【正文】 圓角特征的存在，會對模型網(wǎng)格劃分帶來不利影響，同時，這些細(xì)小圓角本身是否存在對模流分析結(jié)果不會產(chǎn)生較大的影響，因此，一般應(yīng)將細(xì)小圓角去除，所以要簡化模型。 ABS 屬一無定形聚合物，無明顯熔點，成型后無結(jié)晶，成型收縮率為 %~%。 ABS 是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。 ABS 聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會引起應(yīng)力開裂。 ABS 制品的負(fù)荷變形溫度約為 93℃，若能對制品進(jìn)行退火處理，則還可增加 10℃左右。 ABS 有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。 ABS 的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下： 每種單體都具有不同特性：丙烯腈有 高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。 [2] 需要二維 CAD 總裝、散件圖紙和 3D 結(jié)構(gòu)圖紙請加 984172253 或可訪問網(wǎng)址 直接詢問客服免費下載 第 1 頁 共 51 頁 制件分析 制件結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)制件的基本結(jié)構(gòu)尺寸如圖 、圖 所示。 確定合理的塑料收縮率 :MPI 通過流動分析結(jié)果確定合理的塑料收縮率，保證模腔的尺寸在允許的公差范圍內(nèi)，從而減少塑件廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 纖維充填取向分析 :塑件纖維取向?qū)Σ捎美w維化塑料的塑件性能（如拉伸強(qiáng)度）有重要影響。材料數(shù)據(jù)庫包含了超過 4000 種塑料材料的詳細(xì)數(shù)據(jù)，注塑機(jī)數(shù)據(jù)庫包含了 290 種商用注塑機(jī)的運行參數(shù)，而且這兩個數(shù)據(jù)庫對用戶是完全開放的。 MPI 有三種分析方法：基于中心面的分析、基于表面的分析與三需要二維 CAD 總裝、散件圖紙和 3D 結(jié)構(gòu)圖紙請加 984172253 或可訪問網(wǎng)址 直接詢問客服免費下載 第 1 頁 共 51 頁 維分析。我們通過電腦模擬分析能確定和修改潛在問題。 MMS 采用直觀、系統(tǒng)、可存檔且全球支持的方法實現(xiàn)成型工藝的排定、設(shè)置、優(yōu)化、控制和監(jiān)控。 Moldflow Plastic Insight（高級成型分析） ，簡稱 MPI。 Moldflow 公司擁有自己的材料測試檢驗工廠，為分析軟件提供多達(dá) 8000 余種材料檢測數(shù)據(jù)，極大地提高了分析準(zhǔn)確度。所設(shè)計塑料齒輪模具要能滿足模具工作狀態(tài)的質(zhì)量要求 ,使用時安全可靠 ,便于維修 ,在注塑成型時要有較短的成型周期 ,成型后有較長的使用壽命 ,具有合理的模具制造工藝性。 [1] 本課題是關(guān)于塑料齒輪的注塑模具設(shè)計。 塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。自塑料問世后的幾十年以來，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革 、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個工業(yè)部門不可缺少的材料。 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會的原動力” 。s toy cars and mechanical camera and so on, the plastic gear requirements relatively high strength and a certain degree of flexibility, so we choose the ABS with the better prehensive mechanical properties. In the design process, first we have a technology analysis and a mould flow analysis for the plastic gears to select the suitable mold and injection molding machine and so on. After stamping process analysis and mold flow analysis,we know, the parts is small, accordingly we need to design small mold and injection molding machine, the mold is suitable to use the mold structure of a four cavity with double parting surfaces and the mold with thin fine nozzle and three plate mold,on the gear top surface we set three pin point gate to inject plastic. Keywords: ABS double parting surface a mold with four cavity thin fine nozzle 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 3 頁 共 51 頁 3 1 前言 在討論注塑模設(shè)計之前，我們先對國內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個較清晰的了解，這也就使我們對本課題的意義有所了解。 45 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 2 頁 共 51 頁 2 塑料齒輪注塑模具設(shè)計 摘要： 本課題研究的是塑料齒輪注塑模具，塑料齒輪多應(yīng)用于儀表、兒童玩具車和機(jī)械相機(jī)等等，塑料齒輪要求有比較高的強(qiáng)度和一定的柔韌性，所以我們選擇了力學(xué)綜合性能比較好的塑料材料 ABS。 