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我国模具工业及塑料模的发展现状.doc

我国模具工业及塑料模的发展现状

本人夏尕妖
2018-10-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《我国模具工业及塑料模的发展现状doc》,可适用于市场营销领域

我国模具工业及塑料模的发展现状精品word文档值得下载值得拥有第一章引言我国模具工业及塑料模的发展现状模具源于传统金属铸造现如今涵盖了各种用于金属和非金属快速成形的特殊装备在我国被分为大类、小类。年至年间中国模具制造业的产值年平均增长左右年增长左右广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在以上。近两年我国的模具技术有了很大的提高生产的模具有些已接近或达到国际水平。年模具出口亿美元比上年增长在形势喜人。我国塑料模工业从起步到现在历经半个多世纪有了很大发展模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具精密塑料模具方面已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星IK模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具所生产的这类塑料齿轮的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平而且还采用最新的齿轮设计软件纠正了由于成型收缩造成的齿形误差达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达,mm表面粗糙度Raμm模具质量、寿命明显提高了非淬火钢模寿命可达,万次淬火钢模达,万次交货期较以前缩短但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在,英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术一些厂家还使用了CMOLD气辅软件取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广有的厂采用率达以上一般采用内热式或外热式热流道装置少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置。但总体上热流道的采用率达不到与国外的,相比差距较大。第页共页精品word文档值得下载值得拥有在制造技术方面CADCAMCAE技术的应用水平上了一个新台阶以生产家用电器的企业为代表陆续引进了相当数量的CADCAM系统这些系统和软件的引进虽花费了大量资金但在我国模具行业中实现了CADCAM的集成并能支持CAE技术对成型过程如充模和冷却等进行计算机模拟取得了一定的技术经济效益促进和推动了我国模具CADCAM技术的发展。近年来我国自主开发的塑料模CADCAM系统有了很大发展主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC系统及CAE软件等这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点为进一步普及模具CADCAM技术创造了良好条件。中国模具工业的产业特点模具工业是高新技术产业化的重要领域。例如在电子产品生产中制造集成电路的引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造中的精密塑料模具和精密冲压模具等等都是产品生产不可或缺的工具装备。精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。现代模具工业又是技术密集型和资金密集型、高投入的装备型产业是加工装备产业的一个组成部分。机械、汽车、电子通讯、家电、石化、建筑等国民经济的支柱产业都要求模具工业的发展与之相适应为其提供生产保证。从支柱产业对模具的需求当中也可以看到模具工业地位的重要性。由于模具产品的高技术特性模具企业只有采用精密装备才能保证其工艺要求。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗是其他加工制造方法所不能比拟的。中国消费结构和产业结构的加快升级必将对先进模具制造技术和先进生产装备提出更高的要求。模具企业新增投资中加工设备的投入要占。据估计全国约有亿元以上的模具设备市场而且每年还以左右的增长速度在发展。本次参展的青岛海尔模具有限公司、铜陵三佳模具股份有限公司、无锡市国盛精密模具制造有限公司等企业通过技术装备升级已成为产品生产提供模具的佼佼者。铜陵三佳更是开了模具企业股票上市的先河令人振奋。模具行业还是增值率高、增值税负较重的基础产业。据国家税务总局对万多家工业企业流转税平均负担率的统计模具行业比其他行业高出个百分点这与现代模具产业高投入的产业特点不协调制约了模具工业的发展。鉴于模具工业的特点和重要性国家对模具产业的发展极为重视并采取了多种第页共页精品word文档值得下载值得拥有措施给予大力扶持。如自年以来相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》从年到年对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还的优惠政策年又把有关模具技术和产品列入国家计委和科学技术部发布的《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)》。