塑料模具畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　1.1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.2 塑料模具的分類4</p><p>　　1.3 Pro/E軟件的介紹5</p><p>　　1

2、.4 課題的目的與意義5</p><p>　　2. U盤外殼模具設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 U盤外殼成型工藝性分析7</p><p>　　2.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.3 注射機(jī)型號的確定11</p><p>　　2.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)14</p><p>　

3、　2.5 成型零部件的尺寸精度分析16</p><p>　　2.6 模架選擇16</p><p>　　2.7 模具設(shè)計(jì)流程18</p><p>　　3. 塑料顧問23</p><p>　　3.1材料選用23</p><p>　　3.2 Gate Location (澆口位置分析)23</p>

4、<p>　　3.3 Plastic Fill（分析塑料流動(dòng)）24</p><p>　　3.4 Mold Window （成型條件分析）28</p><p>　　3.5 Cooling Quality（冷卻質(zhì)量分析）28</p><p>　　3.6縮痕分析30</p><p>　　3.7接痕和氣泡分析31</p>

5、<p><b>　　總結(jié)與展望33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　開放以來，我國的塑料工業(yè)得到了迅猛

6、的發(fā)展，塑料制品已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè)、文教衛(wèi)生和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹破?。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對塑料制品的需要量越來越大，樣式更新、質(zhì)量更好、性能更加、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的塑料制品在不斷的涌現(xiàn)。</p><p>　　制品是靠成型加工方法得到的。成型的加工方法很多，而注塑成型是其中最重要的一種成型加工方法。它生產(chǎn)的制品具有精度高、形狀復(fù)雜、一致性好、生產(chǎn)率高和消耗低等特點(diǎn)，有極大的市場需要和廣闊的發(fā)展前景。塑

7、料成型加工是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，他不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高，成型加工設(shè)備的更新改造、成型工藝的成熟和進(jìn)步，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而得到長足地發(fā)展。 </p><p>　　模具行業(yè)就有他自身的舞臺(tái)。人類已經(jīng)邁入了21世紀(jì)，這是一個(gè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展、知識(shí)更替日新月異的時(shí)代。人類的生存、社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與模具工業(yè)息息相關(guān)。模具工業(yè)是制造工業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成

8、果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)；同時(shí)其本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。一些國家因?yàn)槟＞吖I(yè)的進(jìn)步，帶來了高科技的發(fā)達(dá)。塑料模具是模具工業(yè)的一個(gè)重要的領(lǐng)域，它的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵階段，通過合理的設(shè)計(jì)制造出來的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實(shí)施塑件的高效生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的。 </p><p>　　工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的

9、重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到１３０００億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值９０００億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。 發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受

10、到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。因此，模具是國家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對密集。目前，我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進(jìn)口模具的依賴。&l

11、t;/p><p>　　現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。２１世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。</p><p>　　發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力離不開模具工業(yè)的發(fā)

12、展，模具生產(chǎn)歷史悠久，在幾千年前，周鼎、秦俑的制作，就才用了模具。但是用CAD/CAE/CAM等先進(jìn)的信息、數(shù)控技術(shù)改造和提升了的模具制造工業(yè)，即現(xiàn)代模具制造業(yè)，卻已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，成為高新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也心須有現(xiàn)代模具工業(yè)的支撐。在高新技術(shù)領(lǐng)域，如航天航空、電子信息產(chǎn)業(yè)，以及作為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)的裝備制造也的發(fā)展，都離不開大型、精密、復(fù)雜模具，都要求模具工業(yè)的發(fā)展跟上去，與之相適應(yīng)。因?yàn)?，模具工業(yè)在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)

13、中，處于一個(gè)非常重要、非常關(guān)鍵的地位。我國模具工業(yè)年產(chǎn)值目前雖然已經(jīng)達(dá)到40多億美元，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，高檔模具的比重低，不適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。2001年模具進(jìn)口高達(dá)11.12美元，而模具出口只有1.8億美元。落實(shí)“三個(gè)代表”重要思想，進(jìn)一步提高模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造水平，才能促進(jìn)我過先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。發(fā)展先進(jìn)文化，模具工業(yè)也肩負(fù)著重要的責(zé)任和重要使命。學(xué)習(xí)和傳播先進(jìn)文化，必須有先進(jìn)的載體和工具。廣播電視設(shè)備、音像設(shè)備和制品、通訊設(shè)

14、備、電腦和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、文化辦公用品等等，如果沒有先進(jìn)的精密、復(fù)雜模具，這些產(chǎn)品是作不出</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)要達(dá)到如下目的：</p><p>　　1、能夠認(rèn)識(shí)和指導(dǎo)如何協(xié)調(diào)各種約束條件使設(shè)計(jì)更加趨于完美，能在有限的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。</p><p>　　2、協(xié)調(diào)模具設(shè)計(jì)與模具加工的微妙關(guān)系，了解模具加工過程。</p><p>　　

15、3、通過對具體模具的設(shè)計(jì)，能夠大致的掌握設(shè)計(jì)基本步驟和解決設(shè)計(jì)中的可能出現(xiàn)的各種各樣的問題。</p><p>　　4、加強(qiáng)制圖識(shí)別能力。</p><p>　　5、從制件的形狀復(fù)雜程度，材料基本性能，能夠統(tǒng)籌評估出所將要設(shè)計(jì)模具從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的大致周期、價(jià)值。</p><p>　　6、了解加工中定位的處理，及尺寸標(biāo)注之間的關(guān)系，及各種車床能夠達(dá)到的精度。</p&g

16、t;<p>　　1.1 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　1.1.1 模具工業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，被稱為工業(yè)之母。而塑料模具又是整個(gè)模具工業(yè)中的一支獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。世界各國都非常重視模具工業(yè)的發(fā)展。模具工業(yè)和機(jī)械制造加工設(shè)備一樣，是國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。</p><p>　　隨

17、著機(jī)械行業(yè)（尤其是汽車、摩托車工業(yè)）、電子工業(yè)（如家電行業(yè)）、航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大的程度上都依賴于模具生產(chǎn)。根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測，21世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)的零件，其產(chǎn)品約3/4的粗加工和超過一半的精加工都將依靠模具完成。工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是技術(shù)的進(jìn)步，模具工業(yè)也不例外。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造水平的重要標(biāo)志之一。模具設(shè)計(jì)水平的高低、模具制造

