1、1毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化花式年糕加工机设计一、选题的背景与意义11课题的背景年糕是用黏性比较大的米或糯米制成的糕，是我国农历年的应时食品。过年的时候，很多地区特别是江浙一带都有讲究家家户户做年糕吃年糕的习俗。传统的年糕有黄、白两色，象征金银，又称“年年糕”，与“年年高”谐音，寓意着人们的工作和生活一年比一年提高。所以前人有诗称年糕“年糕寓意稍云深，白色如银黄色金。年岁盼高时时利，虔诚默祝望财临。1现如今，国内绝大部分年糕还是用传统年糕加工的方法来生产年糕的，大米需经粉碎、蒸炊、成型三次程序,容易造成二次、三次污染,生产出来的年糕易发黑,而且一般的机器需要耗费大量的人力、财力，只
2、有少数的加工厂，利用新的年糕加工机来制作年糕，如自熟粉丝年糕机，彻底克服了传统工艺的缺陷。它集多种工序为一体，具有一次性就加工成洁白、香韧、熟透了的糕，纯天然口味，不破坏原料分，且具有安装操作方便、性能稳定、产量高、节省劳动力等优点，是粉丝机、年糕机更新换代的新产品。6同时年糕的样式也是椭圆长条形的，非常的单一，如此容易让人们产生视觉疲劳，降低对年糕的兴趣，同时随着人们生活水平的提高，对吃的不仅注重其口味，同时也注重其外观，人们都会选择其喜欢的形状与口味，所以对于年糕我们不仅要增加其口味，同时也要增多年糕的外形，改变其只有椭圆的单一外形的现状。12选题意义第一针对国内对年糕需求的增加，同时对国
3、内没有花式年糕的现状，提出花式年糕机的设计，用以增加年糕的种类，改善年糕单一外形的情况，增加年糕的美观；第二提出了利用压铸模具来生产花式年糕，可以利用不同形状的模芯，来生产不同的年糕。二、国内外的研究现状与发展趋势2在国内，随着市民生活水平不断提高，吃东西不仅讲究口味、健康也注重外观。就以慈溪来说，如意公司先是针对东北市场开发了细长条状、更软更糯的火锅年糕，夏季又适时推出了有消暑清火作用的绿豆年糕，立即被日本客商相中，于11月份投入生产的赤豆年糕也已经成功打入了新加坡市场，目前他们公司正在开发一种果蔬年糕。与此同时，慈城其他年糕厂家也各显神通，开发各种风味年糕。如义茂推出了菜汁年糕，塔牌开发了
4、玉米年糕，五谷正在生产高粱年糕。百年老字号冯恒大则以各类小包装的花式年糕见长。这些小包装年糕包装精美，口味独特，食用方便，可以用微波炉加热即食，里面还配有调料包，适合现代快节奏的生活习惯。于10月中旬，冯恒大的大头菜年糕、桂花糖年糕相继投产，引来订单不断，月销量已有四五十吨。据透露，今年他们还将有酒酿年糕、苔菜年糕、油炸小年糕三个新品面市。明年三四月份，一种开水冲泡15秒即可食用的速食年糕也将投入生产。该公司总经理表示，如今消费者的选择余地越来越大了，传统食品只有不断创新，才能跟上现代生活的需求。16在国外，比如韩国，年糕可以称得上是节日食品的台柱子，不过在韩国，人们并不称这种食物为年糕，而是
5、称之为米糕，但是实际上它就相当于中国的年糕。韩国米糕多做成甜饼和各色花式的点心，甜饼和点心多数有鲜、咸、甜等味道的馅，甜饼还要在外面粘上花办并放在乎锅上用油煎。在韩国的市场上、在首尔的韩国传统饮食研究所里、在全罗南道顺天乐安邑城里，都会看到多种精美的米糕，甚至在面对那些制作得五彩斑斓、精美异常的梅花、柚子花、桃心、桑叶、桃子、梨、苹果、柿子、小西瓜等米糕饼而不忍下嘴。18随着人们的生活水平的提高，对饮食方面不仅讲究口味，同时也注重其外观与安全，因此，现如今，国内单一外形的年糕必将随着人们对饮食要求的提高而逐步缩减市场，而各种不同材料做成的绿色环保型年糕以及各种不同形状的年糕将成为主流。三、课题
6、内容、拟解决的关键技术、技术路线31课题内容1、设计模具的组成部分A、成型零部件（型腔、型芯、顶针等）；B、浇注系统（主流道、分流道、浇口、冷料穴）；C、导向与定位机构（导柱、导套）；D、脱模机构；E、侧向分型与抽芯机构；F、温度调节系统；G、排气系统。152、根据花式年糕的特性设计浇注系统；33、根据年糕的花式与厚薄设计成型零部件；4、根据年糕的粘性以及凝结时需要的温度来设计温度调节系统。32拟解决的关键技术1、流道以及浇口的设计，保证年糕能充满型腔；2、花式年糕能顺利的脱模，不黏在模芯上；3、温度调节系统的设计，使开模时，减少年糕表面的粘度。33技术路线1、搜集关于模具在国内外相关文献资料
7、，学习模具的设计过程与步骤，对其基本原理和发展现状有整体把握；2、分析确定花式年糕机的具体设计方案；3、根据国内外的相关文献资料以及已定的方案，设计出模具，并画出其视图。四、课题的预期目标设计出一副能够生产加工出花式年糕的模具。五、论文的工作量和进度安排第13周理解设计任务的具体要求，资料收集及调研；第45周学习结构设计原理和方法，学习年糕加工机的工作原理及设计方法；第69周总体结构设计；第1012周完成设计并出图；第1314周完成毕业设计计算说明书；第15周答辩。六、参考文献1冯骥才符号中国文化遗产卷非物质（上册）20082一体化年糕生产包装机控制系统设计沈萌红，王贤成，黄方平3高长银，马龙
