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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系 別 電信息系系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B070203 姓 名 李 勇 學(xué) 號(hào) B0706011 外文出處 ScienceDirect International Journal of Machine Tools & Manufacture 47 (2007) 740–747 附 件 1. 原文； 2. 譯文 分析快速成型注塑模具加工程序 Sadegh Rahmati, Phill Dickens 摘要 隨著全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，企業(yè)壓力增加，不斷調(diào)低產(chǎn)品生產(chǎn)周期。由于交貨時(shí)間和工具加工成本趨于下降的趨勢(shì),所以現(xiàn)代工具制造廠(chǎng)必須在壓力下快速、準(zhǔn)確、以較低成本來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品?？s短生產(chǎn)原型產(chǎn)品是時(shí)間加快新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵?？焖俪尚湍＞呱a(chǎn)當(dāng)中，特別使用快速成型技術(shù)制造注塑模具裝配可節(jié)約生產(chǎn)成本并減少時(shí)間。在本文中,快速成型技術(shù)是用來(lái)直接生產(chǎn)快速注射模這種短期生產(chǎn)工具。對(duì)快速成形工具成功注射的數(shù)量及其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。快速成型環(huán)氧工具能抵抗注射壓力、注射溫度以及500次注射次數(shù)。對(duì)注射過(guò)程中工具失效機(jī)制調(diào)查得知工具的失效是由于過(guò)度的彎曲應(yīng)力或是因?yàn)橛捎诩羟袘?yīng)力過(guò)大而造成的。 2006年愛(ài)思唯爾出版社有限公司版權(quán)所有。 介紹 設(shè)計(jì)降低生產(chǎn)新部件時(shí)間的方法,因?yàn)楫a(chǎn)品的交貨時(shí)間拖很久的話(huà)無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)需求[1,2]。設(shè)計(jì)能力提高、產(chǎn)品品種增加、交貨時(shí)間縮短，以及產(chǎn)量降低，均是快速模具技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,生產(chǎn)期間，加工時(shí)間和生產(chǎn)成本明顯有所降低[3 - 5]。與此同時(shí),快速成型模具加工技術(shù)正在不斷提高,并在制造商企業(yè)內(nèi)越來(lái)越受歡迎 [6 - 8]。在諾丁漢大學(xué)研發(fā)的快速成型注塑模具工具方面占有兩種優(yōu)勢(shì)。 第一種是在在應(yīng)力和溫度的極端條件下針對(duì)工具的設(shè)計(jì)可提供資料數(shù)據(jù),并能從不同的測(cè)試中獲取數(shù)據(jù), 類(lèi)似于真實(shí)情況[9]。第二種是研發(fā)一種理論分析快速成型注塑模具過(guò)程的方法 [10]。這證明可使用少量的快速成型注塑模具成功生產(chǎn)五百個(gè)以上數(shù)量的工具零件。 作者：S. Rahmati的郵箱，rahmati@rapidtoolpart.com。英國(guó)拉夫堡大學(xué)快速生產(chǎn)研究小組的負(fù)責(zé)人和教授。 實(shí)驗(yàn)方法 在構(gòu)建快速成型注塑模具工具過(guò)程當(dāng)中，根據(jù)光固化快速成型250型號(hào)快速成型機(jī)上的CAD數(shù)據(jù)，直接將環(huán)氧樹(shù)脂殼層嵌入到模具當(dāng)中。這些嵌入物正好通過(guò)鋼框架插入到鋼模具當(dāng)中，模具背面用鋁粉或是鋁薄片和環(huán)氧樹(shù)脂的混合物填充(圖1)。這些混合物額外增加了嵌入物力量并使模具具有散熱特點(diǎn)。使用50噸的巴頓菲爾注塑機(jī)測(cè)試快速成型工具，生產(chǎn)聚丙烯和丙烯腈丁二烯苯乙烯零件。如圖2 彈簧澆注系統(tǒng) 快速成型模具 上內(nèi)模 腔鋼框架 模后填充材料 鐵心用鋼框架 頂出 針 快速成型模具下內(nèi)膜 圖1：快速成型模具工具鑲件橫截面 圖2：從快速成型工具取出后的模具狀態(tài) 模具加工過(guò)程當(dāng)中，測(cè)出型腔模具溫度和壓力，利用不同的熱電偶控制熔體溫度，以盡可能地確保型腔狀態(tài)保持一致。使用光學(xué)顯微鏡或是掃描電子顯微鏡檢測(cè)兩種模具斷裂樣本。裂縫的立方體用于橫截面和斷裂面的研究。裂縫當(dāng)中嵌入模具材料的立方體，使用鑄造材料鑄好，切割然后使用光學(xué)顯微鏡將其拋光，以便于檢測(cè)?？墒?，使用掃描電子顯微鏡研究立方體斷裂面和模心，導(dǎo)致快速成型模具工具出現(xiàn)失效機(jī)理。 注射壓力分析 在噴射器底部放上測(cè)壓軟件來(lái)檢測(cè)壓力剖面（如圖3）。 澆道套 模制 澆鑄道 噴射器內(nèi)角 模腔邊 噴射器中間 噴射器 測(cè)壓元件 模蕊側(cè)  噴射器中間 測(cè)壓元件電纜 圖3：噴射器和測(cè)壓元件的位置 在頂針施加的壓力將轉(zhuǎn)移到放置在噴射器另一末端的測(cè)壓元件上。取五個(gè)頂針其中的三個(gè),其中一放在噴射器中間，另外兩個(gè)放在噴射器拐角處，測(cè)量壓力。所有的測(cè)壓元件與數(shù)據(jù)記錄器連接，并用電腦操作。在注射過(guò)程中記錄的變化電壓轉(zhuǎn)換成為壓力。結(jié)果如圖4描繪所示，在噴射器中間達(dá)到最大噴射壓力1650 psi （11.4兆帕), 在噴射器拐角壓力下降到約1300psi(9兆帕)。 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 快速成形環(huán)氧樹(shù)脂模具型腔三個(gè)地方的壓力剖面 Corner Pressure 1 Middle Pressure Corner Pressure 3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 時(shí)間 (秒) 圖4. 快速成形環(huán)氧樹(shù)脂模具型腔三個(gè)地方的壓力剖面。 快速成型環(huán)氧樹(shù)脂模具工具相關(guān)溫度和材料的研究 圖5記錄了在周期時(shí)間內(nèi)的典型實(shí)際溫度，在開(kāi)始下一次注射前，溫度達(dá)到451攝氏足夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成使模具冷卻過(guò)程。為了計(jì)算抗?jié)q強(qiáng)度和剪切應(yīng)力，需準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)樣品，規(guī)格按照ISO527測(cè)量剪切應(yīng)力，按照ISO179檢測(cè)沖擊強(qiáng)度。 120 100 80 60 40  模心1 模心2 模心3 模心4 型腔1 型腔2 型腔3 型腔4 20 0 0 100 200 300 400 500 600 時(shí)間 秒) 圖5：環(huán)氧樹(shù)脂模具工具內(nèi)逐次循環(huán)溫度變化 沖擊強(qiáng)度平均值被測(cè)定為28.4 kJ/m2 ，不同溫度平均值如圖6描繪所示。環(huán)氧樹(shù)脂拉力和剪切力測(cè)試結(jié)果如圖7所示。 100 90 沖擊強(qiáng)度 80 70 60 50 40 30 20 10 20 30 40 50 60 70 80 90 溫度 (攝氏度) 圖6：飽和環(huán)氧樹(shù)脂的不同溫度下相關(guān)的沖擊強(qiáng)度。 70 70 60 60 抗拉強(qiáng)度(MPa) 50 剪切應(yīng)力(MPa) 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 溫度 (°C) 圖7：快速成型環(huán)氧樹(shù)脂5170型號(hào)模具的相關(guān)溫度下的最大抗拉強(qiáng)度和最大剪切應(yīng)力 失效機(jī)理分析 當(dāng)塑膠被注入到在型腔時(shí),型腔內(nèi)突然壓力上升, 在成型周期期間內(nèi)腔壓力達(dá)到最高(圖4)。