【正文】 .....................29參考文獻(xiàn) ...............................................................30附 錄 .................................................................31致 謝 .................................................................321緒論 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低不僅是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，而且在很大程度上決定著這個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品質(zhì)量、效益及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 正文基于 PRO/E的家庭型手稱外殼上蓋注射模具設(shè)計(jì)摘 要：PRO/ 是當(dāng)今世界上最先進(jìn)、最流行的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件之一。在整套模具設(shè)計(jì)完成之后，作者對(duì)模具工作的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了文字性的描述。除模具本身以外，使用模具的設(shè)備如高效多工位模壓設(shè)備，現(xiàn)代化的鍛壓設(shè)備，大型塑料成型設(shè)備以及供應(yīng)高效沖壓用的卷料設(shè)備仍落后于需要。整體來(lái)看，中國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技術(shù)對(duì)成型過(guò)程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。注射成型技術(shù)是根據(jù)壓鑄原理而發(fā)展起來(lái)的，是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一，是塑料成型的一種重要的方法。注射部分是注射機(jī)最重要的組成部分，它的作用是使塑料塑化，并達(dá)到理想的流動(dòng)狀態(tài)，而后以高壓快速注射入成型模具。注射成型工藝過(guò)程：注射成型是一個(gè)循環(huán)過(guò)程，其周期包括：定量加料—加熱塑化—施壓注射充模—保壓定型—啟模取件等過(guò)程。其次是壓力，注射過(guò)程的壓力包括塑料塑化壓力和注射壓力它們關(guān)系到塑料的塑化和模具成型的質(zhì)量。本模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，形狀也不復(fù)雜，沒(méi)有抽芯機(jī)構(gòu)，但是因?yàn)楸诒?，為了分模時(shí)受力均勻，不破壞零件，頂桿應(yīng)設(shè)計(jì)的較多，同時(shí)澆口位置的選擇也應(yīng)該比較謹(jǐn)慎，這些在后面的論文中會(huì)做詳細(xì)的講解?！?屬于熱塑性材3料，具有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，成型性能好（%～%） ，流動(dòng)性中等，流動(dòng)性隨著溫度的升高而增大，適合注射成型。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度約為93℃左右。（3） 注射成形時(shí)宜采用高料溫，模溫對(duì)物理性能的影響較大，料溫過(guò)高易分解。脫模斜度宜取2176。此外殼用于手稱的上蓋。該手稱外殼上蓋外形對(duì)稱，壁厚圴勻，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。3）分型面的選擇要保證塑件的精度要求，塑件光滑的表面不應(yīng)設(shè)計(jì)成分型面，以避免影響外觀質(zhì)量；塑件中要求同軸度的部分要放到分型面的同一側(cè)，以保證塑件同軸度的要求。 分型面的確定此手稱上蓋的后端面是整個(gè)零件的最大輪廓處。其尺寸不大，其模具屬于小型模具。2）具有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和磨損。型芯結(jié)構(gòu)有：整體式、鑲嵌式和組合式。因此，應(yīng)該通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算確定型腔的壁厚和底板的厚度。模具型腔尺寸計(jì)算的基本公式： 31(1)ABS??A——室溫下模具成形零件的工作尺寸（mm）B——室溫下塑件的直線尺寸（mm）S——塑件收縮率所以 A=。 C= 3343(/)296La? 式中 L 為型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm） ；a 為型腔側(cè)壁受壓高度（mm） 。為了便于加工，將這些尺寸圓整為整數(shù)，取長(zhǎng)邊尺寸 L=200mm，短邊尺寸 d=150mm。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的頂桿或液壓缸來(lái)完成的。事實(shí)上，由于制品表面的微觀凸凹、附著力和內(nèi)應(yīng)力的存在，必須用特殊的方法才能將其脫模。開(kāi)始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力最大，稱為初始脫模力。常見(jiàn)的推桿的形狀有三種：1 直通式推桿，通常在直徑大于 3mm 時(shí)采用；2 階梯式推桿，由于工作不分比較細(xì)，直徑一般在 到 3mm 時(shí)使用；3 頂盤式推桿，它的推出面積比較大，適合于深筒形塑件的推出。模架是注射模的骨架和基體。全球較為出名的有三大模架標(biāo)準(zhǔn)，英制以美國(guó)的“DME”為代表，歐洲的以“HASCO”為代表，亞洲的以日本的 “FUTABA”為代表。 注射機(jī)的選擇注射機(jī)是注射成型的設(shè)備，注射模是安裝在注射機(jī)上生產(chǎn)的。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制品注射量一般不能超過(guò)注射機(jī)的最大注射量的 80%，按以下公式校核： 39maxikVnV???澆其中 Vmax——注射機(jī)的最大注射量，單位為 cm3，Vi——一個(gè)制品的體積，單位為 cm3，n——型腔數(shù)目k——注射機(jī)的最大使用系數(shù)，取 k=.V 澆 ——澆注系統(tǒng)飛邊體積，單位為 cm3 , V 澆 Vj.故 kVmax=125=100 而 V=nVi+V 澆 =2+ V 澆 =+V 澆 .所以 kVmax≥V,故能保證制品的注射量小于注射機(jī)的注射量。為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力。 mm2。