这都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。模具工业及塑料模技术今后在我国的发展方向模具方面中国经济的持续高速发展为模具工业的发展提供了广阔的空间。模具行业在今后的发展中首先要更加注意其产品结构的战略性调整使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧地跟着市场的需求来发展。没有产品的需求、产品的更新换代就没有模具行业的技术进步也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中以上的零部件都要依靠模具成形在珠三角和长三角为汽车行业配套的模具产值增长达左右。而模具技术水平的高低在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。其次要积极推进中西部地区模具产业的发展努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产企业的生产规模、技术水平都有了很大的发展河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入将在未来写下新的篇章。第三要积极推进模具企业特别是国有企业的体制创新转换经营机制大力发展混合所有制经济明晰产权和完善法人治理结构。充分发掘企业发展的内在动力。要积极推进中、西部工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离使其模具车间、分厂在不太长的时间里采用多种有效实现形式转换机制大力发展产权明晰、独立自主经营适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业培养能代表行业水平的“龙头”企业带动地区产业链的发展。第四用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平是推动模具工业技术进步的关键环节。CAD,CAE,CAM技术在模具工业中的应用快速原型制造技术的应用第页共页精品word文档值得下载值得拥有使模具的设计制造技术发生了重大变革。再有模具的开发和制造水平的提高还有赖于采用数控精密高效加工设备如五轴加工机床、高速铣等。超精加工手段也大量用于模具加工当前模具加工技术的重点方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化或无人化加工和贯彻只装不配少修的原则等。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用也已普遍。在塑料模工业发展上我国今后将扶植以下的发展方向:、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。、在塑料模设计制造中全面推广应用CADCAMCAE技术。CADCAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术近年来模具CADCAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度为其进一步普及创造了良好的条件基于网络的CADCAMCAE一体化系统结构初见端倪其将解决传统混合型CADCAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题CADCAM软件的智能化程度将逐步提高塑料制件及模具的D设计与成型过程的D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准积极生产价廉高质量的元器件是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制而且其常用于较复杂的大型制品模具设计和控制的难度较大因此开发气体辅助成型流动分析软件显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低与国外差距甚大在一定程度上制约着我国模具工业的发展为提高模具质量和降低模具制造成本模具标准件的应用要大力推广。为此首先要制订统一的国家标准并严格按标准生产其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本再次是要进一步增加标准件规格品种。第页共页精品word文档值得下载值得拥有、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CADCAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。UG简介UG操作软件是美国参数技术公司的主要产品。它提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念彻底改变了机械CADCAECAM的传统观念这种全新的概念已成为当今世界机械CADCAECAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第代机械CADCAECAM产品UG软件能将设计到制造的全过程集成在一起让所有用户能够同时进行同一产品的设计制造工作即实现所谓的并行工程。从设计思想上看UG系统可以实现真正的全相关性任何修改都会自动反应到所有相关对象它具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力具有强大的装配功能能始终保持设计者的设计意图可以极大的提高设计效率。