吸塵器彎管連接頭注塑模設(shè)計(jì)-模具畢業(yè)論文

產(chǎn)品 吸塵器彎管連接頭注塑模的設(shè)計(jì) 中北大學(xué)（分校）（山西太原） 材料工程系 0120741 班 張 愷 摘 要 : 分析了吸塵器彎管連接頭的工藝特點(diǎn)，介紹了成型該塑件注射模的對(duì)開式側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)及滑塊連桿式圓弧側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，闡述了模具的工作過程及注意事項(xiàng)。模具設(shè)計(jì)中關(guān)于抽芯機(jī)構(gòu)是一個(gè)難點(diǎn)，合適的抽芯機(jī)構(gòu)直接關(guān)系到產(chǎn)品的合格與否，設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮模具的機(jī)構(gòu)要求，同時(shí)也要考慮模具設(shè)計(jì)的成本問題和制品要大批量生產(chǎn)等因素，最終采用液壓抽芯機(jī)構(gòu)，應(yīng)付產(chǎn)品在脫模過程中的彎頭，提供了較大的抽拔距和抽拔力，并且通過連桿 和軸的運(yùn)動(dòng)使得抽芯順利抽出。本文重點(diǎn)介紹了這種抽芯機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一些注意點(diǎn)。 關(guān) 鍵 字 ： 吸塵器； 彎管連接接頭； 注射模； 圓弧側(cè)抽芯 Abstract : Has analyzed the craft characteristic which the vacuum cleaner elbow piece company attaches, introduced takes shape should model to inject the mold to start out from opposite directions folio the type side to pull out the core structure and the slide long rod circular arc side pulls out the core organization continually, elaborated the mold work process and the matters needing attention. In the mold design about pulls out the core organization is a difficulty, appropriate pulls out the core organization to relate directly to the product is qualified or not, when design already must consider the mold the organization request, at the same time also needs to consider the mold designs the cost question and the product want factor and so on mass production, the connecting rod and the axis movement to pull out the coresmoothly to extract. This article introduced with emphasis this kind pulls out the core organization and its the design main point, as wellas in product production process some limelight. Keywords : hydraulic pressure ； gear and rack ； injection mould； the arc side is smoked the core 華北工學(xué)院分院畢業(yè)論文 1 目錄 向 2處放大前言 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第一章 方案論證 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第二章 塑件分析設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 2.1 節(jié) 原材料的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 2.2 節(jié) 原材料的結(jié)構(gòu)與性能的分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 2.3 節(jié) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第三章 注射機(jī)的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 3.1 節(jié) 注塑機(jī)的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 3.2 節(jié) 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4.1 節(jié) 概述 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4.2 節(jié) 流道的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4.3 節(jié) 澆口的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第五章 分型面和排氣槽的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5.1 節(jié) 分型面設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5.2 節(jié) 排氣槽的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第六章 成型零件的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.1 節(jié) 概述 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.2 節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.3 節(jié) 成型芯的徑向尺寸的計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.4 節(jié) 型芯的高度的計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.5 節(jié) 型腔的徑向尺寸的計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.5 節(jié) 型腔的深度尺寸的計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6.6 節(jié) 型腔的側(cè)壁厚和底板的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 華北工學(xué)院分院畢業(yè)論文 2 第七章 塑件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 7.1 節(jié) 概述 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 7.2 節(jié) 齒輪的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 7.3 節(jié) 軸承的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 7.4 節(jié) 軸的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第八章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 8.1 節(jié) 引言 . 27 第 8.2 節(jié) 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)要點(diǎn) . 31 第 8.3 節(jié) 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)要點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第九章 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 9.1 節(jié) 模具溫度設(shè)計(jì)原則 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 9.2 節(jié) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 9.3 節(jié) 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 9.4 節(jié) 冷卻水路結(jié)構(gòu)形式 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 結(jié)束語 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 外文原稿 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 譯文 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 前 言 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)畢業(yè)生所必經(jīng)的一個(gè)學(xué)習(xí)階段。它是在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的過程。其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，分析與解決工程實(shí)際問題的能力。這對(duì)于培養(yǎng)我們 勇于實(shí)踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，提高我們分析、解決問題的能力，培養(yǎng)我們正確的設(shè)計(jì)思想和工程經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度都具有重要意義。 塑料是 20 世紀(jì)才發(fā)展起來的新材料。目前世界上塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)趕上鋼鐵，成為當(dāng)前人類使用的又一大類材料。我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。塑料工程通常是指塑料制造與改性，塑料成型及制品后加工。塑料制品與模具設(shè)計(jì)是塑料工程中的重要部分，是塑料工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。 塑料材料的密度低，比強(qiáng)度高，又具有耐腐蝕性和絕緣 性。在較多的品種中，有的耐磨性能良好，有的防震、抗沖性能優(yōu)異，有的耐疲勞性能突出。因而各種塑料制品在國民日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，它的大量使用還由于它的可加工性可以用注塑、擠塑、熱成型和壓延等方法高效的生產(chǎn)各種制品；它又可經(jīng)纖維增強(qiáng)或改性，一定程度的改善制品所需的某些性能；另外塑料制品著色容易，又可多樣修飾，使它濃妝淡抹走進(jìn)千家萬戶。