基于UG的臺(tái)燈注塑模設(shè)計(jì)

1、西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目目錄錄摘要摘要.11 1 緒論緒論.21.1 模具工業(yè)的發(fā)展.21.2 注射成型原理及工藝.41.2.1 注射成型原理.41.2.2 注射成型工藝過程.51.2.3 注射成型工藝參數(shù).61.3 軟件概述.71.3.1 UG 概述.71.3.2 MoldWizard 概述.82 2 注塑件的設(shè)計(jì)注塑件的設(shè)計(jì).102.1 臺(tái)燈產(chǎn)品三維建模.102.2 功能設(shè)計(jì).102.3 材料選擇.112.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).113 3 注射機(jī)的選擇與校核注射機(jī)的選擇與校核.133.1 注射機(jī)的選擇.133.1.1 注射機(jī)分類.133.1.2 注射機(jī)基本參數(shù).143.1.3 注射機(jī)的選擇.143

2、.2 注射機(jī)的校核.154 4 成型零件的設(shè)計(jì)成型零件的設(shè)計(jì).184.1 分型面的選擇.184.2 型腔數(shù)目的確定.204.3 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定形式.215 5 模架的選擇模架的選擇.225.1 模架長(zhǎng)寬尺寸確定.225.2 動(dòng)模板和定模板厚度確定.226 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).236.1 澆注系統(tǒng)概述.236.2 主流道的設(shè)計(jì).236.3 分流道的設(shè)計(jì).256.4 拉料桿的設(shè)計(jì).276.5 澆口的設(shè)計(jì).287 7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì).317.1 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要性.317.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì).318 8 脫模機(jī)構(gòu)和其他標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)和其他標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì).

3、348.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).348.2 緊固螺釘?shù)脑O(shè)計(jì).36西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書8.3 定位圈的設(shè)計(jì).378.4 復(fù)位彈簧的設(shè)計(jì).379 9 模具裝配圖模具裝配圖.38總結(jié)與體會(huì)總結(jié)與體會(huì).40致謝詞致謝詞.41參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).421西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書摘摘要要本設(shè)計(jì)題目為塑料臺(tái)燈注塑模模具設(shè)計(jì)。首先是對(duì)臺(tái)燈模型進(jìn)行實(shí)體測(cè)量，利用 UG 進(jìn)行建模。然后選擇燈殼零件進(jìn)行注塑模模具設(shè)計(jì)，利用 MoldWizard 軟件進(jìn)行分型面、模架、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中還涉及到塑料與注射機(jī)選擇的相關(guān)知識(shí)。最后進(jìn)行二維圖紙的繪制。通過本次設(shè)計(jì)可以看出計(jì)算機(jī)輔助軟件給模具設(shè)計(jì)帶來了

4、很大的方便?！娟P(guān)鍵詞】臺(tái)燈、UG、MoldWizard、注塑模AbstractThis design topic is plastic desk lamp injection mold design. First is on desk lampmodel entity modeling, using UG measurement. Then select lamp shell parts Moldinjection molding mould design, use MoldWizard software parting surface, formwork,gating system, coo

5、ling system and ejection mechanism design, at the same time in thedesign are involved in plastic and injection machine choice of relevant knowledge.Finallythetwo-dimensionaldrawingplotting.Throughthisdesigncanseecomputer-aided software to mold design has brought great convenience.【KeyKey wordswords】

6、Desk lamp；UG；MoldWizard；Injection mold2西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1 1 緒論緒論1.11.1 模具工業(yè)的發(fā)展模具工業(yè)的發(fā)展模具是零件成形過程的重要工藝裝備，是汽車摩托車、電機(jī)電器、IT 產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化設(shè)備、輕工制品、醫(yī)療器械等制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備。由于用模具成形的產(chǎn)品精度高、一致性好、外形美觀，因此，越來越多地用于飛機(jī)、船舶和高速列車等設(shè)備的結(jié)構(gòu)和內(nèi)飾件制造中。 加之生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)高效、 大批量并節(jié)材、 節(jié)能，所以模具也常被人們譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)之母。正是由于模具在制造業(yè)中的重要作用， 模具制造業(yè)一直受到世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的關(guān)注和重視， 事實(shí)上， 模具的設(shè)計(jì)

7、和制造本身已經(jīng)成為制造業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域。由于模具自身的特點(diǎn)，現(xiàn)代模具企業(yè)大多體現(xiàn)出技術(shù)密集、資金密集和高素質(zhì)勞動(dòng)力密集以及高社會(huì)效益的特點(diǎn)，模具制造業(yè)已成為高新技術(shù)制造產(chǎn)業(yè)的一部分。因而，模具技術(shù)水平，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，也是保持這些國(guó)家的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上優(yōu)勢(shì)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)政府對(duì)模具工業(yè)和模具技術(shù)發(fā)展非常重視，特別是在改革開放以來，充分肯定了模具工業(yè)和技術(shù)在制造業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)地位。 1984 年成立了中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)（由原機(jī)械工業(yè)部主管） ，并在“六五” 、 “七五”計(jì)劃中專項(xiàng)支持，“八五”科技開發(fā)計(jì)劃中，先進(jìn)制造技術(shù)列在第一位，而模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)又列在先進(jìn)

8、制造技術(shù)的第一位。在此期間，國(guó)家投入數(shù)千萬元的研發(fā)費(fèi)用（加上地方和企業(yè)自籌，研發(fā)經(jīng)費(fèi)超過 1 億元） ，形成近百項(xiàng)技術(shù)成果，大大縮短了我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)差距。但無論相對(duì)本國(guó)工業(yè)發(fā)展的需要還是與制造業(yè)強(qiáng)國(guó)相比，都還亟需進(jìn)一步加強(qiáng)。我國(guó)當(dāng)前模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀基本如下：1、我國(guó)已進(jìn)入模具生產(chǎn)大國(guó)之列，但還不是模具強(qiáng)國(guó)。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國(guó)模具銷售額以年平均 20%左右的速度增長(zhǎng)，2006 年模具銷售額達(dá)到 720 億人民幣，居日本、美國(guó)之后第三位，模具出口突破了 10 億美元。目前我國(guó)模具生產(chǎn)廠、點(diǎn)達(dá)到了約 3 萬-4 萬家，從業(yè)人員進(jìn) 100 萬人。這些都說明我國(guó)模具工業(yè)有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。但是

