滑輪蓋模具設(shè)計與制造(定稿)

頁）目錄一前言…………………1二設(shè)計課題及任務(wù)……………………32.1設(shè)計課題……………32.2設(shè)計任務(wù)……………32.3設(shè)計要求……………32.4設(shè)計步驟……………3三產(chǎn)品的特點(diǎn)…………4四模具設(shè)計……………54.1模具的結(jié)構(gòu)與裝配工藝……………54.2模具設(shè)計原理及重點(diǎn)………………64.3定模小芯的設(shè)計……………………84.4定模抽芯的設(shè)計……………………94.5定模板的設(shè)計………94.6澆口套的設(shè)計………104.7動模板的設(shè)計………114.8定位圈的設(shè)計………11五模具工作過程極其原理……………12六模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計……………13七設(shè)計總結(jié)…………14八參考文獻(xiàn)…………16一前言隨著電子技術(shù)和近代工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品的需求越來越大。電子工業(yè)的發(fā)展給塑料工業(yè)發(fā)展帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)會。隨著人們對塑料性能研究深入，塑料制品的應(yīng)用突破傳統(tǒng)的單一的日常生活領(lǐng)域，特別是石油工業(yè)的飛速發(fā)展，各種新型塑料的隨之誕生，如今塑料制品不僅用于豐富多彩的日常生活，還在建筑、工業(yè)、生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用．由于塑料有其獨(dú)特的性能(如其密度小、機(jī)械性能好等金屬無法與之媲美的優(yōu)點(diǎn)),今后，塑料制品將在未來的各行各業(yè)中發(fā)揮其獨(dú)特的作用。由于塑料有其自己的成型特性，只能廣泛利用模具成型，因此塑料模具的開發(fā)和制造技術(shù)將成為一門重要的技術(shù)．塑料成型加工及其模具技術(shù)是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備成型機(jī)械的革新、成型工藝的成熟而進(jìn)步，而且隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。注塑成型作為一種重要的成型加工方法、在家點(diǎn)行業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等都有廣泛應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)率高和消耗低的特點(diǎn)，有很大的時常需求和良好的發(fā)展前景。瞄準(zhǔn)這一發(fā)展趨勢，為了掌握這門實(shí)用的技術(shù)，我們十分珍惜做畢業(yè)設(shè)計這一機(jī)會。我們通過本次畢業(yè)設(shè)計，在指導(dǎo)老師夏老師的指導(dǎo)下，以滑輪蓋的模具設(shè)計為例，深入學(xué)習(xí)并掌握注射模具設(shè)計的一般思路和方法、模具制造的專用設(shè)備及注射機(jī)的工作原理，為今后工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)此次設(shè)計任務(wù)的要求，我主要承擔(dān)滑輪蓋模具設(shè)計。本次設(shè)計共歷時十八周，具體進(jìn)程如下：第一、二周，請指導(dǎo)教師并布置任務(wù)，研究設(shè)計內(nèi)容和要求，確定所涉及的相關(guān)知識和范圍，討論設(shè)計方法，到各種集會現(xiàn)場調(diào)查分析以增加感性認(rèn)識，獲取設(shè)計所需要的一些數(shù)據(jù)，并加快設(shè)計的步伐。第三、四、五周，根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，確定總體設(shè)計方案，計算各設(shè)計參數(shù)、性能參數(shù)和幾何尺寸。