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基于逆向工程技術的爬行士兵玩具外殼模具設計畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-06-24 06:17本頁面
  

【正文】 (1)確定注射機時間 由理論注射量為78 取t=。(2)計算分流道體積流量:(3)剪切速率: 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間,所以,分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 分流道的表面粗糙度要求不是很低,~,其脫模斜度一般在之間,這里可取脫模斜度為 澆口的設計澆口又稱進料口,是連接分流道與型腔之間的一段細短流道(除直接澆口外),它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。其主要作用是:(1) 型腔充滿后,熔體在澆口處首先凝結,防止其倒流。(2) 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料?!?mm,澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定,取其下限值,然后在試模時逐步糾正。當塑料熔體通過澆口時,剪切速率增高,同時熔體的內(nèi)磨檫加劇,使料流的溫度升高,粘度降低,提高了流動性能,有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大,凝料加快,補縮困難,甚至形成噴射現(xiàn)象,影響塑件質量。 澆口位置的選擇:(1) 澆口位置應使填充型腔的流程最短。這樣的結構使壓力損失最小,易保證料流充滿整個型腔,同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質,溫度,注塑壓力等的不同而變化,所以我們在考慮塑件的質量都要注意到這些適當值。(2) 澆口設置應有利于排氣和補塑。(3) 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔, 但是塑件壁厚相差較大,澆口開在薄壁處不合理;而設在厚壁處,有利于補縮,可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。(4) 澆口位置的設置應減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位,它的存在會降低塑件的強度,所以設置澆口時應考慮料流的方向,澆口數(shù)量多,產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應盡量采用一個澆口,以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件,澆口位置使料流的流程過長,熔接處料溫過低,熔接痕處強度低,會形成明顯的接縫,如果澆口位置使料流的流程短,熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度,可在熔接處增設溢流槽,使冷料進入溢流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕,而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。(5) 澆口位置應避免側面沖擊細長型心或鑲件??紤]到塑件表面的精度要求,以及塑件和廢料的脫離,本設計采用潛伏式澆口,利用Moldflow軟件進行最佳澆口位置分析,將澆口位置選擇塑件內(nèi)壁,從塑件底部進料這樣可以保證塑件的精度要求,保證廢料的脫離。(1) 計算澆口直徑。潛伏式澆口其直徑按如下公式計算。 式中,是系數(shù),塑件壁厚的函數(shù)。值適用于。是塑料成型系數(shù),對于ABS,其成型系數(shù)是。(2) 計算澆口長度。根據(jù)設計手冊《塑料成型工藝及模具設計》潛伏式澆口的長度一般選用2~3mm這里取L=3mm.(1) 澆口當量半徑 。(2) 澆口剪切速率校核 1)確定注射時間表:由理論注射量為78 取t=1s。 2)計算澆口的體積流量: 3)計算澆口剪切速率: 該潛伏式澆口處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間,所以,澆口的剪切速率校核合格。 模具的結構方案及尺寸的確定 考慮到加工方便,型芯型腔外觀做成長方體的形式,型芯、型腔與動、定模板的配合按H7/m6。考慮到型腔強度、剛度和螺釘、銷子、導柱導套和冷卻水道孔的安裝位置,參考模具設計手冊新型型腔取170160的規(guī)格。