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烤架手柄塑件注射模设计(有cad图).rar

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    编号:20181016173633579    类型:共享资源    大小:5.53MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    烤架 手柄 注射 设计 cad
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    毕业设计说明书(论文)学院(系、部): 材料工程学院 专 业: 材料成型及控制工程(模具设计) 题 目: 手柄塑料件注射模设计 指导者: 评阅者: 第 I 页毕 业 设 计 说 明 书 ( 论 文 ) 中 文 摘 要本 文 主 要 介 绍 了 烤 架 手 柄 塑 料 件 的 注 射 模 设 计 , 其 材 料 为 PP。 根 据PP 塑 料 的 工 艺 特 性 和 产 品 的 使 用 要 求 , 分 析 了 烤 架 手 柄 的 结 构 特 点 和 成 型 工艺 。 通 过 应 用 MoldFlow 软 件 对 塑 件 进 行 流 动 模 拟 分 析 , 确 定 了 塑 件 的 注 射模 结 构 以 及 工 作 过 程 。 采 用 PRO/E 软 件 进 行 3D 分 模 , 对 模 具 进 行 了 成 型零 部 件 、 浇 注 系 统 、 侧 向 抽 芯 机 构 、 推 出 脱 模 机 构 及 冷 却 系 统 的 设 计 分 析 。最 后 , 完 成 模 具 总 装 图 设 计 及 主 要 零 件 图 的 绘 制 , 从 而 确 保 模 具 结 构 的 可 靠性 、 合 理 性 和 实 用 性 。关键词 烤 架 手 柄 注 射 模 设 计 Pro/E 第 II 页毕 业 设 计 说 明 书 ( 论 文 ) 英 文 摘 要Title The injection mold design of the warmer handle AbstractThis paper describes the injection mold design of the warmer handle. The material of warmer handle is PP. According to the processing property of PP and the product’s operating requirement. The structure and manufacturability of warmer handle was analyzed. Through making use of MoldFlow software to flow simulate analyses an injection mould structure and its operating process was determined. Making use of Pro/E system to set up 3D mold opening, designing the molding part, runner system cross range ejecting mechanism, reset mechanism and the cooling system. In the end, drawn the mold general assembly drawing and major parts drawing, accordingly, ensure mould structure’s security, rationality and practicability. Keywords warmer handle design of injection mould Pro/E 第 III 页目 录前 言 ...........................................................1第 一 章 塑 料 模 具 设 计 简 介 ...........................................31.1 塑 料 模 具 技 术 的 发 展 现 状 和 趋 势 ..............................31.2 塑 料 制 件 的 设 计 原 则 ........................................41.3 注 射 模 设 计 要 点 ............................................5第 二 章 烤 架 手 柄 塑 件 成 型 工 艺 性 分 析 .................................62.1 塑 件 结 构 分 析 ..............................................62.2 PP 塑 料 注 射 成 型 特 性 .......................................72.2.1 PP 