【正文】 最后，我要感謝賈建波老師在我畢業(yè)設(shè)計(jì)中的督促與指導(dǎo)，感謝張學(xué)文老師在設(shè)備選擇上的悉心指導(dǎo)，感謝裴永存老師在材料選用和處理上的悉心指導(dǎo)，感謝李冬梅老師在二維制圖上的悉心指導(dǎo)，以及感謝我大學(xué)生涯中所有授課老師的苦心栽培。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 47 致 謝 花圃們的美麗與香馨，都來至于園丁的汗水與溫心；學(xué)子們的成才與飛躍，都來至于恩師的教導(dǎo)和良苦用心。一般情況下，制件本身的結(jié)構(gòu)如果不復(fù)雜，就采用向?qū)韯?chuàng)建澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，而本設(shè)計(jì) 由于制件本身結(jié)構(gòu)的限制，為了達(dá)到相對(duì)較好的分析結(jié)果，只能采用手動(dòng)創(chuàng)建。 其主要設(shè)計(jì)過程如下： 1) 利用單層注射模具設(shè)計(jì)的相關(guān)理論對(duì) 上下結(jié)構(gòu)平面 模具的制件進(jìn)行工藝 分析，對(duì)其相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的校核計(jì)算。 ? 在導(dǎo)入模架之前，選擇一個(gè)相對(duì)較好的模具坐標(biāo)，最好是在做制件的時(shí)候就確定模具坐標(biāo)，這樣可以避免很多麻煩，讓后面導(dǎo)入模架和標(biāo)準(zhǔn)件更容易，從而節(jié)省了模具設(shè)計(jì)時(shí)間。在利用其創(chuàng)建模具的過程中，我發(fā)現(xiàn)其本身的一些局限性。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 圖 電器后殼體注塑模具三維圖 模具總裝圖 利用 UG 實(shí)體建模完畢后，我將利用 AutoCAD 軟件來進(jìn)行二維圖的繪制與修改，其中零件圖主要是通過將 UG 中的實(shí)體導(dǎo)入至 CatiA 軟件中，利用其工程制圖模塊來導(dǎo)出二維圖紙，裝配圖用 AutoCAD 軟件來繪制，圖 即模具二維總裝圖。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 導(dǎo)入模架 點(diǎn)擊【模架】 按鈕，出現(xiàn)【模架管理】對(duì)話框，如圖 所示。 圖 定義區(qū)域?qū)υ捒? 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 在此界面選擇【區(qū)域名稱】下的【 All Faces】，勾選【設(shè)置】下的【創(chuàng)建區(qū)域】和【創(chuàng)建分型線】，單擊【確定】按鈕，分型線和區(qū)域創(chuàng)建完畢。 注塑模向?qū)е械南嚓P(guān)指令 注塑模向?qū)?UG 公司自己為注塑模設(shè)計(jì)為設(shè)定的一個(gè)模塊，此模塊的主要設(shè)計(jì)指令如圖 所示。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 根據(jù)上面提到的幾點(diǎn)因素，現(xiàn)在我將其設(shè)計(jì)為單層一模二穴，如圖 所示，澆注系統(tǒng)流道直徑均為 40? 。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行充填分析時(shí)，需要改變【設(shè)置分析 順序】中的內(nèi)容為充填，改變后方案試圖框的情況如圖 所示。選擇【建模】→【流道系統(tǒng)向?qū)А棵?，系統(tǒng)彈出【流道系統(tǒng)向?qū)А繉?duì)話框，如圖 所示。方案視圖框會(huì)出現(xiàn)如圖 的情況，即【充填】會(huì)變成【澆口位置】，點(diǎn)擊【開始分析】按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)分析最佳澆口位置，如圖 所示，澆口位置在 N2544 節(jié)點(diǎn)附近。所以，要對(duì)縱橫比進(jìn)行更進(jìn)一步的修改。在雙層面表面模型做翹曲或者冷卻分析時(shí)，縱橫比一般推薦范圍為 10～ 20，模型匹配百分比要大于 85%，計(jì)算才能順利進(jìn)行且結(jié)果精度較高。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 第三章 基于 Moldflow 軟件平臺(tái)的注塑流動(dòng)分析 網(wǎng)格化產(chǎn)品 第一步：導(dǎo)入模型 在工具欄上單擊【導(dǎo)入模型】圖標(biāo) ，打開【導(dǎo)入】對(duì)話框， 如圖 所示。 （ 2）模具閉合高度校核 m a x( ( )H H H??min機(jī) 模 機(jī)) ( ) 模具實(shí)際厚度 H 模 =2225mm；注塑機(jī)最大模厚為 max()H機(jī) =3000mm，最小厚度為min)H機(jī)（ =20xxmm。 所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng) nnm km? （ ） 式中： nm —— 注塑機(jī)的最大注塑量，單位 cm3。淬火長度應(yīng)是配合長度加上 倍脫模行程，以防止與孔咬合。由于推桿位置設(shè)置有較大自由度，因而用于推頂箱體等異型制品，以及塑件局部需較大脫模力的場合。 （ 3）液壓脫模用注射機(jī)上液壓頂出油缸，或?qū)ｉT在模具上設(shè)置液壓油缸。除了在模板上加工頂針孔以外，模板只用開個(gè)與型芯底面輪廓相同的槽即可，比較容易制造 。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 表 型芯高度計(jì)算 尺寸 公差 公式 結(jié)果 309 01 2 . 7 032[ (1 0 . 1 5 % ) 3 0 9 2 . 7 0 ]3mH ?? ? ? ? ? 0? 304 02 2 . 7 032[ (1 0 . 1 5 % ) 3 0 4 2 . 7 0 ]3mH ?? ? ? ? ? 0? 227 03 2 . 3 032[ (1 0 . 1 5 % ) 2 2 7 2 . 3 0 ]3mH ?? ? ? ? ? 0? 168 04 1 . 8 032[ (1 0 . 1 5 % ) 1 6 8 1 . 8 0 ]3mH?? ? ? ? ? 0? 41 05 0 . 8 432[ (1 0 . 1 5 % ) 4 1 0 . 8 4 ]3mH ?? ? ? ? ? 0? 39 06 0 . 7 632[ (1 0 . 1 5 % ) 3 9 0 . 7 6 ]3mH?? ? ? ? ? ? 25 03 0 . 7 032[ (1 0 . 1 5 % ) 2 5 0 . 7 0 ]3mH ?? ? ? ? ? ? 型腔側(cè)壁與底板厚度的計(jì)算 型腔型芯材料采用 40Cr。 （ 2）材料因素的影響 塑料的收縮率是對(duì)塑件尺寸最基本、最重要的影響因素。 在本設(shè)計(jì)中，經(jīng)過比較分析，分型面如圖 。分型面設(shè)計(jì)的是否得當(dāng)對(duì)于制件質(zhì)量、操作難易、模具制造都有很大的影響。 這里從實(shí)際注射量在額定注射量的 20%～ 80%之間考慮，初選額定注射量在270cm3 以上的臥式注射機(jī) SZ250/1250 注射機(jī)。 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該制件在開模方向上有倒扣形式的幾何特征，且結(jié)構(gòu)簡單，屬于直上直下型的平面模，所以選擇常規(guī)脫模，無須側(cè)抽。 7）繪制模具裝配圖及主要零件圖，要求 張 A0 圖紙。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。近年來我國自主開發(fā)的塑料膜 CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展，如北航華正軟件工程研究所開發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 系統(tǒng)及 CAE 軟件等。氣體輔助注射可以應(yīng)用在除特別柔軟的塑料以外的任何熱塑性塑料和部分熱固性塑料。熱流道模具開始推廣，有些單位還采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。注射成型是當(dāng)今市場上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作為塑料模的一種，就具有很大的市場需求量 。所以我選電器后殼體注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)作為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。 當(dāng)前國內(nèi)外用于注塑模具方面的先進(jìn)技術(shù)主要有以下幾種： （ 1） 熱流道技術(shù) 它是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。應(yīng)用氣體輔助注塑 成型技術(shù)，可以提高產(chǎn)品強(qiáng)度、剛度、精度，消除縮影，提高制品表面質(zhì)量；降低注射成型壓力以減小產(chǎn)品成型應(yīng)力和翹曲，解決大尺寸和壁厚差別較大產(chǎn)品的變形問題；簡化澆注系統(tǒng)和模具設(shè)計(jì)，減少模具的重量．減少塑件產(chǎn)品的重量，減少成型時(shí)間以降低成本和提高成型效率等。 