【正文】 圖 16 切削特征 選擇切削方向?yàn)榻孛嫱鈧?cè)，即保留黑色線內(nèi)的部分，完成后的實(shí)體如圖 16 所示。完成后零件的第一特征如圖 14 所示。在選擇了草繪基準(zhǔn)平面 front 面，參考平面 right 面后即進(jìn)入草繪狀態(tài)。 三維建模： 建立一個(gè)新文件（ ）： 選擇“文件” /“新建”，或單擊工具欄中的“新建”按鈕，出現(xiàn)如圖 12 所示對(duì)話框 姓名：褚丹鳳 黑貂鼠標(biāo)下面殼塑料模具 CAD 4 圖 12 “新建”對(duì)話框 選擇如上圖所示文件類型，輸入文件名 mouse 后單擊確定即完成文件的建立，進(jìn)入建模狀態(tài)。 因?yàn)榱慵那嫘螤顭o法用常規(guī)的量具（如游標(biāo)卡尺）直接測(cè)得，故只能在坐標(biāo)紙上描出零件外廓形狀，取若干特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，以便用曲線擬合，得到所需形狀。 圖 11 黑貂鼠標(biāo)下面殼三維造型圖 基于上述原因，我使用該軟件進(jìn)行三維建模，其過程如下： 零件的測(cè)繪： 由于只有零件的樣件而無其任何尺寸參數(shù)。而且 Pro/Engineer 作為一種三維造型軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中制件的結(jié)構(gòu)形式尺寸 、 塑料 材料及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸，迅速完成注塑模設(shè)計(jì)。 模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性：在設(shè)計(jì)模具時(shí)，充分了解所用塑料的成型特性，并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施。像推桿一類的銷柱件還 容易卡住 、 彎曲 、 折斷，因此而造成的故障占模具故障的大部分。 模具零件應(yīng)耐磨耐用：模具零件的耐用度影響整個(gè)模具的使用壽命。但應(yīng)將模具設(shè)計(jì)與制造的可行性與經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，防止片面性。若采用特殊的加工方法，那么加工之后怎樣進(jìn)行組裝，類似問題在設(shè)計(jì)模具時(shí)均應(yīng)考率和解決，同時(shí)還應(yīng)考慮到試模以后的修模，要留有足夠的修模 余量。 設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)盡量做到使設(shè)計(jì)的模具制造容易，造價(jià)便宜。計(jì) 算成型零件尺寸時(shí)，一般可采用平均收縮率法。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工需要，提出修改塑件圖紙的要求，但需征得用戶同意后方可實(shí)施?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)注塑模時(shí)首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計(jì)的模具合理適用，并可在設(shè)計(jì)中有效利用塑料特性。華 東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 黑貂鼠標(biāo)下面殼塑料模具設(shè)計(jì) 緒 論 注塑模的特點(diǎn) 、要求與注意事項(xiàng)： 熱塑性塑料注射模的特點(diǎn)是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點(diǎn)：一是注射時(shí)熔融塑料的充模流動(dòng)特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為，這兩點(diǎn)決定了塑料模的特殊性和設(shè)計(jì)難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動(dòng)過程粘度隨剪切應(yīng)力 、 剪切速率而變化，流動(dòng)過程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向：模腔充滿后熔體被部分壓縮：冷卻固化過程中塑料的收縮非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位 、 各方向塑料收縮率不同，不同種類 、牌號(hào)的塑料收縮率有很大差異，同一牌號(hào)的樹脂或塑料在加工時(shí)配 方不同其充模流動(dòng)特性及收縮率也不同。 