【正文】
開模方向, (3) 臥式注射模:安裝在臥式注射機(jī)上,是注射成型中最常用的手機(jī)是人們經(jīng)常用來下載存儲有關(guān)文件和資料的一種高科技類產(chǎn)品,手機(jī)的外殼造型很多,我們用這一款外形美觀的手機(jī)外殼進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。我們都知道在注塑產(chǎn)品的開發(fā)過程中,模具的設(shè)計(jì)和制造決定了塑料件的最終質(zhì)量和成本。綜述模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn),已得到模具行業(yè)和廣泛重視。塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物。隨著塑料成型技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的模具設(shè)計(jì),高質(zhì)量的模具制造,優(yōu)質(zhì)的模具材料,合理的工藝和現(xiàn)代化的成型設(shè)備,使塑料模具加工統(tǒng)一化,一體化,更使整個(gè)社會的制造企業(yè)合理化。模具設(shè)計(jì)由于塑料模具成型工藝的飛速發(fā)展,模具的機(jī)構(gòu)也日益趨于多功能化和復(fù)雜化,這對模具的設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求。第2章(ABS)手機(jī)殼的工藝分析 塑件材料的選用由于手機(jī)塑料外殼較小,生產(chǎn)中常用ABS塑料生產(chǎn)。在此我們選用ABS材料的原因正式在于它具有較好的沖擊力,硬度較高,耐磨,流動力好,不易變形等特點(diǎn)。ABS的氧指數(shù)為18~20,屬易燃聚合物,火焰呈黃色,有黑煙,并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 環(huán)境性能 ABS不受水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴中,受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 ABS的熱穩(wěn)定性好,不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。(ABS)手機(jī)殼是我們?nèi)粘I钪谐R姷挠闷?,是保護(hù)手機(jī)內(nèi)部芯片的良好用具。故而,對于實(shí)際的生產(chǎn)只要按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)就可以滿足生產(chǎn)要求了。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。該產(chǎn)品圖反映出,此塑料件壁厚均勻,其壁厚為2mm,易于成型。故而,塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。目前并沒有精確的計(jì)算公式,只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。Revit Building中的圖元都是以構(gòu)件的形式出現(xiàn),這些構(gòu)件之間的不同,是通過參數(shù)的調(diào)整反映出來的,參數(shù)保存了圖元作為數(shù)字化建筑構(gòu)件的所有信息?! ∮肅AD方法開發(fā)產(chǎn)品時(shí),零件設(shè)計(jì)模型的建立速度是決定整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)效率的關(guān)鍵。對于變量化參數(shù)賦予不同數(shù)值,就可得到不同大小和形狀的零件模型。結(jié)構(gòu)約束是指幾何元素之間的拓?fù)浼s束關(guān)系,如平行、垂直、相切、對稱等;尺寸約束則是通過尺寸標(biāo)注表示的約束,如距離尺寸、角度尺寸、半徑尺寸等。參數(shù)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)是在可變參數(shù)的作用下,系統(tǒng)能夠自動維護(hù)所有的不變參數(shù)。鎖模系統(tǒng)一般系用直接油壓式或油壓機(jī)械鎖鏈?zhǔn)絻煞N。模具冷卻:冷卻水在模具內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)中循環(huán),帶走融熔塑料的熱量,也使得產(chǎn)品在模具內(nèi)冷卻定形。注塑延時(shí):模具仍然保持分開狀態(tài),產(chǎn)品自動脫落或被認(rèn)為機(jī)械裝置等取走。融熔的塑料以一定速度進(jìn)入模腔,并在一定直至脫模。 但根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形狀來看,采用一模4腔。為了使模具的主流道的中心線與注塑機(jī)噴嘴的中心線相重合,模具定模固定板上的定位環(huán)或主流道襯套與定位環(huán)的整體式結(jié)構(gòu)的外徑尺寸d應(yīng)與注塑機(jī)固定模板上的定位孔呈間隙配合,便于模具安裝。