【正文】 革新，CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計制造的發(fā)展趨勢。 通過三十多年的努力 ， CAD/CAM技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面日趨成熟 ，同時推出了許多商品化系統(tǒng) ， 諸如 Pro/Engineer， UGII,CATIA，Solid Works 等 。 AD/CAM 系統(tǒng)的開發(fā)主要作者：陳 泳良 6 可分為三種方式：（ 1）完全自主 版權(quán)的開發(fā)，一切需從底層做起；（ 2）基于某個通用 CAD 系統(tǒng)的二次開發(fā)，如基于 AutoCAD 軟件的二次開發(fā)；（ 3）基于 CAD/CAM 軟件平臺的開發(fā)，此類開發(fā)界于前兩種方式之間，較二次開發(fā)可以更深入核心層，具有開發(fā)周期短、見效快、系統(tǒng)穩(wěn)定性好和功能強(qiáng)等特點(diǎn)，當(dāng)然平臺的價格也很昂貴 .當(dāng)今比較流行的 CAD/CAM 平臺很多，主要有 ACIS， PARASOLID， Pelorus， DESIGNBASE 等 。CAD/CAM 平臺發(fā)展趨勢概括如下： (1) 支持多種主流的計算平臺，包括 Windows 95amp。 (2) 采用面向?qū)ο蠹夹g(shù) .對象具有封裝性、多態(tài)性、繼承性，使對象模塊化、即插化，從而提高應(yīng)用開發(fā)和軟件維護(hù)效率 ， 增強(qiáng)了代碼的可重用性和互操作能力，最終達(dá)到改善應(yīng)用整體質(zhì)量的目標(biāo) 。 基于組件的 功能可為設(shè)計者提供很大程度的柔性 ， 通過組件技術(shù)提供的功能模塊 ， 開發(fā)者可方便地把它嵌入到應(yīng)用中，并能夠快速適應(yīng)前沿技術(shù)和擴(kuò)展核心功能 .采用組件技術(shù)的最好例證當(dāng)屬 CAD 軟件新軍SolidWorks. SolidWorks 利用 PARASOLID 作為實(shí)體幾何建模器，從開發(fā)到推出極其迅速，在很短的時間內(nèi)就提供了優(yōu)質(zhì)的軟件產(chǎn)品，而且從 1995 年推出至今，已成為很有競爭力的產(chǎn)品 ， 這些均作者：陳 泳良 7 主要得益于它采用了組件技術(shù) .軟件組件技術(shù)為開放奠定了基礎(chǔ)，既然開放就應(yīng)該統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) .目前在軟件技術(shù)領(lǐng)域有兩個重要標(biāo)準(zhǔn)，即 CORBA（ Common Object Request Broker Architecture）規(guī)范和 IDL(Interface Defination Language)規(guī)范 .CORBA 的目標(biāo)是要使異構(gòu)分布環(huán)境內(nèi)的不同應(yīng)用系統(tǒng)之間能夠互操作 ， IDL 則是一種用來定義組件如何與 ORB 交換信息的標(biāo)準(zhǔn)語言 。 (5) 提供更用戶化的功能 。 這種集成開發(fā)環(huán)境可大大提高開發(fā)者的開發(fā)效率，更便于以 CAD/CAM 為核心的集成化、一體化產(chǎn)品的開發(fā) 。 以上是常見的成型方法，還有泡沫塑料成型模、搪塑模、澆鑄模、回轉(zhuǎn)成型模、聚四氟乙稀壓錠模等。 7. 更深入了解塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn)，正確分析成型工藝對模具的要求。 9. 掌握各類成型模具的結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)及設(shè)計計算方法，能設(shè)計中等復(fù)雜模具。 11. 在設(shè)計中熟練使用 Pro Engineer 和 UG 等 3D 造型軟件和Auto CAD 等 2D 繪圖軟件。 13. 在設(shè)計過程中，還應(yīng)該注意了解塑料模具的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展動態(tài)，閱讀外文資料，學(xué)習(xí)掌握新知識，更好作者：陳 泳良 9 地為本設(shè)計和振興我國的塑料成型加工技術(shù)服務(wù)。最后還對模具的成型零件進(jìn)行了加工工藝的分析和設(shè)備的校核；還說明了模具的工作原理，對模具的裝配還作了簡單的介紹。 第 1章 零件的工藝分析 材料的選擇 本產(chǎn)品為鼠標(biāo)的外殼后蓋，首先從它的使用性能上分析必須具備有一定的綜合機(jī)械性能包括良好的機(jī)械強(qiáng)度，和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性 和電器性能。 ABS 是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料，它的來源廣，成本低，符合塑料成型的經(jīng)濟(jì)性。 料件有較好的光澤。 ABS 具有及好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速降解。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對 ABS 幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。 ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。其缺點(diǎn)是賴熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70176。 C 左右。 根據(jù) ABS 中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。 二、主要用途 ABS 在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼等。 ABS 還可以用來制作紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、農(nóng)藥噴霧器及家具等。