路由器上蓋模具設(shè)計(jì)論文

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1、 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目：基于Pro/E的路由器上蓋注射模具設(shè)計(jì) 機(jī)電工程系 系 別：_________________________ 班 級(jí)：_________________________ 姓　 　名：_________________________ 指 導(dǎo) 教 師：_________________________ 2010年6月12 日目錄 引 言 5 1 課題設(shè)計(jì)概述 5 1.1

2、課題的意義 5 1.2 分析設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 6 1.2.1 任務(wù) 6 1.2.2 要求 6 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 2.1 塑料件的成型工藝性分析(含塑件圖) 6 2.1.1 塑料工藝分析 6 2.2 注射機(jī)型號(hào)的確定 9 2.3 塑件分型面的選擇 9 2.4 主流道設(shè)計(jì) 11 2.5 分流道設(shè)計(jì) 11 2.6 澆口設(shè)計(jì) 11 2.7 冷料井和拉料桿的設(shè)計(jì) 12 2.8 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 12 2.9 扁頂針和斜頂 14 2.10 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 2.11 生成模具成型零件 15 2.12 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17

3、2.13 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 3 注射機(jī)與模具有關(guān)參數(shù)及尺寸的校核 18 3.1 注塑機(jī)的主要參數(shù) 18 3.2 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 19 3.2.1 注射量的校核 19 4 模具裝配圖 20 4.1 模架設(shè)計(jì) 20 4.2 總裝配圖 25 4.3 裝配二維圖 26 結(jié)束語 27 謝辭 28 參考文獻(xiàn) 29 路由器上蓋產(chǎn)品造型及模具設(shè)計(jì) 機(jī)電學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 袁江 摘 要：本課題是研究路由器上蓋的三維造型及塑料模具設(shè)計(jì)，根據(jù)路由器上蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和要求，利用Pro/

4、ENGINEER軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行三維造型，形成工程圖并進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，然后由PRO/E的工程圖，模具模塊產(chǎn)生零件圖和裝配圖，并利用AUTOCAD部分工程圖進(jìn)行修改，最后導(dǎo)出總裝圖。 關(guān)鍵詞：Pro/ENGINEER 三維造型 工程圖 模具設(shè)計(jì) Abstract：This paper studied top head of spring plastic mold design, the whole process spring According to the structural characteristics and requirements for use of Pro / ENGI

5、NEER software products for 3D modeling, engineering plans and die design, and then by the PRO / E of the project plans Die parts map and a module assembly and use of AUTOCAD part of the project plans to modify the final total export assembly. cosmetics box introduced the main structural characteris

6、tics and the design of its mold. Keywords：Pro/ENGINEER; Three-dimensional modeling; Engineering drawing; Die design 引 言 模具作為一種特殊的機(jī)械產(chǎn)品，模具行業(yè)作為一種特殊的機(jī)械行業(yè)，不能像其它機(jī)械行業(yè)＆機(jī)械產(chǎn)品那樣，所研發(fā)制造的機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)出來零部件或機(jī)械產(chǎn)品本省僅靠設(shè)計(jì)人員的理論設(shè)計(jì)就能基本保證最終所要達(dá)到的所需的功能和使用要求，也就是說，對(duì)于其它的大多數(shù)機(jī)械產(chǎn)品，如果加工過程能夠完完全全全或盡可能到達(dá)設(shè)計(jì)的精度和要求，最終的

7、產(chǎn)品和當(dāng)初的設(shè)計(jì)目的是不會(huì)有太大的偏差，即完善的設(shè)計(jì)在加工條件的保證下就可以生產(chǎn)出完美的產(chǎn)品，同時(shí)，這類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論依據(jù)經(jīng)過幾十年甚至在一些老牌資本主義國家上百年的不斷研究與實(shí)際生產(chǎn)的互不發(fā)展下已經(jīng)變得很成熟，很完善，很實(shí)用了，比如各種機(jī)床設(shè)備，動(dòng)力設(shè)備等。 模具產(chǎn)品則不一樣，由于無論是注塑、壓鑄類的高溫流動(dòng)成型還是常溫下沖壓類的塑性成型，盡管長的也有幾十年研究與應(yīng)用歷史，由于基礎(chǔ)理論和數(shù)學(xué)模型很不完善，不準(zhǔn)確，也有還是存在很大的不確定性，特別是在我們國內(nèi)，大多數(shù)還是要靠現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗(yàn)來支持，來盡可能使模具產(chǎn)品做到完善，生產(chǎn)出來的達(dá)到用戶用戶要求，所以在設(shè)計(jì)階段，大多數(shù)目前只能做的工作，在整

