腳盆注塑模具設(shè)計(jì)【含三維SW模型】【含CAD圖紙】
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設(shè)計(jì)流程
下面我簡單說一下我對于課題的了解
模具就是在工業(yè)生產(chǎn)中,用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專用工具,通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品。?
它是一種生產(chǎn)塑料制品的工具。由幾組零件部分構(gòu)成,這個組合內(nèi)有成型模腔。注塑時,模具裝夾在注塑機(jī)上,熔融塑料被注入成型模腔內(nèi),并在腔內(nèi)冷卻定型,然后上下模分開,經(jīng)由頂出系統(tǒng)將制品從模腔頂出離開模具,最后模具再閉合進(jìn)行下一次注塑,整個注塑過程是循環(huán)進(jìn)行的。
本課題以腳盆為設(shè)計(jì)對象,主要研究了該零件的3D快速模具設(shè)計(jì)技術(shù)。通過對傳統(tǒng)的2D設(shè)計(jì),3D設(shè)計(jì)以及最新的參數(shù)化設(shè)計(jì)做比較,發(fā)現(xiàn)采用SolidWorks2004的模具設(shè)計(jì)平臺,可以大大提高模具設(shè)計(jì)的效率,也提高了產(chǎn)品快速響應(yīng)市場的能力。對此課題的研究讓我們初步了解了模具設(shè)計(jì)的過程,對我們今后的發(fā)展有很大的幫助。
接下來我闡述一下我設(shè)計(jì)腳盆零件及其凸凹模的過程
之后進(jìn)入我認(rèn)為整個設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的過程:零件模架的建立。
零件模架是整個注塑系統(tǒng)的核心,它包括各類模板,澆口套,定位圈,定位螺釘,凸模凹模,冷卻系統(tǒng)等一系列零部件,
首先確定各類模板的尺寸,包括定模板,動模板,定模板固定板等等,選擇了IMOLD里面的STRACK的模架N系列,
之后添加定位螺釘
接下來要做的就是澆注系統(tǒng),澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)中最重要的問題之一。澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對制品質(zhì)量影響很大。它的設(shè)計(jì)合理與否,直接影響著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難易。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很多的原則,比如澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠,凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整等。IMOLD里面有幾家廠家提供澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,選的是HASCO的供應(yīng)商提供的General類型,根據(jù)GB/T4169.18-2006,選擇直徑為120的定位圈,以及DME的供應(yīng)商提供的General類型,選擇直徑為50的澆口套。將定位圈放到上固定板下5~8mm的位置就可,這個標(biāo)準(zhǔn)在我所查找的資料中有提到。我選擇的是8MM。
然后是頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),
最后是添加冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)我采用的是普通水冷,它成本低,冷卻管設(shè)計(jì)簡單,對設(shè)備要求也不高,很適合我做的腳盆這種生活日常用品,考慮到腳盆的尺寸,我采用雙層冷卻管道布置,資料顯示,冷卻管道與型腔的距離應(yīng)保持在15~20mm,冷卻管的粗細(xì)應(yīng)在8~22mm,管道孔距應(yīng)達(dá)到5~8倍管道直徑,所以綜合考慮后,我選擇的是直徑為20的冷卻管道,管道間距為六倍管道直徑,然后選擇合適的對應(yīng)位置放置管道的進(jìn)水口出水口,接著添加入水管接頭
修整的時候我采用的是IMOLD里面的一項(xiàng)PocketManager,里面的Automatic,也就是開孔管理的自動開孔,選中模架庫,標(biāo)準(zhǔn)件,頂桿,澆口及流道,冷卻系統(tǒng),然后就可以自動開孔,生成比較立體化,更為直接的模架了。
到這,我的整個模架部分就做完了,整個設(shè)計(jì)的三維造型也就完成了。
接下來的工作有兩項(xiàng),一項(xiàng)就是通過CAM軟件加工出腳盆的型芯和型腔,還有一個就是CAD二維圖的繪制。
完成二維圖,我得整個設(shè)計(jì)部分就結(jié)束了,通過完成這次的腳盆模具畢業(yè)設(shè)計(jì),感覺收獲很大,不僅感覺在本專業(yè)知識面擴(kuò)大了,特別是模具實(shí)際方面的知識,從原來的一知半解到現(xiàn)在已有一個較為清晰的認(rèn)識,雖然在設(shè)計(jì)過程中缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),難免在實(shí)際模具的開發(fā)生產(chǎn)過程中對問題的突發(fā)性缺乏預(yù)見能力,但基本能把大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識都融會貫通起來了,并用于此次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中,達(dá)到學(xué)以致用的目的。
