通風(fēng)蓋板的注塑模具設(shè)計(jì)及裝配過(guò)程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《通風(fēng)蓋板的注塑模具設(shè)計(jì)及裝配過(guò)程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《通風(fēng)蓋板的注塑模具設(shè)計(jì)及裝配過(guò)程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（66頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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I .............................................................................................................. 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 題背景 ................................................................................................... 1 料注射模具 .......................................................................... 1 料注射模具 ...................................................................... 2 算機(jī)在塑料注射模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用 ...................................... 2 代模具技術(shù)發(fā)展 ................................................................................... 3 一代模具設(shè)計(jì)軟件技術(shù) ....................................................................... 4 件介紹 .......................................................................... 4 第 2 章 注塑零件的設(shè)計(jì) .................................................................................... 6 料特性 ................................................................................................... 6 用性能 ............................................................................................ 6 型性能 ............................................................................................ 6 料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................... 6 第 3 章 模具設(shè)計(jì) ................................................................................................ 8 料的成型工藝特性 ............................................................................... 8 射機(jī)的選擇 ........................................................................................... 9 具材料的選擇 ..................................................................................... 11 具加工工藝 ........................................................................................ 12 射模具設(shè)計(jì) ........................................................................................ 13 型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................... 14 注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................. 23 向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............................................................................. 25 氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................. 26 模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................. 27 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .......................................................................... 