注塑模具設(shè)計畢設(shè)論文

摘要摘要第1章.緒論1.1模具工業(yè)概況模具工業(yè)在世界各國經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的地位，模具技術(shù)己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。它是現(xiàn)代工業(yè)，特別是汽車、摩托車、航空、儀表、儀器、攻關(guān)器械、電子通訊、兵器、家用電器、五金工具、日用品等工業(yè)必不可少的工藝裝備。塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具。1.1.1國內(nèi)注塑模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前，我國模具生產(chǎn)廠點約有3萬多家，從業(yè)人數(shù)80多萬人。2005年模具出口7.4億美元，比2004年的4.9億美元增長約50％，均居世界前列。2006年，我國塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣，其中出口額約58億元人民幣。除自產(chǎn)自用外，市場銷售方面，2006年中國塑料模具總需求約為313億元人民幣，國產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，市場滿足率為73.5%。在我國，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國模具總產(chǎn)量的四成，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高。注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己達到2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時，CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，以CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使得注塑模的發(fā)展迅猛。整體來看我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。

經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具已顯示出一些新的發(fā)展趨勢：

1、大力提高注塑模開發(fā)能力。將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。目前，電視機和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進行模具設(shè)計的被動局面。

2、注塑模具從依靠鉗工技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽楷F(xiàn)代技術(shù)。隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，注塑模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業(yè)整體水平不斷提高。目前我國已有10多個國家級高新技術(shù)企業(yè)，約200個省市級高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。3、模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。4、注塑模向更廣的范圍發(fā)展。隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國際競爭力。隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展。超大型、超精密、長壽命、高效模具；多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的、更為先進的加工方法。各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。1.1.2國外注塑模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢由于我國的注塑模具行業(yè)過去長期處于一種生產(chǎn)力水平低下、主體技術(shù)不高、規(guī)模過小、游離分散生產(chǎn)、企業(yè)管理水平不高、國家投入不足的狀況，大部分企業(yè)仍然處于需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時期。國外的技術(shù)要比我國技術(shù)領(lǐng)先10到20年。國內(nèi)外注塑模部分性能指標(biāo)對比如表1-1:表1-1國內(nèi)外注塑模部分性能指標(biāo)對比表注射速度國內(nèi)：通常80mm/sec，大型機在65~70mm/sec國外：普遍大于100mm/sec，最高可達450mm/sec塑化能力國內(nèi)：通常不超過16g/sec國外：通常在28g/sec以上，且隨預(yù)塑馬達轉(zhuǎn)速提升和螺桿長徑比和螺槽深度的改變，其塑化能力還在不斷提升啟閉模速度國內(nèi)：普遍在24m/min國外：普遍已達到50m/min，最高可達100m/min螺桿轉(zhuǎn)速國外注塑機的螺桿轉(zhuǎn)速高，比國內(nèi)機普遍高25%開模行程、拉桿間距開模行程大、拉桿間距長，比國內(nèi)機高15%左右模板移動速度國內(nèi)：20~30m/min國外：20~30m/min目前，國外的注塑機發(fā)展主要通過以下幾個方面：1、微型化與大型化微型化是各類產(chǎn)品今后的重要發(fā)展方向，有越來越多的市場需求。目前雖然已有重量為萬分之一克的注射制品成型加工技術(shù)裝備，也已有直徑為1mm的\o"塑料"塑料管生產(chǎn)設(shè)備和3ml的中空吹\o"塑機"塑機等，但是日本已提出開發(fā)重量為十萬分之一克的注射成型加工裝備；而用于替代人體血管的直徑小于0.5mm的\o"塑料"塑料管生產(chǎn)設(shè)備，已為一些國家在研發(fā)中。大型化也是今后產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。目前，小轎車車身板生產(chǎn)用的8000kN合模力的注射機已開發(fā)出來，2000mm的塑料管、寬10m的片材和5000L的中空容器等大型\o"塑料制品"塑料制品生產(chǎn)設(shè)備已有商品出現(xiàn)。但是，工業(yè)用各種大型\o"塑料制品"塑料制品的生產(chǎn)需求仍很明顯，諸如洲際長途輸液輸氣超大直徑塑料管的生產(chǎn)，10000L甚至更大容積的塑料儲裝容器等的生產(chǎn)都已有需求產(chǎn)生。2、個性化長期以來\o"塑料機械"塑料機械的機型、功能、規(guī)格的劃一和固定不變性已不能滿足市場要求?？蛻粲捎谏a(chǎn)的\o"塑料制品"塑料制品要求經(jīng)常變化和經(jīng)營上有效投資的考慮，需要\o"塑料機械"塑料機械工業(yè)能為其提供最大行程注射機、小注射量大合模力或大合模力小注射量的注射機、混料與注射聯(lián)用的成型設(shè)備、附有特殊外圍配套裝置的擠出生產(chǎn)線、木材（或其它材料）與塑料共混成型加工設(shè)備這既要求塑料機械企業(yè)在技術(shù)人才、技術(shù)創(chuàng)新方面要具有雄厚的實力，也要求企業(yè)能在第一時間內(nèi)準(zhǔn)確把握客戶的個性化需求。3、節(jié)能化節(jié)能降耗目前已經(jīng)成為注塑機最主要的發(fā)展趨勢，全電動、兩板式注塑機將成為未來國際市場的主流。80年代初，日本率先研制了電動注塑機，即不含任何液壓油路的注塑機。