【正文】 簡單的計算 ................................................................................................. 31 模具排氣系統(tǒng)的設(shè) 計 ..................................................................................... 33 4 模具總裝圖 ............................................................................................................... 34 結(jié) 論 ............................................................................................................................. 35 致 謝 ............................................................................................................................. 36 參考文獻 ......................................................................................................................... 37 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 1 前言 模具工業(yè)的地位 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具是一種重要的國工工藝裝備，是國民經(jīng)濟各工業(yè)部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。模具是壓力加工或其它成形加工工藝中，使材料變形制成產(chǎn)品的一種重要工藝裝備 ，應(yīng)用廣泛。它在鍛造、塑料加工、壓鑄等行業(yè)中起著重要作用。模鍛件、沖壓件、擠壓和拉拔件等，都是使金屬材料在模具中發(fā)生塑性變形而獲得的；壓鑄零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金屬材料的成形加工也多是依靠模具。少無切削加工是機械制造業(yè)發(fā)展的一個方向，而模具是利用壓力加工實現(xiàn)無切削工藝的關(guān)鍵。模具成形有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和低成本等特點，因此得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)初步統(tǒng)計：依靠模具加工的產(chǎn)品和零件，電行業(yè)占 80%，機電行業(yè)占 70%以上。輕工、軍工、冶金及建材等行業(yè)大部分產(chǎn)品和生產(chǎn)都離 不開模具。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 塑料制品在人們的日常生活中及現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，社會對塑料制品的需求愈來愈大。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中， 60%～ 90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。而塑料注射模在模具中所占的分量越來越大，其發(fā)展也非常迅速，大有凌駕其它模具之上的趨勢。專家預(yù)測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。 一般來說，國外的模具工業(yè)起步比較早，發(fā)展也比較靠前，技術(shù)也比較 成熟 ,現(xiàn)在注塑成型技術(shù)在向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。例如： (1)混煉與注塑成型組合技術(shù)的應(yīng)用， WP 公司將雙螺桿聚合物玻纖混煉技術(shù)與活塞注塑成型技術(shù)組合，把多相體系共混與注塑組合成連續(xù)成型過程。 (2)多工位、連續(xù)注塑技術(shù)的應(yīng)用。德國 FOBOHA 公司 4 工位雙機注塑成型 64 件雙色塑中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 料制品技術(shù)， 4 個側(cè)面各有 64 個陽模的結(jié)構(gòu)居中并可轉(zhuǎn)動，兩側(cè)各配有 1套陰模和 1臺注塑機，每次轉(zhuǎn)動 90 度后合模， 2 臺注塑機同時注塑。如果注塑 2 種不同材料或雙色制品，每轉(zhuǎn)動一次，這套設(shè)備可注塑成型 64 個制品。意大利 PRESMA公司的 10 工位 EVA 交聯(lián)發(fā)泡注塑機組，由 1 臺注塑機和沿圓周排列的 10 套注塑模具組成，這 10 個模具依次被移動到注塑機前進行注塑成型，被注塑后的模具在移動中需要完成定型、開模、取出制品、合模的工序，這些工序全部由電腦自動控制。這套交聯(lián)發(fā)泡注塑機組將中型塑料制品注塑成型過程連續(xù)化，提高了注塑機的生產(chǎn)效率。法國 BILLION 公司雙注塑、可旋轉(zhuǎn)模具注塑技術(shù)，將 2 個陽模平行放置在 1 個可轉(zhuǎn)動的支架結(jié)構(gòu)上， 2 臺注塑機同時向各自對應(yīng)的模具內(nèi)注塑不同物料，然后開模，陽模支架整體向前移動后旋轉(zhuǎn) 180 度，其中 1 個陽模上的雙色 制品被取出，進行下次注塑工作。這套雙注塑設(shè)備提高了連續(xù)化程度和設(shè)備操作空間的緊湊性。 (3)子母螺桿注塑成型技術(shù)的應(yīng)用。 INSHOT 公司推出的子母螺桿雙色注塑技術(shù)，可以被稱作是共注塑成型技術(shù)的一次重大突破。這臺注塑成型設(shè)備主要是由 1 個機筒、 2 個子母螺桿和 2 套傳動系統(tǒng)組成。將大螺桿的空腔作為小螺桿的機筒組成了子母螺桿，這兩個螺桿各自的轉(zhuǎn)動與移動由 2 個獨立的傳動系統(tǒng)控制，注塑模具的結(jié)構(gòu)也相對簡單，極大地降低了共注塑成型技術(shù)所需的設(shè)備成本。另外，國外在壓塑成型和吹塑成型自動化和連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)方面也有很大的進展。如意 大利薩克米公司的連續(xù)快速壓蘇瓶蓋成型機，主要是由 1 臺片材擠出機、自動切片機構(gòu)、配有 64 套瓶蓋壓塑模具的快速旋轉(zhuǎn)機構(gòu)組成。擠出片材被切下落到陰模中，陽模與陰模合模，定型后開模，由一個搓動機構(gòu)將陽模上的瓶蓋取出。這臺設(shè)備每分鐘最快可制成 1200 個塑料瓶蓋，生產(chǎn)效率之高是目前在國內(nèi)難以見到。 相比而言， 國內(nèi)相塑料模具就比國外落后得多，目前大多用的是單型腔，簡單型腔的模具達 70％ 以上，仍占主導(dǎo)地位 ， 一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計和制造 ，但是 有很多精密的模具都要靠進口。不過，我國模具從開始 起步到現(xiàn)在有經(jīng)歷了半個世紀(jì)的發(fā)展，模具 工業(yè) 有了很大的 發(fā)展，1999 年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245 億，至 20xx 年我國模具總產(chǎn)值約為 360 億元 ，其中塑料模約 30%左右 ， 年均增速均為 13%。模具制造水平也有了很大的提高，在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具 , 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 機電有限公司和煙臺北極星模具有限公司制造多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪 塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達 ～ ，表面粗糙度 ，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達 10～ 30萬次，淬火鋼模達 50～ 1000 萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模 機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29～ 34 英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了CMOLD 氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到 10%，與國外的 50%～ 80%相比，差距較大。 