30 結(jié)論 .................................................................................................................... 32 致謝 .................................................................................................................... 33 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 34 附錄 .................................................................................................................... 35 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第 1章 緒論 題背景 [單擊此處輸入論文正文。祝您才思泉涌，妙手生花，順利通過(guò)答辯 ] 料注射模具 產(chǎn)品的制造工藝過(guò)程都必須先進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作是新產(chǎn)品研制的第一步。設(shè)計(jì)工作的水平直接關(guān)系到新產(chǎn)品質(zhì)量性能、研制周期和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。手工設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須查閱大量的技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)本單位和有關(guān)企業(yè)的技術(shù)資料，通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，把設(shè)計(jì)思想用圖紙和說(shuō)明書表達(dá)出來(lái)后，再與有關(guān)工程人員討論、修改。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 成智力和時(shí)間的浪費(fèi)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)今生產(chǎn)的發(fā)展。 隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，為了提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量， 運(yùn)而生了。 二十世紀(jì)下半葉最重要的技術(shù)成果之一，其應(yīng)用水平往往體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家 (地區(qū) )的科學(xué)技術(shù)水平，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)和部門。模具行業(yè)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)最多，并同時(shí)也是最能體現(xiàn) 越性的部門之一。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益提高、重要性日趨明顯。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法己不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品的迅速更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。因此，國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)模具 模具術(shù)的開發(fā)非常重視。早在二十世紀(jì)六十年代，國(guó)外一些飛機(jī) 制造公司就開始了 研究工作。 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較大的模具生產(chǎn)廠家在模具 進(jìn)行了較大投資，正大力開發(fā)研究這一技術(shù)。如法國(guó)的 具公司己購(gòu)買了大型統(tǒng)，日本、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家也己開發(fā) 統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于模具制造。 我國(guó)模具 開發(fā)開始于二十世紀(jì)七十年代末。雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。到目前為止，先后經(jīng)過(guò)國(guó)家有關(guān)部門鑒定的有精沖模、普通沖裁模、輥鍛模、錘模和塑料注射模等，但這些系統(tǒng)大多數(shù)仍處于研究開發(fā)階段，被推廣生產(chǎn)使用并形成商品化的不多。近幾年來(lái)華 中理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等高等院校對(duì)模具行了卓有成效的研究。其中華中理工大學(xué)研究開發(fā)的 射模 統(tǒng)，己受到川門的重視。它是在 件的基 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 2 - 礎(chǔ)上，采用 供的 發(fā)平臺(tái)用 C 語(yǔ)言編寫的。它除了具有身的功能外，還具有模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)計(jì)算校核子系統(tǒng)、塑料注射流動(dòng)、保壓與冷卻模擬子系統(tǒng)、數(shù)控線切割編程子系統(tǒng)、建庫(kù)工具和設(shè)計(jì)進(jìn)程管理等模塊。所有程序均能在 環(huán)境中集成運(yùn)行 。 