2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p>  塑料垃圾桶注塑模設(shè)計</p><p>  摘要:根據(jù)日常生活中的塑料紙簍,利用實體模型測量產(chǎn)品的尺寸,對實體進(jìn)行建模,并對塑件的模具進(jìn)行設(shè)計,包括塑件成品的設(shè)計、工藝參數(shù)的分析與計算、工作部分的設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和加工方案的制定,其中重點介紹了分型面的設(shè)計與模架的設(shè)計與計算,本文主要運用Pr

2、o/ENGINEER 及其EMX4.1模塊來完成整個設(shè)計工作。從中學(xué)習(xí)到了許多的模具設(shè)計的知識和對在校所學(xué)知識的深化,設(shè)計的整個過程實現(xiàn)了無紙化,有利于提高模具的生產(chǎn)效率和節(jié)約了生產(chǎn)成本,并大大縮短了生產(chǎn)的周期。</p><p>  關(guān)鍵詞:Pro/E;注射模;塑料垃圾桶;澆注系統(tǒng);分型面</p><p><b>  一、前言</b></p><p

3、>  1.1國內(nèi)模具相關(guān)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀</p><p>  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。模具已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要成型工具。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。</p><p>  現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行

4、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)。由于模具生產(chǎn)要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)。模具技術(shù)水平的高低,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,因此已成為

5、衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。</p><p>  模具技術(shù)是上世紀(jì)下半葉制造業(yè)中發(fā)展最快的技術(shù)之一,由于模具的設(shè)計和制造是一個非常復(fù)雜的過程,并且是一個不斷反復(fù)的過程,目前,采用具有三維參數(shù)化特征造型功能的CAD支撐軟件,在模具設(shè)計中應(yīng)用并行工程原理,實現(xiàn)模具管理、工藝分析與設(shè)計及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的一體化是一種較有代表性也很有應(yīng)用前景的模具CAD系統(tǒng)開發(fā)方法。目前,CAD/CAM技術(shù)的推廣已由“甩圖板”階

6、段跨入到了深化應(yīng)用階段。CAPP技術(shù)的應(yīng)用,可以大大提高企業(yè)工藝編制的效率和準(zhǔn)確性;PDM系統(tǒng)的應(yīng)用,可以對產(chǎn)品開發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理;MIS/ERP系統(tǒng)的應(yīng)用,則可以從根本上降低企業(yè)的成本,提高生產(chǎn)和管理效率。這些系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息的集成和功能上的配合,并逐步實現(xiàn)企業(yè)的全面信息化,已成為CAD/CAM技術(shù)深化應(yīng)用的主題, 是模具發(fā)展的第二次變革。</p><p>  1.2模具的發(fā)展趨勢</p>&

7、lt;p>  近年來,模具增長十分迅速,高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造角度來看,模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面: @{Q[Wf</p><p>  (1)加深理論研究 |,ye@Ox  :在模具設(shè)計中,對工藝原理的研究越來越深入,模具設(shè)計已經(jīng)有經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計各方面發(fā)展,使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高

8、。 ~D3d>A l   (2)高效率、自動化 g?mH}y  :大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具,對提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,降低成本起了很大的作用。 [_T^ ;H0(   (3)大型、超小型及高精度  :由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大,于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具,為了滿足這些要求,研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性

9、能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。 }Ru, 塑料制品及工藝分析</p><p><b>  一、制件圖</b></p><p><b>  圖1-1 塑件圖</b></p><p>  塑件 高217.56mm 厚度2mm</p><p><b>  二、塑件的工藝

10、分析</b></p><p><b>  1.塑件的使用性能</b></p><p>  該塑件為塑料垃圾桶,顧名思義,主要用于垃圾的盛放,由于該塑件在使用時有碰撞,有潮濕等環(huán)境影響,要求材料有較好的機(jī)械性能,如抗拉強(qiáng)度、抗應(yīng)力開裂性、彈性模量都要求較好,且配合關(guān)系要求高。根據(jù)產(chǎn)品要求,該塑件為小批量生產(chǎn)。</p><p><

