【正文】 參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； 3. 通過零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進行設(shè)計； 4. 支持大型、復雜組合件的設(shè)計（規(guī)則排列的系列組件，交替排列， Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計的程序化方法等）； 5. 貫穿所有應用的完全相關(guān)性（任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方的變動），其它輔助模塊將進一步提高擴展Pro/ENGINEER的基本功能。第二章 1441型過濾器下殼體的結(jié)構(gòu)分析 塑件分析過濾器下殼體是要求有較高的沖擊韌性和機械強度的儀器，結(jié)構(gòu)上要求有一定的強度，產(chǎn)品外觀要求光滑無缺陷，同時進行適當?shù)男揎?，要求一定的美觀度。 塑件材料的選擇塑料的材料選擇依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高 的抗沖擊強度， 典型用途 汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱， 大強度工具（頭發(fā)烘干機，攪拌器，食品加工機，割草機等），電話機殼體， 打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。工業(yè)上應用廣泛，所以選擇ABS。 ABS的性能和成型特點ABS是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特征，使ABS具有良好的綜合力學性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化學腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌。苯乙烯使它具有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味，成微黃色，成型的塑料件有較好的光澤，～ g/cm3，熔融溫度為217～237oC，熱分解溫度為250 oC以上，無毒、無味、不透明。ABS具有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電器性能。水、無機鹽、酸、堿類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、脂、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化熔脹。主要用途：ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏柜和冰箱襯里等。汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可以用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。成型特性： ABS宜吸水，%，成型加工前應進行干燥處理，要求表面光澤的塑料應要求長時間預熱干燥，需在70～80 oC預熱4小時以上；流動性中等，ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大，應取2 oC以上，模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，已發(fā)生熔接痕，應注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗擊型樹脂，料溫更易取高），料溫對物性影響極大，料溫過高宜分解（分解溫度為250 oC左右）要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60 oC，要求塑件光澤和耐熱時應控制在60～80 oC。注射壓力比聚苯乙烯高。一般用柱塞式注射機時料溫為180～230 oC左右，注射壓力為100～140Mpa，螺式注射機則取160～220 oC，70～100 MPa。 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 凸臺的設(shè)計凸臺是塑件上用來增強孔或供裝配附件用的凸起部分，本塑件上凸臺用來裝配部件，都為圓形。當凸臺處于平面或遠離壁面時，應用加強筋加強，以提高強度，并使塑件成形容易。加強筋的厚度意不超過其所在壁厚的80%為好。因為凸臺高度都不大，所以不需要設(shè)置加強筋。設(shè)計凸臺時，應盡量使凸臺的尺寸小些。不要因為設(shè)置凸臺而使塑件壁厚過分懸殊。 壁厚塑件的壁厚是重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計時必須考慮的問題之一。塑件壁太薄，剛度差，在脫模、使用、裝配中會發(fā)生變形，影響塑件的使用和裝配的準確性，塑件壁太薄，還會造成模腔通道狹窄、流動阻力大。熱塑性材料的壁厚一般取2～4mm，滴注儀下蓋基本尺寸為28020028mm，屬于中等件。 