【正文】 ........................... 44 EMX 再生模具工程圖和總體裝配圖 .......................... 46 本章小結(jié) ................................................ 47 7 本文總結(jié) ................................................ 48 參考文獻(xiàn) .................................................. 49 附 錄 ................................................... 50 致 謝 ................................................... 52 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 1 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1 緒論 我 國塑料模具的 工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一 ， 自從 1909 年 實(shí)現(xiàn)以純粹化學(xué)合成方法生產(chǎn)塑料算起 ， 塑料工業(yè) 已有 90 余年 的歷史。我國的塑料工業(yè)發(fā) 展很快，特別 是近 20 年，產(chǎn)量和品種都大大增加，許多新穎的工程塑料也已投入批量生產(chǎn)。如今，我國塑料工業(yè)已形成相當(dāng)規(guī)模的完整體系，它包括塑料的生產(chǎn)，成型加工，塑料機(jī)械設(shè)備，模具加工以及科研、人才培養(yǎng)等。塑料工業(yè)國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。 塑料模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展與塑料工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，模具設(shè)計(jì)與制造水平標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)化發(fā)展的程度 ，近 20年來 ，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速 達(dá) 13%， 1999 年我 國模具工業(yè)產(chǎn)值 為 245 億， 其中塑料模約 占 30%， 近幾年塑料模在模具總量中的比例還在逐步提高。模具水平也有 較大的提高，在大型模具、精密塑料模具等方面都有顯著提高，模具精度 已達(dá) 23μ m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá) 1030 萬次，淬火鋼模達(dá) 501000 萬次，但和國外相比仍有較大差距 [21]。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(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也有較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，熱流道模具開始推廣。制造技術(shù)方面， CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新的臺(tái)階。 隨著國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求量愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來 愈短、用戶對塑件的質(zhì)量要求愈來愈高，因而對模具設(shè)計(jì)與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，促使塑料模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。 模具設(shè)計(jì)軟件的區(qū)別 比較 隨著模具行業(yè)的迅猛發(fā)展，涌現(xiàn)出了大量計(jì)算機(jī)輔助軟件。 目前 我國應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)的常用軟件有 UG、 PRO/E、 CAD、 EMX 等等還有幾個(gè)日本軟件。 CAD 一般的公司都 在 用，但是 它設(shè)計(jì)模具消耗時(shí)間長， 而且 模具圖不能用 3D 表示， 必須要有能看懂工程圖功底的人才能 看懂設(shè)計(jì)圖紙 。使用 UG 和 PRO/E 這兩個(gè)軟件 的模具制造企業(yè) 面很廣 。 UG主要集中在 江 浙 一帶 。 PRO/E 主要集 中在 珠三角 一帶。從產(chǎn)品加工方面考慮，用 UG 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品自動(dòng)生成的數(shù)控代碼加工要穩(wěn)定些。