【正文】 流道在分型面 上的投影面積乘以注塑壓力。困氣所帶來的反作用力會影響熔體順利 充填，另外，空氣被快速壓縮時(shí)，溫度會急劇上升，可能燒焦塑件，因而，氣穴要盡量減少。 圖 回路冷卻液溫度顯示了冷卻劑在流經(jīng)冷卻回路后溫度升高的情況。該溫度與冷卻劑入口溫度之差不應(yīng)該超過 5℃，如果局部模具管道表面溫度太高，表明該處需要加強(qiáng)冷卻。由圖 知，該制 品基本符合要求。數(shù)控加工能夠?qū)⒘慵谟?jì)算機(jī)上三維建模后轉(zhuǎn)入加工軟件模塊中，編譯為代碼然后傳到加工機(jī)床上，直接加工出零件。當(dāng)前，模具制造企業(yè)越來越傾向于以數(shù)控加工為主來制造模具，并以數(shù)控加工為核心進(jìn)行工藝流程的安排 [20]。 本章小結(jié) 本章是模具設(shè)計(jì)的加工部分，對于本次設(shè)計(jì)的任務(wù)書要求采用數(shù)控加工進(jìn)行成型零件的加工，但由于該模具相對較小，數(shù)控加工難以實(shí)現(xiàn)其某些特征的加工，因而，在分析該成型零件的基礎(chǔ)上，通過采用不同的加工工藝和方法，使所加工出來的零件滿足設(shè)計(jì)要求。電池盒蓋塑件雖小，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因而，在設(shè)計(jì)其模具過程中保證其每個(gè)部分的成型是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，尤其在設(shè)計(jì)側(cè)抽機(jī)構(gòu)的時(shí)候，在參考各種機(jī)構(gòu)的情況下，選擇了滑塊導(dǎo)軌和斜頂機(jī)構(gòu)，但顯然，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使模具的總體尺寸變得緊張，總體布局顯得緊湊，這是設(shè)計(jì)過程的不足之處；總體來說 ，本次設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)所要的結(jié)構(gòu)，通過本次的設(shè)計(jì)，使我對現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，尤其對 pro/e 和 CAE 輔助設(shè)計(jì)的運(yùn)用有了更深入的了解和掌握。對于本次設(shè)計(jì)的另一重要之處就是模架的設(shè)計(jì)，在此，我們選用了標(biāo)準(zhǔn)模架，既簡化了設(shè)計(jì)又降低了成本，這在現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)中尤為重 要。 29 致 謝 轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)生活隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完結(jié)也馬上就要結(jié)束了，大學(xué)四年，在老師和同學(xué)的幫助下，我順利完成了我的學(xué)業(yè)，也收獲了許多專業(yè)知識，為我馬上踏入社會奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)；通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)以及已經(jīng)結(jié)束的課程設(shè)計(jì)，使我受益匪淺，不僅是在學(xué)業(yè)上的進(jìn)步，更是在我對待工作的態(tài)度的提升，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我不僅要將所學(xué)理論盡量運(yùn)用其中，而且還要查閱、了解各方面的信息、資料，在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上，運(yùn)用自己所學(xué)設(shè)計(jì)出實(shí) 用的產(chǎn)品；其間，我要盡量考慮到每一個(gè)小細(xì)節(jié)，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)都是環(huán)環(huán)相扣的，這對于我們的嚴(yán)謹(jǐn)性要求較高，這也無疑教會了我們對待工作必須嚴(yán)謹(jǐn)，必須認(rèn)真；在此，首先，我要感謝我的導(dǎo)師李蔚教授，感謝她對我的支持，對我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)與支持， 老師淵博的學(xué)識、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，使學(xué)生收益匪淺，終生難忘。本人保證畢業(yè)離校后，使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作成果或用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工 作成果發(fā)表論文時(shí)署名單位仍然為西安工業(yè)大學(xué)。 大學(xué)四年的同學(xué)來自五湖四海的，大家都有著不同的經(jīng)歷 和成就，每個(gè)人都使我難忘，我也始終以他們每個(gè)人為師，學(xué)習(xí)他們身上的優(yōu)點(diǎn)，大家共同努力，齊頭并進(jìn)，在大學(xué)的生活中有你們的陪伴使我不再感到孤單，也留給我人生美好的回憶，感謝他們給予的深厚友誼。 本次設(shè)計(jì)研究主要是研究電池盒蓋注射模具設(shè)計(jì)制造的整體思路以及學(xué)會運(yùn)用現(xiàn)代輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，是根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，僅僅以實(shí)用為原則，缺乏深度的理論分析。澆口形式一般采用扇形澆口，對于經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)者，最好先利用 CAE軟件模擬來確定澆口的位置。從目前工廠的模具設(shè)計(jì)制造實(shí)際情況來看，為了便于模具的設(shè)計(jì)制造和注射成型，在保證整機(jī)外觀的前提下，外殼塑件設(shè)計(jì)一定要充分考慮生產(chǎn)的加工工藝性。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 在 CAXA 制造工程師中進(jìn)行凹模的數(shù)控加工仿真如下圖 和圖 。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形狀都在不斷改進(jìn)，作為模具核心零部件的工作件 (凸模、凹模、型芯、型腔等 )，從形狀結(jié)構(gòu)到制造工藝都日漸復(fù)雜。 