四通管注塑模具設(shè)計含NX三維及7張CAD圖
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選題的目的和意義一、選題目的模具的生產(chǎn)技術(shù)水平是衡量一個國家工業(yè)制造發(fā)展程度的重要標志之一，目前我國塑料模具在整個模具產(chǎn)業(yè)中的占有比重約為 40%，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，其發(fā)展速度將高于其他模具。雖然我國塑料模具在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力方面近幾年來發(fā)展很快，有些已達到或接近國際水平，尤其是隨著改革開放政策的不斷深入，“三資”企業(yè)的不斷發(fā)展，對我國塑料模具設(shè)計制造水平的提高確實起到了非常大的促進作用。但是，由于長期以來我國模具制造基礎(chǔ)底子薄弱，且存在明顯的地域發(fā)展不平衡現(xiàn)象，因此總體來看，塑料模具產(chǎn)品水平差距還很大，主要體現(xiàn)在型腔精度、生產(chǎn)周期、淬火鋼壽命三個方面，這使我國的塑料制品在大型、精密、復雜化的方向中無法取得很好的成果。而隨著人們的生活水平不斷提高，人們對家電產(chǎn)品的外觀追求越來越高，家電產(chǎn)品更是趨于復雜化、精細化，注塑成型作為家電塑料制品的主要成型方式，在整個家電塑料產(chǎn)品成型中占有很大的比例,因此注塑模具的成型制造技術(shù)在未來的發(fā)展中將越來越受到重視。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計制造往往是技術(shù)人員根據(jù)自己已有的經(jīng)驗，然后參考一些類似的模具進行分析設(shè)計，而在試模時需要對一系列的參數(shù)組合進行試模以得出最佳的注射參數(shù)，一套模具從設(shè)計到最終的合格交付期間往往經(jīng)過多次的試模、改模才能達到要求，這耗費了大量的人力、物力、財力，而且經(jīng)常得不到想要的效果。本課題便是針對以上的情況采用 CAD/CAE 技術(shù)，在設(shè)計前采用 Moldflow 模擬軟件進行分析，預測產(chǎn)品注射過程中可能存在的問題，在設(shè)計時根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化設(shè)計方案，調(diào)整注射工藝參數(shù)，這對提高模具的質(zhì)量、縮短制造周期、降低制造成本具有一定的意義。三、可行性分析1.由于模具事業(yè)發(fā)展迅速，設(shè)備先進，有良好的設(shè)備基礎(chǔ)；現(xiàn)代信息發(fā)達，資料齊全，并學習了相關(guān)專業(yè)的知識，積累了一定的經(jīng)驗，在這方面有一定的優(yōu)勢。 2. 此塑件的外形簡單但四周都需要側(cè)抽，由于抽芯距較大故使用油缸抽芯，塑件四周較薄，綜合考慮，采用一般的開模結(jié)構(gòu)，即上下分模。3.此塑件表面質(zhì)量要求不高，采用直接澆口，流程短，截面小，塑件切斷速率高，開模時澆口容易自動拉斷。4.最后指導老師在這方面有豐富的經(jīng)驗，能提供非常大的幫助。2. 研究現(xiàn)狀及主要參考文獻四通管的制造方法：（1）鑄造：高鉻鑄鐵薄壁四通管鑄件用傳統(tǒng) CO2-水玻璃砂型工藝方法鑄造,但在鑄件清砂過程中容易造成局部開裂,造成產(chǎn)品報廢。（2）擠脹成形：管材內(nèi)高壓脹形技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,其成形機理研究和制造工藝研究有了較大的進展。與沖壓焊接的傳統(tǒng)工藝相比,管材使用內(nèi)壓脹形成形的產(chǎn)品具有比強度高、比剛度高、應(yīng)力集中更小、材料流動性更好、壁厚分布更均勻、成形極限更高等特點。（3）注塑成形：四通管注射模具采用斜導柱側(cè)抽芯的制作方案和使用換內(nèi)模鑲件的方法成型。結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用側(cè)抽芯機構(gòu)、同時采用頂出套代替頂件桿,既是型腔的工作部分,又是塑件的頂出機構(gòu),簡化了模具的結(jié)構(gòu)。