第周，繪制各種設(shè)計圖紙。第九周，整理資料并編寫設(shè)計說明書。第周，交指導(dǎo)教師審閱，并作修改，最后定稿。在設(shè)計過程中，夏老師不辭辛苦，盡管事務(wù)繁多，但是夏老師還是按時指導(dǎo)我們，及時幫助我們解決設(shè)計過程中遇到的問題并提出很多寶貴意見，使我們增長了見識、完善了思想。本次設(shè)計是對我大學(xué)四年來學(xué)習(xí)成果的一次檢驗，更是一次把所學(xué)知識融會貫通的機(jī)會。但由于我的水平有限，錯誤和疏漏在所難免，懇請各位老師多多指教斧正，殷切希望各位老師批評指正。第二部分設(shè)計課題和任務(wù)2.1設(shè)計課題：滑輪蓋模具設(shè)計與制造。2.2設(shè)計任務(wù)：針對指導(dǎo)老師給定的塑料樣品圖，設(shè)計出其模具。完成本設(shè)計必須：1、對課題產(chǎn)品圖進(jìn)行測量并畫出圖樣；2、根據(jù)樣品和圖樣設(shè)計出模具；3、設(shè)計出模具零件及加工工藝；4、設(shè)計出模具的裝配工藝。2.3設(shè)計要求1．在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，能獨(dú)立擬定設(shè)計方案，提出方案的構(gòu)思以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等方面的構(gòu)思。2．能運(yùn)用已學(xué)過的理論知識，采用工程分析方法或數(shù)值計算方法，正確完成設(shè)計中的計算工作。3．熟練掌握機(jī)械制圖的方法和技巧，按國家標(biāo)準(zhǔn)正確地完成繪圖。4．編寫出設(shè)計說明書。2.4設(shè)計步驟1．提出設(shè)計思路。2．根據(jù)提供的參數(shù)和相關(guān)參考資料，設(shè)計并計算出各部件的基本外形尺寸，以確定各部件的全部尺寸。3．畫出裝配圖、部裝圖和部分零件圖及審核。第三部分：產(chǎn)品的特點(diǎn)塑件為滑輪蓋，材料為POM，如圖3—1所示?；喩w結(jié)構(gòu)簡單，基體為圓柱殼體，殼體上面約11個形狀和尺寸完全相同的按鍵槽，每個按鍵槽上面有一個直徑為2mm通孔，但垂直方向的開口僅為1.7mm，形如葫蘆狀。使用時按鍵兩端的小軸壓入其中（共計10個按鍵），并能自由旋轉(zhuǎn)。殼體另一側(cè)為一圓柱凸臺，內(nèi)有通孔，使用時與滑輪軸配合，在外側(cè)有6條加強(qiáng)筋。產(chǎn)品外觀質(zhì)量要求高，表面粗糙度低，耐壓等級高；因而要求成型情況良好，不應(yīng)有較為明顯和較長的熔接痕，以消除使用中的安全隱患。圖3—1：滑輪蓋產(chǎn)品圖第四部分：模具設(shè)計4.1：模具的結(jié)構(gòu)與裝配要求模具裝配如圖4-1所示，模具一模2腔，呈對稱布置?？傮w結(jié)構(gòu)：左邊是定模部分（凹模），由定模固定板、定模墊板、定模板、圓柱銷、澆口套、定位圈、定模抽芯、定模小芯、密封圈及尼龍?zhí)捉M成；右邊為動模部分（凸模），由動模板、動模墊板、墊塊、推桿支承、推桿固定板、動模固定板、圓柱銷、墊板、推管芯、推桿、推管組成。采用潛伏式澆口，位置在塑件殼體的外邊緣，開模時，流道凝料與塑件自動分離。圖4—1模具裝配圖模具裝配的基本要求模具左右面的平行度不大于0.05㎜，分型面處應(yīng)密合；推件時推桿和卸料動作必須保持同步，合模時左右模型芯必須緊密接觸（4）圖紙檢查各主要工作零件及其它零件尺寸4.2：模具設(shè)計原理及重點(diǎn)模具設(shè)計的關(guān)鍵就是按鍵槽處的脫模，詳見土3-1中A處放大部分，由于按鍵槽寬2.3mm，每個按。鍵槽之間的間隙為2.2mm，所以采用側(cè)抽機(jī)構(gòu)是不可能的。從通孔和槽的尺寸比值可以看出，利用塑件的彈性變形來強(qiáng)制抽芯是可以實(shí)現(xiàn)定模小芯3的脫模。但如果采用傳統(tǒng)的強(qiáng)制抽芯結(jié)構(gòu)，即定模小芯3與型腔作為一個整體一同脫模，勢必會將按鍵槽拉壞。