【正文】 orks 等軟件應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。而國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的 4 軸 —— 5 軸聯(lián)動(dòng)的高速加工機(jī)床占的比例有限，高光模具的加工與國(guó)外相比差距較大。精密模具零件的加工均采用在線測(cè)量，這方面國(guó)內(nèi)至少差 1520 年。我國(guó)多所研究部門(mén)和許多高校也在積極地開(kāi)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 CAG/CAE/CAM 軟件的探索研究，并且在一定領(lǐng)域已取得了可喜的研究成果。 (2)模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化多方位發(fā)展。 (4)推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)，氣體輔助注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。 (6)應(yīng)該重點(diǎn)提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。 (8)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具壽命和質(zhì)量 。 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 PRO/E 是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化，基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。這使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量更高，價(jià)格也更便宜。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換過(guò)格式， PRO/E 還可以輸出三維和二維圖形給予其他軟件，諸如有限元分析及后 置處理軟件等。 2 手機(jī)上蓋結(jié)構(gòu)及成型工藝分析 手機(jī)上蓋的結(jié)構(gòu)分析 手機(jī)上蓋的塑料制品成型結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如圖 ： 圖 21 手機(jī)結(jié)構(gòu) 塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)內(nèi)表面粗糙度要求不高，但外邊面應(yīng)光潔無(wú)疤痕。另外，該塑料成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，成型溫度低時(shí)，方向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 ABS的主要性能指標(biāo)見(jiàn)表 21： 表 21 ABS 各項(xiàng)性能參數(shù)表 密度（ g/cm3） 1． 05 抗拉屈服強(qiáng)度（ MPa） 50 比容（ cm3/g） 0． 92 拉伸彈性模量（ MPa） 103 吸水率 24h（ %） 0． 3 機(jī)械性能 （ ㎜ ） 無(wú)缺口 261 收縮率（ %） 缺口 11 熔點(diǎn)（℃ ） 130~160 彎曲強(qiáng)度（ MPa） 80 熱變形條件 （ ℃ ） 90~108 強(qiáng)度（ hb） 83~103 體積電阻率（Ω .㎡ ） 103 尺寸及精度 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。根據(jù)我國(guó)目前塑件的成型水平，塑件的尺寸公差可依據(jù) GB/T14486《工程塑料模塑塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)》確定，因此在本設(shè)計(jì)中根據(jù)（ GB/T14486）常用材料模塑件公差等級(jí)和選用：手機(jī)外殼選用的精度等級(jí)為一般精度選用 3 級(jí)。在注射成型過(guò)程中，流動(dòng)性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能設(shè)計(jì)的過(guò)大。 壁厚 塑料制件規(guī)定它的最小壁厚值，它隨塑件大小不同而 不同 。 熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，最小壁厚達(dá)到 ， 但一般不宜小于 ～菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 ，常取 2 ～ mm4 。 脫模斜度 設(shè)計(jì)脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過(guò)程中拉傷塑件表面， 其大小取決于塑料的收縮率。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合要求，斜度沿形狀減小方向，內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求斜度由擴(kuò)大方向取 得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，脫模斜度見(jiàn)表： 表 22 常用塑料的脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 型腔 型芯 聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、氯化聚醚 25180。 20180。 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜 35180。 30180。 聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、 ABS、聚甲醛 35180。 30180。 熱固性塑料 25180。 20180。 圓角 在塑料制品設(shè)計(jì)中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過(guò)渡。這樣避免應(yīng)力集中，提高塑料制品的強(qiáng)度，改善制品成型時(shí)的塑料流動(dòng)情況及脫模。但是，采用圓角會(huì)使凹模型腔加工復(fù)雜化，使鉗工勞動(dòng)量增大。 粗糙度 塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。一般模具粗糙度要比塑件的要求低 1～ 2級(jí)。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控 制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證 [3]、 [4]。分模一般按以下步驟進(jìn)行：修補(bǔ)塑件提取塑件的分型線，生成分模面，分模得到動(dòng)模型芯、定模型腔和基于 PRO/E 的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì) 7 滑塊型芯。塑件修補(bǔ)好后開(kāi)始提取塑件的分型線。該塑件分型線可以通過(guò)搜索修補(bǔ)好的塑件的邊線獲取。 