【正文】 我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我?？傊@次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我而言是受益匪淺的。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感到自己應(yīng)用基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識解決問題的能力有了很大的提高，因此，是在我即將進(jìn)入研究生生活的真實(shí)寫真，它是一次重要演練。要減少氣泡的產(chǎn)生，必須先檢查更正以上的問題，另外還可以在產(chǎn)生氣泡的位置設(shè)排氣槽，讓熔體釋放出得空氣順利散開，有效地排氣。分析操作完成后，在Result工具欄中單擊“Weid Line Locations”按鈕，即可查看分析出得熔接痕位置，如圖56所示。大多數(shù)的誤差都是由于制品及模具的設(shè)計(jì)問題引起的，如冷卻系統(tǒng)設(shè)置不合理、料井較小等。當(dāng)在熔體溫度范圍的上限或附近加工時(shí)，注射重量應(yīng)接近料筒容量的80%～90%。工程塑料樹脂在高溫中容易變形，溫度較低時(shí)，制件容易脫模。如果模具溫度較低，就會(huì)產(chǎn)生較高的模塑應(yīng)力，損害制件的完整性，如圖所示為塑料顧問分析的結(jié)果。如圖54所示為塑料顧問對注射壓力得出的分析結(jié)果。在理想狀態(tài)下，注射壓力應(yīng)市變化的，以保持所需的螺桿的射料速度。 分析結(jié)果在制品的生產(chǎn)中，實(shí)際注射壓力與多種變量有關(guān)，例如模具溫度、制件幾何形狀、壁厚、型腔大小等。分析完成后將彈出分析結(jié)果對話框，如圖52所示。圖51 Analysis Wizard分析向?qū)υ捒蛑懈鬟x項(xiàng)的含義介紹如下： Window:鑄件的外形分析 Location:注射位置點(diǎn)合理性分析 Filling：可塑性與流體分析 Quality：冷卻效果分析 Marks：疲勞位置點(diǎn)分析在接下來彈出的對話框中單擊【ADD】按鈕，將彈出Select Material（選擇材料）對話框，可以選擇需要的材料然后單擊【OK】按鈕。打開零件文件，在澆口的中心位置創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)作為澆注點(diǎn)，選擇菜單欄中的【應(yīng)用程序】 中的【Plastic Advisor】命令，此時(shí)程序?qū)棾觥具x取】對話框，選取剛才創(chuàng)建的澆注點(diǎn)后單擊【確定】按鈕，此時(shí)程序?qū)⑦M(jìn)入塑料顧問模塊。因此通常適合較小零件的分析。(11).改進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量，并減少制造周期時(shí)間和模具返工率。(9).確定最佳注射位置，以減少周期時(shí)間并改進(jìn)產(chǎn)品外觀。(7)可以創(chuàng)建注塑填充過程的動(dòng)畫，并在Pro/ENGINEER瀏覽器內(nèi)自動(dòng)創(chuàng)建Web報(bào)告。(5)自動(dòng)確定設(shè)計(jì)的性質(zhì)區(qū)域，如凹痕和焊接痕。(3)能夠跟蹤重要信息，如模具的充填時(shí)間和冷卻時(shí)間。(1)毫不費(fèi)力地完成注塑成型仿真的建立。單擊EMX工具欄中的“Simulate moldbase opening”按鈕，彈出“動(dòng)畫”對話框，單擊“播放” 按鈕，模型開始動(dòng)畫開模模擬，此時(shí)可以觀察模型中是否有干涉現(xiàn)象產(chǎn)生，單擊“關(guān)閉”按鈕，結(jié)束動(dòng)畫模擬開模第五章音箱外殼注塑模具注射仿真分析 Plastic Advisor的簡介Pro/e中的塑料顧問模塊（Plastic Advisor）是一個(gè)分析模塊，它是專門用來對塑料制品進(jìn)行注射仿真分析的。音箱模架的主要零件如圖47到414所示。創(chuàng)建噴嘴、接頭和密封塞單擊EMX工具欄中的“Create cooling bore”按鈕，程序彈出“冷卻裝置”對話框，在該對話框中通過分別單擊“噴嘴”按鈕、“接頭”按鈕、“盲孔”按鈕及“密封塞”按鈕，在彈出的對話框中選擇相應(yīng)的參數(shù)完成噴嘴、接頭和密封塞的創(chuàng)建。音箱模具的冷卻水路為多個(gè)冷卻水路，也是在進(jìn)料口附近通入冷卻循環(huán)水流的循環(huán)冷卻回路。在EMX工具欄中單擊“Define screw on existing point”按鈕，選擇基準(zhǔn)點(diǎn)，程序彈出“螺釘”對話框，從中選擇相應(yīng)的參數(shù)，最后單擊“確定”按鈕，結(jié)束螺釘?shù)亩x。4根頂桿的參數(shù)都設(shè)置完成后，在菜單欄中選擇“”命令，在彈出的對話框中勾選“頂桿”復(fù)選框，再單擊“確定”按鈕，程序自動(dòng)加載頂桿元件。設(shè)置頂桿參數(shù)在EMX工具欄中單擊“Define ejector pin on existing point”按鈕，選擇動(dòng)模板上的基準(zhǔn)點(diǎn)，程序彈出“頂桿”對話框，從中選擇相應(yīng)的參數(shù)（頂桿直徑為12mm），結(jié)束頂桿參數(shù)的設(shè)置。通過“在組件模式下創(chuàng)建元件”的方法，創(chuàng)建推件板。