模具CADCAM专周设计要求.docx
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模具CADCAM专周设计要求
《模具CAD/CAM实训》
题目:
烟灰盒
系别:
机电工程系
专业:
模具设计与制造
班级:
模设10-1
姓名:
吴波
学号:
四川信息职业技术学院
机电工程系
模具CAD/CAM实训课程设计任务书
题目
烟灰盒模具设计
设计人
吴波
产品工程图(标注尺寸)
附:
产品三维图
此产品为塑料烟灰盒,是一个正方体内部一个凹槽的立体结构四周各有一个小的凹坑,便于放置烟头而不使烟头熄灭此产品是为广大烟民卫生抽烟而设计,结构简单生产成本低。
此产品一模四件生产
一.制品工艺性分析及设备选择........................1-7
二.制品建模及成型零件结构设计......................8-11
三.总结.............................................12
一.制品工艺分析及设备选择
1.工艺分析
teflong(ptfe),俗称:
铁氟龙,特氟龙。
工作温度280,最高温度380。
1.1、用于低温-196℃,高温300℃之间,具有耐气候性,抗老化。
经实际应用,如在250℃高温情况下,连续放置200天,不但强度不会变低,而且重量也不减少;在350℃高温下放置120个小时,重量只减少0.6%左右;在-180℃超低温情况下并可保持原有的柔软性。
1.2、非粘着性:
表面光滑,不易粘附任何物质。
易于清洗附着其表面的各种油渍、污点或其它附着物;浆糊、树脂、涂料等几乎所有粘着物质都可简单地清除;
1.3、耐化学腐蚀,能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀。
1.4、耐药剂性、无毒性。
几乎可耐所有药剂物品。
1.5、具有高绝缘性能(介电常数小:
2.6,正切在0.0025以下)、防紫外线、防静电。
1.6、防火阻燃。
2注塑设备的选择
2.1【估算塑件体积】
估算塑件体积和质量:
该产品材料为ABS,查书本得知其密度为1.13-1.14g/cm3,收缩率为,计算其平均密度为1.135g/cm3,平均收缩率为0.55﹪。
使用PRO/E软件画出三维实体图,软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。
另预置浇道凝料为2cm3因此估算塑件体积为9cm3。
2.2【选择注射机】
根据塑料制品的体积或质量,查书可选定注塑机型号为SZ-40/25.
注塑机的参数如下:
注塑机最大注塑量:
40cm3
注塑压力:
200/Mpa
注塑速率:
50(g/s)
塑化能力:
20(Kg/h)
锁模力:
2500KN
注塑机拉行间距:
250×250mm
顶出行程:
55mm
最小模厚:
130mm
最大模厚:
220mm
模板行程:
230mm
注塑机定位孔直径:
55mm
喷嘴球半径:
SR10
2.3【模架的选定】
根据塑件选定模架为:
S2030—B—I—35—35—70。
见图2.1:
图2.1塑件的模架
2.4【最大注射压力的校核】
闹钟后盖的原料为ABS,所需注射为60-100MPa,而所选注射机压力为200MPa,所以注射压力符合要求。
2.4.1最大注塑量的校核
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。
所以选用的注塑机最大注塑量应满足:
0.8V机≥V塑+V浇
式中V机————注塑机的最大注塑量,40cm3
V塑————塑件的体积,该产品V塑=18cm3
V浇————浇注系统体积,该产品V浇=2cm3
故V机≥(18+4)cm3
2.4.2锁模力校核
F锁﹥pA
式中p————熔融型料在型腔内的压力,该产品
A————塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和,经计算A=4641mm3
F锁————注塑机的额定锁模力。
故F锁>pA=200Mpa×4641mm3
选定的注塑机的压力为2500KN,满足要求。
2.4.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
A模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适
模具长×模具宽<拉杆面积
B模具闭合高度校核
Hmin————注塑机允许最小模厚=130mm
Hmax————注塑机允许最大模厚=220mm
H——————模具闭合高度=180mm
故满足Hmax>H>Hmin。
a)开模行程校核
注塑机的最大行程与模具厚度有关(如全液压合模机构的注塑机),故注塑机的开模行程应满足下式:
S机————注塑机最大开模行程,230mm;
H1———顶出距离,16mm;
