【正文】 4. 導(dǎo)出并修改模具裝配圖； 5. 對設(shè)計(jì)出的型腔和型芯進(jìn)行加工工藝分析，編制數(shù)控加工程序，填寫數(shù)控加工程序單； 6．撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。 (8) 充模仿真 利用【鑄模】→【鑄?！縿?chuàng)建來實(shí)現(xiàn)。用戶可以通過 NCCheck 對生成的刀具軌距進(jìn)行檢查，如果不符合要求，則可以對 NC 數(shù)控工序進(jìn)行修改；如果刀具符合要求；則可以使用 NCPost 對其進(jìn)行后處理，以便生成數(shù)控加工代碼，為數(shù)控機(jī)床提供加工數(shù)據(jù)。 如圖 15 15 154 所示，點(diǎn)擊 可去掉刀具路徑。然后選中輪廓線，點(diǎn)擊刀具路徑 — 曲面粗加工 — 粗加工平行銑削選擇輪廓 線，依次選擇刀具，道具路徑，曲面加工參數(shù)，粗加工平行銑削參數(shù)中的切削深度，間隙設(shè)定，高級(jí)設(shè)置進(jìn)行設(shè)置。 B畫出毛坯 點(diǎn)擊實(shí)體 — 擠出實(shí)體 — 創(chuàng)建主體，系統(tǒng)彈出串聯(lián)對話框然后點(diǎn)擊要串聯(lián)的圖形，然后點(diǎn)擊“確”系統(tǒng)彈出擠出實(shí)體的設(shè)置對話框，然后輸入擠出實(shí)體的距離為 26，擠出方向向上，如圖 125 所示，然后單擊確認(rèn)。 B確定定位方案 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則以工件下表面和工件一側(cè)面進(jìn)行定位，采用合適墊鐵和虎鉗固定鉗口保證定位。 第 17 頁 共 42 頁 模具工作原理介紹 模具裝配圖如圖 18 所示，其工作原理如下 : 當(dāng)模具處于閉合狀態(tài)時(shí) ,注塑機(jī)噴嘴將熔融塑料注射到模具型腔約 100%時(shí)停止注射 ,熔體 充滿整個(gè)模具型腔 ,并且在保壓冷卻階段對塑料進(jìn)行保壓。在此，導(dǎo)柱，頂桿，復(fù)位桿均采用 65Mn 號(hào)鋼，型芯采用 P20 號(hào)鋼。 ④ 冷卻水道的距離應(yīng)適當(dāng)。 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)如圖 15 所示： 圖 15 復(fù)位桿 整體頂出結(jié)構(gòu)如圖 16 所示： 圖 16 整體頂出結(jié)構(gòu) 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本模具設(shè)計(jì)采用油缸驅(qū)動(dòng)側(cè)抽芯。 ③ 頂桿的位置應(yīng)布局均勻合理。 (6) 導(dǎo)柱有效長度上的滑動(dòng)部分必須制作油槽，以促進(jìn)潤滑和積存灰垢。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 導(dǎo)柱應(yīng)合理分布在模具邊緣空間位置，其中心至模具型腔應(yīng)有足夠的距離，以保證更好地起到定位導(dǎo)向作用，以便凸，凹模加工容易。開模的時(shí)候，油缸驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯分型。對大型模具來講，型腔空間大，需要的塑料原料多，型腔內(nèi)形成的氣體就更多，因此應(yīng)設(shè)計(jì)全面排氣系統(tǒng)。 (2) 主流道襯套一般用 T8A，并進(jìn)行淬火處理，澆口套的硬度應(yīng)低于注塑機(jī)噴嘴的硬度。 (6)分型面應(yīng)該有利于排氣。本設(shè)計(jì)中考慮到該塑件的投影為細(xì)長的形狀，為了經(jīng)濟(jì)性，采用一模兩腔。 注射成型 ABS 注射成型的螺桿以單頭、等距、漸變、全螺紋、帶止回環(huán)為宜，螺桿長徑比為 20，壓縮比為 ～ ，避免采用自鎖式噴嘴，以免降低注射流程或引起物料變色。為了提高塑料的熱穩(wěn)定性，通常在塑料中加入熱穩(wěn)定劑，以便使加工溫度區(qū)間變寬，延長允許停留時(shí)間。 ABS 熔體屬于假塑性流體，表現(xiàn)出“剪切變稀 ”的流變特性，可通過調(diào)整剪切速率來改變?nèi)垠w粘度。 