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衣架的模具设计衣架的模具设计 毕业设计,论文, 题目名称: 衣架的模具设计 年 级: 层次: ?本科 ?专科 学生学号: 指导教师: 学生姓名: 技术职称: 学生专业: 机电一体化技术 学习中心名称: ****大学网络教育学院制 毕业设计,论文, 任 务 书 题目名称 衣架的模具设计 ?题目性质 ?真实题目 ?虚拟题目 学生学号 指导教师 学生姓名 专业名称 机电一体化技术 技术职称 讲师 学生层次 高起专 学习中心名称 年 月 日 毕业设计(论文)内容与要求: 1、本课题是《塑料衣架模具的设计和典型模...

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衣架的模具设计 毕业设计,论文, 题目名称: 衣架的模具设计 年 级: 层次: ?本科 ?专科 学生学号: 指导教师: 学生姓名: 技术职称: 学生专业: 机电一体化技术 学习中心名称: ****大学网络教育学院制 毕业设计,论文, 任 务 书 题目名称 衣架的模具设计 ?题目性质 ?真实题目 ?虚拟题目 学生学号 指导教师 学生姓名 专业名称 机电一体化技术 技术职称 讲师 学生层次 高起专 学习中心名称 年 月 日 毕业设计(论文)内容与要求: 1、本课题是《塑料衣架模具的设计和典型模具零件的数控加工》。通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算,合理选用注塑机,并对各个参数进行了校核,设计出一副合理,经济,适用的塑料注塑模具。 2、该衣架设计中,注射模具只有一个分型面,分型面的形状采用平直分型面,将分型面选在塑件外形最大轮廓处;并使塑件在开模后留在动模一侧,有利于塑件的顺利脱模,分型面的选择保证了塑件的尺寸精度和表面质量,有利于模具的加工,有利于排气,符合设计原则。 3、本设计采用利用模具零件配合间隙排气:利用各种间隙排气,利用分型面的间隙排气,利用型心和顶杆的间隙排气,利用侧抽芯和凹凸模的间隙排气。 4、本设计采用了组合式当中的嵌入式凹、凸模结构。此结构的凹模和凸模是指在 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 上加工沉孔,将成型镶块镶入。用螺栓将模板和镶块连接的结构形式。其特点是加工方便,易损件便于更换。 毕业设计领导小组负责人: (签字) 2008年 3 月 1 日 毕业设计,论文, 成绩考核表 总成绩 过程评分 评阅成绩 答辩成绩 百分制 等级制 1、 指导教师评语 论文格式正确~条理清晰~语言通顺。该同学为了写好这篇论文显然查阅了大量的资料~论述较充分~文献材料收集详实~本论文选题有一定的应用价值~综合运用了所学知识解决问题~结论正确~有自己的见解。是一篇合格的论文。 建议成绩 指导教师签字: 年 月 日 2、 论文评阅教师评语 建议成绩 评阅教师签字: 年 月 日 3、 毕业答辩专家组评语 建议成绩 答辩组长签字: 年 月 日 4、 毕业设计领导小组推优评语 组长签字: 年 月 日 摘 要 在现代生产中,模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备,它以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点,现已在国民经济各个部门,特别是汽车、拖拉机、航天航空、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。以塑料衣架模具的设计和典型模具零件的数控加工为例,介绍了注塑模具的设计方法和流程。首先根据塑件材料及工艺特性用pro/e软件对零件进行模型分析,然后选择注塑机并确定型腔数目,接着确定成形方案:总体结构设计、分型面设计、浇注系统设计、脱模机构设计、冷却系统设计等。最后进行注塑机工艺参数校核,包括注射量、锁模力、注射压力、模具厚度和注射机闭合高度等方面,然后运用MasterCAM软件对成型零件的数控加工,确定刀具路径和加工方法,模拟其加工过程 关键词:注塑模 数控加工 模具设计 ABSTRACT Abstract: This paper introduce the design and process of injection mold base on the example of Plastic mold design of clothes racks and it’s typical mold components process by NC. At first, under the pieces of plastic materials and process characteristics with software pro / e for model analysis, then choose injection molding machine and to determine the number of cavity, then determine forming programs : overall structural design, type design, gating system design, ejection mechanism design, design of the cooling system .Finally checking processing parameters of the injection molding machine, including the injection volume, clamping force, injection pressure, thickness and injection mold machine closure height.Next using the right software MasterCAM molding parts NC to determine tool paths and processing methods, Simulation of their processing 。 Keyword: injection mold NC mold design MasterCAM 目 录 引 言 ................................................... 1 第一章 制品图样 ............................................. 2 1.1 制品3D图 .......................................................... 2 1.2 制品的尺寸 ......................................................... 2 第二章 制品分析 ............................................. 5 2.1 材料的选择 ......................................................... 5 2.2 材料的性能参数: ................................................... 5 2.3 工艺参数 ........................................................... 5 2.4 产品结构和质量分析 ................................................. 6 2.5 脱模斜度的确定: ................................................... 6 2.6 塑料工件的结构工艺性: ............................................. 6 第三章 确定制品的基本参数、计算及其注射机的选用 ............... 8 第四章 注射机有关参数的校核 ................................. 10 4.1 衣架身注塑机的校核 ................................................. 10 4.2 衣架头注塑机的校核 ................................................. 10 第五章 标准模架的选择 ....................................... 12 5.1衣架身注射模架的选择 ............................................... 12 5.2 衣架头注射模架的选择: ............................................. 13 第六章 模具结构的确定 ....................................... 14 6.1位置的确定 ......................................................... 14 6.2 分型面选择 ......................................................... 15 6.3 浇注系统与排气系统的结构 ........................................... 15 6.4 脱模机构(推出机构)的结构形式 ..................................... 19 6.5 侧抽芯的设计 ....................................................... 21 6.6 冷却方式与装置的选择 ............................................... 23 第七章 模架及其它结构零件 .................................. 25 7.1 注射模的标准模架 ................................................... 25 7.2 支承零部件设计 ..................................................... 25 7.2.1 垫块(支承块) ................................................. 25 7.2.3 动定模座板 ..................................................... 26 7(3 导向装置 .......................................................... 