塑料制品被大量使用是作結(jié)構(gòu)件，如各種電子儀表家用電器和通訊設(shè)備等的機(jī)殼、機(jī)架和機(jī)座、建筑上的塑料管道板條和門窗。汽車上的前后保險(xiǎn)杠、儀表盤和內(nèi)飾件。除此之外塑料件作為電絕緣零 件，與金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體器件相輔相成。近年來透明塑料制品，從鏡片、光盤到照明燈具，又拓展了新的應(yīng)用領(lǐng)域。 對(duì)于一件塑料件只有通過正確的制品設(shè)計(jì)，才能步入國民經(jīng)濟(jì)以至尖端技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。因而在塑料制件的生產(chǎn)中我們工程技術(shù)人員必須熟悉制品設(shè)計(jì)和有關(guān)理論、方法，結(jié)構(gòu)和造型。 塑料材料的粘彈性、強(qiáng)度和剛度，以及它的特殊的失效形式、使用壽命和可靠性設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中的技術(shù)難點(diǎn)。另外塑料材料的機(jī)加工，模具的冷卻系統(tǒng)、模具精度，以及塑料件精度的取決因素和塑料件加工時(shí)的熔體流動(dòng)或軟化變形的可行性也是如今塑料制品設(shè)計(jì)上的技術(shù)難點(diǎn)。 如今塑料件成型模具的生產(chǎn)效率不斷提高，注塑成型的熱流道模具已普遍采用，各種自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)已相當(dāng)成熟，模具的冷卻系統(tǒng)的冷卻效率得到充分的利用。中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 再者，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM）的使用顯著提高了塑料模具設(shè)計(jì)和制造的效率和質(zhì)量，有效地縮短了模具設(shè)計(jì)制造周期。繼 CAD和 CAM 技術(shù)成功地在模具設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用后，此項(xiàng)技術(shù)向縱深方向發(fā)展。另外計(jì)算機(jī)輔助工程（ CAE）也將成為塑料模具設(shè)計(jì)中一種重要的輔助軟件。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第一章 制件介紹及 對(duì)材料的選擇 第 1 .1 節(jié) 制品的介紹 1.1.1 塑料制品的形狀尺寸介紹 向 2處放大 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 1.1.2 選材依據(jù) 注射塑料制品的選材要求主要取決于使用要求，為達(dá)到均衡選材還需考慮材料的注射工藝性和模具的結(jié)構(gòu)工藝性。 (1)塑料件所需性能（使用要求）。 使用要求是一個(gè)綜合性的問題。這里我們?cè)O(shè)計(jì)的塑料制件是吸塵器彎管接頭。已確定采用注射模塑成型， (2)幾種塑料性能比較，見表 11。 表 11 幾種常用塑料的使用性能排序 序號(hào) 性能 說 明 塑料代號(hào)排 序 1 強(qiáng)度剛度 高 低 PA POM PSU PET EP ABS PS PVC PMMA PP PE 2 耐磨減磨 好 差 PA PAR PP PBT PC FEP POM ABSPVC PS PMMA PSU 3 耐化學(xué)性 好 可 PCTFEF3 PEEK PPS PENTON PTFE PPSU PPO ABS HDPE PB PA PC PMMA 4 耐熱性 高 低 PTFE EP PSU PC PP PE POM PMMA ABS PS PVC 5 尺寸穩(wěn)定性 精 粗 PENTON PVC PSF PS PMMA ABS PC PA PSU PPO PP PE 6 抗老化性 強(qiáng) 弱 FEP F46 PTFE UEMWPE PEEK PMMA PAR PBT PC POM 7 阻燃性 好 差 PTFE PVC PI PPO PC PVF PEC EP PMMA PE PP 8 電性能 低 高 PTFE PE PVC PET PMMA PI PBT PPS PA TTE PPP 9 透明性 好 劣 PMMA PS PC PCTFEF3 PA PA-1010 10 耐折疊性 好 差 PP PE PVC PPC PS ABS 1.1.3 選材方法 經(jīng)驗(yàn)法。按選材經(jīng)驗(yàn)和推薦使用情況綜合考慮使用要求，選取合適的材料，中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 其中還須考慮經(jīng)濟(jì)成本和材料來源。 1.1.4 材料選擇 PS 其它性能均合適，但由于太脆，故不予采用。工程塑料性能優(yōu)良，但 成本太高，也不可取。綜合考慮材料的性能和成本，最后選擇聚乙烯 PP。 聚丙烯比重小，強(qiáng)度、剛性、硬度、耐熱性能均優(yōu)于 HDPE，可在 100 左右使用。具有良好的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫易變脆，不耐磨，易老化，適合于制造一般的機(jī)械零件。 PP 屬結(jié)晶性材料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長期與熱金屬接觸會(huì)發(fā)生分解。其流動(dòng)性極好，溢邊值0.03mm 左右。冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱適度。成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強(qiáng)。成型加工時(shí)注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯 ，尤其是在低溫高壓時(shí)更明顯。模具溫度低于 50 以下塑件無光澤，易產(chǎn)生溶接痕、流痕； 90 以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形。塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口，以防止應(yīng)力集中。 PP 的其它性能見表 12。 1 表 12 PP 的部分性能 物 理 性 能 密度 g/cm 0.90.91 力 學(xué) 性 能 屈服強(qiáng)度 MPa 37 線脹系數(shù) / 9.8 抗壓強(qiáng)度 MPa 56 計(jì)算收縮率 % 1.03.0 斷裂伸長率 % 200 燃燒性 慢 彎曲模量 GPa 1.45 透明性 半透明 沖擊韌度 kJ/mm 3.54.8（缺口） 化 學(xué) 性 能 不含穩(wěn)定劑時(shí)表面迅速變色、發(fā)脆，加抗氧劑可以改善其抗大氣老化性能 成 型 條 件 預(yù) 熱 時(shí)間 h 12 溫度 80100 料筒溫度 后段 160180 對(duì)堿類穩(wěn)定 中段 180200 對(duì)多數(shù)油類穩(wěn)定，能吸收極少量礦物油、植物油 前段 200220 模溫 4080 強(qiáng)酸及高濃度氧化劑能引起破壞，對(duì)水和無機(jī)鹽溶液穩(wěn)定。 注射壓力 MPa 70120 成型時(shí)間（總周期50160） s 注射 2060 受許多烴類、酮類高級(jí)脂肪族的侵蝕而軟化或溶解，對(duì)醇類穩(wěn)定。 高壓 03 冷卻 2090 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 48 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 1.2 節(jié) 塑料制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.2.1 尺寸精度 塑料制品的尺寸精度與塑料制品品種有關(guān)，根據(jù)各種塑料收縮率不同，可將各種塑料的公差等級(jí)分為高精度、一般精度和低精度。對(duì)于塑料制品技術(shù)要求和尺寸精度盡量降低，采用一般精度。 PP 塑件一般精度為 MT6，未注公差尺寸為MT5。 1.2.2 表面質(zhì)量 塑件表面質(zhì)量包括表面粗糙度和表觀缺陷狀況（缺料、溢料、凹陷 、熔接痕、銀紋、澆口處發(fā)渾、翹曲、粘膜和粘流道等）。如果不考慮表觀缺陷狀況，則制品的表面質(zhì)量主要取決于表面粗糙度。一般而言，原材料的質(zhì)量、工人操作水平及模具型腔的表面粗糙度等因素均對(duì)制品的表面粗糙度有影響，其中模腔的表面粗糙度影響最大。制品要求的表面粗糙度數(shù)值越小，模腔表面越光滑，加工模具時(shí)的研磨拋光要求也越高，模具制造的難度也越大。因此，制品表面的粗糙度應(yīng)視情況而定，除了考慮使用要求外，還須考慮美觀。模塑制品的表面粗糙度通常為Ra0.021.28 m ，這里取 Ra0.6。模腔表面粗糙度數(shù)值為制品的 1/2，即Ra0.010.64 m ,這里取 Ra0.4。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第二章 模具方案論證 我所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是吸塵器彎管連接頭，具有側(cè)孔，所以對(duì)整個(gè)模具設(shè)計(jì)考慮，主要考慮到模具結(jié)構(gòu)中的側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 目前比較常用的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)主要有以下幾類： （ 1）手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)是只在推出制品前用手工方法或或手工工具將活動(dòng)型芯取出的方法稱為手動(dòng)抽芯。手動(dòng)抽芯的模具結(jié)構(gòu)簡單，加工制造成本低，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且抽拔 力受到人力的限制，僅僅用于小型的制品的小批量的生產(chǎn)。 （ 2）機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 機(jī)動(dòng)側(cè)向與抽芯機(jī)構(gòu)利用注塑機(jī)的開模運(yùn)動(dòng)。對(duì)其方向進(jìn)行變換后，可將模具側(cè)型芯從制品中抽出。操作方便，生產(chǎn)效率高，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 （ 3）液壓及氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 。 液壓及氣動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)是依靠液壓系統(tǒng)及氣壓系統(tǒng)抽出側(cè)型芯。該類機(jī)構(gòu)多用于大型管件的制品（特別是在彎頭，三通接頭等）其主要特點(diǎn)是根據(jù)抽芯力的大小和抽拔距的長短來考慮，可以得到較大的抽芯力和抽芯距。而且運(yùn)動(dòng)非常的平穩(wěn)。液壓抽芯機(jī)構(gòu)帶有鎖緊裝置，側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模一邊 ，成型時(shí)，側(cè)型芯由定模上的壓緊塊鎖緊。開模時(shí)，首先由液壓抽芯系統(tǒng)抽出側(cè)型芯，然后再頂出制品，頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位后，側(cè)型芯在復(fù)位。 綜上所述，根據(jù)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和產(chǎn)品本身的特點(diǎn)，我選擇液壓抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)能滿足該產(chǎn)品的較長的抽拔距以及提供較大的抽拔力。