【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 單的直流冷卻回路進(jìn)行冷卻分析，它采用軟管將直通的管連接起來(lái)。 排氣是指排出充模熔料中的前峰冷料和模具內(nèi)的氣體，廣義的注射模排溢系統(tǒng)應(yīng)包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。通常所說(shuō)的排溢是指成型系統(tǒng)的排溢，澆注系統(tǒng)主流道和分流道末端的冷料穴也是一種溢排形式。模具型腔在塑料充填過(guò)程中，除了澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)有空氣存在外，還有塑料受熱和凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速成型時(shí)，模具考慮排氣是非常必要的。一般是在塑料充添的同時(shí)，將氣體排出模外。否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強(qiáng)度降低，甚至阻礙塑件填充等。為了使這這些氣體從型腔中及時(shí)排除，必要時(shí)可以采用開(kāi)設(shè)排氣槽等方法，有時(shí)排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料。排氣槽的開(kāi)設(shè)位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在型腔最后被充滿(mǎn)的地方。最好開(kāi)在分型面上。應(yīng)盡量開(kāi)在型腔的一面。最好開(kāi)在開(kāi)設(shè)在嵌件或壁厚最薄處。嚴(yán)禁開(kāi)設(shè)在對(duì)著操作人員的方向[13]。 電池盒蓋類(lèi)零件，一般利用模具的各種配合間隙，就可以滿(mǎn)足成型時(shí)的排氣要求。因此，對(duì)排氣系統(tǒng)直接利用其配合間隙實(shí)現(xiàn)。，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我采用了Pro/e三維建模設(shè)計(jì)，從最初的創(chuàng)建分型面到最后的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)模具的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的分析和把握，； ，應(yīng)根據(jù)塑件的特性、結(jié)構(gòu)和使用條件，確定型腔的總?cè)缓蟾鶕?jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求，進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)； ，使冷料穴不但可以容納冷料，還成為脫模機(jī)構(gòu)的推出位置； ，既要避免相互干涉，又要保證總體尺寸不能太大而增加生產(chǎn)成本； ，在分型面的創(chuàng)建中存在較多漏洞，最后，通過(guò)建立裙邊曲線(xiàn)，并對(duì)生成的裙邊曲面進(jìn)行裁剪，旋轉(zhuǎn)和合并使其完成一模兩腔的分型面。，由于側(cè)澆口的位置的不恰當(dāng)，使得所分析的填充末端壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于注射機(jī)最大注射壓力，最后，通過(guò)改變澆口位置使其壓力得到緩沖，從而使其滿(mǎn)足注射機(jī)要求； ，所建模型未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求因而在建模中不斷對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改于調(diào)整； ，通過(guò)不斷調(diào)整工件大小從而使其與模架合理裝配。 5 成型零件工作尺寸的計(jì)算5 成型零件工作尺寸的計(jì)算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱(chēng)為成型零件,包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件發(fā)生摩擦。因此，成型零件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，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 （1）凹模徑向尺寸計(jì)算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換式中：為塑件的平均收縮率，%%，所以其平均收縮率為；、為系數(shù)，查表“按平均收縮率計(jì)算模具尺寸的修正系數(shù)x數(shù)值表”（同下），可知=，=；、分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）；、是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對(duì)于中小型塑件取(下同)。 （2）凹模深度尺寸的計(jì)算 塑件高度方向尺寸的換算：塑件高度的最大尺寸 ，相應(yīng)的；（1）型芯徑向尺寸計(jì)算西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換 （2）型芯高度尺寸計(jì)算 塑件內(nèi)腔高度尺寸轉(zhuǎn)換 （3）：本章主要是針對(duì)成型零件部分的尺寸計(jì)算，也是本次設(shè)計(jì)的重要計(jì)算之一，對(duì)于現(xiàn)代模具的發(fā)展，已經(jīng)越來(lái)越成熟，因而在設(shè)計(jì)中我們往往采用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，用現(xiàn)代軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，對(duì)于其中的許多尺寸設(shè)計(jì)都在應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)值，只要能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求的尺寸值，都是可以接受的，本章的設(shè)計(jì)計(jì)算為我們做更精確的設(shè)計(jì)及加工提供依據(jù)。6 基于Moldflow的充填和冷卻分析6 基于Moldflow的充填和冷卻分析填充分析用來(lái)預(yù)測(cè)制件、塑料材料以及相關(guān)工藝參數(shù)設(shè)置下的填充行為。填充分析結(jié)果主要用于查看制件的填充行為是否合理、填充是否平衡、能否完成對(duì)制件的完全填充等。用戶(hù)可以根據(jù)動(dòng)態(tài)的填充結(jié)果來(lái)查看填充階段的熔體流動(dòng)行為，判斷流體流動(dòng)行為是否合理。填充分析主要包括充填時(shí)間、充填末端壓力、達(dá)到頂出溫度的時(shí)間、流動(dòng)前沿溫度、鎖模力、氣穴等[18]。 。較為均衡的填充過(guò)程在填充時(shí)間結(jié)果中主要體現(xiàn)在熔體基本同一時(shí)刻到達(dá)型腔各端部,利用此結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)注塑過(guò)程中的欠注問(wèn)題，因而熔體到達(dá)各部端的時(shí)間基本一致。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）填充末端壓力也是流動(dòng)分析的關(guān)鍵參數(shù)，，滿(mǎn)足注射要求。達(dá)到頂出溫度的時(shí)間代表的是熔體從充填完成開(kāi)始，到凝固至頂出溫度的時(shí)間。流動(dòng)前沿溫度是指熔體充填前沿中間層的溫度，是熔體到達(dá)某節(jié)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)溫度，此溫度分布應(yīng)該均勻，℃，因此可以接受。XY圖是表示鎖模力隨時(shí)間變化的情況，計(jì)算的依據(jù)是塑件及流道在分型面上的投影面積乘以注塑壓力。一般地，鎖模力應(yīng)該小于注塑機(jī)最大鎖模力的80%，由于所選注塑機(jī)的最大鎖模力為500KN，該鎖模力符合注射機(jī)要求。氣穴的結(jié)果（）清晰的標(biāo)明了氣穴形成的位置。通常，困氣的位置是在兩股料流匯合形成包風(fēng)的地方或者型腔的邊角處。困氣所帶來(lái)的反作用力會(huì)影響熔體順利充填，另外，空氣被快速壓縮時(shí)，溫度會(huì)急劇上升，可能燒焦塑件，因而，氣穴要盡量減少。冷卻分析用來(lái)分析模具冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，計(jì)算出冷卻時(shí)間及成型周期。在塑件均勻冷卻前提下，優(yōu)化冷卻管道布局，縮短冷卻時(shí)間及成型周期，提高生產(chǎn)效率。冷卻分析主要包括：回路冷卻液溫度、回路管壁溫度、達(dá)到頂出溫度的時(shí)間零件、平均溫度零件等?；芈防鋮s液溫度顯示了冷卻劑在流經(jīng)冷卻回路后溫度升高的情況。一般地，冷卻劑溫升不要超過(guò)2℃。，冷卻水路的進(jìn)出口溫度升高非常小，因而，冷卻效果很好?；芈饭鼙跍囟蕊@示了冷卻回路中模具管道表面的溫度。該溫度與冷卻劑入口溫度之差不應(yīng)該超過(guò)5℃，如果局部模具管道表面溫度太高，表明該處需要加強(qiáng)冷卻。，該管道溫度分布較均勻，因而，符合要求。達(dá)到頂出溫度的時(shí)間零件圖表示制品到達(dá)頂出要求所需要的時(shí)間。制品上的不同部位的頂出時(shí)間的差距應(yīng)不明顯，否則就說(shuō)明有熱點(diǎn)，需要修改制品壁厚或重新調(diào)整冷卻系統(tǒng)布局。，該制品基本符合要求。本章主要是基于前面的設(shè)計(jì)利用Moldflow進(jìn)行CAE分析，確定所設(shè)計(jì)的合理性，通過(guò)分析得出一些與實(shí)際生產(chǎn)有關(guān)的信息，從而了解生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)計(jì)過(guò)程的差距，找到在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意的部分，并能利用充填時(shí)間分析出生產(chǎn)的周期,從而為實(shí)際的生產(chǎn)制造提供有利信息。