顶盖零件注塑模具毕业设计.doc
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1、毕业设计报告 课题名称:基于UG、MOLDFLOW顶盖零件设计系 别:机电工程学院专 业:模具设计与制造 毕业设计任务书专业 模具设计与制造 班级 模具092 姓名 孙志超 一、课题名称: 顶盖零件注塑模设计 二、课题应达到的要求:运用所学知识完成对隔弧板注射模的全部设计过程,熟练掌握绘图软件的应用,精度要求较高,型腔局部设置固定的镶件。开模时,这些固定镶件不能简单地沿开模方向与塑件分离,而是必须在塑件脱模时利用斜滑块连同塑件一起移出模外,然后通过斜滑块角度将它与塑件分离,在下一次合模注射之前,再重新将其注入模内。三、主要工作内容:塑件的工艺性分析,注射机的初步选择,基于Moldflow的塑件
2、成型方案分析,基于UG的模具结构设计,注射机的校核,模具装配图和零件图,基于Powermill的模具成型零件仿真加工。四、主要参考文献:(1)冷真龙莫盛秋主编 塑料成型工艺及模具设计 电子科技大学出版社 2009年1月 (2)宋志国UG NX4实例教程M 第一版北京:人民邮电出版社 2009年1月 (3)宋志国编著 模具CAD/CAM实训手册 (4)王卫兵主编 MOLDFLOW中文版注塑流动分析 清华大学出版社 2008年5月 学 生(签名) 孙志超 年 月 日 指 导 教师(签名) 年 月 日 教研室主任(签名) 年 月 日系 主 任(签名) 年 月 日毕业设计开题报告设计(论文)题目顶盖零
3、件注塑模设计一、 选题的背景和意义:近年来,我国家电工业的高速发展对模具工业,尤其是塑料模具提出了越来越高的要求,2004年,塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右,据有关专家预测,在未来几年中,中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大,其中发展重点为工程塑料模具。通过本次毕业设计实践,采用CAD/CAM(Master CAM、UG、Pro/E)技术可以使设计者从繁沉计算和绘图工件中得到解脱。采用人机结合,各尽所长,充分发挥其人的创造思维能力,控制设计过程,使模具设计趋于合理化。而计算机则发挥其计算分折和储存信息的
4、能力。两者结合,发挥各自的优势,有利于获得最优的设计成果,缩短开发周期本次毕业设计实践,是对我们所学知识的一种检索,我相信它会使我们在各方面都得到很大的提高。二、 课题研究的主要内容:UG造型,塑件的工艺性分析,注射机的初步选择,基于Moldflow的塑件成型方案分析,基于UG的模具结构设计,注射机的校核,模具装配图和零件图,基于Powermill的模具成型零件仿真加工。三、 主要研究(设计)方法论述:通过UG造型对塑件的工艺性进行分析,设计模塑成型工艺,熟悉成型设备的技术规范,确定模具结构,模具设计的有关计算,模具总体尺寸的确定,模具结构总装图和零件图的绘制,校对、审核、出图四、设计(论文)
5、进度安排:2011.9.22-2011.10.31时间(迄止日期)工 作 内 容9.22-9.25确定题目阶段9.26-9.30设计任务书和开题报告阶段10.1-10.9研究设计阶段10.10-10.15整理和分析资料阶段10.16-10.20报告的写作和发表阶段10.21-10.31报告的整理和定稿阶段11.1-11.10答辩阶段五、指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日六、系部意见: 系主任签名: 年 月 日引言 7设计任务 9第一章 绪论101.1 模具工业的概况. 101.2我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向111.3注塑模具CAD发展概况及趋势11第二章 塑件的工艺性分析1
6、22.1 塑件的原材料分析 122.2 塑件的结构工艺性分析 13第三章 注射机的初步选择143.1 计算塑件的体积和质量143.2 初选注射机的型号143.3 初选注射成型工艺参数143.4 确定模具型腔数量14第四章 基于Moldflow的塑件成型方案分析154.1 塑件初始成型方案及其成果分析4.2 塑件优化成型方案及其成果分析第五章 基于UG的模具结构设计5.1 模具的结构方案设计5.2 UG MW 的一般设计过程5.3 模具结构的详细设计5.4 电极图第六章 注射机的校核6.1 最大注射量6.2 注射压力6.3 锁模力6.4 安装部分尺寸6.5 开模行程6.6 推出机构第七章 模具装
7、配图和零件图7.1 装配图7.2 零件图第八章 基于Powermill的模具成型零件仿真加工8.1 型芯的加工工艺及防真加工8.2 型腔的加工工艺及防真加工总结谢辞参考文献引言近年来,随着我国经济的腾飞,塑料成型加工机械和成型模具发展十分迅速,高效,自动化,大型,微型,精密,高寿命的模具在整个模具行业中所占的比例越来越大。我国大型、复杂、精密、高效和长寿命模具又上了一个新台阶,不少种类模具已能替代进口模具,模具CAD/CAM技术得到了较快推广应用并取得了良好效果,快速成形制造技术和设备有了长足发展并已开始进入实用推广阶段,高速铣等新一代制造技术已被人们重视并开始应用。从模具使用角度来说,要求高
