【導(dǎo)讀】已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。為了解決塑料產(chǎn)品外形設(shè)計周期長的困難，該課題研究了鼠。標(biāo)為例詳細(xì)介紹了對鼠標(biāo)外形進行逆向工程的步驟。模具的設(shè)計與制造中，從而實現(xiàn)注塑模的快速設(shè)計與制造。據(jù)，利用UG和Imageware軟件進行點云數(shù)據(jù)處理、模型重建。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模。過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。KeyWords：ReverseEngineering；PointCloud；Mouse；InjectionMold；PartingSurface

　　

【正文】 、注射模及注射工藝等所要求的注射機的規(guī)格參數(shù)在所選注射機的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍內(nèi)，調(diào)整注射機的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 根據(jù)每次成型件數(shù)安滿足最大注射量、鎖模力、經(jīng)濟性等要求選擇合適的注射機，確定注射機，調(diào)整注射機的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 注射機的種類和應(yīng)用范圍 注塑機按照注射裝置和鎖模裝置的排列方式，可分為立式、臥式和 角式注射機 。其各自的特點如下 ： 注射裝置與鎖模機構(gòu)的軸線呈一直線垂直排列。 優(yōu)點：占地少，模具拆裝方便， 易于安裝嵌件。 缺點：重心高，加料困難；推出的塑件要手工取出，不易實現(xiàn)自動化；容積較小。 注射裝置與鎖模機構(gòu)的軸線呈一直線水平排列，使用廣泛。 優(yōu)點：重心低，穩(wěn)定；加料、操作及維修方便；塑件可自行脫落，易實現(xiàn)自動化。 缺點：模具安裝困難，嵌件安裝不穩(wěn)，機器占地較大。 注塑機 注射裝置與鎖模機構(gòu)的軸線相互垂直排列。 優(yōu)點、缺點介于立式注射機和臥式注射機之間。特別適用于中心不允許有澆口痕跡的平面塑件。 注射機的選用 常用注射機： XSZ60 型注射機：注射量為 60cm3的柱塞式塑料注射成型機，其主要參數(shù)如表 41。 XSZY250 型注射機：注射量為 250cm3的柱塞式塑料注射成型機其主要參數(shù)如表 42。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 21 表 41 XSZ60型注射機的主要參數(shù) 額定注射量－－－ 60cm3 注射壓力－－－－ 122MPa 鎖 模 力－－－－ 500KN 最大成型面積－－ 130cm2 定位孔直徑：Φ 55+ 最大開模行程－－ 180mm 注射機的頂出方式： 最大模具厚度－－ 200mm 機械式頂桿頂出。 最小模具厚度－－ 70mm 單根頂桿設(shè)在模板中心。 噴嘴圓弧半徑－－ 12mm 模板面上螺紋孔 M1225 共 24個 噴嘴孔直徑－－－Φ 4mm 模板尺寸－－－－ 330mm440mm 拉桿空間－－－－ 190mm300mm 表 42 XSZY250（臥式）型注射機的主要參數(shù) 額定注射量－－－ 250cm3 注射壓力－－－－ 180MPa 鎖 模 力－－－－ 1800KN 最大成型面積－－ 500cm2 定位孔直徑：Φ 100+ 最大開模行程－－ 350mm 注射機的頂出方式： 最大模具厚度－－ 350mm 機械式頂桿頂出。 最小模具厚度－－ 200mm 兩根頂桿設(shè)在兩側(cè)，頂桿孔徑 22mm。 噴嘴圓弧半徑－－ 18mm 模板面上螺紋孔 M1625 共 36個 噴嘴孔直徑－－－ Φ 4mm 模板尺寸－－－－ 315mm5 00mm 拉桿空間－－－－ 373mm29 5mm 根據(jù)塑件的大小和實際中常用的注射機，注射端蓋塑件選用 XSYZ250 型螺桿式注射機，外形如圖 43所示 。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 22 圖 43 XSYZ250型螺桿式注射機 最大注射量的校核、注射壓力的校核、鎖模力的校核、最大注射成型面積的校核 當(dāng)上面四方面校核都滿足要求時，才能確定注射機選用的合適。 注射機參數(shù)的校核 最大注射量的校核 注射機的額定注射量為 250cm3 塑件體積： ，每次成型 2 個塑件。 澆道凝料為 。 實際注射量＝ 2+ = 125 80% =100cm3 最大注射量滿足要求。 注射壓力的校核 ABS 塑料的注射壓力為 70～ 90MPa, 取 80MPa。 XSZY250 注射機的注射壓力為 120 MPa 注射機的注射壓力滿足要求。 鎖模力的校核 注射機的鎖模力為 1800KN； ABS 塑料的注射壓力為 70～ 90MPa, 取 80MPa。 單個塑件在分型面上的投影面積為 。 澆道凝料為 。 注射時模具的膨脹力＝ ( 2 + ) 80= KN 1800 KN 鎖模力滿足要求。 