【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度過快，易使塑件質(zhì)量變脆，產(chǎn)生銀紋；模具冷卻慢，可以抑制結(jié)晶，降低結(jié)晶速度，但冷卻過慢，增加了成型周期，降低了生產(chǎn)效率。（3）冷卻水道的設(shè)置。對(duì)于成型長(zhǎng)條形扁平件，水道的走向應(yīng)與制件本身一致，否則可使塑件冷卻不均勻而引起翹曲變形。水道的布置還要考慮到脫模系統(tǒng)的位置，與水道的位置協(xié)調(diào)處理 。（4） 水孔與相鄰的型腔表面距離相等。如果距離不相等，則會(huì)引起塑件冷卻不均勻而導(dǎo)致塑件翹曲變形，還需盡量降低入水和出水的溫度差，控制在3o～5o。（5） 模具型腔內(nèi)壁溫度基本保持一致。模具型腔內(nèi)壁溫度的差異將直接影響脫模時(shí)塑件各處溫度的不同。塑件脫模后，將進(jìn)一步冷卻，降至室溫，溫度高的部分將比溫度低的部分收縮大，這樣收縮不均勻會(huì)引起塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。但在熱量多的地方，應(yīng)加強(qiáng)冷卻，例如澆口附近、壁厚部位、凸起部位。  冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的計(jì)算，用理論公式計(jì)算較復(fù)雜，且得出的結(jié)果不一定使得冷卻效果最佳。在此使用Moldflow軟件分析了冷卻水路的冷卻效果，從而得出最佳的水路設(shè)計(jì)。水路的直徑為10mm，如圖101所示。圖101冷卻水路布置第11章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模系統(tǒng)的工作方式一般是利用注射機(jī)的開模動(dòng)作用機(jī)械力推出注塑制品。脫模系統(tǒng)一般位于動(dòng)模部分，它是由一系列推出零件和輔助零件組成。比較典型的零件有推桿、推板、頂塊、推管等，根據(jù)其各自特性來選擇。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題：（1） 保證塑件不因頂出而變形損壞及影響外觀（這是對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的最基本的要求）。推出位置應(yīng)盡量選擇在塑件的內(nèi)表面或隱蔽處，使塑件的外表面不留出痕跡。（2） 因?yàn)樽⑸錂C(jī)的推出機(jī)構(gòu)位于動(dòng)模，為使推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，開模時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模。（3） 推出機(jī)構(gòu)與注射模具之間的配合屬于動(dòng)配合，因此其推出運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無卡死或干涉現(xiàn)象，并具有一定的耐磨性。（4）由于塑件對(duì)于動(dòng)模有足夠的抱緊力和摩擦力，因此要求脫模機(jī)構(gòu)必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度。該塑件的精度要求一般，外觀面都為平面，因此采用頂桿頂出。頂桿位置的布置不能和冷卻水路，螺釘相干涉，且要使作用在塑件上的力均勻分布，不能使塑件在頂出時(shí)產(chǎn)生翹曲變形。脫模力是指將制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所克服的阻力。計(jì)算脫模力要考慮：制品與型芯的摩擦力、大氣壓力造成的黏附力、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)阻力等幾方面的因素。脫模力是注射模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，但脫模力的計(jì)算與測(cè)量十分復(fù)雜，下面采用簡(jiǎn)單估算法計(jì)算。制品視為厚壁制品，按厚壁矩形計(jì)算，制件所需脫模阻力為：Ft= A(μ cosαsinα)+F0 （111）式中 Ft—脫模力；A? 塑件包絡(luò)型芯的面積(mm2)；α型芯的脫模斜度，176。；F0使封閉殼體脫模需克服的真空吸力(N) ， F0=(Mpa)，A0為型芯的橫截面面積(mm2)。A0=860x375=322500mm2μ制品與鋼材表面之間的靜摩擦系數(shù),；其中， A=2Lh+bh=2x860x81+375x81=169695mm2因此， Ft=在推出零件中最重要的是推桿直徑，推桿的直徑是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一。該制品用的是推桿頂出，下面從強(qiáng)度方面確定推桿的直徑。推桿的直徑公式為： (112)式中 ——推桿的最小直徑，mm?！踩禂?shù)，可取=； ——推桿的長(zhǎng)度，mm。 ——脫模力，N。 ——推件桿數(shù)目； ——?jiǎng)偛牡膹椥阅Ａ浚?；該模具中以上參?shù)數(shù)值為：=367mm, =43, =。