【正文】 模具上 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 44 結(jié)論 本 次設(shè)計 的主要任務(wù)是自主設(shè)計一套 螺紋蓋 注塑模具 ， 通過 查閱 設(shè)計 手冊 ，了解注塑模的設(shè)計步驟 ，最終 確定 了 螺紋蓋 的 工藝方案 并完成 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。在這次的沖模設(shè)計中對注塑模設(shè)計的知識有了更深的認識，也拓展了我的設(shè)計思路，培養(yǎng)了我查閱各種工具手冊獨立完成任務(wù)的能力。 如今大型 CAD/CAE/CAM 軟件系統(tǒng) !如 (UG、 Pro/E 等 ) 和專門 CAE 軟件系統(tǒng) （如 ANSYS 等） 功能越來越強大 ， 應(yīng)用結(jié)構(gòu) CAE 技術(shù)可以對所設(shè)計模具的進行結(jié)構(gòu)性校核 ， 在設(shè)計階段中及時改善模具結(jié)構(gòu) ， 從而大大提高模具的一次試模成功率 。導(dǎo)師廣博的學(xué)識和嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將使我受益終生。付出了努力，也收獲了成功。 由于缺乏經(jīng)驗，本次設(shè)計沒有做到聯(lián)系實際生產(chǎn)，在應(yīng)用到實際生產(chǎn)中時，可能會遇到很多問題，在今后的工作和學(xué)習(xí)中應(yīng)予以注意。 根據(jù)設(shè)計完成的三維模型，利用該軟件強大的制圖功能生成其二維圖，經(jīng)修改后，完成二維圖的繪制，整個過程簡便又快捷。冷卻水道如圖 427 所示。然后調(diào)整定位圈在模具中的位置，最后去定其位置。 ? 復(fù)制模架模型到注塑模向?qū)Чこ讨小＿x擇Cavity region，單擊“應(yīng)用”按鈕，然后選擇 Core region，單擊“確定”按鈕。 圖 49“ MPV 初始化”對話框 圖 410 “塑料部件驗證”對話框 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 33 圖 411 塑件型腔 —— 型芯顏色 圖 412 分型線 ○ 3 創(chuàng)建引導(dǎo)線 單擊“引導(dǎo)線設(shè)計”按鈕， 彈出“ 引導(dǎo)線設(shè)計”對話框，選擇分型線上要創(chuàng)建的點 ，如圖 413 所示。分型線即為拉伸體與塑件體的交線。單擊工具欄上的分型按鈕，系統(tǒng)彈出如圖 48 所示的“分型管理器”對話框，青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 31 可以實現(xiàn)以下幾種設(shè)計： 圖 48 “分型管理器”對話框 ? 創(chuàng)建分型線，自動識別產(chǎn)品的最大了輪廓線。 型腔布局 模具坐標系可以定義模腔的方向和分型面的位置，但不能確定模腔在 XY 平面中的分布。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 28 圖 44 “項目初始化”對話框 定義模具坐標系 Mold Wizard 規(guī)定 XC— YC 平面為模具裝配的主分型面，坐標原點位于模架的動定模接觸面的中心， +ZC 方向為頂出方向，因此定義模具坐標系必須考慮產(chǎn)品形狀。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 26 ? 材料清單：基于模具的裝配狀態(tài)產(chǎn)生的與裝配信息相關(guān)的模具零件列表。 ? 流道：產(chǎn)生流道。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 25 ? 頂桿后處理：在分模時把制品頂出模腔的器件，屬于標準件。 ? 型腔布局：指定零件在毛坯中的位置。 型腔冷卻采用 如 圖 3— 10 所示 前后打通的形式： 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 21 圖 3— 10 冷卻型腔 型芯冷卻采用 如 圖 3— 11 所示 導(dǎo)流板形式： 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 22 圖 3— 11 冷卻型芯 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 23 第四章 基于 UG的注塑模 建模 步驟 UG中 Mold Wizard模塊 Mold Wizard（模具向?qū)В┦?UG 軟件中設(shè)計注塑模具的專業(yè)模塊，可方便快捷地完成注塑模具設(shè)計過程中的分型、型腔、型芯、滑塊、嵌件、推桿、鑲塊、電極，以及模具的模架、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。