【導(dǎo)讀】模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天。工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車基本車型不斷增加，2021年將達(dá)到170種。汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元。中國摩托車產(chǎn)量位。單輛摩托車約有零件2021種，共計5000多個，其中一半。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大。模在模具總量中的比例還將逐步提高。型收縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。場總量的20%，金額近10億美元，出口額已達(dá)1億美元。

　　

【正文】 寸 的 計 算 ： H m =[(1+ S cp )Hs － 32 ? ] z?? =[(1+) 20－ ] ? = ? mm 式中 H s — 塑 件 的 高 度 尺 寸 ， H s =20 mm 。 2） 凸 模 工 作 尺 寸 的計算 凸 模 是 成 型 塑 件 外 形 的 ， 其 工 作 尺 寸 屬 被 包 容 尺 寸 ， 在 使 用 過 程中 凸 摸 的 磨 損 會 使 被 包 容 尺 寸 變 小 。 因 此 ， 為 了 使 得 模 具 的 磨 損 留 有修 模 的 余 地 ， 以 及 裝 配 的 需 要 ， 在 設(shè) 計 模 具 時 ， 被 包 容 尺 寸 盡 量 取 上限 尺 寸 ， 尺 寸 公 差 取 下 偏 差 。 （ 1） 凸 模 徑 向 尺 寸 的 計 算 ： L M =[(1+ S cp ) L S + ?43 ]Z?? =[(1+) 125+ ? = ? mm 式中 L M — 凸 模的徑向尺寸 ； （ 2） 凸模高度尺寸的計算： H M =[(1+ S cp ) H S +32 ?]Z?? =[(1+) 20+] ? = ? mm 第四章 模具的三維造型 PRO/E 的功能簡介 本 世 紀(jì) 的 一 個 重 大 變 革 是 全 球 市 場 的 統(tǒng) 一 ， 它 使 市 場 競 爭 更 加 激烈 ， 產(chǎn) 品 更 新 更 快 ， 但 是 有 限 的 資 源 加 上 消 費(fèi) 者 對 復(fù) 雜 產(chǎn) 品 的 需 求 日益 增 加 ， 使 你 合 很 難 保 持 市 場 分 額 。 在 這 種 背 景 下 ， CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計 )/CAM(計算機(jī)輔助制造 )/CAE（計算機(jī)輔助測量）技術(shù)得到迅速普及 和 極 大 發(fā) 展 。 海 灣 戰(zhàn)爭結(jié)束當(dāng)年，美國評出的最具影響的十大技術(shù)中， CAD/CAM/CAE 技術(shù)便榜上有名。在為數(shù)眾多的 CAD/CAM/CAE 軟件中， 主流軟件包種類繁多， PRO/E， UG， CIMATRON， MDT， I－ DEAS，MASTERCAM 都是個中極品，但 PRO/E 工業(yè)解決方案地位顯赫，它是美國 PTC 公司的拳頭產(chǎn)品，技術(shù)領(lǐng)先，在機(jī)械、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)都有應(yīng)用，是 CAD/CAM/CAE 領(lǐng)域少有的頂尖 “ 人物 ” 。 一般 PRO/E 有六大主模塊。 PRO/ENGINEER 軟件包的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境在支持并行工作 ，它 通 過 一系 列 完 全 相 關(guān) 的 模 塊 表 述 產(chǎn) 品 的 外 形 、 裝 配 及 其 他 功 能 。 PRO/E 能夠讓 多 個 部 門 同 時 致 力 于 單 一 的 產(chǎn) 品 模 型 。 包 括 對 大 型 項 目 的 裝 配 體 管理 、 功 能 仿 真 、 制 造 、 數(shù) 據(jù) 管 理 等 。 