9、，我國(guó)現(xiàn)在每年還要從境外進(jìn)口 20 多億美元的模具，這些大都是國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)的高中檔模具。國(guó)內(nèi)高檔模具的自配率占 50%左右。大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命等技術(shù)含量較高的模具占到模具總量的 30%左右。我國(guó)模具行業(yè)全員生產(chǎn)率還較低，平均只有 15 萬元/人，年左右，我國(guó)模具商品化率還只有 50%多，發(fā)達(dá)國(guó)3西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書家達(dá) 70%以上，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率也較低，只有 50%左右，模具生產(chǎn)專業(yè)化水平還較低。這些都說明我國(guó)的模具工業(yè)還不夠強(qiáng)大，我國(guó)還不是模具強(qiáng)國(guó)。2、模具產(chǎn)品水平有了很大提高，但差距還是很大。近些年來，中國(guó)模具的設(shè)計(jì)與制造水平有了很大提高，CAD/CAE/CAM 等計(jì)算機(jī)輔

10、助技術(shù)、高速加工技術(shù)、熱流道技術(shù)、 、氣輔技術(shù)，逆向工程等新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，中國(guó)已經(jīng)能生產(chǎn)精度達(dá)到 2um 的多工位級(jí)進(jìn)模，壽命可達(dá)到 3 億沖次以上。個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的多工位級(jí)進(jìn)模已可以在 2000 次/min 的高速?zèng)_床上使用，精度可達(dá) 1mu。在大型塑料模具方面， 中國(guó)已經(jīng)能生產(chǎn) 43 寸大屏幕彩電和 65 時(shí)背投式電視的塑料殼模具。10kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料件模具以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等塑料模具等。在精密塑料模具方面，中國(guó)已經(jīng)能生產(chǎn)照相機(jī)和手機(jī)塑料件模具、多行腔小模數(shù)齒輪模具以及精度達(dá) 5mu 的 7800 腔塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模具方面。國(guó)內(nèi)已經(jīng)能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整

11、體踏板壓鑄模、汽車后橋齒輪箱壓鑄模具以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的鑄造模具等。在汽車發(fā)覆蓋件方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)能生產(chǎn)中檔新型轎車的覆蓋件模具。子午線輪胎活絡(luò)模具、 鋁合金塑料門窗異型材料擠出成型模， 精鑄或樹脂快速成型拉延模等，也已達(dá)到相當(dāng)高的水平、制造出來的模具可以與進(jìn)口模具媲美。我國(guó)生產(chǎn)的最大模具單套重量已超過 100t。但是，我國(guó)模具的制造從總體上看，產(chǎn)品還只是以中低檔為主，中高檔模具很多還要依賴進(jìn)口，企業(yè)雖然重視推廣應(yīng)用新技術(shù)，但這些新技術(shù)應(yīng)用的水平還不夠高。我國(guó)模具產(chǎn)品水平總體上與發(fā)達(dá)國(guó)家相差有 10-15 年的差距。3、模具骨干企業(yè)隊(duì)伍已經(jīng)形成，但還是不夠壯大。經(jīng)過十多年的快速發(fā)展、我國(guó)模具企業(yè)

12、骨干隊(duì)伍已經(jīng)形成。它們一般都有較好的生產(chǎn)裝備，生產(chǎn)都達(dá)到了一定的規(guī)模，技術(shù)水平較高，產(chǎn)品水平也到達(dá)了一定的高度，而且產(chǎn)品有了自己的特點(diǎn)。在各個(gè)模具行業(yè)骨干企業(yè)隊(duì)伍中也涌現(xiàn)出了本行業(yè)的龍頭企業(yè)。 2006 年中國(guó)模具行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)各行業(yè)的 50 家模具企業(yè)授予第一批 “重點(diǎn)骨干模具企業(yè)”稱號(hào)。中國(guó)模具骨干企業(yè)隊(duì)伍目前還在成長(zhǎng)之中，各方面都有待一步提高，技術(shù)待一步進(jìn)步、管理待加強(qiáng)。產(chǎn)品有待更加適應(yīng)市場(chǎng)的需求。這就是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展的簡(jiǎn)要狀況。4西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，特別是受汽車制造業(yè)的發(fā)展的拉動(dòng)，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具國(guó)際采購(gòu)不斷增加，而且國(guó)際模具制造

13、逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)十分明顯。由此展望未來，中國(guó)模具工業(yè)將會(huì)有一個(gè)持續(xù)快速發(fā)展的機(jī)遇期。 我們要很好地把握住這個(gè)機(jī)遇期。 我們要很好地把握住這個(gè)機(jī)遇期，使我國(guó)模具工業(yè)有了很大的提高。1.21.2 注射成型原理及工藝注射成型原理及工藝1.2.11.2.1 注射成型原理注射成型原理注射成型是塑料模塑成型的一種主要成型方法， 是根據(jù)金屬壓鑄成形原理發(fā)展而來的，其基本原理就是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，先將松散的粒狀或者粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)融體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以高流速通過機(jī)筒前端的噴嘴注射入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)

14、間后，開啟模具便可從型腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射成型原理如圖 1-1 所示。圖 1-1注射成型原理注射成型特點(diǎn)：成型周期短，能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件；對(duì)成型各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng)；生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。它廣泛應(yīng)用于各種塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)品占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。注射成型分為普通注射成型、精密注射成型和特種注射成型三類。（1）普通注射成型主要針對(duì)要求較低的熱塑性塑料和以下熱固性塑料制品成型。（2）精密注射成型可以成型要求較高的塑料制品。（3）特種注射成型方法很多，主要有氣體輔助注射成型、共注射成型、動(dòng)5西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明

