吹风机外壳的模具设计与加工论文.docx
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吹风机外壳的模具设计与加工论文
摘要
近几年好多国家都在发展机械行业,与机械相关的各个行业都越来越重视CAD/CAM技术,如今CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,我国家电工业的高速发展对模具工业,尤其是塑料模具提出了越来越高的要求,2004年,塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右,据有关专家预测,在未来几年中,中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到10%以上的较高速度的发展。
国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大,其中发展重点为工程塑料模具。
同时还因为塑料制品及模具的3D设计与成型过程中3D分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。
在本次毕业设计中,通过运用三维实体造型高端软件UG对“吹风机外壳”外形进行3D造型,同时也设计了其塑料外壳注塑模的3D模型;还根据所设计的模具尺寸选择安装了相应的模架,最终生成了直观的结构设计图;此外还利用CAD绘制了模具装配图以及各种成型零件图。
这是本人第一次利用UG软件对一整套模具进行设计,使大学四年所学的知识得到运用,并加以指导老师的指导,受益匪浅!
关键词:
CAD/CAM;塑料;模具;UG
Abstract
Years,alotofcountriesinthedevelopmentofthemachineryindustry,mechanicalindustrymoreandmoreattentiontotheCAD/CAMtechnology,today'sCAD/CAMtechnologyhasdevelopedintoamorematurecommontechnology,therapiddevelopmentofChina'shouseholdelectricalapplianceindustrymoldindustry,especiallytheplasticmoldever-increasingdemands,2004,plasticmoldinthemoldindustryproportionhasrisentoabout30%inthecomingyears,expertspredictChinaplasticmoldindustrywillcontinuetomaintainanaverageannualgrowthrateofmorethan10%higherspeed.Domesticplasticmoldmarkettothedemandforplasticinjectionmold,thefocusofdevelopmentforengineeringplasticsmold.Alsobecausetheplasticproductsandmold3Ddesignandmoldingprocess3Danalysisplayanincreasinglyimportantroleintheplasticmoldindustry.Inthisgraduationproject,throughtheuseofdimensionalsolidmodelinghigh-endsoftwareUG"hairdryershell"shape3Dmodeling,atthesametimealsodesignedtheitsplasticshellinjectionmold3Dmodel;alsobasedonthedesignofthemoldsizechoosetoinstallthecorrespondingmold,theresultingintuitivestructuredesign;addition,theuseofCADdrawingmoldassemblydrawingandavarietyofmoldedpartsdiagram.ThisisthefirsttimeIusethetheUGsoftwareonasetofmolddesign,fouryearsincollegetolearntousetheknowledgeandtotheguidanceoftheinstructorandbenefit!
Keywords:
CAD/CAM;plastics;mold;UG
1绪论
1.1本课题的研究内容和意义
模具是基础工业的生产技术和设备,发展和振兴我国的模具行业,日益受到人们的关注和重视。
模具工业的一个组成部分是属于高新技术产业,重要组成部分是装备工业。
在每一个国家的模具被称为“工业(百业)之母”,“重点行业”,“不可估量的电力行业”,“产业发展”的全部秘密,“效益放大器”和一系列的声誉。
模具行业的现状是很重要的,而且在国民经济工业机械,石化,汽车,电子,建筑的五大支柱,需要相应的模具行业。
在资源节约的当今时代,塑料工业的强大也要求注塑模具的发展紧随其后,所以相关研究也逐步深入并实现实践。
注塑模具的研究包含着产品材料、模具设计、模具制造,国内外研究学者投入的心血都转化成海量的文献,对注塑模具的发展有着承前启后的作用。
模具是用来成型物品的工具,这种工具有各种零件构成。
不同的模具是通过所成型材料物理状态的改变来实现,模具是由不同的零件所构成的。
它主要是通过所成型材料的物理状态改变来实现物品外形的加工。
在挤压、模锻、成形冲压、冷镦、冲裁、压力铸造、粉末冶金件压制,以及工程陶瓷、橡胶、塑料等制品的注塑或压塑的成型加工中,用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。