這種壓力表現(xiàn)出核心特征,這可能導(dǎo)致工具斷裂,如果超過(guò)材料的極限抗拉強(qiáng)度極限抗撓曲強(qiáng)度，圖8顯示了在注塑期間各種可能發(fā)生的情況,。在8(a),沒(méi)有失敗,8(b)中出現(xiàn)一個(gè)彎曲故障，8(c)有一個(gè)剪切破壞。瞬間彎曲應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致過(guò)程失敗,或是裂紋擴(kuò)展，疲勞失效。 立方體 模制 流動(dòng)方向 旋轉(zhuǎn)點(diǎn) 熔體壓力傳感器 熔體壓力傳感器 (a) (b) (c) 圖8：注射期間發(fā)生不同情況下示意圖，(a) 沒(méi)有失敗; (b) 玩去破壞; (c) 剪切失敗. 在注射過(guò)程中抗彎失敗 觀(guān)察到絕大多數(shù)失敗的情況是在彎曲應(yīng)力上。出現(xiàn)彎曲故障時(shí)注射壓力克服了工具的抗彎強(qiáng)度,致使繞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn),最終導(dǎo)致斷裂(圖8(b))。如果注射壓力超出了快速成型模具工具的抗彎強(qiáng)度這種情況可能會(huì)出現(xiàn),但通?？箯澥∈怯捎谑褂么螖?shù)過(guò)多 (圖9)。表1記錄了快速成型模具立方體的抗彎強(qiáng)度的相關(guān)理論計(jì)算。 Z Y X軸方向的彎曲應(yīng)力 X a h Y Y 中性軸 塑性流動(dòng) 圖9立方體壓力參量和迎風(fēng)氣流示意圖 表 1 快速成型模具立方體彎曲應(yīng)力 慣性矩 力矩 彎曲應(yīng)力 40 1攝氏度 撓曲強(qiáng)度 （m4) (N m) (Mpa) (Mpa) 立方體1 108 x 10—12 1.687 46.85 65.0 然而,在實(shí)踐當(dāng)中,產(chǎn)生了數(shù)以百計(jì)的快速成型模具工具零件失效情況,過(guò)高地估計(jì)理論模型的彎曲應(yīng)力。這兩個(gè)理由，第一，最小寬高比為10時(shí)彎曲應(yīng)力方可承擔(dān),而實(shí)驗(yàn)當(dāng)中高寬比為四。第二, 在注射過(guò)程中注射壓力施加應(yīng)該在在立方體的前面,但是現(xiàn)實(shí)中這種壓力施加在熔壓方塊的后面。 疲勞裂紋擴(kuò)展 圖10是一幅拍攝在實(shí)際故障發(fā)生前的制模斷面圖，圖中顯示的是在后續(xù)注射制模時(shí)真實(shí)的逆裂紋方向，也就是裂紋產(chǎn)生的相反方向。圖11顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的立方體的抗彎失敗圖,而圖10是經(jīng)過(guò)大量的鏡頭拍攝得到的。在快速成型模具工具在設(shè)置應(yīng)力集中時(shí)發(fā)生裂紋萌生,如尖銳的角度和階梯(此為快速成型模具工具零件固有性質(zhì))。 圖10：制模過(guò)程失敗前產(chǎn)生的多余的裂紋 圖11：抗彎失敗后裂紋擴(kuò)展圖 裂縫破壞的跡象如圖12所示,能看到在破裂面條紋形式排列,每條裂紋都代表裂紋擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。 圖12 掃描式電子顯微鏡下觀(guān)察到的斷裂面上的真實(shí)條紋 剪切破壞 剪切破壞在熔體流動(dòng)的方向剪切時(shí)出現(xiàn)。圖13展示了快速成型模具立方體的剪切斷面圖。值得注意的是,快速成形模具立方體是通過(guò)塑料流動(dòng)堆積而成的表2記錄了剪切應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果, 在操作期間產(chǎn)生快速成型工具的最大剪切應(yīng)力，均低于快速成型工具工具的抗剪強(qiáng)度。此外, 在表2最后一列所示注射溫度超過(guò)401攝氏度時(shí)快速成型工具可以被制做成功。圖14,描繪立方體各點(diǎn)最大剪切應(yīng)力的剪切應(yīng)力與平均剪切應(yīng)力比較，以及最大剪切應(yīng)力各點(diǎn)拋物曲線(xiàn)情形。 表 2 快速成型模具立方體個(gè)點(diǎn)剪切應(yīng)力 剪切面積 AS (mm2) 剪切力 V (N) 剪切應(yīng)力 tave (Mpa) 剪切強(qiáng)度（40 1攝氏度） (Mpa) 最高溫度 (1C) 立方體1 36 421.64 11.71 24.3 65.3 立方體2 2 30 421.64 14.05 24.3 61.5 立方體3 3 24 421.64 17.57 24.3 55.9 立方體4 18 421.64 23.42 24.3 46.4 ? ? N.A. 圖14：最大立方體底部剪切壓力分布圖 結(jié)論 該技術(shù)成功的關(guān)鍵是快速成形工具必須有極低的導(dǎo)熱系數(shù)和較短的注射時(shí)間 (圖15)。這兩個(gè)因素是快速成型注塑模具成功的關(guān)鍵, 可大多情況下都被忽略了。 圖15：注射期間壓力與溫度相關(guān)分布圖 工作的結(jié)果可歸納如下: ?使用環(huán)氧樹(shù)脂過(guò)以生產(chǎn)超500個(gè)零件，并且使用外間空氣冷卻型腔到451攝氏度。 ?在注射過(guò)程中工具的失效歸因于塑料溫度。 ?在注射過(guò)程中在工具韌性不好,或在工具溫度過(guò)高時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)失敗。 ?經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算確認(rèn),在注射過(guò)程中大多是由于抗彎曲應(yīng)力失效而失敗。減少了長(zhǎng)寬比的特征會(huì)降低工具抗彎曲失敗的現(xiàn)象。 ?在注射過(guò)程中很少可能由于彎曲破壞而導(dǎo)致剪切應(yīng)力失效，由于快速成形工具要求特定條件，溫度超過(guò)401攝氏度才能注射。 參考文獻(xiàn) 1. [1] D. Chen, F. Cheng，《工業(yè)技術(shù)一體化的產(chǎn)品和工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程使用快速成型和工作細(xì)胞仿真技術(shù)雜志》16(1)(2000)。 2. J.A. McDonald, C.J. Ryall, D.H. Wimpenny快速原型個(gè)案資料，專(zhuān)業(yè)工程出版，英國(guó)，2001。 3. M.A. Evans, R.I. Campbell，使用快速成型模型比較評(píng)估工業(yè)設(shè)計(jì)和加工技術(shù)研討會(huì)，快速樣機(jī)成型雜志 9（5）（2003） 4. A. Venus, S. Crommert,快速成型注塑模具工業(yè)生產(chǎn)，快速原型法，容積2（2）。美國(guó)迪爾伯恩市1996。 5. Y. Li, M. Keefe, E.P. Gargiulo,研究直接加工快速成型模具工具，第六快速成形制造方法歐洲會(huì)議，諾丁漢,英國(guó),1997年7月,ISBN:0-9519759-7-8，頁(yè)數(shù)：253-266。 6. P. Decelles, M. Barritt, AIM原型工具,三維系統(tǒng),1996年P(guān) / N 70275/11-25-96。 7. T. Greaves, (Delphi-GM),研究:利用快速成型技術(shù)發(fā)展注塑模制模工具，生產(chǎn)廠(chǎng)家會(huì)議,1997年。 8. P. Jacobs,快速成型模具進(jìn)展,快速成型會(huì)議，10月，美國(guó)馬里蘭大學(xué),1996年。 9. S. Rahmati, P.M. Dickens,快速成型注塑模具工具,第六個(gè)快速成形及其制造方面的歐洲會(huì)議，諾丁漢,英國(guó),ISBN:0-9519759-7-8,1997年,第213-224頁(yè)。 10. S. Rahmati, P.M. Dickens,注塑模具的失效分析,第八年度固體成形技術(shù),德克薩斯州,1997年,頁(yè)數(shù)295-305。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 系 部： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)(論文)題目： 瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2006 年 4月10 日~ 5 月13 日 指 導(dǎo) 教 師: 發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2006 年 3月 20 日  任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專(zhuān)業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系主管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2．