1910_柜式空調(diào)下面板注塑模三維設(shè)計(jì)與模擬仿真

1910_柜式空調(diào)下面板注塑模三維設(shè)計(jì)與模擬仿真,空調(diào),面板,注塑,三維設(shè)計(jì),模擬,摹擬,仿真 黃河科技學(xué)院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書工 學(xué)院 機(jī)械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 專業(yè) 08 級 3 班學(xué)號 080105606 學(xué)生 袁學(xué)其 指 導(dǎo) 教 師 孫 光 華 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 柜式空調(diào)下面板注塑模三維設(shè)計(jì)與模擬仿真 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容與基本要求（目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻(xiàn)）以及設(shè)計(jì)技術(shù)要求、注意事項(xiàng)等）一、工作內(nèi)容： ? 查閱相關(guān)資料，熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容；? ? 完成與課題相關(guān)的文獻(xiàn)綜述、文獻(xiàn)翻譯（英譯漢）和開題報(bào)告；? ? 確定模具的結(jié)構(gòu)型式；? ? 確定模具各元件的參數(shù)? ? 對某些模具元件做必要的計(jì)算或校核；? ? 建立模具各元件的三維模型與模具裝配模型；? ? 模具工作原理模擬與工作過程仿真動畫制作? ? 模具零件圖與裝配圖繪制；? ? 按照規(guī)定的格式要求，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份和軟件使用說明書一份。 二、基本要求 ? 查閱文獻(xiàn)資料不少于 12 篇，其中外文資料不少于 2 篇；文獻(xiàn)綜述不少于 3000 字，外文文獻(xiàn)翻譯不少于 3000 字；? 所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)正確合理；? 所生成的模具零件圖與裝配圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)；? 模具工作原理與工作過程的動畫模擬逼真；? 所有畢業(yè)設(shè)計(jì)文檔均需刻入光盤上交；? 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書格式規(guī)范。 三、主要參考文獻(xiàn)： [1] 王隆太· 機(jī)械 CAD/CAM 技術(shù)·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[2] 仲梁維·計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造· 北京：北京大學(xué)出版社，2006[3] 孫光華·工裝設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[4] 單泉等·Pro/E 參數(shù)化設(shè)計(jì)從入門到精通·北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2008[5] 蔣曉·Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中文版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程· 北京：清華大學(xué)出版社，2010[6] 林清安 ·ProENGINEER 野火 3.0 中文版動態(tài)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真·北京：電子工業(yè)出版社，2007四、時(shí)間安排：1-4 周 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，搜集并熟悉設(shè)計(jì)相關(guān)資料，完成開題報(bào)告、文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述及總體方案設(shè)計(jì)，熟悉相關(guān)軟件的使用5-6 周 確定模具的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)模具各元件；7-9 周 建立模具各元件的三維模型與模具裝配模型。10-11 周 模擬與仿真動畫制作；完成模具零件圖與裝配圖繪制12 周 撰寫與整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書與軟件使用說明書13 周 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書、資格審查等14 周 準(zhǔn)備答辯畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2012 年 2 月 13 日至 2012 年 5 月 15 日計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間： 2012 年 5 月 19 日專業(yè)（教研室）審批意見：審批人簽名：黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ） 第 1 頁特征建模分析和設(shè)計(jì)模具文摘CAE系統(tǒng)用于模具的產(chǎn)品分析以及設(shè)計(jì)制造，CAE系統(tǒng)使分析更有效率。因此,為了獲得適當(dāng)?shù)某橄竽Ｐ?設(shè)計(jì)者必須簡化和抽象模型的每一個(gè)部分。 鑒于這種思路,給出了一種基于特征建模的全新方法——基于multi-abstraction的建模系統(tǒng)。 在這個(gè)系統(tǒng)中,幾何模型的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造并入單個(gè)模型表示。然后,對于一個(gè)給定的產(chǎn)品，進(jìn)行細(xì)節(jié)、抽象、簡化模型并立即分析產(chǎn)品性能。使得設(shè)計(jì)與分析模型同時(shí)進(jìn)行。這樣一來，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)可以同時(shí)進(jìn)行。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ） 第 2 頁1 塑料件簡介1.1 塑料模具在很多地區(qū)都已經(jīng)廣泛使用，特別是近年來已經(jīng)有專業(yè)的CAD系統(tǒng)用于塑料模具設(shè)計(jì),同時(shí)開發(fā)出CAE系統(tǒng),可以用于模擬注塑成型過程以發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品的缺陷。完整的設(shè)計(jì)過程中采用先進(jìn)的CAD、CAE技術(shù)，這種系統(tǒng)如圖1所示。在初步設(shè)計(jì)階段,專業(yè)的CAD系統(tǒng)可提高設(shè)計(jì)效率，同時(shí)在結(jié)構(gòu)分析和成型仿真過程中利用CAE系統(tǒng)初步驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。如果仿真結(jié)果不滿意,設(shè)計(jì)缺陷會反饋回CAD系統(tǒng)。直到功能要求令人滿意為止。傳統(tǒng)上CAE用于三維成形和仿真,如圖2所示。圖1 .使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ） 第 3 頁圖2 三維仿真注塑模1.2成型模擬和結(jié)構(gòu)分析:解決這一問題主要有兩種模式，一個(gè)是發(fā)展能夠接受實(shí)體模型幾何輸入的仿真軟件,另一個(gè)是開發(fā)一個(gè)可以把實(shí)體模型轉(zhuǎn)化為抽象數(shù)據(jù)庫的電腦程序。在solid-based仿真軟件包中,雖然努力的把固體模型抽象化,模擬時(shí)間明顯減少，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間,但仍然必須刪除一部分特征，這就造成了產(chǎn)品的不完整。經(jīng)過專家學(xué)者的努力，自動化改造中的軸變換功能得到了令人滿意的結(jié)果，但美中不足的是自動化改造項(xiàng)目經(jīng)常需要進(jìn)一步修改模型的細(xì)節(jié)部分以滿足理想化的仿真方法。雖然solid-based模擬方法最近很流行,但是傳統(tǒng)的medial-surface-based仿真方法仍在使用,因?yàn)樵摲椒ǜ焖偾覝?zhǔn)確性好。因此,無論使用哪一種成型方法，設(shè)計(jì)者都可以很容易設(shè)計(jì)模型,大大減少了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的時(shí)間。2 相關(guān)工作計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) （ Computer Aided Design） ， 運(yùn) 用 計(jì) 算 機(jī) 軟 件 制 作 并 模擬 實(shí) 物 設(shè) 計(jì) ， 展 現(xiàn) 新 開 發(fā) 商 品 的 外 型 ， 結(jié) 構(gòu) ， 色 彩 ， 質(zhì) 感 等 特 色 。 隨 著 技 術(shù)的 不 斷 發(fā) 展 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 該 不 僅 僅 適 用 于 工 業(yè) ， 還 被 廣 泛 運(yùn) 用 于 平 面 印刷 出 版 等 諸 多 領(lǐng) 域 。 它 同 時(shí) 涉 及 到 軟 件 和 專 用 的 硬 件 。 設(shè) 計(jì) 者 很 早 就 開 始 使 用 計(jì) 算 機(jī) 進(jìn) 行 計(jì) 算 。 有 人 認(rèn) 為 Ivan Sutherland 在 1963 年 在 麻 省 理 工 學(xué) 院 開 發(fā) 的 Sketchpad 是 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 折 點(diǎn) 。SKETCHPAD 的 突 出 特 性 是 它 允 許 設(shè) 計(jì) 者 用 圖 形 方 式 和 計(jì) 算 機(jī) 交 互 :設(shè) 計(jì) 可 以用 一 枝 光 筆 在 陰 極 射 線 管 屏 幕 上 繪 制 到 計(jì) 算 機(jī) 里 。 實(shí) 際 上 ， 這 就 是 圖 形 化 用戶 界 面 的 原 型 ， 而 這 種 界 面 是 現(xiàn) 代 CAD 不 可 或 缺 的 特 性 。 最 早 的 應(yīng) 用 是 在 汽 車 制 造 、 航 空 航 天 以 及 電 子 工 業(yè) 的 大 公 司 中 。 隨 著 計(jì)算 機(jī) 變 得 更 便 宜 ， 應(yīng) 用 范 圍 也 逐 漸 變 廣 。 