而注塑模具工业发展始于历史1943年,位于葡萄牙马立尼亚.格兰特市(MarinhaGrande)一家小型玻璃模具厂股东阿尼巴尔(AníbalH.Abrantes)萌发了生产注塑模具的构想。
由于未能获得其他股东的支持,阿尼巴尔不得不出售自己拥有的公司股份以筹集资金,并开始专注于注塑模具的研发和制造。
2年后,他成功地制造了第一只注塑模具。
发展至今,注塑模具是生产各种工业或其他产品的重要工艺装备,随着塑胶模具设计工业的迅猛发展以及塑胶制品在汽车、船舶、机械、电子、航太和航空等工业部门的推广应用,所有产品对模具的要求越来越高,传统的塑胶模具设计方法从而已经无法适应产品的提高质量的要求和更新换代。
因此快速发展的计算机提供的电脑辅助工程技术已成为产品加工、模具设计及塑胶产品开发中这些明显薄弱环节的最有效的途经。
注射模具,全称为注射成型模具,也就是塑料注射成型所用的模具,它是实现注射成型工艺的重要工艺装备。
所谓注塑成型(InjectionMolding)是指,受热融化的材料由高压射入模腔,经冷却固化后,得到成形品的方法。
该方法适用于形状复杂部件的批量生产,是重要的加工方法之一。
注射成型过程大致可分为以下6个阶段“合模-注射-保压-冷却-开模-制品取出”,上述工艺反复进行,就可连续生产出制品。
注射模具的设计,其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中,经过加热熔化呈流动状态后,在柱塞和螺杆的推动下,熔融塑料被压缩并向前流动,再通过装在料筒前的那个喷嘴以相当快的速度注到温度比较低的闭合模腔里面,熔料充满在型腔在受压的条件下,经过冷却和固化后即可保持模具腔所给予的形状,接着开模后分型获得成型塑件。
因此,完成一个循环的生产过程的操作。
正常情况,一个模制周期的时间长度范围从几秒钟到几分钟,取决于塑件的形状,大小和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型工艺条件等因素。
注塑模的分类方法很多,按其所用注塑机的类型可分为卧式注塑机用注塑模、立式注塑机用注塑模、角式注塑机用注塑模及双色注塑机用注塑模等;按模具的型腔数目可分为单型腔和多型腔注塑模;按分型面的数量可分为单分型面和双分型面或多分型面注塑模;按浇注系统的形式可分为普通浇注系统和热流道浇注系统注塑模;另外还有气辅注塑模具、蒸汽模具、重叠式模具(叠模)。
一般大体分为普通注射模具和特种注射模具,特种注射模具又可分为:
滑动型芯式注射模、瓣合式注射模具、螺纹注射模具、滑动型芯与瓣合块相结合注射模具。
近年来,由于我国国民经济的高速、稳定的增长,促进了我国模具工业的迅速发展壮大,因此,模具设计与制造专业或者相关的材料成型与控制专业已经成为我国国内具有优势的热门专业之一。
在日常生活中我们的许多制品都是由模具来生产制造出来的,所以,越来越多的人开始从事模具行业的设计,因此,我国的模具设计水平有了进一步的提高和发展的空间。
随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长,模具工业快速发展,必然会带来模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现在已经逐渐的成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。
下面将从产品材料、模具设计、模具制造以及计算机辅助CAX软件平台功能四方面简单介绍国内外现状。
1.2国内外的发展概况
中国已成为承接工业发达国家模具业转移的良好目的地,随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加,中国压铸模具已与世界有着千丝万缕的联系。
据相关专业人士分析,接下来的十年,中国的模具行业技术发展的主要方向如下:
(1)模具结构越来越大、复杂、精密、预期寿命增加
由于成形部件(形)越来越大,高效率的生产要求的一模多腔的模具(如塑料模具已达到几百模腔),使模具越来越大,随着元件的小型化和开发的模具结构(例如进模工作位数的增加,提高精度)的步骤,精密模具增加了从5微米到2〜3微米,在将来需要一些模具的精度容差为1μm或更小,这将促进超精密加工的发展。
(2)CAD/CAE/CAM技术在模具设计制造中的广泛应用
模具制造是一个延续的设计,模具设计与制造一体化的实施,可以优化了设计要求。
实践证明,模具CAD/CAM/CAE技术是当代最合理的模具生产方法,无论是造型,为客户提供数控加工的NC程序,同时也为不同类型的模具,与相应的基本理论,通过数值模拟方法预测实现成型的过程中提高模具结构(形状)的目的。
从CAD/CAE/CAM一体化的角度来看,综合,立体化,智能化和网络化的发展趋势,其中心思想是让用户在一个统一的环境中,实现CAD/CAE/CAM的合作,以充分发挥各单位的优势和效益。
因此,我们应该大力开展MSC,ANSYS,Moldflow公司,DYNAFORM等辅助设计和制造软件,推广和应用。
(3)快速制模技术的推广应用
快速模具和快速原型(RP)发展迅速,在过去的两年中,是向精密化,更高效的方向发展。
与传统的模具技术相比,该技术具有成型周期短,成本低,是更为显着的整体经济效率的模具制造技术。
近年来,快速模具制造商投入了大量的人力和物力资源,各种各样的快速模具制造工艺的研究和开发,传统的快速制模技术的改造,嫁接先进的RP和数控技术,有效地满足一些高精度,高寿命的模具生产的需求。
具体的新技术包括:
快速成型技术(RPM),表面的现象,形成技术,压铸成型模具,冷挤压成型技术和超模压形状,多点成形技术,KEVRON钢消隐消隐快速模具空白模具技术和制造技术。
(4)新型技术在塑料模具中的推广应用
使用新的塑料模具设计与制造热流道技术是一个重大变化,可明显提高模具制造业的质量和生产率,并能节省大
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