1. 研究目的与意义
塑料模因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用,与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看,模具是现代工业,特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、攻关器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。通过毕业设计能使得大学所学知识得到更好的融会贯通,并且通过这段时间的复习,将这些基础知识掌握得更加牢固;从而大大提高了CAD绘图的熟练程度,UG等绘图水平也得到了相应提高;通过大量资料的查阅可以拓展了学生的知识面,对模具有了更深入的了解和认识,掌握了模具设计的基本步骤和技巧。更重要的是掌握在这过程中所学到的查阅资料和自学的能力,将来能在模具行业中有所发展。
该课题所模具设计的塑件为装饰圆盖如图1所示,装饰圆盖塑料件的结构较简单,侧面有四孔侧孔和两个卡扣需要成型,底部有四个柱体中间有盲孔深孔。需要做侧向抽芯结构,采用斜导柱侧向抽芯结构。同时通过MOLDFLOW—MPI模具分析技术从理论上对产品设计方案在注塑成型过程进行数值模拟,通过有关计算结果的分析,预测塑料件结构可能出现的缺陷,利用MPI分析结果,合理设计模具浇注系统和冷却系统,消除缺陷。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题
(1)塑料制品基本参数的计算及注射机选用根据塑料制品图样及产量等要求确定副模具的型腔数目如图2所示、 计算单件制品的体积及质量、计算制品、浇注系统在分型面上的投影面积、计算必要的锁模力或模压所需的成型压力、初步选用成型机械类型及参数。
(2)模具类型及结构的确定制品成型位置及分型面选择、型腔数目最后的确定及型腔的排列、成型零件的结构、浇注系统与排气、引气系统结构、脱模机构和拉料杆的结构形式、温控系统设计。
3. 国内外研究现状(文献综述)
一.塑料模具简介
模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备,其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体,既是高新技术载体,又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材,以及有较高的精度和复杂程度,因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视,被广泛应用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源等制造领域,在为我国经济发展、国防现代化和高端技术服务中起到了十分重要的支撑作用,也为我国经济运行中的节能降耗,做出了重要贡献。模具工业是重要的基础工业。工业要发展,模具须先行。没有高水平的模具就没有高水平的工业产品。现在,模具工业水平已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。
塑料模具,是塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,所以,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。按照成型方法的不同,可以划分为不同的模具种类,主要有注塑模具、吹塑模具、挤出模具、吸塑模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。
4. 研究方案
经分析,根据塑件的表面粗糙度,及大批量生产的规模,选用单分型面注射模,一模一件。单分型面注射模型腔在定模上;主流道设在定模一侧,开模后塑件连同流道内的凝料一起留在动模一侧;动模上设有顶出机构,用以顶出塑件和流道内的凝料。可能的浇口形式有:直接浇口、侧浇口、重叠浇口等,从中选择直接浇口。模具工业是高新技术产业化的重要领域,分析和总结了塑料模设计的原理、特点及塑料模具的分类。随着模具CAD/CAM技术日趋成熟,CAD/CAM 技术广泛应用于模具设计和模具凹凸模的自动编程数控加工中。本课题的主要内容是通过对给出的塑料端盖三维模型的测绘得出模型的基本信息。然后根据给出的塑料要求和塑料的工艺性能,选择注塑成型机,并完成塑料注塑成型模具的结构设计,建立模具的三维模型并用Mold flow仿真软件对其模具进行分析并优化。同时研究塑料端盖模具的注塑结构,包括其型腔数、位置,确定分型面、浇注系统,浇注口的位置、尺寸,流道的位置、尺寸等各方面模具的知识。该模具方案设计的流程图如图5所示。
1、圆盖三维模型的设计:根据圆盖零件的尺寸,设计出它的三维模型,并分析模型的具体特征,确定注塑模的基本结构。
2、圆盖原料的物料性能、成形性能与工艺参数:选择ABS,ABS具有良好的成型加工性,制品表面光洁度高,且具有良好的涂装性和染色性,可电镀成多种色泽。比热容较低,在模具中凝固较快,模塑周期短,制件尺寸稳定,表面光泽。
5. 工作计划
2023.1.2~20231.15查阅资料,完成英文翻译。掌握相关模具设计软件(UG)的应用。查阅文献资料,撰写开题报告。完成开题报告,开题报告封面用标准模板。
2023.1.16~2023.2.5提交英文翻译及开题报告,查阅相关资料以及专业术语完成英文翻译,查阅及整理注塑模具相关的文献,确定研究内容、方法,撰写开题报告。
2023. 2. 6~2023. 3.19按照开题报告的方案, 开始毕设课题的计算及设计。同时熟练使用CAD及MOLDFLOW、UG软件的模具应用。进行模具结构及成型的分析、分型面的确定、型腔数量及布局的确定、注塑机型号的确定、主流道与分流道的设计、成型零件的设计、结构零件的设计、推出机构和复位机构的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、排气系统的设计。
