【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(jì)周期長(zhǎng)的困難，該課題研究了鼠。標(biāo)為例詳細(xì)介紹了對(duì)鼠標(biāo)外形進(jìn)行逆向工程的步驟。模具的設(shè)計(jì)與制造中，從而實(shí)現(xiàn)注塑模的快速設(shè)計(jì)與制造。據(jù)，利用UG和Imageware軟件進(jìn)行點(diǎn)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(duì)模具的澆注系統(tǒng)、模。過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程表明該模具能夠達(dá)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(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍內(nèi)，調(diào)整注射機(jī)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(mǎn)足最大注射量、鎖模力、經(jīng)濟(jì)性等要求選擇合適的注射機(jī)，確定注射機(jī)，調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 注射機(jī)的種類(lèi)和應(yīng)用范圍 注塑機(jī)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(jī) 。其各自的特點(diǎn)如下 ： 注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線(xiàn)呈一直線(xiàn)垂直排列。 優(yōu)點(diǎn)：占地少，模具拆裝方便， 易于安裝嵌件。 缺點(diǎn)：重心高，加料困難；推出的塑件要手工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；容積較小。 注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線(xiàn)呈一直線(xiàn)水平排列，使用廣泛。 優(yōu)點(diǎn)：重心低，穩(wěn)定；加料、操作及維修方便；塑件可自行脫落，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 缺點(diǎn)：模具安裝困難，嵌件安裝不穩(wěn)，機(jī)器占地較大。 注塑機(jī) 注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線(xiàn)相互垂直排列。 優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)介于立式注射機(jī)和臥式注射機(jī)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(jī)的選用 常用注射機(jī)： XSZ60 型注射機(jī)：注射量為 60cm3的柱塞式塑料注射成型機(jī)，其主要參數(shù)如表 41。 XSZY250 型注射機(jī)：注射量為 250cm3的柱塞式塑料注射成型機(jī)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(jì) 21 表 41 XSZ60型注射機(jī)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(kāi)模行程－－ 180mm 注射機(jī)的頂出方式： 最大模具厚度－－ 200mm 機(jī)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(gè) 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(jī)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(kāi)模行程－－ 350mm 注射機(jī)的頂出方式： 最大模具厚度－－ 350mm 機(jī)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(gè) 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(shí)際中常用的注射機(jī)，注射端蓋塑件選用 XSYZ250 型螺桿式注射機(jī)，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(jì) 22 圖 43 XSYZ250型螺桿式注射機(jī) 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(mǎn)足要求時(shí)，才能確定注射機(jī)選用的合適。 注射機(jī)參數(shù)的校核 最大注射量的校核 注射機(jī)的額定注射量為 250cm3 塑件體積： ，每次成型 2 個(gè)塑件。 澆道凝料為 。 實(shí)際注射量＝ 2+ = 125 80% =100cm3 最大注射量滿(mǎn)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(jī)的注射壓力為 120 MPa 注射機(jī)的注射壓力滿(mǎn)足要求。 鎖模力的校核 注射機(jī)的鎖模力為 1800KN； ABS 塑料的注射壓力為 70～ 90MPa, 取 80MPa。 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積為 。 澆道凝料為 。 注射時(shí)模具的膨脹力＝ ( 2 + ) 80= KN 1800 KN 鎖模力滿(mǎn)足要求。 最大注射成型面積的校核 XSZY250 注射機(jī)的最大注射成型面積為 500cm2； 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積為 ； 澆道凝料為 ； 注射時(shí)模具的成型面積＝ ( 2 +)= 500 cm2滿(mǎn)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(jì) 23 5 塑料注射模具設(shè)計(jì) 型腔數(shù)目和分布 確定型腔數(shù)目時(shí)要考慮的因素： ○ 1 、滿(mǎn)足注射機(jī)的最大注射量 ○ 2 、 鎖（合）模力 ○ 3 、塑件精度 ○ 4 、經(jīng)濟(jì)性 1) 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量。 V0. 8VZjg ??????n Vg(mg)— 注射機(jī)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(gè)制品的容積或質(zhì)量 (cm3或 g),單個(gè)塑件為 2) 按注射機(jī)的額定合模力確定型腔數(shù)。 