線圈骨架注塑模具設(shè)計(jì)-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及13張CAD圖
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XXX
XX設(shè)計(jì)(XX)開題報(bào)告
題目:線圈骨架的塑料模具設(shè)計(jì)
系 別
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
20XX年 12 月 15 日
第 8 頁(yè)
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況)
1.1題目背景、研究意義
模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母,所有工業(yè)產(chǎn)品,所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)、快速擴(kuò)張,被歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家譽(yù)為“磁力工業(yè)”。由于模具對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大推動(dòng)作用和自身的高附加值,世界模具市場(chǎng)發(fā)展較快,當(dāng)前全球模具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到600億~650億美元,是機(jī)床工業(yè)的兩倍。
1.2我國(guó)塑料模具的現(xiàn)狀
目前塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)內(nèi)約占30%,塑料工業(yè)也是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一,而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類,市場(chǎng)需求也很大,隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展,許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率,縮短周期,降低成本最大限度的提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力。近年來(lái),CAD技術(shù)在很大的程度上實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的愿望,隨著CAD技術(shù)的普遍和深入大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期,提高了制模和復(fù)雜模具的能力。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)發(fā)展而發(fā)展的,在我國(guó)起步較晚,但發(fā)展很快。整體來(lái)看,中國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步,但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí),一些低檔塑料模具卻供過于求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢(shì)。近年來(lái),中國(guó)塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50t以上的注塑模,精密塑料模具的精度已達(dá)到2μm,制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn),多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上,模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高,CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展,高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來(lái)越多,模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高,熱流道模具的比例也有較大提高。另外,三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高,有些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無(wú)圖制造。
綜上所述,我國(guó)塑料模具的質(zhì)量,技術(shù)和制造能力近年來(lái)確實(shí)發(fā)展很快,有些已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際水平,尤其是隨著改革開放政策的不斷深入,(三資)企業(yè)蓬勃發(fā)展,對(duì)我國(guó)塑料模具設(shè)計(jì)制造水平提高起到了非常大的作用。然而,由于我國(guó)模具制造基礎(chǔ)薄弱,各地發(fā)展極不平衡,因此總體來(lái)說(shuō),與國(guó)際先進(jìn)水平相比和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求相比,差距還很大。
表格 1國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)對(duì)照表
項(xiàng)目
國(guó)外
國(guó)內(nèi)
注塑模型腔精度
0.005~0.01mm
0.02~0.05mm
型腔表面粗糙度
Ra0.01~0.05μm
Ra0.20μm
非淬火鋼模具壽命
10~60萬(wàn)次
10~30萬(wàn)次
淬火鋼模具壽命
160~300萬(wàn)次
50~100萬(wàn)次
熱流道模具使用率
80%以上
總體不足10%
標(biāo)準(zhǔn)化程度
70~80%
小于30%
中型塑料模生產(chǎn)周期
一個(gè)月左右
2~4個(gè)月
在模具行業(yè)中的占有量
30~40%
25~30%
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案,研究方法或措施
2.1塑件分析
線圈骨架用于各種金屬細(xì)線的盤繞,材料為ABS,結(jié)構(gòu)如示意圖所示。外形整體為圓柱,中間線圈纏繞部分為臺(tái)階狀,上下有兩片圓形薄壁。中間用通孔用于線圈骨架的固定安裝,通孔直徑亦分為兩部分。要求尺寸的一致性好,表面光潔,平整。上下兩平面有平面度、平行度和垂直公差要求。零件外形較小,且壁薄,形狀較為簡(jiǎn)單,塑料塑性好,易于成
型加工。零件比較簡(jiǎn)單,模具設(shè)計(jì)過程中 圖 1
要考慮到側(cè)抽芯,表面不是很復(fù)雜,可以用一模多腔的結(jié)構(gòu)。
2.2材料分析
ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料,可用通用的加工方法加工。
