【導(dǎo)讀】指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注。和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，了明確的說(shuō)明并表示了謝意。的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。對(duì)本文的研究做出重。要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本。聲明的法律后果由本人承擔(dān)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。2．給出零件實(shí)物要求學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪并進(jìn)行三維建模；1．3月21日～4月4日查閱相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告；5．5月11日～6月5日模具裝配圖及零件出圖；6．6月6日～6月16日撰寫論文，準(zhǔn)備答辯。向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。好；制品翹曲程度達(dá)到合理的范圍；模具整體結(jié)構(gòu)合理。

　　

【正文】 程。具 體分型機(jī)構(gòu)見裝配圖。 推出力的計(jì)算 由于該塑件壁厚 S為 3mm，故該塑件屬于薄壁殼體類，用下列公式計(jì)算脫模力。 式中， Q 為脫模力； E 為塑料的拉伸彈性模量， MPa； SCP 為塑料的平均成型收縮率， %； T 為塑料的平均壁厚， mm； L 為塑件包容型芯的長(zhǎng)度， mm； 為塑料的泊松比； 為脫模斜度，（176。）； f 為塑料與型腔材料之間的摩擦系數(shù)； K1 為由 f 和 決定的無(wú)量綱數(shù)， K1=1+fsin cos 。 本設(shè)計(jì)所使用的數(shù)據(jù)如下： E=， SCP=%， T=3mm， L=1020mm， =， =1176。， f= K1= 得： Q= 塑件脫模 塑件的脫模通過(guò)推桿推出機(jī)構(gòu)推出，推桿直徑 5mm，本次零件比較大，且脫模力很大，所以設(shè)計(jì) 16 根推桿，推桿固定在推桿固定板上。推桿的位置需滿足以下要求： ① 推桿不宜設(shè)置在塑件壁薄處，在塑件的盤、凸臺(tái)、支撐部位，要多設(shè)推桿； ② 在模腔內(nèi)排氣困難的部位應(yīng)設(shè)置推桿，以利于用配合間隙排氣； ③ 推桿端面應(yīng)以盡可能大的面積與塑件接觸，直徑小于 ~3mm 時(shí)應(yīng)采用階梯式推桿； ④ 推桿和模體的配合性質(zhì)一般為 H8/f7 或 H7/f7。在注射塑狀態(tài)時(shí)，應(yīng)確保 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 推桿端面與型腔平齊或伸入 到 。 推桿的具體位置見型芯零件圖可以看出具體尺寸及位置。 澆注系統(tǒng)凝料脫模 澆注系統(tǒng) 凝料通過(guò)第一分型面分型時(shí)脫落，然后手工或許機(jī)械手取出。 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向通過(guò)支承柱完成，支承柱與推板和推板固定板上的導(dǎo)套配合。 復(fù)位采用最簡(jiǎn)單的復(fù)位桿，復(fù)位桿安裝在推桿固定板上，復(fù)位桿為圓形截面，本次設(shè)計(jì) 4 根復(fù)位桿，其位置應(yīng)對(duì)稱設(shè)置在推桿固定板四周。合模時(shí)，復(fù)位桿先于推桿與定模分型面接觸 ，在動(dòng)模向定模逐漸合攏過(guò)程中，推出機(jī)構(gòu)被復(fù)位桿頂住，從而與動(dòng)模產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)直分型面合攏時(shí)，推出機(jī)構(gòu)就回復(fù)到原來(lái)的位置，這種結(jié)構(gòu)中合模和復(fù)位是同時(shí)完成的。 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)零件的形狀與結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì) 8 個(gè)斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)， 4 個(gè)內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)模板上，其中楔緊塊固定在定模板上，而斜導(dǎo)柱固定在楔緊塊上，其抽芯與第二次分型同時(shí)進(jìn)行。內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)安裝在推板固定板上，其中楔緊塊固定在定模板上其抽芯與推出機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行。抽芯機(jī)構(gòu)見圖 412,413,414。 圖 412 側(cè)抽芯 1 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 413 側(cè)抽芯 2 圖 414內(nèi)抽芯 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的 抽芯距和抽芯力的計(jì)算 （ 1） 抽芯 1 的抽芯距和抽芯力的計(jì)算 抽芯距離計(jì)算 S 抽 = s? +（ 2～ 3） =2+（ 2～ 3） =4～ 5 為了保證足夠的抽芯距離，本設(shè)計(jì)實(shí)際采用抽芯距為 S 為 20mm。 抽芯力計(jì)算 公式 Q= )s inc o s( ??? ?LH q =17 6 10（ ） =195N `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 Q—— 通孔抽芯抽拔力； L—— 活動(dòng)型芯被塑料包緊的斷面周長(zhǎng)； H—— 活動(dòng)型芯成形部分高度； q—— 包緊型芯的壓力，一般取 8～ 12Mpa； μ —— 塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，取 ～ ； α —— 脫模斜度。 （ 2）抽芯 2 的抽芯距和抽芯力的計(jì)算 抽芯距離計(jì)算 S 抽 = s? +（ 2～ 3） =5+（ 2～ 3） =7～ 8 mm 為了保證足夠的抽芯距離，本設(shè)計(jì)實(shí)際采用抽芯距為 S為 20mm。 抽芯力計(jì)算 公式 Q= )s inc o s( ??? ?LH q =45 21 10（ ） = 1803N 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱與開模方向的夾角為傾斜角 ? ，側(cè)型芯滑塊抽芯方向與開合模方向垂直，理想角度為 3223?? ，最常用的為 ?? 2212 ??? ，此設(shè)計(jì)選用 ?20 。 斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算公式及結(jié)果如下： d≥ 312 )cos][ 10( ??w wwHF= 取 15mm w? —— 斜導(dǎo)柱才料的許用彎曲應(yīng)力，為 400Mpa wH —— 滑塊端面至受力點(diǎn)的垂直距離 50mm wF ——— 最大彎曲力，查表得 1000N 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算公式和結(jié)果如下： L= ?tan22d + ?cosH + ?tan2d + ?sins +(5～ 10)mm=103mm L—— 斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)（ mm）； 2d —— 斜導(dǎo)柱固定部分臺(tái)肩直徑； d—— 斜導(dǎo)柱工作段直徑； ? —— 斜導(dǎo)柱斜角； S—— 抽芯距； h—— 斜導(dǎo)柱固定厚度。 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 抽芯 1 與抽芯 2 選用相同的斜導(dǎo)柱。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本次冷卻液采用水，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)打，成本低。冷卻水道設(shè)置在型腔內(nèi)，水在其中循環(huán)流動(dòng)帶走熱量，維持模具溫度。冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的水能充分吸收成型塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成型表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，而且要做到使水在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通，無(wú)滯留部位。本次冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過(guò) Moldflow 軟件在下面詳細(xì)介紹。 最后設(shè)計(jì)完成后的模具見圖 415。 （ a） （ b） 圖 415 模具裝配圖 （ a）模具整個(gè)三維圖，（ b）去掉定模部分后的模具三維圖 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 5 基于 Moldflow 的充填和冷卻性能分析 Moldflow Plastic Insight(MPI)是 Autodesk Moldflow 是歐特克公司開發(fā)的一款用于塑料產(chǎn)品、模具的設(shè)計(jì)與制造的行業(yè)軟件。 Moldflow 為企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造的優(yōu)化提供了整體的解決方案，幫助工程人員輕松的完成整個(gè)流程中各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的優(yōu)化工作。 MPI 使用戶可以對(duì)制件的幾何形狀、材料的選擇、模具設(shè)計(jì)及加工參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。 選擇塑膠材料 本次設(shè)計(jì)采用的材料為 ABS，在進(jìn)行分析之前先選擇產(chǎn)品的塑膠材料。選用的ABS 材料的材料屬性見圖 51。 圖 51 ABS 材料屬性 設(shè)置成型工藝參數(shù) 本次分析塑件的冷卻、流動(dòng)和翹曲，所以工藝參數(shù)需設(shè)置冷卻參數(shù)、流動(dòng)參數(shù)和翹曲參數(shù)。具體設(shè)置見圖 5 5 54。 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 圖 52 冷卻設(shè)置 圖 53 流動(dòng)設(shè)置 圖 54 翹曲設(shè)置 網(wǎng)格的劃分和修補(bǔ) 在 Moldfiow 中，一共有三種類型的網(wǎng)格，分別是中面網(wǎng)格、表面網(wǎng)格和實(shí)體網(wǎng)格。本次采用表面網(wǎng)格。 網(wǎng)格的劃分 選擇菜單欄中“生成 網(wǎng)格”命令，在項(xiàng)目的“工具欄”出現(xiàn)“生成網(wǎng)格”對(duì)話 框， 在網(wǎng)格對(duì)話框中輸入全局網(wǎng)格變長(zhǎng)為 5，然后點(diǎn)擊生成網(wǎng)格。完成生成網(wǎng)格后，點(diǎn)擊網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)查看劃分的網(wǎng)格。見圖 55。 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 圖 55 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì) 網(wǎng)格的修補(bǔ)與優(yōu)化 根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)中可以看出劃分的網(wǎng)格只存在縱橫比過(guò)大?？梢酝ㄟ^(guò)縱橫比診斷查找出縱橫比過(guò)大的三角形然后進(jìn)行修改?？v橫比診斷見圖 56。 圖 56 縱橫比診斷 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建 確定最佳進(jìn)澆位置 在創(chuàng)建澆注系統(tǒng)前應(yīng)先確定產(chǎn)品上的進(jìn)澆位置，依照模具設(shè)計(jì)，本次需要 4個(gè)澆口，根據(jù)圖 57 最佳澆口位置結(jié)果顯示確定四個(gè)澆口位置。 圖 57 最佳澆口位置顯示 創(chuàng)建澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)見圖 58。 圖 58 澆注系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)的創(chuàng)建 創(chuàng)建的冷卻系統(tǒng)見圖 59。 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 圖 59 冷卻系統(tǒng) 分析結(jié)果 分析結(jié)果日志 見下。 型腔充填完成 保壓結(jié)束 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 冷卻結(jié)束 主要的流動(dòng)分析結(jié)果 （ 1） 充填時(shí)間 充填時(shí)間指熔融塑膠注滿型腔所需的時(shí)間，本次充填時(shí)間為 ，充填時(shí)間過(guò)短，后面進(jìn)行優(yōu)化。見圖 510。 圖 510 充填時(shí)間 （ 2） 速度 /壓力切換是的壓力 速度 /壓力切換是的壓力指由速度控制切換為壓力控制是的壓力，根據(jù)分析結(jié)`南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 果可查出切換時(shí)的壓力為 。