18、能力的強(qiáng)弱以及模具質(zhì)量的優(yōu)劣，都直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著各種產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益的增長以及整體工業(yè)水平的提高。世界上許多國家，特別是一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視模具技術(shù)的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采取先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備提高模具制造水平，并且已經(jīng)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整和發(fā)展。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)

19、識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。</p><p>　　塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。隨著科技日新月異的發(fā)展，塑料工業(yè)得到了前所未有的發(fā)展，從而使塑料的數(shù)量也不斷上漲。當(dāng)然塑

20、料工業(yè)的發(fā)展離不開塑料模具設(shè)計(jì),模具工業(yè)被譽(yù)為“工業(yè)之母”隨著模具技術(shù)的馴熟發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已成為各種工業(yè)產(chǎn)品不可或缺的重要工藝設(shè)備。模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低成本的特點(diǎn)因而，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性強(qiáng)，力學(xué)性能高，自潤滑，耐磨及相對密度小等獨(dú)特的優(yōu)異性能，成為工業(yè)部分必不可少的新型材料。</p><p>　　

21、中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高

22、模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，這是各行各

23、業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。</p><p>　　1.1.2 模具的發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，模具技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。</p><p>　　（1）模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展</p><p>　?。?）模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向發(fā)展<

24、/p><p>　?。?）快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到應(yīng)用</p><p>　　（4）特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展</p><p>　?。?）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展</p><p>　?。?）模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速</p><p>　　（7）模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同</p><p

25、>　　1.2 塑料模具的分類</p><p>　　1.2.1 按照塑料制件的成型方法不同分類</p><p><b>　　（1）注射模</b></p><p>　　注射模又稱注塑模，塑料注射時(shí)在金屬壓鑄成型的基礎(chǔ)上復(fù)雜化起來的，成型所采用的設(shè)備是注射機(jī)，注射模通常適合于熱塑性塑料的成型，是塑料成型生產(chǎn)中自動(dòng)化程度最高，采用最廣泛的一種成型

26、方法。</p><p><b>　?。?）壓縮模</b></p><p>　　壓縮模又稱壓塑?；驂耗z模。成型所用設(shè)備為塑料成型壓力機(jī)，是熱固性塑料通常采用的成型方法。</p><p><b>　?。?）壓注模</b></p><p>　　壓注模又稱傳遞模，成型所用設(shè)備與壓縮模相同，知識(shí)模具結(jié)構(gòu)不同。

27、</p><p><b>　?。?）氣動(dòng)成型模</b></p><p>　　除了上述幾種成型模具外，還有鑄塑模、中空吹塑成型模具、泡沫塑料成型模具等等。</p><p>　　1.2.2 按照型腔數(shù)目分類</p><p>　?。?）單分型面塑料模具</p><p>　　只有一個(gè)分型面，因此稱為單分型

28、面塑料模具。這是注射模中最簡單且用的最多的一種結(jié)構(gòu)形式。合模后，動(dòng)、定模組合構(gòu)成型腔，主流道在定模一側(cè)，分流道及澆口在動(dòng)模一側(cè)，動(dòng)模上設(shè)有推出機(jī)構(gòu)，用于推出塑件和凝料。</p><p>　　（2）多分型面塑料模具</p><p>　　增加具有一定功能的輔助分型面。主要用于側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在定模一側(cè)以及有結(jié)構(gòu)特殊性需要的順序模具中，這類模安裝復(fù)雜。</p><p>

29、　　還有按加工塑料的品種可分為熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具；按模具在設(shè)備上的安裝方式分為移出式塑料模具和固定式塑料模具等。</p><p>　　1.3 Pro/E軟件的介紹</p><p>　　Pro/ENGINEER Wildfire軟件是PTC公司基于單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、特征、全相關(guān)及工程數(shù)據(jù)再利用等概念基礎(chǔ)上開發(fā)的一個(gè)功能強(qiáng)大的CAD/CAE/CAM軟件，它能將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工

30、的過程集成在一起，讓所有用戶同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工作。</p><p>　　應(yīng)用Pro/ENGINEER Wildfire系統(tǒng)強(qiáng)大的三維建模功能，可以方便地創(chuàng)建塑料制品的特征實(shí)體模型。首先創(chuàng)建基礎(chǔ)特征，然后再基礎(chǔ)特征之上創(chuàng)建放置特征，如創(chuàng)建圓孔、倒角、筋特征等，并可生成塑料制品特有的拔模特征。然后根據(jù)需要可使用工程圖模塊直接由三維實(shí)體模型生成二維工程圖。</p><p>　　Pro

31、/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。</p><p>　　Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行

32、選擇使用。</p><p>　　PRO/E是做模具設(shè)計(jì)最好的軟件，是三維建模的領(lǐng)頭羊。在中國使用的PROE軟件都是漢化的，存在很多漏洞、待進(jìn)一步修復(fù)及加強(qiáng)，本課題所使用的是Pro/ENGINEER Wildfire 4.0版本進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.4 課題的目的與意義</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)作為學(xué)生畢業(yè)之前最后的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，是大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)綜

33、合運(yùn)用的體現(xiàn)，也是將來走上工作崗位的一次大練兵。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們應(yīng)掌握塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)方法，了解PRO/E軟件中機(jī)械設(shè)計(jì)和曲面造型設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，即具有一定的分析和解決問題的能力包括塑料制件的外型設(shè)計(jì)、質(zhì)量判斷、分析質(zhì)量問題和提出解決方案。</p><p>　　同時(shí)，我們要學(xué)會(huì)正確運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)資料，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和時(shí)間觀念，形成從業(yè)的基本職業(yè)素養(yǎng)。努力創(chuàng)新、

