燈座模具設(shè)計(jì)

1、中國工程物理研究院工學(xué)院二0一0屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：燈座塑料模設(shè)計(jì)系部：機(jī)械系專業(yè)：數(shù)控技術(shù)與應(yīng)班級(jí)：10級(jí)數(shù)控2班學(xué)生姓名：任浩東指導(dǎo)教師：孫銘、任紅兵、伍濤2012年9月2013年3月、兒、4刖百現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、制造信息化與智能化，是!”世紀(jì)中國模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務(wù)。應(yīng)用信息技術(shù)將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論、方法與制造技術(shù)加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動(dòng)中國由模具制造大國走向模具制造強(qiáng)國的重要措施。為此，中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)首次組織眾多專家教授，經(jīng)過三年的共同努力，順利地完成了中國模具設(shè)計(jì)大典出版工后，又組織多位專家教授完成中國模具設(shè)計(jì)大典數(shù)據(jù)庫（簡稱模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫）的編制工作，

2、模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫與模具設(shè)計(jì)大典配套使用，能使廣大工程技術(shù)人員在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和制造時(shí)更方便、快捷、準(zhǔn)確地選用有關(guān)數(shù)據(jù)、圖表等最新設(shè)計(jì)資料。模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫由模具材料工程數(shù)據(jù)庫、模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫、塑料模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、沖模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、鍛模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、鑄造工藝裝備與壓鑄模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成。模材料工程數(shù)據(jù)庫主要匯總了中國、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、日本、韓國、美國、歐共體、德國、英國、法國、俄羅斯、瑞典、意大利等國家（或組織）常用冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼的鋼號(hào)、特點(diǎn)與應(yīng)用、化學(xué)成分、物理性能、熱加工與熱處理規(guī)范、力學(xué)性能、化學(xué)性能、工藝性能、選擇實(shí)例、采購渠道等數(shù)據(jù)；模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫主要包括技術(shù)制

3、圖、公差與配合、形位公差、表面粗糙度等最新標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容；塑料模、沖模、鍛模、鑄造工藝裝備與壓鑄模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫匯總各類模具標(biāo)準(zhǔn)模架、模具標(biāo)準(zhǔn)件與技術(shù)條件的相關(guān)數(shù)據(jù)和圖表，供用戶快速查閱使用。由于時(shí)間倉促，編者水平有限，加上此類數(shù)據(jù)庫屬國內(nèi)首創(chuàng)，數(shù)據(jù)庫還有很多不完善之處，歡迎廣大用戶多提寶貴意見，以便數(shù)據(jù)庫升級(jí)時(shí)加以完善。目錄緒論 TOC o 1-5 h z 第一章：塑件的工藝分析1第二章：注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2第三章：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2第四章：成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3第五章：模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算3第六章：繪制模具總裝圖7第七章：本模具的工作原理8第八章：總結(jié)及參考文獻(xiàn)緒論模具在汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、家用電器、工程機(jī)

4、械、動(dòng)力機(jī)械、冶金、機(jī)床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業(yè)中，起著極其重要的作用；模具是實(shí)現(xiàn)上述行業(yè)的鉞金件、鍛件、粉末治金件、鑄件、壓鑄件、注塑件、橡膠件、玻璃件、陶瓷件等生產(chǎn)的重要工藝裝備。采用磨具生產(chǎn)毛坯或成品零件，是材料成型的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高能耗低、產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)率高和成本低等顯著特點(diǎn)。從20世紀(jì)80年代初，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)，已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，而且其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，中國的模具工業(yè)發(fā)展十分迅速；近年來，一直以每年15溢右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國約有17000多個(gè)模具制造廠點(diǎn)，從業(yè)