8、個(gè)模具制造過程和質(zhì)量體系環(huán)節(jié)保證種，只能充當(dāng)“粗加工環(huán)節(jié)”??！也就是通常所說的模具的好壞最終要靠靠鉗工手藝，不同廠家模具產(chǎn)品最終的顛峰對(duì)決，可能就是模具鉗工的一種技藝比武吧，而在這行里設(shè)計(jì)人員和前期的各序加工人員只能是給顛峰對(duì)決做配角。 我不知道，我這沒講，廣大的同行們是否認(rèn)同，但是這的確是事實(shí)，再完美的模具設(shè)計(jì)，再好的圖紙，再貴的設(shè)備，目前來說最終都要模具鉗工來講前面幾者的勞動(dòng)與智慧體現(xiàn)出來，沒有他們，我們的設(shè)計(jì)恐怕都是一堆廢鐵?。?！ 另外，目前來說，我們?cè)倌＞呓Y(jié)構(gòu)特別是比較復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)（比如汽車模具中的各種斜楔連動(dòng)機(jī)構(gòu)）研究的力度好像還不夠深入，也沒有一些再國際上能領(lǐng)先的技術(shù)甚至是專

9、利，先進(jìn)、復(fù)雜的一些結(jié)構(gòu)主要還是要參照國外的先例來進(jìn)行設(shè)計(jì)，自主研發(fā)水平相對(duì)薄弱，反倒是鉗工再裝配、調(diào)試這些機(jī)構(gòu)的水平可能比國外還要好些。 如前所述，塑性成型理論和數(shù)學(xué)模形不完善，造成沖壓工藝分析和制定在設(shè)計(jì)階段不完善，需要鉗工后期大量調(diào)試，這種問題一時(shí)半會(huì)可能尚無立桿見影解決方式，對(duì)于設(shè)計(jì)人員尚有可適當(dāng)推脫責(zé)任的理由，但模具機(jī)械結(jié)構(gòu)這塊的水平不好，對(duì)于種“硬傷”，我們好像就有點(diǎn)難辭其疚了，當(dāng)然，我覺的這也是有多方面原因造成。 首先，比較高端的模具機(jī)械結(jié)構(gòu)通常只會(huì)應(yīng)用在比較復(fù)雜的零件和工序上，比如轎車的側(cè)圍外板、翼字板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩的壓合等零件上，國內(nèi)汽車廠商由于多為中外合資等原因，很難做到讓

10、國內(nèi)模具企業(yè)制造這類產(chǎn)品的模具，全新車型的類似零件就更是聊聊無幾，所以我們的實(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)很少，部分有實(shí)力的廠家可能在生產(chǎn)任務(wù)較少是，進(jìn)行過練習(xí)性理論設(shè)計(jì)，最終效果天知地知就是人不知?。? 通過這次塑料模設(shè)計(jì)，掌握塑料成型工藝的基本原理，模具設(shè)計(jì)工藝過程，能分析和解決生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量、工藝及模具的技術(shù)問題，模具材料、設(shè)備的選用。培養(yǎng)掌握模具設(shè)計(jì)與制造工藝基本知識(shí)，具備設(shè)計(jì)塑料模、工藝編制、實(shí)施模具制造工藝的能力。根據(jù)化妝盒上蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和要求，進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑件的設(shè)計(jì)，對(duì)塑件圖上提出的塑件形狀、尺寸精度、表面粗糙度等進(jìn)行工藝分析，然后確定塑件成型工藝及設(shè)備，選擇設(shè)備型號(hào)及規(guī)格，并校核與模具有關(guān)的

11、工藝參數(shù)，確定模具總體結(jié)構(gòu)方案，既選擇成型位置、確定分型面、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)孔、側(cè)凹的成型方法、澆注系統(tǒng)形式、澆口開設(shè)位置等。選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模具，確定模具成型零件的材料及加工方法。整個(gè)過程以PRO/E軟件為平臺(tái)，礦泉水瓶蓋采用了參數(shù)化設(shè)計(jì)，并利用PRO/E的模具模塊生成化妝盒上蓋注塑模的型腔和型芯，然后由PRO/E的工程圖模塊產(chǎn)生零件圖和裝配圖，并利用AUTOCAD對(duì)部分工程圖進(jìn)行修改。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)具有一定的模具設(shè)計(jì)能力，掌握應(yīng)用三維軟件進(jìn)行零件外觀的三維逆向設(shè)計(jì)。具有一定的模具、材料及工藝知識(shí)，熟悉塑料模具的結(jié)構(gòu)和數(shù)控編程的應(yīng)職應(yīng)崗能力。可以促進(jìn)自己專業(yè)素質(zhì)水平和動(dòng)手能力的提高，適應(yīng)

12、社會(huì)需要，滿足工作需求。 1 課題設(shè)計(jì)概述 1.1 課題的意義 在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中，塑料模具具有非常重要的地位和作用。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)塑料制品的需求愈來愈大，若要生產(chǎn)出較好的塑料制品，必須有先進(jìn)實(shí)用的塑料模具，因此如何設(shè)計(jì)塑料模具就成為我們關(guān)注的話題。通過這次塑料模設(shè)計(jì)，掌握塑料成型工藝的基本原理，模具設(shè)計(jì)工藝過程，能分析和解決生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量、工藝及模具的技術(shù)問題，模具材料、設(shè)備的選用。培養(yǎng)掌握模具設(shè)計(jì)與制造工藝基本知識(shí)，具備設(shè)計(jì)塑料模、工藝編制、實(shí)施模具制造工藝的能力。 路由器上蓋是每個(gè)家庭擁有電腦的都能用到的塑料產(chǎn)品，它的外觀好壞、精度的高低、產(chǎn)品的質(zhì)量等等都影響購買著

