模具設計與製造專業畢業設計

說明書由株洲職業技術學院模具設計與製造專業1201班宋平主編,謝冬和老師審核。在編寫過程中,參考了大量資料,也得到了多位老師指導和幫助,同時還得到了同學們的提示,特在此表示衷心的感謝!

一、對汽車底盤零件進行成型工藝分析分析

1.1塑膠性能分析

(1)塑膠

品種:abs

基本特性:abs塑膠(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物))

(2)典型套用範圍

汽車(儀錶板,工具艙門等),電冰櫃,大強度工具(食品加工機,割草機等),,娛樂用車輛如高爾夫球手推車等。

(3)注塑模工藝條件

乾燥處理:abs材料具有吸濕性,要求在加工之前進行乾燥處理。建議乾燥條件為80~90℃下最少乾燥2小時。材料濕度應保證小於0.1%。

熔化溫度:210~280℃;建議溫度:245℃。

模具溫度:25-70℃。(模具溫度將影響塑件光潔度,溫度較低則導致光潔度較低)。

注射壓力:500~1000 mpa

注射速度:中高速度

(4)化學和物理特性

(1)abs是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性:丙烯腈有高強度、熱穩定性及化學穩定性;丁二烯具有堅韌性、抗衝擊特性;苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態上看,abs是非結晶性材料。三中單體的聚合產生了具有兩相的三元共聚物,一個是苯乙烯-丙烯腈的連續相,另一個是聚丁二烯橡膠分散相。

(2)abs的特性主要取決於三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以在產品設計上具有很大的靈活性,並且由此產生了市場上百種不同品質的abs材料。這些不同品質的材料提供了不同的特性,例如從中等到高等的抗衝擊性,從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。

(3)abs材料具有超強的易加工性,外觀特性,低蠕變性和優異的尺寸穩定性以及很高的抗衝擊強度。

1.2塑件造型及成型工藝性分析

(1)產品分析與ug三維造型

圖1為汽車底蓋零件的產品圖,材料為abs,該零件屬於中等批量生產,未注公差採取mts級精度,該零件對稱性好,主體拉伸,抽殼,倒角等.

套用ug軟體對該零件進行三維造型,基本操作步驟與過程為:先進行71、122的拉伸,然後長邊25°,短邊20°的拔模,從上表面造型出r19與邊相切的草圖並向下拉伸13,後倒r4的角,在倒r8的角,最後拉伸上表面上的4個直徑6的圓和兩邊 直徑6的圓。

圖1汽車底盤零件產品圖

(2)成型工藝方案分析

該零件有上下通孔和兩側孔,,需要側向抽芯。成型零件的設計主要考慮型芯的嵌人式處理方法。根據零件的結構特點,擬定如下工藝方案進行比較分析,最終確定設計方案。

1.分型面的確定。選取分型面時,應考慮塑件脫模順利,簡化模具結構,使得設計出來的結構零件便於加工,並且保證塑件表面精度。分型面如圖1所示為a-a分型面,塑膠為上下分模動模,這使模具的結構變得簡單,因而選定該方法為此模具的分型設計方案。因此模有側空,故側型芯設在定模上,所以此模分為三部分,動模、定模和側型芯合。

2.型腔布局。由於該零件尺寸較大,又是中等批量生產,可採用1模2腔,模具型腔和結構較簡單,可以降低模具製造成本。

3.澆注系統。澆注系統是塑膠熔體自注射機的噴嘴射出後,到進入模具型腔以前所流經的一段路程的總稱。它的作用是使來自噴嘴的熔體平穩而順利地沖模、壓實和保壓。正確設計澆注系統對獲得優質的塑件極為重要。澆口形式的設計,應使塑件的各向異性最小。該成型模可設計為如圖2所示潛伏式澆口,從塑件上端孔進料,模具型腔的加工簡單、澆口容易去除,不影響塑件外觀,模具的結構也相對較簡單。

圖2潛伏式澆口

4.推出機構。由於該塑件相對深度較大,塑件對動模型芯的包緊力不大,因此設計一副由推桿推出的推出機構。因為此零件斜面較多,推桿能更好的實現對此零件的套用,就能平穩頂出塑件,這樣塑件不易發生頂出變形,且能確保塑件質量,因此推桿推出為本次模具設計的優選方案。

1.3成型設備選用及校核

1、注塑機的選用

(1)計算塑件的體積、質量

經ug軟體測得塑件的體積v= 20440.849577337 mm^3, m=0.160064934 kg。

(2)確定模具型腔數量

塑件的生產批量為中等批量生產,且塑件精度要求不高,因此,應採用一模多腔,為使模具尺寸緊湊,確定型腔數目為一模兩腔。