游泳鏡盒注塑模具設(shè)計-塑料注射模帶開題報告.zip
游泳鏡盒注塑模具設(shè)計-塑料注射模帶開題報告.zip,游泳,注塑,模具設(shè)計,塑料,注射,開題,報告
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計)題目游泳鏡盒注塑模具設(shè)計
2.研究領(lǐng)域
本次研究的設(shè)計為機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具設(shè)計
3.論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
本次畢業(yè)設(shè)計的目的和意義
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè),也是投資大、回報慢的勞動密集型和技術(shù)密集型行業(yè)?,F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。模具成形零件時實現(xiàn)快速、優(yōu)質(zhì)、低耗是國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能、成型工藝和制品的設(shè)計,因此,研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢
近年來,中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到 50t 以上的注塑模,精密塑料模具的精度已達(dá)到 2μm,制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn),多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封模,高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá) 6m/min 以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出。
在生產(chǎn)手段上,模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高,CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展,高速加工及 RP/RT 等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多,模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高,熱流道模具的比例也有較大提高。另外, 三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高,有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。
在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階,實現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技術(shù)對成型過程,如充模和冷卻等進(jìn)行計算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。近年來,我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的
CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 HSC5.0 系統(tǒng)及 CAE 軟件等,這些軟件具有適
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應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價格低等特點,為進(jìn)一步普及模具 CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的,在未來的模具市場中,塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,對塑料模具提出越來越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。
國外近年來發(fā)展的速度也比較快,在高速銑削加工方面,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)40000r/min -100000r/min,快速進(jìn)給速度可達(dá)到 30m/min-40m/min,加速度可達(dá) 19, 換刀時間可提高到 1s~2s。這樣就大幅度提高了加工效率,并可獲得 Ra≤0.08μm 的加工表面粗糙度。另外,還可加工硬度達(dá) 60HRC 的模塊,形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。高速切削加工與傳統(tǒng)切削加工相比還具有溫升低(加工工件只升高 3℃)、熱變形小等優(yōu)點。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。高速銑削必須與相應(yīng)的軟件、加工工藝、刀具及其夾緊頭相配合。
國外在模具生產(chǎn)中,計算機(jī)輔助設(shè)計與輔助制造(CAD/CAM)技術(shù)已得到十分成功的應(yīng)用。三維造型和型腔的數(shù)控加工都是由計算機(jī)輔助軟件完成的,它大幅度的縮短了模具的生產(chǎn)周期,提高工作效率。
德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家在模具設(shè)計制造領(lǐng)域仍處于國際領(lǐng)先水平, 他們的一些先進(jìn)的模具方面的技術(shù)被許多發(fā)展中國家,甚至是其它發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)采 用。亞洲以日本和韓國模具技術(shù)水平最高,其它國家與之還有較大的差距,不過他們也正在以驚人的速度發(fā)展著,國家之間的交流會使之發(fā)展更快。
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二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1.重點解決的問題
結(jié)合該課題所研究塑料制件的特性,以及設(shè)計塑料模具時常出現(xiàn)的問題??梢钥闯霰敬卧O(shè)計的塑件是有側(cè)孔的,因而課題研究時會出現(xiàn)的難點有:
1)分型面的確定
2)澆口位置和形式的確定
3)推出位置的確定
4)抽芯機(jī)構(gòu)的確定
5)盡量選擇模具標(biāo)準(zhǔn)件的問題
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
針對以上在課題研究時可能出現(xiàn)的問題,現(xiàn)暫時提出了以下一些解決方案(準(zhǔn)確而又合理的方案還得在設(shè)計中不斷的總結(jié)和運用):
1)該產(chǎn)品外形要求光滑無縮印,表面粗糙度高,合模處不得有錯位、飛邊等。根據(jù)該產(chǎn)品的形狀特點和選擇分型面的兩大原則,故確定分型面為投影面積最大處;
2)因為外形要求光滑無痕跡,所以我們設(shè)計澆口的時候,要選擇適當(dāng)?shù)臐部凇?