8、梅，涂志涛PRO/ENGINEER野火40中文版模具设计技法与典型实例4金属加工热加工热处理/锻压/铸造2008年第3期5李淑梅，程树群生活顾问6李烈柳农产品加工机械使用与维修金盾出版社,200767社团法人家庭电气文化会（日）家用电器普及知识机械工业出版社,1989年412月第1版8潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点一J压铸20075，564864879潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点二J压铸20076，5659960410潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点三J压铸20077,5669870311潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点四J压铸20078,56819824
9、12潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点五J压铸20079,5694294513张卫民压铸模具设计步骤J凿岩机械气动工具，2008214HHKIM,SMLEE,ANDCGKANGREDUCTIONINLIQUIDSEGREGATIONANDMICROSTRUCTUREIMPROVEMENTINASEMISOLIDDIECASTINGPROCESSBYVARYINGINJECTIONVELOCITY20081215齐晓杰塑料成型工艺与模具设计北京机械工业出版社，200516许光亚,王建兰宁波日报20021217KATHERINEPRINCEMAKINGTHEMOSTOFYOURMOULDJR
10、EINFORCEDPLASTICS20025,46343618朱希祥，李小玲，李晓华留学生汉语写作华东师范大学出版社,20090419淡伦趣味知识百科全书20085毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化花式年糕加工机设计摘要阐述了年糕的来历、意义、发展现状和趋势，以及利用模具来制作花式年糕时的步骤。1年糕的来历与意义春节，我国很多地区都有讲究吃年糕。年糕有黄、白两色，象征金银，年糕又称“年年糕”，与“年年高”谐音，寓意着人们的工作和生活一年比一年提高。所以前人有诗称年糕“年糕寓意稍云深，白色如银黄色金。年岁盼高时时利，虔诚默祝望财临。”年糕作为一种食品，在中国具有悠久的历史。1974年，考古工
11、作者在距今七千多年浙江余姚河姆渡遗址（余姚河姆渡母系氏族社会遗址）中就发现了颗粒饱满、保存完好水稻的种子，这说明早在七千年前我们的祖先就已经开始种植稻谷。汉朝人对米糕就有“稻饼”、“饵”、“糍”等多种称呼。汉代扬雄的方言一书中就已有“糕”的称谓，魏晋南北朝时已流行。古人对米糕的制作也有一个从米粒糕到粉糕的发展过程。公元六世纪的食谱食次就载有年糕“白茧糖”的制作方法，“熟炊秫稻米饭，及热于杵臼净者，舂之为米咨糍，须令极熟，勿令有米粒”即将糯米蒸熟以后，趁热舂成米咨，然后切成桃核大小，晾干油炸，滚上糖即可食用。早在辽代，据说北京的正月初一，家家就有吃年糕的习俗。到明朝、清朝的时候，年糕已发展成市面
12、上一种常年供应的小吃，并有南北风味之别。据说年糕是从苏州传开的。它的由来有这样一个传说相传在春秋战国时期，伍子胥帮助阖闾夺了吴国王位，并帮助他整年经武、强盛国势，但后来阖闾志得意满，命令伍子胥筑“阖闾大城”以显示他的功德。城垣建成后，吴王摆下盛宴庆贺。席间群臣纵情酒乐，认为有了坚固的城池便可以高枕无忧了。见此情景，国相伍子胥深感忧虑。他叫来贴身随从，嘱咐道“满朝文武如今都以为高墙可保吴国太平。城墙固然可以抵挡敌兵，但里边的人要想出去也会同样受制。如果敌人围而不打，吴国岂不是作茧自缚忘乎所以，6必至祸乱。倘若我有不测，吴国受困，粮草不济，你可去相门城下掘地三尺取粮。”随从以为伍子胥酒喝多了，并未
13、当真。没过多久，吴王阖闾驾崩，夫差继承王位，听信谗言，伍子胥力谏吴王拒绝越国越王勾践的求和，遭到嫌弃并被赐死。伍子胥自刎后，越王勾践便举兵伐吴，将吴国都城姑苏城团团围住，吴军困守城中，炊断粮绝，街巷内妇孺哭声惨不忍闻。这时那位随从记起伍子胥从前的嘱咐，便急忙召集邻里一起来到相门外掘地取粮，当挖到城墙下三尺深时，才发现城砖是用糯米粉做的。顿时人们激动万分，朝着城墙下跪，拜谢伍子胥。这些糯米粉救了全城老百姓。于是在伍子胥的家人主持下，分给城内饥民，大家暂时度过了饥荒。苏州人敬仰伍子胥的爱国忧民的精神，此后，每到寒冬腊月，就准备年糕，一来表示对伍子胥的怀念，二来可供在送旧迎新的春节与亲朋好友分享。所