34、不斷積累、勇于開拓和創(chuàng)新，不斷提高應(yīng)用技能，開辟塑料模具設(shè)計(jì)的新領(lǐng)域。</p><p>　　本論文的目的是設(shè)計(jì)一套新型U盤外殼的注塑模具，要求結(jié)構(gòu)合理，能夠保證產(chǎn)品的精度以及表面質(zhì)量。設(shè)計(jì)要求對塑料制品出現(xiàn)的工藝進(jìn)行分析與改進(jìn)，合理設(shè)計(jì)塑料模具的結(jié)構(gòu)，最終運(yùn)用軟件Plastic Advisor對塑件的參數(shù)化三維模型進(jìn)行模擬分析，以此檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的合理性，并提出改進(jìn)的意見。</p><p>

35、　　2. U盤外殼模具設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 U盤外殼成型工藝性分析</p><p>　　2.1.1 塑件分析</p><p><b>　?。?）塑件分析</b></p><p>　?。?）塑料名稱 ABS</p><p>　　（3）生產(chǎn)綱領(lǐng) 批量生產(chǎn)</p>&l

36、t;p>　?。?）塑件結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析</p><p>　　U盤外殼是根據(jù)可口可樂瓶的外形進(jìn)行仿制的，采用“S”形曲線誘惑，在保持瓶身流暢弧度的同時(shí)，將瓶身拉高變細(xì)，呈現(xiàn)更加“高挑纖瘦”的整體效果，帶來獨(dú)特時(shí)尚體驗(yàn)，引領(lǐng)現(xiàn)代審美潮流。作為一個(gè)U盤，它的特點(diǎn)在于薄和小，旋轉(zhuǎn)式的打開方式使其擺脫了傳統(tǒng)帽蓋的經(jīng)常丟失。在瓶蓋處的小孔可以使它掛在鑰匙上，作為一個(gè)小飾品。如圖2.1所示：</p>&

37、lt;p><b>　　圖2.1 U盤外殼</b></p><p>　　U盤外殼模具設(shè)計(jì)是一個(gè)相對簡單的模具，該零件分為3個(gè)部件，分別是上蓋、下蓋、外套。U盤上蓋和下蓋的側(cè)面沒有孔，因此不用側(cè)抽芯。這兩個(gè)零件厚度為1mm，U盤外套側(cè)面有兩個(gè)孔，需要使用2個(gè)滑塊抽芯，塑件厚度為1.5mm。該零件的精度等級為4級，要求強(qiáng)度高、耐腐蝕和摩擦并且表面光滑，容易清潔處理。本設(shè)計(jì)主要以上下蓋零件為主

38、，設(shè)計(jì)模具。如圖2.2所示：</p><p>　　圖2.2U盤外套、上蓋、下蓋</p><p>　　2.1.2 熱塑性塑料（ABS）的注塑成型過程及工藝參數(shù)</p><p><b>　?。?）注射成型過程</b></p><p>　　a）成型前準(zhǔn)備。ABS的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不單消

39、除水氣造成的制品表面煙花狀氣泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制品表面的色斑和云紋。</p><p>　　b）注射過程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個(gè)階段。</p><p>　　c)塑件的后處理。為了消除塑件內(nèi)存在的應(yīng)力、改善塑件的性能和提高尺寸的穩(wěn)定性，注射成型的塑件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工之

40、后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?主要的處理方法有退火和調(diào)濕處理，本件采用調(diào)濕處理，處理溫度為70℃，保濕時(shí)間為2～4h。</p><p>　　（2）ABS的注射工藝參數(shù)</p><p>　　a）注射機(jī)類型：螺桿式。</p><p>　　b）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）30～60。</p><p>　　c）料筒溫度（℃）：前段200～210</p&g

41、t;<p><b>　　中段210～230</b></p><p><b>　　后段180～200</b></p><p>　　d）噴嘴溫度（℃）：180～190;噴嘴形式；直通式。</p><p>　　e）模具溫度（℃）：50～70。</p><p>　　f）注射壓力（MPa）:70

42、～90。</p><p>　　g）保壓壓力（MPa）：50～70。</p><p>　　h）成型時(shí)間（s）：注射3～5；保壓50～70；冷卻15～30；成型周期40～70。</p><p>　　2.1.3 ABS的性能分析</p><p><b>　　（1）使用性能</b></p><p>　　綜

43、合性能較好，沖擊韌性，機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，適于制作一般機(jī)械加工零件，耐磨零件，傳動(dòng)零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。常用于水箱外殼、管道、電機(jī)外殼、儀表外殼等產(chǎn)品的制造。</p><p><b>　?。?）成型性能</b></p><p>　　ABS材料有一定的硬度和一定的尺寸穩(wěn)定性，在成型時(shí)會(huì)在制品上產(chǎn)生斑痕，云紋，氣泡等缺陷，吸濕性

44、強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時(shí)間預(yù)熱干燥。</p><p>　?。?）ABS的主要性能指標(biāo)</p><p>　　ABS的主要性能指標(biāo)見表1.1：</p><p>　　表1.1ABS主要性能指標(biāo)</p><p>　　2.1.4ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施</p><p>　　（

45、1）缺陷：缺料（注射量不足）、溢料飛邊、著色不均勻、變形翹曲、熔接痕強(qiáng)度低等。</p><p>　?。?）消除措施：加大主流道、分流道、澆口，加大噴嘴，增加排氣槽、改變冷卻水道位置、增大注射壓力、延長成型周期等。</p><p>　　2.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 分型面位置的確定</p><p>　　在塑件設(shè)計(jì)階段，就

46、應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形式和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)先確定分型面得到位置，然后才選擇模具結(jié)構(gòu)。由于分型面受塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，以此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，以選擇較為合理的方案。選擇分型面時(shí)應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：</p><p>　?。?）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。塑件在動(dòng)模的方位確定后，其分型面選

47、在塑件外形的最大輪廓處，否則塑件回?zé)o法從型腔中脫出，這是最基本的選擇原則。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模。由于注射機(jī)的頂出裝置在動(dòng)模一側(cè)，所以分型面應(yīng)盡可能使塑件開模后留在動(dòng)模一側(cè)。將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后抱緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利于脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模型腔也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。</p><p

48、>　　（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量。同軸度要求較高的塑件，選擇分型面時(shí)最好把有同軸度要求的部分放置在模具的同一側(cè)。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。通常在模具設(shè)計(jì)中，選擇平直分型面的居多。但為了模具的制造，應(yīng)根據(jù)模具的實(shí)際情況選擇合理的分型面。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮，為

