【正文】 結(jié)果如圖所示，在手臂和外殼衣肩處的藍(lán)色區(qū)域為塑件最佳澆口位置，將澆口設(shè)置在該區(qū)域可保證注塑過程中熔體的平衡性。注射時間由流動充模時間和保壓時間兩部分組成。黑色線條為制件的熔接痕，且熔接痕的數(shù)量相對較少，幾乎分布在制件的內(nèi)表面相對隱蔽處，不影響制件的外觀。大多數(shù)分布于產(chǎn)品的邊緣地帶、分型面附近，氣體很容易排出，并不影響制件的外觀。 氣穴分布圖 注射壓力與鎖模力變化曲線 注射壓力隨時間變化曲線 鎖模力隨時間變化曲線 由此可見，本設(shè)計中成型時的注射壓力最大約為62MPa，最大鎖模力約為26ton，初選理論注射量為78cm、額定鎖模力為450KN的螺桿式注射機(jī)，型號為：SZ60/450。 本章小結(jié) 由于塑料制品的多樣性、復(fù)雜性和設(shè)計人員經(jīng)驗的局限性，傳統(tǒng)的模具設(shè)計往往要經(jīng)過反復(fù)試模、修模才能成功。第5章 玩具外殼模具設(shè)計 塑件的成型工藝分析 原料分析ABS為熱塑性塑料，化學(xué)穩(wěn)定性比較好，機(jī)械強度較好，有一定的耐磨性，但耐熱性較差。（1） ABS塑料主要的性能指標(biāo)： ABS塑料主要性能指標(biāo)密度 ()～屈服強度/MPa50比體積/～拉伸強度/MPa38吸水率/(%)～拉伸彈性模量/MPa熔點/130～160抗拉強度/MPa80計算收縮率/(%)～抗壓強度/MPa53比熱/1470彎曲彈性模量/MPa （2）ABS的注射成型過程1）成型前的準(zhǔn)備。2)注射過程。3）塑件的后處理。 塑件的結(jié)構(gòu)、精度、質(zhì)量分析該塑件為形狀不規(guī)則的殼體零件，零件總長約122mm，總寬約116mm，外形曲面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)壁沒有粗糙度要求，成型工藝性較好。面殼殼體曲面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜考慮到產(chǎn)品表面光潔度的要求，采用潛伏式澆口方式，以便后續(xù)處理。 項目初始化項目初始化的目的就是要把產(chǎn)品零件裝載到模具模塊中。 項目初始化 建立模具坐標(biāo)系在Mold Wizard中模具坐標(biāo)系的原點必須落在模具分型面的中心，XCYC平面必須是模具裝配的分型面，并且ZC軸的正向為模具的開模方向為了能使產(chǎn)品體坐標(biāo)與UG系統(tǒng)模具坐標(biāo)系一致，在初始化項目后，需要通過雙擊坐標(biāo)系或單擊工具欄中“動態(tài)工具欄”來調(diào)整產(chǎn)品體的WCS坐標(biāo)位置，然后再單擊“模具坐標(biāo)系”命令來鎖定產(chǎn)品體的模具坐標(biāo)系。工件可以選擇標(biāo)準(zhǔn)件，也可以自定義工件。 定義工件 選擇制品的分型面　　分型面的形式和位置要影響的模具加工、排氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工藝操作。（2） 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。（4） 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。（6） 應(yīng)合理安排塑件在型腔中的位置。綜合考慮，分型面選塑件截面最大處。對于復(fù)雜的曲面，系統(tǒng)指定的分型面不一定符合要求，本產(chǎn)品采用“遍歷環(huán)”命令創(chuàng)建分型線，然后創(chuàng)建分型面，、。整體式型腔由一塊金屬加工而成，結(jié)構(gòu)簡單，牢固，不易變形，塑件無拼縫痕跡，強度、剛度好，曲面過渡圓滑，冷卻系統(tǒng)容易開設(shè)。整體式曲面過渡圓滑，拼接痕跡少，冷卻系統(tǒng)易開設(shè)。單擊“創(chuàng)建型芯型腔”，選中“Cavity region”點擊應(yīng)用，再選擇“Core region”點擊確定。 （）型芯 （）型腔 成型設(shè)備的選擇 確定制品的成型方法　　根據(jù)塑件所用材料和批量，成型該零件采用注射成型方法來成型。 計算制品體積、質(zhì)量以及制品的正面投影面積　　塑件體積：根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件可以直接查詢到塑件的體積為：=　　澆注系統(tǒng)體積=　　一次澆注總體積=+=10　　塑件質(zhì)量：查《塑件制品成型及模具設(shè)計》ABS的密度取　　塑件質(zhì)量：　　一次澆注所用的總質(zhì)量：　　正面投影面積：　　所需鎖模力：760035=266KN 預(yù)選注射機(jī)的型號 臥式注射機(jī)機(jī)身低，利于操作和維修；機(jī)身因重心較低，故較穩(wěn)定；成型后可利用其自重自動下落，容易實現(xiàn)全自動操作。