【正文】
唐 山 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目:基于Pro/E的硒鼓右側(cè)蓋注塑模具設(shè)計(jì) 機(jī)電工程系05機(jī)對(duì)本(1)班系 別:_________________________耿 曉 平班 級(jí):_________________________梁 國(guó) 俐姓 名:_________________________指 導(dǎo) 教 師:_________________________2009年6月10 日基于Pro/E的硒鼓右側(cè)蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘 要模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備,工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具,用模具生產(chǎn)制件所達(dá)到的高精度,高復(fù)雜程度,高一致性,高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材,使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來(lái)越重要。本設(shè)計(jì)是在查閱大量注塑模具參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,以打印機(jī)硒鼓右側(cè)蓋為研究對(duì)象,利用Pro/E軟件對(duì)硒鼓右側(cè)蓋注塑模具進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),內(nèi)容主要包括注塑件的三維造型,模具的三維造型,模具的二維裝配圖,硒鼓右側(cè)蓋注塑模具型腔加工工藝等。在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主要涉及了澆口的選擇、分型面的確定、拉料桿的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、主流道和分流道的設(shè)計(jì)、頂桿頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。為保證塑件的表面質(zhì)量,本設(shè)計(jì)采用具有二次澆口的潛伏式澆口,脫模時(shí)在塑件和凝料被頂出的同時(shí),澆口自動(dòng)切斷。關(guān)鍵詞:硒鼓右側(cè)蓋 注塑模具 Pro/E 一模兩腔 潛伏式澆口 The design of injection mold about the right side of the cartridge based on Pro / EAbstractMold is an important foundation for the manufacturing process equipment, the highvolume production of industrial products and new product development are inseparable from the mold. The high precision, high plexity, high consistency, high productivity, lowpower and low supplies of parts producted by mold motivates the mold being more and more importan in the manufacturing sector.The paper is the study of the right side of the printer cartridge, by use of Pro / E software to build the right cartridge for the analysis of injection mold design. The content mainly includes threedimensional shape of Injection molded parts, threedimensional modeling of mold, twodimensional mold assembly and the processing technology of the right cartridge cavity. In this mold design, the main is the structure of the mold. Including the choice of gate, the determination of surface, the design of sprue puller, cooling system, the mainstream channel and branch runner design and the institution of Mandril. Due to the requirement of the surface, this design used the latenttype gate with the secondary.Key words: the right side of the cartridge ;injection mold ;Pro/E 。 the twocavity mold。 Latenttype gate目 錄1 引言 1 1 1 注塑模具發(fā)展的影響因素 2 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 22 塑件分析 4 4 4 5 6 6 7 8 8 83 成型零部件的設(shè)計(jì) 10 10 10 10 10 10 11 11 12 12 12 12 14 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 15 164 注射機(jī)的選擇 17 17 18 18 18(合)模力的校核 19 19 205 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 22 22 23 23 23 24 分流道的表面粗糙度 25 分流道與澆口連接形式 25 25 25 25 26 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 26 冷料穴的設(shè)計(jì) 27 276 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 28 307 模具工作原理 328 型腔加工工藝 33結(jié)論 35謝辭 36參考文獻(xiàn) 37外文資料 381 引言模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備,工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具,用模具生產(chǎn)制件所達(dá)到的(四高二低)高精度,高復(fù)雜程度,高一致性,高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材,使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來(lái)越重要。