模具專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--塑料注射模具設計及其熱分析

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畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 學 號： 外文出處： 《 附 件： 指導教師評語： 該外文翻譯語言流暢通順，較準確完整地翻譯了原文，所翻譯的文章模具設計原理及成型工藝與夾具設計原理及加工工藝設計相類似，與畢業(yè)設計課題相關聯(lián)。達到了本科畢業(yè)外文翻譯的要求。 簽名： 年 月 日 注： 請將該封面與附件裝訂成冊。 (用外文寫 ) 附件 1：外文資料翻譯譯文 塑料注 射模具設計及其熱分析 材料或熔融塑料在同一溫度同一壓力下同時被送到個模腔對于流道設計來說是很重要的一點?；谶@點，模腔的布局一般都是對稱的。 另外，氣孔的設計也是模具設計中一個重要的方面。公模板和母模板的配合表面有很高的加工精度以防止注塑時泄露的發(fā)生。但是，這會使空氣被封閉在閉合模腔內從而導致短射或使零件不完整。合適起氣孔設計可以使空氣釋放出來不會出現(xiàn)零件不完整的現(xiàn)象。 冷卻系統(tǒng)是沿模腔長度方向在模具上打出的水平孔，只起冷卻作用。在湍流情況下，水線可以充分冷卻模具。圖 2 顯示了在公模板上氣孔、水線以及模 腔的布局。 圖 2 在公模板上氣孔、水線以及模腔的布局 在這個設計中，脫模系統(tǒng)只有推桿固定板、澆口套和推板。交口套的位于公模的中心，它的作用不僅是將產(chǎn)品固定在合適位置，在開模是還起到將產(chǎn)品拉出模腔的作用。因為產(chǎn)品非常薄，通常為 1以不需要設計其附加的推桿。模腔里的推桿反而有可能在脫模的時候在零件上推出破孔。 最后，還要根據(jù)材料的收縮率留出足夠的公差補償。 圖 3 所示的是用 計的模具三維模型以及線框模型。 圖 3 模具的三維實體模型和線框模型 3. 結果與討論 產(chǎn)品的生產(chǎn)及改良 模具的設計和制造完成后，試模注塑出來的翹曲試樣會存在很多缺陷。包括短射、噴濺和翹曲。短射的解決可以通過在模腔的角落里銑出附加的氣孔來排出被困的空氣。同時，減小注射壓力可以減小噴濺的發(fā)生。對于翹曲的控制可以通過控制很多因素，例如注射時間、注射溫度和溶料溫度。 經(jīng)過這些修整之后，模具可以生產(chǎn)出低成本高質量的翹曲試樣，這些試樣需要經(jīng)過簡單的拋光處理。圖 4 顯示的是修整后的模具，加工出附加的排氣孔可避免短射現(xiàn)象的發(fā)生。 圖 4 附加氣孔以避免短射 模具及產(chǎn)品的詳細分析 模具和試 樣都準備好之后，就可以對其進行分析了。在注塑的過程中， 210℃熔融的 過母模上的澆口套直接注入模腔，經(jīng)過冷卻，制件就成型了。制件的生產(chǎn)周期為 35s，包括 20s 的冷卻時間。用來制造模具的材料是 050 碳鋼。表 2 列出了 及 050 碳鋼的性能。 表 2 及 050 碳鋼的性能 模具， 050 碳鋼 試樣， 密度 7860 kg/彈性模量 208 泊松比 屈服強度 抗拉強度 636熱膨脹率 65× 10?6 K?1 電導率 (m K) 比熱 1250 J/() 1050 kg/6510?6 K?1 (m K) 477 J/() 由于對稱，在注塑過程中只需對公模和母模垂直截面的上半部分進行熱分析。圖 5 所示的是多層模板閉合的熱分析模型。 建模包括分配各部分的性能以及模型的循環(huán) 周期。這樣可以用有限元分析軟件用造型模擬模具模型進行分析，還可以繪制時間響應曲線顯示再某段時間內特定區(qū)域的溫差變化。 對試樣的分析可以用 析員 般只需在試樣的一端施加拉力另一端則固定住，然后慢慢增加拉力一直到達塑性極限。圖 6所示的示分析的加載模型。 圖 5 熱分析模型 圖 6 試樣分析的加載模型 模具及試樣分析的結果及討論 模具分析過程對不同時間段的熱量分布作了觀測。圖 7 所示是在一個完整的注塑周期中不同時間段的二維等高 線熱量分布圖。 對模具進行二維分析后，可繪制出時間響應曲線以分析殘余熱應力對制件的影響。圖 8 所示是繪制時間響應曲線所選的節(jié)點。 圖 9— 17 所示的是圖 8 中各節(jié)點的溫度分布曲線。 圖 7 不同時間段的熱量等高線分布圖 圖 8 在制件上為繪制時間響應曲線選擇的節(jié)點 圖 9 節(jié)點 284 的溫度分布曲線 從圖 9— 17中的溫度分布曲線可以清楚的看出 每個節(jié)為曲線圖選擇計畫翻譯經(jīng)歷溫度的增加 , 也就是從那對特定的溫度周圍超過溫度比較高的周圍溫度然后在這保持持續(xù)一段特定時間的溫度。 這些增加溫度是由溶化塑料的注入產(chǎn) 品的型腔所引起的。 在一段特定時間之后 , 溫度更進一步增加達成最高的溫度，然后保持該溫度。 這里的溫度增加是由于包裝階段相關的高壓導致的。 這個溫度一直持續(xù)到冷卻階段的開始。 計畫翻譯的曲線圖不是平滑適當?shù)牡侥禽斎肴芑说某涮钗锫实娜鄙俟δ芩芰虾屠鋬鰟┑睦鋮s比率。繪制的曲線是不平滑的，因為注入熔融塑料的速率和冷卻速率是相應的。這條曲線僅反應了一個周期里可以達到的最高溫度。 熱殘余應力的分析中最關鍵的階段在冷卻階段。