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在 50～ 60176。 C。 C 作者：陳 泳良 12 料筒溫度：前段 200～ 210176。 C；后段 180～ 200176。 C 注射壓力： 70～ 90 MPa 保壓力 ： 50～ 70 MPa 注射時間： 3～ 5 S 保壓時間： 15～ 30 S 冷卻時間： 15～ 30 S 成型時間： 40～ 70 S 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析 尺寸的精度 影響尺寸精度的因素很多。因塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。精度等級選用根據(jù) SJ137278 選擇，本零件配合要求不高，精度等級選擇一般精度，為４級精度，無公差值者，按８ 級精度取值，如表１所示。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率。 在開模后塑件留在型腔內(nèi)，查表可知 ABS 的脫模斜度為：型腔： 40ˊ～ 1176。如果開模后塑件留在型腔內(nèi)時，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度，即以上值反之。型芯： 50ˊ。 五、壁厚 塑件的壁厚對塑件的質(zhì)量有很大的影響，壁厚過小成型時流動阻力大，大型塑件就難以充滿型腔。查熱塑性塑件最小壁厚及推薦壁厚可知， ABS 制件最小壁厚為 ㎜，中型塑件推薦壁厚為 1 ㎜。塑件局 部過厚會出現(xiàn)凹痕，內(nèi)部會產(chǎn)生氣泡。 綜上，根據(jù)塑件的使用性能要求，本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚δ為 ㎜。通常，內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚額一半，而外壁圓角半徑為壁厚的 ，一般圓角不小于 ㎜。 七、孔的設(shè)計 由于需要，本塑件有設(shè)置圓柱孔和其他形式的通孔，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見零件圖。 作者：陳 泳良 15 第 2 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模具的典型結(jié)構(gòu)有單分型注射模、雙分型注射模、斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模、斜滑塊側(cè)向抽芯注射模、帶有活動鑲件的注射模、定模帶有推出裝置的注射模等等。 由于本塑件 側(cè)壁有 2個與開模方向不一致的凹槽，所以必須首先將成型這部分的型芯脫離出件，才能將整個塑件從模具中脫出。 這里考慮開模時側(cè)向抽芯與分型與塑件的推出同步，故可采用斜滑塊外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。斜滑塊使用壓條安裝在動模凹槽內(nèi)，可以沿凹槽滑動。斜導(dǎo)柱與滑塊上的斜孔一般采用H8/f8 或 H8/f7 的配合，在開模時，滑塊隨著動模沿斜導(dǎo)柱向外側(cè)運(yùn)動，脫離出件。這里采用限位塊的形式，將它與斜滑塊之間為斜面配合。 型腔數(shù)量以及排列方式 本塑料制件為鼠標(biāo)的外殼，生產(chǎn)的批量較大，為了提高生產(chǎn)效作者：陳 泳良 16 率，但又要保證產(chǎn)品的一致性，故不宜采用一模多腔的形式：每增加一個型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差的影響，塑件的尺寸精度要降低約 4%~8%，因此多型腔模具（ n4）一般不能生產(chǎn)高精度的塑件。在設(shè)計模具時，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過程外，還應(yīng)對所選用的注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，以保證設(shè)計的模具與使用的注射機(jī)相適應(yīng)。 作者：陳 泳良 17 (一 )注塑量校核 模具型腔能否充滿與注塑機(jī)允許的最大注塑量密切相關(guān)，設(shè)計模 式中 n—— 型腔數(shù)量，取雙型腔 m1—— 單個塑件的質(zhì)量和體積（ g或 cm3） m2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積 （ g或 cm3） V—— 塑件的體積（ cm3） m—— 注塑機(jī)允許的最大注塑量（ g 或 cm3） (二 ) 塑件鎖模力校核 在確定型腔的數(shù)量后確定注射機(jī)的類型，參考教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計》式 43：按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目n≤ FPA2/PA1 式中 F—— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N）； A1—— 單個塑件在模具分型面上的投影面積（㎜ 2）； A2—— 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（㎜ 2）； P—— 塑料容體對型腔的成型壓力 (MPa)，其大小一般是注射壓力大小見 本說明書表二。 本模具所需要的鎖模力≥ KN，符合條件的注射機(jī)有多種，在此是 初步選用 XSZY250 注射機(jī)。選擇的注塑機(jī)的注塑壓力必需大于成型制 品所需的注塑壓力。符合要求。 (五 ) 開模行程的校核 開模 模具安裝在注射機(jī)上必須使模具的中心線與料筒、噴嘴的中心線重合。 ３ . 模具厚度 本模具閉合高度 H＝ ㎜，注射機(jī)允許的閉合高度為 Hmax＝ 370 ㎜， Hmin＝ ㎜，顯然 m axm in HHH ?? ，滿足要求。 選擇分型面時一般應(yīng)尊循以下幾項基本原則： 1. 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 2. 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模； 3. 保證塑件的精度要求； 4.