基于UG的唧嘴塑料模具設計【16張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

基于UG的唧嘴塑料模具設計

51頁 19000字數(shù)+論文說明書+16張CAD圖紙【詳情如下】

UG零件.zip

動模座板.dwg

型腔.dwg

型芯.dwg

基于UG的唧嘴塑料模具設計論文.doc

塑件.dwg

復位桿.dwg

定位圈.dwg

定模座板.dwg

導套.dwg

導柱.dwg

彈簧.dwg

拉料桿.dwg

推桿固定板.dwg

推板.dwg

數(shù)控

模架.dwg

澆口套.dwg

裝配圖.dwg

附錄-加工程序.doc

目錄

中文摘要與關鍵詞…………Ⅰ

英文摘要與關鍵詞…………Ⅰ

第一章   緒論 - 1 -

第二章   基于UG的注塑模具設計方法 - 4 -

2.1  UG 軟件介紹 - 4 -

2.3  UG 注塑模具設計方法 - 5 -

第三章 基于UG的注塑模具設計流程 - 7 -

3．1 設計流程： - 7 -

3.2塑件的工藝性分析 - 10 -

3.2.1塑件的原材料分析 - 10 -

3.2.2成型特性及條件 - 11 -

3.3塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 - 11 -

3.3.1結構分析 - 11 -

3.3.2尺寸精度分析 - 12 -

3.3.3表面質量分析 - 12 -

第四章    模具設計 - 14 -

4.1注射機選擇 - 14 -

4.1.1計算塑件的體積和重量 - 14 -

4.1.2初選注射成型機的型號和規(guī)格 - 14 -

4.2塑件注射工藝參數(shù)的確定 - 15 -

4.3注射模的結構設計及其工作過程 - 16 -

4.3.1模具總體結構 - 16 -

4.3.2模具工作過程 - 16 -

4.4模具裝配及調試 - 16 -

4.5分型面的選擇 - 18 -

4.6確定型腔數(shù)目及排列方式 - 19 -

4.7澆注系統(tǒng)設計 - 20 -

4.7.1主流道設計 - 21 -

4.7.2分流道設計 - 21 -

4.7.3澆口設計 - 22 -

4.7.4冷料穴和拉料桿的設計 - 22 -

4.7.5澆口套及定位環(huán)設計 - 22 -

4.8排氣機構及引氣系統(tǒng)設計 - 23 -

4.9成型零件結構設計 - 23 -

4.9.1型腔工作尺寸的計算 - 24 -

4.9.2型腔側壁厚度和底板厚度計算 - 26 -

4.10導向及定位機構設計 - 27 -

4.10.1導向機構的設計 - 27 -

4.10.2導柱導套材料的選擇和熱處理 - 28 -

4.11脫模機構設計 - 29 -

4.11.1脫模力計算 - 29 -

4.11.2脫模機構的選擇與設計 - 30 -

4.11.3推出機構的復位 - 31 -

4.12冷卻系統(tǒng)設計 - 31 -

4.12.1冷卻系統(tǒng)的設計原則 - 31 -

4.12.2冷卻回路的設計 - 31 -

4.13模架 - 31 -

第五章  注塑工藝參數(shù)的校核 - 32 -

5.1注射機有關參數(shù)的校核 - 32 -

5.1.1最大注射量的校核 - 32 -

5.1.2注射壓力的校核 - 32 -

5.2開模行程相關尺寸校核 - 33 -

5.3模具外形尺寸的校核 - 33 -

5.4模具厚度校核 - 33 -

5.5注射機定位孔與模具澆口套外圈配合的校核 - 34 -

5.6鎖模力的校核 - 34 -

第六章  基于UG的注塑模具虛擬加工方法 - 37 -

6.1 UG　NX　CAM 系統(tǒng)軟件介紹 - 37 -

6.2  注塑模具CAM 虛擬加工方法 - 39 -

第七章  基于UG的注塑模具虛擬加工方案 - 40 -

7.1  模具制造方案 - 40 -

7.2注塑模具的型芯與型腔的制造方案 - 41 -

7.2.1  型芯的制造方案 - 41 -

7.2.2  型腔的制造方案 - 42 -

設計小結 - 44 -

參考文獻 - 45 -

致 謝 - 47 -

附 錄 - 48 -

摘 要

本次畢業(yè)設計的課題為噴嘴的注射成型模具設計，主要從塑件材料特性、成型性能及塑件的形狀、型腔結構等多角度詳細分析了塑件注塑加工工藝性。因無批量生產(chǎn)要求，且零件體積不大、結構較為簡單，故采用“一模兩件”的生產(chǎn)方式。初步選擇注塑機的型號和規(guī)格，分析塑件結構及生產(chǎn)方式宜采用單分型結構，對澆注系統(tǒng)、成型零部件、導向及定位機構、脫模機構、冷卻系統(tǒng)、模架各部件零件都進行了相關的計算和選擇。最后，在參照塑件的體積、重量等參數(shù)后對注塑機的相關主要參數(shù)進行校核，以判斷所選的注塑機能否滿足注塑要求。

關鍵詞：注射成型；一模兩件；單分型面；注塑機；

Abstract

The graduation design subject to cover the injection molding design, mainly from the plastic material characteristics, forming performance and plastic parts, die-cavity structure is analyzed in detail from multiple perspectives, such as plastic injection molding process technology. Because there is no batch production requirements, and small parts, simple structure, a mold piece of the means of production. Preliminary selection of type and specification, injection molded parts structure analysis and production mode, appropriate USES double type structure, gating system, forming parts, orientation and positioning and demoulding mechanism, cooling system, formwork components parts are made of calculation and choice. Finally, in the reference of the volume, weight after injection parameters such as the main parameters related to test to determine whether meet the selected injection molding requirements.

