遙控器電池后蓋模具設(shè)計(jì)【20張CAD圖紙和文檔所見(jiàn)所得】【注塑模具JA系列】

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Lee 機(jī)械與生產(chǎn)工程學(xué)院，新加坡國(guó)立大學(xué)，新加坡高級(jí)制造技術(shù)的研究(2001) 17:4534612001施普林格出版社倫敦有限公司如今，為了使注塑工藝變得更簡(jiǎn)單，很多嵌入式軟件都在高級(jí)3D 注塑平臺(tái)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，諸如有限元分析，計(jì)算機(jī)輔助制造，注射模設(shè)計(jì)，模擬以及形象化設(shè)計(jì)。這些軟件都是很有利的。然而，它關(guān)非沒(méi)有缺點(diǎn)。事實(shí)上，這些嵌入式軟件也可以通過(guò)低級(jí)的3D更靈活和更輕便性開(kāi)發(fā)出來(lái)。這篇文章查閱了各種各樣基于3D應(yīng)用發(fā)展的期刊和方法，主要是關(guān)于軟件方面。首先，提出了一種基于3D的應(yīng)用發(fā)展的方法，這種觀點(diǎn)通過(guò)使用Parasolid模型的注射模實(shí)現(xiàn)的?；谠谝呀⒌哪＞咴O(shè)計(jì)中的模具設(shè)計(jì)概念，文中說(shuō)明了一種被叫做IMOLD的模件。在一個(gè)Windows NT 平臺(tái)上，面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言被用來(lái)開(kāi)發(fā)這種軟件。關(guān)鍵字： 3D 模型； 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì); 注射模設(shè)計(jì)； 1. 介紹三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越被用來(lái)加速產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。涉及產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程的第一步是3D建模應(yīng)用中的組件部件的建立，在建模過(guò)程中，這種3D 模型的建立稱為數(shù)字化建模，這種數(shù)字化建模得到的3D的關(guān)鍵一步是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。組件部件的3D數(shù)字化建模僅僅是第一步。還有許多的其他輔助任務(wù)必須在零件被生產(chǎn)之前完成。這些任務(wù)包括有限元分析、夾具和固定裝置的設(shè)計(jì)、注射模設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、模擬和形象化設(shè)計(jì)。當(dāng)今很多在高級(jí)3D建模平臺(tái)上發(fā)展起來(lái)的嵌入式軟件來(lái)促進(jìn)這些輔助任務(wù)。這種3D建模站臺(tái)提供了一個(gè)具有編程的用戶界面和風(fēng)格的嵌入式軟件。結(jié)果，這種嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)時(shí)間大幅度地減少。這種方法在很多方面都是有利的，但是，它也有它的缺點(diǎn)，特別是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮。為了為現(xiàn)有的軟件開(kāi)發(fā)另外一種嵌入式軟件，那些開(kāi)發(fā)者必須兼顧很多現(xiàn)有的限制條件，必需與源軟件的風(fēng)格一致。那些開(kāi)發(fā)者必須利用系統(tǒng)所提供的各種庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能性操作， 大多數(shù)的終端用戶需要源軟件和嵌入式軟件。不過(guò)，在很多情況，他們可能對(duì)使用只有嵌入式的軟件更感興趣。 在注射模設(shè)計(jì)過(guò)程中就有這種情況的例子，不過(guò)，這些用戶必須購(gòu)買包括很多他們不需要的特征和功能的整個(gè)軟件包， 這么大的程序通常是硬件上所必需的，同時(shí)這也意味著會(huì)費(fèi)用更高。這嵌入式軟件也很大程度上依賴源軟件的發(fā)展。一旦源軟件版本被更新，那些嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)者必須采取相應(yīng)的行動(dòng)， 如果這些應(yīng)用在一個(gè)低級(jí)的平臺(tái)上發(fā)展，這些缺點(diǎn)可能會(huì)不存在。事實(shí)上，這些嵌入式軟件可以使用低級(jí)的3D 模型更靈活和更輕便性發(fā)展。在很多情況下，這樣的操作既可行又有利。傳統(tǒng)上，注射模設(shè)計(jì)可以直接在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)執(zhí)行，整個(gè)注射模，可能由數(shù)百個(gè)組件部件組成，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(例如 AutoCAD，PRO/工程師和Unigraphics)上建模和裝配，因?yàn)樽⑸?模設(shè)計(jì)過(guò)程是反復(fù)的，所以重新建模和裝配是相當(dāng)費(fèi)時(shí)，在這個(gè)方面，像這些基于特征的PRO/工程師以及Unigraphics那樣的3D. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)比像AutoCAD那樣的2D 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的更有優(yōu)勢(shì)， 為加速注射模設(shè)計(jì)工藝的發(fā)展，這種嵌入式軟件在3D系統(tǒng)上自動(dòng)發(fā)展一些注射工藝 ，這種附加應(yīng)用的例子包括在國(guó)立新加坡大學(xué)發(fā)展，基于Unigraphics上發(fā)展的IMOLD(智能模型設(shè)計(jì)和裝配系統(tǒng))、專家模具設(shè)計(jì)者(基于CADKEY)及模型制作者(基于EUCLID) . 因?yàn)橐陨厦恳粋€(gè)都基于特定的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，所以都沒(méi)有嵌入兼容性。在1994年，Mok和張 1基于Unigraphics的注射模設(shè)計(jì)應(yīng)用上做了研究。在1997年，Shah 2 在幾何建模之間的聯(lián)系標(biāo)準(zhǔn)化之間提出了互訪結(jié)構(gòu)模型，他的目標(biāo)是在基于Parasolid的3D 應(yīng)用以及ACIS之間獲得嵌入兼容性，只不過(guò)它包括三維建模 。 在這篇文章里，作者試圖直接發(fā)展一種質(zhì)量輕的使用低級(jí)的3D模型注射模設(shè)計(jì)應(yīng)用，并把重點(diǎn)放在軟件開(kāi)發(fā)的靈活性和速度上。設(shè)計(jì)概念和程序來(lái)自IMOLD 4,5 、模具設(shè)計(jì)和3D 裝配中應(yīng)用。盡管這些討論僅僅局限于注射模設(shè)計(jì)，這種方法學(xué)能很容易地被應(yīng)用在其他基于3D的應(yīng)用中，并且有相似的作用，開(kāi)發(fā)者工具的結(jié)合就是為了這個(gè)目的而選擇的。在方法學(xué)被討論之前，對(duì)于其中的一些先提出的工具作一個(gè)簡(jiǎn)短的介紹，他們分別是IMOLD、Parasolid 10.1 版本、VC6.0 版本和微軟公司基礎(chǔ)種類。2.IMOLD 用作模具設(shè)計(jì)應(yīng)用IMOLD(智能模型設(shè)計(jì)和裝配) 是在基于3D的應(yīng)用致力發(fā)展的注射模設(shè)計(jì)。它在一個(gè)叫做Unigraphics的高級(jí)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)之上發(fā)展起來(lái)的。該發(fā)展正在通過(guò)使用系統(tǒng)所提供的編程接口(API)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該軟件通過(guò)提供常用的設(shè)計(jì)工具促使模具設(shè)計(jì)者能夠迅速進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中所需的常用的標(biāo)準(zhǔn)組件部件，可以在軟件里預(yù)先創(chuàng)建并且可能被容易被設(shè)計(jì)者調(diào)用。這很大程度上降低了設(shè)計(jì)時(shí)間。模具設(shè)計(jì)過(guò)程可分成幾個(gè)階段，以一種固定的方式給設(shè)計(jì)者們提供模具設(shè)計(jì)方法。它們便是：1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。2. 填充系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3. 模具基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。4. 插件與零件設(shè)計(jì)。5. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。6. 滑板和提升設(shè)計(jì)。7. 注射系統(tǒng)設(shè)計(jì)。8. 標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)。每個(gè)階段都可以被認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立的模件設(shè)計(jì)過(guò)程?；?D的每個(gè)模件的要求變化甚微。成功地建立模型基礎(chǔ)模件意味著在發(fā)展其它模件過(guò)程中也是可行的。3用作3D模型設(shè)計(jì)的ParasolidParasolid被用設(shè)計(jì)為基于3D 模型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心。實(shí)體建模有必要被用作。1建造并且操作實(shí)體。2. 計(jì)算質(zhì)量和慣性矩，并且進(jìn)行干涉檢測(cè)。3. 以多種方式輸出實(shí)體。4. 在特定的數(shù)據(jù)庫(kù)或者檔案內(nèi)儲(chǔ)存實(shí)體并且可以稍后提取出來(lái)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，Parasolid是最先進(jìn)的3D 模型設(shè)計(jì)軟件。它是Unigraphics和Solid- Works的3D核心。它獨(dú)特的公差模擬運(yùn)作功能使得它能以其它格式接收和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。因此Parasolid模型文件是十分方便的而且它也是獨(dú)立應(yīng)用發(fā)展的高級(jí)平臺(tái)?；?D的應(yīng)用與Parasolid之間通過(guò)它的3個(gè)界面中的一個(gè)相連接。這些被稱這之為Parasolid 核心界面、模型界面以及底端界面。PK界面和模型界面位于建模系統(tǒng)的頂部，通過(guò)這些方法來(lái)建模和對(duì)實(shí)體進(jìn)行操作以及控制建模的功能。底端界面位于建模窗口的底部。當(dāng)需要執(zhí)行集中數(shù)據(jù)或系統(tǒng)類型操作時(shí)建模者便需要它。它由3個(gè)部分組成：函數(shù)、圖形輸出和外形幾何 ，以下分別對(duì)其作出簡(jiǎn)短的介紹。3.1 KI 和PK界面KI 和PK是供程序員進(jìn)入Parasolid模型里進(jìn)行建模的接口他們是建模功能的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。程序員在他們的程序里稱之為建模功能。因?yàn)镵I不久將被淘汰，所以我們選擇使用PK界面。3.2 函數(shù)函數(shù)是一必須由應(yīng)用程序員編寫(xiě)的功能，當(dāng)數(shù)據(jù)必須被存儲(chǔ)或者提取時(shí)需要使用該功能。當(dāng)使用Parasolid時(shí)，應(yīng)用程序員必須首先決定怎樣管理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，通過(guò)該功能Parasolid輸出該數(shù)據(jù)。通過(guò)該功能轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)通常與寫(xiě)入文件或?qū)С鑫募嘘P(guān)。文件的形式和及存儲(chǔ)位置在寫(xiě)該功能時(shí)被確定。3.3圖形的輸出對(duì)圖形輸出功能是由應(yīng)用程序員所編寫(xiě)的另一種功能。對(duì)需要PK給予功能的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，圖形數(shù)據(jù)是由GO界面輸出的，然后3D數(shù)據(jù)被傳給3D圖像包。