表面粗糙度～，在設(shè)計時應考慮到下蓋的美觀性，同時兼顧經(jīng)濟性要求。為滿足美觀性要求，塑件的外表面要求比較光滑，；為了降低成本，內(nèi)表面可以取稍大的表面粗糙值。 尺寸公差和精度塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件與產(chǎn)品圖紙中尺寸的符合程度。即所獲得塑件尺寸的準確度。影響塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是模具的收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化、塑件成型后的時效變化和模具結(jié)構(gòu)形狀等。因此，塑件的尺寸精度往往不高，應在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。由《塑料模設(shè)計手冊》可查得，ABS建議采用的精度為高精度3級，一般精度4級，低精度5級?？紤]到滴注儀的使用對精度的要求不太高，所以各個地方均選擇4級精度。公差值的選擇見模具設(shè)計部分。 圓角在塑件的角隅處，即內(nèi)外表面的交接轉(zhuǎn)接處，加強筋的頂端及根部等處都應設(shè)計成圓角。凡能設(shè)計成圓角的地方均設(shè)計成圓角。有一系列好處，在塑件成型時溶料流動阻力小，有利于改善流動充模特性。其結(jié)果可以防止因塑料收縮而導致的塑料變形，或者因鈍角而引起的應力集中，使塑件的強度增大。模具使用壽命延長，塑件外形也因圓弧過渡而顯得更為美觀。同時，與塑料相對應的模具成型零件在熱處理是不易裂口，強度大為增加。所以，滴注儀下蓋中四條直邊的圓角半徑取20mm，底部邊的圓角半徑取5mm,其余尺寸較小的部位均不設(shè)圓角。 孔的設(shè)計塑件上的孔有盲孔、光孔、螺紋孔，還有豎向的孔和側(cè)向的孔。設(shè)計孔時應滿足塑件的使用要求，使孔的形狀、位置要有利于塑件成型，同時還要保證塑件有足夠的使用強度。注射法成型塑件，孔的長度與孔直徑的比值為：通孔到8為止，盲孔應在4以下為妥。能成型孔的深度、直徑及最小孔邊厚度見表22。成型盲孔的型芯是一端固定的，可按公式21計算。 （21）式中 h ——孔深（mm）；d ——孔直徑（mm）； [δ]——型芯允許變形（mm）； Pc ——注射壓力（通常取40MPa）； E ——彈性模量（105 MPa）；對于直徑為4～50mm的圓柱孔，計算其最大許可成型深度時，允許變量取[δ]=～。該公適用于圓柱型孔或錐度不大的孔。塑件上的通孔，其最大許可成型深度可由式22計算。 （22）設(shè)計孔時，應注意以下問題：（1）在一般情況下應把孔設(shè)置在塑件強度較大處。必要時可采取一些增厚措施。（2）為了確保塑件的使用強度，應使孔間、孔與邊壁間、孔的端部至塑件表面要有足夠的塑料層厚度。本設(shè)計中，大部分的孔是作為螺紋用孔，后加工工序還要有螺紋成型。經(jīng)計算，塑件上所有的孔均滿足要求。 脫模斜度由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮。使其緊箍在凸?；虺尚托旧稀榱吮阌诿撃?，防止在脫模過程中出現(xiàn)由于脫模阻力過大，使塑件表面受損，塑件廢品率增加、質(zhì)量下降的現(xiàn)象。與脫模方向平行的塑件內(nèi)、外表面都應具有合理的斜度。制件精度越高，脫模斜度越小，制件尺寸越大，斜度應越小，若形狀復雜應選較大的斜度。ABS塑件外表面的脫模斜度一般為40′～1o 20′，外表面為35′～1o。所以，取內(nèi)外表面的脫模斜度為1o。第三章 1441型過濾器下殼體的模具設(shè)計表31 SZ500/2000的技術(shù)參數(shù)額定注射量(cm3)525最大成型面積(cm2)1000螺桿直徑(mm)52最大開（合）模行程(mm)500注射壓力(MPa)153模具最大厚度(mm)450注射行程(mm)200模具最小厚度(mm)300螺桿轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)233450、680動定模固定板尺寸(mm)700850合模力(kN)2000拉桿空間(mm)540440噴嘴孔直徑(mm) 15噴嘴圓弧半徑(mm)18圖 31 零件樣品 塑件分析 塑件的質(zhì)量體積分析及ABS的注射工藝性 經(jīng)Pro/ mm3 。料桶溫度的正確選擇關(guān)系到塑料的塑化質(zhì)量，其原則是能保證順利的注射成型而又不引起塑料的局部降解。塑料的加工溫度有注射機料筒來控制的。料筒的末端最高溫度應高于塑料的流動溫度（或熔融溫度），但低于塑料的分解溫度。ABS流動性好，易于成型。熔融溫度為217～237oC，熱分解溫度為250oC以上。熔融溫度與分解溫度比較接近，選擇料筒溫度為200～230oC，為了防止流涎現(xiàn)象，噴嘴溫度稍低于料筒溫度取180～190oC。注射時，需在70～80oC預干燥4小時以上，注射溫度為170～200 oC，注射成型過程中，冷卻介質(zhì)用水，模溫越低，冷卻速度太快，熔體溫度降低越迅速，造成熔體粘度增大，注射壓力損失，引起充模不足，反之，則有利于提高制品表面質(zhì)量，但制品生產(chǎn)率大大降低，綜合以上兩點，取模具溫度為60～70oC。