13、的追求，但是這些都是跟模具很有關(guān)系的，所以要設(shè)計(jì)能夠生產(chǎn)所給的塑件，結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量的塑料模具。 1.2 分析設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1.2.1 任務(wù) （1）分析塑件的結(jié)構(gòu)、工藝、原料，確定模具結(jié)構(gòu)方案； （2）用Pro/E路由器上蓋產(chǎn)品三維造型及整套模具的設(shè)計(jì)； （3）完成整套模具的零件圖（除標(biāo)準(zhǔn)件，外購件），整套模具的裝配圖； 1.2.2 要求 （1）三維零件造型與實(shí)物原型符合良好； （2）模具、模架各零件結(jié)構(gòu)合理，模具工藝性良好，技術(shù)參數(shù)正確； （3）裝配工程圖、零件工程圖表達(dá)清晰、完整，尺寸、公差、粗糙度齊全； （4）論文格式規(guī)范。 2 模

14、具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 塑料件的成型工藝性分析 2.1.1 塑料工藝分析 路由器上蓋塑料，該制件對(duì)尺寸精度要求不高，但對(duì)表面的質(zhì)量要求較高，無熔接痕，表面平整光滑，不能有冷疤、云紋等缺陷。 塑料件表面質(zhì)量分析：該塑料件是化裝盒的上蓋，要求外觀美觀、無斑點(diǎn)、無熔接痕，表面粗糙度可取Ra1.6，而塑料件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求。 此塑料件外形為正方形蓋類零件，腔體為10mm，壁厚均勻1.5mm,總體尺寸不大不小，塑料件成型性能良好。 塑料件有八邊形凸臺(tái)，要求成型后輪廓清晰，成型它的模具要用數(shù)控加工中心來完成，且保證八邊形的尖角。 在上蓋塑料件和下蓋連接的部分，在上蓋的設(shè)計(jì)中同樣也運(yùn)

15、用這種嵌件來完成。 a 導(dǎo)入?yún)⒄樟慵? 依次單擊“菜單管理器中的“模具模型” →“裝配” →“參照產(chǎn)品零件模型”命令，在彈出的對(duì)話框中選擇所存的零件圖。單擊“放置”選項(xiàng)卡在約束類型復(fù)選框內(nèi)單擊→單擊，彈出“創(chuàng)建參照模型“對(duì)話框，接受系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置，單機(jī)”確定“。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選取PRT_CYS_DE及MOLD_DEF_CSYS分別作為參照模型原點(diǎn)及布置原點(diǎn)。 圖1 產(chǎn)品零件 b 創(chuàng)建并裝配模具工件i 圖2 工件制作圖 依次單擊“菜單管理器”中的“模具模型” →“創(chuàng)建” →“工件” →“自動(dòng)”，彈出“自動(dòng)工件”對(duì)話框。在“

16、自動(dòng)工件”對(duì)話框中，單擊“模具原點(diǎn)”欄中的，在圖形窗口中選擇MOLD_DEF_CSYS坐標(biāo)系作為模具原點(diǎn)坐標(biāo)系。在“形狀”欄中單擊，在4“單位”欄中選擇mm，在“統(tǒng)一偏距”文本框中輸入30，“X方向” 、“Y方向”、“Z方向”文本框按圖2所示輸入。 c 設(shè)置收縮率 依次單擊“菜單管理器”中的“模具” →“收縮” →“按尺寸”，彈出“按尺寸收縮”對(duì)話框。在“公式“欄中選擇1+S，在”比率“文本框中輸入0.008，如圖3所示，單擊，完成收縮率的設(shè)置。 單擊菜單中的“收縮信息“查看信息，如圖4所示，單擊”完成/返回“命令，完成收縮率的設(shè)置。 圖3 “按尺寸收縮”對(duì)話框

17、 圖4 收縮信息窗口 2.1.2 塑料件的原材料分析，如表1所示。 表1 塑料件的原材料分析 塑料品種 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點(diǎn) 成型特點(diǎn) ABS熱塑性塑料 線性結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型 ABS的熱變形溫度為70℃～98℃，最高連續(xù)使用溫度為60℃～80℃ 較好 比較穩(wěn)定 ABS具有良好的電性能，特別是高頻絕緣性能較好，耐電弧性好，加工時(shí)的熱穩(wěn)定性好。 因吸水率低，在成型前一般不進(jìn)行干燥。 結(jié)論 該塑料有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前塑料可不進(jìn)行干燥。 2.1.3 工藝參數(shù)

18、 干燥和染色：當(dāng)聚苯乙烯長期受潮或成型制品要求表面粗糙度好時(shí)，也應(yīng)干燥，烘箱溫度70℃～80℃，料層厚度≤25mm，干燥時(shí)間2～4h，聚苯乙烯易染色，一般只需浮染法 就可得到色澤鮮艷、光澤好的制品。 2.2 注射機(jī)型號(hào)的確定 注塑機(jī)選用FT160螺桿注射，機(jī)螺桿壓縮比1: 3為宜，轉(zhuǎn)速不宜太快，并盡可能減少背壓。對(duì)模具要求，應(yīng)加工精度高，粗糙度好。為使制品順利脫模，模壁斜度應(yīng)增大1～2。 2.3 塑件分型面的選擇 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜，由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操

