【正文】 控加工中的應(yīng)用 [J] .模具制造， 2020，（ 7）： 6163. [3]曹德權(quán)，唐定勇 .Pro/ENGINEER Wildfire 中文曲面與逆向工程設(shè)計 .北京：電子工業(yè)出版社， 202010. [4]王樹勛，蘇樹珊 .模具實用技術(shù)設(shè)計綜合手冊 .廣州：華南理工大學(xué)出版社， 20206 [5]陳靜媛 . 模具行業(yè)設(shè)計制造現(xiàn)狀與趨勢 [J].機(jī)械設(shè)計與制造， 2020（ 02）：174175. [5]洪慎章 . 現(xiàn)代模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J] . 航空制造技術(shù)， 2020，（ 6）： 13. [6]何博 .Pro/ENGINEER Wildfire 實用速成教程 .北京：中國電力出版社， 20204. [7]黃毅宏 .模具制造工藝 [Ｍ ].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1995． [8]宜凱得科技，張祥杰，黃圣杰 .Pro/ENGINEER Wildfire 模具設(shè)計 .北京：中國鐵道出版社， 20206. [9]許越樾 .實用模具設(shè)計與制造手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 202010. [10]陳孝康，陳炎嗣，周興隆 .實用模具技術(shù)手冊 .北京：中國輕工業(yè)出版社， 20201. [11]林清安 .Pro/ENGINNER 模具設(shè)計 .北京：電子工業(yè)出版社， 20204. [12]申開智 .塑料成型模具 .北京：中國輕工業(yè)出版社， 20209. [13]李云程 .模具制造工藝學(xué) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 202010. 26 致 謝 本人在這次畢業(yè)設(shè)計中，充分利用這四年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識和平時自學(xué)的軟件應(yīng)用，特別是在工程領(lǐng)域分析問題，解決問題的方法。 P20鋼在傳統(tǒng)的應(yīng)用中廣大被使用，但是，由于薄壁注射的壓力不斷的增大，模具也必須做得更堅 固。 多種材料模和它的問題及問題的解決是復(fù)雜的題目，不能在簡短的文章里徹底探討清楚，接下來說明相關(guān)變量的范圍，以及對一些比較重要 30 的問題作簡單的介紹。 質(zhì)量影響元素 為了防止任一材料的沒填充和裝得太多（和飛邊），機(jī)器的從注射到 31 注射的準(zhǔn)確性明顯的是一個關(guān)鍵的因素。因為它的 復(fù)雜性，所以如果當(dāng)事情出錯時，也只有懂得程序的人才被允許去糾正。 添加劑和色素也會影響結(jié)合。 注射模具避免在復(fù)合材料上的缺陷 兩鐘或更多材料的注射模需要一個兩個澆口澆鑄方式或同時技術(shù)。 薄壁模具的好處之一是當(dāng)壁厚減少時，需要冷卻的材料也相應(yīng)的減少。能夠?qū)δ＞咴O(shè)計中出現(xiàn)的問題予以解決，正確選取了型腔數(shù)、模具結(jié)構(gòu)尺寸。根據(jù)對工件的加工的初步分析在毛坯的初 17 次裝夾后可以完成加工，故選用毛坯的初始輪廓面為裝夾基準(zhǔn)。 C．在定模鑲件上也設(shè)計了兩個氣動頂出閥，以免塑件留在型腔內(nèi)。在用以成型的定模鑲件上，采用環(huán)型水道冷卻，水流的進(jìn)出口設(shè)計在定模固定板上，鑲件與定模固定板之間由橡膠密封圈密封。它與注射機(jī)噴嘴在同一直線上。根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，確定采用直接澆口。 熱塑性塑料注射機(jī)型號： XS— ZY— 500 具體參數(shù)如下表： 表 31 注塑機(jī)參數(shù) 型號 XS— ZY— 500 螺桿（柱塞）直徑／ mm 65 注射容量 / cm3 665 注射壓力 /( 105Pa) 104 鎖模力 /(kN) 3500 最大注射面積 / cm2 1000 模具厚度 最大 /mm 450 最小 /mm 450 模板行程 /mm 300 噴嘴 孔直徑 /mm 6 球半徑 /mm 18 8 定位孔直徑 /mm 100 注射時間 s 動，定模固定板尺寸 mm ? 630 以機(jī)床的注塑能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注射量的 80%。要正確的繪制出該塑件的造型圖必須熟練掌握 Pro／ E 的繪圖命令。此模具在三個角上為導(dǎo)柱空出位置，結(jié)構(gòu)合理。