上述脫模力沒有考慮凸起部分在型芯中的脫出阻力以及分流道的脫出阻力，代入公式可得d=，在此取為6mm。第12章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為了使塑料熔體順利充填模具型腔，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模具。如果型腔內(nèi)的各種氣體因各種原因所產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、凹陷、充填不滿、表面輪廓不清晰等缺陷，另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問題。對(duì)于由于排氣不暢而造成型腔局部充填困難時(shí)，除了設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)外，有時(shí)還要考慮開設(shè)溢流槽，用于容納冷料的同時(shí)也容納了一部分氣體。經(jīng)過Mlodflow模流分析可知?dú)庋ㄒ桩a(chǎn)生的位置如圖38所示，只需在此處設(shè)計(jì)頂桿，因?yàn)轫敆U與型芯采用的是間隙配合，以及各型芯間的配合間隙都起到了排氣的作用。因此，不需要設(shè)置專門的排氣槽。結(jié)論本文設(shè)計(jì)了一套打印機(jī)后蓋注射模具，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括塑件結(jié)構(gòu)分析、注塑機(jī)選擇、Moldflow模流分析、熱流道澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型芯型腔部分的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)及排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。通過學(xué)習(xí)Moldflow軟件，并利用他進(jìn)行了輔助分析，熟悉了該軟件在模具設(shè)計(jì)中的作用，使模具設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化，提高了模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量。尤其是在澆口位置的確定、注塑機(jī)的選擇上借助于Mlodflow分析所提供的結(jié)果帶來了極大的方便。且其他的一些參數(shù)為試模時(shí)工藝參數(shù)的設(shè)定提供了依據(jù)。其次通過利用AutoCAD、UG，使我進(jìn)一步掌握了他們?cè)谀＞咴O(shè)計(jì)中的應(yīng)用。本套模具從結(jié)構(gòu)上來說比較簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，降低了模具設(shè)計(jì)的難度，但在設(shè)計(jì)的過程中還是遇到了很多的問題。例如，成型部件尺寸的計(jì)算、熱流道的設(shè)計(jì)等。由于塑件尺寸較大，本模具采用了熱流道技術(shù)，通過對(duì)熱流道各組成部件的設(shè)計(jì)，使我對(duì)熱流道技術(shù)有了進(jìn)一步的了解。模具設(shè)計(jì)需要理論的知識(shí)，更需要實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于我們還沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的在校生來說，實(shí)習(xí)為我們提供了很大的幫助。在趙老師的帶領(lǐng)下，我們?nèi)チ斯S進(jìn)行參觀，看到了實(shí)際中的模具，通過老師的講解，對(duì)模具結(jié)構(gòu)有了深刻的了解，對(duì)模具設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)有了更深的認(rèn)識(shí)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，我充分的利用了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下以及通過查閱各種工具書，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。大學(xué)幾年理論知識(shí)的學(xué)習(xí)太有限了，要想做好模具設(shè)計(jì)還需要在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地學(xué)習(xí)新知識(shí)。在這三個(gè)月的時(shí)間里，通過學(xué)習(xí)，通過查閱各種書籍終于完成了這套模具設(shè)計(jì)。我知道在設(shè)計(jì)中存在著很多的錯(cuò)誤，但我相信在今后的工作中我會(huì)不斷地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并予以改正，不斷地進(jìn)步。