【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m非淬火鋼模具壽命 1060萬次 10~30萬次淬火鋼模具壽命 160~300萬次 50~100萬次熱流道模具使用率 80%以上 總體不足10%標(biāo)準(zhǔn)化程度 70~80% 小于30%中型塑料模生產(chǎn)周期 一個(gè)月左右 2~4個(gè)月 注塑模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與輔助制造隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，注射模傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)與制造已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的形式。近20年的實(shí)踐表明，縮短模具設(shè)計(jì)和制造時(shí)間，提高塑料制件精度與性能的正確途徑之一是采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、輔助工程(CAE)和輔助制造(CAM)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是塑料流變學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、幾何造型和數(shù)控加工的突飛猛進(jìn)為注射模設(shè)計(jì)與制造采用高技術(shù)創(chuàng)造了條件。20世紀(jì)80年代以來，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室研究階段進(jìn)入了實(shí)用化階段，并在生產(chǎn)中取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展和推廣被公認(rèn)為CAD技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用的一個(gè)典范。陜西理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)4 Pro/ENGINEER 簡(jiǎn)介本課題采用美國(guó)PTC 公司所推出的大型三維CAD/CAM軟件Pro/ENGINEER進(jìn)行具體實(shí)體零件以及模具的設(shè)計(jì)。Pro/ENGINEER是一套由設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是CAD/CAM領(lǐng)域最具有代表性的產(chǎn)品。Pro/ENGINEER系統(tǒng)的具體代表性如下。1．參數(shù)化建模工程設(shè)計(jì)人員可以隨意勾畫草圖，通過修改相應(yīng)的參數(shù)輕易改變模型。這一功能特性為工程設(shè)計(jì)人員提供了設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)易和靈活。例如，要畫一個(gè)長(zhǎng)方形，設(shè)計(jì)人員可以在繪圖區(qū)畫出一個(gè)長(zhǎng)方形，然后通過修改長(zhǎng)和寬的尺寸來精確控制其尺寸。2. 基于特征建模Pro/ENGINEER是采用基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)。特征是Pro/ENGINEER中構(gòu)成零件的基本單元，設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的功能去生成模型，如腔、殼、倒角以及圓角等等，在需要的時(shí)候直接修改相應(yīng)的特征即可。3. 單一數(shù)據(jù)庫(kù)所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。Pro/ENGINEER建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生變動(dòng)，可以反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦修改了零件的某個(gè)特征，也會(huì)反應(yīng)在裝配、工程圖等環(huán)節(jié)，這就給繪圖設(shè)計(jì)帶來了極大的便利，減少了很多重復(fù)性的工作 [4]。 簡(jiǎn)介在繪制本課題的模架圖時(shí)，運(yùn)用到了 軟件。EMX(EXPERT MOLDBASE EXTENSION)，模具專家系統(tǒng)擴(kuò)展。是 PRO/E 軟件的模具設(shè)計(jì)外掛，同樣也是 PTC 公司的產(chǎn)品。EMX 可以使設(shè)計(jì)師直接調(diào)用公司的模架，節(jié)省模具設(shè)計(jì)開發(fā)周期，節(jié)約成本，減少工作量。EMX 特點(diǎn)之一：快速選型及修改下列內(nèi)容（1） 模架及配件。陜西理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)5（2） 選取頂針規(guī)格，自動(dòng)切出相應(yīng)的孔位及沉孔。（3） 按預(yù)先定義的曲線輕易設(shè)計(jì)運(yùn)水孔，安裝水喉水堵。