挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì)【CAD】

挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì)【CAD】,CAD,挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì)【CAD】,挖掘機(jī),智能,操作,箱體,注塑,模具設(shè)計(jì)  任 務(wù) 書 1． 背景： 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在各個(gè)工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有極大的優(yōu)越性。 挖掘機(jī)在工程建設(shè)和搶險(xiǎn)救災(zāi)中用于挖掘、裝卸、起重、打樁、夯土、破碎、拆除等多種作業(yè)。挖掘機(jī)的控制部分放置在操縱箱中，回轉(zhuǎn)、挖掘、裝卸動(dòng)作靠控制操縱箱前側(cè)的先導(dǎo)手柄完成。傳統(tǒng)挖掘機(jī)操縱箱缺少智能控制的功能設(shè)置，不能滿足挖機(jī)在危險(xiǎn)環(huán)境下工作的產(chǎn)品升級(jí)換代需求。操縱箱箱體需要根據(jù)智能控制需求，改變其形態(tài)。本課題根據(jù)挖掘機(jī)智能操作箱箱體要求，進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)和仿真。 2． 內(nèi)容和要求： 要求學(xué)生具備材料成型及控制工程專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的查閱文獻(xiàn)、閱讀外文文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)處理的能力，應(yīng)用Pro/E或UG設(shè)計(jì)軟件，對(duì)挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì)，在Pro/E中建立挖掘機(jī)智能操縱箱模具數(shù)字模型與動(dòng)作仿真。 內(nèi)容： 1、cad建模 2、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)； 3、布置型腔； 4、選擇分型面； 5、確定脫模方式： 6、注塑機(jī)的選用 工作量要求： 1、開題報(bào)告一份； 2、外文翻譯一篇（5000字以上，要求翻譯內(nèi)容與畢業(yè)論文課題有關(guān)）； 3、畢業(yè)論文一份（要求中、英文摘要，且中文摘要400字左右；正文15000字以上，零件圖與裝配圖一套）； 4、主要參考?文獻(xiàn)不少于15篇（包括2篇以上外文文獻(xiàn)）。 3．主要參考文獻(xiàn)： [1] 甄瑞麟，磨具制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005-1 [2] Dong Mei Jiao，F(xiàn)ang Deng，Wei Min Yang. Design of Injection Mold and Research of Process for Plastic Parts Based on CAE Analysis[J]. Trans Tech，2017-7-17. [3] 李維，模具設(shè)計(jì)師（注塑模）[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2009-9 [4] 彭建聲，秦曉剛.模具技術(shù)問答[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. [5] 趙蓓蓓.初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].科技資訊,2009(34). [6] 歐圣雅.冷沖壓與塑料成型機(jī)械. [J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999-12 [7] Noah S. Nelson，Steven R. Buchman，Albert J. Shih [J]. Emerald, 2017-1. [8] 劉平平.注塑模自動(dòng)分模技術(shù)研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué), 2009. [9] 房顏明. 注塑模具的標(biāo)準(zhǔn)化探討與其自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究[J].科技展望,2017-02-10. [10] 張?zhí)m英.注塑成型模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2017-01-01. [11] Chung Ming Tan. An Innovative Compression Mold Design for Manufacture of Reel Mower Helical Blades[J]. Trans Tech，2016. [12] Ulf Bruder. Mold Design and Product Quality[M]. Elsevier Inc，2015. [13] Jerry M. Fischer. Causes of Molded-Part Variation[M]. Elsevier Inc,2003. [14] 田光輝，林紅旗.模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京大學(xué)出版社，2015-01. [15] 鄭崢.沖壓注塑成型設(shè)備[M].北京：北京理工大學(xué)出版社,2010-12 [16]袁小會(huì)，肖志余，劉金鐵，《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》與PROE課程銜接研究[J].教育教學(xué)論壇，2015 4． 進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)： 第一周：深入了解畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)及任務(wù)書； 第二周：完成開題報(bào)告； 第三周：搜集素材； 第四周：翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)； 第五周：初步構(gòu)設(shè)并確定設(shè)計(jì)方案。完成裝配圖草圖的繪制。 第六周：計(jì)算確定各零件基本尺寸。 第七周：繪制總裝配圖。 第八周：繪制總裝配圖 第九周：編寫設(shè)計(jì)說明書 第十周：編寫設(shè)計(jì)說明書 第十一周：繪制零件圖 第十二周：修訂初稿 第十三周：完成答辯 教研室審查意見： 室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日 開題報(bào)告 課題名稱 操縱箱結(jié)構(gòu)件沖壓模具設(shè)計(jì) 課題來源 A.教師科研 課題類型 應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)）研究類 1．選題的背景及意義： 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在各個(gè)工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有極大的優(yōu)越性。 挖掘機(jī)在工程建設(shè)和搶險(xiǎn)救災(zāi)中用于挖掘、裝卸、起重、打樁、夯土、破碎、拆除等多種作業(yè)。挖掘機(jī)的控制部分放置在操縱箱中，回轉(zhuǎn)、挖掘、裝卸動(dòng)作靠控制操縱箱前側(cè)的先導(dǎo)手柄完成。傳統(tǒng)挖掘機(jī)操縱箱缺少智能控制的功能設(shè)置，不能滿足挖機(jī)在危險(xiǎn)環(huán)境下工作的產(chǎn)品升級(jí)換代需求。操縱箱箱體需要根據(jù)智能控制需求，改變其形態(tài)。本課題根據(jù)挖掘機(jī)智能操作箱箱體要求，進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)和仿真。 2．研究?jī)?nèi)容擬解決的主要問題： 應(yīng)用UG設(shè)計(jì)軟件，對(duì)挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì)，在UG中建立挖掘機(jī)智能操縱箱模具數(shù)字模型與動(dòng)作仿真。 擬解決的主要問題： 1、cad建模 2、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)； 3、布置型腔； 4、選擇分型面； 5、確定脫模方式： 6、注塑機(jī)的選用 3．