3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 功 能 簡 介CAE（ Computer Aided Engineering） 是 用 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 求 解 復(fù) 雜 工 程 和 產(chǎn) 品結(jié) 構(gòu) 強(qiáng) 度 、 剛 度 、 屈 曲 穩(wěn) 定 性 、 動 力 響 應(yīng) 、 熱 傳 導(dǎo) 、 三 維 多 體 接 觸 、 彈 塑 性等 力 學(xué) 性 能 的 分 析 計(jì) 算 以 及 結(jié) 構(gòu) 性 能 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 等 問 題 的 一 種 近 似 數(shù) 值 分 析黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ） 第 4 頁方 法 。3.2 設(shè) 計(jì) 和 分 析其 基 本 思 想 是 將 一 個(gè) 形 狀 復(fù) 雜 的 連 續(xù) 體 的 求 解 區(qū) 域 分 解 為 有 限 的 形 狀 簡 單的 子 區(qū) 域 ， 即 將 一 個(gè) 連 續(xù) 體 簡 化 為 由 有 限 個(gè) 單 元 組 合 的 等 效 組 合 體 ； 通 過 將連 續(xù) 體 離 散 化 ， 把 求 解 連 續(xù) 體 的 場 變 量 （ 應(yīng) 力 、 位 移 、 壓 力 和 溫 度 等 ） 問 題簡 化 為 求 解 有 限 的 單 元 節(jié) 點(diǎn) 上 的 場 變 量 值 。 此 時(shí) 求 解 的 基 本 方 程 將 是 一 個(gè) 代數(shù) 方 程 組 ， 而 不 是 原 來 描 述 真 實(shí) 連 續(xù) 體 場 變 量 的 微 分 方 程 組 ， 得 到 的 是 近 似的 數(shù) 值 解 ， 求 解 的 近 似 程 度 取 決 于 所 采 用 的 單 元 類 型 、 數(shù) 量 以 及 對 單 元 的 插值 函 數(shù) 。4 基于注射成型設(shè)計(jì)部分模型包含的特征和幾何信息主要的形狀特征是倒扣,排骨,加強(qiáng)筋，洞等加固或裝配產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。幾何模型所代表是一個(gè)序列的運(yùn)算特征。模型一個(gè)例子如圖黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ） 第 5 頁圖3 產(chǎn)品實(shí)例圖4 模型的建模過程5理想化模型建模包括兩個(gè)階段:細(xì)節(jié)處理和基于特征建模。采用多分辨率的基于實(shí)體模型的建模技術(shù)采用不同LODs去除方法，最先進(jìn)的多分辨率建模技術(shù)是選擇性的布爾運(yùn)算。前沿的建模技術(shù)采用了不同LOAs降維，去除細(xì)節(jié)的過程就是理想化模型的過程。用戶使一些實(shí)體模型的簡化后,能夠更容易且準(zhǔn)確地分析零件應(yīng)力和應(yīng)變的過程,但是零件的詳細(xì)的特征會被隱藏。6結(jié)論我們提出了一種新的方法,在不同的地方,模型設(shè)計(jì)和分析同時(shí)進(jìn)行并且創(chuàng)建合并成一個(gè)NMT模型,進(jìn)行具體的細(xì)節(jié)和模型的抽象處理。這是原來的技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)的。此外我們還提供了單內(nèi)核的NMT建模,采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù),允許用戶定義,為實(shí)現(xiàn)同步工程準(zhǔn)備。然而,為了取得更大更先進(jìn)的CAD / CAE系統(tǒng),接下來需要大量的工作 (1)整合函數(shù)用以限制建模的邊界位置；(2)特征庫需要更全面更豐富的資料；(3)研發(fā)更廣泛的數(shù)據(jù)庫，用以插入已經(jīng)定義的函數(shù)(4)加入人工智能化，是產(chǎn)品分析和現(xiàn)實(shí)掛鉤黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ） 第 6 頁參考文獻(xiàn)[1] 單泉等.Pro/E 參數(shù)化設(shè)計(jì)從入門到精通.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.[2] 張繼春.Pro/E 二次開發(fā)實(shí)用教程.北京：北京大學(xué)出版社，2003.[3] 伍云輝. 3DSMAX7.0 動畫教程.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.[4] 管耀文.Pro/E 機(jī)構(gòu)仿真運(yùn)動實(shí)例精講.北京：人民郵電出版社，2007.[5] 二代龍震工作室.Pro/E 高級設(shè)計(jì).北京:電子工業(yè)出版社, 2008.[6] 陳栩雪.Pro/E 設(shè)計(jì)教程.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.[7] 程才，王啟付.基于知識的三維參數(shù)化建模方法研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù).2003.[8] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，1995[9] 彭建聲. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1993[10] 唐志玉. 模具設(shè)計(jì)師指南. 國防工業(yè)出版社，1999[11] 《塑料模設(shè)計(jì)手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1994[12] 賈潤禮，程志遠(yuǎn). 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊. 中國輕工業(yè)出版社，2000[13] 廖念釗. 互換性與技術(shù)測量. 中國計(jì)量出版社，1991[14]《塑料模具技術(shù)手冊》/《塑料模具技術(shù)手冊》編委會編； ——北京； 機(jī)械工業(yè)出版社出版；1997.6[15]《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》/ 葉久新、趙龍主編； ——長沙； 湖南科學(xué)技術(shù)出版社；2004.7[16]《塑料成型工藝及模具簡明手冊》/ 王孝培主編； ——北京； 機(jī)械工業(yè)出版社；2000.6[17]《實(shí)用模具技術(shù)手冊》/ 陳錫棟、周小玉主編； ——北京； 機(jī)械工業(yè)出版社； 2001.7[18]《模具制造工藝學(xué)》/ 甄瑞麟主編；楊善義、張永軍副主編；王哲明主審；——北京； 清華大學(xué)出版社；2005.1[19]《聚合物材料》/ 凌繩、王秀芬、吳友平編著；——北京； 中國輕工業(yè)出版社；2000.6（2004.7 重印 畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)翻譯院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動 化學(xué) 生 姓 名 袁 學(xué) 其指 導(dǎo) 教 師 孫 光 華2012 年 03 月 8 日黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書開題報(bào)告表課題名稱 柜式空調(diào)下面板注塑模三維設(shè)計(jì)與模擬仿真課題來源 教師擬訂 課題類型 AX 指導(dǎo)教師 孫光華學(xué)生姓名 袁學(xué)其 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué) 號 080105606一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備根據(jù)任務(wù)書的要求，在做本課題前，查閱了與課題相關(guān)的資料有：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造工藝學(xué)、注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)、注塑模模課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)等以及與設(shè)計(jì)相關(guān)的手冊。二、設(shè)計(jì)的目的與要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)中最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過該設(shè)計(jì)過程，可以檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)的知識，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生處理工程中實(shí)際問題的能力，因此意義特別重大。編制注塑模工藝規(guī)程，根據(jù)所確定的工藝規(guī)程進(jìn)行相應(yīng)的模具的方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)及其主要零部件設(shè)計(jì)，繪制模具總裝圖及主要零部件圖等圖紙。三、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果 1、設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)零件制造方法為注塑成型，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)分析，二維排位，三維分型，繪制裝配圖和總裝圖，并完成后期工作2、預(yù)期的成果（1）完成文獻(xiàn)綜述一篇，不少與 3000 字，與專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇，不少于 3000 字（2）完成內(nèi)容與字?jǐn)?shù)都不少于規(guī)定量的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份（3）繪制裝配圖，部分零件圖（4）刻錄包含本次設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容的光盤一張四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排1 周——2 周 收集設(shè)計(jì)資料并完成開題報(bào)告3 周——4 周 完成英文資料翻譯并寫出文獻(xiàn)綜述5 周——6 周 模架選擇，流道設(shè)計(jì)，澆注設(shè)計(jì)，水路設(shè)計(jì)等7 周——10 周 繪制裝配圖和部分零件圖、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11 周 修改整理，準(zhǔn)備答辯五、完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素本人已修完機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、液壓與氣壓傳動、金屬工藝學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)、注塑模課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)等課程，借助圖書館的相關(guān)文獻(xiàn)資料，以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)等資源。