Key words：Injection molding; Mold One; Duplex profile; Injection molding machine;

第一章   緒論

模具是用來成型各種工業(yè)產(chǎn)品的一種重要工藝裝備，是機械制造工業(yè)成型毛坯或零件的一種手段。它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，在國民經(jīng)濟中占重要地位。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。

塑料工業(yè)是當今極具活力的一門產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的注塑成型工藝、先進的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑設備是當代塑料成型加工中必不可少的三個重要因素。尤其是注塑成型模具對完成塑料加工工藝要求、塑料制件使用要求和造型設計起著重要的作用。高效的、全自動的設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具制造和創(chuàng)新為前提的。

縱觀世界經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展較快時，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具的制造技術能跟上。目前，世界模具市場仍供不應求，可見研究和發(fā)展模具技術、提高模具技術水平，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展具有特別重要的意義。在日本模具被譽為“進入富裕社會的原動力”，在德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”?？梢詳嘌?，隨著現(xiàn)代化技術的迅速發(fā)展，人們生存在“塑料世界”中，注塑模在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中將處于十分重要的地位。

近年來，全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國及亞太地區(qū)轉移，中國正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化，必將產(chǎn)生對新技術的需求，也必將導致CAD技術的發(fā)展。同時，由于網(wǎng)絡技術的大面積應用，正如10年前由于成本的大幅度下降，使得微機進入千家萬戶改變我們的生活一樣，網(wǎng)絡應用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國加入WTO，逐漸成為世界制造業(yè)的重要基地，將要求我國的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性，并且要有更高的質量、更低的成本并在更快的時間內提供給市場，作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面隊競爭的第一線，模具工業(yè)除需要“高技藝”的從業(yè)人員外，還需要更多的“高技術”來保證。

1）協(xié)同創(chuàng)新設計將成為模具設計的重要方向

2）模具制造信息將更加豐富，制造過程將更有效

3）激光技術的應用日益受到重視

4）模具CAD技術應用的ASP模式，將成為發(fā)展方向[8]

      我國塑料工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬t。預計到2010年塑料門窗的普及率為3O ，塑料管的普及率將達到5O ，這些都會大大增加對模具的需求量。塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在整個模具的比例將逐步提高[10]。

       業(yè)內專家預測，2004年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達到460億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。據(jù)悉，深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國塑料模具工業(yè)最為發(fā)達、科技含量最高的區(qū)域，預計有可能在10年內發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖、溫州等地區(qū)的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非?？?，模具年產(chǎn)值70億元。不少發(fā)達國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢[11]。

設計小結

敬意。腳踏實地，認真嚴謹，實事求是的學習態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設計中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，也會對我未來的學習和工作有很大的幫助。

這次做畢業(yè)設計的經(jīng)歷還讓我感受到做畢業(yè)設計是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就無所謂設計。在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，共同研究解決問題是一個很美好的過程，在這大學即將結束的前夕，我們更加珍惜這彌足珍貴的同窗之情！

參考文獻

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[34] K.K.S. Tong, B.H. Hu, F.C. Yee, Industrial application of computer

simulation in mould design for pressure die casting, Proceedings of International Conference on Mechanics of Solids and Materials Engineering, Singapore, Vol. A, 1995

致 謝

經(jīng)過兩個月的忙碌，畢業(yè)設計最終完成，心理有一種釋然的輕松。設計過程中遇到過許多問題，在眾多師友的幫助下得以解決。首先要感謝老師對我的指導和督促，老師給我指明了正確的設計方向，使我更加明確了設計任務和要求,避免了在設計過程中走彎路，保證了按質按量的完成畢業(yè)設計。其次要感謝同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境，在設計的過程中互幫互助，讓我在設計過程中更加熟練掌握了CAD等二維繪圖軟件和運用UG進行建模的操作與應用以及Word的編輯功能，同時將大學四年所學的專業(yè)知識結合到本次設計的實際運用之中，進一步加深了對書本上知識的理解。