8、效,自动化,作简便;从模具制造角度,要求结构合理,制造容易,低成本。现代塑料制品生产中,合理的加工工艺,高效的设备,先进的模具是必不可少的三项重要因素。模具与其他机械产品比较,一个重要特点就是技术含量高、净产值比重大。随着化工、轻工产业的快速发展,我国的模具工业近年来一直以每年1315左右的增长速度高速发展,而各行业对模具的要求也越来越高。面对市场的变化,有着高技术含量的模具正在市场上崭露头角。随着工业发展,工业产品的品种、数量越来越多;对产品质量和外观的要求,更是趋精美,华气。因此,结合中国具体情况,学习国外模具工业建设和模具生产的经验,宣传、推行科学合理化的模具生产,才能推进模具技术的进步
9、。 注塑成型是热塑性塑料制件最重要的加工方法。用此方法加工成型的塑料制件,其品种与样式之多是其他成型方法无可比拟的。起过程是借助与螺杆的推力,将已塑化的塑料熔体注入闭合的模具型腔内,经冷却固化定型后开模得到塑件。因此,构成注塑成型的三个必要条件:一是塑件必须以熔融状态进入模腔;二是塑料溶体必须要有足够的压力和流速,以确保及时的充满整个模腔的各个角落;三是需有符合制件形状和尺寸并满足成型工艺的要求的模具。 注塑成型技术与其他成型技术相比较有其独特的优势,表现在以下几个方面:其一是成型物料的熔融塑化和流动造型是分别是在塑料筒和模腔两处进行,模具可以始终处于是溶体很快冷凝或交联固化的状态,从而有利于
10、缩短成型周期;其二是先锁紧模具然后才将塑料溶体注入,加之具有良好的流动性的溶体对模腔的磨损很小,因而可以用一套模具大批量成型复杂零件,表面图形与标记清晰和尺寸精度较高的制品;其三是成型过程的合模、加料、塑化、注塑、启模和顶出制品等全部成型作均由注塑机自动完成,从而使注塑工艺容易全自动化和实现程序控制。但我们也要看到注塑成型的不足之处,由于冷却条件的限制,很难用这种技术制的无缺陷、壁厚的变化又较大的热塑性塑料制品,另外由于注塑机和注塑模具的造价很高,成型设备的启始投资较大,所以注塑技术不适合于小批量制品的生产。 注塑成型又称注射模塑或注射成型,是热塑性塑料制品成型的一种重要方法。除极少数几种热塑
11、性塑料外,几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型塑件。注塑成型可以成型各种形状、满足众多要求的塑料制件。注塑成型已经成功地运用于某些热固性塑料制件、甚至橡胶制品的工业生产中。注塑成型的过程是,将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入加热的料筒,经加热塑化成熔融状态,由螺杆(或柱塞)施加压力而通过料筒底部的喷嘴注入低温的、闭合的模具型腔中,经冷却硬化而保持模腔所赋予的形样,开模取得所注塑成型塑件,在作上完成了一个周期。 注塑成型是塑料模塑成型的一种重要方法,生产中已有广泛的应用。它具有以下几方面的特点:成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸准确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件。对成型各种塑料的适应性强。
12、目前,除氟塑料外,几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型,某些热固性塑料也可以采用注塑成型。生产效率高,易于实现自动化生产。注塑成型所需设备昂贵,模具结构比较复杂,制造成本高,所以注塑成型特别适合大批量生产。设计任务塑件制品如图所示,批量生产,试进行塑件的成型工艺和模具设计,并选择模具的主要加工方法和工艺。名 称:顶盖塑件材 料:PP(聚丙烯)技术要求:MT6级,色泽鲜艳,表面光洁,无飞边无疤痕批 量:10万拔 模 角:1.5度本模具的设计过程:1、 分析塑件工艺性2、 设计模塑成型工艺3、 熟悉成型设备的技术规范4、 确定模具结构5、 模具设计的有关计算6、 模具总体尺寸的确定7、 模具结构
13、总装图和零件图的绘制8、 校对、审核、出图第一章 绪论1.1 模具工业的概况在讨论注塑模设计之前,先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解,这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础,模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用,在国际上被称为“工业之母”,对国民经济发展起着不容质疑的作用。 模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域,在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ;美国工业界认
