打印机压轮设计(有全套图纸）.doc

有全套图纸QQ1074765680摘要本次设计的题目为打印机压轮设计。由于制件的形状复杂，考虑到脱模过程比较困难，所以采用两次分型。第二次为侧向分型，直接制件从型腔中取出的脱模思路。本次设计的塑件的材料为聚乙烯，生产批量为小批量。根据塑件材料、结构、模具设计采用点浇口、一模两腔、二次分型、斜导柱滑块侧向抽芯、零件间隙排气、热电偶调节模具温度以及循环冷却，加工简便，便于安装，制冷效果好。注射机选用TTF-200型注射机。另外，所有模具设计都经过仔细校核，达到预期设计要求。关键词：浇口 侧向分型与抽芯结构 分型面 脱模机构 冷却系统Title The press wheel of the printerAbstractThis design subject is the design of printers press wheel. Due to the model is very complexity, considering take off the shell is very difficulty, so two disjoin the model is adopted. The second is side disjoin the model; the mind is that direct model is disjoined from the room of the model.The material is polyethylene, the batch is small.According to the material、structure, the model of model、two cavity of the same model, divide the type two times, inclined lead the pillar slippery a side to take out the pole ,the spare parts cleft row spirit, the thermocouple regulates the molding tool temperature and cools off circularly, process simple, easy to gearing, make cold and effective. Inject the machine chooses to inject the machine with the types TTF-200s.Moreover, all molding tool the designs all pass by the careful school pit, attain to expect the design request.Keywords：Sprinkle, Side to the type of the cent with take out the structure of pole, Divide a noodles, Take off the mold organization, Cooling system有全套图纸QQ1074765680目 录1、设计选题背景11.1设计目的11.2塑料成型的加工发展趋势12、设计依据及有关结论12.1塑料件有关资料12.2塑料注射模具应注意的问题错误！未定义书签。2.3注射模具的简单结构错误！未定义书签。2.4模具的分类错误！未定义书签。2.5本塑件的质量的计算错误！未定义书签。2.6塑料制件的参数错误！未定义书签。2.7弹簧的选用错误！未定义书签。3模具设计错误！未定义书签。3.1注射模的总体设计错误！未定义书签。3.2排气系统设计错误！未定义书签。3.3型芯零件的结构设计错误！未定义书签。3.4锁模机构错误！未定义书签。3.5浇注系统设计错误！未定义书签。3.6脱模机构设计错误！未定义书签。3.7注射模温调节系统设计错误！未定义书签。3.8限位杆设计错误！未定义书签。3.9定位杆的设计错误！未定义书签。3.10塑料模具设计如下错误！未定义书签。3.11弹簧的有关数据错误！未定义书签。4设计总结错误！未定义书签。参考资料错误！未定义书签。1、设计选题背景1.1设计目的1.通过对模具的设计，能够大致掌握设计步骤和解决设计模具过程中出现的问题。2.懂得如何协调各种约束条件，使设计更加趋于完善，如何在有限时间完成任务的能力。3理解模具设计与加工工艺之间的关系了解模具加工过程。4了解加工中定位处理及尺寸标注之间的关系，大致了解各种加工机床的性能。5掌握制图和识图能力。1.2塑料成型的加工发展趋势成型塑料制品的模具称为塑料模具。对塑料模具的全面要求是：能够生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质产品，以便用模具角度，要求高效率、自动化，操作方便，从模具制造角度要求结构合理，制造容易，成本低廉，批量大。