7 成型零件的數(shù)控加工編程和仿真 25 7 成型零件的數(shù)控加工編程和仿真 成型零件制造工藝過程 凹模的具體尺寸如圖 和圖 所示 ,具體的制造工藝過程見表 71. 圖 圖 加工工藝過程如下 : 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 表 71 凹模制造工藝過程 序號 工序名稱 加工工藝過程及要求 設(shè)備 10 備料 45 鋼 120 125 29 20 粗銑 粗銑坯料兩側(cè)至 120 12521，留加工余量為 1mm～ 2mm，保證基準(zhǔn)面互相垂直（以相鄰兩側(cè)面及地面作為基準(zhǔn)面）。 圖 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間 零件圖表示制品到達(dá)頂出要求所需要的時(shí)間。由圖 分析知，冷卻水路的進(jìn)出口溫度升高非常小，因而，冷卻效果很好。在塑件均勻冷卻前提下，優(yōu)化冷卻管道布局，縮短冷卻時(shí)間及成型周期，提高生產(chǎn)效率。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 氣穴的結(jié)果（如圖 ）清晰的標(biāo)明了氣穴形成的位置。從圖 我們可以大致推算出冷卻時(shí)間大致為 26s 左右。 圖 圖 顯示了從進(jìn)料開始到充模整個(gè)注塑過程。 6 基于 Moldflow 的充填和冷卻分析 20 6 基于 Moldflow 的充填和冷卻分析 充填分析 填充分析用來預(yù)測制件、塑料材料以及相關(guān)工藝參數(shù)設(shè)置下的填充行為。成型零件工作時(shí)，直接 與塑料接觸，塑料熔體的高壓料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件發(fā)生摩擦。因此，對排氣系統(tǒng)直接利用其配合間隙實(shí)現(xiàn)。應(yīng)盡量開在型腔的一面 。否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強(qiáng)度降低，甚至阻礙塑件填充等。 圖 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排氣是指排出充模熔料中的前峰冷料和模具內(nèi)的氣體，廣義的注射模排溢系統(tǒng)應(yīng)包西安工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。應(yīng)該注意密封，保證冷卻水道不泄漏 。澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻 。為了避免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的現(xiàn)象發(fā)生 [15]，導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度尺寸應(yīng)比凸順利，導(dǎo)柱先導(dǎo)部分應(yīng)一該做成球狀或錐狀，導(dǎo)套導(dǎo)入部分要做導(dǎo)角如圖 。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，常用導(dǎo)柱導(dǎo)向形式，其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套，但當(dāng)側(cè)向力很大時(shí)宜采用錐面定位機(jī)構(gòu)。合模時(shí)，在復(fù)位桿的引導(dǎo)下，動模向靜模移動并使各桿和各滑塊回到原位。電池盒蓋塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積小、精度要求較高，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的相對難度大， 特別是側(cè)抽和內(nèi)抽部分的脫模更為困難。應(yīng)防止料流將型腔、型芯、嵌件擠壓變形。澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最厚處 。 在注射成形及模具 設(shè)計(jì)中，澆口位置是個(gè)重要的設(shè)計(jì)變量。澆口的形式很多，每一種澆口都有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。主流道的大小要根據(jù)塑料材料的流動特性來定，鏡片常用的制作材料流動性都不好，澆道的截面和尺寸設(shè)計(jì)一定要利于充模。 圖 澆道的設(shè)計(jì) 澆道分類有普通澆注系統(tǒng)即冷流道和無流道凝料澆注系統(tǒng) (包括熱流道、絕熱流道 )，電池盒蓋注射模采用冷澆道較多。分型面要有利于脫模，有利于保證塑件質(zhì)量，有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，有利于模具成型零件的加工。因此，型腔數(shù)目的選擇要綜合考慮塑件的技術(shù)質(zhì)量要求，產(chǎn)品批量大小和交貨周期，塑料的種類與塑件的形狀及尺寸大小，塑件成型加工的成本，注射機(jī)的額定注射量和鎖模力等因素 [11]。 西安工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要結(jié)合制品的大小、結(jié)構(gòu)形狀、壁厚及技術(shù)要求，綜合考慮澆 注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、澆口的數(shù)量和位置，盡量將澆口設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的隱蔽處，做到切除 和修整澆口方便，絕對不能影響產(chǎn)品的外觀。盡量減少熔體流向雜亂，保證澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的氣體順利排出，流向雜亂會使工件弛度較差，表面的紋路也較不美觀。 圖 圖 澆注系統(tǒng)和分型面的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先必須保證塑件的質(zhì)量，避免常見的充填問題。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 2）鎖模力校核 ： 在前面已進(jìn)行，符合要求。 ? 注射系數(shù)，取 ，無定型塑料可取 ，結(jié)晶塑料可取 ，該處取 。 ： （ 1）注射量校核 ： 注射量以容積表示，最大注射容積為 3m a x 2 4 c m30 ??? VV ? 式中： maxV 模具型腔和流道在注射壓力下所能注射的最大容積（ cm179。 