F型果杯輪軸塑料模設計【15張CAD圖紙+PDF圖】

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To this end, developed with independent intellectual property rights, reasonable price, convenient fruit sorting equipment maintenance, not only is the urgent need of industrial development, at the same time to break the monopoly of foreign technology, has important strategic significance. This graduation design is to the fruit and vegetable fruit cup wheel is analyzed in the separator, designed a pair of one module and four cavities fruit cup wheel plastic mold, and by using PRO/E EMX (extension) mould expert system on the design of plastic mould cavity analysis. Detailed describes the molding parts including the cavity and core design, important parts of the choice of process parameters and calculation, the design of gating system, cooling system and other structures process, the selection of the die set principles. Key words： injeetion mould；ProE；EMX 目錄JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY0本 科 畢 業(yè) 論 文（設 計）0摘要 1ABSTRACT2第一章 緒論21.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位21.2 我國模具技術與國外的差距21.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的運用2第二章 塑料的成型特性22.1、注塑件實體22.2 、材料的成型特性22.3、PP材料的成型工藝參數(shù)2第三章 設計方案及參數(shù)的確定23.1 注塑機的確定23.2 澆注系統(tǒng)設計23.2.1 主澆道設計23.2.2 冷料穴的設計23.2.3 分流道的設計23.2.4 澆口的設計23.4 排氣系統(tǒng)的設計23.5 冷卻系統(tǒng)的設計2第四章 模具的結構設計24.1 成型零件的設計24.2 動、定模的工作尺寸計算24.2.1 型芯設計24.2.2 型腔設計24.2.3 粗糙度設計24.2.4 X綜合修正系數(shù)設計24.2.5 形體尺寸公差設計24.3 機構的設技24.3.1 推出機構的設計24.3.2推桿（復位桿）的設計24.3.3 導向機構的設計24.3.4 拉料桿的設計24.4 注射模標準模架的設計24.4.1 模架設計24.4.2 動模板的設計24.4.3 定模板的設計24.4.4 定模座板設計24.4.5 動模座板設計24.4.6 墊塊設計24.4.7 推桿固定板設計24.4.8 推板的設計24.5 模具的整體設計2參考文獻2致謝2第一章 緒論現(xiàn)在，中國的模具生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品種類多，更新更快快，競爭激烈，的市場。在這種情況下，用戶需要模具的輸送短，精度高，質量管理，并且價格低廉。所以，模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的趨勢還是比較明顯的。