卷尺外殼的結(jié)構(gòu)及其模具設(shè)計【畢業(yè)論文答辯資料】

需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設(shè)計（論文） 課題名稱： 卷尺外殼的結(jié)構(gòu)及其模具設(shè)計 系 部： 汽車與機(jī)電工程系 目 錄 1 前言 3 2 卷尺外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 計任務(wù)與要求 4 構(gòu)設(shè)計 4 3 塑件工藝分析 10 析塑件使用材料及成型特點(diǎn) 10 析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 10 件精度的確定 10 4 型腔數(shù)目的確定 11 質(zhì)量和選擇注射機(jī) 11 5 確定模具結(jié)構(gòu)方案 12 定成型位置和分型面 12 模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 12 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 注系統(tǒng)的設(shè)計 12 卻系統(tǒng)的設(shè)計 13 取模架 13 芯、型腔 13 射及開模過程 13 出制件 14 6 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù) 15 15 與注射機(jī)閉合高度 15 7 設(shè)計小結(jié) 15 致謝 辭 16 參考文獻(xiàn) 16 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1 前言 塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物，樹脂可分為天然樹脂和合成樹脂，塑料大都采用合成樹脂。塑料具有可塑性，密度小，質(zhì)量輕，可以利用模具將其成型為具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制件。 塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領(lǐng)域。塑料工業(yè)又是一個飛速發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域。世界塑料工業(yè)從 20 世紀(jì) 30年代前后開始研制到目前的塑料產(chǎn)品系列化，生產(chǎn)工藝自動化，連續(xù)化以及不斷開拓功能塑料新領(lǐng)域，它經(jīng)歷了初創(chuàng)階段（ 30年 代以前） 、 發(fā)展階段（ 30年代） 、飛躍發(fā)展階段（ 50 至 60 年代） 、 穩(wěn)定增長階段（ 70 年代至今）等這樣幾個階段。塑料作為一種新的工程材料，其不斷被開發(fā)與應(yīng)用，加之成型工藝的不斷成熟 、 完善與發(fā)展，極大地促進(jìn)了塑料成型方法的研究與應(yīng)用和塑料成型模具的開發(fā)與制造。 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各個部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一種類型。隨著機(jī)械工業(yè)（尤其是汽車，摩托車），電子工業(yè)，航空工業(yè)，儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多， 質(zhì)量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具開發(fā)，設(shè)計與制造的水平也越來越高。 采用模具生產(chǎn)毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高、耗 能 低、產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢： （ 1） 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，生產(chǎn)與加工自動化的觀念也逐漸深入人心，生產(chǎn)與加工過程離不開產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。 是美國 已成為 （ 2） 各種模具新材料的研制和使用 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 模具材料的選用直接影響到模具的制造工藝 、 模具的使用壽命 、 塑件的成型質(zhì)量和模具的加工成本。 （ 3） 塑料制件的微型化 、超大型化和精密化 為了滿足塑料制件在各種工業(yè)產(chǎn)品中的使用要求，塑料成型技術(shù)正朝著 微型化 、大型化和超大型化和精密化方向發(fā)展。 （ 4） 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 目前，國內(nèi)外已有許多標(biāo)準(zhǔn)化的注射模架形式可供設(shè)計者選用。 