模具论文

2020-01-1201:00:51 发表评论
摘要模具论文rn吉林工业职业技术学院____毕业论文(设计)任务书____毕业论文(设计)题目:电热杯底座零件模具设计__题目类型[1]工程设计题目来源[2]生产实际题__毕业论文(设计)时间从2011年1月1日至2011年5月14日____一.毕业论文(设计)内容要求:__(1)对零件图纸及数模的工艺分析__(2)对所给出的零件进行模具设计。__要求制定下成型工艺,选择成型设备,进行模具的浇注系统、冷却系统的设__计。__(3)完成模具装配图及主要图至少打印1张A3四张A4图纸。__(4)完成毕业论文__严格按照“吉林工业职业技术学院毕业论文(设计)规范”完成毕业论文,__要求正文字数不少于15万字。完成后交电子稿及书面打印稿。____[1]题目类型:①理论研究②实验研究③工程设计④工程技术研究⑤软件开发__[2]题目来源:①教室科研题②生产实际题③模拟或虚构题④学生自选题__二.主要参考资料__(1)蒋继宏、王效岳编绘《注射模具典型结构100例》中国轻工业出版社__2000;__(2)成都科技大学编《塑料成型模具》;__(3)上海轻工业学校编《塑料模具设计》;__(4)黄毅宏《模具制造工艺》机械工业出版社1998;__(5)珠海凯思德设计制作中心产品设计图样;__(6)“无线电话结构设计指引”、“塑料材料”、“橡胶按键”、“五金件”等培训__教程;____摘要__冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中,工人生产的劳动强度大、劳动量大,严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展,工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视,而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中,冲压模具可以大大的提高劳动生产效率,减轻工人负担,具有重要的技术进步意义和经济价值。__本文对冷冲压技术的分类、特点及发展方向作了简略概述;论述了冲压零件的形成原理、基本模具结构与运动过程及其设计原理;对典型的冲压件模具进行了设计:大直径三通管冲压复合模设计解决了大直径三通管的加工难题、带有浮动凸凹模的拉伸冲孔复合模设计、适力压边式落料拉伸切边复合模设计、消音器后补碗落料、拉深、冲孔、翻边复合模设计、一模两件落料拉伸冲孔翻边复合模设计、环形弯曲件的模具设计、铰链卷圆成形工艺及模具设计、半自动送料切角装置设计、滑板式送料拉深、冲孔、翻边模设计实现自动送料、长管多孔冲模设计、带凸缘台阶方盒形零件拉深模和盒形件侧壁小孔翻孔模。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点,在室温的条件下对坯件进行冲压成形,生产效率提高,经济效益显著。__本文介绍的模具实例结构简单实用,使用方便可靠,对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。____关键词:冲压、模具、机械、制造、模具设计、冲裁____目录__第一章文献综述-----------------------------------------------------------------6__11塑料模现状及发展趋势--------------------------------------------------------------------------------------6__111我国塑料模的现状-------------------------------------------------------------------------------------6__112塑料模的制造特点-------------------------------------------------------------------------------------7__113塑料模发展趋势----------------------------------------------------------------------------------------8__12塑件的结构设计---------------------------------------------------------------------------------------------10__121功能结构设计-----------------------------------------------------------------------------------------10__122工艺结构设计-----------------------------------------------------------------------------------------11__123造型结构设计-----------------------------------------------------------------------------------------11__13PROENGINEER2001软件概述--------------------------------------------------------------------------------12__第二章电热杯底座的结构设计----------------------------------------------------13__21塑件材料的选择---------------------------------------------------------------------------------------------13__211ABS的性能和成型特点------------------------------------------------------------