【正文】 31 模具安裝和試模 ................................................... 31 第七章 總結(jié) ........................................................ 33 模具設計難點與特色總結(jié) ........................................... 33 存在問題與解決設想 ............................................... 33 [參考文獻 ]......................................................... 34 致謝 .............................................................. 34 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 1 頁 第一章 前言 國內(nèi)模具相關(guān)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀 國內(nèi)模具市場現(xiàn)狀 當今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整．一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。 日本的模具產(chǎn)能約占全球的 40%， 居世界第一位 ，每年向國外出口大量模具。模具行業(yè)是人力成本較高的行業(yè)，日 本的人力成本是中國及東南亞地區(qū)的十幾倍，而人力成本中有 70%以上是非核心技術(shù)人員。其次是日本使用模具的主要企業(yè)有加快向國外轉(zhuǎn)移的趨勢，這使日本本國模具使用量減少。 德國主要世界上主要的制造大國之一，在模具制造方面具有領(lǐng)先的技術(shù)。由于德國將將技術(shù)含量較高的制造業(yè)作為其立國之本，預計未來德國不會放棄模具制造領(lǐng)域，相反會加強技術(shù)含量較高的模具的研究和開發(fā)。國家自 1997 年起，對達到一定規(guī)模的專業(yè)模具生產(chǎn)企業(yè)給予了一定的扶持政策，但能夠享受的企業(yè)畢竟有限，而且今年是政策執(zhí)行的最后一年，模具行業(yè)目前迫切需要一個長久的扶持政策。據(jù)國家稅務局的統(tǒng)計，模具行業(yè)的實際稅負比其他行業(yè)要高出 個百分點。因此，政府對模具行業(yè)的扶持十分 重 要。這種加工區(qū)可引入三類企業(yè)。通過提供相關(guān)服務達 到整合資源，互相配套的目的。 國內(nèi)模具的發(fā)展前景 中國汽車市場的巨大潛力，為汽車模具的發(fā)展帶來了更加廣闊的發(fā)展空間。 沖壓模具占模具重量的 40%以上。今后，中高檔轎車所需覆蓋件模具是重中之重。 2020 年時除個別特 別高檔的轎車外，所有汽車覆蓋件模具應基本立足國內(nèi)配套。這兩種模具，國內(nèi)已有相當基礎(chǔ)，并已引進了國外技術(shù)設備，個別企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品已達到了世界水平，但大部分企業(yè)仍有較大差距，總量也供不應求，進口較多，對于為超大規(guī)模集成電路配套、為引線腳 100 以上及間隙 以下的引線框架配套、為精度 5m 以上的精密微型連接件配套、為 以下的微型馬達鐵芯配套及為顯像管 和電子槍等配套的精密模具是發(fā)展的重中之重。 塑料模具占模具總量近 40%，而且這個比例還在不斷上升。目前雖然已有相襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 3 頁 當技術(shù)基礎(chǔ)并在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國外仍有較大差距，總量也供不應求，每年進口幾億美元 ， “ 十一五 ” 期間應重點發(fā)展。鎂合金壓鑄模和真空壓鑄成形模目前雖然剛起步，但發(fā)展前景好，有代表性。與快速成型技術(shù)相結(jié)合的一些快速制模技術(shù)及相應的快速經(jīng)濟模具具有很好的發(fā)展前景。 家電產(chǎn)品模具在本地區(qū)的現(xiàn)狀 廣東模具制造業(yè)的優(yōu)勢主要在塑膠、五金模具方面，在模具總產(chǎn) 量中，塑膠、五金模具占 70%以上，遠遠高于全國的平均數(shù)。近年來，整體工業(yè)水平快速提高，模具、機械制造業(yè)的數(shù)控設備大量增加，對高檔刀具的需求量也逐年加大。