14、以，苏州年糕的造型与城砖相似，而且煮后不腻，干后不裂，久藏不坏。2年糕的发展现状和趋势年糕发展到现在，各个地区都有各种不同的年糕，如北方年糕可蒸或炸,以甜味为主。北京年糕包括江米或黄米制成的红枣年糕、百果年糕及白年糕；山西则习惯以黄米粉制作年糕,可以油炸,还可用豆沙或枣泥作馅；河北习惯在年糕中加入大枣、小红豆及绿豆等一起蒸食,山东年糕是以红枣及黄米蒸成；东北年糕则主要由粘高粱米加上豆类蒸制而成。如江南年糕江浙一带的年糕呈白色,本身属淡味,由粳米跟糯米按一定比例混合制成,可根据个人喜好调整两者比例,喜欢吃软的可提高糯米的比例,喜欢吃硬的则相反。煮法可蒸、炸、切片炒或煮汤。其中宁波慈城的年糕最富胜
15、名,常见做法有雪菜肉丝汤年糕、荠菜炒年糕等,上海的排骨年糕也别具特色。如福建年糕闽南地区的福建年糕,即粘糕,为天然琥珀色,主要为年节祭祀及送礼用,由糯米、芋头制成,通常切片煎熟食用,亦可裹上蛋液、或太白粉玉米粉、番薯粉煎食。如台湾年糕俗称甜粿,即黏糕,主要为祭祀用。台湾年糕有花生年糕、红糖年糕及红豆年糕。如广东年糕广东及香港的年糕是橙红色年糕,属甜味,由糯米、糖及猪油制成,通常切片煎熟食用,比较油腻。另外马蹄糕、芋头糕、萝卜糕等糕点也被视为年糕等等随着市民生活水平不断提高，吃东西不仅讲究口味、健康也注重外观。就以慈溪来说，如意公司先是针对东北市场开发了细长条状、更软更糯的火锅年糕，7夏季又适时
16、推出了有消暑清火作用的绿豆年糕，立即被日本客商相中，于11月份投入生产的赤豆年糕也已经成功打入了新加坡市场，目前他们公司正在开发一种果蔬年糕。与此同时，慈城其他年糕厂家也各显神通，开发各种风味年糕。如义茂推出了菜汁年糕，塔牌开发了玉米年糕，五谷正在生产高粱年糕。百年老字号冯恒大则以各类小包装的花式年糕见长。这些小包装年糕包装精美，口味独特，食用方便，可以用微波炉加热即食，里面还配有调料包，适合现代快节奏的生活习惯。于10月中旬，冯恒大的大头菜年糕、桂花糖年糕相继投产，引来订单不断，月销量已有四五十吨。据透露，今年他们还将有酒酿年糕、苔菜年糕、油炸小年糕三个新品面市。明年三四月份，一种开水冲泡1
17、5秒即可食用的速食年糕也将投入生产。该公司总经理表示，如今消费者的选择余地越来越大了，传统食品只有不断创新，才能跟上现代生活的需求。3模具设计31模具的设计步骤1接受任务书；2收集、分析、消化原始资料；3选择压铸设备；4确定模具类型的主要结构；5绘制模具图；6校对图纸；7审核图纸；8编写制造工艺卡片；9试模及修模；1O整理资料进行归档。其中确定模具类型的主要结构选择理想的模具结构在于确定必需的压铸设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该压铸零件的工艺技术和生产经济性的要求。对压铸零件的工艺技术要求是要保证压铸零件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济性要求是要使压铸零
18、件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。影响模具结构及模具浇注系统的因素有1型腔布置。根据压铸件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。2确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及压铸操作，压铸零件的表面质量等。3确定浇注系统主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小和排气系统排气的方法、排气槽位置、大小。4选择顶出方式顶杆、顶管、推板、组合式顶出，决定侧凹处理方法、抽芯方式。决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置及安装部位。5根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有
19、连接、定位、导向件位置。6确8定压铸零件，结构件的形式。7考虑模具各部分的强度，计算压铸零件工作尺寸。32压铸机模具合金系统三者关系的主要表现为1内浇口的位置影响充填金属熔体的流动方向及状态，和充填型腔的质量，对模具结构和工艺产生决定性影响，这是关键所在。2选定最佳充型时间，这是非常重要的一步，影响到充型时的金属熔体的体积流量P，也就是充型功率，并据此计算内浇口尺寸。3选择排气、溢流的位置和尺寸，除正常的排气、排污和温度平衡外，还可减少冲击压力，避免金属飞溅和产生毛刺。4加热与冷却，平衡模具温度，保持工作温度。4结束语花式年糕加工机将会随着人们生活水平的提高，对吃东西不仅讲究口味、健康以及注重
