【正文】 設計的重要環(huán)節(jié)。 模具澆注系統(tǒng)方案的確定 澆注系統(tǒng)設計原則 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴射出之后到達型腔之前在模具內流經(jīng)的通道。 圖 23 質量屬性 9 （ 2）厚度分析 塑料制品的壁厚對塑件成型質量的影響很大，壁厚過小成型時流動阻力大，制品難以充滿型腔，塑料制品壁厚的最小尺寸應滿足以下幾方面的要求：具有足夠的強度和剛度：脫模時能經(jīng)受脫模機構的沖擊與振動：裝配時能承受緊固力。 隨著塑料制品在機械、電子、農(nóng)業(yè)等領域的廣泛應用，我們對塑料模具的需求也隨之增加。我國模具設計與制造技術的發(fā)展經(jīng)歷了手工作坊制造階段、工業(yè)化生產(chǎn)階段和現(xiàn)代化生產(chǎn)階段。 研究內容、研究目的及意義 研究內容 隨著 CAD／ CAM／ CAE 技術的快速發(fā)展及市場對模具集成需求的日益增加，在模具企業(yè)推廣普及相關的 CAD、 CAE、 CAM 知識、提高其生產(chǎn)能力和市場競爭力是我國模具行業(yè)發(fā)展的必由之路。全塑型轎車／賽車的塑料和整車零部件成型工藝從 1995年起一直在孜孜不倦地研發(fā)。這些重要數(shù)據(jù)為產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供了非常重要的依據(jù)。塑料制品成型的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成型，世界塑料模具市場中塑料成型模具產(chǎn) 量中約半數(shù)是注塑模具。塑料制品成型的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成型，世界塑料模具市場中塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具，在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 在我國，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。 下面對 國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀進行簡單介紹。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。本課題介紹了注塑模具國內外發(fā)展現(xiàn)狀，說明了本課題的研究意義和內容 ,并且從平板電腦殼體模具情況出發(fā)，進行塑件成型工藝分析，模具的成型零部件、澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)，并進行了模架的選擇、注塑機的選擇、模具開模仿真，最后使用 Pro/NGINEER 軟件將三維圖轉換成平面 CAD 圖。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。 我國模具行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)和職工總數(shù)在世界上的排名已躍居第一，生產(chǎn)銷量排名世界第三。 注塑模具行業(yè)發(fā)展 模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母 ,所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)、快速擴張 ,被歐美等發(fā)達國家譽為“磁力工業(yè)”。 一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求模具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟的方向發(fā)展。外相比德國、日本汽車模具的制造工藝已標準化，制品精度高、制造周期短。國外對發(fā)出去的模具進行可靠性、穩(wěn)定性跟蹤。 5 一個國家的創(chuàng)新、研發(fā)能力體現(xiàn)了國家的綜合基礎實力。 意義：模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè) , 是“百業(yè)之母” ,是永不衰亡的行業(yè) , 模具工業(yè)的發(fā)展水平標志著一個國家工業(yè)水平及產(chǎn)品開發(fā)能力 [5]。伴隨著計算機技術的快速發(fā)展 , 數(shù)字化、信息化模具 CAD/CAE/CAM 技術和數(shù)控加工機床已普遍采用 , 模具產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段 [11]。 外殼上表面和側面有孔，但是不需要側抽芯，模具結構簡單。 （ 3） 拔模斜度分析 塑件在模塑成型過程中，塑料從熔融狀態(tài)轉變?yōu)楣腆w狀態(tài)，將會產(chǎn)生一定量的尺寸收縮，從而使塑件緊緊地包在模具型芯和型腔中凸起的部分上，為此必須考慮內外壁有足夠的拔模斜度 [14]。 普通流道的組成及作用 普通流道的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 澆注系統(tǒng)設計應有利于良好的排氣。 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有 IT8 以上的精度要求。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，它使塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，以得于迅速充滿型腔，同時還起封閉型腔防止熔體倒流的作用，并在成型后使?jié)部谀吓c塑件易于分離。潛伏澆口的進料口設在塑件內側時，脫模時，推桿將流道與塑件分別推出的同時，推桿切斷進料口，可實行注射機的全自動操作，但是，隧道斜也的加工較困難。有合模對中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。 不妨礙制品脫模和抽芯。 21 圖 216 凸模 圖 217 凹模 22 凹模和凸模結構設計 構成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱成型零部件。