5、人數(shù)60多萬；2001年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)320億人民幣，中國模具工業(yè)的技術(shù)水平取得了長足的進(jìn)步。國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越多且越來越高的要求，巨大的市場(chǎng)需求推動(dòng)著中國模具工業(yè)更快速發(fā)展。2001年中國大陸制造業(yè)對(duì)模具的市場(chǎng)總需求量約為430億元人民幣；今后幾年仍將以每年10姒上的速度增長。對(duì)大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長將遠(yuǎn)超過每年10%勺增幅。引言當(dāng)今科技的發(fā)展，塑料制品以其方便、使用、牢固等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，并且越來越受到重視，發(fā)揮著舉足輕重的作用。向著小型化、輕便化的趨勢(shì)所發(fā)展，成本低廉，制造簡單，外表美觀，對(duì)手機(jī)而言，小且美觀是至關(guān)重要的。塑料件的

6、生產(chǎn)和制造是適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)需要，有著廣泛的市場(chǎng)和發(fā)展前景。塑料注射成型這一生產(chǎn)方式已普遍應(yīng)用于塑料加工領(lǐng)域，塑料注射成型有“生產(chǎn)周期短,能一次成型外型復(fù)雜，尺寸精度高，帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制品”，“對(duì)于所用原料的適應(yīng)性強(qiáng)”，“生產(chǎn)效率高，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)”等一系列的優(yōu)越性。因此，注塑成型是一種先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)的成型技術(shù),發(fā)展迅速。加深塑料成型基礎(chǔ)理論和工藝原理，引進(jìn)和開發(fā)技術(shù)、新工藝，大力發(fā)展大型、微型、高精度、高壽命、高效率的模具，以適應(yīng)不斷擴(kuò)大的塑料應(yīng)用領(lǐng)域的需要。這需要在工藝設(shè)計(jì)、模具制造、材料研究、生產(chǎn)管理等方面協(xié)同發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)。在引進(jìn)先進(jìn)塑料成型設(shè)備的同時(shí)，要做好對(duì)先進(jìn)技術(shù)的吸收和推

7、廣工作，努力提高國產(chǎn)塑料成型設(shè)備的質(zhì)量、性能及推廣品種規(guī)格。加強(qiáng)塑料材料性能的研究，加強(qiáng)模具新型材料的開發(fā)與應(yīng)用。開展模具CAD/E/M技術(shù)的研究、推廣和應(yīng)用。模具CAD/E/M一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了模具設(shè)計(jì)與制造水平和質(zhì)量，并節(jié)省時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品成本也大幅度降低。因此，為了更好的取得塑料成型方面的進(jìn)展，就應(yīng)該認(rèn)真研究塑料成型性能和注塑成型技術(shù)，培養(yǎng)一批高技能的開發(fā)人才，積極采用先進(jìn)的制造技術(shù)，以滿足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需求而不斷努力。零件名稱燈座材料PP（聚丙烯）工件精度MT4一.塑件的工藝分析.塑件的原材料為：PP（聚丙烯）.塑件的材料特性PP（聚丙烯）的特點(diǎn)是密度小，強(qiáng)度、剛性、硬度

8、、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可以100c左右適用。具有優(yōu)良的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受溫度影響；但低溫變脆，不耐磨，易老化。適于制作一般機(jī)械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件，物體比較硬，燃燒時(shí)底部有藍(lán)火，頂部有紅火，有輕微香味。.塑件成型工藝參數(shù)查相關(guān)手冊(cè)得到PP塑料成型工藝參數(shù)：密度0.900.91g/cm3收縮率1.0%3.0%預(yù)熱溫度80100C,預(yù)熱時(shí)間12(h)料筒溫度后段160180C,中段180200C,前段200220C噴嘴溫度170180C模具溫度8090C注射壓力7001000MPa成型時(shí)間注射時(shí)間2060s,保壓時(shí)間03s,冷卻時(shí)間2090s,總周期50160s4塑件的結(jié)構(gòu)

9、和尺寸精度、表面質(zhì)量分析(1)結(jié)構(gòu)分析。該塑件有8段圓弧組成且左右上下對(duì)稱。(2)尺寸精度分析。該塑件尺寸有：R35R12。R9。R48R85、120、30其精度都按MT4(3)表面質(zhì)量分析。該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺、內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求。(4)計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量V19.7821795cm3M154.907g采用一模二腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注塑是所需的壓力情況，初步選用注射機(jī)型號(hào)XS-ZY-500。(5)塑件注射工藝參數(shù)的確定：查表PP的成形參數(shù)：成形溫度160175C、壓力為700MPa-1000Mp卷。工藝參數(shù)可在試模時(shí)適當(dāng)調(diào)整。.注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