14、为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业” ;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ,同时也是“整个工业发展的秘密”,是“进入富裕社会的原动力” 。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。 塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来,由于其原料丰富、制作方便和成本低廉,塑料工业发展很快,它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等,成为各个工业部门不可缺少的材料。 目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各
15、样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件,都已经向塑料化方向发展。目前,世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致,特别是对大批量生产的机电产品,更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展,塑料模具工业也随之迅速发展。1.2我国塑料模具工业和技术今后的主
16、要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中,模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展,技术含量不断提高,模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展;模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是: CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CADCAMCAE技术的进一步集成化、一体化、智能化; PDM(产品数据管理)、CAPP(计算机辅助工艺设计管理)、KBE(基于知识工程)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及Internet平台等信息网络技术的不
17、断发展和应用; 高速、高精加工技术的发展与应用; 超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用; 快速成型与快速制模(RPRT)技术的发展与应用; 热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用; 模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用; 优质模具材料的研制及正确选用; 模具自动加工系统的研制与应用; 虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。1.3注塑模具CAD发展概况及趋势 计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)是当代计算机应用的一个重要领域。随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高,CAD技术及其应用一直处于日新月异的发展浪潮中。作
18、为CAD技术应用的一个十分重要的方面,塑料模具计算机辅助设计、模拟分析与制造,即模具CAD、CAE和CAM也一直是国内外普遍关注的热点。三十多年来,国外注射模CAD技术发展相当迅速。70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初,人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程,使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验,在模具制造前对设计方案进行评价和修改,以减少试模时间,提高模具质量。近十年来,注射模CAD技术在不断进行理论和实验研究的同时,十分注意向实用化阶段发展,一些高水平的商品软件逐步推出,并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。
19、第二章 塑件的工艺性分析2.1 塑件的原材料分析(1)塑料品种:PP(聚丙烯) 颜色:白色基本特性:聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.900.91g/cm3。它不吸水,光泽好,易着色。 聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能,如卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性,宜于成形加工等;还具有聚乙烯所没有的许多性能,如屈服强度、抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链,有特别高的抗弯曲疲劳强度。熔点为164170,耐热性好,能在100以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15,低于-35时会脆裂。聚丙烯的高温绝缘性能好,而且由于其不吸水,绝缘性能
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