表32 ABS注射工藝參數(shù)注射機類型螺桿式模具溫度（oC）60～70螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）30～60注射壓力(MPa)70～90噴嘴形式直通式保壓力(MPa)50～70噴嘴溫度（oC）180～190注射時間(s)3～5料桶前段溫度（oC）200～210保壓時間(s)15～30料桶中段溫度（oC）210～230冷卻時間(s)15～30料桶后段溫度（oC）180～200成型周期(s)40～70 型腔數(shù)目的確定在設(shè)計實踐中，有先確定注射機的型號，再根據(jù)所選用的注射機的技術(shù)規(guī)范及塑件的技術(shù)經(jīng)濟要求，計算能夠選取的型腔數(shù)目，也有根據(jù)經(jīng)驗先確定型腔數(shù)目的，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機的有關(guān)技術(shù)規(guī)范等進行校核計算，看所選得型腔數(shù)目是否滿足要求。由于塑件尺寸較大， mm3，并且結(jié)構(gòu)較復雜，還有一個側(cè)抽芯機構(gòu)，所以設(shè)計時，可以首先確定腔數(shù)為單型腔。 注塑機的選擇 mm3，并且塑件的大小為10014575mm，選擇注射機為XSZY500，為螺桿式。表33 XSZY500的技術(shù)規(guī)范額定注射量(cm3)500最大成型面積(cm2)1000螺桿直徑(mm)65最大開/合模行程(mm)500注射壓力(MPa)145模具最大厚度(mm)450注射行程(mm)200模具最小厚度(mm)300螺桿轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)233450、680動定模固定板尺寸(mm)700850合模力(kN)3500拉桿空間(mm)540440噴嘴孔直徑(mm)5噴嘴圓弧半徑(mm)18（1）鎖模力的校核鎖模力是指注射機合模機構(gòu)在工作過程中對模具所能施加的最大夾緊力。在選用注射機時，要對其合模機構(gòu)進行校核。通?？捎孟铝泄竭M行： （31）式中 A1 ——單個塑件在模具分型面上的投影面積；A 2 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積；n ——型腔數(shù)量；p ——塑料熔體對型腔的成型壓力；F ——鎖模力。根據(jù)經(jīng)驗取模腔平均壓力為P為40 Mpa，通過Pro/E分析，可知塑件在分型面上的投影面積為A= mm2=。粗略計算鎖模力為F=pA=401061043500 KN，所以滿足鎖模力的要求。（2）注射容量校核模具型腔能否充滿與注射機允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計模具時，應保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機實際的最大注射量的范圍內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其允許最大注射量（額定注射量）的80％，由此有： （32） cm3，加上澆注系統(tǒng)凝料的體積大約為120 cm3，遠遠小于注射機的額定注射量為500 cm3，滿足需求。（3） 最大注射壓力的校核注射壓力是指在螺桿頭部產(chǎn)生的熔體壓強，注射壓力過低會導致型腔壓力不足，熔體不能順利充滿型腔；反之，注射壓力過大，不僅會造成制品溢料，甚至系統(tǒng)過載。螺式注射機ABS注射壓力一般是70～100MPa，取80Mpa。注射機注射壓力為145 MPa，滿足要求。（4） 模具厚度的校核本注射機所允許的最小厚度和最大厚度分別為300和450mm，所選模架的閉合高度為448mm，滿足要求。（5） 開模行程校核所選注射機的最大開模行程為500mm，模具結(jié)構(gòu)為斜導柱側(cè)抽芯的雙分型面注射模，其開模距為： （33）式中 H 1 ——脫模距離（mm），為70mm； H 2 ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm），為120mm； a——取出澆注系統(tǒng)凝料所必需的長度（mm），為100mm；所以，開模行程大概為290mm500mm，滿足要求。 分型面的選擇將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面成為模具的分型面，本例為點澆口，應該用三版式結(jié)構(gòu)。選擇雙分型面。圖 32 分型面的結(jié)構(gòu) B分型面的分型距離為118mm，A分型面的分型距離為40mm。 模具方案的確定澆口方式的選擇：選擇一：采用側(cè)澆口式側(cè)澆口又稱邊緣澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，從塑件的側(cè)面進料。側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便地調(diào)整時的剪切速率和澆口封閉時間，因此也稱之為標準澆口。側(cè)澆口的特點是澆口界面形狀簡單，加工方便；能對澆口尺寸進行緊密加工；澆口位置選擇比較靈活，以便改善充模狀況；去除澆口方便，痕跡小。側(cè)澆口特別適用于兩板式多型腔