模具CADCAM課程設計

1、景德鎮(zhèn)陶瓷學院模具CAD/CAM課程名稱模具設計院 系： 機械電子工程學院專 業(yè)： 材料成型及控制工程姓 名：學 號：_指導教師：完成時間 2012年12月10日一14日目錄1 原始數(shù)據(jù)及資料1.1 課程設計任務1.2 完成的工作量2 對設計課題的分析2.1 選擇并分析原材料的工藝特性和成型性能2.2 分型面位置的確定確定型腔數(shù)量和排列方式3 設計計算3.1 澆注系統(tǒng)的設計3.2 成型零件的設計4 模具結構設計4.1 準備工作4.2 創(chuàng)建模具模型4.3 設置收縮率4.4 設置分型面4.5 分割體積塊4.6 產(chǎn)生凸模、凹模零件4.7 設計澆道系統(tǒng)4.8 設計完成后所產(chǎn)生的零件5 設計小結6 參考

2、文獻:原始數(shù)據(jù)及資料圖一：零件cad圖1 .課程設計任務根據(jù)完成時間 2012年12月10日一14日指導書提供的CADS及相關參數(shù)，用UG6.0來進行其注塑模具成形部分的設計 (型腔、型芯等)。2 .完成的工作量1、設計說明書一份，包括課程設計目的，本人的設計任務，設計步驟，結論, 心得體會和建議；2、上交完成的零件模型和模具相關 UG6.0文件(電子文檔)。二：對設計課題的分析I、選擇并分析原材料的工藝特性和成型性能；件的使用要求塑料制件主要是根據(jù)使用要求進行設計，由于塑件有特殊的機械性能，因 此設計塑件時必須充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點，補償其缺點，在滿足使用要 求的前提下，塑件的形狀盡可能地做

3、到簡化模具結構，符合成型工藝特點, 在設計時必須考慮：(1)塑件的物理機械性能，如強度、剛性、韌性、彈性、吸水性等；(2)塑料的成型工藝性，如流動性；(3)塑料形狀應有利于充模流動、排氣、補縮，同時能適應高效冷卻硬化(熱 塑性塑料)或快速受熱固化(熱固性塑料)；(4)塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異；(5)模具總體結構，特別是抽芯與脫出塑件的復雜程度；(6)模具零件的形狀及制造工藝。除此之外，還應考慮塑件設計原則：(7)在滿足性能和使用條件下，盡可能使結構簡單、壁厚均勻、連接可靠、安 裝使用方便。(8)結構合理，用簡單的加工方法就能完成模具的制作。(9)減小成型加工后的輔助加工。塑件材料的

4、選擇與成型特性因為此零件要求有較高的強度，因此選擇 PP作為其原料。材料性能：聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑，吹塑，真空熱成型，涂覆，旋轉成型，熔接，電鍍和發(fā)泡等，并可在金屬表面噴涂。其中 注塑成型的比例大，注塑溫度在 180200之間，注塑壓力在68.6137.2Mpa。模 具溫度為4060C。預干燥溫度在80c左右。應避免PP長時間與金屬壁接觸。 聚丙烯的二次加工性很好，其印刷性比聚乙烯好，照相凸版，膠版，平凸版等 印刷方法均可使用，要獲得良好的耐熱，耐油，耐水等要求的印刷性能，須經(jīng) 電暈放電處理等再行印刷。PP的注塑模工藝條件：a) 干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。

5、b) 熔化溫度：220275G注意不要超過275co 模具溫度：4080G建議使用50。結晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。c) 注射速度：通常，使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小。如果制品 表面出現(xiàn)了缺陷，那么應使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口 ：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是 47mm建議使用通體為圓形的注入口和流 道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是11.5mm但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應為壁厚的一半； 最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。 PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。d) n、分型面位置的確定根據(jù)塑料結

6、構形式，分型面選在如下圖所示:圖二：分型面位置圖田、確定型腔數(shù)量和排列方式1)型腔數(shù)量的確定該塑料精度要求不同，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式，考慮到模具制造費用，設 備運轉費用低一些初定一模八腔的模具形式.2)模具結構形式的確定分析可知，本模具采用一模八腔，雙列直排，推件桿推出，流道采用平衡式，澆口采用潛伏式澆 口,采用雙分型面，結構形式采用派生模.三.設計計算I .澆注系統(tǒng)的設計1.主流道設計1) .主流道尺寸根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為d二注射機噴嘴尺寸+(0.5 01)=2+1=3mm主流道球面半徑為SR=噴嘴球面半徑 +(1 2)=12+2=14mm2) .主流道襯套形