黑貂鼠標(biāo)使用的材料是 ABS 塑料，其主要性能指標(biāo)列于表 1 表 1 ABS的主要性能指標(biāo) 力 學(xué) 性 能 屈服強(qiáng)度 MPa/ 50 拉伸強(qiáng)度 MPa/ 38 斷裂伸長(zhǎng)率 % 35 拉伸彈性模量 GPa/ 彎曲強(qiáng)度 MPa/ 80 彎曲彈性模量 GPa/ 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度 )/( 2mkJ 無缺口 261 缺口 11 布氏硬度 HBS 物 理 性 能 密度 )/( 3cmg ~ 比體積 )/( 2 gcm ~ 吸水性 % （ 24h） ~ 透明度和透光率 不透明 熱 性 能 及 電 性 能 玻璃化溫度 C?/ 熔點(diǎn) (粘流溫度 ) C?/ 130~160 熱變形溫度 C?/ 45 2cmN 90~108 180 2cmN 83~103 熱膨脹系數(shù) )10/( 5 C?? 比熱容 ? ?? ?KkgJ ?/ 1470 熱導(dǎo)率 ? ?? ?KmW ?/ 姓名：褚丹鳳 黑貂鼠標(biāo)下面殼塑料模具 CAD 2 燃燒性 )/( inmcm 慢 合理的選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機(jī)械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面意見，進(jìn)行分析討論，以使設(shè)計(jì)出的模具結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。 正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是 確定制件形狀 、 尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，需特別注意。對(duì)精度較高并需控制修模余量的制件，可按公差帶法計(jì)算，對(duì)于大型精密制件，最好能用類比法，實(shí)測(cè)塑件幾何形狀在不同方向上的收縮率進(jìn)行計(jì)算，以彌補(bǔ)理論上難以考慮的某些因素的影響。特別對(duì)于那些復(fù)雜的成型零件，必須考慮使用一般的機(jī)械加工方法還是采用特殊的機(jī)械加工方法加工。 充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工：盡量用模具成型出符合塑件設(shè)計(jì)特點(diǎn)的制件，包括孔 、 槽 、 凸 、 凹等部分，減少澆口 、 溢邊的尺寸，避免不必要的后續(xù)加工。 設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高 、 安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計(jì)的許多方面，如澆注系統(tǒng)需充?？?、 閉?？?，調(diào)溫系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動(dòng)化程度高等。因此在設(shè)計(jì)這類零件時(shí)不但應(yīng)對(duì)其材料 、 加工方法 、 熱處理等提出必要的要求。為此還應(yīng)考慮如何方便地調(diào)整與更換，但需注意零件壽命與模具相適應(yīng)。 華 東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 塑件的三維造型 該黑貂鼠標(biāo)下面殼（以下簡(jiǎn)稱面殼）曲面形狀復(fù)雜，內(nèi)部構(gòu)件多且結(jié)構(gòu)精細(xì)（見圖 11），用普通的三視圖無法直觀地表現(xiàn)出其外觀。利用軟件分析功能對(duì)設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行充模 、 保壓 、 冷卻等分析模擬。所以必須先進(jìn)行測(cè)繪，方可建模。其內(nèi)部分布的各個(gè)細(xì)小部件的尺寸則可由 游標(biāo)卡尺測(cè)量。 第一特征的創(chuàng)建 ： 首先在右側(cè)的菜單管理器中點(diǎn)擊“特征” /“創(chuàng)建” /“實(shí)體” /“加材料”，然后選“拉伸” /“實(shí)體” /“完成”，隨后選擇“雙側(cè)都”的拉伸方式并“完成”。 至此，我們就可以使用測(cè)繪時(shí)得到的一部分特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，其坐標(biāo)值如下： 用樣條曲線連接各點(diǎn)坐標(biāo)完成面殼外輪廓線的擬合，其草繪圖如圖 13 所示。 