任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專(zhuān)業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)； 4．任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“系”、“專(zhuān)業(yè)”等名稱(chēng)的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱(chēng)，不能寫(xiě)數(shù)字代碼，學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)，請(qǐng)規(guī)范化填寫(xiě)； 5．任務(wù)書(shū)內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性； 6．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū) 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際中，要求該生在學(xué)完專(zhuān)業(yè)課之后達(dá)到自行設(shè)計(jì)一套模具，查閱資料的目的。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一份， 圖紙（1號(hào)圖紙1張，3號(hào)圖紙3張，4號(hào)圖紙2張） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。- 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名： 王志偉 班級(jí): 模具033 學(xué)號(hào)： 0312328 題 目： 瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 論文題目：瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 系 部 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2006年06月 13日 型芯套筒的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 1 下料 Ф35mm×450mm的45鋼2根 2 車(chē)（普通車(chē)床） ①車(chē)端面 ②車(chē)外圓保證Ф30mm ③切斷保證長(zhǎng)度為50mm 3 熱處理 調(diào)質(zhì)24~28HRC 4 車(chē)（數(shù)控車(chē)床） ①車(chē)外圓處臺(tái)階面留0.3~0.5mm余量 ②鉆中心孔留0.3~0.5mm作絞 ③車(chē)錐孔留0.3~0.5mm余量 ④精車(chē)外圓處臺(tái)階面至圖 ⑤精車(chē)錐孔留0.2mm磨量 ⑥精車(chē)兩端面保證尺寸平行度 5 鉸 精鉸中心孔至圖 6 熱處理 淬火后回火保證45~50HRC 7 鉗 錐面部分與配偶研配貼合面不少于80% 8 表 鍍、鉻 9 鉗 拋光 12.2 型芯固定板加工工藝過(guò)程 型芯固定板加工工藝過(guò)程見(jiàn)表7-2 表六 型芯固定板加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 1 下料 標(biāo)準(zhǔn)模架規(guī)格250mm×315mm×50mm 2 熱處理 調(diào)質(zhì)至24~28HRC 3 平磨 留0.6見(jiàn)光兩側(cè)面//0.01mm 4 坐標(biāo)鏜 導(dǎo)孔直腔孔留0.3~0.5mm。6×M12孔定位 5 鉸 鉸型腔孔至圖 6 鉗 倒導(dǎo)孔、倒角 7 熱處理 淬火、回火 保證45~50HRC 8 坐標(biāo)磨 磨導(dǎo)柱孔，型腔孔至圖 9 平磨 見(jiàn)光兩大平面留少許黑皮//0.01 10 鉗 拋光 11 表 鍍鉻 12 車(chē) 拋光腔孔 13 鉗 拋光 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 設(shè)計(jì)(論文)題目： 瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 2006年 4 月 8 日  開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后生效； 2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)； 3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，本科學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（專(zhuān)科生不少于10篇，不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā))： 文 獻(xiàn) 綜 述 在設(shè)計(jì)之前收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的，在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。 在設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該對(duì)國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有所了解，以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠正確、合理地設(shè)計(jì)出一套模具。下面就先分析一下國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)的模具發(fā)展現(xiàn)狀。 1.我國(guó)的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計(jì)與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長(zhǎng)壽命的模具，并且能夠出口到國(guó)外，打開(kāi)國(guó)外的市場(chǎng)。但是，目前我國(guó)的塑料技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在塑料基礎(chǔ)理論及成型工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化，模具設(shè)計(jì)，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。因此這就需要我們努力去研究，推動(dòng)我國(guó)模具業(yè)的發(fā)展。 1）.模具標(biāo)準(zhǔn)件：模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到30%以下，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家達(dá)到70%—80%左右。這樣，不僅有利于國(guó)內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國(guó)際化發(fā)展。 2）.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用：CAD/CAM是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過(guò)它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計(jì)與制造加工的過(guò)程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。 3）.模具的加工制造設(shè)備：國(guó)外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線(xiàn)切割，電火花，化學(xué)腐蝕等先進(jìn)的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。 