塑料提桶模具設(shè)計及型腔仿真加工設(shè)計畢業(yè)論文.doc

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書200811前言隨著塑料行業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近年來進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，模具成型已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向。模具是機(jī)械、電子等工業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起著越來越大的作用。模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的市場前景。注塑模具分為熱塑性塑料注塑成型模具和熱固性塑料注塑成型模具兩大類。注塑模具的結(jié)構(gòu)是由塑件結(jié)構(gòu)和注塑機(jī)的形式?jīng)Q定的。凡注塑模具，均可分為動模和定模兩大部分。要真確地、高水平地使用注塑模具計算機(jī)輔助設(shè)計的各種軟件，也必須對模具設(shè)計的原則和方法有透徹的了解。注射成型是塑料制品的主要成型方法,約半數(shù)以上的塑料制品是通過注射成型的。因此，塑料注射模的數(shù)量為其它各類塑料模具之首，約占整個塑料模具總產(chǎn)量的50%以上。同時塑料注射模具的設(shè)計制造和加工精度，均比其它各類塑料模具難度要大一些。一般來說，若能掌握塑料注射模具的制造技術(shù)，則對掌握其它各類塑料模具的制造技術(shù)，顯然會容易多了。注塑模設(shè)計的主要內(nèi)容歸納起來大致有以下幾個方面：A、根據(jù)塑料熔體的流變行為和流道、型腔內(nèi)各處的流動主力通過分析得出充模順序，同時考慮塑料熔體在模具型腔內(nèi)被分流及重新熔合的問題和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的問題，分析熔接痕的位置、決定澆口的數(shù)量和方位。B、根據(jù)塑料熔體的熱學(xué)性能數(shù)據(jù)、型腔形狀和冷卻水道的布置，分析得出保壓和冷卻過程中塑件溫度場的變化情況，解決塑件收縮及補(bǔ)縮問題，盡量減少由于溫度和壓力不均、結(jié)晶和取向不一致而造成的殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。C、塑件脫模和橫向分型抽芯的問題可通過經(jīng)驗(yàn)和理論分析來解決這方面的問題，目前還正在大力研究建立在經(jīng)驗(yàn)和理論計算基礎(chǔ)上的計算機(jī)專家系統(tǒng)軟件，以期這方面的工作能更快、更準(zhǔn)確無誤的在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。D、決定塑件的分型面，決定型腔的鑲拼組合。模具的總體結(jié)構(gòu)和零件形狀不單要滿足充模和冷卻等工藝方面的要求，同時成型零件還要具有適當(dāng)?shù)木取⒋植诙?、?qiáng)度和剛度、易于裝配和制造，制造成本低。以上這些問題，并非孤立存在，而是相互影響的，應(yīng)綜合加以考慮。塑料提桶模具設(shè)計及型腔加工仿真2本課題是對塑料提桶進(jìn)行測繪、模具設(shè)計、模具型腔仿真加工。課題來源于鹽城市羽佳塑料制品廠?；谏a(chǎn)實(shí)踐之上的對塑料提桶的模具設(shè)計以及仿真加工。在設(shè)計過程中要解決塑料提桶制品測繪、模具設(shè)計、在模具設(shè)計時對分型面的選擇、澆口形式與位置的確定、型腔的安排、型腔和型芯冷卻水道的設(shè)置、工藝分析及加工仿真等問題。塑料提桶制品的幾何尺寸進(jìn)行測量后要進(jìn)行合理的后處理。模具分型面處在同一平面時不需要一定的角度，所以選擇底面為分型面。本模具設(shè)計采用直接澆口。為使流道平衡,應(yīng)使各型腔距主流道距離均等。由于所成型的制品形狀簡單且?guī)缀纬叽巛^大,因此可采用冷卻水道圍繞型腔、定模鑲件、型芯主體的冷卻方式。