此外,對SolidWorks軟件與MasterCAM軟件有了更深刻的認(rèn)識,在軟件的操作也比原來提高了一個檔次,然而,本人在使用SolidWorks軟件來進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程中,從造型的外觀設(shè)計(jì)到整體模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì),曾遇到過不少的困難,影響了設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展,但經(jīng)過自己的一番鉆研、與同學(xué)、老師探討和請教之后,問題終于迎刃而解。
另外,在此設(shè)計(jì)過程中也做了很多重復(fù)性的工作,往往一個在造型上的缺陷,對后期的設(shè)計(jì)工作帶來影響而不得不推翻重新開始,于是,在不斷犯錯與解決中我總結(jié)了在設(shè)計(jì)過程中的一定經(jīng)驗(yàn),此中經(jīng)驗(yàn)對我來說是十分寶貴的此種經(jīng)歷對我獨(dú)立思考問題、解決問題的能力也帶來很大的提高。
布氏硬度HB,洛氏硬度HR(HRC,HRS),韋氏硬度HV
HB應(yīng)用范圍較廣,布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。HRC適用于表面高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區(qū)別在于硬度計(jì)之測頭不同,布氏硬度計(jì)之測頭為鋼球,而洛氏硬度計(jì)之測頭為金剛石。HV-適用于顯微鏡分析。
兩種都是測試硬度的標(biāo)準(zhǔn),區(qū)別在于測量方法不同。
布氏硬度
用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球,以規(guī)定的試驗(yàn)力(F)壓入式樣表面,經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗(yàn)力,測量試樣表面的壓痕直徑(L)。
洛氏硬度
洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,三種壓頭,它們共有9種組合,對應(yīng)于洛氏硬度的9個標(biāo)尺。
表面淬火是將剛件的表面層淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方法。表面淬火時通過快速加熱,使剛件表面很快到淬火的溫度,在熱量來不及穿到工件心部就立即冷卻,實(shí)現(xiàn)局部淬火。
淬火
將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時間,隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,
ABS 的常用壁厚推薦值1.2~1.8mm,分析設(shè)計(jì)塑件功能要求,確定塑件的壁厚為3mm。在塑件的內(nèi)外表面,沿脫模方向設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。根據(jù)已選定的材料ABS,其脫模斜度宜為(40ˊ~1.5°)結(jié)合分析本塑件形狀,定其脫模斜度為50′。
1 ABS的性能
ABS為丙烯睛-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好“堅(jiān)、韌、鋼”的綜合性能。它是無定型聚合物,ABS是一種通用型工程塑料,其品種多樣,用途廣泛,也稱“通用塑料”,(MBS稱為透明ABS),ABS易吸濕,比重為1.05g/cm3(比水略重),收縮率低(0.60% ),尺寸穩(wěn)定,易于成型加工。
2 ABS的工藝特點(diǎn)
2.1 ABS的吸濕性和濕敏性都較大,在成型加工前必須進(jìn)行充分干燥和預(yù)熱,將水分含量控制在0.03%以下。
2.2 ABS樹脂的熔融粘度對溫度的敏感性較低(與其它無定型樹脂不同)。ABS的注射溫度雖然比PS稍高,但不能像PS那樣有寬松的升溫范圍,不能用盲目升溫的辦法來除低其粘度,可用增加螺桿轉(zhuǎn)速或注射壓力的辦法來提高其流動性。一般加工溫度在190-235℃為宜。
2.3 ABS的熔融粘度屬中等,比PS、HIPS、AS均較高,需采用較高的注射壓力啤貨。
2.4 ABS料采用中等注射速度啤貨效果較好。(除非形狀復(fù)雜、薄壁制件需用較高的注射速度),產(chǎn)品水口位易產(chǎn)生氣紋。
2.5 ABS成型溫度較高,其模溫一般調(diào)節(jié)在45-80℃。生產(chǎn)較大產(chǎn)品時,定模(前模)溫度一般比動模(后模)略高5℃左右為宜。
2.6 ABS不宜在高溫炮筒內(nèi)停留時間過長(應(yīng)小于30分鐘),否則易分解發(fā)黃。
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