【正文】 具施加的壓力很大，主要作用于主流道襯套上，且主流道與高溫塑料熔體和注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般不將主流道直接開(kāi)在定模上，而是單獨(dú)將它開(kāi)在一個(gè)主流道襯套中，通常在淬火后嵌入模具中，這樣在損壞時(shí)便于更換和修磨,選用T10A碳素鋼,熱處理硬度為50HRC～55HRC。分流道設(shè)計(jì)原則如下：以最短的路程、最小的熱量損失，將熔體快速地輸入型腔?？紤]到節(jié)省材料與冷卻條件，分流道的表面積/體積比應(yīng)盡可能的小。為此用流道截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。(1) 分流道的長(zhǎng)度根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道為二級(jí)流道。第一級(jí)分流道 =60mm；第二級(jí)分流道 =10mm。根據(jù)以上模型分析的得出的結(jié)果,塑料制件的質(zhì)量=，D=根據(jù)塑料的品種為ABS,其常用的分流道直徑選6mm為分流道的直徑，其分流道的截面如圖所示圖47 零件分流道布局澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好高質(zhì)量地注射成型。按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)，常用的澆口有直接澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、爪形澆口。其優(yōu)點(diǎn)是，澆口截面小，去除澆口較容易，且不流留明顯痕跡。根據(jù)本零件計(jì)算得出：b= mm，t= mm澆口的位置對(duì)制品的質(zhì)量有直接影響，在確定澆口位置時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：1）澆口應(yīng)設(shè)在塑料制件斷面較厚的部位，使熔體由厚斷面流入薄斷面。3）澆口位置應(yīng)選擇在能避免制品表面產(chǎn)生熔合紋的地方。5）澆口的位置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)零件，攪蒜器下蓋的澆口位置經(jīng)分析確定在零件下表面邊緣，確定澆口位置合理，如圖49所示。圖50 澆注系統(tǒng)冷料穴一般設(shè)在主流道末端，當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，其末端也可設(shè)冷料穴冷料穴的作用是收集每次注射成形時(shí)流動(dòng)熔體前端的冷料頭，避免這些冷料進(jìn)入型腔影響制品成形質(zhì)量，或防止這些冷料堵塞澆口造成制品缺料。(1) 主流道的冷料穴采用球形頭拉料桿,該拉料桿固定在動(dòng)模固定板上,儲(chǔ)存冷料,開(kāi)模時(shí)利用凝料對(duì)球頭的包裹力使主流道凝料從定模中的主流道襯套中脫出。圖51 冷料穴 本章小結(jié)本章主要涉及的是塑件澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的尺寸、內(nèi)在質(zhì)量、外在質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大的影響。成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件，它是模具的主要部分，注塑模的成型零部件設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。圖52 成型零件結(jié)構(gòu)(1) 型腔的設(shè)計(jì)（凹模）型腔是成型塑件外表面的重要零件,由整塊材料制成,成型的塑件尺寸精度較高,沒(méi)有拼縫,攪蒜器下蓋上表面為光滑平面：圖53 模具型腔結(jié)構(gòu) (2) 型芯的設(shè)計(jì)（凸模）型芯如圖54所示，是4個(gè)帶有零件外表面的整體式型芯。因此構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用SM1，成型時(shí)有料流的沖刷，但沒(méi)有脫模時(shí)塑件的摩擦，因此采用55鋼(調(diào)質(zhì)處理)。(2) 型腔高度尺寸 62式中: s——塑件平均收縮率s=(+)/2=；H——塑件高度最大尺寸（取20）；X——修正系數(shù)（）；△——塑件公差值，()；z——制造公差，（取△/5）。(4) 型芯長(zhǎng)度尺寸 64式中 s——塑件平均收縮率s=(+)/2=；A——塑件長(zhǎng)度尺寸（取87）；X——修正系數(shù)（）；△——塑件公差值，查塑件公差值（）；z——制造公差，（取△/5）。