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 注射機(jī)的選擇 注塑成型機(jī)類型和規(guī)格很多，臥式注塑機(jī)是目前使用最廣泛的注塑成型機(jī)，其注塑柱塞或螺桿與模板的合模運(yùn)動(dòng)均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操縱和加料，制件推出模具后可自動(dòng)墜落，故意實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，機(jī)床重心較 低安裝穩(wěn)定，一般大中型注塑機(jī)均采用這種形式。此處就采用臥式螺桿式注塑機(jī)。 模具設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮注射機(jī)技術(shù)的規(guī)范有：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具安裝尺寸和開模行程等。由于同一規(guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，技術(shù)規(guī)格也有所不同，所以設(shè)計(jì)時(shí)最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的注射機(jī)使用說明書上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)格。這里從采用互聯(lián)網(wǎng)上查得的采用 TT1-1290/270 型。其技術(shù)規(guī)格如表 31 所示： 圖 31 注塑機(jī)的安裝尺寸 表 31 注塑機(jī)技術(shù)規(guī)范 項(xiàng)目 單位 A 注射裝置 TT1-1290/270 螺桿直徑 mm 56 螺桿長徑比 L/D 18.8 注射容積 cm3 603 注射速率 g/s 86 塑化能力 g/s 11.6 注射壓力 Mpa 206 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 220 合模裝置 合模力 KN 2700 移模行程 mm 270 拉桿內(nèi)間距 mm x310 模具厚度 mm 200-500 模具定位孔直徑 mm 頂出行程 mm 125 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 頂出力 KN 62 其它 料筒加熱功率 KW 5.1 油泵電機(jī)功率 KW 7.5 最大油泵壓力 Mpa 16 外形尺寸 M 3.4x1.12x1.65 機(jī)器重量 T 2.2 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第四章 注塑模設(shè)計(jì) 第 4.1 節(jié) 塑料制件在模具中的位置 4.1.1 分型面的選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充模特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。 分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件的位置、形狀以及推出方式、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在 選擇分型面時(shí)要綜合分析比較，遵循以下原則： 1. 分型面應(yīng)選在塑件最大輪廓處 2. 確定有利的留模方式，便于塑件脫模 通常分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后留在動(dòng)模一側(cè)，這樣有助于動(dòng)模內(nèi)設(shè)置的推桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 3. 保證塑件的精度要求 4. 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 5. 便于模具加工制造 6. 對(duì)排氣效果、側(cè)向抽芯的影響 考慮以上幾方面，我們將塑件投影面積最大的平面作為分型面，與開模方向垂直。 第 4.2 節(jié) 主流道分流道的設(shè)計(jì) 4.2.1 主流道及主流道襯套 為了有效地傳遞壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化，主流道與分型面垂直， 為便于中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 流道凝料拔出，設(shè)計(jì)成 2（ 24） 錐角的圓錐形。內(nèi)壁粗糙度 4.0Ra ，內(nèi)壁研磨拋光時(shí)不形成與開模方向垂直的劃痕，以免造成脫模困難。主流道與噴嘴接觸處作半球形凹坑，二者配合嚴(yán)密，避免高壓塑料熔體溢出，凹坑球半徑 R2 比噴嘴球頭半徑 R1 大 12mm,R2=R1+(12)=17mm， 主流道小端直徑比注塑機(jī)噴嘴孔徑大 0.51mm，取 16mm。大端直徑比分流道深度大 1.5mm 以上。臺(tái)階轉(zhuǎn)角半徑 R宜大一些，以免淬火開裂或應(yīng)力集中 ,取 R=3mm。由 于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接 觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套。選用優(yōu)質(zhì)鋼材 T8A制作，并經(jīng)熱處理 淬火 +低溫回火提高硬度至 5055HRC。 將襯套與定位環(huán)分開設(shè)計(jì)，定位環(huán)用于安裝模具時(shí)作定位作用，并高出模具表面 5(510)mm 緊壓在機(jī)器定模板與模具定模板之間，用來承受主流道襯套被反向壓出的力。 流道錐角 =2 3 噴嘴球半徑 SR15 噴嘴口孔徑 4 4.2.2 冷料井的類型和結(jié)構(gòu) 由于注塑機(jī)噴嘴與冷 模具接觸降溫，致使噴嘴前端存有一段低溫料，為了除盡這段冷料，在主流道對(duì)面設(shè)計(jì)冷料井使冷料不進(jìn)入分流道和型腔，采用冷料井底部帶推桿的冷料井 3。用帶 Z 形頭拉鉤的推桿在分模時(shí)將凝料從主流到拉出。拉料桿固定在推板上，推出制件時(shí)，冷料連同塑件一起被推出。取產(chǎn)品時(shí)向拉料鉤的側(cè)向稍許移動(dòng)，即可脫鉤將制件連同澆注系統(tǒng)凝料一起取下。 拉料桿直徑 d = 013.0028.020mm 冷料井處孔徑 d = 013.0028.020mm 4.2.3 分流道設(shè)計(jì) 影響分流道設(shè)計(jì)的因素很多，制品的幾何形狀 、壁厚、尺寸大小及尺寸的穩(wěn)定性，內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量要求，塑料的種類，注射機(jī)的壓力，加熱溫度，注射單位： mm D d D1 L L1 28 4.5 12 2256 13 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 速度，主流道及分流道的拉料及脫落方式，型腔布置及澆口形式的選擇都能影響分流道的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)分流道時(shí)考慮以下幾點(diǎn)： 1. 塑料流經(jīng)分流道時(shí)的壓力損失及溫度損失要小。 2. 分流道的固化時(shí)間應(yīng)稍后于制品的固化時(shí)間，以利于壓力的傳遞及保壓。 3. 保證塑料迅速而均勻的進(jìn)入各個(gè)型腔。 4. 分流道的長度應(yīng)盡可能短，其容積要小。 5. 要便于加工及刀具的選擇。 (1)分流道截面分析 圓形截面分流道 其優(yōu)點(diǎn)是表面積與體積 之比值為最小，在容積相同的分流道中圓形截面分流道的塑料與模具接觸的面積最小，因此其壓力損失及溫度損失小，有利于塑料的流動(dòng)及壓力傳遞，其缺點(diǎn)是圓形截面分流道必須在動(dòng)、定模上分別設(shè)計(jì)兩個(gè)半圓形，因此給模具加工帶來一定難度。 拋物面截面（ U 形截面） 其截面的形狀接近于圓形截面，同時(shí)此種截面的分流道只在模具一面加工。但缺點(diǎn)是與圓形截面相比，熱損失較大，流道廢料較多。 梯形截面 此種截面是拋物線形截面的變形，與以上兩種截面相比，其熱損失較大，但便于分 流道的加工及刀具的選擇。 考慮到 PP 流動(dòng)性極好，溢邊值 0.03mm 左右，冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱應(yīng)適度，料溫低，取向性明顯。 50以下無光澤。因而，這里選擇橢圓形截面分流道。查表得到 PP 的圓形截面分流道直徑為 D=4.79.5mm，這里取D=5mm。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 (2)分流道的長度 其長度 L 取盡可能短、少彎折，以減少壓力和熱 量的損失。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面的粗糙度并不要求很低，這里取1.6 m ，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 4.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 采用潛伏澆口，澆口開在分型面上，從制件邊緣進(jìn)料。邊緣澆口具有矩形或接近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度。試模時(shí)澆口的尺寸易修整， 適于各種塑料品種，其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間（即補(bǔ)料時(shí)間），主要由澆口的厚度決定，當(dāng)厚度決定后，根據(jù)塑料的流動(dòng)性能選擇適當(dāng)?shù)募羟兴俾屎土鲃?dòng)速率。在依據(jù)制品的重量（或體積）確定澆口的寬度，因此，矩形澆口容易調(diào)整到最佳工藝條件。如圖所視 4.2.5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆筑系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，否則將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不a. 橢 圓形截面 b. U 形截面 c.梯形截面 圖 45 分流道截面 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 清、填充缺料等成型缺陷。另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo) 致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋），同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮排氣問題。 本模具為中小型的簡單型腔，且設(shè)有推桿定出機(jī)構(gòu)和側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，可以利用推桿、活動(dòng)型芯與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，其間隙可取在 0.030.05mm之間，這里取 0.04mm。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第五章 模具成型尺寸的計(jì)算 第 5.1 節(jié) 5.1.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體式凹模有一整塊金屬切削而成，結(jié)構(gòu)牢固、不易變形。