从实用性上看UG系统界面简洁概念清晰符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上具有完整而统一的模型。它不但可以应用于工作站而且现在也推出了单机版大大增强了它的竞争力。模具的设计过程本模具的设计过程为传统模具设计流程图如图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图模具并行设计流程图第二章UG对产品的造型对CAD图纸的分析计算机辅助设计简称(CAD)。AutoCAD是由美国Autodesk公司于年月推出的十几年来已被广泛应用在航天航空、机械、土木建筑、电子、汽车、造船、冶金、地质、轻工等领域在同类软件中使用范围最广。AutoCAD的功能包括:绘制及修改二维和三维图形、标注尺寸用绘图机和打印机输出图形嵌有AutoLISP语言和ObjectARX环境可编程实现分析计算和参数化绘图它还提供了多种定制工具方便用户按自己的需要开发新的菜单、工具条、应用程序和文件使软件用户化它也还可以通过各种标准的图形和图像格式文件与其它软件交换图形数据信息此外还可以与外部数据库连接实现对外部数据库的操作。例如从数据库中取得有关图形信息或者进行报表统计、成本预算和方案评估等工程管理或者输出数据给数控加工设备以实现计算机辅助制造(CAM)。因此AutoCAD是属于CAD功能范畴的软件。在这次的设计我们从指导老师拿到的CAD三视图纸如下:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图零件CAD剖面图图零件CAD主视图图零件CAD俯视图第页共页精品word文档值得下载值得拥有技术要求:颜色:乳白色未注拔模角度:度未注圆角:R=度表面光洁无飞边塌陷熔结痕未注尺寸公差按GBT中MT级规定未注尺寸参照三维数据应用UG对产品的造型首先打开UG软件NX新建一个文件文件名cy如图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图UG软件新建文件操作界面然后按照CAD图纸及准确尺寸开始草绘图:图零件草绘图对草绘图图进行拉伸得到图:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图零件拉伸图图零件拉伸过程图然后画草绘图:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图零件草绘图以Z轴为中心进行旋转如图所示:接着对图图零件旋转过程图最后将图与图旋转体合并得到图:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图零件造型图现在要做的是按照CAD图纸的要求对每个角度进行倒角未注拔模角度度未注圆角R=。由于对以下的开模要求对造型进行设置拔模角具体设置拔模角过程如图与图所示:图拔模角设计图第页共页精品word文档值得下载值得拥有图拔模角设计图第页共页精品word文档值得下载值得拥有第三章注射机选择与校核注射机规格选择注射机是热塑性塑料和部分热固性塑料注射成形的主要设备参照《模具设计与制造简明手册》我们选择注射机型号为XSZY,它的技术规格如表所示。螺杆直径注射容量型号注射压力(MPa)锁模力(kN)(mm)(cm)XSZY模板行程最大注射面积(cm)定位孔直径(mm)(mm)顶出模具厚度(mm)喷嘴两侧中心孔径球半径孔半径最大最小孔径(mm)孔距(mm)(mm)(mm)(mm)表XSZY号注射机技术规格表注射机的校核注射机注射容量校核塑件成形所需的注射总量应小于所选注射机的注射容量。注射容量以容积(cm)表示时塑件体积(包括浇注系统)应小于注射机的注射容量其关系按式校核VV()件注式中V塑件与浇注系统的体积(cm)件V注射机注射容量(cm)注第页共页精品word文档值得下载值得拥有最大注射容量利用系数。在这个设计中V=cm件V=cm注<*=所以注射机注射容量完全满足要求。注射机锁模力校核模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力pFP()腔锁式中p模具型腔压力一般取,Mpa腔塑件与浇注系统分型面上的投影面积(mm)FP注射机额定锁模力(N)。锁在这个设计中p=Mpa腔F=mmP=kN锁pF=×××=(kN)<(kN)腔所以注射机的锁模力也满足要求。注射机注射压力校核塑件所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力pP()成注式中p塑件成形所需的注射压力(Mpa)成P所选注射机的额定注射压力(Mpa)。注在这个设计中p=Mpa成第页共页精品word文档值得下载值得拥有P=Mpa注显然<因此注射压力也满要求。注射机模具厚度校核模具闭合时的厚度应在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之间其关系按式校核H,H,H()式中最小模最大H注射机所允许的最小模具厚度(mm)最小H模具闭合厚度(mm)模H注射机所允许的最大模具厚度(mm)。最大在这个设计中H=mm最小H=mm模H=mm最大显然<<所以注射机模具厚度也满足要求。注射机最大开模行程校核塑件所需的开模距应小于注射机的最大开模行程。对在液压机械联合锁模的立式、卧式注射机上使用的一般浇口模具HH,mms()式中H脱模距离(mm)H塑件高度(包括浇注系统)(mm)S注射机模板行程(mm)。在这个设计中H=mmH=mmS=mm第页共页精品word文档值得下载值得拥有HH==mm显然<因此注射机模板行程也满足要求。至此注射机型号确定选择XSZY。