卷尺外壳的结构及其模具设计【CAD图纸全套】

买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 毕业设计（论文） 课题名称： 卷尺外壳的结构及其模具设计 系 部： 汽车与机电工程系 目 录 1 前言 3 2 卷尺外壳的结构设计 4 计任务与要求 4 构设计 4 3 塑件工艺分析 10 析塑件使用材料及成型特点 10 析塑件的结构工艺性 10 件精度的确定 10 4 型腔数目的确定 11 质量和选择注射机 11 5 确定模具结构方案 12 定成型位置和分型面 12 模机构的设计 12 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 注系统的设计 12 却系统的设计 13 取模架 13 芯、型腔 13 射及开模过程 13 出制件 14 6 校核注射机有关工艺参数 15 15 与注射机闭合高度 15 7 设计小结 15 致谢 辞 16 参考文献 16 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 1 前言 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，树脂可分为天然树脂和合成树脂，塑料大都采用合成树脂。塑料具有可塑性，密度小，质量轻，可以利用模具将其成型为具有一定几何形状和尺寸精度的塑料制件。 塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展应运而生的，目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。塑料工业又是一个飞速发展的工业领域。世界塑料工业从 20 世纪 30年代前后开始研制到目前的塑料产品系列化，生产工艺自动化，连续化以及不断开拓功能塑料新领域，它经历了初创阶段（ 30年 代以前） 、 发展阶段（ 30年代） 、飞跃发展阶段（ 50 至 60年代） 、 稳定增长阶段（ 70 年代至今）等这样几个阶段。塑料作为一种新的工程材料，其不断被开发与应用，加之成型工艺的不断成熟 、 完善与发展，极大地促进了塑料成型方法的研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。 模具是工业生产中的重要工艺装备。模具工业是国民经济各个部门发展的重要基础之一，塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一种类型。随着机械工业（尤其是汽车，摩托车），电子工业，航空工业，仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多， 质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具开发，设计与制造的水平也越来越高。 采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、耗 能 低、产品性能好、生产效率高和成本低等显著特点。 塑料成型技术的发展趋势： （ 1） 术的快速发展和推广应用 随着科学技术的不断发展和进步，生产与加工自动化的观念也逐渐深入人心，生产与加工过程离不开产品的设计与开发。 是美国 已成为 （ 2） 各种模具新材料的研制和使用 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 模具材料的选用直接影响到模具的制造工艺 、 模具的使用寿命 、 塑件的成型质量和模具的加工成本。 （ 3） 塑料制件的微型化 、超大型化和精密化 为了满足塑料制件在各种工业产品中的使用要求，塑料成型技术正朝着 微型化 、大型化和超大型化和精密化方向发展。 （ 4） 模具的标准化 目前，国内外已有许多标准化的注射模架形式可供设计者选用。 由于需要大批量生产，为提高生产效率，降低成本，故采用模具成批注射生产。选用 丙烯腈 、丁二烯、苯乙烯共聚物（ 为卷尺外壳的材料，浇注系统采用 普通流道，进行一模四腔注射。 本课题用 对卷尺外壳进行造型设计以及开模。共分 4个部分，内容包括卷尺外壳的尺寸设计，塑件工艺分析，型腔数目的确定，模具结构方案的确定。 2 卷尺外壳的结构设计 计任务与要求 塑件名称： 卷尺上盖 塑件材料： 丙烯腈 、丁二烯、苯乙烯共聚物（ 塑件产量： 大批量 工作要求： 质量轻，外观要求光泽度好，手感舒适，耐腐蚀，化学稳定性好。 设计目标：设计产品的外形结构如图 2 1 所示。图 a 是卷尺外壳的二维结构图；图 a）卷尺外壳二 维结构图 b）卷尺外壳的三维结构图 图 2 1 设计的产品 构设计 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 进入零件模块，在名字编辑框中输入“ 单击对话框下部的 按钮，进入三维实体建模环境。 1 设置草绘平面并完成草绘剖面绘制。 在草绘平面内绘制如图 01 所示的剖面图，完成后退出草绘模式。输入拉伸实体特征的拉伸深度“ 5”，最后生成的拉伸实体特征如图 02所示。 图 01草绘剖面 图 02最后生成的基础实体特征 2 在实 体特征上出壳。 根据系统提示输入壳的厚度“ 1”。单击模型对话框上的 按钮，生成壳特征后的实体特征如图 03所示。 图 03 出壳后的实体特征 3 拉伸实体特征。用曲线在草绘平面内绘制可得到如图 04所示的草绘剖面图，完成后退出草绘模式。