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第二章注塑机和材料的选用3
2.1注塑机的组成3
2.1.1注射装置3
2.1.2锁模装置3
2.1.3液压传动装置3
2.1.4控制系统4
2.2注塑机的选用及基本参数4
2.2.1注塑机分类4
2.2.2注塑机的基本参数4
2.2.3本设计注塑机的选用4
第三章产品材料分析5
3.1塑料的概述5
3.1.1塑料的概念5
3.1.2塑料的分类5
3.2本设计的原料的选用及其性质5
第四章应用Moldflow进行注塑过程分析7
4.1Moldflow的简介7
4.2注塑产品的CAE分析原理8
4.3Moldflow的分析步骤8
4.3.1塑件几何模型的建立8
4.3.2有限元网格的划分9
4.4结果分析及后期处理10
4.4.1浇口位置分析10
4.4.2、填充时间分析11
4.4.3、熔接痕12
4.4.4、气穴12
第五章模具结构的改进13
5.1产品不良的分析13
5.1.1产品弯曲分析13
5.1.2产品烧灼分析13
5.2模具浇口位置的改进14
5.3滑块成型部分自身留的改进14
5.4模具滑块的改进15
5.5最终模具三维结构15
第六章结论与展望18
致谢19
参考文献20
第一章概述
1.1研究背景及意义
注射成型应用广泛,是机械制造、汽车、摩托车、家用电器、电子通讯、建筑、仪器仪表、医药器材和日常用品等行业的塑料制件的主要成型方法。
塑料不仅具有热塑性和再塑性特点,而且具有成型工艺简单、制造精密和成本低廉的特点,尤其对结构复杂及大批量的注塑件,注塑成型后无需过多的后加工工序就可直接投入到实际应用中。
随着注塑技术和设备的不断发展,未来的塑胶制品应用会更加广泛并占据更多的运用领域。
可以说,人类的文明生活离不开塑胶制品。
通过这次毕业设计使我对注射模的设计全过程有一个总体的认识,对MoldFlow软件进行注塑过程的参数优化,同时也是对已学内容的一次总结。
1.2注塑工艺的发展
随着塑料工业的发展和进步,人们对注射制件的要求越来越高。
如何缩短成型周期,降低生产成本,提高制件精度和使用范围,一直是塑料行业孜孜以求的目标。
近二十年来注射成型工艺及模具新技术发展很快,新工艺和新结构层出不穷。
新工艺包括新的注射成型技术如气体辅助注射成型技术(这种成型工艺是注射成型与中空成型的复合)等,与一些注塑成型工艺的分析与运用,注射成型工艺技术必须要充分运用温度,时间,压力,速度,位置切换这五种成型条件的内在联系和相互影响的作用,达到控制塑料原料在储料时的塑化程度和粘度,控制充模熔料在模具型腔内的流动速度,控制熔料在一定的压力下经过冷却定型,最后取得质量满意的塑件。
1.3模具概况及其发展
随着塑料工业的飞速发展,注射模传统的手工设计与制造已无法适应当前的形势。
近20年来的实践表明,缩短模具设计与制造时间、提高塑料制件精度与性能的正确途径之一是采用计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE)和辅助制造(CAM)。
现代科学技术的发展,特别是塑料流变学、计算机技术、几何造型和数控技术的突飞猛进为注射模设计与制造采用高技术创造了条件。
20世纪80年代以来,注射模CAD/CAE/CAM技术已从实验室研究阶段进入了实用化阶段,并在生产中取得了明显的经济效益。
注射模CAD/CAE/CAM技术的发展和推广被公认为CAD技术在机械工业中应用的一个典范。
注射模CAD/CAM的重点在于塑料制品的造型、模具结构设计、图形绘制和数控加工数据的生成。
而注射模CAE包含的工程功能更为广泛。
CAE将模具设计、分析、和制造贯穿于注射制件研制过程的各个环节中,用以指导和预测模具在方案构思、设计、和制造中的行为。
注射模CAD/CAE/CAM技术作为一种划时代的工具和手段,从根本上改变了传统的模具设计与制造方法。
1.4国内外简况及发展趋势