基于 1 目錄 中文摘要與關鍵詞????????????????????????? Ⅰ 英文摘要與關鍵詞????????????????????????? Ⅰ 第一章 緒論 ....................................................... 1 第二章 基于 注塑模具設計方法 .................................. 8 件介紹 ................................................ 8 塑模具設計方法 ........................................ 9 第三章 基于 .................................. 11 3． 1 設計流程： ................................................ 11 ........................................... 14 ...................................... 14 ........................................ 15 ......................... 15 .............................................. 15 .......................................... 16 .......................................... 16 第四章 模具設計 ................................................. 18 ................................................. 18 .................................. 18 ............................ 18 ..................................... 19 ............................... 20 .......................................... 20 .......................................... 20 ............................................. 20 ............................................... 22 ..................................... 23 ............................................... 24 ............................................ 25 設計 ............................................ 25 .............................................. 26 .................................. 26 .................................... 26 ..................................... 27 ........................................... 27 .................................... 28 ............................ 30 ........................................ 31 的設計 ....................................... 31 ........................... 32 .............................................. 33 力計算 ........................................... 33 ................................. 34 基于 2 構的復位 ....................................... 35 設計 ............................................... 35 ................................... 35 ....................................... 35 ...................................................... 35 第五章 注塑工藝參數(shù)的校核 ......................................... 36 ....................................... 36 ...................................... 36 ........................................ 36 ....................................... 37 ......................................... 37 ............................................... 37 ..................... 38 ............................................... 38 第六章 基于 ............................. 41 G 統(tǒng)軟件介紹 ................................... 41 注 塑模具 擬加工方法 .................................. 43 第七章 基于 ............................. 44 模具制造方案 .............................................. 