摩托車塑料擋板的注塑模具設(shè)計(jì)

1、優(yōu)秀設(shè)計(jì)右空女學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：摩托車塑料擋板注塑模具設(shè)計(jì)學(xué)院:專業(yè)名稱:班級(jí)學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師:二零*年五月命必車/t*摩科枝學(xué)Ft畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：摩托車塑料擋板注塑模具設(shè)計(jì)II、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用的原始資料（數(shù)據(jù)）及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：設(shè)計(jì)原始資料：摩托車塑料擋板一個(gè)，F(xiàn)ANUC-6M系統(tǒng)說明書；設(shè)計(jì)技術(shù)要求：設(shè)計(jì)并繪制注塑模裝配圖及型腔、型芯零件圖，符合塑件生產(chǎn)要求；要求英文資料翻譯忠實(shí)原文；利用MASTERCAM軟件對(duì)模具型面進(jìn)行CAD造型及生成數(shù)控加工程序；能夠進(jìn)行刀具軌跡仿真模擬加工；5要求圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)；6要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，

2、設(shè)計(jì)計(jì)算正確，論文格式規(guī)范。III畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容及完成時(shí)間：TOC o 1-5 h z1查閱資料，英文資料翻譯（6000字符），撰寫開題報(bào)告3.1-3.102周設(shè)計(jì)并繪制摩托車擋板塑件圖3.11-3.171周設(shè)計(jì)并繪制模具型腔、型芯零件圖3.18-4.184周4設(shè)計(jì)并繪制摩托車擋板注塑模裝配圖4.19-5.103周熟練掌握Mastercam軟件的應(yīng)用并進(jìn)行曲面造型設(shè)計(jì)5.11-5.303周利用Mastercam軟件生成模具型面數(shù)控加工程序5.31-6.61周編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（畢業(yè)論文）一份6.7-6.253周畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯6.26-7.21周IV、主要參考資料:.蔡冬根主編

3、.Mastercam9.1模具設(shè)計(jì).北京:冶金工業(yè)出版社，2006.嚴(yán)烈主編.Mastercam8模具設(shè)計(jì)制造.北京:冶金工業(yè)出版社，2004.彭建聲主編.模具技術(shù)問答.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.伊啟中主編.模具CAD/CAM.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001.郭肇強(qiáng)主編.MastercamV10塑料注射模具制造實(shí)例北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.M.B.Flek.Synergeticapproachtonumericaicontroiprogramsforthemanufactureofcomplexparts一RussianEngineeringResearch,Volume27,Nu

4、mber12/2007年12月.Hallum,DianeL.FundamentalsofinjectionmoldingManufacturingEngineeringv118n6Jun1997.p68,70-72學(xué)院專業(yè)班學(xué)生（簽名）：日期：自20*年3月1日至20*年7月2日指導(dǎo)教師（簽名）：助理指導(dǎo)教師（并指出所負(fù)責(zé)的部分）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目摩托車塑料擋板注塑模具設(shè)計(jì)專業(yè)名稱班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師填表日期20*年4月2日1、選題的依據(jù)及意義本課題的依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為摩托車塑料擋板注塑模具設(shè)計(jì)。近幾年，我國塑料模工業(yè)有了很大發(fā)展，注塑模具制品的種類越來越多，在未來的模具市場中，

5、塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著注塑模技術(shù)的發(fā)展，在工程機(jī)械和工業(yè)機(jī)械、電子、汽車、家電、玩具等產(chǎn)品中，60%以上的零部件，可以依靠模具成形。注塑模具成型摩托車塑料擋板效率高、精度與使用性能可以達(dá)到要求，其模具制造復(fù)雜、設(shè)計(jì)與涉及的知識(shí)面與知識(shí)點(diǎn)較多，如注塑成型，模具設(shè)計(jì)、數(shù)控造型與加工等等。本課題應(yīng)用性強(qiáng)，知識(shí)面覆蓋廣，為了擴(kuò)大自己的知識(shí)視野，所以我選了這個(gè)課題。本課題的研究意義通過本課題的設(shè)計(jì)，應(yīng)使我們?cè)谙率龌灸芰ι系玫脚囵B(yǎng)和鍛煉。塑料件制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；一般塑料件制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力

6、；了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合；使自己在文檔組織與檢索方面的能力得到提高。使個(gè)人能力得到全面提高，以適應(yīng)今后的工作。2、注塑成型與模具設(shè)計(jì)與制造的國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢塑性材料加工成大批的、統(tǒng)一形狀部件的生產(chǎn)方式是現(xiàn)代制造業(yè)的基石，實(shí)際上每一種市場化的商品都至少有一種由模具限定出的外形。然而隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，模具變得越來越復(fù)雜，要求的牢固程度也越來越高。技術(shù)難度越來越高，產(chǎn)品的生命周期卻越來越短，用戶對(duì)模具產(chǎn)品也提出了更多的要求，如：免維護(hù)就可運(yùn)行較長的時(shí)間、耗能低、抗磨損、便于安裝更換以及具有更大的柔性等等。迫于市場競爭及用戶要求不斷提升的壓力，模具生產(chǎn)廠家不得不選擇

7、更加實(shí)用有效的模具加工方式，采取更為有利的市場策略，由此，模具加工業(yè)已呈現(xiàn)出了以下發(fā)展趨勢。2.1國內(nèi)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，在未來的模具市場中，塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能生產(chǎn)19萬噸，上規(guī)模，高水平的企業(yè)越來越多！由于他的抗腐蝕、廉價(jià)等優(yōu)秀品質(zhì)，被應(yīng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國外同

8、類產(chǎn)品的水平。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm0.05mm,表面粗糙度Ra0.2“m,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)1030萬次,淬火鋼模達(dá)501000萬次,交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國外的50%80%

9、相比,差距較大。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UG、美國ParametrieTechnology公司的Pro/Emgineer軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。2.2國外研究狀況與發(fā)展趨勢我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而專”、“小而

10、精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，我國模具進(jìn)出口之比為3.7：1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國家。注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來，國外的注塑模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注塑模CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí)，十分