優(yōu)化模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和型件的 CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，提高模具制造精度與質(zhì)量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和縮短制造周期；研究、應(yīng)用針對(duì)各類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應(yīng)市場多樣化和個(gè)性化，應(yīng)用快速原型制造技術(shù)和快速制模技術(shù)，以快速制造成塑料注塑模 ，縮短新產(chǎn)品試制周期。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。 。 8）零件圖標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)條件，并進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。 ABS 材料成型工藝特性 在這里電器后殼體 其所用材料為 抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良 的 ABS 塑料 ,同時(shí)其成形收縮率小、尺寸穩(wěn)定性好 ,但其熔融粘度高并顯示對(duì)溫度敏感性大 ,對(duì)壓力敏感性小的流動(dòng)特性。該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范見表 。因此，選擇分型面時(shí)應(yīng)該綜合考慮、合理選擇。 圖 分型面 圖 型腔型芯裝配 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 型腔、型芯結(jié)構(gòu) 由于塑件結(jié)構(gòu)主要是曲面，為了滿足澆注系統(tǒng)的平衡設(shè)計(jì)，所以在這里我采用了單層雙穴的模具型腔型芯結(jié)構(gòu)，同時(shí)制件外表面要求美觀，所以不能有各種成型痕跡，所以型腔型芯采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，型腔型芯結(jié)構(gòu)如圖 。塑料收縮率在一定范圍內(nèi)是波動(dòng)的，不同塑料的收縮率不同，即使是同種塑料，也存在著批量間的收縮差別。 由于型腔結(jié)構(gòu)采 用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，這種型腔結(jié)構(gòu)的剛度較大，在熔體壓力作用下，不存在組合式型腔那種側(cè)壁與底部之間可能產(chǎn)生溢料的間隙。 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 （ 1）盡可能讓塑件留在動(dòng)模，使脫模機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)； （ 2）不損壞塑件，不因脫模而使塑件質(zhì)量不合格； （ 3）塑件被頂出位置應(yīng)盡量在塑件內(nèi)側(cè)，以免損傷塑件外觀； （ 4）脫模零件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象； （ 5）脫模零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度； 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 （ 6）脫模機(jī)構(gòu)要工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造容易，配換方便。由液壓系統(tǒng)控制，油缸的柱塞驅(qū)動(dòng)脫模。常用推桿為圓形截面，也有半圓和矩形等。 圖 推桿 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 脫模力計(jì)算 脫模力 是注塑件通常從動(dòng)模邊的主型芯上分離時(shí)所需施加的外力。 m —— 塑件的體積，單位 cm3。 故 m in m a x) ( )H H H??機(jī) 模 機(jī)（ ， 滿足要求。 圖 【導(dǎo)入】對(duì)話框 選擇點(diǎn) dian qi hou ke ，單擊【打開】按鈕，彈出如圖 所示的對(duì)話框，選擇雙層面網(wǎng)格類型，單位為毫米。因此，該模型現(xiàn)在需要對(duì)其縱橫比做出調(diào)整。具體修改在此不再贅述，圖 是一個(gè)修改實(shí)例。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 圖 【選擇分析順序】對(duì)話框 圖 方案視圖框的變化 圖 澆口位置分析結(jié)果 最佳澆口位置分析結(jié)果如圖 所示。 