圖 13 草繪輪廓線 圖 14 第一特征 切削特征的創(chuàng)建： 首先在右側(cè)的菜單管理器中點(diǎn)擊“特征” /“創(chuàng)建” /“實(shí)體” /“切減材料”，然后選“拉伸” /“實(shí)體” /“完成”，隨后選擇“雙側(cè)都”的拉伸方式并“完成”。 掃描特征的創(chuàng)建： 首先單擊屏幕右側(cè)的曲線 ，草繪切削時(shí)所需的基準(zhǔn)曲線。選取剛才所畫的基準(zhǔn)曲線，在“獲得選取”中單擊“完成選取”，然后“完成”。 圖 17 掃描特征 抽殼特征的創(chuàng)建： 在右側(cè)的菜單管理器中點(diǎn)擊“特征 ” /“創(chuàng)建” /“實(shí)體” /“殼”，出現(xiàn)如圖 18 所示對(duì)話框，選取如圖所示表面為要去除的表面（即 Remove surfs）如圖 19 所示，單擊“完成姓名：褚丹鳳 黑貂鼠標(biāo)下面殼塑料模具 CAD 6 選取” /“完成參考”。 圖 110 抽殼特征 至此已大致完成面殼基本輪廓的建模，隨后再以“加材料”或“切減材料”中的拉伸 、旋轉(zhuǎn) 、 掃描等方式逐一添 加其內(nèi)部細(xì)小構(gòu)件，即可完成此黑貂鼠標(biāo)下面殼的三維建模。 華 東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 111 黑貂鼠標(biāo)下面殼實(shí)體模 2 工藝性分析： （ 1）該塑件尺寸較小，根據(jù)其使用要求，精度等級(jí)確定為 IT8。為降低成型費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率，采用一模多腔，并不對(duì)制品進(jìn)行后續(xù)加工。 （ 3）為了方便加工和熱處理，型腔和型芯部分采用拼鑲結(jié)構(gòu)。 （ 5）由于制件 所用材料為 ABS 塑料，脫模高度約為 mm20 ，故查表 21 其單邊脫模斜度應(yīng)為 541 ?? 表 21 脫模斜度的選擇 脫模高度 /mm 6 6~10 10~18 18~30 30~50 50~80 80~120 塑 料 類 型 自潤(rùn)性好的塑料，如聚甲醛 、 聚酰胺等 541 ?? 031 ?? 511 ?? ?1 540 ?? 030 ?? 020 ?? 軟質(zhì)塑料，如聚乙烯 、 聚丙烯等 ?2 541 ?? 031 ?? 511 ?? ?1 540 ?? 030 ?? 硬質(zhì)塑料，如聚苯乙烯 、 ABS、注射型酚醛塑料等 032 ?? 512 ?? ?2 541 ?? 031 ?? 511 ?? ?1 （ 6）根據(jù)塑件的大小及生產(chǎn)批量，需采用一模多腔的形 式，以使制造經(jīng)濟(jì)可行。 （ 7）依據(jù) Pro/E 對(duì)制件三維造型分析得：塑件體積 cmVs ? ABS 的密度為 ~ cmg （注射級(jí)密度為 cmg ） 單件塑件重量 gm ? 姓名：褚丹鳳 黑貂鼠標(biāo)下面殼塑料模具 CAD 8 3 模具設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 澆注系統(tǒng)由主流道 、 分流道 、 澆口及冷料井組成。分流道末端通向型腔的截流孔稱之為澆口，在不通向型腔的分流道末端設(shè)置冷料井。注射模的分型面是其閉合時(shí)凹模與凸模相配合的接觸面，分型面的位置直接影響模具使用，質(zhì)量及塑件質(zhì)量，故必須合理選擇分型面，一般考慮以下幾點(diǎn)因素： （ 1）塑件形狀 、 尺寸 、 壁厚及要求； （ 2）澆注系統(tǒng)的布局； （ 3）塑料性能及填充條件； （ 4）成型效率及成型操作； （ 5）排氣及脫模； （ 6）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠方便，制造容易。所以依據(jù)制件的側(cè)面輪廓線以及以上幾個(gè)因素，采用如圖 31 所示分型面。主流道太小熔料流動(dòng)過程中冷卻面積相對(duì)增大，熱量消耗大，注射壓力損失大，但主流道太大則會(huì)造成塑料損耗大，冷卻時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)生旋渦及紊 流，要求注塑機(jī)可塑化能力增大。文 [1]中列出了有關(guān)的計(jì)算公式。 為使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑： mmrr )2~1(1 ?? （式 31） 1r — 注射機(jī)的噴嘴球半徑 其上端直徑： mmdD ）（ 1~?? （式 32） 華 東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 d — 注射機(jī)噴嘴直徑 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分需設(shè)計(jì)成可