【正文】 使我加深了對模具方面的認識，培養(yǎng)了我獨立思考題、解決問題的能力。由于時間緊迫，已經(jīng)來不及重做，所以只得帶著遺憾完成此畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計過程中， 本人 運用了大量的計算機輔助設(shè)計，大大地提高了效率， 本人 深深感受到 CAD/CAE 技術(shù)的優(yōu)越性和科學性。 圖 429 模具整體效果 圖 430 模具爆炸圖 第四章 總結(jié) 第一節(jié)、模具設(shè)計過程 體會 在對 DVD 門的設(shè)計過程中， 本人 查閱了很多資料，學習了之前未曾了解的一些知識，開闊了視野，對模具行業(yè)也有了新的認識。 板尺寸 B 板是凸模固定板，凸模的成型部分高度為 50，同樣要有冷卻水道的位置，所以 B 板厚度取 100mm。 （ 3）斜銷有效工作長度 4sin15L? =15mm (429) （ 4）斜銷直徑 側(cè)抽芯力 ： ? ?c os sinCF P A f ???? ? ?1 0 2 0 8 0 .2 c o s 1 sin 1 4 5 2 N? ? ? ? ? ? (430) 查表 91，最大變曲力 WF =1KN 側(cè)型芯中心線于斜銷固定地面的距離 ： c os 15 c os 15 14. 5WHL ?? ? ? ?mm (431) 查表 92，得斜銷直徑 d=10mm （ 5）斜銷長度 35 ? ?tta n ta n 1 0 ~ 1 52 c o s 2 s inD d SL ????? ? ? ? ? (432) ? ?1 5 4 0 1 0 4ta n 1 5 ta n 1 5 1 0 ~ 1 5 7 0 . 2 ~ 7 5 . 22 c o s 1 5 2 s in 1 5? ? ? ? ? ? 取 L=75mm 第三節(jié)、 模架的確定 選用標準模架，可以大大縮短模具的制造周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益?；瑝K結(jié)構(gòu)如圖 427 所示（此圖為了表達清晰，隱去滑塊工作部分）。 3～ 5 號為普通推桿，其形狀如圖 427 所示。 31 頂桿布局如圖 424 所示，兩側(cè)為對稱布局，故只標注一側(cè)，對頂桿編號 1～ 5。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時，應遵循下列原則。 水管具體分布線如圖 423 所示。 （ 2）設(shè)計過程： 已知：材料 ABS，塑件厚度 2mm，一次注塑質(zhì)量 ， ABS單位熱流量系數(shù) Q1=350kg/kg, 解：冷卻時間 2 11 2 124ln mmst ? ? ??????? ????????? (411) 222 4 1 8 0 7 0l n 6 . 3 63 . 1 4 0 . 0 8 1 1 0 7 0?? ? ???????????????s 根據(jù) ABS 性能，取 1t =10s 注射時間 2t =2s，保壓 2s 29 注射周期為 t=10+2+2+（ 5～ 8） =20s (412) 每小時注射次數(shù) N=3600/20=180 ∴總熱量 Q=W 1Q =NG 1Q (413) =80 350 = 模具四側(cè)面積 21 29 02 .86 2 21 5 2 62 35 .72MA m m? ? ? ? ? (414) 分型面面積 22 31 44 m m? 開模率 ? ? ? ?10 2 0 1 0 2 0 .420n t t tt? ? ? ? ?? ? ? (415) ∴ 散熱表面積 ? ?12 m mA A A? ? ?= (416) 模溫 70℃ ，室溫 20℃ ∴ 對流所散發(fā)的熱量： ? ? 433604 . 1 8 7 0 . 2 5 0 . 0 4 7 0 2 0 3 7 . 7 /7 0 3 0 0c k J h? ??? ? ? ??? ??? (417) 輻射所散發(fā)的熱量： 441 2 7 3 7 0 2 7 3 2 02 0 . 8 1 0 0 1 0 0Rm A??????? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? (418) 446 2 7 3 7 0 2 7 3 2 02 0 . 8 6 2 3 5 . 7 2 2 1 0 0 . 0 51 0 0 1 0 0? ????? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? = /kJh 注塑機所散發(fā)的熱量： ? ? ? ? ? ?23 70 20 50 2 2 0. 25 0. 4 70 20 50 20 /lmh A k J h? ? ? ? ? ? ? ? (419) ∴ 應由冷卻系統(tǒng)從模具中帶走的熱量 2? 