由于需要大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，降低成本，故采用模具成批注射生產(chǎn)。選用 丙烯腈 、丁二烯、苯乙烯共聚物（ 為卷尺外殼的材料，澆注系統(tǒng)采用 普通流道，進(jìn)行一模四腔注射。 本課題用 對卷尺外殼進(jìn)行造型設(shè)計以及開模。共分 4個部分，內(nèi)容包括卷尺外殼的尺寸設(shè)計，塑件工藝分析，型腔數(shù)目的確定，模具結(jié)構(gòu)方案的確定。 2 卷尺外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計 計任務(wù)與要求 塑件名稱： 卷尺上蓋 塑件材料： 丙烯腈 、丁二烯、苯乙烯共聚物（ 塑件產(chǎn)量： 大批量 工作要求： 質(zhì)量輕，外觀要求光澤度好，手感舒適，耐腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好。 設(shè)計目標(biāo)：設(shè)計產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)如圖 2 1 所示。圖 a 是卷尺外殼的二維結(jié)構(gòu)圖；圖 a）卷尺外殼二 維結(jié)構(gòu)圖 b）卷尺外殼的三維結(jié)構(gòu)圖 圖 2 1 設(shè)計的產(chǎn)品 構(gòu)設(shè)計 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 進(jìn)入零件模塊，在名字編輯框中輸入“ 單擊對話框下部的 按鈕，進(jìn)入三維實(shí)體建模環(huán)境。 1 設(shè)置草繪平面并完成草繪剖面繪制。 在草繪平面內(nèi)繪制如圖 01 所示的剖面圖，完成后退出草繪模式。輸入拉伸實(shí)體特征的拉伸深度“ 5”，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 02所示。 圖 01草繪剖面 圖 02最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 2 在實(shí) 體特征上出殼。 根據(jù)系統(tǒng)提示輸入殼的厚度“ 1”。單擊模型對話框上的 按鈕，生成殼特征后的實(shí)體特征如圖 03所示。 圖 03 出殼后的實(shí)體特征 3 拉伸實(shí)體特征。用曲線在草繪平面內(nèi)繪制可得到如圖 04所示的草繪剖面圖，完成后退出草繪模式。根據(jù)系統(tǒng)的提示輸入拉伸實(shí)體特征的拉伸深度“ 3”。在伸出項對話框中單擊按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 05所示。 圖 04 草繪剖面 圖 05 最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 4 拉伸實(shí)體特征。用曲線在草繪平面內(nèi)繪制可得到如圖 06所示的草繪剖面圖，完成后退需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 出草繪模式。根據(jù)系統(tǒng)的提示輸入拉伸實(shí)體特征的拉伸深度“ 在伸出項對話框中單擊按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 07所示。 圖 06草繪剖面 圖 07 最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 5 在實(shí)體特征上加入倒圓角特征。 （ 1）在 實(shí)體 菜單中選取 倒圓角 選項。 （ 2）根據(jù)系統(tǒng)提示選取邊線 1 和邊線 2為圓角特 征的放置參照，然后選取 完成 選項根據(jù)系統(tǒng)提示輸入圓角半徑“ 然后單擊 按鈕，生成倒圓角特征如圖 08所示。 6 倒圓角特征。 根據(jù)系統(tǒng)提示輸入圓角半徑“ 生成倒圓角特征如圖 09 所示。 圖 08生成的倒圓角特征 圖 09 生成的倒圓角特征 7 倒圓角特征。 根據(jù)系統(tǒng)提示輸入圓角半徑“ 生成倒圓角特征如圖 10 所示。 圖 10生成的倒圓角特征 8 創(chuàng)建掃描軌跡線。 （ 1）在基本工具條上選取 選項，選取一個草繪平面，進(jìn)入草繪模式。 （ 2）在草繪平面內(nèi)繪制如圖 11所示的剖面圖，完成后退出草繪模式。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 11草繪剖面 9 創(chuàng)建軌跡線。在草繪平面內(nèi)繪制如圖 12的剖面圖，完成后退出草繪模式。 圖 12草繪剖面 10 插基準(zhǔn)點(diǎn)。 在基本工具條上選取 選項。選取一個草繪平面，進(jìn)入草繪模式。在草繪平面內(nèi)繪制如圖 13所示的剖面圖，完成后退出草繪模式。最后生成的特征如圖 14。 圖 13草繪剖面 圖 14生成的曲線和點(diǎn)特征 11 創(chuàng)建切剪掃描混合特征。 在 菜單管理器 中依次選取 零件 /特征 /創(chuàng)建 /實(shí)體 選項，在 實(shí)體 菜單中選取切剪材料 ，在 實(shí)體選項 菜單中選取 高級 選項，然后點(diǎn) 完成 。