中小形塑件我們?nèi)ˇ腸=1/6Δ。塑料在注射時(shí),%,要求嚴(yán)格時(shí),%,這就要求塑料在注塑前有預(yù)熱烘干過程。所以,各種塑料的烘干其特定的參數(shù)范圍。一般來說,溫度越高,塑料的流動性越好,但也越容易過熱分解,所以在注塑行業(yè)中,通常應(yīng)用“高溫注塑薄壁,低溫注塑厚壁”這種方法。(3)模具溫度在注塑過程中,模具的溫度對塑件的質(zhì)量影響也很大。(4)壓力油的溫度導(dǎo)致模具填充變化的因素之一是注塑機(jī)的性能參數(shù),所以注塑機(jī)的操作油溫一般都是在40℃50℃,主要通過注塑機(jī)的冷卻系統(tǒng)控制,有些注塑機(jī)沒有油溫控制裝置,可以在生產(chǎn)前預(yù)先把油浸升到合適的溫度,如果在注塑過程中,油溫過高,則壓力明顯降低,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。在調(diào)置鎖模力時(shí),并非鎖模力越大越好,而是要結(jié)合模具和注塑機(jī)的大小,以及模具和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)形式來考慮,從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上分析,鎖模力的數(shù)值應(yīng)是愈小愈好,但必須滿足產(chǎn)品注塑的需要。注射速度的設(shè)定應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)完成,在產(chǎn)品壁厚設(shè)計(jì)和塑料特性容許的情況下應(yīng)設(shè)計(jì)較快的射速,通常來說,薄壁注塑件需要快的注射速度以確保填充飽滿,而厚壁注件則需要慢的射速以防止空穴的形成。但是,可采用分段注塑,在填充階段以不同的速度將熔料注入模腔,這樣往往可以避免塑件的某些外現(xiàn)缺陷,如蛇紋、飛邊、毛刺、燃燒等現(xiàn)象,并用控制熔料的分段射速還可以影響產(chǎn)品的分子排列和內(nèi)應(yīng)力的大小,甚至提高生產(chǎn)速度和效率。因此,若設(shè)置好注射壓力和速度。當(dāng)模腔填充不足90%時(shí)就提前進(jìn)入保壓階段,這時(shí)的保壓壓力,除了要負(fù)責(zé)把模具填滿外還需要把熔料壓實(shí)以便獲得合格的成品,這使得塑件在注塑的后期,其重量和尺寸大小等受保壓壓力影響很大,不容易穩(wěn)定。又如某些容易產(chǎn)生毛刺飛邊的產(chǎn)品,保壓階段可用極低射速和超出注射壓力的高保壓壓力同時(shí)作用來避免產(chǎn)品的毛刺問題。(8)螺桿轉(zhuǎn)速的設(shè)定當(dāng)一次注射和保壓完成后,螺桿開始旋轉(zhuǎn)并向后退。螺桿的旋轉(zhuǎn)速度顯著影響注塑成形過程的穩(wěn)定程度和作用在塑料上的熱量。一般來說,需要螺桿后退時(shí),數(shù)值在410mm范圍內(nèi),但不是所有的塑料生產(chǎn)都需要該動作的。這時(shí),如設(shè)置背壓,就使得油缸有一定壓力作用在螺桿上,提供了螺桿后退的阻力。③使塑料塑化更均勻,以獲得精確的成品控制,背壓的調(diào)節(jié)不宜太長,中要熔料有適當(dāng)?shù)木鶆蛐?,能完成塑化并且沒有氣泡便可以了。也有采用開模方向一致的側(cè)向主分型面。否則,可能會無法脫模和加工型腔。有利于保證塑件的尺寸精度。因此在光滑平整表面或圓弧曲面上,應(yīng)盡量避免選擇分型面。盡量減少塑件在合模平面上的投影面積。有利于排氣。即塑料熔體注入模腔同時(shí),必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體。排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法利用分型面排氣是最簡便的方法,排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)。在熔合縫位置開設(shè)冷料井,在貯留冷料前也滯留了少量氣體。澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的輸送通道。澆注系統(tǒng)的作用,是將塑料熔體順利地充滿到模腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。分流道 指主流道末端至澆口的整個(gè)通道。它的功能是使塑料熔體加快流速注入模腔內(nèi),并有序地填滿型腔,且對補(bǔ)縮具有控制作用。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上,應(yīng)有壓降、流量和溫度分布的均衡布置;盡量縮短流程,以降低壓力損失,縮短充模時(shí)間;澆口位置的選擇,應(yīng)避免產(chǎn)生湍流和渦流,及噴射和蛇形流動,并有利于排氣和補(bǔ)縮;避免高壓熔體對型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊,防止變形和位移;澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠,易與塑件分離或切除整修容易,且外觀無損傷;熔合縫位置須合理安排,必要時(shí)配置冷料井或溢料槽;盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量;澆注系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到所需精度和粗糙度,其中澆口必須有IT8以上精度。