三角衣架塑料模设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目： 三角衣架塑料模设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制 1101 学生姓名： 胡亮明 指导教师： 陈慧珍 _ 论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 论 文 答 辩 日 期 ： 2015 年 6 月 4 日买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 摘要 塑 料成型的方法有很多，其中最主要的是注射成型的方法，他的优点是可以快速的大量的成型大量塑料制品，本设计主要是用三维软件先进性整体计，之后再用二维软件进行图形的绘制，主要可以使工作量大大减少，使得设计本身更加的方便。 在本设计里，三角衣架做为生活里的日常用品可以使用注射成型的方法，通过对模具的结构进行分析，设计出一 套一模两腔的塑料注射模具，并且要合理的写出制造的流程，在这个设计里，三维软件 的使用贯穿整个设计的过程，第一步是利用软件对对三角衣架的整个模型进行建模设计，然后在分模，型芯的设计、浇注系统的设 计。最后要利用外挂为（ 标准模架，在对其模具整个系统进行合理布置。 在模具设计里，有许多的尺寸要确定列如：壁厚，顶杆直径，流道尺寸，这些尺寸的大小都要根据进一步的查找相关的文献进行设计，而且在得出的数据中要进行大量的校对，对于一些尺寸的确定要对实际的环境进行考虑尺寸大小要基本满足设计的要求与此同时也要符合实际生活的要求，而且由于一些成本和加工难易度的原因也要对尺寸大小进行更进一步的计算，最终得出整个系统合理的尺寸大小。 对于本设计来说，最终的绘制要用到 维软件，前期我们主 要是利用三维软件对模具的整体部分进行设计，并计算分析出它的尺寸，并且对其校对，但是考虑到 大的制图能力以及很方便的功能，所以决定用行最终零件图和装配图的绘制，利用三维软件强大的建模能力，在 建模完成后就将结果直接导入到 这样很方便快捷，不仅体现了三维软 的强大之处，也结合了 优点，这样的二者结合使的整个设计变得更加的方便和便捷。 经过本设计，对于模具的整体结构有了一定的了解以及对模具设计成型的过程有了一定的把握，对于零件的结构也有了一定的了解，也查找了大量相关的资料。本设计主 要是利用了三维软件 进行设计，与此同时运用行绘制零件图和装配图，在设计里要进行大量的细节设计以及进行分析，了解了模具的结构以及模具的工作。模具各部分结构设计好后，利用创建好的模型生成 工程图并将其导入 过了直接绘制工程图中大量繁琐的工作，降低了设计工作量。该设计充分体现了 软件在模具设计的优越性。 关键词： 三角衣架塑件； 注射模； ； a is of he a of in is to d In as be in of of a of of be in in d is to of in of of in of In to is to of to on in to a of of to to of at to of of of to of of is d we d to an of of AD to AD d in is AD of its so d , to of a of of a to a of is to d , at AD in to a of of to a to it to of in a of of in ; 文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 目 录 第一章 绪论 . 1 计的目的和意义 . 1 第二章塑件成型工艺分析 . 2 件的使用要求 . 2 件的材料分析 . 2 件的尺寸精度、塑件表面质量、塑件的结构工艺性分析 . 2 件的尺寸精度分析 . 3 件的表面质量分析 . 3 件的结构工艺性分析 . 3 第三章选择成型的设备和编写模塑工艺的参数 . 5 衣架的重量和体积 . 5 于零件型腔数量确定 . 5 注系统凝料的估算 . 6 射机的选用及其技术参数 . 6 型工艺参数 . 7 第四章模具结构方案的确定 . 9 型面位置确定 . 9 腔数量的最后确定及型腔的排列形式 . 9 注系统的设计与计算 . 10 2 流道设计 . 10 流道的设计 . 11 口的设计 . 13 型零件结构的确定 . 14 模的结构设计 . 14 模（型芯）的结构设计 . 15 气与引气系统结构的确定 . 16 料穴与拉料杆的设计 . 16 凹部分的处理 . 17 具结构形式的确定 . 17 第五章主要零部件的设计计算 . 18 型零件工作尺寸计算 . 18 型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 . 20 模侧壁厚度计算 . 