見圖 511。 圖 511 速度 /壓力切換是的壓力 （ 3） 熔接痕，見圖 512。 圖 512 熔接痕 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 主要的冷卻分析結(jié)果 （ 1） 制品的溫度見圖 413。 圖 513 制品溫度 （ 2）制品凍結(jié)時(shí)間，見圖 514。 圖 514 制品凍結(jié)時(shí)間 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 主要的翹曲分析結(jié)果 所以因素引起的變形見圖 515。 圖 515 翹曲結(jié)果 改善制品翹曲變形 改善措施 從制品翹曲變形結(jié)果顯示制品中間和兩端存在較大的變形。我將從以下兩點(diǎn)著手優(yōu)化： （ 1） 改變澆注系統(tǒng)的澆口位置 。 （ 2） 增加冷卻水道。 優(yōu)化后的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)見圖 516。 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 圖 516 優(yōu)化后的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng) 改善效果 如圖 517 改善效果如圖 517。 圖 517 翹曲改善后的效果 改善前后結(jié)果對(duì)比列表 表 51 改善前后結(jié)果對(duì)比 分析結(jié)果 改善前分析結(jié)果 改善后分析結(jié)果 注射時(shí)間 /s 最高注射壓力 /MP 熔接痕 /deg 180 180 體積溫度 /0C 制品溫度 /0C 模具溫度 /0C 冷卻介質(zhì)溫度 /0C 制品凍結(jié)時(shí)間 /s 制品總變形量 /mm `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 6 總結(jié) 三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，伴隨它也快要結(jié)束了我們四年的大學(xué)生涯。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使我既對(duì)大學(xué)四年課程的學(xué)習(xí)做了 — 個(gè)總結(jié)，同時(shí)又掌握了最流行的、 最先 進(jìn)的設(shè)計(jì)及分析技術(shù)。針對(duì)設(shè)計(jì)課題，進(jìn)過(guò)調(diào)查分析、查閱大量的文獻(xiàn)資料，請(qǐng)教指導(dǎo)老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 模具設(shè)計(jì)的過(guò)程類似以前做過(guò)的課程設(shè)計(jì)，在本次設(shè)計(jì)中最大的收獲是學(xué)會(huì)了用Moldflow 軟件進(jìn)行 模流 分析 。 利用 Moldflow 分析，可以在模具加工前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注塑成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、流動(dòng)和冷卻情況， 以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)進(jìn)行修改，而不是等到試模后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且在減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等方面，都有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)意義。 本設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及相關(guān)的力學(xué)、流體學(xué)、制圖、工藝、設(shè)備、設(shè)計(jì)、制造、分析、計(jì)算機(jī)繪圖等技術(shù)基礎(chǔ)和塑性成型本專業(yè)所學(xué)知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)使我提高了分析實(shí)際問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，了解 Moldflow 模流分析在塑料 成型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。 從陌生到熟悉，這是每個(gè)人 學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，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(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人能力有限和時(shí)間倉(cāng)促 ,設(shè)計(jì)中難免有不足之處 ,殷切的希望老師和同學(xué)加以批評(píng)更正。 `南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 參考文獻(xiàn) [1] 屈華昌 . 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [2] 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組 . 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 [3] 成都科技大學(xué) . 塑料成型模具 [M] . 北京：輕工業(yè)出版社， 1985 [4] 申數(shù)義、高濟(jì) . 塑料模具設(shè)計(jì) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 [5] 王旭 .塑料模結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 [6] 李德群 . 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) [M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 [7] 陳志勇 . 注塑成型從入門到精通 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [8] 申小中 . 空調(diào)技術(shù) [M] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [9] 王高潮．模具 CAD—— UG NX[M].北京：應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [10] 李明輝 王俊峰 . UG NX6 注塑模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)教材 [M].北京： 清華大學(xué)出版社， 20xx [11]