安全帽注塑模具設(shè)計(jì)及模腔三維造型CADCAM

安全帽注塑模具設(shè)計(jì)及模腔三維造型CADCAM,安全帽,注塑,模具設(shè)計(jì),三維,造型,cadcam 目 錄 目 錄............ ..１ 中文摘要.................. 2 Abstract.................. 3 第 1 章 緒論4 第 2 章 零件材料的選擇及材料性能分析 4 2.1塑料制品的設(shè)計(jì)依據(jù)及選材依據(jù) 4 2.2塑件體積估算5 2.3塑件質(zhì)量計(jì)算5 第 3 章 注射機(jī)的選用及校核 5 3.1注射機(jī)的選用5 3.1.1 按生產(chǎn)率5 3.1.2 按成型條件 5 3.1.3 按制品體積 5 3.2注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6 3.2.1 注射壓力的校核 6 3.2.2 鎖模力的校核6 3.2.3 模具閉合厚度的校核 6 3.2.4 開(kāi)模行程校核7 第 4 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)7 4.1按制品特點(diǎn)選擇澆注形式 7 4.2澆口套的設(shè)計(jì)8 4.3定位圈的設(shè)計(jì)8 第 5 章 成型零件的設(shè)計(jì) 8 5.1型腔數(shù)的確定8 5.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 5.2.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 5.2.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 5.3分型面的確定9 5.3.1 確保塑件表面要求9 5.3.2 考慮鎖模力 9 5.3.3 考慮模板間 9 5.3.4 便于排溢. 9 5.4成型零件工作尺寸的計(jì)算 9 5.4.1 型腔內(nèi)徑尺寸的計(jì)算. 9 5.4.2 型腔深度尺寸的計(jì)算（凹模深度計(jì)算）. 10 5.4.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算（凸模徑向尺寸）. 10 5.4.4 型芯高度尺寸的計(jì)算. 10 5.5模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 11 5.5.1 側(cè)壁的理論寬度計(jì)算. 11 5.5.1.1按剛度計(jì)算. 11 5.5.1.2按強(qiáng)度計(jì)算. 12 5.5.2 型腔的理論底部厚度計(jì)算. 12 5.5.2.1按剛度計(jì)算. 12 5.5.2.2按強(qiáng)度計(jì)算. 12 5.6模板設(shè)計(jì)12 第 6 章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13 6.1導(dǎo)柱直徑的計(jì)算及選用 13 6.2導(dǎo)套的選用 14 第 7 章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 7.1結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)15 7.2頂桿布置形式15 7.3 脫模力的計(jì)算 15 7.4 推桿 度計(jì)算 16 7.5 推桿強(qiáng)度計(jì)算 力校核 16 7.5.1 形推桿直徑 16 7.5.2 推桿 力校核 16 7.6 推板厚度計(jì)算 17 第 8 章 排溢 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 8.1 排溢設(shè)計(jì) 17 8.2 設(shè)計(jì) 17 第 9 章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 9.1 的理論計(jì)算 18 9.1.1 量計(jì)算18 9.1.2 量和 徑的計(jì)算.................. 18 第 10 章 側(cè)向分型 芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 10.1側(cè)向分型 芯機(jī)構(gòu)的選用19 10.2 的計(jì)算 19 10.3 芯機(jī)構(gòu) 尺寸的確定 19 10.4 芯力及 芯 開(kāi)模力的計(jì)算20 10.4.1 芯力的計(jì)算 20 10.4.2 芯 開(kāi)模力的計(jì)算 20 10.5型芯結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)及 部件選材 20 第 11 章 模 選擇 21 第 12 章 模腔 型CAD/CAM 21 12.1 構(gòu) 零件 體 型 21 12.2 模腔分模 21 12.3 模腔模 工 22 12.3.1 零件的 工 22 12.3.2 零件的 工 22 12.4 生成NC文件 22 ? 23 參考文￠24 中￡文摘要 ?文￥要?§currency1'“?注塑模的設(shè)計(jì)?內(nèi)?fifl制品材料的選擇及材料性能的分析 注射機(jī)的選用 澆注系統(tǒng) 成型零件 系統(tǒng)和 芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 部分?–??· ?fifl模具型腔的CAD/CAM部分 ??用?”? 件… 工部分直‰生成NC文件??文強(qiáng) ?用? 計(jì)算機(jī)`′設(shè)計(jì)制 ?? ˉ用currency1Pro/E CAXA ? 內(nèi)·˙¨?件”行`′設(shè)計(jì)? 保?currency1產(chǎn)品的質(zhì)量 ??? ?高currency1制 生產(chǎn)率 ?ˇcurrency1產(chǎn)品— 的 ? 關(guān) '“? 