料注射模具 塑料注射模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要是 : 即根據(jù)制品及生產(chǎn)廠家的要求，對(duì)成型制品的材料性能、成型工藝條件、模具結(jié)構(gòu)、使用設(shè)備等都要進(jìn)行充分的考慮。但主要的還是要考慮塑料制品的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小以及由此帶來(lái)的模具結(jié)構(gòu)問(wèn)題。如成型零件的結(jié)構(gòu)、頂出方式、排氣形式、冷卻回路的布置等。 注射模具包括澆注系統(tǒng)、成型零部件、脫模系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等組成。每一系統(tǒng)都有各自的結(jié)構(gòu)形式，且結(jié)構(gòu)形式由于加工制造方法、加工設(shè)備等的不同又有所區(qū)別，因此在設(shè)計(jì) 中沒(méi)有固定的準(zhǔn)則，不同的設(shè)計(jì)人員對(duì)同一制品可能有多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，靈活性很大。 因此，針對(duì)上述特點(diǎn)反映到模具 求系統(tǒng)具有功能豐富、流程復(fù)雜、交互性強(qiáng)、用戶界面友好等特點(diǎn)。 塑料注射模具 一是模具結(jié)構(gòu) 是模具 模具結(jié)構(gòu) 括模具總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)，數(shù)控仿真和數(shù)控程序的生成，模具裝配模擬，零件圖和裝配圖的生成與繪制等方面。 算機(jī)在塑料注射模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用 塑料注射模具的設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程。它 包括產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、模具總體方案設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具零件制造加工、模具裝配以及制品生產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)，在模具設(shè)計(jì)階段還要進(jìn)行有關(guān)部件的分析模擬與校核。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法難以全面考慮這些所有的環(huán)節(jié)。現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)己應(yīng)用于上述的各個(gè)環(huán)節(jié)。借助于計(jì)算機(jī)這一強(qiáng)有力的工具和以把這些環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。下面主要論述模具總體方案設(shè)計(jì)和分析模擬過(guò)程中計(jì)算機(jī) 該階段主要是根據(jù)塑料制品的要求，考慮成型型腔的數(shù)量、鑲件的材料、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模系統(tǒng)以及側(cè)向 分型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，選擇 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 3 - 模架類型、規(guī)格以及對(duì)注射設(shè)備的要求等。模具總體方案設(shè)計(jì)屬概念設(shè)計(jì)范疇，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)結(jié)果具有決定性影響。但是，其經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，需要考慮多方面的因素和要求。因此，對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求高 于模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，總體方案的設(shè)計(jì)往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)修改，是一個(gè)逐步尋優(yōu)的過(guò)程。 模具總體方案設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)人員表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)思和反復(fù)修改設(shè)計(jì)方案提供了有效的手段，從而提高了設(shè)計(jì)結(jié)果的合理性和設(shè)計(jì)效率。人們對(duì)模具結(jié)構(gòu) 出了有關(guān)裝配模型、虛零件和符號(hào)零件等不同方案，并 開發(fā)出一些注射模具總體方案設(shè)計(jì)的 現(xiàn)在， 術(shù) (基于知識(shí)的系統(tǒng)， 模具總體方案設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用，己成為一個(gè)重要的研究課題。這種技術(shù)應(yīng)用知識(shí)庫(kù)中的設(shè)計(jì)知識(shí)，從塑料產(chǎn)品應(yīng)用需求、所用塑料的特性和工藝特征出發(fā)，經(jīng)過(guò)逐步推理得出模具結(jié)構(gòu)的各部分方案，從而得到總體設(shè)計(jì)方案。模具結(jié)構(gòu)總體方案確定后，通過(guò)數(shù)控加工模塊生成模具零件的數(shù)控加工程序，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì) 制造 個(gè)過(guò)程的連接，從而加快了模具設(shè)計(jì)與制造的周期。 對(duì)于精密、大型的塑料注射模 具，其成型過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。