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)多集中于沿海工業(yè) 發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、 塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。 而近年來家電在國內(nèi)發(fā)展以及家電進入人們生活的巨大轉(zhuǎn)變，也是人們有目共睹的，而隨著人們生活水平的不斷提高，對家電產(chǎn)品的要求也在不斷上升，家電產(chǎn)品的更新?lián)Q代在不斷加快，特別在廣東地區(qū)，有不少的家 電生產(chǎn)企業(yè)，家電的模具也要隨這家電產(chǎn)品的發(fā)展而不斷更新。目前深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)已經(jīng)成為我國模具工業(yè)最為發(fā)達、科技含量最高的區(qū)域。 就以上的分析而言，外殼這類 超薄件 注塑模具在國內(nèi)及國外都有很廣闊的前景，而且技術(shù)也是相對要求較高的，而且在深圳，此類零件的模具不但在地區(qū)內(nèi)需求量大，而且出口量也是可觀的，在深圳的各個產(chǎn)業(yè)鏈的支持下，相信超薄件 的注塑模具的生產(chǎn)周期可以縮短、成本可以降低、技術(shù)也可以得到更好的發(fā)展。為滿足大批量自動化生產(chǎn)的需要，為該塑件設計注塑模具。 圖 遙控器外殼立體圖 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 5 頁 遙控器外殼 模具的設計流程 ，利用軟件 ProE 進行塑件的立體建模，再在軟件 AutoCAD 中完成塑件尺寸及公差 等技術(shù)要求 的標注， 并輸出工程圖。 ，確定塑件的型腔數(shù)，并計算塑件的投影面積，通過注射量的校核、注射力的校核、鎖模力的校核、安裝部分的尺寸校核、開模行程的校核、頂出裝置的校核，結(jié)合注塑設備的資料確定注塑設備的型號。根據(jù)外殼的工藝及結(jié)構(gòu)特點，確定具體的分形面，大致應為外殼外側(cè)。 ，本塑件使用的是冷流道澆注系統(tǒng)，在澆注系統(tǒng)設計中，包括流道的設計、主流道襯套的選擇等，還必須研究一模兩腔澆注系統(tǒng)的平衡性設計。對模腔和模芯進行結(jié)構(gòu)設計。 ，根據(jù)外殼的結(jié)構(gòu)特點，設計頂出機構(gòu)。 ，結(jié)合現(xiàn)代加工手段，利用數(shù)控 CNC，電火花，線切割等方法，制定最符合經(jīng)濟效益的加工工藝。但不同的模具公司，不同的設計人員，采用不同的 CAD 軟件進行模具輔助設計，都有自 己的一套設計過程。 模具設計環(huán)境和應用軟件 Pro/ENGINEER Pro/ENGINEER是一個優(yōu)秀的 CAD/CAE/CAM軟件，在模具的設計與制造領(lǐng)域，Pro/ENGINEER 較早地在廣東深圳、東莞、廣州以及華東一帶得到廣泛應用，由于它的應用，可以大大縮短模具設計與制造周期，提高模具質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，而 Pro/ENGINEER 的新特點主要表現(xiàn)在： ； 術(shù)； 。用戶可以獲得有關(guān)如何修改墻的厚度、澆口位置、材料或幾何體的快速反饋，幾何體會影響零件模穴中填充圖案、壓力和溫度的分布。 Mold Adviser Moldflow Mold Adviser? 模塊擴展了 Moldflow Part Adviser 的功能，使您可以創(chuàng)建并模擬塑料通過單個模穴、多個模穴和系列模具的流動。分析結(jié)果包括循環(huán)時間、鎖模力噸位和注塑容量，所有這些可以幫助從設計到制造的團隊確定注塑機的大小，最小化循環(huán)時間并且減少制造廢品。 其它軟件 AutoCAD2021 和 AutoCAD 是著名的工程圖畫圖軟件，用以繪制二維工程圖。 零件的三維圖和二維工程圖建模 零件的立體圖建模 利用 Pro/，利用 Pro/ENGINEER 的建模方法，根據(jù)遙控器的形狀和使用特點進行建模（如圖 所示）。工程圖圖樣的制作可以說是正式將零件或裝配模型的設計歸檔的過程，其正確與否，直接影響到生產(chǎn)部門的生產(chǎn)制作。 零件的基本數(shù)據(jù) 零件工藝性分析 根據(jù)產(chǎn)品三維模型，分析塑件的工藝性對模具設計的要求。如果塑件的工藝性確實有問題，或者塑件成型需要極為復雜的模具結(jié)構(gòu)，并因此導致模具制造非常困難或經(jīng)濟上極不利時，則應和塑件設計部門及時協(xié)商解決有關(guān)問題。 圖 ABS 塑料 ABS 的特性 常溫狀態(tài)下工作壓力可達 。無缺口沖擊強度 30Mpa，缺口沖擊強度 3MPa。 ABS 具有耐酸、堿性能。 