【正文】 注射模的推出機(jī)構(gòu)有推桿、推管、推板三種形式。 分流道設(shè)計(jì) 多型腔模設(shè)計(jì)型腔和分流道布置應(yīng)滿足原則：盡量保證各型腔同時(shí)充滿，并均衡地補(bǔ)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(dāng)，應(yīng)有足夠空間排布冷卻水流道、螺釘?shù)龋⒂凶銐蚪孛娣e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(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(nèi)成型，表面質(zhì)量好，而且塑件脫模方便。 242500 ??? sLn ?160CNYTn?天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 Cl—— 每一型腔所需承擔(dān)的與型腔數(shù)有關(guān)的模具費(fèi)用。查手冊(cè)為 1800 KN. Pm—— 塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力 (MPa)。 XSZY250 注射機(jī)的注射壓力為 120 MPa 注射機(jī)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(gè) 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(jī)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(jī)的頂出方式： 最大模具厚度－－ 350mm 機(jī)械式頂桿頂出。 缺點(diǎn)：模具安裝困難，嵌件安裝不穩(wěn)，機(jī)器占地較大。 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，其成型工藝參數(shù)如表 3－ 2 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(shí)間 /S 注射 35 3 保壓 1530 20 冷卻 1530 25 總計(jì) 4070 48 鼠標(biāo)底座塑料件的參數(shù) 用 UG 質(zhì)量、體積分析功能得： 塑料質(zhì)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(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 4 注射機(jī)的選用 選用注射機(jī)的方法 和原則 使用現(xiàn)有設(shè)備，使塑料、塑件、注射模及注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍內(nèi)，調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)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(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。 PVC的收縮率相當(dāng)?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(shí)產(chǎn)生內(nèi)壓，脫模后水氣溢出極易造成塑件裂紋，降低機(jī)械強(qiáng)度。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(gòu)后進(jìn)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(cè)量精度及擬合計(jì)算精度，可以減小測(cè)量誤差 AI 測(cè) 和計(jì)算誤差 AI 計(jì) ，但仍無法減少制造誤差 AI 制 ， AO 造 和磨損誤差 AI 損 ，其結(jié)果只是使重構(gòu)參數(shù)，盡可能接近實(shí)物 原型參數(shù)，仍無法還原原始設(shè)計(jì)參數(shù)。在制造階段，逆向工程依據(jù)重構(gòu)參數(shù)制造產(chǎn)品，產(chǎn)生制造誤差 AO 造。實(shí)物原型在被制造時(shí)，要依據(jù)圖紙上所標(biāo)注的參數(shù)。 27對(duì)齊特征點(diǎn) 5 利用構(gòu)造功能中的用點(diǎn)云構(gòu)造曲線 ,將以上點(diǎn)云擬合一個(gè)平面和中心線。 ，擊應(yīng)用。對(duì)齊是逆向工程的基本操作。使用命令修改 —— 〉數(shù)據(jù)簡化 —— 〉距離采樣進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)過濾。 由于本款鼠標(biāo)表面反光比較強(qiáng)，在掃描時(shí)需要噴上顯影劑，這樣可以避免過多的噪聲點(diǎn)產(chǎn)生。它們分別是，底面，側(cè)面和倒角面。 而且擁有以上專業(yè)的點(diǎn)云到曲面的造型功能，在進(jìn)行逆向工程時(shí)是一個(gè)不錯(cuò)的工具。同曲線一樣，可以考慮生成更準(zhǔn)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(diǎn)云的、也可以是很光順的（捕捉點(diǎn)云代表的曲線主要形狀）、或介于兩者之間。 2． 對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行判斷，去除噪音點(diǎn)（即測(cè)量誤差點(diǎn)）。實(shí)體如下圖 2－ 2所示： 圖 22 三維激光掃描儀 點(diǎn)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(diǎn)是先構(gòu)造曲線，或者是利用曲線直接構(gòu)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(gòu)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(duì)于模具設(shè)計(jì)與制造很必要。 在逆向工程的技 術(shù)發(fā) 展中重要的是建立 產(chǎn) 品的 CAD 模型，并由此可再 進(jìn) 一步的到 CAM 處 理和快速成型制造，而仿制出 產(chǎn) 品的外形。 點(diǎn)云處理 通常掃描后得到的測(cè)量數(shù)據(jù)是由大量的三維坐標(biāo)點(diǎn)所組成，根據(jù)掃描儀的性質(zhì)、掃描參數(shù)和被測(cè)物體的大小，由幾百點(diǎn)到幾百萬點(diǎn)不等，這些大量的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)稱為點(diǎn)云（ Point Cloud）。而且其測(cè)量結(jié)果能直接與多種軟件接口，這使它在 CAD、 CAM、 CIMS 等技術(shù)應(yīng)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(jìn)行實(shí)體點(diǎn)云掃描 —— 〉進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理 —— 〉建立需要的曲線 —— 〉建立曲面 —— 〉進(jìn)行實(shí)體建模 (如圖 11) 逆向工程的應(yīng)用領(lǐng)域 逆向工程應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)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(shù)業(yè)、醫(yī)學(xué)工程及產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)等方面。并給出一個(gè)一體化的解決方案：從樣品→數(shù)據(jù)→產(chǎn)品。但是逆向工程技術(shù)很好的解決了這一問題。 壓縮?？煞譃楣潭ㄓ趬簷C(jī)上壓板的上模和下壓板的下模兩大部分，由型腔、加料室、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)組成，主要應(yīng)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(biāo)底座 的 逆向設(shè)計(jì)與 模具設(shè)計(jì) , 首先 采用三坐標(biāo)測(cè)量儀采集數(shù)據(jù)，利用 UG 和 Imageware 軟件進(jìn)行 點(diǎn)云 數(shù)據(jù)處理、模型重建。 