ABS 的脆化溫度為 7℃，通常在 40℃時(shí)仍有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。 ② 塑件的外觀要求光潔、無裂紋、無銀絲、無氣泡、無雜質(zhì)、無凹痕、無頂白，并且要求有較高的力學(xué)強(qiáng)度和較好的電介性能 。模具的三維設(shè)計(jì)直觀再現(xiàn)了未來 加工出的模具本體，設(shè)計(jì)資料可以直接用于加工，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM 一體化和少、無圖樣加工。在材料的加工工業(yè)中廣泛使用模具， 75%以上的金屬制品（含半成品）， 95%以上的塑料制品是通過模具來成型的。 i 摘要 本文首先介紹了模具工業(yè)的地位、發(fā)展及 CAD/CAE/CAM 在模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵作用。在洗衣機(jī)、照相機(jī)、電視、電話等電器、儀器儀表、通信工業(yè)中，約有 90%以上的零件需要用模具進(jìn)行生產(chǎn)。 本次設(shè)計(jì)的目的在于利用 Proe 和 AutoCAD 軟件完成塑件的繪制，塑件的模具設(shè)計(jì)，和模具成型零件的模擬加工來達(dá)到掌握 CAD/CAM 技術(shù)。 ③ 本塑件設(shè)計(jì)模具的難點(diǎn)在于曲面計(jì)算復(fù)雜，里面結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，及側(cè)面的不規(guī)則的鋸齒形狀會(huì)給分型造成難度。 ABS 制品的使用溫度為 4～ 100℃。 ABS 熔體粘度適中，其流動(dòng)性比聚酰胺稍差，比聚碳酸酯要好，熔體的冷卻固化速度較快。 ABS 的熱穩(wěn)定性較差，應(yīng)盡量減少停留時(shí)間，同時(shí)加工后應(yīng)清理料筒。注射溫度應(yīng)較低，以防止發(fā)生分解或?qū)αW(xué)性能帶來不利的影響。形式如圖 3 所示 圖 3 型腔形式 分型面設(shè)計(jì) 分型面的選擇很重要，它對塑件的質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。 第 8 頁 共 42 頁 本設(shè)計(jì)中制品側(cè)向的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，先做側(cè)型芯的分型面，再做主分型面可以降低分型的難度。 (3) 澆口套與注塑機(jī)噴嘴頭的接觸面必須吻合。考慮到制品的側(cè)抽比較大，鑲塊很多，所以沒有另外開設(shè)排氣槽。 第 11 頁 共 42 頁 圖 9 型腔二維圖 圖 10 型芯實(shí)體圖 成型零件工作尺寸的計(jì)算 參照課本內(nèi)容添加 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)模與定模或上模與下模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的重要零件。對大型模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則如下： (1) 導(dǎo)柱（或?qū)祝?yīng)布置在距離型腔較遠(yuǎn)的四周處，并保證導(dǎo)套 邊緣有足夠的強(qiáng)度和剛度。 (7) 導(dǎo)柱與導(dǎo)套有一定的配合公差。 ④ 在確保塑件頂出的前提下，頂桿的數(shù)量應(yīng)盡可能少，以簡化模具結(jié)構(gòu)，減少頂出對塑件的表面的影響。油缸選用 Φ 30 MOBFA 型，布局如圖 17 所示。 ⑤ 澆注部位由于經(jīng)常接觸注塑機(jī)噴嘴，而熔料首先從澆口注入，所以澆口部位是模具上溫度最高的部位。 相關(guān)參數(shù)的校核 注射壓力校核 第 16 頁 共 42 頁 根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)手冊》提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)， ABS 樹脂容體流動(dòng)性能一般，壁薄且尺寸大精度要求高，注射壓力在 70～ 90Mpa 范圍內(nèi)。