15、書力熔融注射成型、結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型、排氣注射成型、BMC 注射成型等、多級(jí)注射成型、反應(yīng)注射成型、液態(tài)注射成型、高速注射成型等。1.2.21.2.2 注射成型工藝過程注射成型工藝過程注射工藝過程包括成型前準(zhǔn)備、注射成型過程和制件的后處理。1. 成型前的準(zhǔn)備。為保證塑料制品質(zhì)量，在成型前應(yīng)作一些工藝準(zhǔn)備工作：原料的預(yù)處理；成型前對(duì)料筒進(jìn)行清洗；帶有嵌件的塑件，應(yīng)先對(duì)嵌件預(yù)熱；對(duì)脫模困難的塑料，預(yù)備好合適的脫模劑。2. 注射工藝過程。注射過程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個(gè)步驟。（1）加料。由于注射成型是一個(gè)間歇過程，因而需定量（定容）加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件

16、。（2）塑化。加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱，由固體顆粒轉(zhuǎn)換成粘流態(tài)并且具有良好的可塑性的過程稱為塑化。（3）注射。注射的過程可分為充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模幾個(gè)階段。如圖 1-2 所示。圖 1-2注射過程1）充模。塑化好的熔體被柱塞或螺桿推擠之料筒前端，經(jīng)過噴嘴及模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入并填滿型腔的過程稱為充模2）保壓。熔體在模具中冷卻收縮時(shí)，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或者螺桿迫使?jié)部诟浇娜诹瞬粩嘌a(bǔ)充進(jìn)入模具中， 是型腔中的塑料能成行出形狀完整切致密的塑件，該階段稱為保壓。6西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3）倒流。保壓結(jié)束后，柱塞或螺桿后退，型腔壓力解除，這時(shí)型腔中的熔料壓力將比前方澆口搞，若澆口尚

17、未凍結(jié)，就會(huì)發(fā)生型腔熔料通過澆口流向澆注系統(tǒng)的倒流現(xiàn)象。4）澆口凍結(jié)后的冷卻。澆口凍結(jié)后，繼續(xù)保壓不起作用，因此可卸除柱塞或螺桿對(duì)料筒內(nèi)塑料熔體的壓力，此時(shí)可通入冷卻水、油等對(duì)模具進(jìn)一步冷卻。5）脫模。塑件冷卻到一定的溫度即可開模，在推出機(jī)構(gòu)作用下將塑件推出模外。3. 制品的后處理。制品脫模后需進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，以減少內(nèi)應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸。常用的方法主要有退火處理和調(diào)濕處理。1.2.31.2.3 注射成型工藝參數(shù)注射成型工藝參數(shù)注射成型最重要的工藝參數(shù)為影響熔體流動(dòng)和冷卻的溫度、 壓力及相應(yīng)的作用時(shí)間。1. 溫度。在注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩種溫度主要影響塑料

18、的塑化和流動(dòng)；而后一種溫度主要影響塑料的流動(dòng)和冷卻。（1）料筒溫度。每一種塑料都具有不同的粘流態(tài)溫度fT，為了保證塑料熔體的正常流動(dòng)，不使塑料在料筒中發(fā)生降解，料筒溫度需控制在粘流態(tài)溫度fT與熱分解溫度dT之間。（2）噴嘴溫度。噴嘴溫度一般略低于料筒的最高溫度，以防止直通式噴嘴發(fā)生“流涎現(xiàn)象” 。（3）模具溫度。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無、塑件尺寸和結(jié)構(gòu)、性能要求以及其他工藝條件。2. 壓力。注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種。（1）塑化壓力。塑化壓力又稱背壓，是指注射機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿傳動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力。塑化壓力的大小是隨螺桿的設(shè)計(jì)、塑件的質(zhì)量要求以及塑料的種類

19、不同而異的。（2）注射壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，提供充模速度以及對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)等。3. 時(shí)間。完成一次注射成型過程所需的時(shí)間成為成型周期，它包括注射時(shí)間（充模時(shí)間、保壓時(shí)間） 、閉模冷卻時(shí)間和其他時(shí)間（開模、合模等） 。在生產(chǎn)中，充模時(shí)間一般約s53，保壓時(shí)間約s12020，冷卻時(shí)間約s12030。7西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1.31.3 軟件概述軟件概述1.3.11.3.1 UGUG 概述概述UG 是 Unigraphics 的簡(jiǎn)稱，起源于美國(guó)的麥道公司（MD） ，20 世紀(jì) 90 年代起歸屬于全球最大的信息技術(shù)服務(wù)公司EDS 公司，2007 年被西門子收購(gòu)，現(xiàn)改名為S

20、IEMENS PLM Software，2008 年最新版本為 NX6.0. SIEMENS NX 是一個(gè)集 CAD、CAM、CAE 于一體的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造集成系統(tǒng)。適合于航空航天器、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)分析與制造。UG NX 主要功能有：1. 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造

21、設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。3. 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少或消除對(duì)于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對(duì)變更周期的依賴。4. NC 加工UG NX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UG NX 所有加工模塊提供一個(gè)相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況

22、并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù)、加工工藝參數(shù)樣板庫(kù)使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG 軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。UG NX 的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC 機(jī)床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實(shí)8西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書踐中已被證明適用于軸或更多軸的銑削加工、

23、軸的車削加工和電火花線切割。5. 模具設(shè)計(jì)UG 是當(dāng)今較為流行的一種模具設(shè)計(jì)軟件，主要是因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大。模具設(shè)計(jì)的流程很多，其中分模就是其中關(guān)建的一步。分模有兩種：一種是自動(dòng)的，另一種是手動(dòng)的， 當(dāng)能也不是純粹的手動(dòng)， 也要用到自動(dòng)分模工具條的命令， 即模具導(dǎo)向。6. 開發(fā)解決方案NX 產(chǎn)品開發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過程并與擴(kuò)展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。 NX 與 UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。這些對(duì)于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控環(huán)境下的協(xié)同、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實(shí)體模型和可視化都是一個(gè)補(bǔ)充。UG 主要客戶包括，通用汽車，通用電氣，