20、外观，而有着很大的发展前景，其能够加工出各式的年糕，来迎合人们的需求，具有很大的市场。花式年糕加工机目前在国内还未存在，因此还需要进行大量的实践与理论研究来完善，以便更好地为科研和生产服务。参考文献1冯骥才符号中国文化遗产卷非物质（上册）20082一体化年糕生产包装机控制系统设计沈萌红，王贤成，黄方平3高长银，马龙梅，涂志涛PRO/ENGINEER野火40中文版模具设计技法与典型实例4金属加工热加工热处理/锻压/铸造2008年第3期5李淑梅，程树群生活顾问6李烈柳农产品加工机械使用与维修金盾出版社,200767社团法人家庭电气文化会（日）家用电器普及知识机械工业出版社,1989年12月第1版8
21、潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点一J压铸20075，564864879潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点二J压铸20076，5659960410潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点三J压铸20077,5669870311潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点四J压铸20078,56819824912潘宪曾，刘兴富压铸工艺及压铸模具设计要点五J压铸20079,5694294513张卫民压铸模具设计步骤J凿岩机械气动工具，2008214HHKIM,SMLEE,ANDCGKANGREDUCTIONINLIQUIDSEGREGATIONANDMICROSTRUCTUREIMPROV
22、EMENTINASEMISOLIDDIECASTINGPROCESSBYVARYINGINJECTIONVELOCITY20081215齐晓杰塑料成型工艺与模具设计北京机械工业出版社，200516许光亚,王建兰宁波日报20021217KATHERINEPRINCEMAKINGTHEMOSTOFYOURMOULDJREINFORCEDPLASTICS20025,46343618朱希祥，李小玲，李晓华留学生汉语写作华东师范大学出版社,20090419淡伦趣味知识百科全书200810本科毕业论文（20届）花式年糕加工机设计11摘要摘要年糕作为一种食品，在中国具有悠久的历史。然而，现如今，在中国，饮食
23、中的“色、香、味”，年糕只包含了“香与味”，其中的“色”还是没有体现出来。本文通过设计一副模具，将年糕注进模具中来得到年糕的花式，即年糕的“色”，通过改变模具中的型芯形状，我们可以设计出各种我们想要的花式年糕。我们通过圆盘的转动来实现花式年糕的自动化生产，其中在圆盘的周边设置六个距离相等的位置用于放置六副模具，通过圆盘的转动，推杆经过轨道的轨迹使得模具实现了合模、注模、保压、冷却成型、开模、脱模的过程。因这几个过程都需要一定的停留时间，因此选用步进电机作为动力，实现圆盘每转过60后都能停留一段时间。在设计模具时，考虑到米粉与水充分融合转变成年糕需要充分挤压，将注射机的注入口延长。考虑年糕的粘度
24、较高，以及年糕与凝料容易分离，浇口设计为扇形浇口，年糕的凝固温度大致在40左右，因此在模具开模后用冷气降温和脱模的时间段自然冷却。关键词花式年糕加工机；模具；工作圆盘；自动化生产。12THEDESIGNOFFANCYCAKESMACHINEABSTRACTINCHINA,RICECAKESASAKINDOFFOODHASALONGHISTORYHOWEVER,NOWADAYS,INCHINA,RICECONTAINSONLYA“SWEETANDTASTE“INTHEDIETOF“COLOR,AROMA,TASTE,“ONEOFTHE“COLOR“STILLNOTREFLECTEDTHISART
25、ICLETHROUGHTHEDESIGNAPAIROFMOLD,WILLPUDDINGNOTEINTOAMOLDTOGETRICECAKESOFTHEFANCY,NAMELYRICECAKES“COLOR“,BYCHANGINGTHESHAPEOFTHECORESOFDIE,WECANDESIGNTHEVARIOUSWEWANTFANCYRICECAKESWETHROUGHTHEROTATINGDISKTOREALIZETHEAUTOMATIONFANCYCAKESINDISCPRODUCTION,WHICHSETUPTHESURROUNDINGTHEEQUALDISTANCEPOSITION