7、式本設計雖是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設 計成分體式，主流道長度取40mmg等于定模板的厚度，見圖,襯套如圖，材料采用 T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC-57HRC.圖三：主流道襯套3) .主流道凝料體積2_33Qi -dn2Z 502.4mm3 0.5cm344) .主流道剪切速率校核由經(jīng)驗公式3.3QvR33.3 7.0902937 5000qV Q主 q分 件 0.8 8 0.44 2.7727.092cm3(3 5)2mm主流道剪切速率偏小，主要是注射量小，噴嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致2.分流道尺寸1) .分流道布置形式分流道應能滿足良

8、好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng) 分流道均衡的分配到各個型腔.因此采用平衡分流道，如圖.2) .分流道長度第一級分流道L1=50mm,第二級分流道L2=10mm第三級分流道L3=15.5mm.3) .分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積(1) .形狀及截面尺寸為了便于機械加工及凝料脫模，體設計的分流道設置在分型面上定模一側，截面形 狀采用加工工藝性比較好的梯形截面，梯形截面以塑料熔體及流動阻力均不大，一般采用以下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸，即：B 0.2654JM 支 1.996mm根據(jù)參2考文獻 取B=4mrH B 2.67mm取H 3mm分流道截面形狀如圖 3圖四：分流道截

9、面形狀從理論上L2,L3分流道可比L1截面小10%,但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便，在分型 面上的分流道采用一樣的截面.(2) .凝料體積分流道長度 L=50+10*2+15.5*4=264mm-4 3c分流道截面積A 3 10.5mm凝料體積 q分 264 10.5 2772mm3 2.772cm34)分流道剪切速率校核采用經(jīng)當公式r駕1.08 103R3在 5 1025 103之間，剪切速率校核合格式中，式中,t=注射時間，取1sA 梯形面積0.105cm2C 梯形周長1.3cm5 ).分流道表面粗造度分流道表面粗造度R要求很低，一般取0.8-1.6 um即可，在此取，如圖所 示.6 .澆口的

10、設計根據(jù)外部特征，外觀表面質量要求較高，應看不到明顯的澆口痕跡，采用潛伏式 澆口，在開模時對澆口自行剪斷，幾乎看不到澆口的痕跡.1)潛伏式澆口尺寸的確定由經(jīng)驗公式得，d nC4 A 0.98mm式中 A dh r2 2069.456mm2n=塑料材料系數(shù)取0.6C=塑件壁厚的函數(shù)值取0.242澆口截面形狀如圖所示，澆口先取，然后在試模時再調整.2)澆口剪速率的校核由點澆口的經(jīng)驗公式得4qr 3 61244.488s R3剪切速率的校核合格.7 .冷料穴的設計(1)主流道冷料穴如圖所示，采半球形，并采用球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動模固定板上，開模 時利用凝料對球頭的包緊力使主流道凝料從主流道襯

11、套中脫出.2).公流道冷料穴在分流道端部加長5mm作分流道冷料穴.1.3,成型零件的設計模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件.在本設計中成型零件就是成型外面的凹模，成型內表面的凸模.各類成型零件的尺寸設計1 .凹模（型腔）塑件四周就一個整體，且無螺紋和其它外部特征，可用整體式，而且加簡單，成 本低圖五：凹模2 .凸模（型芯）塑件凸模四周就一個整體，且無螺紋和其它外部特征，可用整體式，而且加簡 單，成本低圖六：凸模四.模具結構設計零件如下圖圖七：零件圖I、準備工作：啟動UG 新建一個文件，名稱自定。如下圖EE則事yi帶模型的繪制口、創(chuàng)建模具模型三、打開注塑模向導點擊分型一區(qū)域設計一

12、MPV初始化如圖:點擊設置區(qū)域顏色如圖:選擇拉伸命令，創(chuàng)建分型面分型面創(chuàng)建完后，進行定義區(qū)域，如圖區(qū)域縫合，如圖創(chuàng)建方塊，如圖創(chuàng)建方塊完畢后，進行修剪體打開圖層設置，把分型面等圖層關閉，如圖:最后完成的開模模擬分解圖如下:-Hi 3VII、設計澆道系統(tǒng)澆道系統(tǒng)設計參照設計部分VIII、設計完成后所產(chǎn)生的零件模具設計完成后應該有如下文件（包括最初設計的零件）板屏*板陽丹山480 KBLOQ KE五.設計小結由于塑件結構比較簡單，我運用了求差法直接分模，而不是利用常規(guī)的 moldward里的注塑模向導進行分模。實踐證明這種方法簡單有效，節(jié)省了大量的 時間，這說明了模具設計的靈活與多變，以后進行模具設計時要根據(jù)實際情況進 行模具設計。通過這次設計我對本學期所學的塑料成型模具課程又進行了一 次全面系統(tǒng)的復習，把所學的知識應用到實際設計中去，達到了理論與實際相結 合的目的。但由于缺乏實際生產(chǎn)制造的實踐經(jīng)驗，設計中難免有與實際條件不相 符的地方。這要在今后的設計工作中逐步吸取經(jīng)驗，不斷改進。在這次設計中， 我鞏固了模具設計的專業(yè)