【正文】 有單一的數(shù)據(jù)庫功能。所為單一數(shù)據(jù)庫就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶不管是哪一個部門的都為一件產(chǎn)品造型而工作。這使得設(shè)計更優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量更高，價格也更便宜。 PRO/E 是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等。通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換過格式， PRO/E 還可以輸出三維和二維圖形給予其他軟件，諸如有限元分析及后 置處理軟件等。以上功能模塊可以對塑料產(chǎn)品造型、分型面的提取、模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計、模具裝配及模具動作狀況進(jìn)行模擬，檢查是否干涉等變得更加方便可靠， PRO/E 軟件的這些功能模塊在注射模具設(shè)計的優(yōu)勢體現(xiàn)的更加淋漓盡致 [2]。 2 手機(jī)上蓋結(jié)構(gòu)及成型工藝分析 手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)分析 手機(jī)上蓋的塑料制品成型結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如圖 ： 圖 21 手機(jī)結(jié)構(gòu) 塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對內(nèi)表面粗糙度要求不高，但外邊面應(yīng)光潔無疤痕。 基于 PRO/E 的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計 5 手機(jī)上蓋的成型工藝分析 塑件的原材料性能分析 本手機(jī)上蓋 選用的是 ABS 塑料，選用該塑料的原因是因為 ABS 是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物， 屬熱塑性塑料，從使用性能 上看，該塑料剛度好，耐水、耐熱性強(qiáng)，其介電性能與溫度和頻率無關(guān)，是理想的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料吸水性小，熔料的流動性較好，成型容易，但收縮率大。另外，該塑料成型時易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，成型溫度低時，方向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。 ABS的主要性能指標(biāo)見表 21： 表 21 ABS 各項性能參數(shù)表 密度（ g/cm3） 1． 05 抗拉屈服強(qiáng)度（ MPa） 50 比容（ cm3/g） 0． 92 拉伸彈性模量（ MPa） 103 吸水率 24h（ %） 0． 3 機(jī)械性能 （ ㎜ ） 無缺口 261 收縮率（ %） 缺口 11 熔點（℃ ） 130~160 彎曲強(qiáng)度（ MPa） 80 熱變形條件 （ ℃ ） 90~108 強(qiáng)度（ hb） 83~103 體積電阻率（Ω .㎡ ） 103 尺寸及精度 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件的精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是 塑料收縮率的波動以及成型是工藝條件的變化、塑件成型后的時效變化和模具的結(jié)構(gòu)等，因此，塑件的尺寸精度一般不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低級精度。根據(jù)我國目前塑件的成型水平，塑件的尺寸公差可依據(jù) GB/T14486《工程塑料模塑塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)》確定，因此在本設(shè)計中根據(jù)（ GB/T14486）常用材料模塑件公差等級和選用：手機(jī)外殼選用的精度等級為一般精度選用 3 級。 塑件尺寸的大小取決于塑料的流動性。在注射成型過程中，流動性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能設(shè)計的過大。大而薄的塑件在塑料尚未充滿型腔時已經(jīng)固 化，或勉強(qiáng)能充滿 但料的前鋒已不能很好的熔合而形成冷接縫影響塑件的外觀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 壁厚 塑料制件規(guī)定它的最小壁厚值，它隨塑件大小不同而 不同 。塑件過厚不但造成原料浪費，而且對熱塑性塑料增加了冷卻時間，降低了生產(chǎn) 效 率，另外也影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，如產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。 熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，最小壁厚達(dá)到 ， 但一般不宜小于 ～菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 ，常取 2 ～ mm4 。在本設(shè)計中，壁厚取 ， 同時 同一 塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致 ,則因冷卻或固化的速度不同產(chǎn)生附加內(nèi)應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生翹曲、縮孔、裂紋甚至開裂等的缺陷。 脫模斜度 設(shè)計脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過程中拉傷塑件表面， 其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合要求，斜度沿形狀減小方向，內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求斜度由擴(kuò)大方向取 得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，脫模斜度見表： 表 22 常用塑料的脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 型腔 型芯 聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、氯化聚醚 25180。～ 45180。 20180?！?45180。 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜 35180。～ 40180。 30180?！?40180。 聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、 ABS、聚甲醛 35180?！?1030180。 30180?！?40180。 