一 、工 業(yè) 設(shè) 計 (CAID)模塊 工業(yè)設(shè)計模塊主要用于對產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè) 計 ， 以 前 ， 在 零 件 未 制 造 出 時 ， 是 無 法 觀 看 零 件 形 狀 的 ， 只 能 通 過二維平面圖進(jìn)行想象?，F(xiàn)在，用 3DS 可以生成實(shí)體模型，但用 3DS 生成的模型在工程實(shí)際中是 “ 中看不中用 ” 。用 PRO/E 生成的實(shí)體建模，不 僅 中 看 ， 而 且 相 當(dāng) 管 用 。 事 實(shí) 上 ， PRO/E 后階段的各個工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實(shí)體建模所生 成的數(shù)據(jù)。 包括： PRO/3DPAINT(3D 建模 ) 、 PRO/ANIMATE( 動畫模擬 ) 、 PRO/DESIGNER( 概念設(shè)計 ) 、PRO/NETWORKANIMATOR(網(wǎng)絡(luò)動畫合成 )、 PRO/PERSPECTASKETCH（圖片轉(zhuǎn) 三 維 模 型 ）、 PRO/PHOTORENDER(圖片渲染 )幾個子模塊。 二、機(jī)械設(shè)計 (CAD)模塊 機(jī)械設(shè)計模塊是一個高效的三維機(jī)械設(shè)計 工 具 ， 它 可 繪 制 任 意 復(fù) 雜 形 狀 的 零 件 。 在 實(shí) 際 中 存 在 大 量 形 狀 不 規(guī)則的物體表面，如圖 1 中的摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。隨著人們生活水平的提高， 對曲面產(chǎn)品的需求將會大大增加。用 PRO/E 生成曲面僅需 2 步～ 3 步 *作。 PRO/E 生成曲面的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點(diǎn)陣等。由于生成曲面的方法較多，因此 PRO/E 可以迅速建立任何復(fù)雜曲面。 它既能作為高性能系統(tǒng)獨(dú)立使用，又能與其它實(shí)體建模模塊結(jié)合起來使用，它支持 GB、 ANSI、 ISO 和 JIS 等標(biāo)準(zhǔn)。包括： PRO/ASSEMBLY（ 實(shí) 體 裝 配 ）、 PRO/CABLING（ 電 路 設(shè) 計 ）、PRO/PIPING （ 彎 管 鋪 設(shè) ）、 PRO/REPORT （ 應(yīng) 用 數(shù) 據(jù) 圖 形 顯 示 ）、PRO/SCANTOOLS（ 物 理 模 型 數(shù) 字 化 ）、 PRO/SURFACE （ 曲 面 設(shè) 計 ）、PRO/WELDING（焊接設(shè)計） 三、 功 能 仿 真 (CAE)模塊 功 能 仿 真 (CAE)模 塊 主 要 進(jìn) 行 有 限 元分 析 。 機(jī) 械 零 件 的 內(nèi) 部 變 化 情 況 是 難 以 知 曉 的 。 有 限 元 仿 真 使 我 們 有了 一 雙 慧 眼 ， 能 “ 看到 ” 零 件 內(nèi) 部 的 受 力 狀 態(tài) 。 利 用 該 功 能 ， 在 滿 足零 件 受 力 要 求 的 基 礎(chǔ) 上 ， 便 可 充 分 優(yōu) 化 零 件 的 設(shè) 計 。 著 名 的 可 口 可 樂公司，利用有限元仿真，分析其飲料瓶，結(jié)果使瓶體質(zhì)量減輕了近20％ ，而 其 功 能 絲 毫 不 受 影 響 ，僅 此 一 項 就 取 得 了 極 大 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益。 包括： PRO/FEM~POST（ 有 限 元 分 析 ）、 PRO/MECHANICA CUSTOMLOADS（自定 義 載 荷 輸 入 ）、 PRO/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序連接）、PRO/MECHANICA MOTION （ 指 定 環(huán) 境 下 的 裝 配 體 運(yùn) 動 分 析 ）、PRO/MECHANICA THERMAL（ 熱 分 析 ）、 PRO/MECHANICA TIRE MODEL（車輪 動 力 仿 真 ）、 PRO/MECHANICA VIBRATION（ 震 動 分 析 ）、 PRO/MESH （有限 元 網(wǎng) 格 劃 分 ）。 