由于所成型的制品形狀簡單且?guī)?何尺寸較大 ,因此可采用冷卻水道圍繞型腔、定模鑲件、型芯主體的冷卻方式。同時塑料注射模具的設(shè)計制 造和加工精度，均比其它各類塑料模具難度要大一些。 模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的市場前景。課題來源于鹽城市羽佳塑料制品廠。測繪好后使用 Pro/E 進(jìn)行三維造型。由于條件限制所以采用多次取斷面進(jìn)行測量的辦法。對于這種大型薄壁塑件模具，設(shè)計之前對塑件圖紙進(jìn)行分析，認(rèn)為在生產(chǎn)過程中可能會產(chǎn)生下列問題 : A．由于腔深、型芯長 ,可能會因型腔、型芯不同心而造成塑件壁厚薄不均 ,從而造成成型困難 ,廢品率高。 澆口結(jié)構(gòu)形式的選擇 澆口結(jié)構(gòu)形式很多，常用的主要有直接澆口 、點澆口 、側(cè)澆口三種。 初步確定了分型面后，用 Pro／ E軟件建立分型面。冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理地設(shè)置通水冷卻水路，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。 注射模具的頂出系統(tǒng)是制品的脫模裝置。 圖 36 型芯上鑲件 14 圖 37 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 確定各模板尺寸 模板各部分結(jié)構(gòu)尺寸如表 34所示： 表 34 模板各部分主要結(jié)構(gòu)尺寸 1 定模固定板 長 寬 厚 ? 630mm 40mm 2 定模鑲件 長 寬 厚 ? 246mm 65mm 3 型芯上鑲件 長 寬 厚 ? 210mm 68mm 4 型芯主體 長 寬 厚 ? 410mm 560mm 5 型腔 長 寬 厚 ? 410mm 560mm 6 動模固定板 長 寬 厚 ? 630mm 40mm 根據(jù)上述的設(shè)計，最后設(shè)計出的模具的總裝圖 如下： 15 圖 38 模具三維總裝圖 圖 39 模具三維爆炸圖 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式 對于極為簡單的形狀可以采用整體式的凸模或凹模外，往往采用拼鑲方法組合成凸?；虬寄?。 單擊屏幕左側(cè)的編程向?qū)l 中的“刀具”按鈕，進(jìn)入新建刀具功能，屏幕上會出現(xiàn)“刀具和卡頭”對話框，在對話框中單擊“新建刀具”按鈕，如圖所示 圖 41 刀具的選擇 單擊屏幕左側(cè)的編程向?qū)l中的“新建刀具軌跡”按鈕進(jìn)入刀具新建軌跡功能，屏幕上會彈出“創(chuàng)建刀具軌跡對話框” 窗口內(nèi)定義新建的刀路軌跡的名稱與坐標(biāo)系 18 及安全平面高度。 27 附錄：外文翻譯 薄壁模具成功的秘密 要求生產(chǎn)一種小的輕的零件 ,就要我們尋找一個能夠注出薄壁工件的注塑模具 .現(xiàn)在 ,” 薄壁 ” 在微電子方面通常定義為少于 1m壁厚 .在大的自動化方面 ,” 薄 ” 可能意味是 2mm左右 .無論怎么樣 ,越薄壁的地方 ,在生產(chǎn)過程中要求的變化就越多 :更高的壓力和速度 ,更短的冷卻時間 ,和改注射的方法和工作排列的方式 .這些過程的改變在模具 ,機(jī)構(gòu)和零件設(shè)計中要引起一系列的思考 機(jī)械方面的思考 : 標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)都能夠應(yīng)用于大多數(shù)的薄壁注射 .新標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)的容量遠(yuǎn)超過了十幾年前的機(jī)器 .先進(jìn)的材料和技術(shù) ,高超過的設(shè)計水平大大的增加了薄壁零件對標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)的要求 . 但是當(dāng)薄壁不斷的收縮 ,要求有更大的高速帶來的特殊壓 力 .例如微電子零件的壁厚少于 1m,填充時間要少于 30000psi是不罕見的 .為薄壁注射而設(shè)計的水力機(jī)械通常儲蓄的能量既用于注射又用于夾緊循環(huán) .純電的和水電混合的機(jī)械的出現(xiàn)往往能夠提供更高的速度和更大的壓力 . 為了抵抗高壓 ,在注射范圍內(nèi) ,夾緊里應(yīng)該是在 57噸每平方英寸 .另外 ,連接桿到壓盤有助于減少彎曲 ,當(dāng)墻壁厚度減少 ,注射壓力上升 .薄壁注射機(jī)的連接桿到壓盤厚度的距離通常是 2:1,或者是更低的比率 .而且 ,隨著壁厚的變薄 ,注射速度的閉環(huán)的控制 ,轉(zhuǎn)移壓力和其他的過程變量能 28 在高速度和壓力擁包的 情況下幫助控制充滿型腔 . 