20 模底部厚度计算 . 21 模垫板厚度计算 . 21 准模架的选择 . 22 架的确定 . 22 模板尺寸的确定 . 22 柱长度确定 . 23 模机构的设计与计算 . 23 出方式的确定 . 24 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 模力的计算 . 24 杆尺寸确定及校核 . 25 具冷却系统的计算 . 27 却介质 . 27 却系 统计算 . 27 路的布置形式 . 28 第六章注射机有关参数的校核 . 30 射量的校核 . 30 射压力的校核 . 30 模力校核 . 30 装部分相关尺寸的校核 . 31 模行程的校核 . 31 第 七章模具的建模过程 . 32 角衣架模型创建 . 32 架的分模步骤 . 33 准模架的导入 . 36 第八章成型零件的加工工艺设计 . 38 模大型芯加工工艺 . 38 部型芯加工工艺 . 39 体式凹模加工工艺 . 39 模小型芯加工工序 . 40 第九章绘制模具装配图及相关零件图 . 41 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 第十章结束语 . 42 参 考 文 献 . 43 致谢 . 44 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章前言 1 第一章绪论 计的目的和意义 在社会中模具越来越占重要地位，如今需要大批的模具人才。为提升模具设计的水平，再一次了解计算机辅助设计，提升自身竞争力，本次三角衣架塑料模设计将会以一个起点为开始，然后将大学四年所学的知识融合起来，而且可以知道到塑料模具设计的流程，为其它设计提供模板。 本课题是用 软件进行的模具设计， 是计算机辅助设计这一抽象概念的一个例子，我们可以知道利用三维软件进行 模具设计的具体流程。平常课本上学到的都是一些书本知识，怎么将其应用到生活中呢？所以，三维软件的应用融合到整个设计流程中，不管是零件的分模还是系统结构的设计，包括了理论知识与生活的有机结合，这不但有利于模具知识 水平和 软件的应用 技能 的提升 ， 并且 在 老师指导 下 ，经过查找资料 ，大大 培养了 分析问题 、 处理 问 题 等 综 合 能 力 。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章塑件成型工艺分析 2 第二章塑件成型工艺分析 件的使用要求 衣架作为日常生活用品的物品，使用时应安全和无毒，不容易破坏等特点和价格合理；并且，作为承有一定重量的物品在高处摔下时不容易摔坏，表明了零件所用的材料要有十 分的刚度和强度。 件的材料分析 从 可以得出，并且考虑到本零件价格的原因，所以决定使用 程塑料。料是以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种原料为单体经过融合的一种热塑性塑料，所以拥有三种性能，让其拥有了极硬的优点。 料没有毒，而且很安全，其特点如下： 结构特点：线性结构非结晶型 使用温度：小于 70 C 化学稳定性：相对稳定 性能特点：有着一定的耐磨性、耐寒性、耐油性，有一定的机械强度等，用 型的塑料有着比其他的物品更多的优点。但是缺点 就是不耐热，容易受湿气影响，与此同时受气温影响会变脆。 成型特性：一般的流动性，吸收水分的能力强，所以在成型前原料要进行干燥处理，因为塑料的脱模性不是太优良，零件上的脱模角度稍大。如果使用出力过大机械加工时塑件表面往往出现白色样子。 结论：经过分析我们得出，本设计适合 料，并且其成型性能十分好，适合用注射方法进行设计，当是成型前要对零件进行干燥。 件的尺寸精度、塑件表面质量、塑件的结构工艺性分析 图 1 所示为三角衣架装配图，其厚度为 3 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章塑件塑件成型工艺分析 3 塑件零件图 件的尺寸精度分析 塑件的尺寸要求一般是基本要求和适合生产要求，所以选择比较低的精度就可以适合生活的要求，根据 14486 1993，按 塑料件精度来定公差值。 件的表面质量分析 该零件是用来晾晒衣服，要求是表面光滑，所以塑件不应该有毛边、倒刺。但是提高了表明质量，这样成本也会增加，根据零件的使用要求和成本限制，塑件外表面的粗糙度取 是内表面没有什么要求。与此同时，对于成型塑件外表面的型腔表面粗糙度定为 具内表 面的大型芯表面粗糙度定为 件的结构工艺性分析 由图一可以观察出，该塑件的外形是三角状，他的整体结构十分简单，壁厚为 2是有些地方不是这个厚度但是不影响，该零件属于厚壁，大大减少了塑料填充型腔时的阻力和零件收缩时的均匀性。零件的整体结构适合，大小尺寸适中。 