分類號密級寧寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計(論文)煙灰缸注塑模設計及其數(shù)控加工所在學院機械與電氣工程學院專業(yè)機械設計制造及其自動化班級09機自姓名學號指導老師李延芳2013年3誠信承諾我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設計（論文）《煙灰缸注塑模設計及其數(shù)控加工》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。承諾人（簽名）：2013年3摘要本文是關于煙灰缸塑料件注塑模的設計，主要內(nèi)容包括塑件的成形工藝分析，模具結(jié)構(gòu)形式的確定，分型面位置的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設計，成形零件的結(jié)構(gòu)設計和計算，模架的確定和標準件的選用，合模導向機構(gòu)的設計,脫模推出機構(gòu)的設計等。在正確分析塑件工藝特點和材料的性能后，涉及模具結(jié)構(gòu)、強度、壽命計算及熔融塑料在模具中流動預測等復雜的工程運算問題；運用CAD、三維軟件等不同的軟件分別對模具的設計、制造和產(chǎn)品質(zhì)量進行分析。塑料件注塑模設計，采用一般精度，利用CAD、三維軟件來設計或分析注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，導向部件和脫模機構(gòu)等等。綜合運用了專業(yè)基礎、專業(yè)課知識設計，其核心知識是塑料成型模具、材料成型技術(shù)基礎、機械設計、塑料成型工藝、計算機輔助設計、模具CAD/CAM/CAE等。關鍵詞：模架，標準件，脫模，沒推出機構(gòu)AbstractThispaperisaboutthedesignofplasticinjectionmold,cone-shapedincludeplasticpartsformingprocessanalysis,determinationofdiestructureform,partingsurfacepositioning,gatingsystemformsandrunnerdesign,formingpartsstructuredesignandcalculation,thedeterminationoftheformworkandstandardpartschoose,shutthemoulddesignofsteeringmechanism,strippingoutinstitutiondesign,etc.此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511KeyWords:formwork,standardparts,strippingout,institutiondesign目錄摘要 IAbstract II目錄 III第1章緒論 11.1模具的作用與地位 11.2本次畢業(yè)設計研究目的及意義 1第2章塑件分析 32.1塑件--煙灰缸分析 32.1.1塑件的立體圖建模（圖2-1） 32.1.2塑料名稱 32.1.3生產(chǎn)綱領 32.1.4塑件分析 4第3章塑件結(jié)構(gòu)及工藝性分析 53.1塑件結(jié)構(gòu)分析 53.1.1開模方向 53.1.2脫模斜度 53.1.3分型面 53.1.4收縮率 53.1.5零件壁厚 53.1.6圓角 53.2塑件體積及質(zhì)量 6第4章PC的材料成型工藝參數(shù) 74.1PC性能 74.1.1物理性能 74.1.2PC成型特點 74.2PC注射工藝參數(shù) 8第5章注射機的選擇及校核 9第6章澆注系統(tǒng)的設計 13第7章成型零部件設計 19第8章推出機構(gòu)的設計 21第9章合模導向機構(gòu)設計 23第10章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 25第11章數(shù)控加工 31第12章模具工作原理說明 41結(jié)論 43參考文獻 44致謝 45第1章緒論1.1模具的作用與地位模具是指工業(yè)生產(chǎn)上通過注塑、壓鑄或鍛壓等方式生產(chǎn)產(chǎn)品所用的各種模型和工具，是工業(yè)生產(chǎn)中極其重要而又不可或缺的特殊基礎工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。其生產(chǎn)過程集精密制造、計算機技術(shù)和智能控制為一體，既是高新技術(shù)載體，又是高新技術(shù)產(chǎn)品。由于使用模具批量生產(chǎn)制件具有的高生產(chǎn)效率、高一致性、低耗能耗材，以及有較高的精度和復雜程度，因此已越來越被國民經(jīng)濟各工業(yè)生產(chǎn)部門所重視，被廣泛應用于機械、電子、汽車、信息、航空、航天、輕工、軍工、交通、建材、醫(yī)療器械、五金工具、生物、能源、日用品等制造領域，據(jù)資料統(tǒng)計，利用模具制造的零件數(shù)量，在飛機、汽車、摩托車、拖拉機、電機、電器、儀器儀表等機電產(chǎn)品中占80%以上；在電腦、電視機、攝像機、照相機、錄像機、傳真機、電話及手機等電子產(chǎn)品中占85%以上；在電冰箱、空調(diào)、洗衣機、微波爐、吸塵器、電風扇、自行車等輕工業(yè)產(chǎn)品中占90%以上；在槍支等兵器軍工產(chǎn)品中占95%以上。為我國經(jīng)濟發(fā)展、國防現(xiàn)代化和高端技術(shù)服務做了重要貢獻。模具工業(yè)是重要的基礎工業(yè)。工業(yè)要發(fā)展，模具須先行。沒有高水平的模具就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。現(xiàn)在，模具工業(yè)水平已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，模具技術(shù)也已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。