4）.模具的使用壽命：國(guó)外的塑料模具的使用壽命，（合金鋼制模）500—1000萬(wàn)次，（硬質(zhì)合金制模）2億次；我國(guó)的塑料模具的使用壽命分別為：100—400萬(wàn)次，6000—1億次。模具的使用壽命的加長(zhǎng)就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。 5）.模具的制造精度：國(guó)外的制造水平能夠是制造公差達(dá)到0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達(dá)到Ra 0.0002 mm以下（Δ10以上）；我國(guó)的制造水平可以是制造公差達(dá)到0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達(dá)到Ra0.00160.0008 mm（Δ7—8）。由此可見(jiàn)，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國(guó)在這方面的技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家還有很大的差距。 2.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，塑料模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計(jì)、依靠工人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控加工中心進(jìn)行切削加工、數(shù)控線(xiàn)切割、數(shù)控電火花等為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)如下詳述：  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 1. 對(duì)目前國(guó)內(nèi)外的模具（塑料模具）的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的了解，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天； 2. 對(duì)工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天； 3. 經(jīng)過(guò)對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的模具設(shè)計(jì)方案，并經(jīng)過(guò)分析，研究、比較，選擇一種最為合理，估計(jì)用時(shí)間兩天； 4. 利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，查閱文獻(xiàn)，預(yù)計(jì)需用時(shí)間四天； 5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來(lái)進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)，包括模具的類(lèi)型，抽芯方式 ，卸件方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計(jì)；在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天； 6. 對(duì)模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)工作需要來(lái)設(shè)計(jì)尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計(jì)需用時(shí)間五天； 7. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡(jiǎn)圖）需要用時(shí)間兩天； 8. 模具主要零部件的加工工藝過(guò)程（型腔，型芯，）分析與設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天； 9. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 2．對(duì)本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 摘要 我所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)是模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是排水管頭造型與塑料模具設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)結(jié)合大學(xué)三年來(lái)所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和CAD軟件所設(shè)計(jì)出的一套塑料模。 本文首先簡(jiǎn)要的概述了塑料模在社會(huì)領(lǐng)域中的作用及其以后的發(fā)展方向，點(diǎn)明模具設(shè)計(jì)的重要意義。然后依據(jù)工件圖進(jìn)行工藝性分析，進(jìn)而確定了設(shè)計(jì)方案，計(jì)算出模具工作部分的尺寸，設(shè)計(jì)出工作零部件；然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇出各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零部件，然后設(shè)計(jì)出模具的總裝配圖。在設(shè)計(jì)中，最重要的就是設(shè)計(jì)方案的確定、坯料的計(jì)算和選取以及工作零部件的設(shè)計(jì)，這是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這些設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到成本的高低和設(shè)計(jì)模具能否正常工作；在設(shè)計(jì)的最后，總結(jié)了自己的心得和體會(huì)，并對(duì)我的指導(dǎo)老師表示感謝。 為了我的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)明易懂，在設(shè)計(jì)中，我用了十幾張零件圖來(lái)說(shuō)明我的設(shè)計(jì)意圖，安插在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中。最后畫(huà)出一幅排水管頭塑料模裝配圖和主要工作零部件零件圖若干張。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅掌握了塑料模具設(shè)計(jì)的一般流程，更學(xué)習(xí)到了好多課本上沒(méi)有學(xué)習(xí)到的知識(shí)，使我受益匪淺。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)與制造、CAD軟件、工藝性分析。 Top shape and mould design products Abstrac The speciality of study of our institute is the mold design and speciality of making, the graduation project this time is head modelling of the drain pipe and plastic mold design. It's time to design and combine the professional knowledge of study and a set of plastic moulds that CAD software designed over the past three years of university. This text the brief plastic role in social field of mould of summary and developing direction afterwards at first, point out in the important meaning of mold design. Then carry on the craft to analyse according to the work piece picture , and then has confirmed the design