3)該模具的脫模形式,根據(jù)塑件的特點,只能選擇推板/推桿推出。
4)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是注射模設(shè)計中的一個重要組成部分,本次設(shè)計是否需要,以后我們會進(jìn)行分析。
5)更多的標(biāo)準(zhǔn)件意味著模具成本的降低,在不影響塑件的成型和使用要求時, 設(shè)計模具應(yīng)該盡量的選擇現(xiàn)有的模具標(biāo)準(zhǔn)件。
3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
1)工程圖繪制量一般不得少于折合成 A0 圖紙三張;
2)翻譯與課題有關(guān)的外文資料至少一篇,譯文不少于 2000 漢字.
3)設(shè)計說明書的正文部分文字不少于 6000 字,為計算機(jī)打印稿;
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三、論文(設(shè)計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
本次設(shè)計的技術(shù)路線分工藝分析、方案分析、成型零件的設(shè)計、模具設(shè)計、模具工程圖,五部分,具體如下:
(1)工藝分析→ 塑件成型工藝分析
塑料成型工藝分析 初定注射機(jī)工藝參數(shù)
(2)方案分析→ 分型面
型腔布局→一模兩件澆注系統(tǒng)→側(cè)澆口 推出機(jī)構(gòu)
(3)成型零件的設(shè)計→加載參照模型→創(chuàng)建工件→設(shè)置收縮率→設(shè)置分型面→ 分割體積塊 →抽取模具元件→設(shè)計澆注系統(tǒng)→鑄模→開模檢查
(4)模具設(shè)計→塑件成型工藝分析→推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計→冷卻系統(tǒng)的設(shè)計→ 與注射機(jī)有關(guān)的參數(shù)校核
(5)模具工程圖→型腔零件圖
型芯零件圖模具總裝圖
2.論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃
1—2 周 下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù),查找并閱讀文獻(xiàn)資料,完成文獻(xiàn)綜述。
3—4 周 撰寫開題報告,開題答辯,根據(jù)老師的建議修改報告,并完成文獻(xiàn)的翻譯工作。
5—6 周 鏡盒的形狀選型工作,方案設(shè)計,完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
7—11 周 模具定動模,主流道尺寸,排異系統(tǒng)的設(shè)計推桿部分的計算校核,根據(jù)計算結(jié)果完成動力部分的設(shè)計計算
12—14 周 完成裝配圖的繪制,完成零件圖的繪制
14—16 周 撰寫說明書,打印材料,準(zhǔn)備答辯
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四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附:文獻(xiàn)綜述或報告
一 研究的目的、意義、現(xiàn)狀和方法
1.研究的目的及意義
塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一,掌握塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程對提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義[1]。在機(jī)械制造業(yè)中,隨著全球市場競爭的日益激烈,各企業(yè)都力求以最好質(zhì)量、最低成本、最快速度將產(chǎn)品推向市場,計算機(jī)模擬技術(shù)得以充分用用。在傳統(tǒng)模具設(shè)計制造過程中,模具制造完畢后要進(jìn)行多次試模、修模。反復(fù)的修模會造成模具內(nèi)部品質(zhì)的變化,導(dǎo)致整副模具.性能降低,從而使最終塑料制品質(zhì)量不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。而使用計算機(jī)輔助技術(shù)不僅可提高一次性試模的成功率, 而且還可以使模具在質(zhì)量、性能及成本上都有很大程度的提高[2]。通過本次設(shè)計掌握先進(jìn)軟件技術(shù),用專業(yè)分析軟件 moldflow 和軟件 EMX4.1 來縮短設(shè)計周期,提高一次性試模的成功率。本設(shè)計還通過電熱毯開關(guān)的注塑模具設(shè)計,了解注塑模具制造特點和新興注射成型技術(shù)對模具制造的新要求,分析注塑模具制造技術(shù)中的幾個關(guān)鍵問題。模具具有明顯的效益擴(kuò)大作用,用模具生產(chǎn)出來的最終產(chǎn)品價值,往往是模具自身價值的幾十倍,幾百倍,甚至更多。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性,高生產(chǎn)率和代消耗,是其他加工方法所不能比擬的。注塑模具的發(fā)展日新月異,掌握注塑模具設(shè)計及其專業(yè)分析軟件,對未來的注塑模具設(shè)計市場有著不可估量的意義,對個人今后的事業(yè)有著不同尋常的意義。
2、研究的現(xiàn)狀
