【正文】 b）一模 4 型參數(shù) 即密度為 g/cm^3， 質(zhì)量為 ，體積為 179。 第一種方案比第二種方案的熔接痕更少。 前一種方案其溫度差 ΔΤ =200– =℃；后一種方案的溫度差ΔΤ =200– =℃。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 15 注射壓力的比較：通過比較可以發(fā)現(xiàn)，兩種方案差別不大，注射壓力比較小，估計(jì)是塑件體積小所致。充型效果較好。 下圖是考慮將螺紋橫放時(shí)分型面位置和上圖所示適合擺 放澆口的區(qū)域綜合考慮，將澆口放在黃色箭頭所示底面位置上。所以我們這次設(shè)計(jì)的第一步分析就是對澆口位置的選擇。模具溫度： 90℃ 。最小壁厚為 15mm178。 圖 22 三維壁厚分析 （ a） 表 21 壁厚分析 圖 22 剖面呈黃色的部分尺寸大于最小尺寸，藍(lán)色部分小于了最小尺寸的部分。 斜度設(shè)計(jì)： 便于拔模和留模，在塑料件的內(nèi)外表面沿脫模方向應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度，以防發(fā)生脫模困難?？紤]到 配合問題，該產(chǎn)品精度要求最高的尺寸應(yīng)為五個(gè)側(cè)凹處。比如《模具設(shè)計(jì)手冊》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》等軟件來查詢資料和工藝計(jì)算。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 9 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要目的檢測畢業(yè)生大學(xué)四年所學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)和專業(yè)知識(shí)的掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)能力，避免畢業(yè)生在畢業(yè)后不能很好的把所學(xué)到的知識(shí)融入生產(chǎn)實(shí)踐中。 對 于均聚物材料建議使用熱注嘴流道。 比熱容： 1500J/() 導(dǎo)熱率 : 熔化溫度：均聚物材料為 190～ 230℃ ；共聚物材料為 190～ 210℃。 預(yù)熱時(shí)間： 3～ 5小時(shí)。 晶體密度 (25oC): g/cm179。銅是 POM 降解催化劑，與 POM 熔體接觸的部位應(yīng)避免使用銅或銅材料。 均聚甲醛結(jié)晶度高，機(jī)械強(qiáng)度、剛性、熱變形溫度等比共聚甲醛好，共聚甲醛熔點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性，耐化學(xué)腐蝕性，流動(dòng)特性，加工性均優(yōu)于均聚甲醛，新開發(fā)的產(chǎn)品為超高流動(dòng)（快速成型），耐沖擊和降低模具沉積牌號(hào)，也有無機(jī)填充，增強(qiáng)牌號(hào)。此類樹脂易發(fā)生熱分解，必須注意控制成型時(shí)的溫度。聚甲醛遇火易燃燒，長期在大氣中曝曬會(huì)老化。常用國產(chǎn)注塑機(jī)的主要規(guī)范見《塑料模具設(shè)計(jì)手冊》表 348。 了解 注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格： 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 5 圖 11 臥式注塑機(jī)外形圖 圖 12 臥式注塑機(jī)結(jié)構(gòu)圖 注塑成型機(jī)可分為合模裝置與注射裝置。 級(jí)。 由于國際、國內(nèi)宏觀環(huán)境良好，國內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。 8)逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。 4)模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展， CAD/CAM/CAE/CAPP及 PDM 等將向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。當(dāng)然，這是需要開拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。 發(fā)展展望 在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，把自己帶入到國際市場中去，促進(jìn)我國整個(gè)模具行業(yè)的快速發(fā)展。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個(gè)趨向，使自 己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和整體實(shí)力及進(jìn)入國際市場的競爭力。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的 CAE、 PDM、 CAPP、 KBE、 KBS、 RE、 CIMS、 ERP 等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn)。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，技藝型人才仍是十分重要的，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對技藝的依靠。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。青島海爾模具公司等企業(yè)的 “你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品 ”的一站式服務(wù)模式及太倉求精模塑公司和浙江陶氏模具集團(tuán)有限公司等企業(yè) 主動(dòng)開發(fā)的辦法已被越來越多企業(yè)所接受，這可能也是今后發(fā)展的一種趨向。 （ 2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚 至在尚無明確的用戶對象之前進(jìn)行開發(fā)（這需要在有較大把握和敢冒一定風(fēng)險(xiǎn)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 3 的情況下進(jìn)行），變被動(dòng)為主動(dòng)。無形中使用戶走了許多彎路。 5)價(jià)格因素 目前一些廠商只關(guān)心價(jià)格，而忽略了模具的技術(shù)質(zhì)量，對用戶而言合理的質(zhì)量價(jià)格比是最優(yōu)選擇，所以進(jìn)口模具價(jià)格比國產(chǎn)模具高 810 倍，仍有其市場空間。因此，模具的質(zhì)量、性能依賴試模結(jié)果檢驗(yàn)。不少廠家由于設(shè)備不配套很多工作依賴手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量。 我國模具與國際模具相比存在的主要問題： 蝶形螺帽注射模設(shè)計(jì) 2 我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進(jìn)水平相比，主要存在 6 個(gè)方面的問題。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50t以上的注塑模，精密塑料模的精度已可達(dá)到 3μm，制件精度為 及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模已能生產(chǎn)一模 7800 腔的 塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn) 4m/min 以上擠出速度的高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。 IT 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品更新很快，如手機(jī)開發(fā)制造周期為 2個(gè)月，產(chǎn)品試制期為 7 天，一般 7 套模具 150 兆 NC 數(shù)據(jù)，兩天就完成編程，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)都非常先進(jìn)。畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 1 第一章 概述 全套 CAD 圖紙，加 153893706 國際、國內(nèi)塑料成型模具發(fā)展概況 國際塑料模具成型發(fā)展概況： 模具有著制造業(yè)中的帝王的美喻，在上個(gè)世紀(jì)有著巨大的發(fā)展，最典型的例子就是戰(zhàn)后日本經(jīng)濟(jì)的 起飛，很大一部分因素就在于其模具業(yè)的發(fā)展與支持。1μm，處于世界領(lǐng)先地位。 國內(nèi)塑料模具成型發(fā)展概況： 近年來，我國塑料模具水平已有較大提高。三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高。 2)制造工藝水平 國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家，工藝條件參差不齊，差距很大。 4)調(diào)試水平 模具就其本質(zhì)而言屬于工裝，生產(chǎn)出合格制品才是最終目的。而國外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場所和設(shè)備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最 短的時(shí)限達(dá)到很好的效果。 6)配套體系 我國模具生產(chǎn)企業(yè)習(xí)慣埋頭搞生產(chǎn)科研，而忽視了與其他設(shè)備供應(yīng)商、原料供應(yīng)商合作。為滿足用戶的這一要求，各方面的工作必須跟上。事實(shí)證明，這種做法不但使模具廠變被動(dòng)為主動(dòng)，而且對開發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利，受到用戶的歡迎。模具正從長期以來主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。與此趨向相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。在目前的信息社會(huì)中，高水平的模具 ，現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是 CAD/CAM 的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?，F(xiàn)在，能把握機(jī)遇，開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過，任務(wù)忙不過來，利潤水平和職工收入都很好，日子紅紅火火。我們應(yīng)抓住機(jī)遇，加快發(fā)展步伐。展望未蝶形螺帽注射模設(shè)計(jì) 4 來，下列幾方面發(fā)展趨勢預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。 3)各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的 RP/RT 技術(shù)將得到快速發(fā)展。 7)各種模具型腔表面處理技術(shù)、涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 “十一五 ”期間，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，廣大模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題資料查詢 分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)要求： 該塑件名為蝶形螺帽 ， 機(jī)構(gòu)復(fù)雜，有比較多的孔和凹槽 ，采用的材料： POM（聚甲醛），其技術(shù)要求： %。