49、了使型腔有良好的排氣條件，分型面應(yīng)盡量設(shè)置在塑料熔體流動(dòng)方向的末端。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的U盤內(nèi)蓋的分型面選在零件的最大截面處。</p><p><b>　　圖2.3分型面</b></p><p>　　2.2.2 確定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　當(dāng)塑件分型面確定后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔

50、模。</p><p>　　一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。故由此初步擬定采用一模四腔結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.2.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　該塑件的質(zhì)量要求較高，從該塑件的外部

51、特征來看，塑件結(jié)構(gòu)較簡單，沒有側(cè)孔，因此無需側(cè)向抽芯。本模具采用單分型面注射模具（三版式注塑模）</p><p>　　，并用頂桿頂出機(jī)構(gòu)。、</p><p><b>　　圖2.3分型面</b></p><p>　　2.3 注射機(jī)型號的確定</p><p>　　注射機(jī)時(shí)注射成型的設(shè)備，注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝設(shè)備。

52、注射機(jī)選用的是否合理，直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須對所選用活動(dòng)注射機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解。</p><p>　　注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)，選擇一臺(tái)和模具匹配的注射機(jī)，

53、倘若用戶已經(jīng)提供了注射機(jī)的型號和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或于用戶取得商量調(diào)整。</p><p>　　2.3.1 所需注射量的計(jì)算</p><p>　　（1）塑件質(zhì)量、體積的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)建立的塑件三維模擬分析得到：</p><p>　　塑件體積 上蓋 下蓋</p>

54、;<p>　　澆注系統(tǒng)凝料體積可以按照塑件的0.6倍計(jì)算，由于模具采用一模四腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為，故該模具一次注射所需ABS為：</p><p>　　體積 </p><p><b>　　質(zhì)量 </b></p><p>　?。?）注射機(jī)型號的確定</p><p>　　根據(jù)以上的計(jì)

55、算初步選定型號為SYS-10（立式）注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下;</p><p>　　最大注射量：10g 定位圈直徑：55mm</p><p>　　注射壓力：150Mpa 螺桿直徑：22mm</p><p>　　最大注射面積：45 鎖模力:150KN</p>&

56、lt;p>　　拉桿內(nèi)間距：250 mm280 mm 最大開模行程：120mm</p><p>　　最大模具厚度：180mm 最小模具厚度：100mm</p><p>　　噴嘴口直徑：2.5mm 噴嘴球半徑：12mm</p><p>　　頂出形式：四側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出</p>

57、<p>　　2.3.2 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><p>　　（1）型腔數(shù)量的校核</p><p>　　a）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量</p><p><b>　　—（2-1）</b></p><p>　　上式右邊，符合要求。</p><p>　　式中 K

58、---注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，無定型塑料一般去0.85；</p><p>　　---單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g或），取g；</p><p>　　---澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g或），取0.6；</p><p>　　--- 注射機(jī)允許的最大注射量（g或）,該注射機(jī)為10g。</p><p>　　b）按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量<

59、/p><p><b>　　—（2-2）</b></p><p>　　上式右邊，符合要求。</p><p>　　式中 F---注射機(jī)的額定鎖模力（N），該注射機(jī)為1.5N；</p><p>　　---塑件在模具分型面上的投影（）；</p><p>　　---澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（）；&

60、lt;/p><p>　　---塑料熔體對型腔的成型壓力，一般為注射壓力的30%～50%，ABS的流動(dòng)性好，該處型腔平均壓力為45Mpa。</p><p>　?。?）注射機(jī)工藝參數(shù)的校核</p><p><b>　　a）注射量校核</b></p><p>　　注射量一容積表示，最大注射量為</p><p&g

61、t;<b>　　—（2-3）</b></p><p>　　式中 ---模具型腔和流道的最大容積（）；</p><p>　　--- 注射機(jī)的注射量容積（），該注射機(jī)為9.09；</p><p>　　---注射系數(shù)，去0.75～0.85，無定型塑料取0.85,結(jié)晶型塑料取0.75。</p><p>　　倘若實(shí)際注射量

62、過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時(shí)間就會(huì)過長。所以最小注射量容積故每次注射的實(shí)際注射量﹤﹤，而=2.34，符合要求。</p><p>　　注：注射量亦可以質(zhì)量表示，計(jì)算方法相同。</p><p>　　b）最大注射壓力校核</p><p>　　注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力，應(yīng)該大于注射成型時(shí)所需調(diào)用的注射壓力，即</p>&

63、lt;p><b>　　—（2-4）</b></p><p>　　式中 ---安全系數(shù)，常取=1.25～1.4。實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需的注射壓力為70～90。一般取 =1.3，=80，滿足要求。</p><p><b>　　（3）安裝尺寸校核</b></p><p><b>　　a）噴嘴尺寸<

64、;/b></p><p>　　主澆道的小端直徑D大于注射機(jī)d，通常為</p><p>　　D=d+（0.5～1）mm</p><p>　　對于模具d=1mm,D=2mm,符合要求。</p><p>　　主流道入口的凹球面半徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴半徑</p><p>　　,通常為(1～2)mm</p>&

65、lt;p>　　對于該模具SR=12mm,取S=14,符合要求。</p><p>　　b）最大與最小模具厚度</p><p>　　模具厚度H應(yīng)滿足﹤﹤</p><p>　　式中=100mm， =180mm。</p><p>　　而這套模具厚度=25+20+30+60+25=160mm，符合要求。</p><p>&

66、lt;b>　?。?）開模行程校核</b></p><p>　?。?～10）mm —（2.5）</p><p>　　式中 s---注射機(jī)最大開模行程（mm），取120mm；</p><p>　　a---定模板和中間板制件的分開距離（mm），取36mm；</p><p>　　---塑件推出行程（

67、mm），取4mm；</p><p>　　---塑件高度（mm），其值為4mm；</p><p>　　代值計(jì)算，符合要求。</p><p>　?。?）模架尺寸與注射機(jī)桿內(nèi)間距校核</p><p>　　該套模具模架的外形為200×230，而注射機(jī)桿內(nèi)間距為250×280，因280﹥250，符合要求。</p>&l

