实体流技术,产生满足塑料件虚拟制造要求的三维注塑流动模拟软件。
6)提高设计和分析软件的快速性、智能化和集成化水平,并强化它们的功能,以适应模具的不断发展。
除了模具 CAD/CAE 技术之外,模具工艺设计业非常重要。
计算机辅助工艺设计(CAPP)技术已在我国模具企业中开始应用。
由于大部分模具都是单件生产,其工艺规程有别于批量生产的产品,因此应用 CAPP 技术难度较大,也很难有适应于各类模具和不同模具企业的 CAPP 软件。
为了较好地应用 CAPP 技术,模具企业自身必须搞好开发和研究。
虽然 CAPP 技术的应用和推广难度比 CAD 和 CAE 难得多,但这也是一个发展方向,应予重视。
1.3 研究目的 通过对玩具手机后盖塑料注射模具的设计,了解注射模具的设计流程和初步具备塑料模具的设计能力。
2 注射模总体设计2.1 注射模基本总体结构方案的比较与选取 注射模的基本结构是由注射机的形式和塑件复杂程度等因素决定的。
注射模的分类方法很多,按注射模的总体结构可分为单分型面注射模、双分型面注射模、带活动镶件的注射模和自动卸螺纹的注射模等,对于不同的塑件可选用不同的注塑结构。
单分型面注射模是最简单的一种。
在该结构中,构成型腔的一部分在定模上,型芯部分在动模上,主流道设在定模一侧,分流道设在分型面上,开模后塑件与流道凝料一起留在动模一侧。
双分型面注射模与单分型面注射模相比多了一个可移动的浇口板,它用于针点浇口进料的单(双)型腔模具。
开模时,浇口板与定模座板作定距离分型,以便取出凝料。
带活动镶件的注射模上带有活动螺纹型芯、侧向型芯和活动镶件等,开模时,活动镶件连同塑件一起脱出模后,再通过人工使镶件与塑件分开。
当塑件有螺纹部分并要求自动脱模时,可采用自动卸螺纹的注射模。
该结构利用注 4射机的旋转运动带动螺纹型芯或螺纹型环转动,使塑件按规定的螺距推出。
在具体选用模具结构时,应综合考虑塑件结构,尽量做到经济、实用。
设计中由于塑件实体是手机后盖,其结构较简单,没有螺纹及需要侧向分型的结构,且不需要针点浇口,所以可选单分型面模具结构 3 。
2.2 制品的测绘2.2.1 制品材料的工艺分析 本注塑模设计中选用的制品材料为 ABS,它是一种现代工业中经常用到的材料, 具有高强度、耐腐蚀等优点,通常情况下其密度为 1.0-1.0 克/立方厘米,压缩比为1.8-2.0,比热容为 0.35-0.4,其模具冷却温度范围在 32-65 之间。
了解了 ABS 的以上性能,对我们进行模具结构设计及选材将大有帮助。
2.2.2 实体测绘 根据设计要求及设计方案,按照模具设计的基本步骤,首先应对制品实样进行测绘分析,选择合理的精度要求,确定分型面,选取正确的定位基准,为型腔及模具的设计建立最基本的条件。
由于制品实体为玩具手机外壳,所以其精度要求不算太高,表面粗糙度设定在 Ra1.6即可,根据设计任务书的要求,确定其长度方向尺寸精度小于 0.50mm厚度方向小于0.10mm选用的测量器具为千分尺、螺旋测微器、平台、高度尺、天平称等,并根据测量的基本原理进行多次测量求平均值,这样可测得制品长度方向最大尺寸为 L63.24mm宽度方向最大尺寸为 D39.98mm高度方向最大尺寸为 H5.00mm制品重量 m3mg测得的结果参见图 1 所示手机后盖零件图。
图1 手机后盖零件测绘图 Fig.1 Mobile phone back cover parts surveying and mapping figure2.3 注射机的选择 在注塑模设计过程中,注射机的选择是必不可少的,也是至关重要的。
根据注塑模具的基本结构及注射机的尺寸与型号规格,本设计采用卧式注塑机,其注塑方向与给模方向一致,且占地面积小,安装、拆卸方便,嵌件便于安装。
此外,注塑机型号的选择还应考虑以下几个方面: 此处已删除 6 始位置 20 。
4 绘制注塑模装配图及零件图 注塑模装配图及零件图的绘制是本次设计中的重点部分,它能够具体地反映出模具各零件的结构及各零件间的装配方式。