26、FORSIXBYSIXVICEMOLD,PLACEDTHEROTATINGDISK,PUSHRODAFTERRAILTRACKMAKESMOULDREALIZEDSHUTTHEMOULD,INJECTIONMOLDING,PRESSUREKEEPING,COOLINGFORMING,OPENAMOLD,STRIPPINGPROCESSBECAUSEOFTHISAFEWPROCESSREQUIRESSOMESTAY,SOCHOOSESTEPPINGMOTORASPOWER,REALIZETHEDISCAFTEREVERYTURNED60STAYFORAPERIODOFTIMEINTHEDESIG
27、N,CONSIDERINGTHERICEFLOURANDWATERFULLINTEGRATIONINTOAPUDDINGREQUIRESFULLEXTRUSION,WILLEXTENDINTOTHEMOUTHOFINJECTIONMOULDINGMACHINE,SOITCANBEININJECTIONMACHINEHEATINGAREASHOULDITSHEATINGTO118BECAUSETHEVISCOSITYOFRICE,GATEDESIGNANDSEPARATIONFORFANSHAPEDRUNNER,RICECAKESINTHEROUGHLY40TEMPERATURESOLIDIFI
28、CATION,AROUNDSOINTHEMOLDCAVITYWITHAIRCONDITIONINGCOOLINGANDSTRIPPINGAFTERPERIODOFNATURALCOOLINGKEYWORDSFANCYCAKESWORKINGMACHINE；MOULD；WORKDISK；AUTOMATIONPRODUCT。13目录摘要11THEDESIGNOFFANCYCAKESMACHINE12目录131绪论1511年糕的介绍1512花式年糕的发展现状152花式年糕加工机的介绍1621设计要求16211设计任务16212设计参数1622花式年糕机设计方案的比较分析与论证16221方案设计162
29、22设计方案的选择1723初选电机183模具设计1931模具结构分析19311工作流程19312分型面的选择20313型腔数目和配置21314注入系统设计22315冷却系统25316成型零部件设计25317脱模机构设计26318导向机构设计27319注射机选择2832校核28321锁模力校核28322模具厚度校核28323模具开模行程校核294转动轴2941转动轴的参数设置2942转动轴的结构设计30421拟定轴上的装配方案30422轴的尺寸计算30423轴上零件的轴向定位31424轴上圆角及倒角尺寸3143轴的力学计算32431轴上载荷32432校核轴的强度34433精确校核轴的疲劳强度34
30、145结论及展望39参考文献40致谢错误未定义书签。附录错误未定义书签。151绪论11年糕的介绍年糕是用黏性大的米或米粉蒸成的糕，是农历年的应时食品。春节，我国很多地区都有讲究吃年糕。年糕有黄、白两色，象征金银，年糕又称“年年糕”，与“年年高”谐音，寓意着人们的工作和生活一年比一年提高。所以前人有诗称年糕“年糕寓意稍云深，白色如银黄色金。年岁盼高时时利，虔诚默祝望财临”。12花式年糕的发展现状年糕发展到现在，各个地区都有各种不同的年糕，如北方年糕可蒸或炸,以甜味为主。北京年糕包括江米或黄米制成的红枣年糕、百果年糕及白年糕；山西则习惯以黄米粉制作年糕,可以油炸,还可用豆沙或枣泥作馅等等；如江南年
31、糕江浙一带的年糕呈白色,本身属淡味,由粳米跟糯米按一定比例混合制成,可根据个人喜好调整两者比例,喜欢吃软的可提高糯米的比例,喜欢吃硬的则相反。煮法可蒸、炸、切片炒或煮汤。其中宁波慈城的年糕最富胜名,常见做法有雪菜肉丝汤年糕、荠菜炒年糕等,上海的排骨年糕也别具特色等等不一而足。年糕在中国发展到现在，种类与做法都有很大的提高，各种各样，但是，其形状却是没有得到发展，目前便只有椭圆形的长条年糕与扁细形的火锅年糕。然而随着市民生活水平不断提高，人们吃东西不仅讲究口味、健康也注重外观。既更加注重“色、香、味”，因此，在以后，年糕的形状，既“色”，将是年糕的发展趋势之一，像我们的近邻韩国年糕的样式多种多样