世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,帶動了模具制造業(yè)的迅速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,模具是最重要的工藝裝備之一[3]。采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率,節(jié)約原材料,降低成本,并保證一定的加工質(zhì)量要求。模具已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要成型工具。模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分,模具生產(chǎn)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造水平高低的重要標(biāo)志,因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益
和新產(chǎn)品的開發(fā)能力[4]。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。在電子、汽車、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成型。[5]塑料, 橡膠,陶瓷,玻璃,皮革,耐火材料以及建材制品等大部分產(chǎn)品也都是采用模具成型。
因此個發(fā)達(dá)工業(yè)國家都十分重視對模具品種的開發(fā),質(zhì)量的改進(jìn),加工精度的提高和制造周期的縮短?,F(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時, 也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。目前,
CAD/CAE/CAM 等技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計和生產(chǎn)[6]。由于模具生產(chǎn)采用一系列高新技術(shù),如 CAD/CAE/CAM/CAPP 等技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等等,因此, 模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分,有人說,現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。
在中國,人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位。我國的模具正處在高速發(fā)展時期,據(jù)不完全統(tǒng)計 ,目前模具生產(chǎn)廠點共有 2 萬多家,從業(yè)人員約 50
萬人,全年模具產(chǎn)值約 360 億元,總量供不應(yīng)求,出口約 2 億美元,進(jìn)口約 10 億美元
[7]。
許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展,加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力,在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
塑料工業(yè)近 20 年來發(fā)展十分迅速。早在十多年前塑料的產(chǎn)量按體積計算已經(jīng)超過鋼鐵和有色金屬的總和[8]。塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航空航天等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。近年來,中國塑料工業(yè)年均增長速度達(dá)到 10%以上,塑料制品年產(chǎn)量位居世界第二。塑料制品在農(nóng)業(yè)、塑料包裝、塑料管材和異型材、汽車、家電、電子、交通等領(lǐng)域發(fā)展迅猛,掀起了一股投資熱潮。建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),今后 5-10 年中國建筑業(yè)會有更大的發(fā)展, 將成為中國市場新的消費熱點和經(jīng)濟(jì)增長點,并帶動化學(xué)建材業(yè)的發(fā)展。由于國家已禁止使用鑄鐵管道,代之以塑料管材,預(yù)計 2010 年全國新建住宅室內(nèi)排水管的 80% 及城市供水管的 50%將采用塑料管。同時國家正在大力發(fā)展塑料門窗,預(yù)計 2010 年
塑料門窗的普及率將達(dá)到 30%-50%。
塑料模具是應(yīng)用最廣泛占的一類模具,在模具類中塑料模比例一般 30%~40%。塑料模具近年來發(fā)展相當(dāng)快,2002 年已經(jīng)增加到 140 億左右。在 2006 年模具進(jìn)出口統(tǒng)
計中,我國模具的出口總額為 2.52 億美元,進(jìn)口額則達(dá)到了 12.72 億美元,在進(jìn)口模具中的塑料模具占到了 50%左右。
塑料模具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大,帶動力強(qiáng),外向度高,發(fā)展塑料模具工業(yè)有利于拉動其它行業(yè)的發(fā)展,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動下,形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條,從上游的材料工業(yè)和加工、檢測設(shè)備到下游的機(jī)械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè),塑料模具發(fā)展方興未艾。這是整個塑料模具行業(yè)的優(yōu)勢所在。
塑料制品成形的方法雖然很多,但最主要的方法是注塑成型。世界成形模具產(chǎn)量的半數(shù)以上是注塑模具。80 年代以來注塑模 CAD/CAE/CAM 技術(shù)已經(jīng)從實驗室研究階段進(jìn)入了實用化階段。
