注塑機(jī)三維建模畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、-PAGE . z.第1章 緒論1.1注塑成型模具概述圖1-1 化裝瓶蓋用模具注塑用模具簡(jiǎn)稱注塑模，主要用于熱塑性制品的成型，但近年來(lái)也越來(lái)越多地用于熱固性塑料的成型。注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上為注塑模具。注塑模主要由成型零部件和澆注系統(tǒng)組成，使來(lái)自注塑機(jī)的熔融物料成型為適應(yīng)于各種用途的制品。注塑過(guò)程中，塑料先加在注塑機(jī)的加熱料桶，塑料受熱熔融后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞推動(dòng)下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，塑料在模具的型腔固化成型，這就是注塑成型的簡(jiǎn)單過(guò)程。1.2注塑成型模具的分類及其典型構(gòu)造注塑成型模具的分類生產(chǎn)中使用的注塑模具種類繁多，可從不

2、同的角度分類。本論文要模擬模具的工作和裝配過(guò)程，要對(duì)各類不同的模具構(gòu)造進(jìn)展精細(xì)的三維建模，因此本文按照模具的構(gòu)造不同來(lái)對(duì)其進(jìn)展分類：?jiǎn)畏中兔孀⑺苣＞撸p分型面注塑模具，帶活動(dòng)鑲件的注塑模具，橫向分型抽芯的注塑模具，自動(dòng)卸螺注塑模具，多層注塑模具，無(wú)流道注塑模具等。下文將主要針對(duì)單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯注塑模具以及目前應(yīng)用廣泛的潛伏澆口的注塑模具進(jìn)展模擬。注塑成型模具的典型構(gòu)造注塑模具的構(gòu)造是由塑件構(gòu)造合注塑機(jī)的形式?jīng)Q定的。但凡注塑模具均可分為動(dòng)模和定模兩大局部。注塑時(shí)動(dòng)模定模閉合成為型腔和澆注系統(tǒng)，開(kāi)模時(shí)。動(dòng)模和定模別離，通過(guò)脫模機(jī)構(gòu)推出制品。定模安裝在注塑機(jī)的固定模板上，而動(dòng)模則安裝在

3、注塑機(jī)的移動(dòng)模板上。根據(jù)注塑模具上各個(gè)局部的作用，可細(xì)分為以下幾個(gè)局部：成型零部件 包括凸模，凹模，型芯或成型桿，鑲塊等組成，是直接成型的局部。澆注系統(tǒng) 由主流道，分流道，澆口和冷料井構(gòu)成，是塑料熔體在模具中的流動(dòng)路徑。導(dǎo)向局部 為了保證動(dòng)模和定模在分開(kāi)后重新閉合時(shí)的準(zhǔn)確對(duì)中而設(shè)置的部件，通常有導(dǎo)柱，導(dǎo)套孔。分型抽芯系統(tǒng) 幫助帶有外側(cè)凹或者側(cè)孔的塑件成型的部件，以便其順利分型和脫模。推出機(jī)構(gòu) 在開(kāi)模過(guò)程中，將塑件和澆注系統(tǒng)從模具中推出的裝置，包括推桿，推桿固定板，推板，主流道拉桿及復(fù)位桿等。排氣系統(tǒng) 幫助排除型腔原有的空氣。模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為滿足注塑工藝對(duì)模具溫度的要求而設(shè)。1.3課題的研究意義

4、和背景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅速開(kāi)展，利用多媒體進(jìn)展知識(shí)傳播已經(jīng)成了打破地域限制的一種有效的教學(xué)方式?？梢詫?shí)現(xiàn)圖文并茂、聲音動(dòng)畫(huà)等綜合信息的傳遞，提高了學(xué)生的興趣，使得課堂教學(xué)生動(dòng)活潑，更易承受。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師既講又寫(xiě)，學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量在很大程度上取決于教師的教學(xué)質(zhì)量。在目前高校學(xué)生擴(kuò)招、4年學(xué)制逐步被彈性學(xué)制所代替之際，這樣的問(wèn)題更加突出。隨著社會(huì)的開(kāi)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)從遠(yuǎn)古的耳聽(tīng)之術(shù)，開(kāi)展為現(xiàn)代的視聽(tīng)教學(xué)、程序教學(xué)、多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)上虛擬教室等，進(jìn)入了一個(gè)嶄新的歷史階段。由于多媒體技術(shù)的不斷開(kāi)展，使用多媒體制作工具來(lái)制作多媒體課件，會(huì)像現(xiàn)在人們使用筆和紙那樣簡(jiǎn)單和