OpenGL，是圖形卡片的一個(gè)軟件接口可以為我們提供我們所需的數(shù)據(jù)包。3.4 外形幾何外形幾何學(xué)可以為用戶幾何類型的發(fā)展(例如機(jī)構(gòu)內(nèi)部及表面的曲線)提供功能操作。它通常與在Parasolid內(nèi)的建模標(biāo)準(zhǔn)幾何類型一起使用。4. 使用VC以及微軟公司基金類型的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)(OOP)已無(wú)可爭(zhēng)議地成為軟件開(kāi)發(fā)者的選擇。它是在目前所存在的軟件中最高級(jí)的開(kāi)發(fā)軟件。微軟公司Visual Studio就是這樣的一個(gè)軟件包。它刻劃了許多基于因特網(wǎng)和基于Windows編程用的開(kāi)發(fā)工具。在這些工具中包含有VC以及微軟公司基金種類(MFC)。VC是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)的強(qiáng)有力的開(kāi)發(fā)工具，而MFC是一種基于Windows編程的框架。它以強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)特性和功能性，例如自動(dòng)編碼基于wizard操作，為應(yīng)用程序員提供開(kāi)發(fā)工具。這大大改進(jìn)了生產(chǎn)效率。我們使用的程序的整個(gè)用戶界面是使用VC以及MFC開(kāi)發(fā)出來(lái)的。5. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于3D的使用3D模型的附加應(yīng)用的直接發(fā)展的問(wèn)題正待解決。在最高的水平上它由3個(gè)主要階段組成。首先，必要特征和嵌入式應(yīng)用軟件功能的識(shí)別：第二，應(yīng)用框架的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)；最后，具有合適的開(kāi)發(fā)工具的框架中個(gè)別模件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。5.1 必要軟件的識(shí)別Parasolid作為一種3D建模方法，只提供許多庫(kù)函數(shù)以及3D應(yīng)用開(kāi)發(fā)的基本框架。因此，那些開(kāi)發(fā)者有必要識(shí)別和開(kāi)發(fā)3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中其他的必要設(shè)施。為了識(shí)別所需的設(shè)施，理解兩者之間的差異是很重要。表格1 總結(jié)了3D模型和3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)所提供的主要設(shè)備的差別。其中的一些設(shè)備，例如特征和參數(shù)建模，在耗時(shí)與技術(shù)上都要求有發(fā)展。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的嵌入式軟件不使用源程序中的所有設(shè)備，只通過(guò)開(kāi)發(fā)這些使用低級(jí)3D模型所需要的嵌入式軟件生產(chǎn)單獨(dú)的版本是很有可能的。表格1從第7條到第9是使用基于3D的應(yīng)用發(fā)展Parasolid的必要條件。通過(guò)研究嵌入式的應(yīng)用的必要條件，其他必要的設(shè)備的要求也可以被鑒定。然后提出了該應(yīng)用程序的一個(gè)框架，該框架是基于由Parasolid建模所提供的設(shè)備。5.2 基于3D應(yīng)用的框架對(duì)于由開(kāi)發(fā)的工具和.應(yīng)用的要求所提供的設(shè)備，開(kāi)發(fā)了一種框架。它專門(mén)被設(shè)計(jì)以使單個(gè)編程模件之間的差異最小化。這將導(dǎo)致編程代碼發(fā)生小程度的變化。事實(shí)上，程序代碼使用起來(lái)更加的輕便各更有助于維修，而且將來(lái)的發(fā)展前景也是相當(dāng)好的。這個(gè)框架的概述在圖2里得以說(shuō)明，各種各樣的模件的詳細(xì)情況被在以后的章節(jié)里討論。5.2.1個(gè)基于Windows的用戶界面(A)Parasolid不為程序員提供用戶界面。因此，在每一個(gè)階段基于3D應(yīng)用的發(fā)展將涉及到從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)用戶界面。相關(guān)的必要開(kāi)發(fā)內(nèi)容包含：1. 基于3D的應(yīng)用的環(huán)境設(shè)置和顯示。2. 交互式圖表的接口和全部應(yīng)用功能操作的執(zhí)行程序。5.2.2 3D 開(kāi)發(fā)者(B)圖層的設(shè)置因?yàn)椴煌幕?D的應(yīng)用在不同程度上需要不同的3D設(shè)備，該框架必須為用戶提供這些變量的設(shè)置。一個(gè)3D開(kāi)發(fā)者圖層的設(shè)置(參閱圖2)被概念化來(lái)解決這些變化。這是基于Parasolid模型已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的對(duì)象的庫(kù)函數(shù)或者類別。開(kāi)發(fā)的程度取決于建模的要求情況。圖表一由3D模型和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)所提供的設(shè)施的摘要3D模型和3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)施：1. 基本3D低級(jí)建模和通用功能以及高級(jí)功能和特殊功能；2. 由整個(gè)系統(tǒng)提供的裝配多種庫(kù)函數(shù)；3. 基于特征的建模；4. 不經(jīng)常被提供的參數(shù)建模；5. 系統(tǒng)常提供的低級(jí)建模功能；6. 系統(tǒng)提供的不完全草圖；7. 系統(tǒng)不常提供的交互式用戶界面；8. 系統(tǒng)所提供的三維物體基本概念框架功能和庫(kù)函數(shù)的可視化；9. 系統(tǒng)所提供文件管理系統(tǒng)的基本概念和多個(gè)信息庫(kù)功能的完全發(fā)展。除了要滿足應(yīng)用條件中的變量要求外，3D開(kāi)發(fā)者設(shè)置層也要為非Parasolid開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)編程接口。這樣的一個(gè)接口能也其他基于3D的應(yīng)用的開(kāi)發(fā)者重新使用。3D開(kāi)發(fā)者設(shè)置層基本上由3 個(gè)主要部分組成。他們可分別被用于3D建模和裝配，3D可視化以及3D 數(shù)據(jù)管理。I . 3D建模和裝配 3D建模和裝配模件是所有這3個(gè)部分中最重要和最精心制作的部分。它與由大多數(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供應(yīng)用編程接口(API)相似。該模件由一基于3D對(duì)象或類別的庫(kù)函數(shù)組成，它可用于核心應(yīng)用模件的發(fā)展。大多數(shù)3D應(yīng)用所需要的3D基本的功能的操作性能必須被首先開(kāi)發(fā)出來(lái)?；趩蝹€(gè)基于3D的應(yīng)用所需的條件，其他更多的高級(jí)特性后來(lái)也被增加進(jìn)來(lái)了。II. 3D的可視化。 在三維物體的顯示窗口用戶范圍需要一個(gè)團(tuán)體軟件圖表接口。圖表的輸出以及所選擇的圖表的接口經(jīng)常被在基于3D的應(yīng)用里以及視圖對(duì)象管理和轉(zhuǎn)變之中。為這個(gè)目的而開(kāi)發(fā)了一個(gè)類別庫(kù)函數(shù)。III. 3D 數(shù)據(jù)管理。 3D數(shù)據(jù)管理模件是在函數(shù)之上被開(kāi)發(fā)出來(lái)的。函數(shù)是存在于使存檔以及3D零件文件的進(jìn)入變得容易的Parasolid的模件之中。為此開(kāi)發(fā)了一種使用函數(shù)來(lái)處理的類型選擇器。1. 3D目標(biāo)文件形式；2. 諸如打開(kāi)和保存3D目標(biāo)文件這樣的文件管理操作。5.2.3 應(yīng)用模塊(C)這些是位于3D開(kāi)發(fā)者設(shè)置層和應(yīng)用用戶界面之間存在的基于3D的應(yīng)用模塊。這些模塊的設(shè)計(jì)的主要取決于應(yīng)用的屬性并且相互之間的差別很大。在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)正在進(jìn)行很多有研發(fā)工作主要發(fā)展的工作的大部分被進(jìn)行。然而，研發(fā)的難易主要取決于3D開(kāi)發(fā)者設(shè)置層的能力。5.2.4個(gè)其他軟件模塊(D)通常，基于3D的應(yīng)用可能需要來(lái)自于其他已存軟件模塊或應(yīng)用模塊的功能性操作。因此，諸如此類的連接是可能存在的。在這篇文章的應(yīng)用部分就為這樣的一個(gè)例子加以說(shuō)明了。53 單個(gè)模塊的發(fā)展 在進(jìn)行一個(gè)合適設(shè)計(jì)之前，對(duì)每個(gè)模塊都得進(jìn)行研究和分析，它的開(kāi)發(fā)難易很大程度上取決于所選的框架和開(kāi)發(fā)者設(shè)置層。下一部分說(shuō)明了注射模設(shè)計(jì)的3D模型開(kāi)發(fā)的實(shí)施情況。 6. 實(shí)施情況應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)了基于3D的注射模設(shè)計(jì)。這被通過(guò)使用前面章節(jié)所述的開(kāi)發(fā)者工具獲得的。因?yàn)槟Ｐ突A(chǔ)需要更大范圍的3D功能性操作，包括裝配的生成，所以選用它來(lái)加以說(shuō)明。6.1每個(gè)模塊的要求應(yīng)用框架和所需要的條件對(duì)于識(shí)別開(kāi)發(fā)工作，專門(mén)設(shè)定了了一個(gè)應(yīng)用框架。發(fā)展的工作鑒定。圖3說(shuō)明了基于Windows用戶的模型基礎(chǔ)模塊的詳細(xì)情況。在每個(gè)模件里的詳細(xì)要求在討論如下：6.1.1 Windows NT的用戶界面(A)模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程。模型設(shè)計(jì)者首先從目錄中選擇了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，然后對(duì)模型的尺寸進(jìn)行修改直到所有的條件都得以滿足。因此，為了這個(gè)目的有必要考慮使用交互式用戶界面。使用VC和MFC來(lái)開(kāi)發(fā)基于Windows的界面，它包括：1. 菜單條欄目、菜單項(xiàng)和工具條按鈕的創(chuàng)建、顯示和管理，以便更方便地進(jìn)行應(yīng)用的功能性操作。2. 引導(dǎo)用戶或獲得用戶輸入的對(duì)話框的創(chuàng)建、顯示和管理3. 顯示區(qū)域內(nèi)各種視角的創(chuàng)建、顯示和管理。4. 拖動(dòng)的鼠標(biāo)的作用。5.對(duì)每個(gè)功能的順序操作設(shè)計(jì)。應(yīng)用之后的結(jié)果如圖4中所示，它是一個(gè)典型的其于Windows應(yīng)用的用戶界面。 6.1.2 3D 開(kāi)發(fā)者(B)設(shè)置層對(duì)基于3D模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行分析，然后識(shí)別一下即將開(kāi)發(fā)的模塊。 基于3D模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求如下： 1. 創(chuàng)建初始模型(例如矩形，圓柱，圓錐)；2. 創(chuàng)建圓角和倒角；3. 進(jìn)行布爾運(yùn)算：并集和差集；4. 變換操作：變換和旋轉(zhuǎn)；5. 對(duì)象屬性的管理，諸如名字和顏色；6. 創(chuàng)建引用特征；7. 創(chuàng)建總裝配和子裝配；因?yàn)橐陨线@些應(yīng)用不是那么的廣泛，所以可以開(kāi)了一個(gè)基礎(chǔ)建模集。有了單個(gè)模塊的詳細(xì)開(kāi)發(fā)情況，就可以給開(kāi)發(fā)者設(shè)置層添加更多的功能。每個(gè)模塊的全部要求條件將在以后的章節(jié)加以說(shuō)明。I . 3D建模和裝配 一個(gè)模型基礎(chǔ)基本上是許多組件部件的集合，諸如鍵和螺絲。為了使模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)變得容易，設(shè)計(jì)者必須提供一個(gè)事先已經(jīng)準(zhǔn)備好的模型基礎(chǔ)庫(kù)。通過(guò)選擇特別的尺寸，可以生成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模型基礎(chǔ)件。為了使這些變得容易，識(shí)別和開(kāi)發(fā)了基于3D的功能庫(kù)，該功能與前面6.1.2所提及到的要求條件相對(duì)應(yīng)。