plan , calculate out mould work some size , design the job spare part; Then choose each standard spare part according to the designing requirement , then design the total installation diagram of the mould . In the design, the important one is sureness of the design plan , calculation and choosing and working the design of the spare part of the blank the most, this is the key to designing, whether these ones that are designed involve directly or not correctly whether the level of the cost and design mould could work normally; At the end that is designed , have summarized one's own gains and experience , and express thanks for my counselor. More concisly and easy for my design understands , in the design, I state my design intention with a dozen parts picture, assign into design specifications . Draw a drain pipe and several plastic mould installation diagrams of very beginning and spare part pictures of the groundwork finally. Make me not merely grasp the general procedure of plastic mold design through graduation project once, study to the knowledge not learning to get on many textbooks even more, benefit me a great deal. Keyword: Mold design and making , CAD software , craft analysis. 瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 插圖清單 圖一--------------------------------------------------------------------------------９ 圖二------------------------------------------------------------------------------１0 圖三------------------------------------------------------------------------------１1 圖五-------------------------------------------------------------------------------12 圖六-------------------------------------------------------------------------------13 圖七-------------------------------------------------------------------------------14 圖八-------------------------------------------------------------------------------15 圖九-------------------------------------------------------------------------------15 圖十-------------------------------------------------------------------------------17 圖十一----------------------------------------------------------------------------17 圖十二---------------------------------------------------------------------------19 圖十三---------------------------------------------------------------------------19 圖十四---------------------------------------------------------------------------20 表格清單 表一-----------------------------------------------------------------------------18 表二-----------------------------------------------------------------------------18 表三-----------------------------------------------------------------------------19 緒論 1.本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展 80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2000年我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260-270億元，其中塑料模約占30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 我國(guó)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)48英寸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(chē)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。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類(lèi)齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)齒形要求。 2.我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 近年許多模具企業(yè)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?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠(chǎng)家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 以汽車(chē)覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已經(jīng)取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠(chǎng)、一汽模具中心等模具廠(chǎng)家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu) 和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)周期等方面作出重大了貢獻(xiàn)。 例如，吉林大學(xué)汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車(chē)覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模具、汽車(chē)覆蓋件模具合乎級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖壓模具和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的的用戶(hù)。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具依賴(lài)進(jìn)口。 