------------------13__22塑料制件的结构工艺性------------------------------------------------------------------------------------15__221脱模斜度------------------------------------------------------------------------------------------------15__222尺寸公差和精度--------------------------------------------------------------------------------------15__223表面粗糙度---------------------------------------------------------------------------------------------15__224壁厚------------------------------------------------------------------------------------------------------16__225圆角------------------------------------------------------------------------------------------------------16__226孔的设计------------------------------------------------------------------------------------------------16__23用PROE生成装配图-------------------------------------------------------------------------------------18__第三章模具结构设计-----------------------------------------------------------19__31主流道设计----------------------------------------------------------------------------------------------------19__311主流道尺寸---------------------------------------------------------------------------------------------19__312主流道衬套的形式------------------------------------------------------------------------------------19__313主流道衬套的固定------------------------------------------------------------------------------------20__32分流道设计----------------------------------------------------------------------------------------------------20__321主分流道的形状及尺寸------------------------------------------------------------------------------20__322主分流道长度------------------------------------------------------------------------------------------21__323副分流道的设计---------------------------------------------------------------------------------------21__324分流道的表面粗糙度---------------------------------------------------------------------------------22__325分流道的布置形式------------------------------------------------------------------------------------22__33浇口的设计----------------------------------------------------------------------------------------------------22__331浇口的选用---------------------------------------------------------------------------------------------23__332浇口位置的选择---------------------------------------------------------------------------------------24__34浇注系统的平衡---------------------------------------------------------------------------------------------25__35冷料穴的设计-------------------------------------------------------------------------------------------------25__36注塑机的选择-----------------------------------------------------------------------------------------------25__37分型面的选择-----------