19、作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。制品的分型面選擇為階梯式，順著產(chǎn)品的平面延伸。必須保證制品留在動(dòng)模部分。 分型面是為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或兩個(gè)以上更多部分。 一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可能是垂直于合模方向或傾斜于合模方向，也可能是平行于合模方向。 分型面的形狀有平面、斜面、階梯面、和曲面。分型面應(yīng)盡量選擇平面的，但為了適應(yīng)塑件成型的需要和便于塑件脫模，也可以采用后三種分型面。后三種分型面雖然加工比較困難，但型腔加工比較容易。 分型面的選擇必須遵循以下的幾個(gè)

20、原則： （1） 分型面應(yīng)便于塑件的脫模。（為了便于塑件的脫模，當(dāng)以初步確定塑件脫模方向后，分型面應(yīng)選在塑件外形輪廓處，即通過該方向上塑件的截面最大，否則塑件無法從型腔中脫出）； （2） 分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向分型與抽芯。（如果塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，應(yīng)盡可能將型心設(shè)在動(dòng)模部分，以便于抽芯）； （3） 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量。（為了保證塑件的質(zhì)量，對(duì)有同軸度要求的塑件，應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)在同一模板內(nèi)）； （4） 分型面的選擇應(yīng)有利于防止益料（造成益料多，飛邊過大的原因很多，最主要的一個(gè)原因就是分型面的選擇不當(dāng)）； （5） 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣（為了便于排氣，一般分型面應(yīng)盡

21、可能與熔體流動(dòng)的未端重合）； （6） 分型面的選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工； （7） 選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減小大小端尺寸差異。 三維成型： ①.依次單擊“菜單管理器”中的“特征” →“型腔組件” →“曲面” →“新建” →“平整” →“完成”，選擇零件的外表面作為主分型面，完成后單擊，完成曲面的復(fù)制，復(fù)制完的曲面如圖5所示。 ②.依次單擊“菜單管理器”中的“特征” →“型腔組件” →“曲面” →“新建” →“平整” →“完成”，在控制面板中依次點(diǎn)選“參照”和基準(zhǔn)平面，進(jìn)入草繪狀態(tài)。單擊，選擇兩個(gè)長腰孔的邊，完成后單擊，退出草繪環(huán)境。在控制面板中單擊，完成曲面的繪制。依次點(diǎn)選菜單中“曲

22、面” →“合并”，按住Ctrl鍵，分別選擇剛創(chuàng)建的兩個(gè)曲 圖5 工件推出圖 面作為合并的面，在控制面板選擇“選項(xiàng)” →“求交”，點(diǎn)擊、和“參照”選項(xiàng)卡中“交換”，調(diào)整曲面合并時(shí)的方向和保留面方向，單擊，查看曲面是否正確。 ③.依次點(diǎn)選菜單中“曲面” →“延伸”，選擇所示的三條邊 （注意：此時(shí)需要對(duì)左惻模型中的HEGAI_PER.PRT進(jìn)行遮蔽處理），點(diǎn)擊，然后再單擊，輸入數(shù)據(jù)。單擊“確定”，在控制面板中單擊。 2.4 主流道設(shè)計(jì) 在臥式或立式注射機(jī)使用的模具中，主流道大多都垂直于模具分型面。為了便于拉出流道中的冷凝料，通常將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角a為2—6度，內(nèi)壁粗糙值為0

23、.08um。圓錐孔小頭直徑為4—8mm，但必須比注射噴嘴大0.5—1mm主流道的長度由定模板的厚度來確定。由于主流道要與高溫的塑料和噴嘴長時(shí)間和碰撞，最好讓這一部分的材質(zhì)優(yōu)于定模，如圖6所示。 圖6主流道 2.5 分流道設(shè)計(jì) 分流道是連接主流道和澆口，其主要作用是在壓力損失最小的條件下，將來自主流道的熔融料以較快速度送至澆口進(jìn)行充模。但分流道的容積要小，以減少回收的冷凝料。分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料方式，縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的

24、保證，如圖7所示。 分流道 圖7分流道 2.6 澆口設(shè)計(jì) 澆口是分流道連通型腔的門戶，也是整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它的形狀和尺寸對(duì)塑料質(zhì)量影響很大。澆口的作用： 1）料通過狹小的澆口前后兩端形成較大的壓力差。這樣可以明顯地降低某些塑料熔體的表面黏度，使充模容易，從而得到外形清晰的制品。 2）塑料熔體通過狹小澆口時(shí)，由于摩擦阻力，一部分能量轉(zhuǎn)變成摩擦熱，使塑料熔體的溫度有所升高，表觀黏度降低，這對(duì)成型薄壁制品或有精細(xì)花紋圖案的制品有利。 3）澆口部位的塑料冷凝得快，當(dāng)型腔充滿后，澆口因塑料冷凝而封閉