44 ............................. 45 型芯的制造方案 ....................................... 45 型腔的制造方案 .......................................... 46 設計小結 ........................................................... 48 參考文獻 ........................................................... 49 致 謝 .............................................................. 51 附 錄 .............................................................. 51 基于 3 摘 要 本次畢業(yè)設計的課題為噴嘴的注射成型模具設計，主要從塑件材料特性、成型性能及塑件的形狀、型腔結構等多角度詳細分析了塑件注塑加工工藝性。因無批量生產(chǎn)要求，且零件體積不大、結構較為簡單，故采用“一模兩件”的生產(chǎn)方式。初步選擇注塑機的型號和規(guī)格，分析塑件結構及生產(chǎn)方式宜采用單分型結構，對澆注系統(tǒng)、成型零部件、導向及定位機構、脫模機構、冷卻系統(tǒng)、模架各部件零件都進行了相關的計算和選擇。最后，在參照塑件的體積、重量等參數(shù)后對注塑機的相關主要參數(shù) 進行校核，以判斷所選的注塑機能否滿足注塑要求。 關鍵詞 ： 注射成型；一模兩件；單分型面；注塑機； 基于 4 he to is in as is no a of of of of in of as to to 基于 5 第一章 緒論 模具是 用來成型各種工業(yè)產(chǎn)品的 一種 重要 工藝裝備， 是機械制造工業(yè)成型毛坯或零件的一種手段。 它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，在國民經(jīng)濟中占重要地位。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。 塑料工業(yè) 是當今極具活力的一門產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的注塑成型工藝、先進的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑設備是當代塑料成型加工中必不可少的三個重要因素。尤其是注塑成型模具對完成塑料加工工藝要求、塑料制件使用要求和造型設計起著重要的作用。高效的、全自動的設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具制造和創(chuàng)新為前提的。 縱觀世界經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展較快時，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具的制造技術能跟上。目前，世界模具市場仍供不應求，可見研究和發(fā)展模具技術、提高模具技術水平，對于促進國 民經(jīng)濟的發(fā)展具有特別重要的意義。在日本模具被譽為“進入富裕社會的原動力”，在德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”?？梢詳嘌裕S著現(xiàn)代化技術的迅速發(fā)展，人們生存在“塑料世界”中，注塑模在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中將處于十分重要的地位。 近年來，全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國及亞太地區(qū)轉移，中國正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化，必將產(chǎn)生對新技術的需求，也必將導致 術的發(fā)展。同時，由于網(wǎng)絡技術的大面積應用，正如 10 年前由于成本的大幅度下降，使得微機進入千家萬戶改變我們的生 活一樣，網(wǎng)絡應用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國加入 漸成為世界制造業(yè)的重要基地，將要求我國的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性，并且要有更高的質量、更低的成本并在更快的時間內提供給市場，作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面隊競爭的第一線，模具工業(yè)除需要 基于 6 “高技藝”的從業(yè)人員外，還需要更多的“高技術”來保證。 1）協(xié)同創(chuàng)新設計將成為模具設計的重要方向 2）模具制造信息將更加豐富，制造過程將更有效 3）激光技術的應用日益受到重視 4）模具 術應用的 成為發(fā)展方 向 [8] 我國塑料工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品 36萬 t。預計到 2010 年塑料門窗的普及率為 3O ，塑料管的普及率將達到 5O ，這些都會大大增加對模具的需求量。塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在整個模具的比例將逐步提高 [10]。 業(yè)內專家預測， 2004年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加 13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達到 460億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的 9000多萬美元增長到 2005年的 2億美元左右。據(jù)悉，深圳周邊及珠江三角 洲地區(qū)是中國塑料模具工業(yè)最為發(fā)達、科技含量最高的區(qū)域，預計有可能在 10年內發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖、溫州等地區(qū)的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非?？?