【正文】 第十二章 模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì).....................................................................................................33結(jié)論 .....................................................................................................................................................................36參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................................37致謝 .....................................................................................................................................................................38附錄 A：文獻(xiàn)翻譯原文 ........................................................................................................................39附錄 B：文獻(xiàn)翻譯中文 .........................................................................................................................41湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1第一章 緒論 模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。如砂型鑄造模具或壓鑄模具、鍛壓模具、冷壓模具，塑料制品生產(chǎn)中使用的注塑模具等各種模具。首先，模具成型部位的結(jié)構(gòu)、表面粗糙度、分型面的位置的選擇、澆注系統(tǒng)的進(jìn)膠位置和澆口形狀以及排氣槽開設(shè)的位置、加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)位置的布置以及模具的的脫模結(jié)構(gòu)等對(duì)塑料產(chǎn)品的尺寸精度和形狀精度以及產(chǎn)品的物理性能、 機(jī)械性能、應(yīng)力大小、外觀質(zhì)量等都有特別重要的影響。塑料產(chǎn)品訂單比較大時(shí)，應(yīng)盡可能的減少開合模過程中活動(dòng)部件的摩擦（活動(dòng)部位必須加注注潤滑油，防止摩擦燒死）和產(chǎn)品從模具中取出時(shí)手工勞動(dòng)（對(duì)批量較大產(chǎn)品成型的模具通常采用全自動(dòng)開合模和產(chǎn)品自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)必須保證產(chǎn)品能從模具中順利脫落）。當(dāng)產(chǎn)品的批量不大時(shí)，模具制作的費(fèi)用在產(chǎn)品上的成本所占的比例將會(huì)很大，這種情況下應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理且結(jié)構(gòu)簡單的模具，以降低成本，從而獲得更多利潤。高性能的注塑設(shè)備也只有裝上高性能的模具才能發(fā)揮其優(yōu)秀的生產(chǎn)性能，模具的制造和更新是建立在產(chǎn)品更新?lián)Q代上的。因此更快的促進(jìn)了模具的不斷向前發(fā)展。產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和良好的生產(chǎn)效率與模具的好壞緊密聯(lián)系在一起。 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對(duì)塑料制品的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對(duì)塑件制品的質(zhì)量要求也越來越高。 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 改革開放以來，我國在模具工業(yè)發(fā)展速度也十分快速。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。此外， 許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。 我國塑料加工工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)水平有了很大提高?，F(xiàn)代加工工具的不斷推陳出新，模具的CAD/CAE/CAM技術(shù)，EDM和CNC加工技術(shù)，快速制模技術(shù)，新型材料模具等高新技術(shù)方面取得了很大進(jìn)步；利用這些先進(jìn)制造技術(shù)，使模具的生產(chǎn)周期大大減小，提高料生產(chǎn)效率。 與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比， 在模具技術(shù)上仍有不小的差距。 模具標(biāo)準(zhǔn)件的廣泛應(yīng)用；現(xiàn)在，在模具標(biāo)準(zhǔn)件的普及很大程度上縮短了模具的制造周期，降低了模具制造成本，模具的質(zhì)量也得到提高。 推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。 湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6第二章 四通管的注塑模設(shè)計(jì)要求及成型工藝分析 產(chǎn)品基本要求最大幾何尺寸：6866Φ22 Φ19mm使用環(huán)境： 10℃ ~80℃安全性能：無毒密封性能：密封性能好精度要求：一般（4 級(jí)）外觀要求：外表紅色且光澤性好，無成型缺陷其他要求：具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，沒有透氣性散孔。 塑件結(jié)構(gòu)和形狀分析根據(jù)塑料件實(shí)物，利用 UG 軟件進(jìn)行塑料件的三維建模。塑料件零件圖如圖 所示。由參考書[1]P26 表 21,最終選擇 ABS 作為插座板外殼的材料，ABS 其綜合性能優(yōu)異，具有較高的力學(xué)性能，流動(dòng)性好，易于成型，成型收縮率小，理論計(jì)算收縮率為 %，溢料值為 左右，比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短。 ABS 的性能分析 ABS 塑料特性（引用于ABS塑料 化學(xué)名稱：丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS為丙烯腈 A、丁二烯 B和苯乙烯 S三種單體共聚而成的聚合物，簡稱 ABS。這就決定了 ABS材料的耐低溫性、抗沖擊性，外觀特性，低蠕變性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性及易加工性等多種特性。