所以抽芯時，按鍵槽的外側(cè)應(yīng)先脫模，以讓出按鍵槽的變形空間。在設(shè)計上把按鍵槽的內(nèi)、外側(cè)分為兩體，即定模小芯3和定模抽芯4，并使兩者在脫模時有一個差動，即先抽出定模抽芯4然后再抽出定模小芯3。為此，設(shè)計了一種新穎的機(jī)構(gòu)，如圖4-2和圖4-3所示。從這兩個零件圖可以看出，每個按鍵槽內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)做成一個定模小芯3，一共11個，分別鑲在定模抽芯4中，用圓柱銷7穿在一起，可以在定模抽芯4中上下滑動。圓柱銷7的兩端固定在定模板10上，并用螺釘固定，這樣定模小芯3就與定模板10一起動作。模架采用的是三板模模架，以實(shí)現(xiàn)定模板10與定模固定板8間的相對運(yùn)動，定模抽芯4固定在定模固定板8上，裝配時將定模固定板8與定模墊板9固定在一起，開模時定模板10與定模墊板9間先打開，定模抽芯4從定模型腔套11中抽出，然后定模板10與動模板13分開，定模小芯3抽出，塑件留在動模型芯12上。保留定模墊板9是為定模抽芯4提供足夠的安裝和固定空間。定模型腔套11、動模型芯12和推管芯21因均有方向性要求，所以均以圓柱銷19定向，圓柱銷19固定在相應(yīng)的零件上，在模板對應(yīng)位置銑出與其外圓相配合的槽。冷卻均采用環(huán)行水道，軸向兩側(cè)以O(shè)型密封圈密封。塑件脫模是推桿結(jié)合推管，從圖4-4和圖4-6可以看出型腔、水道的分布情況和澆口的位置4.3：定模小芯的設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)及其要求，定模小芯采用材料：T8A、T10A熱處理：淬火HRC54—58。表面處理Ra0.8（精磨或精細(xì)車）。SKIPIF1<0如圖4—2：定模小芯4.4：定模抽芯的設(shè)計根據(jù)每個按鍵槽內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)做成一個定模小芯，一共11個，分別鑲在定模抽芯中，用圓柱銷穿在一起，可以在定模抽芯中上下滑動。圓柱銷7的兩端固定在定模板上并用螺釘固定，這樣定模小芯就與定模板一起動作。在設(shè)計定模抽芯時，材料：T8A、T10A，熱處理：淬火HRC5458，表面處理Ra0.8（精磨或精細(xì)車）如4—3圖所示：如圖：4—3定模抽芯4.5：定模板設(shè)計為了實(shí)現(xiàn)定模板與定模固定板間的相對運(yùn)動，定模抽芯固定在定模固定板上，裝配時將定模固定板與定模墊板固定在一起，開模時定模板與定模墊板先打開，定模抽芯從定模型腔套中抽出，然后定模板與動模板分開。定模板采用的材料：45，熱處理：調(diào)質(zhì)HB230—270，模板上下表面：Ra0.8（精磨），如4—4圖所示：圖4—4定模板零件圖4.6：澆口套設(shè)計材料：T8A、T10A，熱處理：淬火HRC50—55，內(nèi)表面要求比較高，粗糙度控制在0.2以內(nèi)。如圖4—5：澆口套4.7：動模板的設(shè)計根據(jù)動模板所起的作用，因此選材料：45，熱處理：調(diào)質(zhì)HB230—270，模板上下表面：Ra0.8（精磨），如4—6圖所示：圖4—6：動模板零件圖4.8：定位圈的設(shè)計根據(jù)模具的要求，選用材料：45，定位圈的尺寸如下圖：如圖：4—7定位圈第五部分：模具工作過程極其原理5.1：模具工作過程由于定模板10與動模板13之間尼龍?zhí)?的作用，定模墊板9與定模板10先分開，帶動定模抽芯4抽出，定模小芯3在定模抽芯4內(nèi)滑動，但相對定模板10靜止，所以定模小芯3仍停留在塑件上；繼續(xù)開模，至墊片28與定模板10接觸，開模力克服尼龍?zhí)?的漲緊力，則定模固定板8帶動定模板10開模，與動模板13分開，定模小芯3從塑件中抽出；導(dǎo)柱26既起導(dǎo)向的作用，又起拉桿的作用；在注射機(jī)推桿的作用下，推桿固定板17向前運(yùn)動，推管24和推桿22、23將塑件和流道凝料一同推落。5.2：模具工作原理工作前凹凸模處于閉合狀態(tài)，通過注塑機(jī)向流道口注熱塑，經(jīng)過流道進(jìn)入凹凸模構(gòu)成的型腔。