這是因為冷卻階段導致材料冷卻從高溫到玻璃態(tài)轉變溫度的低溫。 物質的不均勻收縮可能產(chǎn)生熱應力 從而引起翹曲。 圖 10 節(jié)點 213 的溫度分布曲線 圖 11 節(jié)點 302 的溫度分布曲線 圖 12 節(jié)點 290 的溫度分布曲線 如圖 9所示冷卻階段后的溫度顯示，離水線越近的地方冷卻效果越好，相反則越差。冷卻越快收縮也越大。雖然，節(jié)點 284 離水線最遠，卻冷卻得很快，那是因為熱量被釋放到周圍的環(huán)境中了。 圖 13 節(jié)點 278 的溫度分布曲線 圖 14 節(jié)點 1838 的溫度分布曲線 圖 15 節(jié)點 1904 的溫度分布曲線 圖 16 節(jié)點 1853 的溫度分布曲線 圖 17 節(jié)點 1866 的溫度分布曲 線 根據(jù)以上所述，水線位于產(chǎn)品型腔的中心引起了中心周圍的溫度高于其他區(qū)域。因此，中心區(qū)域會由于受到收縮力的作用產(chǎn)生更大的收縮從而產(chǎn)生翹曲。 然而 , 冷卻溫度在不同的節(jié)點處的不同很小，翹曲效果不非常明顯。設計一個有比較小的殘余熱應力作用和一個有效率的冷卻系統(tǒng)的模具對于一個設計者來說是很重要的。 注塑注射成型工藝是一個循環(huán)過程?？煞譃樘盍稀⒆⑸?、冷卻、脫模四個重要階段。塑料注射成型過程開始于往料斗到注塑機的加熱或注射系統(tǒng)中填入樹脂和適量的添加劑。灌漿階段就是在注射溫度下用融解的熱塑料注入模腔。模腔被填滿之后， 適量的熔融塑料在一個較高的補償壓力下補充塑料凝固引起的收縮。跟著是冷卻階段，將模具冷卻至有足夠的剛度脫出模具。最后是脫模階段，即打開模具然后頂出零件，再合上模具開始下一個循環(huán)。 需要注塑成型的塑料產(chǎn)品的設計和制造與預期性能是要靠經(jīng)驗控制的一個昂貴的過程，包括實際對封面壓花的修改。在模具設計之中，設計模具具體補充幾何，通常在核心邊，包括相當復雜的投射和凹槽。 對于產(chǎn)品分析 , 從被實行開始到分析塑料產(chǎn)品 ,在產(chǎn)品上不同負荷因素的狀態(tài)下的應力分配情況可以通過觀察生成的二維曲進行線分析。 分析的時候選擇了一個臨 界節(jié)點，即節(jié)點 127，這是拉應力最大的時候。 此時參考負載應力曲線如圖 23,它很清楚表明產(chǎn)品在增加拉力負荷，直到它達到了 23 的負載因數(shù) ,這意謂產(chǎn)品能抵抗的 1150 N 的拉力。由圖 23 可知 ,對產(chǎn)品的固定端以施加最大應力 107 損壞可能發(fā)生在其附近區(qū)域。 4. 結論 經(jīng)過翹曲測試試樣的分析確定影響翹曲的參數(shù)來設計的模具已經(jīng)使產(chǎn)品質量達到最高。生產(chǎn)測試試樣所需的成本很低而且只需經(jīng)過很少的表面處理。 通過注塑模的熱分析得出殘余熱應力對試樣的影響，對加載拉應力的分析也可以預測到翹曲測試試樣所 能承受的最大拉力。 附件 2：外文原文 （復印件） of t is or at to in is in to to in is or to be to of to to on of in of 2 on 2. In of at of as to in is it as to of No is or at is 1 in to of is to of 3 D as as of 3. 3D of 3. of is by of at of to to by of be by as by 4 of is of 4. to of of In BS 10 ?C is on is of 5 s 0 s of BS 10 ?C, 3 s 0050 of in in BS 050 of is on is to at A 2D) is to of on at to by of or of 5 of or to to to a at a in on is 6 of 5. 6. of at 7 D of or at in of 7. of at D of to of on 8 9– 17 as 8. 9– 17, it is in to a at a of in by of of a of is to at in to to in to a at to of of of as as of of be in in is is to to in as 9– 17, it is to in is at 84 to to 8. 9. 84. 10. 13. 11. 02. 12. 90. 13. 78. 14. 838. 15. 904. 16. 853. 17. 866. As a at of of at of to to is It is a to a to on at is in A 27, is a in to of is in is at is in is at a to as is is is to be is in is is is to of is a by of of on is by of at 23, it is in it 3, 150 N. 150 N. to 23, is to at to of 07 4、 he no In it is be so be at is of an of of on of of to