式中： F注射機(jī)的額定鎖模力（ N），該注射機(jī)為 5 105N 1A 一個(gè)塑件在模具分模面上的投影面積（ mm178。） ,m1＝ 。 130 定位孔直徑 /mm 55 鎖模力 /KN 500 噴嘴球半徑 /mm 12 最大模具厚度 /mm 200 噴嘴孔徑 /mm 3 最小模具厚度 /mm 75 頂出孔徑 /mm 50 （ 1）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 : 3 . 3 5 7 6 3 . 3 5 7 620 . 230 2 ???? m mKmn N ＞ 2,固型腔數(shù)校核合格。由零件圖知，配合面公差等級 MT3，未注公差等級 MT5；對其表面粗糙度無特殊要求，故可取內(nèi)表面 ，外表面 。 雖然吸水性小，但高溫時(shí)對水分比較敏感，會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度下降現(xiàn)象，所以加工前必須干燥處理，而且最好采用真空干燥法；熔融溫度高，溶體粘度大，流動性差，所以成型時(shí)要求有較高的溫度和壓力；熔體粘度對溫度十分敏感 ，一般采用提高溫度的方法來增加熔融塑料的流動性 [9]。研究的主要內(nèi)容有： （ 1）應(yīng)用 Pro/E 對產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確定其模具形式和總體結(jié)構(gòu)； （ 2）應(yīng)用 Modelflow 軟件進(jìn)行模流分析，確定其最佳澆口位置，并設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和相關(guān)模具零件、以及冷卻系統(tǒng)等； （ 3）選取標(biāo)準(zhǔn)模架進(jìn)行模 具裝配； （ 4）模具總體裝配的建立和相應(yīng)參數(shù)的校核計(jì)算； （ 5）利用 CAXA 軟件對模具成形零件進(jìn)行數(shù)控加工編程和加工仿真。數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的一種技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助下通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)模擬，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、裝配、制造等過程。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會縮短模具設(shè)計(jì)制造周期25%40%，并可大大減少由于自制模具零件而造成的工時(shí)浪費(fèi)。由于體制和資金 等方面原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附、配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好的解決。 產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。我國模具企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，大都 微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人刁‘異常短缺 ’ 。我國制造業(yè)急需的精密、復(fù)雜沖壓模具和塑料模具，轎車覆蓋件模具、電子 接插件等電子產(chǎn)品模具等，還大量依靠進(jìn)口，模具產(chǎn)品仍然存在進(jìn)出口逆差 [6]。當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。與全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到 70%。 2020 年，我國模具銷售額 720 億元，直接帶動實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值 萬億元。改革開放后，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛，截至 2020 年底已擁有 3萬家模具生產(chǎn)企業(yè)。 在完全實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的生產(chǎn)專業(yè)化，供應(yīng)商品化的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代 IT技術(shù)，組成局域通信網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)完成的各成型面、配合面數(shù)字化，并編成代碼直接輸入數(shù)控機(jī)床或 CNC加工中心進(jìn)行自動編程，繼而完成自動加工。以高速銑削為代表的高速切削加工技術(shù)代表了模具外表面粗加工的的發(fā)展方向。 現(xiàn)代模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 加快模具的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化發(fā)展，適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)的需要，可以提高模具的制造質(zhì)量、縮短模具的制造周期。塑料建材不僅能大量代鋼、代木、替代傳統(tǒng)建材，而且具有節(jié)能、節(jié)材、保護(hù)生態(tài)、改善居住環(huán)境、提高建筑功能與質(zhì)量、降低建筑自重、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，將在今后得到越來越多的應(yīng)用。電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過 1000 萬臺，彩電的年產(chǎn)量已超過 3000 萬臺，家電行業(yè)所需模具量年增長率約為 10%。目前，塑料成型種類包括注射成型、壓鑄成型、吸塑成型、吹塑成型、發(fā)泡成型、擠壓成型等，其中注射成型是最常用的方法，幾乎所有的塑料都可以注射成型 [1]，按重量比計(jì)算，實(shí)際生產(chǎn)有 32%的塑料是靠注射成型的 [2]。 pouring system。 III The Digital Design and Manufacture of Battery Case Cover Plastic Mold Abstract Plastic is one kind of new engineerig material. With its rapid development,plastic processing and molding technology have been getting mo