塑 料 特 性 ............................................72.2.2 PP 塑 料 成 型 性 能 ........................................72.3 PP 塑 料 注 射 成 型 工 艺 参 数 ....................................8第 三 章 成 型 设 备 与 模 架 的 选 用 .......................................93.1 注 射 机 的 选 择 ..............................................93.2 模 架 的 选 择 ...............................................103.3 模 具 参 数 的 校 核 ...........................................11第 四 章 模 具 结 构 形 式 的 拟 定 ........................................144.1 分 型 面 位 置 的 确 定 .........................................144.1.1 分 型 面 的 选 择 原 则 .....................................144.1.2 烤 架 手 柄 分 型 面 的 确 定 .................................154.2 确 定 型 腔 数 量 及 排 列 方 式 ...................................154.3 浇 注 系 统 的 设 计 ...........................................154.3.1 主 流 道 设 计 ...........................................164.3.2 分 流 道 设 计 ...........................................174.3.3 浇 口 设 计 .............................................204.3.4 冷 料 穴 的 设 计 .........................................214.3.5 浇 注 系 统 的 平 衡 .......................................214.4 成 型 零 部 件 的 设 计 .........................................214.4.1 型 腔 的 结 构 设 计 .......................................22第 IV 页4.4.2 型 芯 的 结 构 设 计 .......................................224.4.3 型 芯 镶 件 的 设 计 .......................................234.5 侧 向 抽 芯 与 分 型 机 构 的 设 计 .................................244.5.1 斜 导 柱 的 设 计 .........................................244.5.2 侧 滑 块 的 设 计 .........................................254.5.5 侧 滑 块 定 位 装 置 的 设 计 .................................264.6 推 出 与 复 位 机 构 的 设 计 ....................................274.6.1 推 出 机 构 的 设 计 .......................................274.6.2 复 位 机 构 的 设 计 .......................................284.7 结 构 零 部 件 的 设 计 ........................................294.7.1 支 承 零 部 件 的 设 计 .....................................294.7.2 导 柱 导 向 机 构 的 设 计 ...................................304.8 排 气 与 冷 却 系 统 的 设 计 .....................................314.8.1 排 气 系 统 的 设 计 .......................................314.8.2 冷 却 系 统 的 设 计 .......................................314.8.3 型 腔 和 型 芯 的 冷 却 .....................................32第 五 章 Pro/E 和 