這種結(jié)構(gòu)的脫件具有平穩(wěn)、推力均勻、推出面積大的特點(diǎn)。限位機(jī)構(gòu)包括限位擋塊、拉簧、緊固螺釘?shù)取? 設(shè)計(jì)限位機(jī)構(gòu)開模時(shí)，滑塊隨著動(dòng)模向后退，斜導(dǎo)柱與滑塊之間產(chǎn)生相對滑動(dòng)，滑動(dòng)到一定距離后，斜導(dǎo)柱與滑塊脫離接觸。執(zhí)行菜單欄中的“螺釘裝配自動(dòng)螺釘”命令，按程序提示選取相應(yīng)點(diǎn)，程序會(huì)在自動(dòng)工件中自動(dòng)裝配上螺釘。打開模型樹中的滑塊組建，通過拉伸工具對滑塊進(jìn)行剪切。在EMX工具欄中單擊“Define/modify slider”按鈕，按程序提示選取剛才建立的坐標(biāo)系作為滑塊的定位坐標(biāo)，創(chuàng)建滑塊機(jī)構(gòu)。然后以這三個(gè)平面為參照對象，創(chuàng)建坐標(biāo)系。⑴建立坐標(biāo)系統(tǒng)。圖44 定位圈參數(shù) 圖45 澆口襯套參數(shù)2 設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)塑料杯模具為一模兩腔布局，在模具的兩側(cè)各有一個(gè)比較大的滑動(dòng)的定模塊，在開模式，為了能夠順利的將塑件從模具中取出，必須先完成定模塊的側(cè)抽運(yùn)動(dòng)，然后才能進(jìn)行脫模操作取出塑件。在“模具組件定義”對話框的“功能”欄中單擊“添加設(shè)備”按鈕，再在“選擇元件”欄中單擊“定模側(cè)定位環(huán)”按鈕，在打開的對話框中設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)（），單擊“確定”按鈕完成定位環(huán)的添加。同理設(shè)置B板（動(dòng)模板）、JT板（上模座板）及JL板（下模座板）等的厚度。單擊“模具組件定義”對話框中“功能”欄中的“型腔切口”按鈕，在彈出的對話框中勾選“矩形嵌件”復(fù)選框，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，然后單擊“確定”按鈕。定義模架組件圖43 模架結(jié)構(gòu)示意圖單擊EMX工具欄中的“Define Moldbase Assembly”按鈕，彈出“模具組件定義”對話框，在對話框中“功能”欄中單擊“載入/保存組件”按鈕，在打開的對話框中選擇“SAType”型號模架，單擊“載入”和“確定”按鈕，載入模具組件。在程序彈出的元件放置操控板中設(shè)置約束類型為“缺省”，并單擊鼠標(biāo)中鍵完成參照模型的裝載。新建項(xiàng)目單擊EMX工具欄中的“Define new project”按鈕，打開“定義新項(xiàng)目”對話框，修改項(xiàng)目名稱及前綴名，其他均保持默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”，完成新項(xiàng)目的創(chuàng)建。由于Pro/E為國外研發(fā)的軟件，制作中通常選用與GB類似的模架，然后再參照國家標(biāo)準(zhǔn)，對模架作適當(dāng)修改。組件開模圖42 音箱鑄模鑄件完成后，可以將創(chuàng)建的模具體積塊、鑄模零件等沿著指定的方向和距離展開，以便清晰地顯示模具型腔和型芯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。音箱模具采用直澆注系統(tǒng)。它的主要作用產(chǎn)將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使熔體按要求填充型腔的各個(gè)角落，并順利排除型腔內(nèi)的氣體。抽取模具元件 將體積塊轉(zhuǎn)換成零件模型。在此采用裙邊定義分型面的方法。設(shè)計(jì)毛坯工件工件模型可以從外部導(dǎo)入，也可以在當(dāng)前文件下建立，在此選擇自動(dòng)創(chuàng)建工件，160mm140mm。因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮材料對零件大小的影響，通常的做法是根據(jù)材料的特性適當(dāng)加大參考模型的尺寸。 2音箱模具設(shè)計(jì) 圖41 音箱利用Pro/E系統(tǒng)下的模具模塊進(jìn)行模具組件（凸凹模）設(shè)計(jì)，過程如下：進(jìn)入“制造”/“模具型腔”模塊，新建模具型腔設(shè)計(jì)文件，直接調(diào)入零件模型并定義其為參考模型，將其布局定位。在此R選用19，D選用8；符合要求。設(shè)計(jì)模具時(shí)，主流道始端的球面必須比注射機(jī)噴嘴頭部球頭面半徑略大一些，即R比r大1~2mm，主流道小端直徑要比噴嘴直徑略大，~1mm,以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu)為中心及兩側(cè)推出，孔徑為φ20mm，兩側(cè)孔距為350mm。 式中：S——注射機(jī)最大開模行程（mm） H1——推出距離（脫模距離）（mm） H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm）H1+H2=90+110=200 圖311開模行程因?yàn)?00≥ 200+（5~10），符合要求。因?yàn)?00505700，符合要求。