四、 制造 (CAM)模塊 在 機(jī) 械 行 業(yè) 中 用 到 的 CAM 制造模塊中的功能是 NC Machining(數(shù)控加工 )。說到數(shù)控功能，就不能不提八十年代著名的 “ 東 芝 事 件 ” 。當(dāng)時，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進(jìn)了一套五座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控軟件 CAMMAX，加 工 出 高 精 度 、低 噪 聲 的 潛 艇 推 進(jìn) 器 ，從而使西方的反潛系統(tǒng)完全失效，損失慘重。東芝公司因違反 “ 巴統(tǒng) ”協(xié) 議 ， 擅 自 出 口 高 技 術(shù) ， 受 到 了 嚴(yán) 厲 的 制 裁 。 在 這 一 事 件 中 出 盡 風(fēng) 頭的 CAMMAX 軟 件 就 是 一 種 數(shù) 控 模 塊 。 PRO/ES 的 數(shù) 控 模 塊 包 括 ：PRO/CASTING（鑄造模具設(shè)計）、 PRO/MFG（ 電 加 工 ）、 PRO/MOLDESIGN（塑料模具設(shè)計）、 PRO/NCCHECK（ NC 仿 真 ）、 PRO/NCPOST（ CNC 程序生 成 ）、 PRO/SHEETMETAL（ 鈑 金 設(shè) 計 ）。 五、 數(shù)據(jù)管理 (PDM)模塊 PRO/E 的數(shù)據(jù)管理模塊就像一位保健醫(yī) 生 ， 它 在 計 算 機(jī) 上 對 產(chǎn) 品 性 能 進(jìn) 行 測 試 仿 真 ， 找 出 造 成 產(chǎn) 品 各 種 故障 的 原 因 ， 幫 助 你 對 癥 下 藥 ， 排 除 產(chǎn) 品 故 障 ， 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 設(shè) 計 。 它 就 像PRO/E 家 庭 的 一 個 大 管 家 ， 將 觸 角 伸 到 每 一 個 任 務(wù) 模 塊 。 并 自 動 跟 蹤你 創(chuàng) 建 的 數(shù) 據(jù) ， 這 些 數(shù) 據(jù) 包 括 你 存 貯 在 模 型 文 件 或 庫 中 零 件 的 數(shù) 據(jù) 。這個管家通過一定的機(jī)制，保證了所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。 它包括： PRO/PDM（ 數(shù) 據(jù) 管 理 ）、 PRO/REVIEW（模型圖 紙 評 估 ）。 六、 數(shù) 據(jù) 交 換 (Geometry Translator)模塊 在 實(shí) 際 中 還 存 在 一些別的 CAD 系 統(tǒng) ，如 UGⅡ 、 EUCLID、 CIMATRTON、 MDT 等 ，由 于 它 們 門戶 有 別 ， 所 以 自 己 的 數(shù) 據(jù) 都 難 以 被 對 方 所 識 別 。 但 在 實(shí) 際 工 作 中 ， 往往 需 要 接 受 別 的 CAD 數(shù) 據(jù) 。 這 時 幾 何 數(shù) 據(jù) 交 換 模 塊 就 會 發(fā) 揮 作 用 。 PRO/E 中幾何數(shù)據(jù)交換模塊有好幾個，如： PRO/CAT（ PRO/E 和 CATIA的 數(shù) 據(jù) 交 換 ）、 PRO/CDT（二維工程圖接口）、 PRO/DATA FOR PDGS（ PRO/E和 福 特 汽 車 設(shè) 計 軟 件 的 接 口 ）、 PRO/DEVELOP（ PRO/E 軟 件 開 發(fā) ）、PRO/DRAW（ 二 維 數(shù) 據(jù) 庫 數(shù) 據(jù) 輸 入 ）、 PRO/INTERFACE（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換 格 式 擴(kuò) 充 ）、 PRO/INTERFACE FOR STEP（ STEP/ISO10303 數(shù)據(jù)和 PRO/E交 換 ）、 PRO/LEGACY（線架 /曲 面 維 護(hù) ）、 PRO/LIBRARYACCESS（ PRO/E模 型 數(shù) 據(jù) 庫 進(jìn) 入 ）、 PRO/POLT（ HPGL/POSTSCRIPTA 數(shù) 據(jù) 輸 出） 塑件的三維造型 該塑件特征是殼體，建立有主電路板與電源連接的各種機(jī)構(gòu)，如：電 源 線 連 接 口 ， SIM 卡開口，電池腳插口，電 池固定機(jī)構(gòu)等。