在塑料熔體壓力下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過(guò)大的彈性形變，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可導(dǎo)致脫模困難等。所以本塑件的型腔壁厚為20mm 根據(jù)型腔的布局可看出，型腔分布尺寸為210200，又根據(jù)型腔側(cè)壁最小厚度為10，再考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置和采用推桿板推出等方面的問(wèn)題，確定選用模架為三版模，模架結(jié)構(gòu)如圖所示：各模板尺寸的確定。（2）B板尺寸 B板是凸模（型芯）固定板，凸模的成型部分直徑為40mm，因此B板厚度取80mm。上述尺寸確定以后，就可以根據(jù)模架，版面為，模架結(jié)構(gòu)形式為二模板標(biāo)準(zhǔn)模架。模具平面尺寸270350小于200300（拉桿間距），合格，模具高度200100小于200300，合格，模具開(kāi)模所需行程=（型芯高度）+（塑件高度）+（5—10）=169mm，小于500（注射機(jī)開(kāi)模行程），合格，其他各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模具所選注射機(jī)完全滿足使用要求。7 脫模機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具的冷卻是將注塑成型過(guò)程中產(chǎn)生的、并傳導(dǎo)給模具的熱量盡可能迅速、并最大程度地導(dǎo)出，以使塑件以較快的速度冷卻固化。攪蒜器下蓋成型型腔體積不大,注射時(shí)間約為1s,采用的是澆口向型腔頂部?jī)A斜,塑料熔體先充滿型腔底部,然后充滿頂部,這樣型腔頂部不會(huì)造成憋氣現(xiàn)象,氣體會(huì)沿著分型面和型芯與推板之間的軸向間隙向外排出。本塑件推出的基本方式為推桿推出，推桿推出是一種基本的、也是一種常用的塑件推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形、階梯形。本零件采用推桿推出，推桿脫模機(jī)構(gòu)具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、頂出效果好等優(yōu)點(diǎn)。推桿的形式如圖57~58所示。(2) 推桿直徑的確定推桿在推出塑件時(shí)承受脫模阻力，因此尺寸應(yīng)當(dāng)校核，考慮到本制件的結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)制件采用4根推桿。為了便于加工及安全，本設(shè)計(jì)取d＝5。式中 Q——脫模阻力（N）；d——推桿直徑（）；n——推桿個(gè)數(shù)；——推桿所受壓力（）；——推桿材料的屈服極限（）。(1) 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計(jì)算： 74式中 ——冷卻水在該溫度下的密度，；V——冷卻水的流速，；d——冷卻水孔直徑，；——與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，=。所以該零件的冷卻回路的總表面積為 (3) 冷卻水體積流量 77 式中 W－單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量，按每分鐘注射2次，2次/==— 單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量，ABS為；— 冷卻水的密度；— 冷卻水的比熱容；— 冷卻水出口的溫度；— 冷卻水入口的溫度。確定冷卻水孔直徑時(shí)應(yīng)注意，無(wú)論多大的模具，水孔的直徑都不能大于14mm，否則冷卻水難以成為回流狀態(tài)，以至降低熱交換效率。(5) 模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻水孔數(shù) 79從計(jì)算結(jié)果看，因塑件小，單位時(shí)間注射量小，所需冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道對(duì)模具來(lái)說(shuō)是不可取的，會(huì)導(dǎo)致冷卻不均勻。 冷卻形式冷卻系統(tǒng)的水道形式大概分為溝道式冷卻、管道式冷卻、導(dǎo)熱桿式冷卻,本次設(shè)計(jì)采用的式較普通的溝道式冷卻，就是直接在模具或者模板上鉆孔或者銑槽，通人冷卻介質(zhì)。冷卻回路設(shè)計(jì)的基本原則如下：1． 冷卻水道數(shù)量盡量多，冷卻通道孔徑經(jīng)量大。3． 澆口處加強(qiáng)冷卻。5． 