Moldflow 软 件 的 应 用 ...............................335.1 应 用 Pro/E 软 件 3D 分 模 ....................................335.1.1 模 具 设 计 流 程 .........................................335.1.2 烤 架 手 柄 塑 料 模 的 设 计 步 骤 .............................335.2 烤 架 手 柄 塑 件 模 流 分 析 .....................................375.2.1 Moldflow 模 流 分 析 流 程 .................................37第 六 章 结 论 ......................................................42致 谢 ..........................................................43参 考 文 献 .........................................................44第 1 页前 言塑 料 制 品 的 使 用 越 来 越 泛 , 在 很 多 方 面 , 它 己 成 为 金 属 制 品 的 替 代 物 。 塑 料模 具 作 为 成 型 方 式 中 的 一 种 , 是 家 用 电 器 、 汽 车 和 航 空 航 天 等 领 域 中 塑 料 制 品的 重 要 生 产 工 具 。 并 且 随 着 塑 料 工 业 的 迅 猛 发 展 , 人 们 对 塑 料 制 品 的 质 量要 求 越 来 越 高 , 外 形 在 满 足 性 能 要 求 的 同 时 也 变 得 越 来 越 复 杂 , 而 且 产 品 品 种多 、 更 新 快 、 价 格 低 , 市 场 竞 争 剧 烈 。 据 统 计 , 日 本 一 万 多 家 模 具 企 业 中 ,生 产 塑 料 模 具 的 就 占 40%;韩 国 模 具 专 业 厂 中 生 产 塑 料 模 的 占 43%。 塑 料 模 具是 塑 料 产 品 开 发 中 至 关 重 要 的 一 个 环 节 , 也 是 批 量 产 品 得 以 投 放 市 场 的 先 决 条件 。 在 塑 料 模 具 中 , 由 于 注 塑 模 具 能 够 一 次 成 型 形 状 复 杂 、 尺 寸 精 确 的 制 品 ,适 用 于 高 效 率 、 大 批 量 的 自 动 化 生 产 方 式 , 使 其 在 塑 料 模 中 的 占 用 量 超 过 了50%以 上 , 是 塑 料 制 品 成 型 的 主 要 方 法 。 因 此 , 为 了 适 应 市 场 竞 争 对 塑 料 模 具 的交 货 期 短 、 质 量 好 、 价 格 低 的 要 求 , 模 具 制 造 行 业 就 必 须 以 最 快 的 速 度 、 最 低的 成 本 、 最 高 的 质 量 生 产 出 塑 料 模 具 来 。在 今 天 这 样 激 烈 竞 争 的 环 境 中 , 客 户 对 缩 短 注 塑 模 具 设 计 和 制 造 周 期 的 要 求日 益 迫 切 。 缩 短 模 具 设 计 和 制 造 周 期 , 成 了 模 具 企 业 间 竞 争 取 胜 的 重 要 因 素 之一 。 与 模 具 成 型 零 件 变 化 多 样 相 比 , 模 具 基 本 结 构 和 常 用 零 部 件 的 变 化 要 少 得多 。 设 计 中 相 当 一 部 分 时 间 花 在 结 构 类 似 的 零 部 件 设 计 和 绘 图 上 。 可 见 , 缩 短这 些 常 用 零 部 件 的 设 计 时 间 , 能 极 大 地 提 高 模 具 设 计 的 效 率 和 缩 短 模 具 的 交 货期 。 因 此 , 对 引 进 CAD/CAE/CAM 系 统 , 进 行 本 地 化 、 用 户 化 的 二 次 开 发 具有 重 要 的 实 际 意 义 。 通 过 建 立 必 要 的 标 准 模 架 库 , 充 分 地 发 挥 计 算 机 和 CAD软 件 的 功 能 , 才 能 达 到 缩 短 模 具 设 计 周 期 , 提 高 模 具 设 计 水 平 的 目 的 , 使 科 学技 术 转 化 为 实 实 在 在 的 生 产 力 。模 具 CAD/CAE/CAM 技 术 是 改 造 传 统 模 具 生 产 方 式 的 关 键 技 术 , 是 一 项 高科 技 、 高 效 益 的 系 统 工 程 。 塑 料 模 CAD/CAE/CAM 技 术 能 显 著 缩 短 模 具 设 计与 制 造 周 期 , 降 低 生 产 成 本 , 提 高 产 品 质 量 , 塑 料 模 CAD/CAE/CAM 技 术 的重 要 性 正 逐 渐 被 模 具 界 所 认 识 , 其 中 注 塑 模 具 应 用 软 件 的 发 展 引 人 注 目 。 据 统计 , 在 国 外 , 注 射 模 采 用 CAD 技 术 的 比 例 约 占 所 有 不 同 模 具 CAD 技 术 的 75% , 在 我 国 , 注 射 模 CAD 技 术 也 在 不 断 地 应 用 和 推 广 中 。