指導(dǎo)教師簽名： 日期： 課題來源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會征集；（4）科研單位提供課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)（藝術(shù)設(shè)計(jì)） ；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報(bào)告（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題要求（1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。 畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動 化學(xué) 生 姓 名 袁 學(xué) 其 指 導(dǎo) 教 師 孫 光 華2012 年 03 月 8 日 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 0 頁注塑模具前言模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的市場前景。目前全世界的模具年產(chǎn)值在650億美元左右，我國的模具年產(chǎn)值為40億美元左右，據(jù)估計(jì)到2005年我國模具產(chǎn)值將達(dá)到460億人民幣。目前我國一般模具的30%，中高檔模具的一半以上還依賴進(jìn)口（其中注塑模占有很大的比例） 。由此可見，模具（特別是注塑模具）制造業(yè)的落后在某種程度上已經(jīng)成為阻滯我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。開發(fā)和引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)是改變我國注塑模具制造業(yè)相對落后和市場需求快速增長的重要途徑。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭力的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造業(yè)正在急劇地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)模式，注塑模具制造業(yè)也不例外。1 注塑模具制造的特點(diǎn)⑴型腔及型芯呈立體型面。塑件的外部和內(nèi)部形狀是由型腔和型芯直接成型的，這些復(fù)雜的立體型面加工難度比較大，特別是型腔的盲孔型內(nèi)成型表面加工，如果采用傳統(tǒng)的加工方法，不僅要求工人技術(shù)水平高、輔助工夾具多、刀具多，而且加工的周期長。⑵精度和表面質(zhì)量要求高，使用壽命要求長。目前一般塑件的尺寸精度要求為IT6~7，表面粗糙度Ra0.2~0.1μm，相應(yīng)的注塑模具零件的尺寸精度要求達(dá)到IT5~6，表面粗糙度Ra0.1μm以下。激光盤記錄面的粗糙度要達(dá)到鏡面加工的水平的0.02~0.01μm這就要求模具的表面粗糙度達(dá)到0.01μm以下。長壽命注塑模具對于提高高效率和降低成本是很必要的，目前注塑模具的使用壽命一般要求100萬次以上。精密注塑模要用剛度大的模架，增加模板的厚度，增加支承柱或錐形定位元件以防止模具受壓力后產(chǎn)生變形，有時(shí)內(nèi)壓可以達(dá)到100MPa。頂出裝置是影響制品變形和尺寸精度的重要因素，因此應(yīng)該選擇最佳的頂出點(diǎn)，以使各處脫模均勻。高精度注塑模具在結(jié)構(gòu)上多數(shù)采用鑲拼或黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 1 頁全拼結(jié)構(gòu)，這要求模具零部件的加工精度、互換性均大為提高。⑶工藝流程長，制造時(shí)間緊。對于注塑件而言，大多是與其它零部件配套組成完整的產(chǎn)品，而且在很多的情況下都是在其它部件已經(jīng)完成，急切等待注塑件的配套上市。因?yàn)閷χ破返男螤罨虺叽缇纫蠛芨?，加之由于樹脂材料的特性各異，模具制造完成后，還需要反復(fù)地試模與修正，使開發(fā)和交貨的時(shí)間非常緊張。⑷異地設(shè)計(jì)、異地制造。模具制造不是最終目的，而是由用戶提出最終制品設(shè)計(jì)，模具制造廠家根據(jù)用戶的要求，設(shè)計(jì)制造模具而且在大多數(shù)情況下，制品的注射生產(chǎn)也在別的廠家。這樣就造成了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)制造和制品的生產(chǎn)異地進(jìn)行的情況。⑸專業(yè)分工，動態(tài)組合。模具生產(chǎn)批量小，一般屬于單件的生產(chǎn)，但是模具需要很多的標(biāo)準(zhǔn)件，大到模架，小到頂針，這些不能也不可能只由一個(gè)廠家單獨(dú)完成，且制造工藝復(fù)雜，普通設(shè)備和數(shù)控設(shè)備使用極不均衡。2 模具制造技術(shù)的發(fā)展方向基于以上模具制造的五個(gè)特點(diǎn)，對現(xiàn)代模具制造業(yè)提出了相應(yīng)的要求。當(dāng)前模具制造的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下五個(gè)方面：2.1從一般的機(jī)加工方法，發(fā)展至采用光機(jī)電相結(jié)合的數(shù)控電火花成形、數(shù)控電火花線切割以及各種特殊加工相結(jié)合，例如電鑄成形、粉末冶金成形、精密鑄造成形、激光加工等。從而可以加工出復(fù)雜的型腔和型芯，以及保證較高的加工精度要求。目前慢走絲線切割和電火花放電加工精度要求。目前慢走絲線切割和電火花放電加工精度可達(dá)到±1.5μm，加工表面粗糙度可達(dá)到Ra0.004μm，基本上達(dá)到了精面要求。2.2先進(jìn)的技術(shù)支持條件。模具的服務(wù)對象主要是電器、汽車廠家，產(chǎn)品的更新?lián)Q代快，而且模具的設(shè)計(jì)已經(jīng)從二維發(fā)展為三維，實(shí)現(xiàn)了可視化設(shè)計(jì)，不但可以立體、直觀地再現(xiàn)尚未加工出的模具體，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM一體化，而且三維設(shè)計(jì)解決了二維設(shè)計(jì)難于解決的一些問題，諸如：干涉檢查、模擬裝配等。2.3模具快速制造技術(shù)。當(dāng)前快速制造有三個(gè)發(fā)展方向：分別是基于并行工程的注塑模具快速制造、基于快速原型技術(shù)的注塑模具快速制造和高速切削技術(shù)。2.3.1 基于并行工程的注塑模具快速制造這種生產(chǎn)方式。是以注塑模具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 2 頁計(jì)為基礎(chǔ)的，它主要體現(xiàn)為經(jīng)營管理、模具設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的，它主要體現(xiàn)為經(jīng)營管理、模具設(shè)計(jì)和模具制造的三個(gè)體系的標(biāo)準(zhǔn)化。為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，需要解決三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：一是統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和文件傳輸格式；二是充分利用和開發(fā)Internet和Intranet, 實(shí)現(xiàn)信息的集成和數(shù)據(jù)資源的共享；三是解決生產(chǎn)的組織、協(xié)調(diào)和專業(yè)分工，確定各個(gè)部門和層次的項(xiàng)目分解和利益分配的基準(zhǔn)和算法。2.3.2 基于快速原型技術(shù)的注塑模具快速制造。直接從CAD模型生產(chǎn)工模具被認(rèn)為是一種可以減少新產(chǎn)品成本和開發(fā)周期的重要的方法，近些年來，這種將CAD技術(shù)、快速成型（RP）和快速工模具制造（ RT）等高新技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)對傳統(tǒng)的注塑模具的制造產(chǎn)生了重大的沖擊。CAD技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上代替了實(shí)物的評估和試驗(yàn)，減少了新產(chǎn)品研制過程中的迭代次數(shù)，從而加快了新產(chǎn)品的開發(fā)速度。2.3.3 高速切削技術(shù)（High Speed Machining）的應(yīng)用。高速切削技術(shù)制造模具，具有切削效率高，可明顯縮短機(jī)動加工時(shí)間，加工精度高，表面質(zhì)量好，因此可大大縮短機(jī)械后加工、人工后加工和取樣檢驗(yàn)輔助工時(shí)等許多優(yōu)點(diǎn)。在某注塑模的高速銑削中，材料硬度為56~58HRC ，原來采用電火花加工（EDM ） ，每個(gè)零件需時(shí)90min，采用直徑為12mm球頭銑刀，主軸轉(zhuǎn)速1500r/ min、工作臺進(jìn)給1500r/ min進(jìn)行高速加工，加工每個(gè)零件只需5min ，工效提高了18倍。今后，電火花成形加工應(yīng)該主要針對一些尖角、窄槽、深小孔和過于復(fù)雜的型腔表面的精密加工。高速成切削加工在發(fā)達(dá)國家的模具制造業(yè)中已經(jīng)處于主流地位，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前有85%左右的模具電火花形加工工序已被高速加工所取代。但是由于高速切削的一次性設(shè)備投資比較大，在國內(nèi)，高速成切削與電火花加工還會在較長時(shí)間內(nèi)并存。模具的高速切削中對高速切削機(jī)床有下列技術(shù)要求：①主軸轉(zhuǎn)速高，功率大；②機(jī)床的剛度好；③主軸轉(zhuǎn)動和工作臺直線運(yùn)動都要有極高的加速度。