水桶注塑模设计设计说明书(论文)(编辑修改稿)

水桶注塑模设计设计说明书(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

34所示： 表 34 模板各部分主要结构尺寸 1 定模固定板 长 宽 厚  630mm 40mm 2 定模镶件 长 宽 厚  246mm 65mm 3 型芯上镶件 长 宽 厚  210mm 68mm 4 型芯主体 长 宽 厚  410mm 560mm 5 型腔 长 宽 厚  410mm 560mm 6 动模固定板 长 宽 厚  630mm 40mm 根据上述的设计，最后设计出的模具的总装图 如下： 15 图 38 模具三维总装图 图 39 模具三维爆炸图 凸、凹模结构形式 对于极为简单的形状可以采用整体式的凸模或凹模外，往往采用拼镶方法组合成凸模或凹模。 16 图 310 模具凸模 图 311 模具凹模 加工零件工艺审查 A. 零件结构特点： 该零件是注塑模的型腔，矩形外表面和动模板配合，型腔结构以曲面为主加工比较复杂。 由于型芯在注塑时需要承受一定的压力和温度，故该零件需要有足够的强度、刚度、耐磨性和韧性。 B. 主要技术要求： 零件图上的主要技术要求有： a. 热处理： HB230～ 196； b. 锐角去毛刺倒钝；c. 未注圆角 R=； d. 孔与基准 C的垂直度公差等级为 7级。 加工表面及其要求 :矩形配合面的表面粗糙度 Ra= m、与基准 A的垂直度公差为 ；分模面的平面度公差为 ，与基准 A 的平行度公差为 ；内轮廓表面的粗糙度为 Ra= m。 C. 零件材料： 由于大批量生产及型腔结构简单，成型零件的材料选用模具钢 45。 D．毛坯的选择： 考虑到零件所需的性能，选用铸件作毛坯；确定毛坯的形状、尺寸：选用模具钢 45铸件  650 520（ mm）； 基准选择 加工中心的一次装夹希望能够进行在该基准下的全部加工，这样可以降低由于基准不重合而导致的基准不重合度误差。 根据对工件的加工的初步分析在毛坯的初 17 次装夹后可以完成加工，故选用毛坯的初始轮廓面为装夹基准。 4． Cimatron仿真加工 Cimatron 工作环境是专门针对模具行业设计开发的，可以说是一个高级的模具设计制造软件。 它支持实体，曲面和线框混合造型，使模具设计者轻松导入数据和创建零件的概念设计。 CAD文件 打开 cimatron ，在主菜单上选择“文件” “打开文档”，在 cimatron 浏览器中选择凹模，打开文件后，在 CAD方式下检验模型的完整性。 CAM编程模块 （ 1） 输出到 CAM主菜单上选择“文件” “输出” “到加工”。 将当前文件作为加工模型输出到 CAM方式。 （ 2）确认模型放置位置。 进入加工模块后，模型的放置位置和旋转角度按默认方式，即直接放置到坐标系的原点，同时不做旋转。 在特征向导栏中单击“确定”按钮完成模型放置。 单击屏幕左侧的编程向导条 中的“刀具”按钮，进入新建刀具功能，屏幕上会出现“刀具和卡头”对话框，在对话框中单击“新建刀具”按钮，如图所示 图 41 刀具的选择 单击屏幕左侧的编程向导条中的“新建刀具轨迹”按钮进入刀具新建轨迹功能，屏幕上会弹出“创建刀具轨迹对话框” 窗口内定义新建的刀路轨迹的名称与坐标系 18 及安全平面高度。 图 42 刀具轨迹的选择 单击在屏幕左侧的编程向导条中的“创建程序”按钮，开始创建程序，此时屏幕上的向导条改变成程序向导条。 如图所示 图 43 程序的创建 19 工艺 在上图对话框中，主选项选择 轴加工，子选项中选择素材环切 刀具确定后，会切换到加工对象功能下。 单击“工件轮廓”数量按钮进行曲面选择，在弹出的对话中设置参数 图 44 刀具参数的设置 20 图 45 刀具参数的设置 图 46 刀具参数的设置 图 47 刀具参数的设置 21 图 48 刀具参数的设置 图 49 刀具参数的设置 22 图 410 刀具参数的设置 图 411 毛坯 23 图 412 凹模 24 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。 25 参 考 资 料 [1]王卫兵 .Cimatron E 模具设计与数控编程实例教程 .北京：清华大学出版社，20207. [2] 陆锦明，黄仕勇，陈江虎 . Cimatron 软件在模具数控加工中的应用 [J] .模具制造， 2020，（ 7）： 6163. [3]曹德权，唐定勇 .Pro/ENGINEER Wildfire 中文曲面与逆向工程设计 .