该零件中，环形处大致排有 3 方孔，完成后结构清晰，孔型长度方向的大致改动要沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章塑件塑件成型工艺分析 4 均匀，他的角度适中，用电火花成型加工它的主体结构。 该零件挂钩处分布着加强筋，详细分析后，模具结构设计中这里必须要要设计成强脱的方式，而且要对其进行校 对。 缺点为脱模性不是很好，此塑件中，该零件的脱模斜度大致设计成 3 ，但是 值 得 注 意 的 是 该 结 构 容 易 损 坏 。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章选择成型的设备和编写模塑工艺的参数 5 第三章选择成型的设备和编写模塑工艺的参数 下图是根据要求绘制了三角衣架的图形，建模后得到了衣架的大执形状，分型面面积等数据之外，这个模型也是分模时的参照模型。 图 2 塑件的 模型 衣架的重量和体积 建模完成后可以用软件进行重量和体积的查看： 334 3 7.2 塑(3 取 ，于是可算得单个塑件质量为： 塑塑 (3于零件型腔数量确定 因为该塑件为一般生活用品，所以要大量生产，但是由于尺寸和大小的限制，以及加 工 因 素 ， 决 定 模 具 选 用 一 模 两 腔 结 构 。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章选择成型的设备和编写模塑工艺的参数 6 注系统凝料的估算 零件浇注系统的凝料体积，可以算为塑件 1 倍。考虑到模具一模两腔的结构，系统中的凝料很少，因此注射量为： 33 ）（塑总 (3射机的选用及其技术参数 根据上面估算出注入的塑料体积，于是有： 33 538980627180 ./总公(3 根据数据得出注射机的主要技术参数： 表 2 125 注射机主要技术参数 技术参数 值 标称注射量 / 3125 螺杆直径 /2 注射压力 /50 注射行程 /60 螺杆转速 /（ r/ 10 140 注射时间 /s 射方式 螺杆式 合模力 /N 5109 最大成型面积 / 2360 模板最大行程 /00 模板最大厚度 /00 模板最小厚度 /00 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章选择成型的设备和编写模塑工艺 的参数 7 拉杆空间 /60 360 合模方式 液压 机械 推出形式 中心推出 电动机功率 /1 喷嘴球半径 /2 喷嘴孔直径 / 定位圈尺寸 /00 机器外形尺寸 /m 型工艺参数 塑件的工艺参数如下表 : 表 3 料的注射成型工艺参数 工艺参数 规格 预热和干燥温度 / 80 85 预热和干燥时间 /h 2 3 料筒温度（后段） / 150 170 料筒温度（中段） / 165 180 料筒温度（前段） / 180 200 喷嘴 温度 / 170 180 结构 直通式 注射压力 /0 100 螺杆转速 r/0 模具温度 / 50 80 成型时间 /s 注射时间 20 90 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章选择成型的设备和编写模塑工艺 的参数 8 保压时间 0 5 冷却时间 20 120 成型周期 50 220 后处理方法 （温度 /， 时间 / s） 红外线灯、烘箱 （ 70， 2 4） 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 9 第四章模具结构方案的确定 型面位置确定 为了让零件从模具里拿出来，模具必须有两部分，此分界面被称为分型面。由于分型面在实际操作中会受到各种因素的影响，在选择分型面时需要注意 ： ： 分型面不可以影响外观。 ： 分型时塑件要在动模一侧。 ： 选择分型面 时应考虑模具的加工制造。 ： 同轴度高的产品，放在分型面的的同一边。 ： 分型面应的选取应在料流末端，到时候有利于排出气体。 三角衣架的分型面位置如下图 3 中的 A A 处。这种设计有利于排气和塑件的成型质量会较好。 图 3 分型面位置 腔数量的最后确定及型腔的排列形式 多型腔模具应该使用平衡的布置，有利于塑件的成型。型腔数目为一模两腔，所以要排成直线。 多腔模腔间距小于 25模模腔直接定在固定板上，这种设计模具很容易实现而且型腔的距 离应该小一点，禁止流道冷料。因此现确定两型腔距离为 35腔图沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 10 如下。 图 4 型腔排布 注系统的设计与计算 流道设计 主流道一段大小合适的通道。它的形状尺寸和塑料流速和充模时间关系很大，若太大，就会导致涡流，使塑件的品质下降；若流径太小，造成成型困难，塑件容易产生飞边。设计主流道的要点： 孔锥度应该取值为 3 5 度，太小太大都会造成成型困难；表面的粗糙度之间。 主流道 与分流道交汇处圆角 R=1 3小阻力。 主流道应该短一点，防止冷料回收。 