【正文】 析工藝參數(shù) 16 注塑過(guò)程分析結(jié)果 17 充填+保壓分析 17 20 21第5章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 分型面和型腔數(shù)量設(shè)計(jì) 23 分型面的選擇 23 型腔數(shù)量的確定 23 澆注系統(tǒng)的補(bǔ)充設(shè)計(jì) 23 成型零件設(shè)計(jì) 24 型腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25 型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 側(cè)抽芯部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 成型斜頂部分設(shè)計(jì) 27 模架的確定 28 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 28 各模板尺寸 28 模架各尺寸的校核 29 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 推出方式的確定 29 脫模力的計(jì)算 30 推桿尺寸的確定及單位壓應(yīng)力的校核 31 模具其它部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明 32 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和開(kāi)模限位機(jī)構(gòu) 32 排氣和引氣系統(tǒng) 32 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 33 液壓缸安裝部分的設(shè)計(jì) 33 整套模具的工作原理 33第6章 注塑模具三維造型和二維工程圖的繪制 37 三維模型的創(chuàng)建 37 UG注塑模具向?qū)Ш?jiǎn)介 37 項(xiàng)目初始化 37 成型零件的造型 38 添加標(biāo)準(zhǔn)模架與標(biāo)準(zhǔn)件 40 其他零件的手工造型與裝配 41 局部修改與細(xì)節(jié)補(bǔ)充 42 生成二維工程圖紙 42 三維導(dǎo)出二維圖紙 42 二維圖紙的修改編輯 42第7章 典型成型零件的加工 43 模具加工工藝過(guò)程 43 濾清器外殼注塑模具成型零件的加工 44第8章 結(jié)論 45致謝 47參考文獻(xiàn) 493 第1章 緒論 注塑模具的重要地位和作用塑料工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的一個(gè)非常重要的行業(yè)，石油工業(yè)的高速發(fā)展為塑料工業(yè)提供了豐富且廉價(jià)的原料，由于塑料具有密度小、耐腐蝕性強(qiáng)、電絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)，引起了人們的普遍關(guān)注。 Mold design。 Completing the 3D modeling and 2d drawings of mold assembly and the main ponents using UG and CAXA electronic board。 Simulating the filling, flowing and cooling process using Moldflow，F(xiàn)orecasting and optimizing the possible defects in injection molding process。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和分析(CAE)對(duì)發(fā)電機(jī)組濾清器外殼進(jìn)行了注塑成型過(guò)程的模擬分析和工藝及模具的設(shè)計(jì)：包括對(duì)濾清器外殼的成型工藝性分析；運(yùn)用Moldflow軟件模擬充填、流動(dòng)和冷卻過(guò)程，預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能的缺陷并進(jìn)行了優(yōu)化；對(duì)注塑模具各個(gè)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中包括針對(duì)較復(fù)雜結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的側(cè)抽芯和斜頂機(jī)構(gòu)；使用UG和CAXA電子圖板軟件完成了對(duì)裝配模具和主要零件的三維造型與二維圖紙的繪制；最后以型腔為例說(shuō)明了注塑模具中典型成型零件的加工制造規(guī)程。山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要塑料制品的廣泛應(yīng)用推進(jìn)了注塑行業(yè)的發(fā)展，作為塑料成型的一種重要工具，注塑模具的設(shè)計(jì)將會(huì)直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量和性能。本文概述了注塑模具的重要地位和作用；總結(jié)了計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞 注塑成型工藝；模具設(shè)計(jì)；數(shù)值模擬；發(fā)電機(jī)組濾清器外殼ABSTRACTThe development of the injection molding industry has been promoted by the wide use of plastic products. As an important tool of plastic molding, the design of injection molds has a direct effect on the quality and performance of plastic parts. The important status and role of injection molds were briefly introduced in this paper. The application of puter technology in mold design and manufacturing is summarized. The simulation of molding processes and the design of the mold structure for a filter shell are done by the method of Computer Aided Design (CAD) and Engineering (CAE).The following tasks are acplished: Analyzing the molding manufacturability of the filter shell。 Analyzing and designing every part of injection mold, especially the design of side corepulling and lifter body mechanism for plex structure。 Illustrating manufacturing procedures of the typical molding parts in injection mold taking the cavity for example.Keywords: Injection molding process。 Process simulation。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，汽車(chē)、輕工、建材等行業(yè)及航空航天、醫(yī)療等新興產(chǎn)業(yè)對(duì)塑料零部件的需求也越來(lái)越大，并呈現(xiàn)“以塑代鋼”、“以塑代木”的發(fā)展趨勢(shì)[1]。其中，注射成型能一次成型外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精度高的塑料制品，且成型過(guò)程自動(dòng)化程度高，是塑料成型應(yīng)用最廣泛的加工方法之一。