但在注射模設(shè)計(jì)初始方案決定階段,由于澆注系統(tǒng)等技術(shù)參數(shù)尚屬未知,下述型腔數(shù)的確定是一種估算的預(yù)測方法,一些參數(shù)要憑經(jīng)驗(yàn)來假定。這里只考慮注塑機(jī)鎖模力和最大注射量兩個(gè)主要參數(shù)。流道設(shè)計(jì)包括主流道、澆口的設(shè)計(jì)。圓錐形,具有2176。同時(shí)澆口套與注塑機(jī)噴嘴接觸平凡,為防止撞傷,應(yīng)采取淬火處理使其具有較高的硬度(48HRC~52HRC)。,使熔體升溫,有助于充模。澆口開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大,在確定澆口的位置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):。將該點(diǎn)作為首要設(shè)計(jì)原則提出來的依據(jù)是,在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,往往推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)先于冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)的重要性未能引起足夠的認(rèn)識。這是因?yàn)樗芗诠袒瘯r(shí)因收縮包緊在型芯上,塑件與凹模之間會形成空隙,這時(shí)絕大部分的熱量將依靠型芯的冷卻回路傳遞,加上型芯布置冷卻回路的空間小,還有推出系統(tǒng)的干擾,使型芯的傳熱變得更加困難。(4)生產(chǎn)指大的普通模具和精密模具在冷卻方式上應(yīng)有差異,對于大批量生產(chǎn)的普通塑件,可采用快冷以獲得較短的循環(huán)注射周期。從壓力損失觀點(diǎn)出發(fā),回路的彎頭數(shù)目不希望超過5個(gè)。(8)采用多而細(xì)的冷卻管道,比采用獨(dú)根大冷卻管道好。對于小型塑件上,由于其注射時(shí)間和保壓時(shí)間都較短 ,成型周期主要由冷卻時(shí)間決定,為了提高成型效率,可以采用經(jīng)過冷卻的水進(jìn)行冷卻,目前常用經(jīng)冷凍機(jī)冷卻過的510℃水。(11)合理地確定冷卻管道的中心距以及冷卻管道與型腔壁的距離。當(dāng)制件壁厚均勻時(shí),應(yīng)盡可能使所有的冷卻管道孔到各自型腔表面的距離相等。一般來說,距澆口越遠(yuǎn)溫度越低。在熔合紋處的溫度一般較其他部位的低,為了不致使溫度進(jìn)一步下降,保證熔合質(zhì)量,應(yīng)盡可能不在熔合紋部位開設(shè)冷卻管道。為了不影響操作,通常應(yīng)將進(jìn)口、出口水管接頭設(shè)在注射機(jī)背面的模具一側(cè)。動定模單獨(dú)冷卻,動模部分冷卻水從動模板流進(jìn),流經(jīng)型芯后從動模板流出,動模版和型芯之間加裝膠墊圈,以防止?jié)B漏,定模部分和動模類似。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),當(dāng)然是以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提,但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。具有較高的強(qiáng)度和剛度,但加工較困難。 整體嵌入式凹模裝在固定模板中,要防止嵌入件松動和旋轉(zhuǎn),所有又有定位環(huán)和防轉(zhuǎn)銷釘,采用過渡緊配合或者過盈配合,可使嵌入件固定牢靠。與凹模相似,凸模也可分為整體式和組合式兩類。1.螺紋型芯 螺紋型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先要考慮螺紋型芯在模具內(nèi)的定位和固定。在臥式注塑機(jī)的模具上,必須采用彈性連接卡緊型芯,又能快速裝卸。由于塑件尺寸類型的多樣性,及其成型收縮的方向性和收縮率的不穩(wěn)定性,以及塑件和金屬模的制造公差,因此成型零件工作尺寸的計(jì)算,一直是注塑加工的重大課題?!?≤22176。[3]綜上所述,因模具的斜導(dǎo)柱為對稱布置,且抽芯距較小,抽芯力也不大,?。?5176。 導(dǎo)柱的材料及安裝配合斜導(dǎo)柱的材料多為T8,T10等碳素工具鋼,也可以用45鋼滲碳處理[6]。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過度配合H7/m6。,推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地方。推桿的形式很多,最常用的是圓形截面推桿。