研究方法技術(shù)路線： 研究方法技術(shù)路線： （1）.根據(jù)所選挖掘前導(dǎo)到操縱箱體進(jìn)行塑件的工藝性分析，其中包括對(duì)塑件原材料的分析、尺寸精度的分析、表面質(zhì)量分析、結(jié)構(gòu)工藝性分析等。 （2）.成型設(shè)備選擇，計(jì)算注塑模的尺寸，校核注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)。 （3）.采用cad模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)來制作三維模型，進(jìn)行挖掘機(jī)前導(dǎo)操縱箱的各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和各種制模方案的制定。用cad模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供的MoldWizard來創(chuàng)建分型線、分型面和曲面補(bǔ)片。使用HB_MOULD加載模架及其零部件 （4）.在ADAMS中進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。 （5）.繪制模具裝配圖和零件圖。 4．研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃： 總體安排和進(jìn)度計(jì)劃： 第一周：深入了解畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)及任務(wù)書； 第二周：完成開題報(bào)告； 第三周：搜集素材； 第四周：翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)； 第五周：初步構(gòu)設(shè)并確定設(shè)計(jì)方案。完成裝配圖草圖的繪制。 第六周：計(jì)算確定各零件基本尺寸。 第七周：繪制總裝配圖。 第八周：繪制總裝配圖 第九周：編寫設(shè)計(jì)說明書 第十周：編寫設(shè)計(jì)說明書 第十一周：繪制零件圖 第十二周：修訂初稿 第十三周：完成答辯 5．主要參考文獻(xiàn)： [1] 甄瑞麟，磨具制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005-1 [2] Dong Mei Jiao，F(xiàn)ang Deng，Wei Min Yang. Design of Injection Mold and Research of Process for Plastic Parts Based on CAE Analysis[J]. Trans Tech，2017-7-17. [3] 李維，模具設(shè)計(jì)師（注塑模）[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2009-9 [4] 彭建聲，秦曉剛.模具技術(shù)問答[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. [5] 趙蓓蓓.初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].科技資訊,2009(34). [6] 歐圣雅.冷沖壓與塑料成型機(jī)械. [J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999-12 [7] Noah S. Nelson，Steven R. Buchman，Albert J. Shih [J]. Emerald, 2017-1. [8] 劉平平.注塑模自動(dòng)分模技術(shù)研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué), 2009. [9] 房顏明. 注塑模具的標(biāo)準(zhǔn)化探討與其自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究[J].科技展望,2017-02-10. [10] 張?zhí)m英.注塑成型模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2017-01-01. [11] Chung Ming Tan. An Innovative Compression Mold Design for Manufacture of Reel Mower Helical Blades[J]. Trans Tech，2016. [12] Ulf Bruder. Mold Design and Product Quality[M]. Elsevier Inc，2015. [13] Jerry M. Fischer. Causes of Molded-Part Variation[M]. Elsevier Inc,2003. [14] 田光輝，林紅旗.模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京大學(xué)出版社，2015-01. [15] 鄭崢.沖壓注塑成型設(shè)備[M].北京：北京理工大學(xué)出版社,2010-12 [16]袁小會(huì)，肖志余，劉金鐵，《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》與PROE課程銜接研究[J].教育教學(xué)論壇，2015 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見： 通過，同意開題 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院意見： 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日 10 密級(jí)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì) EXCAVATOR INTELLIGENT OPERATION BOX BODY INJECTION MOLD DESIGN 學(xué)生姓名潘胤石學(xué)號(hào) 20140603118 班級(jí) 14材控1 指導(dǎo)教師夏曉雷專業(yè)名稱材料成型及控制工程 學(xué)院名稱機(jī)電工程學(xué)院 2018年 5月 26日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和“集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。中 本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期：國(guó)年月日徐州工程學(xué)院畢業(yè)論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的畢業(yè)論文的知識(shí)知 產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)網(wǎng) 據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文。 ” 大 學(xué) 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在各個(gè)工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品生對(duì)模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)論 （CAD）技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面，都具有極大的優(yōu)越性。 挖掘機(jī)在工程建設(shè)和搶險(xiǎn)救災(zāi)中用于挖掘、裝卸、起重、打樁、夯土、破碎、拆除等多種作業(yè)。挖掘機(jī)的控制部分放置文在操縱箱中，回轉(zhuǎn)、挖掘、裝卸動(dòng)作靠控制操縱箱前側(cè)的先導(dǎo)手柄完成。傳統(tǒng)挖掘機(jī)操縱箱缺少智能控制的功能設(shè)置，不能滿 足挖機(jī)在危險(xiǎn)環(huán)境下工作的產(chǎn)品升級(jí)換代需求。操縱箱箱體需要根據(jù)智能控制需求，改變其形態(tài)。本課題根據(jù)挖掘機(jī)智能操作 檢 箱箱體要求，進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)和仿真。 測(cè) 挖掘機(jī)在工程建設(shè)和搶險(xiǎn)救災(zāi)中用于挖掘、裝卸、起重、打樁、夯土、破碎、拆除等多種作業(yè)。