一般情况下,注塑模零件图的绘制可通过 AutoCAD、Pro/E 两种方法进行,其中,AutoCAD 主要用于二维图的绘制,它是当前主要的计算机辅助设计与绘图软件,在模具制造行业已得到广泛应用。
AutoCAD 为同一个零件的绘制提供了多种方法,并提供了多种自定义程序的方法,可使用户随意的绘制各种图形,以满足用户的多种需求。
通过 AutoCAD 软件我们可清楚地表达出手机后盖注塑模结构图,如图12 所示。
图 12 注塑模具结构简图 Fig.12 Mold structure diagram 目前我们使用的 AutoCAD2010 比以前的版本增加了许多新的功能,而且运行速度也大为提高,但一般情况下它用于绘制二维平面图,尚不能较好到实现三维立体图的绘制。
Pro/E 是一套由设计到生产的机械自动化软件,是新一代的产品造型系统,能够实现参数化功能定义、实体零件及组装造型、实体着色、转化为二维图及仿真加工等多项功能。
5 型腔零件的工艺分析5.1 零件的工艺性审查 1)零件的结构特点 XQ-01 型腔(零件图见附图) 该零件是注塑模的型芯部分, , 以矩形配合面 71 × 48 × 32与动模固定板配合,突出部分与定模镶件型芯形成闭合空间,注入熔融工程塑料 ABS 经冷却后形成所需玩具手机的后盖。
零件的主要工作平面有矩形配合面 71 × 48 × 32 、分模面、曲面型腔、镶块孔等;零件的形状较为复杂。
由于型芯在注塑时需要承受一定的压力和温度,故该零件需要有足够的强度、刚度、耐磨性和韧性。
2)主要技术要求 零件图上的主要技术要求有:1、热处理:38-42HRC;2、锐角去毛刺倒钝;3、未注圆角 R0.25mm;4、孔与基准 C 的垂直度公差等级为 7 级。
3)加工表面及其要求 ① 矩形配合面的表面粗糙度 Ra1.6μm、与基准 A 的垂直度公差为 0.03mm; ② 分模面的平面度公差为 0.01mm,与基准 A 的平行度公差为 0.04mm; ③ 内轮廓表面的粗糙度为 Ra1.6μm; 4)零件材料 零件的材料为 45 钢,可以通过热处理来获得所需的机械和力学性能。
5.2 毛坯选择 1)考虑到零件所需的性能,选用锻件作毛坯。
。
2)确定毛坯的形状、尺寸:选用 45 钢锻件 80×60×40(mm)5.3 基准选择 加工中心的一次装夹希望能够进行在该基准下的全部加工,这样可以降低由于基准不重合而导致的基准不重合度误差。
根据对工件的加工的初步分析在毛坯的初次装夹后可以完成加工,故选用毛坯的初始轮廓面为装夹基准。
85.4 拟订机械加工工艺路线 1)各加工表面的加工方法及加工路径 该零件的加工表面为 71h7 48h7 的配合表面、型腔内表面轮廓。
根据上述工艺分析,拟订工艺路径如下: 工序Ⅰ:铣平面; 工序Ⅱ:铣 71h7 48h7 的配合表面; 工序Ⅲ:铣削型腔内表面; 工序Ⅳ:清角处理 工序Ⅵ:清洗; 工序Ⅶ:检验; 该方案按工序集中原则组织工序,在加工中心上一次装夹后完成上述工序的前三步的全部加工,最大程度上降低了工件的装夹次数,易于保证加工面相互间的位置精度,减少工件在工序间的运输次数,减少辅助时间和准备终结时间,提高了生产效率。
5.5 仿真加工 对型腔的工艺分析完成后,便可以编写工艺卡片,并利用 Mastercam 软件进行仿真加工,从而可使我们更清楚到看到型腔的机械加工过程。
6 总结 为期一个月的毕业设计已接近尾声,在这一个月的时间里,我结合自己的设计课题和任务书要求,首先进行了毕业实习,做好了实习记录,并撰写了实习报告,对所设计内容有了感性认识,为毕业设计奠定了基础。
同时,我还针对注塑模的设计与制造进行了文献检索,了解了模具设计的基本步骤与发展现状,完成文献综述
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还记得,那年的风车吗?