【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 種方法即可完成，而 須視 此 產(chǎn) 品外形的幾何特 性， 選擇 適 當(dāng) 的 處 理方法，方可得出良好的幾何形 狀 ，以 滿(mǎn) 足 產(chǎn) 品外形的幾何特性。由此可知，在曲面重建的 過(guò) 程中了解其曲面的特性及其曲面的 數(shù)學(xué) 模式，在 對(duì) 于我 們 重新建構(gòu)曲面 時(shí) 可以 幫 助我 們節(jié) 省很多的 時(shí)間 以及提高 將 效率。 實(shí)體建模 運(yùn)用 UG軟件進(jìn)行實(shí)體造型， 兩方面的良好結(jié)合才能構(gòu)造精確的實(shí)體模型。 (1)基于曲面的實(shí)體造型：如果曲面重構(gòu)生成的曲面，其間隙在規(guī)定允許的范圍內(nèi)．可將曲面沿著法線方向產(chǎn)生一定的厚度，從而生成實(shí)體。此方法一般用于復(fù)雜自由曲面組成的實(shí)體，也是在反求工程中常用的實(shí)體造型方法。 (2)基于體素特征的實(shí) 體造型：通常將實(shí)體定義為簡(jiǎn)單 的實(shí)體素的組合，采用布爾運(yùn)算 — 交、并、差實(shí)現(xiàn)這種組合．此建模方式通常用于規(guī)則表面構(gòu)成的實(shí)體。對(duì)于散亂型、網(wǎng)格型、線型等點(diǎn)云，很難用這種方法生成實(shí)體模型。 使用 UG進(jìn)行實(shí)體建模的最終三維圖形如下： 2 塑件成型的工藝性分析 一 工藝性分析 塑件的分析 （ 1）外形尺寸 該模具 壁厚 ，塑件的尺寸不大，塑料的熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型 。 （ 2） 精度分析 每個(gè)尺寸的公差不一樣。有的屬于一般的精度，有的屬于高精度，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算 。 脫模斜度 PP 屬于無(wú)定型塑料 ，成型收縮率較大，參考教材表 210 選擇該塑件上型芯和凹模斜度為 1? 。 : 塑料的原材料分析 [1] (1)塑件材料選用 HDPE 是熱塑性塑料，從使用性能上看，該塑料 無(wú)毒，無(wú)味，無(wú)臭的白色顆粒，熔點(diǎn)為 130℃ ，相對(duì)密度為 09410960，它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好，介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好。 (2)從成型性能上 HDPE熔點(diǎn)為 142℃ ，分解溫度為 300℃ ；注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較大。注塑時(shí)，一般使用溫 度為 180℃ 230℃ ；因是烯烴類(lèi)塑料，它不吸水，生產(chǎn)時(shí)，不需烘干，但為了產(chǎn)品質(zhì)量，可用 60℃ 溫度烘干 1hr，以排出浮水；聚乙烯的熔體粘度大，流長(zhǎng)比小，薄壁制品可能缺膠，因此，澆口和流道相對(duì)較大；制品易帶靜電，表面易吸埃。收縮率為16‰ 。 ：塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度等級(jí)及表面質(zhì)量分析 （ 1）外形尺寸 該模具 壁厚 ，塑件的尺寸不大 ,符合 HDPE 的最小壁厚原則，HDPE 的質(zhì)軟，所以可以強(qiáng)制脫模 .所以在模具的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中要特別注意，防止出現(xiàn)缺陷 ,塑料的熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型 . 從該制品的零 件圖可知；形狀，結(jié)構(gòu)對(duì)制件脫模要求較高，但對(duì)尺寸大小，產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量要求都不高。 （ 1） 制品的精度等級(jí)；塑料制件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，此處塑料件未注公差， 每個(gè)尺寸的公差不一樣 ,有的屬于一般的精度，有的屬于高精度，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算 。 （ 2） 制品的表面質(zhì)量；塑料制件的精度等級(jí)較低，我們所要獲得的制件對(duì)制品的表面質(zhì)量除要求無(wú)缺陷，毛刺，無(wú)特殊要求，一般的模具制造工藝和注塑工藝就能滿(mǎn)足要求。 HDPE的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 注射成型過(guò)程 1） 成型前的準(zhǔn)備。對(duì) HDPE 的色 澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測(cè)，由于 HDPE吸水性極小，成型前無(wú)需進(jìn)行 干燥。 2） 注射過(guò)程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可分為 充 模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段 。 3） 塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為 30~50℃ ，處理時(shí)間為 16~20s。 