【正文】 用特性本課題中的發(fā)電機組濾清器外殼會接觸到水汽或雜質(zhì)，工作中可能會發(fā)生腐蝕、老化和漏電，還有長期的疲勞震動可能造成疲勞損害。圖11 濾清器外殼三維模型4 第2章 塑件成型的工藝性分析 塑件結(jié)構(gòu)分析該濾清器外殼呈L狀，外形尺寸為總長235mm、總寬160mm、總高80mm，總體壁厚2mm，壁厚分布較為均勻，外形尺寸在注塑成型的范圍內(nèi)。本次設(shè)計要求工藝方案和模具設(shè)計原則正確；模具結(jié)構(gòu)合理，工程圖紙繪制正確，尺寸及公差標注無誤，符合相關(guān)國家標準，故所設(shè)計模具可用于實際生產(chǎn)。對塑料件進行工藝性分析，使用Moldflow軟件進行流動過程模擬（CAE），確定最佳澆口位置及工藝參數(shù)，確定最佳工藝方案，確定總體模具結(jié)構(gòu)，學習UG三維造型軟件中塑料模設(shè)計模塊的應用，進行塑料模具三維設(shè)計。采用CAD/CAE/CAM集成技術(shù)以后，制品一般不需要在進行原型試驗，采用幾何造型技術(shù)，制品的形狀就能精確、逼真的顯示出來，有限元分析程序可以對其力學性能進行預測，而且這種方法使產(chǎn)品模型設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)分析、工藝設(shè)計及加工編程都以為數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不僅能大幅度提高設(shè)計效率，且能保證模具質(zhì)量，降低制作成本。CAD/CAE技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應用，極大的提高塑料模具的設(shè)計水平及制品質(zhì)量，促進我國模具工業(yè)更快的發(fā)展。 計算機技術(shù)在模具設(shè)計和制造中的應用傳統(tǒng)模具的設(shè)計與制造，主要是依賴設(shè)計人員的經(jīng)驗，設(shè)計的速度、質(zhì)量及可靠性因人而異，模具的設(shè)計缺陷、制品的質(zhì)量問題只有在試模之后才能發(fā)現(xiàn)，造成模具制作周期長、制作成本高。其中，注射成型能一次成型外形結(jié)構(gòu)復雜、尺寸精度高的塑料制品，且成型過程自動化程度高，是塑料成型應用最廣泛的加工方法之一。 Process simulation。 Analyzing and designing every part of injection mold, especially the design of side corepulling and lifter body mechanism for plex structure。本文概述了注塑模具的重要地位和作用；總結(jié)了計算機技術(shù)在模具設(shè)計和制造中的應用。運用計算機輔助設(shè)計(CAD)和分析(CAE)對發(fā)電機組濾清器外殼進行了注塑成型過程的模擬分析和工藝及模具的設(shè)計：包括對濾清器外殼的成型工藝性分析；運用Moldflow軟件模擬充填、流動和冷卻過程，預測成型過程中可能的缺陷并進行了優(yōu)化；對注塑模具各個部分進行了設(shè)計，其中包括針對較復雜結(jié)構(gòu)所設(shè)計的側(cè)抽芯和斜頂機構(gòu)；使用UG和CAXA電子圖板軟件完成了對裝配模具和主要零件的三維造型與二維圖紙的繪制；最后以型腔為例說明了注塑模具中典型成型零件的加工制造規(guī)程。 Completing the 3D modeling and 2d drawings of mold assembly and the main ponents using UG and CAXA electronic board。 Filter shellII 目錄摘要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 注塑模具的重要地位和作用 1 計算機技術(shù)在模具設(shè)計和制造中的應用 1 課題的主要內(nèi)容 2第2章 塑件成型的工藝性分析 5 塑件結(jié)構(gòu)分析 5 材料性能分析 5 使用特性 5 成型性能 5 主要性能指標 6 成型工藝分析 6 注射成型過程 6 成型工藝參數(shù) 6第3章 注塑機型號的確定 9 注射量的計算 9 9 9 選擇注射機 10第4章 塑件的注塑模擬分析 11 Moldflow軟件簡介 11 注塑過程模擬分析前處理 