洗衣機把手注塑模具設(shè)計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及11張CAD圖
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開題報告
1.畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、重點和難點等
研究內(nèi)容
此次畢業(yè)設(shè)計主要是圍繞洗衣機把手的注塑模設(shè)計展開的,其主要內(nèi)容如下:
1、參觀調(diào)研,查閱資料。到模具制造相關(guān)企業(yè)調(diào)研,了解模具生產(chǎn)、制造、加工情況。結(jié)合本課題,查閱相關(guān)資料;
2、 撰寫課題報告;
3、通過對產(chǎn)品的性能分析,完成相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計;
4、設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)要求完整、合理;
5、合理選擇尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料,繪制的產(chǎn)品圖樣完整;
6、認真分析制件圖,確定模具型腔、模具結(jié)構(gòu)、分型面和進料口形式,計算含收縮率的相關(guān)尺寸和模具的強度和剛度;
7、 繪制模具總裝圖、零件圖;
8、 撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書;
9、 翻譯專業(yè)外語文獻。
研究的重點及難點
1、零件設(shè)計的合理性分析,工藝及結(jié)構(gòu)分析;
2、材料選擇,收縮率計算。模具強度及剛度分析;
3、塑件成型工藝考慮,保證獲得光潔完整美觀的表面;
4、模具型腔數(shù)的確定,模具結(jié)構(gòu)、分型面和進料口形式的選擇;
5、繪制模具總裝圖、零件圖及尺寸標注。
相應的解決方法
1、區(qū)分零件主次表面,保證主要表面達到技術(shù)要求,分析零件重要技術(shù)要求(如尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度等);
2、根據(jù)零件的使用性能、工藝性能、經(jīng)濟性選擇材料;對注射成形,常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點在所選塑料的收縮率范圍內(nèi)選取不同的收縮率;以理論力學和材料力學為理論基礎(chǔ),對模具在熔體壓力作用下,對型腔側(cè)壁及其他零件的強度與剛度進行分析、計算和校核;
3、在正確了解所選材料屬性的基礎(chǔ)上,選擇合理的成型工藝參數(shù),并根據(jù)成品的要求進行必要的工藝約束;
4、根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度要求、成型工藝技術(shù)要求等,在充分保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,根據(jù)實際需要,按照分型面、澆注系統(tǒng)、澆口等的設(shè)計原則分步有序地完成各部分設(shè)計,從而確定模具的結(jié)構(gòu)形式;
5、了解國家制圖標準,通過查閱手冊確定相應的公差及配合,分別按要求完成總裝圖和件圖繪制。
2.準備情況(查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等)
研究概況及發(fā)展趨勢
1.國外注塑模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近二十多年間,國外注塑模CAD/CAE技術(shù)發(fā)展相當迅速。70年代許多研究者對一維流動進行了大量研究,由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓分子取向以及翹曲預測等領(lǐng)域。80年代中期注塑模CAD/CAE進入實用階段,出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件,比較著名的有:1.澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng);2.美國PTC公司的Pro/Engineer 軟件;3.美國UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系統(tǒng)等等.這些先進軟件的熟練掌握極大地促進了國外模具行業(yè)的發(fā)展。因此,未來的一段時間內(nèi),他們將朝著大型、精密、復雜與長壽命模具的方向發(fā)展。
2.國內(nèi)注塑模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近年來,中國塑料模具發(fā)展速度相當快。目前,塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展,預計在未來模具市場中,塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高,且發(fā)展速度將快于其他模具。專家預測,大型、精密、設(shè)計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。模具設(shè)計長期以來依靠人的經(jīng)驗和機械制圖來完成。自從二十世紀八十年代中國發(fā)展模具計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)以來,這項技術(shù)已獲得認可,并且得到更快的發(fā)展。九十年代開始發(fā)展的模具計算機輔助工程分析(CAE)技術(shù),現(xiàn)在也為許多企業(yè)所應用,它對縮短模具制造周期及提高模具質(zhì)量有顯著的作用。近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪,它將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題;CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。就大多數(shù)模具制造企業(yè)而言,今后的發(fā)展方向應以提高數(shù)控化和計算機化水平為主,積極采用高新技術(shù),逐步走向CAD/CAE/CAM信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一體化。模具無紙化制造將逐漸替代傳統(tǒng)的設(shè)計和加工。