1.2本次畢業(yè)設計研究目的及意義1、調(diào)查研究中外文獻檢索和閱讀能力；2、綜合運用專業(yè)理論和知識分析、解決實際問題的能力；3、設計、計算與繪圖的能力，包括使用計算機的能力；4、掌握模具設計方法和步驟，了解模具的加工工藝過程；5、邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達能力；6、撰寫設計說明書（論文）的能力；7、養(yǎng)成嚴肅、認真、細致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風。第2章塑件分析2.1塑件--煙灰缸分析此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511第3章塑件結(jié)構(gòu)及工藝性分析3.1塑件結(jié)構(gòu)分析該塑件是煙灰缸，對表面美觀有一定要求，設計時要注意對外邊面的處理。塑件基本尺寸，長約112mm，寬約115mm，高約26mm，煙灰缸表面圓角5度，壁厚2mm。3.1.1開模方向由零件的三維圖分析，作為外殼類產(chǎn)品，外表面的表面質(zhì)量是比較重要的，再根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)分析得到，產(chǎn)品的外表面應該在定模上，在產(chǎn)品的內(nèi)表面設置頂出機構(gòu)，所以開模方向應沿零件的Z軸。3.1.2脫模斜度此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511第4章PC的材料成型工藝參數(shù)4.1PC性能4.1.1物理性能聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程材料，密度為1.2g/cm3.聚碳酸酯本色微黃，如加點淡藍色可得到無色透明塑料，可見光的透光率接近90%。聚碳酸酯韌而剛，抗沖擊性在熱塑性材料中名列前茅，用其成型零件可達到很好的尺寸精度并能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持尺寸的穩(wěn)定性，即成型收縮率可恒定在0.5-0.8%。聚碳酸酯抗蠕變、耐磨、耐熱和耐寒性很好，其脆化溫度在-100度以下，長期工作溫度達120度。聚碳酸酯吸水率較低，能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持較好的電性能。聚碳酸酯可耐室溫下的水、稀酸、氧化劑、還原劑、鹽、油、脂肪烴，但不耐堿、胺、酮、脂、芳香烴。聚碳酸酯具有良好的耐氣候性，但其最大的缺點是塑件易開裂，耐疲勞強度較差。用玻璃纖維增強聚碳酸酯，則可克服上述缺點，使聚碳酸酯具有更好的力學性能、更好的尺寸穩(wěn)定性、更小的成型收縮率，并可提高耐熱性和耐藥性，降低成本。主要技術(shù)指標：密度（g/cm3）：1.18-1.20比容（cm3/g）：0.69～0.74吸水率(24h)%:0.3收縮率（%）：0.5~0.8熔點（0C）：抗拉屈服強度（Mpa4.1.2PC成型特點聚碳酸酯雖然吸水性小，但高溫時對水分比較敏感，所以加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度下降現(xiàn)象；聚碳酸酯熔融溫度高，熔融粘度大，流動性差，所以成型時要求較高的溫度和壓力；由于聚碳酸酯熔融粘度對溫度比較敏感，所以一般用提高溫度的辦法來增加熔融塑料的流動性。4.2PC注射工藝參數(shù)注射類型：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速：20～40r/min第5章注射機的選擇及校核5.1注射機的選擇設計模具時，應詳細地了解注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設計出合乎要求的模具，應了解的技術(shù)規(guī)范有：注射機的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、最大成型面積、模具最大厚度和最小厚度、最大開模行程以及機床模板安裝模具的螺釘孔的位置和尺寸。公稱注塑量；指在對空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注塑成型過程所需要的時間稱為裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力。注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。所使用的模具尺寸范圍.開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停.空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間.選擇螺桿式注塑機的型號為：XS-ZY-500，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表2注射機參數(shù)注塑機型號XS-ZY-額定注射量1000cm3螺桿（柱塞）直徑85mm注射壓力121Mpa注射行程260mm注射方式螺桿式鎖模力4500KN最大成型面積1800cm2最大開合模行程700mm模具最大厚度700mm模具最小厚度300mm噴嘴圓弧半徑R18mm噴嘴孔直徑Φ7.5mm頂出形式兩側(cè)設有頂桿，機械頂出動、定模固定板尺寸900X1000mm拉桿空間650X550mm合模方式中心液壓、兩側(cè)機械頂桿液壓泵流量200、18L/min壓力614Mpa電動機功率40KW加熱功率14KW機器外形尺寸7670X1740X2380mm5.2型腔數(shù)目的確定及校核根據(jù)市場經(jīng)濟及生產(chǎn)效率的要求，本模具采用一模2腔型腔結(jié)構(gòu)，即型腔數(shù)目。因型腔數(shù)量與注射機的塑化速率、最大注射量及鎖模量等參數(shù)有關，因此有任何一個參數(shù)都可以校核型腔的數(shù)量。一般根據(jù)注射機料筒塑化速率確定型腔數(shù)量；式中——注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；——注射機最大注塑量，g；——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量，；——單個塑件的質(zhì)量，。式中、、也可以為注射機最在注射體積（cm3）、澆注系統(tǒng)凝料體積（cm3）、單個塑件的體積（cm3）。估算澆注系統(tǒng)的體積：V=0.6xV=20.295cm3故取滿足我們設計要求。