、鎖模力的校核注射模從分型面脫開的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機(jī)額定鎖模力 即 式中F——注射機(jī)額定鎖模力（KN） As、Aj——分別為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（mm2） Pm——塑件熔體在模腔內(nèi)的平均壓力，通常為20~40MPa n——型腔個(gè)數(shù)，因?yàn)?50 KN≥，符合要求。 注射機(jī)XSZY1000主要參數(shù)螺桿直徑/mmφ85 注射容量/cm31000注射壓力/MPa121鎖模力/KN4500最大注射面積/cm21800最大模具厚度/mm700最小模具厚度/mm300模板最大距離/mm300最大開模行程/mm700拉桿空間/mm650550推出（兩側(cè)）孔徑/mmΦ20孔距/mm350定位孔直徑/mm噴嘴圓弧半徑/mm18噴嘴孔徑/mm注射模內(nèi)的塑件及澆注系統(tǒng)凝料的總?cè)萘繎?yīng)在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)，即 式中：Vs——單個(gè)塑件的容積（cm3） Vj——澆注系統(tǒng)和飛邊所需塑料的容積 Vg——注射機(jī)額定注射量 n——模具的型腔數(shù)目 由上述知， ≤1000，所以符合要求。注塑件材料性能：ABS熱塑性材料：ρ=～ g/cm3，取ρ＝零件體積及質(zhì)量估計(jì)⑴體積、質(zhì)量：應(yīng)用Pro/E中的“分析”/“模型質(zhì)量屬性”命令求得： = = m=ρv==⑵在分型面上的投影面積：應(yīng)用Pro/E 中的“分析”/“測量”/“區(qū)域”命令求得：A=由公稱注射量選定注射機(jī)由上可知， = m=流道凝料 （流道凝料的體積（質(zhì)量）是個(gè)未知數(shù)，（）來估計(jì)，塑件越大則比例可以取的越小。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過程外，還應(yīng)對所選用注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。結(jié)合工件尺寸（300160140）選定標(biāo)準(zhǔn)模架為550mm600mm。注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。有利于模具技術(shù)的國際交流和組織模具出口，打入國際市場。模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)模架由專業(yè)廠家大批量生產(chǎn)和供應(yīng)，各模具廠家主要完成型腔部分的加工和裝配。 Qs式中，Qs — 塑料熔體的單位熱流量 N — 每小時(shí)的注射次數(shù) G — 制品包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的質(zhì)量（Kg） ∵ G = nG件 + G澆 = 2 50+ 2000= 500 （g） ∴ Q = 30 590 = 131865（Kj）其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去?，F(xiàn)有公式可得：圖310冷卻水道Q = n 簡單流道式即通過在模具上直接打孔，并通過以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。3冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。8）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。6）合理選擇冷卻水道的形式。4） 澆口處加強(qiáng)冷卻。因?yàn)槲覀兯枰乃芗容^薄，固用此公式：式中，a — 塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）；現(xiàn)我們根據(jù)已知條件知道ABS的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為2mm：∴ =冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1） 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡2） 冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。1冷卻時(shí)間的確定在注射過程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以，我們在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。 代入，得 取H＝4cm 所以，推板的尺寸為550X370X25，推桿固定板的厚度是25mm。數(shù)量為4，采用45鋼，頂部淬火處理，硬度為HRC43～48，表面粗糙度為左右。推桿的設(shè)計(jì) 估計(jì)推桿長度：底板厚度＋型腔高度＋空余值 取175mm 圓形推桿直徑d 式中：d圓形推桿直徑（mm）推桿長度系數(shù)，l推桿長度（cm）n推桿數(shù)量E－推桿材料的彈性模量()合金鋼E＝210Gpa＝Q－總脫模力（N）取d=6mm推桿的應(yīng)力校核式中： －推桿應(yīng)力 推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度