與其它革新技術(shù)一樣，這一新機型成本高昂，業(yè)界對其持懷疑態(tài)度，因此，初其并未獲得大幅度推廣，致使業(yè)界難于認識其優(yōu)勢。如今，注塑機市場的形勢已經(jīng)發(fā)生了根本變化。與傳統(tǒng)液壓注塑機相比，全電動注塑機由于不采用液壓油，因而更加清潔，也意味著不需要冷卻，這樣就不存在冷卻管路購置、運行和維護產(chǎn)生的費用，同時可降低能耗達30%～50%，而且運行穩(wěn)定，產(chǎn)品重復(fù)精度高，特別適用于精密注塑。不過全電動注塑機具有諸多優(yōu)勢，當(dāng)然也有一些不足之處，例如，成本高于液壓機。1.1.3我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向在信息社會和經(jīng)濟全球化不斷發(fā)展的進程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是：①CAD、CAM、CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進和CAD／CAM／CAE技術(shù)的進一步集成化、一體化、智能化；②PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAPP(計算機輔助工藝設(shè)計管理)、KBE(基于知識工程)、ERP(企業(yè)資源管理)、MIS(模具制造管理信息系統(tǒng))及Internet平臺等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用；③高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；④超精加工、復(fù)合加工、先進表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑤快速成型與快速制模(RP／RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑥熱流道技術(shù)、精密測量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；⑦模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進一步推廣應(yīng)用；⑧優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；⑨模具自動加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用；⑩虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。1.2設(shè)計內(nèi)容針對隨身聽卡子注塑模具設(shè)計這個課題本文從以下幾個方面展開研究和設(shè)計:（1）利用Pro/E對隨身聽卡子進行實體建模設(shè)計（2）確定最佳成型工藝（3）設(shè)計一套對應(yīng)的完整的注塑模具1.3設(shè)計目的及意義隨著物質(zhì)生活水品的不斷提高，電子產(chǎn)品成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚纳钣闷?，人們對電子產(chǎn)品的要求也從開始的實用、可靠提高到對其舒適、美觀、安全、人性化等方面的要求，從而對電子產(chǎn)品也提出了許多新的要求。電子產(chǎn)品的設(shè)計理念的不斷提高也促使電子產(chǎn)品的外形不斷的改進，外形零件的生產(chǎn)技術(shù)不斷得到新的發(fā)展，使電子產(chǎn)品外殼零件成形技術(shù)在成形領(lǐng)域中占有越來越重要的地位。目前，電子產(chǎn)品的外形設(shè)計及加工技術(shù)日益受到了國內(nèi)外的高度重視，美國等發(fā)達國家對于這些研究也取得了相當(dāng)?shù)倪M展。中國作為制造業(yè)大國，必須吸取他們電子產(chǎn)品外觀賞心悅目，而且計高效快捷，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快的優(yōu)點，不斷求新求異。產(chǎn)品的每一次更新?lián)Q代要求有與之配套的優(yōu)質(zhì)注塑模具，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)使生產(chǎn)出來的塑件達到設(shè)計要求，以及降低模具設(shè)計和制造的成本，從而降低塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場競爭力有著重要的意義。第2章.隨身聽卡子的三維造型設(shè)計2.1PRO/ENGINEER簡介Pro/E是美國參數(shù)技術(shù)公司的主要產(chǎn)品。它提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、徹底的改變了機械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，它的系統(tǒng)界面簡潔，概念清晰，整個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整統(tǒng)一的模型。本次注塑模設(shè)計的零件是隨身聽卡子。首先根據(jù)給出的零件樣件進行測繪，記錄零件基本尺寸，之后利用Pro/E進行實體建模。2.2隨身聽卡子Pro/E三維造型過程拉伸得到實體如圖2-1圖2-1實體一再次拉伸得到實體如圖2-1圖2-2實體二進行拉伸去除材料得到三維實體并鏡像特征得到實體如圖2-3圖2-3實體三創(chuàng)建筋工具特征如圖2-4圖2-4實體四通過拉伸及陣列工具創(chuàng)建特征得到實體如圖2-5圖2-5實體五調(diào)用插入——高級——耳命令創(chuàng)建耳特征得到實體如圖2-6圖2-6實體六創(chuàng)建拉伸特征如圖2-7創(chuàng)建筋特征如圖2-8圖2-7實體七圖2-8實體八倒圓角如圖2-9圖2-9實體九第3章．零件材料的選擇及材料性能分析3.1塑料制品的設(shè)計依據(jù)及選材依據(jù)本設(shè)計采用超高抗沖ABS工程塑料：彈性好，強度高，安全性能特別好。ABS材料簡介如下：化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

英文名稱:AcrylonitrileButadieneStyrene

比重:1.05克/立方厘米成型收縮率:0.4-0.7%

成型溫度：200-240℃干燥條件：80-90℃2小時特點：1、綜合性能較好，沖擊強度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。2、與372有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理。。3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。用途：適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件，電訊零件，各類殼體，和日用品。成型特性：1、無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥（80-90度，3小時。）。2、宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解(分解溫度為>270度)。對精度較高的塑件，模溫宜取50-60度，對高光澤。耐熱塑件，模溫宜取60-80度。3、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)所用塑料的流動性選用合理的結(jié)構(gòu)。成型時也可控制料溫、模溫及注射壓力、注射速度等因素來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)成型需要。