第四章成型零件模具的设计建立分型面如何确定分型面需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响因此在选择分型面时应综合分析比较从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则:分型面应选在塑件外形最大轮廓处。便于塑件顺利脱模尽量使塑件开模时留在动模一边。保证塑件的精度要求。满足塑件的外观质量要求。便于模具加工制造。对成型面积的影响。对排气效果的影响。对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第)和第)、第)点。为了便于模具加工制造应尽是选择A面在BB面设置为滑快结构如平直分型面工易于加工的分型面。分型面设置为A图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图成型零件结构图在图位置建立分型面得到图:图零件分型面浇注系统形式与浇口设计制作浇注系统浇注组成系统的:,主浇道,第一分浇道,第二分浇道,第三分浇道,浇口,型腔,冷料第页共页精品word文档值得下载值得拥有在设计浇注系统时应考虑下列有关因素:塑料成型特性:设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求以保证塑件质量。模具成型塑件的型腔数:设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模多腔浇注系统需按型腔布局设计。塑件大小及形状:根据塑件大小形状壁厚技术要求等因素结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置保证正常成型还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题从而采取相应的措施或留有修整的余地。塑件外观:设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便同时不影响塑件的外表美观。注射机安装模板的大小:在塑件投影面积比较大时设置浇注系统时应考虑到注射机模板大小是否允许并应防止模具偏单边开设进料口造成注射时受力不匀。成型效率:在大量生产时设置浇注系统还应考虑到在保证成型质量的前提下尽量缩短流程减少断面积以缩短填充及冷却时间缩短成型周期同时减少浇注系统损耗的塑料。冷料:在注射间隔时间喷嘴端部的冷料必须去除防止注入型腔影响塑件质量故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施参照节所设计的浇注系统形状及尺寸在该制造模块中使用拉伸切除旋转切除扫描切除等方法制作浇注系统。浇口套如图所示以及主流道如图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图浇口套图主流道主流道设计主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为,mm。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件对材料要求较严因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式俗称浇口套以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。本设计中浇口套由于与定位圈有配合需求而且注射机喷嘴球半径遵循注射机球半径小于等于浇口套球半径的国标要求浇口套的规格有ΦΦΦ等几种。由于注射机的喷嘴半径为所以唧咀的为R。考虑到机箱前面板上放置光驱的地方开设的矩形通孔可以利用这个孔将主流道设置于此这样设计的方便之处在于:可以节省空间减小模具体积横浇道和浇口的开设比较方便。主流道的形式见附录《模具装配图》即号图纸。主流道浇口套固定配合见下图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图浇口套的固定图浇口及冷料穴设计(浇口浇口是分流道与型腔的连接通道浇口的各类形式和尺寸参见《模具设计与制造简明手册》中表,。在本例设计中考虑到所设计零件的形状为深腔薄壁状壳类零件同时零件表面光洁度要求较高选用侧浇口。侧浇口又称边缘浇口国外称之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上塑料熔体于型腔的侧面充模其截面形状多为矩形狭缝调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这种浇口加工容易修整方便并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置因此它是广泛使用的一种浇口形式普遍使用于中小型塑件的多型腔模具且对各种塑料的成型适应性均较强但有浇口痕迹存在会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷且注射压力损失大对深型腔塑件排气不便。总之要使塑件具有良好的性能与外表一定要认真考虑浇口位置的选择通常要考虑以下几项原则:)尽量缩短流动距离。)浇口应开设在塑件壁厚最大处。)必须尽量减少熔接痕。第页共页精品word文档值得下载值得拥有)应有利于型腔中气体排出。)考虑分子定向影响。)避免产生喷射和蠕动。)浇口处避免弯曲和受冲击载荷。)注意对外观质量的影响。考虑到以上几点本次设计中可利用零件形状比较下可将浇口设在孔壁内侧这样设计的优点在于:不会破坏成形零件的表面光洁度。浇口处的落料较简单落料后只需做简单的光整即可。