這里模具型腔結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，可以采用整體式凹模。 模板一般采用 45#鋼制作，但是 45#鋼在局部淬火時(shí)容易變形，所以動(dòng)模板加工時(shí)，留修模余量，對(duì)型腔部分作局部淬火，后再次對(duì)模板進(jìn)行修模。模板材料 45#鋼正火，硬度 170 210HBS，表面粗糙度：mRa 2.3 。 型腔表面淬火，硬度 43 48HBS，表面粗糙度： mRa 6.1 (2)型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 把型芯單獨(dú)制造，在嵌入到齒條端上，這樣加工方便，還有便于修模。 5.1.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 按平均收縮率計(jì)算成型尺寸比較簡便易行，是最常用的計(jì)算方法，這里采 用此方法。 PP 平均收縮率 %6.0SCP，塑件制造公差 5MT ，對(duì)應(yīng)模具制造公差11IT 。 (1)型腔徑向尺寸計(jì)算 2/ PPCP LL (47) P C PS C PP C PS C PP C PM C P LLLL 2 (48) 2/2/ mwM P CM LL 式中 ML 型腔（ 孔）的最小尺寸 w 型腔使用過程中允許的最大磨損量（取塑件總誤差的 1/6，一般在0.020.05mm之間） 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 m 成型零件制造誤差（正值） PL 塑件（軸）的最大尺寸 塑件公差（負(fù)值） 出于修?？紤]，對(duì)型腔徑向尺寸來說易修大，預(yù)留一負(fù)修模余量r,標(biāo)上制造公差m得型腔徑向名義尺寸： ML= )2/2/(rmwM P CL +m 對(duì)于注塑模，型腔磨損量很小時(shí)，可用下式計(jì)算： ML= )(mMPCL +m (49) 塑件徑向尺寸 1PL =50mm，256.0501 PCPL =49.68mm； 68.49%6.068.491 xL M C P 50.02mm 模具型腔按 11IT 級(jí)精度制造，其制造偏差m=0.07mm， 1ML =(50.02-0.07)+0.07 =50.02+0.07mm 塑件徑向尺寸 2PL =33mm，2PCPL=33252.0=32.74； 74.32%6.074.322 xL M C P =32.94mm 模具型腔按 11IT 級(jí)精度制造，其制造偏差m=0.07mm 2ML =(32.94-0.16)+0.16 =32.94+0.16mm 塑件徑向尺寸3PL=6mm，3PCPL=6232.0=5.84； 84.5%6.084.53 xL M C P =5.88mm 模具型腔按 11IT 級(jí)精度制造，其制造偏差 m =0.07mm 3ML =(5.88-0.16)+0.16 =5.88+0.16mm (2)型芯徑向尺寸計(jì)算 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 2/ PPCP LL ML=rmwM P CL 2/2/ 標(biāo)上制造公差m得型芯徑向名義尺寸： ML= )2/2/(rmwM P CL - m 對(duì)于注塑模，型腔磨損量很小時(shí)修模余量也很小時(shí)可用下式計(jì)算： ML= )(mMPCL +m (410) 塑件尺寸4PL=45mm，4PCPL=45+256.0=45.28mm； 28.45%6.028.454 xL M C P =45.55mm 模具制造偏差m=0.084mm， 4ML (45.55+0.084)-0.084 =45.55-0.084 mm 塑件尺寸5PL=4mm，5PCPL=28+248.0=28.24mm； 24.28%6.024.285 xL M C P =28.41mm 模具制造偏差m=0.048mm， 5ML (28.41+0.048)-0.048 =28.41-0.048 mm 塑件徑向尺寸6PL=1.8mm，6PCPL=1.8224.0=1.92； 92.1%6.092.16 xL M C P =1.93mm 模具型腔按 11IT 級(jí)精度制造，其制造偏差m=0.07mm 6ML=(1.93-0.16)+0.16 =1.93+0.16mm (3)型腔深度尺寸計(jì)算 (4)型芯高度尺寸的計(jì)算 。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 5.1.3 側(cè)壁和底板厚度計(jì)算 (1)型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 型腔為不規(guī)則形狀，近似于矩形，按整體式圓形型腔進(jìn)行計(jì)算。但塑料熔體注入時(shí)，其最大變形發(fā)生在自由邊的中點(diǎn)。變形量為 34max Eahpc (413) 式中 c 由hL而定的常數(shù)，這里選擇 0.330； L 側(cè)壁內(nèi)側(cè)邊長 mm； h 側(cè)壁內(nèi)側(cè)邊高（型腔深度） mm。 模腔壓力opp )3231(=3070Pa，op為注塑壓力。 3 4 E hpca (414) 3 5403.01006.2 2570330.0a11mm 故側(cè)壁厚選 a 11 mm。 (2)底板厚度計(jì)算 允許變形量 已知，按剛度條件計(jì)算 3 4 E bpcS (415) b 型腔內(nèi)壁短邊長 c 常數(shù)，由bL 而定 ，取 0.0277。 3 5 403.01006.2 50700277.0 S=12.5mm 按許用應(yīng)力計(jì)算 最大應(yīng)力集中在底板中心和長邊中點(diǎn)處，而以長邊中點(diǎn)處的應(yīng)力最大，應(yīng)力為 2max )( Sbpc 按許用應(yīng)力計(jì)算底板最小厚度 S (mm)為 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 2bpcS (417) 式中 c 由 bL/ 決 定的常數(shù)，查表取 c =0.4518。 200 50704518.02S 20 mm 故底板厚度選 S 20 mm。 第 5.2 節(jié) 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.2.1 抽芯距確定和抽拔力計(jì)算 3 齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向抽芯距 1ss (35) mm，取整齒。 注塑成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)于不帶通孔的殼類塑件，脫模時(shí)還要克服大氣壓力。一般而論，塑件剛開始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。圖 46 為不帶通孔的殼類塑件脫模時(shí)型芯的受力分析。脫模力可以按圖 46 來估算。根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式： xF =0 則： Ft + Fb sin = Fcos 式中 Fb 塑件對(duì)型芯的包緊力； F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦阻力； Ft 脫模力； 型芯的脫模斜度。 又 F = Fb 于是 Ft = Fb（ cos - sin ） 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊 力之積，即： Fb =A p 由此可得： 圖 47 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 Ft =A p （ cos - sin ） (418) 式中 塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.10.3； A 塑件包容型芯的面積； P 塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件 p 5.2.2 楔緊裝置設(shè)計(jì) 注射時(shí)，型腔 里的塑料熔體以很高的壓力作用在側(cè)型芯上，特別是當(dāng)側(cè)型芯的面積較大時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)很大的側(cè)推力，這個(gè)力將使型芯齒條產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，因此必須另外加閉鎖裝置，即在閉模時(shí)需要有楔緊塊鎖住，開模時(shí)導(dǎo)柱齒條要有一段空行程，確保楔緊塊能脫離滑塊，繼后由型芯齒條完成抽芯動(dòng)作， 合模時(shí)復(fù)位。 第六章 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PP 粘度低、流動(dòng)性好，成型工藝要求模具溫度不太高。注射成型過程中，可把模具看成為熱交換器，塑料熔體凝固時(shí)釋放的熱量約有 5%以輻射、對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余 95%由模具的冷卻介質(zhì)帶走。模具 的冷卻時(shí)間約占成型周期的 2/34/5，因此，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很重要的問題。 顯然，應(yīng)在模具上開設(shè)盡可能大、數(shù)量盡可能多的冷卻水通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時(shí)間，達(dá)到提高效率的目的。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 6.1.1 冷卻時(shí)間計(jì)算 塑件最厚部位斷面中心層溫度達(dá)到熱變形溫度以下所需時(shí)間簡化計(jì)算公式為 )( )(4ln 22wswm TT TTkt (s) (426) 式中 塑件所需冷卻時(shí)間， s t 塑件厚度， mm k 塑料熱擴(kuò)散率， m2/s mT 塑料熔體溫度， sT 塑料熱變形溫度， wT 模具溫度， 查表取 k =6.7 106m2/s，mT=200 ，sT=102 ，wT=40 )40102( )40200(4ln 107.6 105.2 862 =11.2 s 查表得到， PP 制件厚度 2.5mm，對(duì)應(yīng)冷卻時(shí)間 17.5s，為了安全起見，以上數(shù)值僅供參考，確切值在試模時(shí)確定。 6.1.2 冷卻參數(shù)計(jì)算 (1)塑件每小時(shí)在模內(nèi)釋放 的熱量 iGQ (J) (427) 式中 G 單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量，這里約 12.5kg/h i 塑料成型時(shí)在模具內(nèi)釋放的熱焓量， J/kg Q =12.5 5.9 510 =7.375 610 J (2)冷卻水體積流量計(jì)算 )(60 21 ttC QV (428) 式中 V 冷卻水體積流量， m3/min C 冷卻水的比熱容， J/kgK 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 冷卻水的密度， kg/m3 1t 冷卻水出口溫度， 2t 冷卻水進(jìn)口溫度， V =)2025(4 1 8 71060103 7 5.736 =5.87 10-3 m3/min (3)求冷卻水孔徑 根據(jù)體積流量，由表查找，取冷卻水孔徑 10d mm。 (4)求冷卻水在孔內(nèi)的流速 v 24dVv 6001.0 1087.54 23 =1.25 m/s (5)求冷卻水壁和冷卻水間的傳熱系數(shù) 2.08.0)(d v (429) 式中 與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，查表得到 25 時(shí)，水的 =7.95。 