雖然我國的經(jīng)濟發(fā)展速度雖然放緩，但考慮到我國模具在國際上很有優(yōu)勢，預計2013年依舊有10%的增長，為我國模具行業(yè)在2020年進入世界模具強國奠定堅實的基礎。根據(jù)模具行業(yè)的發(fā)展趨勢，此次畢業(yè)設計在劉木華老師的指導下進行，通過對果杯輪軸的設計，運用以往學過的CAD和Pro/E了解注塑模設計方法，生產(chǎn)原理，為今后的學習工作打下更深厚的基礎！由此導致經(jīng)濟效益低下，造成于此的根本原因是采后處理裝備落后，尤其是缺乏高端分選設備，而高端設備技術長期被國外發(fā)達國家所掌控，國內(nèi)用戶由于價格問題難以大規(guī)模采購和使用。為此，研制具有自主知識產(chǎn)權、性價比合理、維護便捷的果蔬分選設備，不僅是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要，同時對于打破國外技術壟斷，具有重要的戰(zhàn)略意義。畢業(yè)設計是水果和蔬菜進行分析整理機水果杯形砂輪，設計一個水果杯輪一對四腔模具的塑料模具和使用EMX（模具專家系統(tǒng)的擴展）的PRO / E的設計完成模具塑膠模具進行了分析。成型部分，包括選擇和計算過程參數(shù)型腔，型芯，如設計，設計過程澆注系統(tǒng)的重要組成部分，冷卻系統(tǒng)和其他結構，模具的選擇原則的詳細描述。1.1 塑料模具在加工中的優(yōu)勢模具裝置，用于形成塑料模具的塑料部件，其是一種類型的模腔。模具行業(yè)是保持我國經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎。 中國是世界上最大的水果和蔬菜生產(chǎn)大國，但只有在產(chǎn)后商品化的多家上市約10的總產(chǎn)，遠遠低于發(fā)達國家 70%以上的水平，由此導致經(jīng)濟效益低下，造成于此的根本原因是采后處理裝備落后，尤其是缺乏高端分選設備，而高端設備技術長期被國外發(fā)達國家所掌控，國內(nèi)用戶由于價格問題難以大規(guī)模采購和使用。為此，研制具有自主知識產(chǎn)權、性價比合理、維護便捷的果蔬分選設備，不僅是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要，同時對于打破國外技術壟斷，具有重要的戰(zhàn)略意義。畢業(yè)設計是水果和蔬菜進行分析整理機水果杯形砂輪，設計一個水果杯輪一對四腔模具的塑料模具和使用EMX（模具專家系統(tǒng)的擴展）的PRO / E的設計完成模具塑膠模具進行了分析。成型部分，包括選擇和計算過程參數(shù)型腔，型芯，如設計，設計過程澆注系統(tǒng)的重要組成部分，冷卻系統(tǒng)和其他結構，模具的選擇原則的詳細描述1.2 中國的模具技術與國外的先進技術(1) 產(chǎn)生原因不斷提高工業(yè)發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品更新更快，更高，對模具提出了更高要求的水平。生產(chǎn)和需求，一是專業(yè)化，標準化程度低，除了購買件矛盾突出的原因，多數(shù)以完成該工廠所需要的工作量死亡。在企業(yè)管理和處理系統(tǒng)，造成長期具制造周期的限制，法滿足場需求。二，設計和技術落后，如具emx技術的應并不普遍，數(shù)加工設率低，是機電，輕工等行業(yè)發(fā)展的阻力，也造成模具的生效率不高，周期長。(2) 產(chǎn)品結構、企業(yè)結構等方面由國標模具分為11類，包括沖 具，塑料類模具的量的也是非常重要的主要部分。按產(chǎn)計，中國目前占50-80的沖壓，塑料占25-30。先進國家的重視塑料模具的發(fā)展，塑料模具的比例一般為55-57。國內(nèi)模具，大型，精密，復雜，長壽命模具相對較低，約占30，50或更多的外國國家。模具制造企業(yè)，主要集中在各模具模具的sdg工廠（或車間）的產(chǎn)能結構不合理，低模，模具自產(chǎn)自用高達77的商業(yè)化。在國外，超過77的商業(yè)化。(3) 模具水平測量的是模制品的電平，是模具的制造的精度和零件表面粗糙度的模具加工的復雜性來決定的，模具和制造的生命的長短低模，模具自產(chǎn)自用高達77的商業(yè)化。