【正文】 。另外對(duì)于一些設(shè)計(jì)中常用的數(shù)據(jù)庫資料也可以設(shè)置在 CAD 系統(tǒng)中以便設(shè)計(jì)人員快速查詢，根據(jù)各個(gè)工廠的不同要求和情況，還可以在系統(tǒng)中設(shè)置本單位所特有的內(nèi)容。由于注塑制品大多數(shù)是薄壁件，且又有復(fù)雜的表面，因此，常用表面造型的方法來產(chǎn)生制品的幾何模型。 擇 采用計(jì)算機(jī)軟件來設(shè)計(jì)模具的前提是盡可能多地實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化，包括模架標(biāo)準(zhǔn)化、模具零件標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化及工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等。 模具設(shè)計(jì)軟件能引導(dǎo)用戶根據(jù)模具部裝圖、總裝圖以及相應(yīng)圖形庫完成模具零件的設(shè)計(jì)、繪圖和標(biāo)注尺寸。在應(yīng)用程序的執(zhí)行過程中，經(jīng)常需要利用一些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和其他程序的設(shè)計(jì)及結(jié)果，系統(tǒng)各部分是通過交換數(shù)據(jù)相互聯(lián)系的。 第三節(jié)、 CAD 數(shù)據(jù)組成 注塑模 CAD 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)可分為組合 數(shù)據(jù)和基本數(shù)據(jù)，可將組合數(shù)據(jù)逐層分解至基本數(shù)據(jù)為止。 它可定義為一 種圖形文本數(shù)據(jù)，為注塑模系統(tǒng)的基本單元數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)類型可表達(dá)為如下格式： 文件名：零件名 ； 組 成：圖形信息 +尺寸信息 +文本信息 ； 組 織：依次按圖形記錄圖形節(jié)點(diǎn)信息、尺寸標(biāo)注及文本信息 。設(shè)計(jì)變量為產(chǎn)品厚度及產(chǎn)品所用材料。設(shè)計(jì)參數(shù)包括：型腔數(shù)；材料類別及牌號(hào)；注塑機(jī)型號(hào)；工藝參數(shù) (充填時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間、注射速率或注射壓力等 )；澆口位置、尺寸及數(shù)目；分型面等。 根據(jù)輸出的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫中的零件模型，自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)零件。全面自動(dòng)的干涉量檢查為用戶提供了檢查間隙和干涉的功能，并給出干涉總量以及間隙估計(jì)的文本記錄。剩下的工作就是編制材料清單和作 出加工模具零件所需的 NC 刀具 軌跡。 在 DVD 門模具設(shè)計(jì)過程中，主要應(yīng)用 Pro/ENGINEER2022 進(jìn)行了模仁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括分形面、澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，滑塊等的設(shè)計(jì)。 三、 Moldflow Plastic Advisers 在模具設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用 Moldflow Plastic Advisers 是 Moldflow 公司開發(fā)的快速試模分析軟件，可以對(duì)塑件和模具進(jìn)行注塑分析和優(yōu)化，能幫助設(shè)計(jì)人員在早期發(fā)現(xiàn)問題。 第六節(jié)、 小結(jié) 塑料模具 CAD 技術(shù)是一種全新的設(shè)計(jì)技術(shù)，有助于提高產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能。 圖 31 注塑零件 3D 圖 該零件尺寸中等大小，最大長(zhǎng)度為 151mm，最大高度 28mm，最大寬度 35mm，平均厚度 ，最大厚度 2mm，最小厚度 。 該塑件裝配在 DVD 表面，對(duì)表面美觀有一定要求，設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)外邊面的處理。 20′。由于 ABS 的吸水率大約為 %～ %，容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量 %。 二、 材料 ABS 的注塑成型參數(shù) 注射機(jī)：螺桿式 ； 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min）： 48； 料筒溫度（℃）：前段 200～ 220； 13 中段 180～ 200； 后段 160～ 180； 噴嘴溫度（℃）： 170～ 180； 模具溫度（℃）： 50～ 80； 注射壓力（ MPa）： 70～ 100； 成型時(shí)間（ s）：注射 20～ 60，保壓 0～ 3，冷卻 20～ 90，總周期 50～ 缺點(diǎn)是耐候性，耐熱性差，且易燃。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)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 ABS 材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。 ABS 是吸水的塑料，于室溫下， 24 小時(shí)可吸收 %~%水分，雖然這種水分不至于對(duì)機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若濕度超過 %，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對(duì) ABS 14 進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于 %。分型面的設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操 作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都由很大影響。 圖 41 塑件側(cè)向軸孔示意圖 基于以上因素的考慮，分型面選擇如圖 4 4 44 所示 。 三、 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 該模具外觀質(zhì)量要求較高，從該塑件的外部特征可以看出塑件外形是圓弧形狀加兩端帶孔彎臂，在彎臂的孔和柱形部分，只能采用側(cè)向成型。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的 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)該對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。 