7 成型零件的數(shù)控加工編程和仿真7 成型零件的數(shù)控加工編程和仿真 ,具體的制造工藝過(guò)程見(jiàn)表71.加工工藝過(guò)程如下:西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）表71 凹模制造工藝過(guò)程序號(hào)工序名稱(chēng)加工工藝過(guò)程及要求設(shè)備10備料45鋼1201252920粗銑粗銑坯料兩側(cè)至12012521，留加工余量為1mm～2mm，保證基準(zhǔn)面互相垂直（以相鄰兩側(cè)面及地面作為基準(zhǔn)面）。按尺寸在模仁中心線(xiàn)上鉆錐形澆道孔（錐度為3），用Φ1銑刀銑削側(cè)邊圓形和矩形凸臺(tái)，數(shù)控銑床30熱處理熱處理退火（消除切削應(yīng)力）熱處理爐40精銑按基準(zhǔn)定位，周邊均勻銑去壞料余量及倒角達(dá)到圖紙尺寸數(shù)控銑50鉆孔按圖中尺寸鉆4Φ6水道通孔鉆床60鉗工周邊各棱角倒鈍、去毛刺鉗工臺(tái)70熱處理滲氮處理，硬度達(dá)58HRC～62HRC滲氮爐80檢驗(yàn)最后，檢驗(yàn)各項(xiàng)尺寸、精度和形狀位置精度是否達(dá)到圖紙要求工作臺(tái)數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上用數(shù)字信息對(duì)工件的加工過(guò)程予以控制，使其自動(dòng)完成切削加工的一種工藝方法。數(shù)控加工能夠?qū)⒘慵谟?jì)算機(jī)上三維建模后轉(zhuǎn)入加工軟件模塊中，編譯為代碼然后傳到加工機(jī)床上，直接加工出零件。而且可利用軟件對(duì)復(fù)雜曲面進(jìn)行模似加工[19]。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形狀都在不斷改進(jìn)，作為模具核心零部件的工作件(凸模、凹模、型芯、型腔等)，從形狀結(jié)構(gòu)到制造工藝都日漸復(fù)雜。數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，為由復(fù)雜曲線(xiàn)和復(fù)雜曲面構(gòu)成的模具工作件的自動(dòng)加工提供了極為有效的工藝手段。當(dāng)前，模具制造企業(yè)越來(lái)越傾向于以數(shù)控加工為主來(lái)制造模具，并以數(shù)控加工為核心進(jìn)行工藝流程的安排[20]。 根據(jù)先前所建模型，利用CAXA制造工程師進(jìn)行數(shù)控加工仿真得到其數(shù)控加工程序，具體程序見(jiàn)附錄A。本章是模具設(shè)計(jì)的加工部分，對(duì)于本次設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)要求采用數(shù)控加工進(jìn)行成型零件的加工，但由于該模具相對(duì)較小，數(shù)控加工難以實(shí)現(xiàn)其某些特征的加工，因而，在分析該成型零件的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用不同的加工工藝和方法，使所加工出來(lái)的零件滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。8 結(jié)論8 結(jié)論 電池盒蓋結(jié)構(gòu)件大多數(shù)為塑料件，注射成型是其主要的生產(chǎn)方法。從目前工廠(chǎng)的模具設(shè)計(jì)制造實(shí)際情況來(lái)看，為了便于模具的設(shè)計(jì)制造和注射成型，在保證整機(jī)外觀(guān)的前提下，外殼塑件設(shè)計(jì)一定要充分考慮生產(chǎn)的加工工藝性。厚度要保證均勻，外形要簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。電池盒蓋塑件雖小，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因而，在設(shè)計(jì)其模具過(guò)程中保證其每個(gè)部分的成型是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，尤其在設(shè)計(jì)側(cè)抽機(jī)構(gòu)的時(shí)候，在參考各種機(jī)構(gòu)的情況下，選擇了滑塊導(dǎo)軌和斜頂機(jī)構(gòu)，但顯然，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使模具的總體尺寸變得緊張，總體布局顯得緊湊，這是設(shè)計(jì)過(guò)程的不足之處；總體來(lái)說(shuō)，本次設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)所要的結(jié)構(gòu)，通過(guò)本次的設(shè)計(jì)，使我對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，尤其對(duì)pro/e和CAE輔助設(shè)計(jì)的運(yùn)用有了更深入的了解和掌握。 整個(gè)模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于澆道、澆口的形式、位置選擇，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及塑件的推出方式。