在以往的模具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)起著十分重要的作用。但也經(jīng)常會(huì)進(jìn)行反復(fù)的試模和修模，以不斷修整模具的不合理部分。但這樣會(huì)造成制造周期的延長(zhǎng)和模具本身質(zhì)量的下降。 代模具技術(shù)發(fā)展 模具設(shè)計(jì)是一個(gè)多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過(guò)程，從初始化到最后的裝配檢測(cè)，實(shí)質(zhì)上是將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息在生產(chǎn)環(huán)節(jié)間進(jìn)行不間斷傳送與處理并反饋的過(guò)程，正確的模具設(shè)計(jì)方法應(yīng)該是并行工程的方法，是實(shí)現(xiàn)模具 各個(gè)模具間信息的提取、交換和處理的集成化，必須建立模具集成化的產(chǎn)品信息模型。采用基于特征變量化設(shè)計(jì)，工程數(shù)據(jù)庫(kù) 管理系統(tǒng)等技術(shù)已成為目前研究的熱門。 運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行實(shí)物零件到實(shí)物的整個(gè)復(fù)雜過(guò)程稱為反演化工程，采用反演化技術(shù)，可迅速將事物 型化，再利用已有的模具 統(tǒng)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，具有速度快等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它使模具設(shè)計(jì)的流程由傳統(tǒng)的開環(huán)結(jié)構(gòu)向閉環(huán)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變：制件 而建立模具質(zhì)量保證體系。利用和集成各種計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)為通訊手段，協(xié)調(diào)企業(yè)的各種行為以獲得好的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，模具作為一種特殊的行業(yè)無(wú)疑要向計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展，這 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 4 - 是未來(lái)模具 設(shè)計(jì)總的發(fā)展趨勢(shì)。 一代模具設(shè)計(jì)軟件技術(shù) 新一代模具軟件是建立在模具設(shè)計(jì)實(shí)踐中歸納總結(jié)出來(lái)的大量知識(shí)上。具有智能化意義 。在智能化軟件的支持下， 在是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算方法的模仿，而是在先進(jìn)設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)下，充分運(yùn)用本領(lǐng)域?qū)＜业呢S富知識(shí)和成功經(jīng)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)結(jié)果必然具有合理性和先進(jìn)性 。 新一代模具軟件以立體的思想，直觀的感覺來(lái)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，所以生成的三維結(jié)構(gòu)信息能方便地用于模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工，在三維參數(shù)化特征造型、成型過(guò)程模擬、數(shù)據(jù)加工過(guò)程仿真以及信息流的組織與管理方面已達(dá)到相當(dāng)完善的程度并具 有較高的集成化水平。 新一代軟件已能具有面向裝配的功能，因?yàn)槟＞叩墓δ苓€有通過(guò)裝配結(jié)果才能體現(xiàn)出來(lái)，而新一代模具軟件可為模具設(shè)計(jì)人員提供多種途徑來(lái)建立模具的裝配模型。采用南向裝配的設(shè)計(jì)方法后，模具裝配不在是幾個(gè)零件的簡(jiǎn)單拼裝，起數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既能描述模具的功能，又可定義模具零部件間相互關(guān)系的裝配特征，實(shí)現(xiàn)零部件的關(guān)聯(lián)，因而能有效地保證模具的質(zhì)量，目 前 ， 車 內(nèi) 模 具 企 業(yè) 中 已 有 相 當(dāng) 多 的 廠 家 引 進(jìn) 了 較 高 檔 次 的統(tǒng)，諸多軟件在中車模具工業(yè)中應(yīng)用。 件介紹 隨著模具技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn) 出了很多設(shè)計(jì)和制造模具的優(yōu)秀的軟件。有： 件 包 （ 算機(jī)圖形增強(qiáng)設(shè)計(jì)與制造）、 件包（ 算機(jī)輔助三維圖形交互應(yīng)用軟件包）、 司的 統(tǒng)、 司的統(tǒng)、 司的 統(tǒng)。這些軟件 的出現(xiàn)，使模具的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程變的更為方便和快捷。本設(shè)計(jì)采用的軟件是 1988 年問(wèn)世以來(lái)， 10 年間已成為全世界及中國(guó)地區(qū)最普及的 3D、 統(tǒng)。 今日儼然成為世界 3D 統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽機(jī)車、自行車、航天、家電、玩具等各行業(yè)。 