，模具年產(chǎn)值 70億元。不少發(fā)達國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢 [11]。 中國塑料工業(yè)年均增長速度達到 10％以上，塑料制品年產(chǎn)量位居世界第二。塑料制品在農業(yè)、塑料包裝、塑料管材和異型材、汽車、家電、電子、交通等領域發(fā)展迅猛，掀起了一股 投資熱潮。塑料模具在高技術驅動和支柱產(chǎn)業(yè)應用需求的推動下，形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游的材料工業(yè)和加工、檢測設備到下游的機械、汽車、摩托車、 家電、電子通信、建筑建材等幾大應用產(chǎn)業(yè)，塑料模具發(fā)展方興未艾 [12]。 雖然目前中國塑料模具工業(yè)的技術水平已取得了很大的進步，但總體上與發(fā)達工業(yè)國家相比仍有較大的差距。專家認為，制造理念陳舊是其發(fā)展滯后的直接原因。加快技術進步，調整產(chǎn)品結構，增加高檔模具的比重，減少對進口模具的依賴，是塑料模具工業(yè)發(fā)展的方向 [13]。 國外注塑成型技術在 向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復雜、多功能的方向發(fā)展，例如：組合模，即鈑 基于 7 金和注塑一體注塑料鉸鏈一體注塑、活動周轉箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動化和節(jié)約能源、降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應用，水路設計的復雜化、裝夾的自動化、取件全部自動化 [9]。 熱澆道模具是將傳統(tǒng)式模具的澆道與流道經(jīng)加熱，在不需要取出流道和澆道的一種嶄新設計并且在注射成形模具產(chǎn)業(yè)中扮演關鍵性角色，它提供注射成形模具中從射出機的噴嘴處到模具的模穴之間塑料流動的控制。透 過熱流板、熱嘴及其控制系統(tǒng)的功能，讓模具在成型時能提升塑品質量、加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、做出高難度產(chǎn)品 [14]。 通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結構的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設計能夠對以上各方面的要求加以靈活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。 根據(jù)設計任務要求，本人選擇了 唧嘴 作為本設計（模具）擬生產(chǎn)的 制品。具體設計內容包括： 繪制零件圖；進行注塑工藝性分析（從材料、零件結構、尺寸精度幾個方面進行）；確定模具設計方案；進行相關工藝計算：注射工藝規(guī)程（溫度、壓力、時間）、成型尺寸計算、模具零件結構尺寸計算、注塑機選擇與校核、注塑模具標準模架的選擇、模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算、脫模力的計算等；凸凹模的虛擬數(shù)控加工；設計塑料模具圖紙一套（含裝配圖與零件圖）。 基于 8 第二章 基于 注塑模具設計方法 件介紹 件作為制造行業(yè)應用最廣泛的大型 件之一 ,可以 實現(xiàn)設計、繪圖、裝配、輔助制造很多功能。而 件 [1]是相對獨立 ,針對注塑模具一般設計而設計的模塊 ;為注塑模具設計提供了一個平臺 ,具有收縮率設計、毛坯尺寸、型腔布局、分模及型芯、型腔、滑塊、鑲塊模架和標準件等等 ,它和 設計的自由性得到加強 ,可以設計比較復雜的模具。 稱 緊密集成的面向制造業(yè)的 端軟件，不僅被當今許多世界領先的制造商用來從事概念設計、工業(yè)設計、詳細的機械設計以及工程仿真等工作，在模具制造行業(yè)，尤其是注塑 模具 域更是被廣泛應用 。 當今世界市場競爭激烈，用戶需求日益多樣化和個性化，設計和制造技術迅速發(fā)展。制造企業(yè)為了適應這一發(fā)展，提高產(chǎn)品競爭力，降低成本，采用優(yōu)秀的設計制造軟件勢在必行。 為當今制造業(yè)內應用較為廣泛的高端軟件，不僅具有一般 件的 集成，更具有與著名的注塑模具分析軟件而實現(xiàn)注塑模具 一體化。 塑模具設計向導 注塑模具設計向導采用過程向導技術來優(yōu)化模具的設計流程，大大提高了生產(chǎn)力。它具 有基于專家經(jīng)驗的結構化的工作流程、自動化的模具專用設計以及標準的模架庫。同時， (1) 過程自動化 具設計向導采用以過程為中心的功能代替勞動密集型的步驟，操作中只需要簡單的人工輸入即可，因此能比傳統(tǒng)軟件更快地完成模具設計任務。此外，用戶還可以將自己的設計經(jīng)驗融入到工作中，從而更大程度地提高生產(chǎn)力。 基于 9 (2) 高級分模工具 些功能不僅可以解決復雜的分 模曲面的定義問題，還可以使分模過程自動化。例如，用戶可以自動地查找分模線，修補缺孔，然后自動地產(chǎn)生分模曲面，并生成凸模和凹模。這些技術的組合應用具有如下的特點：分模曲面具有相關性，當模型修改變動很大時可保持此相關性并允許徹底替代產(chǎn)品模型。這些功能不僅適用于 零件模型，也適用于外來的模型。 (3) 模架及標準零件庫 具設計向導的模架和標準零件庫提供了范圍極廣的模架和標準零件。用戶可以臨時性或永久性地定制或修改庫中的模架和標準件；也可以通過簡單的步驟將自己設計的模架 和標準件加 入到庫中。 (4) 同步進行的模具設計 使用 具設計向導時，用戶不必等產(chǎn)品零件的設計全部完成后才開始模具的設計，而是可以在產(chǎn)品零件仍在調整修改時就開始。 統(tǒng)完全集成，在產(chǎn)品模型和模具之間提供完全的相關，允許隨意變更模具設計。名義產(chǎn)品零件模型的任何變更都會自動地反映到凸模和凹模中。反之，任何下游零件的變更，比如子鑲塊、標準件和電極的變更也會自動地反映到模具設計中。 (5) 模型互換 引入新的零件模型后不必重新進行模具設 計。