然后 通過對(duì)塑件進(jìn)行工藝的分析和比較 ,最終設(shè)計(jì)出一副注塑模具來生產(chǎn) 鼠標(biāo)底座 塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)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(jī)非金屬模具。 壓注成型是在壓縮成型基礎(chǔ)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(nèi)，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(shè)在加料室底部的天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 澆注系統(tǒng)高速擠入型腔。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，三維的幾何造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及工模具的設(shè)計(jì)、方案評(píng)審、自動(dòng)化加工制造及管理維護(hù)各個(gè)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(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 逆向建模 逆向工程一般步驟 2． 1． 1 實(shí)體三維數(shù)據(jù)的獲得 —— 掃描 在進(jìn)行逆向工程時(shí)， 三維掃描 是最基本的一步。在發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)中，三維掃描儀 作為 一種快速的立體測(cè)量設(shè)備，因其測(cè)量速度快 、精度高，非接觸 ，使用方便等優(yōu)點(diǎn)而得到越來越多的應(yīng)用。 掃描得到的產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)會(huì)不可避免的引入數(shù)據(jù)誤差，尤其是尖銳邊和邊界附近的測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量數(shù)據(jù)中的壞點(diǎn)，可能使該點(diǎn)及其周圍的曲面片偏離原曲面，所以要對(duì)原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，通常要經(jīng)過以下步驟： 1．去掉噪音點(diǎn)，常用的檢查方法是將點(diǎn)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(dòng)的光順方法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查調(diào)整； 2．?dāng)?shù)據(jù)插補(bǔ)，對(duì)于一些掃描不到的區(qū)域，其數(shù)據(jù)只能通過數(shù)據(jù)插補(bǔ)的方法來補(bǔ)齊，這里要考慮兩種曲面造型技術(shù)，基于點(diǎn)的樣條曲面逆向造型和基于點(diǎn)的曲面擬合技術(shù)。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(shè)備 掃描設(shè)備 三維激光掃描技術(shù)，它能夠完整及高精密度的重建實(shí)物或?qū)嵕?、三維實(shí)體模型及原始測(cè)繪數(shù)據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)是 NURBS曲面的應(yīng)用在 CAD/CAM領(lǐng)域內(nèi)相當(dāng)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(cè)量工具及測(cè)量方式的限制，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些噪音點(diǎn)， Imageware12 軟件有很多工具來對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行判斷，去掉噪音點(diǎn)，以保 證結(jié)果的準(zhǔn)確性。 2． 創(chuàng)建曲線。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要來決定。 實(shí)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(shè)計(jì)軟件，在汽車、交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械及電子工業(yè)等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用，在微機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了快捷、精確的三維實(shí)體造型。而且側(cè)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(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 點(diǎn)云數(shù)據(jù)清理 圖 23原始點(diǎn)云數(shù)據(jù) 進(jìn)行點(diǎn)數(shù) 據(jù)處理是進(jìn)行曲面重構(gòu)的第一步。設(shè)定 距離公差為 . （這種做法是做一個(gè) * 方格的篩子或者濾網(wǎng)，每個(gè)網(wǎng)格里邊只保留一個(gè)點(diǎn)），處理之后，點(diǎn)云雖然被縮減了 85%（原來是 596942 個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)在是 86953），但它依 然具有足夠的數(shù)據(jù)信息提給下面的各步處理。 一：構(gòu)造幾何輔助元素 建立直線 : 。 ，選擇旋轉(zhuǎn)。 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(gòu)造的幾何元素對(duì)齊，至此，對(duì)齊操作完全結(jié)束，點(diǎn)云已經(jīng)具有比較合適的坐標(biāo)系位置了。這種體現(xiàn)在制造實(shí)物原型的設(shè)計(jì)圖紙上的參數(shù)稱為原始設(shè)計(jì)參數(shù)，其是制造實(shí)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(jì) ， AI 測(cè) ， AO 造 )。 在某些情況下，單從復(fù)制原型這一角度出發(fā)，為滿足逆向工程還原產(chǎn)品的工作性能要求，需用原始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行還原制造。獲得了實(shí)體模型后，在進(jìn)行快速制造過程中，還有一定的制造誤差。 圖 31 鼠標(biāo)底座塑料件示意圖 塑料件的材料 對(duì)塑料的認(rèn)識(shí) 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(yīng)用于電機(jī)、電器、電子工業(yè)的結(jié)構(gòu)材料和絕緣材料。此外水分過多會(huì)使塑料的流動(dòng)性過大，造成溢料、造型時(shí)間過長、收縮量過大、易產(chǎn)生蹺起、波紋、光澤性不好等缺點(diǎn)。 PVC 材料是一種非結(jié)晶性材料。 PS 具有非常 好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)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(xué)單體合成。 根據(jù)每次成型件數(shù)安滿足最大注射量、鎖模力、經(jīng)濟(jì)性等要求選擇合適的注射機(jī)，確定注射機(jī)，調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 注塑機(jī) 注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線相互垂直排列。 最小模具厚度－－ 200mm 兩根頂桿設(shè)在兩側(cè)，頂桿孔徑 22mm。 鎖模力的校核 注射機(jī)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(jié)構(gòu) 型腔、型芯可分別有整體式和組合式兩種形式。型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 5－ 3所示。 分流道截面形狀和尺寸也對(duì)塑料熔體的流動(dòng)和模具的制造難易及脫模有影響，本設(shè)計(jì)