【正文】 注射模的推出機構有推桿、推管、推板三種形式。 分流道設計 多型腔模設計型腔和分流道布置應滿足原則：盡量保證各型腔同時充滿，并均衡地補料，以保 證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致；各型腔之間距離恰當，應有足夠空間排布冷卻水流道、螺釘?shù)?，并有足夠截面積承受注塑壓力；在滿足如上要求的情況下盡量縮短流道長度，降低澆注系統(tǒng)凝料重量。 ? ?? ?0000%)()1(?????????????? zz xHSH sM ?? 天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 26 型腔的結構設計 型腔是成型塑件外表面的成型零件。這樣選取的塑件的外表面可以在整體的定模型腔內成型，表面質量好，而且塑件脫模方便。 242500 ??? sLn ?160CNYTn?天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 24 Cl—— 每一型腔所需承擔的與型腔數(shù)有關的模具費用。查手冊為 1800 KN. Pm—— 塑料熔體對型腔的平均壓力 (MPa)。 XSZY250 注射機的注射壓力為 120 MPa 注射機的注射壓力滿足要求。 噴嘴圓弧半徑－－ 12mm 模板面上螺紋孔 M1225 共 24個 噴嘴孔直徑－－－Φ 4mm 模板尺寸－－－－ 330mm440mm 拉桿空間－－－－ 190mm300mm 表 42 XSZY250（臥式）型注射機的主要參數(shù) 額定注射量－－－ 250cm3 注射壓力－－－－ 180MPa 鎖 模 力－－－－ 1800KN 最大成型面積－－ 500cm2 定位孔直徑：Φ 100+ 最大開模行程－－ 350mm 注射機的頂出方式： 最大模具厚度－－ 350mm 機械式頂桿頂出。 缺點：模具安裝困難，嵌件安裝不穩(wěn)，機器占地較大。 ABS 材料具有超強的易加工性，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度，其成型工藝參數(shù)如表 3－ 2 天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 19 表 3－ 2 ABS塑料的成型工藝參數(shù) 參數(shù) 取值范圍 選取數(shù)值 密度ρ ～ 收縮率 S %～ % % 溫度 /℃ 噴嘴 180190 180 料筒 210230 220 模具 5070 60 壓力 MPa 注射 7090 80 保壓 5070 60 時間 /S 注射 35 3 保壓 1530 20 冷卻 1530 25 總計 4070 48 鼠標底座塑料件的參數(shù) 用 UG 質量、體積分析功能得： 塑料質量 : 塑料（ ABS） 密度： 塑件體積： 塑件成型投影面積： 天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 20 4 注射機的選用 選用注射機的方法 和原則 使用現(xiàn)有設備，使塑料、塑件、注射模及注射工藝等所要求的注射機的規(guī)格參數(shù)在所選注射機的規(guī)格參數(shù)可調范圍內，調整注射機的技術參數(shù)至所需要的參數(shù)。加 入 30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到 %?；烊肓?PA 66 的混合材料在高溫下具有更強的化學穩(wěn)定性。 PVC的收縮率相當?shù)?，一般?～ % 3） PS 聚苯乙烯 大多數(shù)商業(yè)用的 PS都是透明的、非晶體材料。 2） PVC 聚氯乙烯 剛性 PVC 是使用最廣泛的塑料材料之一。塑料中的水分量過大，在成型時產生內壓，脫模后水氣溢出極易造成塑件裂紋，降低機械強度。 天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 17 5）優(yōu)良的電絕緣性能：某些塑料無論在高頻還是低頻，高壓還是低壓的情況下，絕緣性能都十分優(yōu)良。該澆口位置基本不影響塑件外觀。在曲面重構后進行曲面縫合，誤差也是不可避免的。為了提高逆向工程還原精度，提高測量精度及擬合計算精度，可以減小測量誤差 AI 測 和計算誤差 AI 計 ，但仍無法減少制造誤差 AI 制 ， AO 造 和磨損誤差 AI 損 ，其結果只是使重構參數(shù)，盡可能接近實物 原型參數(shù)，仍無法還原原始設計參數(shù)。在制造階段，逆向工程依據重構參數(shù)制造產品，產生制造誤差 AO 造。實物原型在被制造時，要依據圖紙上所標注的參數(shù)。 