利用比較和互換的功能，用戶可以很方便地將現(xiàn)有的任一 式的模型換成新的版本。 塑模具設計方法 1. 注塑模具 在 般包含以下幾個方面： 1）產(chǎn)品的三維建模。從客戶接來的資料，通常是產(chǎn)品的二維圖紙，所以必須首先把產(chǎn)品的三維模型建立起來，才能進行后續(xù)工作。 但繼承了傳統(tǒng)的實體造型技術、曲面造型技術，也吸收了參數(shù)化建模的優(yōu)勢，從而形成自己獨特的 “ 復合建模 ” 特征。其中實體造型使用 塊 基于 10 中的 具條中的命令，曲面造型使用 具條上的按鈕，參數(shù)化建模則可用 合運用這些造型工具，可以精確、快速地建立產(chǎn)品的 三維模型。 2）模具設計。模具設計的內容包括：確定型腔個數(shù)，分模，選擇模架，動模部分詳細設計以及定模部分詳細設計等。這一階段的任務既可以使用基本的 可以使用基于知識的智能化模具設計工具 高度自動化的注塑模具設計系統(tǒng)，它的用戶界面友好，內嵌許多高級模具設計師的模具設計知識，能夠極大提高模具設計的效率。 3）裝配。裝配方法有自頂向下（ 自底向上（ 2種。較常用的是自頂向下，即先在一個主模型文件中將所有的組件畫好，然后應用它們逐一分離裝配。 組件幾何體文件被虛擬指向裝配文件。當在裝配中要對組件幾何體進行編輯時，必須應用 作組件設為需要編輯的組件文件名。在每個裝配中，有時為了表達方便，還可以建立爆炸圖（ 爆炸圖彌補了裝配圖表達的不足，為進行產(chǎn)品零件的組裝，工作原理的介紹，裝配關系的分析，提供了清楚而便捷的工具。爆炸圖完全獨立于裝配，并且無論各個零件的相對位置如何變化，都不會增加文件的存儲空間。 4）工程圖設計。 二維圖設計比較簡單，進入專門的二維設計模塊 可以直接將三維模型任意方向的視圖直接加入設好的圖紙，還可以根據(jù)需要，增加一些剖視圖、輔助視圖、局部視圖、軸側視圖來 幫助表達，而這些只要在（ dd ）所對應得對話框內便可以全部完成。 些標注都有專門的工具條來協(xié)助完成。值得注意的是， 工程圖和三維設計模型是相互關聯(lián)的，即如果設計模型改變，工程圖也隨之更新，以維護系統(tǒng)的統(tǒng)一性。 基于 11 第三章 基于 注塑模具設計流程 3． 1 設計流程： （ 1） 項目初始化。 （ 2） 模具坐標系的確定。 （ 3） 工件尺寸的確定 ，其最終效果如圖 示。 圖 工件尺寸的確定 （ 4） 型腔數(shù)量的確定及型腔布局。 （ 5） 修補零件片 體。 （ 6） 分型面的確定和創(chuàng)建 ，效果如圖 示。 基于 12 圖 創(chuàng)建的上蓋分型面 圖 創(chuàng)建的下蓋分型面 基于 13 （ 7） 模架的確定和標準件的選用 ，效果如圖 示。 圖 添加的模架及標準件 （ 8） 頂出系統(tǒng)的設計。 （ 9） 澆注系統(tǒng)的設計。 （ 10） 側向分型與抽芯機構的設計。 （ 11） 冷卻系統(tǒng)的設計。 （ 12） 型腔的建立。 基于 14 件的工藝性分析 件的原材料分析 塑件的材料采用 丙烯腈 苯乙烯共聚物 ） ，屬 非結晶性 熱塑性塑料。 拉強度 35～ 63彎強度 62～ 97伸彈性模量 1587～ 2277曲彈性模量 1380～ 2690縮率 常取 成型溫度 200～ 240℃。 料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。 機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，適于制作一般機械零件 ,減磨耐磨零件 ,傳動零件。 料的主要 參數(shù)： 表一： 密度 比溶 吸水率 收縮率 熱變形 溫度 8 13083抗拉強度 拉伸彈性 模量 彎曲強度 沖擊強度 體積 5001 二： 注射機類型 螺桿轉數(shù) 噴嘴形式 噴嘴溫度 螺桿式 50通式 180 料筒的溫度 模具溫度 注射壓力 保壓力 1900070000射時間 保壓時間 冷卻時間 成型周期 3 15 10 30 基于 15 型特性及條件 流動性中等 ,吸濕大 ,必須充分干燥 ,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥 80。 2、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。 3、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn) 3致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 4、 流動性中 等，溢邊值 5、 塑料的加熱溫度對塑件的質量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度為 250℃ ）。成型時宜采用較高的加熱溫度（模溫 50～ 80℃ ）和較高的注射壓力（柱塞式注射機：料溫 180～ 230℃ ，注射壓力 100～ 140桿式注射機：溫度 160～ 220℃ ，注射壓力 70～ 100 件的結構和尺寸精度及表面質量分析 構分析 從零件圖上分析 ， 唧嘴 的形狀較復雜，帶有很多不同形狀的 孔，在保證孔間距和孔的形狀是給模具的加工帶了很大的難度。 唧嘴 的注塑材料選用 唧嘴 絕大部 分的決定了 唧嘴 的重心的位置的所在。所以我們必須很好多處理后蓋壁厚的均勻，譬如在注塑成型過程中因為壁厚的不均勻造成了收縮率的不一致，這樣就只能通過有效的控制模具溫度來調節(jié)收縮率。由于 唧嘴 的主體作用是起固定作用，它的內部結構就相應的給注塑帶來了一定的難度。主要是它螺釘孔的壁厚相對壁厚有一定的差距，勢必會在注塑的時候到來很大的牛頓減力，造成塑件填充不滿的缺陷，可以考慮采用雙澆口，但應用了塑料顧問對其進行模仿 注塑之后，發(fā)現(xiàn)會給 唧嘴 的表面帶來更多的熔接痕和氣孔。也可以利用模具的可靠的精度來定位，但是這樣的話成 本太高，而且易造成模具損壞。因為考慮到凹凸模形狀的復雜，用整體形式是不利于損壞后的維修，適當?shù)氖褂们都涂梢越鉀Q這些問題，但不能利用過多的嵌件，不然的話就會造成型腔的強度與剛度不夠。 基于 16 圖 2 尺寸精度分析 該零件的尺寸主要為 塑件外形尺寸和內部結構形狀、 位置尺寸，沒有具體精度要求，因此可以在加工中得到保證。 從塑件的壁厚上來看， 所有壁厚均大于 最小 壁厚 2布比較均勻，根據(jù)尺寸注射成型時不會發(fā)生填充不足現(xiàn)象，有利于零件的成型。 