注塑完后，經(jīng)過幾分鐘時間凝固，然后開模，與此同時，墊板推動隊桿與推管從而使推桿和推管將塑件頂出，這樣就完成一個注塑過程。第六部分：模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計6.1：溫度對塑料制品和生產(chǎn)的影響在模塑成型中，模具溫度對塑料制品的質(zhì)量和生產(chǎn)率影響很大。主要表現(xiàn)在以下兩個方面：（1）模具溫度對塑料制品質(zhì)量的影響：模具溫度（以下簡稱為模溫）及其波動對制品的收縮率、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、變形應(yīng)力、開裂和表面質(zhì)量等均有影響。模溫過低，熔體流動性差，制品輪廓不清淅，甚至充不滿型腔成形成熔接痕、制品表面不光澤、缺陷多、力學(xué)性能降低?；喩w在模溫過低、充模速度又不高的情況下，制品內(nèi)應(yīng)力增大，易引起翹曲變形或應(yīng)力開裂；模溫過高成型收縮率大，脫模和脫模后制品變形大，并且易造成溢料和粘模。6.2：模具溫度對模塑周期的影響在注射成型中，注射時間均占成型周期的５％，冷卻時間均占８０％，頂出（脫模時間約占１５％，可見縮短冷卻時間對縮短模塑周期和提高模塑效率有很大的作用。在注射成型中，高溫熔體，主要是通過熱傳導(dǎo)和熱對流的方式傳遞給模具，而模具，輸出熱量的方式主要是自然散熱和向外熱傳導(dǎo)，其中９５％的熱量需要靠傳熱介質(zhì)帶走。由于管件壁較厚，與薄壁件不同，其冷卻系統(tǒng)也有其自身的特點(diǎn)。對于冷卻系統(tǒng)采用較多的冷卻水道，均布在型腔上下，型芯也通有冷卻水，使冷卻均勻，速度較快。九設(shè)計總結(jié)在設(shè)計過程中，我通過各種方式收集、查找相關(guān)資料。同時，為了增加感性認(rèn)識，也為了更好的進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計小組人員曾多次深入到工廠進(jìn)行調(diào)查。在調(diào)查參觀的過程中，我仔細(xì)觀察，虛心請教，不放過任何難點(diǎn)與疑問，對所需要的每一個數(shù)據(jù)都認(rèn)真收集、分析。很多數(shù)據(jù)不能直接計算得出，但可以根據(jù)經(jīng)驗或是實(shí)際情況進(jìn)行估算。此次獨(dú)立完整的完成畢業(yè)設(shè)計確實(shí)是對大學(xué)期間所學(xué)知識的一次系統(tǒng)的、全面的考驗。通過這次完整的畢業(yè)設(shè)計，我系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了大學(xué)四年所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識，同時也深刻體會到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會到設(shè)計也是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計的過程中，我綜合運(yùn)用了系統(tǒng)的設(shè)計方法和相關(guān)設(shè)計軟件（如AutoCAD、Word、Pro/E、PhotoShop等），且應(yīng)用熟悉相關(guān)設(shè)計資料（包括手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到計算機(jī)和工具書及手冊在設(shè)計中帶來的便利和幫助。對于這次設(shè)計，我有如下體會：1、我深刻認(rèn)識到設(shè)計的艱辛和科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)，不論大小，都要深思熟慮，精心設(shè)計，否則就會造成技術(shù)上的不合理和經(jīng)濟(jì)上的損失。