68、t;p>　　注：對于上面2、3、4、5的內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行的，但為了行文的整體形式和內(nèi)容的統(tǒng)一，所以先將次內(nèi)容整理于此。</p><p>　　2.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，普通澆注系統(tǒng)一般由主澆道、分澆道、澆口和冷料穴等死部分組成。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)

69、的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對塑件的性能、尺寸、內(nèi)在質(zhì)量、外在質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大影響。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵守以下幾個(gè)原則：</p><p>　　（1）了解塑料的成型性能；</p><p>　　（2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕；</p><p>　?。?）有利于型腔中氣體的排除；</p><p>　?。?）防止型芯的

70、變形和嵌件的位移；</p><p>　?。?）盡量采用較短的流程充滿型腔。</p><p>　　2.4.1 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p><b>　　（1）錐度&

71、lt;/b></p><p>　　主流道帶錐度是為了模具打開時(shí)使主流道位于主分型面上動(dòng)、定模上各占一半，模具打開后，不必?fù)?dān)心會(huì)滯留在定模一側(cè)，本設(shè)計(jì)采用3°的錐度。</p><p><b>　　（2）徑向尺寸</b></p><p>　　主流道徑向尺寸的小端（與噴嘴連接的一端）應(yīng)大于噴嘴口孔徑0.5～1.0mm，如圖2.2所示：

72、即d=,而=2mm所以d= 2+1=3mm。這樣當(dāng)主流道與噴嘴同軸度有偏差時(shí)，可以防止主流道凝料不易從定模一側(cè)拉下來。</p><p>　　凹球面半徑R應(yīng)比噴嘴球徑大1～2mm，即(1～2)=12+2=14mm，以保證注射過程中噴嘴與模具緊密接觸，防止兩球面間產(chǎn)生間隙時(shí)熔體充入這一間隙中，妨礙主流道凝料順利從定模拉出。</p><p>　?。?）主流道應(yīng)專門開設(shè)在主流道襯套上</p&

73、gt;<p>　　將主流道開設(shè)在一個(gè)專用零件主流道襯套上面不直接加工在定模板上的方法較好，因?yàn)橹髁鞯赖谋砻娲植诙群陀捕纫笠话愣急榷０甯撸梢赃x用較好鋼材，損壞后也容易更換。即便主流道通過兩塊模板時(shí)，兩板的拼縫間會(huì)溢入熔體。</p><p>　　2.4.2 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，

74、是其以平穩(wěn)的劉泰均衡的分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少流動(dòng)過程中的熱量損失和壓力損失。</p><p>　　分流道開設(shè)在動(dòng)、定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，使溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形和矩形等幾種形式。其中圓形截面的比表面積最小，但需要開設(shè)在分型面的兩側(cè)，制造時(shí)一

75、定要注意模板上兩部分形狀對中吻合。分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸、成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定。因此采用半圓形截面形狀的流道，本件由于采用流動(dòng)性比較好的ABS材料，且長度較短，直徑取3mm。</p><p>　　分型面在分型面在分型面上的布置與型腔排列有關(guān)，但應(yīng)遵循兩個(gè)方面原則：一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。該模具的流道布置形式采用平衡式，布置形式如圖2.4:

76、</p><p>　　圖2.4流道布置形式</p><p>　　2.5 成型零部件的尺寸精度分析</p><p>　　塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑件變形甚至破壞；也可能因強(qiáng)度不足而產(chǎn)生翹曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型

77、腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具型腔，更不能單憑經(jīng)驗(yàn)來確定。除根據(jù)塑件尺寸及精度要求外，還必須考慮下列影響塑件尺寸精度的主要因素：</p><p>　?。?）成型零件的制造公差</p><p>　　一般取塑件公差的1/3～1/6，對小型塑件取;對大型塑件模具取﹤。</p><p>　?。?）成型零件的磨損量</p><p>　　成

78、型零件的最大磨損對小型塑件模具取=；對大型塑件模具取﹤。</p><p><b>　?。?）收縮率S</b></p><p>　　成型收縮率歲塑件結(jié)構(gòu)與形式，如塑件厚度、有無嵌件等的影響而變化，早成實(shí)際收縮率與計(jì)算收縮率的差異，材料批號的不同和工藝條件（如成型壓力與溫度等）的波動(dòng)都將引起收縮率的波動(dòng)，從而造成尺寸的誤差，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的收縮率。一般收縮

79、率取收縮范圍的平均值，即</p><p><b>　　—（2.6）</b></p><p>　　把查得ABS的數(shù)據(jù)代入式2.1得：</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　2.6 模架選擇</b></p><p>　　由于零

80、件澆口采用點(diǎn)澆口方式，一般將模架設(shè)計(jì)為三板式注塑模，便于澆口凝料脫模。該零件因?yàn)闄M截面積較小，因此模具采用頂桿頂出機(jī)構(gòu)。且是一次頂出。設(shè)計(jì)頂桿時(shí)，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受力大的部位，盡量避免頂出力作用于塑件的最薄部位。</p><p>　　用四根導(dǎo)柱導(dǎo)套組成導(dǎo)向部件來確保動(dòng)模與定模合模時(shí)能準(zhǔn)確對中，成型部件由凹模和凸模組成，合模后便組成了模具的型腔，凹模和凸模分別由凹模固定板和凸模固定板用螺釘從背部固定，以便于拆

81、卸更換，提高整個(gè)模具的壽命。選用結(jié)構(gòu)形式為Futoba-2P:SC，如圖2.5所示</p><p><b>　　圖2.5標(biāo)準(zhǔn)模架</b></p><p>　　選用尺寸為230×250的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。該類型模架適用于薄壁殼體類塑料制品的成型以及脫模力、制品表面要求較高的注射成型模具。模具上所有的螺釘盡量采用六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外

82、表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。</p><p>　　（1）定模座板（230mm×250mm、厚25mm）</p><p>　　定模板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為P20。定位圈通過4個(gè)M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接，定模座板與澆口套為H7/n6配合。</p><p>　　（2）定模板