冷卻應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置。綜合以上原則，本零件的水道設(shè)計(jì)如下，采用循環(huán)式水道： 圖60 水道布局 本章小結(jié) 本章主要內(nèi)容是介紹溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，注射模具中溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，是通過(guò)控制模具的溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)力。 8 EMX （Expert Model base Extension，專(zhuān)家模座系統(tǒng)），是PRO/E外掛程序之一，專(zhuān)門(mén)用來(lái)建立標(biāo)準(zhǔn)模座零件及滑塊、斜銷(xiāo)等其他附件，此外，在EMX系統(tǒng)中還能自動(dòng)產(chǎn)生2D工程圖，是一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)大而且使用非常方便的工具。(2) 易于修改及重定義。(4) 可動(dòng)態(tài)仿真開(kāi)模操作及干涉檢查。步驟二 彈出“定義新項(xiàng)目”對(duì)話框，在“項(xiàng)目名稱”欄里輸入相應(yīng)的名稱。步驟二 彈出“模具組件定義”窗口，如圖所示，單擊“載入｜保存組件”按鈕，在彈出的“組件”窗口中勾選“Futaba_2P”,在其類(lèi)型中選擇“SC_Type”。依次單擊“載入”和“確定”按鈕，返回“模具組件定義”窗口中，系統(tǒng)將載入選定類(lèi)型模架的參數(shù)。在“模具組件定義”窗口中單擊“大小”按鈕，在彈出的“基體尺寸”窗口中設(shè)置模架尺寸，“寬度”為270，“長(zhǎng)度”為350，如圖所示。在“模具組件定義”窗口的動(dòng)態(tài)主、側(cè)視圖區(qū)域中，修改A、B、C等零件的尺寸。單擊“確定”按鈕，完成修改，退出對(duì)話框。勾選“CP銷(xiāo)”類(lèi)型，在“螺紋直徑”欄單擊選擇16，在“數(shù)量”欄輸入6，在“陣列寬度”欄輸入102，在“陣列長(zhǎng)度”欄輸入298，再單擊“更新陣列數(shù)據(jù)”按鈕，更新相關(guān)的設(shè)置，再單擊“詳圖打開(kāi)”按鈕，將展開(kāi)的詳細(xì)分布數(shù)據(jù)設(shè)置如圖67所示，單擊“確定”按鈕，返回“模具組件定義”窗口。單擊“確定”按鈕，完成修改，退出對(duì)話框。單擊“確定”按鈕，完成修改，退出對(duì)話框。單擊“確定”按鈕，返回“模具組件定義”窗口。單擊“確定”按鈕，完成修改，退出對(duì)話框。如圖72所示。執(zhí)行“”菜單命令，在“裝配原件”窗口中單擊“全選”按鈕，選擇全部項(xiàng)目，如圖所示，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)更新模架，將選擇的所有項(xiàng)目載入模架相應(yīng)的位置。 圖76 載入模仁俯視圖 圖77 載入模仁側(cè)視圖步驟二 執(zhí)行“”菜單命令，在“模具組件定義”窗口中單擊功能欄的“型腔切口”,在彈出的“型腔嵌件”窗口中，勾選“矩形嵌件”選項(xiàng)，其余數(shù)據(jù)設(shè)置如圖所示，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)再生模架，動(dòng)定模產(chǎn)生動(dòng)定模仁型腔。步驟二 在彈出的“準(zhǔn)備元件”窗口中，系統(tǒng)自動(dòng)將零件歸為工件、REF_MODEL、動(dòng)模側(cè)的抽模、定模側(cè)的抽模以及其他幾類(lèi)，如圖所示。執(zhí)行“”菜單命令，進(jìn)入“模具組件定義”窗口，依次單擊“添加設(shè)備/定模側(cè)定位環(huán)”按鈕，在彈出的“定模側(cè)定位環(huán)”窗口中的“類(lèi)型”欄單擊“LRBF”類(lèi)型，在“高度”欄選擇15，在“直徑”欄單擊選擇100，如圖所示，單擊“確定”按鈕，完成添加。圖79“定模側(cè)定位環(huán)”窗口執(zhí)行“”菜單命令，進(jìn)入“模具組件定義”窗口，依次單擊“添加設(shè)備/澆口襯套”按鈕，彈出如圖所示“澆口襯套”窗口，在“類(lèi)型”中選擇“SBBH”類(lèi)型，在“澆口半徑”欄單擊選擇20，在“直徑”欄單擊選擇20，在“內(nèi)徑”欄單擊選擇3，在“長(zhǎng)度”欄輸入65，在“距定位環(huán)的距離”欄輸入20，單擊“確定”按鈕，完成添加。圖80 “澆口襯套”窗口定義完成后的模架： 圖81 定義模架菜單 模架3D系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)依次單擊主菜單中的“” —“水線”—“創(chuàng)建冷卻孔”，彈出“冷卻裝置”對(duì)話框，如圖82所示。