10、：分型面選擇：如圖所示選用此種分型方式比較合適。確定型腔的排列方式：.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：.主流道設(shè)計(jì)。差得XS-ZY-500型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑d07.5；噴嘴前端球面半徑R018mm.根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系RR01mm及dd00.5mm,取主流道球面半徑R19mm,小端直徑d8mm。為了便于江凝料從主流道中拔出，將主流道大設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為1o30,經(jīng)換算得主流道大端直徑D8.5mm。可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r5mm的圓弧過渡。.澆口設(shè)計(jì)：根據(jù)塑件的成形要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口。.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：(1)推桿的確定：根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特性選推桿頂出力應(yīng)該作用在塑件剛性

11、和強(qiáng)度最大的部位，作用面積近可能大，以防塑件損壞。(3)塑件頂出位置應(yīng)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。如圖所示為本產(chǎn)品模具的推出結(jié)構(gòu)圖。四、成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：(1)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的成本和材料的利用等因素，凹模采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)。如右圖所示凹模結(jié)構(gòu)凹模型芯如圖所示(2)凸模采用鑲嵌式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如右圖所示凸模型芯如圖所示五、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算:(1)型腔和型芯工作尺寸計(jì)算:型腔工作尺寸計(jì)算尺寸77.4,1.8,z0.63.一_306Lm0ZLsLsScp77.477.4.0.021.350=77.598040尺寸39.6,1.14,zLM0LsLsSCP

12、40尺寸36.5,1.14,z,Z3LM0LsLsSCP40尺寸34.4,1.14,zLm0LsLsSCP400.383Z39.639.60.020.383Z(36.536.50.020.383Z(34.434.40.020.85500.38=39.5370.855)00.38=36.37500.380.855)00.38=34.23300.38LM0ZLS(32.232.20.020.855)00.38=31.98900.38尺寸7.9,0.580.197LM0ZLS型腔深度尺寸：尺寸HsHsScp2.2(7.97.90.020.435)00.1977.63200.1970.38,(2.22

13、.20.270.020.254)00.1271.99o0.127尺寸13.70.68,0.227HsHsScp(13.713.70.020.454)o0.22713.5200.227尺寸16.10.76,0.253HsHsSCP(16.116.10.020.506)o0.25315.916o0.253尺寸22.30.88,0.293HsHsSCP(22.322.30.020.586)00.29322.1600.293尺寸37,1.140.38HsHsSCP(37370.020.76)00.3836.9800.38孔心距17.9,0.760.28(Lm)z/2(LmLMZ/2(9.39.30.0

14、20.14475)0.09659.341250.09650.0965型芯工作尺寸計(jì)算：尺寸73.6,1.8,0.6LMZLSLSSCP(73.673.60.021.35)00.6=76.42200.6尺寸37.2,0.380LmZLsLsScp(37.237.20.020.285)00.38=75.35700.38尺寸4.8,0.48,0.160LmZLsLsScp(4.84.80.020.36)00.16=5.25600.16尺寸9.6,0.58,0.1930LmZLsLsScp(9.69.60.020.435)00.193尺寸32.2,1.140.380LmZLsLsScp(32.232.

15、20.020.285)00.38=33.12900.38尺寸3.7,0.48,0LmZLsLsScp0.16(3.73.70.02=4.43400.16尺寸7.30.58,0.193Lm0ZLsLsScp(7.37.30.020.435)00.193=7.28100.193尺寸5.3,0.480LmZLsLsScp0.16中心距53.51.54(5.35.30.020.66)00.16=6.06600.160.513(Lm)z/2(LsLsScpz/2(53.553.51.135)0.256553.4350.2565中心距17.90.76,0.28(Lm)z/2(LmLmScp34)z/2(1