挖掘機(jī)的控制部分放置 在操縱箱中，回轉(zhuǎn)、挖掘、裝卸動(dòng)作靠控制操縱箱前側(cè)的先導(dǎo)手柄完成。傳統(tǒng)挖掘機(jī)操縱箱缺少智能控制的功能設(shè)置，不能滿足挖機(jī)在危險(xiǎn)環(huán)境下工作的產(chǎn)品升級(jí)換代需求。操縱箱箱體需要根據(jù)智能控制需求，改變其形態(tài)。本課題根據(jù)挖掘機(jī)智能操作系 統(tǒng) Abstract Die is an important process equipment for the production of various industrial products. With the rapid development of the plastics industry and the promotion and application of plastic products in various industrial sectors, the requirements of the products on the moulds are also getting higher and higher, and traditional mould design methods can no longer be adapted. Today's request. Compared with the traditional mold design, computer-aided design (CAD) technology has great advantages in terms of improving productivity, ensuring product quality, reducing costs, and reducing labor intensity. Excavators are used for excavation, loading and unloading, lifting, piling, rammed earth, crushing, demolition and other operations in construction and emergency rescue operations. The control part of the excavator is placed in the control box. The rotation, excavation and loading and unloading operations are accomplished by controlling the front handle of the control box. The traditional excavator control box lacks intelligent control function settings and cannot meet the upgrading requirements of excavators working in hazardous environments. Manipulating the cabinet box requires changing its form according to the needs of intelligent control. This topic carries out the design and simulation of the injection mold according to the requirements of the excavator's intelligent operation box. - 3 - Keywords Injection mold Computer Aided Design 目錄 摘要 ………………………I Abstract ………………………II 目錄 ………………………1 1.緒論 ………………………3 1.1 選題的背景及意義 ………………………3 1.2 外國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………3 1.3 我國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………3 1.4 我國(guó)模具的發(fā)展前景 ………………………4 1.5 注塑機(jī)的發(fā)展歷史 ………………………4 1.6 建模軟件AUTOCAD介紹 ………………………5 2.箱體工藝性分析 ………………………6 2.1 確認(rèn)箱體的設(shè)計(jì)要求 ………………………6 2.2 注塑件材料分析 ………………………6 2.3 “ 注塑件結(jié)構(gòu)工藝分析 ………………………8 2.4 中 注塑模具工藝參數(shù) ………………………8 2.5注塑粗糙度分析 ………………………9 國(guó) 2.6分析注塑件的精度等級(jí) ………………………9 2.7初步選定塑料注射機(jī)的規(guī)格和型號(hào) ………………………9 知 3.確定型腔形式 ………………………10 網(wǎng) 3.1型腔的選擇 ………………………11 ” 3.1.1整體式型腔 ………………………11 3.1.2組合式型腔 ………………………11 大 3.2型腔的設(shè)計(jì) ………………………11 學(xué) 4.分型面的選擇 ………………………14 5.設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) ………………………16 生 5.1 主流道設(shè)計(jì) ………………………16 5.2分流道的設(shè)計(jì)和布置 ………………………17 論 5.3 澆口的設(shè)計(jì)和布置 ………………………17 5.4 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………17 文 5.5 計(jì)算水道的直徑 ………………………19 6.確定注塑件的脫模方式 ………………………21 6.1 設(shè)計(jì)注塑件脫模裝置 ………………………21 檢 測(cè) 6.2 確定注塑件的推出方式 ………………………21 6.3 計(jì)算注塑件的脫模力 ………………………21 系 6.3.1計(jì)算注塑件芯脫的模力 ………………………22 6.4 確定模具推桿的尺寸 ………………………23 統(tǒng) 7 .校核注射設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù) ………………………24 7.1校核注塑件注射量 ………………………24 7.2校核注射機(jī)的注射壓力 ………………………24 7.3校核鎖模力 ………………………24 7.4校核模具具體尺寸 ………………………24 7.4.1校核模具的長(zhǎng)寬高 ………………………24 7.4.2校核模具定位圈的直徑 ………………………25 8 .繪制模具零件圖和裝配圖 ………………………26 結(jié)論 ………………………28 致謝 ………………………31 參考文獻(xiàn) ………………………32 1.緒論 1.1 選題的背景及意義 模具是用來生產(chǎn)大批量同形產(chǎn)品的必須工具，是工業(yè)生產(chǎn)的必須工藝用品。注塑模具是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。用模具生產(chǎn)的 - 4 - 產(chǎn)品，具有很高的生產(chǎn)效率，優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量，相對(duì)較低的成本并且節(jié)約原料，對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)中非常重要的工業(yè)手段和發(fā)展方向，因此注塑模具工業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有非常積極的作用。 根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在電器、日用品、玩具等輕工業(yè)行業(yè)中，將近90的零件是依靠注塑模具生產(chǎn)的，在交通工具制造業(yè)，農(nóng)用機(jī)制造業(yè)等行業(yè)中，注塑模具所占比例也非常高。自20世紀(jì)80年代以來，在美國(guó)、日本、歐證等發(fā)達(dá)國(guó)家中，模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)逐漸超過機(jī)床行業(yè)，并且差距還在不斷擴(kuò)大，可見模具行業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有舉足輕重的地位。 1.2 外國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外的注塑模具發(fā)展比較早，和國(guó)內(nèi)相比也更為先進(jìn)成熟?