ABS具體成型條件如表3-1所示：表3-1ABS塑料成型條件適用注射機類型密度(g/cm)注射機壓力（MPa）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）計算收縮率（%）模具溫度（℃）預(yù)熱吸收率24h（%）拉伸屈服強度（MPa）抗拉屈服強度（MPa）螺桿柱塞式均可1.03~1.0760~100300.3~0.850~80溫度（℃）時間（h）0.318005080~852~33.2塑件參數(shù)設(shè)計根據(jù)以上選用的材料為ABS，查相關(guān)資料可知，ABS的收縮率為0.004～0.007，這里選擇偏中值，為0.0063.3塑件的壁厚一般說來，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強度和剛度的性能要求，但是從塑件的成型過程看來，塑件的壁厚越厚，冷卻的時間就越長，整個塑件的成型周期就要延長，提高了生產(chǎn)的成本，降低了生產(chǎn)的效率。同時，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，產(chǎn)品的厚度必須適中。根據(jù)材料的的特性，查閱相關(guān)的資料，得知ABS制品的壁厚通常為1-3mm。根據(jù)實物測量數(shù)據(jù)，本塑件的壁厚為2mm。3.4塑件體積估算及質(zhì)量計算隨身聽卡子實體如下圖3－1所示：圖3-1隨身聽卡子三維造型按照制品尺寸要求在“Pro/ENGINEER”軟件中畫出零件實體，然后點擊‘分析’→‘模型分析’，在彈出的對話框的類型中選擇‘模型質(zhì)量屬性’，之后點擊‘計算’按鈕，輸入其密度ρ=1.05g/（ABS的密度為1.03~1.07g/取ρ=1.05g/）即可得出制品體積為4.0，塑件質(zhì)量m=ρV=1.05g/×4.0=4.2g。在流道中的質(zhì)量約為5g初步確定模具是采用的是一模四腔的結(jié)構(gòu)，所以總質(zhì)量約為21.8g。圖3-2為塑件體積的測量結(jié)果。圖3-2塑件體積測量3.5塑件形狀及工藝分析（1）制品有向兩側(cè)拉出的滑塊，并不是順著脫模方向，需考慮用斜頂或斜導(dǎo)柱實現(xiàn)脫模。（2）制品表面應(yīng)無裂紋、凹坑、縮孔、氣泡、等缺陷，壁厚應(yīng)均勻。（3）制品的其余特征均順著脫模方向，在模具開模時，動定?？梢皂樌珠_，實現(xiàn)脫模過程。（4）制品表面粗糙度要求不高，Ra3.2μm。則制造凸凹模時表面粗糙度應(yīng)達到Ra1.6μm。（5）根據(jù)成型表面精度不高的要求，制品精度選用IT7。第4章．注塑機的選用4.1注射機類型的選擇由制品體積計算注射機的最大注射量設(shè)計模具時，應(yīng)使成型制品每次所需注射量總量小于注射機的最大注射量。即≦80%式中：—塑件與澆注系統(tǒng)的體積（）；—注射機的注射量（）；80%—最大注射容量的利用系數(shù).得出總質(zhì)量為4.2×4+5=21.8g在上式中，總質(zhì)量為成型塑件的質(zhì)量乘以4，再加上澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，包括主流道，分流道，澆口，冷料穴的質(zhì)量和。所以最大注射量為21.8/80%=27.25g或表示為25.95綜上所述，選擇柱塞式注射機（=60），初選國產(chǎn)XS-Z60/50型注射機。該注射機的主要技術(shù)參數(shù)如下表4-1【3】所示：表4-1XS-Z60/50主要技術(shù)參數(shù)表型號項目XS-Z60/50螺桿直徑/mm40最小模厚/mm70注射容量/cm360合模方式肘桿注射重量/g55頂出行程/mm160注射壓力/MPa120頂出力/KN15注射速率/(g.s-1)60定位孔徑/mm55塑化能力/(kg.h-1)20噴嘴移出量/mm10注射方式柱塞式噴嘴球半徑/mm10鎖模力/KN500系統(tǒng)壓力/Mpa6移模行程／mm180電動機功率/KW11拉桿間距／mm190×300加熱功率/KW2.7最大模厚／mm200外形尺寸(L×W×H)/(m×m×m)3.5×0.9×1.6重量/t24.2注射機有關(guān)參數(shù)的校核4.2.1鎖模力的校核鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力。用于實現(xiàn)動、定模緊密閉合，保證塑料制品的尺寸精度，盡量減少分型面處的溢邊（或毛邊）厚度和確保操作者的人身安全。因此，成型時高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力（或稱推力）應(yīng)小于鎖模力。模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系按下式校核：（kN）（4-1）式中k—安全系數(shù)，常取k=1.1~1.2，這里取1.2；—熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力（MPa）。根據(jù)經(jīng)驗，型腔內(nèi)平均壓力常取20~40Mpa。這里取30Mpa；塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的總投影面積（）；F—注射機額定鎖模力通過proe分析得出總投影面積A6076（）即F=218.7（kN）所選注射機的鎖模力F=500kN218.7kN，所以所選注射機滿足鎖模力的要求。4.2.2模具閉合厚度校核模具閉合時的厚度在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式校核：(4-2)式中—注射機允許的最小模具厚度（mm）—模具閉合厚度（mm）—注射機允許的最大模具厚度（mm）根據(jù)所選注塑機已知=70mm，=200mm，初步可設(shè)：式中—定模的高度，比制品高度高，初取30mm；—推桿行程，比制品高度略高，初取為30mm；—動模不包括制品型腔部位的高度，初取為30mm；—其他厚度包括動定模板厚度、支承板厚度等，取為90mm。代入上述數(shù)據(jù)可得：=30+30+30+90=180（mm）所以模具閉合時的厚度能滿足要求即4.2.3開模行程校核校核公式如下：（mm）（4-3）式中—脫模距離，這里為=100mm；—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度，這里為=40mm；L—注射機開模行程（即移動模板行程）,由表4-1知L=180mm。=100+40+（5～10）=145～150（mm）所以能滿足要求。第5章．分型設(shè)計塑料模具的分型面是其閉合時凹模與凸模相配合的接觸面。分型面的正確選擇對制品的質(zhì)量、工藝操作和模具制造均有很大影響。本制品兩側(cè)有滑塊，需要進行側(cè)抽芯，流道凝料連同制件一起由拉料桿從定模脫下再連同制品由推桿推出。分型面的選擇原則：（1）便于塑件脫模，不應(yīng)影響制品尺寸的精度和外觀；（2）盡量簡單；避免采用復(fù)雜形狀，使模具制造容易；（3）不妨礙制品脫模和抽芯；（4）有利于排氣和模具的加工方便。分型面位置選擇首先要保證制品能順利從型腔中脫出，根據(jù)這個原則，分型面應(yīng)選在塑料制品最大的輪廓線上，而且此平面與開模方向垂直。5.1主分型面的設(shè)計如圖5-1所示，復(fù)制零件上表面及倒圓角曲面圖5-1復(fù)制曲面使用延伸命令創(chuàng)建分型面如圖5-2所示圖5-2延伸曲面將曲面鏡像到另一行腔并使兩者合并，如圖5-3圖5-3合并曲面同理將上步合并曲面鏡像并使兩者合并得到主分型面如圖5-4圖5-4主分型面5.2側(cè)滑塊分型面創(chuàng)建以工件側(cè)面為基準(zhǔn)品面，進行拉伸，勾選封閉端，鏡像到其他行腔如圖5-5，考慮到使用斜導(dǎo)柱抽芯，繪制滑塊如圖5-6圖5-5滑塊一圖5-6滑塊一實體工件側(cè)面相對的倆個滑塊考慮到可能抽出時會有干涉，所以繪制滑塊分行面勾選封閉端如圖5-7所示，滑塊如圖5-8圖5-7滑塊二圖5-8滑塊二實體5.3分型以上就是對產(chǎn)品分型面的創(chuàng)建過程，利用這些分型面對本次設(shè)計進行分型。分型最終結(jié)果如圖5-9所示圖5-9分型爆炸圖至此分型全部結(jié)束。