自从20世纪70年代以来,注射模CAD/CAE/CAM技术已成为当今世界热门的研究课题。
其主要标志为分散、零星的研究迅速发展为集中、系统的研制和开发,一些研究成果很快地转化为促进模具行业进步的生产力。
国外的一些公司将注射模的CAE软件与CAD/CAM系统结合起来,采用模具CAD/CAE/CAM集成化技术后,制件一般不需要在进行原型实验,采用几何造型技术,制件的形状能精确逼真的显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行预测。
借助计算机,自动绘图代替人工绘图,自动检索代替手工查阅,快速分析代替手工计算,模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作,在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。
由此可见,模具CAD/CAE/CAM技术是以科学,合理的方法,能在模具制造之前借助于计算机对制件,模具结构,加工,成本等进行反复修改和优化,直至获得最佳结果。
CAD/CAE/CAM技术能显著的缩短模具设计与制造时间,降低模具成本并提高制件的质量。
1.5研究内容
本论文主要对汽车前照灯齿轮轴制件进行CAE分析,对实习工厂的一副注塑模具的结构重新进行了设计,解决了产品翘曲、烧灼等一系列问题。
。
产品涉及到注塑模具与注塑工艺,因此我选择边实习边作设计,总的安排是前一个月用来熟悉模具结构包括所有的注塑与注胶模具,以及所有的两板与三板模和全自动与半自动模具,第二个月则主要学习工艺方面的内容,主要学习成型缺陷方面的内容。
例如,缩水,飞边成品变形,气泡缺料,成品表面光泽不良等方面的内容。
第二章注塑机和材料的选用
注塑成型机是使用微电脑进行运算和控制,与其他配置的电子元件组合而成一个完整的自动化生产系统。
通过操作人员的指令和设置条件控制终端执行部件(液压缸、液压马达)的动作,推动机械装置按预定的程序进行半自动或全自动循环生产,而且使每一个注塑周期及周期过程的每一个阶段都在时间上精密地重复,从而保证成型制件的的质量稳定,达到规定的使用要求。
因此,注塑机是以准确的机械重复和时间循环的形式进行大批量塑料件生产塑的工业设备。
2.1注塑机的组成
注塑机的组成主要有:
注射装置、合模装置、液压传动装置和电脑控制系统。
图2.1注塑机的组成
2.1.1注射装置
在注塑循环中,注射装置能在规定的时间内,将一定数量的塑料加热塑化后,在预定的压力和速度下,通过螺杆将熔融塑料注射到模具型腔中,注射结束后,对注射到模腔中的熔料保压定型。
注射装置主要由螺杆、料筒、螺杆头、喷嘴、计量装置、加热装置等组成。
注射部分的工作过程:
螺杆在传动装置的带动下,塑料从料斗经螺杆不断地向前输送,在加热电热圈及螺杆的剪切、混炼作用下,使塑料逐渐均匀地塑化熔融。
同时,螺杆在螺杆头部熔料压力的作用下向后移动,退至额定的料量计量位置使螺杆停止转动,为注射做好准备。
注射时,螺杆端部的止逆环直接作用于熔料上。
防止熔料的回流,并以设定的注射压力和速度将熔料注入模腔。
2.1.2锁模装置
锁模系统用来开启/关闭模具,支撑与移动模具组件,产生足够的力量以防止模具被射出压力推开。
锁模机构可以是肘节机构锁定、油压机构锁定、或是上述的两个基本型态的组合。
2.1.3液压传动装置
射出机的液压系统提供开启与关闭模具的动力,蓄积并维持锁模力吨数,旋转与推进螺杆,致动顶出销,以及移动公模侧。
液压系统的组件包括液压泵、阀、液压马达、液压管件、液压接头及液压槽等。
2.1.4控制系统
控制系统提供成形机一致性的重复操作,并且监控温度、压力、射出速度、螺杆速度与位置、及油压位置等制程参数。
制程控制直接影响到塑件品质和制程的经济效益。
控制系统包括简单的开/关继电器控制到复杂的微处理器闭回路控制器。
2.2注塑机的选用及基本参数
2.2.1注塑机分类
根据功能区分,射出成形机的大致上有三个种类:
