點:側(cè)孔的抽芯問題。包括：型芯布置方式,開合模與側(cè)向抽芯不干涉問題側(cè)面加強筋的形成問題:采用成型鑲塊，與動模板分開加工模具鋼的選擇與模腔的加工關(guān)系的問題:型腔較深,應(yīng)選擇切削性能好的鋼材等,2019/12/12,5,二塑料制品的設(shè)計依據(jù)及選材,1.建筑工地的環(huán)境比較復(fù)雜，漏洞比較多，佩戴安全帽，可以防止落物，又可以防止碰撞。因此對安全帽的性能要求就很明確：高強度,表面要硬，不易破損,不易擦傷。當然還要保證其造型美觀等要求。2.本設(shè)計采用ABS工程塑料。其特點是“堅韌、質(zhì)硬、剛性”，而且原料易得，價格便宜。ABS即為在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等異種單體后成為改性共聚物，也可稱為改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯優(yōu)越的使用性能和工藝特性。,2019/12/12,6,三注塑機的選用,從生產(chǎn)率考慮依本產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（大批量生產(chǎn)），為提高生產(chǎn)率，擬選用臥式注射機。開模后塑件按自重落下，便于實現(xiàn)自動化操作；從制品材料的成型條件考慮從制品材料的成型條件知其適用注射機類型為螺桿式或柱塞式均可。柱塞式注射機結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過料筒和活塞達到塑化與注射兩個基本作用。但控制溫度和壓力比較困難。由制品體積計算注射機的最大注射量制品所需注射量為371.6立方厘米綜上，選用XS-ZY-1000型臥式注射機,2019/12/12,7,四澆注系統(tǒng)的設(shè)計,安全帽的結(jié)構(gòu)特點是大而深的殼體零件。為此擬定直接澆口澆注。直接澆口是直接和主流道連接，由主流道直接進料。由于澆口尺寸大，熔體壓力損失小，流動阻力小，進料快，容易成型，適用于任何塑料。因流程短，壓力傳遞好，熔體從上端流向分型面（底端），有利于排氣和消除熔接痕。,2019/12/12,8,五分型面的確定,從制品的形狀出發(fā)，確定分型面主要從以下四個方面進行考慮：確保塑件表面要求：分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。考慮鎖模力：盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下，應(yīng)盡可能減小分型面接觸面積，從而可以增加分型面的接觸應(yīng)力，防止溢料，并簡化分型面的加工?？紤]模板間距：該塑件的高度為160mm，而底面橢圓尺寸為280mmX260mm。故選擇高度方向可將模板間距減小到最小。便于排溢：為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重合。綜上四點，根據(jù)制品的形狀，應(yīng)選用單分型面，以制品的最大端面作為分型面。,,2019/12/12,9,六模具鋼的選擇原則,塑件的生產(chǎn)批量模具是高效率的生產(chǎn)工具。每一付模具的使用壽命，直接關(guān)系到制件的成本。而每一種產(chǎn)品的預(yù)計產(chǎn)量，又因市場需求而定。在考慮設(shè)計模具時，除了每模的型腔數(shù)之外，就要考慮其使用壽命。最理想的情況是當模具壽命終了時，該產(chǎn)品正好退出市場。但這實際很難推斷，因為市場需求是變化莫測的。塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度，有50%取決于模具。而模具的制造精度及耐磨損性能又決定制件的合格率。,2019/12/12,10,,制件的復(fù)雜程度制件越復(fù)雜，型腔的加工就越難，因而必須選用切削性能好的鋼材。制件復(fù)雜程度高，表現(xiàn)在制件圖樣上的尺寸數(shù)目多，加工部位多。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。制件的體積大小制件越大，型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削時，切削應(yīng)力也大。因而對于大制件的模具最好選用易切鋼。制件小時，型腔體積小，所用的刀具（主要是銑刀）強度低，切削量很小。選擇鋼材時應(yīng)選用質(zhì)地均勻，合金碳化物分布細而均稱的鋼材。小模具多先作預(yù)硬化處理后加工，要考慮加工的可能性。制件的光觀要求塑件如為外觀裝飾件，則表面的質(zhì)量好壞能很大程度上影響產(chǎn)品的銷售，凡對塑件外觀有嚴格要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣熔煉鋼，以達到最好的型腔拋光效果。,2019/12/12,11,選用模具鋼：3Cr2Mo(P20),加工前先進行調(diào)質(zhì)處理,硬度為28—35HRC（即預(yù)硬化）P20為我國引進美國通用的塑料模具鋼，預(yù)硬化后硬度HRC28～35。用于中、小型熱塑性塑料注射模。真空熔煉的品種可以拋光成鏡面光澤?？估瓘姸燃s為1330。,2019/12/12,12,七抽芯機構(gòu)設(shè)計,為提高生產(chǎn)率，選用機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，利用注射機開模力作為動力，通過斜導(dǎo)槽、滾筒和滑塊等零件，使力作用于側(cè)向成型零件而把活動型芯從塑料制品中抽出，合模時又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。,2019/12/12,13,零件實體造型設(shè)計,2019/12/12,14,九模腔分模,2019/12/12,15,十模腔模擬加工,零件的加工一般分為粗加工、半精加工和精加工三個階段進行。由于本設(shè)計零件表面及尺寸均要求不高，故這里只進行粗加工和精加工兩部分。保證表面粗糙度Ra3.2，精度要求為8級。12.3.1零件的粗加工本設(shè)計中的模腔凹模特點為深又大，故粗加工的目的是切除大部分的材料，刀具受力必然很大，因而需選用直徑較大的刀具。12.3.2零件的精加工精加工的目的是保證精度，因此，精加工切削余量小，刀具的直徑須選用較小值。,球銑刀。,2019/12/12,16,十一模具分模,2019/12/12,17,致謝,衷心感謝XX老師和XX老師在畢業(yè)設(shè)計全過程對本人的悉心指導(dǎo),2019/12/12,18,結(jié)尾,歡迎各位老師指教！謝謝！,