卷連門配件注塑模設計論文.doc

徐州師范大學本科生畢業(yè)設計卷連門配件注塑模設計-1-前言塑料是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，它是以其自身的特殊形狀通過一定的方式使其原材料成型?，F(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率高、互換性好、節(jié)省原材料，所以得到廣泛的應用。按成型的對象和方式來分，模具大致可以分為三類：金屬板料成型模具，如冷沖壓模；金屬體積成型模具，如鍛造模、粉末冶金模、壓鑄模；非金屬材料成型模具，如塑料模、玻璃模、陶瓷模等。其中使用量最大的是沖壓模和塑料模，約占模具總量的80%左右。模具技術已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。模具技術能促進工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益，模具是“效率放大器”，用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品的價值往往是模具價值的幾十倍、上百倍。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”，日本把模具譽為“進入富裕社會的原動力”。模具工業(yè)在我國已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎工業(yè)之一。國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)如機械、電子、汽車、石油化工和建筑業(yè)等都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應，都需要大量模具，特別是汽車、電機、電器、家電和通信等產(chǎn)品中60%-80%的零部件都要依靠模具成型。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯、和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，用于生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具，生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料的模具成形。正因為此，我國非常重視模具工業(yè)的發(fā)展，重視模具技術的提高。早在1984年就成立了全國模具工業(yè)協(xié)會。1989年在國務院頒布的關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，模具就被列為機械工業(yè)技術改造序列的首位。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術和設備列入當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術目錄和鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。所有這些政策的制定和貫徹，都極大地推動了我國模具工業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過多年的建設與努力，我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模，取得了相當?shù)某删汀５侥壳盀橹?，我國已制定了模具技術的研究和開發(fā)，目前從事模具技術研究的機構和院校已達30余家，從事模具技術教育和培訓的院校已超過50多項、為我國的經(jīng)濟建設輸送了大批人才，并同時取得了一大批成果。其中獲得國家重點資助建設的有華中科技大學模具技術國家工程研究中心和鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心等，在模具CAD/CAMCAE技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成形與快速模技術、新型模具材料等反方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具技術制造周期等方面做出了貢獻。徐州師范大學本科生畢業(yè)設計卷連門配件注塑模設計-2-目前，國內(nèi)已可制造具有自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組和安全保護等功能的鐵芯精密自動疊片多功能模具，生成的電機定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片硬質(zhì)合金級進模的步距精度可達2m，壽命達到1億次；電視機、空調(diào)、洗衣機等家用電器所需的塑料模具基本上可立足于國內(nèi)生產(chǎn)。在精度方面，塑料的尺寸精度可達IT6、IT7級，型面的表面粗糙度達到aR0.05-0.025m。模具使用壽命達100萬次以上。我國現(xiàn)已擁有模具企業(yè)1.8萬家，僅浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)就達數(shù)千家，成為國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。2001年我國模具工業(yè)產(chǎn)值約為300多億元人民幣，折合30多億美元，并出口1.88億美元。可以預言，隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位將日益提高，并在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的成就，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAM/CAE技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。我國未來模具技術發(fā)展趨勢可以歸納為以下幾點：（1）全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。由于產(chǎn)品的更新?lián)Q代日趨頻繁，產(chǎn)品精度要求越來越高，形狀越來越復雜，對模具的要求也越來越高。