11、b>  2.塑件的尺寸精度</b></p><p><b>  一般精度要求</b></p><p><b>  3.塑件表面質(zhì)量</b></p><p>  該塑件表面質(zhì)量要求表面光澤,其表面粗糙為1.6?m,無飛邊毛刺縮孔流痕等工藝缺陷。</p><p>  4.塑件的結(jié)構(gòu)工藝

12、性</p><p>  由圖可知,該垃圾桶整體結(jié)構(gòu)為柱體,側(cè)壁壁厚為2㎜,帶孔部分較厚,塑件的屬于中小件,PP材料能夠滿足充模流動要求??紤]制件壁厚不均,為防止變形,應(yīng)強(qiáng)化冷卻,模具溫度取下限值,延長冷卻時間。</p><p>  5.原材料的工藝性 見下表:</p><p>  第二章 確定注塑機(jī)機(jī)類型</p><p><b>

13、  1.注塑機(jī)的初選</b></p><p><b>  1.計算塑件的體積</b></p><p>  根據(jù)制件的三維模型與數(shù)據(jù),估算求得塑件的體積為:V1=320cm3;故一次注射所需要的塑料總體積為:V=480mm3。</p><p><b>  2.計算塑件的質(zhì)量</b></p><

14、p>  查手冊[1]得密度為:?=0.9g/cm3</p><p>  塑件的質(zhì)量為:M1=V1×? =288g</p><p>  塑件和澆注系統(tǒng)凝料總質(zhì)量為:M= g=288g</p><p><b>  3.選用注射機(jī)</b></p><p>  根據(jù)總體積V1=480 cm3,初步選取螺桿式注塑成

15、型機(jī)海天海天200T。</p><p>  注塑成型機(jī)海天200T主要參數(shù)如下表2-1所示</p><p><b>  表2-1注塑機(jī)參數(shù)</b></p><p><b>  2、注塑機(jī)的終選 </b></p><p> ?。?)注射量的校核公式:</p><p>  (0.

16、8-0.85)W公≥W注</p><p>  式中W公——注塑機(jī)的公稱注塑量(cm3);</p><p>  W注——每模的塑料體積量,是所有型腔的塑料加上澆注系統(tǒng)塑料的總和(cm3);</p><p>  如前所述,塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為480cm3小于注塑機(jī)的理論注射量499cm3,將數(shù)據(jù)代入公式得:480cm3 <499cm3,故滿足要求。</p>

17、;<p> ?。?)模具閉合高度的校核公式:</p><p>  Hmin﹤H閉﹤Hmax</p><p>  如裝配圖可知模具的閉合高度H閉=400 mm,而注塑成型機(jī)的最大模具厚度Hmax=510mm, 最小模具厚度Hmin=200mm,滿足Hmin﹤H閉﹤Hmax安裝要求。</p><p> ?。?)模具安裝部分的校核</p>&l

18、t;p>  模具的外形尺寸為220mm×200mm,而注塑成型機(jī)拉桿內(nèi)間距為510mm×510mm,故能滿足安裝要求。</p><p>  模具定位圈的直徑Ø100=注塑機(jī)定位孔的直徑Ø100,滿足安裝要求。</p><p>  澆口套的球面半徑為SR1=SR+(1-2)=11滿足要求。</p><p>  澆口套小端直

19、徑R1=R+ (1-2)=3+1=4滿足要求。</p><p> ?。?)模具開模行程的校核公式:</p><p>  H模 = H1+ a≤H注</p><p>  式中: H模——模具的開模行程(mm )</p><p>  H注——注塑成型機(jī)移模行程(mm )</p><p>  H1——包括流道凝料在內(nèi)的制品的

20、高度(mm)</p><p>  a——安全距離5—10(mm)</p><p>  代入數(shù)據(jù)得:H模=217.56+10=227.56mm≤H注=470mm,滿足要求。</p><p> ?。?)鎖模力的校核公式:</p><p><b>  F≥KAPm</b></p><p>  式中:F—

21、—注射機(jī)的額定壓力(kN) ;</p><p>  A——制件和流道在分型面上的投影面積之和(cm)</p><p>  Pm——型腔的平均壓力(Mpa) ;</p><p>  K——安全系數(shù),通常取K=1.1~1.2;</p><p><b>  將數(shù)據(jù)代入公式得:</b></p><p> 

