塑料底座注射模设计

塑料底座模具毕业设计(论文)

第1章 绪论

1.1塑料成型在工业生产中的重要性 1.1.1塑料及塑料工业的发展

塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物,简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。

塑料制件在工业中应用日趋普遍,这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻。塑料比强度高;绝缘性能好,介电损耗低,是电子工业不可缺少的原材料;塑料的化学稳定性高,对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力;塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此,塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列,在国民经济中,塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。

塑料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段:

1. 初创阶段 30年代以前,科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料,他们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。

2. 发展阶段 30年代,低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产,奠定了塑料工业的基础,为其进一步发展开辟了道路。

3. 飞跃阶段 50年代中期到60年代末,塑料的产量和数量不断增加,成型技术更趋于完善。

4. 稳定增长阶段 70年代以来,通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和发泡等方法来改进塑料性能,提高产品质量,扩大应用领域,生产技术更趋合理。塑料工业向着自动化、连续化、产品系列化,以及不拓宽功能性和塑料的新领域发展。

我国塑料工业发展较晚。50年代末,由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和70年代中期引进石油化工装置的建成投产,使塑料工业有了两次的跃进,于此同时,塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展,各种加工工艺都已经齐全。

塑料由于其不断的被开发和应用,加之成型工艺的不断发展成熟于完善,极大地促进了成型模具的开发于制造。随着工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的

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日益增加,而且产品的更新换代周期也越来越短,对塑料和产量和质量提出了越来越高的要求。

1.1.2塑料成型在工业生产中的重要作用

模具是工业生产中重要的工艺装备,模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具,它是型腔模的一种类型。

模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”,日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的劳动力”。

近年来,我国各行业对模具的发展都非常重视。1989年,国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”,在重点支持改造的产业、产品中,把模具制造列为机械技术改造序列的第一位,它确定了模具工业在国民经济中的重要地位,也提出了振兴模具工业的主要任务。

1.1.3 塑料成型技术的发展趋势

一副好的塑料模具与模具的设计、模具材料及模具制造有很大的关系。塑料成型技术发展趋势可以简单地归纳为一下几个方面:

1. 模具的标准化 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要,模具的标准化工作十分重要,目前我国标准化程度只达到20%。注射模具零部件、模具技术条件和标准模架等有一下14个标准:

当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置;精密标准模架、精密导向件系列;标准模板及模具标准件的先进技术和等向标准化模块等。

2. 加强理论研究

3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化 4. 新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用

各种新材料的研制和应用,模具加工技术的革新,CAD/CAM/CAE技术的应用都是模具设计制造的发展趋势。

1.1.4CAD/CAM开发平台及其发展趋势

CAD/CAM技术从诞生至今已有三十多年的历史,历经二维绘图、线框模型、自由

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曲面模型、实体造型、特征造型等重要发展阶段,其间还伴随着参数化、变量化、尺寸驱动等技术的融入。

通过三十多年的努力,CAD/CAM技术在基础理论方面日趋成熟,同时推出了许多商品化系统,诸如Pro/Engineer,UGII,CATIA,Solid Works等。“美酒愈陈愈香”,但软件技术则不同,停止就意味着被淘汰,CAD/CAM系统的开发正伴随着计算机软硬件技术的高速发展向着更高、更深层次方向发展。AD/CAM系统的开发主要可分为三种方式:(1)完全自主版权的开发,一切需从底层做起;(2)基于某个通用CAD 系统的二次开发,如基于AutoCAD软件的二次开发;(3)基于CAD/CAM软件平台的开发,此类开发界于前两种方式之间,较二次开发可以更深入核心层,具有开发周期短、见效快、系统稳定性好和功能强等特点,当然平台的价格也很昂贵.当今比较流行的CAD/CAM平台很多,主要有ACIS,PARASOLID,CAS.CADE,Pelorus,DESIGNBASE等。

可以得知CAD/CAM开发平台向着更深、更高层次发展,同时不断融入计算机软件新技术,并呈现出开放化、多元化发展趋势。CAD/CAM平台发展趋势概括如下: (1) 支持多种主流的计算平台,包括Windows 95&NT,Apple Power Macintosh、最流行的UNIX工作站(如Sun,SGI,DEC Alpha,HP 9000,IBM RS/6000等)。 (2) 采用面向对象技术.对象具有封装性、多态性、继承性,使对象模块化、即插化,从而提高应用开发和软件维护效率,增强了代码的可重用性和互操作能力,最终达到改善应用整体质量的目标。

(3) 采用软件组件技术与开放式结构。基于组件的功能可为设计者提供很大程度的柔性,通过组件技术提供的功能模块,开发者可方便地把它嵌入到应用中,并能够快速适应前沿技术和扩展核心功能.采用组件技术的最好例证当属CAD软件新军SolidWorks. SolidWorks利用PARASOLID作为实体几何建模器,从开发到推出极其迅速,在很短的时间内就提供了优质的软件产品,而且从1995年推出至今,已成为很有竞争力的产品,这些均主要得益于它采用了组件技术.软件组件技术为开放奠定了基础,既然开放就应该统一标准.目前在软件技术领域有两个重要标准,即CORBA(Common Object Request Broker Architecture)规范和IDL(Interface Defination Language)规范.CORBA的目标是要使异构分布环境内的不同应用系统之间能够互操作,IDL则是一种用来定义组件如何与ORB交换信息的标准语言。

(4) 支持混合维造型——线框、曲面、实体,在数据结构层采用统一的精确边界

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表示,支持流形与非流形拓扑,并在造型功能上做的越来越深入、广泛.如PARASOLID的复杂过渡处理、ACIS的可变形曲面、CAS.CADE的参数化和特征等功能。 (5) 提供更用户化的功能。传统的CAD/CAM平台只提供最基本的几何造型功能,如基本图形的绘制、基本体素的生成.当今的平台则提供更上层的功能,如特征造型、约束造型.而且在提供造型功能的同时,提供诸如显示、交互、产品数据管理等功能,即提供了一个集造型、可视化、交互、数据管理为一体的集成化开发环境。这种集成开发环境可大大提高开发者的开发效率,更便于以CAD/CAM为核心的集成化、一体化产品的开发。

1.2塑料模具的分类

塑料模具的分类的方法很多,按照塑料制件的成型方法不同可以分为以下几类: 1. 注射模(又称注塑模); 2. 压缩模; 3. 压注模; 4. 挤出模; 5. 气动成型模。

以上是常见的成型方法,还有泡沫塑料成型模、搪塑模、浇铸模、回转成型模、聚四氟乙稀压锭模等。

1.3 毕业设计应达到的要求

通过这次毕业设计,应达到学校对毕业设计的要求,同时对于本具体的塑料注射模的设计,应达到如下目的:

6. 更深入了解聚合物的物理性能、流动性、成型过程中的物理、化学变化以及塑料的组成、分类及其性能。

7. 更深入了解塑料成型的基本原理和工艺特点,正确分析成型工艺对模具的要求。

8. 掌握各种成型设备对各类模具的要求。

9. 掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法,能设计中等复杂模具。 10. 具有分析、解决成型现场技术技术问题的能力,包括具有分析成型缺陷产生的原因和提出克服办法的能力。

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11. 在设计中熟练使用Pro Engineer和UG等3D造型软件和Auto CAD等2D绘图软件。

12. 结合以前学过的各门课程,综合运用各种知识来完善这次毕业设计。 13. 在设计过程中,还应该注意了解塑料模具的新工艺、新技术和新材料的发展动态,阅读外文资料,学习掌握新知识,更好地为本设计和振兴我国的塑料成型加工技术服务。

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