83、（200mm×230mm、厚20mm）</p><p>　　該模具型腔為分開的，一部分在定模板上。一般采用P20，硬度為280～330HBS。</p><p>　　（3）動(dòng)模板（200mm×230mm、厚度30mm）</p><p>　　模具的型芯都設(shè)計(jì)在此板上，合模后，與定模板上的零部件組成一個(gè)能填充塑料熔體的模具型腔模具，模具型腔的形狀和尺寸

84、就決定了塑料制件的形狀和尺寸。材料為45鋼。 </p><p>　?。?）動(dòng)模座板（230mm×250mm、厚25mm）</p><p>　　材料為Q235A，其上有注射機(jī)頂桿孔。</p><p>　?。?）推板（120mm～230mm、厚20mm）</p><p>　　材料為45鋼。用4個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。&l

85、t;/p><p>　?。?）推桿固定板（120mm～230mm、厚15mm）</p><p><b>　　材料為45鋼。</b></p><p>　　上述尺寸確定之后，就可以確定標(biāo)準(zhǔn)模架，利用 EMX添加標(biāo)準(zhǔn)零件和之前設(shè)計(jì)好的結(jié)構(gòu)，逐步完成設(shè)計(jì)。</p><p>　　模具整體效果圖如圖2.6所示：</p>&l

86、t;p>　　圖2.6模具整體效果圖</p><p>　　2.7 模具設(shè)計(jì)流程</p><p>　　2.7.1 模具設(shè)計(jì)的一般流程</p><p>　?。?）在零件和組件模式下，對原始塑料零件模型進(jìn)行三維建模。</p><p>　　（2）創(chuàng)建模具模型，包括根據(jù)原始塑件，定義參照模型和模具坯料兩部分工作。</p><p&

87、gt;　?。?）設(shè)定收縮率。本課題是以尺寸定義收縮率，其收縮率為1.006。</p><p>　　（4）定義分型面。分型面是一個(gè)可以將模其分割成幾個(gè)部分的曲面。參照模型的形狀越復(fù)雜，則分型面的形狀也越復(fù)雜。</p><p>　　（5）定義體積塊，以將模具分裁成單獨(dú)的元件。</p><p>　?。?）抽取模具體積塊，以生成模具元件，如：上模型腔、下模型腔等。</

88、p><p>　?。?）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。</p><p>　?。?）模擬開模，并在開模中進(jìn)行干涉檢測。</p><p>　?。?）使用“塑料顧問”功能模塊執(zhí)行模流分析。</p><p>　　（10）裝配模座，并進(jìn)行局部的模座設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?1）生成工程圖。</p><p>　　2.7.2

89、 抽取模具體積快</p><p>　?。?）上模型腔，如圖2.7：</p><p><b>　　圖2.7上模型腔</b></p><p>　?。?）下模型芯，如圖2.8：</p><p><b>　　圖2.8下模型芯</b></p><p>　　2.7.3 模擬開模</

90、p><p>　　模擬開模，如圖2.9：</p><p><b>　　圖2.9模擬開模</b></p><p>　　2.7.4 拔模檢測</p><p>　　在設(shè)計(jì)模具前，需要對制品進(jìn)行分析和檢測，如拔模檢測，以提前發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤，從而提高模具設(shè)計(jì)的效率，減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤率。如圖2.10所示，在藍(lán)色面上出現(xiàn)有洋紅

91、色的區(qū)域，這表示該零件拔模時(shí)，會(huì)在洋紅色區(qū)域產(chǎn)生倒扣，使零件拔出時(shí)受到阻礙。這些地方都需要進(jìn)行修改。</p><p><b>　　圖2.10拔模檢測</b></p><p>　　2.7.5 模架的確定。</p><p><b>　　圖2.11模架</b></p><p><b>　　2.7

92、.6模具試模</b></p><p>　　注塑模具在裝配工作完成后，需要對模具進(jìn)行試模前的檢查，以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造中的問題，以便即時(shí)糾正，其具體內(nèi)容如下。</p><p>　　成型零件、澆注系統(tǒng)等與熔料接觸的表面應(yīng)光滑、平整、無坍塌、傷痕等缺陷。模具的閉合行程，安裝于機(jī)器的各配合部位尺寸、脫模尺寸、開模距、模具工件要求等應(yīng)符合設(shè)備的相關(guān)條件。模具上應(yīng)有生產(chǎn)號和合模標(biāo)志，各種接

93、頭、閥門、附件、備件應(yīng)齊全。各滑動(dòng)零件的配合間隙應(yīng)符合要求，起止位置定位正確，鑲嵌禁錮零件應(yīng)禁錮牢靠。對于注塑腐蝕性較強(qiáng)的注塑模，其模具型腔的表面應(yīng)鍍硌和防腐處理。模具外觀部分不應(yīng)當(dāng)有銳角，大、中型模具應(yīng)有起吊用的吊環(huán)、吊孔?；ハ嘟佑|的承壓零件，應(yīng)有合理的承壓面積和承壓方式，避免直接承受擠壓。模具的穩(wěn)定性良好，有足夠強(qiáng)度，工作時(shí)應(yīng)受力均衡，行動(dòng)平穩(wěn)。模具安裝好后，必須經(jīng)過空運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，以便進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而解決問題。將模具緩緩閉攏，合模

94、后各結(jié)合面應(yīng)接觸緊密，不得出現(xiàn)間隙。開模時(shí)頂出脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)保證順利脫模，以便取出塑件及澆注系統(tǒng)廢料?；顒?dòng)型芯，頂出及導(dǎo)向部分等運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)滑動(dòng)平穩(wěn)、靈活、動(dòng)作協(xié)調(diào)可靠。檢查各鎖緊機(jī)構(gòu)，應(yīng)能可靠、穩(wěn)妥地鎖緊，各禁錮件不得有任何松動(dòng)現(xiàn)象。各氣動(dòng)、液壓控制系統(tǒng)動(dòng)作正確，不泄露，不產(chǎn)生過大振動(dòng)，各閥門工作正常。冷卻系統(tǒng)的水路應(yīng)暢通，不漏水，各種控制閥門控制正常。試模是為</p><p><b>　　3. 塑料顧問&l

