【正文】 ???? ???? IT7 177。 ? ? zzz z xLSL sm ???? 2/1 2/12/1 2/1 )1()( ???? ???? IT7 177。 ` 35 圖 型腔的工作尺寸的計(jì)算 ? ? zzz xLSL sm ??? 2/1 2/10 )1()( ??? ???? （公式 ） 式中 mL —— 模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸； S —— 塑件的計(jì)算收縮率，由查閱 ABS 塑件的收縮率經(jīng)驗(yàn)曲線可知，此塑件的平均收縮率為 %； sL —— 塑件在常溫下的實(shí)際尺寸； x —— 修正系數(shù)，由于實(shí)際應(yīng)用中影響模具磨損的因素復(fù)雜多變，一般不考慮此處修正，所以 X取 0； δ z —— 此塑件選用 IT7 級(jí)，參考表 。 ` 34 圖 （型芯）組合嵌入式結(jié)構(gòu)示意圖 在本次設(shè)計(jì)中，司筒的作用有兩種，第一種作用是推出塑件，第二種作用是成型塑件。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)樗芗男螤罾镉胁灰?guī)則的曲面齒型形狀，所對(duì)應(yīng)的凹模形狀也不規(guī)則，故凹模的加工有一定難度，考慮到型腔加工的方便性、維修更換零件的方便性，凹模采取組合嵌入式結(jié)構(gòu)，如下圖 。其具體數(shù)據(jù)還要根據(jù)試模后塑件的品質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行修改。 應(yīng)該注意的問(wèn)題： (1) 壓力的損失大，可以縮短澆口的長(zhǎng)度或者用較大的注射壓力去注射。它的設(shè)計(jì)包括了形狀和尺寸的確定還有位置的選擇?？紤]到模具型腔的分布情況，為使注射壓力在各個(gè)型腔較為相近，保持相同的注射壓力，其具體的布局采取平衡式，如圖 ： ` 30 圖 分流道布局圖 分流道的形狀 分流道的形狀選定為半圓形，加工在動(dòng)模板上。通過(guò)使用兩個(gè) M6 螺絲將定位圈和澆口套固定起來(lái)，具體如圖 ： ` 29 圖 分流道的布局 分流道的橫截面的形狀有多種：圓形、六邊形、半圓形、梯形和圓角梯形等。在形狀上，主流道的設(shè)計(jì)通常采用圓錐形，錐度在 2~15176。滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置 ,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則： A、型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。而且這樣設(shè)計(jì)的分型面可使整個(gè)塑件的排氣間隙增加，有利于模具的排氣。 （ 6） 考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。 （ 2） 考慮塑件的外觀，使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀。 ` 26 4 分型面的設(shè)計(jì) 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱(chēng)為分型面。 以上分析證明： XS— ZY250 型螺桿式注射機(jī)能滿足要求，故可以采用。本模具采用的型號(hào)為 DBI2527A49B40C80L250(GB/T125562021)的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外形尺寸為 300mm 270mm，模具閉合高度 H=314mm. 由資料表知 XS— ZY250 型注射機(jī)拉桿空間尺寸為 448mm 370mm,即動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸為 448mm 370mm，允許模具的最小厚度 Hmin=200mm,最大厚度 Hmax=350mm，模具最大厚度和最小厚度是指注射機(jī)移動(dòng)模板閉合后達(dá)到 規(guī)定鎖模力時(shí)，移動(dòng)模板與固定模板之間所達(dá)到的最大和最小距離，這兩者之差就是調(diào)模機(jī)構(gòu)的調(diào)模行程，即模具的外形尺寸不超過(guò)注射機(jī)動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸，由附件總裝圖測(cè)量知該模具閉合高度度 H=314mm 滿足 Hmin≤ H≤Hmax 的安裝條件，故該模具滿足 XS— ZY250 型螺桿式注射機(jī)的安裝要求。 （ 2）最大注射壓力的校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 Pmax=130MPa,應(yīng)該大于注射成型所需用的注射壓力 P0,即 0max pkP ?? 式中 k? —— 安全系數(shù)，常取 k? ＝ ～ 。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的《注射機(jī)使用說(shuō)明》上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推 (頂 )出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。產(chǎn)品 之間沒(méi)有流到時(shí)，可適當(dāng)縮小產(chǎn)品之間的間距，最小間距可以做到 50100mm，若有流到通過(guò)，則間距做到 100150mm。同時(shí)，考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系，加之制造成本和經(jīng)濟(jì)利益的因素，決定選用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)形式。 