16、7.917.90.020.57)0.126518.8280.12650.1265型芯高度尺寸:尺寸12.80.680hmhsScp0.2273012.812.80.02_0一-,00.4540.22713.510.227尺寸0.58,0.193hm0hsScp9.89.80.0200.3860.19310.37200.1930.127尺寸2.7,0.38,0hmhsScp2.72.70.0200.2540.127二一02.4980.127(3)模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算本塑件在注射成形時(shí)不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否可要冷卻系統(tǒng)可作如下計(jì)算。設(shè)定模具平均工作溫度為60C,用

17、20C的水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30C。選定成形周期為60s。確定注射次數(shù)為60次/h ,塑件的質(zhì)量為0.155kg ,V料 V =19.482 X 0.915 X1.105=19.698cm3加上澆注系統(tǒng)每次注入20.14g,冷卻水的密度1g/cm3,比熱容為4.2X103J/kgC,PP密度為0.915g/cm3,比體積為1.105cm3/g,單位熱流量為60X104J/kg,計(jì)算塑料注射模冷卻時(shí)所需要的冷卻水量V一nmh600.0201460104_nOQQ3/V3=0.288m/min,因?yàn)槟＞吣?0ct1t2601034.210分鐘所需要的冷卻水體積水體積流量較小，故可以不

18、設(shè)冷卻系統(tǒng)。依靠空冷的方式即可。模具閉合高度的確定。確定定模固定高度H1=70mm；定模板高度H2=30mm動(dòng)模固定板高度H3=30mm根據(jù)推出機(jī)構(gòu)行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊高度H4100mmi因而模具閉合高度HHiH2H3H4230mm注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核。本模具的外形尺寸為350mmK350mm,XS-Z-500型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為500m由800mm故能滿足模具的安裝要求。由上述的計(jì)算模具的閉合高度H230mmXS-Z-500型注射機(jī)所允許模具的最小厚度Hmin=70mm最大厚度Hmax=200mm即模具滿足HminHHmax的安裝條件。經(jīng)查資料XS-Z-500型注射機(jī)得最大

19、開模行程S500mm,滿足出件要求。由于側(cè)分抽芯距較短，不會(huì)過大增加開模距離，注射機(jī)的開模行程足夠。經(jīng)校核XS-Z-500型注射機(jī)能滿足使用要求，故可采用。六、繪制模具總裝圖七.本模具的工作原理：模具安裝在注射機(jī)上，定模部分固定在注射機(jī)的定模板上，動(dòng)模部分固定在注射機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注射機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成形。開模時(shí)動(dòng)模部分隨動(dòng)板一起運(yùn)動(dòng)，漸漸將分型面打開，于此同時(shí)在直導(dǎo)柱下，側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出。完成側(cè)抽芯動(dòng)作。當(dāng)分型面打開打開到80mm寸，動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止，在注射機(jī)頂出裝置作用下，推動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)將塑件頂出。合模時(shí)，隨著分型面的閉合，側(cè)型芯滑塊復(fù)位至型腔，同時(shí)復(fù)

20、位桿也對(duì)推桿進(jìn)行復(fù)位。八動(dòng)模板內(nèi)型芯加工工藝設(shè)計(jì)根據(jù)動(dòng)模板內(nèi)型芯的形狀設(shè)定的加工方法。動(dòng)模板內(nèi)型芯形狀如圖1-161零件結(jié)構(gòu)分析此零件材料為45,毛坯為78x65加棒料。形狀為圓柱形。所要加工表面不是很多，所以用數(shù)車。數(shù)銃及電火花加工。動(dòng)模板內(nèi)型芯加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料2車車外圓及內(nèi)孔數(shù)車3銃銃孔銃床4電火花電極加，兩個(gè)方槽電火花機(jī)床5鉗工修光，及去毛刺9檢驗(yàn)去毛刺2.數(shù)控加工工藝分析(1)選用機(jī)床：回轉(zhuǎn)體類零件加工，選用數(shù)控車床，數(shù)控銃床，電火花機(jī)床；(2)選用夾具及裝夾方法：零件是回轉(zhuǎn)體，選用通用夾具：山爪卡盤。根據(jù)零件的形狀和要求，加工順序：首先在數(shù)控車床上粗精車外

