1.绪论1模具的简单介绍模具,是工业生产上用来注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到想要的物品的不一样模子。
简单来说,模具是一种工具,是用于制作成型所需物品的,这种工具由各种不同构造的零件组成,不一样的模具由不一样的零件组成。
它是通过改变模具的构造以改变物品的外观型状。
有“工业之母”的外号模具有很多不同的类型,基于成型对象和成型工艺来分成:①用于成型金属类型的模具。
②用于成型非金属与粉末冶金的模具。
包含塑料模具(例如双色模具、压塑成型模和挤塑模等)、橡胶模和粉末冶金模等。
根据结构不同的特点,模具也可以分为二维平面的冲裁模与三维空间的型腔模。
一般来说模具是单件,用于小批量生产。
模具模具是通过对不同材料进行成型生产的一种设备,能够满足各种材料以及不同外形产品加工需求。
模具技术覆盖到各个领域当中,比如汽车的生产,航天航空,建筑材料生产,医疗器械等等,都需要模具技术的支持,就比如现在国内的汽车发展来说,这些年发展的比较快,这些都离不开模具技术的支撑。
模具制造研发部门对于各个行业都有举足轻重的影响,特别是对大型制造企业,成员构筑里从事模具相关的人员往往占据较大比例,其重要性不言而喻。
我国的模具产值在近些年来连年攀升,在模具出口这一方面,市场的需求量也与日俱增、国内模具消费量也在稳步增长,根据我们查询工业网数据得知,我国于2018年的模具消费量就已经高达到了2555亿的数值,这个数值占据全球模具消费量的三分之一以上,这是国内模具技术的进步的有力证据,以及体现了我国模具行业在世界的地位。
模具是通过对不同材料进行成型生产的一种设备,能够满足各种材料以及不同外形产品加工需求。
模具技术覆盖到各个领域当中,比如汽车的生产,航天航空,建筑材料生产,医疗器械等等,都需要模具技术的支持,就比如现在国内的汽车发展来说,这些年发展的比较快,这些都离不开模具技术的支撑。
模具制造研发部门对于各个行业都有举足轻重的影响,特别是对大型制造企业,成员构筑里从事模具相关的人员往往占据较大比例,其重要性不言而喻。
我国的模具产值在近些年来连年攀升,在模具出口这一方面,市场的需求量也与日俱增、国内模具消费量也在稳步增长,根据我们查询工业网数据得知,我国于2018年的模具消费量就已经高达到了2555亿的数值,这个数值占据全球模具消费量的三分之一以上,这是国内模具技术的进步的有力证据,以及体现了我国模具行业在世界的地位。
2注塑模的发展现状自20世纪初以来,模具制造业发展迅速,塑料模具尤为突出。
它可以在各行各业的各个领域看到,已经融入人们的生活,并与人们的生活保持着密不可分的关系。
有各种类型的塑料模具,其中注塑模具占大多数。
注塑模具在制造业中也具有很高的地位。
各种机械的许多操作与塑料都有互利的关系。
注塑模具日益重要的地位引发了各种新兴产业的兴起,从而促进了经济发展。
在国家的支持下,许多杰出的人才已经投入到塑料行业。
许多人的就业问题以及由于需要将理论知识注入塑料模具中,中国的模具行业在世界上也占有主导地位,具有巨大的发展潜力和市场前景。
注射成型又称作注射塑料成型,他的具体操作方法将高温加热的液体状粘稠塑料利用高压力注入到特定的模具中,并随着时间的流逝而从模具中逸出。
就可以得到满足模具和空腔尺寸和形状要求相符的塑料件。
简单有效快捷,因为熔融塑料并没有很活跃的化学性质,一个模具可以多次重复使用。
这个过程里面最重要的步骤是设计模具成型零件,就是型腔。
因为我们想要的塑料成品尺寸和形状这两个部分是与型腔休戚相关的。
从历史发展过程的轨迹来看,我们发现在竞争日益激烈的市场中,商家不仅需要做到降低产品成本,还要同时实现提升产品的质量与升级技术,只有如此才可以确保企业发展的长久性,从而赢得消费者的青睐,才可以获得更多收益,质量才是开拓产品销售渠道的有力敲门砖。