3.注塑模最新技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
不同類型的模具有不同的加工方法,同類模具也可以用不同加工技術(shù)去完成。模具加工的工作主要集中在模具型面加工、表面加工和裝配,加工方法主要有精密鑄造、金屬切削加工、電火花加工、電化學加工、激光及其它高能波束加工,以及集兩種以上加工方法為一體的復合加工等。數(shù)控和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,使它們在許多模具加工方法中得到更廣泛的應用。在工業(yè)產(chǎn)品品種多樣化及個性化日益明顯、產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、市場競爭愈發(fā)激烈的情況下,用戶要求模具制造交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價格低,帶動模具加工技術(shù)向以下幾方面發(fā)展:①高速銑削技術(shù)
②電火花加工技術(shù)
③快速成型制造(RPM)和快速制模(RT)技術(shù)
④超精密加工、微細加工和復合加工技術(shù)
⑤先進表面處理技術(shù) ⑥模具研磨拋光
⑦模具自動加工系統(tǒng) ⑧模具CAM/DNC技術(shù)及軟件
4.注塑模設(shè)計的工序:
(1)靈感:手繪草圖,確定整體外觀;
(2)實踐:用UG繪制大致外型;
(3)用ug設(shè)計內(nèi)部結(jié)構(gòu),達到外觀所需要求;
(4)將UG所繪圖形導入AutoCAD中;
(5)修改結(jié)構(gòu)圖。
5.注射模具的設(shè)計過程
(1)對塑料零件的材料、形狀和功能進行分析
(2)確定型腔數(shù)目
確定型腔數(shù)目的條件有:最大注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求和經(jīng)濟性等。因為本設(shè)計中采用側(cè)澆口,且塑件的尺寸較大,為提高塑件成功概率,并從經(jīng)濟型的角度出發(fā),節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率,采用一模兩腔,進行加工生產(chǎn)。
(3)選擇分型面時,應從以下幾個方面考慮:
1)分型面應選在塑件外形最大輪廓處;
2)使塑件在開模后留在動模上;
3)分型面的痕跡不影響塑件的外觀;
4)澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理的安排;
5)使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上;
6)使塑件易于脫模。
綜合考慮各種因素,并根據(jù)本模具制件的外觀特點,受用平面分型面,并選擇在塑件的最大平面處,開模后塑件留在動模一側(cè)。
(4)型腔的布局方案
型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應使型腔每個區(qū)域都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿型腔,使塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短,同時采用平衡流道,以求達到良好的澆注質(zhì)量。
(5)確定澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)的設(shè)計應根據(jù)模具的類型、型腔的數(shù)目及布局方式、塑件的原料及尺寸等確定。
(6)確定脫模方式
(1)使塑件脫模時不發(fā)生變形(略有彈性變形在一般情況下是允許的,但不能形成永久變形);
(2)推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排;
(3)推桿的受力不可太大,以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂;
(4)推桿的強度及剛性應足夠,在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形;
(5)推桿位置痕跡須不影響塑件外觀;
本設(shè)計中采用推桿推出機構(gòu)使塑料制件順利脫模。
(7)確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
模具的調(diào)溫系統(tǒng)主要由塑料種類決定。模具的大小、塑件的物理性能、外觀和尺寸精度都對模具的調(diào)溫系統(tǒng)有影響。
(8)確定凹模和型芯的固定方式
當凹模或型芯采用鑲塊結(jié)構(gòu)時,應合理地劃分鑲塊并同時考慮鑲塊的強度、可加工性及安裝固定。
(9)確定排氣方式及相應結(jié)構(gòu)尺寸
一般注射模的排氣可以利用模具分型面和推桿與模具的間隙;而對于大型和高速成型的注射模,必須設(shè)計相應的排氣裝置。
(10)確定注射模的主要尺寸