此次設(shè)計(jì)型芯主要是螺紋部分，只有由于不是所有螺紋都是在分型面上面，所以要裝固螺紋嵌件。 從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需了解注塑機(jī)技術(shù)規(guī)范的主要項(xiàng)目有：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖（合）模力，模具安裝尺寸以及開模行程等。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，所以必須嚴(yán)格控制成形加壓溫度。 聚甲醛聚甲醛 (POM)有均聚物與共聚物，均為流動(dòng)性不太好的樹脂。缺點(diǎn)是阻燃性較差，遇火徐徐燃燒，氧指數(shù)小，即使添加阻燃劑也 得不到滿意的要求，另外耐候性不理想，室外應(yīng)用要添加穩(wěn)定劑。當(dāng)溫度超過一定限度或熔體受熱時(shí)間過長，會(huì)引起分解。 無定型態(tài)密度 (25oC): g/cm179。 預(yù)熱溫度： 80℃～ 100℃。 模具溫度： 80℃～ 105℃；塑料模具加熱為宜。 成形時(shí)間： a）注射時(shí)間： 20～ 90秒； b）高壓時(shí)間： 0～ 5秒； c）冷卻時(shí)間： 20～ 60秒； d）總周期： 50～ 160秒。如果使用隧道形澆口，則最好使 用較短的類型。 POM 被廣泛用于制造各種滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械零件，做各種齒輪、杠桿、滑輪、鏈輪，特別適宜做軸承，熱水閥門、精密計(jì)量閥、輸送機(jī)的鏈環(huán)和輥?zhàn)印⒘髁坑?jì)、汽車內(nèi)外部把手、曲柄等車窗轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，油泵軸承座和葉輪燃?xì)忾_關(guān)閥、電子開關(guān)零件、緊固體、接線柱鏡面罩、電風(fēng)扇零件、加熱板、儀表鈕 ；錄音錄像帶的軸承 ；各種管道和農(nóng)業(yè)噴灌系統(tǒng)以及閥門、噴頭、水龍頭、洗浴盆零件；開關(guān)鍵盤、按鈕、音像帶卷軸；溫控定時(shí)器；動(dòng)力工具，庭園整理工 具零件；另外可作為沖浪板、帆船及各種雪撬零件，手表微型齒輪、體育用設(shè)備的框架輔件和背包用各種環(huán)扣、緊固件、打火機(jī)、拉鏈、扣環(huán)；醫(yī)療器械中的心臟起博器；人造心臟瓣膜、頂椎、假肢等。以及運(yùn)用一些專業(yè)軟件進(jìn) 行設(shè)計(jì)計(jì)算。 該產(chǎn)品的尺寸均為 公差 ,參考《塑料模具設(shè)計(jì)手冊》其精度一律按 SJ137278， 7級(jí)處理。這樣方便脫模，具體方式見第四章。下面是壁厚的分析。最大壁厚為 302mm178。 ．塑件三維 CAD建模及 CAE 分析 利用 CAD 建模，完成三維零件的設(shè)計(jì) 圖 24 三維塑件 由于在軟件分析中沒有查到國內(nèi)生產(chǎn) POM 的廠家 ,所以本次設(shè)計(jì)分析選用的材料是日本 Ployplastics 公司生產(chǎn)的聚甲醛 ,品名為： Duracon GB52。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 13 CAE 分析及其不同方案結(jié)果比較： 最佳澆口位置分布分析 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口位置的選擇將對整個(gè)澆注件的成型好壞起至關(guān)重要的作用。 表 23 澆口位置分析 方案一： 方案二： 通過 Pro/e 里面注射分析模塊 Plastic adviser 分析所得到不同視角，根據(jù)分型面選取不同適合擺放澆口區(qū)域分布示意圖： 下圖是考慮到正立擺放時(shí)分型面位置和上圖所示適合擺放澆口的區(qū)域綜合考慮，將澆口放在黃色箭頭所示的側(cè)面位置上。 下圖是將澆口位置放在底面時(shí)的 充型效果，由圖中可知，制件的綠色區(qū)域較多，黃色區(qū)域較少，紅色區(qū)域幾乎沒有。由圖中可知， 總的注射時(shí)間為 秒左右，離澆口近的地方時(shí)間很短，遠(yuǎn)端較之更長。 蝶形螺帽注射模設(shè)計(jì) 16 下面兩圖是對 流動(dòng)溫度分析， 在澆口處、螺帽上部及一些邊緣地帶溫度較高，需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)。 下面兩圖是對熔接痕分布進(jìn)行分析，從圖中不難看出， 熔接痕的數(shù)量比較少，主要分布在把手和型芯， 熔接痕位置處對塑件壁厚進(jìn)行適當(dāng)處理，同時(shí)通過適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整，盡量減少熔接痕的產(chǎn)生。 質(zhì)量為 ，體積為 179。 由交貨期計(jì)算型腔 數(shù) ? ?1 .0 53600 ch o mNtn t t t???? 4 (21) 式中 —— 故障系數(shù)（以 5％計(jì)） N—— 一副模具定貨量（ 4 10^5 件） tc—— 成型周期（ 55s） to—— 從定貨到交貨時(shí)間（ 5 月） tm—— 模具制造時(shí)間（ 2月） th —— 所在廠的每月工作時(shí) 間計(jì) 600／月 根據(jù)注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量求型腔數(shù)： POM 塑料最大注塑量計(jì)算 ：o so smm? ρρ (22) 實(shí)際注塑量： o%85 mm ?? (23) 型腔數(shù)量計(jì)算： sos0 .8 5 m 4qmn q ??? ??? ? ?? (24) 式 som —— 注塑機(jī)的最大注塑量（按國際慣例指注塑在常溫下密度為ρ s=㎝ 3 的POM 塑料對空注塑量） g(140) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 19 q —— 一個(gè)塑件的質(zhì)量和它均分到的澆注系統(tǒng)質(zhì)量和 g() ρ —— 常溫下 聚苯乙烯 的密度 g/cm^3() ρ