2.08.001.0 )25.1996(95.7 =5977 W/m2 K (6)冷卻水孔總傳熱面積 A )(3600 TTQA w (430) 式中 T 冷卻水平均溫度，21 ttT ， )5.2240(5977360010375.7 6A =0.0196 m2 (7)求冷卻水孔總長 L )()(3600 8.0 TTvd QL w (431) =)5.2240()01.025.1996(95.7360010375.78.06 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 =0.63 m (8)求模具上應(yīng)開的冷卻水孔數(shù) n n =dlA (432) 式中 l 每根水孔的長度， m n =16.001.0 0196.0 =3.9 4 孔 (9)冷卻水流動(dòng)狀態(tài)校核 當(dāng)平均水溫為 22.5 時(shí)，由圖查得，水的運(yùn)動(dòng)粘度 61095.0 m2/s。 vdRe (433) =61095.001.025.1 =1.3 410 410 故冷卻水屬穩(wěn)定湍流狀態(tài)，冷卻效果良好。 (10)冷卻水進(jìn)出口溫差校核 vCdGtt i 221 900 (434) =25.110418701.0900 10375.7 326 =5 與原設(shè)定值一致。 6.1.3 冷卻回路設(shè)計(jì) 由前面計(jì)算得到冷卻孔數(shù) 4，孔徑 10mm。 取冷卻水孔中心線與型腔壁距離14mm，冷卻通道之間中心距 30mm。 型腔較淺，可以采用最簡單的直通式冷卻水路，動(dòng)、定模冷卻水路布置相同。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 61 冷卻水到分布簡圖 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第七章 工藝參數(shù)的校核 7.1.1 最大注射量的校核 注射模一次成型的塑料重量（塑件和流道凝料重量之和 ）應(yīng)在公稱注射量的35%75%范圍內(nèi)，最大達(dá) 80%，最低不小于 10%。既保證塑件質(zhì)量，有充分發(fā)揮設(shè)備的能力。選在 50%80%范圍內(nèi)為好。實(shí)際一次成型的塑料重量為18 2+14=50g ，是公稱注射量的13.160 50 100%=73.7% ，在最佳范圍內(nèi)，合適。 7.1.2 注射壓力的校核 所選注射機(jī)的注射壓力必須大于成型塑件所需的注射壓力。成型所需的壓力與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射機(jī)類型、噴嘴及模具流 道的阻力等因素有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這里成型的塑件形狀一般，精度要求一般，塑料熔體流動(dòng)性較好，所需注射壓力一般在 80120MPa，小于注射機(jī)的注射壓力 206MPa，符合要求。 7.1.3 鎖模力的校核 型腔壓力可按下式粗略計(jì)算 kPPc （ 435） 式中 cP 模腔壓力 (MPa) P 注射壓力（ MPa） k 壓力損耗系數(shù)。與塑料品種、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及尺寸、塑件形狀、成型工藝條件及注射機(jī)類型而異，一般 0.250.5 范圍 內(nèi)選取。 按下式校核注射機(jī)的額定鎖模力： kP AKAKPT c (N) （ 436） 式中 T 注射機(jī)額定鎖模力， T =700(KN) 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 A 塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，（ mm2） K 安全系數(shù)，通常取 1.11.2。 1.1 0.5 171 7000 10-3=658.35(KN) 700(KN) 合適。 7.1.4 開模行程的校核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開 模行程。肘桿式鎖模機(jī)構(gòu)，其最大行程不受模板厚度影響，對(duì)于單分型面注塑模具，開模行程可按下式校核： ）（ mmHHS 10521 （ 437） 式中 1H 塑件脫模（推出距離）距離， mm 2H 塑件高度，包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)， mm S =270mm 31+52+10=93mm 合適。 對(duì)于側(cè)向抽芯的動(dòng)作是利用注塑機(jī)的開模動(dòng)作，通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)來完成的模具，所需開模行程還須考慮側(cè)向分型抽芯的要求。根據(jù)抽芯要求 S 140+10=150mm 綜合分析考慮抽芯機(jī)構(gòu)、制件高度、脫模距離、模厚等因素，開模行程合適。 7.1.5 安裝尺寸的校核 (1)噴嘴尺寸 注射模主流道襯套在設(shè)計(jì)時(shí)就根據(jù)注射機(jī)噴嘴尺寸得到的，所以這里不再校核。 (2)定位圈尺寸 選用的注射機(jī)定模板臺(tái)面上的定位孔孔徑 60mm，注射模端面凸臺(tái)徑向尺寸60mm，與定位孔呈間隙配合，便模具安裝并使主流道噴嘴同心，模具端面凸臺(tái)高度 5mm小于定位孔深度。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 合適。 (3)模具外形 注射機(jī)拉桿內(nèi)間距 500 310，模具寬 315mm，可以卸掉一根拉桿，安裝在注射機(jī)工作臺(tái)面上。 (4)模具厚度（閉合高度） 模具厚度必須滿足以下關(guān)系： m axm in HHH m （ 438） 式中 mH 所設(shè)計(jì)的模具厚度， mm minH 注射機(jī)允許的最小模具厚度， mm maxH 注射機(jī)允許的最大模具厚度， mm 150175320 合適。 由于抽芯機(jī)構(gòu)的要求，配合模具裝配，增加模具厚度以使齒條 有足夠的運(yùn)動(dòng)空間，動(dòng)模端面后再加一組墊塊（墊塊 40 310 63） 。這樣模具總厚度為 238，仍屬于要求范圍，合適。 (5)模具裝固尺寸 選用的注射機(jī)上有許多不同間距的螺釘孔，用于安裝模具。這里模具比較小，采用壓板固定比較合適。這種方式靈活性較大，只需在動(dòng)、定模座板附近有螺孔就行。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第八章 導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 第 8.1 節(jié) 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 8.1.1、導(dǎo)柱的直徑和長度 導(dǎo)柱的直徑一般在 1263mm 之間，而且導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑的形位公差與尺寸之間的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則。在本設(shè)計(jì)中，導(dǎo)向段和固定段 的直徑是 40mm，安裝段的直徑為 56mm，導(dǎo)柱的總長度為 125mm。 8.1.2、導(dǎo)柱的形狀 導(dǎo)柱的端部做成半圓形，半圓頭高度取與其相鄰圓柱直徑的21，前端倒了角，使起能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。 8.1.3、導(dǎo)柱的配合公差 安裝段與模板間采用過渡配合 H7/K6，導(dǎo)向段和導(dǎo)向孔間采用動(dòng)配合H7/f7。 8.1.4、粗糙度 固定段表面用 Ra0.8 m，導(dǎo)向段表面用 Ra0.4 m。 8.1.5、導(dǎo) 柱的材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此在本設(shè)計(jì)中所選導(dǎo)柱的材料為 20#鋼，滲碳 0.5 0.8，淬硬 56 60HRC。 導(dǎo)柱的示意圖： 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 （ 圖 8.1.1 導(dǎo)柱 ） 第 8.2 節(jié) 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 8.2.1、形狀 為了方便導(dǎo)套壓入模板的同時(shí)便于導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套端面內(nèi)外倒圓角，模具上的導(dǎo)向孔做成了通孔，這樣合模時(shí)孔中的空氣易排出，這樣就避免形成附加阻力，同時(shí)也便于排除意外落入的塑料廢屑。 8.2.2、公差配 合與表面粗糙度 導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間為動(dòng)配合 H7/f7，外表面與模板孔為較緊的過渡配合H8/k7（帶軸肩導(dǎo)套），其前端設(shè)計(jì)為一長 3mm 的引導(dǎo)部分，按松動(dòng)配合 H8/e8制造，其粗糙度內(nèi)外表面可用 Ra0.8 m。 8.2.3、導(dǎo)套的材料 導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，在本設(shè)計(jì)中采用的是 20#鋼， :熱處理 5055HRC，滲碳 0.5 0.8，淬硬 56 60HRC。 其余中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 導(dǎo)套的示意圖： （ 圖 8.3.1 導(dǎo)套 ） 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 第九章 脫 模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模必須有準(zhǔn)確可靠的脫模機(jī)構(gòu)，以便在每一個(gè)循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動(dòng)的脫出模外，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化、半自動(dòng)化。 推桿是推出機(jī)構(gòu)中最簡單最常見的一種形式。它加工簡單、安裝方便、維修容易、使用壽命長、脫模效果好，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。這里才用這種形式，但考慮到它與推桿的接觸面積較小，為了避免應(yīng)力集中或塑件變形，對(duì)每個(gè)塑件設(shè)置兩根推桿。采用直桿式圓柱形推桿，結(jié)合塑件的形狀（塑件脫模斜面為圓弧形，脫模力很?。?，推桿工作面直徑設(shè)為 d=5mm。 裝配時(shí)，推桿端面應(yīng)和型腔在同一平面或比型 腔平面高出 0.050.1mm，以免影響塑件外形。推桿孔的配合段用 H7/h7，推桿與固定板采用軸肩連接，兩者的配合間隙 0.8mm。安裝時(shí)推桿軸線可做少許位移，確保與型腔上配合孔的同心度。材料采用 T8A，頭部局部淬火，推桿上段表面硬度 HRC6065，配合段表面粗糙度 Ra0.8 m ，其余 Ra1.6 m 。 開模完畢后，拉料桿與推桿將水口料和產(chǎn)品一起頂出。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 結(jié)束語 綜上所述，塑件的脫模結(jié)構(gòu) 是模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，特別當(dāng)塑件有螺紋時(shí)。含有螺紋的塑件脫模時(shí)，無論是強(qiáng)制脫模，還是自動(dòng)脫模，脫模結(jié)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)都要協(xié)調(diào)，保證塑件能準(zhǔn)確從型芯上脫下來。