目前塑料制品幾乎進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。然而現(xiàn)在對(duì)塑料成型制件的需求越來(lái)越多,質(zhì)量要求也越來(lái)越高,這就要求成型塑件的模具的開發(fā)、設(shè)計(jì)與制造水平也必須越來(lái)越高?,F(xiàn)在,模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一,因?yàn)槟>咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。打印機(jī)作為現(xiàn)代辦公的必需用品,大大提高了辦公效率,而且隨著打印技術(shù)的成熟、打印范圍的廣泛和價(jià)格的低廉,已漸漸進(jìn)入了家庭領(lǐng)域,作為家庭輸出設(shè)備的一種解決方案。本設(shè)計(jì)以打印機(jī)硒鼓右側(cè)蓋為研究對(duì)象,利用Pro/E分析設(shè)計(jì)了硒鼓右側(cè)蓋的注塑模具,塑件材料采用的是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。我國(guó)模具的設(shè)計(jì)和制造水平有了很大提高,CAD/CAE/CAM等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、高速加工技術(shù)、熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、逆向工程等新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。目前,我國(guó)塑料模具行業(yè)日趨大型化,而且精度將越來(lái)越高。在塑料制件的生產(chǎn)中,高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成型設(shè)備等是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射??沙尚蜕习偃f(wàn)次,一副好的模具壓縮模能成型25萬(wàn)次以上。(1)CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展。塑料制件應(yīng)用的日益廣泛和大型塑件及復(fù)雜曲面塑件的不斷開發(fā),對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)與制造提出的要求愈來(lái)愈高,傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法已不能適應(yīng)這樣的要求。CAD/CAE/CAM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)模具三維設(shè)計(jì),成型工藝優(yōu)化,模具NC加工的集成,能夠縮短模具產(chǎn)品的開發(fā)周期,有效的提高模具設(shè)計(jì)制造質(zhì)量。該技術(shù)給模具工業(yè)帶來(lái)了巨大的變革,成為模具技術(shù)最重要的發(fā)展方向。(2)模具新材料的研制和使用。模具材料的選用在模具設(shè)計(jì)與制造中是一個(gè)比較重要的問(wèn)題,它直接影響到模具的制造工藝、模具的使用壽命、塑件的成型質(zhì)量和模具的加工成本能。國(guó)內(nèi)外模具工作者在分析模具的工作條件、失效形式和如何提高模具使用壽命途徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的研究工作,并且已開發(fā)出了許多具有良好使用性能和加工性能好、熱處理變形小的新型模具鋼種,如預(yù)硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時(shí)效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼等,經(jīng)過(guò)應(yīng)用,均取得了較為滿意的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。另外,為了提高模具的壽命,在模具成型零件的表面強(qiáng)化處理方面也做了許多研究與工程實(shí)踐,取得了很好的效果。目前,上述的研究與開發(fā)工作還在不斷地深入進(jìn)行,已取得的成果正在大力推廣。(3)塑料制件的微型化、超大型化和精密化。為了滿足塑料制件在各種工業(yè)產(chǎn)品中的使用要求,塑料成型技術(shù)正朝著微型化、超大型化和精密化方向發(fā)展。(4)模具的標(biāo)準(zhǔn)化。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛,模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期,而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí),快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好,因此開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來(lái)越引起人們的重視。為了滿足大規(guī)模制造塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要,塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作就顯得十分重要。目前,國(guó)內(nèi)外已有許多標(biāo)準(zhǔn)化的注射模架形式可提供給模具制造廠家選購(gòu)。GB/T 12555-1990是大型注射模架的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB/T 12556-1990是中小型注射模架的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 注塑模具發(fā)展的影響因素在我國(guó)大型多型腔精密注塑模雖已能生產(chǎn),但總體技術(shù)水平不高,與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比,仍有很大差距,特別是模具壽命低的問(wèn)題非常突出。影響模具壽命的因素較多,但模具材料是重要因素,高壽命模具離不開優(yōu)質(zhì)模具材料。