------------------------------------------------------------------------------------27__38排气系统的设计--------------------------------------------------------------------------------------------28__第四章模具的经济技术分析-----------------------------------------------------28__41影响模具价格的因素---------------------------------------------------------------------------------------28__42模具价格的计算---------------------------------------------------------------------------------------------29__第五章模具调试--------------------------------------------------------------31__51模具调试------------------------------------------------------------------------------------------------------31__511注射机的选用-----------------------------------------------------------------------------------------32__512模具的安装---------------------------------------------------------------------------------------------32__513成型工艺条件的拟定-------------------------------------------------------------------------------33结论--------------------------------------------------------------------------34参考文献------------------------------------------------------------------------35____第一章文献综述__11塑料模现状及发展趋势__111我国塑料模的现状__模具工业是国民经济的基础工业,受到政府和企业界的高度重视。发达国家有“模具工业是进入富裕社会的原动力”之说,可见其重视的程度,当今,“模具就是产品质量”,“模具就是经济效益”的观念,已被越来越多的人接受。__我国塑料模的发展极其迅速,30年已走过国外90年的历程,现已具相当规模。塑料模的设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP(ComputerAidedProgramedProcedureProcessPlanning)技术已有相应的涉猎和开发应用,我国在塑料模设计技术和塑料模制造技术上与发达国家的地区的差距参见表1和表2。专用模具钢品种少、规格不全,质量不稳定,且供应渠道不畅。塑料模以45钢为主要材料的状况,短时间内难以改变。国外塑料模行业特点参见表3。__表1塑料模设计技术和制造技术(1995年)__表2塑料模加工技术(1995年)__112塑料模的制造特点__1型腔及型芯呈立体型面__塑料的外形和内部形状直接由型腔和型芯直接成型。型腔、型芯的形状是塑料件的复映。这些复杂的立体表面加工难度大,特别是型腔的盲孔型内成型表面加工,采用通用机床加工时,不仅要求工人技术等级高,辅助夹具、刀具多,而且加工周期长。__2精度要求高__型腔、型芯尺寸精度一般为IT8~9,精密塑料模具的型芯型腔尺寸精度为IT6~7级,另外机构的尺寸也要求非常准确,以使运动可靠。所以要求模具制造,尽量采用高精度的制造手段和测量手段。__(3)表面质量要求高__型腔、型芯的表面粗糙度一般为Ra02~01,有镜面要求的表面粗糙度为Ra005一下,为达到粗糙度要求,型腔、型芯表面经精加工后必须经过严格的研磨、抛光。目前多数采用手工研磨和抛光,其手工加工的比例约占整副模具加工量的40左右,精密型模具,由于多为镶拼式结构,手工加工量约占10左右。__为了提高模具的使用寿命,成型零件还需进行淬火。因此成型研磨、电加工等精密加工占的比例比较大。__4对刀具的性能要求越来越高__由于模具的性能材料不断提高,模具加工刀具也相应提高,常用一些优越性能的刀具材料和改进的刀具设计,另外为了提高加工效率,也对刀具进行重新改进,以适应模具加工快节奏的要求。__(5)工艺流程长、制造时间紧__注射模的成型部分是由定模、动模、滑块等部件组成,而定模、动模又是若干零件的组合。为了保证相互间的形状和位置精度,需要采取配制的方法进行加工。工种多、工序多、工艺流程长。__由于注射模关系到产品的更新换代以及推向市场的速度,一般给予模具的制造时间比较短,所以,模具制造时间紧,所以,要求模具制造尽量减少手工操作,并采用自动化技术,发展快速制模技术。__6模具制造一般属于但减少批生产方式。__表3塑料模行业特点(1995年)__113塑料模发展趋势__1.注塑模CAD的实用化__随着人类社会的进步和高技术不断发展,世界各国对塑料模设计技术给予了高度重视和关注,不惜投入重金进行研究和开发,塑料模Mold-Flow或C-Flow软件和塑料模Mold-Cool或C-Cool软件等已经商品化,注射模CAD正向实用化阶段迈进。__我国政府对注射模CAD实用化进程亦十分重视。