所設(shè)計塑件上有兩個孔，需要側(cè)向抽芯分型，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件（活動型芯）。 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)設(shè)計 塑料模具設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，在模具工作時，導(dǎo)向機構(gòu)可以維持動模和定模正確合模，合模后保持型腔的正確形狀。即 〔 σ〕＜ tS 式中 〔 σ〕 ——保證塑件順利脫模的型腔允許彈性變形量， mm t——塑件的壁厚， mm S——塑件的收縮率。理論分析和生產(chǎn)實踐表明，對于小尺寸模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其應(yīng)力往往超過了模具材料的許用應(yīng)力，因此，強度不足是主要矛盾，計算型腔壁厚應(yīng)以滿足強度條件為準。綜上所述，塑件在成型過程中產(chǎn)生的尺寸誤差應(yīng)該是上述各種誤差的總和，即 z s c j a? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 式中 δ —— 塑件的成型誤差； δ z—— 模具成型零件制造誤差； δ s—— 塑料收縮率波動引起的誤差； δ c—— 模具成型零件的磨損引起的誤差； 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 18 δ j—— 模具成型零件配合間隙引起的誤差； δ a—— 模具裝配引起的誤差。模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低，尤其是對于小的塑件精度影響更大。 塑件成型后的收縮變化與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚，成型工藝條件，模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。 。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 14 第三章 模具中各系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道。壓板式安裝靈活而被廣泛采用，而螺釘式需模座上的孔和模板上的孔完全吻合，安裝比較麻煩，但對于大型模具的安裝，這種安裝安全可靠。定位圈的高度，對小型模具為 8mm～ 10mm，對大型模具為 10mm～ 15mm。中小型模具在定模板上設(shè)置定位圈，大型模具在動、定模座板上均設(shè)置定位圈。 校核公式如下： 0 100F F P A? ? ?分模 式中 0F —— 注射機的鎖模力。各種塑料的密度值參見表 21。 螺桿 式注塑機一般在公稱注射量 1000cm3 以下 。對塑化的基本要求是：在規(guī)定時間內(nèi)提供足夠的、合格的塑料熔體。易于進行涂裝、染色、電鍍等表面裝飾。通過選擇材料，改變收縮率，然后進行分型，自動形成型芯、型腔。最后利用 UG 軟件完成了整個模具的三維造型。 20xx 年，我國模具進出口之比為 ： 1，進出口相抵后的凈進口額達 億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。一副優(yōu)良的注射模具可以成型上百萬次。 所以本次設(shè)計是在傳統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，采用了 UG 軟件中的注塑模設(shè)計模塊，以此完成該注塑模具的設(shè)計。第四章介紹了基于 UG 的注塑模建模步驟，其中包括項目初始化、模具坐標系、工件、分型、模 架的加載、澆注系統(tǒng)的加載及其其余各系統(tǒng)的加載。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 III 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘 要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。 作 者 簽 名 ： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 II 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。最后完成了該模具的設(shè)計并生成了三維模型。 