5.3鎖模力的校核第6章澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流到，分流道、冷料穴，澆口。澆注系統(tǒng)的設計是注塑模具設計的一個重要環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響，故設計時要使型腔布置和澆口開始部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，而澆口的位置也要適當，盡量避免沖擊嵌件和細小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不影響塑件的外觀。概括說來，需要注意以下問題：1.適應塑料的工藝性；2.流程要短；3.排氣良好；4.避免料流直沖型芯或嵌件；5.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量?。?.澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱；7.修整方便，保證制品外觀質(zhì)量；8.防止塑件變形。6.1分型面的選擇分型面是模具結(jié)構(gòu)中的基準面，選擇模具分型面時通?？紤]如下有關問題：1根據(jù)塑件的某些技術(shù)要求，確定成型零件在動模和定模上的配置；2塑件的生產(chǎn)批量；3結(jié)合塑件的流動性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置；4型腔的溢流和排氣條件；5模具加工的工藝性。分析零件特點后，發(fā)現(xiàn)零件的外表面有比較高的精度要求，且經(jīng)過模流分析，模具澆注是使用側(cè)澆口，所以決定分型面沿零件的外表面。如下圖所示：此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511第7章成型零部件設計本成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。查表得PC收縮率為Q=0.3～0.8%，故平均收縮率為Qcp=0.7%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z=△/3。7.1型腔和型芯工作尺寸計算（此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511第8章推出機構(gòu)的設計推出結(jié)構(gòu)由推出、復位、導向三大部分組成。本設計塑件脫模依靠注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件自動脫模。推出機構(gòu)設計原則：（1）設計的推出機構(gòu)應盡量使塑件留于動模一側(cè)（2）塑件在推出時不發(fā)生變形和損壞（3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量（4）合模時推出機構(gòu)正確復位（5）在推出和復位的過程中，結(jié)構(gòu)應盡量簡單，動作可靠、靈活，制造容易。（1）推件力是將制品因收縮對型芯的摩擦力和大氣壓力。Ft＝Ap(μcosα-sinα)+qA1（6-3）式中，A—塑件包絡型芯的面積p—塑件對型芯單位面積上的包緊力，P取0.8×107～1.2×107帕；α—脫模斜度；PC≥5°q—大氣壓力0.09兆帕μ—塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3；式中,[σ]—頂桿材料的許用應力Mpa；σ—頂桿反受的應力Mpa。第9章合模導向機構(gòu)設計導向機構(gòu)是保證動模和定模上下模合模時，正確定位和導向的零件。合模導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位，本設計采用導柱導向定位。導向機構(gòu)除了有定位和導向作用外，還要承受一定的側(cè)向壓力。塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單面?zhèn)葔毫?，或者由于成型設備精度低的影響，使導柱承受了一定的側(cè)向壓力，從保證模具的正常工作。導柱的結(jié)構(gòu)形式可采用帶頭導柱和有肩導柱，導柱導面部分長度比凸模端面高出8～12㎜，以避免出現(xiàn)導柱未導正方向而型芯先進入型腔。導柱材料采用T10，HRC50～55，導柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8μm，導向部分Ra為0.8～0.4μm，本設計采用？根導柱，固定端與模板間采用H7/m6此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511別對于大型、精密的模具，導柱的直徑需要進行強度校核。導套：導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導柱軸向固定容易。圖18導柱和導套第10章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計模具成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料熔體的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形大，并且還容易造成溢料和粘膜；模具溫度過低，則熔體流動性差，塑料輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑料收縮不均勻，導致塑料翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。PP推薦的成型溫度為160-220℃，模具溫度為40~8010.1對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求10.2冷卻系統(tǒng)設計：此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ50668151110.2.1設計原則10.2.2冷卻時間的確定在對冷卻系統(tǒng)做計算之前，需要對某些數(shù)據(jù)取值，以便對以后的計算作出估算；取閉模時間3S，開模時間3S，頂出時間2S，冷卻時間30S，保壓時間20S，總周期為60S。