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安全帽注塑模具設(shè)計(jì)及模腔三維造型CAD/CAM班級(jí)：4/23/20234/23/20231 1一 主要工作 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括:注射機(jī)的選擇，總體方注射機(jī)的選擇，總體方案設(shè)計(jì)，零部件的設(shè)計(jì)與選擇等方面。案設(shè)計(jì)，零部件的設(shè)計(jì)與選擇等方面。三維造型。包括：用三維造型。包括：用CAXA制造工程師在計(jì)制造工程師在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造安全帽零件實(shí)體并將模腔分模；算機(jī)中構(gòu)造安全帽零件實(shí)體并將模腔分模；對(duì)模腔進(jìn)行仿真加工；生成對(duì)模腔進(jìn)行仿真加工；生成NC文件等。文件等。實(shí)體裝配。包括：使用實(shí)體裝配。包括：使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)繪出實(shí)體設(shè)計(jì)繪出模具各零部件的實(shí)體；進(jìn)行各零部件的裝配；模具各零部件的實(shí)體；進(jìn)行各零部件的裝配；將裝配全過程及開合模、自動(dòng)落料過程做成將裝配全過程及開合模、自動(dòng)落料過程做成動(dòng)畫。動(dòng)畫。4/23/202324/23/20234/23/20233 3本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵本設(shè)計(jì)主要需解決以下關(guān)鍵點(diǎn):側(cè)孔的抽芯問題。包括：型芯布置方式,開合模與側(cè)向抽芯不干涉問題側(cè)面加強(qiáng)筋的形成問題:采用成型鑲塊，與動(dòng)模板分開加工模具鋼的選擇與模腔的加工關(guān)系的問題:型腔較深,應(yīng)選擇切削性能好的鋼材等4/23/20234二二 塑料制品的設(shè)計(jì)依據(jù)及選材塑料制品的設(shè)計(jì)依據(jù)及選材 1.建筑工地的環(huán)境比較復(fù)雜，漏洞比較多，佩戴安全帽，可以防止落物，又可以防止碰撞。因此對(duì)安全帽的性能要求就很明確：高強(qiáng)度,表面要硬，不易破損,不易擦傷。當(dāng)然還要保證其造型美觀等要求。2.本設(shè)計(jì)采用ABS工程塑料。其特點(diǎn)是“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”，而且原料易得，價(jià)格便宜。ABS即為在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等異種單體后成為改性共聚物，也可稱為改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯優(yōu)越的使用性能和工藝特性。4/23/20234/23/20235 5三 注塑機(jī)的選用 從生產(chǎn)率考慮從生產(chǎn)率考慮n n依本產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（大批量生產(chǎn)），為提高生產(chǎn)率，依本產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（大批量生產(chǎn)），為提高生產(chǎn)率，擬選用臥式注射機(jī)。開模后塑件按自重落下，便于實(shí)擬選用臥式注射機(jī)。開模后塑件按自重落下，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；現(xiàn)自動(dòng)化操作；從制品材料的成型條件考慮從制品材料的成型條件考慮 從制品材料的成型條件知其適用注射機(jī)類型為從制品材料的成型條件知其適用注射機(jī)類型為螺桿式或柱塞式均可。螺桿式或柱塞式均可。柱塞式注射機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用柱塞式注射機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過料筒和活塞達(dá)到塑化與注射兩個(gè)基本作用。方便，通過料筒和活塞達(dá)到塑化與注射兩個(gè)基本作用。但控制溫度和壓力比較困難。但控制溫度和壓力比較困難。由制品體積計(jì)算注射機(jī)的最大注射量由制品體積計(jì)算注射機(jī)的最大注射量 制品所需注射量為制品所需注射量為371.6 371.6 立方厘米立方厘米綜上，選用綜上，選用XS-ZY-1000XS-ZY-1000型臥式注射機(jī)型臥式注射機(jī) 4/23/20234/23/20236 6四四 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 安全帽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是大而深的殼體零件。為此擬定直接澆口澆注。直接澆口是直接和主流道連接，由主流道直接進(jìn)料。由于澆口尺寸大，熔體壓力損失小，流動(dòng)阻力小，進(jìn)料快，容易成型，適用于任何塑料。因流程短，壓力傳遞好，熔體從上端流向分型面（底端），有利于排氣和消除熔接痕。4/23/20237五 分型面的確定 u從制品的形狀出發(fā)，確定分型面主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行考慮：確保塑件表面要求：分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工?？紤]鎖模力：盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下，應(yīng)盡可能減小分型面接觸面積，從而可以增加分型面的接觸應(yīng)力，防止溢料，并簡(jiǎn)化分型面的加工?？紤]模板間距：該塑件的高度為160mm，而底面橢圓尺寸為280mmX260mm。故選擇高度方向可將模板間距減小到最小。便于排溢：為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重合。