正因?yàn)樵摼幋a是面向?qū)ο蟮模谛枰臅r(shí)候，它們很容易被延伸以適應(yīng)其他模型設(shè)計(jì)模塊。II. 3D視圖的可視化 使用圖表的輸出和作為圖表界面的OpenGL所提供的功能共同作用來(lái)為3D的實(shí)體操作開(kāi)發(fā)投影和視圖變換等諸多功能。它們包括：1.用所選擇的顏色給3D堆零部件著色；2. 用所選擇的顏色給3D裝配體著色(圖7和圖8分別用陰影和線框的模式給3D裝配體加以顯示)；3. 用所選擇的顏色在屏幕上給其他3D實(shí)體著色；4. 在模型基礎(chǔ)裝配中用不同的顏色分別給單個(gè)組件著色；5. 交互式視圖變換(諸如旋轉(zhuǎn)，變換和縮放)；6. 裝配樹(shù)顯示和操作。III. 3D 數(shù)據(jù)管理。開(kāi)發(fā)獨(dú)立應(yīng)用程序的好處之一就是它的輕便性，所以采用最大的輕便性打開(kāi)的形式是很重要的。因此以原先的Parasolid文件形式(.xmtFtxt)來(lái)替代新的文件形式。一個(gè)模型基礎(chǔ)件的數(shù)據(jù)管理要求包括如下內(nèi)容：1. 打開(kāi)，保存，另存為和關(guān)閉Parasolid零件文件。2. 打開(kāi)，保存，另存為和關(guān)閉Parasolid裝配文件。3. 輸入和輸出零件文件。6.1.3個(gè)模型基礎(chǔ)模件(C)為了促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)組件的自動(dòng)生成，系統(tǒng)必須提供一個(gè)模型基礎(chǔ)零部件庫(kù), 其尺寸大小取決于目錄中的標(biāo)準(zhǔn)值。為使設(shè)計(jì)容易進(jìn)行，需對(duì)這些尺寸進(jìn)行順序修改，這個(gè)模件詳細(xì)情況將在第6.2部分進(jìn)行討論。6.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)支持(D)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)件需要用將近100個(gè)參數(shù)來(lái)對(duì)單個(gè)組件的尺寸和位置進(jìn)行完全描述。這些參數(shù)的大部分都是相互聯(lián)系的并且可以從其它數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得。因此，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件需要被用來(lái)存儲(chǔ)基于目錄的標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)件的參數(shù)。Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫(kù)形式被使用在MFC里進(jìn)行直接存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。在MFC里使用數(shù)據(jù)存取對(duì)象(DAO)，一套被用作抽取和管理數(shù)據(jù)庫(kù)城相關(guān)參數(shù)的功能。6.2模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的發(fā)展模型基礎(chǔ)模件由3個(gè)主要部分組成，即，模型基礎(chǔ)組件生成、模型基礎(chǔ)裝配生成、模型基礎(chǔ)類選擇和自定義模件。第4個(gè)部分被稱作為模型基礎(chǔ)參數(shù)管理，也是被用來(lái)開(kāi)發(fā)為應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。這些已經(jīng)圖表中5中說(shuō)明了。注注射模設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)部分的細(xì)節(jié)內(nèi)容討論如下：I . 零部件庫(kù)的生成 有了3D開(kāi)發(fā)者設(shè)置層的支持，為模型基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)組件部件被創(chuàng)建和存儲(chǔ)在組件庫(kù)中。通過(guò)規(guī)定合適的尺寸，這些組件部件可以被生成而且可以被模型基礎(chǔ)裝配生成器所使用。II.裝配生成器 使用3D 圖層設(shè)置并將組件庫(kù)生成器各標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)集中并存儲(chǔ)在裝配庫(kù)中。當(dāng)提供從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取特定參數(shù)集時(shí)，由于它得到了特別的參數(shù)支持，所以特定的標(biāo)準(zhǔn)模具基礎(chǔ)裝配可以自動(dòng)地III. 參數(shù)管理者 參數(shù)管理者將模型基礎(chǔ)應(yīng)用模件和數(shù)據(jù)庫(kù)支持連接起來(lái)。當(dāng)一個(gè)特定的標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)被選擇后，它的為模型基礎(chǔ)裝配的相應(yīng)參數(shù)已經(jīng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出來(lái)并且發(fā)送到組件庫(kù)生成器和裝配生成器中。除此以外，參數(shù)管理者也允許用戶為了設(shè)計(jì)的目的而對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改。IV. 模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)者。 模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)者為兩個(gè)主要目的服務(wù)。首先，允許用戶選擇來(lái)自裝配生成器的標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)。其次，通過(guò)允許模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)者修改所選擇的模型基礎(chǔ)的尺寸來(lái)使模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)變得容易。該樣品代碼給那些模型基礎(chǔ)來(lái)生成功能。從圖9中我們可以注意到使用了許多代表模型基礎(chǔ)的參數(shù)的變量的功能， 這是用于裝入那些零部件生成各種各樣的模型基礎(chǔ)零部件的創(chuàng)造。裝配生成器然后使用那些零部件和那些參數(shù)集來(lái)確定模型裝配基礎(chǔ)的創(chuàng)建，正如在3D開(kāi)發(fā)者層設(shè)置外一樣，在樣本程序中沒(méi)有直接被叫作 Parasolid功能的當(dāng)今的模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)用能意識(shí)到在工廠要求設(shè)計(jì)的注射?；A(chǔ)設(shè)計(jì)的全部功能性設(shè)計(jì)情況。因?yàn)槟Ｐ突A(chǔ)是IMOLD模件中的最廣泛應(yīng)用的3D模型，所以它的成功開(kāi)發(fā)意味著開(kāi)發(fā)了一完全基于3D注射模設(shè)計(jì)和裝配應(yīng)用的可行性。7. 結(jié)論高級(jí)編程語(yǔ)言的發(fā)展已經(jīng)允許程序員用參數(shù)來(lái)重新使用編程代碼，該編程代碼存在于象微軟公司基金類型那樣的對(duì)象里。這些強(qiáng)大的特征已經(jīng)使程序員從更多的編程標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的程序和建立用戶界面中分離出來(lái)了。他們現(xiàn)在能夠把精力集中在軟件的核心組成部分，從而增加生產(chǎn)效率。這導(dǎo)致發(fā)展獨(dú)立版本的軟件諸如CAE、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造可行性提高。不過(guò)目前，這種方法是既耗時(shí)的而且技術(shù)要求高。盡管如此，它還是可行的而且前景是非常好的。通過(guò)把幾種高級(jí)的開(kāi)發(fā)者工具結(jié)合起來(lái)，我們已經(jīng)設(shè)法增加了這些工具開(kāi)發(fā)注射模設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力。迄今為止，只有模具設(shè)計(jì)工藝的前三個(gè)階段得以編碼。這給隨后的模型設(shè)計(jì)模件的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。該方法也可以很容易地在包含標(biāo)準(zhǔn)組件設(shè)計(jì)的其他軟件中實(shí)施。這些包括夾具和固定設(shè)備設(shè)計(jì)、冷鑄、和生產(chǎn)產(chǎn)品自動(dòng)化。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告題目：遙控器電池后蓋模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2013年 3月20日1. 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r本階段的主要任務(wù)是完成外文文獻(xiàn)的翻譯，對(duì)塑件進(jìn)行更深層次的分析和理解，包括塑件的幾何特性與物理特性，以及塑件材料的性能等。 通過(guò)以上分析，基本上完成了塑件的二維的裝配圖及三維裝配圖，同時(shí)深刻體會(huì)到Pro/e軟件功能的強(qiáng)大。（1） 進(jìn)一步完善了零件二維圖，如下圖1所示圖1（2） 進(jìn)一步完善了零件三維圖，如下圖2所示：圖2（3） 初步完成了零件的裝配圖，如下圖（3）（4）所示：圖3圖42. 存在問(wèn)題及解決措施首先，不能熟練的運(yùn)用Pro/E軟件，在做裝配圖過(guò)程中總是出現(xiàn)報(bào)警等命令，致使工作無(wú)法正常進(jìn)行。其次對(duì)零件結(jié)構(gòu)的理解還不是很到位等。對(duì)于冷卻系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)了解不到位，這是我模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要的難題。3. 后期工作安排首先要完成裝配圖中冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其次按照畢業(yè)設(shè)計(jì)后期的進(jìn)度，完成自己的任務(wù)。安排如下：（1）10-12周完成零件設(shè)計(jì)的計(jì)算工作，確定裝配圖的具體尺寸；完成全部零件設(shè)計(jì)， （2）13-14周，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 （3）15周，整理資料，準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目：遙控器電池后蓋模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2012年12月25日61. 選題的背景和意義隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢?jiàn)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),受到政府和企業(yè)界的高度重視,發(fā)達(dá)國(guó)家有“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力”之說(shuō),可見(jiàn)其受重視之程度,當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來(lái)越多的人所接受.而塑料注射磨具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產(chǎn)中起著關(guān)鍵的作用 我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高. 在大型模具方面已能生產(chǎn)48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、615 kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的使用大大的提高了我國(guó)模具的設(shè)計(jì)水平和加工能力。目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要軟件有美國(guó)PTC 公司的CAD/ CAE/ CAM集成化系統(tǒng)PRO/ ENGINEER、美國(guó)EDS 公司的CAD/ CAM軟件UG- ,我國(guó)目前的產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀：目前我國(guó)的磨具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類，即專業(yè)模具廠，專門(mén)生產(chǎn)磨具外供；專門(mén)生產(chǎn)模具外供;產(chǎn)品廠的模具分廠或車間,以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù);三資企業(yè)的模具分廠,其組織模式與專業(yè)模具廠相類似,以小而專為主;鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè),與專業(yè)模具廠相類似. 