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本田汽车标志注塑模具设计与制造

摘要····························································2

前言·····························································3

第一章材料工艺分析

1.1材料特性···············································4

1.2模具设计方面需注意·····································4

1.3注塑工艺条件···········································4

1.4成型性能···············································4

第二章制品结构及尺寸分析

2.1制品结构分析···········································5

2.2制品尺寸精度分析·······································5

第三章模具结构设计

3.1分型面的选择···········································6

3.2型腔布局···············································7

3.3浇注系统的确定·········································8

3.4注射机的选择···········································12

3.5模架的选择·············································14

3.6成型零部件设计·········································15

3.7推出机构设计···········································17

3.8排气系统设计···········································18

3.9冷却系统设计···········································19

附毕业设计小结···········································20

谢辞···················································21

参考文献···············································22

[摘要]

本课题是沈阳科技学院机械设计制造及其自动化专业,专题综合实践项目之一。

它是这么年来国家对机械设计制造及其自动化专业学生的综合性能的全面考察和对我们所学的专业课程进行一次全面的深刻的严格性评估

设计人员必须通过从项目的CAD2D工程图纸中来设计所需的注塑工件模具。

这些包括:

对大型模具注塑所需材料的分析和了解,工艺模具在使用寿命中的应用,加工工具的结构和总体流程,每个部件的确切尺寸,模制部件的尺寸合理选择计算,注塑机和标准模板。

同时完成CAD2006,完成模具组件的组装和模具部件的绘制,完成模具部件的加工和处理。

本主题重点介绍本田汽车标志的工具设计。

通过对塑料分模过程的分析比较,最终设计了注塑模具。

从产品工艺结构,具体模具结构,成型系统和成型结构部件,模具结构,顶出系统,冷却系统,注塑机的选型和试验相关参数,详细设计,模具设计表明,实现了相同的模具加工技术。

,Mold可以达到汽车标识的质量和加工工艺要求。

我的设计的主要软件是CAD2006应用比较多,多数都应用于完成相关所需的零件的二维工程图。

经过我本人的多次变更,我的项目设计终于大功告成。

关键词:

模具标准模架CAD2006

 

Abstract

ThisprojectisoneofthethematiccomprehensivepracticeprojectsofthemoulddesignandmanufacturingspecialtyofShenyangInstituteofscienceandtechnology.Itisacomprehensivesurveyforthestudentsofmouldmajors

Designershavepassedthetwo-dimensionalcapacitanceBlockCADengineeringdrawings,formolddesign.Theseinclude:

productmaterials,processes,structure,sizeprecisionanalysis,formingpartsizecalculation,areasonablechoiceandstandardmoldinjectionmoldingmachine.AnduseCAD2006completethemoldassemblydiagramandformingpartdrawingofthedrawing,formingpartoftheprocessingtechnologytocompletethepreparationofsuchcards.

ThistopicfocusesprimarilyonthedesignoftheHondaautomotivelogo.AnalysisandcomparisonofprocessingofplasticpartswillultimatelycompleteTheinjectionmoldingdesign.Structuresofproductsandstructuresofstructuresandstructures.

MainsoftwareThedesignofCAD2006hasbeencompletedforthecomponentsrelatedtothe2DengineeringdrawingofCAD2006.IthasbeenstudiedtogetherwiththedesignusingPro/ENGINEER4.0.Irepeatedituntilthefinaldesigncompletion.

Keywords:

MoldStandardMoldCAD2006

 

前言

 

在我国经济基础建设的道路中,模具制造业是不可分割的一部分,它对我国模具产业的再次振兴是重中之重的作用。

它受到了很多国人的关心和大力关注。

“模具是工业生产行业的主要技术装备”也成为业内大多数人的认知和确切的认可。

在家用电器生产行业,常用仪器的仪表,我们自家所用的家电,电子通讯所需的产品等各个方面。

从70%到80%的细节取决于形式。

模制部件,高精度,高复杂性,一致性,高性能,低功耗的在生产的其它模式没有类似物,但即使死为“助力器的好处”中,最终产品的价值在几十使用形式产生,往往几倍,几百甚至上千倍的成本,这决定了整个系统的重要性!