當(dāng)塑料冷卻完畢 ,油缸驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯側(cè)向分型，然后 注射機(jī)頂出機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作 ,帶動(dòng)模具的頂出系統(tǒng)將制件頂出。 C孔加工方案的選擇 孔加工前，為便于鉆頭引正，先用中心鉆加工中心孔然后再鉆孔。 第 20 頁 共 42 頁 圖 125 確定毛坯 點(diǎn)擊機(jī)床類型 — 默認(rèn)，點(diǎn)擊屬性 — 材料設(shè)置，系統(tǒng)彈出機(jī)器群組屬性對話框，點(diǎn)擊實(shí)體 選擇毛坯如圖 126 所示： 銑平面 點(diǎn)擊刀具路徑，選擇平面銑，點(diǎn)擊確認(rèn)，系統(tǒng)彈出串聯(lián)選項(xiàng)，點(diǎn)擊毛坯底面，點(diǎn)擊確認(rèn)。如圖 13 13 13 13 136 所示： 第 21 頁 共 42 頁 圖 126 圖 127 第 22 頁 共 42 頁 圖 28 圖 129 倒角的加工 第 23 頁 共 42 頁 點(diǎn)擊刀具路徑 — 曲面粗加工 — 曲面粗加工等高外形加工，分別設(shè)置刀具路徑參數(shù)，曲面加工參數(shù)，等高外形粗加工參數(shù)中的切削深度，間隙設(shè)定，高級(jí)設(shè)置的參數(shù)。 第 31 頁 共 42 頁 圖 146 圖 147 圖 148 第 32 頁 共 42 頁 圖 149 圖 150 第 33 頁 共 42 頁 圖 151 圖 152 第 34 頁 共 42 頁 圖 153 圖 154 % O0000(云言言 5) (DATE=DDMMYY 260511 TIME=HH:MM 11:01) (MCX FILE D:\我的文檔 \桌面 \云言言 ) (NC FILE D:\我的文檔 \桌面 \云言言 ) (MATERIAL ALUMINUM MM 2024) ( T7 | | H7 ) ( T20 | | H20 ) ( T24 | | H24 ) ( T25 | | H25 ) ( T26 | | H26 ) ( T27 | | H27 ) ( T28 | | H28 ) 第 35 頁 共 42 頁 ( T29 | | H29 ) ( T2 | | H2 ) ( T19 | | H19 ) ( T1 | | H1 ) ( T6 | | H6 ) ( T12 | | H12 ) ( T14 | | H14 ) ( T17 | | H17 ) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T7 M6 N106 G0 G90 G54 A0. S0 M5 N108 G43 H7 Z51. N110 Z31. N112 G1 Z23. F0. N114 N116 N118 N120 G2 ?? 5CAD、 Pro/E、 MasterCAM 在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 Pro/E Wildfire 是一個(gè)大型軟件包，它支持并行工作和協(xié)同工作，是一個(gè)運(yùn)用廣泛，功能強(qiáng)大的 CAD/CAE/CAM 工程設(shè)計(jì)軟件，它將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工的過程集成在一起，并且能夠?qū)崿F(xiàn)所有用戶同時(shí)參與同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。 此外 Pro/E Wildfire 還有電路設(shè)計(jì)模塊，曲面設(shè)計(jì)模塊，特征模塊，鈑金設(shè)計(jì)模塊和NC 仿真模塊。 (9) 開模仿真 利用【模具進(jìn)料孔】→【定義間距】來實(shí)現(xiàn) (10) 利用 EMX 創(chuàng)建模具基礎(chǔ)零件 ①新建一個(gè) EMX 組建，導(dǎo)入模具型腔組建。 二、技術(shù)要點(diǎn) 塑件造型； 模具說明書； CAM編程。 2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)所有文件的電子文檔，要求總文件夾以姓名的漢語拼音及學(xué)號(hào) 命名，各項(xiàng)內(nèi)容分別設(shè)置子文件夾，設(shè)計(jì)完成后統(tǒng)一上交。 ③ 定義模架組建，載入標(biāo)準(zhǔn)模架，自定義相關(guān)參數(shù)。 ② 在類型中選擇【制造】，在子類型中選擇模具【型腔】，并取消【使用缺 省模版】缺省模版 ③ 在新文件的模版中選擇單擊【確定】，進(jìn)入模具設(shè)計(jì)環(huán)境。同時(shí)生成的裝配模型包含的零件數(shù)目沒有限制，因此可用來構(gòu)造和管理大型復(fù)雜的 模型，并且裝配模型以按不同的詳細(xì)程度來表示，從而使用戶可以對某些特定的部件或子裝配體進(jìn)行研究而能夠保證整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖不變。系統(tǒng)彈出 2D 刀具路徑 螺旋式對話框，在對話框內(nèi)右擊鼠標(biāo)，選擇創(chuàng)建新刀具，選擇鉆孔，系統(tǒng)彈出定義刀具，對刀具進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊確認(rèn)，加工效果如圖 14 14 14 14 14 147 所示。如圖 12 12 129 所示，點(diǎn)擊 可去掉刀具路徑。對于精度較高，粗糙度 Ra 值較小的表面，一般不能一次加工 到規(guī)定的尺寸，而要?jiǎng)澐旨庸るA段逐步進(jìn)行。 此時(shí)模具在注射機(jī)帶動(dòng)下又處于合模狀態(tài) ,準(zhǔn)備下一個(gè)成型循環(huán)。 鎖模力校核 F0≥ F =P 模 遵循模具的標(biāo)準(zhǔn)化可以使設(shè)計(jì)規(guī)范化并且使設(shè)計(jì)人員擺脫重復(fù)的一般性設(shè)計(jì)，提高了生產(chǎn)效率。 ② 制造生產(chǎn)成本最低的產(chǎn)品。 ⑥ 頂桿的材料多為 T8A,T10A,頂桿頭部脆硬 HRc5055。熱處理方法為，淬火處理，硬度達(dá)到HRC56～ 60。公差配合應(yīng)符合間隙配合公差要求。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用 (1) 定位作用，為避免模具在裝配時(shí)，因方向搞錯(cuò)而損壞成型零件，并在模具閉合后，使型腔在工作過程中能保持正確的形狀和位置，確保塑件壁厚的均勻性。 成型零件的設(shè)計(jì) 直接與塑料接觸確定塑件形狀的零件稱為成型零件，包括凹模和凸模（或型芯）。 定位環(huán)的設(shè)計(jì)需要與主流道 配合，定位環(huán)外徑 D1 與注射模上固定孔是間隙配合，在端面用螺釘將定位環(huán)壓在模體內(nèi)。它由一個(gè)主流道及四個(gè)分流道組成，塑件通過主流道進(jìn)入分流道 再由分流道通過側(cè)澆口進(jìn)入型腔。 (1) 分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處，有利于脫模。成型溫度在 200～260℃，為了改善制品外觀，避免合模線和陷坑等不良現(xiàn)象，減少制品變形，模具溫度為70℃。其吸水性大于聚苯乙烯，僅次于聚酰胺。 ABS 的熱穩(wěn)定性較差，受熱至 260℃以上開始分解，產(chǎn)生有毒揮發(fā)性物質(zhì)，通常 ABS 的成型溫度控制在 250℃ 以下。 化學(xué)性能 ABS 耐化學(xué)藥品性能較好，由于其分子結(jié)構(gòu)中有腈基的存在，使他幾乎不受稀酸稀堿及鹽類的影響，但能溶于酮、醛、酯和氯代烴中；不溶于乙醇等大部分醇類，但在甲醇中長期接觸會(huì)溶脹。 表 1 ABS 的性能 性能 密度 /（ g/cm3） 拉伸強(qiáng)度/MPa 伸長率（ %） 彎曲強(qiáng)度/MPa 彎曲彈性模量/GPa 懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度（ 23℃）/(J/m) 洛氏硬度（ R） 熱變形溫度 （ MPa）/℃ 線膨脹系數(shù) /(105/℃ ) 通用型 ～ 33～52 10～20 68～87 ～ 105～215 100～110 87～ 96 ～ 第 5 頁 共 42 頁 力學(xué)性能 不同級(jí)別的 ABS 拉伸強(qiáng)度差異較大，一般為 33~52MPa。 圖 1 制品實(shí)體模型 第 4 頁 共 42 頁 圖 2 制品圖 塑料制品的設(shè)計(jì)在塑件的生產(chǎn)中起著重要的作用，既要滿足其使用功能，還要降低模具結(jié)