V0=。 表 41 注塑機(jī)的參數(shù) 注塑機(jī)最大注塑量 ： 270 cm3 噴嘴球面半徑 ： SR15mm 注塑 注塑壓力 ： 160MPa 最小模厚 ： 150mm 最大開距 ： 360mm 注塑機(jī)定位孔直徑 ： Φ 160mm 注塑機(jī)拉桿的間距 ： 415 415mm 鎖模力 ： 1250KN （ 1）注射容量和質(zhì)量校核 由于以容量計(jì)算時(shí) V 總 ≤ V 注 (41) 式中 V 注 — 注射機(jī)最大注射容量 cm3； V總 — 成型塑件與澆注系統(tǒng)體積總和 cm3； — 最大注射容量的利用系數(shù)。 2）模具閉合高度校核 模具實(shí)際高度 H 模 =270mm ； 注塑機(jī)最小閉合厚度 H 最小 =150mm 即 H 模 H 最小 ； 故滿足要求。 20 第二節(jié)、 澆注系統(tǒng) 、關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì) 一、 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。主要的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模是主流道凝料的順利拔出 （ 1）主流道尺寸 主流道小端直徑 D=注射機(jī)噴嘴直徑 +（ ～ 1） (44) =3+（ ～ 1）， 取 D=4 主流道球面半徑 SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑 +（ 1～ 2） (45) =15+(1～ 2)，取 SR0=17 球面配合高度 h=3～ 5mm，取 h=3mm 主流道長(zhǎng)度 L=40mm 主流道大端直徑 D′ =D+2Ltanα =4+2 40 tan2176。 （ 1）主流道冷料穴的設(shè)計(jì) 開模時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴的直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑。改模具的流道布置形式采用平衡式。 （ 3）分流道 的形狀及尺寸 為了便于加工及凝料脫模，分流道設(shè)置在分型面上，采用圓形截面， ABS經(jīng)驗(yàn)值 d=（ ～） mm，由 d（ ～ ） =d 上級(jí) ，所以得出 d=，取為 6 mm。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 通過 Moldflow Plastic Advisers 對(duì)塑件澆口和注塑進(jìn)行模擬并分析，在三種方案中比較。潛伏式澆口和雙澆口氣泡明顯少于側(cè)澆口，并且產(chǎn)生氣泡位置多在分型面附近，所以通過分型面的設(shè)計(jì)，可以達(dá)到更好的排氣效果。 25 （ 2）澆口尺寸設(shè)計(jì) 由經(jīng)驗(yàn)公式，澆口的直徑 d= 24n t A =； (410) 澆口直徑一般取在 ～ 之間，本模具取 d=1 mm。圖 416 所示為對(duì)基礎(chǔ)分型曲面和滑塊曲面進(jìn)行合并的過程，分別選取兩個(gè)面組，然后選擇合并方式已保留所需曲面。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生變形甚至破壞 ；也可能因剛度不足而產(chǎn)生翹曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響脫模。 五、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由 塑料模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)率。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡量快的傳給模具，一是塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 （ 3）冷卻系統(tǒng)的布置 該 塑件分型面為大致為階梯形，把模仁分為上下兩部分，上部分由分流道，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)冷卻，因此布置在偏上位置。 423 水線 示意圖 六、 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型的每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置成為脫模機(jī)構(gòu)，也稱為推出機(jī)構(gòu)。 零件脫模無特殊要求，采用最常見的推桿推出即能滿足脫模要求。其形狀如圖 425 所示。 ， 查 參考文獻(xiàn) 【 1】 中 表 82 得 1K = 由 ABS 特性和模具材料得 f= 33 ?取 1176。 ∴ ? ?cot 15 ~ 20HS? =～ (428) 23H mm?實(shí) 際 ∴ ? 可以任意在 15～ 20176。模架尺寸為 250400mm。 上述尺寸確定之后，就可以確定標(biāo)準(zhǔn)模架，利用 EMX 添加標(biāo)準(zhǔn)零件和之前設(shè)計(jì)好的結(jié) 36 構(gòu)，逐步完成設(shè)計(jì)。期間，我遇到了不少困難 ，如由于對(duì)軟件不熟悉，設(shè)計(jì)初期沒有設(shè)置繪圖尺寸，直到導(dǎo)入模架才發(fā)現(xiàn)問題；設(shè)計(jì)初期經(jīng)驗(yàn)不足，考慮不全面，沒有對(duì)工作資料進(jìn)行備份，由于失誤丟失前期工作，只能重做等等。如滑塊成型部分壁薄且件長(zhǎng)，脫模時(shí)，應(yīng)在此處設(shè)計(jì)側(cè)頂出機(jī)構(gòu)，但由于時(shí)間緊張，只能放棄。 38 【 參考文獻(xiàn) 】 [1] 黃虹 ： 塑料成型加工與模具 ，化工工業(yè)出 版社， [2] 駿毅科技 、 關(guān)興舉 等： Pro/ENGINEER 塑料模具設(shè)計(jì) ，人民郵電出版社， [3] 朱光力 、 萬金保 等： 塑料模具設(shè)計(jì) ，清華大學(xué)出版社， 2022 [4] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì) 、 中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)： 中國模具設(shè)計(jì)大典 ，江西科學(xué)技術(shù)出版社 , 2022 [5] 伍先明 、 王群 等： 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) ，國防工業(yè)出版社， [6] 黃勝杰 、 機(jī)械科技研究中心：實(shí)戰(zhàn) Pro/ENGINEER 工程圖 ， 中國鐵道出版社 , [7] , and :Energy recovery in the sustainable recycling of plastics from endoflife electrical and electronic products,2022 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, May 2022. 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