26 7.3.1 导柱导向机构 ................................................... 26 7.3.2 导套 ........................................................... 27 结 论 .................................................... 28 致 谢 .................................................... 29 参考文献 .................................................... 30 引 言 在现代生产中,模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备,它以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点,现已在国民经济各个部门,特别是汽车、拖拉机、航天航空、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备,模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍,因此模具工业是国民经济的基础工业,模具的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在,因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时,“小而专”、“小而精” 仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说,为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求。 本课题是《塑料衣架模具的设计和典型模具零件的数控加工》。通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算,合理选用注塑机,并对各个参数进行了校核,设计出一副合理,经济,适用的塑料注塑模具。 重点解决的问题 材料的选用 抽芯机构的确定 顶出系统的设计 数控加工的工序卡的编制 第 1 页 第一章 制品图样 1.1 制品3D图 图1-1 衣架头3D图 图1-2 衣架身3D图 1.2 制品的尺寸 该制件只要能满足一般使用要求,对精度要求一般,根据ABS塑料的性质及特性, 其精度等级可按MT3来查并取其公差,其主要尺寸的公差如图1-3,1-4所示。 第 2 页 图1-3衣架头尺寸 第 3 页 图1-4 衣架身尺寸 第 4 页 第二章 制品分析 2.1 材料的选择 本设计选用ABS塑料成型,ABS是一种具有良好综合性能的工程材料,它具有苯聚乙烯的良好成型性,聚丁二烯的韧性,聚丙烯晴的化学稳定性和表面硬度,其抗拉强度可达35,50Mpa,ABS粘度适中,流动性好。它的另一个优点是耐气候性,其制品的使用温度范围40?,100?。ABS的线膨胀系数小,制品具有良好的尺寸稳定性,且抗蠕变性好;拉伸强度、冲击强度、硬度值都较高;能耐水、无机酸、碱等.由于ABS中B组分的存在,耐候性差,易发生光氧化老化和热氧化老化,为了提高耐候性,可加入抗氧化剂和光稳定剂。综上所述,由于ABS具有良好的耐酸碱性、较强力学性能、使用温度范围较宽,相比之下ABS更加适合做衣架的成型材料。 2.2 材料的性能参数: ABS是目前较常用的塑料材料,它是一种非结晶性材料。ABS的密度1.05--1.08g/cm3。收缩率在0.3--0.8%之间,熔点(130--160)。C,热变形温度(65—98)。C ,拉伸强度:35--44MP,拉伸弹性模量1.8GPa,弯曲强度:800MP,弯曲弹性模量:1.4GPa,压缩强度18~39MPa,硬度R62~86。 ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚物)具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学及电性能好、易成型加工、可镀金各等特点。 鉴别:外观:浅象牙色或白色,不透明。 火焰:颜色---黄色 形态—软化无滴 气味—特殊味 烟—慢然烟黑。 2.3 工艺参数 干燥处理:吸湿性强,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须经长时间预热干燥。 模具温度:60~68 ? 喷嘴温度:180~190 ? 中段温度:210~230 ? 后段温度:180~200 ? 第 5 页 注射压力:70~90 MPa 塑化形式:螺杆式 喷嘴形式:直通式 注射时间:3~5s 保压时间:15~30s 冷却时间:15~30s 成型周期:40~70s 2.4 产品结构和质量分析 1)、产品的结构分析:本产品是生活当中经常用到的衣架,该制品要求有高的耐气候性以及优良的集合稳定性,这就要求材料具有良好的强度,材料均匀。衣架身有个孔,需要用到侧抽芯机构。 2)、表面质量分析: 该制品用于晾晒衣服,所以要求没有缺陷、毛刺、斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra=1.6μm。 2.5 脱模斜度的确定: 塑件高度在25mm以下时可以不考虑脱模斜度。本产品的衣架身有个侧抽芯机构,必须考虑下脱模的斜度,取脱模斜度为0.5?。衣架头不采用侧抽芯机构,采取碰穿的形式,所以必须采用脱模斜度,也同样取0.5?。其他的因为制品的截面比较简单,而且高度小于25mm,所以不考虑脱模斜度。 2.6 塑料工件的结构工艺性: (1)、塑件公差等级的选用与塑料的品种有关:模具塑件尺寸公差的代号为MT,公差等级分为7级,每一级又可分为A、B两部分,其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差,B为受模具活动部分影响尺寸的公差。塑件尺寸精度的确定应合理选择,尽可能选用低精度等级。常用材料模塑件公差等级的选用。材料为ABS时,选取一般精度等级为MT3,未注公差尺寸的公差等级为MT5。 第 6 页 (2)、塑件的表面粗糙度,除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外,主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低1~2级,塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为3.2~0.2μm,在模具使用中,由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大,应随时给以抛光复原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同;而不透明制件则根据使用情况而定,非配合表面和隐藏面可取较大的表面粗糙度值,除塑件外表面有特殊要求外,一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。ABS塑料表面粗糙度的取值范围为0.025μm,1.6μm。在本设计中表面粗糙度采用1.6μm。 第 7 页 第三章 确定制品的基本参数、计算及其注射机的选用 43体积 = 4.61?10mm -63密度 = 1.06?10 g/ mm 33体积 = 7.993?10mm -63密度 = 1.06?10 g/ mm 质量 = 8.48g 43 由于衣架的长和宽比较大,所以采用一模一腔,衣架的注塑量为4.61?10mm。要 求注射成型时的总注射量应是注射机最大注射量的80%以下, 初选注射机为XS-ZY-200,400技术参数如 表3.1: 表3-1 XS-ZY-200,400注塑机技术参数 理论容量/ cm^3 200 螺杆直径/ mm 55 注射压力/ MPa 109 移模行程/ mm 740 锁模力/ KN 2540 最大注射面积/ cm^2 645 模具最大厚度/ mm 406 模具最小厚度/ mm 165 模板最大距离mm 260 模板行程mm 666 喷嘴圆弧半径mm 18 喷嘴孔径mm 4 喷嘴移动距离mm 310 其他 总力280KN开模力8T,顶杆 最大距离190mm 33 3 采用一模四腔,总体积是7.993?10mm?4=31.972? 要求注射成型时的总注 射量应是注射机最大注射量的80%以下,由公式(3-1)得=31.972/0.8=39.965 G G/0.8max= 3mm 第 8 页 表3-2初选注射机为XS-ZY-125 理论容量/ cm^3 200 螺杆直径/ mm 55 注射压力/ MPa 109 移模行程/ mm 740 锁模力/ KN 2540 最大注射面积/ cm^2 645 模具最大厚度/ mm 406 模具最小厚度/ mm 165 模板最大距离mm 260 模板行程mm 666 喷嘴圆弧半径mm 18 喷嘴孔径mm 4 喷嘴移动距离mm 310 其他 总力280KN开模力8T,顶杆 最大距离190mm 第 9 页 第四章 注射机有关参数的校核 4.1 衣架身注塑机的校核 最大注射量应满足以下关系: NM+Mj?KMn (4-1) 其中N--------型腔数量; 3M--------单个塑件的体积或质量,cm或g 3Mj-------浇注系统的凝量,cm或g; 3Mn-------注射机最大注射量,cm或g; K---------注射机最大注射量利用系数,一般取0.8; 333M=46.1 cm ,Mj=10cm ,KMn=0.8?200=160 cm 将已知数据带入可得: NM+Mj=56.1cm ?KMn=160 cm 所以校核最大注射量满足要求。 型腔压力的估算:根据表3-6,ABS注射压力P 为100,130Mpa,取P =115Mpa,ii则模腔压力按式(3-3)得,P=kP =0.4?115=46Mpa。 Mi 锁模力等于制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体压力P。 M. -26F=2.62?10?4.6?10=1205.2<(0.8,0.9)F=2540=2031KN,2286KN L 所以锁模力满足要求。 常用塑料推荐选用型腔内熔体平均压力p=35Mpa注射机的注射压力为109Mpa,即注 射压力>型腔成型压力,所以注射压力满足要求。 4.2 衣架头注塑机的校核 333M=7.993 cm ,N=4,Mj=15cm ,KMn=0.8?200=160 cm 将已知数据代入公式(4-1)可得: NM+Mj=46.972cm ?KMn=160 cm 所以校核最大注射量满足要求。 型腔压力的估算:根据表3-6,ABS注射压力P 为100,130Mpa,取P =115Mpa,ii 第 10 页 则模腔压力按式(3-3)得,P=kP =0.4?115=41Mpa。 