Mold Wizard（模具向?qū)В┦?UG 軟件中設(shè)計注塑模具的專業(yè)模塊，可方便快捷地完成注塑模具設(shè)計過程中的分型、型腔、型芯、滑塊、嵌件、推桿、鑲塊、電極，以及模具的模架、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。塑料成型工業(yè)是模具的一個重要分支。 考查國內(nèi)外模具工業(yè)的現(xiàn)狀及國民經(jīng)濟和現(xiàn)代工業(yè)品生產(chǎn)中模具的地位，引用模具 CAD 系統(tǒng)后，模具設(shè)計借助計算機完成傳統(tǒng)設(shè)計中各個環(huán)節(jié)的設(shè)計工作，大部分設(shè)計與制造信息由系統(tǒng)直接傳送，圖紙不再是設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造、生產(chǎn)過程中唯一依據(jù)，圖紙將被簡化，甚至最終消失。 通過分析制品的結(jié)構(gòu)和注塑成型工藝 , 采用 液壓系統(tǒng) 側(cè)向抽心 和澆注系統(tǒng)凝料的注射模具。再添加模架以及各個系統(tǒng)中的零件， 最后把 側(cè)向抽心 機構(gòu)的 液壓缸 裝配圖加上完成整個模具設(shè) 計的三維模型。廣泛應(yīng)用于機械、儀表、汽車、電子、電訊、家電、輕工、農(nóng)業(yè)及日常生活用品等領(lǐng)域。塑化量不足，則會導(dǎo)致型腔充不滿、腔內(nèi)壓力不足、塑料的保壓不足而出現(xiàn)塑件材質(zhì)疏松、收縮大、凹陷、孔洞等。 1—鎖模機構(gòu) 2—注射裝置 3—機身 圖 26 臥式注射機 注塑機的規(guī)格型號 注塑機的最大注射量 是指 注射柱塞或螺桿作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注出量。 ABS 的密度為 ～ ，聚苯乙烯的密度為 ～取 1 ? =, 2? =所以 2 1?? =1, 得 /VV?公 公 V 型 =2 = cm3 V=（ ～ ） V 公 ≥ V 型 V 公 ≥V 型 /(～ )= 247。 KN A分 —— 模內(nèi)所有塑料在水平分型面上的投影面積 cm2； P模 模 內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力 MPa）見表 24； F注塑機的注射壓 力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力（ KN） ； 0 1 0 0 3 4 . 3 2 1 8 0 2 1 0 2 5 9 3 . 0 8F F P A K N? ? ? ? ? ? ? ?分模 所以鎖模力校核合格。 ⑵ 模具主流道入口孔徑 D和球面凹坑半徑 SR與注塑機噴嘴的孔徑 d 和球面半徑 Sr 關(guān)系：如圖 27 所示。此外，對中小型模具一般只在定模座板上設(shè)置定位圈，對大型模具可在動、定模座板上同時設(shè)置定位圈。模具與注射機的安裝關(guān)系采用壓板式。 １ .本模具采用搭接式澆口，單腔直接連接主澆道。 本次設(shè)計的注塑模具的成型零部件有型腔、型腔鑲件 、螺紋型芯。 螺紋型芯是用來成型塑件上內(nèi)螺紋的活動鑲件。確定準確的收縮率是很困難的，由于工藝條件、塑料批號發(fā)生的變化會造成塑件收縮率的波動，其塑料收縮率波動誤差為 m a x m i n 0 . 8 0 . 3( ~ ) ( ) 1 0 0 % 0 . 2 52ssS S L? ?? ? ? ? 式中 s? —— 塑料收縮率波動誤差； Smax—— 塑料的最大收縮率； Smin—— 塑料的最小收縮率； 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 17 Ls—— 塑件的基本尺寸。一般成型零件工作尺寸制造誤差去塑件公差值的 1/3～ 1/4 或取 IT7～ 8 級作為制造公差。 成型零部件的強度與剛度計算 塑件模具是在一定溫度和一定壓力下工作的，模具型腔受到塑料熔體壓力的作用，必須具有足夠的剛度和強度。 型腔 壁厚的強度計算條件是型腔在各種受力形式下受到的最大應(yīng)力值不得超過模具材料的許用應(yīng)力，即 σmax≤〔 σ〕；型腔壁厚的剛度計算條件應(yīng)使型腔彈性變形的最大值不超過允許變形量，即 σmax≤〔 σ〕。 〔 σ〕＜ = 在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時的收青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 19 縮值，因此，型腔 的剛度要求主要是由不溢料和塑件精度來決定的。 同時，導(dǎo)向機構(gòu)可以引導(dǎo)動模按順序合模，防止型芯在合模過程中損壞；并能承受一定的側(cè)向力。在塑件脫模前先將活動型芯抽出，然后再脫模。 Mold Wizard介紹 使用 Mold W