95、t;/b></p><p>　　對于新產(chǎn)品的試制或形狀復(fù)雜、質(zhì)量和精度要求較高等產(chǎn)品模具的開發(fā)，即使是具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工藝和模具設(shè)計(jì)人員也很難保證一次就能成功地設(shè)計(jì)出來合格的模具。在開發(fā)模具之后發(fā)現(xiàn)的問題總是要付出高昂的代價(jià)才能解決，而且非常惱人。現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)中，Pro/E已作為一種經(jīng)常使用的工具，Plastic Advisor （塑料顧問）是Pro/E中自帶的一種分析模塊。利用此模塊可以創(chuàng)建注塑填充過程的動(dòng)

96、畫，并在Pro/E瀏覽器內(nèi)自動(dòng)創(chuàng)建Web報(bào)告；可以訪問通用塑料庫，并從典型的注塑機(jī)參數(shù)中自動(dòng)進(jìn)行選擇；確定最佳注射位置，以減少周期時(shí)間并改進(jìn)產(chǎn)品外觀；確定潛在的模具填充問題，比如注量不足、氣孔、熔接線等，改進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量，并減少制造周期時(shí)間和模具返工率</p><p><b>　　3.1材料選用</b></p><p>　　U盤上下蓋所用的材料為GE（USA）公司的ABS

97、材料。其牌號為Cycoloy 28818E。模具外表面溫度和熔體溫度都為默認(rèn)值，分別為75℃，275℃。</p><p>　　3.2 Gate Location (澆口位置分析)</p><p>　　圖3.1上蓋最佳澆口</p><p>　　圖3.2下蓋最佳澆口位置</p><p>　　澆口位置分析，即塑件的澆口選擇在哪個(gè)地區(qū)是最適合讓塑流順

98、利并流暢地填充塑件。紅色區(qū)域是最不合適的澆口位置，藍(lán)色區(qū)域是最合適的位置，其他顏色部分可參照圖中右側(cè)的顏色對照來判斷。如圖所示，該零件的澆口應(yīng)選在其中心處，藍(lán)色最濃重的地方。由于需要做一模四腔，為了使分型面設(shè)計(jì)容易，該零件將澆口設(shè)在零件底面。</p><p>　　3.3 Plastic Fill（分析塑料流動(dòng)）</p><p>　　填充分析要得到一個(gè)合理的填充結(jié)果，才能保證后序的分析在實(shí)現(xiàn)

99、制件填充的基礎(chǔ)上進(jìn)行。填充分析結(jié)果主要用于查看制件的填充行為是否合理，填充是否平衡，能否完成對制件的完全填充等。根據(jù)動(dòng)態(tài)的填充時(shí)間結(jié)果查看填充階段的熔體流動(dòng)行為，并判斷填充流動(dòng)行為是否合理。填充分析 的最終目的是為了獲得最佳澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過對不同澆注系統(tǒng)流動(dòng)行為的比較分析，選擇最佳澆口位置、澆口數(shù)目和最佳澆注系統(tǒng)布局。</p><p>　　填充分析結(jié)果包括填充時(shí)間、注射壓力、波前溫度、壓降、填充可行性和質(zhì)量預(yù)測

100、等。</p><p>　　填充分析結(jié)果主要包括以下幾個(gè)：</p><p>　?。?）Fill Time（填充時(shí)間）</p><p>　　圖3.3填充時(shí)間結(jié)果</p><p>　　在圖3.3填充時(shí)間的結(jié)果顯示中，澆口兩側(cè)方向上的填充時(shí)間相差很小，幾乎同時(shí)填充完，滿足要求。</p><p>　?。?）Injection P

101、ressure（注射壓力）</p><p>　　圖3.4注射壓力分布圖</p><p>　　注射壓力是噴嘴施加在注射期間的壓力，模型各部分的顏色代表壓力在該部位的狀態(tài)，中心的紅色代表最高壓區(qū)域，而最外圍藍(lán)色代表最低壓的區(qū)域。當(dāng)澆口數(shù)量增加時(shí)，因?yàn)榱鲃?dòng)距離變短，就會(huì)造成壓力變小，此時(shí)要注意流動(dòng)平衡，以免局部保壓而造成翹曲，圖3.4所示是注射壓力分布圖。</p><p>

102、;　　(3) Flow Front Temp（波前溫度）</p><p><b>　　圖3.5波前溫度</b></p><p>　　波前溫度使用藍(lán)色表示最低溫區(qū)域，使用紅色表示最高溫區(qū)域。如果在零件上一</p><p>　　個(gè)較薄區(qū)域的波前溫度太低，則可能發(fā)生遲滯或短射。如果太低的溫度發(fā)生在焊接線區(qū)域，那么焊接線將是不適當(dāng)?shù)?。而在波前溫度太高?/p>

103、區(qū)域，則可能發(fā)生物質(zhì)退化和表面瑕疵等現(xiàn)象，所以波前溫度應(yīng)當(dāng)被控制在該類塑料流體所建議的溫度范圍內(nèi)。合理的溫度分布應(yīng)該是均勻的，即這個(gè)模型的溫差不能太大，而且都應(yīng)該在225℃和295℃之間，從圖3.5看出滿足要求。</p><p>　　(4)Pressure Drop(壓降)</p><p><b>　　圖3.6壓降分布</b></p><p>

104、　　壓降的結(jié)果是使用紅色表示最高的壓降區(qū)域，藍(lán)色表示最低壓降區(qū)域，當(dāng)零</p><p>　　件的厚度均勻時(shí)，壓降很平均，如果局部壓降過大，就會(huì)產(chǎn)生較大的剪切力，因而造成翹曲、陰影或塑料劣化等不良影響，圖3.6所示是壓降分布圖。</p><p>　　(5)Confidence of Fill（填充可行性）</p><p><b>　　圖3.7填充可行性<

105、;/b></p><p>　　綜合壓降和波前溫度的填充指標(biāo)，使用紅、黃、綠色在被分析模型的表面上分別表示質(zhì)量最差、質(zhì)量一般、質(zhì)量好的部分，可根據(jù)工作區(qū)右側(cè)的顏色對照來判斷，檢測結(jié)果為全綠色，說明填充可行性較好，如圖3.7所示。</p><p>　?。?）Quality Prediction（質(zhì)量預(yù)測）</p><p><b>　　圖3.8質(zhì)量預(yù)測&l

