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畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 1 頁 前 言 一 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 模具作為模壓產(chǎn)品生產(chǎn)的關鍵工裝,其設計與生產(chǎn)周期日益成為決定新產(chǎn) 品開發(fā)周期的決定因素。目前工業(yè)發(fā)達國家的航空航天、汽車、機械、模具、 機床等行業(yè)首先得益于數(shù)控技術(shù),使上述行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,成本大幅 度降低,獲得了市場競爭優(yōu)勢。數(shù)控加工的高效率、高精度和高度自動化等優(yōu) 點在資金回轉(zhuǎn)要求快、交貨時間緊急、產(chǎn)品競爭激烈的模具行業(yè)是非常適宜的。 例如:在汽車工業(yè)中,過去新車型的開發(fā)周期一般為 10 年,現(xiàn)在縮短為 2~3 年。福特、通用、豐田等公司的新車型開發(fā)周期僅為 1 年半,這一切都得益于 企業(yè)模具設計與制造手段的現(xiàn)代化水平的提高。其根本原因就是模具設計與計 算機技術(shù)、模具制造手段采用高速切削加工技術(shù)。所以 CAD/CAM 軟件技術(shù)與高 速切削技術(shù)逐漸應用于加工鑄鐵和硬鋁合金,尤其是加工大型覆蓋件沖壓模、 鍛模、壓鑄模和注射模,目的是在減少加工時間和研制時間的同時提高尺寸公 差和表面一致性。 目前國際上數(shù)控加工技術(shù)主要應用于汽車工業(yè)、模具行業(yè)、航空航天行業(yè), 尤其是在加工復雜曲面的領域,工件本身或刀具系統(tǒng)剛性要求較高的加工領域, 顯示了強大的功能。國內(nèi)高速切削加工技術(shù)的研究與應用始于 20 世紀 9 0 年 代,也是主要應用于模具、航空、航天和汽車工業(yè),但采用的高速切削 CNC 機 床、高速切削刀具和 CAD/CAM 軟件等以進口為主。 二 本文研究的內(nèi)容: 目前模具的一般分類:可分為塑膠模具及非塑膠模具: (1)非塑膠模具有:鑄造模、鍛造模、沖壓模、壓鑄模等。 A.鑄造?!堫^、生鐵平臺 B.鍛造模 ——汽車身 C.沖壓模 ——計算機面板 D.壓鑄?!辖穑左w (2)塑膠模具根據(jù)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)產(chǎn)品的不同又分為: A.注射成型?!娨暀C外殼、鍵盤按鈕(應用最普遍) B.吹氣模 ——飲料瓶 C.壓縮成型?!娔鹃_關、科學瓷碗碟 D.轉(zhuǎn)移成型?!呻娐分破? E.擠壓成型?!z水管、塑膠袋 F.熱成型模 ——透明成型包裝外殼 G.旋轉(zhuǎn)成型?!浤z洋娃娃玩具 注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性 塑料和部分熱固性塑料,制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的, 作為注射成型加工的主要工具之一的注塑模具,在質(zhì)量精度、制造周期以及注 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 2 頁 射成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本 及產(chǎn)品的更新,同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應能力和速度。 注塑模具是由若干塊鋼板配合各種零件組成的,基本分為: A 成型裝置(凹模,凸模) B 定位裝置(導柱,導套) C 固定裝置(工字板,碼??樱?D 冷卻系統(tǒng)(運水孔) E 恒溫系統(tǒng)(加熱管,發(fā)熱線) F 流道系統(tǒng)(唧咀孔,流道槽,流道孔) G 頂出系統(tǒng)(頂針,頂棍) 目前,塑料制品已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟發(fā)展的每一個領域。我國現(xiàn)在塑料制 品年產(chǎn)量已經(jīng)超過 2000 萬噸以上,其中注射成型制品產(chǎn)量占約 30%左右。據(jù)不 完全統(tǒng)計,2001 年全國塑料加工設備的總產(chǎn)量約 33000 臺,其中注射成型設備 約 27600 臺。 塑料制品也因為具有材料來源便利,制品的品種多樣化,生產(chǎn)周期短,制 造成本低廉,很容易形成大批量生產(chǎn),塑料制品制造手段和形式多種形式,材 料的性能能滿足多種領域的要求,材料便于回收和在利用等一系列突出的優(yōu)點, 在航天航空、工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、食品輕工、醫(yī)療衛(wèi)生、家用電器、IT 產(chǎn)品、日常生活用品等諸多領域得到了非常廣泛的應用,成為我國人民現(xiàn)代生 活中不可缺少的必須品。 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。成型塑料制品 的模具叫做塑料模具。 塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先,模具型腔的形狀、尺寸、表面光 潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀 精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應力大小、各向同向性、外 觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次, 在塑料加工過程中,模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制 品時,應盡模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。 對塑料模具的全面要求是:能生產(chǎn)出在尺寸精度,外觀,物理性能等方面 均達到要求的優(yōu)質(zhì)制品。以模具的使用角度,要求高效率、自動化、操作簡便; 從模具制造的角度,要求結(jié)構(gòu)合理,制造容易,成本低廉。 塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先,模具型腔的形狀、尺寸、表面光 潔、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精 度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應力大小、各向同向性、外觀 質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次, 在塑料加工過程中,模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制 品時,盡量減少開模,合模和取制件過程中的手工勞動,為此常采用自動開合 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 3 頁 模和自動頂出機構(gòu)。在全自動生產(chǎn)時還要保證制件能自動從模具上脫落。另外, 模具對塑料制品的成本也有相當?shù)挠绊?。除簡易模具外,一般來說制模費是十 分昂貴的。一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬件以上,壓制模約能生產(chǎn)二十 五萬件。當批量生產(chǎn)不大時,模具費用在制品成本中所占的比例將會很大,時 應盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具,以降低成本。 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中,合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不 可少的三項重要因素,尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求。塑料制件使 用要求和造型設計起著重要作用。高效的全自動的設備也只有裝上能自動化生 產(chǎn)的模具才能發(fā)揮其效能,產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。 由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量要求量很大,對塑料模具也提出了 越來越高的要求,因此促使塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。 隨著社會的不斷進步和對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高這些是對制造業(yè)一個又一 個挑戰(zhàn)。制造業(yè)的不斷發(fā)展也讓生產(chǎn)業(yè)不斷的更新,不斷滿足社會的需求。在 這種互相刺激的狀態(tài)下社會不斷地往全自動的制造生產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 設計題目:大口杯蓋注塑模具設計 設計依據(jù):1、生產(chǎn)綱領:大批量生產(chǎn) 2、零件圖 3、國家有關注射模具設計標準。 設計要求: (一)成形的模具能自動脫模 1.選擇確定注射機。 2.合理選擇總體設計方案,在滿足生產(chǎn)效率的條件下,力求結(jié)構(gòu)設計簡單 緊湊,工藝性好,經(jīng)濟性好。 3.為了經(jīng)濟地生產(chǎn)注射模具,要熟悉國家有關標準,盡量選用標準零部件, 或利用大量已被加工至接近合格尺寸的標準零部件。 4.對模具總體設計中所涉及到非標準零件進行適當設計。 零件圖 1 張 模具總體裝配圖 1 張 凹凸模零件圖 1 張 非標準零件圖 若 6 張 補充零件加工圖 若 4 張 本論文是關于大口杯蓋注塑模具設計及其計算機輔助制造設計,分為注射 摸具的設計和模具加工制造,前者是對模腔,型芯,脫模機構(gòu),抽芯機構(gòu)的設計, 后者用 CAXA 做成 3D 實體,并用 CAXA 進行刀具設置,走刀參數(shù)設置形成刀具位 置參數(shù)文件 NCI,通過后處理器就可轉(zhuǎn)為 CNC 控制器可以解讀的 NC 碼. 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 4 頁 產(chǎn)品介紹: 1 技術(shù)參數(shù):無塌陷,雜質(zhì),劃痕,變形。表面光滑,平整。 2 注塑制品大口杯蓋其特點如下: (1) 要求材料強度不大,剛度一般。 (2)該制品精度不高,表面粗糙度要求一般。 在注塑制品中,杯蓋一般采用聚丙烯(PP)注塑而成。 畢業(yè)設計(論文)進度計劃 為保證學生畢業(yè)設計有足夠的時間,建議在畢業(yè)設計前一個學期的期 末布置不一設計任務。使學生利用假期進行畢業(yè)設計的前期準備工作。 前一學期期末 進行畢業(yè)設計動員,明確畢業(yè)設計任務。 寒暑假期間 進行調(diào)研及文獻的檢索與閱讀,制定工作計劃,提出課 題總體設計方案,撰寫開題報告。 第 1~5 周 學生畢業(yè)實踐,組織開題報告。 第 6~8 周 遞交開題報告,下達畢業(yè)設計任務書,進行系統(tǒng)分析,完成畢 業(yè)設計詳細設計方案,開始設計。 第 9~11 周 完成詳細設計,繪制設計草圖。 第 12~14 周 完成相關圖紙的設計。 第 15 周 進行圖紙設計修改及完善。 第 16~17 周 撰寫畢業(yè)設計論文。 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 5 頁 第 18 周 進行畢業(yè)教育;并向畢業(yè)設計答辯委員會提出答辯申請。 第 19 周 組織畢業(yè)設計答辯。 參 考 文 獻 [1] ( 德 ) K.stoeckhert/G.ennig 任 冬 云 譯 . 注 射 模 具 及 模 具 設 計 . 化 學 工 業(yè) 出 版 社 , 2003, 7( 2) : 5~48 [2] ( 加 ) H 瑞 斯 朱 元 吉 譯 . 模 具 設 計 的 一 般 指 導 原 則 及 針 對 模 具 設 計 的 選 材 問 題 .2003, 1( 4) : 66~467 [3] 塑料成型工藝及模具簡明手冊.王孝培主編.機械工業(yè)出版社. [4] 楊皖蘇,嚴鴻和.機械科學與技術(shù),1997,26(4):1~6 [5] 陳玉祥.中國機械工程, 1998,9(5):1~4 [6] 周延佑.中國機械工程,1998,9(5): 5~24 裝 訂 線