电视机外壳注塑模设计任务书+开题报告+论文.docx
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电视机外壳注塑模设计任务书+开题报告+论文
毕业设计(论文)任务书
专业模具设计与制造班级模具072姓名
一、课题名称:
电视机外壳注塑模具设计
二、主要技术指标:
1.工件表面:
必须符合质量要求及CAD和2D图纸,表面应光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、熔接痕数量最少,熔接痕最小、无缩痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷。
2.工件尺寸:
工件尺寸符合CAD数据即装车质量要求。
3.产品必须和相关的匹配零件匹配合格(例如:
前保险杆、后保险杆)。
4.模具正常生产寿命必须达到30万次。
5.注塑成型周期30秒。
6.模具为一模一腔。
7.模具所有零件拆装必须简单可靠。
8.塑件材料为ABS,收缩率为0.4%。
三、工作内容和要求:
1.必须采用UG进行模具设计。
2.模架采用FUTEBA-S(伏特巴)标准模架。
3.水路直径采用14MM。
4.设计2D总装图一份(必须包括物料清单),零件图一份。
5.设计模具铭牌一套(包括:
主铭牌、凹模水路铭牌、凸模水路铭牌、动作顺序铭牌)。
6.3D要求必须在8月18号前完成,2D必须在8月22号完成。
设计要求:
1)、模具总装配图1张(1或2号图纸)。
2)设计说明书一份。
四、主要参考文献:
1.塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册[M].第一版.北京.机械工业版社
2002
2.冯炳尧.模具设计与制造简明手册[M].第二版.上海.上海科学技术出版社,
3.许发樾.实用模具设计与制造手册[M].第二版北京.机械工业出版社,2002
4谭雪松.pro/ENGINEER2001基础设计[M].第二版.北京.人民邮电出版社,2002
5.陈小燕.UG项目式实训教程[M].第二版北京.电子工业出版社,2005
学生(签名)年月日
指导教师(签名)年月日
教研室主任(签名)年月日
系主任(签名)年月日
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文题目)
电视机外壳注塑模具设计
一、选题的背景和意义:
随着现代工业发展的需要,模具是重要的工艺装备之一,它在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用。
由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本,并可保证一定的加工质量要求,所以,汽车、飞机、以及许多家电产品的零部件很多都采用模具进行加工。
当前,中国汽车业发展非常迅速,汽车在中国也越来越普及,汽车零件能否大批量生产对汽车的普及有着极大的影响。
通过对汽车座椅调节器支架注塑模的设计,可以对注塑模有更深刻的理解而且可以熟练掌握相关软件。
二、课题研究的主要内容:
塑料模具在日常生活中应用广泛,通过做设计来提高自己的专业知识,更加清楚模具设计的流程。
注塑模具的设计主要研究了三板模的设计加工制造方法。
其中对模具分型面的选择、浇注系统的设计、推出系统等是都本模具的设计重点。
通过对模具的设计,绘制出模具装配图和零件图。
三、主要研究(设计)方法论述:
对塑料模具的设计一般从五个方面进行,即:
塑件的成型分析;注塑机的选择;模具的基本结构设计;注塑机的校核;绘制出装配图。
使用UG软件来设计出模具的三维造型。
四、设计(论文)进度安排:
时间
工作内容
8月1日
接受毕业设计任务书
8月2—4日
搜集相关资料,完成毕业设计开题报告
8月5—6日
构思总体技术方案,进行方案分析比较
8月7—8日
确定总体设计方案
8月9—14日
按毕业设计任务书要求进行设计的相关计算
8月15—17日
完成塑料模设计的相关图纸
8月18—21日
整理文字内容与图纸的排版
8月22—24日
初稿交给知道老师审查
8月25—29日
将正稿打印好,准备毕业答辩
8月30日
毕业答辩
五、指导教师意见:
指导教师签名:
年月日
六、系部意见:
系主任签名:
年月
目录
摘要----------------------------------------------------------------------------------------6
前言----------------------------------------------------------------------------------------6
零件的描述-----------------------------------------------------------------------------7
1.塑件的工艺性分析-------------------------------------------------------------7
1.1.塑料的工艺性分析-----------------------------------------------------------8
1.2.塑件的分析--------------------------------------------------------------------8
2.注塑机的选择-------------------------------------------------------------------9
2.1.塑件的体积、质量-----------------------------------------------------------9
2.2.型腔数量-----------------------------------------------------------------------9
2.3.注塑机相关参数--------------------------------------------------------------9
2.4.注塑成形工艺参数----------------------------------------------------------10
3.模具结构设计---------------------------------------------------------------------10
3.1.分型面得选择----------------------------------------------------------------10
3.2.型腔布局-----------------------------------------------------------------------11
3.3.模具总体结构类型-----------------------------------------------------------12
3.4.成形零件的设计-------------------------------------------------------------13
3.5.选择标准模架----------------------------------------------------------------14
3.6.浇注系统----------------------------------------------------------------------15