25、，使型腔內(nèi)還處于熔融狀態(tài)下的塑料回流。 4）在分流道成非平衡式布置的多型腔模中，狹小的澆口可以平衡各型腔的進(jìn)料時(shí)間。 5）澆口處的冷凝料與塑料相連，若澆口狹小，則成型后可用手工快速切除澆注系統(tǒng)冷凝料，或利用模具的脫模機(jī)構(gòu)自動(dòng)切除，而且留在塑料上的疤痕微小，一般不影響外觀。 2.7 冷料井和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料井的作用是將凍結(jié)的凝料通過第二次射料，把它射入冷料井，這樣打通了血脈，有利于塑件的質(zhì)量。拉料桿和頂料桿都固定在頂出板上，拉出主流道內(nèi)的冷凝后，隨著頂出板的移動(dòng)，強(qiáng)制頂出冷凝料。經(jīng)過鑄模就可以看到澆口在零件上的位置和澆口設(shè)計(jì)平面剖視圖，如圖8所示。 圖8澆口示意圖

26、2.9 扁頂針和斜頂 圖10 扁頂針和斜頂 化妝盒上蓋中要用到扁頂針和斜頂來完成整個(gè)模具的設(shè)計(jì)，其中一個(gè)要斜的來放在模板中，在多出一塊模板來固定它。 2.10 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 成型零件上直接用以形成塑件相應(yīng)部分的尺寸，通常就稱為工作尺寸。它包括型腔、型芯的徑向尺寸：長度、高度尺寸；中心尺寸等。有配合要求的塑料制品，其尺寸精度要求較高。注射模具有成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)以制品圖樣的尺寸為依據(jù)，其計(jì)算方法主要有塑料平均收縮率法和公差帶法。在制品的模具設(shè)計(jì)中，為了計(jì)算方便，常選用塑料平均收縮率法。 型腔圖12： (1) 尺寸 L

27、m=［ls+lsS-3/4△］0+δz =［130.5+130.5X0.005-3/4X0.5］0+δz =130.5750+0.1mm (2) 型芯外形尺寸 lM=［ls+lsS+3/4△］-δz0 =［90+90X0.005+3/4X0.5］-δz0 =90.825-0.1 (3) 型腔深度尺寸 Hm=［hs+hsS-2/3△］0+δz =［30+30X0.005-2/3X0.38］0+δz =29.900+0.08 (4) 型芯高度尺寸 hm=［Hs+HsS+2/3△］-δz0 =［33.87+33.87X0.005+2/3X0.38］-δz0 =34.

28、29—0.08 式中： Lm——型腔內(nèi)形尺寸（mm）； ——型芯外形尺寸（mm）； ——型腔深度尺寸（mm）； ——制品高度的基本尺寸或最大極限尺寸（mm）； ——制品高度的基本尺寸或最小極限尺寸（mm）； ——型芯高度尺寸（mm）； ——塑件的公差值（mm）； ——模具成形零件的制造公差（mm），這里取=1/4； ——塑件的平均收縮率（%）。 2.11 生成模具成型零件 ①.首先生成型芯體積塊，在截面右側(cè)單擊，系統(tǒng)彈出“分割體積塊”菜單，選擇“分割體積塊” →“兩個(gè)體積塊/所有工件” →“完成”，選擇主分型面，單擊“確定”，分別輸入加亮體積塊名稱cor和cav，完成

29、型芯體積塊和型腔體積塊的分割，單擊“確定”，如圖11所示。 ②.遮蔽工件、參照零件和COR體積塊。依次點(diǎn)擊“菜單管理器”中的“特征”→“型腔組件” →“曲面” →“拉深” →“完成”。然后單擊“放置”選項(xiàng)卡，單擊“定義”，選擇cav體積塊的上表面，進(jìn)入草繪，繪制如圖12所示的截面。 草繪完畢單擊，退出草繪。然后將曲面拉伸到零件的底面，完成分型面的創(chuàng)建。 圖11 型芯 ③.依次點(diǎn)擊“菜單管理器”中的“特征” →“型腔組件”→“曲面” →“拉伸” →“完成”。然后單擊“放置”選項(xiàng)卡，單擊“定義”，選擇CAV體積塊的上表面，

30、進(jìn)入草繪。草繪完畢單擊，退出草繪。然后將面拉伸到如圖13所示的面，單擊“確定”。 依次點(diǎn)選“曲面” →“合并”，選擇剛完成的面為附加面，單擊，將它合并到前面創(chuàng)建的面上。 圖13 完成的分型面 ④.在界面右側(cè)單擊，系統(tǒng)彈出“分割體積塊”菜單，選擇“分割體積塊” →“兩個(gè)體積塊/所有工件” →“完成”，選擇上面創(chuàng)建的分型面，單擊“確定”，在體積塊對(duì)話框中輸入鑲塊的名稱，外模塊命名為cav_mokuang,內(nèi)模塊命名為cav_moxin，完成成型芯體積塊和型腔體積塊的分割，單擊“確定”（圖14）。 圖 14 分割體積塊