32、有空心的、五角星形的等，这使得年糕做为传统的食品的同时也是一件优美的艺术品，给人以美得享受，同时促进食欲。因此花式年糕加工能够满足人们的需求，它不仅可以使我们享受传统美味的同时，还能给于我们美的享受，同时降低生产成本、简化了生产周期，提高生产效率，因此未来将能越来越得到年糕生产广泛关注。162花式年糕加工机的介绍21设计要求211设计任务1、掌握一般的机械设计原理与方法；2、理解年糕加工机的工作原理结构特点；3、总体结构与主要参数的确定，及电机的合理选择；4、年糕机制作花式年糕部分及辅助装置的设计计算；5、完成总装图一份，零件图若干份；6、完成毕业设计计算说明书。212设计参数本设计为了得到一
33、种通过不同模具能够生产各式形状的花式年糕加工机，花式年糕的尺寸约为30MM30MM30MM，为了保证花式年糕的生产效率，在此选用圆盘的设计思路，现准备在圆的四周放置6个模具，放置模具的容积为360MM360MM360MM，因此定圆盘的外圆半径R为540MM。22花式年糕机设计方案的比较分析与论证221方案设计方案1采用一副模具，利用一模多件来生产花式年糕，通过调节注射机的开合模时间、注射压力、锁模力等，来生产花式年糕。如图2117图21年糕注射图方案2采用大圆环的设计，在圆的边上放上模具。实现模具在圆转动的同时实现开合模的过程，当模具运动到圆的最下方时，将年糕注进模具中，随着圆的缓慢转动，实现
34、花式年糕在模具中定型，冷却，开模，出模，清洗，合模的过程。如图22图22圆盘转动图222设计方案的选择对于方案1来说最大的缺点在于效率不高，由于冷却需要时间，大约几分钟才能生产一模花式年糕，这使得生产效率相当的低下。对于方案2，由于跟随大圆一起转动，相应的冷却时间加长了，而在圆的四周安放6个模具，使工作效率也提高了相对于方案1来说不仅继承了方案1的优点，还避免了方案1的缺点。18故选方案2为本文的设计方案。23初选电机为了保证冷却以及定时停留的效果，初选用步进电机57BYG350BL0601。其中图23步进电机的含义表21步进电机的系数075KW输出转速R/MIN输出扭矩NM传动比I使用系数F
35、B机型号TYPE171625282513157BYG350BL0601193模具设计31模具结构分析图31为模具的整体结构，如下所示图31模具图1、支承钉2、动模座板3、推板4、推板固定板5、8、13、内六角圆柱头螺栓6、支撑块7、推杆9、下型芯10、动模板11、上型芯12、定模座板14、定位环15、浇口套16、冷却通道17、导柱18、导套311工作流程A、注射机的动作流程20米粉在和水后通过料筒，经过注射机的加热器，加热到118。完成后，注座液压缸将注射机拉回，在经过圆盘转过60度所需的时间后，注座液压缸重新将注射机推出，使其喷嘴与模具的浇口套的圆弧重合后，将年糕的料注入模具后，再次拉回，如
36、此重复运动。B、圆盘与模具的动作关系当年糕的料注入模具中后，在圆盘转过120度的过程中，模具一直处于合模状态，在这个过程中，实现花式年糕的定型与冷却；圆盘在转动120度180度的过程中，模具缓慢开模，由于拉料杆的拉料作用，花式年糕留在动模的一边；圆盘在转动180度240度的过程中，其年糕在空气中自然冷却并在240度这个位置上用冷空气再次将花式年糕冷却变硬；圆盘在转动240度300度的过程中，推杆缓慢的将花式年糕推出模具，当其运动到300度这个位置上时，清洗模具型腔；圆盘在转动300度360度的过程中，模具缓慢合模。C、模具的动作流程随着圆盘转动，模具渐渐分开，推板（10）与定模板（12）分离，
37、由于拉料杆（17）对浇注系统凝料的作用，年糕制品留在动模板上，当移动一定距离（大于年糕制品的厚度）后，用推杆（7）将年糕制品推出，最后将浇注系统凝料与制品分离。最后，在圆盘转动一圈后，模具复位，如此重复。如图32所示图32模具整体运作过程图312分型面的选择21分型面是指分开模具取出制品和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向垂直的分型面。选择设计分型面的基本原则是分型面应选择在制品断面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时在选择设计分型面时还应考虑以下因素1）分型面的选择应便于
38、制品脱模并简化模具结构；2）分型面的选择应考虑制品的技术要求；3）分型面应尽量选择在不影响制品外观的位置；4分型面的选择应有利于排气；5）分型面的选择应有利于模具零件加工；6）分型面的选择应考虑注射机的技术参数。根据上述原则，模具的分型面选择如图33所示。图33分型面示意图313型腔数目和配置为使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种1）、根据经济性能确定型腔数目；2）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目；3）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目；4）、根据制品精度确定型腔数目。本例中取型腔数目为8。多型腔在模板上排列形式通常