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 9 頁 使用溫度為 30176。 。 同時，減輕安裝工人勞動強度。施工簡便、效果好、固化速度快。 僅為不銹鋼的五分之一左右。建議干燥條件為 80～ 90176。材料溫度應保證小于 %。 C， 建議溫度： 245176。 模具溫度： 25～ 70176。 注射壓力： 500～ 1000bar。 零件結(jié)構(gòu)分析 1) 開模方向 由零件的三維圖分析，作為外殼類產(chǎn)品，外表面的表面質(zhì)量是比較重要的，再根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)分析得到，產(chǎn)品的外表面應該在定模上，在產(chǎn)品的內(nèi)表面設置頂出機構(gòu)，所以開模方向應沿零件的 Z軸。 3) 零件壁厚 本產(chǎn)品的壁厚設置為 ，是根據(jù)零件的工作要求、擺放位置和 ABS襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 10 頁 的化 學和流動特性確定的。 5) 分型面 結(jié)合零件的使用要求，應保證其外表面的注塑質(zhì)量，零件的內(nèi)表面應留在動模側(cè)，開模的時候，零件的外表面應與定模分離，所以零件的分型面應設置在沿零件的外表面上，并根據(jù)流道等條件進行設置，具體設定在后文中表述。 零件體積與質(zhì)量 由 材料的性能特點，可以知道 ABS 的密度為 g/cm3，由 Pro/ENGINEER 2021 可以算出零件的體積和質(zhì)量，如圖 所示。傳統(tǒng)的模具設計需要計算成型零件的加工尺寸，模具型芯和 型腔的加工尺寸可以通過公式 )1( SLL ?塑件模具 ＝ 計算基本尺寸， S 指塑件的平均收縮率。 但尺寸標注還有一個公差的問題，這是無法從軟件自動導出的，需要設計者設定。即由收縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定性較差塑料成形塑件的尺寸公差應取得大一些。中國也曾制訂了部級專業(yè)標準，但大都無相應的模具型腔的尺寸公差。此標準在世界上具有較大的影響，因而可供塑料模具行業(yè)參考。 本套模具的裝配圖和非標準件零件圖如附錄所示。大多數(shù)尺寸的公差為 ? 或更大。 零件的三維圖如圖 和圖 。 （ 1） 使熔融塑料在進入模腔時產(chǎn)生加速度，以達到迅速充模的目的 ； （ 2）充模及補縮作用完成后，澆口首先冷凝，封閉型腔，防止型腔中熔料倒流，避免因此造成塑件上出現(xiàn)縮孔和凹陷； （ 3）便于澆注系統(tǒng)凝料與塑件分離； （ 4）使通過的熔料受到較強的減切作用而升高溫度，提高流動性及充模性。一般澆口設于制品的中央附近或中心線附近，并 且應盡量設置在制品的厚壁部位； （ 2）澆口的直面應避開小直徑的型芯、預埋嵌件，避免因較高的壓力造成小直徑型芯、預埋嵌件彎曲或變形 ； （ 3）澆口不應設在影響制品外觀的部位，避免影響制品的商品價值 ； （ 4）澆口應設在便于進行澆口修整的部位 ； （ 5）澆口應設置在不易產(chǎn)生熔接痕、氣體容易排除的部位； （ 6）因澆口附近易殘留應力而變脆，所以澆口應避免設置在受外力的部位及要求強度的部位； （ 7）應盡量減少因澆口數(shù)量或澆口位置造成的制品變形。由于設計中塑件的質(zhì)量、體積都比較小，故對應每個塑件只需一個澆口即可。 常見的澆口形式有：邊緣澆口（又名標準澆口、側(cè)澆口）、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口。 缺點是：澆口的修正處理較困難；難以成型后立即去除澆口。 一模兩腔模流分析 對單型腔進行模流分析后，根據(jù)零件的體積、表面積等數(shù)據(jù)，同時考慮生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，對零件進行一模兩腔分析，以確定成型方案，一模兩腔分析結(jié)果如表 所示。 成型方案 經(jīng)過模流分析后，結(jié)合生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率問題，可以確定成 型的方案，該產(chǎn)品的成型方案采用一模兩腔，兩腔之間的間隔為 mm，澆注形式采用冷流道，澆口為矩形側(cè)澆口，分流道為圓形，主流道為圓錐形。 模架型式及規(guī)格 模架概述 模具設計主要是形成產(chǎn)品外形的凹、凸模零件以及開模和脫模方式的設計，模具上的大部分零部件可以直接選購由專門廠家生產(chǎn)的標準件，尤其是模架的直接選購，大大節(jié)約了模具制造時間和費用。 模具標準件在不同的國家和地區(qū)有小小的差別， 主要是在品種和名稱上有區(qū)別，但所具有的結(jié)構(gòu)基本上是一樣的。 模