31、 2.12 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了防止變形，采用周邊與頂面8根推桿同時(shí)頂出，因在側(cè)口有卡口。為了脫模流暢，采用成型桿頂出。且設(shè)置拉料桿與回程推桿，為了頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)而流暢，又設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱同時(shí)也當(dāng)支柱用，提高了支承板的剛度。 脫模力的計(jì)算： 此模具采用推件板脫模，因該制件的，屬厚壁制品，厚壁制品脫模力受到材料向壁厚中性層冷卻收縮的影響，可用彈性力學(xué)的有關(guān)路由器上蓋的理論進(jìn)行分析計(jì)算，公式如下： 　　　　　　Qc=[1.25kfcaE(Tf-Tj)Ac]/{[(dk+2t)2+dk2]/[(dk+2t)2-dk2]} 式中，對(duì)于化妝盒上蓋制品中： 　　　　　　　k——脫

32、模斜度系數(shù) k=(fcCosβ-Sinβ)/fc(1+fcSinβCosβ)=0.92 　　　　　　　fc——脫模系數(shù)，即在脫模溫度下制品與型芯表面之間的靜摩擦系數(shù)，它受高分子熔體經(jīng)高壓在鋼表面固化中粘附的影響。fc=0.50 　　　　　　　α——塑料的線膨脹系數(shù)（1/℃） α=610-5 　　　　　　　μ——塑料的泊松比　　　　　　　　　　　　　　　 μ=0.40 　　　　　　　E——在脫模溫度下塑料的抗拉彈性模量（MPa） E=3.16103 　　　　　　　Tf——軟化溫度(℃)

33、 Tf=100 　　　　　　　Tσ——脫模頂出時(shí)制品的溫度（℃） Tσ=60 　　　　　　　Ac——制品包緊在型芯上的有效面積（mm2） Ac=1422.55 　　　　　　　t——制品的厚度（mm） t=3.38 2.13 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在一般注射模中，注射成型的氣體可以通過模具結(jié)構(gòu)自然排氣，因此不考慮排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 3 注射機(jī)與模具有關(guān)參數(shù)及尺寸的校核 3.1 注塑機(jī)的主要參數(shù) 注塑機(jī)的主要參數(shù)見表2、

34、表3、表4。 表2 注射部分 FT160 螺桿直徑mm A B C 螺桿型號(hào) 40 45 50 螺桿長徑L/D 24.7 22 19.8 注射壓力MPa 228 180 146 理論注射容積cm3 278 351 434 注射重量g 253 320 396 注射速率g/s 100.3 127 156.8 塑化能力g/s 19.8 25 30.9 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 190 料筒溫度調(diào)節(jié)段數(shù) 3+1 表3 鎖模部分 鎖模力KN 1600 模板最大間距mm 950 模板最大行程mm 450 模具厚度

35、mm 150-500 拉桿內(nèi)間距mm 455x450 模板尺寸mm 640x640 頂出力/行程KN/mm 35/110 表4 電氣 油泵電機(jī)功率KW 15 加熱功率KW 9.84 其他部分 郵箱容積L 400 機(jī)器容積ton 5.2 機(jī)器尺寸m 5.0x1.4x1.8 油泵最大壓力MPa 16 3.2 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 3.2.1 注射量的校核 因?yàn)楫a(chǎn)品只是一個(gè)小小的路由器上蓋，模具雖然是一模兩腔，但所要的原料也遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于396g。 根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積為： V1= 6.1

36、245440e+03mm3.在加上澆注系統(tǒng)的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)的小于434cm3。 3.2.2 模具閉合高度的校核 由裝備圖可知模具的閉合高度：H=290mm 最小裝模高度H1=150mm, 最大裝模高度H2=500mm,能夠滿足H1≤H≤H2的安裝條件。 3.2.3 模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為：400350，注射機(jī)模板最大安裝尺寸為640640，故能滿足安裝要求。 3.2.4 頂出部分的校核 注射機(jī)最大頂出距離為110≥模具上所需要的最小頂出距離10mm。 4 模具裝配圖 4.1 模架設(shè)計(jì) ①建立新項(xiàng)目 單擊左側(cè)工具欄中的，彈出“定義新項(xiàng)目“對(duì)話框。

37、在”項(xiàng)目名稱“文本框中輸入hegai_moldbase，在”零件前綴“文本框中輸入hegai。這樣以后所產(chǎn)生的相關(guān)文件名前都會(huì)自動(dòng)加上“hegai_”前綴。單擊“確定”。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)hegai_moldbase.asm的文件。 ②導(dǎo)入模具模型及其組件分類 在窗口右側(cè)工具欄中點(diǎn)擊，在“打開”對(duì)話框中選擇heigai.sam作為模具模型導(dǎo)入。在左下角控制面板中點(diǎn)擊“放置”，“約束類型”復(fù)選框選擇“坐標(biāo)系”選項(xiàng)，選擇MOLD_DEF_CSYS坐標(biāo)系與組件坐標(biāo)系CAVITY_1，使兩者重合，單擊“確定”，完成元件的導(dǎo)入與裝配。完成結(jié)果如圖15所示。 圖15模具模型的導(dǎo)入