在塑件設(shè)計(jì)時(shí) , 必須考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置， 否則無(wú)法用模具成型，因此 分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的正常和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。 (2)產(chǎn)品脫模方便：分型面應(yīng)使產(chǎn)品留在動(dòng)模上，由于推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，產(chǎn)品冷卻收縮后會(huì)包緊型芯，會(huì)使產(chǎn)品留在動(dòng)模，有利于脫模。 (4)保證產(chǎn)品外觀：如對(duì)于帶圓弧的零件，為了保證圓弧處分型不影響零件外觀，應(yīng)當(dāng)將分型面設(shè)置在圓弧頂部，使 毛邊產(chǎn)生在產(chǎn)品端面，去除后對(duì)產(chǎn)品外觀無(wú)損。對(duì)于投影面積較大而又需側(cè)向抽芯時(shí)，由于側(cè)向滑塊合模時(shí)的鎖緊力較小，這是應(yīng)將投影面積較大的分型面設(shè)在垂直于合模方向。 當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要考慮是型腔數(shù)目采用。 分型面 圖 31 分型面 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 型腔數(shù)目 型腔是指模具中塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)把凸凹相反而已。其 凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯或凸模。 一般而言，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，可采用一模多腔來(lái)提高生產(chǎn)效率為。 由于該塑件為手機(jī)外殼，其對(duì)于表面質(zhì)量及精度要求都比較高，決定初步擬定采用一模一腔的模具形式 。 (1)成型前的準(zhǔn)備 為使注射成型過(guò)程能順利進(jìn)行，并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應(yīng)做一些必要的準(zhǔn)備工作，包括： ，在成型前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行外觀（如色澤、顆粒大小、均勻度）及工藝性能（如流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性、收縮性、水分含量等）的檢驗(yàn) 。 (2)注射過(guò)程 完整的注射過(guò)程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模幾個(gè)步驟。 (3)塑件的后處理 塑件在成型過(guò)程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內(nèi)部不可避免地存在一些內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過(guò)程中變形或開(kāi)裂。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。 時(shí)間 (完成一次注射成型過(guò)程所需的時(shí)間稱為成型或生產(chǎn)周期 )，直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，因此生產(chǎn)中，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量縮短成型周期中各階段的有關(guān)時(shí)間。） 60 螺桿直徑 (mm) 30 注射壓力 (MPa) 180 注射速率 (g/s) 70 塑化能力 (g/s) 35 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 0— 200 鎖模力 (kN) 400 拉桿有較距離 (mm) 220 300 移模行程 (mm) 250 模具最大厚度 (mm) 250 模具最小厚度 (mm) 150 鎖模形式 雙曲肘 模具定位孔直徑 (mm) ￠ 80 噴嘴球半徑 (mm) SR10 噴嘴口孔徑 (mm) ￠ 3 模板尺寸 (mm) 200 315 (1)最大注射量的校核 注射機(jī)的表稱注射量 :V 機(jī) 360cm? 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 1z VnVV ?? 或 1m?? znmM 式中 V (m ） —— 一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量 （ 3cm 或 g ）； n —— 型腔數(shù)目 ； zV （ zm ） —— 單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量 ( 3cm 或 g ） ； 1V （ 1m ） —— 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量 ( 3cm 或 g ）。 根據(jù)容積計(jì)算 gz VVnV ??? 可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求 。 塑料對(duì)模板的壓力為： aMPPP 301 0 1 ????? F 脹 nA(? 塑件 A? 澆 ) KNP )20 9 229 8 91() ?????? F 額 FKNKN ??? 2 4 24 0 0 脹 由此可知 鎖模力足夠 。 (4)模具安裝部分的校核 噴嘴尺寸： 主流道始端的球面半徑 SR 主流道 mm13? ? 注射機(jī)噴嘴球面半徑 mmSRo 12? , 主流道小端直徑 ?? 5?d 注射機(jī)噴嘴直徑 4??od ， 模具厚度 ：模具厚度 H (又稱閉合高度）必須滿足： m a xm in HHH ?? 式中 minH —— 注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距； maxH —— 注射機(jī)允許的最大模厚。 (5)開(kāi)模行程的校核 開(kāi)模行程 S (合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。 開(kāi)模距離取 201?H 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 402 ?H 余量取 8 則有： 68282020m a x ????? SS 符合要求 [7]。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充過(guò)程中，將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得基于 PRO/E 的手機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì) 11 組織致密、外形清楚、表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。而一個(gè)理想的澆注系統(tǒng)應(yīng)該是：在充模階段，能夠使熔料以盡可能低的表觀粘度、較快的速度、平穩(wěn)的流動(dòng)充滿整個(gè)型腔，即快速充模、平穩(wěn)有序；在保壓階段