特别是在我们的国家中国,注塑冲压技术十分的落后,所以我们应该大强度的提升我国的制造行业,高质量生产行业的模具。

通过对这个课题的深入研究,我掌握了有关模具设计的技术和具体的操作流程,加深了对2D制图的印象,三维机械制图能力,也是近年来高校专业课程的一次考试。

在我的整个毕业设计汽车车标注塑模具的生产过程中,我们一直在回顾查询的文献资料中的有用点,和通过所学知识会的自主设计能力,他教育和提高我们的自主改革能力,还提升了我们学会独立思考和在困境中解决当下问题的能力。

在成型设备的结构设计和预期计算中,掌握模具的基本结构和特性,适应能力和技术参数。

因此,根据模制品的生产率的要求,该结构的形状和其它因素,经济和有效的使用的设备,工艺的合理选择,模具的正确设计,以确保该模塑制品可被有效地,合理地进行,以及为改进其电平成型工艺和模具合成,提高机器性能和解决问题的能力。

在最后的这个项目中,我收到了王敬伊老师的指示。

她给了我很多意见和建议,使我的设计更加完美。

我特别感谢她。

同时,我也感谢教过我的老师们。

他们帮助我学习,获得专业知识并在设计中发挥重要作用。

我也想感谢那些帮助过我的学生,他们给了我很多很好的建议。

让我通过了这次毕业设计并且懂得了一些人生的道理,和本专业未来的发展和前景!

第一章材料工艺分析

1.1材料特性

ABS材料是一种人造的聚合物板,它集合了PS等板材的各种优点,包括耐油性,耐磨性,抗压性,等等等正是因为这些优点,它也随之成为了建筑行业,注塑模具加工行业工业中的非常重要的必不可少的材料。

它是一种聚合物木基板,结合了PS版,SAN版和BS版的耐磨性,耐油性和抗冲击性,已成为食品工业部件,建筑领域的新型材料型号和冰箱制冷行业。

ABS是一种无色无味的新型材料,。

密度为1.02~1.05g/cm3(注塑级密度1.05g/cm3).目前,它也是中国最具生产力的材料之一,其可用性也非常广泛,性能也非常优秀。

它是一种强度特别好,韧性十分高,极其易加工处理成型成成品的,高分子材料。

综合性能优良:

强度高,刚性好,硬度好,耐冲击,表面光泽好,耐磨性好。

具有如下的性能:

表面具有高度的光滑性,同样也极其好用!

1.2在模具设计方面需注意:

⑴有必要使用较高的材料温度和模具温度,并且铸造系统具有较小的流动阻力。

⑵注意门的位置,以避免影响产品的门和焊接痕迹的出现。

⑶合理和正确的设计推出弹射结构。

一定要合理的设计模具的结构!

1.3注塑工艺条件

干燥:

ABS是一种拥有超强吸湿性的材料,,所以在工程加工前必须要进行干燥处理。

要求进行干燥条件为90~100℃,且并必须保证干燥2个小时以上,才能确保工件的正确性和生产过程中的安全性。

建议桶体的理论要求温度为:

220~290℃,常用温度:

250℃。

模温:

50至90°C注射压力:

80至130MPa注射速度要求为:

高速

1.4成型性能

当温度升高时,ABS的粘度增加,所以成型压力较高,所以塑料件的拔模应略大一些;在加工时,ABS由于材料的特性,它的粘度肯定会加强,所以我们需要的压力也就随之要求更高,因此在工价上的脱模斜度也就要随之更大,故ABS材料极其容易出现焊接裂痕,所以在设计模具的时候应该尽量尖山浇筑的最大助力。

在普通的条件下,既要保证工件模打的高精度,也要保证及其设计的合理性!

 

第二章制品结构及尺寸分析

2.1制品结构分析

该产品由环形和逐渐变窄的H组成,如图所示,形状规则;成型时表面质量高,表面必须达到光滑,必须无缺陷,一定要做到无毛刺;在这里我们要求它的表面具有较高的光洁度,同时没有任何的瑕疵。

图1

 

2.2制品尺寸精度分析

该产品的生产尺寸要求极高,尺寸公差按GB/T14486-93MT4±分布,整体尺寸较小。

第三章模具结构设计

3.1分型面的选择

在分型面的选择上应该遵循以下原则:

