水桶注塑模设计
36页 15000字数+论文说明书+任务书+12张CAD图纸【详情如下】
任务书.doc
动模固定板.dwg
型芯上镶件.dwg
型芯主体.dwg
堵塞.dwg
定位圈.dwg
定模固定板.dwg
定模镶件.dwg
导套.dwg
导柱.dwg
弹簧.dwg
水嘴.dwg
水桶注塑模装配图.dwg
水桶注塑模设计说明书.doc
水桶注塑模设计
目录
1 前言1
2 总体设计方案3
3 具体设计说明4
3.1 塑件的测绘4
3.2 塑件的造型4
3.3 塑件材料性能分析6
3.4 塑件的结构分析6
3.5 型腔数的确定6
3.6 浇口位置选择7
3.7 浇口结构形式的选择8
3.8 浇口尺寸的确定8
3.9 浇注系统的平衡8
3.10分型面的设计 8
3.11 主流道的设计9
3.12 冷却系统设计10
3.13 导向装置12
3.14 顶出系统设计12
3.15侧抽芯的设计12
3.16 确定各模板尺寸13
3.17 凸凹模结构形式24
3.18 加工零件工艺审查25
3.19基准选择26
4 Cimatron 仿真加工27
4.1 设计步骤27
5 结论34
参考文献35
致谢36
附录37
1前言
随着塑料行业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。采用模具生产制件具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列优点，模具成型已经成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具有潜力的发展方向。模具是机械、电子等工业的基础工业，它对国民经济和社会发展起着越来越大的作用。
模具行业是制造业的重要组成部分，具有广阔的市场前景。注塑模具分为热塑性塑料注塑成型模具和热固性塑料注塑成型模具两大类。注塑模具的结构是由塑件结构和注塑机的形式决定的。凡注塑模具，均可分为动模和定模两大部分。要真确地、高水平地使用注塑模具计算机辅助设计的各种软件，也必须对模具设计的原则和方法有透彻的了解。
注射成型是塑料制品的主要成型方法,约半数以上的塑料制品是通过注射成型的。因此，塑料注射模的数量为其它各类塑料模具之首，约占整个塑料模具总产量的50%以上。同时塑料注射模具的设计制造和加工精度，均比其它各类塑料模具难度要大一些。一般来说，若能掌握塑料注射模具的制造技术，则对掌握其它各类塑料模具的制造技术，显然会容易多了。
注塑模设计的主要内容归纳起来大致有以下几个方面：
A、根据塑料熔体的流变行为和流道、型腔内各处的流动主力通过分析得出充模顺序，同时考虑塑料熔体在模具型腔内被分流及重新熔合的问题和模腔内原有空气导出的问题，分析熔接痕的位置、决定浇口的数量和方位。
B、根据塑料熔体的热学性能数据、型腔形状和冷却水道的布置，分析得出保压和冷却过程中塑件温度场的变化情况，解决塑件收缩及补缩问题，尽量减少由于温度和压力不均、结晶和取向不一致而造成的残余内应力和翘曲变形。
C、塑件脱模和横向分型抽芯的问题可通过经验和理论分析来解决这方面的问题，目前还正在大力研究建立在经验和理论计算基础上的计算机专家系统软件，以期这方面的工作能更快、更准确无误的在计算机上实现。
D、决定塑件的分型面，决定型腔的镶拼组合。模具的总体结构和零件形状不单要满足充模和冷却等工艺方面的要求，同时成型零件还要具有适当的精度、粗糙度、强度和刚度、易于装配和制造，制造成本低。
以上这些问题，并非孤立存在，而是相互影响的，应综合加以考虑。
本课题是对水桶进行测绘、模具设计、模具型腔仿真加工。课题来源于盐城市羽佳塑料制品厂。基于生产实践之上的对水桶的模具设计以及仿真加工。在设计过程中要解决水桶制品测绘、模具设计、在模具设计时对分型面的选择、浇口形式与位置的确定、型腔的安排、型腔和型芯冷却水道的设置、工艺分析及加工仿真等问题。水桶制品的几何尺寸进行测量后要进行合理的后处理。模具分型面处在同一平面时不需要一定的角度，所以选择底面为分型面。本模具设计采用直接浇口。为使流道平衡,应使各型腔距主流道距离均等。由于所成型的制品形状简单且几何尺寸较大,因此可采用冷却水道围绕型腔、定模镶件、型芯主体的冷却方式。模具方案设计完成后对型腔进行仿真加工。据此方案可以达到设计的预期效果。并且大大提高了注塑模的质量和效率。
2总体方案论证
本课题的设计目的是对水桶三维造型及优化、塑料注射模具设计和模具加工仿真。其中：1、 制品的厚度方向小于2.0； 2、制品材料为ABS；3、制品表面粗糙度不低于实物表面；4、制品生产批量为5万件；5、制品的其他要求要符合设计规范。在进行零件的三维造型之前，首先要对塑件进行测绘，绘制塑件二维工程图，然后根据工程图进行塑件的三维造型，再进行型腔的设计，主要是分型面的设计，接着就是把分型后的型腔装配组件调入Pro/E Wildfire4.0进行整个模架的设计，然后进行仿真加工。