由于高速切削時(shí)產(chǎn)生的切削熱和刀具的磨損比普通速度切削高很多，因此，高速刀具的配置十分重要，主要表現(xiàn)為：①刀具材料應(yīng)硬度高、強(qiáng)度高、耐磨性好，韌度高、抗沖擊能力強(qiáng)，熱穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定性好；②必須精心選擇刀具結(jié)構(gòu)和精度、切削刃的幾何參數(shù)，刀具與機(jī)床的連接方式廣泛采用錐部與主軸端面同時(shí)接觸的HSK空心刀柄，錐度為1：10，以確保高速運(yùn)轉(zhuǎn)刀具的安全和軸向加工精度。③型腔的粗加工、半精加工和精加工一般黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 3 頁采用球頭銑刀，其直徑應(yīng)小于模具型腔曲面的最小曲率半徑；而模具零件的平面的粗、精加工則可采用帶轉(zhuǎn)位刀片的端銑刀。2．4 發(fā)展新的塑料模具材料及模具表面技術(shù)。主要是發(fā)展易加工、拋光性好的材料，預(yù)硬易切削鋼（一般28~35HRC之間)、耐蝕鋼、硬質(zhì)合金鋼以及時(shí)效硬化型鋼、冷擠壓成型鋼。表面工程可以彌補(bǔ)模具材料的不足，降低模具材料的研發(fā)及加工的費(fèi)用2．5 基于信息注塑模具的制造新模式。與注塑模具制造活動有關(guān)的信息包括產(chǎn)品的信息和制造信息。現(xiàn)代制造過程可以看作是原材料或毛坯所含的信息量的增值過程，信息流驅(qū)動將成為制造業(yè)的主流。它包括兩個(gè)層面：一是通過企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，完成模具報(bào)價(jià)、人員的安排、制品原始數(shù)據(jù)、模具加工工藝、質(zhì)量檢測、試模具與交付等任務(wù)；二是通過企業(yè)外部的互聯(lián)網(wǎng)完成企業(yè)與用戶、與外協(xié)企業(yè)之間的信息交換，這種制造方式必須通過動態(tài)聯(lián)盟（Virtual Organization）這種新的生產(chǎn)模式來實(shí)現(xiàn)的。動態(tài)聯(lián)盟分三層：緊密層、合作關(guān)系層和松散層。3 新興特殊注射成型技術(shù)對模具制造的發(fā)展要求注射成型技術(shù)作為塑料加工成型方法中最重要的方法之一，已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注塑制品約占整個(gè)塑料制品的20%~30%，而在工程塑料中有80%以上的制品是采用注塑成型加工的。但隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛，不同的領(lǐng)域?qū)λ芰现破返拈_頭精度、功能成本等方面提出了很多更高的要求，因此在傳統(tǒng)注塑成型技術(shù)的基礎(chǔ)上,又發(fā)展了許多特殊的新興注塑成型技術(shù)，如低壓注射成型、熔芯射擊成型、裝配注射成型、磁場定向注射成型、單色多模注射成型、氣體輔助注射成型、薄殼注射成型技術(shù)等。因些必須改變注塑模具的設(shè)計(jì)和制造體系，才能夠滿足成型要求。另外，隨著微機(jī)電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生命線的進(jìn)展，微細(xì)型注塑模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究近年來得到了人們的重視，隨著MEMS產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，微注塑成型技術(shù)有著巨大的潛力和發(fā)展空間。微型注塑成型通常用于醫(yī)療、電信、計(jì)算機(jī)、電氣等領(lǐng)域，醫(yī)療和電子器械越來越小型化，因此對人們希望制件可以做得越來越小。4 結(jié)論先進(jìn)制造技術(shù)對注塑模具制造產(chǎn)生了重大的影響，反過來，注塑成型新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也對制造技術(shù)不斷提出了新的要求。將信息技術(shù)與現(xiàn)代管理技術(shù)應(yīng)用于制造黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 4 頁全過程，未來注塑模制造將是以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)，以信息流暢作為首要備件的有極強(qiáng)應(yīng)變能力與競爭力的技術(shù)。.黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 0 頁參考文獻(xiàn)[1] 單泉等.Pro/E 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mouldAbstractMould has become the foundation for industrial development ,and plastic moulds account for the Proportion of the total 35%~40%,plastic mould used in the application of various types of mould occupies a leading position .As China”s economic development ,sustainable and stable national economic construction of the development ,production of plastic parts more widely, plastic moulding industry in the basic industries in the increasingly important position . This text has introduced the design of the Cabinet form air conditioning belowshell injection mould in detail. In this text the feedsysterm, shaping part, drawing of patterns organization , Organization of ejection force.,shut mould lead organization , temperature control system , exhaust system and the technology analyse of some workparts were designed and calculated totally. Keywords: plastics， mould ， develop黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 III 頁目 錄 1、設(shè)計(jì)要求 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12、設(shè)計(jì)課題 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13、塑件及材料分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23.1 塑件形狀分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23.2 材料分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2塑件正投影面積，體積及質(zhì)量計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????34、擬定的成型工藝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44.1制品的成型方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44.2制品的成型參數(shù) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45、型腔數(shù)目確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56、型腔布局 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6圖 3 型腔布局 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????67、分型面與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????67.1分型面選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6選擇分型面即是決定型腔空間在模內(nèi)應(yīng)占有的位置。 ????????????????????????????????????????????6選擇時(shí)應(yīng)遵行如下原則： ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????77.2排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????88、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????88.1主流道的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????98.2冷料穴設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????108.3分流道設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118.4澆口設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????119、成型零件設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1210、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1311、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1412、 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1512.1模溫對塑件質(zhì)量的影響 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1512.2模溫對生產(chǎn)效率的影響 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1612.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1613、注射模與注射機(jī)的關(guān)系 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1813.1注射壓力的校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1813.2鎖模力的校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1913.3安裝部分相關(guān)尺寸校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2014、模具裝配草圖及工作原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2114.1.