注塑工藝參數(shù) 1)注塑機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為 高螺桿轉(zhuǎn)速（線速度為 ）是允許的，只要滿(mǎn)足冷卻時(shí)間結(jié)束前就完成塑化過(guò)程就可以；螺桿的扭矩要求為低 1） 料筒 恒 溫 （ ℃ ）： 220。 2） 熔料 溫度 （ ℃ ） ： 220~280。 3） 模具溫度 （ ℃ ）： 20~60。 4） 注射壓力 （ MPa）： 80～ 140MPa。 5） 保壓壓力 （ MPa）： 約為注射壓力的 30％～ 60％ 6） 注射速度： 對(duì)薄壁包裝容器需要高注射速度 。 7） 收縮率 ～ ％； 8） 成型時(shí)間 （ S）： （ 注射時(shí)間取 ，冷卻時(shí)間 15，輔助時(shí)間 8）。 ：計(jì)算塑料制件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)量。 計(jì)算塑料制件的體積： V1= cm3= cm3 查《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》知 HDPE 密度為ρ =～ ρ =由密度可得出單個(gè)制件的質(zhì)量： W1=ρ V= = 3 行腔數(shù)目的決定及排布 已知的體積 V1 或質(zhì)量 W1 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，綜合考慮生產(chǎn)率 和生產(chǎn)成本等各種因素，初步確定采用一模十六腔平衡排布。排布圖如 下圖 所 示 ： V塑 =16 V1=16 =36. 16 cm3 W 塑 =16 W1=16 = g 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 由于澆注系統(tǒng)凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 ～ 1 倍來(lái)估算。 由于本次設(shè)計(jì)采用了一級(jí)分流道、二級(jí)分流道、三級(jí)分流道和四級(jí)分流道， 因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 倍來(lái)估算 ， 故一次注入模具的型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)凝料和 n 個(gè)塑件體積之和）為 V總 = 塑 == cm3 4 注射機(jī)的初步選擇 根據(jù)上 步計(jì)算出來(lái)的一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量 V 總 =，并結(jié)合教材公式 V 公 =V 總 / 得 V 公 = cm3.。根據(jù) 以上的計(jì)算，初步選定公稱(chēng)注射量為 125 cm3 ，注射機(jī)型號(hào)為 SXZY125 型 注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表 31 SXZY125 型注射機(jī) 額定注射量 (cm3)： 125 螺桿直徑 (mm)： 42 注射壓力 (MPa)： 120 注射行程 (mm)： 115 注射時(shí)間 (s)： 注射方式：螺桿式 合模力 kn： 900 最大注射面積 (cm2)： 320 最大開(kāi)（合）模行程 (mm)： 300 模具最大厚度 (mm)： 300 模具最小厚度 (mm)： 200 噴嘴圓弧半徑 (mm)： 12 噴嘴孔徑 (mm)： 4 注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 1）注射壓力校核。 HDPE 所需要的注射壓力為 80~140Mpa，這里取P0=90Mpa，該注塑機(jī)的公稱(chēng)注射壓力 P 公 =120Mpa，注射壓力安全系數(shù) k1=~，這里取 ，則： k1 P0 =? 90=108＜ P 公 ，所以，注塑機(jī)注射壓力合格。 2）鎖模力校核 ① 單個(gè) 塑件在分型面上的投影面積 約為 A1=915mm2，則 A 塑 =n A1=16? 915=14640mm2 ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A 澆 ，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A 澆 數(shù)值，可以按照單型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。 A 澆 是塑件在分型面上的投影面積 A 澆 的 ~ 倍。這里取 A 澆 = A 塑 。 ③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積 A 總 ，則 A 總 = A 塑 + A 澆 = 塑 =19032 mm2= cm2320 cm2 ④ 模具型腔內(nèi)的膨脹力 F 脹 P 模 為型腔的平均 注射壓力 。 P 模 是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%~40%，大致范圍為 18~36Mpa。對(duì)于粘度較大的 精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。 HDPE 屬于 高 粘度塑料及有精度要求的塑件，故 P 模 取 36Mpa F 脹 =A 總 P 模 =36? 19032=685152N= 查表可得該注塑機(jī)的公稱(chēng)鎖模力 F 鎖 =900kN，鎖模力的安全系數(shù)為 k2 =~ 這里取 ，則 k2F 脹 = F 脹 =? =＜ F 鎖 ，所以該注射機(jī)鎖模力合格。 結(jié)論： 經(jīng)校核 螺桿式注塑機(jī) : 125 cm3,注塑壓力為 120MPa,鎖模力為 900KN,均滿(mǎn)足以上條件 . 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3：澆注系