因此,必須設(shè)有復(fù)位裝置。這對于移動式模具采用人工合模時(shí)特別重要。導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑,其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則,即軸的作用尺寸不得超過最大實(shí)體尺寸,而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。(3)公差配合 安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6,導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動配合(間隙配合)H7/f7。(1)形狀 可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類。硬度HRC50~55,或采用45號鋼碳淬火,其表面硬度為HRC56~60,但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。 所以最大注射量校核合格 即 所以鎖模力校核合格 所以注射壓力校核合格計(jì)算得模具的閉合高度為: ()查XSZY125得 , ,即模具滿足 ,模具閉合高度校核合格。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié),但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。當(dāng)我迷茫于眾多的資料時(shí),為我提綱挈領(lǐng),梳理脈絡(luò),糾正圖紙中的錯(cuò)誤,確立了文本的框架等。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多,以前老是覺得自己還可以,經(jīng)過這次設(shè)計(jì),才發(fā)現(xiàn)自己什么東西都不懂,有點(diǎn)眼高手低。在對零件的機(jī)構(gòu)分析還不是十分的了解,很難處理細(xì)節(jié)上的問題。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,當(dāng)理論和實(shí)踐相結(jié)合時(shí),我深刻的認(rèn)識到僅僅靠積累的課本知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。若有不足之處,還請老師加以指正。附錄英文文獻(xiàn)及譯文外文原文An optimization method for radial forging process using ANN and Taguchi methodAbstract In this study, the artificial neural network (ANN) and the Taguchi method are employed to optimize the radialforce and strain inhomogeneity in radial forging process. The finite element analysis of the process verified by themicrohardness test (to confirm the predicted strain distribution) and the experimental forging load published by theprevious researcher are used to predict the strain distributionIn the final product and the radial force. At first, abination of process parameters are selected by orthogonalarray for numerical experimenting by Taguchi methodare predicted via the Taguchi method. After that, by usingthe FEM results, an ANN model was trained and theoptimum conditions are predicted by means of ANN (usinggenetic algorithm as global optimization procedure) andpared with those achieved by the Taguchi method. Theoptimum conditions are verified by FEM, and goodagreement is found between the M. Sanjari (*)Materials and Energy Research Center,Materials Science and Engineering,Sharif University of Technology,Azadi Ave, Tehran 96941, Islamic Republic of I