在 高級特征選項 菜單需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 中選取 掃描混合 ，點(diǎn) 完成 。在 混合選項 菜單中點(diǎn) 完成 。再點(diǎn) 選取軌跡 ，在 鏈 菜單中選取 依次 選項，選取想要切剪掃描的軌跡，再點(diǎn) 完成 。在 截面定向 菜單中選取自動 /完成 。在 確認(rèn)選擇 菜單中點(diǎn) 接受 ，旋轉(zhuǎn)角度 0 度。截面 1 畫一個點(diǎn)。截面 2畫直徑 面 3畫直徑 面 4畫直徑 面 5畫 面 6畫直徑 后點(diǎn) 確定 。生成特征如圖 15。 圖 15生成的切剪掃描特征 12 創(chuàng)建切剪掃描混合特征。依次把卷尺葉子切剪掃描出來。如圖 16 所示。 圖 16最后生成特征 13 倒圓角特征。 根據(jù)系統(tǒng)提示輸入圓角半徑“ 生成倒圓角特征后的實(shí)體特征如圖 17所示。 圖 17生成的倒圓角特征 14 切剪材料特征。 選取 偏距 選項。選取 。輸入值“ 5”。然后選取偏距 按鈕，選擇要偏距的輪廓，輸入值：“ 。選取 正向 ，盲孔：“ 后按 。 15 切剪材料特征。 用圓弧在草繪平面內(nèi)繪制可得到如圖 18 所示的草繪剖面圖，輸入拉伸實(shí)體特征的拉伸深度“ 2”。單擊 按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 19 所示。 圖 18草繪剖面 圖 19 最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 16 拉伸實(shí)體特征。用圓弧在草繪平面內(nèi)繪制可得到如圖 20 所示的草繪剖面圖，輸入拉伸 實(shí)體特征的拉伸深度“ 最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 21 所示。 圖 20草繪剖面 圖 21最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 17 切剪材料特征。 用直線在 面內(nèi)繪制可得到如圖 22 所示的草繪剖面圖，輸入拉伸深度為 穿過所有 。單擊 按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 23 所示。 圖 22草繪剖面 圖 23最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 18 拉伸實(shí)體特征。用直線在草繪平面內(nèi)繪制可得到如圖 24 所示的草繪剖面圖，輸入拉伸深 度“ 3”。在伸出項對話框中單擊 按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 25 所示。 圖 24草繪剖面 圖 25最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 19 拉伸實(shí)體特征。用直線在草繪平面內(nèi)繪制可得到如圖 26 所示的草繪剖面圖，輸入拉伸深度“ 3”。在伸出項對話框中單擊 按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 27 所示。 圖 26草繪剖面 圖 27 最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 20 拉伸實(shí)體特征。用圓在草繪平面內(nèi)繪制直徑為“ 1”的圓， 輸入拉伸深度“ 6”。在伸出項對話框中單擊 按鈕，最后生成的拉伸實(shí)體特征如圖 28 所示。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 28最后生成的基礎(chǔ)實(shí)體特征 21 至此，卷尺外殼上蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計完畢。如圖 29a、 22 卷尺外殼下蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如圖 30所示 23 設(shè)計的卷尺外殼上蓋和下蓋整體組裝圖如圖 31 所示。 圖 30為卷尺外殼下蓋 圖 31為卷尺外殼上下蓋組裝圖 3 塑件工藝分析 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 析塑件使用材料及成型特點(diǎn) 使用材料： 烯腈 、 丁二烯 、 苯乙烯共聚而成的。具有耐腐蝕及表面硬度，堅韌且有良好的加工性和染色性能。無毒無味。（ 容重 r=g/成型特點(diǎn)： 以成型壓力較高， 型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理； 產(chǎn)生熔接痕。在要求塑件精度高時，模具溫度可控制在 50 60，而在強(qiáng)調(diào)塑件光澤和耐熱時，模具溫度可控制在 60 80，材料收縮率為 析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 此產(chǎn)品是整體機(jī)構(gòu)的簡單小型塑件 ，外觀要求光澤度好，手感舒適，尺寸要求并不高。 件精度的確定 塑件尺寸公差（ 選擇公差等級 8 級。 