22、 KAPm=1.15×25×11.304=324.87KN</p><p>  F=2000KN>324.87KN,滿足要求。</p><p> ?。?)注射壓力的校核公式: </p><p>  Pmax ≥K′P0</p><p>  式中:Pmax——注射機(jī)的額定注射壓力(Mpa) ;</p>&

23、lt;p>  P0——注射成形時的所需調(diào)用的注射壓力(Mpa);</p><p><b>  K′——安全系數(shù)</b></p><p><b>  將數(shù)據(jù)代入公式得:</b></p><p>  K′P0=1.3×90=117 MPa ≤Pmax=141Mpa    滿足要求&

24、lt;/p><p>  結(jié)論:選取螺桿式注塑成型機(jī)海天200T完全符合本模具的使用要求。</p><p>  第三章 模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計</p><p>  1.型腔數(shù)目的確定:</p><p>  制件為小批量生產(chǎn),故采用一模二腔。 </p><p>  優(yōu)點: 1) 保證產(chǎn)品的精度要求。 </p><

25、;p>  2) 冷卻系統(tǒng)便于設(shè)置同時冷卻效果很好。 </p><p><b>  2.分型面的確定:</b></p><p><b>  圖3-1凸模</b></p><p><b>  圖3-2凹模</b></p><p><b>  圖3-3分型面</

26、b></p><p><b>  3.澆注系統(tǒng)的確定</b></p><p><b>  用一個主澆道進(jìn)料。</b></p><p>  優(yōu)點:一方面有利于模具的制造,另一方面保證端面尺寸的精度。如將分流道和側(cè)澆口做在大型芯上,由于澆注凝料的存在,使其端面凸凹不平,不能保證尺寸精度。側(cè)澆口采用矩形側(cè)澆口,有利控制熔體

27、的充模。</p><p><b>  4.脫模方式的確定</b></p><p>  根據(jù)分型面的選擇及制件外形特點,采用推件板推出制件。其優(yōu)點: </p><p>  ?制件受力均勻在推出時不產(chǎn)生變形。 </p><p>  ?制件表面質(zhì)量不受影響。 </p><p>  ?無須設(shè)置復(fù)位桿使模具

28、結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>  5.冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  PP 熔點和熔點熱焓量比 LDPE 高,在結(jié)晶和冷卻過程中會放出較多的熱量,故模具應(yīng)設(shè)置冷卻系統(tǒng)。打孔用于冷卻</p><p><b>  5.排氣方式的確定</b></p><p>  因為此模具是中小型模具且塑件流動性較好可利用分型面間隙及零

29、件配合間隙來排氣</p><p><b>  6.模架的選擇</b></p><p><b>  見以下手繪圖:</b></p><p><b>  圖3-4模架主視圖</b></p><p><b>  圖3-5模架俯視圖</b></p>

30、<p><b>  表3-1模架明細(xì)表</b></p><p>  第四章 模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計</p><p>  1.澆注系統(tǒng)尺寸的計算</p><p>  1)分流道截面尺寸的計算</p><p>  采用如下的經(jīng)驗公式來計算分流道的直徑:</p><p>  D=0.2654G1/

31、2*L1/4</p><p>  式中 :   D——分流道的直徑(mm) ;</p><p>  G——制品質(zhì)量(g);</p><p>  L——分流道的長度(mm);</p><p><b>  將數(shù)據(jù)代入公式得:</b></p><p>  D=0.2654G

32、1/2*L1/4=0.2564(66.64)1/2*(4.75)1/4=3.18mm </p><p>  由公式???q/(Wh²)≥104s-1進(jìn)行校核是否合理</p><p>  q——熔體的充模速度(cm³/s)</p><p>  制件的體積為V1=300cm³,由前述知充模時間為2s,故q=150 cm³/s&l

33、t;/p><p>  于是  ???q/(Wh²)=6×150/0.3×0.14²=90×104 s-1≥104s-1、符合要求</p><p>  2.模壁厚和墊板厚度、剛度與強(qiáng)度計算與校核</p><p>  ?p ——模具強(qiáng)度計算許用應(yīng)力(Mpa);由組合式,低粘度和4級精度的條件,查長手冊[1]得:&l