1)一般用途射出机,2)精密、紧配射出机,3)高速、薄肉厚射出机。
射出成形机的主要辅助设备包括树脂干燥机、材料处理及输送设备、粉碎机、模温控制机与冷凝器、塑件退模之机械手臂、以及塑件处理设备。
2.2.2注塑机的基本参数
1.锁模系统参数
(1)锁模力 锁模力是用来表示机器所能提供的最大锁模能力,是表示注塑机规格大小的主要参数。
(2)容模能力 注塑机的拉杆内距,容模厚度,开模行程的技术参数决定了机器的容模能力。
(3)移模速度 移模速度表示模板可移动的最快速度,在一定程度上可反映出注塑机最大的生产效率,移模速度越快,相对生产效率越高。
2.注射系统参数
(1)注射量 注射量是指注塑机在最大储料量时作一次最大的注射行程
(2)塑化能力以及注射压力
3.其他参数
(1)总功率注塑机的用电总功率常用千瓦表示,是表示发热器功率,液压泵电动机功率和控制系统功率三部分的最大用功功率之和。
(2)机器尺寸和机器重量
2.2.3本设计注塑机的选用
注塑模具的注塑机选用HT90,其具体参数如下:
螺杆直径:
40mm
注射容量(理论):
320cm3合模力:
40t
允许模具厚度(最小):
180mm
开模行程:
350mm
顶出力量:
3.3t
顶出行程:
140mm
机器重量:
2.2t
机器外形尺寸:
1.9*0.9*2.5m
第三章产品材料分析
如图5.4所示。
图5.4模具浇口改进图
理由与好处:
1.细长产品从头部进胶不易变形
2.产品直接进胶,容易产生冷料,影响产品外观,这样就可以避免产品直接进胶,保证产品外观光洁
5.3滑块成型部分自身留的改进
针对产品尾部成型部分容易被烧灼的问题,主要由于在滑块尾部成型部分没有设计一个排气措施,我将尾部成型部分,改为加一根镶针如图5.5。
图5.5滑块结构改进图
(一)
理由与好处:
1滑块在加工放电时容易积碳,不易加工。
2滑块在注塑成型时不易排气,产品易困气,烧焦
将滑块中间的成型部分改为加一根镶针,这样就可以解决滑块在加工时遇到积碳的困难,也解决了产品成型是不易排气,使产品烧焦等一系列问题
5.4模具滑块的改进
除了以上软件分析出来的问题外,我还发现在生产的过程中,滑块容易卡死,影响生产的效率。
经过分析,将滑块进行了改进,如图5.6所示。
图5.6滑块结构改进图
(二)
1.滑块与公模之间配合处为直角,如配合间隙过小,会导致滑块卡死,配合间隙过大,导致产品误差过大,使产品错位,影响外观;
2.滑块与公模之间配合处留一个角度,这样可以避免滑块卡死,产品误差过大,使产品错位,影响外观等现象。
5.5最终模具结构
本设计最终的模具装配图如图5.7,三维视图和爆炸视图如图5.8,型腔型芯结构的爆炸图如图5.9,模具实物见图5.10,最终产品(刚开模时)如图5.11。
图5.7模具装配图
图5.8模具三维爆炸视图
图5.9型腔型芯结构的爆炸图
图5.10模具实物
图5.11最终产品(刚开模时)
第六章结论与展望
通过这次近三个月的毕业设计我学到了很多知识,使我对注射模的设计全过程有一个总体的认识,同时也是对已学内容的一次总结。
并且在此次设计过程中去了工厂实习,在实习期间学会了如何去动手操作,动手操作了之后让我对问题的有了更深的认识,我觉得这次实习不仅让我把学到的理论知识运用到实际中,也使我对以后的工作有了大概的了解。
这次设计中我对我自己设计的模具有了比较深入的了解,但是对其他类型的模具结构还需要进一步的研究。
在设计过程中涉及了注塑机的选用,这也让对注塑机有了一些基本认识,但是对注塑机的工作原理、具体参数的设计与选用还需要以后继续的学习。
在其中一段时间的实习过程中也学到了许多实践方面的知识,比如模具的拆装、模具的保养等,并且在实习期间学习了注塑工艺的的一些基本知识,并且对工厂中的一些常见的注塑缺陷有了很多的认识。
在今后的工作中,我将带着所学到的知识,结合以后将不断接触到的新的知识,以解决模具设计中出现的问题为起点,不断积累经验,为设计出合理、先进的模具而努力!