模具作為注塑成型的重要工藝裝備，在成型過(guò)程中處于核心地位，其設(shè)計(jì)與制造水平直接影響著制品質(zhì)量及生產(chǎn)效率等。 計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用傳統(tǒng)模具的設(shè)計(jì)與制造，主要是依賴(lài)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的速度、質(zhì)量及可靠性因人而異，模具的設(shè)計(jì)缺陷、制品的質(zhì)量問(wèn)題只有在試模之后才能發(fā)現(xiàn)，造成模具制作周期長(zhǎng)、制作成本高。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成為模具生產(chǎn)領(lǐng)域中不可替代的手段，在設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中發(fā)揮了極其有效的作用。CAD/CAE技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用，極大的提高塑料模具的設(shè)計(jì)水平及制品質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)模具工業(yè)更快的發(fā)展。CAE是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬分析計(jì)算進(jìn)而評(píng)估和分析模型，從而對(duì)模具模型進(jìn)行優(yōu)化；CAE技術(shù)的應(yīng)用使試模時(shí)間減少了50%以上[4]。采用CAD/CAE/CAM集成技術(shù)以后，制品一般不需要在進(jìn)行原型試驗(yàn)，采用幾何造型技術(shù)，制品的形狀就能精確、逼真的顯示出來(lái)，有限元分析程序可以對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，而且這種方法使產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)分析、工藝設(shè)計(jì)及加工編程都以為數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不僅能大幅度提高設(shè)計(jì)效率，且能保證模具質(zhì)量，降低制作成本。對(duì)于注塑模具的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，使用注塑模具CAD/CAE/CAM的功能可以進(jìn)行塑料制品的幾何造型、模具方案的布置，能夠自動(dòng)生成型腔表面形狀、可以通過(guò)模架庫(kù)選擇標(biāo)準(zhǔn)模架、生成模具裝配圖和零件圖、優(yōu)化注射工藝條件和材料、模擬注射流動(dòng)及保壓過(guò)程、分析冷卻過(guò)程、力學(xué)分析，模擬成型零件的數(shù)控加工仿真、最終生成零件的數(shù)控加工程序[5]。對(duì)塑料件進(jìn)行工藝性分析，使用Moldflow軟件進(jìn)行流動(dòng)過(guò)程模擬（CAE），確定最佳澆口位置及工藝參數(shù)，確定最佳工藝方案，確定總體模具結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)UG三維造型軟件中塑料模設(shè)計(jì)模塊的應(yīng)用，進(jìn)行塑料模具三維設(shè)計(jì)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握三維造型軟件UG、注塑過(guò)程CAE軟件Moldflow以及制圖軟件CAXA的使用，熟悉并掌握注塑模具設(shè)計(jì)基本原則與方法，能進(jìn)行中等及稍高復(fù)雜程度的塑料件的工藝分析，注塑參數(shù)確定和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)要求工藝方案和模具設(shè)計(jì)原則正確；模具結(jié)構(gòu)合理，工程圖紙繪制正確，尺寸及公差標(biāo)注無(wú)誤，符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，故所設(shè)計(jì)模具可用于實(shí)際生產(chǎn)?？諝鉃V清器的主要要求是濾清效率高、流動(dòng)阻力低、能較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用而無(wú)需保養(yǎng)。圖11 濾清器外殼三維模型4 第2章 塑件成型的工藝性分析 塑件結(jié)構(gòu)分析該濾清器外殼呈L狀，外形尺寸為總長(zhǎng)235mm、總寬160mm、總高80mm，總體壁厚2mm，壁厚分布較為均勻，外形尺寸在注塑成型的范圍內(nèi)?？紤]到濾清器外殼的外表面的美觀(guān)，粗糙度可取Ra=，對(duì)應(yīng)型腔表面粗糙度Ra=；內(nèi)表面與濾芯接觸表面粗糙度要求較低，粗糙度可取Ra=，對(duì)應(yīng)型芯表面粗糙度Ra=。 材料性能分析 使用特性本課題中的發(fā)電機(jī)組濾清器外殼會(huì)接觸到水汽或雜質(zhì)，工作中可能會(huì)發(fā)生腐蝕、老化和漏電，還有長(zhǎng)期的疲勞震動(dòng)可能造成疲勞損害。聚丙烯無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒，光澤好，易著色，不吸水；屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性均比聚乙烯好。聚丙烯的高頻絕緣性能好，因不吸水，其絕緣性能不受濕度的影響。聚丙烯可以制作各種機(jī)械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車(chē)零件和自行車(chē)零件，制作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層等，制造蓋和本體合一的箱殼、各種絕緣零件及醫(yī)療器械零件[7]。 主要性能指標(biāo) 聚丙烯的主要性能參數(shù)如表21所示。c100~收縮率s(100%)~熔點(diǎn)t/℃170~176熱變形溫度t/℃102~11556~67抗拉屈服強(qiáng)度σt/Mpa37抗彎強(qiáng)度σf/Mpa沖擊強(qiáng)度an/(kJ/m2)無(wú)缺口78ak/(kJ/m2)缺口~硬度HBR95~105體積電阻率ρv/(Ω塑件材料聚丙烯的密度為，得到的塑件質(zhì)量為。由于本次采用的流道結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜并且分流道較長(zhǎng)，因此。查手冊(cè)知，PP厚壁件所需注射壓力70~100MPa，取，注射壓力安全系數(shù)，取，則所選取的注射機(jī)的公稱(chēng)注射壓力應(yīng)滿(mǎn)足。澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，本課題中流道設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，分流道相對(duì)較長(zhǎng)，取。模具型腔內(nèi)的脹型力。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值，該塑件選用的聚丙烯材料粘度不高、塑件精度要求不高但塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故取。 選擇注射機(jī)根據(jù)以上計(jì)算，所選的注塑機(jī)參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足： 初步選定注射機(jī)型號(hào)為SZ500/2000，其主要的技術(shù)參數(shù)如表31所示[9]：表31 SZ500/2000注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)理論注塑容量/cm3500開(kāi)模行程/mm380注塑量/g塑化能力/(g/s)螺桿直徑/mmФ60拉桿內(nèi)間距/(mmmm)435435注塑壓力/MPa140最小模具厚度/mm200頂出行程/mm105最大模具厚度/mm450頂出力/kN40噴嘴球半徑/mm20注塑速率/(g/s)60