27對齊特征點 5 利用構造功能中的用點云構造曲線 ,將以上點云擬合一個平面和中心線。 ，擊應用。對齊是逆向工程的基本操作。使用命令修改 —— 〉數(shù)據簡化 —— 〉距離采樣進行點云數(shù)據過濾。 由于本款鼠標表面反光比較強，在掃描時需要噴上顯影劑，這樣可以避免過多的噪聲點產生。它們分別是，底面，側面和倒角面。 而且擁有以上專業(yè)的點云到曲面的造型功能，在進行逆向工程時是一個不錯的工具。同曲線一樣，可以考慮生成更準確的曲面、更光順的曲面，或兩者兼顧。曲線可以是精確通過點云的、也可以是很光順的（捕捉點云代表的曲線主要形狀）、或介于兩者之間。 2． 對點云進行判斷，去除噪音點（即測量誤差點）。實體如下圖 2－ 2所示： 圖 22 三維激光掃描儀 點云曲面處理軟件 目前市面上常用的逆向工程 軟件系統(tǒng)采用的 基本 都是 NURBS 曲面，從它們的功能或操作方法來看，其共同特點是先構造曲線，或者是利用曲線直接構造曲面，或者是通過曲線界定曲面擬合區(qū)域，先生成曲面片，然后通過拼接構成完整的曲面模型。 建立三維模型，有助于理解零件的特 征，更加直觀方便，而且對于模具設計與制造很必要。 在逆向工程的技 術發(fā) 展中重要的是建立 產 品的 CAD 模型，并由此可再 進 一步的到 CAM 處 理和快速成型制造，而仿制出 產 品的外形。 點云處理 通常掃描后得到的測量數(shù)據是由大量的三維坐標點所組成，根據掃描儀的性質、掃描參數(shù)和被測物體的大小，由幾百點到幾百萬點不等，這些大量的三維數(shù)據點稱為點云（ Point Cloud）。而且其測量結果能直接與多種軟件接口，這使它在 CAD、 CAM、 CIMS 等技術應用日益普及的今天很受歡迎。 逆向建模的一般流程圖 圖 11逆向建模一般流程 模型曲面分析 —— 〉確定掃描方案 —— 〉進行實體點云掃描 —— 〉進行點云數(shù)據處理 —— 〉建立需要的曲線 —— 〉建立曲面 —— 〉進行實體建模 (如圖 11) 逆向工程的應用領域 逆向工程應用領域相當廣泛，有軍工，模具制造業(yè)、玩具業(yè)、游戲業(yè)、電子業(yè)、鞋業(yè)、高爾夫球業(yè)、藝術業(yè)、醫(yī)學工程及產品造型設計等方面。并給出一個一體化的解決方案：從樣品→數(shù)據→產品。但是逆向工程技術很好的解決了這一問題。 壓縮?？煞譃楣潭ㄓ趬簷C上壓板的上模和下壓板的下模兩大部分，由型腔、加料室、導向機構、側向分型抽芯機構、脫模機構、加熱系統(tǒng)組成，主要應用于成形熱固性塑件。 模具的種類 按所成型的材料的不同，模具可分為金屬模具和非金屬模具。 本課題主要是 鼠標底座 的 逆向設計與 模具設計 , 首先 采用三坐標測量儀采集數(shù)據，利用 UG 和 Imageware 軟件進行 點云 數(shù)據處理、模型重建。 然后 通過對塑件進行工藝的分析和比較 ,最終設計出一副注塑模具來生產 鼠標底座 塑件產品，以實現(xiàn)自動化提高產量。金屬模具又分為：鑄造模具（有色金屬壓鑄，鋼鐵鑄造）、和鍛造模具等；非金屬模具也分為： 塑料模具 和無機非金屬模具。 壓注成型是在壓縮成型基礎上發(fā)展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型，壓注成型的一般過程是，先閉合模具，然后將塑料加入模具加料室內，使其受熱成熔融狀態(tài) ，在與加料室配合的壓料柱塞的作用下，使熔料通過設在加料室底部的天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 2 澆注系統(tǒng)高速擠入型腔。 隨著計算機技術的飛速發(fā)展，三維的幾何造型技術已被制造業(yè)廣泛應用于產品及工模具的設計、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。 逆向工程通常是以專案方式執(zhí)行一模型的仿制工作。 天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 4 2 逆向建模 逆向工程一般步驟 2． 1． 1 實體三維數(shù)據的獲得 —— 掃描 在進行逆向工程時， 三維掃描 是最基本的一步。在發(fā)達國家的制造業(yè)中，三維掃描儀 作為 一種快速的立體測量設備，因其測量速度快 、精度高，非接觸 ，使用方便等優(yōu)點而得到越來越多的應用。 掃描得到的產品外形數(shù)據會不可避免的引入數(shù)據誤差，尤其是尖銳邊和邊界附近的測量數(shù)據，測量數(shù)據中的壞點，可能使該點及其周圍的曲面片偏離原曲面，所以要對原始點云數(shù)據應進行預處理，通常要經過以下步驟： 1．