根据系统的提示输入拉伸实体特征的拉伸深度“ 3”。在伸出项对话框中单击按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 05所示。 图 04 草绘剖面 图 05最后生成的基础实体特征 4 拉伸实体特征。用曲线在草绘平面内绘制可得到如图 06所示的草绘剖面图，完成后退买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 出草绘模式。根据系统的提示输入拉伸实体特征的拉伸深度“ 在伸出项对话框中单击按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 07所示。 图 06草绘剖面 图 07 最后生成的基础实体特征 5 在实体特征上加入倒圆角特征。 （ 1）在 实体 菜单中选取 倒圆角 选项。 （ 2）根据系统提示选取边线 1 和边线 2为圆角特 征的放置参照，然后选取 完成 选项根据系统提示输入圆角半径“ 然后单击 按钮，生成倒圆角特征如图 08所示。 6 倒圆角特征。 根据系统提示输入圆角半径“ 生成倒圆角特征如图 09所示。 图 08生成的倒圆角特征 图 09生成的倒圆角特征 7 倒圆角特征。 根据系统提示输入圆角半径“ 生成倒圆角特征如图 10所示。 图 10生成的倒圆角特征 8 创建扫描轨迹线。 （ 1）在基本工具条上选取 选项，选取一个草绘平面，进入草绘模式。 （ 2）在草绘平面内绘制如图 11所示的剖面图，完成后退出草绘模式。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 图 11草绘剖面 9 创建轨迹线。在草绘平面内绘制如图 12的剖面图，完成后退出草绘模式。 图 12草绘剖面 10 插基准点。 在基本工具条上选取 选项。选取一个草绘平面，进入草绘模式。在草绘平面内绘制如图 13所示的剖面图，完成后退出草绘模式。最后生成的特征如图 14。 图 13草绘剖面 图 14生成的曲线和点特征 11 创建切剪扫描混合特征。 在 菜单管理器 中依次选取 零件 /特征 /创建 /实体 选项，在 实体 菜单中选取切剪材料 ，在 实体选项 菜单中选取 高级 选项，然后点 完成 。在 高级特征选项 菜单买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 中选取 扫描混合 ，点 完成 。在 混合选项 菜单中点 完成 。再点 选取轨迹 ，在 链 菜单中选取 依次 选项，选取想要切剪扫描的轨迹，再点 完成 。在 截面定向 菜单中选取自动 /完成 。在 确认选择 菜单中点 接受 ，旋转角度 0 度。截面 1 画一个点。截面 2画直径 面 3画直径 面 4画直径 面 5画 面 6画直径 后点 确定 。生成特征如图 15。 图 15生成的切剪扫描特征 12 创建切剪扫描混合特征。依次把卷尺叶子切剪扫描出来。如图 16 所示。 图 16最后生成特征 13 倒圆角特征。 根据系统提示输入圆角半径“ 生成倒圆角特征后的实体特征如图 17所示。 图 17生成的倒圆角特征 14 切剪材料特征。 选取 偏距 选项。选取 。输入值“ 5”。然后选取偏距 按钮，选择要偏距的轮廓，输入值：“ 。选取 正向 ，盲孔：“ 后按 。 15 切剪材料特征。 用圆弧在草绘平面内绘制可得到如图 18 所示的草绘剖面图，输入拉伸实体特征的拉伸深度“ 2”。单击 按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 19 所示。 图 18草绘剖面 图 19 最后生成的基础实体特征 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 16 拉伸实体特征。用圆弧在草绘平面内绘制可得到如图 20 所示的草绘剖面图，输入拉伸 实体特征的拉伸深度“ 最后生成的拉伸实体特征如图 21 所示。 图 20草绘剖面 图 21最后生成的基础实体特征 17 切剪材料特征。 用直线在 面内绘制可得到如图 22 所示的草绘剖面图，输入拉伸深度为 穿过所有 。单击 按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 23 所示。 图 22草绘剖面 图 23最后生成的基础实体特征 18 拉伸实体特征。用直线在草绘平面内绘制可得到如图 24 所示的草绘剖面图，输入拉伸深 度“ 3”。在伸出项对话框中单击 按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 25所示。 图 24草绘剖面 图 25最后生成的基础实体特征 19 拉伸实体特征。用直线在草绘平面内绘制可得到如图 26 所示的草绘剖面图，输入拉伸深度“ 3”。在伸出项对话框中单击 按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 27所示。 图 26草绘剖面 图 27 最后生成的基础实体特征 20 拉伸实体特征。用圆在草绘平面内绘制直径为“ 1”的圆， 输入拉伸深度“ 6”。在伸出项对话框中单击 按钮，最后生成的拉伸实体特征如图 28 所示。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 图 28最后生成的基础实体特征 21 至此，卷尺外壳上盖的结构设计完毕。如图 29a、 22 卷尺外壳下盖的结构设计结果如图 30所示 23 设计的卷尺外壳上盖和下盖整体组装图如图 31所示。 