Mi 锁模力等于制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体压力P。 M. -36F=4?4.572?10?4.6?10=84.12KN<(0.8,0.9)F=(0.8,0.9)2540=2031KN,2286KN L 所以锁模力满足要求。 常用塑料推荐选用型腔内熔体平均压力p=35Mpa,注射机的注射压力为109Mpa,即注射压力>型腔成型压力,所以注射压力满足要求。 第 11 页 第五章 标准模架的选择 5.1衣架身注射模架的选择 衣架身采用A1型整体式模架。 有关壁厚公式的计算来的到型腔壁厚尺寸。 tc=0.21+17(5-1) 式中 ——型腔侧壁厚 tc L——型腔长度 数据代入得 t =0.2?401.4+17=97.28 mm c 型腔模板的长: LtcAtcAS=++++' 型腔模板的宽: N= t+B+S c 式中 L——型腔模板的长度 N——型腔模板的宽度 t——型腔侧壁厚,经验数据见表3-36 c A——型腔长度 B——型腔宽度 t’——型腔间壁厚,经验数据见表3-36 c S——系数,一般取5,10 mm。 代入数据得L=97.28+110.9+10=508.68 mm N=97.28+110.9+10=218.18 mm 有步骤(3)计算的模板周界不大可能与标准的尺寸相等,所以必须将计算的数据 想标准尺寸“靠拢”,一般取向叫大的修整。另外还得考虑到在壁厚位置上应该有足够 的位置安装其他的零部件,如果不够的话,需要增大尺寸。一般情况下,动定模镶块的 尺寸比制件的外形尺寸大30,80mm,制件外形尺寸也大,镶块尺寸与制件外形的尺寸的 差值也应该选的越大。这里根据制件外形尺寸和型腔排列情况,选取动定模镶块尺寸为 第 12 页 160mm?440mm,可以确定模板的周界尺寸为250 mm?560 mm。 因为选择了A1型的模板,所以H=h,A,B,C,h 具体机构如图4-1 11 图4-1 模架结构 因此整副模架的厚度为H=h,A,B,C,h =25,50,50,63,25=213 mm 11 5.2 衣架头注射模架的选择: 衣架头也采用A1型整体式模架。 查表3.3.6有关壁厚公式的计算来的到型腔壁厚尺寸。数据代入公式 t=0.2l +17=0.2?114.8+17=39.96 mm c t’ 19.98 mm ,c 数据代入公式 型腔模板的长:=39.96+114.8+19.98,114.8,10=299.54 mm LtcAtcAS=++++' 型腔模板的宽:N= t+B+S=39.96+72+19.98,72,10=213.96 mm c 有步骤(3)计算的模板周界不大可能与标准的尺寸相等,所以必须将计算的数据想标准尺寸“靠拢”,一般取向叫大的修整。另外还得考虑到在壁厚位置上应该有足够的位置安装其他的零部件,如果不够的话,需要增大尺寸。一般情况下,动定模镶块的尺寸比制件的外形尺寸大30,80mm,制件外形尺寸也大,镶块尺寸与制件外形的尺寸的差值也应该选的越大。这里根据制件外形尺寸和型腔排列情况,选取动定模镶块尺寸为200mm?300mm,可以确定模板的周界尺寸为400mm?500 mm。 因为选择了A1型的模板,所以H=h,A,B,C,h,因此整副模架的厚度为H=h,A111,B,C,h =32,50,50,100,32=264 mm 1 第 13 页 第六章 模具结构的确定 6.1位置的确定 制品的成型位置:本设计衣架身采用单型腔模具,如图6-1,衣架头采用一模四腔模具,两者都采用塑件在动模中和定模中都有的分布,如图6-2。 图6-1 衣架身模腔分布图 图6-2 衣架头的型腔分布图 第 14 页 6.2 分型面选择 分型面的选择是注射模设计中的一个关键。它是决定模具结构形式的一个重要因素,它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺有关。 (1)分型面应先在塑件外形的最大轮廓处 (2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模 (3)分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量 (4)分型面的选择应有利于模具的加工 (5)分型面的选择要有利于排气 该衣架设计中,注射模具只有一个分型面,分型面的形状采用平直分型面,将分型面选在塑件外形最大轮廓处;并使塑件在开模后留在动模一侧,有利于塑件的顺利脱模,分型面的选择保证了塑件的尺寸精度和表面质量,有利于模具的加工,有利于排气,符合设计原则。 6.3 浇注系统与排气系统的结构 浇注系统的结构:浇注系统指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。 主流道的设计原则: 1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ) 2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度 3.尽可能做到同步填充 主流道为直接与注射几的喷嘴连接的部分。主流道要与高温塑料及喷嘴反复接触,容易损坏,为便于更换,常设计成可拆卸的主流道衬套结构。主流道衬套的进口端在注射时承受很大的喷嘴压力,同时,其出口端与分流道、浇口也承受型腔的反压力,因此,主流道衬套应代凸缘,使之固定在定模上。主流道为一圆锥孔,其小头正对注射机的喷嘴,因喷嘴外形为球面,所以主浇道小头孔端的外形应为一凹球面,为了配合紧密,防止溢料,凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大2,3mm,主流道的个部分尺寸如图6-3: 第 15 页 图6-3 浇道的形式 衣架模具主流道的尺寸: d=喷嘴孔径,1(mm)=4,1=5 mm R=喷嘴球面径,(2,3)(mm)=18,(2,3)=20,21mm ,=2?,4?本设计中取2? r=1,3(mm)取2mm H=(1/3,1/5)R=6.66mm,7mm D=10mm 衣架头主流道的尺寸: d=喷嘴孔径,1(mm)=4,1=5 mm R=喷嘴球面径,(2,3)(mm)=18,(2,3)=20,21mm ,=2?,4?本设计中取2? r=1,3(mm)取2mm H=(1/3,1/5)R=6.66mm,7mm,取7mm D=10mm 技术参数:浇口套材料选用T8A,热处理后达到50,55HRC。粗糙度为Ra(0.4,0.8) vmm. 分流道的设计原则: 1.保证熔体迅速而均匀地充满型腔 第 16 页 2.分流道的尺寸尽可能短,容易尽可能小 3.要便于加工及刀具的选择 分流道是指主流道与浇口的通道,其作用是使熔融塑料过度和转向。本设计采用半圆形截面,如图6-4 。 图6-4 分浇道的截面示意图和尺寸 本设计当中衣架身的分流道的d取6mm,衣架头的分流道d取6mm。 衣架身分流道和衣架头的布置如图6-5,6-6。 图6-5 衣架身分流道的布置方式 第 17 页 图6-6 衣架头分流道的布置方式 在一模多腔时,主流道截面面积应不小于分流道面积的总和,分流道的表面粗糙度应高于主流道表面的粗糙度,从增大外层料流的阻力,降低流速以获得中心料流有相对速度差,有利于熔融塑料冷皮层固定,起到保温作用。 常在主流道或一级分流道的转弯的末端设置冷料井 冷料井的直径稍大于主流道大端直径d2,冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。本设计采用倒锥形拉料杆冷料井,这种结构形式有足够大的冷料井,在成型韧性好的塑料制品时,应用比较广泛。在取出主流道凝料时无需作侧向移动,易于实现自动化操作。如图6-7 第 18 页 图6-7 冷料井的结构形式 衣架身和衣架头的主流道直径D都取10mm,所以冷料井的直径D=12mm。 6.4 脱模机构(推出机构)的结构形式 (1)推出机构分类 推出机构一般由推出、复位和导向等三大元件组成,推出机构设计的合理性与可靠性直接影响到塑料制件的质量。 推出机构按基本传动形式可分为机动推出、液压推出和手动推出等三类。本设计采用液压推出,它是利用开模动作,由注射机上的液压缸推动模具上的推出机构,将塑件从动模部分推出。 推出机构按推出元件的类别可分为推杆推出、推管推出、推件板推出等。本设计采用推杆推出机构,推杆推出机构是推出机构中最简单、动作最可靠、最常见的结构形式,因为设置推杆的自由度较大,而且推杆截面大部分为圆形,制造、修配方便,容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度,推杆推出时运动阻力小,推出动作灵活可靠,推杆损坏后也便于更换。 第 19 页 (2)推杆的形状 本设计中推杆的形状采用圆柱头直通式推杆,尾部采用台肩固定,这种形式通常在d>3mm时采用,是最常用的形式。本设计中衣架身和衣架头的推杆直径d都取4mm。 推杆尺寸(GB/T4169.1-1984) (3)推杆的固定与配合 在推杆固定板上制有台阶孔,将推杆装入其中。这种形式强度高,不易变形,但在推杆很多的情况下,台阶孔深度的一致性很难保证,本设计a)衣架身所使用的推杆数为4,不是很多,可采用此种形式。b)衣架头所使用的推杆数为8。推杆固定板上的孔为d+1mm,即5mm;推杆台阶部分的直径为8mm,推杆固定板上的台阶孔为9mm。 推杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合常采用H8/f7~H8/f8的间隙配合,视推杆直径的大小与塑料品种的不同而定。推杆直径大、塑料流动性差可以取H8/f8,反之采用H8/f7。本设计采用的推杆直径较小,且ABS塑料的流动性好,据此取H8/f7。 推杆与推杆孔的配合长度视推杆直径的大小而定,L=1.5~3d,本设计取配合长度为3d即12mm。推杆工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0.8μm。 (4)推杆的材料与热处理要求 材料为T8A钢,端部淬火到50~55HRC (5)推杆位置的选择 衣架身设计采用的推杆数为4,为使推杆位置的选择能保证塑件推出时受力均匀。推杆位置如图6-8 图6-8 衣架身推杆的布置方式 衣架头设计当中,推杆数为8,就是一个衣架头均匀分布两个推杆。具体布置如图6-8 第 20 页 图6-8 衣架头的推杆布置方式 推杆的工作端面在合模注射时是型腔底面的一部分,推杆的端面如果低于或高于该处型腔底面,在塑件就会出现凸台或凹痕,影响塑件的使用或美观。因此,通常推杆装入模具后,其端面应与相应处型腔底面平齐。本设计中推杆的端面与相应处型腔底面平齐。 6.5 侧抽芯的设计 在衣架身的塑件有个长为12.3mm的侧孔,所以必须设计一个侧抽芯机构,本设计采用斜导柱抽芯机构,斜导柱分型抽芯机构是应用最广的分型抽芯机构,它借助注塑机开模力或推出力完成侧向抽芯,结构简单,制造方便,动作可靠。侧型心装在T形导滑槽内,可沿抽拔方向平稳滑移,驱动滑块的斜导柱与开模运动方向(或推出运动方向)成斜角安装,斜导柱与滑块上对应的孔呈松动配合,开模或推出时斜导柱和滑块发生相对运动,斜导柱对滑块产生一个侧向分力,迫使滑块完成抽芯动作。