3.7.推出机构----------------------------------------------------------------------16
3.8.冷却系统----------------------------------------------------------------------17
3.9.排气系统----------------------------------------------------------------------17
4.注塑机的校核-----------------------------------------------------------------------17
毕业小结---------------------------------------------------------------------------------18
答谢词------------------------------------------------------------------------------------19
参考文献----------------------------------------------------------------------------------20
摘要:
随着现代塑件制品的使用广泛且形状要求越来越精确,塑料模具的设计的要求也越来越高。
同时在塑料制品中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备都是成型优质塑件的重要条件。
在塑料零件模具设计中利用了UG(CAD/CAM)这个软件对塑件的成型全面分析、模具的基本结构设计的论述。
UG(CAD/CAM)软件作为一种绘图软件在模具的设计及分析、模具的数控加工、抛光和配试模以及快速成型制造等方面有较多的应用。
在汽车零件塑料模具设计中则是更多的应用了UG软件,对塑件进行优化设计。
关键词:
塑料模、UG(CAD/CAM)。
Abstract:
Withmodernplasticproductswerewidelyusedandincreasinglydemandingpreciseshape,plasticmolddesignrequirementsarealsogettinghigherandhigher.Atthesametimeintheplasticproducts,high-qualitydiedesign,advancedmoldmanufacturingequipmentandreasonableprocessing,high-qualitymaterialsandmodernmoldforminghigh-qualityequipmentareforminganimportantconditionforplasticparts.PlasticproductsintheuseofthemolddesignUG(CAD/CAM)softwarefortheplasticpartsformingacomprehensiveanalysisofthebasicstructureofmolddesignexposition.UG(CAD/CAM)softwareasagraphicssoftwareinthemoldofthedesignandanalysis,theNCdie,polishingandmatchingmodeandrapidprototypingmanufacturing,andotherareashavemoreapplications.PlasticproductsaboutcarinthemolddesignismoreofaUGsoftware,tooptimizethedesignofplasticparts.
Keywords:
plasticmoldUG(CAD/CAM)。
前言
随着现代工业发展的需要,塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛,质量要求也越来越高。
在塑料制品的生产中,高质量的
具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺
模具是工业生产的基础工艺装备,被称为“工业之母”,现代模具行业是技术、资金密集型的行业。
作为国民经济的基础工业,模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业,应用十分广泛,绝大部分塑料制品由模具成型。
如今,模具因生产效率高、产品质量高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到广泛的应用;特别是在制造业中,它起着其他行业无可取代的支撑作用,对地区经济的发展发挥着巨大的影响。
近年来,模具行业结构调整步伐加快,主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度。
本次设计是对以上形势所设计的一个利用UG、CAD完成的一个电视机壳塑料的设计过程。
在设计过程中,本人力求做到结构完整,内容实用、技术先进、使用可靠。
由于本人水平有限、时间仓促,难免有疏漏之处,敬请批评指正。
图1
零件描述:
电视机外壳(三维UG图纸如图1所示)
1.塑件材料为ABS
2.大批量生产,塑件表面不得有飞边、熔接痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷
3.表面粗糙度达到Ra1.6
4.未有尺寸按MT6级精度计算
1.塑件的工艺性
1.塑料
品种:
ABS
颜色:
黑色
ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
典型应用范围:
汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。
注塑模工艺条件:
干燥处理:
ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。
建议干燥条件为80~90℃下最少干燥2小时。
材料温度应保证小于0.1%。
熔化温度:
210~280℃;建议温度:
245℃。
模具温度:
25~70℃。
(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。
注射压力:
500~1000bar。
注射速度:
中高速度。
化学和物理特性:
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。
每种单体都具有不同特性:
丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击
特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形态上看,ABS是非结晶性材料。
三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。
这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。
这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。
ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
。
结论:
该塑料有良好的工艺性能,适宜注射成型,成型前后原料要高压处理
2.塑件
1.尺寸精度:
该塑件未标注公差尺寸,故公差等级取MT6级精度计算.