11、注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。3、研究的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案研究的內(nèi)容利用AUTOCAD設(shè)計(jì)繪制摩托車注塑擋板塑件圖，以此為依據(jù)完成注塑模型腔與型芯的尺寸與公差的計(jì)算；設(shè)計(jì)并繪制注塑模裝配圖及型腔、型芯零件圖；對(duì)模具型面進(jìn)行CAD造型及生成數(shù)控加工程序；能夠進(jìn)行刀具軌跡仿真模擬加工，圖紙繪制符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，畢業(yè)計(jì)論文書寫符合規(guī)范。實(shí)驗(yàn)方案對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析，研究成型方案利用相關(guān)軟件（如Moldflow），利用注塑成型過程分析以確定注塑模具的總體結(jié)構(gòu)，考慮型腔布置與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用MASTERCAM設(shè)計(jì)并繪制注塑模裝配圖及模腔、模芯零件圖，并對(duì)模具型面進(jìn)行

12、CAD造型及生成數(shù)控加工程序，同時(shí)進(jìn)行刀具軌跡仿真模擬加工。本方案涉及的軟件有MASTERCAM軟件、AUTOCAD軟件、Moldflow軟件。4、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度目標(biāo)：摩托車塑料擋板注塑模具設(shè)計(jì)主要特色：本次零件的設(shè)計(jì)采用MASTERCAM軟件來完成模具型面進(jìn)行CAD造型，快速而精確。工作進(jìn)度：1.查閱資料，英文資料翻譯（6000字符），撰寫開題報(bào)告3.1-3.102周2.設(shè)計(jì)并繪制摩托車擋板塑件圖周3.11-3.171/1U3.設(shè)計(jì)并繪制模具型腔、型芯零件圖3.18-4.184周4.設(shè)計(jì)并繪制摩托車擋板注塑模裝配圖周4.19-5.103丿HJ5.熟練掌握Mastercam軟件的應(yīng)用

13、并進(jìn)行曲面造型設(shè)計(jì)5.11-5.303周6.利用Mastercam軟件生成模具型面數(shù)控加工程序5.31-6.61周7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（畢業(yè)論文）一份6.76.253周6.267.21周8.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯51.蔡冬根主編Mastercam9.1模具設(shè)計(jì)北京:冶金工業(yè)出版社2006.2.嚴(yán)烈主編Mastercam8模具設(shè)計(jì)制造北京:冶金工業(yè)出版社20043.彭建聲主編模具技術(shù)問答北京:機(jī)械工業(yè)出版社20034.伊啟中主編模具CAD/CAM北京:機(jī)械工業(yè)出版社20015.郭肇強(qiáng)主編MastercamV10塑料注射模具制造實(shí)例.北京:機(jī)械工業(yè)出版社20056.M.B.Flek.Synerge

14、ticapproachtonumericalcontrolprogramsforthemanufactureofcomplexpartsRussianEngineeringResearch,Volume27,Number12/2007年12月7.Hallum,DianeL.FundamentalsofinjectionmoldingManufacturingEngineeringv118n6Jun1997.p68,70-72摩托車塑料擋板注塑模具設(shè)計(jì)摘要：本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與

15、模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快、學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見，隨著模具工業(yè)的快速發(fā)展，近幾年來世界各國的軟件開發(fā)商投入了巨大的人力和物力，針對(duì)各類模具的特點(diǎn)，將通用的CAD/CAM系統(tǒng)改造為模具行業(yè)專用的系統(tǒng)，取得了較大成效。本設(shè)計(jì)是CAD/CAM技術(shù)在曲面加工中的應(yīng)用。包括兩大部分：一是摩托車塑料擋板模具的設(shè)計(jì)；二是模具型面的造型與數(shù)控仿真加工。在Mastercam9.0環(huán)境下利用CAD功能進(jìn)行摩托車塑料擋板模具的實(shí)體造型，利用CAM功能進(jìn)行模具刀具路徑的編制、模擬加工，并通過后處理生成數(shù)控加工程序。期望通過此課題的研究，能夠提高自己對(duì)CAD/CAM技術(shù)在模具制造業(yè)中應(yīng)用的重要性的認(rèn)識(shí)。并對(duì)注塑成型

16、工藝及模具設(shè)計(jì)方面有了進(jìn)一步的理解和提高。關(guān)鍵詞：注塑模數(shù)控加工仿真CAD/CAM技術(shù)指導(dǎo)老師簽名：ThedesignofthemotorcycleplasticsblocksinjectionmouldAbstract:Thescienceandtechnologyhasbeenchanginginafastpace.Withthetightcombinationofcomputingtechnology,thosetechnologiessuchasAI,Parallelproject,facetoassembling,Theparameterturnsthecharacteristict

17、osetupthemoldandassociatedesigningwhicharerelevantwithmodelingindustryaregrowingincrediblyfast.Withtherapidgrowthofmodelingindustry,worldwidesoftwarecompaniesinvesthugecapitalandhumanresourcetomodifygeneralCAD/CAMsystemintomodelingindustryspecifiedsystemregardingthefeatureofallkindsofmoulds.Thisproj

18、ectistheuseofCAD/CAMtechnologyinthecurvedfaceprocessarea.Itincludestwoparts:Firstpartisthedesignofthemotorcycleplasticsblocksinjectionmould.Secondpartismouldsculptdesignandnumericalemulationmachining.WeuseMastercam9.0sCADfunctiontodesignthehemotorcycleplasticsblocksinjectionmouldandusetheCAMfunction

19、toprogramthecutterpath,simulatetheprocessandgeneratenumericalmodelingprogram.hopetoenhancetheacknowledgementoftheimportanceoftheuseofCAD/CAMtechnologiesinmodelingindustryandhaveafurtherunderstandingofinjectingmoldcraftandmodeldesignduringthecourseofthisresearch.Keyword：injectingmouldNumericalcontrol

20、simulationmachiningCAD/CAMtechnologySignatureofSupervisor：目錄前言（1）CAD/CAM/CAE技術(shù)的概念（1）注塑模CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀（1）摩托車塑料擋板塑件的分析與注塑成型原理（3）塑料的性能、分類和摩托車擋板的分析（3）注塑成形原理與過程（4）摩托車擋板注塑模的設(shè)計(jì)（10）塑件成型的工藝性能分析（10注塑機(jī)的選擇（11）塑件成型方案的確定（11）分型面位置的選擇（11）設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的原則（12）推出形式、復(fù)位形式的確定（13）澆口形式、位置的設(shè)計(jì)與確定（14）其它機(jī)構(gòu)（15）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（15）支承零件的設(shè)計(jì)（15