1051050101800 46 463 ???? ???????? ? ?zmjmAp ApFn F —— 注射機(jī)的額定合模力 (N)。查手冊(cè)為 1800 KN. Pm—— 塑料熔體對(duì)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(gè)制品在分型面上的投影面積 (mm2)。由計(jì)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(shí)，型腔數(shù)不宜過(guò)多，通常推薦不超過(guò) 4腔，因?yàn)槎嗲浑y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(chēng)偏差標(biāo)注。 Δ S—— 單腔模注射時(shí)塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比。 4) 按經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù) 根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi)。 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(jì) 24 Cl—— 每一型腔所需承擔(dān)的與型腔數(shù)有關(guān)的模具費(fèi)用。 N—— 制品總件數(shù)。 Y—— 每小時(shí)注射成型加工費(fèi) (元／ h)。 T—— 成型周期 (min)。 綜合以上幾個(gè)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(jì)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(shí)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(jì) 25 1）型腔徑向尺寸 ABS 塑件的精度一般為 4級(jí)，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(jì) 26 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jì)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(jì) 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(jì)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(jì) 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(jì)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(jì) 根據(jù)注塑機(jī)選用澆口套圓頭直徑為 40mm，比注塑機(jī)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(guò)程中溢出，澆口套外設(shè)有獨(dú)立的定位定模鑲件 動(dòng)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(jì) 27 圈，在安裝模具時(shí)可起定位作用。根據(jù)澆口套其直徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸計(jì)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(shí)，冷料也同時(shí)被推出，取凝料時(shí)向拉料鉤的側(cè)向稍許移動(dòng)，即可將凝料從動(dòng)模板中取下。 分流道設(shè)計(jì) 多型腔模設(shè)計(jì)型腔和分流道布置應(yīng)滿(mǎn)足原則：盡量保證各型腔同時(shí)充滿(mǎn)，并均衡地補(bǔ)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(mǎn)足如上要求的情況下盡量縮短流道長(zhǎng)度，降低澆注系統(tǒng)凝料重量。 分流道截面形狀和尺寸也對(duì)塑料熔體的流動(dòng)和模具的制造難易及脫模有影響，本設(shè)計(jì)初選分流道為半圓柱形流道，這種分流道加工簡(jiǎn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)度 l=70mm 如圖 5－ 6 所示 圖 5－ 6澆注系統(tǒng) 澆口設(shè)計(jì) 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(duì)塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)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(jì) 28 小的部分，對(duì)充模流動(dòng)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(guān)。 澆口選為潛伏式澆口，潛伏式澆口的斷面形狀和尺寸類(lèi)似點(diǎn)澆口，它除了具備點(diǎn)澆口的各種特點(diǎn)外，其進(jìn)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(guān)，澆口進(jìn)澆點(diǎn)潛入分型面的下方，沿斜向進(jìn)入型腔。脫模過(guò)程中，利用推桿推出流道時(shí)制品與澆口處凝料自動(dòng)切斷，故退出時(shí)必須有較強(qiáng)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(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)的作用和種類(lèi) 在注射成型的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為頂出機(jī)構(gòu)，也叫推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。 注射模的推出機(jī)構(gòu)有推桿、推管、推板三種形式。 由于塑件底面形狀簡(jiǎn)單為平面，所以采用普通推出機(jī)構(gòu)中的推桿推出方式。每個(gè)制件用六根頂桿頂出，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出可靠。 頂出機(jī)構(gòu)的組成 組成注射模的推桿推出機(jī)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(jī)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(jì) 29 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1） 頂桿 推桿的直徑選 5mm，采用