门把手注塑模具设计

门把手注塑模具设计,门把手,注塑,模具设计 调研报告 1 课题来源及意义 “目前，欧洲模具业已越来越感受到来自中国同行所带来的影响和压力，预计到2018年，中国将一跃成为全球最大的模具制造业基地之一。”德国亚琛工业大学的亚力山大教授日前在宁海考察该地模具制造业基地时发出这样的感叹。 我国模具技术有着悠久的历史，我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。如今，模具已不仅仅是人类用来浇铸钱币和内燃机壳的砂箱。它凝聚了各类高技术，能快速精密的直接把材料成型、焊接、装配成零部件、组件或产品，其效率、精度、流线、超微型化、节能、环保，以及产品的性能、外观等，都是传统工艺所无与伦比的。 很多人对模具不了解，什么是模具？模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。也就是通常人们说的模子，比如电视机、电话机的外壳、塑料桶等商品，是把塑料加热软化注进模具冷却成型生产出来的。蒸饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。任何商品都是用模具制造出来的。可以说没有模具就没有产品的生产。那么模具又是怎样做出来的呢？首先它由模具设计人员根据产品（零件）的使用要求，把模具结构用计算机设计软件设计出来，绘出图纸，再由技术工人按图纸要求通过各种机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割）做好模具上的每个零件，然后组装调试，直到能生产出合格的的产品，所以模具工需要掌握很高很全面的知识和技能，模具做的好，产品质量好，模具结构合理，生产效率高。工厂效益好。正因如此，模具师傅在外打工的工资都非常的高。少则每月几千元，多则上万元，所以学好模具的设计和制造，前途一片光明。但必须下苦功哟！模具行业被称之为“永不衰退的行业”。 2. 国内外的发展 我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。国内的模具生产厂已超过17000家，从业人员达50万。近年来，我国的模具工业一直以每年13％左右的增长速度快速发展我国模具行业在“十五”期间的增长速度达到13％~15％。 我国模具技术的发展进步主要表现在以下方面：1)研究开发了模具新钢种及硬质合金、钢结硬质合金等新材料，并采用了一些新的热处理工艺，延长了模具的使用寿命。比如冲模广泛使用合金工具钢代替碳素工具钢，提高模具寿命，减少模具热处理变形；2)开发了多工位级进模和硬质合金模等新产品，并根据国内生产需要研制了精密塑料注射模；3)研究开发了一些模具加工新技术和新工艺。如三维曲面数控加工；模具表面抛光、表面皮纹加工及皮纹辊制造技术；模具钢的超塑性成型技术和各种快速成型技术等；4)模具加工设备已得到较大发展，已广泛使用精密坐标磨床、数控(CNC)铣床、CNC电火花线切割机床和高精度电火花成型机床等；5)模具计算机辅助设计和制造(模具CAD/CAM/CAE)已在国内得到了广泛的开发应用。三维造型软件和仿真软件的广泛应用，不仅能自动编程，还能进行干涉检查，保证设计和工艺的合理性。 不过，现在国内精密加工设备还很缺少大型、精密、复杂和长寿命的模具；还有许多先进的技术如CAD／CAE／CAM技术的普及率还不高。 现代模具主要种类有：1）塑料模，从第十三届中国国际模具技术和设备展览会上可见，各类塑料模仍然是展会的主角，其数量之多、品种之广、质量之高、技术之新颖创历届模展之最，而注射模中又以大型、精密模具居多；2) 冲压模，模具上冲压模具的特点是参展厂家多、展出品种多、展品档次高，盛况空前。代表冲压模具发展方向的多工位级进模和精密冲模。涵盖了电子、通讯、汽车、仪器仪表、电机电器、办公设备和家电产品配套的模具，越来越多的大型、精密、复杂、长寿命模具出口大幅增加；4) 铸造模，近几年我国压铸模具制造业，无论在品种、产量、复杂程度、综合设计水平、模具大型化、以及企业的工装设备、加工和检测手段均有很大的提高，显示出如下几个新特点：①在普遍实现了CAD/CAM的基础上，不少厂家还通过CAE后确定流道、溢流、冷却及排气系统的设计方案，个别厂家还与国外联合设计或利用外国图纸进行生产(尤其是出口模具)，模具制造前的CAE分析越来越得到重视。②特大型、复杂压铸模具多家企业可以自行设计和制造生产。③出口到欧、美、日等先进工业国家和地区的模具数量剧增。多个展台展出了近年来出口模具的样品，据了解部分企业出口模具已占产量的30％以上。这些产品的展示，打破了我国大型、复杂、精密汽车压铸模以往只进口无出口的缺口，预示着压铸模具行业更加辉煌的前景。④近年来企业装备有较大提升，不少企业购进高速切削机床、龙门数控铣床、三坐标测量仪、大型合模机、低速走丝电火花线切割机、石墨加工中心、真空热处理炉等加工和检测设备，为生产优质模具提供了精良装备。⑤真空压铸使用的模具、油温控制的模具、采用耐热弹簧、氮气弹簧的模具、模具镶块采用特殊表面强化处理以及压铸镁合金、铜合金的模具均在展览会上亮相。 现代模具发展趋势：（1）粗加工向高速加工发展；（2）成形表面的加工向精密、自动化发展；（3）光整加工向自动化发展，发达国家正在研制数控自动化光整加工设备。（4）模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展，一模多腔、大型多工位级进模、大型复合模等高效模具的使用越来越广泛。超精加工和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。在多工位级进模上开发多功能复合模，如将冲压、叠片攻螺纹、铆接等工序复合在一副模具中的电机铁芯组件多功能复合模，一副模就能生产成批的组件。①模具向着精密、复杂、大型的方向发展，对检测设备的要求越来越高。目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。