在國外，超過77的商業(yè)化。(4) 產(chǎn)生的結果五個方面：原料問題，制造工藝，模具設計系統(tǒng)，調(diào)試級別匹配系統(tǒng)的水平。1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的運用20世紀中葉技術的興起，模具隨著信息技術的高速發(fā)展，得到了高速發(fā)展和非常寬闊光應用。基于有限元技術，已經(jīng)形成了數(shù)百億市場的國際規(guī)模，以及主要供應商，包括有限元ABAQUS ， SolidWorks Simulation中， ADINA ， ALGOR ， ANSYS和MSC等一些其他專業(yè)算法基于有限元分析軟件是不勝枚舉。由此導致經(jīng)濟效益低下，造成于此的根本原因是采后處理裝備落后，尤其是缺乏高端分選設備，而高端設備技術長期被國外發(fā)達國家所掌控，國內(nèi)用戶由于價格問題難以大規(guī)模采購和使用。為此，研制具有自主知識產(chǎn)權、性價比合理、維護便捷的果蔬分選設備，不僅是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要，同時對于打破國外技術壟斷，具有重要的戰(zhàn)略意義。畢業(yè)設計是水果和蔬菜進行分析整理機水果杯形砂輪，設計一個水果杯輪一對四腔模具的塑料模具和使用EMX（模具專家系統(tǒng)的擴展）的PRO / E的設計完成模具塑膠模具進行了分析。成型部分，包括選擇和計算過程參數(shù)型腔，型芯，如設計，設計過程澆注系統(tǒng)的重要組成部分，冷卻系統(tǒng)和其他結構，模具的選擇原則的詳細描述。第二章 塑料的成型特性2.1、注塑件實體圖2-1塑件實體圖（1）圖2-2塑件實體圖（2）由以上兩圖可知塑件的最大外形尺寸是78mm，可見注塑件較小，為保證產(chǎn)品質量，以及節(jié)約資本，選用一模四腔結構。圖2-3凹模主視圖圖2-3塑件俯視圖2.2 、材料的成型特性該材料是聚丙烯（PP塑料）。它具有流動性好，冷卻速度，塑料壁厚須均勻，化學穩(wěn)定性好。 PP是少于0.2的水吸收，因此，高頻的絕緣性能，它可以被成型前干燥。 PP滅菌，在100以上的威脅，在164熔化至170，最高溫度為150。特別高的疲勞強度，良好的成型性能！為此，畢業(yè)作為塑料原料PP的選擇！ 聚丙烯具有許多優(yōu)良的特性，因此他用來制造各種機械零件，如法蘭，管件，泵葉片，汽車配件，也可作為蓋，水箱外殼絕緣。2.3、PP材料的成型工藝參數(shù)參數(shù)取值范圍選取數(shù)值密度0.900.91g/cm090g/cm收縮率S1.0%2.5%1.5%溫度/噴嘴170-190180料筒200-220210模具40-8060壓力MPa注射70-12080保壓50-6060時間/S注射0-53保壓20-6040冷卻15-5030總計40-12060第三章 設計方案及參數(shù)的確定3.1 注塑機的確定該產(chǎn)品的材料為PP，查找資料可知其密度0.90g/cm，其收縮率為： 1.o%2.5%，計算出他的平均密度為0.90g/cm，平均收縮率為2。使用PRO/E軟件計算出圖形的體積，可以得出塑件的體積為=1600mm3。由于是一模四腔，根據(jù)塑件的密度可以計算出塑件的量:=5.76g。澆注系統(tǒng)內(nèi)的凝料的體積計算大約為=3.0cm3 ，求得=2.7g由此可以得出所需塑料的總體積和總質量：+=5.76+2.7=8.46g根據(jù)所需塑料的總體積查表可以選擇注射機的型號為：XS-ZS-22注射機的參數(shù)為：注射容量為：20-30 cm3注射壓力為：105 Mpa螺桿直徑：20*2cm 注射行程：130 cm 最大成型面積為：90cm2最大開（合）模行程：160 mm 模具最大厚度為：180 mm 模具最小厚度為：60mm 合模方式：機械、液壓 注射時間：0.45s、0.5s 1）、最大注射量的校核: 注射機的額定注射量為20-30 cm3 塑件體積：6.4cm，每次成型1個塑件。 澆道凝料為3.0cm。 實際注射量6.4+3.0 = 9.4cm 2080% =16cm2）、注射壓力的校核: PP塑料的注射壓力為75-110Mpa，取100MPa; XS-ZS-22注射機的注射壓力為105MPa注射機的注射壓力滿足要求。