冷料穴在完成一次注射循环的间隔考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度从喷嘴端部到注射机料筒以内约,mm的深度有个温度逐渐升高的区域这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳如果这里温度相对较低的冷料进入型腔便会产生次品。为克服这一现象的影响用一个井穴将主流道延长以接收冷料防止冷料进入浇注系统的流道和型腔把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴的形状见《模具设计与制造简明手册》中。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处)其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些深度约为直径的,倍最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积冷料穴有六种形式常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式具体要根据塑料性能合理选用。考虑到后面采用Z形拉料秆冷料穴选取相应形式这种冷料穴常用于热塑性塑料注射模。排气槽排气槽的型式和尺寸见《模具设计与制造简明手册》。本设计综合考虑利用分型面和配合间隙进行排气没有单独开设排气槽。冷却系统设计凹模冷却系统设计设置冷却装置的目的主要是防止塑件在脱模时发生变形缩短成形周期及提高塑件质量。凹模的冷却系统采用开设冷却水孔的方式冷却水孔的开设原则如下:冷却水孔的数量应尽可能多直径尽量大。各冷却水孔至型腔表面的距离应相等一般保持在,mm范围内距离太近则冷却不易均匀太远则效率低。水孔直径一般取,第页共页精品word文档值得下载值得拥有mm。孔距最好为水孔直径的倍。水孔通过镶块时防止镶套管等漏水。冷却管路一般不宜设在型腔内塑料熔接的地方以免影响塑件强度。水管接头(冷却水嘴)应设在不影响操作的一侧。凸模冷却系统设考虑到凸模下方与动模板直接连接不宜采用冷却水孔设计。第五章模架的选择及设计模具结构的确定由于塑件外观质量要求高尺寸精度要求一般且装配精度要求高因此我们设计的模具采用二型腔单型面。由于本塑件并非上下结构或者左右对称模具将会采用滑快结构。基本的滑块的设定如以下图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图模具的滑块示意图图模具滑块与上模的固定图推出系统设计确定推出系统形式是确定模架选择的基础。在此我们只介绍推杆推出和推件板推出两种机构其他推出机构的结构型式参见《模具设计与制造简明手册》中第二章第六节的内容。(推杆推出推杆推出是一种最简单常用的推出形式。推出元件制造简便更第页共页精品word文档值得下载值得拥有换容易滑动阻力小推出效果好其结构型式见《模具设计与制造简明手册》表。推杆设计要点如下:推杆应设在塑件能承力较大的部位尽量使推出的塑件受力均匀但不宜与型芯或镶件距离过近以免影响凸、凹模强度。推杆直径不宜过细要有足够的强度承受推力一般取Φ,mm。对Φmm以下的推杆宜用阶梯式即推杆下部增粗。推杆装配后不应有轴向窜动其端面应高出型腔或镶件平面,mm。推杆固定方式见《模具设计与制造简明手册》图。塑件浇口处尽量不设推杆以防该处内应力大而碎裂。推杆的布置应避开冷却水道和侧抽芯以免推杆和抽芯机构发生干扰。如果无法避开侧抽芯则应设置先复位机构。推杆和模体的配合间隙不大于所用塑料的溢边值常用塑料的溢边值见《模具设计与制造简明手册》。ABS的溢边值为mm。(推件板推出推件板推出面积大推力均匀模具不必设复位秆。但型芯周边形状复杂时推件板的型孔加工较困难。常用于推出深腔、薄壁和不允许有推杆痕迹的塑件其结构型式见《模具设计与制造简明手册》。推件板设计要点如下:推件板须淬硬在推出过程中不得脱开导柱。推件板与其他零件的配合一般采用Hf。采用有配合斜度的推件板其配合间隙须小于塑料溢边值。基于以上原因在本设计中采用推件板推出的推出机构。推件板使用复位杆推出然后使用复位杆复位最大限度减少了模架的零件数量提高了劳动生产率节省了成本。确定模架(模架组合形式注射模模架的组成零件及名称见《模具设计与制造简明手册》图。注射模中小型模架的组合型式见《模具设计与制造简明手册》表。本模架的特点如下:定模和动模均由两块模板组成中间增加推件板。第页共页精品word文档值得下载值得拥有推件板推出塑件。(模架组合尺寸注射模中小型模架组合尺寸见《模具设计与制造简明手册》表。根据成型零件大小我们选择×的模架。主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件对材料要求较严因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式(俗称浇口套这边称唧咀)以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件只需去买就行了。常用唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者有托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有ΦΦΦ等几种。由于注射机的喷嘴半径为所以唧咀的为R。主流道衬套的形式如下图所示:图主流到的衬套形式主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件外径为Φmm内径Φmm。具体固定形式如图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有图主流道忖套的固定图(浇口的设计浇口亦称进料口是连接分流道与型腔的通道除直接浇口外它是浇注系统中截面最小的部分但却是浇注系统的关键部分浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。