5、方便。利用三維動(dòng)畫(huà)來(lái)表現(xiàn)塑料注塑模具中單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯和帶鑲塊等典型注射模具的工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)，能從外觀上表現(xiàn)上述各類模具的具體形態(tài)，及其各子系統(tǒng)成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)的外觀特征。該動(dòng)畫(huà)能完美再現(xiàn)塑件生產(chǎn)車(chē)間里各類注塑模具的各零部件的裝配過(guò)程，模具工作過(guò)程，能實(shí)現(xiàn)不進(jìn)生產(chǎn)車(chē)間就能對(duì)上述各種模具有個(gè)十分客觀具體的感性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生在腦海中形成注塑模具的具體形象概念。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還附帶有模具的零部件爆炸圖，更細(xì)致的分析了模具部裝配情況。該設(shè)計(jì)不但可用于模具專業(yè)課多媒體教材用動(dòng)畫(huà)，也可以作為沒(méi)有條件進(jìn)工廠實(shí)習(xí)的模具自學(xué)者的自學(xué)工具，還能作為模具設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)初期的參考資

6、料。1.4課題的研究容a 用3ds ma*制作各種塑料模具零件，包括動(dòng)定模板，凸模，凹模，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，復(fù)位桿，推桿以及連接螺釘?shù)慕?；b 把零件裝配成成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)，再將各系統(tǒng)裝配成整套模具，并附有相關(guān)圖片和文字說(shuō)明；c 模擬上述各類模具的工作過(guò)程及其裝配過(guò)程。第2章 課題支撐軟件的比較和選擇2.1 3ds ma* 的選用3ds ma*是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵軟件。與其它機(jī)械類相關(guān)建模軟件相比，它不僅具有強(qiáng)大的三維建模，建立三維動(dòng)畫(huà)以及渲染的功能，還在高級(jí)建模，豐富的材質(zhì)類型，準(zhǔn)確的燈光模擬，復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)設(shè)置和高級(jí)的全局光渲染等方面有著其它同類型軟件不可比較的特色。其次，本設(shè)計(jì)側(cè)重

7、點(diǎn)在建模和表現(xiàn)模具的具體外觀效果，對(duì)模具的外觀尺寸要求較小，因此如果選用專業(yè)的機(jī)械制圖軟件則無(wú)法到達(dá)如此滿意的視覺(jué)效果。另外，相對(duì)那些工作站級(jí)別的大型三維軟件，它還有著體積小，對(duì)硬件要求低的優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)主要利用它來(lái)建立模具的三維立體模型，配以燈光和材質(zhì)最后通過(guò)其自帶的渲染器渲染出高質(zhì)量的圖片，并利用其動(dòng)畫(huà)控制功能對(duì)各種類型的注塑模具的工作或裝配動(dòng)畫(huà)進(jìn)展逼真的模擬。圖2-1 3ds ma*5.0的工作界面2.2 Photoshop 的選用Photoshop是一款圖像編輯軟件，無(wú)所不能的圖像編輯功能可以滿足使用者豐富的創(chuàng)造欲望，這一特點(diǎn)正滿足了本設(shè)計(jì)中圖片細(xì)致的后期處理要求。2.3會(huì)聲會(huì)影的選用

8、會(huì)聲會(huì)影是一套影片剪輯軟件，具有其它視頻工具無(wú)法替代的視頻文件編輯功能，能獨(dú)立編輯影片的視頻，背景音樂(lè)和旁白講解音軌。本論文正是利用這些特有功能對(duì)3ds ma*渲染出的無(wú)聲視頻文件加上標(biāo)題，轉(zhuǎn)場(chǎng)效果并且配上背景音樂(lè)，使動(dòng)畫(huà)更加生動(dòng)飽滿，有聲有色。第3章 立體模型建立3.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇模架是指由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件組成但未加工型腔的一個(gè)組合體。標(biāo)準(zhǔn)模架是由構(gòu)造、形式和尺寸都己經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并具有一定互換性的零件成套組合而成的一類模架。注塑模的構(gòu)造雖然大有差異，但其共性也很多，因此，使用標(biāo)準(zhǔn)模架具有省時(shí)，省工和降低本錢(qián)的重大意義。我國(guó)于1990年公布，實(shí)施了GB/T12556.1-90塑料注

9、塑模中小型模架和GB/T12555.1-90大型模架兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖3-1 派生型中小型模架中小型模架GB/T12556.1-90規(guī)定，模架周界尺寸圍為560mm900mm，且模架構(gòu)造形式為品種型號(hào)，即A1，A2，A3，A44個(gè)根本型品種和P1P9 9個(gè)派生型品種圖3-1。模架的形式由其品種、系列、規(guī)格以及導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝形式等項(xiàng)容決定。大型模架GB/T12555.1-90規(guī)定，大型模架周界尺寸圍為630mm630mm1250mm2000mm,主要適用于大型熱塑性塑料注塑模。本設(shè)計(jì)由于重點(diǎn)在突出模具的工作過(guò)程和裝配情況，因此沒(méi)有模擬全部的模架品種。為了配合教材，本設(shè)計(jì)只采用了目前教科書(shū)上應(yīng)用較廣的