本文設(shè)計(jì)的塑件是含有內(nèi)螺紋的空心制件，是一種有代表性的空心螺紋制件，它集普通型芯和螺紋型芯為一體，該設(shè)計(jì)對(duì)其它同類模具設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 致謝 指導(dǎo)老師 劉新民 敬愛的老師、親愛的同學(xué)： 大學(xué)四年的生活在彈指一揮間過去了，同學(xué)們由不成熟的小青年到現(xiàn)在成熟而且朝氣蓬勃的年青人，一步步都是在老師的精心呵護(hù)和細(xì)心的教育下 走過的。說到這兒，也許每個(gè)同學(xué)的腦海里都浮現(xiàn)出了一段只屬于自己和老師的故事，有時(shí)會(huì)像父親的教導(dǎo)一樣嚴(yán)厲，有時(shí)會(huì)像慈母的關(guān)懷一樣溫暖?？傊际亲屓穗y忘的，值得回味的故事。 首先，我要感謝的是我的母校 華北工學(xué)院分院。我們是學(xué)院本專業(yè)的第一屆本科生，是學(xué)院的新的希望，因而上至學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)，下到各系的老師都對(duì)我們寄予了厚望，并且花費(fèi)了大量的精力來培養(yǎng)我們，使我們的身心都得到了全面的發(fā)展，綜合素質(zhì)得到了全面的提高，這是我們能順利完成大學(xué)四年學(xué)業(yè)的一個(gè)重要因素?，F(xiàn)在我們完成了學(xué)業(yè)，即將走上工作崗位，年青的我們祝愿母校 能為國家培養(yǎng)出更多的合格人才，讓更多優(yōu)秀的中華兒女投入到祖國的社會(huì)主義建設(shè)中去。 還有我要感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師劉新民老師。 劉新民 導(dǎo)師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，品德高尚，平易近人，在我學(xué)習(xí)期間不僅傳授了做學(xué)問的秘訣，還傳授了做人的準(zhǔn)則。這些都將使我終生受益。無論是在論文的選題、資料查詢、開題階段，還是在 論文 研究和撰寫的每一個(gè)環(huán)節(jié)，無不得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。我愿借此機(jī)會(huì)向 劉新民 導(dǎo)師表示衷心的感謝！同時(shí)，也對(duì) 李政中博士 的幫助和指導(dǎo)表示感謝！ 回顧 四 年學(xué)習(xí)期間的一千余個(gè)日日夜夜，自己為有機(jī)會(huì)擺脫工作的煩惱與浮躁 ，靜心鉆研，潛心研究，并取得初步研究成果而感到欣慰。欣慰之余，我要向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的所有領(lǐng)導(dǎo)、同事和朋友們表示真摯的謝意！感謝他們對(duì)我的關(guān)心、關(guān)注和支持！ 最后 要感謝的 是 在我收集資料過程 中和設(shè)計(jì)中 給予無私 幫 助和支持的 同學(xué)特別是 潘蘭英 同學(xué)， 論文的成果中也包含了他們 的汗水 。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) 1. 申開智主編 .塑料成型模具 . 2002.第二版 .北京 . 中國輕工業(yè)出版社 . 2. 齊曉杰主編 .塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 1994. 東北林業(yè)大學(xué)出版社 . 3. 唐志強(qiáng)主編 .塑料模具設(shè)計(jì)師指南 .1999.北京 .國防工業(yè)出版社 . 4. 楊可楨等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .1999.第四版 .北京 .高等教育出版社 . 6. 吳宗澤等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) .1999.第二版 .北京 .高等教育出版社 . 7. 陳經(jīng)斗主編 .畫法幾何及機(jī)械制圖 .1997.修訂版 .天津 .天津大學(xué)出版社 . 8. 陳敏華等編 .帶螺紋 90 彎管注射模的設(shè)計(jì) .模具技術(shù) 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NO.2. 10 . SOHLENIUSG. Concurrent enginerringJ.Annals of the CIRP， 1992,41(2):645. 11 . STOKEHATTK.102 例注塑模具設(shè)計(jì) M. 1991.北京 中國輕工業(yè)出版社 . 12. 廖念釗等主編 .互換性與技術(shù)測(cè)量 .2000.第四版 .北京 .中國計(jì)量出版社 . 13. WollSLB, Cooper D J. Pattern-based closed-loop quality control for injection molding process J. Polym Eng Sci, 1997, 37(5): 801 812. 14. 宋玉恒主編 .塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) .1995.北京 .航空工業(yè)出版社 . 15. 塑料注射模零件標(biāo)準(zhǔn)及術(shù)語 GB.4169.1 11.北京 .國家技術(shù)監(jiān)督局 . 16. 塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)編 .塑料模具技術(shù)手冊(cè) .1999.北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 . 17. 丁浩主編 .塑料加工基礎(chǔ) .1998.上海 .上?？萍汲霭嫔?. 18. 李明輝等主編 .模具制造工藝 .1999.北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 . 19. 葉國平等編 .像機(jī)鏡頭座的注射模設(shè)計(jì) .模具制造 .2004.第一期 .30 頁 . 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 Pro/E模塊全集介紹 Pro/Engineer 是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代的產(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)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。 1. 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。 2 單一數(shù)據(jù)庫 Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化， 成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。 一、 Pro Engineer Pro/Engineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用這種手段來建立形體，對(duì)于工程師來說是更自 然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機(jī)。 Pro/Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer 軟件的其它模塊或中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 自行利用 C 語言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下 (沒有任何附加模塊 )具有大部分的設(shè)計(jì)能力，組裝能力 (人工 )和工程制圖能力 (不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS 標(biāo)準(zhǔn) )，并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀 (HP， HPGL)和黑白及彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。 Pro/Engineer 功能如下： 1 特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）； 2 參數(shù)化（參數(shù) =尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； 3 通過零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表 面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì) (規(guī)則排列的系列組件，交替排列， Pro PROGRAM 的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等 )。 5 貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性 (任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng) )。其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展 Pro ENGINEER 的基本功能。 二、 Pro SHEETMETAL Pro/SHEETMETAL 擴(kuò)展了 Pro/ENGINEERR 的設(shè)計(jì)功能，用戶可建立參數(shù)化的板金造型和組裝，它包括生成金屬板設(shè)計(jì)模型以及將它們放平成平面圖形。 Pro/SHEETMETAL 提供了通過參照彎板庫模型的彎曲和放平能力。彎曲允許量通過彎曲或放平狀態(tài)下的模型附加特征的功能，同時(shí)支持生成，庫儲(chǔ)存和替換用戶可自定義的特征。 1特征包括： (l) 壁：平面壁可以將示意壁連接到模型的選擇邊上。沖壓壁可以沿著模型上垂直選擇邊沖壓出壁的示意外形。 (2) 彎曲：允許用戶規(guī)定如何彎曲一個(gè)模型的平面部分而不需要加一個(gè)新的材料。 (3) 形狀：允許將復(fù)雜形狀表面摻合進(jìn)板筋件中。用戶定義的形狀特征庫可以通過產(chǎn)生用戶定義的形狀特征以外的特征來生成。 (4) 穿孔：穿孔特征允許用戶預(yù)先定義 自己的穿子 L形式并將它們加到庫里。穿孔包括 個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，該坐標(biāo)用于 Pro/MANUFACTURING 用于刀具定位數(shù)據(jù)的相對(duì)基準(zhǔn)。 (5) 槽：提供一個(gè)槽的形式庫，該形式可由用戶預(yù)先定義。開槽只需要二個(gè)定位基準(zhǔn)。 2操作包括： (l) 展平：將一個(gè)彎曲的板筋件展開成一個(gè)平面圖形，可按照用戶定義的方式進(jìn)行。 (2) 彎：將一個(gè)平面圖形彎成原來板筋件的彎曲狀態(tài)。 Pro/SHEETMETAL 包括當(dāng)進(jìn)行放平操作時(shí)參照一系列彎現(xiàn)表的功能。彎曲允許量是材料厚度、材質(zhì)、半徑和角度的函數(shù)。表格可以由外部生成并使用 Bend Table命令進(jìn)行修改。 Pro/SHEETMETAL 允許用戶制定板筋件的彎曲順序并保存彎曲次序表，就象用于彎曲和展平的參考一樣。 Pro/SHEETMETAL 還允許用戶將制造信息連接到一個(gè)形狀特征上，該特征以后將被去除 (多工具操作 )。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 三、 Pro SURFACE Pro/SURFACE 是一個(gè)選項(xiàng)模塊，它擴(kuò)展了 Pro/ENGINEER 的生成、輸入和編輯復(fù)雜曲面和曲線的功能。 