根據(jù)相應的公式,計算成型零件的工作尺寸,以及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、動模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板的厚度及注射模的閉合高度。
(11)選用標準模架
根據(jù)設(shè)計、計算的注射模的主要尺寸,選用注射模的標準模架,并盡量選擇標準模具零件。
(12)繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖
在以上工作的基礎(chǔ)上,繪制注射模的完整的結(jié)構(gòu)草圖,繪制模具結(jié)構(gòu)圖是模具設(shè)計中十分重要的工作,其步驟為先畫俯視圖(順序為:模架→型腔→冷卻管道→支撐柱→推出機構(gòu)),再畫主視圖。
(13)校核模具與注射機有關(guān)參數(shù)及尺寸
對所使用的注射機的參數(shù)進行校核:包括最大注射量、注射壓力、鎖模力及模具的安裝部分的尺寸、開模行程和推出機構(gòu)的校核。
(14)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計的審查
對根據(jù)上述有關(guān)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計的各項要求設(shè)計出來的注射模,應進行注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步審查,同時,也有必要對提出的要求加以確認和修改。
(15)繪制模具的裝配圖
裝配圖是模具裝配的主要依據(jù),因此應清楚地表明注射模的各個零件的裝配關(guān)系、必要的尺寸(如外形尺寸、定位圈直徑、安裝尺寸、活動零件的極限尺寸等)、序號、明細表、標題欄及技術(shù)要求。
(16)繪制模具的零件圖
由模具裝配圖拆繪零件圖的順序為:先內(nèi)后外,先復雜后簡單,先成型零件后結(jié)構(gòu)零件。
(17)復核設(shè)計圖樣
注射模具設(shè)計的最后工作是審核所設(shè)計的注射模,應多關(guān)注零件的加工性能。
研究意義和創(chuàng)新點
本題為注塑類模具設(shè)計,模具作為一種附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品,其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造水平的重要標志之一。隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各方面行業(yè)的廣泛應用,對塑料模具的需求也日益增加,塑料模具在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。
本題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應用,如AUTO CAD等,以及UG相關(guān)軟件的應用,能使自己在自學能力、獨立分析和解決問題、查閱相關(guān)資料及自主創(chuàng)新能力等方面獲得培養(yǎng)和提高。此外,本次畢業(yè)設(shè)計對我進一步鞏固所學知識及靈活運用所學知識來解決實際問題有著深遠的意義。
本題為洗衣機把手注塑模設(shè)計,重點、難點及創(chuàng)新點均在于分型面的選擇、斜導柱、滑塊抽芯機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、導向裝置、鑲塊結(jié)構(gòu)與排氣和脫模方式的確定,使塑件各部分都能夠順利地從模具中取出,且不留下飛邊,保證塑件的質(zhì)量
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現(xiàn)有設(shè)備及實驗條件:計算機一臺,使用軟件為UG及Auto CAD,以上實驗條件可滿足本次畢業(yè)設(shè)計的要求。
3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設(shè)計資料
一、2019年2月22日至2019年2月23日,理解消化畢設(shè)任務書要求并收集、分析、消化資料文獻,根據(jù)畢設(shè)內(nèi)容完成并交開題報告;
二、2019年2月24日至2019年2月25日,開展調(diào)研,了解塑件結(jié)構(gòu),對原材料進行分析,考慮塑件的成型工藝性、模具的總體結(jié)構(gòu)的形式,并完成部分英文摘要翻譯。
三、2019年2月22日至2019年2月28日,查閱資料,熟悉注射模的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計算,擬定模具的方案設(shè)計、總體設(shè)計及主要零件設(shè)計,擬定成型工藝過程,查閱有關(guān)手冊確定適宜的工藝參數(shù),注射機的選擇及確定注射設(shè)備及型號規(guī)格;
四、2019年2月28日至2019年3月2日,完成設(shè)計計算任務,總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和完成總裝配圖及零件圖的設(shè)計;
五、2019年3月3日至2019年3月5日,完成設(shè)計,圖紙繪制任務,計算說明書的編寫;
六、2019年4月5日至2019年4月8日,完善設(shè)計并完成論文的撰寫;
七、2019年4月9日至2019年4月25日,修改并打印畢業(yè)論文及整理相關(guān)資料,交指導老師評閱,準備論文答辯。
指導教師意見
指導教師(簽字):
2019年4月25日
開題小組意見
開題小組組長(簽字):
2019年4月25日
院(系、部)意見
主管院長(系、部主任)簽字:
2019年4月25日
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