杯托零件注塑模具設(shè)計(jì)【8張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書】
33頁 13000字?jǐn)?shù)+論文說明書【詳情如下】
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支撐件.dwg
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杯托零件.dwg
杯托零件注塑模具圖紙7張.dwg
杯托零件注塑模具設(shè)計(jì)說明書.doc
目 錄
1.前言 2
1.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 2
1.2 注塑模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù) 3
1.3 UG模具設(shè)計(jì)的基本流程 4
1.4課題意義 5
2.注塑件的設(shè)計(jì) 6
2.1 功能設(shè)計(jì) 6
2.2 材料選擇 6
2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
2.4 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 8
3.塑件3D建模及注射成型工藝分析 9
3.1塑件的3D模型 9
3.2塑件的注射成型工藝性分析 9
3.3注塑機(jī) 15
4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
4.1型腔數(shù)目的確定 16
4.2分型面的確定 17
4.3澆口的確定 17
4.4模具材料的確定 17
4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18
4.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
4.7 抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
4.8模架的選用 22
4.9導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
4.10頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24
4.11排氣設(shè)計(jì) 24
4.12溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25
5.注射機(jī)的校核 26
5.1最大注塑量的校核 27
5.2鎖模力的校核 28
5.3模具外形尺寸校核 29
5.4模具厚度校核 30
5.5模具安裝尺寸校核 32
5.6開模行程校核 35
6.模具總裝設(shè)計(jì) 38
6.1模具裝配及加工要求 39
6.2模具工作原理 40
參考文獻(xiàn)資料 41
摘 要
塑料成型制品是以塑料為主要結(jié)構(gòu)材料經(jīng)成型加工獲得的制品，又叫做塑料制件，簡稱塑件。塑料成型制品應(yīng)用廣泛，特別是在電子儀表、電器設(shè)備、通信工具等方面獲得大量應(yīng)用。如各種受力不大的殼體、支架、結(jié)構(gòu)件、裝飾件等；作為塑料制品的主要生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備的塑料模具，在國民經(jīng)濟(jì)占有重要的地位，模具技術(shù)也已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性的成型可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件，本次設(shè)計(jì)就是將杯托作為設(shè)計(jì)模型，將注塑模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注塑模具的整體設(shè)計(jì)過程。
本文設(shè)計(jì)的內(nèi)容就是杯托注塑模具，材料為ABS，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)以及通過對(duì)杯托成型工藝的正確分析，確定型腔的總體布局，選擇分型面，確定脫模方式，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)等；同時(shí)本文對(duì)注塑模具進(jìn)行簡要介紹，對(duì)注塑模具中的主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)過程中著重考慮其生產(chǎn)實(shí)際中的經(jīng)濟(jì)性和合理性。
關(guān)鍵詞：注塑模具；注射成型；分型面
1.前 言
1.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景
經(jīng)過1990年代的高速發(fā)展，中國的模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，生產(chǎn)能力也有了相當(dāng)大的提高，模具市場(chǎng)的規(guī)模也正在逐步擴(kuò)大。過去十年，中國模具工業(yè)（主要集中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。
到2005年，全國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已達(dá)3萬多家，從業(yè)人員50多萬人；模具銷售總額高達(dá)610億元，比上年增長25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務(wù)飽滿、訂單充足。2006年，業(yè)界預(yù)測(cè)中國汽車的年度銷售數(shù)量將會(huì)比前一年增長15%，年度銷售數(shù)量將會(huì)達(dá)到640萬臺(tái)。而汽車零部件市場(chǎng)比汽車整車的市場(chǎng)更大，可以預(yù)測(cè)汽車相關(guān)模具產(chǎn)業(yè)將會(huì)有高速發(fā)展。
與2004年相比，2005年中國的模具生產(chǎn)值增加了125%，以610億人民幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，達(dá)到了7.4億美元。目前，國內(nèi)模具行業(yè)正隨著我國制造業(yè)特別是汽車和電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。
近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場(chǎng)的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展較快。