面質量分析 圖紙上 并 未注明表面技術要求，但是 聯(lián)系 實際情況 ， 零件 對外表面美觀要求 基于 17 較 高，表面無毛刺、斑點等缺陷，內部不需要特別的表面質量要求， 一般 容易實現(xiàn) 。 綜上 分析可以看出，注射成型時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 基于 18 第四 章 模具設計 射機選擇 算塑件的體積和重量 1） 估算 單個塑件的體積： V＝ 17324算塑件的重量：根據(jù)設計手冊課可查得 3故 塑件的重量為 M=ρ· V=）兩個塑件和澆注系統(tǒng)凝料 總體積 V 約 39質量 m 約 41g。 由于沒 有批量要求，從零件結構、尺寸、生產(chǎn)率等多方面考慮，初步確定型腔數(shù)為2個，即一模 兩 腔。 選注射成型機的型號和規(guī)格 注射機的最大注射量應滿足 公利式中 公V—— 注射機的最大注射量（ 3； 利K—— 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取利K= V—— 塑件的總體積（ 3（包括塑件，澆注系統(tǒng)凝料）。 根據(jù)以上的公式可計算 ?公 從實際注射量應在額定注射量的 20%～ 80%之間，初選額定注射量在 125 3上的臥式注塑成型機設備的技術規(guī)范見表 3 注 射 裝 置 一次注射量 / 3125 螺桿直徑 / 42 注射壓力 /20 最大注射面積 / 3320 基于 19 唧嘴 孔直徑 / 4 唧嘴 球半徑 R/10 唧嘴 移動距離 /20 合 模 裝 置 合模力 /00 拉桿內間距 /70× 320 壓板尺寸 /30×440 模板行程 /00 模具厚度 /00板最大開距 /80 其他 頂出行程（中心頂出） /30 注射機頂桿直徑 / 22 定位圈尺寸 / 100 表 3式注塑成型機技術規(guī)范 件注射工藝參數(shù)的確定 模時，可根據(jù)實際情況作適當調整。 注射溫度：包括料筒溫度和 唧嘴 溫度。 料筒溫度：后段溫度 60℃ ； 中段溫度 800℃ ； 前段溫度 00℃ ； 唧嘴 溫度：選用 180℃ ； 模具溫度：選用 80℃ ； 注射壓力：選用 100當于注射機表壓 35 注射時間：選用 40s； 保壓時間：選用 20s； 冷卻時間：選用 30s。 基于 20 射模的結構設計 及其工作過程 具總體結構 本套模具的型腔結構采用一模兩腔式結構。 該零件因為橫截面積較小，因此模具采用頂桿頂出機構，且采用一次頂出。 模具總體結構及各部件構成參見總裝配圖。 具工作 過程 注射、保壓、冷卻后，解除鎖模力，模具開啟。首先， 注塑機帶動動模向 后退，此時鎖緊楔形開始與滑塊分開，在楔緊塊的帶動下，滑塊漸漸分開，當開模到一定距離時，楔緊塊脫出右滑塊，右滑塊停止移動，由于左滑塊上裝有側型芯成型制品側孔，動模繼續(xù)向后移動，完成側抽芯。整個開模過程結束。 制品順利脫出后， 分型過程結束， 模具 開始 閉合。首先， 注射機活塞液壓缸推桿退出模具，在頂桿的作用下，頂桿機構快速復位到注射前狀態(tài)。與此同時，模具下半部分和上半部分開始合模，左鎖緊楔先接觸滑塊，楔緊塊插入左滑塊，在力的作用下，左滑塊向中間移動，當合模到一定距離時，右鎖緊楔接觸右滑塊，短斜導柱插入右滑塊，在力的作 用下，右滑塊向中間移動，合模到一定程度，固定在左滑塊上的型芯恢復到原位，兩斜導柱帶動滑塊合模恢復到注射前狀態(tài)，滑塊閉合。 各機構完全復位，合模過程完成。 到此為止，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程結束。 具 裝配及調試 （ 1）裝配的主要內容： 1. 測定各零件間的配合部位，修整組裝后的積累誤差，使其達到精度要求。 2. 安裝鑲件前，先測定相互配合件的實際配合公差及表面粗糙度是否恰當。為便于安裝，在配合件的壓入部設置導入斜角或導入過渡面。 3. 壓入鑲件時，應擺正鑲件。在用手工壓裝時，將鑲件放在固定孔上面， 先輕輕敲擊站穩(wěn)后，在鑲件相鄰兩側用角尺測量與片面的垂直度，并輕輕敲擊調整，直到兩側完全垂直時，再平行用力壓入。長距離配合時，應采用潤滑油潤滑，防止拉傷配合面。當尺寸較大或過盈配合的鑲件，可 基于 21 應用熱脹冷縮的原理，將鑲件放在液氮中，進行冷處理，使其尺寸縮小，再放入或壓入則更為方便。 根據(jù)模具總裝圖的要求，對各零件尺寸進行檢測調整。 圖紙上的塑件壁厚的要求，對型腔和型芯分別進行測量。當 發(fā)現(xiàn)塑件壁厚過薄或過厚時，應與設計人員商討補救措施。一般情況下，應以修 整型芯為宜，保證在模具用時，使塑件的壁厚為負公差。 于它兼有排氣的作用，他們配研間隙應調整到 以下，達到既不產(chǎn)生飛邊，又能排氣的效果。必要時應在適當?shù)牟课婚_設排氣槽。 使側滑塊與導滑槽配合間隙達到技術要求，并在相互移動時運動自如。當側分型面相互接觸后，下的間隙。側型芯的定位和鎖緊裝置應正確可靠。 不發(fā)生溢料的前提下，各部都應運動自如，無卡滯、歪扭現(xiàn)象， 特別是在采用推件板頂出形式時，應使相互配合的端口的配合間隙均勻適當，防止偏置現(xiàn)象。 （ 2）調試的主要內容： 準備階段：調試前必須對注射機的運轉狀況有所了解，對液壓系統(tǒng)、加熱裝置以及電路控制系統(tǒng)進行檢查，并按規(guī)定進行設備保養(yǎng)。 檢驗原料是否合乎要求，是可否進行烘干處理。然后根據(jù)該塑料的工藝參數(shù)將料筒及噴嘴加熱。熔料的溫度除了從溫度表上顯示以外，還應憑經(jīng)驗采用目測的方法判斷熔料溫度是否合適。即在注射機噴嘴與模具主流道脫開的情況下，用較低的注射壓力，使 熔料從噴嘴中對空緩慢地流出。觀察料流，如果料流光滑透明，而沒有硬塊、氣泡、銀絲、變色等情況，即說明料筒和噴嘴的溫度是比較合適的，可以開始試模。 調試原則：在開始試模時，應選擇低壓、低溫和較長時間的成型，然后按壓力、時間和溫度的先后順序調整。如果塑件充不滿時，通常首先考慮提高注射壓 基于 22 力。一般情況下，提高注射壓力，馬上就從塑件上反映出來。 當提高注射壓力仍未達到理想效果時，才考慮變動時間和溫度。延長注射時間就是延長塑料在料筒的受熱時間，其實質就是提高熔料溫度。如果注射幾次仍未充滿，最后才提高料筒的溫度，但溫度不能升得過高，以免塑料過熱發(fā)生降解。一般情況下，以升溫 15 在調節(jié)注射成型工藝時，按以上的順序調節(jié)，但不要同時變動二個或三個工藝條件，以便于分析和判斷正確的成型思路。 