38、完成后，單擊左側(cè)工具欄中，彈出“準(zhǔn)備元件”對(duì)話框，在此必須對(duì)各個(gè)零件施行分類。HEGAI_REF歸為“REF_MODEL”，HEIGAI_WAK歸為“工件”，COR1歸為“定模側(cè)的抽模”，CAV_MOKUANG和CAV_MOXIN以及5個(gè)鑲塊歸為“動(dòng)模側(cè)的抽?！?，4個(gè)斜頂桿歸為“其它”。至此，完成模具模型的導(dǎo)入與分類工作。 ③加載模架及其修改 單擊左側(cè)工具欄中的，彈出“定義模具組件”對(duì)話框。單擊“陣列菜單”選項(xiàng)中的“模型”，彈出“模型對(duì)話框。在此對(duì)話框中單擊“模型打開”，此時(shí)在“模具組件定義”對(duì)話框的主視圖和側(cè)視圖上可以看到裝配模型的嵌件自動(dòng)顯為藍(lán)色框，單擊“確定”。 在“模具組件定義

39、”對(duì)話框右上角單擊“大小”，彈出“基本尺寸”對(duì)話框，選擇寬度156，長度156，可以看到“模具組件定義”對(duì)話框的模板尺寸動(dòng)態(tài)的變化，單擊“確定”，如圖16所示。 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“載入/保存組件”，彈出選擇模架“組件”對(duì)話框。選擇模架類型為Futaba_3P的DC_Tape類型，勾選“載如組件后保持型腔設(shè)置和尺寸”選項(xiàng)。單擊“載入”，加載標(biāo)準(zhǔn)模架，最后單擊“確定”。再單擊“大小”，將模板尺寸改為350*400。 可以看到，所選的標(biāo)準(zhǔn)模架已經(jīng)加載到“模具組件定義”對(duì)話框中，現(xiàn)在就可以根據(jù)自己的需求更改相關(guān)部件了。 圖16“模具組件的定義” a.修改或定義型腔

40、板及其它板 由“模具組件定義”對(duì)話框中可以看到，A、B板的厚度為70，而型腔和型芯的厚度為40、50，因此，首先需要修改A、B板的厚度。在“模具組件定義”對(duì)話框雙擊A板，彈出如圖17所示，修改完成后單擊“確定”。 圖17“A/B板-板參數(shù)”對(duì)話框 同理雙擊B板，修改參數(shù)如圖18所示。修改完成后單擊“確定”。 圖18“A/B板-板參數(shù)”對(duì)話框 在“模具組件定義”對(duì)話框中雙擊C板，彈出如圖19所示的“導(dǎo)軌-板參數(shù)”對(duì)話框，修改參數(shù)如圖19所示。修改完成后單擊“確定”。 b.型腔切槽 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“型腔切口”，彈出“模具組件定義”對(duì)話框，所需

41、輸入?yún)?shù)如圖20所示，參數(shù)輸入后單擊“確定”。 圖19“導(dǎo)軌-板參數(shù)”對(duì)話框 圖20“型腔嵌件”對(duì)話框 c.定義或修改導(dǎo)拄、襯套 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“添加導(dǎo)向件”，在“選擇元件”選項(xiàng)中單擊“支撐銷釘”，用鼠標(biāo)單擊導(dǎo)柱的安放位置，彈出“支撐銷釘—導(dǎo)向件參數(shù)”對(duì)話框，所需輸入?yún)?shù)如圖21所示，參數(shù)輸入后單擊“確定”。 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“添加導(dǎo)件”，在“選擇元件”選項(xiàng)中單擊“導(dǎo)向襯套”，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊導(dǎo)套的安放位置，彈出“導(dǎo)向襯套—導(dǎo)向件參數(shù)”對(duì)話框，所需要輸入?yún)?shù)如圖22所示，參數(shù)輸入后單擊“確定”。 圖21“支撐銷釘-導(dǎo)向件

42、參數(shù)”對(duì)話框 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“添加導(dǎo)向件”，在“選擇元件”選項(xiàng)中單擊“定位導(dǎo)向襯套”，用鼠標(biāo)單擊導(dǎo)套的安放位置，彈出“定位導(dǎo)向襯套—導(dǎo)向件參數(shù)”對(duì)話框，所需輸入?yún)?shù)如圖23所示，參數(shù)輸入后單擊“確定”。 d.定義定義環(huán) 單擊“模具定義組件”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“添加設(shè)備”，在“選擇元件”選項(xiàng)中單擊“定模側(cè)定位環(huán)”，彈出“定模側(cè)定位環(huán)”對(duì)話框，選擇如圖24所示的參數(shù)，單擊“確定”。 圖22“導(dǎo)向村套-導(dǎo)向件參數(shù)”對(duì)話框圖 23“定位導(dǎo)向村套-導(dǎo)向參數(shù)”對(duì)話框 圖24“定模側(cè)定位環(huán)”對(duì)話框 e．定義澆口襯套 單擊“模具組件定義”對(duì)

43、話框“功能”選項(xiàng)中的“添加設(shè)備”，在“選擇元件”選項(xiàng)中單擊“澆口襯套”，彈出“澆口襯套”對(duì)話框，選擇如圖25所示的參數(shù)，單擊“確定”。 圖25“澆口村套”對(duì)話框 f.定義復(fù)位桿 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“陣列菜單”選項(xiàng)中的“復(fù)位銷”對(duì)話框，選擇如圖26所示的參數(shù)，單擊“確定”。 單擊“模具組件定義”對(duì)話框“功能”選項(xiàng)中的“添加設(shè)備”，在“選擇元件”選項(xiàng)中單擊“脫模裝置”，彈出“脫模裝置”對(duì)話框，選擇如圖27所示的參數(shù)，單擊“確定”。 圖26“后銷”對(duì)話框圖 27“脫模裝置”對(duì)話框 通過以上設(shè)備的設(shè)計(jì)和校核，到這里就