謂是個(gè)全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件，集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合、模具開發(fā)、 金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程 、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能于一體。 一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 5 - 數(shù)據(jù)庫(kù)功能。 采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 2. 單一數(shù)據(jù)庫(kù) 建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變， 控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì) 量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。 有包括 27 個(gè)模塊，本設(shè)計(jì)使用的主要是 塊。 塊用于設(shè)計(jì)模具部件和模板組裝，它包括如下功能： （ 1） 采用參照設(shè)計(jì)模型的方法，自動(dòng)生成模具型腔幾何體。 （ 2） 對(duì)單一、多面類似或者多面不同的型腔，采用 （ 3） 對(duì)復(fù)雜的多面 /注模 ，提供 動(dòng)功能。 （ 4） 用不同的縮減補(bǔ)償方式，修改造型幾何體。 （ 5） 在模擬過(guò)程，采用干擾核查的方法支定度及模似模具開口及 （ 6） 備有 C—Z 分析軟件，提供空腔沖填及 擬、 度、 及流體速度 ( （ 7） 直接取得 具設(shè)計(jì)工程的信息，包括沖填器皿及型腔表面積等信息。 （ 8） 可生成模具的特 定功能，包括澆口 (澆道 (澆槽 (冷凝線 (分離線。 （ 9）標(biāo)準(zhǔn)化的模具組裝及元件。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 6 - 第 2章 注塑零件的設(shè)計(jì) 料特性 給定材料：尼龍 66 用性能 尼龍 66 具有堅(jiān)韌，耐磨性好，耐疲勞，耐水，抗霉菌，強(qiáng)度高等特點(diǎn)，主要適用于制作一般的機(jī)械零件，減磨耐磨零件，傳動(dòng)零件，以及化工、電器、儀表等零件。 型性能 點(diǎn)較高，熔融溫度范圍較窄，熔融狀態(tài)穩(wěn)定性差。料溫超過(guò) 300℃、滯留時(shí)間超過(guò) 30 分鐘時(shí)，即會(huì)分解； 型前 須預(yù)熱干燥，并應(yīng)防止再吸濕，吸濕后流動(dòng)性下降，易出現(xiàn)氣泡、“銀絲”等。高精度塑件應(yīng)經(jīng)調(diào)濕處理； 溢料，溢邊值為 右。用螺桿式注射機(jī)注射時(shí)，螺桿應(yīng)帶止回環(huán)，宜用自鎖式噴嘴，并應(yīng)加熱； 向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形的弊病，成型條件應(yīng)穩(wěn)定； 成型時(shí)要嚴(yán)格控制模溫，一般按塑件壁厚在 20～ 90℃范圍內(nèi)選取。料溫不宜超過(guò)300℃，受熱時(shí)間不得超過(guò) 30 分鐘，料溫高則收縮大，易出現(xiàn)飛邊。 注射壓力高，易出飛邊，收縮減小，方向性強(qiáng)，注射壓力低，易發(fā)生凹痕、波紋。成型周期的長(zhǎng)短視塑件壁厚而定。為了減少縮孔、凹痕、縮孔，宜取低模溫，低料溫。樹脂粘度小時(shí)，高壓注射及冷卻時(shí)間取長(zhǎng)； 料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑件的幾何形狀與成型法，模具分型面選擇，對(duì)塑件是否能夠順利成型和脫模有直接關(guān)系。由給定的二維圖，利用 軟件的實(shí)體造型功能進(jìn)行造型，塑件的形狀如下圖所示。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 7 - 圖 2件視圖一 圖 2件視圖二 塑件壁厚首先決定塑件的使用要求，即強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)，重量，電氣性能，尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項(xiàng)要求，另外還應(yīng)盡量使壁厚均勻，避免太薄，否則應(yīng)會(huì)因引起收縮不均塑件變形產(chǎn)生氣泡，凹陷等問(wèn)題。 （ 1） 尼龍加強(qiáng)制品壁厚可以查《塑料注射成型技術(shù)》（金盾出版社）表。 尼龍料溫 200— 300℃注射壓力（ 800— 2000。模溫 40—60℃，壁厚 上是推薦值，現(xiàn)在文里還有一種確定壁厚的方法。 （ 2） 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法 δ=（ L/100+ 172/100+ 慮到尼龍沖擊強(qiáng)度高，韌性好，再結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求， 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 8 - 第 3章 模具設(shè)計(jì) 料的成型工藝特性 塑料制件設(shè)計(jì)視塑料成型方法和塑料品種性能不同而有所差異。本節(jié)主要討論塑料制件品中產(chǎn)量最大的注射成型模具的設(shè)計(jì)。 塑料在常溫下是玻璃態(tài)，若加熱則變?yōu)楦邚棏B(tài)，進(jìn)而變?yōu)檎沉鲬B(tài)，從而具有優(yōu)良的可塑性，可以用許多高生產(chǎn)率的成型方法來(lái)制造產(chǎn)品，這樣就可以節(jié)約原料，節(jié)省工時(shí)，簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，且對(duì)工人技術(shù)要求低，易于組織大批量生產(chǎn)。 