【正文】 ……………… 15 材料的注射參數(shù)……………………………………………… 16 3 塑件制品分析……………………………………………………… 17 2 塑件的設(shè)計………………………………………………………… 17 塑件的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析……………………………………… 19 塑件形狀………………………………………………………… 19 塑件壁厚……………………………………………………… 19 塑件的表面質(zhì)量要求…………………………………………… 21 塑件的尺寸精度要求…………………………………………… 21 塑件在模具中的脫模斜度……………………………………… 22 塑件中的加強筋……………………………………………… 23 塑件中的孔……………………………………………………… 23 塑件的體積、質(zhì)量等參數(shù)…………………………………………… 23 4 注射劑的選擇及校核………………………………………………… 24 注射機的概述……………………………………………………… 24 注射機的選取……………………………………………………… 25 注射量的計算…………………………………………………… 25 選擇注射機…………………………………………………… 25 注射機的校核…………………………………………………… 26 注射量的校核………………………………………………… 26 鎖模力的校核………………………………………………… 26 注射壓力的校核……………………………………………… 27 模具安裝尺寸的校核…………………………………………… 28 模具長寬尺寸校核……………………………………………… 28 模具 閉合高度校核……………………………………………… 29 3 開模行程校核…………………………………………………… 29 5 澆注系統(tǒng)…………………………………………………………… 30 塑料之間在模具中的位置……………………………………… 30 型腔數(shù)量及排列方式………………………………………… 30 分型面的設(shè)計…………………………………………………… 30 澆注系統(tǒng)的設(shè)計…………………………………………………… 31 主流道的設(shè)計 …………………………………………………… 32 分流道的設(shè)計…………………………………………………… 32 澆口的設(shè)計……………………………………………………… 35 冷料穴的設(shè)計…………………………………………………… 37 排氣系統(tǒng)………………………………………………………… 38 6 成型零部件的設(shè)計與計算…………………………………………… 39 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………… 39 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè) 計………………………………………………… 40 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………… 40 成型零件相關(guān)計算………………………………………………… 42 成型件收縮率的影響…………………………………………… 42 模具成型零件的制造誤差……………………………………… 43 模具成型零件的磨損…………………………………………… 43 模具安裝配合的誤差…………………………………………… 44 模架的選取… ……………………………………………………… 45 7 脫模機構(gòu)的設(shè)計……………………………………………………… 46 4 推出機構(gòu)的設(shè)計…………………………………………………… 47 推桿位置的設(shè)置…………………………………………………… 47 推桿的直徑………………………………………………………… 47 推桿的形狀及固定形式…………………………………………… 48 推出機構(gòu)的導(dǎo)向及復(fù)位…………………………………………… 49 8 合模導(dǎo)向機構(gòu)…………………… …………………………………… 50 9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)………………………………………………………… 50 溫度調(diào)節(jié)誒系統(tǒng)介紹……………………………………………… 50 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與常見結(jié)構(gòu)………………………………… 50 冷卻系統(tǒng)機構(gòu)的確定……………………………………………… 51 10 結(jié)論………………………………………………………………… 52 參考文獻………………………………………………………………… 54 致謝…………………………………………………………… ………… 55 譯文……………………………………………………………………… 56 原文說明………………………………………………………………… 67 原文 5 摘 要 注塑模具是一種生產(chǎn)塑膠制品的工具 ,也 是賦予塑膠制品完整結(jié)構(gòu)和精確尺寸的工 具。模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)， 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志 [1]。