在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高，注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量已超過50噸，最精密的注塑模具精度已達(dá)到2微米。在 CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時(shí)，CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢(shì)包括10個(gè)方面：
(1)模具日趨大型化。
(2)模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達(dá)到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。
(3)多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能要求越來越高。
(4)熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。
(5)隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。
(6)標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。
(7)快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。
(8)隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。
(9)以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模具的要求也越來越高。
(10)模具技術(shù)含量將不斷提高。
從應(yīng)用趨勢(shì)方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟(jì)模具的開發(fā)將被重視，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，且采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。
6.1模具裝配及加工要求
模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，塑料模具制造時(shí)應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求：
a、組成塑料模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。
b、組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求
c、模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求
d、為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整，直至試出合格的成型件為止。
6.1.1 加工要求
1）模具分型面及組合件的結(jié)合面應(yīng)很好貼合，局部間隙不大于0.02mm
2）模具成型表面的內(nèi)外銳角、尖邊、圖樣上未注明圓角時(shí)允許不大于0.5mm圓角（分型面及結(jié)合面除外）。當(dāng)不允許有圓角時(shí),應(yīng)在圖樣上注明。
3）圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按GB1804標(biāo)準(zhǔn)即孔按H13，軸按h13，長度按J14來加工。
4）模具中各承壓板（模板）的兩承壓面的平行度公差按GB1184附錄一的5級(jí)。
5）導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔對(duì)模板平面的垂直度公差按GB1184附錄一的4級(jí)。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間的配合按H8/f8。
6）模具中安裝鏍釘（鏍栓）之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于2mm，或相應(yīng)各孔配作。
7）導(dǎo)柱(直導(dǎo)柱、臺(tái)肩導(dǎo)柱)其配合部位的大徑與小徑的同軸度公差t按GB1184附錄一的5級(jí)。
8）導(dǎo)套（直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套）外圓與內(nèi)孔的同軸度公差t按GB1184附錄一的5級(jí)。
9）主流道襯套的中心錐孔應(yīng)研磨拋光，不得有影響脫澆口的各種缺陷。
10）成型零部件：為了保證導(dǎo)向作用，動(dòng)、定模的導(dǎo)柱，導(dǎo)套孔的孔距精度應(yīng)控制在0.01mm以內(nèi)。因此，必須用坐標(biāo)鏜床對(duì)動(dòng)、定模鏜孔。在缺少坐標(biāo)鏜床的情況下，較普遍采用的方法是將動(dòng)、定模合在一起，在車床、銑床或鏜床上進(jìn)行鏜孔。成型零部件采用優(yōu)質(zhì)模具鋼，強(qiáng)度高，耐磨性好，熱處理變形小，要求耐腐蝕，調(diào)質(zhì)淬火低溫回火≥55HRC。
型芯的加工：把成型面的曲面圖通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生刀具加工路徑進(jìn)行數(shù)控銑外形加工，再銑小型芯孔和凹臺(tái)，鉆推桿孔，加工澆口。再用電火花加工成型。
型腔的加工：把成型面的曲面圖通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生刀具加工路徑，留余量在數(shù)控銑上加工成型，再用電火花加工成型。
6.1.2裝配要求
1）頂出制品的推桿的端面與所在的相應(yīng)型面保持齊平，允許推桿端面
高出型面不大于0.1mm。
2）注射模的復(fù)位桿，其端面應(yīng)與模具分型面齊平，允許低于分型面大
大于0.03mm。
3）型芯、凸模、鑲件等，其尾部高度尺寸未注明公差時(shí)，其端面應(yīng)在
裝配后與其配合的零件齊平。
制品同一表面的成型腔分布在上、下模或兩模時(shí)，裝配后沿分型面的錯(cuò)邊不大于0.05mm，并其組合尺寸不超過型腔允許的極限尺寸。
5）凸模與凹模裝配后的配合間隙，應(yīng)保持周圍均勻。
6）需保持同軸的兩個(gè)以上零件，其同軸度必須保證裝配要求，使各配合零件能順利裝卸，活動(dòng)自如。
7）模具導(dǎo)向件的導(dǎo)向部分，裝配后保證滑動(dòng)靈活，無卡滯現(xiàn)象。
8）模具中供兩次分型用的拉桿、拉板裝配后，各工作面應(yīng)在同一平面內(nèi)，允許 其極限偏差為±0.1mm。
9）模具裝配后兩安裝平面應(yīng)保持平，其平行度公差按按GB1184附錄一的6級(jí)。
6.1.3綜合要求
1）模具、模架及其零件的工件表面，不應(yīng)有碰傷、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。
2）經(jīng)熱處理后的零件，硬度應(yīng)均勻，不允許有脫碳、軟點(diǎn)、氧化斑點(diǎn)及裂紋等缺陷。熱處理后應(yīng)清除氧化皮，臟物油污。