其中以第二類數(shù)量最多,模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70 %以上。近些年來(lái)，由于塑料制品的不斷發(fā)展，對(duì)于塑料模具的要求也在不斷的提高，對(duì)于其用鋼方面也提出了不少的要求，選用不同的鋼材來(lái)制造塑料模具所表現(xiàn)出來(lái)的質(zhì)量和性能也是大不相同的。因此，對(duì)于塑料模具鋼的制造工藝，特別是熱處理工藝也是大不相同的。主要有一下幾種方式：a低碳鋼及低碳合金鋼制模具，：下料-鍛造模坯-退火-機(jī)械粗加工-冷擠壓成形-再結(jié)晶退火-機(jī)械精加工-滲碳-淬火、回火-研磨拋光-裝配。b高合金滲碳鋼制模：下料-鍛造模坯-正火并高溫回火-機(jī)械粗加工-高溫回火-精加工-滲碳-淬火、回火-研磨拋光-裝配。c調(diào)質(zhì)鋼制模具: 下料-鍛造模坯-退火-機(jī)械粗加工-調(diào)質(zhì)-機(jī)械精加工-修整、拋光-裝配.d碳素工具鋼及合金工具鋼制模具: 下料-鍛成模坯-球化退火-機(jī)械粗加工-去應(yīng)力退火-機(jī)械半精加工-機(jī)械精加工-淬火、回火-研磨拋光-裝配.e預(yù)硬鋼制模具: ：下料-改鍛-球化退火-刨或銑六面-預(yù)硬處理（3442HRC）-機(jī)械粗加工-去應(yīng)力退火-機(jī)械精加工-拋光-裝配4。2. 研究目標(biāo)本課題主要研究遙控器電池后蓋注塑模設(shè)計(jì)，了解一些模具行業(yè)的新技術(shù)，并且熟悉并應(yīng)用一些設(shè)計(jì)軟件，為今后從事機(jī)械方面的工作和研究打下一個(gè)較好的基礎(chǔ)。3. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 3.1 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題1) 了解模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及內(nèi)容（包括擬定設(shè)計(jì)方案，確定塑件的工藝和模具類型腔數(shù)、確定成型方法等）；(2)明確模具的分型面，和加熱與冷卻系統(tǒng)等(3)了解應(yīng)用注塑模具的過(guò)程。4 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作4.1 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)：（1）擬定設(shè)計(jì)方案，計(jì)算成型零件的工作尺寸和公差，成型腔壁厚；型芯墊板厚度。（2）模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。（3）確定加熱與冷卻系統(tǒng)（4）模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。（5）對(duì)設(shè)計(jì)中典型模具零件編制零件制造工藝規(guī)程卡片4.2 前期已開(kāi)展工作：（1）明確設(shè)計(jì)要求，查閱文獻(xiàn)，收集相關(guān)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告（2) 零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求分析5. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)）(1)1-4周，下達(dá)任務(wù)書(shū)，收集資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； (2)5-6周，對(duì)給定的塑件進(jìn)行測(cè)繪，繪出塑件零件圖； (3)7-10周，完成方案設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì)，完成外文翻譯、撰寫(xiě)中期報(bào)告，準(zhǔn)備中期答辯； (4)11-15周，完成全部零件設(shè)計(jì)，并對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析，作出模具開(kāi)合圖； （5）6-17周，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 (6)18周，整理資料，準(zhǔn)備答辯。 5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日6 所在系審查意見(jiàn)： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日參考文獻(xiàn)1周永泰。模具工業(yè)2003年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行展望【j】。模具工業(yè)，2003，（1）：57-582 羅繼相. 淺析我國(guó)模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)策J . 模具技術(shù), 2001 ,3 王穎. 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CAD/ CAM/ CAE 技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用J . 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2003 , (1) :85.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：遙控器電池后蓋模具設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2013年5月遙控器電池后蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘要本文詳細(xì)介紹了遙控器電池后蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，共分十四節(jié)，主要包括：塑件材料的分析與設(shè)計(jì)方案的論證；注塑機(jī)的選擇；模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；成型零件的設(shè)計(jì)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。 本次設(shè)計(jì)為一模兩腔，塑件材料選用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（即工程材料ABS），澆口形式選用了側(cè)澆口，模具結(jié)構(gòu)為直接分型推桿推出機(jī)構(gòu)。通過(guò)以下計(jì)算和設(shè)計(jì)是可行的，并可以應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)一種塑料遙控器電池后蓋進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。本文先介紹了注射模具國(guó)內(nèi)外的發(fā)現(xiàn)狀況及發(fā)展趨勢(shì)，其次介紹了注射成型原理和工藝過(guò)程；根據(jù)塑件要求選擇合適的注塑機(jī)，進(jìn)而選擇合適的澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)；通過(guò)計(jì)算，對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)和側(cè)向分形與抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該模具的凸凹模均采用嵌入式的型腔和型芯，精度高，節(jié)省材料，改善了模具加工的工藝性，降低了模具的生產(chǎn)成本。該模具采用單分型面設(shè)計(jì)，通過(guò)滑塊和斜導(dǎo)柱實(shí)現(xiàn)開(kāi)合模動(dòng)作，模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠。塑件能順利脫模，該模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，模具的制造成本低。成型的殼體塑件質(zhì)量合格穩(wěn)定，使塑件質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和使用要求。關(guān)鍵詞：遙控器電池后蓋；注塑模具；側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；脫模機(jī)構(gòu)The Design of the Telecontroller Injection MoldAbstract This paper introduced the design of telecontroller,and consisted 14 parts.Mainly include analysis of plastic material and argumentation of design project; selecting injection machine; devising mold structure;devising molding parts; devising oriented framework; devising stripping framework; devising side parting and pulling framework. The mold is consisted of two cavities. The plastic material select acrylonitrile butadiene-styrene copolymer (i.e.engineering material ABS). The sprue form choose a side gate, die structure for direct classification-push rod pushing mechanism.By the following calculation and design is feasible, and can be applied to practical production. The design is mainly remote control battery cover of a plastic mold design. This paper first describes the situation and development trend of the injection mold found at home and abroad, followed by injection molding principle and process; plastic parts require the injection molding machine, and then select the appropriate gating system and cooling system;, oriented agencies, stripping agencies and lateral fractal design core-pulling mechanism.The mold punch and die are embedded in the cavity and core, high precision, material savings, improved mold process, reducing the cost of production of the mold. The mold with a single parting surface design, mold opening and closing action slider and Bevel Pillar, the mold movement is smooth and reliable. Plastic parts smooth stripping overall structure of the mold design, mold manufacturing costs low. The molding of the plastic parts of the housing of acceptable quality and stability, so that the quality of plastic parts comply with the design and use requirements.Key Words: telecontroller; Injection Mold; Devising Side Parting; Devising Oriented Framework; Pulling FrameworkVI主要符號(hào)表 額定鎖模力 模腔壓力 安全系數(shù) 最小模具厚度 最大模具 塑件尺寸誤差 塑料的最大收縮率 塑料的最小收縮率 塑件尺寸 塑料的平均收縮率 塑料的公差 模具制造公差 型腔許用變形量 型腔材料的彈性模量 型腔材料的需用壓力 脫模斜度 摩擦系數(shù) 脫模力 推桿長(zhǎng)度系數(shù) 總脫模力 應(yīng)力 屈服極限目 錄1緒論1 1.1題目背景1 1.2題目國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況1 1.3中國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距2 1.4塑料模具發(fā)展走勢(shì)22塑件材料分析與方案論證4 2.1塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析4 2.2ABS的注射成型工藝4 2.3塑件收縮率與模具尺寸的關(guān)系6 2.4方案論證73注射機(jī)的選擇11 3.1確定零件的體積11 3.2選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)11 3.2.1注射機(jī)的類型11 3.2.2注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)12 3.2.3注塑機(jī)的校核134模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15 4.1澆注系統(tǒng)15 4.1.1澆注系統(tǒng)的作用15 4.1.2澆注系統(tǒng)布置15 4.