其结构如图6-10所示。 第 21 页 1—锁紧块 2—滑块 3—斜导柱 4—导滑槽 5—限位销 6—侧型芯 7—圆头销 SS=+(2~3) 1 式中 S——抽拔距离; S——塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度。 1 代入数据得:S=12.3+(2,3)=14.3mm,15.3mm, S取15mm。 F,AP(mcos,,sin,) c F式中 ——型芯的抽拔力(N); C 2 A——塑件包容型芯的表面积(? ); P——塑件对型芯的单位面积上的包紧力(Mpa),一般情况下,模外 冷却的塑件:P=24~39Mpa;模内冷却的塑件P=8~12Mpa; ——塑料对钢的摩擦系数,约为0.1~0.3; m a ——型芯脱模斜度。 2aF A=417mm,P取39Mpa,取0.2,取0.5。代入数据得=3235.2 N mC斜导柱的材料选用T8A,淬火硬度HRC50~55,加工后的表面粗糙度值Ra为0.8。取 斜导柱的倾斜角为15度。锁紧块的安装角度为18度。 斜导柱的工作长度,代入数据得,L=64.2mm,取65mm。 LS=/sina 第 22 页 开模行程H=,代入数据得,H=56mm。 S/tana F'cF = wacos =3235.2/cos15?=3327.1 N FF=tana kc =3235.2?tan15?=776.6 N ,式中 ——侧抽芯时滑块受到斜导柱的作用力,N; Fw F ——滑块抽拔力,N; C F ——侧抽芯时模具的开模力。 k 初取斜导柱驱动部分直径d=12?,D=d+5=17?,模板A=30?,则斜导柱的总长度 为: DhSd, L,l,l,l,l,l,tan,,,tan,(5~10)1235,,2cossin2 代入数据得L=84.1mm。取85mm。 6.6 冷却方式与装置的选择 假设由熔融塑料放出的热量全部传给模具,其热量为 Q=nmC(T-T) (J/h) 112 式中 n—每小时注射次数(次/小时); m—每次注射的塑料质量(千克/次); C—塑料的比热容(J/kg.?); T—熔融塑料进入模腔的温度(?); 1 T—制品脱模温度(?) 2 取=200, =50,m=48.9g,C=1047成型周期为60秒。代入数据T?T? J/kg.?。12 得 Q=460784.7(J/h) 冷却时所需要的冷却水量 Q1M, 1,(T,T)12 式中 M—通过模具的冷却水质量(kg); 1 T—出水温度(?); 3 第 23 页 T—进水温度(?); 4 取5?。=1055 TT-l()34 代入数据得,M =87.3Kg。 1 ,根据冷却水处于湍流状态下的流速与水道直径d的关系,确定模具冷却水管道直 径d。 34,10M1 d,,,, 式中 M—冷却水的质量(kg); 1 n —管道内冷却水的流速成,一般取0.8,2.5m/s; 3 —水的密度(kg/m)。 r 代入数据得:d=7.45 mm。d取8mm。 冷却管道总传热面积计算式为 M1A, R,T 式中 R—冷却管道壁与冷却介质间的传热系数 4187f(,,) ,R0.2d 3 式中 —水的密度(kg/m); r f—与冷却介质有关的物理系数。 —模温与冷却介质之间的平均温差(?)。 DT 2代入数据得:R=13220995.43(J/m??) -6 2 A=0.33?10(m) 通过上面的计算,可以得出需要的冷却面积太小,考虑到加工的费用,而且制品的 覆盖面比较广,故无须设冷却水道,以节省模具的成本。 第 24 页 第七章 模架及其它结构零件 注射模具由成型零部件和结构零部件组成。结构零部件部分包括注射模的标准模架、注射模的支承零部件和合模导向机构。支承零部件主要由固定板(动、定模板)、支承板和动、定模座板等组成。 7.1 注射模的标准模架 模架是注射模的骨架和基体,通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。 我国塑料注射模架的国家标准有两个,即《塑料注射模中小型模架及技术条件》(GB/T12556—1990)和《塑料注射模大型模架》(GB/T12555—1990)。前者按结构特征分为基本型(4种)和派生型(9种),适用的模板尺寸为B(宽)?L(长)?560mm?900mm;后者也分为基本型(2种)和派生型(4种),适用的模板尺寸为B(宽)?L(长)为630mm?630mm至1250mm?2000mm。 本设计零件尺寸属于中小型,所以采用中小型模架标准制造生产,选取基本型A1型作为基本模架结构,公制单位(mm),衣架身模架尺寸为250mm?560mm,其中定模取标准值高度为50mm,动模取标准值50mm,标记为A1-250560-16 GB/T12556—1990。衣架身模架尺寸为400mm?500mm,其中定模取标准值高度为50mm,动模取标准值50mm。 标记为A1-400500-16 GB/T12556—1990。 模架的精度直接决定着模具的精度和质量,一般对于模架生产要保证的工艺条件有:模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度与侧面的垂直度、导柱导套与模板配合的松紧程度、相对运动板件间的开合自如程度,另外还有整套模架的外观,如表面粗糙度、倒角等。 7.2 支承零部件设计 7.2.1 垫块(支承块) 垫块的作用主要是在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动作空间。另 第 25 页 外,也起到调节模具总厚度,以适应注射机模具安装厚度要求的作用。因为该模具为中小型模具,所以适合用角架式垫块。在安装时,务必保持所有的垫块高度保持一致,否则由于负荷不均匀会造成相关模板的损坏,垫块与动模支承板之间一般用螺栓连接,要求高时可用销钉定位。本设计采用模架库中的标准件,衣架身模架垫块高度为63mm,长为560mm,宽为50mm,材料为45钢,GB /T4169.6—1984,M12螺栓连接。衣架头模架垫块高度为100mm,长为500mm,宽为68mm。材料为45钢,GB /T4169.6—1984,M16螺栓连接。 7.2.3 动定模座板 设计时必须保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定固定模板相匹配,开设的安装结构也必须与注射机定模固定板安装螺孔的大小和位置相适应。 它在注射成型过程中起着传递合模力并承受成型力,为保证定模座板具有足够的刚度和强度,动定模座板也应具有一定的厚度。在衣架身的设计中动定模座板采用模架库中的标准件,尺寸为315mm?560mm,厚度为25mm,在衣架头的设计当中动定模座板采用模架库中的标准,尺寸为450mm?500mm,厚度为32mm。 7(3 导向装置 7.3.1 导柱导向机构 1)导柱的设计 导柱的结构一般可按标准件选用,也可以自行设计。本设计中采用标准件当中的有肩导柱,衣架身模架取d为25mm,衣架头模架d为32mm。 2 )导柱的安装与配合 导柱安装时模板上与之配合的孔径公差按H7确定,安装沉孔直径视导柱直径可取D+(1,2mm) 3 )导柱结构的技术要求 a.长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出6,10mm。 b.形状 导柱前端面应做成锥面或半球面,以使导柱能顺利地进入导向孔。 c.材料 导柱材料采用T8A(GB/T1298-1986) d.表面粗糙度 导柱固定部分的表面粗糙度为Ra=0.8μm。导滑部分表面常用Ra=0.4μm 第 26 页 e.技术条件:?热处理50,55HRC, ?导柱直径d的尺寸公差根据使用要求可在相同公差等级内变动 f.导柱布置 一副模具至少用两根导柱,本设计中采用4根直径相同的导柱对称布置。 7.3.2 导套 1)导套的设计 因本设计中的导柱采用有肩导柱,所以导套须采用有肩导套。 2)导套的安装与配合 导套安装时模板上与之配合的孔径公差按H7确定,有肩导套安装沉孔直径视导柱直径可取D+(1,2mm)。导套长度由模板厚度决定。 3)导柱结构的技术要求 a)形状 为使导柱顺利进入导套,导套前端应倒角。 b)材料 导柱材料采用T8A(GB/T1298-1986), c)表面粗糙度 带头导套用H7/m6或H7/k6过渡配合镶入模板,导向固定部分的粗糙度为Ra=0.8μm。导向部分粗糙度为Ra=0.4,08μm d)技术条件:?热处理50,55HRC, ?导柱直径d的尺寸公差根据使用要求可在相同公差等级内变动 e)导柱布置 导柱应合理均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具强度(导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的1,1.5倍)本设计中取导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的1倍。为了确保合模时只能按一个方向合模,导柱的布置采用等直径导柱不对称布置。 第 27 页 结 论 掐指一算,毕业设计即将结束了,从选题到查找资料,再到动手设计,足足花了好几个月的时间。本次设计使我对塑料模具设计的各种成型方法,成型零件的设计,成型零件的数控加工工艺,主要工艺参数的计算,产品缺陷及其解决办法,模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。从衣架模具设计中体会到理论知识和实践动手方面存在着较大的差异,使得在设计中困难重重,不过也在当中学到了很多以前没有学到的知识。在模架的设计和数控加工方面 ,老师给我的帮助是最大的。及时纠正了我在设计当中的错误,因为没有接触到实际的东西,所以设计出来的东西跟实际生产有很多想矛盾的问题。例如在数控加工中,衣架头的一部分尺寸比较小,在数控模拟当中是可以加工出来,但是在实际当中很难达到加工的要求。盛老师马上指出这个加工的不足之处,必须分数控铣削加工和数控电极加工两部分,这样子才适合实际的加工工艺。 这段时间当中我发现我对专业认识的还不够,很多关于制造和工艺的知识有待我们提高,更多的是需要我们自己去观察、实践、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。 人就是在困难中慢慢的成长的。从一开始有些茫然到现在初有成就的喜悦,相信未来的结果一定是令人满意的。这个毕业设计充实了我的知识,也为我以后走上工作岗位奠定了基础,期盼获得收获的那一天~ 第 28 页 致 谢 在本次毕业设计过程中,盛滨老师对该论文从选题、构思、资料收集到最后定稿的 各个环节给予细心指引与教导,使我对注塑模有了深刻的认识,使我得以最终完成《塑料衣架模具的设计和典型模具零件的数控加工》的毕业设计,在此表示衷心感谢。盛老师在设计的各个阶段给出了许多宝贵意见。