3）最大開模行程校核：G-54-S200/400注射機的最大開模行程為260mm;開模行程校核公式為5.0+50+10=65mm1802000.500.741.002002250.560.821.102252500.620.901.202502800.681.001.302803150.741.101.403153550.821.201.50（1）型腔的尺寸計算根據(jù)公式可計算出型腔的各徑向尺寸：型腔深度尺寸計算公式：取值為1/3（2）型芯的尺寸計算根據(jù)公式計算型芯各徑向尺寸：根據(jù)型芯高度尺寸計算公式：取值為1/34.3 機構的設技4.3.1 推出機構的設計 塑料形狀，構造，設計中，選擇件在推基于機制的形式推出的是簡易可靠， 4-1，活塞的尺寸，形狀，如圖4-2所示：圖4-2 推管推桿材料選用碳素結構鋼T10A號鋼，淬火處理，低溫回火，HRC50-55表面粗糙度Ra1.6，與型芯的配合為間隙配合。4.3.2 推桿（復位桿）的設計在推板推出機構，推桿也起到了復位的作用，推板，防止支柱驅動 和在關閉核心，推動柱塞，以防止板可被連接到一個螺紋件，并從導柱推斷。 復位桿的設計如圖4-4所示：圖4-4 復位桿二維圖復位桿的直徑選25mm，采用圓柱形結構，長度由模板厚度和塑件的推出距離決定，取160mm。復位桿材料選用T10A號鋼，淬火處理，低溫回火，HRC50-55,表面粗糙度Ra0.8，與動模板的配合為間隙配合。4.3.3 導向機構的設計 導向機構包括支柱（圖4-5） ，導向套（圖4-6） ，其主要作用是確保芯和精確定位在動態(tài)模型與固定模模腔來模制保持的正確的形狀模腔;而引導所述可動模具夾緊閉合，以防止損壞凹凸，模具。導向應合理均勻地圍繞模頭或靠近其中心的模的邊緣的邊緣部分分布應該是足夠的距離，以確保模具的強度，并防止在導向柱的變形和壓入到套筒。該模具的形狀和尺寸，模具中，通常使用兩到四個導向柱。在本設計中采用的是四大支柱。處理四根導柱，導套時，孔應該是模板，模板設置在一起，一次性處理，以確保孔的同軸度，然后在模板上，動態(tài)模板給定的插口處理。導柱，導套均采用材料碳素工具鋼T10A淬火HRC45 48。圖4-5 導柱圖4-6 導套4.3.4 拉料桿的設計 拉動主要在開模具分型線棒的作用。對塑料部件準備的頂部。在本設計中，采用Z形拉料桿的，Z形鉤將取決于澆道拔塞澆口套在工作時，發(fā)射，發(fā)射拉控制棒驅動機構將被引入模具澆口塞，但推出后，由于定向掛鉤，不能脫落，需要手動將其刪除。拉動選定為4mm的棒直徑，厚度的模板尺寸和長度由開口行程確定的，當選220毫米。如圖4-7所示。碳桿材質選用工具鋼T10A淬火HRC5055。 圖4-7 拉料桿4.4 注射模標準模架的設計4.4.1 模架設計選擇標準應設計模具的內(nèi)容： 1）選擇標準模架型號; 2）確定模具的長度和寬度; 3）確定該模具的厚度，并且使最大，最小厚度和適應所需的注塑機。 4）運動和靜止的設計模板和底板。 選定雙葉模具標準件型號SC型 - 150300的模具企業(yè)， 4-8原理圖設計： 該模架的的參數(shù)為：150mm x 300 mm x 200 mm圖4-8 S4050模架示意圖4.4.2 動模板的設計動模板設計尺寸為：150 mm x 300 mm x 50 mm 材料為45鋼。 4.4.3 定模板的設計定模板的設計尺寸為：150 mm x 300 mm x 50 mm，材料為45鋼。成型表面直接在銑床上進行銑削加工，加工誤差為0.03，粗糙度為0.8，加工后表面進行滲氮處理.4.4.4 定模座板設計定模座板設計尺寸為：200 mm x 300 mm x 20 mm， 材料為45號鋼，設計圖如圖4-11所示：圖4-11定模板4.4.5 動模座板設計定模座板設計尺寸為：200 mm x300 mm x 20 mm，材料為45號鋼，設計圖如圖4-12所示：圖4-12動模座板4.4.6 墊塊設計墊塊設計尺寸為：60mm x 300mm x 28mm ， 材料為45號鋼，設計圖如圖4-13所示：圖4-13 墊塊4.4.7 推桿固定板設計頂桿固定板的設計尺寸為：90 mm x 300 mm x 13 mm ，材料為45鋼，設計圖如圖4-14所示：圖4-14 推桿固定板4.4.8 推板的設計推板的設計尺寸為：90 mm x 300 mm x 15 mm ，材料為45鋼，設計圖如圖4-15所示：圖4-15 推板4.5 模具的整體設計 模具的整體設計圖如圖4-16所示：圖4-16 模具整體圖模具由以下幾部分組成：成型件，模具為導向的組織，澆注系統(tǒng)，引進機構，加熱和冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，以保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，每一個組件的設計應滿足的技術要求。