，F(xiàn)在的注塑行業(yè)主要向著高效率，多工位，全自動(dòng)，低成本發(fā)展。例如WP公司成功組合了雙螺桿聚合物玻纖混練技術(shù)和活塞注塑成型技術(shù)組合，讓多相體系共混和注塑過程可以同時(shí)完成，極大地提高了生產(chǎn)效率。In-shot公司開發(fā)的子母螺桿雙色同時(shí)高精度注塑技術(shù)。這套設(shè)備有一個(gè)機(jī)筒，倆個(gè)字母螺桿和倆套傳動(dòng)系統(tǒng)組成。這個(gè)子母螺桿非常特殊，由大螺桿的空腔作為小螺桿的機(jī)筒，這倆個(gè)螺桿運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，注塑的結(jié)構(gòu)也相對(duì)的比較簡(jiǎn)單，這樣可以有效的降低共塑注塑的設(shè)備成本。英國(guó)Delcam公司的系列軟件就包括了曲面/實(shí)體幾何造型，復(fù)雜形體工程圖樣，塑料模具設(shè)計(jì)，工業(yè)設(shè)計(jì)的渲染和復(fù)雜形體的CAM，藝術(shù)造型，逆向工程和復(fù)雜形體測(cè)量。這種高度集成的軟件，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可以提供極大的便利，一個(gè)軟件完成設(shè)計(jì)到檢查的一系列的完整工藝流程，提高生產(chǎn)效率。像這樣的高效率軟件還有很多，包括我們常用的PRO/E、UG等都是由國(guó)外公司開發(fā)的軟件，可以說從軟件到硬件，國(guó)外注塑模具生產(chǎn)都全面領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)。 1.3 我國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀“相比而言，國(guó)內(nèi)的塑料模具生產(chǎn)就比國(guó)外落后得多了，大部分企業(yè)使用的是單型腔模具，其中簡(jiǎn)單單型腔更是占到總模中 具數(shù)量的70%以上，在中小企業(yè)重，這個(gè)比例還會(huì)更高。一模多腔的精密復(fù)雜注塑模，多色塑料注射模具已經(jīng)開始逐漸普及并發(fā)展，但是很多精密模具還是需要進(jìn)口。雖然如此，我國(guó)的注塑模具畢竟已經(jīng)發(fā)展了半個(gè)多世紀(jì)了，已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)步國(guó) 和一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累，雖然和國(guó)外上百年的工業(yè)積累還是存在明顯的差距，但是得看到，我國(guó)注塑模具和國(guó)外的差距，正變 知 得越來越小，這是非常值得肯定的。塑料模具產(chǎn)值約占國(guó)內(nèi)模具行業(yè)總產(chǎn)值的30%，年均增速約為13%左右。模具平均壽命低 網(wǎng) 于100萬(wàn)次，模具最高壽命超過1億次，精度在1微米左右，和國(guó)際上平均壽命5000萬(wàn)次，最高壽命8億次，我國(guó)處在90年代末 的國(guó)際一線水平，而且國(guó)內(nèi)技術(shù)水平差距也很大。沿海發(fā)達(dá)地區(qū)和內(nèi)陸相比，存在很大的差距。 1.4 我國(guó)模具的發(fā)展前景 ” 大 我國(guó)現(xiàn)代注塑模具行業(yè)的發(fā)展是十分快速的。現(xiàn)代企業(yè)對(duì)注塑模具專業(yè)人才的需求量非常大，很多企業(yè)開出了優(yōu)厚的條 件就是為了吸引人才并留住人才。自從義務(wù)教育普及完成后，普通的工人都具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。加上高等教育的普及，普通人才的數(shù)量大大增加，這也造成了現(xiàn)在企業(yè)越來越不缺普通人才，而對(duì)高端人才的需求缺日益旺盛，現(xiàn)在的注塑模具行業(yè)正學(xué)快速發(fā)展，正是投身本行業(yè)的好時(shí)機(jī)。只要能夠用心鉆研認(rèn)真學(xué)習(xí)，踏實(shí)工作，就可以在這個(gè)行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值[]。 本都遠(yuǎn)低于注塑模具，所以注塑模具行業(yè)受到了不小的沖擊，而國(guó)內(nèi)的注塑模具精度普遍不高，導(dǎo)致和3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量差 模具行業(yè)正面臨著專業(yè)化與高精度化的轉(zhuǎn)型。隨著現(xiàn)在3D生打印技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，已經(jīng)在產(chǎn)率和精度上拉近了和注塑模具的差距，外加開模的制造和維護(hù)成本非常高昂，而3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)成本只有打印機(jī)本身，無(wú)論是靈活性還是初期成論 距小，更是成為國(guó)內(nèi)注塑模具行業(yè)遇到的老大難問題。于此同時(shí)，注塑生產(chǎn)作為一種污染較大的行業(yè)，政府對(duì)高污染行業(yè)的限文制只會(huì)變得越來越嚴(yán)格。對(duì)后期排污的處理的限制也會(huì)越來越多，也會(huì)增加工業(yè)生產(chǎn)的成本，這對(duì)注塑行業(yè)是非常不利。所以注塑行業(yè)想要發(fā)展，必須走向技術(shù)導(dǎo)向，提高精度、提高生產(chǎn)效率、降低廢料率提高材料利用率是未來注塑模具行業(yè)的必然發(fā)檢展趨勢(shì)，所以高端人才對(duì)于模具行業(yè)正變得越來越不可或缺甚至成為這個(gè)行業(yè)的主導(dǎo)。 隨著仿真技術(shù)的出現(xiàn)并且逐步發(fā)展至今，現(xiàn)代仿真技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達(dá)了，用模擬仿真軟件模擬產(chǎn)品，不需要實(shí)際生產(chǎn)就能測(cè)了解產(chǎn)品的大致質(zhì)量，對(duì)于開模成本極為高昂的注塑行業(yè)來說，這無(wú)疑減少了生產(chǎn)成本，可以降低產(chǎn)品價(jià)格而帶來更多的利潤(rùn) ]。俗話說的好，好馬配好鞍，在技術(shù)手段日新月異，在軟件功能日漸完善的今天，用于生產(chǎn)的硬件設(shè)備也需要升級(jí)換代來匹 系 配生產(chǎn)軟件，加工機(jī)械的自動(dòng)化，集成化，一體化是必然趨勢(shì)，在購(gòu)買國(guó)外成熟產(chǎn)品的同時(shí)，也要研發(fā)屬于我們自己的拳頭產(chǎn) 品，倆手都要抓，倆手都要硬。 統(tǒng) 1.5 注塑機(jī)的發(fā)展歷史 從20世紀(jì)50年代推出的螺桿式塑料注塑機(jī)到現(xiàn)在，已經(jīng)有將近70年的歷史了。注塑機(jī)剛推出時(shí)，鎖模力大概在1000到 5000牛頓之間，注射量也比較小，主流機(jī)型大約在50-2000G區(qū)間。到了70年代，隨著工程塑料的普及，特別是汽車，家電行 業(yè)的需求的大量增加，使得大型注塑機(jī)得到快速發(fā)展，并且數(shù)量也開始增加。1980年美國(guó)有140臺(tái)左右的10000KN以上鎖模力的大型注塑機(jī)在生產(chǎn)，然而只過了5年也就是1985年，這個(gè)數(shù)字就變成了500多臺(tái)，可見塑料行業(yè)的發(fā)展有多快速。 在我國(guó)注冊(cè)生產(chǎn)注塑機(jī)的的廠家大約有90多家。注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有：立式注塑機(jī)和臥式注塑機(jī)，也可以根據(jù)精度分成普通注塑機(jī)和精密性注塑機(jī)。 目前我國(guó)注塑加工的注射量在50—52000G，鎖模力在200-40000N 與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還存在巨大的差距，但是差距正在逐漸縮小。注塑加工的產(chǎn)品主要分為：熱固性塑料，熱塑性塑料和橡膠。從加工的制品來說，分為單色，雙色塑料[]。 注塑機(jī)是我國(guó)和國(guó)外先進(jìn)水平差距最小的塑料行業(yè)機(jī)械同時(shí)也是發(fā)展的最快的塑料機(jī)械，但是在大型、專用，特殊，高精度塑料生產(chǎn)加工領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)仍產(chǎn)處于空白，外加3D打印技術(shù)的崛起，注塑機(jī)行業(yè)的利潤(rùn)空間和行業(yè)環(huán)境正面臨的嚴(yán)峻的考研，這也是留給新一代注塑方面人才的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。 - 5 - 圖1-1 注塑機(jī)模型 1.6 建模軟件AUTOCAD介紹 AutoCAD是Autodesk公司在1982年開發(fā)出來的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD常常用于二維制圖、基本三維制圖還有文檔 設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在CAD就是最常用也最基礎(chǔ)的制圖設(shè)計(jì)軟件。AutoCAD的用戶界面非常簡(jiǎn)潔方面，通過使用菜單或命令就可以完成各種操作。CAD最大的便利就在于它可以同時(shí)處理多個(gè)文檔，多個(gè)文件。這種操作模式可以讓剛剛接觸這個(gè)軟件的人，也能夠進(jìn)行一些復(fù)雜的操作，完成自己的設(shè)計(jì)，而對(duì)于可以熟練使用本款軟件的人，則可以非?？焖俚耐瓿勺约合胍M(jìn)行的操作，達(dá)到設(shè)計(jì)的高效率，為實(shí)際的生產(chǎn)提供便利以及效率。 CAD還有一大特點(diǎn)就是，使用者不需要學(xué)會(huì)編程，就可以使用本軟件完成制圖，因此CAD被廣泛應(yīng)用于土木工程，建筑 設(shè)計(jì)，裝飾裝潢設(shè)計(jì)，工業(yè)繪圖，電子加工業(yè)，服裝家具設(shè)計(jì)等多領(lǐng)域。在現(xiàn)在，三維設(shè)計(jì)軟件如PRO/E UG開始逐漸普及并替代CAD，但是CAD仍然是一款基礎(chǔ)并且實(shí)用的設(shè)計(jì)軟件。 2.箱體工藝性分析 2.1 確認(rèn)箱體的設(shè)計(jì)要求 圖2-1 箱體零件CAD圖 通過查閱資料，先設(shè)計(jì)出箱體零件，設(shè)計(jì)出的箱體零件如圖2-1所示，箱體的顏色為灰黑色。該注塑件的用處主要是收納 挖掘機(jī)操縱桿，所以對(duì)該零件的表面質(zhì)量要求不是很高，但是該箱體需要承受一定的重量所以不允許存在毛刺，氣泡等缺陷影 響正常工作和零件壽命。該注塑件屬于中型零件，在和箱蓋零件配合時(shí)要求配合精密，注塑件壁厚最大為7mm，最小為 5mm。 “ 中 2.2 注塑件材料分析 選擇的注塑材料為ABS，也就是我們俗稱的工程塑料。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯而S則代表苯乙烯。所以ABS塑 國(guó) 料就是上述三種單元組成的三元共聚物。這三種單元的含量是不固定的，可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品需要的性能來調(diào)配三種單元的比例 。比如A丙烯腈就具有增大塑料硬度，耐磨性，提高耐腐蝕性等作用。B丁二烯可以使塑料制品變得更強(qiáng)強(qiáng)韌，而S苯乙烯則具 知 有改善塑料電性能的特性。ABS塑料在機(jī)械、汽車飛機(jī)輪船制造、紡織等行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用就是因?yàn)锳BS是一種造價(jià)低廉，性能 優(yōu)良，用途廣泛的塑料[]。 網(wǎng) ” 大部分的ABS塑料是無(wú)毒的，不透水，但能略微透過水蒸氣，并且吸水率很低，在室溫條件下浸水一年，吸水率不會(huì)超過 大 1%并且物理性能不會(huì)起任何變化。ABS樹脂制品表面可以進(jìn)行打磨和拋光處理，所以ABS塑料可以用于生產(chǎn)對(duì)表面光潔程度 要求高的產(chǎn)品，這是很多別的塑料做不到。 學(xué) 圖2-2 ASB原料 ABS擁有良好的的物理性能和機(jī)械性能，良好的抗沖擊性能和尺寸的穩(wěn)定性。電性能優(yōu)良、較好的耐磨性、抗腐蝕性。 生 成品加工和機(jī)械加工性能好，便于加工和二次加工，加工成本低。ABS塑料耐水、耐酸和堿類的腐蝕同時(shí)ABS塑料不溶于大部 分醇類和烴類溶劑，但是溶于醛、酮、酯以及某些氯代烴中。同時(shí)ABS塑料的熱變形溫度比較低，耐熱性比較差。當(dāng)溫度達(dá)到 論 220度以上是，ABS塑料就會(huì)開始融化，當(dāng)溫度繼續(xù)上升到250度以上時(shí)，ABS塑料就會(huì)開始熱分解，所以加工ABS塑料時(shí)溫 度一定要嚴(yán)格控制，不能讓ABS塑料發(fā)生熱分解。 文 檢 查閱模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知[] ABS工程塑料的密度在1030-1070KG/M-3，模具溫度在50-80攝氏度左右，收縮率為0.3-0.8%，收縮 率極低，最大不溢料間隙為0.04MM，ABS注塑件的尺寸精度為5-6級(jí) 測(cè) 系 表2-1 ABS的性能參數(shù) 性能數(shù)據(jù) 統(tǒng) 工作溫度（） 50-80 密度（g/cm3） 1.05-1.07 收縮率（%） 0.3-0.7 吸水 0.3-0.6 熔點(diǎn)（） 220-240 抗拉強(qiáng)度（MPa） 40-50 壓縮強(qiáng)度（MPa） 18-36 彎曲強(qiáng)度（MPa） 820 彎曲彈性模量（GPa） 1.5 拉伸彈性模量（GPa） 2.0 硬度 R62～R86 物理結(jié)構(gòu)非結(jié)晶的線性結(jié)構(gòu)。 化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高，耐化學(xué)腐蝕 2.3 注塑件結(jié)構(gòu)工藝分析 由圖2-1可以知道，注塑件的形狀近似為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)寬高分別為516mm，150mm和408mm。壁厚為5-7mm。箱體頂開有 - 6 - 1個(gè)大長(zhǎng)方形槽，1個(gè)小圓形槽和7個(gè)小長(zhǎng)方形槽。箱體體積大，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單所以采用單分型面。 2.4 注塑模具工藝參數(shù) 查閱《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[]，可確定ABS工程塑料的注塑工藝參數(shù)如下: 注射機(jī)的類型：螺桿式注射機(jī) 螺桿旋轉(zhuǎn)速度： 噴嘴的形式：直通式 噴嘴的溫度： 料筒前端溫度： 料筒中端溫度： 料筒后端溫度： 模具溫度： 注射壓力： 保壓力： “ 注射時(shí)間： 保壓時(shí)間： 中 冷卻時(shí)間： 國(guó) 成型周期： 以上數(shù)據(jù)是理論上的數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)實(shí)際過程中，可以根據(jù)時(shí)間情況進(jìn)行修改以完成實(shí)際生產(chǎn)。 2.5注塑粗糙度分析 知 產(chǎn)品用來收納挖掘機(jī)操縱箱內(nèi)各個(gè)零件以及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所以外表平整即可。因此產(chǎn)品表面的粗糙度Ra=3.2，這個(gè)粗糙度 網(wǎng) 綜合考慮了產(chǎn)品的表面加工所需求的質(zhì)量和加工成本。同時(shí)成型產(chǎn)品內(nèi)中，大型芯表面的粗糙度為Ra=6.3，成型后的產(chǎn)品外 表型腔表面粗糙度應(yīng)該為Ra=1.6。 ” 2.6分析注塑件的精度等級(jí) 大 產(chǎn)品的尺寸根據(jù)實(shí)際情況，決定選用自由尺寸。由于本注塑件是挖掘機(jī)智能操作箱箱體零件，所以對(duì)精度沒什么要求 ，可以采用GBT14486-93塑料件尺寸公差中的MT5級(jí)精度，即未注公差[] 2.7初步選定塑料注射機(jī)的規(guī)格和型號(hào) 學(xué) 注射機(jī)的選擇對(duì)注塑模具來說非常重要，直接關(guān)系到加工能否順利完成以及產(chǎn)品的質(zhì)量是否合格。要選擇正確的注射機(jī) 生 ，首先要了解注射機(jī)的類型，然后是最大注射量，最大注射力，最大注射面積和鎖模力。然后還要考慮模具在注射機(jī)上安裝需 論 要多少定位孔，需要多大的定位孔之類的具體生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題。 注射壓力：為了完成注塑生產(chǎn)，需要把熔化的塑料注入模具，熔化的塑料進(jìn)入流道就會(huì)遇到阻力，所以需要適合的注射 壓力使熔化的塑料克服來自型腔和流道的阻力讓塑料充滿模具，這個(gè)壓力就是注射機(jī)的注射壓力了。 