脫模斜度的確定 因?yàn)樵撍芰淆X輪為小型制件，所以本次設(shè)計(jì)中采用 1176。 由全局翹曲變形量分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化方案相對(duì)于初始方案變形量由 降到 ，且制件各處翹曲變形比較均勻。 優(yōu)化方案 （ 1）優(yōu)化方案設(shè)定 冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案如圖 所示。冷卻介質(zhì)為恒溫水，溫度為 30℃。 由鎖模力分析圖和流動(dòng)前沿溫度分析結(jié)果也可對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證，如圖 。 圖 側(cè)面澆口位置 對(duì)所采用澆口方案進(jìn)行快速充填分析，部分分析結(jié)果如下： （ 1）充填時(shí)間分析結(jié)果 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 9 頁(yè) 共 53 頁(yè) 9 圖 充填時(shí)間分析結(jié)果 （ 2） V/P切換時(shí)壓力分析結(jié)果 圖 V/P切換時(shí)壓力分析結(jié)果 優(yōu)化方案 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 10 頁(yè) 共 53 頁(yè) 10 優(yōu)化方案是在制件頂面中間勻布設(shè)置 3 個(gè)點(diǎn)膠口，如圖 。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 8 頁(yè) 共 53 頁(yè) 8 圖 修復(fù)后網(wǎng)格統(tǒng)計(jì) 從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，網(wǎng)格質(zhì)量已基本滿足分析要求。 圖 縱橫比診斷結(jié)果 由圖中可以看出，存在稍大縱橫比，這將對(duì)分析的正常進(jìn)行與分析結(jié)果的精度產(chǎn)生一定的影響，可以進(jìn)行修復(fù)優(yōu)化。 圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 6 頁(yè) 共 53 頁(yè) 6 由圖 的網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，所劃分出的網(wǎng)格稍有一定的缺陷，如縱橫比稍大等問(wèn)題，需要應(yīng)用網(wǎng)格工具來(lái)進(jìn)一步診斷并修復(fù)。第一種是在三維建模軟件中直接將細(xì)小特征刪除，第二種是利用 Moldflow CAD Doctor 軟件來(lái)修復(fù)、簡(jiǎn)化模型。 （ 7） ABS 的吸水性 ABS 具有一定的吸水性，含水量在 %~%范圍。雖然 ABS 的熔體流動(dòng)性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。經(jīng)受 350nm 以下波長(zhǎng)的紫外線照射，氧化作用更甚。 ABS聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。當(dāng)聚合物中丁二烯橡膠含量超過(guò) 30%時(shí)，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學(xué)性能都迅速下降（見(jiàn)表 21和 22）。 ABS 具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號(hào)和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯 丙烯腈的連續(xù) 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 3 頁(yè) 共 53 頁(yè) 3 相， 另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 制件材料分析 本次設(shè)計(jì)選擇力學(xué)綜合性能較好的材料 ABS 作為塑件的材料， ABS 是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯 (Butadiene)和苯乙烯 (Styrene)三種化學(xué)單體合成。MPI/Gas 能仿真壓力控制或體積控制兩種模式，可以模擬塑料充填與氣體在模穴滲透模式，分析結(jié)果包括預(yù)測(cè)氣體會(huì)不會(huì)吹穿產(chǎn)品、產(chǎn)品厚度分布、氣體穿透能力、氣體保壓壓力曲線、包風(fēng)、熔合線位置和溫度分布等。 優(yōu)化注塑工藝參數(shù) :根據(jù)給定的模具、注塑機(jī)及塑件材料等參數(shù)，結(jié)合流動(dòng)分析結(jié)果自動(dòng)產(chǎn)生控制注塑機(jī)的充填保壓曲線，從而避免了在試模時(shí)對(duì)注塑機(jī)參數(shù)的反復(fù)調(diào)試。 冷卻分析 :分析冷卻系統(tǒng)對(duì)流動(dòng)過(guò)程的影響，優(yōu)化冷卻管道的布局和工作條件，與流動(dòng)分析相結(jié)合，可以得到完美的動(dòng)態(tài)注塑過(guò)程。模型導(dǎo)入后，軟件提供了多種修復(fù)工具，以生成既能得到準(zhǔn)確結(jié)果，又能減少分析時(shí)間的網(wǎng)格。幫助合理選擇材料材質(zhì)以節(jié)省材料費(fèi)用，簡(jiǎn)化煩瑣的注射成形條件設(shè)定以提高工效，達(dá)到降低成本之目的。此外， MPI 還能模擬分析氣體輔助注塑成型及熱固性成型等。