每次實際塑料體積10，初選SZ60/450型注射機(jī)，理論注射量為78；。主流道大端呈圓角，其半徑取r=1～3mm，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。另外，由于高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。 （2）主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴孔徑+（～1）mm=(+)mm=4mm。 （4）主流道球面半徑：SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑 （5）球面配的合高度：。1）分流道長度：2）分流道截面面積：3）凝料體積：（1）確定注射機(jī)時間 由理論注射量為78 取t=。 分流道的表面粗糙度要求不是很低，～，其脫模斜度一般在之間，這里可取脫模斜度為 澆口的設(shè)計澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。（2） 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。當(dāng)塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。 澆口位置的選擇：（1） 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。（2） 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補塑。采側(cè)澆口在進(jìn)料時頂部形成閉氣腔， 但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會很多。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生?？紤]到塑件表面的精度要求，以及塑件和廢料的脫離，本設(shè)計采用潛伏式澆口，利用Moldflow軟件進(jìn)行最佳澆口位置分析，將澆口位置選擇塑件內(nèi)壁，從塑件底部進(jìn)料這樣可以保證塑件的精度要求，保證廢料的脫離。潛伏式澆口其直徑按如下公式計算。值適用于。（2） 計算澆口長度。（2） 澆口剪切速率校核 1)確定注射時間表：由理論注射量為78 取t=1s。 模具的結(jié)構(gòu)方案及尺寸的確定 考慮到加工方便，型芯型腔外觀做成長方體的形式，型芯、型腔與動、定模板的配合按H7/m6。動模座板：32030025mm推板：30016020mm推桿固定板：30016020mm墊板：3005380mm定模板：30027080mm定模座板：32030025mm動模板：：30027080mm根據(jù)上面所確定的基本尺寸調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模架，選用龍記細(xì)水口ECH 2730型模架?？蓳?jù)此判斷氣泡來源。根據(jù)該制品的形狀與澆注系統(tǒng)，不設(shè)溢流槽。利用型芯與固定板和分型面的間隙進(jìn)行排氣。模具開啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上，以便脫模裝置在注射機(jī)推桿的驅(qū)動下完成脫模動作。首先要正確分析塑件對凹?；蛐托靖街Φ拇笮∫约八诘牟课唬嗅槍π缘剡x擇合適的脫模方法和脫模位置，使推模重心與脫模阻力中心相重合。影響脫模力大小的因素很多，當(dāng)材料收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復(fù)雜，脫模斜度小以及凹模表面粗糙度值高時，脫模阻力會增大，反之則小?！　? 該模具的型芯在動模一側(cè)，型腔在定模一側(cè)，開模后塑件留在型芯一側(cè)，根據(jù)塑件殼體類零件的特點，采用推板推出形式。設(shè)置12跟8的推桿推塑件，中間一根4的拉料桿。E是塑料的彈性模量（MPa）；S是塑件的平均收縮率（%）；t是塑件的壁厚（mm）；L是被包型芯的長度（mm）；是塑料的泊松比；是脫模斜度（）是塑料與鋼材之間的摩擦因素；是型芯短邊長度（mm）；是型芯長邊長度（mm）；A是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（）；由和決定的無因次數(shù)。冷卻管直徑在允許的條件下應(yīng)盡量取大值，設(shè)計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固是所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。所以模具溫度初步選定為50，用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。