公稱注塑量：公稱注塑量反應(yīng)一個(gè)注塑機(jī)的基本加工能力，是指注射機(jī)在對(duì)空對(duì)射時(shí)注射器做一次最大行程時(shí)，注射裝文 置所能注射的最大的量。 檢 測(cè) 注射速率：熔化的塑料要充滿模具，不僅需要足夠的壓力，還需要一定的速度，速度太慢的話熔化的塑料就會(huì)提前凝固產(chǎn)生氣 泡和缺陷，所以注射速率也是選擇注射機(jī)的重要指標(biāo)[]。 系 同時(shí)注塑件的體積應(yīng)該也要低于注射機(jī)注射容量的80%，避免出現(xiàn)注射不足的情況。 通過CAD計(jì)算出零件的表面積A=467.81cm2，再通過V=P板厚×A計(jì)算出零件的體積V=346.5cm3 統(tǒng) 所以綜合考慮下，初步選定發(fā)那科280c注射機(jī)為本零件的注射機(jī)，技術(shù)數(shù)值如表2-1所示表2-1 發(fā)那科280c注射機(jī)具體參數(shù)技術(shù)參數(shù)數(shù)值標(biāo)稱注射量（cm3） 450 螺桿直徑（mm） 64 注射壓力（MPa） 1550 注射行程（mm） 160 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 20～170 注射時(shí)間（s） 10.8 注射方式螺桿式合模力（N） 最大成型面積（cm2） 400 模板最大行程（mm） 400 模板最大厚度（mm） 400 - 7 - 模板最小厚度（mm） 300 拉桿空間（mm） 630×630 合模方式液壓—機(jī)械推出形式中心推出電動(dòng)機(jī)功率（kw） 50 噴嘴球半徑（mm） 24 噴嘴孔直徑（mm） 8 定位圈尺寸（mm） 200 機(jī)器外形尺寸(m) 5.34×1.75×1.60 圖2-3 發(fā)那科280C注射機(jī) 3.確定型腔形式 3.1型腔的選擇 模具的型腔，又叫做凹模，型腔的作用就是成型注塑零件的外表面，按照型腔的不同結(jié)構(gòu)可將其分為整體式型腔和組合式型腔 兩大類[]。 3.1.1整體式型腔 “ 整體式型腔就是由一整塊金屬材料直接加工不進(jìn)行拼合而制成的型腔。整體式型腔的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單但是具有強(qiáng)度大、剛 中 性好，不易產(chǎn)生塑性變形，能生產(chǎn)出沒有拼縫痕跡的注塑件等優(yōu)點(diǎn)，常用來加工形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件。 3.1.2組合式型腔 國(guó) 當(dāng)注塑件的外形和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時(shí)，一般會(huì)使用組合式型腔來完成加工工藝性。組合式型腔的結(jié)構(gòu)形式較多，大致有如 下幾種圖3-1 知 圖3-1 型腔的類型 如圖b、c為底部與側(cè)壁分別加工后用螺釘聯(lián)接或鑲嵌；圖c拼縫與注塑件脫模方向相同，有利于注塑件的脫模。圖d為局 網(wǎng) 部鑲嵌，這樣不僅有利于加工以外還方便模具磨損后的更換。 ” 因?yàn)橥诰驒C(jī)智能操縱箱箱體是工業(yè)生產(chǎn)必須的零件，需要大批量生產(chǎn)，而且形狀不算特別復(fù)雜但是體積較大，再考慮到 大 實(shí)際生產(chǎn)的成本問題，注塑箱體的上下倆部分，再組合到一起形成完整的箱體零件。所以決定選擇一模倆腔的結(jié)構(gòu)。也就是組 合式型腔 學(xué) 3.2型腔的設(shè)計(jì) 生 型腔按照結(jié)構(gòu)不同大致可以分為4個(gè)不同的種類[]，分別是整體式，整體嵌入式，組合式和鑲拼式。型腔應(yīng)該采用整體結(jié)構(gòu) 論 ，是因?yàn)檎w結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度和剛度。型芯一般采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，是為了便于熱處理加工。采用螺栓固定型芯。 一模兩腔是多型腔的，所以應(yīng)當(dāng)使用平衡式的型腔排列。所以就可以使用緊湊排布來減少模具的尺寸，縮短流道尺寸。 因?yàn)橐呀?jīng)確定了一模兩腔的結(jié)構(gòu)，所以直接選用直線對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。根據(jù)資料數(shù)據(jù)顯示，多型腔之間的距離應(yīng)該至少為文 20mm或 檢 以上，凹模是在定模上進(jìn)行生產(chǎn)制作，所以剛度也是符合實(shí)際生產(chǎn)要求的。同時(shí)為了使注塑件能夠盡快完成注塑過程充滿整個(gè) 腔體，所以型腔的間距不宜過大，最終我選擇的倆型腔之間的間距為22.5mm，如圖3-1 圖3-1 型腔的間距 測(cè) 系 所以整個(gè)型腔的設(shè)計(jì)如下圖3-2 圖 3-1 型腔的設(shè)計(jì)圖 統(tǒng) 4.分型面的選擇 分型面：分型面是為了將已成型好的注塑件從模具型腔內(nèi)取出或?yàn)榱藵M足安放嵌件及排氣等成型的需要，根據(jù)注塑件的 結(jié)構(gòu)不同，將直接成型塑件的那一部分模具分成若干部分的接觸面。分為水平分型面、垂直分型面和復(fù)合分型面。制造注塑件時(shí)，為方便取出零件，將鑄型做成幾部分，其結(jié)合面稱為分型面。選擇分型面時(shí)，不僅要考慮注塑件的零件質(zhì)量，還要考慮工藝是否簡(jiǎn)便，有實(shí)際的生產(chǎn)效益。選擇分型面的標(biāo)準(zhǔn)有如下幾點(diǎn)[]： 分型面的選擇不能影響注塑件的質(zhì)量和外觀，如果注塑過程中產(chǎn)生了飛邊也要易于清理修整，最大程度保證零件的外部的平整光潔。 分型面選擇要有利于注塑件的脫模，注塑件脫模的難度直接決定了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，所以選擇分型面時(shí)盡量把分型面留在塑料零件脫模方向最大外形輪廓處或者動(dòng)模或者下模上。 分型面選擇要方便排氣和澆注系統(tǒng)的布置，所以分型面應(yīng)該盡量和流料末端重合。 分型面選擇要考慮同軸度，為了保證注塑件的質(zhì)量，對(duì)有對(duì)于同軸度要求的塑件，要把對(duì)于同軸度要求的部分放到同一模具腔體之中。 分型面選擇應(yīng)改避免側(cè)抽芯，如果注塑零件有側(cè)抽芯，則盡量把型芯滑塊部分放在動(dòng)模部分中。 分型面的選擇應(yīng)考慮到注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)（鎖模力）。塑件投影面積越大，注塑件需要鎖模力大，分型面應(yīng)該布置在與開、合模方向平行的方向上，這樣就不會(huì)發(fā)生因鎖模力不足產(chǎn)生的溢料情況 - 8 - 分型面還分為單分型面和雙分型面 單分型面：?jiǎn)畏中兔孀⑺苁亲⑺苣Ｖ凶詈?jiǎn)單也最普遍的一種分型面，以分型面為界限把注塑模分為倆部分——?jiǎng)幽：投?。主流道在定模上，分流道就留在分型面上，零件本體則在動(dòng)模上。 雙分型面：雙分型面注塑是從不同分型面取出零件的一種注塑方式。雙分型面注塑和單分型面注塑的區(qū)別，就在雙分型面注塑的模具里多里一個(gè)澆口板。澆口板可以自由移動(dòng)。開模時(shí)，中間板和固定模板被定距分型，以便取出這兩塊板間的澆注系統(tǒng)凝料。雙分型面注塑模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高，主要用于點(diǎn)澆口的單型腔或多型腔注射模、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在定模一側(cè)的注射模及需要順序分型的注射模。 指 標(biāo) 疑似剽竊文字表述 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. 摘要 模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在各個(gè)工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品 2. 對(duì)模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今的要求。 分型面的選擇 “ 分型面：分型面是為了將已成型好的注塑件從模具型腔內(nèi)取出或?yàn)榱藵M足安放嵌件及排氣等成型的需要，根據(jù)注塑件的 中 結(jié)構(gòu)不同，將直接成型塑件的那一部分模具分成若干部分的接觸面。分為水平分型面、垂直分型面和復(fù)合分型面。 