24、福特，波音麥道，洛克希德，勞斯萊斯，普惠發(fā)動(dòng)機(jī)，日產(chǎn)，克萊斯勒，以及美國(guó)軍方。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和大部分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用 UG 進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn) UG 在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。在高端領(lǐng)域與 CATIA 并駕齊驅(qū)。1.3.21.3.2 MoldWizardMoldWizard 概述概述MoldWizard 是 UG 軟件中設(shè)計(jì)注塑模具的專業(yè)模塊。 MoldWizard 為設(shè)計(jì)模具的模芯、型腔、滑塊、推桿和嵌件提供了更進(jìn)一步的建模工具，使模具設(shè)計(jì)變得更快捷、容易，它的最終結(jié)果是創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維模具，并能用與加工。MoldWizard用全參數(shù)的方法自動(dòng)處理那些在模具設(shè)計(jì)

25、中耗時(shí)而且難做的部分，而產(chǎn)品參數(shù)的改變將反饋到模具設(shè)計(jì)，MoldWizard 會(huì)自動(dòng)更新所有相關(guān)的模具部件。MoldWizard 的模架庫(kù)及標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)包含有參數(shù)化的模架裝配結(jié)構(gòu)和模具標(biāo)準(zhǔn)件，模具標(biāo)準(zhǔn)件中還包括滑塊（Slide） 、內(nèi)抽芯（Lifters） ，并通過 StanderdParts 功能用參數(shù)控制所選用的標(biāo)準(zhǔn)件在模具中的位置。 用戶還可根據(jù)自己的需要定義和擴(kuò)展 MoldWizard 的庫(kù)，并不需要具備編程的基本知識(shí)。UG MoldWizard 最先向模具行業(yè)用戶推出的、基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化理念的應(yīng)用系統(tǒng)，它擯棄了傳統(tǒng)的 CAD 軟件重功能輕過程的開發(fā)思維定式，跳過了特征或功能的狹隘空間，U

26、G MoldWizard 在注塑模具設(shè)計(jì)自動(dòng)化方面取得了極其顯著的效果。UG MoldWizard 它的用戶界面融合了業(yè)界最好的經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)用戶結(jié)構(gòu)模具的全過程， 它內(nèi)嵌以前僅僅存在與高級(jí)模具設(shè)計(jì)師頭腦中的知識(shí)， 并通過與Unigraphics的其他一些功能相結(jié)合，諸如 WAVE、主模型，使得 UG MoldWizard 具有極強(qiáng)的自9西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書動(dòng)化能力和幫助用戶獲取模具設(shè)計(jì)知識(shí)的可能性。 初級(jí)用戶可以利用向?qū)Р藛嗡峁┑脑O(shè)計(jì)步驟，只管地、一步一步得進(jìn)行，并完成模具設(shè)計(jì)的全過程，而有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)者能夠利用軟件所提供的各計(jì)算功能快速、有效進(jìn)行模具優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到更加熟練的程度。UG M

27、oldWizard 運(yùn)用知識(shí)的基本理念，按照注塑模具設(shè)計(jì)的一般順序來模擬模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。在此過程中，MoldWizard 只需根據(jù)一個(gè)產(chǎn)品的三維實(shí)體造型（solid） ，從而建立一套產(chǎn)品造型參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具，還能結(jié)合運(yùn)用 UG 軟件的其他應(yīng)用模塊來拓展 MoldWizard 的功能，設(shè)計(jì)出復(fù)雜難度較高的模具。10西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2 2 注塑件的設(shè)計(jì)注塑件的設(shè)計(jì)2.12.1 臺(tái)燈產(chǎn)品三維建模臺(tái)燈產(chǎn)品三維建模根據(jù)臺(tái)燈模型利用 UG 進(jìn)行實(shí)體建模，各部分三維圖如下：圖 2-1 燈殼圖 2-2 燈罩圖 2-3 燈座圖 2-4 臺(tái)燈2.22.2 功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用燈殼零件進(jìn)行注塑

28、模模具設(shè)計(jì)。功能設(shè)計(jì)是要求塑件具有滿足使用目的功能，并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)。該塑件為日常用品，承受外力的幾率不大，如沖擊載荷、碰撞、摩擦等情況比較少，塑件工作溫度為室溫，這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度、脆化溫度、分解溫度的要求降低，同時(shí)作為日常用品生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批量生產(chǎn)，這樣就必須考慮生產(chǎn)成本和11西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書模具壽命，在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素。此外，作為家電用品，必須考慮到材料的絕緣性能，同時(shí)，塑料都會(huì)老化,作為一種光學(xué)用品,還要考慮到材料的光氧化等問題。2.32.3 材料選擇材料選擇通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)

29、。對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說,要考慮的主要是材料的力學(xué)性能,如屈服應(yīng)力,彈性模量,彎曲強(qiáng)度,表面硬度等.該塑件對(duì)材料的要求首先必須是透光性好、絕緣性能好、表面光澤性好,其次才是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問題。因此該塑件可考慮以下幾種材料：1.聚苯乙烯（PS） 。密度約3/05. 1cmg，收縮率在%7 . 0%4 . 0之間，流動(dòng)性好，非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、透光性，電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。質(zhì)地硬而脆，易開裂，耐熱性低。在工業(yè)上可作儀表外殼，燈罩等；在電氣方面用作良好的絕緣材料，接線盒， 電池盒等； 在日常用品中廣泛用于包裝材料，各種容器，玩具等。2.ABS。密度為3/05. 102.