從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程來說， PRO/E 能快設(shè)計(jì)出來， 目前國內(nèi) 用 PRO/E 的人要多于 UG，而 專家系 統(tǒng) EMX 主要 是對標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行調(diào)入，因?yàn)槎际菢?biāo)準(zhǔn)件，后期 加工 比較簡襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 單 。 創(chuàng)始于日本 UNISYS 公司 的 CADCEUS 模具設(shè)計(jì)軟件 ，最大的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，快捷，其儲(chǔ)存著當(dāng)今日本數(shù)家公司有名的模具標(biāo)準(zhǔn)部品，同時(shí)該軟件也結(jié)合了幾十年模具設(shè)計(jì)的總結(jié)經(jīng)驗(yàn) ， 是一套綜合、獨(dú)特、先進(jìn)的 3D 設(shè)計(jì)軟件 ，目前日本國內(nèi)公司應(yīng)用較多。 本課題選用的設(shè)計(jì)軟件是 PRO/E，它是目前 三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。 該 軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 PRO/ENGINEE 不僅 提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境 ， 同時(shí) 在建模方面是強(qiáng)項(xiàng)，唯一不足的地方是在模具設(shè)計(jì)方面和加工方面要顯得差一些，必須借助外掛程序 [2]。 盡管如此，目前在中國市場的占有率還是 處于領(lǐng)先地位，且 在產(chǎn)品開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上 運(yùn)用最廣泛 。 選題意義 本 畢業(yè) 設(shè)計(jì)課題 來自人們?nèi)粘Ｉ钪械?廚房用品 —— 調(diào)料勺 。 傳統(tǒng)的調(diào) 料勺子材料大多采用陶瓷 或者各種鋼，陶瓷燒制時(shí)間長，體積和重量大，且易碎，碎后產(chǎn)生各種鋒利的邊緣，給用戶帶來諸多不便。鋼質(zhì)調(diào)料勺重量大，成本高，工藝復(fù)雜且邊緣的光整也不易保證，很難形成規(guī)?；a(chǎn)。目前市場上的陶瓷類餐具受年輕用戶青睞的一個(gè)重要的原因就是這些餐具大多很靚麗，上面常常印有色彩鮮艷的美麗圖案，然而這些美麗的外表下面卻隱藏著許多危害健康的因素。不久前，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局公布了國內(nèi)陶瓷餐飲用具的抽查結(jié)果，合格率僅為 54%左右，其中鉛和鎘元素的溶出量過高。據(jù)有關(guān)專家介紹，餐具中如鉛鎘超標(biāo)，當(dāng)盛放溫?zé)峄蚝兄参锼岬氖澄飼r(shí)，游離的 鉛鎘就很容易與食物結(jié)合，經(jīng)常使用這樣的餐具易引起鉛鎘重金屬中毒。因此，專家提醒，選擇陶瓷餐具要注重產(chǎn)品的質(zhì)量，這其中當(dāng)然包括調(diào)料勺子 [22]。塑料克服了以上缺點(diǎn)，質(zhì)量輕，各種外表問題容易控制，原料便宜，且加工工藝成熟，效率高，且可以在保證安全的前提下使外表顏色各異，靚麗鮮艷，便于大量生產(chǎn)。目前市場上的塑料勺子種類很多，但大都加工粗糙，質(zhì)量一般，且專門為調(diào)料用具設(shè)計(jì)的勺子種類不多，市場潛力巨大，所以通過嚴(yán)格控制選材和質(zhì)量，做出衛(wèi)生、美觀高質(zhì)量的調(diào)料勺，意義很大。因此提出本課題。 通過完成該畢業(yè)課題， 可以系統(tǒng)地 學(xué)習(xí)塑料的性能與用途， 掌握 調(diào)料勺 的工藝性及設(shè)計(jì) 方法 。同時(shí) 基于 PRO/E 設(shè)計(jì)軟件的三維實(shí)體建摸及其模具設(shè)計(jì)， 可以襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 3 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 了解模具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí) 和基本方法，掌握相關(guān)技 能，培 養(yǎng)創(chuàng)新能力， 為 所學(xué)知識(shí) 作 進(jìn)一步的 回顧總結(jié) 。 本次設(shè)計(jì) 項(xiàng)目概述 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 (1)根據(jù)任務(wù)書所提供的 調(diào)料勺 ， 了解 它 的用途 ， 分析 擬訂 其 工藝性 、 尺寸精度等技術(shù)要求 。 (2)確定 零件 成型方法 擬訂成型方案 。 (3)選擇 零件 成型設(shè)備 ， 根據(jù)成型設(shè)備的種類來進(jìn)行模具 模架的選擇 ，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點(diǎn) 。 (4)確定模具的總體結(jié) 構(gòu) ,設(shè)計(jì)整 套模具 ,考慮模具安裝與加工精 度 。 調(diào)料勺注射模具設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo) (1)調(diào)料勺具有一定的外表面質(zhì)量要求 , 要求 表面 光滑，無明顯的熔接線痕跡 不能有飛邊。 (2)產(chǎn)品 無明顯的縮孔、凹陷及燒焦 現(xiàn)象。 (3)產(chǎn)品要求變形較小 。 (4)模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大 于 。 本 章 小結(jié) 本章 重點(diǎn) 講述了國內(nèi)現(xiàn)階段模具行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，以及目前模具設(shè)計(jì)行業(yè)所使用的設(shè)計(jì)軟件 ，然后結(jié)合本課題所使用的設(shè)計(jì)軟件闡述選題意義并提出設(shè)計(jì)項(xiàng)目的主要內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)。為后續(xù)設(shè)計(jì)工作定好了基本方 向。 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 4 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 塑件工藝 分析 市場調(diào)查 并 擬訂 調(diào) 本 料勺 造型方案 經(jīng)過 前期廣泛深入的市場調(diào)查和資料收集 ，提出如下幾種方案： (1)普通的直柄勺子，前端容器部分大致成橢圓形外表； 如圖 圖 2 所示。 (2)雙耳湯匙，柄的末端加一圓形部位，方便手持； 如圖 圖 4 所示。 (3)直柄，但前端的容器部分和手柄成一定的角度，方便手持 。 如圖 圖 6示。 目前市場上第一種形式的還是占很大比率，只是顏色、材料、輪廓和尺寸等方面有所不同，屬傳統(tǒng)型結(jié)構(gòu)；第二種形式目前市場上也可以 見到，它的創(chuàng)新之圖 2 圖 1 圖 4 圖 5 圖 6 圖 3 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 5 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 處在于末端加上了方便手持的圓柄部分，并且圓柄部分還可以進(jìn)行形式各異的裝飾和個(gè)性化的設(shè)計(jì)；第三種形式主要的創(chuàng)新之處在于打破手柄和前端部分在同一直線上的傳統(tǒng)固定化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使前端與手柄成一定的角度，方便手持， 符合人體工學(xué) 。 通過總體結(jié)構(gòu)和功能 方面的比較和考慮，本設(shè)計(jì)采用圓弧形手柄，與前端光滑連接 ， 具體 可 見產(chǎn)品三維圖 。 調(diào)料勺 的 材料 選用 通過資料檢索和市場調(diào)查，調(diào)料勺的塑件材料初步考慮選用： PS(聚苯乙烯 ) PS 材料的物料性能 英文名稱： Polystyrene， 密度約為 /克 立方厘米，成型收縮率為%，其流動(dòng)性良好 ， 成型溫度范圍寬約為 170250℃。電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，無色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性良好。強(qiáng)度一般，但質(zhì)脆。 PS 材料的成型性能 (1)屬無定形料，吸濕小，不須充分干燥，不易分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。流動(dòng)性較好，可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型 ； (2)宜用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔、變形 ； (3)可用各種形式澆口，澆口與塑件圓弧連接，以免去除澆口時(shí)損壞塑 件。脫模斜度大，頂出均勻。塑件壁厚均勻，最好不帶鑲件，如有鑲件應(yīng)預(yù)熱。 PS 材料 成形工藝 的確定 查相關(guān)資料 [5]， PS 成型工藝參數(shù)可作如下選擇，成型時(shí)可根據(jù)具體情況做相關(guān)調(diào)整。 具體參數(shù)如下： 預(yù)熱和干燥：溫度 60~75186。C；時(shí)間 2h 料筒溫度：中后段溫度 140~160186。C 、 前段溫度為 170~190186。C 模具溫度： 32~65186。C 注射壓力： 60~110MPa 成型時(shí)間： 注射時(shí)間 15~45s、 保壓時(shí)間 0~3s、 冷卻時(shí)間 15~60s、 總周期40~120s 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 6 ┊ ┊ ┊ ┊