北京：电子工业出版社， 202010. [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， 20206 [5]陈静媛 . 模具行业设计制造现状与趋势 [J].机械设计与制造， 2020（ 02）：174175. [5]洪慎章 . 现代模具技术的现状及发展趋势 [J] . 航空制造技术， 2020，（ 6）： 13. [6]何博 .Pro/ENGINEER Wildfire 实用速成教程 .北京：中国电力出版社， 20204. [7]黄毅宏 .模具制造工艺 [Ｍ ].北京：机械工业出版社 ,1995． [8]宜凯得科技，张祥杰，黄圣杰 .Pro/ENGINEER Wildfire 模具设计 .北京：中国铁道出版社， 20206. [9]许越樾 .实用模具设计与制造手册 .北京：机械工业出版社， 202010. [10]陈孝康，陈炎嗣，周兴隆 .实用模具技术手册 .北京：中国轻工业出版社， 20201. [11]林清安 .Pro/ENGINNER 模具设计 .北京：电子工业出版社， 20204. [12]申开智 .塑料成型模具 .北京：中国轻工业出版社， 20209. [13]李云程 .模具制造工艺学 .北京：机械工业出版社， 202010. 26 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。 27 附录：外文翻译 薄壁模具成功的秘密 要求生产一种小的轻的零件 ,就要我们寻找一个能够注出薄壁工件的注塑模具 .现在 ,” 薄壁 ” 在微电子方面通常定义为少于 1m壁厚 .在大的自动化方面 ,” 薄 ” 可能意味是 2mm左右 .无论怎么样 ,越薄壁的地方 ,在生产过程中要求的变化就越多 :更高的压力和速度 ,更短的冷却时间 ,和改注射的方法和工作排列的方式 .这些过程的改变在模具 ,机构和零件设计中要引起一系列的思考 机械方面的思考 : 标准的注塑机都能够应用于大多数的薄壁注射 .新标准的注塑机的容量远超过了十几年前的机器 .先进的材料和技术 ,高超过的设计水平大大的增加了薄壁零件对标准注塑机的要求 . 但是当薄壁不断的收缩 ,要求有更大的高速带来的特殊压 力 .例如微电子零件的壁厚少于 1m,填充时间要少于 30000psi是不罕见的 .为薄壁注射而设计的水力机械通常储蓄的能量既用于注射又用于夹紧循环 .纯电的和水电混合的机械的出现往往能够提供更高的速度和更大的压力 . 为了抵抗高压 ,在注射范围内 ,夹紧里应该是在 57吨每平方英寸 .另外 ,连接杆到压盘有助于减少弯曲 ,当墙壁厚度减少 ,注射压力上升 .薄壁注射机的连接杆到压盘厚度的距离通常是 2:1,或者是更低的比率 .而且 ,随着壁厚的变薄 ,注射速度的闭环的控制 ,转移压力和其他的过程变量能 28 在高速度和压力拥包的 情况下帮助控制充满型腔 . 当它开始注射容量时，大量的塑料装入型腔太多了。 我们建议注射40%~70%的型腔容量到模的型腔里面。 在薄壁注射的应用中经常能见到的大大地减少的总循环周期时间可以使把最小注射量降低到型腔容量的20%~30%成为可能，但是 ，只有在彻底了解零件因材料变化而引起的其特性的变化的情况下才能实现。 用户必须小心，小的注射量可能引起材料性能的降低，因此，意味着更长的只社时间。 模子：本身的精度 速度是薄壁模能否做成功的关键的因素之一。 更快的折射速度和更高的注射压力把溶解的热塑性的材料在一个足够 的速度下注入狭窄的型腔以避免其凝固。 如果标准零件注射时间在 2sec内，如果它的厚度减少 25%那么充型时间就能减少 50%，即 1sec钟就能充满型腔。 薄壁模具的好处之一是当壁厚减少时，需要冷却的材料也相应的减少。 随着主要壁厚的减少，循环周期能减少 50%，熔化状态下的系统的小心的管理能使分流道和主流道缩小循环周期的时间。 热的分流道和主流道通常用于薄壁零件的注塑以利于把周期时间减少到最小。 模具的材料也应该被检查。 P20钢在传统的应用中广大被使用，但是，由于薄壁注射的压力不断的增大，模具也必须做得更坚 固。 H13钢和其它的坚韧的钢为薄壁的工具提供了额外的安全保证。 （另外，如果可能，你也可以选用模具的材料这 可以使在高速度注入型腔的时候，不会加快模具的磨损。 ） 不过，比标准的零件来说精密的模具可能要多花费 30%~40%。 可是， 29 生产率成倍提高可以弥补这多花费的部分。 实际上，薄壁的注塑的方法是经常用。