30、 1cmg，收縮率在%7 . 0%4 . 0之間。有良好的機(jī)械強(qiáng)度、剛性好，硬度、耐沖擊性、制品表面光澤好，耐磨性好，尺寸穩(wěn)定性好，易于成型加工。耐熱性不好。在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、電機(jī)外殼等；在汽車工業(yè)用于制造儀表板、車輪蓋等；還可用作電器零件、玩具、收音機(jī)殼體等。3.聚碳酸酯（PC） 。密度為3/22. 120. 1cmg，收縮率%7 . 0%5 . 0，高度的尺寸穩(wěn)定性，具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、光澤度以及抗污染性，透光性好。易產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象，流動(dòng)特性較差。在電氣和商業(yè)設(shè)備制作計(jì)算機(jī)原件、連接器等；器具上制作食品加工機(jī)、電冰箱抽屜等；交通運(yùn)輸用于制作車輛的前后燈、儀表板等。根據(jù)

31、以上材料的性能結(jié)合塑件的材料要求，本塑件選擇的材料為 ABS。ABS 的注塑工藝條件如下：1.料筒溫度：C260180；建議溫度：C2452.模具溫度：C90403.注射壓力：C176564.注射速度：中高速度2.42.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要想獲得合格的塑料制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性。只有塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足成型工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)。在12西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下幾個(gè)原則：1）在設(shè)計(jì)塑件是，應(yīng)考慮原料的成型工藝性，如流動(dòng)性、收縮率等。2）在保證使用性能、物理與化學(xué)性能、電性能等的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，使用方便

32、。3）在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮其成型模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。4）當(dāng)設(shè)計(jì)的塑件外觀要求較高是，應(yīng)先通過造型，而后逐步繪制圖樣。塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜度、加強(qiáng)肋、支承面、圓角、孔、螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號(hào)及標(biāo)記等。該塑件（圖 2-1）壁厚均為mm2，作為燈殼其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)滿足了其使用性能。采用 ABS 作材料，其表面光澤性好，粗糙度低。該塑件本身就具有一定斜度，利于脫模，同時(shí)在各個(gè)拐角處均為圓角過渡，無尖角等情況出現(xiàn)。無需在孔中設(shè)計(jì)螺紋，因?yàn)槌Ｓ秒娖髁慵稍谂_(tái)燈裝配時(shí)，利用螺釘自動(dòng)攻絲即可。13西華大學(xué)畢業(yè)

33、設(shè)計(jì)說明書3 3 注射機(jī)的選擇與校核注射機(jī)的選擇與校核3.13.1 注射機(jī)的選擇注射機(jī)的選擇3.1.13.1.1 注射機(jī)分類注射機(jī)分類通用注射機(jī)按分類方式不同，有多種形式。1. 按照注射機(jī)的注射方向和模具的開合方向分類，可以分為以下三類：（1）臥式注射機(jī)：這是最常見的類型。其合模部分和注射部分處于同一水平中心線上，且模具是沿水平方向打開的。其特點(diǎn)是：機(jī)身矮，易于操作和維修；機(jī)器重心低，安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可利用重力作用自動(dòng)落下，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。目前，市場(chǎng)上的注塑機(jī)多采用此種型式。（2）立式注射機(jī)：其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的。因此，其占地面積較小，容

34、易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的物料能較均勻地進(jìn)行塑化。 但制品頂出后不易自動(dòng)落下， 必須用手取下，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。立式注塑機(jī)宜用于小型注塑機(jī)，一般是在 60 克以下的注塑機(jī)采用較多，大、中型機(jī)不宜采用。（3）角式注射機(jī)：其注射方向和模具分界面在同一個(gè)面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機(jī)小，但放入模具內(nèi)的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機(jī)宜用于小機(jī)。2. 按注射裝置分類，可以分為以下三類：（1）螺桿式：以同一螺桿來實(shí)現(xiàn)成型物料的塑化和注射。雖然它的壓力損失較大，但成型物料的混煉塑化均勻，沒有材料滯流，構(gòu)造簡(jiǎn)單，是當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的機(jī)型。（2

35、）柱塞式：以加熱料筒、分流梭和柱塞來實(shí)現(xiàn)成型物料的塑化及注射。它構(gòu)造簡(jiǎn)單、適合于小型零件的成型；但材料滯流嚴(yán)重、壓力損失大。（3）螺桿預(yù)塑化型：是雙料筒形式，螺桿、料筒進(jìn)行塑化，柱塞、料筒進(jìn)行注射。它能使塑化均勻，計(jì)量準(zhǔn)確，適合于精密成型；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料滯流大。3. 按照鎖模裝置分類，可以分為以下兩類：（1）直壓式：以液壓缸直接鎖模。這種形式調(diào)整、保壓都較容易；但能量消耗較大。（2）肘拐式：以連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鎖模，常與液壓缸一起組合使用。它可以實(shí)現(xiàn)高速合模，鎖模可靠，產(chǎn)品不易出飛邊；但調(diào)整復(fù)雜，需要經(jīng)常保養(yǎng)。14西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3.1.23.1.2 注射機(jī)基本參數(shù)注射機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的主

36、要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。（1）公稱注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力。（2）注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。（3）注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度。（4）塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.

37、塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期。（5）鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。（6）合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍。（7）開合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開模時(shí)由慢到快在到停。（8）空循環(huán)時(shí)間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完

38、成一次循環(huán)所需的時(shí)間。3.1.33.1.3 注射機(jī)的選擇注射機(jī)的選擇1. 根據(jù)注射量選擇注射機(jī)。利用 UG 建模分析得（材料密度取3/05. 1cmg） ：?jiǎn)蝹€(gè)塑件：體積359.71cmV ，質(zhì)量gM17.7505. 159.71。兩個(gè)塑件：總體積為318.143cmV總，總質(zhì)量為gM34.150總。流道凝料：3365.0cmVV，質(zhì)量gM8 .3705. 136。故實(shí)際注射量：318.179cmV實(shí)，gM14.158實(shí)。根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 0.8 倍公稱注射量原則，則15西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0.8V公V實(shí)（3-1）將數(shù)據(jù)代入公式（3-1）得：V公2243cm2. 根據(jù)鎖模力選擇注射機(jī)。當(dāng)

39、高壓塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，使模具沿分型面漲開。該壓力等于制品與澆注系統(tǒng)在垂直于鎖模方向的分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體的壓力。作用在這個(gè)面積上的總力，應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力。FF脹=A分P型（3-2）式中 ：F 注射機(jī)的鎖模力（N） ；A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；P型型腔壓力。查參考文獻(xiàn)2表 1-4，ABS 的型腔壓力 P型=30MPa。通過計(jì)算，燈殼分型面的投影面積為 A分=225021mm。將公式代入（3-2）得：FF脹=750KN。由于模具采用一模兩腔，故注射機(jī)的額定鎖模力 FKN1500F2額。結(jié)合以上兩項(xiàng)計(jì)算，查參考文獻(xiàn)3表 5-1，選用國(guó)