取注射時間，脫模時間，則注射周期 ： 由此得每小時注射次數(shù)：4） 單位時間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量：(2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量ABS的單位熱流量在（310～400）kJ/kg之間，故可取(3) 計算冷卻水的體積流量 射冷卻管入水口水溫為，出水口的水溫為，取水的密度，水的比熱容。（5） 冷卻管在管內(nèi)的流速（6） 冷卻管壁與水交界面的模傳熱系數(shù) 《注射成型工藝及模具設(shè)計》，表431得，則:(7)計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A(8) 計算模具所需冷卻水管總長度L (9) 冷卻管根數(shù) 設(shè)每條水路長度為，則冷卻水路的根數(shù)為 由上述計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說顯然不合是，型芯和型腔都應(yīng)得到充分冷卻. 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核結(jié)構(gòu)類型:臥式注射機(jī) 可行注射機(jī)類型：螺桿式（螺桿直徑：30mm）能滿足工件成型需要 可行注射量： 可行注射壓力：170MPa工件成型需要的60～100MPa 可行螺桿轉(zhuǎn)速：14～200（r/min）在工件成型需要的30（r/min） 可行合模力：450KN工件成型需要的鎖模力266KN 可行最大模具厚度：320mm模具合模高度301mm 可行最小模具厚度：100mm模具合模高度301mm 可行最大成型面積：360工件成型面積76 可行小 結(jié)本課題主要研究采用逆向工程技術(shù)解決模具制造過程中的一些難題，逆向工程技術(shù)的顯著優(yōu)點在于它突破了傳統(tǒng)設(shè)計理念的局限性，實現(xiàn)了從實體模型實體的設(shè)計過程，利用這種全新的設(shè)計理念不僅可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，而且可以大大縮短生產(chǎn)周期，提高模具生產(chǎn)效率，降低模具制造成本。而要建立完整的實體模型，獲取完整的實體點云數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，只有獲得比較完整的實體點云數(shù)據(jù)，在點云數(shù)據(jù)的后處理階段才能利用點云數(shù)據(jù)建立完整的CAD模型，點云數(shù)據(jù)的處理主要是對曲面的修復(fù)，在多邊形處理階段，對曲面中的破孔、爛面進(jìn)行填充，對曲面邊界進(jìn)行廣順，再根據(jù)曲面結(jié)構(gòu)合理劃分區(qū)域，創(chuàng)建網(wǎng)格，構(gòu)造柵格，建立合適的CAD模型。完成爬行士兵玩具外殼的三維模型，并利用設(shè)計好的三維模具繪制模具的裝配圖和零件圖。在設(shè)計之初，我對逆向工程技術(shù)還一無所知，對模具設(shè)計理論知識也知之甚少，但在彭老師的耐心指導(dǎo)下，我的思路漸漸清晰，在設(shè)計過程中遇到的許多難題也迎刃而解，通過他對逆向工程技術(shù)以及模具理論知識的講解，我的畢業(yè)設(shè)計才得以順利進(jìn)行。 這次設(shè)計得以順利完成，我要感謝彭老師耐心指導(dǎo)和幫助，同時也要感謝本專業(yè)同學(xué)和材料專業(yè)同學(xué)的幫住，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們畢業(yè)設(shè)計的重視和關(guān)心，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設(shè)計提供了重要保障。時間：時間：2010126～20101226 了解設(shè)計內(nèi)容，搜集有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，自學(xué)CAD/CAM軟件和相關(guān)設(shè)計技術(shù)。時間：20101227～2011123 完成文獻(xiàn)綜述和開題報告，提出解決課題問題的初步方案，并對方案優(yōu)、缺點進(jìn)行比較， 分析實施可行性，按實際條件確定實施方案。時間：2011221～2011520 應(yīng)用UG完成曲軸鍛造模具設(shè)計，運用CAE技術(shù)對曲軸鍛造模具重要零部件分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu) 并進(jìn)行加工仿真，借助畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)完善設(shè)計。時間：2011521～201165 按湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。時間：201167～2011610 6. 畢業(yè)