21、圓和粗車臺(tái)階孔，再在銃床上精加工臺(tái)階孔及孔、然后再在電火花機(jī)床上加工方梢。選用刀具：此零件在車床上需要外圓刀和中心鉆及鏈刀，在數(shù)控銃床上需要立銃刀和加長巾2的立銃刀才行。最后再用電火花加工兩個(gè)方梢。刀具材料為硬質(zhì)合金。注意：加工時(shí)程序中的刀具號(hào)應(yīng)與刀塔上刀具的實(shí)際安裝位應(yīng)。3加工準(zhǔn)備選用的機(jī)床為WVC500系統(tǒng)的NEF400型數(shù)控銃床，及數(shù)控車床。加工中使用的工具、量具參照表進(jìn)行配置序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量備注1游標(biāo)卡尺01500.0213百分表0100.0114磁性表座15其他銅棒、銅皮、毛刷等常用工具4擬定零件加工工藝路線1）以毛坯巾78mm的外圓表面作為裝夾表面，手動(dòng)車削毛坯端面并進(jìn)行對(duì)刀。2）

22、采用外圓粗、精車指令加工外輪廓，保證尺寸760；mm、69.60.0.1mm、36.750.1,310.1x8mm和表面粗糙度0.8-m（注,這里需要兩次裝夾）3）保證總長59.8mm）4）拆卸工件，并對(duì)工件去毛刺。5）上數(shù)控銃床，用三爪卡盤裝假工件需要墊銅皮保證以免劃傷工件表面。精銃山2.5圓臺(tái)和巾4.8,（J）9.6.和巾3孔。6）鉗工打孔小6.8保證同心度0.2mm7）螺紋孔需要和動(dòng)模板配做。78x65mm5工藝卡片單位名稱產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)材料牌號(hào)45毛坯種類棒料毛坯尺寸78x65mm件數(shù)2工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間使用設(shè)備工藝裝備工時(shí)1備料下料49x75mm鋸床2車車零件

23、外輪廓，保證外圓、長度尺寸。數(shù)控中心MVC5004檢驗(yàn)根據(jù)圖紙檢驗(yàn)各尺寸達(dá)要求。數(shù)控中心編制審核批準(zhǔn)年月日共頁6數(shù)控電火花線切割加工動(dòng)模板內(nèi)型芯。不過加工之前必須做電極。電極需要先銃削一塊方料7.3X7.3X2.5mm的方，再在方料中打穿絲孔。最后用線切割加工方孔。最后再用焊接的方式把這塊方料焊接在棒料上。最后就做成了電極。7）電極方孔加工。下面主要就是工藝計(jì)算和程序編制進(jìn)行描述。電極絲直徑為0.2mm的鋁絲，單邊放電間隙為0.1mm1）確定計(jì)算坐標(biāo)由于圖形需先加工內(nèi)孔，所以先打穿絲孔。2）確定補(bǔ)償距離補(bǔ)償為：R（0.2/20.1）mm0.2mm。鋁絲中心軌跡，如圖1-18中虛線表示。3）計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)將電極絲中心：點(diǎn)軌跡劃分成單一的直線段或圓弧段。用CAX徽車軟件求出各點(diǎn)坐標(biāo)值，如下表格所示。4）編寫程序段a切割內(nèi)方孔，因此要在穿絲孔。點(diǎn)為起點(diǎn)。再按OHA-B-C-AA的順序切割。b切割軌跡3B代碼在舁廳PBXBYBJGZ說明OAB1BpB2450GXrL2OA直線段ABB5100B0B5100GXL1AB直線段BCB0B5100B5100GYL4BC直線段CDB5100B10B5100GXrL3CD直線段DAB0B5100B5100GYL2DA直線段總結(jié)作為大學(xué)期間最后一環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我一很好的鍛煉機(jī)會(huì)。通過本次設(shè)計(jì)，我理加鞏固了我的專業(yè)知識(shí)。本課題是研究注