40、產(chǎn) SZ 系列注射機(jī)SZ-500/2000，其主要參數(shù)如表 3-1。表表 3-13-1注射機(jī)注射機(jī) SZ-500/2000SZ-500/2000 技術(shù)參數(shù)表技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥拉桿內(nèi)間距(mm)700700理論注射容積（cm3）525移模行程(mm)450螺桿直徑(mm)52最大模具厚度(mm)450注射壓(MPa)153最小模具厚度(mm)280注射速率(g/s)200鎖模形式(mm)雙曲肘塑化能力(g/h)28定位孔直徑(mm)160螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10-160噴嘴球半徑(mm)15鎖模力(KN)20003.23.2 注射機(jī)的校核注射機(jī)的校核1. 最大注射量的校核為確

41、保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱注塑量的%75%35范圍內(nèi)，最大可達(dá) 80%，最小不小于 10%。所選注射機(jī)的理論16西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書注射容積為 5253cm，實(shí)際注射量為318.179cm，故%34%10052518.179符合要求。2. 注射壓力的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，塑件的注射壓力可參考塑料的注射成型工藝性能來確定，再與注射機(jī)額定壓力相比較，從而來進(jìn)行注射壓力的校核。本塑件材料為 ABS，其注射壓力在MPa14070，SZ-300/160 型號(hào)注射機(jī)的注射壓力為MPa153。由此可見額定注射機(jī)的最大注射壓力滿足塑件成型的需要。3. 鎖模力的校核選定注射機(jī)的

42、額定鎖模力為KN2000，模具的型腔壓力為KN1500，KNKN15002000，滿足要求。4. 安裝部分尺寸的校核（1）噴嘴尺寸。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑 R2 取比注射機(jī)噴嘴球面半徑 R1 大mm21，主流道小端直徑 D 取比注射機(jī)噴嘴直徑 d大mm15 . 0，如圖 3-1 所示，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。圖 3-1 噴嘴與澆口套尺寸（2）定位圈尺寸。為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合，模具定模板上凸出的定位圈必須與注射機(jī)定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合。（3）模具厚度。模具厚度必須滿足下式：HminmHHmax（3-3）2804304

43、50滿足要求。式中：mH所設(shè)計(jì)的模具厚度 430mm； Hmin注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 280mm； Hmax注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 450mm。5. 開模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核所選注射機(jī)采用液壓-機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程由連桿的最大行程決定，而不受模具厚度影響，其開模距離依據(jù)不同模具機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核。本模具17西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書按照下式校核：mmHHS)105(21（3-4）式中，1H是制品脫模距離（mm） ；2H是包括流道凝料在內(nèi)的制品高度（mm） ；S是注射機(jī)的最大開模行程（mm） 。根據(jù)模具知mmH351，mmH352，mmS450。故10353545080450 滿

44、足要求。18西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4 4 成型零件的設(shè)計(jì)成型零件的設(shè)計(jì)4.14.1 分型面的選擇分型面的選擇分型面是模具上用于去除塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。分型面按其位置與注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系來分類有： 分型面垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向，平行于開模方向，傾斜于開模方向。按分型面的形狀來分類有：平面分型面，曲面分型面，階梯分型面和斜面分型面。分型面選擇設(shè)計(jì)合理與否，直接影響塑件質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)、模具使用可靠性和模具壽命等。選擇設(shè)計(jì)分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。同時(shí)在選擇設(shè)計(jì)分型面時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：1. 分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模并簡(jiǎn)

45、化模具結(jié)構(gòu)，因此應(yīng)盡可能是塑件在動(dòng)定模分離后留在動(dòng)模一側(cè)。因注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)一般都在動(dòng)模一側(cè)，否則會(huì)增加脫模難度，勢(shì)必使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。如塑件有側(cè)孔或側(cè)凹，選擇分型面應(yīng)盡可能將側(cè)型芯至于動(dòng)模，以避免定模抽芯，并使抽拔距離盡量短。2. 分型面的選擇應(yīng)考慮塑件的技術(shù)要求。當(dāng)塑件的表面有同軸度、平行度等要求時(shí)，應(yīng)盡可能將其置于同一半模內(nèi)，否則，將會(huì)由于合模誤差影響塑件精度。3. 分型面應(yīng)盡量選擇在不影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整。由于分型面處不可避免地要在塑件上留有飛邊和拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免影響塑件外觀。4. 分型面的選擇

46、應(yīng)利于排氣，為此應(yīng)盡量使分型面與充模時(shí)型腔料流末端重合，以利于排氣。5. 分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工。6. 分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)。注射成型時(shí)所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。根據(jù)塑件的形狀及以上分型面的選擇設(shè)計(jì)因素，利用 MoldWizard 軟件可以得到燈殼塑件的分型面，如圖 4-1 所示。19西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（a）燈殼（b）燈殼分型面圖 4-1 塑件與分型面選擇分型面后，在 MoldWizard 中自動(dòng)創(chuàng)建型芯、型腔。如圖 4-2 所示。（a）型腔（b）型芯圖 4-2 型腔與

47、型芯型腔尺寸為：長(zhǎng) 390mm，寬 165mm，厚度 60mm。型芯尺寸為：長(zhǎng) 390mm，寬 165mm，厚度 25mm。20西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4.24.2 型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：（1）塑料制品精度由于分流道和澆口的制造誤差，即使分流道采用平衡布置的方式，也很難將各型腔的注射工藝參數(shù)同時(shí)調(diào)整到最佳值， 從而無法保證各型腔塑料制品的收縮率均勻一致。有實(shí)驗(yàn)表明，每增加一個(gè)型腔，成型制品尺寸精度下降 5%。（2）經(jīng)濟(jì)性型腔越多，模具外形尺寸相對(duì)越大，與之匹配的注射機(jī)也必須增大。大型注射機(jī)價(jià)格高

