【正文】 【 摘要 】 UG在現(xiàn)代模具工業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文介紹了通過(guò) UG 的建模功能和注塑模設(shè)計(jì)向?qū)Чδ軄?lái)進(jìn)行風(fēng)扇的注塑模設(shè)計(jì)。其中主要提及了模具工業(yè)的發(fā)展、 UG的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和風(fēng)扇的建模，以及通過(guò)注塑模設(shè)計(jì)向?qū)?lái)進(jìn)行風(fēng)扇的注塑模設(shè)計(jì)。 【 關(guān)鍵詞 】： 風(fēng)扇；注塑模設(shè)計(jì)； UG 目錄 引言 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 一、注塑件材料的選擇 ............................................... 2 （一）注塑件材料的選擇 .................................................... 2 （二） ABS 材料的介紹 ...................................................... 3 二、注塑件的工藝分析 ............................................... 3 （一）注塑件的外形分析 .................................................... 3 （二）注塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算 .............................................. 4 三、模架的選用 ..................................................... 5 四、注塑機(jī)的選定與校核 ............................................. 6 （一）注塑機(jī)的選定 ........................................................ 6 （二）注塑機(jī)的校核 ........................................................ 7 五、成型零部件設(shè)計(jì) ................................................. 8 （一）型腔數(shù)量的確定 ...................................................... 8 （二）分型面的選取 ........................................................ 8 （三）凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................... 9 （四）凸凹模的工作尺寸設(shè)計(jì) ............................................... 11 六、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................. 11 （一）流道設(shè)計(jì) ........................................................... 11 （二）冷料穴設(shè)計(jì) ......................................................... 13 （三）交口設(shè)計(jì) ........................................................... 14 七、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................. 14 （一）冷卻時(shí)間的計(jì)算 ..................................................... 14 （二）冷卻回路的設(shè)計(jì) ..................................................... 15 八、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................ 15 （一）頂桿設(shè)計(jì) ........................................................... 15 （二）推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 ............................................... 16 九、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................ 16 總結(jié) ............................................................ 17 參考文獻(xiàn) ......................................................... 18 謝辭 ............................................................ 19 引言 在如今社會(huì)中，模具工業(yè)扮演著重要的角色，所涵蓋到人們生活的方方面面。在塑料模具市場(chǎng)中，以注塑模具需求最大，其中模具發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。工程塑料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐熱性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性等。工程塑料比金屬材料輕，易成加工，成型能耗少，可以代替一些金屬做結(jié)構(gòu)材料使用。近年工程塑料被廣泛應(yīng)用于電子、汽車(chē)、建筑、辦公設(shè)備等行業(yè)，以塑代鋼、以塑代木已成為國(guó)際流行的趨勢(shì)。 我國(guó)相比較發(fā)達(dá)國(guó)家，還存在模具所用材料和相關(guān)制造技術(shù)的落后、模具相關(guān)配件產(chǎn)業(yè)鏈推廣不足不夠完善、人才的不足、專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)投入少、制造器械的落后效率低等諸多問(wèn)題。 相比較先前 CAD/CAM 技術(shù)較高的價(jià)格和硬件需求，今后會(huì)隨著技術(shù)的更加成熟和完。 CAD/CAM 技術(shù)的硬件和價(jià)格會(huì)隨之降低，隨之會(huì)使其在大小企業(yè)中得到進(jìn)一步的推廣。由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和技術(shù)的普遍，將解決傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式，解決無(wú)法實(shí)際分工協(xié)作的問(wèn)題。