首先是对塑件进行测绘。由于该塑件大都为曲面实际测量有一定困难所以采用多次取断面进行测量的方法。测绘好后使用Pro/E Wildfire4.0进行三维造型。主要采用拉伸、除料、旋转等步骤造型。根据工厂现有设备的注射量、锁模力等方面进行考虑，还有塑件的精度等级确定采用一模一腔。同时确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的80％。
接着确定模具总体模具结构形式。根据所选用的模具结构形式，确定其定模、动模结构。此制品外形简单，尺寸较大，应考虑既节省材料，减轻模具重量，又使模具结实，故作如下分析：
A、模具呈圆形，动、定模直接由导柱连接，用锥面配合保证同轴度。此模具在三个角上为导柱空出位置，结构合理。
B、该模具采用多段水冷却，型腔四周虽在冷却水孔处应力集中，但孔径小。再者，动模受力均匀，不易应注射压力而变形，模具结构合理。
C.对各个系统进行设计，首先是浇注系统。根据所选用定模及动模模块及定模板尺寸、模具的类型、型腔的类型、型腔的数目、布置、成型零件型腔尺寸、形状及塑料型号等因素，确定浇注系统形式。
模具设计完成后，进行型腔的加工工艺分析，在确定加工工艺步骤后，在Cimatron中进行刀具路径设定完成仿真加工，而后输出数控程序。
5 结论
这次为期三个多月的毕业设计已接近尾声，在这段时间里我结合设计课题和设计任务书的要求，首先进行毕业实习，在工厂中对模具结构有了理性的认识，对模具设计奠定了基础，同时对塑料模具设计和制造进行文献检索，了解模具的现状和发展趋势，并制定了设计方案和计划。
按照毕业进度安排，我先对塑件进行测绘，确定尺寸精度和加工要求，并对其进行加工工艺分析，确定了各个零件之间的关系，对模具整体按照设计手册进行设计计算，取得各个零件的设计参数，绘制了模具装配图。最后实现型腔的仿真加工。
通过这次毕业设计我对模具结构有了清楚的认识，了解了注塑模具的工作方式，对型腔、型芯等主要零件的设计及要求有了初步知识。能够对模具设计中出现的问题予以解决，正确选取了型腔数、模具结构尺寸。在模具设计中，精度要求的确定是至关重要的一步，要综合考虑尺寸精度及配合要求，特别是各模板及型腔、型芯等配合精度要求高的部件，其精度确定的合理与否将影响到塑件的质量，从而对产品的使用性能及企业的经济效益产生很大的影响。
在设计中由于使用最新的模具设计软件是工作效率大大提高，并且提高了模具结构的合理性。但由于实践工程经验的欠缺，在设计中对零件的加工精度和成型零件的加工工艺的确定由很多不足之处，在以后的工作学习中还有待改进。
参 考 资 料
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[2] 陆锦明，黄仕勇，陈江虎. Cimatron E7.1软件在模具数控加工中的应用[J] .模具制造，2007，（7）：61-63.
[3]曹德权，唐定勇.Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中文曲面与逆向工程设计.北京：电子工业出版社，2004-10.
[4]王树勋，苏树珊.模具实用技术设计综合手册.广州：华南理工大学出版社，2003-6
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[13]李云程.模具制造工艺学.北京：机械工业出版社，2000-10.
致 谢
本人在这次毕业设计中，充分利用这四年所学习的专业知识和平时自学的软件应用，特别是在工程领域分析问题，解决问题的方法。通过这次毕业设计使我对Pro/E、Cimatron E有了进一步的掌握，对于使用Pro/E三维造型和使用Cimatron制作模架感到很是方便，对其中“塑料顾问”模块有的新的认识，通过这个模块在先前就可以了解到制品注射成型后的质量是否达到设计要求，对于使用Cimatron进行仿真加工和数控编程中的实际加工问题进行了分析，对于AUTO CAD有的使用进一步的练习。在使用过程中对这些应用软件的优缺点有了很深的印象，充分利用它们的优点对我的设计帮助很大，不仅效率高了而且对工作质量有很大的益处。
在本次水桶模具设计中承蒙老师的悉心指导和帮助，在毕业设计过程中提供了很多宝贵的资料、设计和方向、设计思路，以及模具结构原理方面的知识，在此向他表示衷心的感谢。因本人工程实践经验与理论水平有限，时间较短促，设计过程中难免存在错误，请老师批评指正。