模具裝配草圖 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2114.2.模具工作原理 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2215、模具建模及仿真..................................................................................................23設(shè)計(jì)總結(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37致 謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38參考資料 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 1 頁目 錄1 設(shè)計(jì)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生在校的最后一次課程設(shè)計(jì)，是對以往學(xué)習(xí)知識的復(fù)習(xí)和總結(jié)，并通過本次課程設(shè)計(jì)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)上的不足，為踏入社會工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，本次柜式空調(diào)下面版下面版的設(shè)計(jì)涉及了模具設(shè)計(jì)的很多知識，希望同學(xué)們按照流程，認(rèn)真獨(dú)立的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。2 設(shè)計(jì)課題下面是柜式空調(diào)下面版的零件圖，如圖 2-1 所示其成型方法直接影響到外觀和質(zhì)量。圖 2-1柜式空調(diào)下面板黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 2 頁3 塑件及材料分析3.1 塑件形狀分析柜式空調(diào)下面板是柜式空調(diào)的主要外部部件，外形簡單，質(zhì)量要求較高，其成型質(zhì)量將直接影響到空調(diào)的外觀、裝配性能和產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。柜式空調(diào)下面板材料為 ABS/ HIPS，塑件顏色為駝灰色，按統(tǒng)一色板檢驗(yàn)。塑件成型后要求表面光潔，不得有扭曲變形、裂紋、流痕、熔接痕等外觀缺陷。尺寸公差按GB/ T14486 - 1993 標(biāo)準(zhǔn) MT2 級執(zhí)行，外表面亞光處理 ,內(nèi)表面粗糙度為Ra3. 2μm， 未注圓角為 R0. 5～ R1 mm，外表面不允許設(shè)置澆口，要求澆注系統(tǒng)與推出系統(tǒng)均在定模，模具壽命要求達(dá)到 50 萬次3.2 材料分析ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型應(yīng)用范圍: 電冰箱，汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等） ，大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)等） ，電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。 注塑模工藝條件: 干燥處理：ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 80~90C 下最少干燥 2 小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于 0.1%。 熔化溫度：210~280C；建議溫度：245C。 模具溫度：25~70C。 （模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低） 。 注射壓力：500~1000bar 。 注射速度：中高速度。 化學(xué)和物理特性: ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 3 頁擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS 是非結(jié)晶性材料。中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS 的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上上百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS 材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。 塑件正投影面積，體積及質(zhì)量計(jì)算塑件體積可視為上部分標(biāo)準(zhǔn)的矩形和下部分兩長邊打圓角的不規(guī)則矩形體積來計(jì)算，具體計(jì)算如下： A:上部分矩形體積 V1V1=(1000-5-5)*(600-5-5)*15=990*590*15=8761500 mm3B:下部分不規(guī)則矩形體積 V2V2=（2*3.14*15*15/2+ （ 600-15-15）*15）*1000=9256500 mm 3所以：總體積 V=V1+V2=18018000 mm3因?yàn)檫x用 ABS 材料,所以密度 ρ=1.05g/cm3m 總 =18018000x10-3x1.05=1891.9g 4 擬定的成型工藝4.1 制品的成型方法熱塑性塑料指定采用注射成型，本設(shè)計(jì)選用熱塑性塑料 ABS，可用注射成型。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 4 頁4.2 制品的成型參數(shù)根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選定的原料 ABS，可擬定如下工藝參數(shù)。塑料名稱： ABS 密度（g/cm3 ）： 0.910`~0.925計(jì)算收縮率（%）：0.3~0.8預(yù)熱溫度（℃）： 70~80預(yù)熱時(shí)間（h）： 1~2料筒溫度（℃） 前段 170~200 后段 140~160模具溫度（℃）： 35~55注射壓力（MPa）：60~100成型時(shí)間（s）： 注射時(shí)間 15~60 高壓時(shí)間 0~3冷卻時(shí)間 20~90 總周期 50~160適應(yīng)注射機(jī)類型： 柱塞式5 型腔數(shù)目確定型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn) 來確定（1）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目:根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則 ,并忽略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)。（2）根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目,當(dāng)成型大型平板制件時(shí)常用這種方法。（3）根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在磨具中每增加一個(gè)型腔,制品尺寸精度要降低 4%,對于高精度制品,由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件一致,故推薦型腔數(shù)目不超過 4 個(gè)。（4）由于塑件的構(gòu)造比較簡單,只是四周多了四個(gè)槽,并可以使用限位桿來實(shí)行強(qiáng)制脫模,磨具本身的結(jié)構(gòu)也很簡單,塑件的質(zhì)量也很輕,故可以用一模兩腔注射成型。同時(shí)根據(jù)塑件體積 v=18018000mm3，初步確定注射機(jī)為 SZ-40/32。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 5 頁注射機(jī)各參數(shù)如下：項(xiàng)目 SZ-40/32結(jié)構(gòu)形式 立式理論注射容量（cm3 ） 40螺桿直徑（mm） 24注射壓力（MPa） 150注射速率（g/s）塑化能力（Kg/h）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）鎖模力（KN） 320拉桿內(nèi)向距（mm） 205移模行程（mm） 160最大模具厚度（mm） 160最小模具厚度（mm） 130模具定位孔直徑模具定位孔直徑（mm）噴嘴球半徑（mm） 10噴嘴口孔徑（mm） 36 型腔布局由于塑件比較簡單，而且比較小，直線形分布。為提高生產(chǎn)效率，可以采用一模兩腔的方法如圖 4-1。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 6 頁圖 4-1 型腔布局7 分型面與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1 分型面選擇選擇分型面即是決定型腔空間在模內(nèi)應(yīng)占有的位置。選擇時(shí)應(yīng)遵行如下原則：1）復(fù)合塑件脫模。為使塑件能從模內(nèi)取去，分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸大的部位。2）確保塑件質(zhì)量。分型面應(yīng)不要選擇在塑件光滑的外表面，避免影響外觀質(zhì)量。3）有利于塑件脫模。由于模具脫模機(jī)構(gòu)通常只設(shè)在動模一側(cè)，故選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使開模后塑件留在動模一側(cè)。這對于自動化生產(chǎn)使用的模具尤其顯得重要。4）考慮側(cè)向軸拔距。一般機(jī)械式抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向拔距都較小，因此選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合模方向上，而將短抽拔距做為側(cè)向分型或抽芯。并注意將側(cè)抽芯放在動模邊，避免定模抽芯。5）鎖緊模具的要求。側(cè)向合模鎖緊力較小，故對于投影面積較大的大型塑件，應(yīng)將投影面積大的方向放在動、定模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 7 頁6）有利于排氣。當(dāng)分型面作為主要排氣渠道時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)在塑料熔體的末端，以利于排氣。7）模具零件易于加工。選擇分型面時(shí)，應(yīng)使模具分割成便于加工的零件，以減小機(jī)械加工的困難。