圖82 定義冷卻裝置(2) 定義噴嘴 將上型腔隱藏，根據(jù)前面定義的冷卻水道，定義噴嘴，首先選出冷卻水道曲線，如圖83紅色曲線所示，再選擇噴嘴所在的平面，確定噴嘴的位置，最后生成的噴嘴如圖84~85。此時(shí)系統(tǒng)提示：請(qǐng)選擇上部分的曲面（螺釘頭），選取定位環(huán)的上表面。選取如圖90所示的曲面。螺釘上部曲面下部螺紋曲面 圖90 選定螺釘表面圖91 定義螺釘對(duì)話框圖92 生成的螺釘(5) 設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)依次單擊主菜單中的“” —“頂桿”—“定義”—“在現(xiàn)有點(diǎn)上”，選取在參照模型內(nèi)表面上的參照點(diǎn)PNT0，系統(tǒng)彈出“頂桿”對(duì)話框，選擇如圖所示的參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成頂桿孔及頂桿。圖93 定義頂桿對(duì)話框頂桿圖94 頂桿在模架中的位置生成的模架如圖95。9 模架開(kāi)模運(yùn)動(dòng)仿真在組裝連接時(shí)必須要控制運(yùn)動(dòng)方向的自由度。但是動(dòng)模型腔，動(dòng)模型芯，頂出機(jī)構(gòu)等這些主體在運(yùn)動(dòng)方向的自由度不能為零，否則無(wú)法移動(dòng)，若將不能移動(dòng)的主體和能移動(dòng)的主體用剛體鎖定，會(huì)導(dǎo)致本來(lái)需要運(yùn)動(dòng)的主體無(wú)法移動(dòng)，就無(wú)法開(kāi)模模擬。 圖97 動(dòng)畫(huà) 圖98主體點(diǎn)擊圖標(biāo)，然后在下面的對(duì)話框中點(diǎn)擊定義——每一個(gè)零件都是一個(gè)剛體。打開(kāi)下圖中的剛體鎖定對(duì)話框，點(diǎn)擊鎖定按鈕對(duì)模具的定模和動(dòng)模部分分別鎖定。由于有的零件在運(yùn)動(dòng)方向不只一個(gè)自由度，可能會(huì)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)就須要用控制面與面的關(guān)系。每移動(dòng)到一個(gè)合適位置時(shí)，就拍照一次，如圖99~100所示： 圖99 剛體鎖定 圖100 平面鎖定(2) 排序關(guān)鍵幀選擇，然后選擇[name]變更為：opening在[Key Frame]字段，選擇，取用：snapshot1選擇，選取：snapshot2, 選擇取用的，重復(fù)該步驟，直到需要的幀都被選取，時(shí)間也可以適當(dāng)?shù)男薷?。選擇，出現(xiàn)如圖所示，點(diǎn)選捕獲，保存即可。圖103 動(dòng)畫(huà)捕獲本章主要介紹利用Pro/ENGINEER Wildfire動(dòng)畫(huà)部分模擬開(kāi)模的狀態(tài)。在本次模具設(shè)計(jì)中利用了塑料顧問(wèn)對(duì)素件進(jìn)行工藝分析，理論上，模流分析可以優(yōu)化模具設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，如澆口位置、注塑壓力、注塑溫度、澆注系統(tǒng)平衡優(yōu)化、冷卻系統(tǒng)優(yōu)化等等。由于以前沒(méi)有深入的接觸過(guò)模流分析軟件，對(duì)此軟件使用并不是很熟練；模具顧問(wèn)軟件始終是一種模擬分析軟件，可能軟件本身就存在一些問(wèn)題，有些參數(shù)跟實(shí)際的還是有些出入，也就是并不能完全依賴從模流分析中分析出來(lái)的結(jié)果。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，首先使我對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程有了更深刻的認(rèn)識(shí)，包括從設(shè)計(jì)到加工，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的各個(gè)方面，還有就是對(duì)模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程更加熟悉，當(dāng)然這次設(shè)計(jì)還有不足之處，在以后的學(xué)習(xí)中，我要加強(qiáng)一是加深對(duì)模具顧問(wèn)的認(rèn)識(shí)，使得設(shè)計(jì)人員能夠很好的使用模具顧問(wèn)這軟件；二是需要有更加準(zhǔn)確可靠的分析軟件，或者是在不同的分析軟件上進(jìn)行分析，對(duì)比不同的分析結(jié)果，這樣能夠得到更加可靠的