21、）排氣和冷卻機(jī)構(gòu)（16）模具設(shè)計(jì)的計(jì)算（16）影響成形零件尺寸的因素（16）成形零件工作尺寸的計(jì)算（16）整體式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算（23）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（23）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（23）確定脫模結(jié)構(gòu)形式（24）確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)（24）單位時(shí)間內(nèi)塑件在凝固時(shí)所放出的熱量（25）模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量（25）模具尺寸確定（25）型腔壁厚以及定模板尺寸的確定（25）確定模架規(guī)格（25）成型設(shè)備的校核計(jì)算（29）鎖模力的校核（29）噴嘴的校核（30）模具輪廓尺寸與注射機(jī)裝模空間關(guān)系（30）注射機(jī)參數(shù)的校核（30）注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核（31）4模具外殼、型腔和型芯的三維造型與數(shù)控仿

22、真加工（31）MasterCAM9.0軟件的簡介（31）摩托車塑料擋板注塑模的三維曲面造型（32）摩托車擋板型芯模的三維曲面造型與數(shù)控仿真加工（45）摩托車擋板型芯模的三維曲面造型（45）摩托車擋板型芯模的數(shù)控仿真加工（46）摩托車擋板型腔模的三維曲面造型與數(shù)控仿真加工（58）摩托車擋板型腔模的三維曲面造型（58）摩托車擋板型腔模的數(shù)控仿真加工（58）5結(jié)論（66）參考文獻(xiàn)（67）致謝（68）1前言CAD/CAM/CAE技術(shù)的概念CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,CAD),其概念和內(nèi)涵正在不斷地發(fā)展中。1972年10月，國際信息處理聯(lián)合會(huì)(IFIP)在荷蘭召開的“

23、關(guān)于CAD原理的工作會(huì)議”上給出如下定義：CAD是一種技術(shù)，其中人與計(jì)算機(jī)結(jié)合為一個(gè)問題求解組，緊密配合，發(fā)揮各自所長，從而使其工作優(yōu)于每一方，并為應(yīng)用多學(xué)科方法的綜合性協(xié)作提供了可能。CAD是工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)產(chǎn)品和工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、造型、分析和編寫技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。根據(jù)模型的不同，CAD系統(tǒng)一般分為二維CAD和三維CAD系統(tǒng)。二維CAD系統(tǒng)一般將產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)圖紙看成是“點(diǎn)、線、圓、弧、文本”等幾何元素的集合，系統(tǒng)內(nèi)表達(dá)的任何設(shè)計(jì)都變成了幾何圖形，所依賴的數(shù)學(xué)模型是幾何模型，系統(tǒng)記錄了這些圖素的幾何特征。二維CAD系統(tǒng)一般由圖形的輸入與編輯、硬件接口、數(shù)據(jù)接口和二次開

24、發(fā)工具等幾部分組成。CAE技術(shù)借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法，分析型腔中塑料的流動(dòng)、保壓和冷卻過程，計(jì)算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測制品的翹曲變形，并由此分析工藝條件、材料參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)對(duì)制品質(zhì)量的影響，達(dá)到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成形工藝參數(shù)的目的。塑料注塑成形CAE軟件主要包括流動(dòng)保壓模擬、流道平衡分析、冷卻模擬、模具剛度強(qiáng)度分析和應(yīng)力計(jì)算、翹曲預(yù)測等功能。其中流動(dòng)保壓模擬軟件能提供不同時(shí)刻型腔內(nèi)塑料熔體的溫度、壓力、剪切應(yīng)力分布，預(yù)測結(jié)果能直接指導(dǎo)工藝參數(shù)的選定及流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，流道平衡分析軟件能幫助用戶對(duì)一模多腔模具的流道系統(tǒng)進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，計(jì)算各個(gè)流道和澆口的尺寸，以

25、保證塑料熔體能同時(shí)充滿各個(gè)型腔；冷卻模擬軟件能計(jì)算冷卻時(shí)間、制品及型腔的溫度分布，其分析結(jié)果可以用來優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；剛度強(qiáng)度分析軟件能對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，幫助用戶對(duì)型腔壁厚和模板厚度進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核；應(yīng)力計(jì)算和翹曲預(yù)測軟件則能計(jì)算出制品的收縮情況和內(nèi)應(yīng)力的分布，預(yù)測制品出模后的變形。運(yùn)用CAM技術(shù)能將模具型腔的幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各種數(shù)控機(jī)床所需要的加工指令代碼，取代手工編程。例如，自動(dòng)計(jì)算鉬絲的中心軌跡，將其轉(zhuǎn)化為線切割機(jī)床所需的指令。對(duì)于數(shù)控銑床，則可以計(jì)算輪廓加工時(shí)銑刀的運(yùn)動(dòng)軌跡，并輸出相應(yīng)的指令代碼。采用CAM技術(shù)能顯著提高模具加工的精度及生產(chǎn)管理的效率。注塑模CAD/CAM/CA

26、E技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家，注塑模CAD/CAM/CAE訂貨所需要的塑料制品資料已經(jīng)廣泛使用電子文檔，技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍。公司之間模具能否具有接受電子文檔的模具CAD/CAM系統(tǒng)已成為模具企業(yè)生存的必要條件。CAE的工程應(yīng)用具體體現(xiàn)在如下四個(gè)方面。（1）基于網(wǎng)絡(luò)的模具CAD/CAM/CAE當(dāng)前代表國際先進(jìn)水平的注塑模CAD/CAM/集成化系統(tǒng)已開始使用如英國Delcam公司在原有軟件DUCTS的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)最新軟件發(fā)展及實(shí)際需求，向模具行業(yè)推出了可用于注塑模CAD/CAM的集成化系統(tǒng)DelcamPowersolution。該系統(tǒng)搜蓋了幾何建模、注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、反求工程、快速原型、數(shù)