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)15 4.2.1澆口套的設(shè)計(jì)：15 4.2.2冷料井設(shè)計(jì)17 4.2.3分流道的設(shè)計(jì)18 4.3澆口設(shè)計(jì)18 4.3.1澆口的類型19 4.3.2澆口的位置195成型零件設(shè)計(jì)20 5.1分型面的設(shè)計(jì)20 5.2成型零件應(yīng)具備的性能21 5.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21 5.3.1凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21 5.3.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21 5.4成型零件工作尺寸計(jì)算22 5.4.1影響塑件尺寸和精度的因素22 5.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算23 5.4.3成形型腔壁厚的計(jì)算256導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27 6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用27 6.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27 6.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)27 6.2.2導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)28 6.2.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì)287脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)30 7.1脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成30 7.1.1脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則30 7.1.2脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)30 7.1.3脫模機(jī)構(gòu)的分類30 7.2脫模力的計(jì)算31 7.3簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)31 7.3.1頂桿脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)31 7.3.2頂桿的形狀32 7.3.3頂桿強(qiáng)度的計(jì)算32 7.4復(fù)位裝置338側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)34 8.1側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類34 8.2斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)34 8.2.1斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)34 8.3斜導(dǎo)柱的計(jì)算35 8.3.1抽拔力的計(jì)算35 8.3.2抽芯距的計(jì)算35 8.4斜滑塊的設(shè)計(jì)36 8.5開(kāi)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)379排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3810溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39 10.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用39 10.1.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求39 10.1.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)塑件質(zhì)量的影響39 10.2冷卻系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)40 10.2.1模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則40 10.2.2模具冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4111塑料模具用鋼42 11.1注塑模材料應(yīng)具備的要求42 11.2模具材料選用的一般原則42 11.3本模具所選鋼材及熱處理4212模具工作過(guò)程4413模具的可行性分析44 13.1本模具的特點(diǎn)45 13.2市場(chǎng)效益及經(jīng)濟(jì)效益分析4514總結(jié)46參考文獻(xiàn)47致謝48畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明49畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明50附錄511 緒論1 緒論1.1題目背景塑料注射模具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產(chǎn)中起著關(guān)鍵的作用。塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠家在2934英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國(guó)CV公司的CADS5、美國(guó)Delta cam公司的CADS5、美國(guó)Delta cam公司的Doct5、日本HZS公司的 CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech等1。整體來(lái)看，中國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大的進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低擋塑料模具卻供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中高檔塑料模具也有供過(guò)于求的趨勢(shì)。1.2題目國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況加入WTO，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來(lái)更多的機(jī)會(huì)，由于中國(guó)塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，有些甚至只有國(guó)外價(jià)格的1513。加入WTO后，國(guó)外同類產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)沖擊不大，而中國(guó)中低檔模具的出口量則加大;在高精模具方面，加入WTO前本來(lái)就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來(lái)了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來(lái)中國(guó)建廠，帶來(lái)國(guó)外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)中國(guó)的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作。雖然近幾年模具出口增幅大于進(jìn)口增幅，但所增加絕對(duì)量仍是進(jìn)口大于出口，至使模具外貿(mào)逆差逐年增大。這一狀況在2006年已得到改善，逆差略有減57畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）少。模具外貿(mào)逆差增大主要有兩方面原因：一是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來(lái)了對(duì)模具的旺盛需求，有些高檔模具國(guó)內(nèi)實(shí)在生產(chǎn)不了，只好進(jìn)口；但確實(shí)也有一些模具國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)，也可以進(jìn)口。這與中國(guó)現(xiàn)行的關(guān)稅政策及項(xiàng)目審批制度有關(guān)。二是對(duì)模具出口鼓勵(lì)不夠。現(xiàn)在模具與其它機(jī)電產(chǎn)品一樣，出口退稅率只有13，而未達(dá)174。從市場(chǎng)情況來(lái)看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展那些技術(shù)含量高的大型、精密、復(fù)雜、壽命高的模具，并大力開(kāi)發(fā)國(guó)際市場(chǎng)，發(fā)展出口模具。隨著中國(guó)塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，中國(guó)塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來(lái)幾年年增長(zhǎng)率仍將保持20左右的水平。近年來(lái)，港資、臺(tái)資、外資在中國(guó)大陸發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量自產(chǎn)自用塑料模具無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能進(jìn)入上述統(tǒng)計(jì)之中。在科技發(fā)展中，人是第一要素，因此我們特別注意人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國(guó)模具工業(yè)一個(gè)完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時(shí)代即將到來(lái)。1.3中國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距面對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與高質(zhì)量制品的挑戰(zhàn)，中國(guó)塑模企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測(cè)以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國(guó)際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問(wèn)題。并且也要注意當(dāng)前整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)（產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈）。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求，我們必須學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，改善我們操作和管理方面的各種問(wèn)題。