10、P2型模架作為主要載體來(lái)表現(xiàn)，其它品種模架的形態(tài)小異，在此不作累述。P2型模架的定模和動(dòng)模均采用兩塊模板，設(shè)置以推桿推出塑件的機(jī)構(gòu)組成模架。適用于立式或臥式注射機(jī)上。用于直澆道，采用斜導(dǎo)柱側(cè)面抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設(shè)置斜滑塊垂直分型的注射模。3.2典型注塑模具的特征在本設(shè)計(jì)工作開(kāi)展之初，為了更加準(zhǔn)確的表達(dá)清楚模具的部構(gòu)造，本組成員到模具車(chē)間進(jìn)展了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，通過(guò)工人師傅的講解和局部照片資料的收集，筆者對(duì)本課題涉及的模具有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。此外，在設(shè)計(jì)中期，我們還到外校模具實(shí)驗(yàn)室參觀了注塑模具木構(gòu)造模型，并進(jìn)展了現(xiàn)場(chǎng)拆裝實(shí)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)提供了豐富的實(shí)踐素材?，F(xiàn)介紹本文將涉及的幾種

11、典型模具的具體特征。單分型面注塑模具顧名思義，在動(dòng)模與定模之間只有一個(gè)分型面的注塑模叫單分型面注塑模，有些資料也將其稱為兩板式注塑?；驑?biāo)準(zhǔn)模。具體特點(diǎn)是主流道開(kāi)設(shè)在定模板一側(cè)，分流道和測(cè)澆口設(shè)置在分型面上，開(kāi)模后，塑件連同澆口，流料凝料一起滯留在動(dòng)模一側(cè)。動(dòng)模中的頂出脫模機(jī)構(gòu)在注塑機(jī)的頂桿驅(qū)動(dòng)下，從動(dòng)模上把塑件和凝料一齊頂出。圖3-2所示是一種單分型面的注塑模具。圖3-2單分型面注塑模具雙分型面注塑模具除了動(dòng)模和定模之間的一個(gè)分型面之外，還設(shè)有另外一個(gè)具有輔助功能的分型面的注塑模叫做雙分型面注塑模具，又稱作三板式注塑模。與單分型面注塑模相比，它又多了一個(gè)中間板型腔版或澆口板。圖3-3所示為一個(gè)

12、典型雙圖3-3 雙分型面注塑模具1楔緊塊 2斜導(dǎo)柱 3側(cè)型芯滑塊 4型芯 5固定板6支撐板 7墊塊 8動(dòng)模墊板 9推板 10推桿固定板11推桿 12拉料桿 13導(dǎo)柱 14動(dòng)模板 15澆口套16定模墊板 17定位環(huán)圖3-4 斜導(dǎo)柱抽芯模具分型面注塑模的構(gòu)造示意圖。開(kāi)模時(shí)，由于中間板和定模固定板首先定距分型，從主流道中拉出流道凝料，當(dāng)中間板運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，動(dòng)模板和定模板分型，這時(shí)塑件因冷卻收縮緊箍在凸模并隨之運(yùn)動(dòng)而拉斷澆口，自動(dòng)截?cái)嗨芗蜐沧⑾到y(tǒng)凝料。側(cè)抽芯注塑模具 成型帶有側(cè)孔或者側(cè)凹制件時(shí)，在注塑模具中設(shè)置斜導(dǎo)柱或斜滑塊等側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，利用開(kāi)模力帶動(dòng)該機(jī)構(gòu)作橫向運(yùn)動(dòng)，并與制件別離，最后的

13、脫模程序由頂出脫模機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。圖3-4所示為斜導(dǎo)柱抽芯的注塑模具。潛伏式澆口模具由于這種模具在現(xiàn)階段的模具行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，所以本文將此種類型的單獨(dú)給出介紹。潛伏式澆口的斷面形狀和尺寸類似點(diǎn)澆口，它除了具備點(diǎn)澆口的特點(diǎn)外，其進(jìn)料局部一般選在制件側(cè)面或反面較隱蔽處，不至于影響制件的外觀，同時(shí)可以采用較簡(jiǎn)單的兩板式模具澆口進(jìn)澆點(diǎn)潛入分型面的下方沿斜向進(jìn)入型腔，在動(dòng)模和定模分型或者推出時(shí)流道凝料和制件被自動(dòng)切斷，故分型或推出的時(shí)候必須有較強(qiáng)的外力驅(qū)動(dòng)，對(duì)于強(qiáng)韌的塑料，潛伏式澆口是不適用的。圖3-5所示為潛伏式澆口示意圖。圖3-5 潛伏式澆口3.3三維模具模型的建立本文要實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫(huà)的效果，首先要對(duì)各