動模座板:32030025mm推板:30016020mm推桿固定板:30016020mm墊板:3005380mm定模板:30027080mm定模座板:32030025mm動模板::30027080mm根據(jù)上面所確定的基本尺寸調(diào)用標準模架,選用龍記細水口ECH 2730型模架。 溢流、排氣系統(tǒng)的設計型腔得澆注系統(tǒng)產(chǎn)生的氣泡常分布在與澆口對應的位置;熔體中水份蒸發(fā)產(chǎn)生的氣泡呈不規(guī)則分布;熔體分解產(chǎn)生的氣泡主要分布在厚壁部分??蓳?jù)此判斷氣泡來源。排氣方式很多:① 利用分型面排氣;② 利用型芯與模板的配合間隙排氣;③ 利用推桿或側型芯的間隙排氣;④ 開設排氣槽。根據(jù)該制品的形狀與澆注系統(tǒng),不設溢流槽。本塑件中氣泡主要產(chǎn)生有分型面上,故可利用分型面排氣,若還不足,則加大側型芯運動間隙來排氣。利用型芯與固定板和分型面的間隙進行排氣。 脫模機構設計設計原則: ?。?)塑件滯留于動模。模具開啟后應使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上,以便脫模裝置在注射機推桿的驅動下完成脫模動作。 ?。?)保證塑件不變形損壞 這是脫模機構應達到的基本要求。首先要正確分析塑件對凹模或型芯附著力的大小以及所在的部位,有針對性地選擇合適的脫模方法和脫模位置,使推模重心與脫模阻力中心相重合。型芯由于塑料收縮時對其包緊力最大,因此推出的作用點應盡可能地靠近型芯,推出力應該作用于塑件剛度、強度最大的部位,作用面應盡可能大一些。影響脫模力大小的因素很多,當材料收縮率大,塑件壁厚大,模具的型芯形狀復雜,脫模斜度小以及凹模表面粗糙度值高時,脫模阻力會增大,反之則小。 ?。?)力求良好的塑件外觀 推出塑件的位置應該盡量設置在塑件內(nèi)部或對外觀影響不大的部位,在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題?! ? 該模具的型芯在動模一側,型腔在定模一側,開模后塑件留在型芯一側,根據(jù)塑件殼體類零件的特點,采用推板推出形式。這樣推出平穩(wěn),有效保證了塑件推出后的質量,模具結構也比較簡單。設置12跟8的推桿推塑件,中間一根4的拉料桿。塑件為不規(guī)則曲面形狀由于按薄壁件脫模力公式計算式中,F(xiàn)是脫模力(N)。E是塑料的彈性模量(MPa);S是塑件的平均收縮率(%);t是塑件的壁厚(mm);L是被包型芯的長度(mm);是塑料的泊松比;是脫模斜度()是塑料與鋼材之間的摩擦因素;是型芯短邊長度(mm);是型芯長邊長度(mm);A是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積();由和決定的無因次數(shù)。 ABS塑料與脫模力有關的性能參數(shù)塑料名稱拉伸彈性模量/MPa壓縮比成型收縮率(%)與鋼的摩擦因素泊松比ABSABS抗沖型耐熱型GFR(30%)290018001800~~~0.~—— 冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)設計時,動定模要分別冷卻,保持冷卻平衡。冷卻管直徑在允許的條件下應盡量取大值,設計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量,按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固是所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量。1. 冷卻介質ABS屬于中等粘度材料,其成型溫度及模具溫度分別為200和50~80。所以模具溫度初步選定為50,用常溫水對模具進行冷卻。2. 冷卻系統(tǒng)的簡單計算(1) 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質量W1)塑料制品的體積 2) 塑料制品的質量 3) 塑件壁厚為1,查《注射成型工藝及模具設計》,表434得。取注射時間,脫模時間,則注射周期 : 由此得每小時注射次數(shù):4) 單位時間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質量:(2) 確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量ABS的單位熱流量在(310~400)kJ/kg之間,故可取(3) 計算冷卻水的體積流量 射冷卻管入水口水溫為,出水口的水溫為,取水的密度,水的比熱容。則根據(jù)公式得: (4) 確定冷卻水路的直徑 當時查《注射成型工藝及模具設計》,表430可知,為了使冷卻水處于湍流狀態(tài),去模具冷卻水孔直徑。