3）配通用模架模具，裝配后兩側(cè)面應(yīng)進(jìn)行同時(shí)磨削加工，以保證模具能順利裝入模架。
4）模具的冷卻水道應(yīng)保證暢通。
6.2模具工作原理
(1)開模過程：注塑機(jī)開模時(shí)，移動(dòng)板帶動(dòng)動(dòng)模部分向遠(yuǎn)離定模部分的方向移動(dòng)，模具由分型面分型，塑件由于拉料桿和型芯的作用，連同流道內(nèi)的凝料隨動(dòng)模移動(dòng)，當(dāng)注射機(jī)的頂桿接觸到模具的推板的時(shí)候，推板帶動(dòng)推桿將塑件和凝料推出，進(jìn)而完全脫離模具。
(2)合模過程：注塑機(jī)合模時(shí)，移動(dòng)板帶動(dòng)動(dòng)模部分向靠近定模部分的方向移動(dòng)，在復(fù)位桿的作用下，使推板帶動(dòng)推桿和拉料桿向遠(yuǎn)離定模部分移動(dòng)，當(dāng)模具完全閉合后，脫模機(jī)構(gòu)也已經(jīng)復(fù)位。
(3)模具工作原理：開模時(shí)，動(dòng)模部分向后移，這時(shí)塑件包在型芯上隨動(dòng)模繼續(xù)后移，直至注射機(jī)頂桿與模具推板接觸，推出機(jī)構(gòu)開始工作，同時(shí)斜頂作用于內(nèi)側(cè)抽芯滑塊，完成內(nèi)側(cè)抽芯動(dòng)作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時(shí)，復(fù)位桿使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位！
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大學(xué)材料科學(xué)與工程 學(xué)院 課程 設(shè)計(jì) 題目 杯托注塑模設(shè)計(jì) 作者 學(xué)院 專業(yè) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二〇 一五 年 一 月 二十六 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2014~2015 學(xué)年第 一 學(xué)期 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 高分子材料與工程 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 課 程設(shè)計(jì)題目： 起 迄 日 期： 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 教 師： 系 主 任： 下達(dá)任務(wù)書日期 : 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1．設(shè)計(jì)目的： 通過塑料成型模具課程設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生課堂上 學(xué)習(xí)到的塑料注射模具的知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)注射模具動(dòng)作原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)注射模具的能力，使學(xué)生熟練掌握繪圖軟件的應(yīng)用，為學(xué)生以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 自行設(shè)計(jì)一個(gè)符合要求的塑料制件以及成型該制件的注射模具。 （ 1）對(duì)塑料制件的要求： ①塑件形狀應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻，具有一定的力學(xué)性能及使用價(jià)值； ② 設(shè)計(jì)塑料制件時(shí)應(yīng)明確指出塑件的尺寸精度、粗糙度、斜度 、圓角、螺紋、側(cè)孔、嵌件等； ③ 成型該塑件的注射模具必須滿足下列條件之一： Ⅰ ：成型模具應(yīng)具有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)； Ⅱ ：成型模具應(yīng)具有自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)； Ⅲ ：成型模具應(yīng)具有點(diǎn)澆口凝料的自動(dòng)脫出、順序脫模、二級(jí)脫模等較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。 （ 2）對(duì)成型模具的要求： 所設(shè)計(jì)的模具能夠高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品，模具結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作靈活，能夠滿足在使用時(shí)連續(xù)生產(chǎn)、高效率、自動(dòng)化、操作簡便的要求。 3．設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 (論文 )、圖紙、實(shí)物樣品等〕： 本次課程設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分： ①塑料制件圖紙一張，要求標(biāo)注尺寸公差、粗糙度、技術(shù)要求以及所用原材料； ②注射模具裝配圖（零號(hào)圖紙）一張； ③注射模具零件圖至少四張，包括型腔零件圖、型芯零件圖、模板的零件圖、桿件的零件圖； ④注射模具結(jié)構(gòu)計(jì)算說明書一本。 注：以上各項(xiàng)內(nèi)容均要求打印。 4．主要參考文獻(xiàn)： 1. 申開智 型模具 國輕工業(yè)出版社， 2003 2. 宋玉恒 北京：航空工業(yè)出版社， 1995 3. 注射模設(shè)計(jì) 108 例 防工業(yè)出版社， 2002 4. 賈潤禮 北京： 中國輕工業(yè)出版社， 2000 5．設(shè)計(jì)成果形式及要求： 本次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)成果以模具設(shè)計(jì)圖紙和模具設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的形式提交。 6．工作計(jì)劃及進(jìn)度： 2015 年 月 日 ~ 月 日 塑料制件設(shè)計(jì) 2015 年 月 日 ~ 月 日 模具結(jié)構(gòu)計(jì)算及草圖設(shè)計(jì) 2015 年 月 日 ~月 日 模具裝配圖的繪制 2015 年 月 日 ~ 月 日 模具零件圖的繪制 2015 年 月 日 模具設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的撰寫 2015 年 月 日 答辯和成績考核 系主任審查意見： 簽字： 年 月 日