39、有圆形、H形、直线形及复合形等，在设计时注意以下几点1、尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。222、型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。3、尽量使型腔排列紧凑，以便减小模具的外形尺寸。本例中的型腔数目为8，采用H形对称式布置。如图34所示图34型芯数目分布图314注入系统设计注入系统是指模具从注射机喷嘴到型腔入口的制品熔体的流动通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成，其设计的是否合理，对注射成型的过程和制品的质量多有直接的影响，因此设计注入系统时应该注意一下问题应考虑成型花式年糕的工艺特性；1、浇口位置、数量的设计要有利与熔体的流动，避免产生涡
40、流、喷射等现象，有利于排气；设计时应预先分析熔接痕的位置及对制品质量的影响；2、应尽量缩短熔体到型腔的流程，以减少压力损失；3、避免高压熔体对型芯和嵌件的冲击，以防止型芯的变形和嵌件的位移；234、尽量减少浇注系统冷凝料的产生，减少原材料的损耗；5、浇口的设置要便于冷凝料的去除，不影响制品的外观。A、主流道设计主流道是连接喷嘴与分流道的通道，通常和喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，改善料流的速度。如图35所示图35主流道示意图主要参数锥角24；内表面粗糙度063RAM；小端直径D喷嘴直径051MM；半径R喷嘴球面半径12MM；H35MM；R13MM。主流道要与年
41、糕熔体及喷嘴反复接触和碰撞，所以常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质的钢材进行单独的加工与热处理。因为年糕为食品，所以，选择CR17铁素体不锈钢，其具有耐腐蚀性能与抗氧化性能好，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，并淬火处理到5055HRC。浇口套的结构形式如图36。24图36浇口套示意图B、分流道设计在设计分流道时，要注意1）流经分流道的熔体温度和压力的损失要少。为此，分流道一要短，二要使粗糙度降到最低，三是容积要小，四是少折弯；2）要使分流道的固化时间稍慢于制品的固化时间，以利保压、补缩和压力传递；3）要使熔料能迅速而又均匀地进入各型腔，故在多型腔设计时，在保证模具结构强度前
42、提下，力求采用平衡进料，而且在保证模具结构强度前提下，力求紧凑、集中；4）便于加工，便于使用标准刀具，免于制造专用刀具。分流道是主流道与浇口之间的进料通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。1、分流道的截面形状通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、U形和六角形等。为减少压力损失和传热损失，我们这里就选用圆形分流道。2、分流道的尺寸可以根据注料的品种来粗略地估计分流道的尺寸D2MM。3、分流道的布置分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。其布置形式有平衡式与非平衡式两类，这里选用非平衡式的布置方法。其优点是型腔排列紧凑，分流道设计简单，便于冷却系统的设计安排。C、冷料穴设计25冷料穴
43、设置于主流道对面的动模板上。其作用在于存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径（6MM），长度约为主流道大端直径。D、浇口设计浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对制品的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是制品熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。该模具采用扇形浇口，其是一种宽度沿浇口方向逐渐增加呈扇形，而浇口的深度逐渐减少的侧浇口，即是侧浇口的一种变异。在注射过程，由于浇口深度不断减小，使制品熔体流动时横向得到更均匀地分配，从