熱固性塑料 25180?！?40180。 20180?！?40180。 圓角 在塑料制品設(shè)計中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。因為帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖 擊振動時會發(fā)生破裂，甚至在脫模過程由于成型內(nèi)應(yīng)力而開裂，特別是塑件的內(nèi)角處，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的 31 以上。這樣避免應(yīng)力集中，提高塑料制品的強(qiáng)度，改善制品成型時的塑料流動情況及脫模。此外，有了圓角，模具在淬火或使用時不致因應(yīng)力集中而開裂。但是，采用圓角會使凹模型腔加工復(fù)雜化，使鉗工勞動量增大。通常內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的 倍，一般圓角半徑不應(yīng)小于 。 粗糙度 塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤云紋等疵點來保證外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。一般模具粗糙度要比塑件的要求低 1～ 2級。塑料制件表面粗糙度一般為 ～ m? 之間。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，所以應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件則根據(jù)使用情況決定他們的表面粗糙度。 綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控 制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證 [3]、 [4]。 3 模具的零件結(jié)構(gòu)尺寸及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 分型面及型腔數(shù)目的確定 分型面 分模是注射模具設(shè)計的最重要的一環(huán)，它是用分 型 面將包含模具型腔的體積塊分開成動模型芯和定模型腔，而分 型 面就是動模型芯和定模型腔的接觸面。分模一般按以下步驟進(jìn)行：修補(bǔ)塑件提取塑件的分型線，生成分模面，分模得到動模型芯、定模型腔和基于 PRO/E 的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計 7 滑塊型芯。對于具有孔或者槽的塑件在分模前需要修補(bǔ)好這些結(jié)構(gòu)。塑件修補(bǔ)好后開始提取塑件的分型線。分型線是產(chǎn)品的最大輪廓線是產(chǎn)生分模面的基礎(chǔ) 。該塑件分型線可以通過搜索修補(bǔ)好的塑件的邊線獲取。分型面是以產(chǎn)生的分型線為基礎(chǔ)采用拉伸面、邊界面或者其他創(chuàng)建面方法獲得。 在塑件設(shè)計時 , 必須考慮成型時分型面的形狀和位置， 否則無法用模具成型，因此 分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的正常和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。一般來說，分型面 選擇的總體原則是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀及推出方法、模具的制造、排氣、操 作工藝等多種因素的影響，因此分型面在選擇時應(yīng)遵循的基 本原則如下： (1)保證產(chǎn)品質(zhì)量：當(dāng)產(chǎn)品有同軸度要求時，可以將型腔放在模具同一側(cè)以防止兩部分錯位。 (2)產(chǎn)品脫模方便：分型面應(yīng)使產(chǎn)品留在動模上，由于推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在動模一側(cè)，將型芯設(shè)置在動模部分，產(chǎn)品冷卻收縮后會包緊型芯，會使產(chǎn)品留在動模，有利于脫模。 (3)型腔排氣順暢：型腔氣體的排出，除了利用頂出元件的配合間隙外，主要靠分型面，排氣槽也都設(shè)在分型面上，因此，分型面應(yīng)盡量選擇在塑料熔體流動的末端。 (4)保證產(chǎn)品外觀：如對于帶圓弧的零件，為了保證圓弧處分型不影響零件外觀，應(yīng)當(dāng)將分型面設(shè)置在圓弧頂部，使 毛邊產(chǎn)生在產(chǎn)品端面，去除后對產(chǎn)品外觀無損。 (5)有利于側(cè)向抽芯：產(chǎn)品有側(cè)凹或或側(cè)孔時，側(cè)向滑塊型芯應(yīng)當(dāng)放在動模一側(cè)，這樣模具結(jié)構(gòu)會比較簡單。對于投影面積較大而又需側(cè)向抽芯時，由于側(cè)向滑塊合模時的鎖緊力較小，這是應(yīng)將投影面積較大的分型面設(shè)在垂直于合模方向。 在創(chuàng)建分型面時，需要注意兩個基本要求：分型面不能自身相交，即同一分型面不能自交疊；分型面必須與工件模型或模具體積塊完全相交。 當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要考慮是型腔數(shù)目采用?；谝陨戏治隹傻?，所選 分型面如圖 31 所示 。 分型面 圖 31 分型面 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 型腔數(shù)目 型腔是指模具中塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過把凸凹相反而已。注射成型是先合模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔 —— 型腔。其 凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯或凸模。為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計應(yīng)確定型腔數(shù)目。 一般而言，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，可采用一模多腔來提高生產(chǎn)效率為。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。 由于該塑件為手機(jī)外殼，其對于表面質(zhì)量及精度要求都比較高，決定初步擬定采用一模一腔的模具形式 。 注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)校核 注塑機(jī)的選擇 完 整的注射成型工藝過程，按其先后順序應(yīng)包括：成型前的準(zhǔn)備、注射過程、塑件的后處理等。 (1)成型前的準(zhǔn)備 為使注射成型過程能順利進(jìn)行，并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應(yīng)做一些必要的準(zhǔn)備工作，包括： ，在成型前應(yīng)對原料進(jìn)行外觀（如色澤、顆粒大小、均勻度）及工藝性能（如流動性、熱穩(wěn)定性、收縮性、水分含量等）的檢驗 。； ； 。