27、控編程及測量分析等領(lǐng)域。系統(tǒng)的每一個(gè)功能既可獨(dú)立運(yùn)行，又可通過數(shù)據(jù)接口做集成分析。（2）微機(jī)版軟件在模具行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用在20世紀(jì)90年代初，能用于注塑制品幾何造型和數(shù)控加工的模具CAD/CAM系統(tǒng)主要是在工作站上采用了UNIX操作系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的，如在模具行業(yè)中應(yīng)用較廣的美國Pro/E、UGll，、CADDSS，法國的CATIA、EUCLID和英國的DUCTS等。隨著微機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，在20世紀(jì)90年代后期，基于Windows操作系統(tǒng)的新一代微機(jī)軟件，如Solidworks、Solidage、MDT等嶄露頭角。這些軟件不僅在采用了NUBRS曲面（非均勻有理B樣條曲面）、三位參數(shù)

28、化特征造型等先進(jìn)技術(shù)方面繼承了工作站級(jí)CAD/CAM軟件的優(yōu)點(diǎn)，而且在Windows風(fēng)格動(dòng)態(tài)導(dǎo)航特征樹面向?qū)ο蟮确矫孢€具有工作站軟件所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，深得使用者的好評(píng)。為了順應(yīng)潮流，許多工作站級(jí)軟件相繼都移植了微機(jī)級(jí)的CAD/CAM版本，有的軟件公司為了能與Windows操作系統(tǒng)風(fēng)格一致，甚至重寫了CAD/CAM系統(tǒng)的全部代碼。（3）模具CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的高智能化程度正在逐步提高當(dāng)前，注塑模設(shè)計(jì)和制造在很大程度上依靠著人的經(jīng)驗(yàn)和直覺。僅憑有限的數(shù)值計(jì)算功能，軟件是無法為用戶提供符合實(shí)際情況的正確結(jié)果的，軟件的智能化功能現(xiàn)已成為衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。許多軟件都在智能

29、化方面做了大量的工作。如以色列Cimatron公司的注塑模專家系統(tǒng)，能根據(jù)脫模方向優(yōu)化生成分模面，其設(shè)計(jì)過程實(shí)現(xiàn)了模具零件的相關(guān)性，自動(dòng)生成供數(shù)控加工的鉆孔表格，在數(shù)控加工中實(shí)現(xiàn)了加工參數(shù)的優(yōu)化等，UG和PRO/E等軟件都相應(yīng)推出了適應(yīng)注塑模具設(shè)計(jì)的智能化模塊，這些具有智能化的功能可顯著提高注塑模的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。（4）三維設(shè)計(jì)與三維分析的應(yīng)用和結(jié)合是當(dāng)前注塑模發(fā)展的必然趨勢在注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的方法是采用二維設(shè)計(jì)，即先將三維制品的幾何模型投影為若干二維視圖后，再按二維視圖進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。這種沿襲手工設(shè)計(jì)的方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)的需求，在國外已有越來越多的公司采用基于實(shí)體模型的

30、三維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與此相適應(yīng)，在注塑流動(dòng)過程模擬軟件方面，也由基于中性層面的二維分析方式向基于實(shí)體模型的三維分析方式過渡，使三維設(shè)計(jì)與三維分析的集成以實(shí)現(xiàn)。摩托車塑料擋板塑件的分析與注塑成型原理2.1塑料的性能、分類和摩托車擋板的分析塑料具有以下性能和優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕。塑料的密度以水相近，大約是剛的1/6。雖然塑料的密度小，但是它的強(qiáng)度比木材、玻璃、陶瓷等要高很多。有些塑料在強(qiáng)度上甚至可以與鋼鐵媲美。由于質(zhì)量輕，塑料特別適合制造輕巧的日用和家用電器零件。比強(qiáng)度高。如果按單位重量來計(jì)算材料的抗拉強(qiáng)度（稱之為比強(qiáng)度），則塑料并不遜色于金屬，有些如工程塑料、碳纖維增強(qiáng)塑料等，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過金屬。耐化學(xué)腐蝕能

31、力強(qiáng)?？梢阅藵舛冗_(dá)90%的濃硫酸、各種濃度的鹽酸及堿液。絕緣性能好。塑料對(duì)電、熱、聲都有良好的絕緣性能，被廣泛用來制造電絕緣材料、絕熱保溫材料以及隔聲吸聲材料。光學(xué)性能好。塑料的折射率較高，并且具有很好的光澤，不加填充劑的塑料大都可以制成透光性良好的制品。多種防護(hù)性能。塑料還具有防水、防潮、防輻射、防振等多種防護(hù)性能。據(jù)塑料熱行為的不同，可將塑料分為熱塑料和熱固性塑料：熱塑性塑料在加熱到一定溫度時(shí)可軟化甚至熔融流動(dòng)，冷卻后又能固化為一定形狀。常見的熱塑性塑料品種有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）等。熱塑性塑料成形容易，成形效率高且經(jīng)濟(jì)性較好。熱固性塑料受熱時(shí)，

32、其中的合成是指將發(fā)生化學(xué)變化，樹脂分子由線型或支鏈型結(jié)構(gòu)通過交聯(lián)反應(yīng)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，塑料也因此固化定形。常見品種有：酚醛（PF）塑料、環(huán)氧（EP）塑料等。與熱塑性塑料相比，熱固性塑料具有耐熱性好、尺寸穩(wěn)定性好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。但其成形相對(duì)復(fù)雜、成形效率也較低。摩托車擋板的塑件壁厚幾乎均勻，尺寸精度一般。所以結(jié)合上述優(yōu)缺點(diǎn)，決定材料選用ABS。摩托車擋板分析1.材料：ABS2.顏色：珍珠白生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)零件圖：見圖2.1圖2.1摩托車擋板零件圖注塑成型原理與過程塑料制品是在一定的溫度和壓力下，根據(jù)塑料的性質(zhì)和對(duì)制品的要求，將塑料用各種不同的成型方法制成一定的形狀，經(jīng)過冷卻，修正而獲得的。注塑模具