图 30为卷尺外壳下盖 图 31为卷尺外壳上下盖组装图 3 塑件工艺分析 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 析塑件使用材料及成型特点 使用材料： 烯腈 、 丁二烯 、 苯乙烯共聚而成的。具有耐腐蚀及表面硬度，坚韧且有良好的加工性和染色性能。无毒无味。（ 容重 r=g/成型特点： 以成型压力较高， 型加工前应进行干燥处理； 产生熔接痕。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度可控制在 60 80，材料收缩率为 析塑件的结构工艺性 此产品是整体机构的简单小型塑件 ，外观要求光泽度好，手感舒适，尺寸要求并不高。 件精度的确定 塑件尺寸公差（ 选择公差等级 8 级。 4 型腔数目的确定 据塑件的形状估算体积和质量 采用相似取植法来计算： a =5 h=4 R=20 r=19塑件体积为： .8 件体重为： 式中 r 为塑料容重（ 容重 r= 主流道体积和冷料穴的体积： 1/3 （ 8/2） 2（ 5/2） 2 80 =流道体积： （ 5/2） 2 20 4/2 =口体积： （ ） 2 文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 注射机额定注射量 次注射量不超过最大注射量的 80% 即 n=( 式中： n 型腔数 浇注系统重量（ g） 塑件重量（ g） g） 浇注系统的体积： .6 j =n=(B（ j） / 设 n=4 =(4 论注射量为： 1 据结果选： 60/450 型注射机。 5 确定模具结构方案 确定成型位置和分型面 由于塑件外观完整，并没有其他结构，考虑塑件的外观质量，按分型面选择塑件外形最大的轮廓原则，同时考虑分型面有利 于塑件顺利脱模的原则。将分型面取在塑件下端最大平面处。装配图如图 32 所示。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 图 32 卷尺外壳的模具装配图 注： 分型面）， 分型面） 脱模机构的设计 当从分型面 A A 开模时，在弹簧和拉料杆的作用下，将塑件留在动模一侧。当开模到一定的距离后； B B 分开，在推杆的作用下将塑件顶出型芯，塑件脱离模具，推杆采用复位杆复位。 浇注系统的设计 用点浇口从零件上表面进料，因为是一模四腔，所以要设置分流道。用点浇口可实现脱模时，浇注系统凝料能与塑件自动分离，可从模具中自动推出。 在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成截面为圆形，整体为圆锥型，其锥角为 2 6 。小端直径 由于小端的前面是球面，其深度为 1值为 2射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 1 R=21浇口套设计成整体式，与模板间的配合采用 H7/ 分流道开设在定模板一侧，其截面形状采用半圆形， 直径 d=5度取值为 于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体的流动状态比较理想。因此，分流道表面粗糙度要要求不能太低，一般 增加对外层塑料熔体的流动能力，使外层塑料的冷却皮层固定，形成绝热层。因型腔矩形状分布，则分流道一般用“非”字状布置，即平衡式。 采用点浇口形式，这种浇口截面尺寸很小。由于前后两端存在较大的压力差，可较大程度地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热。流动性增加，有利于型腔的充填。 根据经验值，对中小型塑件，点浇口的尺寸为 d= d=口的长度L= L=1 冷却系统的设计 考虑由于 0再加上塑件精度不高，故不设置加热系统，只在定模型腔板上设置四个冷却水孔。 取模架 通过对定模型腔的侧壁厚和板厚的尺寸计算， 选取国标模架 315其导柱等标准件皆从模架中选取 型芯、型腔 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 设计的型芯和型腔模具结构图如图 33 所示。其中 a）图为型芯； b）图是型 腔。 a）型芯 b） 型腔 图 33 模具的型芯和型腔结构图 注射及开模过程 当凸模与凹模合并时，熔融的塑料在螺杆的作用下输送至喷嘴附近，堆积到一定量后在螺杆的作用下将熔料通过喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中，保压一定时间，熔融塑料冷却固化，开合模机构将模具打开。如图 34 所示。 图 34为模具开模过程 取出制件 在推出机构的作用下将制件顶出。如图 35 所示。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套 纸和答辩论文 图 35注射成型的制件 6 校核注射机有关工艺参数 锁模力的校核 (n A +40(4 202+4 100) =N 50 中： 注射机额定锁模力，按国标 50 型 注射机额定锁模力为 450 塑件在分型面上的投影面积（ 浇注系统在分型面上的投影面积（ P 注射压力 模具厚度 双分型面注射模，其开模行程按下式校核， S 2+a+(510) 式中 S 注射机行程 脱模距离 塑件高度 则： 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业 设计 含全套