自从改革开放以来的五十几年,我们的国家每个行业都形成了较为完善的产业发展体系,模具产业也走进了千家万户,人们都能用得起高标准的生活物资。
模具行业在我国最先发光发热应该是制造枪炮,核弹等国防用途,到如今已近渗入进了农业和人们的日常生活。
从国防到汽车,到航天,到铁锅铁铲,我国的经济发展背后能看见模具行业在其中发挥的重大作用,如今手工制品已经开始大量被模具制品取缔。
中国内部的塑料模具行业的前景经过上文描述已经无需多余的语言去吹嘘。
我国在11届三中全会制定了五年计划,全球化趋势,带来更多的技术共享及外销内销的商机,伴随着计算机网络技术的发展,以致我国的模具技术进步非常之快,并且制造和信息已经集成在一起。
数字化的发展已成趋势,模具设计也是如此,必然会紧跟时代发展的脚步。
从1980年到现在,境外的注塑模具技术发展进步异常迅速。
他们生产的模具越来越集成,网络化和整体化,不光要求生产效率,而且产品的质量也有很大提升。
塑料模具的进步创新很受发达国家的重视,我们都清楚制造业才是一个国家工业体系的支柱,国外先进国家制造业中模具制造占比往往能达到1/3,这说明了一个国家模具制造在他们工业体系中的重要地位,这值得我们借鉴学习。
在欧美一些国家,他们的工业革命来得较早,当时的形势相对稳定,这是其模具工业早期发展的最根本原因。
计算机技术早在2000年开始就在我国开始了普及,伴随着工程制图软件的应用,模具的发展突破速度一时无两。
这些新的三维造型软件和平面制图软件在行业里的广泛应用,让技术人员的工作便利化,简单化,程序化,规范化,模具生产周期得到了大大降低。
比如CAD软件的使用,这款软件有强大的运算逻辑功能,取代了传统的手工制图,更加精确更加简单就是他最大的优点。
还有他夹带的二次开发功能,模具变得成熟。
还有应用广泛的CAE软件,他甚至可以模拟分析模具成型过程,让技术人员能对模具加工过程做出一定程度上的预知。
可以有效规范避免了模具设计中的一些缺陷还有不足,显著的提高了模具设计的准确性,让工业次品的数量大大减少。
在这个毕业设计里,鄙人熟练运用UG,CAD,Word等软件及专业知识,完成了这篇文章的设计和编写,熟悉了塑料物品的成型方法以及如何选择塑料的合适材料。
我终于学会了怎样生产塑料零件的方法流程。
而且关于如何选择注塑机和使用它也有一定的了解;也知道了怎样将模具设计知识与实际生活相结合。
在此设计中,我还成功地训练了自己总结知识的能力,因此极大地磨练了我的耐心。
2.塑件分析2.1塑件工艺性分析图2-1零件图如上图所示为本次设计的塑件,该件内部较复杂但是整体并无特殊结构,所以只需要设计一般的2板模即可。
经过对产品实用性的考究,零件材料选择ABS材料,而ABS的表面粗糙度一般为Ra0.8,出于实用性的考虑,表面最好光滑,圆润,无熔接痕,所以符合我们对于注塑件的要求。
对于深腔类的产品,脱模的过程中为了方便顶出产品,一般均为设计脱模斜度,那样在顶出的时候,塑件与产品之间的摩擦力就会很小,方便顶出,本次设计的零件是电视机底座,所以不需要设计脱模斜度。
出于经济性考虑,该铸件应当是中小批量生产,对于塑料产品来说增加型腔数目就会降低塑件的表面精度质量[19]。
所以我们要同时保证塑件表面质量,又要保证批量生产所以决定最终预设计一模2件。
2.2 塑件材料分析该塑件采用ABS。
ABS的材料特性如图所示:3.模具方案的确定3.1分型面的确定根据分型面选择的标准,选择塑料件分型面的最大表面轮廓。
塑料部件应留在可移动模板的侧面。
塑料部分用推杆推出,所以在注塑期间产生的飞边不会让塑件的质量愈来愈差,然后利用分型面排气。
将分模面设置到平面上。
一般来讲分型面形式有水平分界面,阶梯分界面,平面和曲面分界面,我选择了水平分界面。