我國(guó)模具雖然有很大的進(jìn)步和市場(chǎng),但也有不足的地方:一是規(guī)模偏小,二是技術(shù)偏低,三是涉及領(lǐng)域狹窄,四是對(duì)相關(guān)行業(yè)影響帶動(dòng)能力不大。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)傳統(tǒng)的制造方法一般是大至型芯、型腔,小至一個(gè)螺釘獨(dú)要自己設(shè)計(jì)生產(chǎn),結(jié)果造成陣線過(guò)長(zhǎng),批量太少,既浪費(fèi)了精力和資源,也無(wú)法保證在每一個(gè)環(huán)節(jié)都能擁有高級(jí)專業(yè)化水準(zhǔn)?,F(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備,更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容基于以上分析本文提出了基于Pro/E的硒鼓右側(cè)蓋注塑模具的設(shè)計(jì),主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下: (1)利用Pro/E軟件對(duì)于硒鼓右側(cè)蓋進(jìn)行三維造型。(2)進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)以及三維造型。(3)生成二維模具裝配圖。(4)制定硒鼓右側(cè)蓋注塑模具型腔加工工藝。 2 塑件分析塑件為HP激光打印機(jī)硒鼓右側(cè)蓋。該塑件外形有些復(fù)雜,進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)著重考慮其內(nèi)部突起和外部凹坑的成型;塑件屬于辦公用品配件,外表面質(zhì)量要求較高,并且由于壁厚較薄,故設(shè)計(jì)中應(yīng)從塑料材料的選擇、塑件頂出的可靠性、注射成型效率、模具總體結(jié)構(gòu)及其加工工藝性、經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行綜合考慮。本設(shè)計(jì)考慮塑料制件的功能和性能及生產(chǎn)成本選取ABS作為此塑件的材料。ABS(Acrylonitritlebutadienestyrene copolymer,丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)是熱塑性塑料的一種,~。ABS樹脂呈微黃色,外觀是不透明粒狀或粉狀熱塑性樹脂,無(wú)毒、無(wú)味,其制品可呈五顏六色,并具有60%的高光澤度。ABS同其它材料的結(jié)合性好,易于表面印刷、凃?qū)雍湾儗犹幚?。ABS的綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性、電性能良好。ABS由于具有優(yōu)良的綜合性能,用途十分廣泛。其適于制作一般機(jī)械零件、減磨耐磨零件、傳動(dòng)零件和電訊零件。ABS的成型性能:無(wú)定形料,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥;適宜取高溫料、高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為≥250℃)。對(duì)精度要求較高的塑件,模溫宜取50~60℃,對(duì)光澤、耐熱塑件,模溫宜取60~80℃。要想獲得優(yōu)質(zhì)的塑件,除合理選用塑件的原材料外,還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性,這樣,不僅可使成型工藝得以順利進(jìn)行,而且還能滿足塑件和模具的經(jīng)濟(jì)性要求,即以最低的成本生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品、在進(jìn)行塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)時(shí),必須遵循以下幾個(gè)原則。(1)在設(shè)計(jì)塑件時(shí),應(yīng)考慮原材料的成型工藝性,如流動(dòng)性、收縮率等。(2)在設(shè)計(jì)塑件的同時(shí)應(yīng)考率其模具的中體結(jié)構(gòu),使模具型腔易于制造,模具抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。(3)在保證塑件使用性能、物理性能與力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)腐蝕性能和耐熱性能等的前提下,力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壁厚均勻,使用方便。(4)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)的塑件外觀要求較高時(shí),應(yīng)先通過(guò)造型,然后逐步繪制圖樣。塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:尺寸與精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜度、加強(qiáng)肋、支承面、圓角、孔、螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號(hào)及標(biāo)記等。本設(shè)計(jì)主要涉及到塑件的尺寸與精度、表面粗糙度、塑件形狀、圓角、壁厚等的工藝性設(shè)計(jì)。塑件總體尺寸主要取決于塑料品種的流動(dòng)性。在一定的設(shè)備和工藝條件下,流動(dòng)性好的塑件可以成型較大尺寸的塑件;反之,成型出的塑件尺寸較小。由于塑件是給定的已知塑件,塑件的外觀尺寸如圖21所示。 圖21 塑件外觀尺寸塑件尺寸精度與很多因素有關(guān),如模具制造精度及其使用后的磨損,塑料收縮率的波動(dòng),成型工藝條件的變化等。一般來(lái)講,為了降低模具的加工難度和模具的制造成本,在滿足塑件使用要求的前提下應(yīng)盡量把塑件尺寸精度降低一些。塑件尺寸精度也與塑料品種有關(guān),根據(jù)各種塑料收縮率的不同,原四機(jī)部標(biāo)準(zhǔn)又將各種塑料的公差等級(jí)分為高精度、一般精度、低精度三種,如表21所示。此表反映了在實(shí)踐總結(jié)和討論分析的基礎(chǔ)上,不同塑料在同樣工藝難度下所能達(dá)到的不同精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。選擇精度等級(jí)時(shí),應(yīng)考慮脫模斜度對(duì)尺寸公差的影響。下表適用于注射、壓縮及壓注等成型的熱固性塑料和熱塑性塑料的尺寸公差。根據(jù)下表,本塑件采用四級(jí)精度,屬于一般精度等級(jí)。表21塑件精度等級(jí)的選用類別塑料