根據(jù)以上分型面選擇原則及塑件本身的特點(diǎn)，確定為一次分型（如圖 7-1）圖 7-1 分型面的選擇7.2 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)排氣不良時(shí)將在塑件上形成氣泡，銀文，云霧，接縫，使表面輪廓不清，甚至沖模不滿；嚴(yán)重時(shí)在塑件表面產(chǎn)生焦痕；降低沖模速度，影響成型周期；形成斷續(xù)注射，減低生產(chǎn)效率。因此我們一般用以下的幾種排氣方法：1）排氣槽排氣 對于成型大中型塑件的模具，需排住的氣體量多，通常都應(yīng)開設(shè)排氣槽。2）分型面排氣 對于小型模具，可利用分型面間隙排氣，但分型面須位于容體流動末端。3）拼鑲件縫隙排氣 對于組合的凹?；蛐托?，可利用其拼合的縫隙排氣。4）推桿間隙排氣 利用推桿與模板或型芯的配合間隙排氣。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 8 頁5）粉末燒結(jié)合金塊排氣。6）排氣井排氣 在塑料熔體匯合處的外側(cè)，設(shè)置一個(gè)空穴，使氣體排入其中，也可以獲得良好的排氣效果。7）強(qiáng)制性排氣 在封閉氣體的部位，設(shè)置排氣桿。8 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它 對注射成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響。設(shè)計(jì)時(shí)須遵循如下原則：1 結(jié)合型腔布局考慮，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：1）盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。2）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。3）型腔排列要盡量可能緊湊，以減少模具外形尺寸。2 熱量及壓力損失要小 為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少彎折，表面粗糙度要低。3 確保均衡進(jìn)料 盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。4 塑料耗量要少 在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量要小，以減少塑料的耗量。5 消除冷料 澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的 “冷料”，防止其進(jìn)入型腔，影響塑件的質(zhì)量。6．排氣良好 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個(gè)角落，使型腔的氣體能順利排出。7．防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。8．塑件外觀質(zhì)量 根據(jù)塑件大小、形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 9 頁9．生產(chǎn)效率 盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工，成形周期短，效率高。8.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定錐度，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：1）主流道圓錐角為 a=20~60，對流動性差的可取 30~60，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63m.2）主流道大端成圓角，半徑 r=1~3mm，以減小料轉(zhuǎn)向過度時(shí)的阻力。3）在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道盡可能短，一般小于 60mm，過長則會影響流體的順利充型。4）對于小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，主流道襯套與定模板采用 H7/m6 過度配合與定位圈的配合采用 H9/f9 間隙配合。5）主流道襯套一般選用 T8 T10 制造，熱處理強(qiáng)度為 52~56HRC.根據(jù)“常用塑料直澆口尺寸” 表，選主流道始端尺寸 d=2.5mm,大端尺寸=12，澆口套始端半徑 R=機(jī)床噴嘴小經(jīng) d +（0.5~1）=10+(0.5~1)=11mm，半錐角 a=2o。其長度尺寸取 L=100，其余尺寸見圖 5。主流道內(nèi)壁粗造度 Ra=0.63，拋光時(shí)要沿軸向進(jìn)行。主流到如圖 8-1根據(jù)主流道尺寸，可求出主流道體積：V 主 =1/3Lπ（R2+Rr+r2 ）黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 10 頁圖 8-1 主流道襯套8.2 冷料穴設(shè)計(jì)冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“ 冷料” 防止“冷料”進(jìn)入行腔而影響塑件質(zhì)量；開模時(shí)又可以將主流道的冷凝料拉出，冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。其類型可分為四大類（1）底部帶有推桿的冷料穴 這類冷料穴的底部由一跟推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此他常于推桿或推管脫模機(jī)構(gòu)連用。（2）底部帶有拉料桿的冷料穴 這類冷料穴的底部有一根拉料桿構(gòu)成，拉料桿裝于型芯固定板上，因此它不隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動。（3）底部無桿的冷料穴 對于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右兩半模的中心線上，當(dāng)開模時(shí)分型面左右分開，塑件與流道凝料取出，冷料穴底部不必設(shè)計(jì)桿件。（4）分流道冷料穴 當(dāng)分流道較長時(shí)，可將分流道的盡頭沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 1.5～2 倍。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 11 頁8.3 分流道設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道。多行腔模具一定設(shè)置分流道 ，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也需設(shè)置分流道。由于模具有四條分流道，要從行腔側(cè)面注入，分流道應(yīng)是側(cè)澆，設(shè)計(jì)成圓形并四周交叉分布，這樣效率比較高。因?yàn)樗芗馁|(zhì)量 1891.9g，所以可以根據(jù)公式 D=2.654W1/2L1/4 來計(jì)算D — 分流道的直徑（mm）W — 塑件的質(zhì)量 （g）L — 分流道的長度 （mm）因?yàn)樾颓粸橐荒汕环植?，兩個(gè)小型腔的最小直線距離在 7mm～8mm，在這里取 8mm，這樣計(jì)算分流道長度為 15mm。其直徑尺寸可按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：把 W=3.4mm和 L=15mm帶入上式得：D=0.2654X3.4?X15?=9.6mm分流道直徑 D=10mm。如圖 8-2所示圖 8-2 分流道設(shè)計(jì)8.4 澆口設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其形狀、位置、尺寸對塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：（1）行腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；（2）易于切除澆口凝料；（3）對于多行腔模具，用以平衡進(jìn)料；對于多澆口單行腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口截面面積通常為分流道截面面積的 0.03~0.09。澆口截面形狀有矩形和圓形兩種。澆口長度為0.5~2mm 左右，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。在這我們?nèi)∠拗菩詽部谥械狞S 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 12 頁側(cè)澆口，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便調(diào)整充模時(shí)的剪切速度和澆口封閉時(shí)間，因而也稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口的特點(diǎn)是澆口截面形狀簡單，加工方便，能對澆口尺寸進(jìn)行精密加工。澆口截面積通常為分流道截面積的 0.03~0.09。S 澆=S 分（0.03~0.09）=?πx3 2x0.09=?πd2澆則 d 澆=3X0.3=0.9澆口長度一般取 0.5~2mm，取 L=1mm（如圖 8-3） 。圖 8-3 澆口9 成型零件設(shè)計(jì)由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以下一些性能:1:必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受塑料熔體的高壓，2: 有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)到 HRC40 以上 3:對于成型會產(chǎn)生腐濁性氣體的塑料還應(yīng)選擇耐腐濁的合金鋼處理 4:材料的拋光性能好，表面應(yīng)該光滑美觀。表面粗造度應(yīng)在 Ra0.4 以下 5:切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好 6:熔焊性能要好,以便修理 7:成型部位應(yīng)須有足夠的尺寸精度?？最惲慵?H8~H10，軸類零件為 h7~h10。在注射過程中，凹模套承受塑料熔體的高壓作用，因此模具的凹模套應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度。凹模套強(qiáng)度不足將發(fā)生塑件變形，甚至破裂；剛度不足將產(chǎn)生過大彈性變形，導(dǎo)致凹模套向外膨脹，并產(chǎn)生溢料間隙。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 13 頁型腔壁厚計(jì)算應(yīng)以最大型腔壓力為準(zhǔn)。一副模具要能正常生產(chǎn)，即不允許行腔強(qiáng)度不足，也不允許其剛度不足，因此行腔壁厚應(yīng)該同時(shí)考慮其強(qiáng)度條件和剛度條件。