【正文】 時間：2011611～2011620。 5．畢業(yè)答辯工作。 4. 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 3. 設(shè)計及實驗。 2．確定設(shè)計方案。畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目：基于逆向工程技術(shù)的爬行士兵玩具外殼模具設(shè)計 姓名 學(xué)院 機械工程學(xué) 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 學(xué)號指導(dǎo)老師 職稱 副教授 教研室主任 一、 基本任務(wù)及要求：，結(jié)合3dsstd測得玩具外殼表面點云數(shù)據(jù) ，構(gòu)建爬行士兵玩具外殼表面模； ，并應(yīng)用快速成型技術(shù)造型； MoldWizard分模，完成爬行士兵外殼塑料模具設(shè)計； ； ，不少于三張一號圖紙工作量，按照要求撰寫設(shè)計論文； 二、 進(jìn)度安排及完成時間：1．準(zhǔn)備階段。　　在彭浩舸老師的指導(dǎo)下，我不僅完成了本次設(shè)計的基本任務(wù)，對逆向工程技術(shù)有了一個全面的理解，對模具理論知識有了更新的認(rèn)識，更重要的是通過本設(shè)計，我掌握了逆向工程技術(shù)的設(shè)計方法，提高了我分析問題、解決問題的能力，提高了我的創(chuàng)新思維，開拓了我的視野，這些對我走向工作崗位、和以后的人生中產(chǎn)生積極的影響。參考文獻(xiàn)[1] 金濤，：機械工業(yè)出版社，2003，02.[2] 許智欣等．3D逆向工程技術(shù)．北京：中國計量出版社，2002，04.[3] [J].機械工程師，2010，06.[4] 藍(lán)天鵬．“逆向工程技術(shù)”與模具數(shù)字制造技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010，05.[5] 張軍，[J].機械工程與自動化， 2010，10.[6] 張軍，[J].機械工程與自動化， 2010，10.[7] ：清華大學(xué)出版社，2007，04.[8] [J].塑料工業(yè)， 2007，12.[9] [J].模具制造， 2009，09.[10] 單巖，20204，9.[11] +Moldwizard的注塑三維分模[J].現(xiàn)代制造工程，2005，03.[12] 葉久新，：機械工業(yè)出版社，2007，11.[13] 何忠保，：機械工業(yè)出版社，2000，11.[14] ：高等教育出版社，2005，02.[15] ，長沙：中南大學(xué)出版社，2004，01，01. 致謝 經(jīng)過兩個月的努力，本次課程設(shè)計得以順利完成。模具設(shè)計也是本課題的一大重點，利用優(yōu)化的CAD模型進(jìn)行模具設(shè)計，首先應(yīng)該用Moldflow模流分析軟件對其進(jìn)行模流分析，找到最佳澆口位置，以及進(jìn)行模具設(shè)計所必須的一些重要參數(shù)，并利用UG MoldWizard等分模軟件對其分模創(chuàng)建型芯、型腔，在此基礎(chǔ)上對模具的澆注系統(tǒng)、澆口位置、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等進(jìn)行合理的設(shè)計。逆向工程的設(shè)計重點在于模型的重建過程，利用已有實物建立實體模型并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是逆向工程的精髓所在。則根據(jù)公式得： （4） 確定冷卻水路的直徑 當(dāng)時查《注射成型工藝及模具設(shè)計》，表430可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，去模具冷卻水孔直徑。2. 冷卻系統(tǒng)的簡單計算（1） 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W1)塑料制品的體積 2) 塑料制品的質(zhì)量 3) 塑件壁厚為1，查《注射成型工藝及模具設(shè)計》，表434得。1. 冷卻介質(zhì)ABS屬于中等粘度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200和50～80。 ABS塑料與脫模力有關(guān)的性能參數(shù)塑料名稱拉伸彈性模量/MPa壓縮比成型收縮率（%）與鋼的摩擦因素泊松比ABSABS抗沖型耐熱型GFR(30%)290018001800～～～0.～—— 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計時，動定模要分別冷卻，保持冷卻平衡。塑件為不規(guī)則曲面形狀由于按薄壁件脫模力公式計算式中，F(xiàn)是脫模力（N)。這樣推出平穩(wěn)，有效保證了塑件推出后的質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)也比較簡單。　?。?）力求良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)該盡量設(shè)置在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。型芯由于塑料收縮時對其包緊力最大，因此推出的作用點應(yīng)盡可能地靠近型芯，推出力應(yīng)該作用于塑件剛度、強度最大的部位，作用面應(yīng)盡可能大一些?！　。?）保證塑件不變形損壞 這是脫模機構(gòu)應(yīng)達(dá)到的基本要求。 脫模機構(gòu)設(shè)計設(shè)計原則：　?。?）塑件滯留于動模。本塑件中氣泡主要產(chǎn)生有分型面上，故可利用分型面排氣，若還不足，則加大側(cè)型芯運動間隙來排氣。排氣方式很多：① 利用分型面排氣；② 利用型芯與模板的配合間隙排氣；③ 利用推桿或側(cè)型芯的間隙排氣；④ 開設(shè)排氣槽。 溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計型腔得澆注系統(tǒng)產(chǎn)生的氣泡常分布在與澆口對應(yīng)的位置；熔體中水份蒸發(fā)產(chǎn)生的氣泡呈不規(guī)則分布；熔體分解產(chǎn)生的氣泡主要分布在厚壁部分?？紤]到型腔強度、剛度和螺釘、銷子、導(dǎo)柱導(dǎo)套和冷卻水道孔的安裝位置，參考模具設(shè)計手冊新型型腔取170160的規(guī)格。 2)計算澆口的體積流量： 3）計算澆口剪切速率: 該潛伏式澆口處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。根據(jù)設(shè)計手冊《塑料成型工藝及模具設(shè)計》潛伏式澆口的長度一般選用2～3mm這里取L=3mm.（1） 澆口當(dāng)量半徑 。是塑料成型系數(shù)，對于ABS，其成型系數(shù)是。 式中，是系數(shù)，塑件壁厚的函數(shù)。（1） 計算澆口直徑。