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安全帽注塑模具設(shè)計及模腔三維造型CAD/CAM班級：4/23/20234/23/20231 1一 主要工作 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括:注射機的選擇，總體方注射機的選擇，總體方案設(shè)計，零部件的設(shè)計與選擇等方面。案設(shè)計，零部件的設(shè)計與選擇等方面。三維造型。包括：用三維造型。包括：用CAXA制造工程師在計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；算機中構(gòu)造安全帽零件實體并將模腔分模；對模腔進(jìn)行仿真加工；生成對模腔進(jìn)行仿真加工；生成NC文件等。文件等。實體裝配。包括：使用實體裝配。包括：使用CAXA實體設(shè)計繪出實體設(shè)計繪出模具各零部件的實體；進(jìn)行各零部件的裝配；模具各零部件的實體；進(jìn)行各零部件的裝配；將裝配全過程及開合模、自動落料過程做成將裝配全過程及開合模、自動落料過程做成動畫。動畫。4/23/202324/23/20234/23/20233 3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4/23/20234二二 塑料制品的設(shè)計依據(jù)及選材塑料制品的設(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(dāng)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。4/23/20234/23/20235 5三 注塑機的選用 從生產(chǎn)率考慮從生產(chǎn)率考慮n n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，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；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考慮 從制品材料的成型條件知其適用注射機類型為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。螺桿式或柱塞式均可。柱塞式注射機結(jié)構(gòu)簡單，使用柱塞式注射機結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過料筒和活塞達(dá)到塑化與注射兩個基本作用。方便，通過料筒和活塞達(dá)到塑化與注射兩個基本作用。但控制溫度和壓力比較困難。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由制品體積計算注射機的最大注射量 制品所需注射量為制品所需注射量為371.6 371.6 立方厘米立方厘米綜上，選用綜上，選用XS-ZY-1000XS-ZY-1000型臥式注射機型臥式注射機 4/23/20234/23/20236 6四四 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(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(jìn)料。由于澆口尺寸大，熔體壓力損失小，流動阻力小，進(jìn)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。4/23/20237五 分型面的確定 u從制品的形狀出發(fā)，確定分型面主要從以下四個方面進(jìn)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?？紤]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。4/23/20238六六 模具鋼的選擇原則模具鋼的選擇原則塑件的生產(chǎn)批量塑件的生產(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。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(dāng)模具壽命終了時，該產(chǎn)品正使用壽命。最理想的情況是當(dāng)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。測的。塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度 塑件的尺寸精度，有塑件的尺寸精度，有50%50%取決于模具。而模具的制造精度取決于模具。而模具的制造精度及耐磨損性能又決定制件的合格率。及耐磨損性能又決定制件的合格率。4/23/20234/23/20239 9 制件的復(fù)雜程度制件的復(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。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。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。制件的體積大小制件的體積大小 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(xì)而均稱的鋼材。小模具多先作應(yīng)選用質(zhì)地均勻，合金碳化物分布細(xì)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。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(yán)格要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣銷售，凡對塑件外觀有嚴(yán)格要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣熔煉鋼，以達(dá)到最好的型腔拋光效果。熔煉鋼，以達(dá)到最好的型腔拋光效果。4/23/20234/23/20231010選用模具鋼：選用模具鋼：3Cr2Mo(P20)加工前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為2835HRC（即預(yù)硬化）P20為我國引進(jìn)美國通用的塑料模具鋼，預(yù)硬化后硬度HRC2835。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。4/23/20234/23/20231111七 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。4/23/202312零件實體造型設(shè)計零件實體造型設(shè)計4/23/202313九九 模腔分模模腔分模 4/23/202314十十 模腔模擬加工模腔模擬加工 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(jìn)行。由于本設(shè)計零件表面及尺寸均要求不高，故這里只進(jìn)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。4/23/202315十一 模具分模4/23/20234/23/20231616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)4/23/20234/23/20231717結(jié)尾歡迎各位老師指教！謝謝！4/23/20234/23/20231818