ABS的熔體流動(dòng)性比PVC和PC好,但是不及PE、PA及PS,與POM和HIPS類似;ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體;其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系,但對(duì)剪切速率更為敏感。
由于該塑料是熱塑性塑料,具有良好的流動(dòng)性,零件大批量生產(chǎn),零件結(jié)構(gòu)帶有側(cè)抽芯,所以選擇注射成型。
2.3擬采用的研究方案
注塑模類型的擬定
注塑模有兩板模、三板模和熱流道模等種類,本模具擬采用兩板模。兩板模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,是應(yīng)用最為普及的一種模具。
澆注系統(tǒng)的方案選擇
方案一:采用潛伏式澆口;潛伏式澆口的優(yōu)點(diǎn)主要有進(jìn)料位置靈活,且制品分型面不會(huì)留下進(jìn)料口痕跡;模具經(jīng)冷卻固化后,從模具中被頂出來(lái)時(shí),澆口會(huì)自動(dòng)被切斷,無(wú)須后續(xù)處理,可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化注塑;適合彈性好的材料等。
方案二:采用側(cè)澆口;側(cè)澆口的主要優(yōu)點(diǎn)有澆口與成形品易分離,側(cè)澆口分流道短,適合一模多腔;加工容易,修正容易。
本塑件為線圈骨架,表面有無(wú)進(jìn)料痕跡對(duì)使用影響不大,且考慮生產(chǎn)選擇一模多腔的模具,綜合考慮選擇方案二,采用側(cè)澆口。
從本塑件的制品精度考慮,結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,塑件尺寸小,考慮到經(jīng)濟(jì)型和大批量生產(chǎn),本模具采用一模兩腔,同時(shí)需要考慮到分流道的設(shè)計(jì)。
型腔結(jié)構(gòu)和排列方式的擬定
設(shè)計(jì)時(shí)在模具結(jié)構(gòu)上采取瓣合式型腔,瓣合式型腔用于整體需要側(cè)抽芯的塑料模中,有兩瓣或多瓣組合成側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),考慮到一模兩腔的壓力平衡和和溫度平衡,型腔平行對(duì)稱排列。
分型面的擬定
分型面的選擇要有利于脫模;必須確保塑料制品尺寸精度;必須保證塑料制品的外觀質(zhì)量要求,有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),綜合考慮選擇如圖所示的分型面。
側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 圖2
根據(jù)結(jié)構(gòu)分類,側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:滑塊+斜導(dǎo)柱的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu);滑塊+彎銷的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu);滑塊+“T”形扣的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu);滑塊+液壓缸的側(cè)向抽筋機(jī)構(gòu);斜滑塊、斜推桿側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。本模具擬采用滑塊+斜導(dǎo)柱的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。
排氣系統(tǒng)的擬定
排氣系統(tǒng):該模具為小型模具,可利用分型面間隙排氣。
推出機(jī)構(gòu)的擬定
推出機(jī)構(gòu)利用套在推桿上的推管推出,推管固定在推管固定板上,當(dāng)注射機(jī)上的頂桿推動(dòng)推管固定板時(shí),推管固定板帶動(dòng)推管,推管推出零件。
加熱及冷卻系統(tǒng)的擬定
該模具采用電熱絲加熱,用水冷。
2.4研究方法及措施
最終方案確定:本模具擬采用兩板模,一模兩腔,型腔采用瓣合式,平行并列排放。澆口采用側(cè)澆口,分型面如圖2所示,采用滑塊+斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),可利用分型面間隙排氣。
3本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn),前期已開展工作
3.1重點(diǎn)
本設(shè)計(jì)要求學(xué)生以工程實(shí)際零件——本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的塑料件為骨架線圈,用于各種金屬細(xì)線的盤繞,該零件是整體上下大中間小的回轉(zhuǎn)體,在回轉(zhuǎn)體的中間是通孔,必須用考慮到側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)才能完成;
確定模具的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行整體設(shè)計(jì);
主要部件設(shè)計(jì)計(jì)算及校核并繪制塑料件零件圖與模具裝配圖;
編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
3.2難點(diǎn)
側(cè)型芯的設(shè)計(jì)與計(jì)算;
推出機(jī)構(gòu)的選擇;
斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):
排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì);
溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
3.3前期已開展工作
查閱線圈骨架的相關(guān)資料,了解線圈骨架模具的系統(tǒng)組成和裝配關(guān)系,并為進(jìn)一步周密的設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。
4完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃。
第1-3周: 前期準(zhǔn)備,查閱資料,了解課題,準(zhǔn)備開題答辯;
第4-6周: 確定設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算;
第7-11周: 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配圖的繪制;
第12-13周:完成三維建模,并進(jìn)行模型裝配;
第13-15周:完善裝配模型,撰寫畢業(yè)論文;
第16周: 畢業(yè)答辯。
指導(dǎo)教師意見(對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見)
指導(dǎo)教師: 年 月 日
所在系審查意見:
系主管領(lǐng)導(dǎo): 年 月 日
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