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道，分流道，澆口和冷料穴等四部分組成。手稱外殼上蓋的模具設(shè)計(jì)是采用一模兩腔的布局，結(jié)合上面的設(shè)計(jì)原則，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口，澆口設(shè)置在分型面上。錐角 α 月約為 2040，內(nèi)壁表面粗糙度 Ra 小于 。在保證制品成形的條件下，主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，以減小壓力損失，取主流道的長(zhǎng)度為 60mm。 2）主流道襯套。定位環(huán)與注射機(jī)定模固定板中心定位孔相配合的精度為 H11/h11，定位環(huán)與定位孔的配合長(zhǎng)度取 15mm。 澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限，然后在試模過(guò)程中加以修正，澆口斷面積與分流道斷面積之比為 ，斷面積為圓形。2）澆口截面寬度 b。 澆口的位置對(duì)制品的質(zhì)量有直接影響，在確定澆口位置時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題： 1）澆口應(yīng)設(shè)在塑料制件斷面較厚的部位，使熔體由厚斷面流入薄斷面。 5）澆口的位置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。塑料注射模溫度調(diào)節(jié)能力的好壞，直接影響到塑件的質(zhì)量，而且也決定著生產(chǎn)效率的高低，塑件在型腔內(nèi)的冷卻力求做到均勻、快速，以減小塑件的內(nèi)應(yīng)力，使塑件的生產(chǎn)做到優(yōu)質(zhì)高效率。（3）結(jié)晶型塑料的結(jié)晶度還影響塑件在溶劑中的耐應(yīng)力開(kāi)裂能力，結(jié)晶度越高該能力越低，故降低模溫是有利的。（2）成形收縮率 利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成形收縮的波動(dòng)，提高塑件的合格率。（5）力學(xué)性能 適當(dāng)?shù)哪?，可使塑件力學(xué)性能大為改善。2）冷卻水孔至型腔表面為等距離，一般水孔邊離型腔的距離大于 10mm，常用12～15mm。6）深型腔塑件的冷卻，對(duì)于深型腔塑件，其型腔的冷卻可采用在型腔板上開(kāi)設(shè)水道的方法，定模采用自澆口附近入水，在周圍回轉(zhuǎn)，由外側(cè)的鉆孔把水導(dǎo)出的方式。 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算(1)冷卻面積的計(jì)算 為了設(shè)計(jì)冷卻回路，求得恰當(dāng)?shù)睦鋮s管道的直徑與長(zhǎng)度，滿足冷卻要求，必須計(jì)算出一個(gè)較為精準(zhǔn)的冷卻面積，如果將模具的對(duì)流散熱，輻射熱，注射機(jī)接觸時(shí)散失的熱量，以及模具板之間的傳導(dǎo)熱都忽略不計(jì)，假設(shè)塑件釋放出的熱量全部傳給模具并由冷卻水帶走，則模具冷卻進(jìn)所需冷卻水的體積流量可按下式計(jì)算： 311 1260()iGVCt???A式中 V——冷卻水的體積流量（ ） ；3/min G——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h） ； C——冷卻水的比熱容（J/kg(2)冷卻時(shí)間的計(jì)算 塑料在模具中冷卻時(shí)間，是指從塑料熔體注入型腔起直到塑件脫離模具被取出的這一段時(shí)間。2?t——塑件厚度（mm） ；k——塑件的熱擴(kuò)散率（ ） ；2/ms——塑料熔體溫度（ ℃） ；mT——模具溫度（ ℃） 。模具的分型面、推捍與模板之間及活動(dòng)型芯與模板之間都有一定的配合間隙，小型模具可以利用配合間隙或者分型面排氣，但是對(duì)于大型模具需要在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽，本次設(shè)計(jì)的模具屬于大型模具，需要開(kāi)設(shè)排氣槽。4 基于 PRO/E 軟件的模具三維實(shí)體設(shè)計(jì)PRO/E 是當(dāng)今世界上最先進(jìn)、最流行的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件之一。在此過(guò)程中，它只需根據(jù)一個(gè)產(chǎn)品的三維實(shí)體造型，建立一套與產(chǎn)品造型參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具即可。先隱藏先前創(chuàng)建的體積塊，然后依次選取零件的上表面，撥盤和指示表的兩個(gè)通孔要填充成曲面，如圖 10，將上表面的各個(gè)小曲面和填充的曲面復(fù)制粘貼為一個(gè)曲面 A。單擊模具元件下面的抽取，在彈出的對(duì)話框中，選取全部，點(diǎn)確定退出，如圖 14。然后創(chuàng)建分流道，點(diǎn)擊模具型腔—特征—型腔組件—流道，流道直徑選擇 5mm，再以主分型面為草繪平面，繪制如 17 的草圖，點(diǎn)擊確定退出。單擊模具機(jī)體 —組件定義，彈出模具組件定義框，載入 futaba 的 SCTYPE模架，如圖 20，然后依照前面模具設(shè)計(jì)部分的尺寸，更改其零件參數(shù)。首先偏移 MAIN_PARTING_PLN 平面向上 14mm，創(chuàng)建基準(zhǔn)面 ADTM4 平面。 圖 23 創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn) 圖 24 頂桿參數(shù)的選擇 裝配模架元件最后利用 生成模架的裝配元件，如螺釘、定位銷、支柱等，如圖 25： 圖 25 裝配元件圖 最后生成模架和模仁的工程圖。特別是模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中各個(gè)零部件的參數(shù)的選擇,什么形狀的型腔有利于加工制造,以及修理模具比較方便。在查閱資料和實(shí)習(xí)的過(guò)程中，我了解到我國(guó)的模具的現(xiàn)狀和國(guó)外的模具設(shè)計(jì)行業(yè)的差距，這使我以后會(huì)以更大的熱情投入到模具設(shè)計(jì)的行業(yè)中，為中國(guó)模具設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他教給我了許多的知識(shí)，給予我很多的幫助，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及靈活的解決問(wèn)題的方法為我解決了很多的實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題。在這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在這方面的體會(huì)很多，也很深。當(dāng)然這種思路是建立在一定的知識(shí)面的基礎(chǔ)上的，而不是憑空想象