1)应在塑料部件的最大型面上选择分型面。

在确定塑料部件的移动和固定方向后,应选择分型面塑料部件或塑料部件尺寸最大的轮廓不能出空腔中出来。

2)分型面的选择一定要有利于注塑的塑料工件的完美,还有就是一定要顺利释放。

由于顶出器在动模侧,因此分模表面应当选择为使得塑料部件在模具打开之后停留在可动模具侧上,这有利于将可动模具件中的抵出机构

3)接口的选择必须符合塑料部件的精度要求。

在与嵌套表面垂直的尺寸下,当尺寸与切割表面连接时,整个过程将失败,因为注塑成型过程中表面膨胀的趋势会影响测量精度。

在精确度的情况下,表面不应尽可能放置。

4)分型面的注塑塑料部件上一定不要留下加工过程中工件的流出痕迹。

因此,不要在塑料零件的光滑平滑的外表面或带有弧形的拐角处设置分型面,以避免塑料零件出现,外观质量有不利影响。

5)大体情况下,平坦的分型面通常会选择更多

6)为了促进排气,应选择分离表面。

在设计分离表面时,填充空间中塑料熔体的末端应尽可能远离切割表面,这有利于排出废气。

7)界面的选择还考虑到切割表面上空腔的投影面积的大小,以避免达到或超过所选注塑机的最大注射面积并可能引起溢流。

鉴于上述原理,产品的接口应如图2所示,否则将不符合产品的质量要求。

图2

3.2型腔布局

当一般产品布置时,模具的中心要求与注塑机的模具夹紧中心重合。

对于多个模具的模具结构来说,浇注系统浇道的流动较短,模具结构紧凑,模具正常工作。

它可以使模具对称,平衡和易于取用。

此设计的产品一定要采用两片式对称的分布形式,才能保证我们顺利往下进行。

鉴于塑料工件尺寸的近似计算:

单一的塑件Vs约为4.18cm

ABS密度1.02到1.05g/cm3

单一的塑件为Ms为4.18×1.05=4.4g

 

3.3浇注系统的确定

设计铸造的系统要遵守以下规则:

1)使用同时了解塑性性能,成型机内的塑料在加工过程中要处于粘流状态,所以,最为重要的就是了解其流动特性以及剪切速度和温度对粘度的影响

2)一定要避免和减少加工过程中的焊接痕迹,在我们选择浇口的位置时,绝对不允许出现焊痕

3)它有助于腔内气的消除,系统会稳定的引领熔体的全部位置,进而系统和型腔里面的气体会被全部排出而不会发生填充现象

4)在设计和制造的过程中,一定不要有一点点的瑕疵,因为我们做就做到最好!

5)尽可能短地填充空腔。

合理进行每次每一个环节的精细加工,不要以偏概全的全照搬,在注塑时,要避免工件溢出产生痕迹,那样,对接下来的制造过程都会有很大的影响和耽误整个工程进度。

6)不仅要考虑在设计模具的时候我们使用的工艺比较短以外,更要考虑在注塑的时候流距与面积的比值,来杜绝填充不完全的现象发生。

3.3.1浇口的位置和形式

3.3.1.1位置的选择

浇口的选择应该注意:

1)避免塑料零件缺陷造成熔体破裂

2)尽量减少流动距离,以避免由塑料部件引起的熔体破裂造成的缺陷

3)考虑分子取向的影响

4)门应设置在塑料部件的厚度

5)减少焊痕以提高冶炼强度

3.3.1.2浇口的形式

由于产品外表面和最终电镀工艺的高质量,使用了潜门。

如图所示。

如图3所示,熔材在推杆的作用下,通过其顶端被送入型腔里面,同时在环的交叉处被供给。

塑料零件的外表面没有损坏,塑料零件的表面质量和美学效果不受门标志的影响。

浇口直径可以查考相关文献的经验公式计算

式中:

 

式中:

图3

3.3.2初步设计主流道

塑熔体的填充时间和流量受主流路的大小与形状影响巨大,所以,我们要做到,一定要较少熔温的损失与压力的减小主通道必须要垂直在工件的分模面上。

并且要精密的设计在注塑模具的浇到衬套中。

为了从主通道均匀地填充主组件,锥体的角度应该从2°到6°,并且小的最终直径d大于喷射器的直径大大0.5至1毫米。

由于工件的小型端部大体上都是为球面的,深度为4~5mm,因此,我们所设计的主干球体的半径一定比喷嘴半径大2〜23mm。

主道表面光滑度为Ra≤0.8μm。

主锥角为4°,小端球深为4mm,小端直径d和主球半径可根据后注射机的选择来确定。

浇道套采用图3所示的形式。

4,并通过销钉和定位环固定。

浇道衬套与模板的配合采用H7/m6过渡接头,浇道衬套与定位环采用H9/f9配合。

在安装和调试模具时,定位环应插入注塑机固定模板的定位孔中,以便安装和定位模具和注塑机。

定位环的外径小于0.2mm小于注塑机固定模板上的定位孔

 