从一无所知到基本掌握注塑模具制造和工艺设计的基本流程,这期间老师和同学们对我的帮助是巨大的,这里给你们最衷心的感谢~ 最后,我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢~ 第 29 页 参考文献 1 王孝培.塑料成型工艺及模具简明手册.机械工业出版社,2000 2 《塑料模设计手册》编写组.塑料模设计手册第3版[M].北京:机械工业出版社,2002 3 黄晓燕.简明塑料成型工艺与模具设计手册[M].上海:上海科学技术出版社,2006 4 党根茂.模具设计与制造.西安电子科技大学出版社,2004 5 王永平.注塑模具设计经验点评[M].北京:机械工业出版社,2005 6 邹继强.塑料模具设计参考资料汇编.清华大学出版社,2005 7 王华山.塑料注塑技术与实例[M].北京:化学工业出版社,2006 8 齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2005. 9 李晓沛,张琳娜,赵凤霞.简明公差标准应用手册[M]. 上海:上海科学技术出版社,2005 10 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2004 第 30 页 付:外文翻译 机械设计 摘要 机器是机构与其他零件的组合,为了有益的用途而转换、传递或利用能量、力或者运动实例有发动机、涡轮、车辆、卷扬机、印刷机、洗衣机和电影摄影机.许多适用于机器设计的原理和力法也适用于不是真正机器的制成品,从轮毂盖和档案橱柜到仪表和核压力容器。“机械设计”这一术语比“机器设计”更为广义,它包括机器设计。而对于某些仪器,如用以确定热、流动线路和体积的热力以及流体方面的问题要单独考虑。但是,在机械设计时要考虑运动和结构方面的问题以及保存和封装的规定。在机械工程领域以及其他工程领域应用机械设计,都需要诸如开关、凸轮、阀门、容器和搅拌器等机械装置。 关键词:机械设计机构设计过程工差 设计过程 设计始于真正的或想象的需要。现有的仪器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改进。可能需要新的仪器来完成以前由人做的功能,如装配或保养。目标全部或部分地确定后,设计的下一步就是构思能够完成所需功能的机构及其布置为此,徒手画草图价值极大,它不但作为一个人想法的记录和与其他人讨论的辅助手段,而且尤其适于与自己的想法交流,作为创造性思路的兴奋剂还需要有关于部件的广泛知识,因为一台新机器常常由熟知的各类零件重新安排或替换而成,也许改变了尺寸和材料。无论在构思过程中还是之后,一个设计者都会进行快速或粗略的计算或分析以确定一般尺寸和可行性。当些关于所需或可用空间量的想法确定后,可以开始按比例画草图。 最后,一项基于功能和可靠性的设计完成了,就可以制造样机了。如果测试满意,而且如果装置要大量生产,就要对最初的设计进行一定的修改以确保以较低成本大量生产。在随后几年的制造和使用期间,设计有可能因构思了新想法或者基于测试和经验基础上的进一步分析所显示的改变而改变。销售吸引力、客户满意度和制造成本都与设计有关,设计能力与工程投资的成功密切相关。 第 31 页 一些设计准则 在这一部分,有人建议运用创造性的态度进行的分析,这种分析可以引起重大改进以及对备用产品的构思和完善,也许产品功能更多、更经济、更耐用。创造阶段无须是最初和独立的阶段。虽然分析人员可能并不负责整个设计,但是他不仅仅是能从数字上提出要他解决的问题的正确答案,不仅仅是给出应力值、尺寸或者工作限制。他可以提出更广泛的见解,以便改进规范或方案。由于在分析前或分析过程中,他会熟悉装置及其工作条件,他就处于一个构思备选方案的有利位置。最好他能提出建议改变形状来消除力矩或应力集中,而不是允许构建具有大截面和过多动态载荷的机构最好是他报废他的细致的设计而不是后来看到机械报废。 为了激发创造性思维,建议设计人员和分析人员使用以下准则。前6条准则尤其适用于分析人员,虽然他可能涉及到所有这10项。 1.创造性地利用所需的物理性能并控制不需要的。 2.认识实用载荷及其重要性。 3.预先考虑没有作用的载荷。 4.发明更有利的加载条件。 5.提供最小重量的最有利的应力分布和刚性。 6.用基本方程计算比例并使尺寸最优化。 7.选取材料以获得性能组合。 8.在备件和集成零件间仔细选择。 9.修改功能设计以适应生产过程和降低成本。 10.考虑装配中使部件精确定位和互不干扰。 机械设计 第 32 页 整个机械设计是一个复杂的过程。设计人员必须在这样的领域,如静力学、运动学、动力学和材料力学具有良好的素养,此外,还必须熟悉制造材料和制造工艺。设计人员必须能够组合所有相关的事实,进行训渭、制作草图和制图来把制造要求传递到车间。 任何产品设计的第一步工作之一是选择用于制造每个部件的材料。今天的设计人员可得到无数的。在选择时,产品的功能、外观、材料成本和制造成本都很重要。在任何计算之前必须仔细评估材料的性能。 有必要仔细计算以确保设计的有效性.计算从不出现在图上,而是由十各种原因被存起来。一旦任何一个部件失效,就要弄清楚在最初设计这个有缺陷的零件时做了什么;而且,从对过去的项目的计算中可以获得一份经验文件。当需要类似的设计时,过去的记录会有极大的帮助。 计算(和图上尺寸)的检查最为重要。一个小数点放错位置可以毁掉一个本来可以接受的项目。例如,如果一个人要设计一个能支撑100磅的托架,而它本应该能支撑1000磅,结果肯定会失败。必须检查再检查设计工作的方方面面。 计算机对于工作人员来讲是一个很有用的工具,可以减轻乏味的计算并且对现有数据提供扩展分析。基于计算机性能的交互系统使计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)成为可能。通过这样的系统,就可能把一个初步构思传送到打孔纸带用于数字加工控制而无须绘制正式的施工图。 实验室测试、模型和样机对于机械设计很有帮助。实验室提供了很多建立基本概念所需的信息,然而,还可用它们获得一些关于产品在现场会如何工作的认识 最后,一个成功的设计人员应尽最大努力跟上时代步伐。每天都会出现新材料和生产方法。绘图和设计人员如果不熟悉现代方法和材料就可能失去作用。一个好的设计人员应经常阅读技术期刊以跟上新的发展 工程工差 固体由其表面边界确定界限。典型地,设计人员给一个零件指定公称尺寸以使其满足其需要。实际上由于表面不规则以及固有的表面粗糙度,各个零件不能重复地做成公称 第 33 页 尺寸必须允许尺寸有一些变化以确保能够制造。但是,所允许的变化一定不能太大以至于使装配件的性能变差。单个零件所允许的变化称为公差。 公差这一术语不仅适用于由制造工艺产生的部件尺寸的可以接受的范围,而且适用于机械或加工的输出。例如,一个给定型号的内燃机的功率每台都有所变化。实际上,我们常常发现这种变化模型会是频率分布曲线,例如t.态分布(又叫高斯分布)。设计人员的工作之一就是给一个零件指定尺寸和允许的变化,这个值能够产生可以接受的性能。 零件公差 当图中没有指定确切尺寸时,大多数组织都有适用于尺寸的通用公差。对于加工尺寸,通用公差可能是?0.5毫米。因此,被指定为15.0毫米的尺寸的范围可以是14.5毫米到15.5毫米之间。其他通用公差可以适用于如角度、钻孔和冲孔,铸件、锻件、焊缝和焊角等情形。 在给一个零件指定公差时,可以参考以前的图或一般的工程实践。典型的公差被指定为英武成JSO标准所定义的幅度。对于一个给定公差,比如H7/s6,对于正在研究的零件尺寸就有一组与图表对应的数值可用。下面这段将给出关于装入孔内的轴或柱形配合的具体例子。 孔和轴的标准配合 一项标准的工程工作是确定一个柱形零件的公差,比如安装在一个相应的筒形零件或孔内的(或者是在其内部旋转的轴配合的松紧取决于应用例如,一个定位在轴上的齿轮就需要“紧”的静配合,这里轴的直径实际上比齿轮毅的内径稍微大一些以便能传递所需的扭矩。再者,滑动轴承的直径必须大于轴的直径以使其旋转。假定从经济上讲不能把部件制造成精确的尺寸,轴和孔尺寸上的大小变化就必须确定。但是,变化的范围不应太大以免装配时受损 为了不至于有无穷无尽的被指定的公差尺寸,已经制定了国家和国际标准确定了公差带,比如hll/cll。为了使用这一资料,给出了传统公差使用中的定义。通常使用的是基孔制,因为这会使公司内部所需的钻头、绞刀、拉刀和计量工具种类的减少。 第 34 页 尺寸:以专用单位表示尺寸数字值的数。 实际尺寸:通过测量得到的部件尺寸。 尺寸极限:零件允许的最大和最小尺寸。 最大尺寸极限:两个尺寸极限中较大的。 最小尺寸极限:两个尺寸极限中较小的 基本尺寸:用以固定尺寸极限的参考尺寸 偏差:一个尺寸与其对应的基本尺寸的代数差 实际偏差:实际尺寸与其对应的基本尺寸的代数差。 上偏差:最大尺寸极限与其对应的基本尺寸的代数差 下偏差:最小尺寸极限与其对应的基本尺寸的代数差 公差:最大尺寸极限与最小尺寸极限的差值。 轴:指定一个部件所有外部特征的惯用术语 孔:指定一个部件所有内部特征的惯用术语。 初步设计产生满足指定需求的解决方案。初步设计可以代表组成整个系统的所有子系统和零部件的总和。Ion和Smith把初步设计描述为由一系列形成和评估阶段组成的一个反复的过程,各阶段合在一起形成好的解决方案。在反复的每一阶段,构思更加详细,可以更全面的评估。 产生尽可能多的或经济便利的构思和想法是重要的。有一种诱惑,让你接受第一个有希望的构思并进行详细的设计直到最终产品。应该抵抗这种诱惑,因为这样结果总会更好些。值得一提的是,或早或晚你的设计会不得不与那些来自其他制造商的设计竞争,因此产生研制的思想应谨慎。 第 35 页 产生了想法和构思后,下一步就是对它们进行评估并选择最佳构思(一种评估方法是 使用列表矩阵。矩阵由一系列准则组成(构思必须借助它们打分。如果合适,准则的重 要性可以加权,最适合的构思会具有最高总分。这一方法提供了组织的评估技术(而且 使团队内的个人很难推行他们自己的不合理的想法。 产生了初步的解决方案,下一步就是表达它们,以便它们能与所有涉及总体设计过程 的人交流实际上,这一步可以采用绘制草图或三维模型的形式,既可是物理模型也可是 计算机生成的模型。到总草图己经完成并进行计算来确定解决方案对于产品设计规范的 兼容性时,细节设计阶段的基础就已建立起来了。 Mechanical Design Abstract: A machine is a combination of mechanisms and other components which transforms, transmits, or utilizes energy, force, or motion for a useful purpose. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manufactured articles that are not true machines, from hub caps and filing cabinets to instruments and nuclear pressure vessels. The term "mechanical design" is used in a broader sense than "machine design" to include their design. For some apparatus, the thermal and fluid aspects that determine the requirements of heat, flow path, and volume are separately 第 36 页 considered. However, the motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Applications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical devices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers. Keywords: Mechanical Designmechanisms Design Process Tolerance Design process The design begins from real of or the demand of imagination.The existing instrument may need to take in to improve on the enduring, efficiency, weight, speed or the cost.May need new instrument to complete before function done by person, such as Assemble or maintain.The target is all or partly after making sure, design of the next move is to conceive outline the organization that can complete the function needed and it arranges for this, drawing grass diagram to be worth barehanded biggest, it isn't only one personal record of viewpoint with with others discussion of assistance means, and be suitable for to communicate with own viewpoint particularly, is the stimulant which creates sex way of thinking to still need extensive knowledge concerning parts, because a the set new machine usually from be familiar with of each kind of spare parts reschedule or substitute but become, changed size and material perhaps.Regardless at conceive outline process in still after, a design will carry on a fast or rough calculation or analyze to make sure regulation size and possibility.When some concerning need or can use amount of space of viewpoint assurance after, can start pro rata painting grass diagram. Finally, 1 completed according to the design of the function and the credibility, can make kind machine.If test satisfied, and if the device wants mass production, will to the first design carry on a certain modification to insure with lower cost mass-produce.Later on several years of make and use a period, design probably because of conceive outline new viewpoint perhaps according to test and experience foundation of further analytical the change 第 37 页 shown but change.Sell attraction, customer's satisfaction and manufacturing costs to all have something to do with design, the success which designs ability and engineering investment is closely related. Some design standards At this part, someone suggests the attitude of the usage creation carries on of analysis, this kind of analysis can cause a graveness improvement and to back up the product conceive outline with perfect, perhaps the product function is more, more economic and more enduring.Creating the stage's needing not is first with independent stage.Although analyze personnel the whole probably irresponsible design, he isn't only the right answer of[with] problem that can be from the numeral put forward wanting him to resolve only, not only only is give should dint value, the size works to limit perhaps.He can put forward more extensive views, for the purpose of improvement norm or project.Because in the analysis the front or the analysis the process, he will acquaint with to equip and its work condition, he is fully placed in a beneficial position which conceives outline to choose a project.Best he can put forward a suggestion change shape to Elimination moment of force or should dint concentration, not allow to set up to have to cut the organization that noodles and excessive dynamic state carry a lotus greatly best is he discards his meticulous of design but is not see a machine discard afterwards. For stiring up to create sex thinking, the suggestion designs a personnel and analytical the personnel use following standard.6 ex- standards are particularly applicable to an analysis personnel, although he may involve to all this 10. 1.Create the physical function that sex land utilization need when using combine the control don't need. 2.Know practical carry lotus and its importance. 3.Consider in advance there is no function carrying a lotus. 4.Invent to add to carry a condition more beneficially. 5.Provide minimum weight the most beneficial of distribute in response to the 第 38 页 dint with rigid. 6.Use a basic and square distance calculation a comparison and make size superior to turn. 7.Select by examinations material to acquire a function combination. 8.At spare parts and integrated spare parts careful choice. 