【毕业论文】基于cimatron的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真毕业设计说明书

课题的来源及要求本课题来源于盐城市羽佳塑料制品厂。

设计要求如下模具应能满足加工要求，保证制件精度模具应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修调整模具尽量用通用件以便降低制造成本基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真模具国内外发展概况目前，世界模具市场产品供不应求，近几年，世界模具市场总量直保持在亿亿美元，美国日本法国瑞士等国年出口的模具约占本国模具总产值的，而我国模具的出口量极少，虽已向香港东南亚地区出口模具标准件，但其数量极为有限，在目前模具已成为不少行业发展瓶颈的情况下，十五期间，模具行业每年必须要有左右的增长速度，这增长速度还必须要与产品结构合理化调整同时实现，只有这样，才能满足国民经济发展的需要。

预计，我国几个主要模具市场的需求情况大致为首先，汽车摩托车行业是最大的模具市场其次，家电行业对模具的需求量不可小视第三，电讯行业的发展潜力巨大建筑行业塑料型材模具增幅将高于模具行业总体发展水平。

国外注塑模具的发展趋势首先，国外注塑成型技术在向多工位高效率自动化连续化低成本方向发展。

因此模具向高精度复杂多功能的方向发展。

例如组合模即钣金和注塑体注塑铰链体注塑活动周转箱体注塑多色注塑等向高效率高自动化和节约能源降低成本的方向发展。

例如叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化装夹的自动化取件全部自动化。

国外模具工厂运行的现状介绍世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化智能化柔性化和网络化。

追求的目标是提高产品质量及生产效率，缩短设计周期及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。

我国模具的发展现状虽然中国模具工业在过去十年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。

例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较底，技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等。

特别在大型精密复杂和长寿命模具技术上存在明显差距。

这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求因而需要大量从国外进口。

但最根本的差距是观念即质量观念，第是质量第二还是质量。

质量是企业生存的基石。

特别要注意的是低成本不意味着低质量，低成本低质量永远换不来大市场，质量就是最大的效益就是最大的效率。

盐城工学院本科生毕业设计说明书总体方案设计首先是对塑件进行测绘。

由于该塑件大都为曲面实际测量有定困难所以采用多次取断面进行测量的方法。

测绘好后用软件进行三维造型。

主要采用拉伸旋转扫描混合及薄壁等步骤造型。

造型结束后进行模具设计。

考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级本模具采用模腔。

下面选择注塑机，主要从注射量锁模力等方面进行考虑。

要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的。

接着对各个系统进行设计，首先是浇注系统。

浇注系统分为主流道分流道浇口冷料穴等。

主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线应在同条直线上。

另外由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。

浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。

浇口主要有两个作用，是起控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不产生倒流。

冷料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。

拉料杆主要是保证浇注系统的凝料从定模浇口套中拉出，留在动模侧，便于取出。

接着是排气系统的设计。

本模具采用间隙排气。

利用分型面的配合间隙自然排气。

下面是推出机构的设计。

推动的动力来源有手动推出机动推出和液压与气动推出机构。

本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。

接着是推出机构的设计。

本模具设计采用塑件留在动模，要保证塑件不应推出变形或损坏，还要保证塑件的良好外观和结构可靠。

塑件的测绘塑件为豆浆机上盖，材料为，用游标卡尺对零件进行测绘。

我们最终所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我们所取的塑件是模具生产出来的千千万万个塑件中的个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处理。

如对塑件较大尺寸误差的进行修正，对相同形状处所测不同尺寸的取均值进行圆整，然后绘出零件的草图。

由于条件限制所以采用多次取断面进行测量的办法。

量具游标卡尺，曲线测量仪等注意做到以下几点测绘过程中必须把被测物体放在工作平面上采用多次测量求平均值正确地读取数据。

测量的主要尺寸如图到所示基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真图盐城工学院本科生毕业设计说明书图图塑件的造型零件测绘草图出来以后，应该根据零件的测绘图，对零件的进行三维造型。

三维造型可以选用软件，三维造型的所有参数与测绘的数据致。

首先打开三维软件，进入零件设计界面，点击拉伸命令，向两边进行拉伸，接着用旋转，扫描，混合，造型等命令绘制三维图形，由于塑件基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速杂，不可能为种简单的模式。

因此，在强度计算上采取比较宽容的做法，原则是宁可有余而不可不足。

换言之，即安全系数较大。

计算型腔壁厚以最大型腔压力为准。

确定型腔壁厚的方法有计算法和以经验数据为基础的查表法基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真计算法分为按刚度计算和按强度计算两种。

实践证明，对大尺寸型腔刚度不足是主要矛盾，应按刚度计算而小尺寸型腔在发生大的弹性变形之前，其内应力往往就已超过许用应力，应按强度计算。

在注塑模的标准件中，凹模的外形为矩形，所以当凹模型腔为圆形时，般也采用矩形模板。

因此，凹模强度的计算也以矩形为主。

而我所选的型腔类型为整体式，所以根据文献中的，按矩形型腔整体式计算公式计算。

矩形型腔整体式侧壁计算公式为矩形型腔整体式底部计算公式为式中，凹模侧壁厚度凹模底板厚度模腔压力材料的许用应力型腔深度凹模内壁短边长度垫板间距系数，见下表表系数表系数由于上述型腔壁厚计算公式比较复杂，在生产实际中常采用些经验公式和经验数据，由查图或表确定壁厚，但对大型模具应进行强度和刚度校核。