主流道与喷嘴交汇点制造成球形凹坑。 主流道尺寸确定 主流道的大小：估算为 L=60 主流道小口长度： d=注射机喷嘴尺寸 +（ 1） 4+ 主流道的球面半径： 射机喷嘴球半径 +（ 1 2） 12+1） =13 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 11 主流道锥角：取 3 。 主 流道大 口直径 ： a (4 半球形的长度：取 h=5 主流道大端角度数：取 R=2 主流道的凝料体积 7 4) 主主主主主 (4 主流道当量半径 。(4 主 流道浇口套形式 因为主流道 的小端口与注射机喷嘴摩擦，容易坏，随意两者应分开来。与此同时也便于选择好的材料进行设计。所以材料为 处理淬火表面硬度为 5055了禁止转，浇口套采用螺钉固定结构。大致形状如下。 图 5 浇口套、定位圈形状 流道的设计 分流道的设计时基本原则为： 分流道截面面积和长度尽量小。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 12 表面一般光滑即可，通常 。 设计流道时应该取小尺寸。 分流道的布置形式 根据上面分析，采用一级分流道，并且浇口和 流道要装 在定模一边。 分流道的长度 根据上面分析，可确定长度为 。 分流道的当量直径 因为衣架很轻很薄，所以公式为： . 3 32 6 5 5 4 分塑分(4同时，根据实际情况来看，计算结果与实际相差很大，所以 D。 分流道的截面形状 为了方便加工和凝料脱模，分流道需设计在分型面上并在定模一侧。因分流道很短， 热量散失是次要因素，为了便于加工，半圆形流道比较合适， 表面粗糙度取 。 分流道的截面尺寸 根据上面分析可得： 分 分流道的凝料体积 33232 分分分 (4 确切的剪切速率 计算分流道体积流量： s/ 3 塑分分 (4（ 注射时间为 t，根据查表可确定 t=同） 剪切速率： 131333 ）（分分分 R(4沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 13 由计算知，该分流道的剪切速率都处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率 之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。 口的设计： 浇口的作用很大，设计起来要十分小心。他可以让塑料快速的进入型腔。而且还可以冷却，封闭，预防里面塑料回流。 该塑件的形状要求高，所以用矩形侧浇口，而且塑件比较小，充 满型腔很快，为了避免出现裂纹，采用一个浇口。而且它的结构简单减少成本。一个从型腔边处进料，主要不容易留下裂纹。 浇口尺寸的确定 估算侧浇口深度：查看相关的资料，在根据壁厚，而且 料的成型的系数 n=： 1 .4 m m2 m 7 (4 查阅资料可知，材料的浇口深度为 间，但是要保留一定的修模量，现取h= 侧浇口宽度：由侧浇 口的宽度计算公式可得 8 4 1 (4(式中， A 为凹模的内表面积，由 软件方便地测出为 ) 侧浇口长度 根据分析取 口L。 进一步校对侧浇口剪切速率 浇口当量半径 根据截面面积一样得： R 浇，即 0 121 ）（浇 (4 计算浇口的体积流量 s/3 塑浇 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 14 剪切速率计算 141343 浇浇浇 R (4经过分析计算得出该矩形侧浇口的剪切速度满足要求，尺寸满足要求。 主流道剪切速率校核 上面分析后得出了分流道尺寸和浇注 系统的体积，所以主流道的剪切速率也进一步确定了。 关于主流道体积流量的计算： s/ 3 塑分主主 (4关于主流道剪切速率计算 13141343 1045110145003531431086933333 .n 主主 (4 由上面可以得出，主流道熔体的剪切速率满足设计要求，尺寸也符合。 图 6 浇注系统与塑件的三维模型 型零件结构的确定 模的结构设计 为了方便加工和避 免产生裂纹，所以将型腔直接在定模固定板上进行加工，把凹模结构为整体式，型腔周围的妨碍物做成定模小型芯，因此整体式凹模的模腔周边会分布很多的孔，如图 7 所示。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章模具结构方案的确定 15 图 7 整体式凹模 模（型芯）的结构设计 分析塑件的结构后，可以得出该塑件的型芯为：一个是动模大型芯，通过分析得出大型芯让各位整体式就会很不方便，所以考虑用组合、直通式外形结构，把其与中部型芯分开进行加工，为了方便固定，中部型芯非成型部分必须制造成阶梯圆柱形式；另一个是定模的小型芯，将其嵌入定模内部。对于中部型芯一定 要防止转，相对于其成型轮廓有对应的位置，所以确定用圆柱销防止转。各型芯形状如下图