图4

 

3.3.3初步设计分流道

3.3.3.1分流道的形状与尺寸

在设计多腔或多腔单腔铸造系统时,应提供单独的流道,以便熔体可均匀分布到各种腔体中。

设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失和压力损失。

图5

如图1所示,我们在设计过程中常用的流道横截面一般为圆形,梯形,U形,椭圆形和矩形。

5.虽然圆形界面的表面积最小,但我们仍然需要将其放置在界面的两侧。

,加工时,一定要小心模板上的形状;矩形截面具本身就具有较大的比表面积更大的还有就是和较大的工件注塑留痕流动的阻力。

未使用;作为比较,半圆形截面的跑步机容易加工且热损失和损失的压力少,而且可以借助截面为圆形的跑步者。

产品由中等流量的ABS塑料制成。

通过以往的实验,转轮的直径设计为4-8毫米,此处我们用6毫米

3.3.3.2分流道长度

通过腔体在分型面上的分列状态,可以把分流器分成主,次分离器。

甚至,三分流器。

奔跑者的长度的要求一定要比要求的还短一些,弯曲尽最大可能的较少,才能达到降低工件损失的压力,以及注塑时损失的热量,节约原材,此外,最重要的就是减低能量消耗,起到环保作用

这里只要进行一次过程分流,长度

3.3.3.3设计拉料杆和冷料穴

分浇系统中非常重要的一环就是冷坑。

它的功能是在浇注系统的流动路径中容纳流体的前向冷材料,并且将这些冷材料注入到腔体中。

这些冷材料不仅影响熔体填充的速度,而且影响型塑件的质量

塑料零件的作用排除上面说的功能以外,冷料室还拥有方便在这个位置设置拉杆的作用

主通道骨料从固定的模具主体中拉出,最终的顶出机构开始工作,塑料部件和铸造系统骨料被推出一起模具。

在此,采用推杆式之字形拉拔器,在工作过程中,主通道骨料通过锯齿形钩它从大门的门口拉出,它使用二冲程Z字形拉拔器。

在操作过程中,主通道组件通过Z形钩从门的门拉出,并且不能由于弹出的钩的方向而自动弹出,并且必须手动移除

3.4选择注射机

注射机的初选

(1)注射量

此塑件的单一重量

可以根据浇注系统体积先计算出来,然后在根据体积计算出浇筑系统的重量

粗略计算浇注系统重量

总体积

总重量

满足注射量

(2)注射压力:

查相关资料,ABS塑料成型时的注射压力

(3)锁模力:

根据以上分析,计算查表,初选出选注射机,型号为XS-Z-30。

此类型号注射机的相关技术参数有:

 

3.5模架的选择

3.5.1标准模架的选择

基于以上分析,模腔的尺寸和位置可用于确定模框的结构形式和规格。

可以使用查找表:

3.5.2注射机的效核

(1)

对注射量进行检查,对加紧力进行检查,对注压以及模厚进行检查:

通过上面四种数据以及我们所算出来的各种要素。

(2)检查开放行程

注塑机最大开行程S

其中H1是推距,单位为mmH2是塑件的高度,其中包括浇注系统,单位为mm

这种类型的注射机它的最高行程是160毫米,因此满足我们的需求。

(3)在模具上安装注射机

通过对标准尺寸的分析,拉杆的空间大于它,并且被压板压死,因此选择的注塑机满足需求。

3.6设计成型零部件的结构

模件对于产品质量的影响是我们设计模件的结构时应该考虑到的问题。

装配过程以及产品释放的需要。

当模制件工作时,它们与塑料熔体直接接触并且受到熔体流的高压擦洗和剥离摩擦。

因此,它们不只是要求具有标准的形状,还需要具有高精度的尺寸,表面光洁度高,同时还要有正确的结构,耐磨性以及超强的刚度。

3.6.1设计型腔结构

模件外表面对重要的一部分就是型腔,根据注塑工件的结构组成性能,它大体上都分为两种类型,它具有牢固,不容易发生变形,不会出现缝痕。

同时它的形状不复杂,体积较小,因此我们选择整体式结构。

3.6.2设计型芯结构

塑造内表面的一部分,最主要的也是是核心。

根据主芯的结构性能对比,大体上分为模块式与单片式两个类型,其中后者拥有牢固的结构,但是不具有加工方便的特性,并且消耗的原材较多,所以此类主要应用于测试等简单的模具。

