塑料螺栓的注射模設(shè)計畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第1頁共33頁1引言模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。模具產(chǎn)品的品種很多，主要以沖壓模具、塑料模具和壓鑄模具為主。在我國模具工業(yè)總產(chǎn)值中，沖壓模具占50%,塑料模具占33%,壓鑄模具占6%，其它各類模具占11%。模具產(chǎn)品的應(yīng)用面很廣，汽車、摩托車部件、電視機、冰箱、洗衣機、空調(diào)、輪胎及其它一些工業(yè)產(chǎn)品和塑料制品都需要模具來成形。模具產(chǎn)品以其高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗能耗材，引起了國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門的重視。模具在整個國民經(jīng)濟中占有重要地位1。1.1國內(nèi)外模具技術(shù)發(fā)展水平1.1.1國外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平模具產(chǎn)品是工業(yè)產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。西方發(fā)達國家為了適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品品種多、更新快、市場競爭激烈的局面，加強了對生產(chǎn)周期短、精度高、壽命長、成本低的模具產(chǎn)品的研究和開發(fā)，近十多年來，以日本、美國等發(fā)達國家為代表的國外先進國家的模具技術(shù)水平得到了飛速發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:（1）在模具設(shè)計制造中已普遍應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機輔助分析技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用，能極大地提高模具產(chǎn)品的設(shè)計水平、制造水平和分析測試水平。從而達到縮短生產(chǎn)周期提高產(chǎn)品質(zhì)量和精度，降低產(chǎn)品成本的目的。是模具產(chǎn)品生產(chǎn)的一場革命。目前國外發(fā)達國家已普遍采用這一技術(shù)。我國目前己有許多企業(yè)應(yīng)用這一技術(shù)，但從總體來說，應(yīng)用面還不是很普遍。（2）快速原型制造(RPM)技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。RPM是激光、光學(xué)掃描、先進的新型材料、計算機、數(shù)控綜合應(yīng)用的高新技術(shù)，該技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)的機械加工方法，對制造業(yè)的變革是一個重大的突破。與傳統(tǒng)的機械加工相比，應(yīng)用該技術(shù)具有制模周期短、成本低、精度高和壽命長的優(yōu)勢，是綜合經(jīng)濟效益比較顯著的一類制造模具的技術(shù)。該技術(shù)已被汽車、航空、家電、船舶、醫(yī)療等行業(yè)廣泛應(yīng)用。國外大型企業(yè)如通用、福特、法拉利、豐田、麥道等企業(yè)都積極在產(chǎn)品設(shè)計制造中采用這項技術(shù)。在我國，一些重點模具企業(yè)已運用RPM技術(shù)進行模具產(chǎn)品的設(shè)計和制造，并收到了較好的效果。但大多數(shù)企業(yè)還沒有應(yīng)用該技術(shù)。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第2頁共33頁（3）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度高。模具標(biāo)準(zhǔn)化主要包括模具產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)、加工標(biāo)準(zhǔn)和模具標(biāo)準(zhǔn)件。模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低產(chǎn)品成本。因此，國外發(fā)達國家的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度很高，一般80%左右，而我國模具企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度還較低，一般35%左右。（4）模具敏捷制造系統(tǒng)發(fā)展較快。敏捷制造是一種能從受市場變化和個性化客戶需求驅(qū)動而動態(tài)多變的不可預(yù)測的競爭環(huán)境中求得生存和發(fā)展的能力；是一種新的經(jīng)營競爭型系統(tǒng)，它不局限于一個企業(yè)，還可以通過虛擬企業(yè)來組織生產(chǎn)、使企業(yè)可通過根本性的組織再設(shè)計和制定新的市場戰(zhàn)略，綜合制造、信息、管理等領(lǐng)域的新技術(shù)來達到敏捷制造。目前國外先進國家的模具敏捷制造發(fā)展較快。這也是我國模具行業(yè)的近期發(fā)展目標(biāo)。另外，高速銑削加工技術(shù)、超精加工和復(fù)合加工技術(shù)、熱流道技術(shù)等己在國外先進國家得到了很好的應(yīng)用。這些先進的技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了這些國家模具產(chǎn)品的質(zhì)量、精度?？s短了生產(chǎn)周期，提高了經(jīng)濟效益，提高了產(chǎn)品的競爭力。1.1.2國外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，我國主要汽車模具企業(yè)，己能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具，體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模的覆蓋面大增，已從電機、電器鐵芯片模具，擴大到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具上。塑料模具已能生產(chǎn)34英寸大屏幕彩電和48英寸背投式電視的塑殼模具，6.5公斤大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險缸和整體儀表板等塑料模具。塑料模具熱流道技術(shù)日臻成熟，氣體輔助注射技術(shù)己開始采用。壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動扶梯整體梯級壓鑄模及汽車后轎齒輪箱壓鑄模等，模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具交貨期縮短。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)較廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了有自主版權(quán)的模具CAD/CAM/CAE軟件。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更廣泛，品種有所擴展。優(yōu)質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有較大進展，但應(yīng)用面還不夠廣泛。國產(chǎn)模具鋼鋼種不全，不成系列，多品種，精料化，制品化等尚待解決。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)水平有了較大提高，但總體來說標(biāo)準(zhǔn)化程度還太低，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)規(guī)模還不大，品種有待發(fā)展，質(zhì)量有待進一步提高，模具修復(fù)技術(shù)也有進步，除電刷鍍修復(fù)模具外，又引進和開發(fā)了多種脈沖焊接機，修復(fù)效果較好。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第3頁共33頁1.2技術(shù)發(fā)展趨勢2當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多，更新快和市場競爭激烈。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該與這些要求相適應(yīng)。1.2.1在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)，是模具技術(shù)發(fā)展的一個飛躍，全面普CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度。1.2.2快速原型制造(RPM)及相關(guān)技術(shù)將得到更好發(fā)展快速原型制造技術(shù)是基于新穎的離散/堆積成形思想，根據(jù)零件CAD模型，快速自動完成復(fù)雜的三維實體(模型)制造。PRM技術(shù)可直接或間接用于模具制造，從模具的概念設(shè)計到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所需的時間的1/3和成本的1/4左右。1.2.3高速銑削加工將得到更廣泛的應(yīng)用國外高速銑削加工，主軸轉(zhuǎn)速可達40kr/min600kr/min，快速進給速度可達到3080m/min，加速度可達2.5g，挨刀時間可提高到12s。大幅度提高了加工效率，并可獲得Ralm的表面粗糙度，使用高速銑削可縮短模具制造周期，降低產(chǎn)品成本。1.2.4模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將得到更好地運用高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的研制制造周期，有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上。高速掃描機掃描速度最高可達3m/min。1.2.5超精加工和復(fù)合加工將得到發(fā)展隨著模具向精密化和大型化方向發(fā)展，加工精度超過lm的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將得到發(fā)展。兼?zhèn)鋬煞N以上工藝特點的復(fù)合加工技術(shù)在今后的模具制造中將有廣闊的前景。1.2.6熱流道技術(shù)將得到推廣由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源。國外熱流道技術(shù)的發(fā)展很快，塑料模具己有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至己達80%以上，國內(nèi)近幾年來已開始推廣應(yīng)用，但總體還達不到10%。1.2.7模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達到35%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右，為了適應(yīng)模具工業(yè)發(fā)展，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第4頁共33頁加強，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)和銷售也必將得到發(fā)展。1.3塑料注射模具的設(shè)計步驟351.3.1塑件的工藝性分析（1）本課題是對塑料螺栓注射模設(shè)計。首先對塑料螺栓進行觀察并進行測繪，尺寸大都是估算值，無特殊要求，尺寸公差按IT7級精度查取。（2）塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析：（a）塑件無型芯等，塑件結(jié)構(gòu)簡單，成型性能良好；（b）塑件有外螺紋，用哈夫分型方便脫模；（c）從塑件結(jié)構(gòu)看，設(shè)置一個分型面。（3）塑件表面要求光滑無裂痕，未明確粗糙度值的按Ra3.2要求。1.3.2塑料螺栓材料的選擇塑料材料的相對密度在0.832.2范圍內(nèi)，在眾多的材料中只有比木材的相當(dāng)密度稍高。且在各種的材料中，塑料材料具有最高的比強度，甚至比特種合金鋁還要高。塑料還具有很好的絕緣性、防震、隔熱、隔音性能。耐腐蝕性僅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有優(yōu)異的加工性能。塑料螺栓選擇的材料為ABS。其有幾大優(yōu)點：（1）綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強度較高，且要低溫下也不迅速下降；（2）耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好；（3）水、無機鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響；（4）尺寸穩(wěn)定，易于成型和機械加工。1.3.3繪制模具裝配草圖模具裝配圖的設(shè)計應(yīng)先從繪制裝配圖入手，根據(jù)塑件的具體情況，經(jīng)過認真考慮、比較、初步確定出各部分的結(jié)構(gòu)情況，最大限度地滿足塑件的技術(shù)要求和模具的合理工藝性。以下就是裝配草圖中應(yīng)考慮到的幾個重要部分：（1）選擇成型設(shè)備。根據(jù)塑件的具體情況，選擇相適應(yīng)的注射機并