1.4塑料模具發(fā)展走勢(shì)塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。為了滿足市場(chǎng)需要，未來(lái)的塑料模具無(wú)論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代步伐。展望未來(lái)，下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。 （1）超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 （2）多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 （3為各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 （4）模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 （7）各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 （8）逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 （9）熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 （10）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 （11） 在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來(lái)。即，今后的模具，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料選用、制造工藝及模具修復(fù)和報(bào)廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來(lái)越考慮其節(jié)約資源、重復(fù)使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向2 塑件材料分析與方案論證2 塑件材料分析與方案論證2.1塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析塑件（遙控器電池后蓋）模型圖：圖2.1 塑件圖（1）塑件材料的選擇選用ABS（即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）色調(diào)：淺象牙色不透明生產(chǎn)批量：大批量。（2）塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析 A.結(jié)構(gòu)分析塑件為插座類零件，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于需要與另外的塑件相互配合以及在中間安裝導(dǎo)電部分，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為插座類零件，因此對(duì)表面粗糙度要求不高。B.工藝性分析精度等級(jí)：采用4級(jí)低精度2.2ABS的注射成型工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（1）注射成型工藝過(guò)程預(yù)烘裝入料斗預(yù)塑化注射裝置準(zhǔn)備注射注射保壓冷卻脫模塑件送下工序清理模具、涂脫模劑合模注射 （2）ABS的注射成型工藝參數(shù)6a. 注射機(jī)：螺桿式b. 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（選30）c. 預(yù)熱和干燥：溫度（） 8085 時(shí)間 (h) 23d. 密度（g/cm）:1.021.08e. 材料收縮率（%）：0.30.6（選0.5%）f. 料筒溫度（）：前段 200210 中段 210230 后段 180200 g. 噴嘴溫度（）：180190h. 模具溫度（）：5070i. 注射壓力（MPa）：7090j. 成形時(shí)間（S）： 注射時(shí)間 35 保壓時(shí)間 1530 冷卻時(shí)間 1530 總周期 4070k.后處理：方法 紅外線燈、烘箱 溫度（） 70 時(shí)間（h） 24l.保壓力（MPa）：5070 （3）ABS性能分析A.使用性能：綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降；抗拉強(qiáng)度可達(dá)3550MPa，收縮率在0.4%0.8%之間。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸對(duì)ABS幾乎無(wú)影響。尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，且著色性良好，可得到色彩鮮艷的各色制品。ABS的另一重要特點(diǎn)是其表面可以電鍍、噴漆、印刷、真空鍍膜和繪畫(huà)，使其美觀好看。7 B.成型性能：無(wú)定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250 左右比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取 5060，要求光澤及耐熱型料宜取 6080；注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180230，注射壓力為 130150MPa，螺桿式注塑機(jī)則取 160220，70100MPa為宜。易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)斜流的阻力，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。ABS在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1以上。在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。 C.ABS的主要用途 ABS具有優(yōu)良的綜合性能，因此應(yīng)用十分廣泛，它可以制作多種機(jī)械零件，如齒輪、軸承、泵葉輪、把手、汽車零件等，還在家用電器方面得到了非常廣泛的應(yīng)用，如電視機(jī)、收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等的殼體，以及電鍍旋鈕，電話機(jī)殼體、聽(tīng)筒、孔盤(pán)等。ABS還可制作汽車上的擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等；它還可以用來(lái)制作文體用品，玩具、樂(lè)器、郵箱、食品包裝容器、家具、噴霧器等。7 （4）ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70左右熱變形溫度約為93）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。2.3塑件收縮率與模具尺寸的關(guān)系注塑件脫模后的尺寸要比模具零件的相應(yīng)尺寸小。這是由于注塑成型過(guò)程中熔融塑料產(chǎn)生收縮造成的。成型塑件的收縮率是一個(gè)與多種因素有關(guān)的量。通常，塑料的收縮率是有生產(chǎn)廠家按照某一實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)給定的成型工藝，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后給出一個(gè)取值范圍。實(shí)際過(guò)程中的成型工藝不可能完全與實(shí)驗(yàn)條件相同，因此，對(duì)具體的塑件，要根據(jù)其成型工藝選擇收縮率范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)闹?，一般是取塑件收縮率的平均值。在選擇塑件收縮率值時(shí)要注意，厚壁塑件（壁厚在3mm以上）按給定收縮率范圍的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在1mm以下）按給定收縮綠范圍的下限取值。成型收縮率與模具和塑件尺寸有下述關(guān)系式 （2.1）式中，k為成型收縮率；為模具尺寸（mm）；為塑件尺寸（mm）。（1）成型塑件尺寸及精度成型塑件尺寸包括型腔尺寸、型芯尺寸，以及中心距尺寸。成型塑件的尺寸不僅與塑件尺寸和公差有關(guān)，而且還與塑料收縮率和收縮誤差、模具磨磨損量和模具制造精度有關(guān)。在計(jì)算成型塑件尺寸時(shí)，還必須注意以下幾點(diǎn)。 A.塑件在成型過(guò)程中，分型面處會(huì)產(chǎn)生飛邊，飛邊的產(chǎn)生會(huì)影響塑件的高度尺寸，因而在計(jì)算模具成型塑件深度尺寸時(shí)，要減去飛邊的厚度。B.在計(jì)算塑件是收縮時(shí)，一般是取平均值收縮率進(jìn)行計(jì)算。如果塑件實(shí)際收縮率為收縮率范圍的上限或下限值，則為了防止收縮超差，可預(yù)先按下列關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)算：對(duì)正公差尺寸 （2.2）對(duì)負(fù)公差尺寸 （2.3）對(duì)正負(fù)公差尺寸 （2.4）式中，為塑件公差（mm）；為模具制造公差（mm），一般?。?/61/4）；D為成型軸類零件的模具型腔尺寸（mm）；d為成型孔類零件的模具型芯尺寸（mm）；L 為模具中心距尺寸（mm）；max為塑件收縮率上限值；min為塑件收縮率下限值。當(dāng)塑件有較大的金屬軸或金屬套嵌件時(shí)，其成型尺寸計(jì)算應(yīng)從外形尺寸減去金屬軸或金屬嵌件尺寸后再乘以收縮率。2.4方案論證方案一：采用強(qiáng)制脫模，其澆口套和澆口設(shè)在定模固定板上。方案二：采用彈簧抽芯，型芯將由大小不同的三對(duì)鑲塊組成，由鑲塊組成的型芯結(jié)構(gòu)內(nèi)部是空心的，空心部分加一頂桿。在鎖模力解除后，頂桿抽出，在彈簧力的作用下，型芯鑲塊向里運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)脫模。 方案三：采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，其澆口設(shè)置在動(dòng)模板上，用推桿實(shí)現(xiàn)脫模，且效率高。方案一采用強(qiáng)制脫模，雖然模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較，但是塑件容易產(chǎn)生變形或者破壞。方案二采用彈簧抽芯機(jī)構(gòu)，由于彈簧存在一定的擰緊力，使鑲塊中間的頂桿運(yùn)動(dòng)受阻。方案三采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，效率高。采用點(diǎn)澆口。圖2.3 模具二維裝配圖8. 定模座板 2.墊塊 3.動(dòng)模緊固螺釘 4.動(dòng)模墊板 5.型芯固定板6.型腔固定板 7.定模座板8.定模緊固螺釘 9.定位圈 10.澆口套 11.型腔鑲塊 12.塑件 13.定位圈固定螺釘 14.斜導(dǎo)柱1 15.側(cè)抽芯1 16.斜楔1定位銷 17.斜楔1緊固螺釘 18.滑塊1 19.型芯鑲塊 20. 拉料桿 21.推件桿 22.推桿固定板 23.推桿螺釘 24.推桿墊板 25.回程桿 26.回程桿彈簧 27.支撐釘 28.型腔固定板 29.導(dǎo)柱30.滑塊2 31.定模定位銷 32.導(dǎo)套 33.側(cè)抽芯2 34.壓板 35.壓板螺釘36.斜導(dǎo)柱2 37.動(dòng)模定位銷 3 注塑機(jī)的選擇3 注塑機(jī)的選擇3.1確定零件的體積a. 零件的基本參數(shù) 一模兩腔, =118mm ，=32mm， =11mmb. 零件的體積 由Pro/e軟件計(jì)算出塑件體積：=8.49cm c. 損失的體積 考慮飛邊及流道損失，選取澆口及流道損失=3cmV= =+=8.49+3=11.49cmd. 塑件的總體積 因塑料的體積與壓縮率有關(guān)，故所需體積為：=V=211.49=22.98cm。在加工過(guò)程中考慮到塑料的利用率, 取利用系數(shù) K=0.8。故注射成型機(jī)最大注射量V0應(yīng)大于或等于/ K及V0/ K=22.98/0.8=28.752cm3.2選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)3.2.1注射機(jī)的類型不同的注射成型方法，對(duì)注射機(jī)的要求及裝配位置是不同的。用于注射成型的設(shè)備有：通用注射機(jī)、熱固性塑料注射機(jī)、特種注射成型工藝用注射機(jī)等類別。通用注射機(jī)主要用于熱塑性塑料注射成型，是一類應(yīng)用很廣泛是的注塑機(jī)。在這種注塑機(jī)上加上特定的輔助設(shè)施，可以用于熱流道注射成型、氣體輔助注射成型、多級(jí)注射成型等。熱固性塑料注射機(jī)用于熱固性塑料注射成型，在其上面添加流道的溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)，或在鎖模機(jī)構(gòu)上加上二次合模系統(tǒng)，可用于熱固性塑料冷流道注射成型或熱固性塑料壓鑄成型。特種注射機(jī)有很多，如動(dòng)力熔融注射機(jī)、排氣注射機(jī)、結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射機(jī)、BMC注射機(jī)、液態(tài)注射機(jī)、反應(yīng)注射機(jī)等，它們主要用于不同的特種注射成型工藝13。