14、局部模具零件進(jìn)展三維建模。對(duì)于此局部工作，本課題采用3ds ma* 5.0應(yīng)用軟件。首先對(duì)各類模具的單個(gè)零件進(jìn)展建模，最后裝配在一起成為完整的一套模具。下面對(duì)上述四種典型模具的建模過(guò)程進(jìn)展詳細(xì)闡述。單分型面模具建模在這局部的模型建立中，筆者的主要工作有標(biāo)準(zhǔn)模架的模型建立，包括動(dòng)模底板，支架，動(dòng)模墊板，動(dòng)模板，定模板，定模底板，推板以及推桿固定板等板類零件的建模；凸模和凹模的建模；桿類零件模型的建立，包括復(fù)位桿，推桿，拉料桿的建模；導(dǎo)柱和導(dǎo)套的建模；最后還有澆口套，定位環(huán)的模型建立等。首先翻開(kāi)3ds ma* 5.0應(yīng)用軟件，建立標(biāo)準(zhǔn)模架。用createe*tended prmitives cha

15、mferbo*命令創(chuàng)立倒角立方體，作為動(dòng)模墊板，然后利用復(fù)制圖3-6參數(shù)控制面板工具復(fù)制出其他模板，最后調(diào)整各自參數(shù)，如圖3-6所示為參數(shù)調(diào)整工具面板，并利用對(duì)齊工具將它們調(diào)整到適宜位置。這樣，標(biāo)準(zhǔn)模架的模型建立根本完成圖3-7。圖3-7 模架 圖3-8 凸模 圖3-9凹模下面開(kāi)場(chǎng)創(chuàng)立模具的成型系統(tǒng)局部零件。凸模和凹模是成型零部件中的重要局部，制件的質(zhì)量主要靠其保證。本課題以成型倒角圓柱形瓶蓋為例，因此凸模和凹模的形狀也為圓柱體。利用createe*tended prmitivesChamfercyl命令創(chuàng)立倒角圓柱體，并調(diào)節(jié)其截面半徑，高度及其倒角參數(shù)，然后再創(chuàng)立一個(gè)適宜的圓柱體并調(diào)整它們的

16、中心，使其在*和y軸上嚴(yán)格對(duì)中。利用布爾和運(yùn)算，得到凸模的三維模型，最后效果如圖3-8所示。同理，凹模的建立則需要利用布爾差運(yùn)算從倒角圓柱體中減掉制件的局部，最后的效果如圖3-9所示。導(dǎo)柱的主要作用是在合模過(guò)程中保證動(dòng)模和定模局部的相對(duì)位置要求，其模型的建立稍顯復(fù)雜。首先建立兩個(gè)適宜大小的圓柱體，調(diào)整好它們的相對(duì)位置后進(jìn)展布爾和運(yùn)算將其合并，然后利用createstandard prmitivestube命令創(chuàng)立三個(gè)大小一樣的圓管，調(diào)整到適宜的位置，最后利用布爾差運(yùn)算從剛剛的復(fù)合幾何體中減去這三個(gè)圓管。然后再建立一個(gè)圓管作為與該導(dǎo)柱相配合的導(dǎo)套。同時(shí)選中剛剛建立好的導(dǎo)柱和導(dǎo)套模型，將其復(fù)制三份

17、，最后調(diào)整好各自的相對(duì)位置，使導(dǎo)柱和導(dǎo)套一一對(duì)應(yīng)配合。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的最終效果如圖3-10所示。下面接著建立復(fù)位桿，推桿以及拉料桿模型。這些同為桿類零件，建模的方式一樣。首先是建立兩個(gè)圓柱體，嚴(yán)格對(duì)中后運(yùn)用布爾和運(yùn)算合并這兩個(gè)圓柱體，最后將復(fù)位桿復(fù)制三份，推桿復(fù)制七份，調(diào)整好各自的相對(duì)位置。由于這局部采用的是Z字頭拉料桿，因此對(duì)拉料桿的末端還要進(jìn)展處理。利用自由圖3-10 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 圖3-11 桿類零件 圖3-12推板導(dǎo)柱及導(dǎo)套曲線工具創(chuàng)立Z字形二維形狀，然后用e*trude拉伸命令將其拉伸至一定厚度，最后用拉料桿減去這局部形狀即可得到Z字頭拉料桿。桿類零件的全部效果圖如圖3-11所示。圖3-1

18、3螺釘建模為了推板能在固定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這里還要建立推板的導(dǎo)柱及其導(dǎo)套的模型，其建立過(guò)程和復(fù)位桿以及拉料桿的小異，同樣是建立首先利用圓柱體命令建立兩個(gè)圓柱體，然后調(diào)節(jié)其形體參數(shù)和相對(duì)位置，最后用布爾和將它們合并成一個(gè)實(shí)體。其效果圖為圖3-12所示。最后進(jìn)展各局部連接螺釘?shù)娜S建模。在這套模具中，有連接動(dòng)模底板，支架，動(dòng)模墊板和動(dòng)模板的螺釘，有連接推板和推桿固定板的螺釘以及連接定模板和定模底板的螺釘。首先用createe*tended primiti圖3-14 單分型面注塑模具模型vesgengon命令創(chuàng)立正六邊形棱柱，在用布爾和運(yùn)算將它與另一倒角圓柱體合并，然后建立一個(gè)彈簧模型，調(diào)整其顯示參數(shù)

