【正文】 注射模具工作過程中的動畫模擬 1 第 1 章 緒論 注塑成型模具概述 注塑用模具簡稱注塑模，主要用于熱塑性制品的成型，但近年來也越來越多地用于熱固性塑料的成型。注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產量中約半數(shù)以上為注塑模具。 注塑模主要由成型零部件和澆注系統(tǒng)組成，使來自注塑機的熔融物料成型為適應于各種用途的制品。注塑過程中，塑料先加在注塑機的加熱料桶內，塑料受熱熔融后，在注塑機的螺桿或活塞推動下，經噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔，塑料在模具的型腔內固化成型，這就是注塑成型的簡單過程。 注塑成型模具的 分類及其 典型 結構 注塑成型模具的分類 生產中 使用的注塑模具種類繁多，可從不同的角度分類。本論文要模擬模具的工作和裝配過程，要對各類不同的模具結構進行精密的三維建模，因此本文按照模具的結構不同來對其進行分類：單分型面注塑模具，雙分型面注塑模具，帶活動鑲件的注塑模具，橫向分型抽芯的注塑模具，自動卸螺注塑模具，多層注塑模具，無流道注塑模具等。下文將主要針對單分型面，雙分型面，斜導柱抽芯注塑模具以及目前應用廣泛的潛伏澆口的注塑模具進行模擬。 注塑成型模具的典型結構 注塑模具的結構 是由塑件結構合注塑機的形式決 定的。凡是注塑模具均可 圖 11 化妝瓶蓋用模具 注射模具工作過程中的動畫模擬 2 分為動模和定模兩大部分。注塑時動模定模閉合成為型腔和澆注系統(tǒng)，開模時。動模和定模分離，通過脫模機構推出制品。定模安裝在注塑機的固定模板上，而動模則安裝在注塑機的移動模板上。根據(jù)注塑模具上各個部分的作用，可細分為以下幾個部分： 成型零部件 包括 凸模，凹模，型芯或成型桿，鑲塊等組成，是直接成型的部分。 澆注系統(tǒng) 由 主流道，分流道，澆口和冷料井構成，是塑料熔體在模具中的流動路徑。 導向部分 為了保證動模和定模在分開后重新閉合時的準確對中而設置的部件，通常有導柱，導套（孔）。 分型抽芯系統(tǒng) 幫 助 帶有外側凹或者側孔的塑件成型的部件，以便其順利分型和脫模。 推出機構 在開模過程中，將塑件和澆注系統(tǒng) 從模具中推出的裝置，包括推桿，推桿固定板，推板，主流道拉桿及復位桿等。 排氣系統(tǒng) 幫助排除型腔內原有的空氣。 模溫調節(jié)系統(tǒng) 為 滿足注塑工藝對模具溫度的要求而設。 課題的研究意義和背景 隨著計算機技術和 多媒體 技術的迅速發(fā)展，利用多媒體進行知識傳播已經成了打破地域限制的一種有效的教學方式?？梢詫崿F(xiàn)圖文并茂、聲音動畫等綜合信息的傳遞，提高了學生的興趣，使得課堂教學生動活潑，更易接受。 傳統(tǒng)的教學方式是教師既 講又寫，學生的學習 質 量 在很大程度上取決于教師的教學質量 。 在目 前高校學生擴招、 4 年學制逐步被彈性學制所代替之際，這樣的問題更加突出。隨著社會的發(fā)展，科學技術的進步 ， 現(xiàn)代教學技術從遠古的“耳聽之術”，發(fā)展為現(xiàn)代的視聽教學、程序教學、多媒體網絡教學、網上虛擬教室等，進入了一個嶄新的歷史階段。由于多媒體技術的不斷發(fā)展，使用多媒體制作工具來制作多媒體課件，會像現(xiàn)在人們 使 用筆和紙那樣簡單和方便。 利用三維動畫來表現(xiàn)塑料注塑模具中單分型面，雙分型面，斜導柱抽芯和帶鑲塊等典型注射模具的工作過程動畫，能從外觀上表現(xiàn)上述各類模 具的具體形態(tài)，及其各子系統(tǒng)（成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)）的外觀特征。該動畫能完美再現(xiàn)塑件生產車間里各類注塑模具的各零部件的裝配過程，模具工作過程，能實現(xiàn)不進生產車間就能對上述各種模具有個十分客觀具體的感性認識，幫助學生在腦海中形成注塑模具的具體形象概念。在設計過程中，還附帶有模具的零部件爆炸圖，更細致的分析了模具內部裝配情況。 該設計不但可用于模具專業(yè)課多媒體教材用動畫，也可以作為沒有條件進工廠實習的模具自學者的自學工具 ，還能作為模具設計工作者在設計初期的參考資料 。 注射模具工作過程中的動畫模擬 3 課題的研究內容 a 用 3ds max 制作各種塑料模具零件 ，包括動定模板，凸模，凹模，導柱，導套，復位桿，推桿以及連接螺釘?shù)慕＃? b 把零件裝配成成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)，再將各系統(tǒng)裝配成整套模具，并附有相關 圖片和文字 說明； c 模擬上述各類模具的工作過程及其裝配過程。 注射模具工作過程中的動畫模擬 4 第 2 章 課題支撐軟件 的比較和選擇 3ds max 的選用 3ds max 是本設計的關鍵軟件 。與其它機械類相關建模軟件相比，它不僅具有強大的三維建模，建立三維動畫 以及渲染 的功能 ，還 在高級建模，豐富的材質類 型，精確的燈光模擬，復雜的動畫設置 和高級的全局光渲染等方面有著其它同類型軟件不可比擬的特色。 其次， 本設計側重點在建模和表現(xiàn)模具的具體外觀效果，對模具的外觀尺寸要求較小，因此如果選用專業(yè)的機械制圖軟件則無法達到 如此 滿意的視覺效果。另外， 相對那些工作站級別的大型三維軟件，它還有著體積小，對硬件要求低的優(yōu)勢。 本設計主要利用它來建立模具的三維立體模型，配以燈光和材質最后通過其自帶的渲染器渲染出高質量的圖片，并利用其動畫控制功能對各種類型的注塑模具的工作或裝配動畫進行逼真的模擬。 圖 21 3ds 的工作界面 Photoshop 的選用 Photoshop 是一款圖像編輯軟件，無所不能的圖像編輯功能可以滿足使用注射模具工作過程中的動畫模擬 5 者豐富的創(chuàng)造欲望 ，這一特點正滿足了本設計 中 圖片細致 的 后期處理 要 求。 會聲會影 的選用 會聲會影是一套影片剪輯軟件，具有 其它視頻工具無法替代的 視頻文件編輯功能，能獨立編輯影片的視頻，背景音樂和旁白解說音軌。本論文 正是 利用這些特有 功能對 3ds max 渲染出的無聲視頻文件加上標題，轉場效果并且配上背景音樂，使動畫更加生動豐滿，有聲有色。 注射模具工作過程中的動畫模擬 6 第 3 章 立體模型建立 標準模架 的選擇 模架