48、，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也高，且動(dòng)作緩慢，用于多腔注塑模未必有利。（3）成型工藝型腔數(shù)量的增多，必然使分流道增長(zhǎng)，當(dāng)熔體到達(dá)型腔錢，注射壓力及熔體的熱量將會(huì)有較大損失。若分流道及澆口尺寸設(shè)計(jì)稍不合理，就會(huì)發(fā)生一腔或數(shù)腔注不滿的情況，或即使注滿。卻存在諸如熔接不良或內(nèi)部組織疏松等缺陷，在調(diào)高壓力，又容易使其他型腔產(chǎn)生飛邊。（4）保養(yǎng)和維修模具型腔數(shù)量越多，故障發(fā)生率也越高，而任何一腔出了問題，都必須立即處理，否則會(huì)破壞模具原有的壓力平衡和溫度平衡，甚至對(duì)注射機(jī)和模具造成永久的損害。而經(jīng)常性的停機(jī)修模，又必然影響模具生產(chǎn)率的提高。該塑件為日常用品，屬于大批量生產(chǎn)，同時(shí)從塑件精度考慮，故采用一模兩腔較為合理。型腔

49、布置如圖 4-3 所示。（a）型腔布置三維圖（b）型腔布置二維圖圖 4-3 型腔布置21西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4.34.3 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定形式型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定形式1. 型腔、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了便于熱處理和節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼， 型腔采用整體鑲塊式結(jié)構(gòu)； 為了便于制造，型芯除整體采用鑲塊式外，成型零件內(nèi)部的孔還采用局部鑲拼結(jié)構(gòu)。為了改善模具零件的制造裝配工藝性，在型芯、型腔四周設(shè)計(jì)成圓角。如圖 4-4 所示。（a）型腔鑲塊結(jié)構(gòu)（b）圓鑲件圖 4-4 鑲塊與小鑲件結(jié)構(gòu)2. 固定方式型腔、型芯均通過沉孔嵌入法進(jìn)行固定，型芯中的小鑲件采用臺(tái)階固定。如圖4-5 所示。（a）型芯（型腔）固定方式（

50、b）圓鑲件固定圖 4-5 固定方式22西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5 5 模架的選擇模架的選擇5.15.1 模架長(zhǎng)寬尺寸確定模架長(zhǎng)寬尺寸確定在實(shí)際工作中常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按以下方法選?。核x用的模架，其推桿板寬度應(yīng)和開框?qū)挾龋▋?nèi)模鑲件寬度）相當(dāng)，兩者之差在 10mm 之內(nèi)。本次設(shè)計(jì)中內(nèi)模鑲件的寬度為 330mm，故推板寬度在mm340330之間；本設(shè)計(jì)內(nèi)模鑲件寬度較大，屬于大型模具，故定模板、動(dòng)模板的長(zhǎng)、寬尺寸在內(nèi)模鑲件長(zhǎng)、寬基礎(chǔ)上加 120mm，然后取模具寬度的標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算得寬度尺寸為 450mm。綜合以上因素，選用模架的長(zhǎng)寬尺寸分別為 550mm、550mm。5.25.2 動(dòng)模板和定模板厚度確定動(dòng)模板和

51、定模板厚度確定定模板厚度在有面板時(shí)，一般等于框深加mm3020左右；無面板時(shí)，一般等于框深加mm4030左右。定模板的厚度盡量取小些，原因有二：其一，減小主流道長(zhǎng)度，減輕模具的排氣負(fù)擔(dān)，縮短成型周期；其二，前模安裝在注射機(jī)上生產(chǎn)時(shí)，緊貼注射機(jī)定模板，無變形之后患。動(dòng)模板的厚度一般等于開框深度加mm6030左右。動(dòng)模板厚度盡量取大些，以增加模具的強(qiáng)度和剛度。動(dòng)、定模板的長(zhǎng)寬和高度尺寸均標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)盡量取標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)以上原則，定模板厚度為90mm，動(dòng)模板厚度為 80mm。因?yàn)槟＜苁菢?biāo)準(zhǔn)件，當(dāng)長(zhǎng)寬確定后，其他尺寸也相應(yīng)確定了。型號(hào)和具體參數(shù)見圖 5-1 所示。圖 5-1 模架23西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說

52、明書6 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6.16.1 澆注系統(tǒng)概述澆注系統(tǒng)概述澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射機(jī)噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道。 其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道 系統(tǒng)兩大類型。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。如圖 6-1 所示。（1） 主流道指連接注射機(jī)噴嘴與分流道或型腔（單型腔）的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小會(huì)直接影響塑料熔體的流速和填充時(shí)間。（2） 分流道指連接主流道和澆口的進(jìn)料通道。其作用是通過流道截面及方向的變化是塑料熔

53、體平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向，并均衡地分配給各個(gè)型腔。（3） 澆口指連接分流道與型腔之間的一段短小的進(jìn)料通道。 它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它起著調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時(shí)間、防止熔體倒流的作用。圖 6-1 澆注系統(tǒng)的組成（4）冷料穴在模具中直接對(duì)著主流道（或分流道）的孔或槽，用以儲(chǔ)存注射時(shí)熔體料流前鋒的冷料頭，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，或由于冷料堵塞澆口，或降低流動(dòng)性而造成填充不滿。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)注射成型過程和塑件質(zhì)量都有直接影響。因此設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下問題：1）應(yīng)考慮成型塑料的工藝特性。2）澆口位置、數(shù)量的設(shè)計(jì)要有利與熔體的流動(dòng)，避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射等現(xiàn)象，有利于排氣；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)