而注塑模的設(shè)計就是模具生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，設(shè)計的好壞在最終影響了模具的生產(chǎn)效果。 關(guān)鍵字 ： 注塑模 ， 模具發(fā)展 ， CAD/CAM， ug， Moldflow 6 Injection Mold Design of Mouse Shell Upper Cover ABSTRACT Injection mold is a tool for the production of plastic products, plastic products also give the exact dimensions of the plete structure and tools. Mold production value of the final product is often several times the value of the mold itself, a hundred times, so the mold industry is the basic industry, mold production technology level of the national economy, has bee a measure of the level of a country39。模具是由塑料、橡膠、金屬、粉末、玻璃、等模具材料經(jīng)加工設(shè)備加工而成的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品，用于最終產(chǎn)品的生產(chǎn)。根據(jù)成型方法的不同，則可分為注射模、沖壓模、壓鑄模、鍛壓模 [3]。 由于塑料產(chǎn)品在人們生產(chǎn)生活中的廣泛運用，塑料模具也成為模具產(chǎn)品中最常見的一種，使用的成型方法眾多，包括注塑成型、壓塑成型、吹塑成型等多種方法 [4]。注塑成型是指將模具裝夾在注塑機上后，將熔融塑料注進成型模腔內(nèi)，當(dāng)塑料在腔內(nèi)冷卻定型后，將上下模分開，通 過頂出體系將成品從模腔頂出離開模具的生產(chǎn)過程。注塑成型方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，是塑料產(chǎn)品成型采用的最普遍的方法。用模具生產(chǎn)部件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。目前，全世界模具年產(chǎn)值約為 600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機床工業(yè)。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年 15%左右的增長速度發(fā)展 [5]。直至 1987年 [6],模具才作為產(chǎn)品被列入機電產(chǎn)品目錄。 目前，我國模具行業(yè)的最大市場是汽車行業(yè)、電子信息行業(yè) 、家電和辦公設(shè)備、機械和建材行業(yè)。近年來我國模具行業(yè)產(chǎn)值增長迅速，增長率遠高于世界模具行業(yè)整體速度。我國模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得不小成績，無論是企業(yè)組 織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)，都在向著合理化的方向發(fā)展。在創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍顯不足，模具行業(yè)內(nèi)綜合開發(fā)能力的提升已嚴重滯后于生產(chǎn)能力的提高，主要問題體現(xiàn)在十個方面 [8]： （ 1）各層次的模具技術(shù)人才資源不足，尤其是高級模具鉗工、 CNC 數(shù)控機床操作工、高級模具設(shè)計人員等，需求缺口較大 （ 2）模具標準化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低。 （ 4）模具修理機制不健全，因修模拖期影響生產(chǎn)的事 時有發(fā)生。 （ 6）模具及其零部件市場價偏低，模具修理費用更低，而且沒有市場指導(dǎo)價，完全靠購銷雙方“議價”，地區(qū)與廠際之間價差懸殊。 （ 8）設(shè)備老化嚴重，超期服役的情況普遍。 （ 10）模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術(shù)推廣應(yīng)用問題，至今未能 10 解決。在塑料成型加工中 ,模具 的質(zhì)量對產(chǎn)品質(zhì)量的保證作用是不言而喻的。 塑料模具的零部件分為兩大類 :一類為結(jié)構(gòu)件 ,包括澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向件、頂模板、頂出機構(gòu)、支承件等 。其中第一類零件可按機械零件的要求進行強度和結(jié)構(gòu)設(shè)計 ,材料一般選用中低碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼和碳工鋼。 圖 是根據(jù)塑料品種選用模具鋼的歸納表 [9]。模具精度的內(nèi)容包括四個方面 :尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面精度。模具精度是為制品精度服務(wù)的 ,高精度的制品必須由更高精度的模具來保證 ,模具精度一般須高于制件精度 2級或者 2級以上。