33、的成型是將加熱熔化的熱塑性塑料注滿一個(gè)挖有空腔的模塊，然后對(duì)模塊強(qiáng)制冷卻，熔料凝固成固體。為取出凝固體，用分型面把模塊分割成型芯和型腔兩部分。包裹凝固體外表面輪廓的一半模塊稱為型腔零件，包裹凝固體內(nèi)表面輪廓的另一半模塊稱為型芯零件，型芯和型腔零件統(tǒng)稱為成型零件。包裹凝固體內(nèi)外表面的相交線稱為分型環(huán)，分型環(huán)水平向四周延伸形成切割模塊的分型面。事先把成型模腔按放大比例（1成型收縮率）加工成需要的形狀，凝固體就成為有用的塑料制品。光有成型零件還不能連續(xù)大量生產(chǎn)塑料制品，型芯和型腔零件要安裝固定在模架上，加工出注料通道，配上脫模機(jī)構(gòu)等其他機(jī)構(gòu)和零件，成為能與注塑機(jī)配合工作的模具，才能連續(xù)生產(chǎn)塑料制品。

34、沿型芯和型腔零件分型面將模具剖切為定模和動(dòng)模兩部分，生產(chǎn)時(shí)要把定、動(dòng)模分別固定在注塑機(jī)固定模板和移動(dòng)模板上。注塑機(jī)工作時(shí)的狀態(tài)是注塑機(jī)固定模板一直固定不動(dòng)，而移動(dòng)模板在注塑機(jī)拉桿上作單邊開合運(yùn)動(dòng)，因此安裝固定在模具動(dòng)、定模部分的型芯和型腔零件也能隨移動(dòng)模板開合作開閉運(yùn)動(dòng)。8i綏褊恥應(yīng)圍転科44書“rftfA*i4片|3-託靜皿亠崎訂聲圖2.2螺桿式注射機(jī)注塑原理圖如圖2.2，注料時(shí)型芯和型腔零件閉合成封閉模腔，只留有注料通道，加熱熔化的塑料在注射機(jī)螺桿的擠壓下從噴嘴經(jīng)注料通道高速進(jìn)入成型模腔，填滿模腔的熔料經(jīng)壓實(shí)冷卻后凝固成塑料制品。型芯和型腔零件又隨注塑機(jī)移動(dòng)模板的開模運(yùn)動(dòng)分開，隨后注塑機(jī)頂

35、出桿驅(qū)動(dòng)模具脫模機(jī)構(gòu)脫出塑料制品。注塑，又稱注射模塑或注射成型，是塑料的一種重要的成型方法。其主要過程為：將塑料的料粒或粉料，在注射成型機(jī)的料筒內(nèi)加熱融化呈流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在柱塞或螺桿加壓下，熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過料筒前端的噴嘴以快速注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻定型后，開啟模具即得制品。熱塑性塑料成型的一種主要加工方法（1）合模，加料，加熱，塑化，擠壓（2）注射，保壓，冷卻，固化，定型（3）螺桿嵌塑，脫模頂出注塑機(jī)按塑化方式和注射方式，大致可分為以下三種。（1）柱塞式注塑機(jī)它通過柱塞依次將料筒的顆粒推向料筒前端的塑化室，依靠料筒外的加熱器提供的熱是量，使塑料塑化成黏流狀

36、態(tài)，并被注塞注射到模腔中去。（2）螺桿式注塑機(jī)它只要由油缸、螺桿、料筒、噴嘴和傳動(dòng)系統(tǒng)組成。料筒總長L分為：送料段L1、壓縮段L2和計(jì)量段L3。它們的工作過程是：從料斗落入料筒中的固態(tài)塑料，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著螺桿向前輸送，物料被逐漸壓實(shí)，物料中的氣體由加料口排出。在料筒外加熱器加熱和螺桿的剪切作用下，物料實(shí)現(xiàn)其物理狀態(tài)的變化，最后呈黏流態(tài)，并獲得一定的壓力。當(dāng)螺桿頭部的熔料壓力達(dá)到能克服注射油缸活塞退回時(shí)的阻力（即被壓）時(shí)，螺桿便開始向后退，并進(jìn)行注射量的計(jì)量。與此同時(shí)，料筒前端和螺桿頭部熔料逐漸增多，當(dāng)達(dá)到所需要的注射量時(shí)，計(jì)量裝置撞擊限位開關(guān)，螺桿即停止轉(zhuǎn)動(dòng)和后退，至此，預(yù)塑完畢。同時(shí)，

37、合模油缸推動(dòng)合模機(jī)構(gòu)，使模具合模。繼而，注射座前移，注射油缸驅(qū)動(dòng)螺桿按要求的壓力和速度將熔料注入模腔內(nèi)。當(dāng)熔料充滿模腔后，螺桿仍對(duì)熔料保持一定的壓力進(jìn)行保壓，以防止模腔中的熔料反流，并向模腔內(nèi)補(bǔ)充因塑件冷卻收縮所需要的物料。（3）螺桿塑化、柱塞注射式注塑機(jī)塑料的塑化由螺桿進(jìn)行被塑化好的熔料通過一個(gè)回止閥，進(jìn)入另一個(gè)料筒，熔料在柱塞的作用下被注射到模腔中去。隨著注射機(jī)成型范圍的擴(kuò)大，近年來出現(xiàn)了許多新型注射機(jī)，如玻璃纖維增強(qiáng)塑料注射機(jī)，發(fā)泡塑料注射機(jī)、熱固性塑料注射機(jī)等。如果我們把成型一般塑料和塑件的注塑機(jī)稱為通用注塑機(jī)，那么，可以把上述這些注塑機(jī)稱為專用注塑機(jī)。而按其外形又可分為如圖2.3幾種

38、類型：角式注塑機(jī)臥式注射機(jī)立式注It機(jī)If棲轉(zhuǎn)說一注射裟;”機(jī)勢圖2.3注塑機(jī)的類型（1）立式注塑機(jī)它的注射方向向下，合模方向向上，即注射和合模都在同一豎直線上。注射方式是柱塞式，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是占地面面積小，安裝和拆卸方便，嵌件及活動(dòng)型芯易于安放，料斗中的塑料的塑化均勻地進(jìn)入料筒。它的缺點(diǎn)是，由于柱塞式送料的塑化不均勻，引起成型壓力高，注射速度不均勻，其塑件內(nèi)應(yīng)力大，且塑件頂出后需人工取出，效率較低，并難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這類注射機(jī)都是小型的，一般的注射容量多在60cm3以下，適宜加工流動(dòng)性較好的小型塑料。由于柱塞式送料過程沒有攪拌作用，亦可以加工表面的質(zhì)地中帶有天然式大理石花紋及各種滲有彩色電化

