玩具汽車引擎蓋蓋板支架的注塑模具設計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維開合仿真及11張CAD圖

玩具汽車引擎蓋蓋板支架的注塑模具設計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維開合仿真及11張CAD圖,玩具,汽車,引擎蓋,蓋板,支架,注塑,模具設計,滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,仿真,11,十一,cad SJ003-1 XX設計（XX）開題報告 二級學院： 班 級： 學 生： 學 號： 指導教師： 職 稱： 課題名稱 玩具汽車引擎蓋蓋板支架的注塑模設計 課題類型 □ 畢業(yè)設計　 　　　　□ 畢業(yè)論文 起止時間 1、 課題來源及現(xiàn)狀： 1.1 題目背景 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業(yè)中[6]。 模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，是國際上公認的關鍵工業(yè)。模具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關注。早在1989年3月中國政府頒布的《關于當前產業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術產業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產業(yè)化的重要領域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領域中60％~90％的產品的零件，組件和部件的生產加工[12]。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上,目前世界模具市場供不應求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發(fā)展有著特別重要的意義. 1.2研究意義 塑料模具產業(yè)近年來在我國發(fā)展很快，隨之而來的是日益激烈的市場競爭，加入WTO后，外資模具廠家進入國內市場，要在激烈的競爭中脫穎而出，發(fā)展模具標準件、實施模具的專業(yè)化生產至關重要。?? 發(fā)展模具標準件對縮短模具設計制造周期、降低模具生產成本、提高模具質量都具有十分重要的意義，如果能夠實現(xiàn)模具標準件的專業(yè)化生產和商品化供應，將能極大地促進我國模具工業(yè)的發(fā)展[8]。?? 如能廣泛應用模具標準件，將會縮短模具設計制造周期25％～40％，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時浪費。應用模具CAD／CAM技術設計模具已較為普遍，推廣使用模具標準件，能夠實現(xiàn)部分資源共享，這會大大減少模具設計的工作量和工作時間，對于發(fā)展CAD／CAM技術、提高模具的精密度有重要意義。 1.3 國內外相關研究情況 從20世紀80年代初開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產值已超過機床工業(yè)的產值。 改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15%的增長速度快速發(fā)展。模具企業(yè)達17000余家，從業(yè)人員達60多萬。模具行業(yè)的快速發(fā)展是我國成為世界制造業(yè)大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造業(yè)強國，仍將依賴于模具行業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國[10]。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48英寸（122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6．5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質量仍滿足不了國內市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離[9]。? （1）注重開發(fā)大型，精密，復雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。? （2）加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質量。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。? （3）推廣CAD/CAM/CAE技術；模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。 二、設計要求和工作內容： 所選擇的產品為大批量生產，生產實現(xiàn)自動化。本課題主要內容是查閱并掌握冷流道注射模原理、結構和設計要求，在充分分析本件結構、成型工藝性等基礎上，獨立合理進行本制件的三維造型設計及成型工藝分析后，分析注塑模具的開合模過程，注射?？傮w與主要零件的設計。 其主要內容如下： 1、參觀調研，查閱資料。到模具制造相關企業(yè)調研，了解模具生產、制造、加工情況。結合本課題，查閱相關資料； 2、 撰寫課題報告； 3、通過對產品的性能分析，完成相關的模具結構與零件設計； 4、設計的模具結構要求完整、合理； 5、分析制品結構特點，合理選擇尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，繪制的產品圖樣完整； 6、認真分析制件圖，選制品材料，分析材料的性能、成型條件；確定模具型腔、模具結構、分型面和進料口形式，計算含收縮率的相關尺寸和模具的強度和剛度；設計推出系統(tǒng)；確定模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)。 