整體嵌入式凹模，單個型腔和型芯采用單獨加工（機械加工、冷擠壓、電加工等方法）的加工 [23]。 本設計采用的是整體嵌入式凹模和整體嵌入式型芯。注射成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料 — 熔融塑化 — 施壓注射 — 充模冷卻 — 啟模取件。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件。或 g）。 噴嘴尺寸 注射機頭為球面，其球面半徑與相應接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應。 底板厚度的計算 S= Eδpb39。如果型腔內因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡，另一方面氣體受壓力，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導致塑件局部碳化或（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設計型腔時必須考慮排氣問題。熔體在成型時釋放的熱量中約有 5%以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需冷卻水帶走，否則由于塑料熔體的反復注入將使模溫升高。 6. 冷卻水應盡量避免靠近塑件的熔接痕位置。 最后對在論文中所引用文獻的作者表示感謝。 8. 冷卻水道應避免與模具結構的其他部件發(fā)生干涉。因此模具的冷卻時間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。 注射模成型時的排氣方式通常以如下四種方式進行： 利用配合間隙排氣 在分型面上開設排氣槽排氣 利用排氣塞排氣 強制性排氣 通常在中小型模具中，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，其間隙為 ～ 。 故 S= Eδpb39。 注射機允許厚度 165﹤ H﹤ 406 符合要求。 注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。 塑件體積計算 按照前面提供的方法查詢塑件的質量屬性，得體積為 ，考慮到主流道的體積，用修正公式估算為 V1=kV== cm3. 33 注射機型號的 選擇 表 234 根據(jù)塑件的體積初步選定為 J54S200/400 螺桿式注射機 合模方式： 液壓 — 機械 標稱注射量 cm3: 200400 螺桿直徑 mm: 55 注射壓力 105Pa: 1090 注射行程 mm: 160 螺桿轉速 r/min: 16,28,48 注射方式 : 螺桿式 合模力 KN： 2540 最大成型面積 cm2 ： 645 模板最大行程 mm: 260 模具最大厚度 mm: 406 模具最小厚度 mm: 165 注射機參數(shù)校核 注射量的校核 注射機一個注射周期內所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的 80%以內。 32 注塑機操作項目：注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。 模具仿真和開模仿真 圖 228 用塑料顧問進行模具的流動模擬分析 （ 1）澆口位置分析 29 圖 229 澆口位置分析 圖 230 分析完畢后我們發(fā)現(xiàn)最佳澆口位置正是我們預先想要設置澆口的地方 30 （ 2）塑料流動分析 圖 231 如圖所示，發(fā)現(xiàn)工件顏色全部呈現(xiàn)綠色，說明填充狀況良好！ (3)冷卻質量分析 圖 232 如圖所示，發(fā)現(xiàn)在工件邊緣及澆口位置冷卻效果很差，中間蓋的冷卻效果不錯，我 31 們在之后的工作中注意邊緣及澆口位置的冷卻。這種結構加工效率高，裝拆方便，容易保證形狀和尺寸精度。因此，成型零件不僅要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，而且還要有合理的結構，較高強度、剛度及較好的耐磨性 [22]。 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。 圖 27 分型面 分型面設計原則 選擇分型面時，應考慮的基本原則： 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 當已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔 中脫出。而點澆口的進料口設在弄腔底部，排氣順暢，成 型好，點澆口拉斷后，僅在塑件上留下很小痕跡，不影響塑件的外觀質量。澆口的主要作用如下：熔體充模后，首先在澆口處凝固，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流；熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時會產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。 12 流道及澆口設計 主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。因此，設計澆注系統(tǒng)時，應注意與模具的排氣方式相適應，使塑件獲得良好的成型質量。 在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、內外在質量優(yōu)良的塑料制件。 圖 24 拔模斜度分析結果 10 通過上述分析，可以得出外殼的結構設計較為合理，壁厚均勻，拔模斜度適當，選用的材料成型工藝性好，可能進行注射工藝操作。 （ 1） 模型的質量屬性 外殼的材料為 ABS，其密度在 ，因此選取密度為 g/cm3[13]，在 Pro/ 軟件中對其分析如圖所示，得出外殼的的體積為 cm3曲面面積為 ,質量為 。模具生產(chǎn)技術水平的高低 , 已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志 , 因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 [12]。近年來 , 對模具技術的探索和研究取得了可喜的成績。這種強強