第 2 页本 文 结 合 烤 架 手 柄 注 射 模 具 的 设 计 实 例 , 理 论 联 系 实 际 , 通 过 查 阅 大 量 资 料采 用 图 例 和 文 字 相 结 合 的 方 法 介 绍 了 模 具 设 计 基 本 过 程 和 技 巧 。 在 本 次 设 计 中 ,采 用 了 PRO/E、 AUTOCAD 软 件 做 了 3D 造 型 和 2D 绘 图 。 最 后 还 运 用MOLDFLOW 软 件 对 零 件 的 成 型 过 程 做 了 模 拟 分 析 , 使 模 具 结 构 得 到 了 优 化 。当 然 由 于 能 力 有 限 , 难 免 有 不 足 之 处 , 望 阅 者 多 多 指 教 。第 3 页第 一 章 塑 料 模 具 设 计 简 介1.1 塑 料 模 具 技 术 的 发 展 现 状 和 趋 势模 具 生 产 技 术 是 衡 量 一 个 国 家 制 造 工 艺 水 平 的 重 要 标 志 之 一 。 而 塑 料 模具 在 模 具 占 有 非 常 重 要 的 地 位 。从 总 体 上 看 , 塑 料 注 射 模 具 的 基 本 发 展 趋 势 是 朝 高 效 率 、 高 精 度 、 高 寿 命 方向 发 展 。 为 了 提 高 塑 料 制 品 生 产 效 率 , 在 模 具 结 构 上 将 向 多 型 腔 、 自 动 装 卸 料 、节 能 省 料 方 向 发 展 。 为 了 充 分 发 挥 注 塑 机 的 潜 力 , 发 展 了 多 层 多 腔 模 具 , 多 工位 多 腔 模 具 。热 流 道 模 具 应 用 范 围 正 在 逐 渐 扩 大 。 已 发 展 应 用 于 微 型 注 射 件 , 热 敏 性 材 料的 注 射 成 型 等 等 , 以 及 多 层 多 腔 注 射 模 , 热 流 道 装 置 已 成 为 专 门 的 商 业 产 品 。测 温 控 制 系 统 的 发 展 改 善 了 注 射 件 的 尺 寸 精 度 和 成 型 效 率 。 冷 却 系 统 不 单 对型 腔 进 行 冷 却 , 对 滑 块 、 型 芯 都 进 行 冷 却 , 从 而 构 成 空 间 的 立 体 冷 却 系 统 。 这些 技 术 的 应 用 , 解 决 了 注 射 成 型 中 模 温 、 模 压 、 溢 料 等 问 题 , 使 产 品 的 内 应 力分 布 趋 于 合 理 , 减 少 了 废 品 率 。在 设 计 方 法 上 , 用 计 算 机 模 拟 塑 料 成 型 时 的 料 流 速 度 , 温 度 控 制 , 流 动 方 式以 及 应 力 场 的 分 布 等 , 使 模 具 达 到 最 优 的 参 数 和 结 构 选 择 , 得 到 最 佳 的 浇 注 系统 和 冷 却 系 统 , 减 少 反 复 试 模 的 工 作 量 。在 加 工 技 术 上 , 机 械 与 电 子 技 术 日 益 密 切 结 合 , 更 多 地 采 用 数 控 、 数 显 、 计算 机 控 制 , 如 采 用 数 控 铣 床 、 光 学 曲 线 磨 床 、 高 精 度 电 火 花 加 工 机 床 和 紧 密 镗床 、 数 控 雕 刻 机 等 高 精 度 、 高 效 率 的 加 工 设 备 。 这 使 模 具 精 度 越 来 越 多 地 由 设备 来 保 证 , 减 少 了 对 人 工 技 巧 的 依 赖 性 。新 型 电 加 工 工 艺 已 发 展 成 为 一 种 与 其 他 工 艺 相 结 合 的 复 合 加 工 工 艺 。 实 现 高层 次 的 自 动 化 是 目 前 电 火 花 加 工 的 一 个 发 展 方 向 。 喷 雾 电 火 花 加 工 也 是 新 近 发展 起 来 的 电 火 花 加 工 技 术 。 这 种 新 加 工 方 法 , 对 改 变 电 火 花 加 工 后 材 料 表 面 的金 相 属 性 有 重 要 意 义 , 在 实 际 应 用 中 有 较 大 的 价 值 。我 国 模 具 材 料 及 应 用 技 术 较 落 后 。 塑 料 模 具 的 设 计 、 制 造 水 平 仅 相 当 于 先 进工 业 国 家 70 年 代 中 期 的 水 平 ; 热 处 理 工 艺 还 停 留 在 采 用 普 通 热 处 理 方 式 , 真 空热 处 理 工 艺 尚 不 完 善 。 为 使 我 国 模 具 工 业 有 较 大 发 展 , 除 加 强 加 工 与 检 测 设 备第 4 页的 研 究 外 , 对 材 料 及 其 处 理 工 艺 的 研 究 也 应 得 到 足 够 的 重 视 。1.2 塑 料 制 件 的 设 计 原 则塑 料 制 件 主 要 是 根 据 使 用 要 求 进 行 设 计 。 要 想 获 得 优 质 的 塑 件 , 塑 件 本 身 必须 有 良 好 的 结 构 工 艺 性 , 这 样 不 仅 可 使 成 型 工 艺 得 以 顺 利 进 行 , 而 且 能 得 到 最佳 的 经 济 效 益 。 塑 件 的 设 计 视 塑 料 成 型 方 法 和 塑 料 品 种 性 能 不 同 而 有 所 差 异 。塑 件 的 设 计 原 则 是 在 保 证 使 用 性 能 、 物 理 性 能 、 力 学 性 能 、 电 气 性 能 、 耐 化学 腐 蚀 性 能 和 耐 热 性 能 等 前 提 下 , 尽 量 选 用 价 格 低 廉 和 成 型 性 能 较 好 的 塑 料 。