3.未來(lái)我國(guó)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì) 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，1）.要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場(chǎng)的需求發(fā)展。沒(méi)有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒(méi)有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒(méi)有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車(chē)生產(chǎn)中90％以上的零部件，都要依賴(lài)模具成型，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車(chē)行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá)40％左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 2）.要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車(chē)身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開(kāi)拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來(lái)寫(xiě)下新的篇章。 3）.要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車(chē)間、分廠(chǎng)在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專(zhuān)業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 4.未來(lái)我國(guó)塑料模具的主要發(fā)展方向 1）.提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。?????? 2）.在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/C實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及AM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。　 　 3）.推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注 射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。???? ??????4）開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。?????? ??????5）.提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。??????? ??????6）.應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。?????? ??????7）.研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。 本次設(shè)計(jì)題目“瓶蓋的產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì)”。該模具屬于側(cè)向抽芯的注射模。本說(shuō)明書(shū)將分項(xiàng)闡述該塑件注射成型和模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程。 由于本人設(shè)計(jì)水平有限，錯(cuò)誤的不妥之處在所難免，肯請(qǐng)老師批評(píng)指正。 2006.06.10 第1章.瓶蓋產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 １. １：明確設(shè)計(jì)任務(wù)和準(zhǔn)備的必要技術(shù)資料 注射模設(shè)計(jì)工作必須以模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)作為依據(jù)。由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)了解塑料制品的技術(shù)圖樣，生產(chǎn)綱領(lǐng)，使用要求。注塑成型工藝要求和完成時(shí)間等內(nèi)容。明確設(shè)計(jì)任務(wù)之后，通過(guò)必要的技術(shù)資料進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 １. ２：分析研究原材料的工藝特性和成型性能 塑件采用的材料為ABS，其成型性能查<<塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)>>表3-1如下： （1） 非結(jié)晶型塑料，品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)械性能和成型條件也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法和成型工藝條件。 （2） 吸濕性強(qiáng)，成型前需充分干燥，要求含水量小于百分之三，對(duì)于光澤度要求較高的制件，需要更長(zhǎng)的干燥時(shí)間。 （3） 流動(dòng)性能一般，溢流間隙0.04。 （4） 成型難度較聚苯乙烯大，宜采用較高的模溫(對(duì)于耐高溫抗沖擊型和中沖擊型，應(yīng)在允許范圍內(nèi)將取料溫最大值。 ( 5 ) 精度對(duì)之制件影響較大，有破壞ABS橡膠相的傾向，通常ABS在250℃左右變色，270℃開(kāi)始分解。 ( 6) 若制件精度要求較高模溫宜采取50～60℃，若制件表面要求具有光澤模溫宜取60～80℃，我們的線(xiàn)圈骨架采用60℃。 ( 7) 注射壓力應(yīng)比聚苯乙烯較大，采用螺桿式注塑機(jī)料溫可取160～220℃，注射壓力可取70～90MPa。 ( 8) 模具設(shè)計(jì)過(guò)程中注意事項(xiàng)，澆注系統(tǒng)流動(dòng)阻力應(yīng)盡可能小，澆口位置及形式應(yīng)合理并能防止熔接痕的產(chǎn)生，同時(shí)要考慮模具制造的經(jīng)濟(jì)性和加工的合理性。 ２. ３：塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度等級(jí)及表面質(zhì)量分析 從該制品的零件圖可知；形狀，結(jié)構(gòu)對(duì)制件脫模要求較高，但對(duì)尺寸大小，產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量要求都不高。 ①． 成型制件的尺寸大小主要取決于塑料原料的流動(dòng)性和注射時(shí)的壓力，在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動(dòng)性較好的塑料品種可以成型較大的制件，塑料ABS的流動(dòng)性能較好，適于成型較大的制件。 ②． 制品的精度等級(jí)；塑料制件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，塑料件未注公差，由于該制件的原材料為ABS，而ABS的制件公差等級(jí)較低為MT5級(jí)，該塑件的精度等級(jí)較低。受模具活動(dòng)部分的影響，取公差值和附加值之和，MT2級(jí)取0.05，MT3-5級(jí)取0.1?！?】 ③． 制品的表面質(zhì)量；塑料制件的精度等級(jí)較低，我們所要獲得的制件對(duì)制品的表面質(zhì)量除要求無(wú)缺陷，毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外無(wú)特殊要求，一般的模具制造工藝和注塑工藝就能滿(mǎn)足要求。 ④． 制品的形狀結(jié)構(gòu)；制品的壁厚均勻?yàn)?mm。符合ABS的最小壁厚原則，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，ABS的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng)筋。 ３. １.