浇口的设计有以下几点:浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度提高剪切速率使其成为理想的流动状态迅速面均衡地充满型腔另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性调节浇口尺寸可使多型腔同时充满可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流并便于浇口凝料与塑件分离的作用。具体到这套模具其浇口形式及尺寸下图所示:第页共页精品word文档值得下载值得拥有浇口位置的选择模具设计时浇口的位置及尺寸要求比较严格初步试模后还需进一步修改浇口尺寸无论采用何种浇口其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表一定要认真考虑浇口位置的选择通常要考虑以下几项原则:)尽量缩短流动距离。)浇口应开设在塑件壁厚最大处。)必须尽量减少熔接痕。)应有利于型腔中气体排出。)考虑分子定向影响。)避免产生喷射和蠕动。)浇口处避免弯曲和受冲击载荷。)注意对外观质量的影响。根据本塑件的特征综合考虑以上几项原则每个型腔设计的每个进浇点如下图所示:图模具浇注系统图第页共页精品word文档值得下载值得拥有浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致这就是浇注系统的平衡。显然我们设计的模具是平衡式的即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等形状及截面尺寸都相同。冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度从喷嘴端部到注射机料筒以内约,mm的深度有个温度逐渐升高的区域这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳如果这里温度相对较低的冷料进入型腔便会产生次品。为克服这一现象的影响用一个井穴将主流道延长以接收冷料防止冷料进入浇注系统的流道和型腔把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处)其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些深度约为直径的,倍最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积冷料穴有六种形式常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式具体要根据塑料性能合理选用。第六章模具的装配与调试第页共页精品word文档值得下载值得拥有第六章模具的装配与调试模具的装配模具的装配过程相对要简单一些主要工作就是给每个零件添加约束关系。装配过程主要还是围绕凹模和凸模来进行的将以上设计的模架零件和模具零件添加一定的约束得到以下图所示的模具装配图以及滑快与上模的固定图:图模具装配总图第页共页精品word文档值得下载值得拥有图模具装配透视图图滑快与上模固定图第页共页精品word文档值得下载值得拥有模具的调试试模中所获得的样件是对模具整体质量的一个全面反映。以检验样件来修正和验收模具是塑料模具这种特殊产品的特殊性。首先在初次试模中我们最常遇到的问题是根本得不到完整的样件。常因一般塑件被粘附于模腔内或型芯上甚至因流道粘着制品被损坏。这是试模首先应当解决的问题。原因分析:(粘着模腔制品粘着在模腔上是指塑件在模具开启后与设计意图相反离开型芯一侧滞留于模腔内致使脱模机构失效制品无法取出的一种反常现象。其主要原因是:()注射压力过高或者注射保压压力过高。()注射保压和注射高压时间过长造成过量充模。()冷却时间过短物料未能固化。()模芯温度高于模腔温度造成反向收缩。()型腔内壁残留凹槽或分型面边缘受过损伤性冲击增加了脱模阻力。(粘着模芯()注射压力和保压压力过高或时间过长而造成过量充模尤其成型芯上有加强筋槽的制品情况更为明显。()冷却时间过长制件在模芯上收缩量过大。()模腔温度过高使制件在设定温度内不能充分固化。()机筒与喷嘴温度过高不利于在设定时间内完成固化。()可能存在不利于脱模方向的凹槽或抛光痕迹需要改进。(粘着主流道()闭模时间太短使主流道物料来不及充分收缩。()料道径向尺寸相对制品壁厚过大冷却时间内无法完成料道物料的固化。()主流道衬套区域温度过高无冷却控制不允许物料充分收缩。()主流道衬套内孔尺寸不当未达到比喷嘴孔大,。()主流道拉料杆不能正常工作。一旦发生上述情况首先要设法将制品取出模腔(芯)不惜破坏制件保护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的原因一方面要对注射工艺进行合理第页共页精品word文档值得下载值得拥有调整另一方面要对模具成型部位进行现场修正直到认为达到要求方可进行二次注射。(成型缺陷当注射成型得到了近乎完整的制件时制件本身必然存在各种各样的缺陷这种缺陷的形成原因是错综复杂的一般很难一目了然要综合分析找出其主要原因来着手修正逐个排出逐步改进方可得到理想的样件。下面就对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析:()注射填充不足所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有:a熔料流动阻力过大这主要有下列原因:主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状避免采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过薄。