39、鋁片的透明彩色塑料。（2）臥式注塑機(jī)這是目前使用最廣泛的注射成型機(jī)械。它的注射方向與合模方向都在同一水平線上橫臥安裝，其注射方式多為螺桿式。他的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，機(jī)體較低，容易操作和加料，開模后頂出的塑件在其重力作用下可自行落下，易于提高生產(chǎn)效率，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。它的缺點(diǎn)是，裝模和安放嵌件比較麻煩，占地面積大。這類注射機(jī)有多種機(jī)型，且注射范圍較大，從3032000cm2均有系列機(jī)型，因此它的使用范圍很廣，適宜于各種塑件的注射成型。（3）角式注塑機(jī)它的注射方向向下，與合模方向呈垂直排列，其注射方式是柱塞式。它的優(yōu)點(diǎn)介于立式和臥式兩種注射機(jī)之間，它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，開模后頂出的塑件亦可自動(dòng)落下。

40、由于合模方向與注射方向垂直，使模具受力均勻，鎖?？煽俊Ｈ秉c(diǎn)是安放嵌件不便，易傾斜、脫落。這類注射機(jī)都是小型的，其注射容量也多在60cm3以下，亦適于加工小型塑件。特別適用于型腔偏在一側(cè)時(shí)的模具或塑件中心部位不允許有澆口痕跡的塑件。注塑機(jī)不論任何形式，均是由以下主要裝置組成。（1）注射裝置。它的主要作用是使固態(tài)的塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將融料注人閉合的模腔中。它的主要部件有：料筒、料筒加熱器、料斗、計(jì)量裝置、螺桿、螺桿的驅(qū)動(dòng)裝置、噴嘴及其驅(qū)動(dòng)油缸等。合模中的熔料有較高的壓力，這就要求合模裝置給予模具以足夠的夾緊力，即鎖模力，防止模具在熔料的高壓力下推開。它的主要部件有：機(jī)架

41、、定動(dòng)模板、拉桿、合模油缸及肘節(jié)等。（2）頂出裝置。它的作用是在開模到一定距離后，驅(qū)動(dòng)模具的頂出裝置，將塑件從模具中頂出。（3）機(jī)械和液壓傳動(dòng)及電器控制系統(tǒng)。注射成型是塑料塑化、模具閉合、壓力、溫度調(diào)節(jié)。注射人模、保壓、塑模安裝部分，基座及導(dǎo)向部分，制品固化定型、開模、頂出塑件等多道工序連續(xù)準(zhǔn)確的生產(chǎn)過程，這些連續(xù)動(dòng)作都是由機(jī)械和液壓傳動(dòng)及電器控制的。注塑成型的一般結(jié)構(gòu)組成參考圖2.4432圖2.4注射?；窘Y(jié)構(gòu)注塑機(jī)的型號(hào)，規(guī)格，基本參數(shù):(1)一注射模的基本結(jié)構(gòu)呻斥製5表咋次最大注塑量為1吟屮二注塑：25CM的倒式螺桿注塑成型機(jī)。c.；|屮十比蕾書心；n注f：；14一支承基本參數(shù):公稱注塑

42、量，合模壓力，注塑壓力，注塑速度，注塑功率，塑化能力，合模與開模速率，機(jī)器盾隙次數(shù)，最大成型面積，模板尺寸，模板間距離模板過程。鎖模力當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具分型面張開的力。為了夾緊模具，保證注塑過程順利進(jìn)行。注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)必須有足夠的鎖模力，其必須大于張開力。鎖模力用公式表示為:FZ=p(nA+A1)式中：FZ_j塑料熔體在分型面上的張開力，N；p型腔壓力，一般為注塑壓力的80%左右n一型腔數(shù)量。A單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2。A澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2.摩托車擋板注塑模的設(shè)計(jì)3.1塑件成型工藝性能分析模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)和煩瑣的任務(wù)，其設(shè)計(jì)中也

43、有遵循的設(shè)計(jì)流程s礬塑件材料的成型特征由于塑料件選擇了ABS作為材料，介紹ABS工程塑料的相關(guān)特性ABS的成型溫度：200270C，模具溫度：4080C。查實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1，得：表31ABS材料個(gè)方面的性能力學(xué)性能熱學(xué)性能物理性能屈服強(qiáng)度/MPa50熔點(diǎn)/C130-160度/(g/cm3)1.02-1.16拉伸強(qiáng)度/MPa38熱變形溫度/c90-108吸水性24h0.20.4布氏硬度HBS9.7比熱容/J/(Kg*K)1470透明性不透明彎曲強(qiáng)度/MPa80成型膨脹系數(shù)0.005擊穿電壓非常大分析結(jié)構(gòu)工藝性收縮率為0.55（取0.4到0.7的平均值）。材料流動(dòng)性較差。不易分解，不脆

44、。該塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，尺寸較小，壁厚幾乎均勻表面硬度較高、且韌。易發(fā)生填充不良、縮孔、熔接痕。溢邊值為0.04到0.05mm，中粘度。根據(jù)以上特征及塑料本身的性能在工藝上宜采用高溫度高壓注射方法，以增加流動(dòng)性、降低內(nèi)應(yīng)力，改善透明度。在模具設(shè)計(jì)和制造方面。要盡可能減小澆注系統(tǒng)的料流阻力，推出機(jī)構(gòu)施力要均衡平穩(wěn)，模具型腔表面粗糙度要小，注意排氣。注塑機(jī)的選擇影響射出機(jī)選擇的重要因素包括模具、產(chǎn)品、塑料、成型要求等。（1）模具尺寸（寬度、高度、厚度）、重量、特殊設(shè)計(jì)等；（2）使用塑料的種類及數(shù)量（單一原料或多種塑料）；（3）注塑成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度）、重量等；（4）成型要求，如品質(zhì)條件、