據(jù)分析，大尺寸行腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度計(jì)算，小尺寸行腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力已超過許用應(yīng)力，因此強(qiáng)度不足是主要矛盾，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算按剛度計(jì)算為：S 最小≥0.31L 1（aPL 1/EA［δ］ ） 1/3mmE — 模具材料的彈性模量（MPa） ，碳鋼為 2.1x10 5 MPaP — 型腔壓力，一般取 25～45Mpa A—型腔側(cè)壁全高度 mm L1—型腔長邊長度 mma—型腔側(cè)壁受壓高度 mm［δ］— 剛度條件，即許用變形量（mm） ，由表 9-1可查［σ］— 模具材料的許用應(yīng)力（ MPa） ，一般取 1.8x10 3 ～2.2x10 3 MPa表 9-1 許用變形量粘度特性 塑料品種［δ］值的許用范圍（mm）高粘度 PC、PPO、PSF、HPVC 0.06～0.08低粘度 PA、PE、PP、POM 0.025～0.0410 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1、為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。2、導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。3、一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按 H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按 H7/k6。4、除了動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 14 頁5、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。一次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：導(dǎo)柱固定在固定模板上，與固定模板為 H7/m6 的過渡配合。導(dǎo)柱直徑參考標(biāo)準(zhǔn)，取 D=80mm，導(dǎo)柱頭部做成半圓形。導(dǎo)柱長度與主流導(dǎo)長度點(diǎn)澆口長度以及塑件長度等有關(guān)。Lg= L 型芯固板+L 型腔固板+L 支撐板 +6～8如圖 10-1 所示圖 10-1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合11 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成模具脫模。脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則：1.塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。2.防止塑件結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及所部位，有針對性的選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 15 頁由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。3.力求良好的塑件外觀，在選擇頂相互位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗绊懖淮蟮牟课?。在采用推桿脫模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問題。4.結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模結(jié)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動靈活，制造方便，更換容易，且有足夠的強(qiáng)度和剛度。12 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)12.1 模溫對塑件質(zhì)量的影響熱塑性塑料熔體注入型腔后，釋放大量熱量而凝固。不同的塑料品種，需要模腔維持在某一適當(dāng)?shù)臏囟?，模溫對塑件質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在下面的六個(gè)方面：1）改善成形性 每一種塑料都有其濕度的成形模溫，在生產(chǎn)過程中若能始終維持相適應(yīng)的模溫則其成形性可得到改善，若模溫過低，會降低塑件熔體流動性，使塑件輪廓不清，甚至充模不滿；模溫過高，會使塑件脫模時(shí)和脫模后發(fā)生變形，使其形狀和尺寸精度降低。2）成形收縮率 利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收縮的波動，提高塑件的合格率。采用允許的的模溫，有利于減少塑料的成形收縮率，從而提高塑件的尺寸精度。并可縮短成形周期，提高生產(chǎn)率。3）塑件變形 模具型芯與型腔溫差過大，會使塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形。尤以壁厚不均和形狀復(fù)雜的塑件為甚。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，消除塑件翹曲變形。4）尺寸穩(wěn)定性 對于結(jié)晶性塑料，使用高模溫有利于結(jié)晶過程的進(jìn)行，避免在存放和使用過程中，尺寸發(fā)生變形；對于柔性塑料（如聚烯烴等）采用低模溫有利用塑件尺寸穩(wěn)定。5）力學(xué)性能 適當(dāng)?shù)哪?，可使塑件力學(xué)性能大為改善。例如，過低模溫，會使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，或產(chǎn)生明顯的熔接痕。對于粘性大的剛性塑料，使黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 16 頁用高模溫，可使其應(yīng)力開裂大大的降低。6）外觀質(zhì)量 適當(dāng)提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質(zhì)量。過低模溫會使塑件輪廓不清，產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無光澤或粗糙度增加等。12.2 模溫對生產(chǎn)效率的影響就注射成形過程講，可把模具看成為熱交換器。塑料熔體凝固時(shí)釋放出的熱量中約有 5％以輻射、對流的方式散發(fā)到大氣中，其余 95％由模具的冷卻介質(zhì)（一般是水）帶走。因此模具的生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)的熱交換效果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射成形周期的 2/3至 4/5，因此縮短注射成形周期內(nèi)的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。故在設(shè)計(jì)過程中冷卻時(shí)間應(yīng)適當(dāng)控制。12.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般注射模具內(nèi)的塑料熔體溫度為 200 度左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60 度以下，所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率1）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 1、 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。2、 冷卻水孔的數(shù)量約多，孔徑約大，則對塑件的冷卻效果約均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的 1～2 倍（常位 12～15mm） ，冷卻水孔中心距約為水孔直徑的 3～5 倍，水孔直徑約為 8～12mm。3、 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于 10mm。4、 澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻。即冷卻水從澆口附近流入。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 17 頁5、 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫差不大于 5℃。6、 合理選擇冷卻水道的形式。對于收縮大的塑件（入聚乙烯）應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔。7、 合理確定冷卻水管的接頭的位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具的同一側(cè)。8、 冷卻系統(tǒng)的水道應(yīng)盡量避免與模具上其它機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。9、 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。最好在進(jìn)口和出口處分別打出標(biāo)志，如“IN”（進(jìn)口）和“OUT”（出口）等。2）冷卻系統(tǒng)的計(jì)算：通常對于中小型模具以及對塑件制品要求不太嚴(yán)格時(shí)，一般可忽略空氣對流，輻射以及與注射機(jī)接觸傳走的熱量，同時(shí)也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。所謂簡單計(jì)算就是以塑料熔體釋放出的熱量 Q 為總熱量，全部由冷卻介質(zhì)傳走。1、計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量（Q 總=Q1 ）：1）計(jì)算每次需要的注射量（Kg 或 cm3）G=nG 件+G 澆 n=2=3.4x10-3x2+0.334x0.91x10-3=0.007Kg2）確定生產(chǎn)周期（s）t=t 注 + t 冷 + t 脫=60s（式中數(shù)值查表得）3）求使用的塑料單位熱流量 Qs（Kj/Kg）查表得 LDPE 單位熱流量 590～690 Kj/Kg4）求每小時(shí)需要注射的次數(shù)N=3600/60=60 次黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 18 頁5）求每小時(shí)的注射量（Kg/h） W=N.G =60x0.007 =0.42Kg/h6）求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（Kj/h）Q 總=Q1=N.G.Qs=W.Qs=0.42 x 600=252 Kj/h2、求冷水的體積流量（m3/min ）V=q.v=Q/60 / ρ1.C1（T 出 – T 進(jìn)）式中，ρ 為水密度 103Kg/m3，C1 為水的比熱熔 C1=4.187J/（Kg. ℃） ，T 出為水管出口設(shè)定溫度，T 進(jìn)為水管進(jìn)口設(shè)定溫度，實(shí)驗(yàn)表明 1/3 的熱量是凹模帶走，其余 2/3 有型芯帶走，也有資料說前者帶走 40%而后者帶走 60%。