4 型腔數(shù)目的確定 據(jù)塑件的形狀估算體積和質(zhì)量 采用相似取植法來計算： a =5 h=4 R=20 r=19塑件體積為： .8 件體重為： 式中 r 為塑料容重（ 容重 r= 主流道體積和冷料穴的體積： 1/3 （ 8/2） 2（ 5/2） 2 80 =流道體積： （ 5/2） 2 20 4/2 =口體積： （ ） 2 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 注射機(jī)額定注射量 次注射量不超過最大注射量的 80% 即 n=( 式中： n 型腔數(shù) 澆注系統(tǒng)重量（ g） 塑件重量（ g） g） 澆注系統(tǒng)的體積： .6 j =n=(B（ j） / 設(shè) n=4 =(4 論注射量為： 1 據(jù)結(jié)果選： 60/450 型注射機(jī)。 5 確定模具結(jié)構(gòu)方案 確定成型位置和分型面 由于塑件外觀完整，并沒有其他結(jié)構(gòu)，考慮塑件的外觀質(zhì)量，按分型面選擇塑件外形最大的輪廓原則，同時考慮分型面有利 于塑件順利脫模的原則。將分型面取在塑件下端最大平面處。裝配圖如圖 32 所示。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 32 卷尺外殼的模具裝配圖 注： 分型面）， 分型面） 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)從分型面 A A 開模時，在彈簧和拉料桿的作用下，將塑件留在動模一側(cè)。當(dāng)開模到一定的距離后； B B 分開，在推桿的作用下將塑件頂出型芯，塑件脫離模具，推桿采用復(fù)位桿復(fù)位。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 用點(diǎn)澆口從零件上表面進(jìn)料，因為是一模四腔，所以要設(shè)置分流道。用點(diǎn)澆口可實(shí)現(xiàn)脫模時，澆注系統(tǒng)凝料能與塑件自動分離，可從模具中自動推出。 在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計成截面為圓形，整體為圓錐型，其錐角為 2 6 。小端直徑 由于小端的前面是球面，其深度為 1值為 2射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1 R=21澆口套設(shè)計成整體式，與模板間的配合采用 H7/ 分流道開設(shè)在定模板一側(cè)，其截面形狀采用半圓形， 直徑 d=5度取值為 于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體的流動狀態(tài)比較理想。因此，分流道表面粗糙度要要求不能太低，一般 增加對外層塑料熔體的流動能力，使外層塑料的冷卻皮層固定，形成絕熱層。因型腔矩形狀分布，則分流道一般用“非”字狀布置，即平衡式。 采用點(diǎn)澆口形式，這種澆口截面尺寸很小。由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱。流動性增加，有利于型腔的充填。 根據(jù)經(jīng)驗值，對中小型塑件，點(diǎn)澆口的尺寸為 d= d=口的長度L= L=1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 考慮由于 0再加上塑件精度不高，故不設(shè)置加熱系統(tǒng)，只在定模型腔板上設(shè)置四個冷卻水孔。 取模架 通過對定模型腔的側(cè)壁厚和板厚的尺寸計算， 選取國標(biāo)模架 315其導(dǎo)柱等標(biāo)準(zhǔn)件皆從模架中選取 型芯、型腔 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 設(shè)計的型芯和型腔模具結(jié)構(gòu)圖如圖 33 所示。其中 a）圖為型芯； b）圖是型 腔。 a）型芯 b） 型腔 圖 33 模具的型芯和型腔結(jié)構(gòu)圖 注射及開模過程 當(dāng)凸模與凹模合并時，熔融的塑料在螺桿的作用下輸送至噴嘴附近，堆積到一定量后在螺桿的作用下將熔料通過噴嘴注入溫度較低的閉合模具型腔中，保壓一定時間，熔融塑料冷卻固化，開合模機(jī)構(gòu)將模具打開。如圖 34 所示。 圖 34為模具開模過程 取出制件 在推出機(jī)構(gòu)的作用下將制件頂出。如圖 35 所示。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 35注射成型的制件 6 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù) 鎖模力的校核 (n A +40(4 202+4 100) =N 50 中： 注射機(jī)額定鎖模力，按國標(biāo) 50 型 注射機(jī)額定鎖模力為 450 塑件在分型面上的投影面積（ 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（ P 注射壓力 模具厚度 雙分型面注射模，其開模行程按下式校核， S 2+a+(510) 式中 S 注射機(jī)行程 脫模距離 塑件高度 則： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或