2.表面质量要求:
该塑件为汽车座椅调节器支架,要求表面光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、熔接痕数量最少,熔接痕最小、无缩痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷,表面粗糙度可取Ra1.6。
3.结构工艺性:
此塑件为壁壳类零件,整体尺寸为400×
340,厚度基本均匀为10mm,属于大中型塑件。
塑件一侧有两个较窄的槽,
周边有较小的圆角,可以提高模具的强度,改善塑料的流动情况,便于塑件顺利脱模。
4.通过以上分析,此塑件可以采用注塑成形生产,又因为模具寿命要求要达到30万次,塑件产量要达到120万件,属于大批量生产,采用注塑成形具有较高的经济效益。
说明:
1.零件结构较为简单,总体长度为:
400*340,外部的边倒圆为R10。
2.图纸外部有的矩形框是选择框,不是任何图形。
3.图形的内部挖去部分是340*260,有R5的边倒圆。
4.零件的上面有一个R12.5的圆。
5.零件厚度为35
6.零件中部的槽处于零件的中部,尺寸为115,加上两面各R2.5的半圆。
2..注射机的选择
1.计算塑件的体积、质量
经UG软件测得塑件的体积约为82.29㎝3,塑件密度为1.02-1.04g/cm3,则质量M=82.29×1.04=85.6g。
2.确定模具型腔数量
模具寿命要达到30万次,属于大批量生产,且塑件精度要求较高,但是零件的尺寸非常大,所以采用一模一腔结构。
3.选择注射机
根据公式Vmax≥(nVs+Vj)/k
Vmax指注射机的最大注射量n指型腔数量
Vs指塑件体积Vj浇注系统凝料体积
K指注射机最大注射量利用系数,一般取K=0.8
已知n=1,Vs=82.29㎝3,估计Vj=120㎝3,则Vmax≥(1×82.29+10)/0.8=115.36㎝3
查表可选择的注射机型号为XS-ZY-1000型卧式注射机,其有关参为:
额定注射量1000cm3
注射压力121MPa
锁模力4500KN
最大成形面积1800cm2
模具厚度300~700mm
最大开合模行程700mm
喷嘴圆弧半径18mm
喷嘴孔直径7.5mm
拉料间距650mm×550mm
顶出形式中心液压顶出,两侧顶杆机械顶出
4.制定注射成形工艺参数
查表得ABS的注射成形工艺参数如:
1温度(oC)
喷嘴温度180~190
料筒温度前段180~190中断200~210后段210~230
模具温度50~70
2压力(MPa)
注射压力70~90
3时间(S)
注射时间3~5冷却时间15~30
保压时间15~30成形周期40~70
3.模具结构设计
1.分型面的选择
分型面是模具动模和定模的结合处,分型面的选择应以模具结构简单、分型容易,且不破坏已成形的塑件为原则,首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向,根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则,则此塑件的分型面选在塑件的上接面处。
此塑件分型面如图2所示。
图2
2.型腔布局
单型腔模具虽然可使模具结构简单,但塑件成形的生产效率低,塑件的成本高,适于塑件较大的产品。
虽零件形状就简单,但尺寸过大,所以综合考虑还是采用一模一腔结构的型腔布局。
采用一模一腔的模具结构。
如图3所示:
图3
3.确定模具总体结构类型
对塑件表面的要求较高,要求表面光滑、完整、厚度均一、无飞边毛刺、无银丝、无波浪、熔接痕数量最少,熔接痕最小、无缩痕、无气泡、无划伤和白斑等外观缺陷,所以采用点浇口成形。
方案一:
普通两板模结构是注塑模中最简单的一种结构形式,这种模具只有一个分型面。
方案二:
三板模结构,三板模也是注塑模中较为常见的一种结构,但是比较繁琐。
塑件的形状虽然比较简单,且形状较大,属于大型塑件,表面要求又高,所以综合考虑采用三板模的热流道模具。
热流道系统有很多的优点,可以缩短成型周期减少注塑时间和冷却时间,提高效率,还可以减少流道的能量损失,提高成型质量。
4.成形零件设计
1.结构设计
型腔和型芯的结构有两种基本形式,即整体式与组合式。