注塑模 CAD/CAM? Abstract This text mainly narrates the design of injection mould for a safety helmet, including the selection of product material and its property analysis, the selection of injection machine, the design of feed system, shaping part, cooling system and core pulling, etc. Besides this, it also covers the CAD/CAM for the mold cavity, and generating G-Code instructions for CNC machine by the advanced software. In this text, the author emphasizes the use of modern computer assisted design and manufacturing technology, and apply some famous software, such as Pro/E, CAXA, to design. Through this, it not only guarantees the performance, but also raises working efficiency greatly and shortens the production cycle. Key Words: safety helmet; injection mould; CAD/CAM. '“?注塑模具及注塑模腔 型CAD/CAM 第1章 緒論 關(guān)于'“?注塑模具設(shè)計(jì)及模腔 型CAD/CAM的 設(shè)計(jì) ? ? 塑料工 的a 塑料注射模 成 制 塑料制 品的￥要??? ?a 成 o有 的模具? ? 塑料制品 目 塑料注射模 ?目 的 ??? 能 ? 模具 ?考慮模具? ?系統(tǒng)工程?度 a 塑料注射模作 塑料注射成型 工系統(tǒng)中的 節(jié) 樣在設(shè)計(jì) 制 塑料注射模 時(shí) 就 系統(tǒng)中的 他 節(jié)作 塑料注射模設(shè)計(jì) 制 的考慮因素??文?零件 a 詳細(xì)?§currency1模具 設(shè)計(jì) 部分 直到模腔 型的仿真 工完成 整 過(guò)程? 第2章 零件材料的選擇及材料性能分析 2.1 塑料制品的設(shè)計(jì)依據(jù)及選材依據(jù) '“? '“帶 防護(hù)網(wǎng) 被稱 施工'“防護(hù)的 寶?? 筑工 的 境比較復(fù)雜 漏洞比較多 佩戴' “? 可 防止落物 又可 防止碰撞?很多事故案例表 關(guān) 時(shí)候'“?會(huì)a揮很?的作用?因?對(duì)'“ ?的性能要求就很 確 硬度高, 破損, 擦傷? 使用要求也較高 僅漂亮瀟灑 型美觀 ?完“ 符合? GB2811-89要求? 過(guò)+50℃～-10℃ 高低溫及淋 處理后 沖擊吸收性能 耐穿透性能 剛性 強(qiáng)度 電絕緣性能 均能達(dá)到或超過(guò)'“使用要求? ?設(shè)計(jì)?殼采用昂貴的日?”口超高抗沖ABS工程塑料 彈性好 強(qiáng)度高 '“性能特好? 寬?沿 強(qiáng)肋 使?殼整體—堅(jiān)固??殼 后?有透 孔 佩戴起來(lái) 風(fēng) 使人感覺(jué)舒適? ABS（Acrylonitrile/butadiene/styrene compolymer）即 在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入currency1丙烯腈 丁二 烯 異?單體后成 改性共聚物 也可稱 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? 流 動(dòng)性中 ?溫度變 較? 料溫高 流動(dòng)性 ?? 成型時(shí) 節(jié)溫度來(lái) 制流動(dòng)性?模具設(shè)計(jì)時(shí) 據(jù) 用塑料的流動(dòng)性 選用合理的結(jié)構(gòu)?成形時(shí)也可 制料溫 模溫及注射壓力 注射 度 因素來(lái)適 節(jié) 成型 要? 具體的成型條件 表1 表1 ABS塑料成型條件 適用注射機(jī) 型 度(g/cm )注射壓力(MPa) 桿 (r/min)計(jì)算收?率(%) 模具溫度(0C) 吸 率24h(%) 強(qiáng)度(MPa) 抗 強(qiáng)度(MPa) 溫度(0C) 桿柱 式均可 1.03～1.07 60～10030 0.3～0.8 50～80 溫度0C 時(shí)間/h 0.31800 50 170～180 80～85 2～3 2.2 塑件體積估算 按制品尺寸要求在 CAXA制 工程 ??件 零件 體 后點(diǎn)擊 工具? ? 零件 性? 即可 制品 的塑件體積 297285.996 ? 2.3 塑件質(zhì)量計(jì)算 ABS的 度 1.03～1.07 g/cm =1.05 g/cm 塑件質(zhì)量M= V=1.05 g/cm 297285.996 cm =311.85 g 1,2019/12/12,安全帽注塑模具設(shè)計(jì)及模腔三維造型CAD/CAM,班級(jí)：0710141指導(dǎo)老師：秦立慶,2019/12/12,2,一主要工作,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括:注射機(jī)的選擇，總體方案設(shè)計(jì)，零部件的設(shè)計(jì)與選擇等方面。三維造型。包括：用CAXA制造工程師在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造安全帽零件實(shí)體并將模腔分模；對(duì)模腔進(jìn)行仿真加工；生成NC文件等。實(shí)體裝配。包括：使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)繪出模具各零部件的實(shí)體；進(jìn)行各零部件的裝配；將裝配全過(guò)程及開(kāi)合模、自動(dòng)落料過(guò)程做成動(dòng)畫(huà)。,2019/12/12,3,2019/12/12,4,本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,本設(shè)計(jì)主要需解決以下關(guān)鍵點(diǎn):側(cè)孔的抽芯問(wèn)題。包括：型芯布置方式,開(kāi)合模與側(cè)向抽芯不干涉問(wèn)題側(cè)面加強(qiáng)筋的形成問(wèn)題:采用成型鑲塊，與動(dòng)模板分開(kāi)加工模具鋼的選擇與模腔的加工關(guān)系的問(wèn)題:型腔較深,應(yīng)選擇切削性能好的鋼材等,2019/12/12,5,二塑料制品的設(shè)計(jì)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(duì)安全帽的性能要求就很明確：高強(qiáng)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(jì)采用ABS工程塑料。