（5） 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，使冷料進(jìn)入溢流槽。流程不長時應(yīng)盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。（4） 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。（3） 澆口位置的選擇要避免塑件變形。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量?！?mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步糾正。其主要作用是：（1） 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。（2）計算分流道體積流量：（3）剪切速率： 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 : ： 分流道的設(shè)計 在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減少在流到內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，圓形橫截面形式的分流道具有最小的壓力降和熱損失，因此本設(shè)計采用圓形橫截面分流道．　由于流道設(shè)計簡單，根據(jù)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，分流道較短，故分流道設(shè)計適當(dāng)小一些，取分流道長度 因為塑件質(zhì)量，由經(jīng)驗公式:　　對于材料為ＡＢＳ塑料，分流道截面為圓形橫截面的分流道，～，因此初取分流道直徑D＝5mm。 （3）主流道大端直徑：=2。 （1）主流道的長度:小型模具應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計中初取50mm進(jìn)行設(shè)計。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。擬定制品成型工藝參數(shù)：注射機類型：螺桿式預(yù)熱和干燥：溫度（）80～85 時間（h） 2～3料筒溫度（）: 前段： 180～200 中段：165～180 后段：150～170　　噴嘴溫度（）: 170～180　　模具溫度（）：50～80　　注射壓力（MPa): 60～100　　成型時間（s）：注射時間：20～90 高壓時間：0～5 　　冷卻時間：20～120 總周期50～220 螺桿轉(zhuǎn)速：30（r/min） 注射機主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/78移模行程/mm220螺桿柱塞直徑/mm30最大模具厚度/mm320V注射壓力/MPa170最小模具厚度/mm100注射速率/60鎖模形式雙曲射塑化能力/模具定位孔直徑/mm55螺桿轉(zhuǎn)速/14～200噴嘴球頭半徑/mmSR20鎖模力/KN450噴嘴口孔徑/mm拉桿內(nèi)間距/mm280250 澆注系統(tǒng)設(shè)計 主流道設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或 型腔中。所以選用臥式注射機成型。根據(jù)塑件的外形曲面結(jié)構(gòu)及尺寸大小，取一模一件。至此。單擊“抽取區(qū)域”命令選擇“邊界區(qū)域”進(jìn)行抽取，點擊確定，系統(tǒng)完成型芯和型腔的抽取。型芯是用于成型塑件內(nèi)表面的零件，與型腔相似也可以分為整體式和組合式兩類。 創(chuàng)建型芯和型腔型腔是成型塑件外表面的模具零件，按其機構(gòu)類型可分為整體式和組合式兩大類。 創(chuàng)建分型線和分型面分型線定義為模具面與實際產(chǎn)品的相交線，零件的分模面可以根據(jù)零件的形狀和成品從模具中的頂出方向等因素確定。（7） 有利于排氣。（5） 便于模具加工制造。（3） 保證塑件的精度要求。選擇分型面是一般應(yīng)遵循以下幾項原則：（1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。單擊工具欄中的“工件”圖標(biāo)。 指定模具CSY 工件設(shè)置工件也叫毛坯或模仁，是用來生成模具的型芯和型腔的實體，所以工件的尺寸就是在零件外形的尺寸基礎(chǔ)上各方向都增加一部分尺寸。單擊“注塑模具向?qū)А惫ぞ咧小绊椖砍跏蓟泵?，在彈出的對話框中選擇制件的材料，本次設(shè)計采用ABS，完成后點擊確定。并且需要選擇壓力較大、精度較高的注射機；模架設(shè)計為兩版式注塑模。 型芯型腔的創(chuàng)建 產(chǎn)品分析本套模具為典型的推桿殼體模具，采用一模一腔方式進(jìn)行分模。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為60～75，處理時間為16～20s。塑件在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實、齙牙、倒流和冷卻五個階段。對ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗，由于ABS縮水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。ABS吸水性較大，成型前原料要干燥；在升溫是粘度增強，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度易稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小，總的成型性能很好。利用Moldflow軟件，可以對型腔尺寸、澆口位置及尺寸、流道尺寸和冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在計算機上進(jìn)行試模、修模，可大大提高模具質(zhì)量，減少試模次數(shù)，降低產(chǎn)品開發(fā)風(fēng)險，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 V/P切換時壓力分析 V/P切換壓力值如圖所示為一次注射完成時的壓力，V/P切換位置為制件兩端，切換時的最大約為78MPa，對于所選材料ABS而言壓力合適。在制件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)折處，這些位置由于結(jié)構(gòu)原因壓力較小，適當(dāng)提高注射壓力可以減少氣泡的數(shù)量，由于氣泡出現(xiàn)的部位對其結(jié)構(gòu)強度影響不大，因此允許其存在。 熔接痕位置 氣穴的分布制件上出現(xiàn)氣泡的原因可能是模具過熱或過冷、模具成型壓力不夠、成型時間過短、塑料壓縮率過大、空氣含量過多、加熱不均勻等幾個因素。 熔接痕分析熔接痕是塑件表面的一種線狀痕跡，由注射或擠出中若干股流料在模具中分流匯合，熔料在界面處未完全熔合，彼此不能熔接為一體，造成熔合印跡，影響塑件的外觀質(zhì)量及力學(xué)性能。 塑件流動性分析注射時間與