34、t;/p><p>  δp=25(0.35r1/5+0.001r)=25(0.35(81.63) 1/5+0.001×81.63)=????m=0.5mm</p><p>  1).凹模側(cè)壁強(qiáng)度條件計算公式:</p><p>  R=r[(?p/ ?p-2P)1/2 -1]    (?p>2P)</p><

35、;p><b>  ?p=133Mpa</b></p><p><b>  P=25Mpa</b></p><p><b>  將數(shù)據(jù)代入公式得:</b></p><p>  R=64.4mm    </p><p>  綜合1)、2)得:R=

36、85mm</p><p>  2).凹模墊板的剛度計算公式:</p><p>  t=0.91r(Pr/Eδp)</p><p><b>  將數(shù)據(jù)代入公式得:</b></p><p><b>  t=34mm</b></p><p>  3).凹模墊板的強(qiáng)度計算</p

37、><p>  公式:t=1.1r(P/?p)½</p><p>  將數(shù)據(jù)代入公式得: </p><p><b>  t= 21mm </b></p><p>  綜合3)、4)得:t=34mm </p><p>  第五章 擬定制品成型工藝</p><p>

38、;  塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定</p><p>  1、PP注射成型工藝參數(shù)</p><p>  2、填寫模塑成型工藝卡</p><p>  第六章 模具設(shè)計難點與特色總結(jié)</p><p>  這次的畢業(yè)設(shè)計,按照無紙化模具設(shè)計的一般流程,設(shè)計了塑料紙簍的模具進(jìn)行了模流,分析用了各種CAD軟件PRO/E等分析軟件,進(jìn)行設(shè)計和分析。</

39、p><p>  在完成本次畢業(yè)設(shè)計的過程中,本人漸漸地熟悉了注塑模具設(shè)計的一般過程和步驟。設(shè)計過程中需大量地運用已學(xué)過的知識,因此很好地鞏固了書本上所學(xué)到的知識,配合自己動手所得到的實踐經(jīng)驗,對所學(xué)知識(尤其專業(yè)知識)掌握得更加牢固。在本次設(shè)計過程中遇到過不少問題,例如對以往知識的遺忘,軟件的不熟悉,很多功能以前都沒有接觸過等,因此需從頭學(xué)起,邊學(xué)邊做,也因為這樣,印象特別深刻,掌握得特別牢固。在設(shè)計過程中,模具的分

40、型面的確定和裝配圖的繪制都是難點,通過問同學(xué),老師,查書等方法一步步做出來。</p><p>  通過這次模具設(shè)計,使我加深了模具方面的認(rèn)識,在這個過程中,培養(yǎng)了自己的信心和耐心,通過對基礎(chǔ)的掌握讓我對機(jī)電有了新的認(rèn)識和理解!</p><p><b>  參考文獻(xiàn):</b></p><p>  [1]林清安.Pro/ENGINEER 2000i

41、2零件設(shè)計高級篇[M].北京:北京大學(xué)出版社,2001. </p><p>  [2]林清安.Pro/ENGINEER 2000i2模具設(shè)計[M].北京:北京大學(xué)出版社,2001. </p><p>  [3]塑料模具設(shè)計手冊編寫組.塑料模具設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002</p><p>  [4] 錢可強(qiáng)主編.機(jī)械制圖[M]. 北京:高等教育出版社

42、 2003.5</p><p>  [5] 周四新主編.Pro/ENGINEER Wildfire實用設(shè)計百例[M].北京:清華大學(xué)出版社 2005.5</p><p>  [6] 王平等主編.Pro/ENGINEER野火版機(jī)械工程應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 2005.3</p><p>  [7] 孫江宏主編.Pro/ENGINEER結(jié)構(gòu)分析與運動仿真W

43、ildfiire/2001 [M].北京:中國鐵道出版社 2004.6</p><p>  [8]周世學(xué)主編.機(jī)械制造工藝與夾具[M]. 北京:北京理工大學(xué)出版社日期:2004.8</p><p>  [9] 林清安主編Pro/ENGINEER 零件設(shè)計——高級篇(上、下)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2001</p><p>  [10] 金大鷹主編.機(jī)械制圖習(xí)題

44、集[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2004.9</p><p>  [11] 陳于萍、周兆元主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社2006.1</p><p>  [12]王華山主編.塑料注塑技術(shù)與實例[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005年10月</p><p><b>  致謝</b></p>

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