去掉噪音點，常用的檢查方法是將點云顯示在圖形終端上，或者生成曲線曲面，采用半交互半自動的光順方法對點云數(shù)據進行檢查調整； 2．數(shù)據插補，對于一些掃描不到的區(qū)域，其數(shù)據只能通過數(shù)據插補的方法來補齊，這里要考慮兩種曲面造型技術，基于點的樣條曲面逆向造型和基于點的曲面擬合技術。一般而言， CAD 模型是由 許 多不同的幾何形 狀 所 組 合而成，而每一種幾何形 狀 都有其特性。 逆向工程軟硬件設備 掃描設備 三維激光掃描技術，它能夠完整及高精密度的重建實物或實景、三維實體模型及原始測繪數(shù)據。其優(yōu)點是 NURBS曲面的應用在 CAD/CAM領域內相當廣泛，因而，這些系統(tǒng)與其它 CAD/CAM系統(tǒng)的通信、交流就十分方便。由于測量工具及測量方式的限制，有時會出現(xiàn)一些噪音點， Imageware12 軟件有很多工具來對點云進行判斷，去掉噪音點，以保 證結果的準確性。 2． 創(chuàng)建曲線。根據產品設計需要來決定。 實體建模軟件 UG NX是 Unigraphics Solutions公司推出的集 CAD/CAM/CAE于一體的三維參數(shù)化設計軟件，在汽車、交通、航空航天、日用消費品、通用機械及電子工業(yè)等工程設計領域得到了大規(guī)模的應用，在微機上，實現(xiàn)了快捷、精確的三維實體造型。而且側面都有共同的曲面特征，都可以使用放樣的方法來生成所需要的曲面。 天津職業(yè)技術師范大學 2020屆本科生畢業(yè)設計 10 點云數(shù)據清理 圖 23原始點云數(shù)據 進行點數(shù) 據處理是進行曲面重構的第一步。設定 距離公差為 . （這種做法是做一個 * 方格的篩子或者濾網，每個網格里邊只保留一個點），處理之后，點云雖然被縮減了 85%（原來是 596942 個點，現(xiàn)在是 86953），但它依 然具有足夠的數(shù)據信息提給下面的各步處理。 一：構造幾何輔助元素 建立直線 : 。 ，選擇旋轉。 6 在修改工具條中找到定位、基于特征定位功能將建立的特征與構造的幾何元素對齊，至此，對齊操作完全結束，點云已經具有比較合適的坐標系位置了。這種體現(xiàn)在制造實物原型的設計圖紙上的參數(shù)稱為原始設計參數(shù)，其是制造實物原型的原始參數(shù)。 綜上所述，逆向工程誤差 A可表示為： A 逆 ＝ f(AI 制 ， AI 損 ， AI 計 ， AI 測 ， AO 造 )。 在某些情況下，單從復制原型這一角度出發(fā)，為滿足逆向工程還原產品的工作性能要求，需用原始設計參數(shù)進行還原制造。獲得了實體模型后，在進行快速制造過程中，還有一定的制造誤差。 圖 31 鼠標底座塑料件示意圖 塑料件的材料 對塑料的認識 塑料的主要成分是樹脂、填充劑、增塑劑、著色劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑等。尤其在高頻，高壓的情況下，是陶瓷、云母等其它絕緣材料所不能相比的，因此塑料廣泛應用于電機、電器、電子工業(yè)的結構材料和絕緣材料。此外水分過多會使塑料的流動性過大，造成溢料、造型時間過長、收縮量過大、易產生蹺起、波紋、光澤性不好等缺點。 PVC 材料是一種非結晶性材料。 PS 具有非常 好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。這種材料的吸濕性很小，其制品具有優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。 工程塑料（ ABS）的特性及注射工藝性 ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。 根據每次成型件數(shù)安滿足最大注射量、鎖模力、經濟性等要求選擇合適的注射機，確定注射機，調整注射機的技術參數(shù)至所需要的參數(shù)。 注塑機 注射裝置與鎖模機構的軸線相互垂直排列。 最小模具厚度－－ 200mm 兩根頂桿設在兩側，頂桿孔徑 22mm。 鎖模力的校核 注射機的鎖模力為 1800KN； ABS 塑料的注射壓力為 70～ 90MPa, 取 80MPa。取 50 MPa Aj —— 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 (mm2)。 N—— 制品總件數(shù)。如圖 51 所示： 圖 5－ 1分型面選擇 型芯和型腔 型芯和型腔的結構 型腔、型芯可分別有整體式和組合式兩種形式。型腔的結構設計如圖 5－ 3所示。 分流道截面形狀和尺寸也對塑料熔體的流動和模具的制造難易及脫模有影響，本設計