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺，高效设备，选择先进的模具是必不可少的三项因素。尤其塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和制造设计起重要作用。高效的全自动设备，也只能装上自动化生产模具才能发挥其效能。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产品需求量很大，对塑料模具也提出了越来越高的要求。因此，促使塑料成型模具生产不断有长足的发展。塑料成型模具的发展趋势是：(1) 加深理解研究。(2) 高效率、自动化。(3) 超大型与超小型及高精度。(4) 革新模具制造工艺。(5) 使模具导柱，模板标准化。不同的塑性成型方法使用着模具的原理和结构特点各不相同。以注射机型模具为例，塑料先加在注射机的加热筒内，塑料受热熔融，在注射机的螺杆或活塞的推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内硬化定型，这就是注射成型的简单过程。注射成型使用的模具称为注射模具。注射模具主要用于热塑料制品定型。但近年来也用于热固性塑料成型。注射成型在塑料制品中占有很大的比重。 2、设计依据及有关结论2.1塑料件有关资料2.1.1、对塑料件性能进行分析：本塑料件为用于精确调节水的流量的阀杆。阀杆的较大部位有O形密封卷的环行槽。手柄端为空心。较小端为推顶端，对于这种塑件，表面质量要求不高。因此我选用了聚乙烯PE。它的溢料间隙为0.0250.04mm。2.1.2、聚乙烯的工艺参数。注射成型机类型：柱塞式密度：0.940.96计算收缩率S：1.53.6预热和干燥温度)：7080时间T（h）聊筒温度()后段：140160中段：-后段：170200喷嘴温度()：-模具温度()：6070注射压力P（Mpa）：60100成型时间t(s)注射时间：150保压时间：03冷却时间：1560总周期：40130说明：高压聚乙烯模温剪切波信号强，但剪切波传感器对振动类的机械噪声如轴承噪声、喂料噪声等相对不敏感。还有一点很有趣，剪切波传感器具有单极性，即传感器仅对沿某一方向的剪切运动敏感。为了具有最大的敏感性，它的极性可沿着滑块的运动方向（即胚料断裂方向）布置。三、声发射信号的特征谈到信号的特征，冲床完整的声发射信号可分成两大类：实际冲孔时发生和冲程其余阶段发生的。后者是由轴承、离合器、喂料器所发生的，是冲床的特征信号。前者的信号是由凸模冲击和胚料断裂发射出的，这不仅取决与冲床，也取决于前面所提到的参数。因此，为了显示特征，首先要区分信号的两大类。图2所示的冲床0.762毫米的C1010冷轧钢板的完整的声发射信号，用重叠线电压位移传感器信号（在稳态时是时间的谐函数）的方法是易于分辨冲床冲程的整个阶段。如图所示，最大的声发射突发发生在凸模到达下止点前，并在冲完胚料后消失，这意味着，这一特别的突发信号是在实际冲孔时发生的。声发射信号的其余成分也能以同样的方法确定。轴承和离合器的成分可在冲床进行、喂料器不工作的情况下加以区分，喂料成分可手工步进送料操作加以确定。在信号处理单元设两个窗口以便进行实时监测，如图示，第一个窗口仅包括冲孔阶段，第二个窗口包括从第一个窗口结束一直到下一个由光电管和信号处理器所提供的同步脉冲。这样，从前一个窗口可观察冲孔作业，从后一个窗口可检测冲床循环的其余阶段并探测异常情况，如零件松动（当从正常操作中获得的声发射计数上下限被预置的信号处理器后，本系统可探测到一个硬币掉在垫板上并立即停止冲床运转）。本本文中，注意力仅集中在冲孔阶段并就这一阶段的声发射信号做一考察。图3中的虫牙信号早时间量程中被逐渐放大，在图中可以看到，冲压信号由三个不同阶段组成：（1）持续约3.5毫秒的低振幅初始阶段；（2）其次是接近4毫秒的中振幅阶段；（3）具有后继衰减的高振幅短突发阶段；图4表明了相同的声发射信号和线电压位移传感器迹线重叠的结构（在图4及以后的图中，线电压位移传感器迹线调节到脆断开始时凸模高度以上0.025毫米）及冲裁最后分离时凸、凹模的位置和废料断裂面的扫描断镜照片。从这些图中可以观察到以下结果：（1）初始低振幅阶段是由于凸模冲压在胚料上引起的弹性变形产生的，在此阶段，凸模和滑块没有受到显著的扭力，线电压位移传感器仍保持谐运动迹线。（2）弹性阶段后，胚料两边发生塑性变形，而且开始产生挤压力类型的塑性剪断。当这一过程继续进行时，凸模和凹模之间的胚料外缘出现强大的阻力，接着，当滑块速度下降（偏离谐运动）时，即发射出第二个阶段中等振幅的声发射信号。（3）当胚料和模具到达图4所示位置时，凸模和滑块积蓄了足够大的力以克服胚料的阻力，然后发生最后的脆断，这种类型的脆断是瞬时的。阻力消失后的滑块急速下降，以恢复稳定的谐运动，随后是减副震荡。检测扫描电镜照片可清楚地发明两个阶段的断裂现象。