就本課題而言，主要用的是通用注射機(jī)。通用注射機(jī)按分類方式不同，有多種形式： a. 按注射機(jī)的注射方向和模具的開(kāi)合方向，可分為三類。(1) 臥式注射機(jī) 這種注射機(jī)成型物料的注射方向與合模機(jī)構(gòu)開(kāi)合方向均沿水平方向。其特點(diǎn)是重心低、穩(wěn)定，加熱、操作及維修均很方便，塑件推出后可自行脫落，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。其缺點(diǎn)是模具安裝較麻煩，嵌件放入模具有傾斜和脫落的可能，機(jī)床占地面積較大。目前，大、中型注射機(jī)一般采用這種形畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）式。(2) 立式注射機(jī) 成型物料的注射方向與合模機(jī)構(gòu)開(kāi)合方向均垂直于地面。其主要有點(diǎn)是占地面積小，安裝和拆卸模具方便，安裝嵌件較容易。缺點(diǎn)是重心高、不穩(wěn)定，加料較困難，推出的塑件要人工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。這種機(jī)型一般為小型的，最大注射量在60g以下。(3) 角式注射機(jī) 成型物料的注射方向與合模機(jī)構(gòu)開(kāi)合方向相互垂直，又成為直角式注射機(jī)。目前國(guó)內(nèi)使用最多的角式注射機(jī)采用沿水平方向開(kāi)合模，沿垂直方向注射。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于自制。主要缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確可靠地控制注射壓力、保壓壓力和鎖模力，模具受沖擊和震動(dòng)較大。 b. 按注射裝置分類，可分為三類。 (1) 螺桿式 以同一螺桿來(lái)實(shí)現(xiàn)成型物料的塑化和注射。它能使成型物料的混煉塑化均勻，無(wú)材料滯留，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但壓力損失較大，是當(dāng)前使用較廣泛的機(jī) 型。(2) 柱塞式 以加熱料筒、分流梳和柱塞來(lái)實(shí)現(xiàn)成型物料的塑化和注射。它構(gòu)造簡(jiǎn)單，適合于小型塑件的成型，但材料滯留嚴(yán)重，壓力損失大。(3) 螺桿預(yù)塑化型 這是雙料筒形式，螺桿、料筒進(jìn)行塑化，柱塞、料筒進(jìn)行注射。它能使塑化均勻，計(jì)量準(zhǔn)確，適合與精密成型。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料滯留大。c. 按鎖模裝置分類，可分為兩類(1) 直壓式 以液壓缸直接鎖模。這種形式調(diào)整、保壓都較容易，但能量消耗大。 (2) 肘拐式 以連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鎖模，常與液壓缸一起組合使用。它可以實(shí)現(xiàn)高速合模，鎖?？煽?，產(chǎn)品不易實(shí)現(xiàn)飛邊，但調(diào)整復(fù)雜，需要經(jīng)常保養(yǎng)14。綜上所述，根據(jù)注射容積、注射壓力、鎖模力初選注射機(jī)型號(hào)為 XS-ZS-22。3.2.2注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表3.1所示表3.1注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)工程注射量/ mm330螺桿直徑 / mm25注射壓力/Mpa117鎖模力/kN250最大成型面積/ mm290模板最大行程/ mm160模具最大厚度/mm180模具最小厚度/mm60模板尺寸ab/mm250280拉桿空間a或ab/mm235定位圈尺寸/mm115頂出形式/mm兩側(cè)頂出中心距70生產(chǎn)廠家上海塑機(jī)廠噴嘴圓弧半徑/mm12噴嘴孔徑/mm43.2.3注塑機(jī)的校核 a. 最大注塑量效核 材料的利用率為56/85=0.66，符合注塑機(jī)利用率在0.30.80的要求。 b. 注射壓力的效核 所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS塑件的注塑壓力一般要求為50100MPa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。 c. 模力效核 選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開(kāi)模力，不然模具分型面要分開(kāi)而會(huì)產(chǎn)生溢料。注射時(shí)產(chǎn)生的型腔壓力對(duì)柱塞式注射機(jī)因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的70%40%；而有預(yù)塑裝置的注射機(jī)及螺桿式注射機(jī)壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對(duì)不同流動(dòng)性的塑料，噴嘴和模具結(jié)構(gòu)形式。其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá)6080N/mm2, 經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)則型腔壓力一般約為2550N/mm2 15。鎖模力和成形面積的關(guān)系有下式確定：P鎖P腔A/1000 式中鎖模力（kN）； 型腔壓力，一般去4050N/mm2; A 澆道、進(jìn)料口和塑件的投影面積（厘米）。取= 45kN/ mm2所以注塑機(jī)的鎖模力符合要求。d. 模具厚度校核 初定模具厚度為176mm，在該注塑機(jī)要求的厚度范圍(60180mm)之內(nèi)。e. 模具安裝尺寸校核 模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具多采用此法），模具動(dòng)定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。f. 開(kāi)模行程的效核 開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。其開(kāi)模行程按下式效核: (3.2) 式中 S 為注塑機(jī)的最大行程，mm； H1 為塑件的脫模距離, mm; H2 為包括流道在內(nèi)的塑件高度, mm 所以上式成立，即該注塑機(jī)的開(kāi)模行程符合要求。由以上對(duì)各參數(shù)的校核可知該注塑機(jī)符合要求。4 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注射機(jī)噴嘴到型腔的必經(jīng)通道，它直接關(guān)系到成型的難易和塑件的質(zhì)量，是注射模設(shè)計(jì)中的重要組成部分。4.1.1澆注系統(tǒng)的作用 澆注系統(tǒng)的作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序地填充到型腔中去，且把壓力充分地傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的塑件。對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是：a. 對(duì)模腔的填充迅速有序；b. 可同時(shí)充滿各個(gè)型腔；c. 對(duì)熱量和壓力損失較?。籨. 盡可能消耗較少的塑料；e. 能夠使型腔順利排氣；f. 澆注道凝料容易與塑料分離或切除；g. 不會(huì)使冷料進(jìn)入型腔；澆口痕跡對(duì)塑料外觀影響很小。4.1.2澆注系統(tǒng)布置在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種類型，一般以平衡式為宜。 澆注系統(tǒng)無(wú)論是平衡或非平衡布置，型腔均應(yīng)與模板中心對(duì)稱。使型腔和流道的投影中心與注射機(jī)鎖模力中心重合，避免注射時(shí)產(chǎn)生附加的傾側(cè)力矩。4.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 流道系統(tǒng)包括主流道、分流道和冷料井以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4.2.1澆口套的設(shè)計(jì)： 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙大約為0.0050.15mm，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形。主澆道的設(shè)計(jì)：主澆道與注射機(jī)噴嘴在同一軸心線上。在立式或臥式注射機(jī)用模具中，主流道垂直與分型面。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）a. 主流道一般設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角一般為，流動(dòng)性差的可取，內(nèi)壁表面粗糙度，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利的拔出。 b. 為使塑料熔體完全進(jìn)入主流道而不溢出，主流道與注射機(jī)噴嘴的對(duì)接處應(yīng)做成球面凹坑。凹坑深度取。 c. 由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，襯套一般選用碳素工具鋼，如T8A、T10A 等，熱處理要求。主流道襯套的結(jié)構(gòu)如下圖4.1所示，其中圖（a）結(jié)構(gòu)是將定位圈與主流道襯套做成一體，常用于小型模具；圖（b）用螺釘把定位圈與定模板連接，將主流道襯套壓住，防止主流道襯套因受熔體的反壓力而脫出；圖（c）結(jié)構(gòu)是在定位圈的下端面做出一凸臺(tái)，利用注射機(jī)的固定板把定位圈和主流道襯套壓住。主流道襯套與定模板的配合可采用。 （a） （b） （c） 1主流道襯套 2定模板 3定位圈 圖4.1 主流道襯套的結(jié)構(gòu)形式 d. 為減少塑料熔體充模時(shí)的壓力損失和塑料損耗，應(yīng)盡量縮短主流道的長(zhǎng)度，一般主流道的控制在60mm以內(nèi)。為減少料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，主流道的出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑r=。主流道的出口端面應(yīng)與定模分型面齊平，以免出現(xiàn)溢料16。 本次設(shè)計(jì)的澆口套的二維圖和三維圖如下圖4.2和圖4.3所示： 圖4.2 澆口套二維圖 圖4.3澆口套三維圖 （4.1）主流道直徑的經(jīng)驗(yàn)公式為式中 主流道大頭直徑，mm； 流經(jīng)主流道的熔體體積（包括各個(gè)型腔、各級(jí)分流道、主流道以及冷料穴的容積），mm； 因熔體材料而異的常數(shù)，查手冊(cè)得PC的K=1.5。則取D=10mm。噴嘴孔徑為4mm，噴嘴球面半徑為12mm 圖4.3 定位圈二維圖 圖4.4定位圈三維圖本次設(shè)計(jì)的定位圈的二維圖和三維圖下圖4.2和圖4.3所示 4.2.2冷料井設(shè)計(jì)冷料井的位置在正對(duì)主澆道的動(dòng)模上，一般處于分流道的末端，它的作用是將物料前端的“冷料”收集起來(lái)，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。開(kāi)模時(shí)冷料井能起到將主流道的冷凝料拉出的作用，冷料井的直徑比應(yīng)比主流道的大端直徑稍微大一些。冷料井的形式有帶Z形拉料勾的冷料井；帶球頭形拉料的冷料井；倒錐形冷料井等。17本方案采用的是帶Z形拉料桿。拉料桿的二維結(jié)構(gòu)和三維結(jié)構(gòu)如下圖4.5和圖4.6所示 圖4.5 拉料桿二維圖 圖4.6拉料桿三維圖4.2.3分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融材料過(guò)渡和轉(zhuǎn)向。在単型腔模具中可不設(shè)置分流道，在多型腔模具中均設(shè)置分流道，且常由一級(jí)分流道和二級(jí)分流道共同完成。要求滿足熔融料流壓力損失小，容積最小。 分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形及巨型等。為減小分流道內(nèi)的壓力損失，希望分流道截面面積要大，為減少散熱，又希望分流道表面積要小。流道長(zhǎng)度宜短，因?yàn)殚L(zhǎng)的流道不但會(huì)造成壓力損失，不利于生產(chǎn)，同時(shí)也浪費(fèi)材料；但過(guò)短，產(chǎn)品的殘余應(yīng)力增大，并且容易產(chǎn)生飛邊。澆道的截面積越大，壓力的損失越小；澆道的表面積越小，熱量的損失越小。用澆道的截面積和表面積的比值來(lái)表示澆道的效率，效率越高，澆道的設(shè)計(jì)越合理17。 