45、生產(chǎn)速度等。此塑件采用一模二腔生產(chǎn)。估算體積為28cm3。查表得，初選注射機(jī)型號(hào)為XS-Z-30其主要技術(shù)規(guī)格如下：螺桿直徑巾28mm，注射容量30g,注射壓力1190MP,鎖模力250KN,最大注射面積90cm2，模具厚度最大180mm，最小60mm，模板行程160mm。噴嘴球半徑，孔直徑，定位孔直徑，推出中心孔徑。塑件成型方案的確定分型面位置的選擇a.形狀選擇分型面的形狀有平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面、曲面分型面及瓣合分型面等，其中平直分型面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，所以經(jīng)常采用。如圖3.3所示.此形式的分型面上模板不動(dòng)，下模板移動(dòng)。箭頭所示方向?yàn)槟＞吣０逡苿?dòng)方向。本模具就采用

46、這種形式。圖3.3平直分型面b.位置選擇為了將塑件從密封的模腔內(nèi)取出,以及為了安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)等,必需將模具分成兩部分，一般將分開模具能取出塑件的面稱為分型面。同時(shí)，以分型面為界面，模具分為兩大部分,既動(dòng)模與定模部分分型面的選擇時(shí)受到塑件的形狀，壁厚，尺寸精度，表面粗糙度。嵌件位置，頂出方法，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模具排氣，模具制造及操作等各種因數(shù)。有以下幾點(diǎn)。（1）分型面的選擇時(shí)受到塑件的形狀，壁厚，尺寸精度，表面粗糙度。嵌件位置，頂出方法，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模具排氣，模具制造及操作等各種因數(shù)。有以下幾點(diǎn)分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。（2）分型面選擇應(yīng)方便塑件順利脫模。（3）

47、分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。（4）分型面的選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。（5）分型面的選擇應(yīng)考慮排氣效果。由以上分析，此模具的分型面應(yīng)選擇在塑件大端面，這樣能保證塑件順利取出，且分型面應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，以便于塑件成形后脫模，且易清除產(chǎn)生的飛邊，不影響塑件的外觀。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的原則1）在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道盡可能設(shè)置在靠近型腔表面。2）在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道應(yīng)安排得盡量緊密。3）冷卻水道的直徑應(yīng)優(yōu)先采用大于8mm，并且各個(gè)水道的直徑應(yīng)盡量相同，避免由于因水道直徑不同而造成的冷卻液流速不均。4）對(duì)于中、大型模具，由于冷卻水道很長，會(huì)造成較大的溫度梯

48、度變化，導(dǎo)致在冷卻水道末端（出口處）溫度上升很高，從而影響冷卻效果。從均勻冷卻的方案考慮，對(duì)冷卻液在出、入口處的溫度，一般希望控制在5C以下，而精密成型模具、多型腔模具的出、入口溫差則要控制在23C以下，冷卻水道長度在1.21.5m以下，因此，對(duì)于中、大型模具，可將冷卻水道分成幾個(gè)獨(dú)立的回路來增大冷卻液的增量，減少壓力損失、提高傳熱效率。5）冷卻液在模具中的流速，以盡可能高一些為好，但就其流動(dòng)狀態(tài)來說以湍流為佳。在湍流下的熱傳遞比層流高1020倍，因?yàn)樵趯恿髦欣鋮s液作平行于冷卻水道壁諸同心層運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)同心層都好比一個(gè)絕熱體，從而妨礙了模具向冷卻液散發(fā)熱過程的進(jìn)行(然而一旦到達(dá)了湍流狀態(tài)，再增

49、加冷卻液在冷卻水道中的流速，其傳熱效率并無明顯提高)。制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻。充分考慮所用的模具材料的熱傳導(dǎo)率。通常。從力學(xué)強(qiáng)度出發(fā)，選擇鋼材為模具材料，如果只考慮材料的冷卻效果時(shí)，則導(dǎo)熱系數(shù)入W/(m2K)愈高，從熔融塑料上吸收熱量愈迅速，冷卻得愈快(各種材料的入值見表9-3)。因此，在模具中對(duì)于那些冷卻液無法通到而又必須對(duì)其加強(qiáng)冷卻的地方，可采用鈹青銅(Be-Cu)材料進(jìn)行拼鑲。由表9-3可知：鈹青銅Be-Cu材料的導(dǎo)熱系數(shù)入為鋼材的1.13.3倍。推出形式、復(fù)位形式的確定制件推出(頂出)是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的

50、。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。保證塑件不因推出而變形損壞為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡量避免推力點(diǎn)作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出。從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。(3)機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠推出機(jī)構(gòu)

51、應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。良好的塑件外觀推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾面，對(duì)于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。合模時(shí)的正確復(fù)位設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。推出機(jī)構(gòu)的種類按動(dòng)力來源可分為手動(dòng)推出，機(jī)動(dòng)推出，液壓氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)上面的敘述選擇推出機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)：由于開模后塑件留在型芯上，故本模具采用了簡單的推桿頂出機(jī)構(gòu)。復(fù)位形式采用復(fù)位桿復(fù)位.a）凸、凹模均采用整體式，型腔內(nèi)的空氣利用模具結(jié)構(gòu)

52、之間的間隙排出，凸、凹模均采用螺釘固定方式.b）動(dòng)、定模采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見模具裝配圖.c）考慮生產(chǎn)效率要高，采用冷卻系統(tǒng)，加快開模.澆口形式、位置的設(shè)計(jì)與確定澆道及澆口是影響塑件成形質(zhì)量及效率的重要因素。澆注系統(tǒng)的作用是，將來自注塑機(jī)噴嘴的熔融塑料輸送到各型腔中。澆注系統(tǒng)的形狀和尺寸將對(duì)熔融塑料的充填產(chǎn)生很大的影響。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)好，熔融塑料就能順利地充滿型腔;澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，則會(huì)出現(xiàn)型腔充填不滿或塑件外觀質(zhì)量差、尺寸精度低等缺陷。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是:1）適應(yīng)塑料的工藝性設(shè)計(jì)者應(yīng)深人了解塑料的工藝性，分析澆注系統(tǒng)在充模、

53、保壓補(bǔ)縮和倒流各階段中，型腔內(nèi)塑料的溫度、壓力變化情況，以便設(shè)計(jì)出適合塑料工藝特性的理想的澆注系統(tǒng)，保證塑件的質(zhì)量。2）流程要短在保證成型質(zhì)量和滿足良好排氣的前提下，盡量縮短熔體的流程，以減少熔體壓力和熱量損失，保證必須的充填型腔的壓力和速度，縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，從而提高效率，減少塑料用量，提高熔接痕強(qiáng)度或使熔接痕不明顯。3）排氣良好4）避免料流直沖型芯或嵌件5）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小6）澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對(duì)稱7）修整方便，保證制品外觀質(zhì)量8）防止塑件變形澆口形式和位置確定澆口的開設(shè)位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，因此，澆口的開設(shè)位置的選擇十分重要。澆口開設(shè)位