澆口形式一般采用扇形澆口，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)者，最好先利用CAE軟件模擬來(lái)確定澆口的位置。進(jìn)料處澆口厚度尺寸必須與產(chǎn)品相吻合，澆口處一定要預(yù)留切除澆口的刀口位置。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的另一重要之處就是模架的設(shè)計(jì)，在此，我們選用了標(biāo)準(zhǔn)模架，既簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)又降低了成本，這在現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)中尤為重要。 在模具制造方面，由于該模具相對(duì)較小，各個(gè)結(jié)構(gòu)特征尺寸也較小，導(dǎo)致數(shù)控加工難以完全實(shí)現(xiàn)其加工，因而可以考慮采用電解輔助加工的方法；提高模具質(zhì)量的途徑有產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、模具制造、模具的使用維護(hù)幾個(gè)方面。本次設(shè)計(jì)研究主要是研究電池盒蓋注射模具設(shè)計(jì)制造的整體思路以及學(xué)會(huì)運(yùn)用現(xiàn)代輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，是根據(jù)工廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，僅僅以實(shí)用為原則，缺乏深度的理論分析。但在整個(gè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造，尤其是運(yùn)用pro/e和moldflow等軟件，通過(guò)冷卻和填充分析，以及澆口位置的分析，使我們的設(shè)計(jì)更加合理，再結(jié)合數(shù)控加工仿真的運(yùn)用，使我們對(duì)設(shè)計(jì)到加工的整個(gè)過(guò)程有了更清晰的認(rèn)識(shí)。致 謝轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)生活隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完結(jié)也馬上就要結(jié)束了，大學(xué)四年，在老師和同學(xué)的幫助下，我順利完成了我的學(xué)業(yè)，也收獲了許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為我馬上踏入社會(huì)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)；通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)以及已經(jīng)結(jié)束的課程設(shè)計(jì)，使我受益匪淺，不僅是在學(xué)業(yè)上的進(jìn)步，更是在我對(duì)待工作的態(tài)度的提升，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我不僅要將所學(xué)理論盡量運(yùn)用其中，而且還要查閱、了解各方面的信息、資料，在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上，運(yùn)用自己所學(xué)設(shè)計(jì)出實(shí)用的產(chǎn)品；其間，我要盡量考慮到每一個(gè)小細(xì)節(jié)，因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)都是環(huán)環(huán)相扣的，這對(duì)于我們的嚴(yán)謹(jǐn)性要求較高，這也無(wú)疑教會(huì)了我們對(duì)待工作必須嚴(yán)謹(jǐn)，必須認(rèn)真；在此，首先，我要感謝我的導(dǎo)師李蔚教授，感謝她對(duì)我的支持，對(duì)我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)與支持，老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，使學(xué)生收益匪淺，終生難忘。同時(shí)，感謝大學(xué)四年的所有老師給我的教誨，感謝西安工大廣大老師的辛勤工作和關(guān)愛(ài)，老師們的付出，將是我的寶貴財(cái)富，予以終身收藏，并將帶入今后的工作，傳遞給后人。大學(xué)四年的同學(xué)來(lái)自五湖四海的，大家都有著不同的經(jīng)歷和成就，每個(gè)人都使我難忘，我也始終以他們每個(gè)人為師，學(xué)習(xí)他們身上的優(yōu)點(diǎn)，大家共同努力，齊頭并進(jìn)，在大學(xué)的生活中有你們的陪伴使我不再感到孤單，也留給我人生美好的回憶，感謝他們給予的深厚友誼。最后，我要感謝我的家人對(duì)我學(xué)業(yè)的支持和對(duì)我生活的照顧，感謝所有幫助過(guò)我的人，謝謝大家！參考文獻(xiàn)[1] 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