塑料制件主要是根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于塑料有其特殊的物理機(jī)械性能 ，因此設(shè)計(jì)塑料件是必須充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)，在滿足使用要求的前提下，塑料件形狀應(yīng)進(jìn)可能地作到簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，符合成型工藝特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)塑料件是必須考慮以下幾個(gè)方面的因素： 1. 收縮率 塑料從熱的模具中取出并冷卻到室溫后，其尺寸發(fā)生變化的特性稱為收縮率。成型收縮主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：塑件的線尺寸收縮、收縮方向性、后收縮、后處理收縮。收縮綠用尺寸相對(duì)收縮的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。由于金屬與塑料的線脹系數(shù)不同，收縮率分為實(shí)際收縮率和計(jì)算收縮率。實(shí)際收縮率表示模具或塑件在成型溫度時(shí)的尺寸與塑件在室溫時(shí)的尺寸之間的差別，而計(jì)算收縮率則表示室溫時(shí)模具尺寸與塑件尺寸的差別。這兩種收縮率的計(jì)算可按下列公式求得： Q 實(shí) =（ （ ； Q 計(jì) 為計(jì)算收縮率； 影響收縮率變化的因素主要有以下幾個(gè)方面：塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝。 比體積是單位質(zhì)量的松散塑料所占的體積， 以 g 計(jì)；壓縮率是塑料的體積與塑件的體積之比，其值恒大于 1。比體積和壓縮率都表示粉狀或短纖維狀塑料的松散性。它們都可以用來(lái)確定模具或注射機(jī)加量的大小。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 9 - 塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動(dòng)性。流動(dòng)性過(guò)大容易造成溢料過(guò)多，填充不密實(shí)，塑件組織疏松，樹脂與填料分頭聚積，易粘模而使脫模和清理困難以及過(guò)早硬化等缺陷；流動(dòng)性過(guò)小則填充不足，不易成型，成型壓力增大。因此選用塑件的流動(dòng)性必須與塑件要求，成型條件相適應(yīng)。 敏性及揮發(fā)物含量 有 些塑料在成型時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而使塑件質(zhì)脆易裂，在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂現(xiàn)象。熔體破裂是指一定熔融指數(shù)的塑料，在恒定溫度下通過(guò)噴嘴孔時(shí)其流速超過(guò)某值后，熔體表面發(fā)生明顯橫向裂紋的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象既影響塑件的外觀質(zhì)量，又有損塑件的性能。增加模具的脫模斜度，適當(dāng)調(diào)節(jié)模溫、料溫和注射壓力，適當(dāng)加大噴嘴孔徑，減小注射速度都是有效的解決辦法 射機(jī)的選擇 每付模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計(jì)與所用的注射機(jī)關(guān)系十分密切。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范。才能設(shè)計(jì)出合乎要求的模具 。從模具設(shè)計(jì)角度出發(fā)，首先應(yīng)了解的技術(shù)規(guī)范有：注塑機(jī)的最大注射量、最大注射應(yīng)力、最大鎖模力、最大成型面積、模具的最大和最小厚度、最大開模行程，以及機(jī)床模板安裝模具的螺釘孔（或 位置和尺寸。 （ 1）塑件體積的計(jì)算 利 軟件中的模型分析功能 ,計(jì)算出單個(gè)塑件的體積為 × 2）流道體積的初估 其中 分流道襯套不規(guī)范系數(shù) ） 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 10 - （ 3）注射總體積 計(jì)算 1+本設(shè)計(jì)的注塑材料是尼龍 66，由《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》一書可以得知其工藝參數(shù)如下： [溫度參數(shù) ] 預(yù)熱干燥溫度： 100～ 110℃ 料筒溫度： 245～ 350℃（后段） 噴嘴溫度： 170～ 180℃ 模具溫度： 20～ 90℃ 后處理溫度： 90～ 100℃ [壓力參數(shù) ] 注射壓力： 70～ 120速度或時(shí)間參數(shù) ] 預(yù)熱時(shí)間： 12～ 16h 注射時(shí)間： 20～ 90s 高壓時(shí)間： 0～ 5s 冷卻時(shí)間： 20～ 120s 總成型周期： 50～ 220s 后處理時(shí)間： 4h 根據(jù)以上參數(shù)，由《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2參考，選用 主要技術(shù)參數(shù)如下： 注射容量， 125 螺桿（柱塞）直徑， 42 注射壓力， 119 噴嘴球直徑， 12 鎖模力， 900 拉桿內(nèi)間距， 570× 570 移模行程， 300 最大模具厚度 ， 300 最小模具厚度 ， 200 模具定位孔直徑 ， 100 噴嘴球直徑， 12 3. 合模力校核 由 參數(shù)，鎖模力 F=1000，校核其是否合格。 分型面方向最大投影面積 A=2= 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 11 - 最大合模力的計(jì)算 F=K× A× Q/900=（ × 2150/900×（ 25%— 50%）<[F] 其中 k 為安全系數(shù)取 為最大投影面積 為腔內(nèi)壓力其約為 25%— 50%的注射壓力 所以在合模力方面 合要求 4. 