第6章．注塑?？傮w方案設(shè)計6.1澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是用來將注塑機噴嘴射出的塑料熔體導(dǎo)向模具型腔的一種系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)的作用，是將塑料熔體順利地充滿到模腔深處，以獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。因此要求充模過程快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與制品分離或切除主流道指由注射機噴嘴出口起到分流道入口止的一段流道。它是塑料熔體首先經(jīng)過的通道，且與注塑機噴在同一軸線。分流道指主流道末端至澆口的整個通道。分流道的功能是使熔體過渡和轉(zhuǎn)向型腔模具中分流道是為了縮短流程。多型腔注射模中分流道中為了分配物料，通常由分流道和二級分流道，甚至多級分流道組成。澆口指分流道末端茍模腔入口之間狹窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔體加快流速注入模腔內(nèi)，并有序地填滿型腔，且對補縮具有控制作用。冷料井通常設(shè)置在主流道和分流道轉(zhuǎn)彎處的末端。其功用為“捕捉”和貯存熔料前鋒的冷料。冷料并也經(jīng)常起拉勾流道凝料的作用。澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：（1）能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。（2）盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短充模時間。（3）盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯唯一或變形。（4）澆口料容易清除，整修方便，無損制品的外觀和使用。（5）澆注系統(tǒng)流程較長或需開設(shè)兩個以上澆口時，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致制品翹曲變形，應(yīng)設(shè)法予以防止。（6）在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)充澆，以保證各個制品的一致性。（7）合理設(shè)置冷料井、溢料槽，使冷料不得直接進入型腔及減少毛邊的負作用。（8）在保證制品質(zhì)量良好的條件下，澆注系統(tǒng)的斷面和長度應(yīng)盡量取小值，以減小對塑料的占用量，從而減少回收料。6.1.1主流道的設(shè)計主流道設(shè)計成圓錐型，其錐角為2°，內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4um，主流道的襯套用定位環(huán)壓住配合裝配如圖6-1所示：圖6-1主流道設(shè)計注射機噴嘴球面半徑【3】表4-1為10mm，所以小徑端球面半徑取11mm，結(jié)合注射量及標(biāo)準(zhǔn)澆口套尺寸，選擇主流道進、出口直徑為3mm、6mm。澆口套直接與注射機噴嘴接觸，因其工作條件比較苛刻，所以選用T8A來制造，并應(yīng)有50～55HRC的硬度。澆口套與定位環(huán)分開設(shè)計，定位環(huán)用4個內(nèi)六角螺釘M6×20將澆口套固定在定模座板上。澆口套與模板間的配合采用H7/k6的配合。定位環(huán)的材料選用45鋼，尺寸規(guī)格為φ100mm。6.1.2冷料井的設(shè)計冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫。本設(shè)計采用的是球形頭拉料桿冷料井，拉料桿開模時隨制品一起留在動模上。拉料桿與頂桿脫模機構(gòu)配合使用，二者同步運動，拉料桿將澆注系統(tǒng)推出模外，其直徑為6mm，長度為70mm。6.1.3分流道的設(shè)計分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表6-1所示：表6-1流道斷面尺寸推薦值塑料名稱分流道斷面直徑（mm）塑料名稱分流道斷面直徑(mm)ABS，AS4.8-9.5聚苯乙烯3.5-10聚乙烯1.6-9.5軟聚氯乙烯3.5-10尼龍類1.6-9.5硬聚氯乙烯6.5-16聚甲醛3.5-10聚氨酯6.5-8.0丙烯酸8-10熱塑性聚酯3.5-8.0抗沖擊丙烯酸8-12.5聚苯醚6.5-10醋酸纖維素5-10聚砜6.5-10聚丙烯5-10離子聚合物2.4-10異質(zhì)同晶體8-10聚苯硫醚6.5-13本設(shè)計中分流道采用半圓形斷面，直徑為6mm，分流道的布局如圖6-2圖6-2分流道設(shè)計6.1.4澆口的設(shè)計澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。本設(shè)計選用半圓形澆口，澆口位于分型面上，便于加工，且易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。根據(jù)經(jīng)驗的數(shù)據(jù),側(cè)澆口的厚度一般為0.5～1.5mm,這里取1.5mm；寬度為1.5～5.0mm,這里取3mm；澆口的長度一般為0.7～3mm,這里取3mm。6.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.2.1凹模與凸模設(shè)計型腔設(shè)計：采用整體式型腔，也就是由整塊材料加工而成的型腔。其優(yōu)點是強度和剛度相對較高，而且不容易變形，對塑件的上表面不會產(chǎn)生拼接縫。缺點是切削量大，模具成本高，同時給熱處理和表面處理帶來一定的困難。型腔鑲在A板中，其尺寸為：216×138×30mm，立體圖如圖6-3所示。圖6-3行腔型芯設(shè)計：型芯鑲在B板中，其尺寸為216×138×30mm，立體圖如圖6-4所示。圖6-4型芯6.2.2型腔壁厚與底板厚度的計算注塑模型腔壁厚的確定應(yīng)滿足模具剛性好、強度大和結(jié)構(gòu)輕巧、操作方便等要求。（1）影響模具零件強度的因素模具零件上有切口、溝槽、孔等斷面的急劇變化，這就成為產(chǎn)生局部應(yīng)力集中的原因；模具零件在機加工時留下的刀痕或粗加工、熱處理等加工時受到損傷，也影響模具零件強度；高溫熔融塑料不斷注入的熱沖擊，發(fā)生細小的膨脹與收縮，這種變形的積累也會發(fā)生脆性破壞；模具形狀不規(guī)則造成局部應(yīng)力集中；模具零件材料硬度愈高，局部應(yīng)力集中愈敏感；模具通常是由多個零件組裝而成，組裝過程在零件內(nèi)部產(chǎn)生殘留變形，加之工作中又受到負載應(yīng)力、熱應(yīng)力和冷卻收縮應(yīng)力的影響，使其使用壽命降低。（2）剛度計算條件①使型腔不發(fā)生溢料，ABS不溢料的最大間隙為0.05㎜。②保證制品順利脫模，要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固化收縮值。③保證制品達到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求較高的精度，這就要求模具型腔有很好的剛度，其最大彈性變形值可取塑料制品允許公差的1/5左右。在本次設(shè)計中采用整體式矩形型腔，計算過程如下：（1）矩形型腔側(cè)壁厚度的確定側(cè)壁厚度一般取制品長度L1（長的邊長）或直徑D的0.2～0.5倍。當(dāng)型腔為整體式，且L1﹥100㎜，則需乘以0.85～0.9。S=（0.2L1+17）·0.85（6-1）式中，S—型腔壁的厚度（㎜）；L1—型腔內(nèi)壁的長邊尺寸（㎜）。S=（0.2×216+17）·0.85=51.17㎜所以，我們選擇型腔側(cè)壁厚度為56㎜。