最大注射成型面積的校核 XSZY250 注射機的最大注射成型面積為 500cm2； 單個塑件在分型面上的投影面積為 ； 澆道凝料為 ； 注射時模具的成型面積＝ ( 2 +)= 500 cm2滿足要求； 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 23 5 塑料注射模具設(shè)計 型腔數(shù)目和分布 確定型腔數(shù)目時要考慮的因素： ○ 1 、滿足注射機的最大注射量 ○ 2 、 鎖（合）模力 ○ 3 、塑件精度 ○ 4 、經(jīng)濟性 1) 按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量。 V0. 8VZjg ??????n Vg(mg)— 注射機量大注射量 (cm3或 g)，取 250cm3. Vj(mj)—— 澆注系統(tǒng)凝料量 (cm3或 g), 假設(shè)澆道凝料為 Vz(mz)—— 單個制品的容積或質(zhì)量 (cm3或 g),單個塑件為 2) 按注射機的額定合模力確定型腔數(shù)。 1051050101800 46 463 ???? ???????? ? ?zmjmAp ApFn F —— 注射機的額定合模力 (N)。查手冊為 1800 KN. Pm—— 塑料熔體對型腔的平均壓力 (MPa)。取 50 MPa Aj —— 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 (mm2)。取 5cm2 Az—— 單個制品在分型面上的投影面積 (mm2)。由計算得 . 3) 按制品的精度要求確定型腔數(shù) 成型高精度制品時，型腔數(shù)不宜過多，通常推薦不超過 4腔，因為多腔難于使各腔的成型條件均勻一致。 L—— 塑件基本尺寸 (mm)。 δ —— 塑件的尺寸公差 (mm)，為雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。 Δ S—— 單腔模注射時塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比。 4) 按經(jīng)濟性確定型腔數(shù) 根據(jù)總成型加工費用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時間和試生產(chǎn)原材料費用，僅考慮模具費和成型加工費。 242500 ??? sLn ?160CNYTn?天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 24 Cl—— 每一型腔所需承擔(dān)的與型腔數(shù)有關(guān)的模具費用。 N—— 制品總件數(shù)。 Y—— 每小時注射成型加工費 (元／ h)。 T—— 成型周期 (min)。 綜合以上幾個方面，由于塑件的形狀不復(fù)雜，重量較輕，且生產(chǎn)批量大，所以應(yīng)使用多型腔模具。綜合分析本設(shè)計采用一模兩腔。這樣模具的尺寸較小，塑件質(zhì)量可靠。 分型面的選擇 塑件的分型面應(yīng)位于截面尺寸最大的部位，本實例中塑件的分型面選取如圖所示。這樣選取的塑件的外表面可以在整體的定模型腔內(nèi)成型，表面質(zhì)量好，而且塑件脫模方便。如圖 51 所示： 圖 5－ 1分型面選擇 型芯和型腔 型芯和型腔的結(jié)構(gòu) 型腔、型芯可分別有整體式和組合式兩種形式。 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)采用組合式型芯如圖 5－ 2 所示 圖 5－ 2組合式型腔、型芯的結(jié)構(gòu) 型芯和型腔的尺寸 分型面 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 25 1）型腔徑向尺寸 ABS 塑件的精度一般為 4級，塑件徑向尺寸 62mm的公差值為 ,模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差δ z=Δ /3≈ ；取 x=， ABS 塑料的收縮率在 ～ %，取 % 。 ? ?? ?0000%)()1(?????????????? zz xLSL sM ?? 2）型腔深度 塑件高度尺寸 的公差值為 ，模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差δ z=Δ /3≈ ；取 x=。 ? ?? ?0000%)()1(?????????????? zz xHSH sM ?? 3）型芯徑向尺寸 塑件徑向尺寸 58mm的公差值為 ,模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差δ z=Δ /3≈ ；取 x=。 ABS 的收縮率為 ～ %，取 % 。 ? ?? ?0000%)()1(??????????????zzxhSh sM ?? 4）型芯高度 塑件高度尺寸 18mm 的公差值為 ，模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差δ z=Δ /3≈ ；取 x=。 ABS 塑料的收縮率為 ～ %，取平均收縮率為 % 。 ? ?? ?0000%)()1(?????????????? zz xHSH sM ?? 