电热茶壶底模具毕业设计Word格式文档下载.docx
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Keywords:
injeetionmould;
Pro/E;
CAD
第一章绪论
随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用,在工业生产中模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备。
特别是在工信部装备工业司印发的了我国《模行业“十二五”发展规划》后,必将引导广大具行业企业和我国整个模具行业的发展。
虽然我国的经济发展速度虽然放缓,但考虑到我国模具在国际上很有优势,预计2013年依旧有10%的增长,为我国模具行业在2020年进入世界模具强国奠定坚实的基础。
根据模具行业的发展趋势,此次毕业设计在杨红飞老师的指导下进行,通过对茶壶底壳的设计,运用以往学过的CAD和Pro/E了解注塑模设计方法,生产原理,为今后的学习工作打下更深厚的基础!
1.1塑料成形模具在加工工业中的地位
模具是工业生产中的重要工艺装备,模具工业是国以经济各部门发展的重要基础之一。
塑料模是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔模的一种类型。
模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的优劣,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。
美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”,日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力”。
事实上,在仪表仪器、家用电器、交通、通讯和轻工业等各行业的产品零件中,有70%以上是采用模具加工而成的。
工业先进的发达国家,其模具工业年产值早已超过机床行业的产值。
近年来,我国各行各业对模具工业的发展十分重视,1989年,国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”,在后果点支持技术改造的产业、产品中,把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位,它确定了模具工业在国民经济中的重要地位,也提出了振兴模具工业的主要任务。
总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。
1.2塑料模具的发展趋势
(1)模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展;
模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展;
模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。
(2)模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。
快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。
(3)模具的质量、周期、价格、服务四要素中,已有越来越多的用户将周期放在首位,要求模具尽快交货,因此模具生产周期将继续不断缩短。
(4)大力提高开发能力,将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行),变被动为主动。
以及“你给我一个概念,我还你一个产品”的一站式服务模式都已成为发展趋势。
(5)随着模具企业设计和加工水平的提高,过去以钳工为核心,大量依靠技艺的现象已有了很大变化。
在某种意义上说:
“模具是一种工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代,模具“上下模单配成套”的概念正在被
“只装不配"
的概念所替代。
模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后主要依靠技术。
这不但是一种生产手段的改变,也是一种生产方式的改变,更是一种观念的改变。
这一趋向使得模具标准化程度不断提高,模具精度越来越高,生产周期越来越短,钳工比例越来越低,最终促使整个模具工业水平不断提高。
(6)高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将不断得到发展。
1.3CDA/CAE/CAM在塑料模具中的运用
随着塑料工业的飞速发展,塑料注射模传统的手工设计与制造已无法适应当前的形势。
实践表明,缩短模具设计与制造周期提高塑料制造精度与性能的正确途径之一是采用CAD/CAE/CAM技术。