54、先分析熔接痕的位置及對(duì)塑件質(zhì)量的影響。3）應(yīng)盡量縮短熔體到型腔的流程，以減少壓力損失。4）避免高壓熔體對(duì)型芯和嵌件的沖擊，以防止型芯的變形和嵌件的位移。5）盡量減少澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生，減少原材料的損耗。6）澆口的設(shè)置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。6.26.2 主流道的設(shè)計(jì)主流道的設(shè)計(jì)在臥式或立式注射機(jī)使用的模具中，主流道垂直于分型面，其形狀和尺寸如圖 3-1 所示。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1） 主流道一般設(shè)計(jì)成圓錐形， 錐角一般為42， 流動(dòng)性差的可取63，便于將冷凝料從主流道拔出。(2）為保證主流道與注射機(jī)噴嘴緊密接觸，防止漏料，一般主流道與噴嘴對(duì)24西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書接處做成球面凹

55、坑， 其半徑mmRR)21 (12， 小端直徑比噴嘴直徑大mm15 . 0。(3）為減少熔體充模時(shí)的壓力損失和塑料損耗，應(yīng)盡量縮短主流道的長(zhǎng)度。(4）由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞， 所以常將主流道設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套（澆口套） ，如圖 6-2 所示。(5）主流道設(shè)計(jì)應(yīng)盡量與模具中心重合。本 次 設(shè) 計(jì) 中 ， 根 據(jù) 所 選 的 注 射 機(jī) 得 ：mmR162。由于主流道過長(zhǎng)根據(jù)噴嘴伸進(jìn)模具的最大量，在澆口套上挖出 20mm 的深凹坑，讓噴嘴伸進(jìn)模具內(nèi)。具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖 6-3 所示。圖 6-2 澆口套形式圖 6-3澆口套25西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6.36.3 分流

56、道的設(shè)計(jì)分流道的設(shè)計(jì)在分流道設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以下因素：（1）塑料的流動(dòng)性及制品的形狀。對(duì)于流動(dòng)性差的塑料，分流道應(yīng)盡量短，分流道拐彎時(shí)盡量采用圓弧過渡， 橫截面積宜取較大值， 橫截面積應(yīng)采用圓形或 “U”形。（2）型腔的數(shù)量。它決定分流道的走向、長(zhǎng)短和大?。?）壁厚及內(nèi)在外觀要求。這些因素決定了澆口的位置和形式，最終決定分流道的走向和大小。（4）注射機(jī)的壓力及注射速度（5）主流道及分流道的拉料和脫落方式。如果采用自動(dòng)化注塑，則分流道必須確保在開模后留在后模，且容易推落。分流道的布置按特性分有平衡布置和非平衡布置。（1）平衡布置是指熔體進(jìn)入各型腔的距離相等，因?yàn)檫@種布置各型腔可以在相同的注射工藝條件

57、下同時(shí)充滿，同時(shí)冷卻，同時(shí)固化，收縮率相同，有利于保證制品的尺寸精度，所以精度要求較高的、制品有互換性要求的多腔注塑模，一般都要求采用平衡布置。（2）非平衡布置是指熔體進(jìn)入各型腔的距離不相等，優(yōu)點(diǎn)是分流道整體布置較簡(jiǎn)潔，缺點(diǎn)是各腔難于做到同時(shí)充滿，收縮率難以達(dá)到一致，因此它常用于精度要求一般，沒有互換性要求的多腔注塑模。當(dāng)然分流道按排位的形狀分有“O”形， “H”形， “X”形和“S”形。分流道的截面形狀（圖 6-4）有圓形、梯形、U 形、半圓形、和矩形等。其中圓形流道的效率最高，但圓形的需開設(shè)在分型面兩側(cè)， 且對(duì)應(yīng)兩部分必須相吻合，加工較困難。最常用的是梯形和 U 形截面， 因其加工方便，且

58、熱量損失和流動(dòng)阻力不大。所以在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。分流道的截面尺寸可根據(jù)塑件的尺寸、塑料品種、注射速率、及分流道的長(zhǎng)度而定。 要求分流道截面尺寸應(yīng)滿足良好的壓力傳遞，保證合理圖 6-4 流道截面形狀的填充時(shí)間，同時(shí)在分流道長(zhǎng)度一定的情況下，要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小。一般圓形截面的直徑為mm122。一般梯形流道的深度為截面上端寬度的4/33/2，上端面得寬度根據(jù)結(jié)構(gòu)而定，一般取mm105。U 形流26西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書道其深度rh2（r 為圓弧半徑） ，脫模斜度105。表 6-1 為一般的流道直徑尺寸。表表 6-16-1 一般的流道直徑尺寸一般的流道直徑尺寸樹脂流道

59、直徑/mm樹脂流道直徑/mmABS、AS5 . 98 . 4PB5 . 98 . 4POM5 . 92 . 3PE5 . 96 . 1PMMA5 . 90 . 8PO5 . 94 . 6耐沖擊 PMMA7 .120 . 8PS5 . 92 . 3PA5 . 96 . 1PVC5 . 92 . 3PC5 . 98 . 4本次設(shè)計(jì)采用一模兩腔，塑件材料為 ABS，因此可采用截面為 U 形的平衡布置式分流道，長(zhǎng)度為 35mm，截面直徑為 6mm，高度為 8mm。分流道的截面和參數(shù)如圖6-5 所示。（a）（b）圖 6-5 分流道截面與參數(shù)分流道的布置情況如圖 6-6 所示27西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書圖

60、6-6 分流道布置6.46.4 拉料桿的設(shè)計(jì)拉料桿的設(shè)計(jì)拉料桿的作用是開模時(shí)將流道凝料留在我們希望它留的地方。 在本次設(shè)計(jì)中通過設(shè)置拉料桿除了起到拉料作用同時(shí)可以起到冷料的作用。結(jié)構(gòu)如圖 6-7 所示。（a）（b）圖 6-7 拉料桿結(jié)構(gòu)28西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書拉料桿具體參數(shù)如圖 6-8 所示。圖 6-8 拉料桿參數(shù)6.56.5 澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì)澆口形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、環(huán)形澆口、傘形澆口及二次澆口的等。下面介紹幾種常見的澆口形式。側(cè)澆口（圖 6-9a）又稱普通澆口，熔體從側(cè)面進(jìn)入模具型腔，是澆口中最簡(jiǎn)單有常用的澆口。優(yōu)點(diǎn)：澆口與