Pro/SURFACE 提供了一系列必要的工具，使得工程師們?cè)谡麄€(gè)工業(yè)范圍內(nèi)很容易地生成用于飛機(jī)和汽車的氣動(dòng)曲線和曲面，船殼設(shè)計(jì)以 及通常所碰到的復(fù)雜設(shè)計(jì)問題。功能包括： 1 生成曲線及曲線種類； (1) 在草圖中畫出示意幾何體； (2) 通過 IGES 輸入曲線； (3) 通過 IGES)輸入定義曲線的點(diǎn)； (4) 通過一系列點(diǎn)插值曲線； (5) 求二個(gè)曲面的交換； (6) 不 、圓、佯條曲線、二次曲線、復(fù)合曲線。 它們主要用于： (1) 構(gòu)造用于曲面實(shí)體模型的旋轉(zhuǎn)幾何體； (2) 定義用于生成任意仲類特征的幾何體； (3) 定義掃描軌跡線； (4) 多點(diǎn)倔值 /定義平滑線； (5) 增加或改變一個(gè)線框模型。 2 編輯曲線： (1) 在交點(diǎn)處截?cái)嗲€； (2) 縮短或加長地剪裁曲線； (3) 通過移動(dòng)定義點(diǎn)或改變斜率條件重新定義曲線， (4) 改變曲面交線定義曲線； (5) 刪除或恢復(fù)曲線。 3 生成曲面及曲面種類： (1) 沖壓或旋轉(zhuǎn)一條曲線； (2) 沿著軌跡線掃描一條曲線， (3) 沿著 多輪廓軌跡婦描一條曲線； (4) 曲線之間的融合； (5) 四條邊界曲線之間的融合； (6) 通過一個(gè)點(diǎn)映射平滑表面； (7) 兩族曲線之間的事例 (“放樣” )， (8) 二交曲線間的融合； (9) 二次曲面間的倒角 /圓滑； (10) 通過 IGES 輸入曲面， (11) 通過計(jì)算值曲面輸入： (12) 平面、圓柱面、直紋曲面、圓錐面、球面 /圓環(huán)面、旋轉(zhuǎn)曲面、薄壁柱面、非均勻有理 B 樣條曲面 (NURBS)、倒角曲面 (角的倒角 )、恒定或可變半徑的倒角 / 不 曲面、偏置曲面和由計(jì)算值定義的曲面。 4 編輯曲面： (1) 將曲面縫合在一起形成一個(gè)曲面網(wǎng)， (2) 在與其它曲面交線處剪裁曲面， (3) 改變輸入點(diǎn)的文件定義一個(gè)曲面； (4) 重新定義用于定義曲面的軌跡或曲線； (5) 用曲面或曲面網(wǎng)替換實(shí)體模型的任一表面； (6) 將曲面縫合在一起形成一個(gè)封閉的容器從而生成一個(gè)實(shí)體模型； (7) 偏置一個(gè)曲面或曲面網(wǎng)； (8) 將一個(gè)曲面轉(zhuǎn)換成一個(gè)薄壁實(shí)體。 它們主要用于： （ 1） 構(gòu)造復(fù)雜特征和零件； （ 2） 構(gòu)造表面模型； （ 3） 構(gòu)造實(shí)體模型； （ 4） 在一個(gè)實(shí)體上生成任意種凹下或凸起物； （ 5） 用一新的曲面或網(wǎng)替換實(shí)體模型上的任意表面； （ 6） 給一線框模型復(fù)益上表面并變成一個(gè)非參數(shù)化的實(shí)體模型； （ 7） 實(shí)體表面可以生成偏置表面。 四、 Pro NC- CHECK 1 Pro/NC-CHECK 提供圖型工具用以對(duì)銑削加工及鉆床中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 加工操作所產(chǎn)生的物料， 作模擬清除。 Pro/NC-CHECK 內(nèi)選定的工具會(huì)依照 Pro/MANUFACTURING 定義的切割路徑移動(dòng)，用戶亦可以清楚看到物料清除的進(jìn)度。加工制造組件以陰影顯示，裝組線上各個(gè)組件可以由用戶設(shè)定不同的顏色。它亦讓用戶可以在整個(gè)加工制造過程，定義夾層平面 (Clipping Plane)特定的深度。夾層平面 (Clipping Plane)對(duì)物料清除摸擬過程提供縱切面的閱視功能。這項(xiàng)獨(dú)一無異的功能再加上顏色的設(shè)定，選定工具路徑、內(nèi)置參考模型、工具及任何夾具 (Fixture)均能一目了然不生混淆。此外， Pro/NC- CHECK 能讓用戶對(duì)工具及夾具 (Fixture)進(jìn)行快速驗(yàn)證及評(píng)佑。從而防止嚴(yán)重的損失。 2 Pro/NC-CHECK 與 Pro/MANUFACTURING 一并使用時(shí)，用戶可用以仔細(xì)檢定切割零件的每一部份，節(jié)省了用戶不必要地在昂貴機(jī)器上試用及操作的時(shí)間。因此，將這些產(chǎn)品合并使用，不僅體現(xiàn)了貴重資源得以節(jié)省的好處，亦提供了一個(gè)加工制造的良好方案。 五、 Pro MANUFACTURING Pro/MANUFACTURING 將產(chǎn)生生產(chǎn)過程規(guī)劃刀路軌跡并能根據(jù)用戶需要產(chǎn)生的生產(chǎn)規(guī)劃做出時(shí)間上及價(jià)格 成本上的估計(jì)。Pro/MANUFACTURING 將生產(chǎn)過程生產(chǎn)規(guī)劃與設(shè)計(jì)造型連接起來，所以任何在設(shè)計(jì)上的改變，軟件也能自動(dòng)地將已做過的生產(chǎn)上的程序和資料也自動(dòng)地重新產(chǎn)生過，而無需用戶自行修。它將具備完整關(guān)聯(lián)性的 Pro/ENGINEER 產(chǎn)品線延伸至加工制造的工作環(huán)境里。它容許用戶采用參數(shù)化的方法去定義數(shù)值控制 (NC)工具路徑，賃此才可將 Pro/ENGINEER 生成的模型進(jìn)行加工。這些信息接著作后期處理，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) NC 器件所需的編碼。 Pro/MANUFACTURING 為下列機(jī)器操作產(chǎn)生自動(dòng)化的工具路徑： 1 銑削加工 (Mitting) 2 車削加工 (Turning) 3 線體電子釋放機(jī)械技術(shù) 4 鉆床加工 (Dritting) 六、 Pro MOLDESIGN Pro/MOL DESIGN 模塊用于設(shè)計(jì)模具部件和模板組裝，它包括如下功能： 1 采用參照設(shè)計(jì)模型的方法，自動(dòng)生成模具型腔幾何體。 2 對(duì)單一、多面類似或者多面不同的型腔，采用 Pro/ENGINEER 的組裝命令及花樣組來定出型腔。 3 對(duì)復(fù)雜的多面 /注模，提供 Slider/CAMMED 移動(dòng)功能。 4 用不同的縮減補(bǔ)償方式，修改造型幾何體。 5 在模擬過程，采用干擾核查的方法支定度及模似模具開口及 Molding Ejection Sequence. 6 備有 AC Technology 的 C Flow/EZ 分析軟件，提供空腔沖填及 AIR TRAPPING 模擬、 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 Front、 ram 速度、 weld 線及流體速度 (Flow Velocity)。 7 直接取得 Pertinent模具設(shè)計(jì)工程的信息，包括沖填器皿及型腔表面積等信息。 8 可生成摸具的特定功能，包括澆口 (Sprue)、澆道 (Runner)、澆槽 (Gates)、冷凝線 (cooling line)及分離線。 9 Pro/LIBARARY 亦有提供與 Pro/MOLDESIGN 使用的功能，包括標(biāo)準(zhǔn)化的摸具組裝及元件。 七、 Pro MESH Pro/MESH 提供了實(shí)體模型和薄壁模型的有限元網(wǎng)格自動(dòng)生成能力。也就是它自動(dòng)地將實(shí)體模型劃分成有限元素，以便有限元分析用，所有參數(shù)化應(yīng)力和范圍條件可直接在實(shí)體模型上指定，即允許設(shè)計(jì)者定義參數(shù)化載荷和邊界條件，并自動(dòng)生成四邊形或三角形實(shí)體網(wǎng)格。載荷 /邊界條件與網(wǎng)格都直接與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)模型相關(guān)聯(lián)，并能象設(shè)計(jì)時(shí)一樣進(jìn)行交互式修改。 Pro/MESH 包括： 1 自動(dòng)生成四面體單元和三角形薄殼單元 (單元厚度參數(shù)由模型厚度決定 ) 2 參數(shù)化定義網(wǎng)格 3 載荷與邊界條件是參數(shù)化的，并被直接應(yīng)用到幾何體上 (包括所有和局部區(qū)域 )。同時(shí)也可連接到設(shè)計(jì)參數(shù)里。 4 支持作用于面的對(duì)流約束 5 支持固定點(diǎn)上的瞬時(shí)載荷約束 八、 Pro INTERFACE Pro/INTERFACE 是一個(gè)完整的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，提供 Pro/Engineer 與其它設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的各種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式它可用于 Pro/ENGINEER 幾何的輸入和輸出。剖面可以參數(shù)化并被構(gòu)造 Pro/ENGINEER內(nèi)的任意特征種類。 1 二維和三維圖形： Pro/INTERFACE 提供了將 2D 和 3D圖形通過 IGES4 0或 SET 輸入到 Pro/ENGINEER 的繪圖模式里的能力，輸入后，正常制圖功能都是有效的。 2 三維線框圖形： Pro/INTERFACE 提供了將 3D線框幾何體通過 IGES4 0 或 SET 輸入到 Pro/ENGINEER 內(nèi)的能力，該線框體能被用于生成全參數(shù)化，以特征為基礎(chǔ)的實(shí)體模型。如果需要，可以復(fù)蓋到非參數(shù)化的實(shí)體模型上。 3 任意形狀曲面： Pro/INTERFACE 提供了通過 IGES4 0或 SET將一個(gè)或更多的任意形狀曲面輸入到 Pro/ENGINEER 內(nèi)的能力。一旦輸入后，這些面可以被偏置和縫合在一起，及被其它曲面剪裁，它們也可以被用于構(gòu)造一個(gè)實(shí)體模型 (見 Pro/SURFACE 有關(guān)詳細(xì)描述 )。 4 三維表面模型： Pro/INTERFACE提供了通過 IGES4 0 或 SET 將部分表面或整個(gè)表面線框模型輸入到 Pro/ENGINEER 內(nèi)的能力。在 Pro/ENGINEER 內(nèi)如果有遺漏表面可以加上，并且整個(gè)表面模型也可以復(fù)蓋到一個(gè)非參數(shù)化的實(shí)體模型上。覆蓋到非 參數(shù)化實(shí)體模型上的表面可以作為一個(gè)“單一特征”。這樣用戶就可以將所有參數(shù)化特征附加中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 到這“單一特征”上，當(dāng)然該特征也能象其它任何 Pro/ ENGINEER 修改。 數(shù)據(jù)交換功能包括： 1 SLA：用于將 3D 模型信息輸出到生產(chǎn)工作臺(tái)。 2 RENDER：用于將 3D 模型信息輸出到著色程序。 3 DXF：用于輸入和輸出那些支持 DXF格式文件系統(tǒng)的 2D 信息。 4 NEUTRAL：用于輸出符合 Pro/ENGINEER 中間文件格式的特征、零件、部公差信息。 5 IGES：用于輸出符合 IGES4 0 標(biāo)準(zhǔn)的 2D圖形和 3D模型 (包括零件和部件 )。 6 PATRAN Geom；用于輸出符合 PATRAN中間文件格式的零件幾何體數(shù)據(jù)。 7 IGES128：用于輸出零件幾何體 (注：除非特殊需求規(guī)定，將無效 )。 8 SUPERTA BGeom：輸出符合用于輸入列 SUPERTAB的 UNIVERSAL 文件格式的幾何體。 9 SET：用于輸入符合 VDA 標(biāo)準(zhǔn)的 Pro/ENGINEER 模型。 九、 Pro FEATURE Pro/Feature 擴(kuò)展了在 Pro/ENGINEER 內(nèi)的有效特征，包括用戶定義的習(xí)慣特征， 如各種彎面造型 (Profited Domes)、零件抽空 (Shells)、三維式掃描造型功能 (3D Sweep)、多截面造型功能 (Blending)、薄片設(shè)計(jì) (Thin 一Wa)等等。