b型腔排气不良这是极易被忽视的现象但以是一个十分重要的问题。模具加工精度超高排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等必须合理地安排顶杆、镶块利用缝隙充分排气否则不仅充模困难而且易产生烧焦现象。c锁模力不足因注射时动模稍后退制品产生飞边壁厚加大使制件料量增加而引起的缺料。应调大锁模力保证正常制件料量。()溢边(毛刺、飞边、批锋)与第一项相反物料不仅充满型腔而且出现毛刺尤其是在分型面处毛刺更大甚至在型腔镶块缝隙处也有毛刺存在其主要原因有:a注射过量b锁模力不足c流动性过好d模具局部配合不佳e模板翘曲变形()制件尺寸不准确第页共页精品word文档值得下载值得拥有初次试模时经常出现制件尺寸与设计要求尺寸相差较大。这时不要轻易修改型腔应行从注射工艺上找原因。a尺寸变大注射压力过高保压时间过长此条件下产生了过量充模收缩率趋向小值使制件的实际尺寸偏大模温较低事实上使熔料在较低温度的情况下成型收缩率趋于小值。这时要继续注射提高模具温度、降低注射压力缩短保压时间制件尺寸可得到改善。b尺寸变小注射压力偏低、保压时间不足制在冷却后收缩率偏大使制件尺寸变小模温过高制件从模腔取出时体积收缩量大尺寸偏小。此时调整工艺条件即可。通过调整工艺条件通常只能在极小范围内使尺寸京华可以改变制件相互配合的松紧程度但难以改变公称尺寸。对以上出现的缺陷调试时尽可能先采用改变成形工艺条件后采用修正模具来消除成形缺陷。以下的内容均从这两个方面来讨论。热塑性塑料注射成形件的常见缺陷及消除措施如下。(缺料(注射量不足)消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长成形周期延长保压时间调整材料供给提高熔料温度提高模具温度供给干燥过的熔料。模具条件:加大主流道、分流道和浇口减小浇口区面积加大喷嘴增加排气槽改变浇口位置。(气孔消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长成形周期调整材料供给降低熔料温度降低模具温度。模具条件:加大主流道、分流道和浇口改变冷却水道位置改变浇口位置。(溢料飞边消除措施如下:工艺条件:减小注射压力缩短保压时间降低熔料温度增大合模压力。模具条件:矫正修理分型面。(着色不均匀消除措施如下:工艺条件:缩短保压时间降低熔料温度提高模具温度供给干燥过的物料物料不得带有杂质、灰尘。模具条件:加大主流道、分流道和浇口减小浇口区面积。第页共页精品word文档值得下载值得拥有(翘曲变形消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长成形周期延长保压时间降低熔料温度降低模具温度使用矫正框架。模具条件:加大喷嘴改变冷却水道位置。(波状痕迹消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长成形周期延长保压时间调整原料供给降低熔料温度降低模具温度。模具条件:加大喷嘴改变冷却水道位置。(尺寸不稳定消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长成形周期延长保压时间降低熔料温度降低模具温度。模具条件:加大主流道、分流道和浇口减小浇口区面积加大喷嘴改变冷却水道位置改变浇口位置。(熔接痕强度低消除措施如下:工艺条件:减小注射压力延长保压时间降低熔料温度减慢注射速度。模具条件:增加排气槽检查喷嘴加热部分。(表面质量差消除措施如下:工艺条件:增大注射压力缩短保压时间增大合模压力提高模具温度降低模具温度减慢注射速度物料不得带有杂质、灰尘使用矫正框架。模具条件:加大主流道、分流道和浇口改变冷却水道位置增加排气槽改变浇口位置研磨模腔表面增加冷料穴容量研磨主流道、分流道和浇口。(塑件粘模消除措施如下:工艺条件:减小注射压力缩短保压时间降低熔料温度降低模具温度。模具条件:加大主流道、分流道和浇口减小浇口区面积研磨模腔表面。(主流道凝料粘模消除措施如下:工艺条件:缩短保压时间。模具条件:改变喷嘴位置研磨主流道衬套改变主流道拉料杆形式。(脆消除措施如下:工艺条件:缩短保压时间降低熔料温度提高模具温度供给干燥过的物料。模具条件:加大主流道、分流道和浇口。第页共页精品word文档值得下载值得拥有表面硬度、强度不足消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长保压时间缩短保压时间降低熔料温度提高模具温度供给干燥过的物料减慢注射速度物料不得带有杂质、灰尘。模具条件:加大主流道、分流道和浇口减小浇口区面积改变冷却水道位置增加排气槽改变浇口位置研磨模腔表面增加冷料穴容量研磨主流道、分流道和浇口。浇口处产生色泽不良的纹路消除措施如下:工艺条件:增大注射压力延长保压时间缩短保压时间降低熔料温度提高模具温度供给干燥过的物料减慢注射速度。模具条件:加大主流道、分流道和浇口减小浇口区面积增加排气槽改变浇口位置增加冷料穴容量。第页共页精品word文档值得下载值得拥有第七章成型零件的加工工艺此部分内容是本毕业设计的特色所在。成型零件结构设计完后就要开始零件的下材料和加工制作等。由于此塑件车灯的旋扭的材料的主要成分是尼龙要求有优良的力学性能抗冲击强度高良好的消音效果较强的绝缘性能等。厂家的这种材料具有一定的腐蚀性容易产生批锋(飞边)因此其成型零件的材料的各种性能要求相当好并且必须进行热处理提高它们的硬度。本套模具的成型零件都采用一种牌号叫SH的瑞典进口模具钢。