19、，使其成為螺紋的形狀，最后也將它合并至剛剛制作好的復(fù)合幾何體中，其效果圖為圖3-13。利用復(fù)制命令將其復(fù)制到其他位置，并調(diào)整好各自的長(zhǎng)度，螺釘?shù)哪Ｐ徒⒓赐瓿伞Ｓ捎诟鳁U類零件和螺釘都是裝配在模架之中，所以最后還必須在模架中制作與各零件相配合的孔，這項(xiàng)工作可以利用布爾差運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。此外，再用圓柱體命令建立澆口套和定位環(huán)，整個(gè)模具的零件模型就完整了。為了使模具看起來(lái)更加逼真，設(shè)計(jì)者還對(duì)模具賦予了材質(zhì)。在3ds ma* 5.0豐富的材質(zhì)庫(kù)中，采用了高亮的金屬材質(zhì)作為模具的根本外表材質(zhì)，另外對(duì)場(chǎng)景還架設(shè)了泛光燈，其最終效果圖如圖3-14所示。至此，單分型面模具的三維模型建立已根本完成。圖3-15 中間板

20、導(dǎo)柱雙分型面模具模型建模雙分型面模具的建模工作有標(biāo)準(zhǔn)模架的建立，桿類零件的建模，這和單分型面模具的建模工作是一致的。此外，由于三板式模型的構(gòu)造特點(diǎn)，要求開(kāi)模時(shí)，定模和中間板先于動(dòng)模和中間板分開(kāi)，在此必須參加中間板導(dǎo)柱圖3-15和彈簧。圖3-16 雙分型面注塑模雙份型面注塑模具的模型建立中，模架，導(dǎo)柱，導(dǎo)套和桿類零件的模型的建立和單分型面中根本一樣，所不同的是在雙分型面模具中，由于是三板式構(gòu)造，因此與單分型面模具相比多了幾個(gè)控制中間板運(yùn)動(dòng)的零件。模具建立成功后的效果圖為圖3-16。斜導(dǎo)柱抽芯模具建模這類模具的主要特點(diǎn)在于在模具中置有側(cè)抽芯滑塊和驅(qū)動(dòng)滑塊作橫向運(yùn)動(dòng)的斜導(dǎo)柱。因此建模工作除了標(biāo)準(zhǔn)模架

21、之外還要求建立與側(cè)型芯相關(guān)的零件，這包括斜導(dǎo)柱的模型建立，側(cè)型芯滑塊的模型建立，側(cè)型芯定位彈簧的設(shè)置，鍥緊塊的建模等。斜導(dǎo)柱抽芯模具的模型建立首先仍然是模架的建模，利用chamferbo*命令9個(gè)倒角立方體，分別作為模架的定模底板，凹模墊板，型腔板即中間板，動(dòng)模板，兩塊支架，動(dòng)模底板，推板和推桿固定板等局部，調(diào)節(jié)好各自的形體參數(shù)和位置，模架就根本完成。與單分型面注塑模具所不同的是斜導(dǎo)柱抽芯模具由于帶有活動(dòng)的側(cè)型芯滑塊，在建模方面比上述兩類模具要復(fù)雜許多。斜導(dǎo)柱抽芯類模具特有的零件即斜導(dǎo)柱，側(cè)型芯滑塊，滑塊定位零件，楔緊塊等。斜導(dǎo)柱是該類模具的重要部件，其側(cè)抽芯動(dòng)作主要靠斜導(dǎo)柱完成。在此類模具中

22、，斜導(dǎo)柱的斜角一般為1520，最大不得超過(guò)25。斜導(dǎo)柱和固定板之間采用過(guò)度配合，起驅(qū)動(dòng)滑塊的作用，為了保證滑塊和斜導(dǎo)柱之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)靈活，它們之間需要采用較松動(dòng)的配合。用createe*tended primitivesoiltank命令創(chuàng)立油桶幾何體，調(diào)節(jié)其參數(shù)使它的形狀和大小復(fù)合斜導(dǎo)柱的特征，再創(chuàng)立兩個(gè)圓柱體，將兩個(gè)幾何體應(yīng)用布爾和運(yùn)算合并，效果如圖3-17所示。圖3-17斜導(dǎo)柱示意圖圖3-18 組合滑塊示意圖側(cè)型芯滑塊的建立利用二維圖形拉伸放樣的方法較為適宜。首先創(chuàng)立滑塊的二維截面形狀，再利用e*trude命令進(jìn)展拉伸就可以方便的得到三維零件形狀。此外，為了便于維修，這里使用了組合式滑塊