從材料的選擇、模具的設(shè)計(jì)及成型條件參數(shù)設(shè)定，以確保在射出成型過(guò)程中塑料在模具內(nèi)的充填行為模式，以獲得高質(zhì)量產(chǎn)品； Moldflow Manufacturing Solution（專(zhuān)家試模系統(tǒng)） ，簡(jiǎn)稱(chēng) MMS。 Moldflow 系列產(chǎn)品包括： Moldflow Plastic Advisers（快速試模分析 ），簡(jiǎn)稱(chēng) MPA。自 1978 年美國(guó) Moldflow 公司發(fā)布了世界上第一套流動(dòng)分析軟件以來(lái)，幾十年不斷的技術(shù)改革和創(chuàng)新一直主導(dǎo)著 CAE 軟件市場(chǎng)。達(dá)到熟練的掌握注塑模具的設(shè)計(jì)知識(shí) ,并能對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)有更高層次的認(rèn)識(shí)的目的。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。特別是在辦公設(shè)備、照相機(jī)、汽車(chē)、儀器儀表、機(jī)械制造、交通、電信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。 塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。模具是機(jī)械、汽車(chē)、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。經(jīng)過(guò)制件工藝性分析和模流分析，知該制件為小型塑件，相應(yīng)地需要設(shè)計(jì)小型模架和注塑機(jī)，該模具適合采用一出四腔雙分型面模具結(jié)構(gòu)，采用細(xì)水口三板模模架，在齒輪頂面勻布設(shè)置三個(gè)點(diǎn)澆口注膠。 43 致謝 33 7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 6 模具成型零部件的設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 53 頁(yè) 目錄 塑料齒輪注塑模具設(shè)計(jì) 2 2 模流分析報(bào)告 38 8 模具的工作過(guò)程原理 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們先對(duì)塑料齒輪制件進(jìn)行工藝分析和模流分析，來(lái)選取合適的模架和注塑機(jī)等等。首先要對(duì)模具 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 3 頁(yè) 共 53 頁(yè) 3 有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。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(lèi)模具約占 11%。 目前在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)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(diǎn)是制造簡(jiǎn)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(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。要求運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,能很好的對(duì)注塑模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 需要二維 CAD 總裝、散件圖紙和 3D 結(jié)構(gòu)圖紙請(qǐng)加 984172253 或 可訪問(wèn)網(wǎng)址 直接詢問(wèn)客服 免 費(fèi) 下 載 第 1 頁(yè) 共 53 頁(yè) 2 模流分析報(bào)告 基礎(chǔ)理論知識(shí) Moldflow 軟件技術(shù)應(yīng)用 （ 1） Moldflow 軟件概要 Moldflow 公司是一家專(zhuān)業(yè)從事塑料成型計(jì)算機(jī)輔助工程分析（ CAE）的跨國(guó)性軟件和咨詢公司。 Moldflow 軟件為優(yōu)化塑件、模具設(shè)計(jì)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(shí) MPI 具有模擬分析注射成型中塑料流動(dòng)形態(tài)、產(chǎn)品體積收縮、冷卻時(shí)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(kù)。并幫助模具設(shè)計(jì)人員預(yù)測(cè)常碰到的問(wèn)題并加以修正設(shè)計(jì)。中心面既可運(yùn)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(dòng)分析 :分析塑料在模具中的流動(dòng)，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(lái)優(yōu)化和預(yù)測(cè)整個(gè)注塑過(guò)程的纖維取向，使其分布合理，從而有效地提高該類(lèi)塑件的性能。 氣體輔助成型分析 :模擬氣體輔助注射成型過(guò)程，對(duì)整個(gè)成型過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。 圖 制件圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 2 頁(yè) 共 53 頁(yè) 2 圖