实现了从测量实物到建立数学模型到输出工程图纸模具制造全过程，成功实现了逆向工程技术的开发和应用：②高速铣削机床(HSM) 铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的5～10倍)及可加工硬材料(<60HRC)等诸多优点；③模具自动加工系统的研制和发展 随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统，这也是我国长远发展的目标（5）我国模具标准化程度正在不断提高。估计目前我国模具标准件使用率已达30%左右。国外发达国家一般为80%左右，为了适应模具工业的发展，模具标准化工作必须加强，模具标准化程度将进一步提高，模具标准件生产也必须得到发展；（6）优质模具材料和新型材料将得到推广，冲模常用的优质模具钢有合金工具钢；（7）因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45％以上。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20％～30％，因此，选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢，如采用粉末冶金工艺制造的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质因问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此，它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出，是一种很有发展前途的钢材。模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要发展趋势。热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节；（10）压铸模、挤压模及粉末锻模比例增加模具工业应广泛应用现代先进制造技术。随着汽车、车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装模的比例将不断提高，对压铸模的寿命和复杂程度也的迫切需求，以实现我国模具工业的跨越式发展，将提出越来越高的要求。同时挤压模及粉末锻模比例也将有不同程度的增加，而且精度要求也越来越高。 3.课题的研究目标 通过本次设计可以使我掌握注塑模的模具结构的设计，对cad，pro/e等一系列的软件的应用熟练，让我们能更快的适应生产工作，培养自己综合运用所学基础和专业基本理论，基本方法分析和解决测量与控制及它相关工程实际问题的能力，在独立思考，独立工作能力方面获得培养与提高。 4. 本课题的基本内容 通过网上和市场产品调查，满足社会的需求及生产要求上，在合理的方向上进行塑料模具的设计并且熟练地掌握手工和电脑绘图，达到产品的要求。合理编制模具零件的制造工艺。设计图样要求符合最新制图标准，表达完整，布局合理。内容主要包括： 1. 塑料成型工艺（原材料，结构和尺寸）分析 2. 计算塑料的体积和重量包括注塑机型号 3. 塑料注塑工艺的参数确定 4. 注塑模的结构设计，选择分型面，确定型腔数量和排列方式，浇注系统的设计成型零件结构尺寸等 5. 模具设计的有关计算包含注塑机有关参数的校核等 5. 可行性分析 该课题要求根据给定的制件二维图，完成基于CAD技术的注塑模具的设计，重点为注射加工方法、模具的结构及模具零件的设计，用Pro/E软件对制件完成三维造型、干涉检查、质量计算，然后用Pro/E的Manufacture\Mold模块进行模具设计，包括流道及冷却水道设计。通过本课题的研究与设计，我了解了工艺工装设计的全过程，学会综合应用所学的机械原理、机械设计、制造工艺学等知识解决实际工程问题的能力，拓宽了在冲压零件的工艺与模具设计方面的知识，进一步熟悉了proE软件，提高了综合工程素质，培养了我自学、勇于实践、开拓创新的精神。由于这是我们初次接触模具的相关知识，本毕业设计课题的模具设计存在一些考虑不周到不完善的地方，希望各位老师给予宝贵的意见与指导。 6. 已具备试验条件 课题所需的实验条件已具备，譬如现在已经熟练掌握proE、CAD、cero软件。在指导老师指导下搭建软件实验平台，对局部模块进行三维二维图形的绘制，最后完成整体构图，完成各个零件图，装配图。 总之，目前理论条件和实验条件都成熟，完全有可能完成课题。 参考文献 [1] 王卫兵,宋欣.可编程序控制器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2009 [2] 任双艳.S7-300/400 PLC原理与实用开发指南[M].北京:机械工业出版社， 2008 [3] 崔坚.S7可编程序控制器:STEP7编程指南[M].北京：机械工业出版社，2010 [4] 张建国.电气控制技术(第2版)[M].大连：大连理工大学出版社，2008 [5] Y·P·Huang and J·S·Wang. Envelope pulsed ultrasonic distance measurement system based upon amplitude modulation and phase modulation.Review Of Scientific Instruments,2007 [6] 李和平 肖根福 模具技术现状与发展趋势综述 2006年 27卷 02M期n [7] 宋满仓 模具制造工艺 电子工业出版社 2010 （130-252） n [8] 王国中 注塑模具CAD/CAE/CAM技术 北京理工大学出版社 1998 （5-16） n [9] 王至尧 单忠德 快速原型技术及其在模具中的应用 2002（11） n [10] 蒋桂芝, 王丽. 我国模具技术的发展现状及其发展趋势[J]. 机电产品开 发与创新 , 2008,(04) [11] 张文华,冯小军.美国自动喷水灭火系统的新技术[J].消防技术与产品信息 2004 [12] 徐德,孙同景.可编程控制器PLC应用技术[M].济南:山东科学技术出版 社,2001 [13] 廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社,2005 [14] 王兆义.可编程控制器原理与程序设计[M].北京:机械工业出版社,2004 [15] 陈立定.电气控制与可编程序控制器的原理及应用[M].北京：机械工业出版 社，2004 5