23、，在滑塊中設(shè)有通孔，方便在維修中敲出型芯，如圖3-18所示。關(guān)于滑塊定位裝置，本設(shè)計(jì)選用帶有彈簧的定位擋塊構(gòu)造，用螺釘和彈簧組合起滑塊的定位作用。螺釘和彈簧的建模可以直接從3ds ma*5.0系統(tǒng)中調(diào)用。楔緊塊的建立則采用整體式，即直接從凹模板中切下斜塊，這局部工作可以利用系統(tǒng)的布爾差運(yùn)算完成。圖3-19潛伏式澆口潛伏式澆口注塑模具建模由于這種澆口能夠在開(kāi)?；蛘咄瞥鲋萍臅r(shí)候直接切斷塑件和澆口凝料，所以在實(shí)際應(yīng)用中十分廣泛。潛伏澆口一般是圓形截面，傾斜角一般為4560，錐角一般為1020。其模架的建立與兩板式大致一樣，只是在澆口的設(shè)置上顯得更為隱避，也正是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，它才能在開(kāi)模或者推出的時(shí)

24、候切斷澆口，保證制件完美的外表質(zhì)量。如圖3-19所示為潛伏式澆注系統(tǒng)的澆口示意圖。第4章 三維動(dòng)畫(huà)的制作動(dòng)畫(huà)是由一系列靜止圖像構(gòu)成的，這些靜止圖像按一定順序顯示在用戶的眼前，每個(gè)靜止圖像稱為動(dòng)畫(huà)的一幀。動(dòng)畫(huà)非常適合表現(xiàn)模具的工作過(guò)程和裝配過(guò)程，看過(guò)動(dòng)畫(huà)之后能十分清楚地了解模具構(gòu)造。3ds ma*5.0擁有強(qiáng)大的動(dòng)畫(huà)制作及渲染功能，利用其自帶的動(dòng)畫(huà)編輯和渲染器能輕松實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫(huà)的制作。如圖4-1為該軟件的動(dòng)畫(huà)軌跡視圖。圖4-1 3ds ma*5.0動(dòng)畫(huà)軌跡視圖4.1單分型面模具工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)的制作 動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程也都是小異，在此以單分型面的工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)為例來(lái)說(shuō)明動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程。1分析動(dòng)畫(huà)過(guò)程 該局

25、部動(dòng)畫(huà)可以分為5個(gè)過(guò)程。第一，注塑機(jī)開(kāi)場(chǎng)工作，往模具型腔中注入塑料熔料；第二，注塑過(guò)程完畢，動(dòng)模局部和定模局部開(kāi)場(chǎng)分開(kāi)，同時(shí)將制件和流道凝料一起和定模脫離一定距離開(kāi)模行程；第三，推板在注塑機(jī)的驅(qū)動(dòng)下推動(dòng)塑料制件離開(kāi)凸模；第四，脫模過(guò)程完成，動(dòng)模和推板局部一起向定模方向運(yùn)動(dòng)，直到復(fù)位桿接觸到定模板；第五，合模過(guò)程完畢，并且推板的復(fù)位完成，準(zhǔn)備開(kāi)場(chǎng)下一周期的工作。2設(shè)置關(guān)鍵幀根據(jù)上述分析結(jié)果，可以在動(dòng)畫(huà)中設(shè)置關(guān)鍵幀：第0幀，即為各局部零件的初始階段，動(dòng)模和定模閉合；此后每隔20幀設(shè)置一個(gè)關(guān)鍵幀。第20幀，開(kāi)模，此時(shí)塑料制件仍然在凸模上；第40幀，推出制件和凝料；第60幀，合模；圖4-2 關(guān)鍵幀設(shè)置

26、第80幀，推板復(fù)位，合模完成。如圖4-2設(shè)置關(guān)鍵幀。關(guān)鍵幀設(shè)置好后，點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)控制面板中的播放按鈕，預(yù)覽動(dòng)畫(huà)，如果仍然有問(wèn)題，可以調(diào)出動(dòng)畫(huà)軌跡視圖對(duì)各部件的關(guān)鍵幀進(jìn)展更加準(zhǔn)確的調(diào)整。確定沒(méi)有錯(cuò)誤后則可進(jìn)展下項(xiàng)工作：渲染動(dòng)畫(huà)。3渲染動(dòng)畫(huà)按鍵盤(pán)上的F10鍵，調(diào)出渲染動(dòng)畫(huà)對(duì)話框圖4-3，選擇640480為視頻輸出尺寸，設(shè)置渲染文件存放路徑，選擇渲染透視視圖后即可開(kāi)場(chǎng)渲染工作。待計(jì)算機(jī)處理完渲染工作后，就可以在事先設(shè)置好的存放文件的文件夾中找到視頻文件，用普通的視頻播放軟件即可進(jìn)展播放預(yù)覽。但是此時(shí)的動(dòng)畫(huà)十分生硬，而且播放速度過(guò)快，難以看清模具的工作細(xì)節(jié)，視頻文件的后期處理將在下文中提到。4.2其它模具