４：計(jì)算塑料制件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)量。 計(jì)算塑料制件的體積： V=50x50x30-40x40x25+2x4x5x5＋a （a≈0.3） =35200＋0.3 =35.5cm （其中圓角處尺寸可不預(yù)考慮在選取注塑機(jī)時(shí)適當(dāng)放大） 查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》知聚苯乙烯一般密度為ρ=1.04～1.05g/cm，ABS耐熱型塑料密度為ρ=1.02～1.16g/ cm 由下式換算聚苯乙烯體積： Q=ρ1V/ρ2=1.05/1.09×35.5 cm 由密度可得出單個(gè)制件的質(zhì)量： Q=ρ1V/ρ2×ρ1=1.05×1.05/1.09 ×31.7 =36.23（克） １.５：ABS塑料注射成型的工藝參數(shù)。（注塑工藝卡） 注射溫度包括料筒溫度和噴嘴溫度 料筒溫度：后段溫度t1選用150～170℃ 中段溫度t2選用165～180℃ 前段溫度t3選用180～200℃ 注塑壓力：選用55～65Mpa 注塑時(shí)間： 選用0～5s 保壓壓力： 選用 122Mpa 保壓時(shí)間： 選用15s 冷卻時(shí)間： 選用20s １.６：塑料成型設(shè)備的選取【2】 根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為xs-z-60查材料知： 螺桿直徑/cm Ф38 注射容量/克： 125克 注射壓力/10Pa： 122Mpa 鎖模力10kN： 500kN 最大注射面積/㎝: 130㎝ 模具厚度/mm： 70--200mm 模板行程/mm: 180mm 噴嘴 球半徑： 12mm 孔半徑： 4mm 定位孔直徑/㎜ 55 推出 兩側(cè) 孔徑/mm 22mm 第2章 注塑模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1模腔數(shù)量的確定 塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響，但是由于瓶蓋的特殊結(jié)構(gòu),需要用內(nèi)抽心結(jié)構(gòu).因此此模具型腔數(shù)目采取一個(gè).一般而言,由上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量。 ２.１：按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量N1 N1=（F/PC）/A－B/A 其中： F 注塑機(jī)的鎖模力 N PC 型腔內(nèi)的平均壓力MPa A 每個(gè)制件在分型面上的面積（㎜） B 流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜） B 在模具設(shè)計(jì)前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動(dòng)分析B為（0.2～0.5），常取B=0.35，熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為25～40MPa實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力，為保險(xiǎn)起見(jiàn)常用0.8F則 N1=0.6F/APC=500000×0.6/30×342=29.2 （個(gè)） ２.２：注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目N2 N2=（G－C）/V 其中： G 注射機(jī)的公稱(chēng)注塑量（㎜） V 單個(gè)制件體積 （㎜） C 流道和澆口的總體積（㎜） 生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱(chēng)注塑量的0.75～0.45倍，取0.6倍計(jì)算，同時(shí)流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2～1倍，現(xiàn)取C=0.6則 N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=60×0.375 =10.7（個(gè)） 從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個(gè)數(shù)是2，4，6，8，10個(gè)，考慮的制件的取出和模具的開(kāi)模等情況，以及模具的主流道長(zhǎng)度最好小于60mm，以防止因?yàn)樽⑺軌毫Φ慕档投鴰?lái)的制件充型不足等缺陷。我們所設(shè)計(jì)的瓶蓋注塑模具采用一模一腔的方案，即 N=1 【4】 第３章.分型面及型腔的確定 3.1 分型面的選擇【5】 模具閉合時(shí)動(dòng)模和定模相配合的接觸面積,叫分型面,也叫合模面.在模具制造不良或鎖模力不足的情況下,模內(nèi)熔融塑料會(huì)通過(guò)此分型面濺出,在塑件上形成較厚的飛邊,經(jīng)修整后還會(huì)留下明顯的痕跡. 在塑料注射模制造過(guò)程中，總會(huì)遇到分型面的確定問(wèn)題，它是一個(gè)很復(fù)雜的間題，受到許多因素的制約，常常是顧此失彼。所以在選擇分型面時(shí)應(yīng)抓住主要矛盾，放棄次要因素。不同的設(shè)計(jì)人員有時(shí)對(duì)主要因素的認(rèn)識(shí)也不盡一致，與自身的工作經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。有些塑件的分型面的選擇簡(jiǎn)單明確并且唯一;有些塑件則有許多方案可供選擇。 ?3.1.1保證塑料制品能夠脫模 這是一個(gè)首要原則，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線(xiàn)上，最好在一個(gè)平面上，而且此平面與開(kāi)模方向垂直。分型的整個(gè)廓形應(yīng)呈縮小趨勢(shì)，不應(yīng)有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 3.1.2件外形美觀(guān)，容易清理 ? 塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的一圈毛邊，我們稱(chēng)之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會(huì)在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀(guān)，故分型面應(yīng)避免設(shè)在塑件光滑表面上，如圖3的分型面a位置，塑件割除毛邊后，在塑件光滑表面留下痕跡. 3.1.3盡量避免側(cè)向抽芯 ? ? 塑料注射模具，應(yīng)盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因?yàn)閭?cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時(shí)耗財(cái)，制造成本顯著增加，故在萬(wàn)不得己的情況下才能使用。 3.1.4使分型面容易加工 ? ? 分型面精度是整個(gè)模具精度的重要部分，力求平面度和動(dòng)、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應(yīng)是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。 3.1.5使側(cè)向抽芯盡量短 ? ? 抽芯越短，斜抽移動(dòng)的距離越短，一方面能減少動(dòng)、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差;另一方面有利于脫模。如圖5塑件中有兩個(gè)垂直的孔，我們應(yīng)使深度大的孔與開(kāi)模方向一致，深度小的孔置于側(cè)向，利用側(cè)向抽芯的方法成型 3.1.6保證塑件制品精度 ? ? 作為機(jī)械零部件的塑件，平行度、同心度、同軸度都要求很高，保證塑件精度除提高模具制造精度外，與分型面的選擇有很大關(guān)系。 3.1.7有利于排氣 ? ? 對(duì)中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時(shí)應(yīng)有利于排氣。按此原則，分型面應(yīng)設(shè)在注射時(shí)熔融塑料最后到達(dá)的位置，而且不把型腔封閉。 3.1.8塑件留在動(dòng)模內(nèi) ? ? 