44、差不多可以確定模具的整體了。整個(gè)模具總的分為動(dòng)模一塊和定模 一塊，大的板塊從上到下有定模板、型芯固定板、型腔 固定板、模腳、推板、推板固定板、動(dòng)模板這些外面能夠接觸到的大模板。一般模架選用標(biāo)準(zhǔn)模架，利用PRO/E里面的EMX功能和通過對(duì)型腔、型芯尺寸的計(jì)算，選用 圖28水道 了EMX里面的SA-Trpe，模架類型與模板參數(shù)如下。 圖29 模架類型 表5 各模板的尺寸（mm） 模板名稱 定模板 型芯固定板 型腔固定板 模腳 推板 推板固定板 動(dòng)模板 長 350 350 350 400 390

45、 390 350 寬 400 350 350 60 180 180 400 高 25 70 70 90 20 25 25 4.2 總裝配圖 通過以上的步驟，最后生成的總裝配圖如30所示。 圖30 總裝配圖 4.3 裝配二維圖 裝配二維圖見圖31所示。 結(jié)束語 在此次的設(shè)計(jì)中，讓我體會(huì)到了上課不好好聽的后果，以至在設(shè)計(jì)中老是碰壁，動(dòng)不動(dòng)就翻書找資料，而且有些東西是書上沒有的，但老師上課講過，沒辦法，還得硬著頭皮去問老師，所以告訴

46、我們，上課一定要好好聽，不能放縱自己。通過此次的設(shè)計(jì)，我知道了很多，而且也讓我感覺自身的不足，對(duì)我而言，要學(xué)的還有很多很多。在設(shè)計(jì)中，我用學(xué)過的軟件來完成制圖，通過Proe來完成產(chǎn)品的三維圖，當(dāng)然也可以用UG，做好的三維圖轉(zhuǎn)換成二維的，當(dāng)然還有制造產(chǎn)品合適的模架，還有對(duì)產(chǎn)品的三維圖進(jìn)行分型面的設(shè)計(jì)，要進(jìn)行怎樣的流道，澆口適合產(chǎn)品，計(jì)算出產(chǎn)品的在模具中的脫模機(jī)構(gòu)等等，做每項(xiàng)都要仔細(xì)的，而且最主要的是符合實(shí)際的。通過此次的設(shè)計(jì)，我感覺我們現(xiàn)在所學(xué)的理論太多了，實(shí)際的東西太少，我認(rèn)為應(yīng)該多讓我們?nèi)S里實(shí)踐，多跟那些師傅討教一下，溝通一下，這樣對(duì)我們以后的設(shè)計(jì)會(huì)有很大的幫助的?？偟膩碚f，通過此次設(shè)計(jì)，

47、我認(rèn)為對(duì)我是很有益的，不僅讓我學(xué)到很多，而且讓我體會(huì)到一定要多學(xué)多問，才能讓自己更加的出色。 謝辭 經(jīng)過幾個(gè)月的查資料、整理材料、設(shè)計(jì)、寫論文，今天終于可以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后謝辭了。自己想想求學(xué)期間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴歷歷涌上心頭，時(shí)光匆匆飛逝，三年多的努力與付出，隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，大學(xué)生活也即將劃下完美的句號(hào)。 論文得以完成，要感謝的人實(shí)在太多了，首先要感謝老師，因?yàn)檎撐氖窃诶蠋煹南ば闹笇?dǎo)下完成的。老師精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)，同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，離不開其它各位老師、同學(xué)和

48、朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，各位老師、同學(xué)和朋友積極的幫助我查資料和提供有利于設(shè)計(jì)的建議和意見，在他們的幫助下，畢業(yè)設(shè)計(jì)得以不斷的完善，最終幫助我完整的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)。在設(shè)計(jì)的過程中，通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會(huì)記住很多的書本知識(shí)，但是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問題。 在設(shè)計(jì)的過程中也學(xué)到了做任何事情都要有良好的態(tài)度和心

49、態(tài)，在做事情的過程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就達(dá)退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問題，而且要學(xué)會(huì)與人合作，這樣做起事情來可以起到事倍功半的效果。 總之，此次設(shè)計(jì)過程中，我收獲了很多。再次感謝所有幫助過我并給我鼓勵(lì)的老師，同學(xué)和朋友，謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 許發(fā)樾．實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [2] 杜智敏.Pro/ENGINEER野火版塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)例[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2005 [3] 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編.塑料模設(shè)計(jì)與制造[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2005 [4] 屈華昌.主編.塑料模成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M]．北京機(jī)械工業(yè)出版社.1996 [5] 朱光力.塑料模具設(shè)計(jì)[M]．清華大學(xué)出版社，2003．1 [6] 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，1998．5 [7] 齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計(jì)與制造[M]． 高等教育出版社 ，2004 36