努力會(huì)帶來成功，我相信我的努力一定會(huì)有所收獲，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為四年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來的事業(yè)奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1] 李德群，唐志玉 主編. 中國(guó)模具工程大典，第3卷. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.[2] 屈華昌 主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社，2007.[3] 洪慎章. 實(shí)用注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 上海：上海交通大學(xué)出版社，2006.[4] 陳于萍，周兆元. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)第2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 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Mlodflow2010完全自學(xué)與速查手冊(cè). 北京：電子工業(yè)出版社，2010.致謝本論文是在趙娟老師的指導(dǎo)下，最終得以順利地完成。在此表示真誠(chéng)的謝意！在這三個(gè)月的時(shí)間里，在趙老師的指導(dǎo)下，我按著前期的計(jì)劃安排一步一步地走到了現(xiàn)在。在這過程當(dāng)中，趙老師給了我很多寶貴的意見使我在本此畢業(yè)設(shè)計(jì)中順利地解決了各種問題，同時(shí)也傳授給了我所不知道的專業(yè)知識(shí)。趙老師的每一次耐心地指導(dǎo)都讓我銘記于心。從帶著我們?nèi)スS參觀實(shí)習(xí)，為我們講解模具的結(jié)構(gòu)知識(shí)。結(jié)合我們每一個(gè)同學(xué)所設(shè)計(jì)的模具的特點(diǎn)，為我們解析了其難點(diǎn)的所在，以及為我們提出了其解決方案的建議，這不僅擴(kuò)寬了我們的專業(yè)知識(shí)，更讓我們意識(shí)到自己專業(yè)知識(shí)的欠缺。其次，趙老師特意請(qǐng)來有工作經(jīng)驗(yàn)的師兄為我們講解了工廠里是如何去完成一套模具設(shè)計(jì)的，為我們解答了我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中所遇到的問題。在這過程中我真的學(xué)到了很多的知識(shí)，也意識(shí)到了自己的專業(yè)知識(shí)還很欠缺 要想在今后的工作中得以勝任，還有太多的東西需要我去學(xué)習(xí)。同時(shí)也非常感謝同學(xué)們的幫助，在我們互相學(xué)習(xí)、互相討論的過程中，使我及時(shí)發(fā)現(xiàn)了自己設(shè)計(jì)中所存在的錯(cuò)誤而得以改正。四年的大學(xué)生活，隨著本此畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束即將將告一段落。四年大學(xué)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，也將隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束到此而終止。不管今后我們從事什么樣的工作，我們都將不斷地繼續(xù)學(xué)習(xí)，我相信本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)將會(huì)為我們以后的工作打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這個(gè)過程將會(huì)成為我們大學(xué)生活中最難忘的一筆，會(huì)值得我們用一生去慢慢地品嘗。畢業(yè)到此而設(shè)計(jì)創(chuàng)作的過程并不輕松：各種壓力的時(shí)時(shí)襲枕，知識(shí)積累的尚欠火候，致使我一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜敲打鍵盤。第一次花費(fèi)如此長(zhǎng)的時(shí)間和精力，完成一套設(shè)計(jì)作品，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終落幕后留下的滋味，是值得我一生慢慢品嘗的。畢業(yè)設(shè)計(jì)到此結(jié)束，非常感謝我的指導(dǎo)老師趙娟老師，我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，離不開老師的悉心指導(dǎo)，在此，向趙娟老師致以最誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)也要感謝青島理工大學(xué)所有教育過我的老師們！你們傳授給我的專業(yè)知識(shí)是我不斷成長(zhǎng)的源泉，也是完成本此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。謝謝！