為 ? ?2 1 3 4 5 .5 3 7 .7 0 .8 4 5 0 2 0l R cQ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?????為負 (420) 30 所以模具靠自身可以散熱。 C，所以可以不設(shè)置加熱裝置。分型成功後凹模如圖 420所示，凸模如圖 421 所示，滑塊如圖 422 所示。 圖 416 合并曲面 圖 417 合并后的曲面 按照以上方法一次創(chuàng)建曲面，進行合并，最后 產(chǎn)生分型面如圖 41 419 所示，其中黃色部分為塑件，灰色部分即分型面。但 DVD 門塑件，形狀不規(guī)則，分型面大部分不是平面，所以需要手動創(chuàng)建曲面之后合并為分型面。可以看出，采用雙澆口時，產(chǎn)生的熔接痕明顯多于采用潛伏式澆口和側(cè)澆口，并且 雙澆口產(chǎn)生的熔接痕有部分位于塑件外表面，影響表面美觀。比較可得三者差異不大 ，澆注質(zhì)量都比較高，雙澆口稍好。 （ 1）澆口類型及位置的確定 該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時，對外觀要求較高，所以從側(cè)澆口和潛伏式澆口中進行選擇。避免熔流表面滑移， 是中心層具有較高的剪切速率， 此處 Ra=。 圖 46 流道分布示意圖 （ 2）分流道的長度 長度應盡量短，減少彎折。 冷料穴直徑 = D′ +2=7+2=9 mm (48) 冷料穴深度 =3/4 D′ =7 mm (49) 21 （ 2）分流道冷料穴的設(shè)計 此模具分流道比較短，所以可以不加冷料穴。 由于該模具流道較長，定位圈和襯套設(shè)計成分體式較合適。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流到，分流到、冷料穴，澆口。 注塑機的開模行程應滿足下式： S 機 （ H 模 H 最小 ） H1＋ H2+（ 5～ 10） mm (43) 因為 S 機 (H 模 H 最小 )＝ 360（ 270220） =310mm H1＋ H2＋（ 5～ 10）＝ 100+100+10=210mm 即 S 機 （ H 模 H 最小 ） H1＋ H2+（ 5～ 10） mm 故滿足要求。 （ 2）合模力及注塑面積和型 腔數(shù)的校核 19 合模力的大小必須滿足下式 ： Fs≥ Fz=P（ nAx +Aj） = PA (42) 式中 A— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 Ax— 塑件型腔在模具分型面上的投影面積 Aj— 塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 Fz— 脹模力 Fs— 合模力 P— 模腔壓力 取 75MPa 通過使用 Pro/ENGINEER軟件計算面功能自動得出 A=2610mm2 2=5220mm2 由于 Fs=1250KN ≥ 75 5220mm2 = 所以注塑機符合合模力及注塑面積和型腔數(shù)的要求。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準備。 （ 1）塑件質(zhì)量、體積計算 : 對于該設(shè)計，建立塑件模型 ,并用 Pro/ENGINEER2022 對此模型分析得： 塑料制件體積 V1＝ 3cm ； 塑料制件質(zhì)量 M1＝ 。本 設(shè)計采用斜導柱側(cè)向成型，初步擬定采用兩腔單分型面的模具結(jié)構(gòu)形式， 如圖 45 所示 。 一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型 塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。 （ 1）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量 ； （ 2）分型面應選擇在塑件的最大截面處 ； （ 3）盡可能使塑件留在動模一側(cè) ； （ 4）有利于保證塑件的尺寸精度 ； （ 5）盡可能滿足塑件的使用要求 ； （ 6）盡量減少塑件在合模方向上的投影面積 ； （ 7）長型芯應置于開模方向 ； （ 8）有利于排氣 ； 15 （ 9）有利于簡化模具 結(jié)構(gòu) 。 第三章 模具設(shè)計 第一節(jié)、 擬定模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、 分型面位置的確定 在塑件設(shè)計階段，就應考慮成型 時 分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。 ABS 具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性， 可電鍍成多種色澤。