模具方案設(shè)計完成后對型腔進(jìn)行仿真加工。據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計的預(yù)期效果。并且大大提高了注塑模的質(zhì)量和效率。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書200832總體方案論證本課題的設(shè)計目的是對塑料提桶三維造型及優(yōu)化、塑料注射模具設(shè)計和模具加工仿真。其中：1、制品的厚度方向小于2.0；2、制品材料為ABS；3、制品表面粗糙度不低于實(shí)物表面；4、制品生產(chǎn)批量為5萬件；5、制品的其他要求要符合設(shè)計規(guī)范。在進(jìn)行零件的三維造型之前，首先要對塑件進(jìn)行測繪，繪制塑件二維工程圖，然后根據(jù)工程圖進(jìn)行塑件的三維造型，再進(jìn)行型腔的設(shè)計，主要是分型面的設(shè)計，接著就是把分型后的型腔裝配組件調(diào)入Pro/EWildfire4.0進(jìn)行整個模架的設(shè)計，然后進(jìn)行仿真加工。首先是對塑件進(jìn)行測繪。由于該塑件大都為曲面實(shí)際測量有一定困難所以采用多次取斷面進(jìn)行測量的方法。測繪好后使用Pro/EWildfire4.0進(jìn)行三維造型。主要采用拉伸、除料、旋轉(zhuǎn)等步驟造型。根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)備的注射量、鎖模力等方面進(jìn)行考慮，還有塑件的精度等級確定采用一模一腔。同時確保塑件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過注射機(jī)最大容量的80。接著確定模具總體模具結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)所選用的模具結(jié)構(gòu)形式，確定其定模、動模結(jié)構(gòu)。此制品外形簡單，尺寸較大，應(yīng)考慮既節(jié)省材料，減輕模具重量，又使模具結(jié)實(shí)，故作如下分析：A、模具呈圓形，動、定模直接由導(dǎo)柱連接，用錐面配合保證同軸度。此模具在三個角上為導(dǎo)柱空出位置，結(jié)構(gòu)合理。B、該模具采用多段水冷卻，型腔四周雖在冷卻水孔處應(yīng)力集中，但孔徑小。再者，動模受力均勻，不易應(yīng)注射壓力而變形，模具結(jié)構(gòu)合理。C.對各個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，首先是澆注系統(tǒng)。根據(jù)所選用定模及動模模塊及定模板尺寸、模具的類型、型腔的類型、型腔的數(shù)目、布置、成型零件型腔尺寸、形狀及塑料型號等因素，確定澆注系統(tǒng)形式。模具設(shè)計完成后，進(jìn)行型腔的加工工藝分析，在確定加工工藝步驟后，在Cimatron中進(jìn)行刀具路徑設(shè)定完成仿真加工，而后輸出數(shù)控程序。塑料提桶模具設(shè)計及型腔加工仿真43具體設(shè)計說明3.1塑件的測繪塑件為塑料提桶，材料為ABS，用游標(biāo)卡尺對零件進(jìn)行測繪。我們最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的會產(chǎn)生一定的變形，因此對該零件的測量數(shù)值需要進(jìn)行分析處理。如對塑件較大尺寸誤差的進(jìn)行修正，對相同形狀處所測不同尺寸的取均值進(jìn)行圓整，然后繪出零件的草圖。由于條件限制所以采用多次取斷面進(jìn)行測量的辦法。用游標(biāo)卡尺（0300、0.02），曲線測量儀等測量。測繪過程中必須把被測物體放在工作平面上，采用多次測量求平均值，正確地讀取數(shù)據(jù)。測量的主要尺寸如下圖：圖3-1塑件制品圖3.2塑件的造型零件測繪草圖出來以后，應(yīng)該根據(jù)零件的測繪圖，對零件的進(jìn)行三維造型。三維造型可以選用ProE軟件，三維造型的所有參數(shù)與測繪的數(shù)據(jù)一致。首先打開三維軟件ProE，進(jìn)入