11 模擬分析流程 11 模型導入與劃分和修正網(wǎng)格 11 材料設(shè)定 12 設(shè)置澆口位置 12 設(shè)置澆注系統(tǒng) 13 設(shè)置冷卻系統(tǒng) 15 設(shè)置分析工藝參數(shù) 16 注塑過程分析結(jié)果 17 充填+保壓分析 17 20 21第5章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 分型面和型腔數(shù)量設(shè)計 23 分型面的選擇 23 型腔數(shù)量的確定 23 澆注系統(tǒng)的補充設(shè)計 23 成型零件設(shè)計 24 型腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計 25 型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計 26 側(cè)抽芯部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計 27 成型斜頂部分設(shè)計 27 模架的確定 28 標準模架的選擇 28 各模板尺寸 28 模架各尺寸的校核 29 推出機構(gòu)設(shè)計 29 推出方式的確定 29 脫模力的計算 30 推桿尺寸的確定及單位壓應力的校核 31 模具其它部分的設(shè)計說明 32 導向機構(gòu)和開模限位機構(gòu) 32 排氣和引氣系統(tǒng) 32 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 33 液壓缸安裝部分的設(shè)計 33 整套模具的工作原理 33第6章 注塑模具三維造型和二維工程圖的繪制 37 三維模型的創(chuàng)建 37 UG注塑模具向?qū)Ш喗?37 項目初始化 37 成型零件的造型 38 添加標準模架與標準件 40 其他零件的手工造型與裝配 41 局部修改與細節(jié)補充 42 生成二維工程圖紙 42 三維導出二維圖紙 42 二維圖紙的修改編輯 42第7章 典型成型零件的加工 43 模具加工工藝過程 43 濾清器外殼注塑模具成型零件的加工 44第8章 結(jié)論 45致謝 47參考文獻 493 第1章 緒論 注塑模具的重要地位和作用塑料工業(yè)是國民經(jīng)濟中的一個非常重要的行業(yè)，石油工業(yè)的高速發(fā)展為塑料工業(yè)提供了豐富且廉價的原料，由于塑料具有密度小、耐腐蝕性強、電絕緣性能好等優(yōu)點，引起了人們的普遍關(guān)注。所有領(lǐng)域所應用的注塑制品，都要通過塑料模具生產(chǎn)出來。又因為模具是單件或小批量的產(chǎn)品，傳統(tǒng)的人工設(shè)計已經(jīng)無法適用產(chǎn)品快速更新、質(zhì)量日益提高的需求。在現(xiàn)代模具設(shè)計與制造中，CAD是利用計算機對模具進行幾何設(shè)計、實體建模、繪圖等，目前在CAD應用方面，已經(jīng)超越了用圖板二維繪圖的初級階段，3D設(shè)計已經(jīng)達到70%~90%，為數(shù)控編程和CAD/CAE/CAM的集成提供了保障。設(shè)計師能從繁瑣的繪圖和計算中解放出來，集中精力從事諸如方案構(gòu)思和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性的工作，盡可能的充分發(fā)揮設(shè)計人員的創(chuàng)造力，加快創(chuàng)新，進一步提高了模具企業(yè)的管理水平。生成并編輯主要模具零件的二維圖紙（CAD），進行成型零件的制造工藝的制定；撰寫設(shè)計計算說明書。發(fā)電機組空氣濾清器主要是過濾活塞式發(fā)電機組工作時吸入的空氣中的微粒和雜質(zhì)的一種進氣裝置，由濾芯和殼體兩部分組成。該塑件沒有特殊的的精度要求，公差尺寸最大可以取到MT6[5]，以降低注塑模具的加工難度和生產(chǎn)成本。為滿足以上的工作要求，選用聚丙烯作為塑件材料。但是在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。表21 聚丙烯（PP）的主要性能參數(shù)密度ρ/(kg/dm3)~比體積ν/(dm3/kg)~吸水率（24h）ωp澆注系統(tǒng)的凝料體積在設(shè)計之前不能確定準確的數(shù)值，~1倍來估算。由UG注塑模具向?qū)K中的“計算面積”命令可以得到塑件在分型面上的投影面積。