為了保證塑件和模具壽命要求的質量，成分應符合下列技術要求：成型零件和子面：型表面粗糙度和空腔和空間維度的立體形狀，脫模斜度必須符合設計要求;分型面光滑，邊緣清楚;插入結合，符合質量要求，結合緊固定部分，無間隙;應的凹凸模具組合后一致的間隙，塑料件的相同的表面，或通過上和下半模成形錯位應在允許的范圍內(nèi)。彈射系統(tǒng)：當動作靈活的頂部容易，頂出行程，以滿足每個噴射器片的要求，而不會晃動，跑了;對塑料部件，如塑料件的殘留痕跡彈射桿應在要求的范圍內(nèi)（一般給予較高的知名度0.1毫米） ;復位可靠右側， 30復位系統(tǒng)復位桿組件是正確的，一般應低于地面0.02 0.05毫米。導向系統(tǒng)：導柱，導設定為100mm的垂直度值：0.02mm ，內(nèi)，外套筒為0.01mm孔的同心度;滑動靈活，無松動和死吸現(xiàn)象;確保位置和零件的相對位置的定位;導柱，導套軸垂直于模板公差到100mm精度：0.02mm 。澆注系統(tǒng)：主澆道，分澆道，大小，形狀，表面粗糙度等的入口應符合要求;亞軍直，光滑連接，無死角，裂縫，坑槽;澆口套的主渠道，加工表面粗糙度和加工痕跡應該有利于塑性流動和澆注系統(tǒng)釋放;可能沒有注射噴嘴橫向吻合側坑，進料孔應不影響噴射口倒錐形。加工模具各部分應保證測量精度，導柱，導套應保證同軸度要求;加工導柱，導袖孔應同時處理，以保證同軸度要求，還有的孔的同軸度加工方法是同時使用的其他要求。模具中的零件的裝配，以確保上模的位置精度的精度，平面平行度誤差不大于0.05毫米;相鄰的細胞或組裝過程中的相鄰部分之間的配合連接是由所需的裝配基準定位確定并固定，以確保精度和位置精度與插入。參考文獻1 高軍、李熹平. 注塑模成型工藝分析及模具設計指導. 北京：化學工業(yè)出版社，20092 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計.北京：高等教育出版社，20063 申樹義、高濟. 塑料模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，20024 王樹勛、鄧庾厚. 典型注塑模具結構手冊.北京：中南工業(yè)大學出版社，20045 馮炳亮. 模具設計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W技術出版社，20026 廖念釗. 互換性與技術測量.北京：中國計量出版社，19947 唐深玉. 擠出模與塑料模設計優(yōu)化手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19968 陳錫棟、周小玉. 實用模具技術手冊.北京：機械工業(yè)出版社，20029 付麗、張秀棉. 塑料模具技術制造于應用實例.北京：機械工業(yè)出版社，200210余桂英郭紀林. AutoCAD2006基礎實用教程.大連：大連理工出版社，200311楊明忠、朱家誠. 機械設計.武漢：武漢理工大學出版社，200212曾志新、呂明. 機械制造技術基礎.武漢：武漢理工大學出版社，200513王先奎. 機械制造工藝學.上海：上海交通大學出版社，200414譚建榮、張樹有. 圖學基礎教程.北京:高等教育出版社,199915張磊、謝龍漢、朱圣曉.Pro/ENGINEER Wildfire4.0模具設計實例圖解.北京:清華大學出版社,200816 夏巨諶、李志剛.中國模具設計大典(電子版).中國機械工程學會.致謝在此設計過程中，要特別感謝我的導師劉木華教授的指導與督促，同時感謝他的諒解與包容。沒有劉院長的幫助也就沒有今天的這個設計。 同時感謝母校的培育，以及各位同學的幫助！30