H2————包括浇注系统在内的塑件高度,52mm;
S机-(H模-Hmin)>H1+H2+(5~10)
因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系,浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。
故:
230-(180-130)>62+(5~10)
满足条件
3塑料件的工艺尺寸的计算
3.1所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸,主要有型腔和型芯的径向尺寸。
(包括矩形和异形型芯的长和宽),型腔深度和型芯高度和尺寸。
因ABS的成型收缩率为0.4~0.7%,所以平均收缩率取S=0.5%
[型腔的径向尺寸]
(LM)0+δ=[(1+S)Ls-(0.5~0.75)△]0+δ=[1.008×Ls-0.75△]0+δ
其中LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差,Ls塑件的基本尺寸。
塑件公差△为负偏差,S为塑料的平均收缩率,δz为模具成型零件的制造公差取1/4~1/6△,模具型腔按六级精度制造,根据型腔的尺寸,代入数据得:
(一)、Ls=81mm.经计算得:
LM=79.440+0.32mm;
(二)、Ls=1mm.经计算得:
LM=0.79550+0.07mm;
(三)、Ls=5.5mm.经计算得:
LM=5.3250+0.085mm;
(四)、Ls=1.8mm.经计算得:
LM=1.5990+0.07mm;
(五)、Ls=10mm.经计算得:
LM=9.780+0.1mm;
(六)、Ls=7mm.经计算得:
LM=6.750+0.1mm;
(七)、Ls=2mm.经计算得:
LM=1.8060+0.07mm;
(八)、Ls=3mm.经计算得:
LM=2.8140+0.07mm;
(九)、Ls=4mm.经计算得:
LM=3.7770+0.085mm;
(十)、Ls=6mm.经计算得:
LM=5.7930+0.085mm;
(十一)、Ls=8mm.经计算得:
LM=7.7640+0.0.1mm;
(十二)、Ls=16mm.经计算得:
LM=15.7230+0.14mm;
(十三)、Ls=12mm.经计算得:
LM=11.7960+0.01mm
3.2[型芯的计算]
3.2.1芯径向尺寸的计算:
LM=[(1+S)Ls+3/4△]-Ó0
其各字母的含义与前相同,型芯按六级精度制造,根据型芯的基本尺寸,代入数据得:
(一)、Ls=81mm经计算得:
LM=82.4050-0.32mm;
(二)、Ls=1mm经计算得:
LM=1.2150-0.07mm;
(三)、Ls=5.5mm经计算得:
LM=5.7450-0.085mm;
(四)、Ls=1.8mm经计算得:
LM=2.0190-0.07mm;
(五)、Ls=10mm.经计算得:
LM=10.480-0.1mm
(六)、Ls=7mm.经计算得:
LM=7.4080-0.1mm;
(七)、Ls=2mm.经计算得:
LM=2.2260-0.07mm;
(八)、Ls=3mm.经计算得:
LM=3.2340-0.07mm;
(九)、Ls=4mm.经计算得:
LM=4.2770-0.085mm;
(十)、Ls=6mm.经计算得:
LM=6.3030-0.1mm;
(十一)、Ls=8mm.经计算得:
LM=8.3640-0.1mm;
(十二)、Ls=16mm.经计算得:
LM=16.5330-0.14mm;
(十三)、Ls=12mm.经计算得:
LM=12.3960-0.1mm;
3.2.2型芯高度尺寸的计算:
HM=[(1+S)Hs+3/4△]-Ó0,按六级精度制造
Hs=15mm经计算得:
HM=15.4870-0.13mm;
3.3[模具型腔壁厚的计算]
如果是利用计算公式的话比较烦琐,且不能保证在生产中的精确性,我们可以根据书中的经验值来取的。
成型零件材料选择。
为实现高性能的目的;选用模具材料应具有高耐磨性,高耐蚀睡,良好的稳定性和良好的导热性。
必须具有一定的强度,表面需要耐磨,淬火变型要小,但不需要耐腐蚀性,因为ABS没有腐蚀性。
可以采用Cr12,经过调质,淬火加低温回火,正火。
HRC≥55。
可以去型腔壁厚为:
0.20L+17=33。
4浇注系统的设计
普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。
在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置,可以才用一模两腔,浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节,它对注塑成型周期和塑件质量(如外观,物理性能,尺寸精度)都有直接的影响,设计时必须按如下原则:
b)型腔布置和浇口开设部位力求对称,防止模具承受偏载而造成溢料现象。
c)型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。
d)系统流道应尽可能短,断面尺寸适当(太小则压力及热量损失大,太大则塑料耗费大):
尽量减少弯折,表面粗糙度要低,以使热量及压力损失尽可能小。
e)对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落,及分流道尽可能平衡布置。
f)满足型腔充满的前提下,浇注系统容积尽量小,以减少塑料的耗量。
g)浇口位置要适当,尽量避免冲击嵌件和细小型芯,防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。
4.1【主流道设计】
主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位,它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔,其形状为圆锥形,便于熔体顺利的向前流动,开模时主流道凝料又能顺利拉出来,主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间,由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞,通常不直接开在定模上,而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。
主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。
塑件外表面不许有浇口痕,又考虑取料顺利,对塑件与浇注系统联接处能自动减断。
采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口,为了方便于拉出流道中的凝料,将主流道设计成锥形,锥度为3,内表面的粗糙度为Ra0.8微米,孔径为0.5毫米。
主流道的设计要点如下:
(1)为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀,主流道设计成圆锥形,因ABS的流动性为中性,故其锥度取3度,过大会造成流速减慢,易成涡流,内壁粗糙度为R0.8um。
(2)主流道大端呈圆角,其半径取r=1~3mm,以减少流速转向过渡的阻力,r=1.5mm.
(3)在保证塑件成形良好的情况下,主流道的长度应尽量短,否则会使主流道的凝料增多,且增加压力损失,使塑料熔体降温过多影响注射成形。
二.制品建模及分模
1.凸模
凸模是用于成型制品内表面的零件,
2.凹模
3.分模
4.模具
三.总结
经过了二个星期的CAD\CAM实习,虽然说时间不长,可是对于我来说收获却是很多的。
首先对CAD\CAM知识较以前来说有所提高,比以前全面了,以前生疏的操作命令在这一个星期的实习磨练下能够熟练的运用了。
当然在画图及编程的时候还是遇到了不少的困难,通过老师的讲解与自己的理解画了出来,有些问题还是要通过自己的思考,自我思考的能力是不可缺少的,能够让自己独立的解决难题,独立的思考才能把不会的知识转变为自己的,在以后遇到难题的时候就能够很好的解决,这也是一种能力,在CAD、CAM的实习中我学会了这一点,这是我的一大收获。
画图的时候心要静下来,才能画好每一幅图。
在画图中有时候遇到麻烦就感觉很烦,周一的时候图画好了,由于电脑的死机图没有保存下来,付出的努力白费了。
特别的是在最后的一幅装配图上的错误,心里不能平静下来。
过了一段时间感觉图还是要画出来啊!
现在烦什么用,只要之后面的时候抓紧时间做就好了,于是就静下心来画图,心静下来后画图的速度快了很多。
这次的实习作业不算轻松,这就需要有足够的耐心,能够坐下来画好每一幅图,不要像小猫钓鱼一样三心二意,那样只会一事无成,什么都做不好。
有些人没能做出来就拷呗,那是对自己的不负责任,耐心的去做一件事,凭借自己的能力完成它,自己就会很有成就感,就会有收获。
总而言之,在这次的CAD\CAM的实习我的专业知识在提高,同时还磨练了我的耐心,能够专注的去做好每一件事,体会到了合作的快乐,认识到了理论知识的重要性。
在这次的CAD\CAM的实习中我体会到了快乐,自己有种满足感和成就感!
《模具CAD/CAM实训》课程评分表
项目
评分内容
分值
得分
平时考核
出勤率与课堂设计练习
30
作品评价
制品的工艺性分析、模具结构设计的相关计算与结构分析
20
运用Pro/E软件进行模具设计(结构的合理性;可靠性)
30
编写设计说明书(设计计算是否正确,机构设计是否合理,表述是否清楚,格式是否规范)
20
合计
—
100
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- 模具 CADCAM 设计 要求