（2）矩形型腔底板厚度的確定底板厚度計算公式：（）（6-2）=（）=29mm——由底板短邊與長邊邊長之比決定的系數(shù)；查表=0.026；——型腔壓力，取45MP；——底版短邊長度(mm)，=300；E——模具材料的彈性模量（MP），E取2.1×10；[]——剛度條件，即允許變形量(mm)，取[]=0.05;6.3推出結(jié)構(gòu)設(shè)計推出結(jié)構(gòu)由推出、復(fù)位、導(dǎo)向三大部分組成。本設(shè)計塑件脫模依靠注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件自動脫模。推出機構(gòu)設(shè)計原則：（1）設(shè)計的推出機構(gòu)應(yīng)盡量使塑件留于動模一側(cè)（2）塑件在推出時不發(fā)生變形和損壞（3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量（4）合模時推出機構(gòu)正確復(fù)位（5）在推出和復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，動作可靠、靈活，制造容易。6.3.1推件力的計算及頂桿校核（1）推件力是將制品因收縮對型芯的摩擦力和大氣壓力。Ft＝Ap(μcosα-sinα)+qA1（6-3）式中，A—塑件包絡(luò)型芯的面積p—塑件對型芯單位面積上的包緊力，P取0.8×107～1.2×107帕；α—脫模斜度；ABS≥5°q—大氣壓力0.09兆帕μ—塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3；A1—制件垂直于脫模方向的投影面積（㎜2）。則，A≈298㎝2A1≈60.76cm2帶入數(shù)據(jù)得Ft＝814.34N（2）頂桿直徑根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算出頂桿直徑：d=φ[L2F/nE]1/4m（6-4）式中：φ—安全系數(shù)，常取φ=1.5；L—頂桿的長度m；n—頂桿數(shù)目。代入數(shù)據(jù)得：d=3.5㎜（3）頂桿直徑的強度校核公式：σ=4F/nπd2≤[σ]（6-5）式中,[σ]—頂桿材料的許用應(yīng)力Mpa；σ—頂桿反受的應(yīng)力Mpa。代入數(shù)據(jù)得:σ=4×814.34/(8×3.14×42)=8.10Mpa﹤[σ]所以，頂桿強度符合要求。推桿頂出機構(gòu)如圖6-5所示，圓柱形狀的推桿和推桿孔最容易加工，而且很容易保證其配合精度，容易保證其互換性，并且容易更換，而且它還具有滑動阻力小，不容易卡滯等優(yōu)點。圖6-5推桿頂出機構(gòu)6.4抽芯機構(gòu)設(shè)計6.4.1抽芯機構(gòu)滑塊的滑動需要導(dǎo)軌來導(dǎo)向，導(dǎo)軌的材料為45鋼，同樣對其淬火處理,使其硬度達到HRC48。頂出行程必須能夠?qū)⒊善讽敵龇帜Ｃ?，可計算抽芯機構(gòu)完成抽芯距所需的開模行程如下：H=[S-（2～5）]/tanα（6-6）式中，S—抽芯距，即將活動芯從成型位置抽至不妨礙制品脫模的位置所移動的距離。α—斜頂傾斜角抽芯距為4mm左右，斜頂傾斜角為5°，依上式可算出抽芯機構(gòu)完成抽芯距所需的開模行程H=23mm。本設(shè)計還采用了斜導(dǎo)柱進行側(cè)向抽芯，依公式L=ssinαL為斜導(dǎo)柱工作長度，S為抽芯距3mm，α為傾斜角10°可計算出斜導(dǎo)柱工作長度為18mm斜導(dǎo)柱材料選為45，由于計算比較復(fù)雜，本設(shè)計用查表的方法確定斜導(dǎo)柱的直徑為8mm。6.4.2抽拔力計算抽拔力是將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力。剛開始抽芯所克服的阻力稱為初始抽拔力。繼續(xù)將全部側(cè)芯抽出所需的力稱為相繼抽拔力。相繼抽拔力通常小于初始抽拔力，故設(shè)計時以初試抽拔力為準(zhǔn)。抽拔力可用如下簡化公式進行計算：F1=lhp（fcosθ－sinθ）(N)（6-8）式中l(wèi)活動側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長（mm）；l=25mm;h成型芯部分的深度（mm）；h=2mm;p制品對側(cè)芯的壓力，一般取8～12Mpa；p=12MPa;f塑料對鋼的摩擦系數(shù)，常取f=0.2～0.3；f=0.25;θ側(cè)芯的脫模斜度，θ=1o。將各參數(shù)代入上式得：F1=139.8N圖6-6為斜頂機構(gòu)布局，圖6-7為斜導(dǎo)柱及頂桿布局。圖6-6斜頂機構(gòu)設(shè)計圖6-7斜導(dǎo)柱設(shè)計6.5模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度，注入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才能成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂的溫度。模具設(shè)計冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫模變形；二是縮短成型周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝行程較低的結(jié)晶度，以得到柔軟性、撓曲性，伸長率較好的塑件。模具的冷卻劑可以是水、壓縮空氣和冷凍水冷卻，而水冷卻最為普遍。即在模具型腔周圍和型芯內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。水的熱容量大，導(dǎo)熱系數(shù)大，成本低。所以合理設(shè)計模具的冷卻回路是一關(guān)鍵因素。6.5.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到冷卻系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成型塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成型表面溫度穩(wěn)定的保持在所需溫度范圍內(nèi)，并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通，無滯留部位。冷卻管道孔數(shù)計算水的體積流率：（6-9）=0.25x5861000x4.183x7=0.005式中——冷卻介質(zhì)的體積流量（）——單位時間注入模具中的塑料質(zhì)量(kg／min)——在模腔內(nèi)單位質(zhì)量熔融塑料凝固所放出的熱量KJ/Kg；查表得ABS單位熱流量=586KJ/Kg——冷卻水的密度(kg/m3)——冷卻水的定壓比熱容KJ/Kg——冷卻水出口溫度——冷卻水進口溫度冷卻水的流速：(6-10)=4x0.005=1.65m/s式中d——冷卻水孔直徑；d=8mm傳熱系數(shù):(6-11)=3.6x7.22x=2.56x104式中——與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)——冷卻介質(zhì)在一定溫度下的密度(kg/)——冷卻介質(zhì)在圓管中的流速（m/s）傳熱面積：（6-12）=60x0.25x5862.56x=0.015式中——平均溫差水孔數(shù)（6-13）=0.0153.14x8x300x=1.99式中b——模具上冷卻水孔深(m)，即模寬根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,實際布置水孔數(shù)取n=4冷卻水路水道布置如圖6-8所示：圖6-8冷卻水路設(shè)計6.5.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模外。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計時需考慮排氣問題。注射模通常有三種排氣方式：利用配合間隙排氣、在分型面上開設(shè)排氣槽、利用排氣塞排氣。由于本設(shè)計中制品尺寸較小，利用分型面和推桿的配合間隙排氣即可，其配合間隙一般為0.03～0.05㎜。第7章.