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 26 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔是成型塑件外表面的成型零件。型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 5－ 3所示。 圖 5－ 3型腔結(jié)構(gòu) 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件。型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 54 所示。 圖 5－ 4型芯結(jié)構(gòu) 型腔、型芯內(nèi)鑲件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 塑件中有小孔的特征，為了保證型芯、型腔結(jié)構(gòu)不易損壞將孔位的成型特征就成鑲件。結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 5－ 5所示 圖 5－ 5鑲件結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng) 主流道和冷料井設(shè)計 根據(jù)注塑機選用澆口套圓頭直徑為 40mm，比注塑機噴嘴球半徑 18mm 大 2mm，便于與噴嘴銜接，且可避免高溫塑料熔體在注塑過程中溢出，澆口套外設(shè)有獨立的定位定模鑲件 動模鑲件 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 27 圈，在安裝模具時可起定位作用。根據(jù)澆口套其直徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸計算所得主流道直徑為。冷料井由 Z 型拉料桿與主流道位于分型面下空間組成 ,拉料桿的根部固定在推板上，在推出制件時，冷料也同時被推出，取凝料時向拉料鉤的側(cè)向稍許移動，即可將凝料從動模板中取下。 分流道設(shè)計 多型腔模設(shè)計型腔和分流道布置應(yīng)滿足原則：盡量保證各型腔同時充滿，并均衡地補料，以保 證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致；各型腔之間距離恰當(dāng)，應(yīng)有足夠空間排布冷卻水流道、螺釘?shù)?，并有足夠截面積承受注塑壓力；在滿足如上要求的情況下盡量縮短流道長度，降低澆注系統(tǒng)凝料重量。 分流道截面形狀和尺寸也對塑料熔體的流動和模具的制造難易及脫模有影響，本設(shè)計初選分流道為半圓柱形流道，這種分流道加工簡單。 考慮到與潛伏式澆口的銜接，根據(jù)推薦尺寸選?。? 分流道直徑 d＝ 6mm 分流道長度由澆口于制件內(nèi)位置布置和選取的標(biāo)準(zhǔn)尺寸而定，考慮到兩方面的因素：分流道盡可能縮短其長度，降低澆注系統(tǒng)凝料的重量；不干涉到澆口在制 件表面的位置排布，從而改變充模過程中熔料在型腔內(nèi)均勻分布狀況，影響制件成型工藝。 選取分流道長度 l=70mm 如圖 5－ 6 所示 圖 5－ 6澆注系統(tǒng) 澆口設(shè)計 澆口直接與塑件相連接，把塑料熔體引入型腔，澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀和尺寸對塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個流道中斷面尺寸最天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 28 小的部分，對充模流動起著控制性作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響著加工工作量的大小和塑件外觀。 澆口選為潛伏式澆口，潛伏式澆口的斷面形狀和尺寸類似點澆口，它除了具備點澆口的各種特點外，其進料部分一般選擇在制件的側(cè)面或背面較隱蔽處，不致影響紙品的美觀，澆口進澆點潛入分型面的下方，沿斜向進入型腔。脫模過程中，利用推桿推出流道時制品與澆口處凝料自動切斷，故退出時必須有較強的力量。 澆口尺寸確定如圖 5－ 7所示： 圖 5－ 7推切式潛伏式澆口 頂出機構(gòu) 頂出機構(gòu)的作用和種類 在注射成型的每個周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中脫出的機構(gòu)稱為頂出機構(gòu)，也叫推出機構(gòu)或脫模機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作通常是由安裝在注射機上的機械頂桿或液壓缸的活塞桿來完成的。 注射模的推出機構(gòu)有推桿、推管、推板三種形式。 由于塑件底面形狀簡單為平面，所以采用普通推出機構(gòu)中的推桿推出方式。每個制件用六根頂桿頂出，其結(jié)構(gòu)簡單，推出可靠。 頂出機構(gòu)的組成 組成注射模的推桿推出機構(gòu)的零件有：頂桿、復(fù)位桿、頂 桿固定板、頂桿墊板、固定螺釘和支承釘組成。如圖 58 所示 圖 5－ 8頂出機構(gòu) 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 29 頂出機構(gòu)的設(shè)計 1） 頂桿 推桿的直徑選 5mm，采用