當(dāng)它開始注射容量時，大量的塑料裝入型腔太多了。實際上，薄壁的注塑的方法是經(jīng)常用于省錢途徑之一。引起“流涎”現(xiàn)象。例如，它有助于增加那些有通過用 undercuts或相似設(shè)計獲得 的機(jī)械結(jié)合的材料之間的熱化結(jié)合。 模具的溫度是另一個重要因素。甚至當(dāng)用相容材料時兩次注射之間延長的時間相對要長，并且地一槍可能會太冷。 這里是一些薄壁的工具設(shè)計上的技巧： 1. 對于主要薄壁工作的應(yīng)用，一般用硬度大于鋼 p20的材料，尤其是要求有大的磨損和腐蝕 的時候。在薄壁注射的應(yīng)用中經(jīng)常能見到的大大地減少的總循環(huán)周期時間可以使把最小注射量降低到型腔容量的20%~30%成為可能，但是 ，只有在徹底了解零件因材料變化而引起的其特性的變化的情況下才能實現(xiàn)。如圖所示 圖 43 程序的創(chuàng)建 19 工藝 在上圖對話框中，主選項選擇 軸加工，子選項中選擇素材環(huán)切 刀具確定后，會切換到加工對象功能下。由于型芯在注塑時需要承受一定的壓力和溫度，故該零件需要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性和韌性。 A．由于本模具若采用常規(guī)的機(jī)械頂出機(jī)構(gòu)，將會大大增加模具高度，無法與機(jī)床的裝模高度，最大行程匹配，因此設(shè)計了氣動頂出裝 置。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計對塑料質(zhì)量及成型效率直接有關(guān)，尤其在高速、自動成型時更應(yīng)注意。 b． 設(shè)置收縮率，在菜單管理器中選取【收縮】 —— 【按尺寸】 —— 【設(shè)置 /復(fù)位】 —— 【所有尺寸】輸入 ABS的平均收縮率 ，單擊完成。 側(cè)澆口的 澆口可隨意選擇進(jìn)料位置，澆口的寬度及深度在試模后可加深、加寬便于修正，但流程長，易產(chǎn)生氣泡，影響塑件質(zhì)量。 B．該模具僅型腔、型芯裝配后尺寸約為 ? 560X413mm,屬于大型模具，因此必須有良好的冷卻系統(tǒng)，以保證塑件不變形，提高生產(chǎn)率。測繪過程中必須把被測物體放在工作平面上，采用多次測量求平均值，正確地讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)備的注射量、鎖模力等方面進(jìn)行考慮，還有塑件的精度等級確定采用一模一腔。 在設(shè)計過程中要解決 水桶制品測繪、模具設(shè)計、在模具設(shè)計時對分型面的選擇、澆口形式與位置的確定、型腔的安排、型腔和型芯冷卻水道的設(shè)置、工藝分析及加工仿真等問題。注塑模具的結(jié)構(gòu)是由塑件結(jié)構(gòu)和注塑機(jī)的形式?jīng)Q定的。 注射成型是塑料制品的主要成型方法 ,約半數(shù)以上的塑料制品是通過注射成型的。本模具設(shè)計采用直接澆口。根據(jù)所選用的模具結(jié)構(gòu)形式，確定其定模、動模結(jié)構(gòu)。首先打開三維軟件 Pro／ E，進(jìn)入零件設(shè)計界面，點擊草繪拉伸命令，然后在豎直面內(nèi)畫水桶的中間截面的斷面圖，點擊 旋轉(zhuǎn)命令 繪制三維圖形，由于該塑件大都是曲面都是圓滑過渡所以在三維造型中要使用倒圓角 命令。 由于模具尺寸較大 ,設(shè)計時動、定模以導(dǎo)柱定位 ,以確保型芯、型腔的同軸度。 9 澆口尺寸的確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的 3%～ 9%，截面形狀多為矩形（寬度與厚度的比為 3： 1）或圓形。 d． 設(shè)計分型面，利用 菜單管理器中【分型面】的子選項進(jìn)行分型面的 創(chuàng)建和修改。采用多段冷卻及多處獨立冷卻系統(tǒng) 。 B．由于冷卻系統(tǒng)及氣動頂出的需要，型芯設(shè)計成上下兩段。 C. 零件材料： 由于大批量生產(chǎn)及型腔結(jié)構(gòu)簡單，成型零件的材料選用模具鋼 45。最后實現(xiàn)型腔的仿真加工。更快的折射速度和更高的注射壓力把溶解的熱塑性的材料在一個足夠 的速度下注入狹窄的型腔以避免其凝固。 3. 型腔孔的型心能有助于減少型心在轉(zhuǎn)換時的破損。一些材料往往很自然比其它材料粘 貼的更好。 為了獲得好的多種材料塑件成型，操作者必須有很好的訓(xùn)練。有注射速度閉環(huán)控制的注射機(jī)是最好的選擇。第一材料的過分冷卻往往使熔合變?nèi)?。（另外，如果可能，你也可以選用模具的材料這 可以使在高速度注入型腔的時候，不會加快模具的磨損。在使用過程中 對這些應(yīng)用軟