考虑到塑件大批量生产,则应选用优质模具钢,为节省贵重钢材,型腔和型芯都宜于采用组合式结构,此外,组合式结构还可减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。
为便于装拆,型腔采用整体嵌入式。
2.工作尺寸计算(因为是未注公差按MT6计算)
对于标注公差的型芯、型腔尺寸按相应公式进行尺寸计算,其余则按简化公式计算。
查表可知ABS的平均收缩率Scp=0.45%
型芯径向尺寸380+1.35320+1.2
LM=(LS+LSScp+3Δ/4)-δz
=(380+380×0.45%+0.35×3/4)-0.35/4
=381.97-0.3375
LM=(LS+LSScp+3Δ/4)-δz
=(320+320×0.45%+1.2×3/4)-1.2/4)
=322.34-0.3
型腔高度尺寸35+0.1625+0.11
HM=(HS+HSScp+2Δ/3)-δz
=(35+35×0.45%+2/3×0.16)-0.16/4)
=35.26-0.04
HM=(HS+HSScp+2Δ/3)-δz
=(25+25×0.45%+2/3×0.11)-0.11/4)
=25.19-0.03
型芯径向尺寸400-1.5340-1.2LM=(LS+LSScp-3Δ/4)+δz
=(400+400×0.45%-3/4×1.5)+1.5/4)
=401.425+0.375
LM=(LS+LSScp-3Δ/4)+δz
=(340+340×0.45%-3/4×1.2)+1.2/4)
=340.63+0.3
型芯深度尺寸35-0.3225-0.3
HM=(HS+HSScp−2Δ/3)+δz
=(35+35×0.45%-2/3×0.32)+(0.46/4)
=35.37+0.115
HM=(HS+HSScp−2Δ/3)+δz
=(25+25×0.45%-2/3×0.32)+0.32/4)
=24.91+0.08
型芯圆角R1
LM=(LS+LSScp)-δz
=(10+10×0.45%)-0.01=10.045-0.01
型腔圆角R2
LM=(LS+LSScp)+δz
=(5+5×0.45%)+0.01=5.023+0.01
3.型腔侧壁和底板厚度计算
此模具采用组合式矩形型腔,查表,已知圆形型腔内壁短边为28.83mm,则型腔壁厚S1=9㎜,模套壁厚S2=22㎜。
已知t≥(a`p/[σ])0.5b,则L/b=28.83/28.83=1.0则a`=0.3078,又已知p=40MPa[σ]=300MPa
带入公式t≥(a`p/[σ])0.5b
=(0.3078×40/300)0.5×28.83=5.8
5.选择标准模架
1)确定模架组合形式
采用推杆推出机构,定模和动模均由三块模板组成。
2)斜导柱侧抽芯机构设计与计算
抽芯距与抽芯力的计算
3)计算型腔模板周界
长度L=22+34.46+9+34.46+9+30+22+15.6+15.6=535
宽度N=22+28.83+9+28.83+9+30+22+15.6+15.6=500
4)选取标准的型腔模板周界尺寸
首先确定模架宽度,N=180.86最接近于标准尺寸700,则选800×L;然后从L系列标准尺寸中选择接近于L=630的700。
最终确定的模架规格为800×700。
5)确定模板厚度
A板定模板,用来嵌入型腔镶块,因型腔镶块采用通孔台肩式,则A板厚度等于型腔镶块厚度,型腔镶块厚度=型腔深度+底板厚度=100选取标准中A板厚度HA=100mm。
B板动模板,用来固定型芯,采用通孔台肩式,B板厚度=(0.5~1)型芯高度,则B板厚度HB在52~104之间,标准化取HB=100mm。
C板垫板,形成推出机构的移动空间,其厚度=推杆垫板厚度+推杆固定板厚度+塑件推出距离,保证把塑件完全推离型芯。
此模架推杆垫板厚度=30mm,推杆固定板厚度=35mm,塑件推出距离=型芯高度+(5~10),选推出机构移动空间要足够推出塑件,HC=120mm。
此设计中模架标准采用伏特巴(FUTEBA-S)标准模架。
如图4所示。
图4
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