如下圖所示： 總裝配圖 圖 41 圖 41 為 總 裝 配 圖 ， 圖 42 到圖 46 是主要的幾個零件圖。 圖 42 圖 43 圖 44 圖 45 圖 46 第五章 總結(jié) 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 ， 社會的進(jìn)步， 塑 料 工 業(yè) 將 繼 續(xù) 呈 現(xiàn) 蓬 勃 發(fā) 展 之勢。 本 論 文 主 要 介紹了 塑料 模具 的 設(shè) 計 ， 冷 流 道 注 塑 模 具 無 外 乎 包 括四 大 系 統(tǒng) ： 澆 注 系 統(tǒng) 、 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 、 頂 出 系 統(tǒng) 和 機(jī) 構(gòu) 系 統(tǒng) （ 其 實(shí) 也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如斜導(dǎo)柱、滑塊和開閉器等）。在澆注系統(tǒng)的 設(shè) 計 中 根 據(jù) 經(jīng) 驗 公 式 取 流 道 橫 截 面 形 狀 ， 確 定 澆 口 尺 寸 ； 溫 度調(diào)節(jié)系 統(tǒng) 說 明 了 設(shè) 計 的 一 般 步 驟 ， 確 定 冷 卻 時 間 ， 計 算 體 積 流 量 等 ； 頂 出系 統(tǒng) 著 重 說 明 了 推 桿 ， 推 管 的 安 裝 要 求 ， 并 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 校 核 ； 該 模 具 有滑 塊 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 。 做完這些工作之后，該模具的設(shè)計到此結(jié)束。 在 設(shè) 計 的 過 程 中 發(fā) 現(xiàn) 經(jīng) 驗 公 式 有 不 一 致 的 地 方 ， 不 同 公 式 的 計 算結(jié) 果 有 的 相 差 很 大 。 在 完 成 圖 紙 之 后 發(fā) 現(xiàn) 塑 件 的 設(shè) 計 有 的 地 方 是 不 合理 的 ， 比 如 說 壁 厚 ， 雖 然 有 經(jīng) 驗 可 循 ， 但 從 實(shí) 際 中 看 顯 然 本 設(shè) 計 的 塑件 壁 厚 過 大 ； 還 有 就 是 推 管 處 的 設(shè) 計 不 合 理 ， 按 該 塑 件 加 工 ， 則 標(biāo) 準(zhǔn)推 管 需 要 再 加 工 ； 從 這 里 可 以 知 道 ， 注 塑 件 的 設(shè) 計 與 模 具 設(shè) 計 關(guān) 系 密切 ， 好 的 塑 件 結(jié) 構(gòu) 可 以 簡 化 模 具 結(jié) 構(gòu) ， 降低生產(chǎn)成本。 單 分 型 面 注 射 模 是 最 為 簡 單 和 常 見 的 一 種 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 約 占 全 部 注射模具的 70%左 右 ， 但 目 前 傳 統(tǒng) 冷 流 道 模 具 設(shè) 計 還 是 以 經(jīng) 驗 為 主 ， 很難 對 注 射 各 參 量 進(jìn) 行 嚴(yán) 密 的 數(shù) 學(xué) 建 模 ， 因 為 各 參 量 相 互 影 響 ， 關(guān) 系 復(fù)雜 。 隨 著 科 技 的 進(jìn) 步 及 注 射 理 論 的 突 破 ， 熱 流 道 模 具 發(fā) 展 的 越 來 越 迅速 ，隨 著 技 術(shù) 的 成 熟 ，熱 流 道 模 的 生 產(chǎn) 控 制 將 會 變 得 比 以 前 更 為 輕 松 ，產(chǎn) 品 質(zhì) 量 將 會 得 到 更 好 提 高 ， 所 以 ， 以 后 注