2、拓展了我們的思維，培養(yǎng)了我們的創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)合作的精神，使我們學(xué)會如何將所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。3、使我看到了我國工業(yè)發(fā)展的廣闊前景，同時也更加堅定了我們?yōu)樽鎳I(yè)發(fā)展而努力奮斗的決心。十五.參考文獻(xiàn)屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995陳萬林編著.塑料模具設(shè)計與制作教程.北京：北京希望電子出版社，2001陳萬林編著.塑料模具設(shè)計手冊.邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計（第四版）.北京：高等教育出版社，1997吳宗澤,羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計課程手冊.北京：高等教育出版社，1999劉鴻文主編.材料力學(xué)（第三版）.北京：高等教育出版社，1992廖念釗主編.互換形與技術(shù)測量.北京：中國計量出版社，20008.馮炳堯、韓泰榮等主編.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19869.李振格主編.AUTOCAD2000入門與提高.北京：清華大學(xué)出版社，200010．毅宏主編，模具制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，1988年；11．炳堯、韓泰榮、蔣文森編，模具設(shè)計與制造簡明手冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998年第二版；12．模具設(shè)計手冊編寫組塑料，模具設(shè)計手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，2000年第二版；13．汝元功唐照民主編，機(jī)械設(shè)計手冊高等教育出版社，1995年；14.（日）白石順一郎著，注塑成型模具，烴加工出版社，1989年；15.王樹勛、鄧庚厚編，典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊，中南工業(yè)大學(xué)出版社，1992年；目錄第一章總論 11.1項目背景 11.2項目概況 31.3結(jié)論與建議 6第二章改造的意義和必要性 82.1項目實(shí)施的背景 82.2項目實(shí)施的意義和必要性 8第三章改造方案 123.1技改前情況 123.2改造方案 12第四章場址方案 144.1場址所在位置現(xiàn)狀 144.2場址建設(shè)條件 14第五章技術(shù)方案、設(shè)備方案與工程方案 185.1技術(shù)方案 185.2主要設(shè)備方案 265.3工程方案 28第六章主要原材料、燃料供應(yīng) 296.1主要原材料供應(yīng) 296.2燃料供應(yīng) 29第七章總圖運(yùn)輸與公用輔助工程 307.1總圖布置 307.2公用輔助工程 31第八章節(jié)能篇 338.1項目節(jié)能設(shè)計規(guī)范 338.2建設(shè)項目能源消耗種類和數(shù)量分析 358.3項目所在地能源供應(yīng)狀況分析 358.4主要節(jié)能措施 368.5節(jié)能效果分析 37第九章環(huán)境影響評價 389.1廠址環(huán)境條件 389.2設(shè)計依據(jù) 389.3項目建設(shè)對環(huán)境的影響 389.4項目運(yùn)營期對環(huán)境的影響 399.5環(huán)境影響評價 40第十章勞動安全衛(wèi)生與消防 4110.1設(shè)計依據(jù) 4110.2安全衛(wèi)生防范措施 4110.3消防設(shè)施 42第十一章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置 4411.1組織機(jī)構(gòu) 4411.2人力資源配置 44HYPERLINK\l"_Toc3425