9.Modify a function design with the orientation production line and decline low cost. 10.Consider to make parts accurate to position in the assemble with with each other not interference Mechanical Design The whole machine design is a complicated process.Designing the personnel have to at thus of realm, such as calm down mechanics, kinetics, dynamics and material mechanics have good cultivated manners, have to also acquaint with manufacturing material and make a craft in addition.Designing the personnel has to can combine all related facts, carrying on Teaches Wei and creating grass diagram and graphics to come to deliver the manufacturing request to the car. The square one that any product designs works it an is the material that the choice useds for making each parts.The design personnel of today can get an innumerable.While choosing, function, external appearance, material cost and manufacturing costs of product are all very important.Had to be careful to evaluate the function of material before any calculation. It is necessary a careful calculation with the usefulness of insuring the design.Compute to never appear on the diagram, but from ten various reason be saved.Once the whichever parts loses efficacy, will clear up to do what while designing this defective spare parts at the beginning;And, can acquire an experience document from compute past item.While needing the design for ising similar to, the past record will have a tremendous help. The check of computing(with diagram top size) is the most important.A decimal point's mislaying position can ruin an original and acceptable item.For example, if a person wants to design a bracket that can prop up 100 pounds, but it should 第 39 页 can prop up 1000 pounds originally, the result affirmation will fail.The square aspect noodles had to check a check to design again a work. The calculator speaks to is an of great use tool for the staff member, can ease a dull calculation and provide to expand analysis to the existing data. Hand over system to make the calculator assistance design(CAD) with each other according to the calculator function and the calculator lend support to a manufacturing(CAM) to make possible.Pass thus of system, may conceive outline a first step to deliver to beat bore paper to take to used for numeral to process control but need not to draw formal construction diagram. The machine design for the laboratory test, model and kind machine is very helpful.The laboratory provided a lot of build up basic concept need of information, however, can also acquire with them some concerning product how on the spot would the understanding for working. Finally, a design personnel of success should offer the step that the utmost effort keeps up with ages.Will appear new material and produce a method everyday.If painting and design personnel's don't acquainting with modern method and material may put out action.A good design personnel should usually read technique periodical to keep up with a new development The engineering work is bad The solid is made sure boundary by its surface boundary.Typical model ground, design a personnel to specify Mr. to call size to a spare parts to make it contented its demand.Actually because of the surface irregular and proper surface rough degree, each spare parts can't make into Mr. to call size's hasing to allow size to have some varieties can make with insuring repeatedly.But, the variety allowed can't certainly too big with as for make to assemble the function of the piece to become bad.Single the variety allowed by spare parts is called business trip. Business trip this technical term not only is applicable to from the acceptable scope of the parts size of[with] manufacturing craft creation, but also is applicable to a machine or processes of exportation.For example, a give 第 40 页 already set number of thepower each pedestals of I.C. engine have variety.Actually, we usually discover this kind of variety model will be a frequency to distribute curve, for example t.The distributes.(call the Gauss distribute again)One of the work which designs a personnel is the variety which specifies size for a spare parts and allows, this value canproduce acceptable function. Spare parts business trip When there is no appointed accurate size in the diagram, most organizations all have in general use business trip of being applicable to the size.For process size, in general use business trip's maying be a ? is 0.5 millimeters.Therefore being specified to 15.0 millimeter scopes of sizes can be of 14.5-15.5 millimeters.Other in general use business trips can be applicable to such as the angle and drill a hole with blunt bore, The casting, the forging, the welded joint and weld the angle) etc. situation. Can make reference to the diagram of past or general engineering to practice while giving the appointed business trip of a spare parts.The business trip of typical model's ising specified is martial become JSO standard define of range.Give to settle