試模過程是暴露模具設計、制造以及注射過程中出現(xiàn)的問題，并針對問題進行修正或改進，通過試模驗證塑件的成型條件。應該指出的是，在試模中 出現(xiàn)的問題或缺陷，往往是在綜合條件下產(chǎn)生的。 注射模結構設計主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置設置、模具工作零件的結構設計、側向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內容。 型面的選擇 模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。 選擇分型面的一般原則： 于塑件順利脫模； 基于 23 此塑件為 薄壁后蓋 ，表面質量要求 一般偏高 ，考慮到出模的方便 ，塑件表明精度及加工成本 ， 綜合考慮以上各種因素，本套模具設計分型面： 選取塑件外形的最大輪廓處。 定型腔數(shù)目及排列方式 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關因素： （ 1）塑件的尺寸精度； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生產(chǎn)效益； （ 4）模具制造難度。 由于該塑件的尺寸適中，結構 一般 ，且無批量生 產(chǎn)要求， 考慮制造成本， 所以本課題選用一模 兩 腔成型 。 下蓋上蓋 基于 24 注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)設計原則： （ 1）重點考慮型腔布局，有以下三點需注意： ① 盡可能采用平衡式布置，以便設置平衡式分流道； ② 型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象； ③ 型腔排布盡可能緊湊，以減少外形尺寸。 （ 2）熱量及壓力損失要??；澆注系統(tǒng)流程盡量短，截面尺寸盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低。 （ 3）均衡進料；盡可能使塑料熔體在同一時間內進入各個型 腔深處及角落，分流道盡可能采用平衡式布置。 （ 4）塑料耗量要少；在滿足個型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料在熱流道內的儲存時間。 （ 5）排氣良好；澆注系統(tǒng)應能順利地引導 塑料熔體充滿型腔各個角落，使型腔 內 氣體能順利排出。 （ 6）防止塑件出現(xiàn)缺陷；避免熔體出現(xiàn)充填不足或出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。 （ 7）塑件外觀質量；根據(jù)塑件大小、形狀及技術要求，做到去 除 修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。 （ 8）生產(chǎn)效率；盡可能使塑件 不進行或少進行加工，成型周期短，效率高。 （ 9）塑料熔體流動特性；大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為，應予以從分利用。 澆注系統(tǒng)一般有主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。其作用是使來自注塑機噴嘴的塑料熔體，穩(wěn)定而順利地流入并充滿全部型腔，同時，在充模的過程中將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以保證塑件的完整成型。 澆注系統(tǒng)尺寸如圖 5 基于 25 圖 5 主流道設計 根據(jù)設計手冊查得 噴嘴前端 孔徑： 2d =Φ4 噴嘴前端球面半徑： 2 根據(jù)模具主流道與噴嘴關系： R= 1～ 2） d= 2d +（ 1） 主流道球面半徑： R=13 取主流道的小端直徑： d=Φ 為便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為 1° ～3° ，取 α =2° ，經(jīng)換算的主流道大端直徑 ???2 ?取 Φ 8 流道設計 分流 道是主流道與澆口之間的通道。在多腔模中，一般都設置分流道。本模具分流道為半圓形，只設在定模一側。分流道寬度為 8度為 4度l=20 基于 26 口設計 考慮該零件的外觀要求，采用 潛伏式 澆口，直徑為 1頭部球半徑 R 為1分流道圓弧連接。 料穴和拉料桿的設計 冷料穴和拉料桿的形式采用 Z 字形拉料桿的冷料穴。 口套及定位環(huán)設計 根據(jù)注塑機的要求，選取定位環(huán)直徑為 Φ100口套公稱直徑為Φ20他尺寸根據(jù)相關情況選定。 澆口套各部分尺寸如圖 5 圖 5澆口套 基于 27 氣機構及引氣系統(tǒng)設計 排氣系統(tǒng)的作用是把模具型腔內的空氣、熔料所產(chǎn)生的氣體排放到模具之外，保證熔體在充模過程中正常流動。 （ 1）排氣不良的危害性 ① 充填不足。排氣不良增加熔體的流動阻力，會使表面輪廓不清，甚至不能充滿。 ② 影響表面質量。型腔內的滯留氣體會形成氣泡、銀紋、霧狀等表面質量問題。 ③ 產(chǎn)生高溫，使塑料熔體分解，甚至炭化、燒焦。 ④ 形成流動痕和熔痕，使塑件的力學性能降低。 ⑤ 降低充模速率，影響成型周期，降低生產(chǎn)效率。 （ 2）常用 排氣方式 ① 對于大 中型模具，排氣槽通常開在凹模的一邊，處于熔體流動的末端。 ② 對于小型模具，利用分型面排氣，分型面須位于熔體流動末端。 ③ 利用推桿和模板的間隙排氣。 ④ 利用模板和鑲塊的縫隙排氣。 ⑤ 利用側抽芯和型腔板的間隙排氣。 ⑥ 利用定?；顒有托竞投姘宓拈g隙排氣。 ⑦ 利用模板和型芯的定位孔排氣。 ⑧ 利用粉末燒結合金塊排氣，但燒結合金要有足夠的承壓能力。 本套模具采用的排氣方式有多種：利用分型面、 頂桿 和模板的間隙 、 側抽芯和模板的間隙 以及滑塊和模板的間隙 排氣。 型零件結構設計 考慮到加工的工藝性，型腔采用整體式凹模 ，強度高、剛性好，不會使塑件產(chǎn)生拼接縫痕跡，便于模具裝配，并縮小整個模具的外型尺寸；型芯采用整體嵌入式凸模，其優(yōu)點是方便加工和熱處理，節(jié)省貴重模具材料，可將其成型部分和安裝部分分開加工好后，再連接起來，整體式凸模與凸模固定板用螺釘聯(lián)接。