在注塑模具方面,2006 年,注塑模具比例進(jìn)一步上升,熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高,注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展,我國最大的注塑模具單套重量已超過 50 噸,最精密的注塑模具精度已達(dá)到 2 微米。在 CAD/CAM 技術(shù)得到普及的同時,CAE 技術(shù)應(yīng)用越來越廣,CAD/CAM/CAE 一體化得到發(fā)展,模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),專利數(shù)量增多。實踐證明,縮短注塑模具設(shè)計與制造周期, 提高塑料制品制造精度與性能的正確途徑之一是采用
CAD/CAE/CAM 技術(shù)[9]。
當(dāng)前國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大。注射成型技術(shù)作為塑料加工成型方法中最重要的方法之一,已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計,注塑制品約占整個塑料制品的 20%~30%,而在工程塑料中有 80%以上的制品是采用注塑成型加工的。
我國注塑模具工業(yè)起步晚,底子薄與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比存在很大的差距。但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和改革及開放方針引導(dǎo)下, 我國注塑模行業(yè)得到迅速發(fā)展。高效率,自動化,大型,微型,精密,無流道,氣體輔助, 高壽
命模具在整個塑料模具產(chǎn)量所占的比重越來越大,為工業(yè)生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ),推動國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
在引進(jìn)的塑料模具中,以科技含量較高的模具居多,如高精度模具、大型模具、
熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等?,F(xiàn)代塑料制品對表面光潔度、成型時間都提出了更高的要求,因而也推動了塑料模的發(fā)展。在塑料模具方面,我國與國外產(chǎn)品還存在較大差距。要改善中國塑料模具的進(jìn)出口狀況,必須加速國產(chǎn)塑料模具的發(fā)展。為此,要盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大瓶頸。
一是模具標(biāo)準(zhǔn)化率不足,這必然導(dǎo)致交貨期延長,同時造成用戶更換零部件的困難。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低也直接制約著模具的專業(yè)化分工協(xié)作和商品化流通,也限制了模具的出口,2003 年中國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度在 45%左右,與發(fā)達(dá)國家商品化程度 70%-80%相比,還有較大的差距。
另一個主要原因是國內(nèi)制造高精模具的能力較低。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時,由于近年來進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā),這類國產(chǎn)高檔模具在市場上隨著發(fā)達(dá)國家模具產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的對外轉(zhuǎn)移以及中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,與轎車、家電和電子業(yè)相關(guān)的精密模具的需求不斷增加,從速度、品質(zhì)、成本及服務(wù)等多方面加速了模具產(chǎn)業(yè)的競爭步伐,從而不斷提升國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)化和精密化等方面的技術(shù)水準(zhǔn)。經(jīng)過多年努力,塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等在中國越來越廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)組件;針對市場關(guān)鍵零部件、微孔、精細(xì)結(jié)構(gòu)組件的加工要求,追求精密模具的開發(fā)以提高產(chǎn)品附加值,已成為一些中小企業(yè)發(fā)展之道。
專家預(yù)言,未來模具將向大型化、高精密度、多功能復(fù)合型等方向發(fā)展,熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高,并且隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展, 氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。同時,由于近年來中國每年用 10 億美元左右進(jìn)口模具,其中精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù)。從減少進(jìn)口的角度出發(fā),中國也應(yīng)加快高檔塑料模具的開發(fā)。
未來的十年,中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括[10]:
1.提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平;
2.在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù);
3.大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù);
4.在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù);
5.提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;
6.發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù);
7.逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用;
8.進(jìn)一步研究開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備;
9.研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程;
10.開發(fā)新的成形工藝和模具。
一般注塑模具制造都采用一模多腔,以提高生產(chǎn)效率,降低成本。這也 是當(dāng)前注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀之一。
二 相關(guān)知識
Moldflow 軟件用于優(yōu)化制件和模具設(shè)計的整個過程,并提供了一整套的解決方案。它為制件設(shè)計、模具設(shè)計、注塑生產(chǎn)等整個過程提供了非常有價值的信 息和建議,它可將優(yōu)化設(shè)計貫穿于設(shè)計制造的全過程,徹底改變傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗的“試錯”的設(shè)計模式,使產(chǎn)品的設(shè)計和制造盡在掌握之中。在這個軟件中應(yīng)用較多的是 MPI(Moldflow Plastics Insight)部分,MPI 可以模擬熱塑性塑料的注塑成型過程中的充模、保壓、冷卻階段,它可以通過預(yù)測塑性熔體在流道、澆口和型腔中的流動過程,計算澆注系統(tǒng)及型腔的壓力場、溫度場、剪切應(yīng)變速率場和剪切應(yīng)力場的分布,從而可以優(yōu)化澆口數(shù)目、澆口位置和注塑成型工藝參數(shù),預(yù)測所需的注塑壓力和鎖模力,并發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的欠注、燒焦、不合理的熔接痕位置和氣穴等缺陷[12]。EMX 是 Pro/ENGINER 的一個外掛軟件,該軟件為模具設(shè)計提供標(biāo)準(zhǔn)模架以及一些經(jīng)典結(jié)構(gòu)的設(shè)計,從而可大大提高產(chǎn)品效率[13]。
三 主要研究內(nèi)容
1、澆注系統(tǒng)及排氣形式的確定
根據(jù)塑料熔體的流動行為和流道、型腔內(nèi)各處的流動阻力,通過分析的出充模
順序同時考慮塑料熔體在模具型腔內(nèi)被分流及重新熔合的問題和型腔內(nèi)原有氣體的導(dǎo)出問題,分析熔接痕的位置,決定澆口的數(shù)量和方位[14]。在這方面除了可用經(jīng)驗或解析的方法分析外,還可用模流分析軟件進(jìn)行分析。
2、冷卻形式的確定
根據(jù)塑料熔體的熱學(xué)性能數(shù)據(jù)、型腔形狀和冷卻水道的布置,分析得出保壓和冷卻過程中塑件溫度場的變化情況,解決塑性收縮、補(bǔ)縮問題,盡量減少由于溫度和壓力不均、結(jié)晶和取向不一致而造成的殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。同時還要盡量提高冷卻效率,縮短成型周期。在這方面出了可用經(jīng)驗分析外,也可用模流分析軟件進(jìn)行分析[15]。
3、脫模形式的確定塑件脫模和橫向分型抽芯問題,通??梢酝ㄟ^經(jīng)驗和理論計算分析來解決。
四 總結(jié)
注塑模具在現(xiàn)代工業(yè)中占有很重要的地位。注塑成型新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展對制造技術(shù)不斷提出了新的要求,將信息技術(shù)與現(xiàn)代管理技術(shù)應(yīng)用于制造全過程,未來注塑模制造將是以計算機(jī)輔助技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù),以信息流暢作為首要備件的有極強(qiáng)應(yīng)變能力與競爭力的技術(shù)。電熱毯開關(guān)的注塑模具設(shè)計以計算機(jī)為輔助工具,從三維造型到模具設(shè)計分析分別用了Pro/E軟件和Moldflow軟件,還用到了CAD制圖軟件,整個設(shè)計過程離不開電腦輔助。僅以電熱毯開關(guān)的注塑模具設(shè)計展望未來注塑模具市場的發(fā)展。
4、分型面及型腔數(shù)目的確定,型腔的布置的確定
決定塑件的分型面,決定型腔的鑲拼結(jié)合。模具的總體結(jié)構(gòu)和零件形狀不但要滿足充模和冷卻等工藝方面的要求,同時成型零件還要具有適當(dāng)?shù)木?、粗糙度、?qiáng)度和剛度,易于裝配和制造,制造成本低。
5、注塑機(jī)的選擇
注塑機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)成型塑件所需的最大注射容量或質(zhì)量、鎖模力、模具的閉合厚度及所需的開模距離來確定[16]。
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