同 时 还 应 力 求 结 构 简 单 、 壁 厚 均 匀 、 成 型 方 便 。 在 设 计 塑 件 时 , 还 应 考 虑 其 模具 的 总 体 结 构 , 使 模 具 型 腔 易 于 制 造 , 模 具 抽 芯 和 推 出 机 构 简 单 。 塑 件 形 状 有利 于 模 具 分 型 、 排 气 、 补 缩 和 冷 却 。 此 外 , 在 塑 件 成 型 后 尽 量 不 再 进 行 机 械 加工 。在 塑 料 制 件 时 , 应 考 虑 以 下 几 点 :( 1) 为 了 便 于 塑 件 从 成 型 零 件 上 顺 利 脱 出 , 必 须 在 塑 件 外 表 面 沿 脱 模 方向 设 计 足 够 的 斜 度 。 一 般 斜 度 取 30′ ~ 1°30′ 。( 2) 在 满 足 制 件 结 构 各 使 用 要 求 的 条 件 下 , 尽 可 能 用 较 小 的 壁 厚 。 并 且同 一 塑 件 的 壁 厚 应 尽 可 能 均 匀 一 致 , 否 则 会 因 冷 却 和 固 化 速 度 不 均 产 生 附 加 应力 。( 3) 加 强 肋 的 布 置 应 考 虑 到 其 方 向 尽 量 与 熔 体 充 模 流 动 方 向 一 致 , 以 避免 熔 体 流 动 干 扰 、 影 响 成 型 质 量 。( 4) 制 件 的 两 相 交 平 面 之 间 尽 可 能 以 圆 角 过 渡 , 避 免 因 锐 角 而 造 成 应 力集 中 , 同 时 采 用 圆 角 过 渡 可 增 加 塑 件 的 美 观 程 度 和 增 加 塑 件 的 强 度 。( 5) 孔 与 孔 的 中 心 距 应 大 于 孔 径 ( 两 者 中 的 小 孔 ) 的 2 倍 , 孔 中 心 至边 缘 的 距 离 为 孔 径 的 3 倍 。 孔 周 边 的 壁 厚 要 加 大 , 其 值 比 与 之 相 装 配 件 的 外 径大 20%~ 40%, 以 避 免 收 缩 应 力 所 造 成 的 不 良 影 响 。( 6) 为 增 加 塑 件 螺 纹 的 强 度 , 防 止 最 外 圈 螺 纹 可 能 产 生 的 崩 裂 或 变 形 ,应 使 其 始 末 端 留 出 一 定 距 离 。 当 考 虑 螺 纹 螺 距 收 缩 率 时 , 塑 件 与 金 属 螺 纹 的 配合 长 度 不 能 太 长 , 一 般 不 大 于 螺 纹 直 径 的 1.5 倍 ( 或 7~ 8 牙 ) 。( 7) 塑 件 上 标 记 的 凸 出 高 度 不 小 于 0.2mm, 线 条 宽 度 一 般 不 小 于0.3mm, 通 常 以 0.8mm 为 宜 。 两 条 线 的 间 距 不 小 于 0.4mm, 边 框 可 比 字 高 出第 5 页0.3mm 以 上 。( 8) 铰 链 部 分 厚 度 应 减 薄 一 般 为 0.2~ 0.4mm, 且 其 厚 度 必 须 均 匀 一 致 ,壁 厚 的 减 薄 处 应 以 圆 弧 过 渡 。1.3 注 射 模 设 计 要 点( 1) 模 具 的 结 构 和 基 本 参 数 是 否 与 注 射 机 规 格 相 匹 配 。( 2) 模 具 是 否 具 有 合 模 导 向 机 构 , 机 构 设 计 是 否 合 理 。( 3) 分 型 面 选 择 是 否 合 理 , 有 无 产 生 飞 边 的 可 能 , 制 品 能 否 滞 留 在 设 有推 出 脱 模 机 构 的 动 模 ( 或 定 模 ) 一 侧 。( 4) 模 腔 的 布 置 与 浇 注 系 统 设 计 是 否 合 理 。 浇 口 是 否 与 塑 料 原 料 相 适 应 ,浇 口 位 置 是 否 恰 当 , 浇 口 与 流 道 的 几 何 形 状 尺 寸 是 否 合 适 , 流 动 比 数 值 是 否 合理 。( 5) 成 型 零 部 件 结 构 设 计 是 否 合 理 。( 6) 推 出 脱 模 机 构 与 侧 向 分 型 或 抽 芯 机 构 是 否 合 理 、 安 全 和 可 靠 。 它 们之 间 或 它 们 与 其 它 模 具 零 部 件 之 间 有 无 干 涉 或 碰 撞 的 可 能 , 脱 模 板 ( 推 板 ) 是否 会 与 型 芯 咬 合 。( 7) 是 否 需 要 排 气 结 构 , 如 果 需 要 , 其 设 置 情 况 是 合 理 。( 8) 是 否 需 要 温 度 调 节 系 统 , 如 果 需 要 , 其 热 源 和 冷 却 方 式 是 否 合 理 。温 控 元 件 是 否 足 够 , 精 度 等 级 如 何 , 寿 命 长 短 如 何 , 加 热 和 冷 却 介 质 的 循 环 回路 是 否 合 理 。( 9) 支 承 零 部 件 装 配 关 系 是 否 合 理 。( 10) 外 形 尺 寸 能 否 保 证 安 装 , 紧 固 方 式 选 择 得 是 否 合 理 可 靠 , 安 装 用的 螺 栓 孔 是 否 与 注 射 动 、 定 模 固 定 板 上 的 螺 孔 位 置 一 致 , 压 板 槽 附 近 的 固 定 板上 是 否 有 紧 固 用 的 螺 钉 。
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