綜上四點(diǎn)，根據(jù)制品的形狀，應(yīng)選用單分型面，以制品的最大端面作為分型面。4/23/20238六六 模具鋼的選擇原則模具鋼的選擇原則塑件的生產(chǎn)批量塑件的生產(chǎn)批量 模具是高效率的生產(chǎn)工具。每一付模具的使用壽命，直接模具是高效率的生產(chǎn)工具。每一付模具的使用壽命，直接關(guān)系到制件的成本。而每一種產(chǎn)品的預(yù)計(jì)產(chǎn)量，又因市場(chǎng)關(guān)系到制件的成本。而每一種產(chǎn)品的預(yù)計(jì)產(chǎn)量，又因市場(chǎng)需求而定。需求而定。在考慮設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了每模的型腔數(shù)之外，就要考慮其在考慮設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了每模的型腔數(shù)之外，就要考慮其使用壽命。最理想的情況是當(dāng)模具壽命終了時(shí)，該產(chǎn)品正使用壽命。最理想的情況是當(dāng)模具壽命終了時(shí)，該產(chǎn)品正好退出市場(chǎng)。但這實(shí)際很難推斷，因?yàn)槭袌?chǎng)需求是變化莫好退出市場(chǎng)。但這實(shí)際很難推斷，因?yàn)槭袌?chǎng)需求是變化莫測(cè)的。測(cè)的。塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度 塑件的尺寸精度，有塑件的尺寸精度，有50%50%取決于模具。而模具的制造精度取決于模具。而模具的制造精度及耐磨損性能又決定制件的合格率。及耐磨損性能又決定制件的合格率。4/23/20234/23/20239 9 制件的復(fù)雜程度制件的復(fù)雜程度 制件越復(fù)雜，型腔的加工就越難，因而必須選用切削性能好的鋼材。制件越復(fù)雜，型腔的加工就越難，因而必須選用切削性能好的鋼材。制件復(fù)雜程度高，表現(xiàn)在制件圖樣上的尺寸數(shù)目多，加工部位多。制件復(fù)雜程度高，表現(xiàn)在制件圖樣上的尺寸數(shù)目多，加工部位多。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。制件的體積大小制件的體積大小 制件越大，型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削時(shí)，切削應(yīng)力也制件越大，型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削時(shí)，切削應(yīng)力也大。因而對(duì)于大制件的模具最好選用易切鋼。制件小時(shí)，型腔體積大。因而對(duì)于大制件的模具最好選用易切鋼。制件小時(shí)，型腔體積小，所用的刀具（主要是銑刀）強(qiáng)度低，切削量很小。選擇鋼材時(shí)小，所用的刀具（主要是銑刀）強(qiáng)度低，切削量很小。選擇鋼材時(shí)應(yīng)選用質(zhì)地均勻，合金碳化物分布細(xì)而均稱的鋼材。小模具多先作應(yīng)選用質(zhì)地均勻，合金碳化物分布細(xì)而均稱的鋼材。小模具多先作預(yù)硬化處理后加工，要考慮加工的可能性。預(yù)硬化處理后加工，要考慮加工的可能性。制件的光觀要求制件的光觀要求 塑件如為外觀裝飾件，則表面的質(zhì)量好壞能很大程度上影響產(chǎn)品的塑件如為外觀裝飾件，則表面的質(zhì)量好壞能很大程度上影響產(chǎn)品的銷售，凡對(duì)塑件外觀有嚴(yán)格要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣銷售，凡對(duì)塑件外觀有嚴(yán)格要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣熔煉鋼，以達(dá)到最好的型腔拋光效果。熔煉鋼，以達(dá)到最好的型腔拋光效果。4/23/20234/23/20231010選用模具鋼：選用模具鋼：3Cr2Mo(P20)加工前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為2835HRC（即預(yù)硬化）P20為我國引進(jìn)美國通用的塑料模具鋼，預(yù)硬化后硬度HRC2835。用于中、小型熱塑性塑料注射模。真空熔煉的品種可以拋光成鏡面光澤?？估瓘?qiáng)度約為1330。4/23/20234/23/20231111七 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為提高生產(chǎn)率，選用機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，利用注射機(jī)開模力作為動(dòng)力，通過斜導(dǎo)槽、滾筒和滑塊等零件，使力作用于側(cè)向成型零件而把活動(dòng)型芯從塑料制品中抽出，合模時(shí)又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。4/23/202312零件實(shí)體造型設(shè)計(jì)零件實(shí)體造型設(shè)計(jì)4/23/202313九九 模腔分模模腔分模 4/23/202314十十 模腔模擬加工模腔模擬加工 零件的加工一般分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段進(jìn)行。由于本設(shè)計(jì)零件表面及尺寸均要求不高，故這里只進(jìn)行粗加工和精加工兩部分。保證表面粗糙度Ra3.2，精度要求為8級(jí)。12.3.1 零件的粗加工本設(shè)計(jì)中的模腔凹模特點(diǎn)為深又大，故粗加工的目的是切除大部分的材料，刀具受力必然很大，因而需選用直徑較大的刀具。12.3.2 零件的精加工精加工的目的是保證精度，因此，精加工切削余量小，刀具的直徑須選用較小值。球銑刀。4/23/202315十一 模具分模4/23/20234/23/20231616致 謝 衷心感謝XX老師和XX老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程對(duì)本人的悉心指導(dǎo)4/23/20234/23/20231717結(jié)尾歡迎各位老師指教！謝謝！4/23/20234/23/20231818