模具厚度校核 所設(shè)計(jì)的模具厚度設(shè)計(jì) H 應(yīng)滿足 00 00=205核 :200〈 205〈 300 此模具在厚度方面已經(jīng)滿足 要求 具材料的選擇 現(xiàn)代注塑成型技術(shù)必須能以低廉的成本滿足高質(zhì)量的要求，日益提高產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。為此，必須控制成型工藝，合理選擇注射材料，并根據(jù)產(chǎn)品要求控制模具成型尺寸精度及表面質(zhì)量。由于塑料尺寸精度的高低，要求模具必須按相應(yīng)的精度或更高的精度進(jìn)行制 造。模具在制造過(guò)程中，必須能承受巨大的注射壓力進(jìn)而可靠地完成重復(fù)動(dòng)作，同時(shí)使模具的工作壽命盡可能的高，以補(bǔ)償一次性的巨額投資。模具的可靠性及使用壽命除與內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用過(guò)程中的保養(yǎng)關(guān)系外，主要取決于模具所選用的材料、熱處理方法及制造的加工方法。 合金鋼最適合用來(lái)做模具，目前國(guó)內(nèi)常用的塑料模具材料是 45 鋼， 50鋼和 55 號(hào)鋼，通常使用的是 45 鋼，這種材料不但能夠滿足模具工作的要求，而且價(jià)格低廉，易于購(gòu)買。而鑲塊或型腔嵌件有時(shí)也用其他的材料。注射模具通常由幾個(gè)部分組成，這些部件在模具內(nèi)有各自的功能，因而在選材和 熱處理方面有各自的要求，我們主要討論選材方面。 芯材料的選擇 主要性能要求：除了要求有較強(qiáng)的耐磨性以外，還要有較高的強(qiáng)度，在加工某些材料時(shí)，還要求有較好的熱應(yīng)性或耐蝕性。此外，由于制件的形狀、大小、精度和批量各不相同，因此模具中同類的零件也應(yīng)該根據(jù)具體情況選材。綜合本設(shè)計(jì)要求，選材為： 55 鋼其熱處理方法為淬火加低溫回火且 55。 套材料的選擇 主要性能要求：較高的硬度和耐磨性。中心有一定的韌性。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 12 - 導(dǎo)柱材料： 20 熱處理方法：滲碳 55 導(dǎo)套材料 ： 20 熱處理方法：滲碳 于導(dǎo)柱。 主要性能要求：表面耐磨，有時(shí)還需要耐腐蝕性和熱硬性。 澆口套材料： 熱處理方法：淬火加低溫回火 55 料桿的材料及要求 主要性能要求：一定的強(qiáng)度及耐磨性 頂出桿材料： 45鋼 熱處理方法：端部淬火 55 出板、 固定板、 模腳等材料的選擇及要求 主要性能要求：一定的強(qiáng)度。 材料： 45鋼 熱處理方法：調(diào)質(zhì)處 理。 200 釘、定位環(huán)等材料的選擇及要求 主要性能要求：一般強(qiáng)度 材料：鋼 45 具加工工藝 模具是生產(chǎn)塑料制品必需的設(shè)備，模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，正確設(shè)計(jì)和制造模具，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵之一。 模具由許多零件組成，從制造來(lái)看，這些零件可以分為三類：標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和專用件。 （ 1）用通用機(jī)床加工 由于通用機(jī)床不適宜加工成型表面，因此主要依靠技工的技術(shù)用手工的方法來(lái)輔助加工，生產(chǎn)率很低，成本很高，質(zhì)量也不易 保證。 （ 2）用專用切削機(jī)床加工 主要是仿型銑床。由于此類機(jī)床價(jià)格高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，難以普遍采用。 （ 3）采用型腔加工新工藝 由于型腔加工的重要性和困難性，因此很久以來(lái)人們就想了各種方法解決，至今已有了很多較為適用的型腔加工新工藝。它們的出現(xiàn)，使型腔加工的周期大為縮短，成本也相應(yīng)下降?，F(xiàn)在我國(guó)各專業(yè)模具都已采用新工藝作為制造模具的重要手段。目前比較重要的型腔加工新工藝有冷擠壓加工、電火花加工、精密鑄造和低壓鑄造等。這些方法都具有其優(yōu)點(diǎn)和各自的情況來(lái)考慮。 型腔冷擠壓成型，使在室溫條件下，利用裝 在壓力機(jī)上的沖頭（凸模），以很大的壓力（擠壓鋼時(shí)可達(dá) 200kg/上）擠入模胚，使模胚產(chǎn)生塑性變形，從而形成和沖頭的形狀及大小一致的凹穴，在經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)那? 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 13 - 削力修整，使成為所需的型腔，該工藝有如下優(yōu)點(diǎn) （ 1）生產(chǎn)效率高 尤其是多腔的情況。 （ 2）精度和光潔度高 精度可達(dá)三級(jí)或更高，光潔度可達(dá) 9 凸模的精度和光潔度來(lái)決定。 （ 3）冷擠壓可使模坯的金屬組織更加緊密，硬度和耐磨性亦有所提高。 模具型腔的電火花加工，也稱電脈沖加工，也已用工件和工具電極（以下簡(jiǎn)稱電極）之間產(chǎn)生約一萬(wàn)度 的高溫，使該點(diǎn)的金屬熔化，氣化而被蝕去，在大量的火花放電情況下，就會(huì)不斷地蝕去金屬，最終形成所需形狀的型腔。電火花加工是在四十年代中期發(fā)明的，由于它具有溫度高區(qū)域小等特點(diǎn)，因此可以對(duì)任何高熔點(diǎn)或高硬度合金進(jìn)行尺寸加工，電火花加工不同于切削加工，切削加工時(shí)刀具的硬度必須大于工件的硬度，而且由于切削力較大，所以刀具本身必須具有一定的強(qiáng)度及剛度。而電火花加工時(shí)基本上不存在什么“切削力”，因此，惦記的硬度可以大大低于工件。電火花加工模具的方法的發(fā)展，給模具設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)了極大的方便，主要有以下三方面： （ 1）過(guò)去由 于切削加工的限制，某些形狀的型腔需要將整體模分組再合模，現(xiàn)在可以整體制造，從而方便了加工而且有利于模具強(qiáng)度和剛度的提高。 （ 2）由于電火花加工不受材料的強(qiáng)度和硬度的影響，所以模胚可以先淬火后加工以避免淬火變形對(duì)型腔尺寸和形狀的影響。 