南通大学毕业设计(论文)
第一章 前言
1.1 本课题研究的现状及发展趋势
到2010年,市场规模达到860亿美元,其中塑料模约占40%左右。即使在2008年,世界经济受到金融海啸的影响而陷入低谷,当年模具行业产值仍然增长3.68%。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。而水杯盖的注塑设计作为其中成熟的一部分,无论从工艺、模具设计、材料等方面都已经成熟,竞争日趋激烈。新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现、发展迅猛。塑料水杯作为日常生活必须的产品,需求量大。同时随着社会水平的提高。对质量、外形、安全等要求也日益提升。整体来看,无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面我国的塑料注塑模具工业都有了很大进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍很大。高低端塑料水杯产品的差价在10倍以上,对于产品质量的控制也要加强。由此而造成对于一些中高档塑料模具供不应求。同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活,对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求,并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为,目前中国与国外水平相比还存在较大差距,眼前需尽快突破制约塑料模具产业发展的三大瓶颈:一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度;二是塑模企业应向园区发展,加快资源整合;三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上,否则塑料模具发展将受到制约。
1.2 本课题研究的意义和价值
水杯盖的注塑模设计作为注塑模设计的一个典型,同时又有很大的实用价值,通过对它的研究对于提高模具设备的整体水平具有重要意义。对模具设备的智能化、自动化、准确度、专业化都有着很大的意义。而目前我国模具行业理论和实际应用与先进国家相比还有着一定的差距。通过研究实验转台提高设备水平为理论研究和实际应用提供工具保障。促进和推动了我国模具cad/cam技术的发展。有利于理论与实践的双向发展。同时通过本课题的研究为模具设计的更新换代和前进发展打下一定的基础。同时在前人研究的基础上完成分形面、靠破孔、浇注冷却系统、抽芯机构、推出机构设计,使得本人具有综合运用多学科的理论、知识与技能,分析与解决工程问题的能力。使得理论认识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。为以后的工作打下一定的基础。
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1.3 本课题的基本内容,预计解决的难题 1.3.1本课题的基本内容:
1. 根据材料的特性及制品的结构对制件进行工艺分析,制定设计方案:塑料盖直径较大,
在设计中应注意注射机选择和型腔数的确定,以免锁模力不够。然后确定注射机型号及分型面,型腔排放位置、模具类型等。
2.进行模具设计:根据计算确定模具各部分尺寸,选择分形面,设计浇注系统,选择模架和零件。绘制模具装配图、零件图。
3.尽量优化设计方案,避免出现飞边、溢料等质量问题。探讨一下塑料模CAD/CAM/CAE,了解计算机软件在模具设计中的应用。
1.3.2预计解决的难题:
注塑成型的工艺参数的确定以及分型面、主流道、浇口、分流道、推杆、导柱、推板等部分的机械结构设计
1.4 课题的研究方法、技术路线 1.4.1研究方法
要完成塑料水杯盖模具设计的各个方面,包括水杯盖外形的设计,注塑材料的选用,注塑机的选用,成型部分、浇注系统、结构零件、导向零件、紧固零件的模具设计,抽芯机构的设计。避免设计时候的各种禁忌。同时需要充分考虑各个部分间的关系,分配功能时既要充分体现各组成部分的优势,又要考虑到各组成部分工作时序上的协调。
1.4.2技术路线
资料收集→总结整理→计算数据→初步设计画出草图→修改草图→计算机绘图→校核强度→设计必要的辅助机构→编写说明书→反馈与完成
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1.5 研究工作条件和基础
1.经过三年半理论学习及实践,用于进行课题的基本素质。具有一定的机械专业知识基础。
2.拥有的资料包括部分图纸、参考资料以及机械、电气设计手册等。 3.查阅文献的能力设计能力,包括通过资料的整合进行装备设计的技能。 4.拥有电脑、打印机等基础设备和开放式实验室供学生使用进行辅助设计。 5.有丰富的工厂认识实习与生产实习的经验。
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第二章 塑件的分析
2.1外形的尺寸
该塑件为带四个耳状突出的圆角矩形 [10] ,平均壁厚为1.5mm,中心薄壁处为0.78mm,挂钩处为2mm。无孔,有四个挂钩需要通过斜销克服,结构较简单,适合于注射成型。图2-1为实际生活里面的水杯盖,图2-2为我在PRO/E中绘制的零件
图2-1 实际生活里面的水杯盖
图2-2 PRO/E中绘制的零件
2.2精度等级[4]
零件图中重要的尺寸有80±0.01、R1±0.01、30±0.01、1.5±0.01、4.5±0.01、20
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±0.01,等,其余未标尺寸误差为辅助尺寸对照附表C、附表B(GB/T14486—1993),知道这些尺寸的公差等级在2级以上,为高精度等级,其他属一般精度等级。关于塑件的尺寸精度和公差的国家标准GB/T14486-1993中PP公差等级的选用如表2-1
表2-1塑件公差等级[8]
材料代号 材料名称 公差等级 标注公差尺寸 未注公高精度 一般精差尺寸 度 pp 聚丙烯 MT2 MT3 MT5 综合考虑上述因素、塑件基本尺寸以及模具的制造成本和加工,本设计塑件的尺寸精度为一般精度MT3。
1) 塑件表面粗糙度的确定[8]
塑件的表面粗糙度,除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、波纹等疵点外,主要有模具表面的粗糙度决定,一般塑件的表面粗糙度值比模具表面的粗糙度值低一级。如图2-3
图2-3 水杯盖零件图
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