与脆断相比，剪断形成很慢从废料下部许多平行的拉痕可容易的区分出AE第二阶段的剪切带，而废料上部粗糙的断裂带是在AE第三阶段形成的。这两个阶段的断裂很象疲劳断裂，平滑断裂表面是在慢速度裂纹扩异阶段逐步产生的，随后是以灾难性断裂宣告结束的疲劳寿命最后阶段形成的剪切带，而废料上部粗糙的断裂带，形成的粗糙断裂面。这里讨论两点。第一点早已提到过，图3和图4所表示的发射信号是特定冲床和底板的特征信号。冲床和底板的不同组合会产生不同的信号。如弹簧卸料板，在凸模冲压前会产生附加信号。但对给定的冲床和底板，声发射信号的总体特征与参数无关，只有信号的细节随参数的变化，因此参数的影响可以从声发射信号的细节变化看到，其次，由于情况各异，要区分冲压信号的每一成分是困难的，对高速冲床更是如此。四、胚料硬度的影响再许多可能的参数中，胚料硬度是首先要考察的。在实际生产情况中，不希望卷料病毒会有显著变化，但是，相对较小的硬度改变也会引起AE信号特征（相对时间及三种成分的振幅）明显变化。因此可以认为，了解硬度的影响是进行其他参数研究的前提。实验用胚料为C1010冷轧钢条料，3.2*122厘米，且有严格控制的均匀厚度（0.7620.019毫米）胚料经过热处理获得不同的硬度，这样薄的胚料只能用简单拉伸实验下测得的极限硬度通过转换表换算成HB硬度。本文中所用的术语“极限强度”和“硬度”表示同一意义并可互换。图5表示这些材料在拉伸实验下的应力应变曲线。最硬的胚料（约退火四个时间）和软的（退火五个单位时间）起胚料硬度约为460MP和320MP，最大应变约7%和4%，三种胚料具有同样的弹性模量。实验所用模具为压配模，凸模直径0.16厘米，凸模和凹模双边间隙0.038毫米。图6表示各种胚料冲压的AE/LVDT信号，声发射第三个阶段（即脆断）开始点的模具示意图和废料的扫描电镜照片。下为对声发射信号的观察结果：发射信号在开始点的相对时间以及线电压位移传感器的电压相同，并与胚料硬度无关，即相对时间和凸模位置在初始冲击点是不变的；对于软材料，声发射第三个阶段扩异延长；对于软材料，声发射第三个阶段延迟，其振幅也较小。可以预料，相同厚度的胚料具有相同的冲击点。材料韧性的增加使脆断发生前凸模切入胚料更深，引起第二个阶段扩异和第三个阶段延迟，在电镜照片中可以清楚地看到，剪切带增宽，断裂带变窄，由于软材料的断裂的声发射振幅减小，还可以注意到线电压位移传感器迹线偏离谐运动较小。每一根条料除切下一段以测量极限强度（拉伸实验），另外可冲四十多个孔，所绘制的图7表示其结果，图7.1是压力波传感器的，图7.2是剪切波传感器的，每一点表示平均声发射总计数（在这三个阶段所发出的）NT，这些声发射总计数以及样本方差对每一种材料求平均值，其结果列于表1，并作图8表示之。图7中声发射总计数NT和极限强度u的最优线形拟合关系，对压力波传感器有N=2.712u+601 相关系数为0.99。对剪切波传感器有 N=2.263u-133 相关系数为0.98。相关系数明确地指出了声发射总计数与极限强度之间的线形关系。 下面拟对上述线形关系作一解释。声发射总计数是三个发射阶段的声发射计数之和，但第一阶段（凸模冲击和弹性变形阶段）发射的声发射信号与其他两个阶段相比较是相当微弱的，所以声发射总计数可近似为两个断裂阶段声发射计数之和，即 NT=N+N+NN+N 图5所表示的应力应变关系可合理、近似地表示成图9的理想弹性材料。应该知道在塑性变形阶段所做的功大部分转化为热，在塑料屈服和塑性变形中的AE活动处于很低的水平（焊接和塑性变形的AE信号处于微伏级，而本文研究的冲床AE信号高达几百微伏的量级），所以可合理地假设，在两个断裂阶段迅速释放的能量就是横发射源。声发射能量是在弹性应变能的量度，而弹性应变能是用于试样的总能量和通过塑性变形转换为热能的能量之差。图9给出了声发射能量WAE。W=W=W-W=u/2E 这里是杨氏弹性模量，因为才量近似表示成理想弹性塑性，极限强度u是屈服应力。如前所述，声发射计数是包络强度的量度并正比于探测到的能量的平方根，故可得到下列结论。 声发射总计数=N=u即在声发射总计数与极限强度之间存在线形关系。五、结论冲床在灾难性失效这一严重问题，可用及早探测出不正常的操作加以防止，用声发射技术应力波进行实时分析是一个行之有效的方法。本文调查研究了时间冲孔过程中所发射的总体声发射信号的特征和材料硬度对声发射信号的影响。实际冲孔过程中的声发射信号由三部分组成：第一阶段为模具的初始冲击达到胚料时的发射；第二阶段为剪切时的发射，此时废料的剪切带逐渐形成；第三阶段为断裂时的发射，此时发生突然的断裂，废料近凸模面的断裂带瞬间形成。借助于对三个阶段的声发射信号的相对时间和振幅及声发射总计数的分析，可了解胚料硬度的影响，当胚料硬度变化时可观察到下列结果：材料边软时，由于韧性的增加，引起了第而二阶段的扩异，因此第三阶段开始时间延迟；对软胚料，第二和第三阶段的声发射信号振幅下降；声发射总计数和材料极限强度之间存在良好的线形关系。7