（4） 系統(tǒng)預(yù)設(shè) BOM 及零件圖。EMX 特點(diǎn)之二：(1)完整的滑塊結(jié)構(gòu)，包含螺絲，銷釘及自動(dòng)切槽。 (2)完整的開模機(jī)構(gòu)，包含螺絲，銷釘及自動(dòng)切槽。(3)完整的斜頂結(jié)構(gòu)，包含螺絲，銷釘及自動(dòng)切槽。(4)模擬開模過程。(5)平面圖的孔表功能。EMX 特點(diǎn)之三：自動(dòng)化配置(1)預(yù)設(shè)所有標(biāo)準(zhǔn)件的名稱。(2)預(yù)設(shè)各類零件的參數(shù)及參數(shù)值。 (3)螺栓，銷釘自動(dòng)安裝。(4)各類零件自動(dòng)產(chǎn)生并歸于相應(yīng)圖層。(5)各類簡(jiǎn)化表達(dá)。 (6)預(yù)設(shè)所有的螺栓，銷釘及頂針的孔位間隙。 研究?jī)?nèi)容近年來，電腦、移動(dòng)電話和電腦配件等 3C 產(chǎn)品更新?lián)Q代速度非?？?，人們對(duì)這些產(chǎn)品的需求正快速增長(zhǎng)。人們對(duì)于電腦以及其配件的選擇，除了看重其硬件配置以外，比較注重的就是外觀，可以說鼠標(biāo)等電腦配件的更新?lián)Q代主要集中表現(xiàn)在其制品外形上。鑒于此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇了鼠標(biāo)上蓋注塑模具設(shè)計(jì)，力求通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)全面了解鼠標(biāo)零件的模具設(shè)計(jì)和注塑工藝等方面知識(shí)。本論文詳細(xì)介紹了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)全過程，以豐富的圖片表達(dá)手段詳細(xì)介紹了鼠標(biāo)注塑模具。 研究目的及意義電器產(chǎn)品是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚纳钣闷?，人們?duì)電器產(chǎn)品的要求從實(shí)用性、可靠性己經(jīng)提高到對(duì)舒適性、美觀性、安全性、實(shí)用經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，從而對(duì)電器產(chǎn)品也提出了許多新的要求。對(duì)電器產(chǎn)品的這種不斷提出的新要求，促使陜西理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)6電器產(chǎn)品的外形不斷的改進(jìn)，外形零件的生產(chǎn)技術(shù)也不斷得到新的發(fā)展，使電器產(chǎn)品外殼零件成形技術(shù)在成形領(lǐng)域中占有越來越重要的地位。目前，電器產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)及加工技術(shù)日益受到了國(guó)內(nèi)外的高度重視，德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面的研究已經(jīng)取得相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。他們的電器產(chǎn)品外觀美觀，讓人賞心悅目，而且設(shè)計(jì)高效快捷，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快。如臺(tái)灣的羅技公司，其鼠標(biāo)產(chǎn)品外形美觀，設(shè)計(jì)人性化，使用壽命長(zhǎng)。 目前，國(guó)內(nèi)在電器產(chǎn)品外觀零件設(shè)計(jì)制造方面的研究還處于初級(jí)階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距很大。由于電器產(chǎn)品美觀性的要求，零件外形多為復(fù)雜曲面，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法在對(duì)零件成形過程分析以及對(duì)產(chǎn)品存在缺陷的處理方面顯得無能為力，產(chǎn)品成形過程數(shù)值模擬技術(shù)跟不上的現(xiàn)狀己經(jīng)成為制約產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的一個(gè)瓶頸。面對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，必須緊跟國(guó)際先進(jìn)水平，不斷提高電器產(chǎn)品外觀零件的質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，加快生產(chǎn)周期。因而，鼠標(biāo)上蓋成形技術(shù)的研究與開發(fā)具有相當(dāng)重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。以此作為一個(gè)突破口，帶動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)電器產(chǎn)品外觀零件注塑成形技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。