27、工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)的制作其它幾種模具的工作也是分為上述三個(gè)過(guò)程。下面簡(jiǎn)述它們的關(guān)鍵幀設(shè)置：雙分型面模具的工作過(guò)程為首先，彈簧推動(dòng)中間板與定模局部分開(kāi)，繼而是動(dòng)模局部和中間板分模，然后推桿推出制件以及凝料，最后的過(guò)程是動(dòng)模局部和中間板以及定模局部依次合模。斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯模具的關(guān)鍵幀設(shè)置。首先是動(dòng)定模局部開(kāi)模，同時(shí)斜導(dǎo)柱迫使側(cè)型芯滑塊側(cè)向運(yùn)動(dòng)完成側(cè)抽芯動(dòng)作，接著是推桿運(yùn)動(dòng)推出制件，最后合模并準(zhǔn)備下一周期的注塑工作。圖4-3 渲染動(dòng)畫(huà)對(duì)話框潛伏式澆口所用的是兩板構(gòu)造，其關(guān)鍵幀的設(shè)置和單分型面注塑模具十分相似，在此不作重復(fù)論述。4.3裝配過(guò)程動(dòng)畫(huà)的制作在裝配過(guò)程動(dòng)畫(huà)中，筆者將零件的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)置為水平運(yùn)動(dòng)，并使

28、各零件依次從屏幕兩邊飛入畫(huà)面，以實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程的模擬。由于零件數(shù)量較多，其關(guān)鍵幀的數(shù)量比起模具的工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)來(lái)說(shuō)更多，因此所需的動(dòng)畫(huà)時(shí)間也較長(zhǎng)。具體的設(shè)置過(guò)程為依次把各零件拖入畫(huà)面，然后點(diǎn)擊關(guān)鍵幀設(shè)置按鈕，最后選擇適宜的視頻輸出尺寸，渲染輸出。4.4靜態(tài)圖片的渲染出圖為了更清楚的反映模具構(gòu)造，在配合三維動(dòng)畫(huà)的前提下，在此還渲染出更為清楚的靜態(tài)圖片，以彌補(bǔ)三維動(dòng)畫(huà)中未曾表達(dá)清楚的細(xì)節(jié)局部零部件。首先將要顯示出圖的零件選中，單擊右鍵選擇隱藏未選中零件，然后放大視圖，將零件顯示在視圖的顯眼位置，最后架設(shè)好燈光和攝像機(jī)系統(tǒng)，調(diào)出渲染動(dòng)畫(huà)對(duì)話框。此處與渲染動(dòng)畫(huà)所不同的地方在于，在選擇文件格式時(shí)，如果要渲染

29、動(dòng)畫(huà)文件則選擇avi格式，如果是圖片，則選擇jpeg格式，并勾選上渲染single，即指渲染單幀。同樣，此時(shí)的圖片仍然比較粗糙，沒(méi)有層次感，必須對(duì)其進(jìn)展專門(mén)的后期處理才能到達(dá)更好的效果。第5章 素材的后期處理上一章容提到，由3ds ma*5.0渲染出來(lái)的圖片和動(dòng)畫(huà)初稿看起來(lái)不是太真實(shí)和飽滿，本章容將講到對(duì)圖片和動(dòng)畫(huà)的后期處理。5.1圖片文件的后期處理圖片處理的主要工作是為圖片參加說(shuō)明文字，調(diào)節(jié)圖片的明暗，比照度，背景的美化。這個(gè)步驟所用到的工具軟件是Photoshop7.0。首先雙擊軟件界面空白處翻開(kāi)存放文件的文件夾，新建一個(gè)圖層為說(shuō)明文字圖層，在此層中利用文本工具依次為圖片輸入必要的說(shuō)明性文

30、字。再利用魔棒選擇工具點(diǎn)選圖片的背景局部，利用漸變工具圖5-1從畫(huà)面左上角到右下角為背景參加從藍(lán)色到白色的線性漸變。在此還可以為圖片重新參加另外的背景圖片，使圖片充滿藝術(shù)效果，更加搶眼。處理好背景后，反向選擇圖片，選中圖片中的模具局部，在菜單中選擇圖像調(diào)節(jié)明暗，比照度圖5-2，移動(dòng)滑塊，調(diào)整模具的明暗和比照度，使圖片更有層次感。 圖5-1 漸變編輯器圖5-2 亮度/比照度調(diào)節(jié)5.2動(dòng)畫(huà)文件的后期處理以單分型面注塑模具的工作動(dòng)畫(huà)為例。播放初稿時(shí)，整個(gè)動(dòng)畫(huà)只有5秒鐘，時(shí)間過(guò)短，整個(gè)模具的工作過(guò)程難以看清，而且視頻開(kāi)頭缺乏標(biāo)題和標(biāo)題動(dòng)畫(huà)。在會(huì)聲會(huì)影9”中翻開(kāi)這段影片剪輯，首先為動(dòng)畫(huà)參加標(biāo)題。單擊素材