7、 確定模架尺寸；繪制模具2D/3D總裝圖、零件圖； 8、 完整注塑模具的開合模過程 9、 撰寫畢業(yè)設計（論文）說明書； 10、 翻譯專業(yè)外語文獻。 三、設計方案： 根據(jù)玩具汽車引擎蓋蓋板支架塑件的要求，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術要求，考慮塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側澆口進料，注射機采用HTF 80XA型號，設置冷卻系統(tǒng)，推桿和扁頂桿推出，需要選用斜導柱、滑塊側抽芯機構。 玩具汽車引擎蓋蓋板支架三維立體圖 （1） 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）使推桿和扁頂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。 分型面的選擇 （2）型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關,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,使塑件內在質量均一穩(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量。型腔布局由圖所示。 型腔布局方式 （3） 型腔設計 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結構與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產批量及模具的加工方法等有關，本設計中采用整體式型腔，其特點是結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結構尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。 型腔三維零件圖 （4）本設計中零件結構較為簡單，深度不大，經過對塑件實體的研究，采用嵌入式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護型芯與動模板的配合可采用。 型芯三維零件圖 （5）脫模機構的選用原則： （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）推桿和扁頂桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產生隙裂； （4）推桿和扁頂桿的強度及剛性應足夠，在推出動作時不產生彈性變形； （5）推桿和扁頂桿位置痕跡須不影響塑件外觀； 本設計中采用推桿和扁頂桿推出機構使塑料制件順利脫模。 推桿和扁頂桿推出機構 （6） 注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內應力和明顯的熔接痕等缺陷。 模具冷卻水路圖 （7）斜導柱抽芯機構的結構形式： 斜導柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了抽芯機構的不同結構形式。 1）斜導柱在定模上、滑塊在動模上的結構 A、設計時必須注意，滑塊與推桿在合模復位過程中不能發(fā)生“干涉”現(xiàn)象。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側向型芯與推桿相碰撞，造成活動側向型芯或推桿損壞。 B、如果發(fā)生干涉，常用的先復位附加裝置有彈簧先復位、楔形滑塊先復位、擺桿先復位等多種形式。 2）斜導柱在動模上、滑塊在定模上的結構 3）斜導柱和滑塊同在定模上 4）斜導柱和滑塊同在動模上 側向抽芯機構 （8）設計中選用的注射機為HTF 80XA，其噴嘴直徑為3.5，噴嘴球面半徑為11，依此主流道各具體尺寸設計如下： 主流道與澆口套 （9）定位環(huán)的固定采用2個M6的螺絲直接鎖附固定。 澆口襯套固定形式 （10）分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設計中塑件為一模兩腔,且采用側澆口，流道布局如下圖。 流道布局 （11）注塑模具的工作原理： 當模具型腔填充完后，動模部分在注塑機動模鎖模板的帶動下向后移動，從而模具從分型面Ⅰ打開，同時，滑塊在斜導柱和彈簧的推動下向后移動，完成側孔抽芯，當注塑機動模移動到一定位置時停止移動，注塑機頂棍通過下模板頂棍孔，推動頂針墊板，帶動頂針，從而推動產品將產品從型芯上推出，產品脫離模具后，動模鎖模板帶動動模部分向前移動，移動到一定位置時，斜導柱帶動滑塊向前移動，滑塊又回到開模前位置，讓動模與定模又配合在一起進行下一次填充。 注塑模裝配圖-閉模 注塑模裝配圖-開模 四、預期目標： 1.進行課題調研，收集相關工程設計資料，按要求撰寫開題報告。 2.正確進行塑料制件結構工藝性分析以及材料、注射成型工藝參數(shù)的選擇，完成三維造型及模流、工藝分析。 3．完成與本課題或專業(yè)相關的英文翻譯15000字符。 4．模具結構合理，總裝圖紙1張，能準確表達模具結構，所有繪制、標注均符合相應規(guī)范。 5．塑料制件圖1張，主要模具零件圖9張。由模具總裝圖拆畫零件圖A. 圖紙上嚴格按照國家標準繪制，包括技術要求、加工精度、裝配精度、尺寸精度等。B.零件工藝性好。 6.畢業(yè)設計的說明書撰寫字數(shù)不少于1.5萬字，要求內容明確、方案可行、論證嚴密、層次分明、語句通順、字體端正、表達確切，一律按照畢業(yè)設計（論文）說明書規(guī)定的格式打印。 6、 時間安排： 第 1~2 周：課題調研，收集相關工程設計資料，翻譯英文資料。并撰寫開題報告。 第 3~5 周：制件工藝分析。 第 6~13 周：模具方案論證、確定，模具總體裝配圖的設計。 第14~16周：主要成型零件的設計。 第 17 周：分析工作原理，完成注塑模具的開合運動過程。 第 18 周：撰寫設計說明書。 第 19 周：答辯準備。 7、 參考文獻： [1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:機械工業(yè)出版社，2002. 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