模架設(shè)計由標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸，利用Pro/ENGINEER系統(tǒng)的外掛模塊EMX自動產(chǎn)生模板及各個模座標(biāo)準(zhǔn)零件，再應(yīng)用事先創(chuàng)建好的標(biāo)準(zhǔn)模座零件模座數(shù)據(jù)庫調(diào)整模板及模座零件。EMX基于獨立參數(shù)化元件的使用。這種完整的模具設(shè)計非常靈活，并且可以快速更改或修改。處理標(biāo)準(zhǔn)零件時，用EMX對更改參數(shù)時沒有更新的尺寸進行修改。EMX無法識別尺寸或特征，會保持它們不變。所有具有特殊符號名稱的尺寸都有EMX指定的缺省值。在關(guān)系中使用這些尺寸，來驅(qū)動要添加到模型中的特征尺寸。模架3D造型如圖7-1及圖7-2所示：圖7-1開模前圖7-2開模后一些特征如滑塊組件、復(fù)位桿、斜頂機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、定位銷等等，可以根據(jù)基準(zhǔn)點、面、坐標(biāo)或選取繪制的點、面、坐標(biāo)等進行自動裝配。模架生成的步驟如下：（1）導(dǎo)入裝配模型(qiazi．a(chǎn)sm)，參照CAVITY-1坐標(biāo)系進行裝配。裝配完成后，對元件進行分類，使EMX可以識別它們。（2）型腔布局。在型腔板上切槽。選擇矩形切口，EMX可以自動識別型腔尺寸。選取模架尺寸如下圖7-3，所有的模架尺寸均可以在圖中所示的控制面板中設(shè)置。通過此控制面板我們可以對模架的尺寸進行調(diào)整，以達到設(shè)計要求。圖7-3行腔布局（3）定義模板。定義模板長、寬尺寸，選擇Futaba_2P的SC-Type型模架，可以在主視圖和側(cè)視圖中看到載入的模架。此模架包括了模板、定位環(huán)、澆口套、螺釘?shù)仍?。?）添加復(fù)位桿。定義復(fù)位桿的數(shù)量、陣列長度和寬度。至此模架主體定義完畢，可以生成三維圖形。（5）定義頂桿。選擇頂桿類型、直徑等參數(shù)，繪制并選擇放置頂桿的位置，系統(tǒng)自動測量頂桿長度，并且可以根據(jù)制件曲面來確定頂桿頭部形狀。（6）定義冷卻系統(tǒng)。EMX水孔功能結(jié)合了兩種功能：創(chuàng)建冷卻水孔和裝配相關(guān)的元件如塞子、接頭、噴嘴等。使用EMX放置冷卻孔所需的幾何參照是標(biāo)準(zhǔn)的Pro／E基準(zhǔn)曲線。在走冷卻水的平面上繪制基準(zhǔn)曲線，并且給定水孔的直徑?？梢赃x擇噴嘴、接頭、管塞，密封圈等參數(shù)選擇，然后指定其放置位置，系統(tǒng)會自動生成該元件，并在該元件的安裝板上生成切口。（7）裝配元件，系統(tǒng)短暫計算后可以看到已定義的螺釘、導(dǎo)向件以及頂桿自動裝配在模架上，檢查各元件的尺寸與相對位置，看是否有干涉或孔壁過薄現(xiàn)象。（8）定義模架開模模擬。定義開模距離、步長以及頂板運動時間，并執(zhí)行干涉檢查。系統(tǒng)將以動畫的形式來模擬動、定模的開模運動，設(shè)計完成后，EMX自動在工作目錄下生成總裝配圖以及模板的2D工程圖。Pro/ENGINEEREMX提高了設(shè)計速度，原因是它獨特的圖形界面使我們能在自動放置3D元件或組件之前快速實時地進行預(yù)覽。放置了元件后，會自動在適當(dāng)?shù)泥徑搴驮袆?chuàng)建間隙切口、鉆孔和螺絲孔等操作，消除了煩瑣的重復(fù)性模具細化工作。裝配圖如圖7-4和圖7-5所示：圖7-4裝配圖一圖7-5裝配圖二結(jié)語近四個月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為大學(xué)里最后的一課，它要求我們?nèi)诤洗髮W(xué)四年所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，并且主動去查詢更多的資料以獨立自主的來完成一個課題。在本次的畢業(yè)設(shè)計中，我學(xué)到了很多東西，不僅養(yǎng)成了獨立自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣，同時完成了自己在學(xué)習(xí)方法上的自我完善。在這半學(xué)期里，我們學(xué)習(xí)更多的知識，同時進行積累和提高，在周大路老師的悉心指導(dǎo)下從最初的開題報告做起，歷經(jīng)設(shè)計方案的確定，尺寸的擬定，建構(gòu)三維模型，完成模架設(shè)計，進行設(shè)計計算，繪制圖紙，撰寫說明書，打印圖紙說明書等階段。運用了Pro/ENGINEER3.0野火版及其擴展軟件EMX、AutoCAD以及photoshop、office等各種軟件，在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，加深了對這些軟件的理解和熟悉程度。本次畢業(yè)設(shè)計使我對大學(xué)四年的知識積累有了一個比較客觀的評價，在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時也學(xué)到了許多新的知識以及一些實際的工程經(jīng)驗，另一方面也認識到自己在很多方面還有許多不足，比如專業(yè)知識還不夠扎實、缺乏經(jīng)驗、理論與實際的結(jié)合能力還不足等等。致謝ThankYouGoodjob，Boy！……參考文獻[1]周峻辰編著．PRO/ENGINEER中文野火版塑料模具設(shè)計專家實例精講[M]．中國青年出版社,2006[2]《塑料模具技術(shù)手冊》編委會編著．塑料模具技術(shù)手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2001[3]屈華昌塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2001.8[4]任志華，吳琦.深入淺出Pro/ENGINEERWildfire3.0零件設(shè)計[M].北京:中國電力出版社2007[5]賈潤禮，程志遠主編.實用注射模設(shè)計手冊[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.4.[6]中國注塑網(wǎng).塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J/OL]./info/detail/5-429.html[7]張維合.注塑模具設(shè)計實用教程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007[8]肖乾，周慧蘭主編．Pro/EngineerWildfire3.0中文版模具設(shè)計與制造實用教程[M]．中國電力出版社，2008[9]鄧明等編著．現(xiàn)代模具制造技術(shù)[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2005．[10]李世國等編著．PEO/ENGINEERWILDFIRE中文版范例教程[M]．機械工業(yè)出版社，2004．[11]洪家娣，李明，黃興元.機械設(shè)計指導(dǎo)[M].南昌：江西高校出版社，2001[12]石安富龔云表.工程塑料手冊[M].上海：科學(xué)技術(shù)出版社，2001.5[13]郭曉俊，孫江宏.Pro/ENGINEERWildfire3.0中文版模具設(shè)計基本技術(shù)與案例實踐[M].北京:清華大學(xué)出版社，2007[14]廖念釗.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)—四版[M].北京：中國計量出版社，2002.1[15]EricVBuckleitner.Plasticsmoldengineeringhandbook.NewYork：InternationalThomsonPublishingInc.，1995.[16][美]JameM，Margolis，Buckleitner.EngineeringThrmoplastics.MARCELDEKKR，INC，1985.