38 8 模具的工作過程原理 18 4 分型面的設(shè)計 26 5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 40 結(jié)論 在設(shè)計過程中，我們先對塑料齒輪制件進(jìn)行工藝分析和模流分析，來選取合適的模架和注塑機(jī)等等。首先要對模具有一個整體的認(rèn)識。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。 目前在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點是制造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量 生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。要求運用所學(xué)知識 ,能很好的對注塑模具進(jìn)行設(shè)計。 需要二維 CAD 總裝、散件圖紙和 3D 結(jié)構(gòu)圖紙請加 984172253 或可訪問網(wǎng)址 直接詢問客服免費下載 第 1 頁 共 51 頁 2 模流分析報告 基礎(chǔ)理論知識 Moldflow 軟件技術(shù)應(yīng)用 （ 1） Moldflow 軟件概要 Moldflow 公司是一家專業(yè)從事塑料成型計算機(jī)輔助工程分析（ CAE）的跨國性軟件和咨詢公司。 Moldflow 軟件為優(yōu)化塑件、模具設(shè)計和注塑生產(chǎn)工藝提供了一整套解決方案。 MPI 是關(guān)于產(chǎn)品幾何造型及成型條件最佳化的進(jìn)階模流分析軟件。 （ 2） Moldflow Plastic Insight（ MPI）認(rèn)識 MPI 具有模擬分析注射成型中塑料流動形態(tài)、產(chǎn)品體積收縮、冷卻時間、纖維配向性、產(chǎn)品翹曲等功能，建立了豐富了材料數(shù)據(jù)庫。并幫助模具設(shè)計人員預(yù)測常碰到的問題并加以修正設(shè)計。中心面既可運用 MPI 軟件的造型功能完成，也可從其他 CAD 模型中抽取，再編輯；表面分析模型與三維分析模型直接讀取其它 CAD 模型，如快速成型（ STL）、 IGES、STEP、 Pro/E 模型及 UG模型等格式的文件。 流動分析 :分析塑料在模具中的流動，以優(yōu)化模腔的布局、材料的選擇、充填和保壓等工藝。 MPI 軟件使用一系列集成的分析工具來優(yōu)化和預(yù)測整個注塑過程的纖維取向，使其分布合理，從而有效地提高該類塑件的性能。 氣體輔助成型分析 :模擬氣體輔助注射成型過程，對整個成型過程進(jìn)行優(yōu)化。 圖 制件圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 2 頁 共 51 頁 2 圖 制件三維圖 制件大小為小尺寸規(guī)格，是具有 16 根齒的塑料錐齒輪，錐齒輪的齒要求具有耐磨性和一定的強(qiáng)韌性，制件中心有一圓柱通孔，制件的壁厚不是很均勻，注塑有一定的難度，所以需要模流分析。從形態(tài)上看， ABS 是非結(jié)晶性材料。這就可以賦予用戶在產(chǎn)品設(shè)計上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上數(shù)百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。但是它的沖擊性能與樹脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀有關(guān)，同時也與使用環(huán) 境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。 （ 3）電性能。 （ 5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。 （ 6） ABS 的流變性 ABS 聚合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑型液體。在成型過程中， ABS 的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過高時，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。 簡化模型的方法一般有兩種。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 5 頁 共 51 頁 5 圖 23 去除圓角導(dǎo)入 Moldflow 的簡化圖 網(wǎng)格模型診斷修復(fù) （ 1）網(wǎng)格劃分與統(tǒng)計 本制品由于具有壁厚不均勻特征，同時又具有一定的細(xì)微局部結(jié)構(gòu)特征，適合采用雙面流網(wǎng)格（ fusion 網(wǎng)格）來進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分結(jié)果統(tǒng)計如圖 所示。 應(yīng)用診斷工具，進(jìn)行縱橫此診斷，診斷結(jié)果如圖 所示。 圖 縱橫比修復(fù)結(jié)果 同樣，應(yīng)用網(wǎng)格診斷修復(fù)工具，對單元重疊及相交、取向、連續(xù)性、自由邊等進(jìn)行檢查及修復(fù)，診斷修復(fù)后結(jié)果如圖 。 初始方案 初始方案澆口設(shè)置在齒輪側(cè)面最大輪廓處，具體位置如圖 。 由上述比較可以看出，第二種的優(yōu)化方案在熔料流動、注射時間、壓力及對制件性能影響等方面都取得了更好的結(jié)果，是一個優(yōu)化的方案。動 模部分未設(shè)置。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 15 頁 共 51 頁 15 圖 全局翹曲變形量分析結(jié)果 由上圖可以分析出，制品全局變形量為 。 表 優(yōu)化前后質(zhì)量控制參量對比 質(zhì)量控制參量 初始方案 優(yōu)化方案 優(yōu)化效果 制品冷卻時間 (s) 良好 冷卻回路溫度差 (℃ ) 0 良好 全局翹曲變形量 (mm) 良好 結(jié)論 由冷卻時間分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化方案相對于初始方案制品冷卻凝固時間由 縮短到 ，且