隨著軟件的完善和智能化的提高，模具制作中 3D設(shè)計(jì)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 其中最廣為熟悉的 UG 主要功能在于 工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 NC加工、模具設(shè)計(jì)方面。 使得企業(yè)能夠通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造，貫穿整個(gè)從無(wú)到有的過(guò)程。 UG 基于新一代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，可通過(guò)其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和模擬測(cè) 試功能，縮短產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間，削減成本，提高效率。 一、注塑件的材料選擇 （一）材料的選擇 從塑件 的 用途出發(fā)，考慮到為汽車(chē)內(nèi)部排氣風(fēng)扇，所以需要有較高的強(qiáng)度和硬度，受環(huán)境影響小，容易成型加工等要求，結(jié)合考慮其加工性能、 物理和化學(xué)性能來(lái)選取。 本次 注塑材料選擇為熱塑性塑 料。 在市場(chǎng)上的眾多材料中，分析和比較后， 選擇 ABS。其性能分析如下： 1．一般性能 ABS 無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低、高光澤度。沖擊強(qiáng)度高，表面硬度高。尺寸穩(wěn)定性比 PA好。流動(dòng)性比一般。 2．力學(xué)性能 沖擊強(qiáng)度好。耐磨，良好的尺寸穩(wěn)定性，良好的耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下軸承制作。彎曲強(qiáng)度差，壓縮強(qiáng)度差。 3．熱學(xué)性能 粘度較高，流動(dòng)性和耐候性較差，熱變形溫度在 70— 107℃之間。對(duì)溫度，剪切速率敏感。適用的溫度范圍廣。 4．電學(xué)性能 電絕緣性好，幾乎不受溫度、濕度和頻率的影響。 （二） ABS 材料的介紹 ABS 樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，在國(guó)際中有著普遍廣泛的運(yùn)用。材料有著良好的綜合物理性能和機(jī)械性能，硬而不脆，還有著穩(wěn)定的制品尺寸、良好的表面光澤性等特點(diǎn)，易于成型和機(jī)械加工。 工藝性良好，在 270℃以下即可成型。成型溫度過(guò)高，會(huì)破壞其成分，導(dǎo)致材料出現(xiàn)分解。 ABS 在成型過(guò)程中有著較好的熱穩(wěn)定性，較大的可選擇的范圍，不容易出現(xiàn)降解或分解。熔體粘度適中，比聚氯乙烯、聚碳酸酯等流動(dòng)性好，其熔體有著較快的冷卻固化速度，一般 5? 15S 內(nèi)即可冷固。它的流動(dòng)性與注射溫度和壓力都有著關(guān)系，對(duì)注射壓力而產(chǎn)生的變化稍敏感。要得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，需要在成型前為原料作干燥處理，使得其含水量下降到 %以下。否則產(chǎn)品表面會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲等問(wèn)題。 ABS 塑料也許多缺點(diǎn)，如不耐高溫、易燃、耐候性差等。盡管這樣， ABS 塑料仍然為一 種良好的工程材料?？捎脕?lái)制作裝飾板材和裝飾配件，可制作家電，汽車(chē)配件，生活用具等常見(jiàn)用品。 二、注塑件的工藝分析 （一）注塑件外形分析 產(chǎn)品為圓形規(guī)則零件，其精度和表面粗糙度要求不是很高，但因?yàn)檎麄€(gè)體積 較大，所以需要注射力較大的注射機(jī)。因?yàn)榱慵w規(guī)則且分型面處較厚，所以受力較均勻且頂出時(shí)不易損傷產(chǎn)品。沒(méi)有復(fù)雜的曲面，易加工。所以選擇澆口位置在零件表面。 風(fēng)扇如圖 2圖 22所示： 圖 21 風(fēng)扇三維立體圖 圖 22 風(fēng)扇二維圖 （二）注塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算 ABS 材料的平均密度為 179。,平均收縮率為 %。 畫(huà)出三維圖，點(diǎn)擊 UG 分析功能計(jì)算體積。圖 23為 UG中的操作步驟： 圖 23 體積分析操作步驟 測(cè)量體 通過(guò)計(jì)算風(fēng)扇產(chǎn)品的體積 V 塑 =179。，所以質(zhì)量為 M 塑 =ρ V 塑=179。 179。=（式子中ρ塑料密度 g/cm179。） 澆注系統(tǒng)凝料大體按照塑件體積的 。如圖 2圖 25分別為流道側(cè)視和流道俯視，澆注系統(tǒng)凝料為 倍塑件體積，所以如下可得： V 澆 =V 塑 =179。 = cm179。 可計(jì)算出澆注系統(tǒng)質(zhì)量為： M 澆 =ρ V 澆 = = 因?yàn)橐荒Ｒ磺?，所?V 總 =V 塑 ＋ V 澆 = 179。、 M 總 =M 塑 ＋ M 澆 =。 圖 24 流道側(cè)視 圖 25 流道俯視 三、模架的選用 查《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，對(duì)塑件經(jīng)行分析以及考慮到注塑機(jī)規(guī)格要求，選用細(xì)水口模架，模架各模板以及尺寸如圖 3圖 3表 31所示。 圖 36模架型號(hào) 圖 37 模架尺寸 表 31 模架各板厚度表 綜上，模具的總厚度為： H 總 =45+30+60+110+100+25=370mm。 四、注塑機(jī)的選定與校核 （一）注塑機(jī)的選定 根據(jù)初步估算出來(lái)的注射塑料總質(zhì)量 V 總 =， V 機(jī) =V 總 / 得 V 機(jī)=.。根據(jù)以上計(jì)算，初步選定注射機(jī)注射量為 125 cm3 。 根據(jù)塑件的體積初步選設(shè)備為沙迪克（ Sodick）電動(dòng)液壓混合型注塑機(jī)GA150。其主要技術(shù)規(guī)格見(jiàn)表 41。 表 41 沙迪克 GA150 主要技術(shù)規(guī)格 額定注射量 /cm3 125 最大開(kāi)合模行程 /mm 300 螺桿直徑 /mm 42 模具最大厚度 /mm 400 注射壓力 /m pa 150 模具最小厚度 /mm 200 注射速度 g/s 72 鎖模形式 肘桿 鎖模力 /KN 900 噴嘴孔直徑 /㎜ 3 模具定位孔直徑 /mm 100 噴嘴圓弧半徑 /mm 12 頂出形式 機(jī)械頂出 模架各板厚度 上模座板 TCP 推板 R A板 B板 模腳 C 下模座板 BCP 45mm 30mm 60mm 110mm 100mm 25mm （二）注塑機(jī)校核 制件和澆口凝料總體積需要小于最大注塑量的 80%。通過(guò)公式可得： V 塑 +V 澆 V 機(jī) *80% 式中： V 機(jī) 為最大注塑量 V 塑 為制件體積 V 塑件 =179。 V 澆 為澆注系