合成的 ABS有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊型及耐熱型四類。ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有 90%的高光澤度。ABS 的氧指數(shù)為 ，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。其臨界表面張力為 34—38mN/cm。其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來確定成型的方法及成型條件。在進(jìn)行產(chǎn)品加工前應(yīng)將含水量控制在 %（質(zhì)量）以下，所以加工前必須充分干燥，對(duì)表面光澤的塑料件有特殊要求應(yīng)長時(shí)間預(yù)熱干燥。溢邊料在 左右。推出力過大時(shí)或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。表 ABS工藝參數(shù)表項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)密度 g/cm179。比容 cm179。C 130160 擊穿電壓 Kv/mm 15熱變形溫度176。 抗拉屈服強(qiáng)度 MPa 50 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) 注射成型過程（查參考書[1]p55 ） a、成型前的準(zhǔn)備。建議干燥條件為80～90℃下最少干燥2小時(shí)。 b、注射過程。 c、塑件的后處理。具體方法是將塑料產(chǎn)品置于70℃80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)24小時(shí)，取出冷卻到常溫。 b、預(yù)熱和干燥：溫度80～85 ℃ ，時(shí)間2～3 h湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）9 c、 料筒溫度（ ℃ ）：后段 150~170； 中段165~180； 前段180~200。 f、注射壓力（MPa ）： 60~100. g、注射周期（s）：50~220（，查參考文獻(xiàn)[1]p210頁表434，得t 冷 =，取注射時(shí)間t 注 =,脫模時(shí)間t 脫 =8，故t=t 冷 +t注 +t脫 =，由上可取成型總周期t=30 s）湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）10第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī) 分型面位置的確定通過對(duì)塑料件結(jié)構(gòu)的分析以及塑料件在模具中位置的布置情況，分型面選擇應(yīng)在塑料件垂直開模方向面積最大且開模取出塑件方便的平面上，通過以上要求，對(duì)分型面選擇。形狀比較規(guī)則，為大批量生產(chǎn)，但塑件兩側(cè)都具有側(cè)孔，需要進(jìn)行側(cè)抽芯。 型腔排列形式的確定 通過分析，模具初步選用一模兩腔設(shè)計(jì)，所示，且使用平衡進(jìn)料方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行充形：湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）11 型腔的排列布置 模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，故采用圖32所示排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推桶推出方式。綜和以上分析可確定采用雙分型面注射模。 塑件質(zhì)量：m 塑 = 式中，ρ 可根據(jù)表 取 179。m 總 =ρv 總 == 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算流道的凝料在分型面上的投影面積 A2，在模具設(shè)計(jì)前是不能求出，但是可以根據(jù)多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分析，由經(jīng)驗(yàn)式得 A2=~，從而可取 A2=。鎖模力 Fm=,并結(jié)合參考文獻(xiàn)[1]p95 頁式（418）則有：V 總/=179。注射機(jī)型號(hào)為 XSZY125螺桿式注射機(jī)，其主要參數(shù)見表 。3 125 移模行程/㎜ 300螺桿直徑/㎜ 30 最大模具厚度/㎜ 300注射壓力/MPa 150 最小模具厚度/㎜ 200塑化能力/g 鎖模力校核。A 2是每個(gè)塑料件在分型面上的投影面積 A1的 ～ 倍進(jìn)行計(jì)算。 計(jì)算時(shí)取 A2=。p 模 是型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20％～40％，大致范圍為 25MPa～40MPa。ABS 屬于中等粘度的塑料且塑件有精度要求，故 p 模 取 35MPa。主流道的形狀設(shè)計(jì)成圓錐形，以便塑料熔體充形時(shí)快速能量損失少和開模時(shí)凝料能夠順利脫出。另外，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸摩擦，澆口套很容易磨損甚至損壞，因此，在設(shè)計(jì)中澆口套設(shè)計(jì)成可拆卸形式，并且選用標(biāo)準(zhǔn)的澆口套，以便于更換且不影響與模具的配合與使用。b. 主流道小端直徑 d =注射機(jī)噴嘴尺寸4mm+ （ ～1）mm = 5mm。d. 主流道球面半徑（澆口套球面半徑） SR=注射機(jī)噴嘴的球頭半徑12mm+（1～2）mm=14mme. 球面配合高度 h =3mm 主流道的凝料體積 3/14.)(0/mrRrRLv?????）（ 主主主主主公 主流道當(dāng)量半徑 ?? 主流道澆口套的形式主流道小端入口處與注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損壞，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮到上訴因素通常人將其分開設(shè)計(jì)一便于拆卸更換，同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。流道長短與所選模架大小有關(guān)，所以，確定流道尺寸之前要根據(jù)型腔數(shù)量和型腔布局估算 A、B 板的平面尺寸，即初步選定模架的型號(hào)和規(guī)格，這樣才使得理論計(jì)算更加準(zhǔn)確。圖 澆口形式 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的布置形式在模具進(jìn)行塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)，為了盡可能減少塑料熔體在流道內(nèi)的能量損失（壓力和溫度），同時(shí)考慮分流道的容積（盡量減?。┖土鞯篱g壓力平衡，經(jīng)過各種衡量，在設(shè)計(jì)中初步選擇平衡式分流道，使兩個(gè)型腔充形能夠速度一致，保證塑料件在生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量。湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）12圖 分流道布置形式