它包括反復(fù)刃磨和更換易損件，直至模具的主要部分更換所成形的合格制件總數(shù)。模具熱處理水平以及使用及維護水平的綜合反映。而影響模具壽命的因素也有很多，包括模具結(jié)構(gòu)的影響、模具工作條件的影響、模具材料性能的影響以及模具制造過程的影響等 [11]。常規(guī)型注射模裝于通用型注射機上來使用。凡是注射模均可分為動模和定模兩大部分。定模安裝在注射機固定模板上，而動模則安裝在注射機的移動模板上。雙分型面注射模（或稱：三板式注射模，點澆口注射模）；帶有活動鑲塊的注射模；帶側(cè)向分型面抽芯的注射模；自動卸螺紋的注射模；定模設(shè)頂出裝置的注射模 [12]。模具主要由澆注系統(tǒng)、調(diào)溫系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件組成。澆注系統(tǒng)是指塑料從射嘴進入型腔前的流道部分，包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。 因此模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計也就包括：分型面的確定型 腔數(shù)的確定、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計、嵌件的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、澆注，排氣，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計以及脫模機構(gòu)的設(shè)計等。 計算機輔助設(shè)計（ Computer Aided Design,CAD）計算機輔助求解（ Computer Aided Engineering,CAE ） 以及 計 算 機 輔 助 制 造 （ Computeraided manufacturing， CAM） 的 技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到模具的開發(fā)，設(shè)計和生產(chǎn)中。是一種設(shè)計人員借助于計算審進行設(shè)計的方法。 15 CAD/CAE/CAM技術(shù)隨著 Inter/Intra網(wǎng)絡(luò)和并行高性能計算及事務(wù)處理的普及，使協(xié)同、虛擬設(shè)計及實時仿真技術(shù)在 CAD/CAE/CAM中得到了廣泛應(yīng)用。 其中就包括了本次設(shè)計中將要使用的 Autodesk Moldflow仿真軟件 。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著 PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在 PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長， 已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 MoldWizard為設(shè)計模具的型芯，型腔、滑塊．推桿和嵌件提供了更進一步的建模工具，使模具設(shè)計變得更快捷、容易，它的最終結(jié)果是創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維模具，并能用于 加工。 16 MoldWizard的模架庫及其標準件庫包含有參數(shù)化的模架裝配結(jié)構(gòu)和模具標準件，模具標準件中還包括滑塊 (Slides)、內(nèi)抽芯 (Lifters)．并可通過 Standard Parts功能用參數(shù)控制所選用的標準件在模具中的位置。利用 UG進行模具設(shè)計，主要利用 3D數(shù)字模型進行立體分型，較之傳統(tǒng) 2D模具設(shè)計直觀，不易出錯。不僅如此，他還能解決傳統(tǒng) 2D模具設(shè)計之中不能解決的問題。從薄壁零件到厚壁、堅固的零件， Autodesk Moldflow的幾何圖形支持可以幫助 設(shè)計者 在最終設(shè)計決策前試驗假定方案。在注塑成型過程中應(yīng)用 CAE技術(shù)，可使設(shè)計人員避免設(shè)計中的盲目性，在模具制造之前，預(yù)測所設(shè)計模具采用的塑料在注射機注射成 型的結(jié)果，從中發(fā)現(xiàn)問題并做出修改。 注塑件的質(zhì)量在很大程度上取決于模具設(shè)計，而澆口數(shù)量和位置及尺寸是重要的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)；注射模的澆口位置及尺寸的設(shè)定直接影響塑料 17 熔體在模具型腔內(nèi)的流動，從而關(guān)系到聚合物分子的取向和產(chǎn)品成型后是否翹曲變形。 利用 Moldflow分析軟件，進行流動模擬分析．可得到 最佳的澆口數(shù)量與位置。 在模具設(shè)計中，澆口位置一般根據(jù)以下原則確定：①盡量縮短流動距離；②避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；③澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚處；④考慮分子取向的影響；⑤減少熔接痕，提高熔接強度；⑥考慮到排氣以及塑料外觀的質(zhì)量問題等。 MoldFlow軟件中的 MPL／Gate L0cation模塊分析最佳澆口位置區(qū)域，可為注塑模具的設(shè)計找到一個初步的最佳澆口 [19]。 MPL／ FiU模塊是 MoldFlow中