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具有很大 的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上上百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。只要改變其三者的比例、化合方法、顆粒的尺寸，便可以生產(chǎn)出一系列具有不同沖擊強度、流動特性的品種，如把丁二烯的成份增加，則其沖擊強度會得到提高，但是硬度和 流動性就會降低，強度和耐熱性變會減少。 塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻 4 個階段。同時，側(cè)面采用滑塊機構(gòu)，脫模時，滑塊抽去 ，兩壁處脫模沒有困難，所有 也 不放脫模斜度。 脫模斜度：該注塑零件壁厚約為 ，其脫模斜度 查參考文獻 【 1】 中的表 34 有塑件內(nèi)表面 35′ ~1176。 三、 生產(chǎn)綱領(lǐng) 大批量，自動化生產(chǎn)。塑料模具 CAD 的難點在于建立豐富的材料性能數(shù)據(jù)庫，以及模具零件的標準化。 四、 AutoCAD 在 模具設(shè)計過程中的應用 AutoCAD 是最常用的工程制圖軟件。專門為模具設(shè)計人員開發(fā)的這套工具，提供了快速創(chuàng)建和修改完整模具零部件的功能，能簡化模具設(shè)計過程，提高生產(chǎn)效率。 圖 21 CAD 設(shè)計流程 第五節(jié)、 應用在本設(shè)計中的 CAD 技術(shù) 一、 Pro/ENGINEER2022 在模具設(shè)計過程中的應用 Pro/ENGINEER2022 是美國 PTC 公司（ Parametric Technology Corporation—— 參數(shù)技術(shù)公司）開發(fā)的大型 CAD/CAM/CAE 集成軟件，是全方位的產(chǎn)品開發(fā)軟件。 模具的裝配模型通過后，即可從中提取信息，詳細設(shè)計零件，包括自動尺寸標準和引入材料清單。所有零件生成后，即可進行模具的裝配模型建立，通常采用自下而上的布局。 9 最有利于產(chǎn)品性能的澆口位置和流道設(shè)計完成 后，產(chǎn)品與注塑機噴嘴之間的幾何關(guān)系也就確定了。最后，按照用戶設(shè)定指標完成產(chǎn)品性能評估。通過樣品的計算機輔助測量或產(chǎn)品概念設(shè)計，建立產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)模型。 8 它是一種模型數(shù)據(jù)，可以表達為如下格式 ： 文件名：總裝圖； 組成：各部件數(shù)據(jù)名 +定位關(guān)系數(shù)據(jù)； 組織：依次記錄各部件名，定位數(shù)據(jù)。注塑模 CAD 系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)類型十分廣泛，除了數(shù)字型、字符型數(shù)據(jù)之外，圖形/模型及其文本數(shù)據(jù)項也是注塑模 CAD 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。注塑模 CAD 中的數(shù)據(jù)處理 注塑模結(jié)構(gòu) CAD 的重點在于注塑制品的造型、模具設(shè)計、繪圖和數(shù)控加工的模擬，注塑模 CAD的過程就是數(shù)據(jù)處理的過程。 根據(jù)已選定的標準模架及已完成型腔布置，模具設(shè)計軟件以交互方式引導模具設(shè)計者生成部裝圖和總裝圖。目前流行的商品化注塑模 CAD 軟件并未能很好的解決這種換算，因此，制品的形狀和型腔的形狀要分別輸入，工作量較大且比較繁瑣，如何由制品形狀方便、快捷的生成型腔和型芯表面形狀仍是當前的研究課題。對于某些在原成型制品的基礎(chǔ)上作局部修改而需重新設(shè)計的模具來說，其效果就更加明顯。對于這些標準的或本單位采用的模架及零件可在通用的二維工程圖 CAD 系統(tǒng)中建立模架、零件庫，以被設(shè)計時調(diào)用。 國內(nèi)部分科研單位、大專院校也在塑料行業(yè)開展了 CAD 技術(shù)的研制和開發(fā)工作。第一套塑料模具 CAD/CAM 經(jīng)過數(shù)年努力研制而成，于1982 年推出，它就是后來稱為 GRAFTEK 的系統(tǒng)。 世界上第一套塑料模具 CAD 軟件是澳大利亞 MOLDFLOW 公司于 1976 年推出井以公司名字命名的 MOLDFLOW。因此，在模具設(shè)計與制造中，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備可持續(xù)發(fā)展模具工業(yè)，更將成為所有企業(yè)得以占據(jù)市場制高點的必由之路。這種專業(yè)化小模具廠易于管