通過將 Pro/ENGINEER 任意數(shù)量特征組臺(tái)在一起形成用戶定義的特征，就可以又快又容易地生成。 Pro/FEATURE 包括從零件上一個(gè)位置到另一個(gè)位置復(fù)制特征或組合特征能力，以及鏡像復(fù)制生成帶有復(fù)雜雕刻輪廓的實(shí)體模型。 1 用戶定義特征是參數(shù)化的，當(dāng)然也很容易修改。 2 一個(gè)用戶定義的特征可在同一零件上生成并反復(fù)使 用?；蛘咴?一個(gè)零件組里或在其它設(shè)計(jì)里使用的特征可以是一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”特征。 3 對(duì)于 Pro/FEATURE 標(biāo)準(zhǔn)特征庫可以很方便地開發(fā)并使其對(duì)整個(gè) Pro/FEATURE 用戶都是有效的。 4 Pro/FEATURE 特征或特征組可以從 個(gè)地方復(fù)制到另一個(gè)地方。 5 能象組合庫一樣支持局部組合 6 特征能象零件一樣被鏡像復(fù)制 7 先進(jìn)的設(shè)計(jì)特征擴(kuò)展了 Pro/ENGINEER包括下列特征的特征庫的能力： (l) 殼：產(chǎn)生各種“空心”實(shí)體，提供可變壁厚。 (2) 復(fù)雜拱形面：生成帶有適合不同外形表面的實(shí)體模型。 (3) 三維掃描：沿著 3D 曲線掃描外形以生成雕刻狀實(shí)體模型。 (4) 薄壁特征：很容易地生成各種“薄壁”特征。 (5) 復(fù)雜混和：以一種非平行或旋轉(zhuǎn)的方式 (“復(fù)畫” )將各種外形混合在一起。 (6) 組合零件：將二個(gè)零件組臺(tái)成一個(gè)或?qū)⒁粋€(gè)零件從另一個(gè)中去掉形成一個(gè)空腔。 (7) 混和 /掃描：沿著一個(gè)示意軌跡的路徑混合各種外形。 (8) 開槽特征：將 2D 圖投影到任何 3D表面以形成一個(gè)裝飾幾何體。 (9) 偏置面：將一個(gè) 2D 外形面投影到任何外表面以生成一個(gè)上升或下降特征，該特中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 征表面與原外表面有一個(gè)偏差。 (10) 分 割線：生成一個(gè)用于分割圖案表面的分割線。 (11) 管道：在零件上以及組件里的零件之間生成“管道”元素。 十、 Pro DETAIL Pro/ENGINEER 提供了一個(gè)很寬的生成工程圖的能力，包括：自動(dòng)尺寸標(biāo)注、參數(shù)特征生成，全尺寸修飾，自動(dòng)生成投影面，輔助面，截面和局部視圖， Pro/DETAIL 擴(kuò)展了 Pro/ENGINEER 這些基本功能，允許直接從Pro/ENGINEER的實(shí)體造型產(chǎn)品按 ANSI/ISO/JIS/DIN標(biāo)準(zhǔn)的工程圖。 Pro/DETAIL支持的功能包括： 1 支持 ANSI， ISO， JIS和 DIN 標(biāo)準(zhǔn)； 2 全幾何公差配合： * 特征控制標(biāo)志 * 基本尺寸標(biāo)注 * 公差基準(zhǔn)面和軸； 3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) * 毫米尺寸 * 公差尺寸 * 角度尺寸 4 字符高剖線 * 半剖圖 * 多暴露度控制； 5 圖內(nèi)可變字符高度； 6 用戶自定義字體； 7 圖內(nèi)多種字體； 8 雙尺寸標(biāo)準(zhǔn)； 9 縱向尺寸標(biāo)注； 10 擴(kuò)展視圖功能： * 零組件剖視圖 * 自動(dòng)畫面視圖 * 旋轉(zhuǎn)面剖視圖 * 比例視圖（所有視圖不同比例） * 軸測(cè)圖 (ISO標(biāo)準(zhǔn) )； 11 表面光潔度標(biāo)記； 12 用戶自定義繪圖格 式和繪圖格式庫； 13 圖表； 14 用于 Pro/DETAIL 設(shè)置隱含標(biāo)準(zhǔn)的配置文件； 15 用于注釋表面光潔度和球星的多引線種類； 16 尺寸與尺寸線平行； 17 可選擇的消隱線顯示觀察； 18 具有輸入用于注釋的 ASCII 文件能力； 19 多層零件圖和布置圖。 Pro/DETAIL 也包括 2D 非參數(shù)化制圖功能，可用于生成不需要 3D 模型的產(chǎn)品圖。 Pro/DETAIL 提供下列功能： 1 具有讀其它符合 IGES4 0、 SET 和 DXF標(biāo)準(zhǔn)的 CAD 系統(tǒng)生成的圖形能力。 2 具有修改輸入圖形 來影響設(shè)計(jì)修改或更新能力。 3 具有利用 Pro/PROJECT 提供圖形儲(chǔ)存、恢復(fù)等功能來管理這些圖形的能力。 4 具有通過 IGES 到 PTC 支持的繪圖儀輸出這些圖形能力。 5 具有將非相關(guān)性幾何體加到 Pro/DETAIL 圖形的能力。 6 具有生成用戶自定義的符號(hào)和符號(hào)庫的能力。 7 具有生成用戶自定義的線型能力。 Pro/E module complete works introduction Pro/Engineer is a set by the design to the production machinery automation software, is the new generation of product modelling system, is a parametrization, based on the characteristic entity modelling system, 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 and has the sole database function. 1. Parametrization design and characteristic function Pro/Engineer is uses the parametrization design, based on the characteristic entity simulation system, the engineering design personnel uses characteristic has the intelligence to produce the model based on the characteristic function, like the cavity, the shell, the bevel edge and the fillet, you may outline the schematic diagram at will, changes the model easily. This function characteristic has provided never has had in the design the simplicity and nimble to the project designer. 2. sole databases Pro/Engineer is the establishment in the unification basic unit database, does not look like some traditional CAD/CAM system establishment in many databases. The so-called sole database, is in the project material comes from completely a storehouse, causes each independent user in is a product modelling but works, which department no matter he is. In other words, has the modification in entire design process any, also may around respond in on the entire design process related link. For example, once the project detail has the change, NC (numerical control) the tool way also can automatically renew； The assembly engineering plat like has any change, also completely similar response on entire three-dimensional model. This kind of unique construction of data and the engineering design integrity union, causes a product the design to unify. This merit, causes the design to optimize, end product quality higher, the product can push to the market well, the price is also cheaper. 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 46 First, Pro/Engineer Pro/Engineer is a software package, the module, it is this system major component by no means, function including the parametrization function definition, the entity components and the assembly modelling, the three dimensional color entity or the line frame modelling awning complete engineering plat has and the different view (three dimensional The modelling is also transportable, the enlargement or reduces and revolves). Pro/Engineer is a function definition system, namely the modelling is realizes through each kind of different design special-purpose function, including: The muscle (Ribs), the trough (Slots), the bevel edge (Chamfers) and pumps out (Shells) and so on, uses this method to establish the physique, regarding engineer said is the nature, is more direct-viewing, does not need to select the complex geometry design method. This system parameter is uses the symbolic expression compared to the function to entrust with the physique size, does not look like other systems is assigns some fixed values directly in the physique, such engineer may establish in the physique wilfully between the size and the function relations, any parameter change, it also is connected the characteristic also can automatically revise. This kind of function causes the revision to be more convenient and may to make to design optimizes hastens perfectly. The modelli