附錄A外文原文InjectionMoldingCAETechnologyIntroductionPlasticproductsfromproductdesigntoproduction,includingmoldingplasticproductsdesign,molddesign,moldmanufacturingandinjectionmoldingprocessparametersandseveralothermainareas.Thetraditionalinjectionmolddesignmainlyrelyonthedesigner'sexperience,whiletheinjectionmoldingprocessisverycomplex,plasticmeltflowpropertiesofdifferentandever-changingproductsanddiestructure,processconditionsvary,formingvariousdefects,molddesignoftenrequirerepeatedtrial-mode,maintenancemodecanbeputintoproduction,withlittleofasuccessful,identifyproblems,notonlytore-adjusttheprocessparameters,oreventomodifytheplasticproductsandmolds,notonlytime-consumingandlaborious,butalsoreducesproductdevelopmenttime.TheuseofinjectionmoldingCAEtechnologyinmoldmanufacturingpriortosimulateinjectionmoldingprocess(includingfilling,packingandcooling)andtheearlydetectionofproblems,optimizemolddesignandprocessconditionssettoreducethenumberoftestmodeinordertoimproveproductionefficiency,hasbecomeainjectionmoldingtechnologyisanimportantdirectionofdevelopment.ThehistoryofInjectionMoldingCAEtechnologyInjectionMoldingCAEtechnologyisbasedonplasticsprocessingtheologyandheattransferofthebasictheory,themeltinthemoldcavityintheflow,heattransferphysics,mathematicalmodel,usingnumericalsolutionmethodofconstructingthetheory,theuseofcomputervisualizationtechnologyimage,visuallysimulatethedynamicsoftheactualshapeofthemeltfillingandcoolingprocess,ananalysistechniques.The20thcentury,60years,theUnitedKingdom,theUnitedStatesandCanadaandothercountriesofthescholars,suchasJRPearson(UnitedKingdom),JFStevenson(America),MRKamal(Canada)andKKWang(America),etc.tocarryoutaseriesofplasticmeltinthemold-typecavityflowandcoolingofbasicresearch.Atareasonablesimplification,basedon60yearscompletedaone-dimensionalflowandcoolinganalysisprograms,70yearstocompletethetwo-dimensionalcoolinganalysisprograms,and80yearsfromtheinjectionmoldingCAEtechnologyhasbeguntotheoreticalresearchintothepracticalphase,launchedathree-dimensionalflowandcoolinganalysisandthestudyextendedtopacking,fiberorientationandwarpagepredictionofmolecularandotherfields.After90yearscarriedoutintotheflow,packing,coolingandstressanalysis,thewholeprocessofinjectionmoldingprocessesareintegratedresearch.CAEtechnologies,fortheinjectionmolddesignprovidesareliableguaranteethatitsapplicationismolddesigninthehistoryofamajorchange.TheroleofInjectionMoldingCAEtechnologyItshowsthedesignofinjectionmoldsusingtraditionalmethodsandtheuseofinjectionmoldingCAEtechnicaldesignfeaturesanddifferencesinmold.Itcanbeseenusingtraditionalmethodsofdesignofinjectionmolddesignsuccesswillrelyheavilyontheexperienceofdesigners,butalsoforcomplexpartsgatepositionisreasonableornot,thelocationoftheexhaustslotsettings,todeterminethelocationofweldlinesandsoverydifficult.Dieindeliverywillnormallytakebeforethetestmodeafterrepeatedchanges,untiltheproductshavebeenqualified,whichinevitablyledtotheextensionoftheproductioncycle,andgenerallydifficulttoobtainanoptimaldesignandprocessparameters.TheuseofinjectionmoldingCAEtechnicaldesign,moldisnottrue,becauseofmolddesignconceptstage,canmakeuseofCAEtechnologyiriinjectionmoldingprocesssimulationflow,makingusuallyonlyinthemoldtryoutphasesinordertofindproblems,suchasshortshots,weldlinesorholesappearinthesurfaceappearanceofpartsandotherissueshavebeenavoided.Whilehelpingthedesignertocompletethebalanceofthesystem,suchasflowchanneldesign,exhaustducts,setting,rationallydeterminetheinjectionmoldingprocessparameters,etc.,sothatusuallymakesthemodificationmustberepeatedtryouttodeterminestructuralparametersofthemolddiedesignandprocessparametersintheconceptualstageabletodetermine,reducethemolddesignandmanufacturingcycleandimprovethemolddesignquality.Therefore,theroleofinjectionmoldingCAEsoftware,mainlyasfollows:(1)OptimizedesignofplasticproductsPlasticwallthickness,gatenumberandlocationofthedesignofflowchannelsystemforthequalityofplasticproductshaveasignificantimpact.Dependsontheexperienceofthepast,designersusingmanualmethodstoachieve,time-consumingeffort,buttheuseofCAEtechnologytoquicklydesignthebestproducts.