根据塑料零件的结构模型结合分型面的选择标准,选择塑料零件截面面积最大的底面上的分型面,这样的决定对模具的移除是有利的,如图所示:3.2型腔数目的确定单型腔的模具的可靠性跟灵活性要比多型腔模具强,多型腔模具比较适合大批量中小型塑件的制造。
若是多型腔注射模,注射机注塑速率与锁模力都对模具的型腔数目有很大作用,除此以外,型腔数量将直接作用于塑件精度的成本。
因塑化速率大大影响模具型腔数目,所以以注塑机的额定塑化速率确定型腔数目。
因为此塑件为小型塑件,且是大规模的生产,为促进生产效率,选一模两腔这一模具排布。
3.3模架的确定一般来讲,模架拥有更大选择范围,因为模架通过不一样形状的零件拼接而来,根据塑件的尺寸以及成型零件大小得到最适合不同模架的模板厚度。
本次研究展开设计工作是通过侧浇口以开展,所以模架一定要为大口这种类型,塑件的长度216mm,塑件的宽度23 塑件距离型腔边缘壁厚S取30mm,2个塑件的间距30mm 根据计算公式L=2S+2A+C N=2S+B计算取整。
最终的型腔尺寸是276×134mm,(3)计算模板尺寸根据型芯型腔的尺寸,计算模板尺寸模板的长度计算:模板的宽度计算:型腔的长度276 型腔的宽度134 所以型腔距离模板边缘距离s取80-85mm 根据计算公式L=2s+a N=2s+a计算得出定模模板尺寸是290×440mm,经查表需要选择标准模架标准的模架的尺寸为300X450mm选择模架型号以及尺寸最终我们计算结果显示:选用CI-3045-A90-B60-C90型模架最为合适。
所以4.注射机的选择1)注射量的计算塑件体积为:V 塑≈37.4cm 3图4-2 体积 注塑过程中肯定会产生损耗还有会有溢出现象,所以呢,我们计算注塑量的大小,要多出一些余量,讲到余量的计算,根据以往的经验,产生了一定的标准范围,另外,注塑件的注射量组成由俩个方面:塑件的体积以及分流道的体积,综上所述,计算注塑量要知道有几个塑件及分流道的尺寸,根据相关的注塑标准呢,常用的计算方法就依据塑件的大小多出百分之二十至百分之一百, 这里,我们选择百分之二十来计算,所以,注塑量的大小就如下:V=n ×1.2×i V式中 n ——模腔数量;——单个制品的体积;——所需塑料体积。
带入数值计算可得:V 总=1.2n V 塑=1.2×2×37.4=89.763c m (n 为型腔数目) 根据以上计算以及模具的总体高度 我们选择XS-ZY-250。
相关参数下表所示:表3-1 XS-ZY-250型注射机参数 注塑机的型号XS-ZY-250 理论的 注射量/cm 3250 注射的 压力/MPa 130i V V5.模具结构设计5.1 型芯型腔尺寸的计算与其他的材料相比,ABS,是收缩范围比较大的塑料,所以成型零件的尺寸我们根据平均值法来计算。
然后查找手册,得到平均收缩率为0.55%。
根椐塑件的要求,该塑件可按精度等级为4级精度选取。
型腔凹模尺寸计算:(一)、型腔径向尺寸的计算:LM+δz =[(1+S cp)L S-3/4Δ]+δz凹模制造公差(mm)δz————由:L S1=216.6mm L s2=103.5mm又查表知MT5精度时塑件公差值Δ1= 0.16mm Δ2= 0.1mm由于:δz= 1/4Δ得:δz1=0.04mm δz2=0.025mm+δz = [(1+S cp)L S-3/4Δ]+δz则:LM1型芯凸模尺寸计算:(一) 型芯径向尺寸的计算运用平均收缩率法:(二) 型芯高度尺寸的计算运用平均收缩率法:5.2浇注系统的设计5.2.1主流道设计浇 口 套是一个标准件,它要求跟注射 机的喷嘴跟随一样的频率,经常会造成一些程度方面的磨 损,这样的零部件都被对浇口套在 材料 的向面提出更高的标 准,位置处于注 塑成型流程,要求将主通道口与 定 位圈组成同一个链接体,但是呢 ,定位圈 与 浇口套等都是独立的一个个体,这样会更利于物件的拆换。