54、置主要是根據(jù)制品的幾何形狀和技術(shù)要求，并分析熔體在流道和型腔中的流動(dòng)狀態(tài)、填充、補(bǔ)縮及排氣等因素作全面考慮。一般應(yīng)遵循以下原則：1）避免引起熔體破裂現(xiàn)象2）有利于熔體流動(dòng)和補(bǔ)縮口3）保證流動(dòng)比在允許范圍內(nèi)4）有利于型腔內(nèi)氣體的排出5）減少塑件熔接痕增加熔接強(qiáng)度6）防止料流將型芯或嵌件擠壓變形7）高分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懺O(shè)計(jì)方案：方案一：從與底平面平行的上平面進(jìn)澆，采用一主流道。方案二：側(cè)面進(jìn)澆，再采用分流道。分析方案：方案二因?yàn)樗芗?cè)面都是光滑的，這樣會(huì)影響表面質(zhì)量。又根據(jù)上面的要求，確定用方案一。澆口的設(shè)計(jì)澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，熔融塑料經(jīng)過澆口進(jìn)

55、入型腔。澆口的基本作用是使從分流道來的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔。一般澆口尺寸比型腔部分小得多。因此，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，能防止熔料倒流，而且也便于澆口凝料與塑件的分離。澆口類型有中心澆口、扇形澆口、薄片澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、直接澆口、潛伏式澆口。根據(jù)塑件工藝特性，選側(cè)澆口，并用澆注套。3.4其它機(jī)構(gòu)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)動(dòng)、定模采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見模具裝配圖。3.4.2支承零件的設(shè)計(jì)塑料注射成型模具的支承零件包括動(dòng)模（或上模）座極、定模（或下模）座極、動(dòng)模（或上模）板、定模（或下模）板、支承板、墊塊等。塑料模的支承零件起裝配定位及安裝作用。一、動(dòng)模座板和定模座板動(dòng)模座板與定

56、模座板是動(dòng)模和定模的基座，也是固定式塑料注射成型模具與成型設(shè)備連接的模板。因此，座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型設(shè)備上模具的安裝板相適應(yīng)。另外，還必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。二、動(dòng)模板、定模板動(dòng)模板與定模板的作用是固定型芯、凹模、導(dǎo)柱和導(dǎo)套等零件，所以俗稱固定板。三、支承板支承板（墊板）是墊在固定板背面的模板。它的作用是防止型芯、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件脫出，增強(qiáng)這些零件的穩(wěn)定性并承受型芯和凹模等傳遞來的成型壓力。支承板與固定板的連接通常用螺釘和銷釘緊固，也有用鉚接的。支承板應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受成型壓力而不過量變形。其強(qiáng)度和剛度計(jì)算方法與型腔底板的強(qiáng)度和剛度計(jì)算相似。3.4.3排氣和冷卻

57、機(jī)構(gòu)排氣可以用間隙排氣，利用模具結(jié)構(gòu)之間的間隙把型腔內(nèi)的空氣排出，不需要用排氣孔。冷卻機(jī)構(gòu)采用直流循環(huán)式水冷，加快開模。圖3.1摩托車擋板尺寸塑件精度取4級(jí),查得模具制造精度為IT9精度。型腔大小按平均收縮率算法計(jì)算L=L+SL+SSLmcppcpcppcpcpcppcpL=83-0.48/2=82.76(mm)pcpScp=0.55%L=82.76+0.0055*82.76+0.0055*0.0055*82.76=83.22(mm)mcp模具型腔按IT9級(jí)精度制造,，其制造偏差=0.09mm,故mL=t-6=(83.220.09l.9mm=83.13+o.o9mmmmcpm0-0-0如按極限

58、尺寸計(jì)算L=&A(1S)1m=Kb30.48)/(10.007)0.09mm=83.10+0.09mmmpmax-0-0-0校核朔件可能出現(xiàn)的最大尺寸,設(shè)模具最大磨損量為0.04mmw(L+)(1-S)WLmmwminp上式左端=(83,10+0.09+0.04)(1-0.004)=82.9083,滿足要求，故型腔大小為83.10+0.09mm,比較平均收縮率計(jì)算的結(jié)果偏小，有更大修磨余量.0L=L+SL+SSLmcppcpcppcpcpcppcpLpcp=30-0.34/2=29.83(mm)S=0.55%cpLmcp=29.83+0.0055*29.83+0.0055*0.0055*29.

59、83=29.99(mm)模具型腔按IT9級(jí)精度制造,，其制造偏差=0.06mm，故L=L6I6m=(29.99-0.0610.06mm=29.93+0.06mmmmcpm000如按極限尺寸計(jì)算L=匕A(1-S)1m=R30-0.34)/(1-0.007)10-06mm=29.87+0.06mmmpmax000校核朔件可能出現(xiàn)的最大尺寸，設(shè)模具最大磨損量w為0.04mm(L+)(1-S)WLmmwminp上式左端=(29.87+0.06+0.04)(1-0.004)=29.85W30,滿足要求，故型腔大小為29.87+0.06mm,比較平均收縮率計(jì)算的結(jié)果偏小，有更大修磨余量.型腔大小按平均收縮

60、率算法計(jì)算L=L+SL+SSLmcppcpcppcpcpcppcpL=65-0.44/2=64.78(mm)pcpScp=0.55%cpLmcp=64.78+0.0055*64.78+0.0055*0.0055*64.78=65.14(mm)mcp模具型腔按IT9級(jí)精度制造,其制造偏差=0.07mm，故L=L6l6m二65.14-0.07+0.07mm=65.07+0.07mmmmcpm000如按極限尺寸計(jì)算L=bJ(1S16m二(65-0.44)/(1-0.007)+0.07mm=64.11+0.07mmmpmax000校核朔件可能出現(xiàn)的最大尺寸，設(shè)模具最大磨損量為0.04mmw(L+)(1