圖 【流道系統(tǒng)向?qū)А繉?duì)話框 經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，用流道系統(tǒng)向?qū)ё龅貌坏轿覀兿胍臐沧⑾到y(tǒng)，所以在本設(shè)計(jì)中北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 采用手動(dòng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，最終澆注系統(tǒng)如圖 所示。 圖 充填方案視圖框 從視圖框中可以看見沒有設(shè)定注射位置，設(shè)定注射位置后的模型如圖 所示。 圖 流道 本章小結(jié) 采用 Moldflow 軟件做模流分析在 過程中，我總結(jié)一些在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)需要注意的事項(xiàng)。 圖 注塑模向?qū)е噶? 注塑模向?qū)е校傲鶄€(gè)指令都是基于全自動(dòng)分模才能使用的，本設(shè)計(jì)采用半自動(dòng)分模，相關(guān)指令的含 義在后面具體建模中做詳細(xì)解釋，在此不再贅述。隱藏實(shí)體，可以看見已創(chuàng)建好的分型線，如圖 所示。 圖 【模架管理】對(duì)話框 在【模架管理】中設(shè)置好 模架的類型和相關(guān)數(shù)據(jù)，加載出如圖 所示的模架。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 圖 模具總 裝圖 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 41 內(nèi)部元件二維圖 利用 UG 實(shí)體建模完畢后，我們采用 CAD 軟件匯出模具內(nèi)部裝置一些元件的二維圖紙圖紙。首先，分 模功能不夠強(qiáng)大。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 ? 在創(chuàng)建模具的過程中，開框是必不可少的，而且最好在導(dǎo)入模型之后馬上進(jìn)行開框，這樣為后面的設(shè)計(jì)奠定更好的基 礎(chǔ)，否則到了最后一起開框時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)你意想不到的錯(cuò)誤。例如模具分型面的設(shè)定，注射機(jī)的選擇以及型腔型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是依賴于單層模具設(shè)計(jì)。創(chuàng)建完畢，即可設(shè)置工藝特性，對(duì)模具進(jìn)行模流分析。沒有恩師的悉心指導(dǎo)，就沒有我今天勇敢面對(duì)諸位的信心。沒有你們的督促、指導(dǎo)和栽培，走出大學(xué)，我可能只是的個(gè)路盲。感謝你們的無私，感謝你們的牽腸，為我打造了一片肥沃的土壤，讓我找到了我人生航行的方向。 結(jié)合以上幾點(diǎn)，我希望做軟件二次開發(fā)的仁人志士們能夠讓 Moldflow軟件能夠直接通過制件的相關(guān)尺寸外形和材料能直接分析出制件加工的所需工藝，比如說模具溫度和注射機(jī)選擇；能夠讓 Moldflow利用 UG的建模功能來快速創(chuàng)建澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，以及制件的相關(guān)改動(dòng)；讓 UG能夠直接使用 Moldflow中分析好的澆注系統(tǒng)和冷卻北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 46 系統(tǒng)；讓 UG有專業(yè)的設(shè)計(jì)模具的相關(guān)模塊，同時(shí)也希望注射模具理論 建設(shè)更上一層樓。選擇好澆口位置就需要?jiǎng)?chuàng)建澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。其次，增強(qiáng)了我獨(dú)立思考問題、解決問題的能力，因?yàn)樗匈Y料都要去自學(xué)，從中發(fā)現(xiàn)問題，然后再去想辦 法解決問題。 在這次創(chuàng)建三維模具圖的過程中，我自己總結(jié)了一些在利用 UG MOldwizard 創(chuàng)建模具的注意事項(xiàng)和易錯(cuò)點(diǎn)： 在創(chuàng)建型腔型芯的時(shí)候，一定要注意利用層管理器來分配分型片體和將要被剪切的實(shí)體（即軟件中的工件或者毛坯）。 本章小結(jié) 本章主要講述了如何利用 UG Moldwizard 來創(chuàng)建模具，其中包括了用模具精靈來創(chuàng)建模具的大部分步驟。模具三維圖如圖 所示。 圖 型腔型芯布局 考慮到加工工藝，在此將兩個(gè)分開的型芯型腔