（4）內(nèi)高壓成形：內(nèi)高壓成形技術(shù)正是在此需求下的產(chǎn)生的一種以輕量化為核心的先進制造技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的機加工、鑄、鍛、焊等工藝技術(shù)，內(nèi)高壓成形技術(shù)生產(chǎn)的管類零件，成形產(chǎn)品質(zhì)量好，節(jié)約材料，已成為塑性加工領(lǐng)域研究的前沿和熱點。[1] 范國均 劉亞軍 劉敏娟 吳龍祥，大型高鉻鑄鐵薄壁四通管砂型鑄造工藝研究[2] 趙躍文，PVC 四通管注射模設(shè)計[3] 梁英杰，四通管注射模具設(shè)計[4] 王賢，四通管接頭注射模設(shè)計[5] 邱康，單側(cè)雙排四通管擠脹成形試驗研究[6] 陳曉曉，四通管內(nèi)高壓成形有限元模擬及工藝分析和優(yōu)化3.擬研究（設(shè)計）的主要內(nèi)容（1）塑料的工藝分析：包括塑件圖及技術(shù)要求、原料的成型特性和工藝參數(shù)、PVC 塑料主要的性能指標、PVC 塑料的注射成型工藝參數(shù)。（2）注塑設(shè)備的選擇：包括注射成型工藝條件、注射機的選擇、模架的選定、注射機的校核。（3）澆注系統(tǒng)的設(shè)計：包括流道設(shè)計、冷料穴的設(shè)計。（4）成型零件的設(shè)計與計算：包括成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型零件工作尺寸的計算、型腔和底板的計算。（5）脫模機構(gòu)設(shè)計（6）側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計：包括抽芯力計算、抽芯距計算、油缸抽芯的設(shè)計。（7） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計：包括模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計、模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計。（8）模具的裝配：包括模具的裝配程序、模具的裝配順序、開模過程分析。3. 擬采用的研究（設(shè)計）方法總體：本課題采用塑料注射成型,塑料材料（本塑件材料為硬 pvc）價格低利用率高，成型方便的特點，在成型過程中存在脫模困難，4 個方向都需要抽芯，而且距離較長. 因為本次設(shè)計的管件尺寸較大，型腔深，所需抽芯力大，所以擬用液壓缸抽芯機構(gòu)。著重解決塑料 4 個方向長距離抽芯,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，順利脫模。另外，通過 CAE 輔助分析，得到最佳澆口位置、壁上剪切應(yīng)力、充填結(jié)束時的體積溫度、流動處前沿溫度、體積收縮率，評價澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，判斷可能出現(xiàn)的氣穴、熔接痕、鎖痕指數(shù)等。并在設(shè)計過程中改進。通過 UG 三維設(shè)計模具，autocad 二維出圖。5.研究（設(shè)計）重、難點分析（1）材料：硬 PVC（硬聚氯乙烯）材料，硬度高，脆性大，容易斷裂。（2）澆口選擇：由于材料為硬 PVC，塑件壁厚比較薄，如果采用點澆口模具可能會導致塑料不能完全填充的缺陷，因此為了避免這個問題，我們選擇一模一腔直接澆口結(jié)構(gòu)，直接注塑成型，成型后手動剪除澆口。（3）抽芯 ：由于抽芯距較大，抽芯直徑也較大，如果采用傳統(tǒng)的斜導柱或斜頂推出，會導致模架體積過大，成本過大，因此采用油缸抽芯的抽芯方式。（4）推出：由于推出沒有其他要求，因此可以采用傳統(tǒng)的推桿或推管的推出方式。6.預期成果開題報告、設(shè)計說明書、三維模具圖、二維總裝圖、二維零件圖、工藝卡。7. 工作進度安排指導教師意見 指導教師： 年 月 日 機械技術(shù)系畢業(yè)設(shè)計工作委員會意見：（蓋章）年 月 日
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上傳時間：2019-07-12
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