106、t;/b></p><p>　　質(zhì)量預(yù)測將出現(xiàn)期望的質(zhì)量和機(jī)械性能，這個(gè)結(jié)果從壓力、溫度和其他結(jié)果取得，如果質(zhì)量預(yù)測出現(xiàn)紅色或黃色區(qū)域，表示零件有中等或低質(zhì)量的表現(xiàn)，可能有質(zhì)量問題，如圖3.8所示。</p><p>　　3.4 Mold Window （成型條件分析）</p><p>　　圖3.9模具溫度的溶解溫度和注射時(shí)間</p><p&

107、gt;　　如圖4-10所示，其模型窗口顯示是為一個(gè)指定的模具溫度描繪出溶解溫度和注射時(shí)間范圍，使用三種顏色（紅色、黃色、綠色），代表一個(gè)組合的處理?xiàng)l件的好壞，綠色區(qū)域越大越好，由圖可以看出該零件情況較好。</p><p>　　3.5 Cooling Quality（冷卻質(zhì)量分析）</p><p>　　塑料顧問會(huì)計(jì)算模型各部分完全冷卻的時(shí)間，預(yù)測由冷卻速度不同而產(chǎn)生缺陷的位置。</p&

108、gt;<p>　?。?）表面溫度變化：表面溫度的變化有兩種情況，比正常值高時(shí)（需要冷卻）和甚高于正常值時(shí)（必須設(shè)計(jì)足夠的冷卻系統(tǒng)來冷卻流體，以防止如收縮和翹曲），如圖3.10所示，</p><p>　　圖3.10表面溫度變化</p><p>　?。?）冷卻時(shí)間變化：冷卻時(shí)間變化的情況有4種，比正常值大（表示冷卻補(bǔ)償集中區(qū)域，或者零件中有大厚度變異的地方，應(yīng)當(dāng)考慮將澆口移到更厚

109、、而不是更薄的地方）、比正常值低（表示該區(qū)域冷卻在零件的其他區(qū)域之前，該區(qū)域比其他區(qū)域要求更少的冷卻時(shí)間，同時(shí)該區(qū)域也是潛在遲滯或短射的根源）、大于正常值（表示該區(qū)域比其他區(qū)域要求更大的努力做適當(dāng)?shù)睦鋮s）、低于正常值（表示該區(qū)域非常脆弱，以至于會(huì)過早冷卻），如圖3.11所示：</p><p>　　圖3.11冷卻時(shí)間變化分布圖。</p><p>　?。?）冷卻品質(zhì)：以顏色來顯示冷卻的質(zhì)量，綠

110、色表示冷卻質(zhì)量最高，黃色表示冷卻質(zhì)量次之，紅色表示冷卻質(zhì)量最低，如圖3.12所示。</p><p><b>　　圖3.12冷卻品質(zhì)</b></p><p><b>　　3.6縮痕分析</b></p><p>　　縮痕分析用來分析縮痕（或空隙）出現(xiàn)的位置，它是經(jīng)過表面反面的特征所造成的，典型縮痕一般發(fā)生在造型厚實(shí)的部分，如加

111、強(qiáng)肋、轂和內(nèi)部圓角中。</p><p>　　1）縮痕預(yù)估：用來檢查表面的凹陷有多大，紅色部分是較大的縮痕，如圖3.13所示。</p><p>　　2）縮痕著色：顯示產(chǎn)品縮痕著色的情況，如圖3.14所示。</p><p><b>　　圖3.13縮痕預(yù)估</b></p><p><b>　　圖3.14縮痕著色<

112、;/b></p><p>　　3.7接痕和氣泡分析</p><p>　　熔接痕是在填充期間，流經(jīng)兩個(gè)或更多流道的流體會(huì)合后，所生成弱處或可見的缺陷。氣泡是經(jīng)流體波前反轉(zhuǎn)或經(jīng)沖撞型腔壁后彈回，所困住的空氣或氣泡，這種現(xiàn)象將導(dǎo)致在零件表面生成傷疤，氣泡可以經(jīng)由改變澆口位置或零件厚度來防止。圖3.15、圖3.16分別為接痕和氣泡。</p><p>　　圖3.15熔接

113、痕檢測結(jié)果</p><p>　　圖3.16氣泡檢測結(jié)果</p><p><b>　　總結(jié)與展望</b></p><p>　　在對U盤外殼的設(shè)計(jì)過程中，本人查閱了很多資料，學(xué)習(xí)了之前未曾了解的一些知識(shí)，開闊了視野，對模具行業(yè)也有了新的認(rèn)識(shí)。在技能方面，通過對此塑件模具的設(shè)計(jì)，更加熟練了對Pro/E和AutoCAD軟件的運(yùn)用，期間，我遇到了不少困難

114、，如由于對軟件不熟悉，設(shè)計(jì)初期沒有設(shè)置繪圖尺寸，直到導(dǎo)入模架才發(fā)現(xiàn)問題；設(shè)計(jì)初期經(jīng)驗(yàn)不足，考慮不全面，沒有對工作資料進(jìn)行備份，由于失誤丟失前期工作，只能重做等等。這些困難有專業(yè)性的也有非專業(yè)性的，解決專業(yè)性難題，學(xué)會(huì)了做事縝密，鍛煉了自己的耐心和毅力?？傊ㄟ^畢業(yè)設(shè)計(jì)的又一次鍛煉完全清楚：充分利用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在模具符合使用要求的前提下盡量降低成本。同時(shí)在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美的模具。</p>&l

115、t;p>　　本文應(yīng)用Pro/E軟件進(jìn)行塑件和模具的三維實(shí)體建模，并應(yīng)用Plastic Advisor軟件對塑件成型的填充、流動(dòng)和冷卻等過程進(jìn)行了模擬分析。以優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，提高塑件成型質(zhì)量。</p><p>　　注射成型作為塑料成型的主要方法，注射模具的設(shè)計(jì)和制造以及成型過程分析是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。僅靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，很難保證注射模具的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)在塑