80年代以来,注射模CAD/CAM技术已从实验室研究阶段进入了实用化阶段,并在生产中取得了明显的经济效益。
21世纪已进入通讯时代,像手机这样的高端通讯产品,更新换代的周期越来越短,对产品外观、功能要求越来越苛刻,相应地对模具设计制造的周期、质量、成本的要求也越来越高,因此应用CAD/CAE/CAM技术必将带来巨大的经济效益。
在国外,70年代末期CAD技术就大量的应用在塑料机械工业中。
首先是在模具设计和制造部门。
目前国外的模具CAD/CAM/CAE技术已经达到相当高的水平。
据前西德联邦贸易部在1981年的报导,西德25%的模具是采用CAD/CAM技术设计和生产的。
美国塑料行业的CAD/CAM技术的发展也极为迅速,其CAD软件销售量以每年30%的增长率上升。
英国67%的塑料模具是用CAD技术设计的。
MOLDFLOW软件是世界上第一套塑料模具CAD软件,是澳大利亚MOLDFLOW公司于1976年推出的。
目前MOLDFLOW已经发展得比较完善,实现了对注塑过程的模拟、设计原理的应用和精确计算,并逐步优化模拟过程,使设计工程师在产品设计阶段可以在计算机上“制造”塑料产品,并能灵活地适应市场需求的变化。
塑料模具CAD/CAE/CAM的应用带来了巨大的社会效益,据报导,美国Protetype&
PlasticMold公司采用了Computool公司的CAD/CAE/CAM系统后,一年内生产效率提高了一倍,节省了35%的准备时间,制造周期平均缩短了30%,材料节省了10%,模具成本降低了10%~30%。
国内部分科研单位、大专院校也在塑料行业开展了CAD/CAE/CAM技术的研制和开发工作。
华中理工大学国家重点实验室研制成功了“实用化注塑模CAD/CAE/CAM微机系统HSC1.1”;
北京化工学院进行了注塑冲模过程计算机仿真;
其他部分企业科研单位也做了一些探讨工作,并且收到了一定的经济效益。
近年来,随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展,CAD/CAM技术的发展和应用越来越普遍,出现了很多可以用于注塑模具设计和制造的软件,其中PRO/ENGINEER技术近年来在中国应用的最广泛的模具设计软件之一。
由于模具和制造之间的关系密切,可以说,制造是设计的延续。
而采用人工设计方法比较迟缓,不可能实现模具设计与制造一体化,也不可达到优化设计的要求。
实践证明,模具CAD/CAM技术是当代最合理的模具生产方式。
模具生产也将可以实现高度标准化、通用化和系统化,有利于采用先进设计与制造技术,使模具越做越精,同时,有利于缩短生产周期,降低生产费用。
为了适应市场激烈竞争的需要,不断提高模具设计计制造的质量,进而改善注塑产品的外观品质、尺寸精度,降低成本,缩短交货期,提高效率,CAD/CAE/CAM技术的进展正是适应这种需要而得以不断完善和发展,必将在塑料注塑模具的领域内得到更加广泛的应用。
第二章塑料的成型特性
2.1、注塑件实体
图2-1塑件实体图
(1)
图2-2塑件实体图
(2)
由以上两图可知塑件的最大外形尺寸是115mm,可见注塑件较大,为保证产品质量,以及节约资本,选用一模一腔结构。
图2-3塑件主视图图2-3塑件俯视图
2.2、材料的成型特性
该材料采用聚丙烯(PP塑料)。
其具有流动性好,冷却速度快,塑料壁厚须均匀,化学稳定性很好。
PP吸水率小于0.2%,因此具有高频绝缘性能,故成型前可不进行干燥处理。
PP在100°
以上进行杀菌灭毒,熔点在164°
到170°
,最高使用温度在150。
抗疲劳强度特别高,具有良好的成型性能!
为此,本毕业设计选用PP作为塑件材料!
PP具有许多优良的特性,因此常用他来制作各种机械零件,如法兰、接头、泵叶片、汽车零件、也可作为盖和箱壳绝缘材料!
2.3、PP材料的成型工艺参数
参数
取值范围
选取数值
密度ρ
0.90~0.91g/cm³
0.90g/cm³
收缩率S
1.0%~2.5%
1.5%
温度/℃
喷嘴
170°
-190°
180°
料筒
200°
-220°
210°
模具
40°
-80°
60°
压力MPa
注射
70-120
80
保压
50-60
60
时间/S
0-5
3
20-60
40
冷却
15-50
30
总计
40-120
第三章设计方案及参数的确定
3.1注塑机的确定
该产品的材料为PP,查手册可知其密度0.90~0.91g/cm³
,收缩率为:
1.o%~2.5%,计算出其平均密度为0.90g/cm³
,平均收缩率为2﹪。
使用PRO/E软件计算出图形的体积,可以得出塑件的体积为。
根据塑件的密度可以计算出塑件的量:
。
由于是一模一腔,所以塑件的总质量为130g。
浇注系统内的凝料的体积计算大约为可以计算出浇注系统内凝料的质量为:
由此可以得出所需塑料的总体积和总质量:
根据所需塑料的总体积查表可以选择注射机的型号为:
G54-S200
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