附件1外文資料翻譯分布介質(zhì)長(zhǎng)度和多壁碳納米管對(duì)VARTM復(fù)合材料空洞形成的影響Levent Aktas Duane P. Bauman Scott T. Bowen Mrinal C. Saha M.俄克拉何馬大學(xué)航空和機(jī)械工程學(xué)院本文第一部分是關(guān)于模具和工藝參數(shù)的影響。如分布介質(zhì)長(zhǎng)度被用于（VARTM）復(fù)合材料層壓板的真空輔助樹脂傳遞模塑。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一批6層，編織碳/環(huán)氧樹脂層壓板通過使用不同長(zhǎng)度的分布介質(zhì)被制造。這些層壓板的力學(xué)性能的空間變化，是通過使用用三點(diǎn)彎曲夾來表征的。結(jié)果表明，相對(duì)較薄的層壓板，延長(zhǎng)分布介質(zhì)可降低多達(dá)14％的彎曲性能，可能是由于空氣袋包埋穿透厚度浸漬的纖維織物。在第二部分中，最小分布介質(zhì)長(zhǎng)度被用于研究由于多壁碳納米管（碳納米管）分散在復(fù)合材料層壓板的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的變化。此外，不同的碳納米管的功能和形態(tài)的影響，是通過電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡掃描來描繪的。為了達(dá)到足夠的碳納米管分散在環(huán)氧樹脂，兩個(gè)尖端超聲和機(jī)械混合已被使用。超聲波作用的時(shí)間對(duì)碳納米管分散的影響被報(bào)道是通過監(jiān)測(cè)碳納米集群大小隨著時(shí)間的變化。即使在體積分?jǐn)?shù)小于1％，近10％的彎曲性能的改善都能夠被觀察到。據(jù)報(bào)到，含碳納米管的層壓板的孔隙的形成，可能阻礙其機(jī)械性能上的進(jìn)一步提高。關(guān)鍵詞：VARTM，分發(fā)介質(zhì)，碳納米管，空洞 介紹 開發(fā)高性能低成本多功能復(fù)合材料的制造方法，一直是復(fù)合材料行業(yè)幾十年面臨的主要問題之一。在過去的十年來，各種關(guān)于納米材料的研究發(fā)展給制作方法帶來了重大進(jìn)展，同時(shí)這種材料也被使用于高性能高分子復(fù)合材料[1,2]。在此領(lǐng)域里，各種新的加工理念已被用來提高微納米復(fù)合材料層壓板的性能[3,4]。一個(gè)中型到大型的高性能復(fù)合材料產(chǎn)品的常用制備方法，是真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）。 VARTM是一個(gè)開模過程，加強(qiáng)面料被放置在一個(gè)真空袋由低粘度熱固性樹脂浸漬。加固通常是由碳或玻璃纖維提供雙向增強(qiáng)織。不同樹脂傳遞模塑（RTM）和壓縮成型工藝使用金??屬的，封閉的模具，其工具和設(shè)備的成本對(duì)于VARTM低得多。用密封真空包裝和浸漬織物，采用真空壓力浸漬過慢，真空度大或厚的部分，可能不會(huì)足夠的完成浸漬。為了減輕這些挑戰(zhàn)，過程中的各種修改如局部感應(yīng)加熱浸漬[57]和真空誘導(dǎo)預(yù)松弛方法[ 8 ]已提出了。局部感應(yīng)加熱方法，采用了主動(dòng)控制沿所需的路徑由本地算法引導(dǎo)流加熱過程中的浸漬樹脂。據(jù)悉，約翰遜和Pitchumani [5]， 在加熱部分進(jìn)展較快的地方，降低樹脂粘度，在低滲透領(lǐng)域，補(bǔ)償流量限制。據(jù)報(bào)道，這種方法減少了VARTM復(fù)合材料的填充的時(shí)間和消除了干燥斑的形成。另一方面，Alms et al[8]介紹的真空誘導(dǎo)預(yù)松弛方法，涉及了VARTM內(nèi)室形成的過程。腔壓力被調(diào)整去操縱壓實(shí)光纖網(wǎng)絡(luò)。這種放松，增加了光纖網(wǎng)絡(luò)的滲透性，允許應(yīng)用積極的流量控制進(jìn)展。盡管很有效，但這種方法需要大量的模具，而且通過改變固化動(dòng)力學(xué)和纖維壓實(shí)往往導(dǎo)致物理性質(zhì)的局部變化。另外，使用的分布介質(zhì)通常被建議[912]作為具有成本效益的方法來改善注入中樹脂的流動(dòng)。分布介質(zhì)是一個(gè)高度多孔的塑料網(wǎng)格，被放置于光纖網(wǎng)絡(luò)上。它作為樹脂的一個(gè)較低阻力路徑而且方便樹脂快速分布。當(dāng)分布介質(zhì)被使用時(shí)，樹脂最初是沿纖維床的頂層縱向流動(dòng)，然后向纖維織物厚度方向滲透。然而，二維流域的存在，使所產(chǎn)生的分布中的往往形成微孔[12]。據(jù)作者所知，一個(gè)詳細(xì)的研究關(guān)于分布介質(zhì)長(zhǎng)度與產(chǎn)生的無效內(nèi)容是不可用的。另一種提高VARTM復(fù)合材料的性能的方法是把納米材料引入到樹脂里。在商業(yè)化可用的納米材料當(dāng)中，各種類型的碳納米管[3,4,9,1317]和納米粘[1821]已經(jīng)非常的流行。由于其密度低和高的機(jī)械性能和熱性能，碳納米管有更大的吸引力，對(duì)于高性能應(yīng)用中的主要增強(qiáng)是單向或纖維編織預(yù)制件提供的。即使是一個(gè)小小的的小重量百分比的碳納米管與樹脂混合都可能會(huì)提高層壓板