(5) 冷卻管在管內(nèi)的流速(6) 冷卻管壁與水交界面的模傳熱系數(shù) 《注射成型工藝及模具設計》,表431得,則:(7)計算冷卻水通道的導熱總面積A(8) 計算模具所需冷卻水管總長度L (9) 冷卻管根數(shù) 設每條水路長度為,則冷卻水路的根數(shù)為 由上述計算可以看出,一條冷卻水道對于模具來說顯然不合是,型芯和型腔都應得到充分冷卻. 注射機有關工藝參數(shù)校核結構類型:臥式注射機 可行注射機類型:螺桿式(螺桿直徑:30mm)能滿足工件成型需要 可行注射量: 可行注射壓力:170MPa工件成型需要的60~100MPa 可行螺桿轉速:14~200(r/min)在工件成型需要的30(r/min) 可行合模力:450KN工件成型需要的鎖模力266KN 可行最大模具厚度:320mm模具合模高度301mm 可行最小模具厚度:100mm模具合模高度301mm 可行最大成型面積:360工件成型面積76 可行小 結本課題主要研究采用逆向工程技術解決模具制造過程中的一些難題,逆向工程技術的顯著優(yōu)點在于它突破了傳統(tǒng)設計理念的局限性,實現(xiàn)了從實體模型實體的設計過程,利用這種全新的設計理念不僅可以保證產(chǎn)品的質量要求,而且可以大大縮短生產(chǎn)周期,提高模具生產(chǎn)效率,降低模具制造成本。逆向工程的設計重點在于模型的重建過程,利用已有實物建立實體模型并對其進行優(yōu)化設計是逆向工程的精髓所在。而要建立完整的實體模型,獲取完整的實體點云數(shù)據(jù)是關鍵,只有獲得比較完整的實體點云數(shù)據(jù),在點云數(shù)據(jù)的后處理階段才能利用點云數(shù)據(jù)建立完整的CAD模型,點云數(shù)據(jù)的處理主要是對曲面的修復,在多邊形處理階段,對曲面中的破孔、爛面進行填充,對曲面邊界進行廣順,再根據(jù)曲面結構合理劃分區(qū)域,創(chuàng)建網(wǎng)格,構造柵格,建立合適的CAD模型。模具設計也是本課題的一大重點,利用優(yōu)化的CAD模型進行模具設計,首先應該用Moldflow模流分析軟件對其進行模流分析,找到最佳澆口位置,以及進行模具設計所必須的一些重要參數(shù),并利用UG MoldWizard等分模軟件對其分模創(chuàng)建型芯、型腔,在此基礎上對模具的澆注系統(tǒng)、澆口位置、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等進行合理的設計。完成爬行士兵玩具外殼的三維模型,并利用設計好的三維模具繪制模具的裝配圖和零件圖。參考文獻[1] 金濤,:機械工業(yè)出版社,2003,02.[2] 許智欣等.3D逆向工程技術.北京:中國計量出版社,2002,04.[3] [J].機械工程師,2010,06.[4] 藍天鵬.“逆向工程技術”與模具數(shù)字制造技術[J].數(shù)字技術與應用,2010,05.[5] 張軍,[J].機械工程與自動化, 2010,10.[6] 張軍,[J].機械工程與自動化, 2010,10.[7] :清華大學出版社,2007,04.[8] [J].塑料工業(yè), 2007,12.[9] [J].模具制造, 2009,09.[10] 單巖,20204,9.[11] +Moldwizard的注塑三維分模[J].現(xiàn)代制造工程,2005,03.[12] 葉久新,:機械工業(yè)出版社,2007,11.[13] 何忠保,:機械工業(yè)出版社,2000,11.[14] :高等教育出版社,2005,02.[15] ,長沙:中南大學出版社,2004,01,01. 致謝 經(jīng)過兩個月的努力,本次課程設計得以順利完成。在設計之初,我對逆向工程技術還一無所知,對模具設計理論知識也知之甚少,但在彭老師的耐心指導下,我的思路漸漸清晰,在設計過程中遇到的許多難題也迎刃而解,通過他對逆向工程技術以及模具理論知識的講解,我的畢業(yè)設計才得以順利進行。  在彭浩舸老師的指導下,我不僅完成了本次設計的基本任務,對逆向工程技術有了一個全面的理解,對模具理論知識有了更新的認識,更重要的是通過本設計,我掌握了逆向工程技術的設計方法,提高了我分析問題、解決問題的能力,提高了我的創(chuàng)新思維,開拓了我的視野,這些對我走向工作崗位、和以后的人生中產(chǎn)生積極的影響。 這次設計得以順利完成,我要感謝彭老師耐心指導和幫助,同時也要感謝本專業(yè)同學和材料專業(yè)同學的幫住,感謝院系領導對我們畢業(yè)設計的重視和關心,使我們能夠全身心的投入到設計中去,為更好、更快的完成畢業(yè)設計提供了重要保障。
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