式中，是型腔的平均計算壓力值，通常取注射壓力的，大致范圍為。第4章 塑件的注塑模擬分析 Moldflow軟件簡介Mlodflow軟件是美國Mlodflow公司開發(fā)的用于塑料注射成型的分析軟件，在注射成型分析領(lǐng)域中享有美好的聲譽，并且擁有大量的客戶。1) MPA的主要功能用于普通模流分析。該模塊可以對整個注射成型過程進行模擬分析。在UG中導出iges格式，在Moldflow中新建項目，并導入之前的iges模型。經(jīng)過以上網(wǎng)格劃分和修改，最終網(wǎng)格統(tǒng)計和劃分如圖41所示。經(jīng)過初步的充填分析和對比可以看出三個點澆口比單一澆口充填更為平衡。因為澆口高度不一致導致二級分流道長度不同，設(shè)計時使三條二級分流道的末端尺寸相同均為Ф6，176。主流道長度定為；主流道小端直徑和球面半徑由注塑機噴嘴尺寸來?。?，球面高度，；176。通過Moldflow中的成型窗口分析得到推薦的熔體溫度為230℃，模具溫度為80℃。4) 查手冊得到單位PP塑件凝固時所放出的熱量；設(shè)入水口溫度，出水口溫度，；則冷卻水的體積流根據(jù)手冊推薦值，取。圖46 保壓曲線的確定 注塑過程分析結(jié)果對濾清器外殼的成型模擬包括充填、保壓，冷卻和翹曲三部分?？赏ㄟ^分析避免流動不平衡、短射等問題。圖47給出了t=，所選注塑機的注射時間能滿足充填時間的要求；且圖47中紅色區(qū)域即兩個末端能夠同時充滿，充填相對平衡。~℃范圍內(nèi)（圖49），℃，溫差較小，在可接受的范圍內(nèi)。圖411 可能出現(xiàn)氣孔的位置圖412 頂出時的體積收縮率冷卻過程應保證制件冷卻均勻、結(jié)束后達到頂出溫度以下、冷卻液溫升合理，主要查看回路冷卻介質(zhì)溫度、回路的流動速率和雷諾數(shù)回路管壁溫度、凍結(jié)時間、最高溫度、平均溫度等；冷卻分析用來模擬塑料熔體在模具內(nèi)的熱量傳遞情況，通過以上的分析并不斷從而可以判斷塑件冷卻效果的優(yōu)劣，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)設(shè)置，縮短塑件的成型周期，提高生產(chǎn)速率，提高塑件的成型質(zhì)量[14]。通過翹曲分析可以模擬塑件成型過程，對成型結(jié)果的翹曲變形進行預測，減少失誤，從而確定改進方案和措施?？傮w來說，經(jīng)過Moldflow分析模擬，最終得到了合適的澆注系統(tǒng)尺寸，完善了注塑工藝參數(shù)，為模具設(shè)計和產(chǎn)品的制造工藝提供一定的參考。綜合以上分析，確定對該塑件使用單模腔的設(shè)計。本例中采用單獨的定位圈進行定位，以便于拆卸更換和采用更優(yōu)質(zhì)的鋼材和熱處理[15]，切向采用防轉(zhuǎn)銷定位。過大會造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為Ra=。本例中塑件內(nèi)形較復雜，故型芯、滑塊以及斜頂材料選用高合金工具鋼Cr12MoV；外形磨損相對較小，考慮使用壽命，型腔選擇P20[16]。圖53 型腔側(cè)復雜結(jié)構(gòu)及小型芯 如圖54所示，型腔鑲件與定模板采用10176。由于零件本身存在一處較高的肋板（如圖55 A處），在型芯上表現(xiàn)為不易加工的深而窄的槽，加上外殼主主體與濾芯管處的連接可以拆分（B處），因此確定主要的型芯設(shè)計為三部分鑲拼塊，有四處通孔（C處）和側(cè)邊的兩處深腔（D處）設(shè)計成小型芯，通過臺階安裝在主型芯上；E處的內(nèi)部側(cè)向通孔采用斜頂進行成型。抽芯距，其中側(cè)孔深度h最大為81mm。 成型斜頂部分設(shè)計圖54所示E處的內(nèi)部通孔無法通過普通型芯進行成型，因此考慮采用斜頂來成型內(nèi)表面。而實際上所設(shè)置的推出行程僅為66mm，不能滿足斜頂?shù)膫?cè)向行程的要求，又考慮斜頂推出側(cè)向分開一定距離后從側(cè)邊取件，可有效解決該問題。圖58 斜頂成型機構(gòu) 模架的確定 標準模架的選擇模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)。模具的高度尺寸為400mm，200mm（模具的最小厚度）＜400mm＜450mm（模具的最大厚度），校核合格。圖59中將塑件脫模力較大的區(qū)域分為了五個主要部分。如此，設(shè)計的推桿直徑所能提供的脫模力遠大于計算值，且斜頂部分也起到脫模作用，故校核合格。由模架確定導柱直徑為35，長