比用機(jī)，鉗加工可以提高生產(chǎn)率，降低技術(shù)，并減少了對(duì)熟練技工的需要。 射模具設(shè)計(jì) 注射?？煞譃閯?dòng)模和定模兩大部分，注射時(shí)動(dòng)模和定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時(shí)動(dòng)模和定模分離，取出塑件。定模安裝在注射機(jī)固定模板上，而動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。 注射模的總體功能結(jié)構(gòu) 分為： （ 1）成型部分 — 做為塑件的幾何邊界，包容塑件，完成塑件的結(jié)構(gòu)尺寸等的成型。 （ 2）澆注系統(tǒng) — 將注射機(jī)噴嘴過(guò)來(lái)的熔融塑料過(guò)度到型腔中，起了輸送管道的作用。 （ 3）排氣系統(tǒng) — 充模時(shí)，排除熔料進(jìn)入后模腔中多余的氣體或料流端的冷料等。 （ 4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) — 控制模具的溫度，使熔融塑料在充滿模腔后迅速 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 14 - 可靠定型。對(duì)于不同的塑料和塑件，溫度調(diào)節(jié)的方法不一樣，在本例中，不設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。 （ 5）脫模機(jī)構(gòu) — 把模腔中定型后的塑件 從模具中脫分并取出的部件。 （ 6）模體（模架） — 是整個(gè)模具的主骨 架，通過(guò)它將模具的各個(gè)部分有機(jī)的結(jié)合在一起，并在使用時(shí)，通過(guò)它與注射機(jī)聯(lián)系在一起。 型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型面的確定 選擇模具分型面應(yīng)考慮以下基本原則： 1． 塑件質(zhì)量考慮 （ 1）確保塑件尺寸精度 選擇分型面的時(shí)，應(yīng)考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。由于本塑件相對(duì)高度較小，而且自身有斜度，所以選底面為分型面。 （ 2）確保塑件表面要求 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。 2． 注射機(jī)技術(shù)規(guī)格考慮 （ 1）鎖模力考慮 盡可能減少塑件在分型面上的投影 面積。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大注射面積時(shí)， 有產(chǎn)生溢料的可能。 （ 2）模板間距考慮 本塑件高度僅有 12遠(yuǎn)小于注射機(jī)移模行程，因此不用過(guò)多考慮模板間距。 （ 1） 簡(jiǎn)化脫模部位 為便于塑件脫模，應(yīng)是塑件在開模時(shí)盡可能留于動(dòng)模部分 （ 2） 方便澆注系統(tǒng)的布置 （ 3） 便于排溢，有利于氣體的排出，分型面盡量與料流的末端重 合，即零件的上表面。 （ 4） 模具整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，盡量減少分型面數(shù)目，盡量采用平直分 型面。 4. 模具制造難易性考慮 此次設(shè)計(jì)的通風(fēng)蓋板的外形較簡(jiǎn)單， 模具制造相對(duì)比較容易。 本設(shè)計(jì) 完全是在 境下設(shè)計(jì)的，下面我就本設(shè)計(jì)中的難點(diǎn) — 型腔設(shè)計(jì)做詳細(xì)講解。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 15 - 破孔填補(bǔ) 利用靠破孔填補(bǔ)的方法，將塑件上的兩小孔填補(bǔ)上，并使利用合并工具把零件表面合并成一個(gè)完整的面。 點(diǎn)選 圖標(biāo)，選擇零件，單擊確定打開。如圖 3示 。 圖 3件 通過(guò)自定義建立曲線 ，利用混合 ，功能將原零件上兩孔補(bǔ)滿并通過(guò)合并工具 將其表面合并成為一體。如圖 3 圖 3口的生成 生成切口，以便在后面型腔生成過(guò)程中能將塑件從模具型腔中切除。 單擊 圖標(biāo)，彈出如圖 3示，在類型中選取組件，點(diǎn)選取消缺省模板，單擊確定，彈出圖 4圖選取，單擊確定。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 16 - 圖 3圖 3文件選項(xiàng) 單擊 圖標(biāo)，選擇零件，彈出元件放置菜單，如圖 3擊 缺省，完成零件的放置。單擊 圖標(biāo)，彈出圖 3件創(chuàng)建菜單，確定后彈出 3圖選取確定。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 17 - 圖 3圖 3件創(chuàng)建 圖 3建選項(xiàng) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 18 - 再次單擊 圖標(biāo)，選擇相同零件，在放置菜單里定義兩個(gè) 零件的相對(duì)位置。單擊 拉伸成毛坯如圖 3 圖 3坯 激活毛坯→插入→數(shù)據(jù)共享→切出，左鍵選取零件→再全取毛坯→確定→創(chuàng)建切口成功。 芯及動(dòng)定模板的生成 逐個(gè)選中紅色的零件邊界→編輯→延伸到面→選中終止面→確定。結(jié)果如圖 3圖 3界延伸 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 19 - 選中分模面分別對(duì)型芯和腔體進(jìn)行編輯→實(shí)體化操作生成型芯和腔體。如圖 3圖 3芯 圖 3體 模板的生成 單擊 選擇 腔體上表面或下表面做參考平面，在腔體上創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面將 腔體平均分成上下兩部分。如圖 3 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 - 20 - 圖 3-1