business trip to 1, for example H7/s 6, can use for being studying of spare parts size having 1 set and chart to shoulding of number.Underneath this will give concerning pack into inside bore of the concrete example with the stalk or the pillar form match. The standard match of bore and stalk A standard of the engineering work is the business trip which makes sure a pillar form spare parts, installing for example in a tube form spare parts or bore for corresponding of.perhaps is the stalk which revolves in its inner part to match with of loose be decided by application tightly for example, a wheel gear which positions on the stalk needs to be"tight" of quiet match, here stalk of the diameter compares wheel gear actually of inside path a little bit a little bit big in order to can deliver need of Torque .Furthermore, the diameter of glide bearings has to be big in the diameter of the stalk to make it revolve.On the 第 41 页 supposition that speak to can't become the accurate size to the parts manufacturing from the economy, all of the variety of stalk and bore size have to make sure.But, variety of scope shouldn't the too big in order to prevent assemble hour damaged For being unlikely to there is everlasting drive appointed business trip size endlessly, have already drawn up national and international standard to make sure business trip to take, for example hll/cll.For using this data, gave the definition in the traditional business trip usage.Usually what to use is the Basic hole system, because this meeting makes company internal auger needed, wring knife and pull knife and calculate the decrease of tool category. Size:Mean the number of the size numerical value by appropriation unit.Actual size:The parts size got through a diagraph Size extreme limit:The spare parts allows of biggest with most baby size. The biggest size extreme limit:Bigger in two size extreme limits Most baby size extreme limit:Smaller in two size extreme limits of Basic size:Fix the reference size of size extreme limit in order to Deviation:A size with it to should of the algebra of basic size bad Actual deviation:Actual size with it to should of the algebra of basic size bad. Last deviation:The biggest size extreme limit with it to should of the algebra of basic size bad Descend deviation:Most baby size extreme limit with it to should of the algebra of basic size bad Business trip:The biggest size extreme limit with most the bad value of baby size extreme limit. Stalk:Specifying an exterior characteristics with all parts consistently uses technical term Bore:Specify a parts all internal characteristics to consistently use technical term. The initial design creation satisfies appointed demanding solution.The initial design can represent all sub- systems of constituting the whole system 第 42 页 with the total of zero partses.Ion and Smith describe an initial design for is become by a series and evaluate a stage to constitute of an iterative process, each stage matches together to become a good solution.At each iterative stage conceive outline more in detail, can more overall valuation. Produce possibly many of or the economy is convenient of conceive outline and the viewpoint is important.There is 1 kind to lure, let you accept the first hopeful conceive outline and carry on a detailed design until end product.Should resist this kind of come-on, because of so as a result the head quarter is more quite a few.Well worth mentioning BE, or early or late your design would have to with those designs competitions which come from other manufactories, so the creation develop of the thoughts should be careful. Is to them to carry on valuation to combine choice next move after producing viewpoint and conceiving outline the best conceive outline.a kind of valuation method is to use row watch matrix.The matrix constitutes to?from a series of standard. conceive outline have to ask for help them to beat a cent.If suitable, the importance of the standard can add power, conceiving outline most in keeping withly will have a tallest total cent.This method provided a built-up valuation technique. and make personal viewpoint that can hardly promote their own absurdity in the team. Produced the solution of first step, the next move was to express them, in order to they ability and all involve total design process of the persons communicate actually, this one step can adopt forms of drawing the grass diagram or 3D models, since but physical model also but the calculator born model. Of the total plan has been completed and calculated to determine solutions for product design compatibi-Lity, details of the design phase had been created. 第 43 页
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