Q 實(shí)為凹模帶走的熱量，但在這里是以簡單的計(jì)算公式來計(jì)算 Q 的總量，因此也把Q 凹模帶走的熱量當(dāng)做 Q 總量（Kj/h）取 ΔT=T進(jìn)-T 出=5℃q.v=1/3 x 252/60 / [10x4.187x5]℃=6.67x10-3 m3/min如表 12-1 所示，冷卻水管的最低流速是 1.32v（m/s）冷卻水管的的直徑應(yīng)該是 10mm表 12-1 冷卻水管的流速冷卻水管直徑d（mm）最低流速 v（m/s ）冷卻水體積流量v（m3/min8 1.66 5.0 x 10-310 1.32 6.2 x 10-312 1.10 7.4 x 10-315 0.87 9.2 x 10-320 0.66 12.4 x 10-313 注射模與注射機(jī)的關(guān)系注射機(jī)選定為 Sz-40/32黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 19 頁13.1 注射壓力的校核根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，成型所需注射壓力大致如下：1：塑料熔體流動性好，塑件形狀簡單，壁厚者所需注射壓力通常選為70Mpa。2：塑料熔體粘度較底，塑件形狀一般，精度要求一般者，選為70~100Mpa。3：塑料熔體一般具有中等粘度（改性 PS，PE 等）塑件形狀一般，有一定精度要求，選為 70~140Mpa。4：塑料熔體具有較高粘度，塑件壁厚，尺寸大，或厚壁不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格的塑件，所選大約在 140~180MPa。校核所選用注射機(jī)的公稱壓力 P 公能否滿足塑件成型所需要的注射壓 P0，塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料流動性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定，塑件的壁厚為中等壁厚件為 100—120 具體可參考表 13-1（通常要求 P 公＞P0） ；查表得 P0=120150聚酰胺 90——101 101——140 >14013.2 鎖模力的校核鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大加緊力。當(dāng)高壓的塑料黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 20 頁熔體充填模腔時(shí)，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，既：F 鎖≥F 脹=A 分.P 型 式中，F(xiàn) 鎖— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N） ；P 型—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa ） ，一般為注射機(jī)壓力的 0.3～0.65倍，通常為 20～40MPa；A 分—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（ mm2） 。將 P 型=35MPa，A 分=5274.24 mm2 帶入上式，得：F 鎖=35x5274.24=N=184.6KNF 脹。開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，用 H 表示，它必須小于注射機(jī)移動模板的最大行程 S。由于是單分型面，所以根據(jù)下面的公式計(jì)算：S 機(jī)≥H=H1+H2+（5～10）mm式中， H1——塑件推出距離（也可作為凸模高度） （mm ） ；H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm） ；H——所需塑件開模行程（mm） 。將各值帶入上式，得：H=6+47.7+10=63.7mmH。13.3 安裝部分相關(guān)尺寸校核模具與注射機(jī)安裝部位的的相關(guān)尺寸主要有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、拉桿間距、最大模具厚度與最小模具厚度以及模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系。1)噴嘴尺寸：注射機(jī)的噴嘴與模具的澆口套（主流道襯套）關(guān)系主要有：主流道始端的球面半徑 R 應(yīng)比注射機(jī)噴嘴頭球面半徑 R0 大 1～2mm；主流道小端直徑 d 應(yīng)比噴嘴直徑 d0 大 0.5～1mm，以防止主流道口部積存凝料而影響黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 21 頁脫模。R=11mm，R0=10mm。即 R-R0=11-10=1mm∈0.5～1mm 2）定位圈與注射機(jī)固定板的關(guān)系：模具定模座板上的定位圈要求與主流道同心，并與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。定位圈的高度，對小型模具為 8～10mm，對大模具為 10～15mm。此外，對中、小型模具一般只在定模座板上設(shè)定位圈，而對大型模具，可在動模座板、定模座板上同時(shí)設(shè)定位圈。H=8mm∈8～10mm3)模板規(guī)格與拉桿間距的關(guān)系：模具的安裝有兩種方式，即從注射機(jī)上方直接吊裝入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝，或先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝。而模具的外形尺寸受到拉桿間距的限制，因以重視。4）注射機(jī)拉桿間距為 205x205mm ，模具的外形尺寸為 190x190mm。5）模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系：兩者之間關(guān)系應(yīng)滿足：Hmin≤Hm≤Hmax而 Hmax= Hmin+ΔH式中，Hm——模具閉合后總厚度（mm） ；Hmax——注射機(jī)允許的最大模具厚度（mm） ；Hmin——注射機(jī)允許的最小模具厚度（ mm） ；ΔH——注射機(jī)在模具厚度方向的調(diào)節(jié)量（mm） 。當(dāng) Hm Hmax 時(shí)，則模具無法閉合，尤其是機(jī)械—液壓式鎖模的注射機(jī)，因其肘桿無法撐直。Hm=155mm，Hmax=160mm，Hmin=130mm130mm < 155mm < 160mm6）模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系：模具的安裝固定形式有壓板式與螺釘式兩種。當(dāng)用壓板固定時(shí)，只有模具座板以外的附近有螺孔就能固定，很靈活方便，當(dāng)用螺釘直接固定使，模具座板上必須設(shè)安裝孔，同時(shí)還要與注射機(jī)模板上的安裝孔完全吻合，并且很麻煩，固生產(chǎn)成廣泛采用前者。使用壓板時(shí)，動模、定模各用 2～4 個(gè)壓板即可。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 22 頁14 模具裝配草圖及工作原理14.1.模具裝配草圖具體草圖如圖 14-1。圖 14-1 模具裝配草圖14.2.模具工作原理注射機(jī)注入熔融 ABS 塑料后，模具冷卻，模具開模，拉料桿拉動塑件及廢料隨動模移動和定模分開，然后推桿推出塑件，動?；謴?fù)向定模運(yùn)動，至復(fù)位桿接觸定模后完成合模過程，再次開始新一次的注射。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 23 頁15 模具建模及仿真本次模具設(shè)計(jì)涉及到一般大水口模具設(shè)計(jì)的全部流程，從分模到運(yùn)用 emx4.0建立標(biāo)準(zhǔn)模架，再通過動畫模塊進(jìn)行三維仿真，能夠更直觀的了解模具設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，現(xiàn)在開始進(jìn)行模具設(shè)計(jì)圖 15-1打開 pre4.0，依次點(diǎn)擊“新建” “制造” “模具型腔”按鈕系統(tǒng)進(jìn)入模具制造模塊如圖 15-1黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 24 頁圖 15-2選擇裝配參照模型，以參照方式導(dǎo)入產(chǎn)品零件模型，但是此時(shí)的產(chǎn)品還沒有添加約束，不能進(jìn)行操作，如圖 15-2顯示圖 15-3分別用“對齊” “對齊” “裝配”模式把設(shè)計(jì)零件的基準(zhǔn)面對齊到模具模塊的基準(zhǔn)面上，此時(shí)系統(tǒng)顯示完全約束狀態(tài)，如圖 15-3，現(xiàn)在就可以對零件進(jìn)行分模操作了黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 25 頁圖 15-4導(dǎo)入完零件模型后，創(chuàng)建工件，工件的作用就是模具中的模仁，是模具產(chǎn)品的核心部件，以創(chuàng)建特征方式創(chuàng)建工件，如圖 15-4.創(chuàng)建工件的方式和建模工具使用相同，使用拉伸加材料，然后對稱拉伸，即可創(chuàng)建出自己想要的工件模型圖 15-5創(chuàng)建工件的方式和建模工具使用相同，使用拉伸加材料，然后對稱拉伸，即黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 26 頁可創(chuàng)建出自己想要的工件模型，如圖 15-5圖 15-6現(xiàn)在一創(chuàng)建的工件為邊界進(jìn)行分模操作，點(diǎn)擊工具欄右側(cè)的分模工具，進(jìn)入分模界面如圖 15-6圖 15-7創(chuàng)建分型面有很多種方法，包括常用的拉伸，填充，陰影等操作，更包含了功能強(qiáng)大的裙邊曲面功能，但是無論使用哪種方法都要切記產(chǎn)品不能出現(xiàn)破黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 27 頁孔，以免分不開莫，這里我們使用拉伸工具如圖 15-7圖 15-8創(chuàng)建完成分型面以后我們使用右側(cè)的分割工具把工件分割成上下兩個(gè)部分，也就是動模仁和定模仁部分如圖 15-8圖 15-9這一步我們把分割好的工件抽取為實(shí)體模型，結(jié)果如圖 15-9 到此我們的分模工作就已經(jīng)結(jié)束了黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 28 頁圖 15-10點(diǎn)擊新建按鈕，輸入要創(chuàng)建的模架名稱，點(diǎn)擊確定，系統(tǒng)進(jìn)入，模具組件定義對話框如圖 15-10所示圖 15-11因?yàn)楸敬萎a(chǎn)品造型不太復(fù)雜，而且是大水口進(jìn)膠，因此我們采用 futaba的兩板模進(jìn)行設(shè)計(jì)，就可以滿足要求，如圖 15-11黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 29