总之,这次毕业设计对我来说非常重要,从中我学到了很多知识!
参考文献
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[4]《塑料模设计手册》编写组.塑料模设计手册.机械工业出版社,2008
[5]贾润礼,程志远.实用注塑模设计手册.中国轻工业出版社,2010
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[8]模具制造手册编写组.模具制造手册.机械工业出版社,2009
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[10]赵如福.金属机械加工工艺人员手册.上海科学技术出版社,2009
[11]徐灏.机械设计手册.机械工业出版社,2006
第一章总论1
1.1项目名称与承办单位1
1.2研究工作的依据、内容及范围1
1.3编制原则3
1.4项目概况3
1.5技术经济指标5
1.6结论6
第二章项目背景及建设必要性8
2.1项目背景8
2.2建设的必要性9
第三章建设条件11
3.1项目区概况11
3.2建设地点选择错误!
未定义书签。
3.3项目建设条件优劣势分析错误!
第四章市场分析与销售方案13
4.1市场分析13
4.2营销策略、方案、模式14
第五章建设方案15
5.1建设规模和产品方案15
5.2建设规划和布局15
5.3运输18
5.4建设标准18
5.5公用工程20
5.6工艺技术方案21
5.7设备方案21
5.8节能减排措施24
第六章环境影响评价25
6.1环境影响25
6.2环境保护与治理措施26
6.3评价与审批28
第七章项目组织与管理29
7.1组织机构与职能划分29
7.2劳动定员29
7.3经营管理措施30
7.4技术培训30
第八章劳动、安全、卫生与消防31
8.1编制依据及采用的标准31
8.2安全卫生防护原则31
8.3自然灾害危害因素分析及防范措施32
8.4生产过程中产生的危害因素分析及防范措施32
8.5消防编制依据及采用的标准34
8.6消防设计原则35
8.7火灾隐患分析35
8.8总平面消防设计35
8.9消防给水设计36
8.10建筑防火36
8.11火灾检测报警系统37
8.12预期效果37
第九章项目实施进度38
9.1实施进度计划38
9.2项目实施建议38
第十章项目招投标方案40
10.1招标原则40
10.2项目招标范围40
10.3投标、开标、评标和中标程序40
10.4评标委员会的人员组成和资格要求42
第十一章投资估算和资金筹措43
11.1投资估算43
11.2资金筹措及使用计划45
第十二章财务评价47
12.1费用与效益估算47
12.2财务分析48
12.3不确定性分析49
12.5财务评价结论50
第十三章建设合理性分析51
13.1产业政策符合性分析51
13.2清洁生产符合性分析51
13.3规划符合性分析51
13.4项目建设环保政策符合性分析51
13.5环境承载性分析51
13.6结论52
第十四章结论与建议53
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