對(duì)于壁厚小于mm，重量在200g以下的塑件，可用下述經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑（此時(shí)算出的分流道直徑僅限于3.29.5mm）：(4.2) 式中 D為-分流道的直徑，mm； W為-塑件的質(zhì)量，g（此零件為5g）； L為-分流道的長(zhǎng)度，mm（約為90）；所以D3mm。4.3澆口設(shè)計(jì)4.3.1澆口的類型 a. 直接澆口 熔融塑料直接從主流道進(jìn)入模具型腔； b. 側(cè)澆口 開(kāi)設(shè)在型腔的側(cè)面，與型腔和分流到相連，其橫截面形狀一般為矩形； c. 搭接式澆口 d. 扇形澆口 e. 帶有調(diào)整片的澆口 f. 盤(pán)壯澆口 g. 環(huán)壯澆口 h. 膜片澆口i. 點(diǎn)澆口 j. 潛伏式澆 綜合考慮塑件的形狀及材料表面的切料點(diǎn)，并且可以通過(guò)一次分型得出塑件，決定該模具的分流道設(shè)在動(dòng)模型板上，采用半圓形流道，且澆口采用側(cè)澆口。本模具采用的側(cè)澆口，其優(yōu)點(diǎn)是澆口形狀簡(jiǎn)單，尺寸容易準(zhǔn)確控制，通常用于除聚碳酸脂外的所有塑膠材料。側(cè)澆口的缺點(diǎn)是產(chǎn)品表面有澆口瑕疵，須切斷澆道。4.3.2澆口的位置 澆口的位置對(duì)塑件的質(zhì)量有極大的影響，澆口的位置選擇時(shí)應(yīng)遵循如下原則：a. 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件較厚的部位，以利于熔體流動(dòng)，型腔的排氣和塑料的補(bǔ)塑，避免塑件產(chǎn)生縮孔或表面凹陷； b. 澆口的設(shè)置應(yīng)避免塑件表面產(chǎn)生熔接痕，影響塑件的外觀；c. 澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔的各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置；d. 澆口應(yīng)設(shè)置在有利于排出型腔中的氣體的位置；e. 澆口應(yīng)設(shè)計(jì)在能避免塑件表面產(chǎn)生熔接痕的部位；f. 模具的型芯細(xì)小時(shí)，澆口設(shè)計(jì)應(yīng)注意不能使熔融塑料直接沖擊型芯，以免型芯被沖擊變形。g. 澆口不要設(shè)置在塑件使用中的承受彎曲載荷和沖擊載荷的部位18。5 成型零件設(shè)計(jì)5 成型零件設(shè)計(jì)注射模具閉合時(shí)，成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔，成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸、和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需克服與塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、甚至幾十萬(wàn)次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高雅容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。5.1分型面的設(shè)計(jì)模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面的設(shè)計(jì)在注射模的設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)重要的位置，分型面的設(shè)計(jì)合理與否直接影響到塑件的質(zhì)量；模具的整體機(jī)構(gòu)；工藝操作的困難程度及模具的制造成本。常見(jiàn)的取出區(qū)間的主分型面，與開(kāi)模方向垂直。也有采用與開(kāi)模方向一致的側(cè)向主分型面。分型面大都是平面，也有曲面或臺(tái)階面。分型面的選擇原則：a. 分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，只有這樣才能使塑件從模具中順利地脫模，這是最根本的一條原則。b. 分型面的選擇應(yīng)考慮有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，模具開(kāi)模后塑件應(yīng)停留在動(dòng)模一邊，以便塑件順利脫模。c. 分型面的選擇要保證塑件的進(jìn)度要求，塑件光畫(huà)的表面不應(yīng)設(shè)計(jì)分型面，以避免影響外觀質(zhì)量；塑件中要求同軸度的部分要放在分型面的同一側(cè)，以保證塑件同軸度的要求。d. 分型面的選擇還應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽拔距，由于模具側(cè)向分型是由機(jī)械分型機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，所以抽拔距都比較小，選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯和分型距離長(zhǎng)的方向置于開(kāi)模的方向，將小抽拔距作為側(cè)向分型或抽芯。e. 分型面作為主要的排氣渠道，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在熔融塑料的流動(dòng)末端，以便于模具型腔內(nèi)氣體的排出。f. 選擇分型面時(shí)應(yīng)使模具零件易于加工，減小機(jī)加工的難度，要使模具加工工藝最簡(jiǎn)單。鑒于以上要求，本模具的分型面設(shè)在動(dòng)定模的結(jié)合面處，此處為塑件截面尺畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）寸最大的部位，是該塑件分型面的一個(gè)好的選擇19。5.2成型零件應(yīng)具備的性能由于成型零件的質(zhì)量直接影響到塑件的質(zhì)量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備一下性能：a. 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。b. 具有足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損。c. 具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。d. 零件的加工性能好，可淬性良好，熱處理變形小。e. 成型部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。5.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模也稱為型腔，是成型塑件表面形狀的模具零部件。按結(jié)構(gòu)不同可分為五種：a. 整體式凹模 它是由整塊材料加工制成。整體式凹模的強(qiáng)度高，成型的塑表面光滑無(wú)痕跡，但模具加工困難，熱處理變形大，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，適用于中小型簡(jiǎn)單模具。b. 整體嵌入式凹模 經(jīng)常應(yīng)用于多型腔模具，凹模常加工成帶臺(tái)階的鑲塊，從凹模固定板下部嵌入，或者凹模與凸模固定板采用過(guò)盈配合，用螺釘連接在固定板上，凹模如果是回轉(zhuǎn)體，還需要銷釘或平鍵定位止轉(zhuǎn)。整體嵌入式凹模加工和安裝容易，熱處理變形小，便于凹模損壞時(shí)的更換和維修，成型后的塑件如有毛刺扥缺陷時(shí)，有利于脫模和后處理。c. 鑲嵌式凹模 有的模具采用局部鑲嵌式凹模，對(duì)于大型模具或形狀復(fù)雜的模具，為了便于機(jī)械加工或熱處理，而采用大面積鑲嵌式凹模。局部鑲嵌的凹模一般都是凹模的易損部分或難于加工成型的部分，凹模鑲嵌的配合表面要磨平、拋光，以減少塑件成型時(shí)的表面毛刺，保證塑件表面質(zhì)量。d. 四壁拼合式凹模 弱國(guó)矩形凹模巨大且復(fù)雜，可將底部和四壁分別加工，經(jīng)研磨后嵌入模套，側(cè)壁之間采用扣鎖連接，以保證連接的準(zhǔn)確性。e. 拼塊式凹模 對(duì)于有側(cè)凹的圓形塑件要采用側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，以便塑件順利從凹模取出，凹模可有兩塊或多塊拼合而成。本模具為外形復(fù)雜且型腔較多的中小型塑件，故采用嵌入式凹模。5.3.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯是成型塑件內(nèi)表面的模具零件，根據(jù)成型情況不同，型芯可分為一下結(jié)構(gòu)形式：a. 整體型芯 整體型芯是在型芯固定板或型腔上直接加工出型芯，這種型芯結(jié)構(gòu)牢固，成型的塑件質(zhì)量好，但模具的加工難度大，適用于內(nèi)形簡(jiǎn)單、深度不大的型芯設(shè)計(jì)。b. 鑲嵌式型芯 在多型腔模具中常常將型芯加工成帶臺(tái)階的型芯，鑲嵌到型芯固定板上，如型芯為回轉(zhuǎn)體且有不對(duì)稱凹槽或凸起，需要加銷釘定位止轉(zhuǎn)。當(dāng)型芯細(xì)小時(shí)，可采用過(guò)盈配合，鉚接或樹(shù)脂粘結(jié)的方法將型芯與固定板連接起來(lái)。 c. 組合式型芯 對(duì)于形狀較為復(fù)雜的型芯通常用兩個(gè)或多個(gè)型芯共同組合而成，這種方法可以講復(fù)雜型芯簡(jiǎn)單化，使加工難度降低，也有利于型芯的拋光。它需求各型芯配合面要平整，與型芯固定板的配合要緊密，不要是用銷釘或螺釘固定連接21。型芯結(jié)構(gòu)同型腔結(jié)構(gòu)類似，亦采用嵌入式凸模。5.4成型零件工作尺寸計(jì)算注塑模成型零件工作尺寸，是指成型零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進(jìn)行尺寸檢測(cè)和使用。因此，塑料制品的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮物料的成型收縮率等眾多因素的影響。成型零件的工作尺寸主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形的長(zhǎng)度和寬度尺寸）、型腔的深度和型芯的高度尺寸、型腔（型芯）與型腔（型芯）的位置尺寸等。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸、精度來(lái)確定模具成型零件的工作尺寸和精度。5.4.1影響塑件尺寸和精度的因素（5.1） a. 成型收縮率 塑料成型后的收縮率與塑料的材料、塑件的結(jié)構(gòu)、模具的結(jié)構(gòu)以及成型的工藝條件等因素有關(guān)，因此，在實(shí)際工作中，成型收縮率的波動(dòng)很大，從而引起塑料尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為： 式中 塑料收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差，mm； 塑料的最大收縮率，%； 塑料的最小收縮率，%； 塑件尺寸，mm。一般情況，由成型收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以內(nèi)。 b. 模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成型零件的制造誤差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困難，制造成本和加工周期也會(huì)加大加長(zhǎng)。實(shí)踐證明，如果模具成型零件的制造誤差在IT7IT8級(jí)之間，成型零件的制造公差占塑件尺尺寸公差的1/3。 c. 模具成型零件的磨損 模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新拋光等，均可造成模具成型零件尺寸的變化，凹?；蛐颓怀叽缱兇?，凸?；蛐托境叽缱冃　＿@種由于磨損造成的模具成型零件尺寸的變化值與塑件的產(chǎn)量、塑料原料及模具都有關(guān)系，當(dāng)塑件產(chǎn)量較大時(shí)，模具表面耐磨性要好（如采用高硬度材料，模具表面鍍硬金屬層，表面滲氮處理等）。對(duì)于中小塑件，模具的成型零件最大磨損可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成型零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6以下。d. 模具安裝配合的誤差 模具的成型零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差應(yīng)不影響模具成形零件的尺寸精度和位置精度22。5.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(5.2) 在計(jì)算成型零件工作尺寸時(shí)要用到塑料的平均收縮率S。平均收縮率S的計(jì)算用到公式 公式中-塑料的最大收縮率； -塑料的最小收縮率。1 型腔徑向尺寸的計(jì)算(5.3) 其中，-塑件的最大尺寸； -塑件的平均收縮率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，2 型腔深度尺寸的計(jì)算(5.4) 其中,-塑件的最大高度； -塑件的平均收縮率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，