腳注和尾注 1. [] 甄瑞麟，磨具制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005-1. 2. [] Dong Mei Jiao，F(xiàn)ang Deng，Wei Min Yang. Design of Injection Mold and Research of Process for Plastic Parts Based on CAE Analysis[J]. Trans Tech，2017-7-17.. 3. [] 李維，模具設(shè)計(jì)師（注塑模）[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2009-9. 4. [] 彭建聲，秦曉剛.模具技術(shù)問答[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.. 5. [] 趙蓓蓓.初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].科技資訊,2009(34).. 6. [] 歐圣雅.冷沖壓與塑料成型機(jī)械. [J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999-12. 7. [] Noah S. Nelson，Steven R. Buchman，Albert J. Shih [J]. Emerald, 2017-1.. 8. [] 劉平平.注塑模自動(dòng)分模技術(shù)研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué), 2009.. 9. [] 房顏明. 注塑模具的標(biāo)準(zhǔn)化探討與其自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究[J].科技展望,2017-02-10..學(xué)國(guó) 10. [] 張?zhí)m英.注塑成型模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2017-01-01.. 2. 挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑模具設(shè)計(jì).doc_第2部分 總字?jǐn)?shù)：5053 生 相似文獻(xiàn)列表 文字復(fù)制比：23.6%(1192) 疑似剽竊觀點(diǎn)：(0) 論 塑料衣架注射模設(shè)計(jì) 文 9.1%（461） 1 紀(jì)璠 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2017-05-12 是否引證：否 2 10500_080203_0910100817 檢 7.3%（370） - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2013-06-21 是否引證：否 3 3253775_李旺榮_汽車B柱下蓋 測(cè) 2.4%（120） 李旺榮 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2016-05-16 是否引證：否 4 劉澤偉_06090126_游戲手柄護(hù)蓋注塑模設(shè)計(jì) 系 1.3%（67） 劉澤偉 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2013-05-07 是否引證：否 5 水杯把手注射模具設(shè)計(jì)說明書 0.9%（44） 統(tǒng)是否引證：否 俞靜 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2015-04-09 6 操縱箱結(jié)構(gòu)件沖壓模具設(shè)計(jì) 0.8%（40） 史梅貴 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2017-05-22 是否引證：否 7 機(jī)電學(xué)院_20080334219_陳建偉 0.6%（32） 機(jī)電學(xué)院 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2012-05-15 是否引證：否 8 2008080303121-張志杰-劉元盛 0.6%（31） 張志杰 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2012-05-14 是否引證：否 9 霍爾感應(yīng)自行車?yán)锍逃?jì) 0.6%（31） 吳伯煌 - 《大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)》- 2012-05-17 是否引證：否 10 空冷機(jī)組凝結(jié)水精處理離子交換樹脂耐溫性能研究 0.6%（30） 王倩倩(導(dǎo)師：陳穎敏) - 《華北電力大學(xué)博士論文》- 2015-12-01 是否引證：否 原文內(nèi)容 紅色文字表示存在文字復(fù)制現(xiàn)象的內(nèi)容; 綠色文字表示其中標(biāo)明了引用的內(nèi)容 挖掘機(jī)智操作箱箱體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，所以不需要使用復(fù)雜的模具，采用單分型面模具就可以滿足正常的生產(chǎn)需求。 - 9 - 分型面的選擇如圖4-1 圖4-1 分型面 5.設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指由澆口杯，直澆口，橫澆口，內(nèi)澆口組成。它的用處是將熔化的塑料充滿整個(gè)型腔并將注射壓力傳遞到模具內(nèi)的各個(gè)部分，從而獲得組織均勻致密，外形完整，尺寸精準(zhǔn)，表面光潔平整的注塑件[]。 圖5-1 澆注系統(tǒng)模型簡(jiǎn)圖 5.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道：主流道是指從注塑機(jī)噴嘴開始到飛流道終止，讓熔化塑料流過的通道。主流道的直徑直接影響了熔化塑料通過流道時(shí)的速度和塑料充滿模具所需要的時(shí)間，直接影響加工質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，所以主流道的直接選擇一定要合理。如果流道直徑過大，會(huì)增加凝固時(shí)間并且容易產(chǎn)生渦流和紊流導(dǎo)致產(chǎn)品中含有氣孔等缺陷。直徑過小，熱量損失大，凝固加快，不易于注塑件的成型，造成加工困難并且增加加工成品，不利于實(shí)際的生產(chǎn)。所以主流道的設(shè)計(jì)原則就是： 在保證注塑件可以完整成型并且工藝性能優(yōu)良的前提下，縮短主流道的長(zhǎng)度來減少壓力和熱量的損失。 主流道的長(zhǎng)度一般不要超過60MM，主流道過長(zhǎng)不利于熔化的塑料均勻充滿型腔，如果零件過大，就需要多澆口來同時(shí)注射塑料保證注塑質(zhì)量。 在設(shè)計(jì)主流道時(shí)盡量多使用圓角過渡，避免或者少用直角過渡，減小熔化塑料通過主流道時(shí)受到的阻力 5.2分流道的設(shè)計(jì)和布置 “ 分流道：分流道就是連接主流道和澆口的通道，中對(duì)于單型腔模具的注塑，有時(shí)候可以省去分流道，但是對(duì)于多型腔的注塑模具已經(jīng)復(fù)雜的注塑模具，分流道就是必不可少不可省略的重要部分了。分流道的作用是對(duì)熔化塑料的轉(zhuǎn)向和分流。越是復(fù) 雜的注塑件，它的分流道就越多越密集，這么設(shè)計(jì)的原因都是為了注塑件能夠完整的成型并且具有優(yōu)良的質(zhì)量，所以分流道的 國(guó) 設(shè)計(jì)和布置，一定要合理并且簡(jiǎn)便。分流道的設(shè)計(jì)要求如下： 流道能盡快充滿型腔，從而減小壓力和熱量的損失，降低生產(chǎn)成本。 盡量減小回料量 知 能夠?qū)⑷刍乃芰暇鶆虿⑶逸^快地分流到個(gè)個(gè)型腔之中。 網(wǎng) 常用的分流道截面有：圓形，梯形，；六邊形和U形等等。在生產(chǎn)中，分流道截面積越大則損失的壓力就越小，然而截面 ” 積越大損失的熱量就越多，這是互相矛盾的，所以我們就需要選取一個(gè)最合適的截面積來平衡熱量損失和壓力損失達(dá)到成本最 大 低化，這個(gè)最合適的值通常由分流道的截面積和表面積之比來表示，比例越小，效率就越低，越不適合實(shí)際生產(chǎn)。 5.3 澆口的設(shè)計(jì)和布置 學(xué) 澆口也叫作進(jìn)料口，指分流道到模具型腔中間的一段通道，也是澆注系統(tǒng)中截面最小并且長(zhǎng)度最短的一部分。在注塑件 注塑中指澆注時(shí)融化塑料進(jìn)入型腔的入口和通道。作用是利用緊縮流動(dòng)面而使進(jìn)料加快，在成型完畢后澆口最先凝固，有防止 生 塑料回流以及防止型腔內(nèi)部壓力下降過快使注塑件產(chǎn)生收縮形成氣泡的功能。