陜西理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)7第二章 鼠標(biāo)上蓋的成型性分析及模架和注射機(jī)的選擇 鼠標(biāo)上蓋的成型性分析 圖 21(a)正面 圖 22(b)背面 圖 21 圖 22 為某品牌鼠標(biāo)上蓋，要求部件美觀，外部光潔性好，有一定的強(qiáng)度和剛度，并且要具有一定的抗沖擊性能，隨著數(shù)碼產(chǎn)品的大量普及價(jià)格也不斷下跌要求生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，成型周期短，生產(chǎn)自動(dòng)化程度高、成型周期短，且要求尺寸精度高，有較好電絕緣性。 樣品壁厚檢查(厚度均勻性分析)殼體的壁厚對(duì)部件的很多關(guān)鍵特性的影響至關(guān)重要，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、外觀、成型及成本。設(shè)計(jì)階段優(yōu)化的殼體厚度可以降低后續(xù)可靠性測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)，修模的成本以及成型的困難。塑件的厚度不應(yīng)過厚或過薄，對(duì)于鼠標(biāo)來說，壁厚常取 1mm 左右。另外，要查看是否存在薄厚懸殊處，若通過計(jì)算在某一部分存在小于 ，應(yīng)進(jìn)行零陜西理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)8件的工藝改進(jìn)?？梢岳?Pro/E 軟件厚度分析功能對(duì)零件進(jìn)行厚度均勻性分析，分析后的結(jié)果如圖所示： 圖 23(a)切面層 圖 24(b)檢測(cè)報(bào)告將零件分為 100 個(gè)剖切面，間距 2mm，設(shè)置最大壁厚為 3mm，最小壁厚為。由于切片層有可能切到柱面、圓角面，從而產(chǎn)生無效數(shù)據(jù)(小于最小壁厚)，所以需要對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行必要的篩選。經(jīng)檢測(cè)并篩選，該樣品并無壁厚不均現(xiàn)象。 拔模角分析在模具開模時(shí)候，樣品的拔模角決定了制件是否能夠順利脫模，如果角度太小則會(huì)使得制品在脫模過程當(dāng)中產(chǎn)生制品刮花等現(xiàn)象。所以，我們需要對(duì)零件進(jìn)行拔模角分析，在這里，我們使用 Pro/e 軟件自帶的拔模檢測(cè)工具。 圖 25(a)內(nèi)表面 圖 26(b)外表面具體拔模檢測(cè)如圖 a 和圖 b 所示，粉色——凸模成型面都有拔模角，且大于 0度，可以順利脫模，藍(lán)色——凹模成型面，其角度都小于 0 度，由凹模成型。陜西理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)9 制品材料的選取通用塑料如聚丙烯 PP，聚乙烯 PE，聚氯乙烯 PVC 具有應(yīng)用范圍廣、加工性能良好，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，但由于其力學(xué)性能較差且成型收縮率較大不易成型尺寸穩(wěn)定的制品故不選用，本課題選用 ABS 材料。ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物)外觀上是淡黃色非晶態(tài)樹脂，不透明，密度與聚苯乙烯基本相同。ABS 具有良好的綜合物理力學(xué)性能，耐熱，耐腐，耐油，耐磨、尺寸穩(wěn)定，加工性能優(yōu)良，它具有三種單體所賦予的優(yōu)點(diǎn)。其中丙烯腈賦予材料良好的剛性、硬度、耐油耐腐、良好的著色性和電鍍性；丁二烯賦予材料良好的韌性、耐寒性；苯乙烯賦予材料剛性、硬度、光澤性和良好的加工流動(dòng)性。改變?nèi)M分的比例，可以調(diào)節(jié)材料性能。ABS 為無定形聚合物，無明顯熔點(diǎn)，熔融流動(dòng)溫度不太高，隨所含三種單體比例不同，在 160~190℃范圍即具有充分的流動(dòng)性，且熱穩(wěn)定性較好，在約高于 285℃時(shí)才出現(xiàn)分解現(xiàn)象，因此加工溫度范圍較寬。ABS 熔體具有明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體粘度明顯減小，粘度隨溫度升高也會(huì)明顯下降 [5]。ABS 吸濕性稍大于聚苯乙烯，吸水率約在 %~%之間，但由于熔體粘度不太高，故對(duì)于要求不高的制品，可以不經(jīng)干燥，但干燥可使制品具有更好的表面光澤并可改善內(nèi)在質(zhì)量。在 80~90℃下干燥 2~3h，可以滿足各種成型要求。ABS 具有較小的成型收縮率，收縮率變化最大范圍約為 %~%，在多數(shù)情況下，其變化小于該范圍。注塑是 ABS 塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑機(jī)，但更長(zhǎng)采用螺桿式注塑機(jī)，后者更適于形狀復(fù)雜制品、大型制品成型 [6]。 工藝難點(diǎn)分析 鼠標(biāo)上蓋為外觀件，要求零件表面平整光滑，無翹曲、皺折、裂紋等缺陷，周口部高度差不可過大，以保證與下蓋的嚴(yán)密