它是一种预加硬透明耐蚀镜面模具钢其主要成份和性能如下:碳矽锰铬钒主要成份:出厂状态:淬火加回火HRC钢材特点:、最佳之抛光性。、渗透性良好。、良好之搞腐蚀性。、此钢材经淬火及镜面磨光后其抗腐蚀性能更加可靠。所有的成型零件的加工工艺大致可分为:a)订材料、开料b)热处理前的加工c)热处理后的加工d)加工型腔等几道工序。订材料、开料由前面前模仁的结构设计可知前模仁就是一个长方体。其设计尺寸为×第页共页精品word文档值得下载值得拥有×而订材料时的尺寸每边必须大约留的余量订料的尺寸为××市场上的材料厚度尺寸是有系列的正好有厚度为的料。材料到了后就要进行开料既开粗开粗的最终尺寸仍然单边要留丝的余量因为材料热处理后会有少量变形余量是留给最后精磨的即××。开粗既用开粗的铣床铣掉材料的表层再到平面磨床上将材料粗磨成长方体。热处理前的加工这里所说的热处理其作用就是要提高材料的硬度即将原来的HRC,淬硬到HRC,。这种热处理具体采用的是什么方式这是热处理厂的专利别人不知道据说是真空油淬且这种热处理后的材料变形量相当小。反正只要告诉热处理厂材料要求的硬度就行了热处理完后他们会测试材料的硬度是否达到了要求。由于热处理后材料的硬度达到了HRC,普通的刀具再也加工不动了。因此热处理前加工一些精度要求不高的地方如螺丝孔、运水、流道等。在前面前模仁最终设计结构图中的所有结构包括个M的内螺纹两条φ的运水个运水螺纹牙个斜导柱孔个锥形的分流道孔这些都是热处理前要加工的。其中的个斜导柱孔必须和前模框装配好后再一起钻φ大的斜孔钻好就要把斜导柱配进去。它们的配合必须是紧配合绝对不能有松动一有松动斜导柱十有八九会断。热处理后的加工前模仁热处理后只要将它精磨到数配一下框就行了。由于前模板上开的框在此之前已开好所以要将热处理后的前模仁的四周磨小再配到前模框中去。因为前模仁是平的所以它相对于模板的位置精度可以不要求很高。第页共页精品word文档值得下载值得拥有参考文献孙江洪黄小龙罗坤《UG中文版入门与提高》清华大学出版社许发樾等编著《实用模具设计与制造手册》机械工业出版社黄圣杰等编著《UG高级开发实例》电子工业出版社张克惠等编著《注塑模设计》西北工业大学出版社大连理工大学工程画教研室编《机械制图》高等教育出版社冯炳尧等编《模具设计与制造简明手册》上海科学技术出版社李德群等编著《塑料成型模具设计》华中理工大学出版社彭建声、秦晓钢编著《模具技术问答》机械工业出版社李海梅主编《注塑成型及模具设计实用技术》化学工业出版社《塑料模设计手册》编写组编著《塑料模设计手册》机械工业出版社许发樾主编《实用模具设计与制造手册》机械工业出版社第页共页精品word文档值得下载值得拥有结束语历经三个多月的毕业设计即将结束敬请各位老师对我的设计过程作最后检查~塑料摸技术发展很快在国内模具工业产值中塑料模具所占比例不断的扩大。在精度方面塑件的尺寸精度可达IT级以上型面的粗造度达到Raum塑料使用达万以上。在塑料模具的设计制造中CADCAM技术得到较快的普及CAE软件已在部分厂家应用气辅注射技术和高效多色注射技术也开始成功应用。这次毕业设计给我提供了一个学习塑料模具设计及制造相关知识的机会进一步拓宽了我的知识面同时也给了我一个温习以前所学知识的机会使我进一步巩固了机械设计的基础知识。通过这次设计我学到了许多绘图技巧对UG的用运更加熟练特别是对模具CADCAM的应用以及及写知识的运用有了比较深入的了解对机械行业的前景有个新的了解。由于以前没有相关知识所有知识都是从零开始但是在刘文军老师的悉心指导和同组同学的帮助下我基本上完成了本次毕业设计的设计任务在此向他们致以诚挚的谢意~最后由于水平有限设计中难免存在不足诚恳期盼各位老师予以指正。第页共页精品word文档值得下载值得拥有谢辞在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中得到了指导老师刘文军的亲切关怀和精心指导使得本设计得以顺利完成。指导老师敏锐的学术思想、严谨踏实的治学态度、渊博的学识、精益求精的工作作风、诲人不倦的育人精神将永远铭记在学生心中使学生终生受益。他对本设计的构思、框架和理论运用给予了许多深入的指导使得设计得以顺利完成。在此谨向尊敬的指导老师刘文军表示衷心的感谢和崇高的敬意。感谢学校给我们提供设计场地和系领导的关心和指导在设计过程中结合工作体会和经历提出了正反两方面建设性的观点为我完成设计给予了极大的帮助。还要感谢一起做这个课题的同学们。在毕业设计期间相互帮助相互合作才使整个设计得以顺利完成感谢机电控制工程系的领导和老师对我的关心和帮助。再次感谢所有支持和帮助过我的领导、老师、同学们。陈勇二零零六年六月五日第页共页精品word文档值得下载值得拥有目录第一章引言我国模具工业及塑料模的发展现状中国模具工业的产业特点模具工业及塑料模技术今后在我国的发展方向UG简介模具的设计过程第二章UG对产品的造型对CAD图纸的分析应用UG对产品的造型注射机选择与校核第三章注射机规格选择注射机的校核注射机注射容量校核注射机锁模力校核注射机注射压力校核注射机模具厚度校核注射机最大开模行程校核第四章成型零件模具的设计第页共页精品word文档值得下载值得拥有建立分型面浇注系统形式与浇口设计制作浇注系统主流道设计浇口及冷料穴设计冷却系统设计凹模冷却系统设计凸模冷却系统设第五章模架的选择及设计模具结构的确定推出系统设计确定模架主流道衬套的形式主流道衬套的固定(浇口的设计浇口的选用浇口位置的选择浇注系统的平衡冷料穴的设计第六章模具的装配与调试模具的装配模具的调试第七章成型零件的加工工艺订材料、开料热处理前的加工热处理后的加工参考文献结束语第页共页精品word文档值得下载值得拥有谢辞第页共页

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