近年來 ,隨著塑料工業(yè)突飛猛進地向前發(fā)展 ,模具設(shè)計和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化 .高效率、自動化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。據(jù)統(tǒng)計 ,汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表、自行車、電冰箱、電風(fēng)扇等，分別有 60%、 85%和 92%以上的零件用模具進行成型加工。模具生產(chǎn)的費用將占產(chǎn)品成本的 10%30%且逐步提高。因此日本稱模具是進入“富裕社會的原動力” 德國稱為“金屬加工中的帝王”工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)已成為獨立的行業(yè)，把模具技術(shù)水平作為國家機械制造工藝水平的重要標(biāo)志之一。而國內(nèi)塑料 塑件在人們的日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有很重要的地位。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的生產(chǎn)效率。因此，在機電、儀表、化工、汽車和航天航空等領(lǐng)域，塑料已成為金屬的良好代用材料并得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。作為最有效的塑料成型方法之一的注射成型技術(shù)具有可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜和尺寸精密的塑件。成型周期短、生產(chǎn)率高、大批生產(chǎn)時成本低廉、易于實現(xiàn)自動化或自動化生產(chǎn)等優(yōu)點，因此，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注 射模具。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 近幾年來， 在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的 ，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。目前，我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進口模具的依賴。 未來國內(nèi)外塑性模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)有如下發(fā)展趨勢： 1)在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 2)高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用； 3)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 4)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 5)研究和應(yīng) 用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 6)虛擬技術(shù)將得到發(fā)展； 7)模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，逐步走向集成化的方向發(fā)展。 計算機技術(shù)在模具中的應(yīng)用 模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟巾的地位也非重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在 “ 十五 ” 中列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進步，對人才的知識、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高計算機技術(shù)在注射模中的應(yīng)用領(lǐng)域。塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程，它包括 塑料制品設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個工要方面。它需要產(chǎn)品設(shè)計師．模具設(shè)計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個設(shè)計、修改、再設(shè)計的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術(shù)的運用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計方式，并取得了顯著的經(jīng)濟效益。計算機技術(shù)在注射模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 1） 塑料制品的設(shè)計：基于特征的三維造型軟件為設(shè)計者提供了方便的設(shè)計平臺，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設(shè)計和分析打下了良妤的 基礎(chǔ) 。 2） 結(jié)構(gòu)分析：利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應(yīng)力等進行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 3） 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計軟件會提供相應(yīng)的設(shè)計步驟、參數(shù)選擇．計算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架等，最后給出全套模幾結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。 4） 模具開合模運動仿真：運用 CAD 技術(shù)可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真，從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理處，并及時更正，以減中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 少修模時間。 5） 注射過程數(shù)值分析：采用 CAE 方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結(jié)果對改進模具澆 注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導(dǎo)意義，同時還可檢驗?zāi)＞叩膭偠群蛷姸?、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。 6） 數(shù)控加工：利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實時加工過程并顯示有關(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù)，同時還可自動生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸，五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。 目前，國際上占主流地位的注射模 CAD 軟件有 Pro/E、 UG、 SolidWorks 等；結(jié)構(gòu)分析軟件有 MSC、 Analysis 等；注射過程數(shù)值分析軟件有 Moldflow 等；數(shù)控加工軟件有 MasterCAM、 Cimatron 等。 此次我的課題是基于 SolidWorks 的移動硬盤外殼注塑模設(shè)計，而 SolidWorks是世界上第一款完全基于 Windows 的 3D CAD 軟件，自 1995 年問世以來，以其優(yōu)異的三維設(shè)計功能，在與同類軟件的激烈競爭中已經(jīng)確立了它的市場地位，已經(jīng)成為三維機械設(shè)計軟件的標(biāo)準(zhǔn)。 SolidWorks 界面友好，可以充分發(fā)揮用三維工具進行產(chǎn)品設(shè)計的功能，它提供從現(xiàn)有的二維數(shù)據(jù)建立三維模型的強大轉(zhuǎn)換工具。并以智能化的操作方式使設(shè)計人員在輕松的環(huán)境下設(shè)計產(chǎn)品。 IMOLD for SolidWorks 是 SolidWorks 環(huán)境下最強大的模具設(shè)計 插件，模具設(shè)計者可快速進行產(chǎn)品設(shè)計，并可隨時預(yù)覽。利用其自動工具或交互工具，如自動分型面生成工具、型芯 、型腔 /分割工具及鑲塊設(shè)計等， IMOLD 提供的功能與別的模具設(shè)計系統(tǒng)相比不可同日而語 。 IMOLD 進一步增強了 SolidWorks 分模的功能，并提