(2)optimizetheplasticmolddesignCanbecavitysize,gatelocationandnumberofflowchanneldimensionsandcoolingsystemstooptimizethedesign.Onthecomputersimulationtestmold,moldrepairmoldandimprovequalityandreducethenumberofactualtryout.(3)tooptimizeinjectionprocessparametersSimulationoftheinjectionprocessandfoundpossibleshapedefects,todeterminethebestinjectionpressure,clampingforce,moldtemperature,melttemperature,injectiontimeandcoolingtime.ThisshowsthattheinjectionmoldingCAEtechnologyintermsofimprovingproductivity,reducemolddesignandmanufacturecycleandtoensureproductquality,orreducecosts,reducelaborintensityandsoon,haveverysignificanttechnicaladvantagesandeconomicsignificance.InjectionMoldingCAEsoftwaretypesandtheirdetailsTodate,amaturebusinessaremoreinjectionmoldingCAEsoftware,MoldflowCorporationMoldflowsoftwareandAC-Tech,Inc.(February2000,wasMoldflowMerger)andC-Moldsoftwareisanexcellentrepresentative;TherearealsoforeignTheTMCONCEPT,CADMold,Fidap,Stirml00,PolyflowandChina'sTaiwanregionMoldex-peersoftwareapplicationsarerelativelywide;anddomesticinthe"EighthFive-Year"periodbeganresearchinthisarea,andnowHuazhongUniversityofTechnologyHSCAEsoftwareandZhengzhouUniversity,Z-MoldsoftwareinChinaintheleadingposition.MoldflowsoftwareisspecializedininjectionmoldingCAEsoftwareandconsultingforMoldflow'srangeofproducts,thecompanyissuedsince1976,theworld'sfirstsetofinjectionmoldingCAEsoftware,hasbeenaleadinginjectionmoldingCAEsoftwaremarket.T02004,MoldflowInjectionMoldingCAEsoftwareintheglobalmarketshareofover75%.MoldFlowsoftwareincludesthreeparts:MoldFlowPlasticsAdvisers(productoptimizationconsultant,MPA),MoldFlowPlasticsInsisht(injectionmoldingsimulationanalysis,MPI),andMoldFlowPlasticsXpert(injectionmoldingprocesscontrolspecialists,MPX).Undernormalcircumstances,themostcommonlyusedMPI,ismainlyusedforinjectionmoldingprocesssimulationtogetthebestnumberandlocationofthegate,reasonableflowchannelsystemandcoolingsystem,andcavitysize,gatesize,runnersizeandcoolingsystemstooptimizethesizeandtheinjectionmoldingprocessparametersmayalsobeoptimized.MoldflowSoftwareMoldflowanalysistechniquescanbedividedintothreekinds,namely,Midplane,Fusionand3D[2-3].MoldflowanalysisofMidplaneMidplane(inthesurfaceflow)applicationsbeganinthe20thcentury,the80s.Thegridisathree-nodetriangularelement,itsprincipleisthe3Dgeometricmodelofsimplifiedgeometricmodeloftheneutralsurface(tobecreatedinthemodelgridthemiddleofthewallthickness),usingestablishedsimulationanalysisoftheneutralsurface,ietoflowinplanetosimulatethree-dimensionalsolidflow.Theanalysisoftechnologicaldevelopmenthasbeenverymatureandstable,andtheadvantagesfortheanalysisofspeedandhighefficiency.ThesimulationshowninFigure3.Basedontheflowofsurfaceflowsimulationofinjectionmoldingtechnology,softwareapplications,thelongest,widestrange.Butthepracticeshowsthat,basedonthesurfaceflowsimulationsoftwareintheapplicationoftechnologythathassignificantlimitations,specificallyasfollows:(1)Theusermustconstructamid-surfacemodel.Usingmanualdirectlyfromthephysicalmodelstructureinthesurfacemodelisverydifficultandoftentakesalotoftimeandcannotbeconvertedfromother