“八五”期间投巨资进行研究和开发,除建立“大型薄壁深腔注射模具制造技术”(广州塑料模具厂)、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”青岛北极星集团和“实用CADCAM技术在精密注射模具中的应用”3项国家重点企业开发项目外,还专门组织了“八五”国家重点技术攻关项目“注射模CADCAMCAE集成系统研究”,该项目含八个子课题①复杂曲面几何造型图像软件研制;②多轴数控加工变成软件研制;③注射用塑料性能数据库研制;④流动仿真模拟分析软件研制;⑤模温分析模拟软件研制;⑥模具应力应变计算分析软件研制;⑦CADCAMCAE集成系统研制;⑧注射模具设计实用专家系统软件研制。__目前,美国PSP公司的IMES专家系统,能帮助模具设计人员用专家的知识解决注射模的质量问题。德国IKV研究所的CADMOULD系统,可用于注射模的流动、冷却分析、力学性能校核。澳大利亚MOLDFLOW公司的注射模CAE软件MF,具有流动模拟、冷却分析、翘曲变形和应力分析功能。__2.挤塑模CAD的开发__挤塑模设计与制造,发达国家已广泛地应用了CADCAM技术,尤其是CAE的应用,极大地提高了挤塑模设计水平和可靠性。我国向此发展,势在必行。根据国家“八五”重点科技攻关项目“注射模CADCAMCAE集成系统”开发中的成功__经验及技术实力,国家“九五”重点科技攻关项目“挤塑模CADCAMCAE集成系统”课题,正在拟议与讨论之中。预计该课题将面临一下难题:__(1)挤塑模中倒流锥截面变化不规则问题。为此,必须强化CAD部分的三维曲面造型功能。__(2)CAE分析的结果显示问题。要求它是一个实用、开放的数据库系统,但由于塑料熔体的弹性行为,迄今尚无行之有效的三维形变理论能予以准确描述。为此,该部分必然是大量的经验公式和数据的收集、归纳及整理工作,是一项艰巨、复杂、系统性很强的庞大工程。__(3)须建立3轴至5轴数控铣和2轴至4轴的线切割模块,为此,在CAM部分需开发适用于挤塑模制造工艺规程的计算机辅助变成软件。__(4)在统计分析的基础上,确定注射模加工系统与挤塑模加工系统在CADCAM方面的共同点与不同点,从而确定应去除注射模加工系统中哪些功能,增加哪些适用于挤塑模加工的功能。__3.压缩模CAD探索__压缩模及传递模是历史悠久、正在工业上发挥了重要作用的一类塑料模具,一些发达国家,如加拿大、美国等已在在这方面作了大量研究和探索工作,预计不久将会有压缩模CAD实用软件问世,我国已在这方面做研究和探索工作。__4.塑料模专用材料研究和开发__在“八五”期间,国家已经组织了抚钢、太钢、齐钢、舞阳、长城和本溪钢铁厂等单位,研究和开发塑料模专用系列钢。无疑,这一开发与研究工作,必将继续扩大和完善。大致可分为以下五类:__(1)基本型。如55钢,使用硬度小于20HRC,切削加工性能好,但模具表面粗糙度差,使用寿命短,但已被预硬钢所代替.__(2)预硬化型。这类钢是在中、低碳钢中加入一些合金元素的低合金钢,淬透性高,加工性能好,调质后的使用硬度为25~35HRC_属最大的通用型塑料模具钢,如美国的P20钢.__(3)时效硬化型.这类钢是在中、低碳钢中加入Ni、Cr、Al、Cu、Ti等合金元素,耐磨性和腐蚀性优于预硬钢,经过时效处理后,硬度可高达40~50HRC.这类钢的典型牌号,如美国的P21、日本的NAK55等,多用于复杂、精密塑料模具,或大批量生产的长寿命模具。__(4)热处理硬化型。这类塑料模具钢如美国的D2、日本的PD613、PD555等,模具表面能达很高的镜面,并可进行表面强化处理。这类钢制造的模具,精加工后进行淬火、回火处理,使用硬度可达50~60HRC。__(5)马氏体时效钢和粉末冶金模具钢。对于要求更高耐磨性、耐腐蚀性、高韧性、超镜面的高级塑料模,可采用马氏体时效钢或粉末冶金模具钢。这类钢__如美国的PS、日本的HAP和ASP钢,均是采用粉末冶金法制造的模具钢。__5.工程控化__机械技术与电子技术的密切结合,日益更多地采用了数控数显、计算机程序控制的加工方法,实现高层次、多工位加工,使塑料模在质量上、效率上产生一个新的飞跃.激光成形技术在塑料模型腔加工中已获得巨大的成功。汕头大学模具中心的抄数系统,属当今国内最先进的塑料模具加工设备。__塑件功能设计__不同塑件其使用功能不同。塑件可单独使用,也可与其它零件组合起来使用,不论是何种情况,塑件在形状、尺寸、表面质量、物力机械性能等方面,均有一定的指标要求,因此,塑件设计者必须根据塑件的使用功能、使用环境、受力状况、使用特点等,正确选择塑料材料,设计其几何结构,确定其几何尺寸与精度及各种性能指标要求,力求设计出价廉物美、坚固耐用、令人喜爱的塑件来。__塑件的基本结构有工艺结构、功能结构及造型结构三部分组成。其中功能机构设计是核心,工艺结构和造型结构设计是在满足功能结构设计基础上进行的设计。在设计塑件时应当把这三种结构的设计有机地结合起来,已达到较好的设计效果。__12塑件的结构设计__121功能结构设计__塑件设计的核心问题,是要保证其使用功能要求。在充分分析塑件使用功能的基础上确定塑件的整体结构、各组成部分几何形状、尺寸、材质和外观要求及强度等。塑件的结构,应在满足其功能要求的前提下,力求简单、明快、可靠。因为简单的塑件结构容易满足其功能要求,达到经济、适用、安全的目的。__在设计塑件时,应当了解它是单独使用,还是与其它零件组合起来使用,在使用过程中它的主要功能和辅助功能是什么。如果它是与其它零件组合起来使用,那么它的哪些部分、结构形状、尺寸受其它零件制约、不可变动,哪些部分可通过直观判断、试验后加以修正。__塑件各部分的强度可以通过选材、合理地分配材料、必要的强度和刚度计算、模拟或实用实验等方法予以确认。根据使用要求不同,在设计某些塑件时还要计算容积、重量、伸长,决定某些几何参数,有的塑件要采用金属嵌件,如齿轮、轴承一类塑件。__为了提高刚度,例如对于玻璃纤维增强的塑件,应尽量不设计成平面而设计成曲面,恰当地利用筋、皱折、凸起部、夹层结构和有方向性的玻璃纤维基材。__为了保证更好地发挥塑件的功能作用,例如在设计仪表壳体、仪表板件等时,要考虑到在其上要安装与运转操作、情报传达、安全警报、娱乐快适应等有关的各种零件,因此在设计板面零件布局时要考虑操作者的视认性、操作性和安全__

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