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著計算機技術的發(fā)展和進步，已基本具備了普及CAD/CAM/CAE技術的條件.（2）不斷提高模具標準化程度為了適應模具生產(chǎn)的需要，縮短模具制造周期，降低制造成本，模具標準化工作十分重要。經(jīng)過一段時期的建設，我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。為了適應模具工業(yè)發(fā)展，模具標準化工作必將加強，模具標準化程度將進一步提高，模具標準件生產(chǎn)也必將得到發(fā)展。（3）優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術的應用為了提高模具的使用壽命，提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術將進一步受到重視，國內(nèi)外模具材料的研究工作者對模具的工作條件、失效形式和提高模具使用壽命的途徑進行了大量的研究，并開發(fā)出了許多使用性能好、加工性好、熱處理變形小的模具材料，如預硬鋼、耐腐蝕鋼等。模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法如：滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻，滲釩外，應發(fā)展設備昂貴、工藝先進的氣象沉積、等離子噴涂等技術。徐州師范大學本科生畢業(yè)設計卷連門配件注塑模設計-3-（4）模具制造技術的高效、快速、精密化隨著模具制造技術的發(fā)展，許多新的加工技術、加工設備不斷出現(xiàn)，模具制造手段越來越豐富，越來越先進?？焖僭沃圃欤≧PM）技術是美國首先推出的，被公認為是繼NC技術之后的一次技術革命。它是伴隨著計算機技術、激光成形技術和新材料技術的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術，根據(jù)零件的CAD模型，快速自動完成復雜的三維實體（模型）制造。采用這種方法制造技術模具，從模具的概念設計到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右。國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，其主軸轉(zhuǎn)速可達40000100000r/min，快速進給速度可達到3040m/min，加速度可達1g，換刀時間可提高到s21，加工模具的硬度可達60HRC，表面粗糙度可達mRa1。高速切削加工與傳統(tǒng)切削加工相比具有加工效率高、溫升低（加工工件只升高3C）、熱變形小等優(yōu)點。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。高速銑削加工促進了模具加工技術的發(fā)展，特別是對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。電火花銑削加工技術使用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電機作三維霍爾維輪廓加（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造復雜的成形電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床進行模具加工。（5）逆向工程技術采用逆向工程技術，可以快速、正確地把復雜的實物復制出來，同時也可通過實物制造模具進行復制。目前我國已有許多模具廠家擁有高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的研制制造周期。逆向工程將在今后的模具生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用。（6）模具研磨拋光的自動、智能化模具表面的精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，目前我國仍以手工研磨拋光為主，不僅效率低（約占整個模具周期的1/3），且工人勞動強度大，質(zhì)量不穩(wěn)定，制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此，研究拋光的自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。注射成型是熱塑性塑料成型的一種主要方法。它能一次成型形狀復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑件。注射成型的成型周期短、生產(chǎn)率高、易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。到目前為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注射成型的方法成型，一些流動性好的熱固性塑料也可用注射方法成型。注射成型的特點是所用的注射設備價格較高，注射模具的結構復雜，生產(chǎn)成本高，不適合于單件小批量塑件的生產(chǎn)。徐州師范大學本科生畢業(yè)設計卷連門配件注塑模設計-4-第一章塑件結構工藝性的設計塑件的結構工藝性是指塑件在滿足使用要求的前提下，其結構應盡可能符合成型工藝要求，從而簡化模具結構，降低生產(chǎn)成本。在進行塑件結構設計時，應考慮以下幾方面的因素：（1）塑料的物理與力學性能、電性能、耐化學腐蝕性能和耐熱性能等。（2）塑料的成型工藝性，如流動性、收縮率等。（3）模具的總體結構，特別是抽芯與脫模的復雜程度。（4）模具零件的形狀及其制造工藝。（5）塑件的外觀質(zhì)量。塑件結構工藝性的內(nèi)容很多，主要內(nèi)容如下：1塑件尺寸、精度及表面粗糙度（1）尺寸塑件尺寸的大小取決于塑件的流動性。流動性差，塑件尺寸不可過大，以免不能充滿型腔可形成熔接痕，影響塑件外觀和強度，此外成型設備，模具尺寸及脫模距離等也會影響塑件的大小。（2）精度影響塑件精度的因素很多，除與模具制造精度和模具磨損有關外，還與塑料收縮率的波動、成型時工藝條件的變化等有關，所以塑件的尺寸精度一般不高。（3）表面粗糙度塑件的表面粗糙度aR一般為0.8-0.2m,而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低1-2級。2壁厚塑件的壁厚主要取決于塑件的使用要求，但壁厚的大小對塑料的成型影響很大，壁厚過小，成型時流動阻力大，難以充型；壁