应用的结构为模块化,分开处理核心,之后在加入模板里面,此处,我们使用通孔肩。

3.6.3成型零件的工作尺寸计算

模制部件的工作尺寸是指直接用于形成塑料模制表面的尺寸。

如腔体和核心的径向尺寸,深度和高度尺寸,孔之间的距离。

=(0.3+0.8)/2=0.55%

型芯尺寸:

型腔尺寸

中心距尺寸

3.7推出机构的确定

3.7.1推出机构的设计要求

(1)在设计发射机构时,应尽可能将塑料部件留在活动模具的侧面。

由于发射机构的行动是注塑机动模柱塞或用于驱动的液压缸的一侧,即在正常情况下,模具顶出机构位于移动模具的侧面。

(2)在挤压过程中不能让塑料模件产生不合理的变形损坏。

为防止塑料零件在挤出过程中变形和损坏,应在模具设计中仔细设计塑料零件的粘接力和密封性的分析计算,确定其位置,引入方法,推出的部位应合理选择。

发射面积和发射次数。

(3)不会损坏塑料部件的外观。

(4)关闭模具时,弹出机构应该正确复位。

在设计发射机构时,关闭模具时应考虑弹出机构的复位,而在带有侧芯的机构中,还必须考虑弹出机构的复位。

(5)发射机构应该可靠地采取行动。

赢采用比较灵活的工件和加工程序,才能保证设计过程万无一失

3.7.2推出力的计算

核心的工件必须要全面的完整的收紧。

在推出模具时,必须消除由夹紧力引起的摩擦力。

推件力的计算

推出力

式中

单独一个塑件

7但是此塑件的型腔不是很深,所以不用考虑到会出现脱模斜度。

3.7.3推出机构的选择

由于所使用的方法较为先进,所以对产品的表面并不会产生太大的影响,因为供应发生在推杆的上部,所以次推出机构就由推杆充当,因为推杆本身有很大大的自由活动度,所以,我们在选择推杆时,我们通常用圆形横截面的推杆,推杆与推杆孔之间匹配起来极其简单,在力的作用下推杆被推出,他的阻力变小,最重要的是即使推杆损坏后,更换起来也是非常方便的。

通过仔细的计算以及分析,我们采用的推杆横截面为3毫米,单件使用推杆数为10根,推杆工件与推杆孔之间的配合采用H8/f7

我们把推杆的位置放在阻力最高的位置。

在塑料阻力一样的情况下,一定要排列均匀,这样才能保证推出时分布均匀,使部件启动稳定,不会变形

 

例推杆的端部低于或高于改性腔体的底部表面,则会在塑料部件上产生凸起或凹陷,这会影响塑料部件。

因此,为了工件的美观性,我们必须要做到最好,达到完美无瑕,制造过程中,是不允许有一点瑕疵的。

其端面应与模腔底部齐平或高出模腔0.05-0.1mm。

推动器粗糙度Ra杆应为0.9um。

3.8设计排气系统

当模具腔内充满塑料熔体时,铸造系统中的空气和塑料部件以及型腔在模制在该过程中产生的低分子量挥发性气体必须从模具中均匀地去除。

如果出于不同的原因在腔体内产生的气体不能被去除,塑料部件将形成气泡,不完全熔合,不清楚的表面轮廓和充填不足。

另外,气体的存在也会产生背压并降低填充率。

大体上有三种排气的方法,包括排气塞,分型面排气槽和装配间隙。

而且其中有是存在型芯件的,型芯的上部和推杆的通模板之间存在的间隙的作用是用来排气。

3.9设计冷却系统

恒温是不是合适,稳定均匀,对于注塑的过程,形状以及效率,都有很大的影响,所以我们应该设计恒温调系统来控制恒温,使其对注塑成型的过程起到作用

3.9.1模温与塑型温度

当ABS在注入到模具里面时,冷却工序是一项必要工序,另外模具里面一定要存在凝固的塑件,通过时的模温一定要低于注射温度。

成型时的温度为220-290°C,模具温度为55-95°C。

3.9.2设计冷却回路

由于想到设计冷却回路,所以在电路中的介质必须要充分吸收模件

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