澆口的設(shè)計(jì)原則如下：[] 注塑過程中，注塑件能量損失盡量的小 論 澆口的位置布置要能避免注塑件發(fā)生收縮導(dǎo)致氣泡，變形等缺陷 文 澆口的位置要能避免注塑件表面產(chǎn)生熔接痕 澆口的位置布置要能夠是進(jìn)去型腔的熔化塑料能夠擠出型腔內(nèi)的空氣。 檢 澆口位置安排要遠(yuǎn)離型芯，避免熔化塑料流直接沖擊型芯造成對(duì)整體零件成型的影響。 澆口的位置安排要考慮對(duì)注塑件外形的影響，如果注塑件的外觀要求比較高的情況下，澆口就不能安排在分型面上。 5.4 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 測(cè) 注塑模具的冷卻系統(tǒng)是注塑模具系統(tǒng)中非常重要的一部分，合理設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)是對(duì)注塑件的質(zhì)量的有效保證。查閱《 系 模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得下表5-1，可以知道溫度對(duì)注塑件的影響： 統(tǒng) 表5-1 溫度對(duì)注塑件的影響模具溫度塑件質(zhì)量情況現(xiàn)象 過高縮孔在厚壁部分，易冷卻的地方先硬化，不易冷卻的地方會(huì)發(fā)生收縮并且產(chǎn)生縮坑。模具溫度過高易產(chǎn)生縮孔 溢料因?yàn)槟＞呔哂虚g隙，當(dāng)溫度過高，型腔內(nèi)塑料黏度低，流動(dòng)大，容易發(fā)生縫隙溢料 不均勻變形零件各部位冷卻不均勻，收縮不一致，就發(fā)生了變形過低填充不良溫度過低時(shí)塑料流動(dòng)性低，黏度過高就會(huì)發(fā)生填充不均 熔接焊當(dāng)倆股料流匯合時(shí)，由于模具的溫度低，容易產(chǎn)生不完全熔合，就會(huì)出現(xiàn)毛發(fā)狀的細(xì)紋線 表面不光澤表面出現(xiàn)不光澤現(xiàn)象 溫度調(diào)整不當(dāng)機(jī)械性能不良當(dāng)模溫過高過低時(shí)，塑料的結(jié)晶不良，就會(huì)造成機(jī)械性能不良參考上表可知：冷卻水道的位置安排和注塑件的形狀，壁厚有直接的關(guān)系。冷卻水道要設(shè)置在模具中熱量集中并且散熱 比較困難的部位，例如厚壁處，轉(zhuǎn)角處。圖5-2注塑模具冷卻系統(tǒng)模型設(shè)置水路的基本原則： 在模具強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)允許的條件下，水道的直徑盡量大一點(diǎn)，數(shù)量也多一點(diǎn)。 - 10 - 水道不應(yīng)該安排在螺釘?shù)恼戏? 水道的安排要遠(yuǎn)離螺孔，頂針孔等模具孔洞，如果無(wú)法避開，則設(shè)計(jì)距離要超過3mm 水道的安排要遠(yuǎn)離注塑件熔接的地方，避免帶走過多熱量影響注塑件的正常熔接降低注塑件質(zhì)量水道的安排，距離型腔表面的距離要保持一致，不可過遠(yuǎn)也不可過近 水道的安排要注意模具中熱量集中的部位，熱流道，澆口處和厚壁處要加強(qiáng)冷卻，例如讓冷卻水直接流過澆口附近來加強(qiáng)散熱。 5.5 計(jì)算水道的直徑 查閱《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[] 得到公式5-1 公式5-2 （5-1） 公式1中：W----通過水道的冷卻流量（g） w----單位時(shí)間進(jìn)入流道的熔化的塑料的質(zhì)量（g） a----每克ABS工程塑料的熱容量（J/g） T----冷卻水流出模具時(shí)的溫度（T） t----冷卻水流入模具時(shí)的溫度（T） “ K----熱傳導(dǎo)系數(shù) （5-2) 中 公式2中：ρ----冷卻水的密度（g/cm2） 國(guó) l----冷卻水道的長(zhǎng)度（cm） 根據(jù)公式1和公式2可得冷卻水道的直徑d=15mm 根據(jù)設(shè)置水路的基本原則，水道直徑盡量大一點(diǎn)，我們最后選取的冷卻 水道直徑為17mm 知 網(wǎng) 圖5-3 冷卻系統(tǒng) ” 6.確定注塑件的脫模方式 6.1 設(shè)計(jì)注塑件脫模裝置 大 在注塑過程中，能夠使挖掘機(jī)智能操作箱箱體注塑件順利從模具中脫離出來的結(jié)構(gòu)就是脫模機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)注塑模具的脫 模結(jié)構(gòu)需要注意的有以下幾點(diǎn)： 學(xué) 盡量把注塑件滯留在動(dòng)模內(nèi)，這樣有利于使開模力驅(qū)動(dòng)整個(gè)模具機(jī)構(gòu)，來幫助注塑件進(jìn)行脫模，降低里脫模的難度。 當(dāng)注塑件凝固時(shí)，注塑件會(huì)發(fā)生收縮，注塑件會(huì)吸附在型芯上，所以要在注塑零件強(qiáng)度和剛度的最大的部位和方向上施 加一個(gè)脫模力，來幫助零件順利的從模具中脫離。 生 論 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一定要簡(jiǎn)便。一方面是為了方便加工，降低生產(chǎn)成品，另一方面，過于復(fù)雜的脫模結(jié)構(gòu)有可能會(huì)損壞零 件的表面質(zhì)量，破壞零件完整結(jié)構(gòu)。所以脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一定要合理。 6.2 確定注塑件的推出方式 注塑零件的脫模方式有很多種。考慮到我們?cè)O(shè)計(jì)的零件是挖掘機(jī)智能操作箱箱體零件，是一個(gè)箱體零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單文 ，尺寸也不是非常大，所以就選用了推桿推出的方式來進(jìn)行脫模。 檢 測(cè) 圖6-1 推桿設(shè)計(jì) 6.3 計(jì)算注塑件的脫模力 因?yàn)闊崦浝淇s，熔化的塑料在模具中冷卻凝固時(shí)注塑件的體積就會(huì)縮小。注塑件的體積縮小后，注塑件的外表面就會(huì)緊 緊地包住型芯，所以把注塑件從模具中取出時(shí)就必須要有脫模力來幫助脫模。 系 6.3.1計(jì)算注塑件芯的脫模力 統(tǒng) 型芯的截面為矩形形狀，因?yàn)橄潴w是矩形，是規(guī)則形狀所以可以直接計(jì)算脫模力[] 矩形的寬為,通過CAD可以直接計(jì)算出型芯的最大截面積為，利用截面積相等來進(jìn)行等效替代，三 因此假設(shè)矩形的長(zhǎng)為b b 注塑件的厚薄程度用公式來表示，公式為： 所以可以判定改注塑件為薄壁，所以使用薄壁條件的的脫模力公式來計(jì)算脫模力，公式見式（6-1）。（6-1） 式中----材料的彈性模量,ABS工程塑料的彈性模量 ----工程塑料的平均收縮率S= ----L表示型芯的長(zhǎng)度 ----脫模的斜度，本次設(shè)計(jì)的斜度為0 ----摩擦系數(shù)，這里 ----為泊松比， - 11 - ----為無(wú)因次數(shù)，這里值為 ---- 塑料件上有氣孔所以氣壓可以認(rèn)為是0 計(jì)算模具內(nèi)小型芯所需的脫模力先應(yīng)用公式計(jì)算塑件的厚薄度。（6-2） 式中----為小型芯的大端的直徑，取值為因?yàn)椋宰⑺芗跒楹癖?，看作圓形塑件來計(jì)算脫模力，脫模力計(jì)算為：式中Ka—— Kb——Kb （2）計(jì)算塑件脫模力計(jì)算過程具體見式 6.4 確定模具推桿的尺寸 因?yàn)橐呀?jīng)選用了推桿來進(jìn)行脫模，綜合考慮脫出注塑件以及方便氣體排出模具外，所以決定在型腔內(nèi)設(shè)置4個(gè)推桿來進(jìn)行脫模。 （1）計(jì)算推桿直徑 “ 中 查資料[]可以從公式求出，具體見式。 式中----安全系數(shù) 國(guó) ----推桿的總長(zhǎng)度，長(zhǎng)度值為210mm ----模腔內(nèi)的脫模力，脫模力約為6442N 知 ----為模腔里的推桿數(shù)量，n=9 網(wǎng) ----為推桿的彈性模量， 彈性模量 一般的推桿尺寸要比理論尺寸要大，這么做是為了保證推桿工作的時(shí)候穩(wěn)定性和高效性，所以推桿的的實(shí)際尺寸選擇 6mm ” 大 接下來再開始校對(duì)推桿的直徑 學(xué) 所以選擇的合理且正確的。 7 .校核注射設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù) 生 7.1校核注塑件注射量 由于已經(jīng)計(jì)算出了注塑件的體積大小，所以就可以直接計(jì)算注射量，來對(duì)注射量的大小進(jìn)行校核。經(jīng)計(jì)算，注塑件和澆 論