其特點(diǎn)是“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”，而且原料易得，價(jià)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。,2019/12/12,6,三注塑機(jī)的選用,從生產(chǎn)率考慮依本產(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(jī)。開(kāi)模后塑件按自重落下，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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知其適用注射機(jī)類型為螺桿式或柱塞式均可。柱塞式注射機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)料筒和活塞達(dá)到塑化與注射兩個(gè)基本作用。但控制溫度和壓力比較困難。由制品體積計(jì)算注射機(jī)的最大注射量制品所需注射量為371.6立方厘米綜上，選用XS-ZY-1000型臥式注射機(jī),2019/12/12,7,四澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),安全帽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(dòng)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。,2019/12/12,8,五分型面的確定,從制品的形狀出發(fā)，確定分型面主要從以下四個(gè)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。考慮鎖模力：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(jiǎn)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(diǎn)，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。,,2019/12/12,9,六模具鋼的選擇原則,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，直接關(guān)系到制件的成本。而每一種產(chǎn)品的預(yù)計(jì)產(chǎn)量，又因市場(chǎng)需求而定。在考慮設(shè)計(jì)模具時(shí)，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(shí)，該產(chǎn)品正好退出市場(chǎng)。但這實(shí)際很難推斷，因?yàn)槭袌?chǎng)需求是變化莫測(cè)的。塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度，有50%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。,2019/12/12,10,,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。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(shí)，切削應(yīng)力也大。因而對(duì)于大制件的模具最好選用易切鋼。制件小時(shí)，型腔體積小，所用的刀具（主要是銑刀）強(qiáng)度低，切削量很小。選擇鋼材時(shí)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。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)品的銷售，凡對(duì)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。,2019/12/12,11,選用模具鋼：3Cr2Mo(P20),加工前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為28—35HRC（即預(yù)硬化）P20為我國(guó)引進(jìn)美國(guó)通用的塑料模具鋼，預(yù)硬化后硬度HRC28～35。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。抗拉強(qiáng)度約為1330。,2019/12/12,12,七抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),為提高生產(chǎn)率，選用機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，利用注射機(jī)開(kāi)模力作為動(dòng)力，通過(guò)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(dòng)型芯從塑料制品中抽出，合模時(shí)又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。,2019/12/12,13,零件實(shí)體造型設(shè)計(jì),2019/12/12,14,九模腔分模,2019/12/12,15,十模腔模擬加工,零件的加工一般分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段進(jìn)行。由于本設(shè)計(jì)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(jí)。12.3.1零件的粗加工本設(shè)計(jì)中的模腔凹模特點(diǎn)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。,2019/12/12,16,十一模具分模,2019/12/12,17,致謝,衷心感謝XX老師和XX老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)全過(guò)程對(duì)本人的悉心指導(dǎo),2019/12/12,18,結(jié)尾,歡迎各位老師指教！謝謝！,