31、庫(kù)右邊的下三角按鈕，在彈出的菜單中選擇視頻命令，在素材庫(kù)中出現(xiàn)所有可用的視頻素材，在此選擇一個(gè)flash片段作為開(kāi)頭動(dòng)畫(huà)，持續(xù)時(shí)間為3秒鐘左右，將其拉入時(shí)間軸中即完成標(biāo)題動(dòng)畫(huà)的添加。然后單擊標(biāo)題命令，切換到標(biāo)題面板，在整個(gè)工程的開(kāi)場(chǎng)位置輸入單分型面注塑模具的工作動(dòng)畫(huà)，并將其移動(dòng)至預(yù)覽屏幕中央，在窗口中播放影片就能看到標(biāo)題動(dòng)畫(huà)持續(xù)大概3秒鐘后轉(zhuǎn)入模具動(dòng)畫(huà)的播放。此后可以用調(diào)節(jié)影片播放時(shí)間的方法來(lái)調(diào)節(jié)其播放速度。單擊選項(xiàng)面板中的回放速度按鈕，翻開(kāi)回放速度對(duì)話框圖5-3。移動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕至滿意為止。 圖5-3 回放速度調(diào)節(jié)對(duì)話框添加背景音樂(lè)的方法和添加標(biāo)題動(dòng)畫(huà)差不多，這里可以在聲音素材庫(kù)中找到一段風(fēng)格適

32、宜的音樂(lè)，直接將其拖入背景音樂(lè)軌中，調(diào)節(jié)播放時(shí)間，并參加淡入淡出的效果，使文件的播放不至于太突然。重新預(yù)覽動(dòng)畫(huà)，就可以收到聲色俱佳的視頻文件效果。第6章 結(jié)論與展望6.1本文的工作總結(jié)本文筆者利用3ds ma*5.0為主要工具對(duì)幾種典型的塑料注塑模具的工作和裝配過(guò)程進(jìn)展了動(dòng)畫(huà)模擬。主要進(jìn)展了以下幾點(diǎn)工作：1.用3ds ma*制作各種塑料模具零件，包括其各模板，凸模，凹模，導(dǎo)柱，復(fù)位桿，拉料桿，澆口套，定位環(huán)等；2.把零件裝配成成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)，再將各系統(tǒng)裝配成整套模具；3.利用3ds ma*模擬上述各類模具的工作過(guò)程及其裝配過(guò)程的動(dòng)畫(huà)，并為動(dòng)畫(huà)做了初步的優(yōu)化處理；4.渲染

33、出一系列能表達(dá)模具構(gòu)造的立體圖形，以彌補(bǔ)動(dòng)畫(huà)的缺乏。總結(jié)本文的工作可以得到如下結(jié)論：1.利用三維動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)表達(dá)塑料模具的工作或裝配過(guò)程具有二維動(dòng)畫(huà)所無(wú)法相比的優(yōu)勢(shì)。三維動(dòng)畫(huà)不僅能表達(dá)模具的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程，還能將各零部件的相互裝配關(guān)系表達(dá)得十分清楚。2.要反映模具的構(gòu)造，必須對(duì)其工作和裝配過(guò)程有充分的了解，本文即針對(duì)模具的工作和裝配過(guò)程進(jìn)展了細(xì)致的模擬，即使不懂模具的初學(xué)者，通過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)動(dòng)畫(huà)的收看也能對(duì)上述各類模具的構(gòu)造有大體了解。6.2今后工作的展望1.由于時(shí)間有限，本文只對(duì)單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯和潛伏式澆口這幾種類型注塑模具進(jìn)展了模擬，其它還有許多更加復(fù)雜的模具的模擬仍然具有很大意義

34、。2.對(duì)于帶有活動(dòng)鑲塊的模具構(gòu)造，由于缺乏參考資料，筆者對(duì)其構(gòu)造至今不十分了解。3.對(duì)于3ds ma*的布爾差運(yùn)算不能重復(fù)進(jìn)展的問(wèn)題也沒(méi)有得到一個(gè)較好的解決方法。4.本設(shè)計(jì)只是制作除了各種模具的圖片和動(dòng)畫(huà)素材，如果能利用其它工具將這些素材整合到一起，開(kāi)發(fā)出一個(gè)圖文聲并茂的多媒體塑料注塑模具教材，這些素材的作用會(huì)更大。完畢語(yǔ)本文主要介紹了單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯和潛伏式澆口注塑模具的工作和裝配過(guò)程的動(dòng)畫(huà)模擬。文中重點(diǎn)論述了模具的建模過(guò)程，動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程，并且還對(duì)圖片和動(dòng)畫(huà)素材進(jìn)展了后期處理，使其更容易被受用者承受。但是缺乏在未能對(duì)所有典型注塑模具的構(gòu)造進(jìn)展模擬，在已完成的工作中也存在許多缺陷，和預(yù)期的目標(biāo)仍然存在一定的差距。文章還附帶對(duì)3ds ma*，Photoshop和