44、而减少流纹和定向效应。同时于点浇口相比较，其更加容易充满型腔，且容易使得制品与冷凝料的分离。315冷却系统冷却系统主要运用制冷器来冷却花式年糕，使得花式年糕定型，减少年糕的黏性。其安装在圆盘开模的位置。316成型零部件设计A、成型零部件的结构设计成型零件在工作时与制品直接接触，成型制品。进行成型零件的结构设计，既要考虑保证获得合格的制品，又要便于加工制造，还要注意尽量节约贵重模具材料，以降低模具成本。B、凹模的结构设计凹模又称型腔，它是成型制品外部轮廓的零件。有以下几种结构形式整体式凹模、组合式凹模、整体嵌入式凹模、镶拼组合式凹模，瓣合式凹模等，我们根据凸模的结构形式选择组合式凹模，他将凹模单
45、独加工后与动模板进行装配而成。型芯与动模板所用材料为CR17不锈钢。C、凸模的结构设计26凸模（即型芯）是成型制品内表面的成型零件，通常可分为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模，他将凸模单独加工后与动模板进行装配而成。型芯与动模板所用材料为CR17不锈钢。317脱模机构设计A、脱模机构的设计原则应避免制品在脱模时变形甚至损坏。为此目的，必须1正确分析并计算制品包紧力的大小、部位和阻力中心，以选择适宜的脱模结构，并使推出力的重心尽可能与脱模阻力中心重合。2推出制品时的着力点应力求靠近型芯以减少力臂的长度。同时其着力点也应力求在制品刚度和强度的最大部位之处，着力面积亦应尽
46、可能大些以减少应力的集中。3着力点应力求对称、均衡，以确保推出平衡。4推出位置应力求设在制品内表面，并且不影响装配之处；或对外观质量影响不大的部位尤其是选用推杆推出的结构时，更当注意。5结构合理，脱模可靠，运动灵活，制造简便，装卸更换和维修方便。选材合理，热处理得当，经久耐用、好用。B、脱模机构类型的选择从模具中推出制品和浇注系统凝料的机构称为脱模机构。按推出零件对机构分类，可以分为推杆推出、推管推出、推件板推出、推块推出和多元件联合推出等；这里我们采用推杆推出机构。C、脱模力计算脱模力是指将制品从型芯上脱出时所需克服的阻力。它主要包括由制品的收缩引起的制品与型芯的摩擦阻力和大气压力。脱模力的
47、大小与制品的厚薄及其形状有关。薄壁的矩环形制品的脱模力计算公式如下AKFESL101TANCOS8F22（31）27式中F脱模力N；2矩环形制品的壁厚MM；S制品平均成型收缩率；L塑件对形芯的包容长度（MM）；型芯的脱模斜度（）；F制品与形芯之间的摩擦系数；E制品的弹性模量MPA；制品的泊松比；2K无量纲系数A盲孔制品型芯在垂直脱模方向上投影面积（MM2）花式年糕的脱模力NF33552353101脱模力F8F12826N318导向机构设计导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种，本模具采用导柱导向机构。1、导柱的结构形式为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，使用有肩导柱。材料为C
48、R17不锈钢。2、导柱的布置为确保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱的不对称布置。为保护型芯不受损坏，导柱设在动模一侧，即正装。3、导套的结构形式导套选用带头导套，材料同导柱。28导柱导套按一般配合要求，固定部分H7/M6，导向定位部分H7/F6。319注射机选择制品体积为43CM，浇注系统凝料的体积为103CM，总体积为423CM，选用SZ60/40型号的注射成型机。其相关参数见表31表31SZ60/40螺杆式注射机主要技术参数公称注射量（CM3/G）60模具最大厚度（MM）270螺杆（柱塞）直径（MM）30模具最小厚度（MM）150注射压力（MPA）180拉杆间距（MMXMM）22
49、0X300注射时间（S）16螺杆转速/（RMIN1）0200锁模力（KN）40最大成型面积（CM2）35模板最大行程（MM）250顶出行程（MM）7032校核321锁模力校核按FKPA分公式校核锁模力。其中，F为注射机的最大锁模力；P为模内平均压力（型腔内熔体的平均压力）；A为所有制品、流道和浇口在分型面上的投影面积之和。K为压力损耗系数，一般取1112。由于其材料为年糕，其属于中等粘度，查相关资料得P为296344MPA，取P30MPA进行校核。A分是分型面上的投影面积，经计算，得到八个花式年糕的投影面积约为205MM2，浇注系统的投影面积约为208MM2，则四个制品、流道和浇口在分型面上的投影面积之和A分为413MM2。因此KPA1130413N136KN故F40KN136KN满足要求。322模具厚度校核注射机允许安装的模具最高厚度为270MM；模具实际厚度H250MM。29注射机允许安装的模具实际厚度H注射机允许安装的模具最大厚度，故模具厚度满足要求。323模具开模行程校核本例注射机最大开模行程与膜厚无关。模具为单分型面注射模，可按下式校核SH1H2H3（510）MM其中，注射机最大开模行程S为250MM；制品的推出距离H1为75MM；制品