我所设计的模具属于中小型模具，可以用查表法进行强度校核。

图为矩形凹模及模套最小壁厚经验曲线，表为型腔侧壁厚度经验公式，表为动模垫板厚度经验数据。

盐城工学院本科生毕业设计说明书Ⅰ成型压力Ⅱ成型压力已考虑导柱位置，导柱应该设在截面最大处图矩形凹模及模套最小壁厚经验曲线表型腔侧壁厚度表动模垫板厚度已知成型压力，型腔边长为。

实际壁厚为最小壁厚型腔边长型腔压力侧壁厚度备注注射成型当型腔为整体式时需乘以压缩成型压缩成型塑件浇注系统在分型面投影面积垫板厚度基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真。

由图矩形凹模及模套最小壁厚经验曲线可得最小壁厚为，故符合要求。

实际侧壁壁厚为。

由表可知型腔侧壁最小厚度为，满足要求。

塑件浇注系统在分型面投影面积在之间。

由表查的动模垫板最小厚度为，而实际厚度为符合要求。

由于有支撑板的缘故型腔底板厚度强度满足要求，可以不必通过计算。

故本次设计的模具可采用。

盐城工学院本科生毕业设计说明书模具的三维造型模架的三维造型进入建模模块后，根据所绘制的二维图的尺寸，利用拉伸，旋转，倒圆角，螺旋扫描等命令，分别完成定位圈，浇口套，螺钉，定模固定板，定模板，动模板，动模支承板，推杆固定板，推板，垫块，动模固定板，拉料杆，推杆，导套，导柱，复位杆，堵塞和水嘴的三维造型，然后在装配模块中，利用匹配，对齐等装配方式，依次将各个零件装配起来，最后的装配图如下基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真图模具三维装配图型腔工艺分析及加工仿真定模的工艺性审查定模型腔的结构特点定模型腔零件图见附图，该零件是注塑模的型腔部分，以矩形配合面与定模固定板配合，凹进部分与动模型芯形成闭合空间，注入熔融工程塑料经冷却后形成所需的电话听筒下壳。

零件的主要工作平面有矩形配合面分模面不规则平面型腔等。

由于型腔在注塑时需要承受定的压力和温度，故该零件需要有足够的强度刚度耐磨性和韧性。

主要技术要求零件图上的主要技术要求有热处理锐角去毛刺倒钝。

加工表面及其要求矩形配合面的表面粗糙度，侧面的表面粗糙度，内轮廓表面的粗糙度为。

零件材料零件的材料为钢，可以通过热处理来获得所需的机械性能和力学性能。

毛坯选择考虑到零件所需的性能，选用锻件作毛坯确定毛坯的形状尺寸选用钢锻件。

基准选择加工中的次装夹希望能够进行在该基准下的全部加工，这样可以降低由于基准不重合而导致的基准不重合度误差。

根据对工件的加工的初步分析，在毛坯的初次装夹后可以完成加工，故选用毛坯的初始轮廓面为装夹基准。

机床的选择根据本设计的生产纲领，本模具的加工机床选择通用机床。

本模具中加工平面选用通用铣床，加工孔时选用通用钻床。

由于定模具型腔比较复杂，用普通机床难以加工，所以本设计中还选用数控铣床。

刀具的选择本设计中，加工平面时选用端铣刀和砂轮加工直孔时选用麻花钻，扩孔刀和铰刀加工与斜导柱配合的斜孔时，因此孔中有沉孔，为了保证其同轴度，所以选用组合刀具钻刀与锪刀的组合加工分流倒槽时，由于其截面为半圆状，所以选用球形铣刀加工型腔时选用立式铣刀。

夹具的选择考虑其经济性，本设计中除加工型腔抽芯处的矩形槽时选用专用夹具外，其他的都选通用夹具。

盐城工学院本科生毕业设计说明书切削用量的选择本设计中的所有切削用量都参考文献。

型腔数控仿真加工设计步骤如下设定粗加工刀具参数如下图所示图粗挖槽加工参数对话框基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真图定义粗加工刀具参数毛坯设置图毛坯设置盐城工学院本科生毕业设计说明书精加工刀具设定步骤如粗加工，选择平行曲面加工。

图定义刀具参数图精加工参数设置基于的豆浆机上盖模的设计及凹模的高速加工仿真成果显示图仿真加工效果图各种工艺卡片零件加工工艺过程卡片见附表模具零件加工工序卡片见附表塑料零件注射工艺卡片见附表注塑工艺流程图见附表注塑模具装配工艺过程卡片见附表盐城工学院本科生毕业设计说明书结论本设计是为豆浆机上盖模注射成型而专门设计的。

为了能达到质量好效率高，本设计采用潜伏式浇口及推板推杆次脱模的方式进行设计。

并且大多数零件都采用通用零件。

本次设计的豆浆机注射模，在设计时充分利用天河组件等二维，三维绘图仿真软件，缩短了设计生产周期，大大提高