其中冷卻時間依塑料種類、塑件壁厚而異，一般用下式計算：此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ50668151110.2.4高溫噴嘴向模具的接觸傳熱Q=3.6A(t－t)=3.6×4069×10×140×（220－50）=348.63 KJ/h式中：A——注塑機的噴嘴頭與模具的接觸面積（m），A=4069×10m（A=4R=4×3.14×18=4069×10m，R=18mm注塑機噴嘴球半徑，）；——金屬傳熱系數(shù)=140(W/m℃)； t——模具平均溫度℃t=50；t——熔融塑料進入型腔的溫度℃t=220。此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511第11章數(shù)控加工11.1數(shù)控銑床的編程特點數(shù)控銑床是通過兩軸聯(lián)動來加工零件的平面輪廓，通過兩軸半控制、三軸或多軸聯(lián)動來加工空間曲面零件。數(shù)控銑削加工編程具有如下特點：1、數(shù)控銑床一般僅具有直線和圓弧的插補功能，因此非圓曲線的加工是按編程允許誤差將曲線分割成許多小段再用直線或圓弧逼近得到，編程時需計算各節(jié)點坐標。11.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控銑床編程就是按照數(shù)控系統(tǒng)的格式要求，根據(jù)事先設計的刀具運動路線，將刀具中此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511型芯數(shù)控加工編程如下：G40G17GG91G28Z0.0T00M06G0G90X-1.7218Y3.5452S0M03G43Z.3937H00Z.1181G2X-1.7218Y3.5452Z-.031I.0833J-.0301K.0237F9.8X-1.7175Y3.5551Z-.0339I.0833J-.0301K.0237此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511X.2686I.2686J-.3974X1.8373Y1.856I-1.9969J-2.9543X1.5687Y1.4195I-.4796J-.0058X-1.5687I-1.5687J3.2023X-1.8373Y1.856I.211J.4307X-1.454Y3.4218I3.5656J-.043G1X-1.3222Y3.3552G2X-.1859Y4.645I3.0505J-1.5422X.1859I.1859J-.275X1.6896Y1.8543I-1.9142J-2.8319X1.5037Y1.5521I-.332J-.004X-1.5037I-1.5037J3.0697X-1.6896Y1.8543I.146J.2981X-1.3222Y3.3552I3.418J-.0412G1X-1.1905Y3.2886X-1.7003Y3.5464Z-.0678I.0833J-.0301K.0237X-.4232Y4.996I3.4286J-1.7333X.4232I.4232J-.626X2.1133Y1.8594I-2.1515J-3.1829X1.6901Y1.1717I-.7556J-.0091X-1.6901I-1.6901J3.4501X-2.1133Y1.8594I.3324J.6786X-1.7003Y3.5464I3.8416J-.0463G1X-1.5685Y3.4798G2X-.3405Y4.8736I3.2969J-1.6667X.3405I.3405J-.5037X1.9656Y1.8576I-2.0688J-3.0606X1.6251Y1.3043I-.6079J-.0073X-1.9656Y1.8576I.2675J.546X-1.5685Y3.4798I3.6939J-.0445G1X-1.4368Y3.4132X1.818Y1.8558I-1.9861J-2.9383X1.5602Y1.4368I-.4603J-.0056X-1.5602I-1.5602J3.185X-1.818Y1.8558I.2025J.4134X-1.4368Y3.4132I3.5463J-.0428G1X-1.305Y3.3465此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511G3I-.6547J0.0G1X.8909G1X1.0602Z-.1193G0Z.5118M02第12章模具工作原理說明注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的結(jié)構(gòu)雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和結(jié)構(gòu)以及注射機的類型等不同而可能千變?nèi)f化，但是基本結(jié)構(gòu)是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件三部分組成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的部分。澆注系統(tǒng)是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動模、定模和型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。主流道它是模具中連接注射機射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道頂部呈凹形以便與噴嘴銜接。主流道進口直徑應略大于噴嘴直徑(O．8mm)以避免溢料，并防止兩者因銜接不準而發(fā)生的堵截。進口直徑根據(jù)制品大小而定，一般為4—8mm。主流道直徑應向內(nèi)擴大呈3°到5°的角度，以便流道贅物的脫模。它是設在主流道末端的一個空穴，用以捕集射嘴端部兩次注射之間所產(chǎn)生的冷料，從而防止分流道或澆口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔，則所制制品中就容易產(chǎn)生內(nèi)應力。冷料穴的直徑約8一lOmm，深度為6mm。為了便于脫模，其底部常由脫模桿承擔。脫模桿的頂部宜設計成曲折鉤形或設下陷溝槽，以便脫模時能順利拉出主流道贅物。此后內(nèi)容已刪，需要詳細內(nèi)容（論文，圖片，CAD圖紙，開題報告），聯(lián)系QQ506681511)塑件成型。開模時動模部分隨動板一起運動漸漸將