模具開(kāi)模時(shí)型腔內(nèi)的塑件一般不會(huì)自行脫出，需用頂出機(jī)構(gòu)頂出，注射機(jī)上都有頂出裝置，且設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，因此設(shè)計(jì)模具分型面時(shí)應(yīng)使開(kāi)模后塑件能留在動(dòng)模內(nèi)，以便直接利用注射機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)頂出塑件。如果塑件留在定模內(nèi)，則要再另設(shè)計(jì)頂出裝置才能脫模，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，且成本攀升，加工周期延長(zhǎng)。3.1.9使型腔內(nèi)總壓力較大的方向與分型面垂直 ? ? 塑件注射時(shí)型腔內(nèi)各方向的壓強(qiáng)P相同，故某方向總壓力F=PxS,S為某方向的投影面積，當(dāng)S越大，則F越大，選擇總壓力較大的方向與分型面垂直，利用注射機(jī)的鎖模力來(lái)承受較大注射壓力。因此模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，否則需另設(shè)計(jì)鎖緊機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加，加工周期延長(zhǎng)。 ? ? 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。 該塑件為瓶蓋，表面無(wú)特殊的要求，其分型面選擇如下圖所示： 此處為分型 面哦! 圖一 分型面 ３.２：確定型腔的排列方式； 圖二 型腔的排列方式 本塑件在注塑時(shí)采用一模一腔，即綜合考慮模具的開(kāi)模行程較短，注塑機(jī)有足夠的開(kāi)?？臻g，澆注系統(tǒng)符合原則（主流道的長(zhǎng)度小于60mm），模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制件精讀符合圖紙要求以制件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，可采用上圖所示的型腔排列方式和分型面選擇。 第４章.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ４.１：主流道設(shè)計(jì)； 根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸【3】 噴嘴前瓶孔徑： d0=Ф4mm 噴嘴前瓶球面半徑： R0=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=R0+（1～2）mm D=d0+(0.5～1)mm 取主流道的球面半徑： R=13mm 取主流道的小瓶直徑d=Ф4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取1～3度經(jīng)換算得主流道大瓶直徑D=Ф8.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料瓶設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過(guò)渡。 ４.２：主流道襯套的選取。【3】 為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T(mén)8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過(guò)渡配合。 圖三 主流道襯套 ４.3排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。 排氣方式有兩種：開(kāi)排氣槽排氣，利用和模間隙排氣。 由于瓶蓋注塑模是小型內(nèi)抽心模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。（ABS塑料的最小不溢料間隙為0.04mm，間隙較小，再加上ABS的流動(dòng)性較好，也不宜開(kāi)排氣槽。） 第５章：頂桿平移式內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu) 圖四 頂桿平移式內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu) a 頂出前 b頂出后 1-頂桿 2-型心 3-型心墊板 4-頂出板 如圖所示：本抽芯機(jī)構(gòu)采用頂桿平移式內(nèi)抽芯，頂桿1既是頂出元件，又是塑件內(nèi)側(cè)突起的成型零件，它又起著向內(nèi)抽芯的作用。下端安裝在頂出板4上，有教大的安裝間隙，作為頂桿1的活動(dòng)空間。開(kāi)模時(shí)動(dòng)模后退，當(dāng)推板碰到注塑機(jī)頂桿時(shí)，推板帶動(dòng)推桿1先把制件推出，推桿1進(jìn)一步前進(jìn)，這時(shí)斜面B碰到推板，被迫向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)完成內(nèi)抽芯動(dòng)作。合模時(shí)斜面A起作用，被迫向外運(yùn)動(dòng)，完成復(fù)位動(dòng)作。采用這種機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿(mǎn)足下列條件： L>L1 S>h S1>S 這種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作可靠。頂桿1于多種作用于一身，故設(shè)計(jì)要求較高，且易磨塤，應(yīng)定期檢查更換。 第6章 模具工作零件的設(shè)計(jì) 凹模的設(shè)計(jì)： 本副模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具牢固，不易變形，制件沒(méi)拼界逢，適用用于本制件的模具。 材料選用T8A, 硬度在50HRC以上. 根據(jù)澆口的設(shè)計(jì)要求，澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)。 凹模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn)知，此塑件的成型 壓力小于30MPA. 由經(jīng)驗(yàn)可知【3】： 長(zhǎng)為240 mm. 寬為240 mm. 凹模高為 h=42mm 制件高為17mm 加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑刀銑。 6.1瓶蓋注塑模具的工作尺寸（包括型腔和型芯的尺寸） 本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來(lái)計(jì)算。 查教材表1-3塑料ABS的成型收縮率為S=0.3～0.8％，故平均我們?nèi)镾cp=0.5％?？紤]到工廠(chǎng)模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取Б=Δ/3。 表一：凹模工作尺寸的計(jì)算： 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔工作尺寸 50 Lm=(Ls+LsScp％－3/4Δ)+Б 50+0.05 50 50+0.07 30 30+0.08 17 16.93+0.06 9 8.95+0.03 3 2.95+0.04 表二：凸模工作尺寸的計(jì)算 塑件尺寸 計(jì)算公式 型芯工作尺寸 34 Ln=(Ls+LsScp％+Δ)－Б 34.32－0.09 10 10.29－0.08 4 4.2-0.03 6.６．２型芯結(jié)構(gòu)的確定： 可根據(jù)模具的各部分結(jié)構(gòu)確定型芯的尺寸和結(jié)構(gòu)。 成型Φ34mm的型芯： 　　　　　圖五　　　小型芯 材料選用T8A, 硬度在50HRC以上. 凸模與固定板連接方式如圖所示：（示意圖） 圖六 凸模與固定板連接方式 固定板選用45鋼． 成型零部件的制造誤差： 成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT6—9級(jí)，綜合考慮取IT8級(jí)。 第7章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模溫度調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，確保模具溫度在成型范圍之內(nèi)。模具加熱方法有蒸汽、熱油、熱水加熱及電加熱等方法，最常用的方法是電阻加熱；冷卻方法則采用常溫水冷卻、冷卻水強(qiáng)力冷卻或空氣冷卻等方法。而大部分采用常溫水冷卻法。 模具溫調(diào)系統(tǒng)的功用：改善成型條件、穩(wěn)定制品形狀尺寸精度、改善制件物理性能、提高制品表面質(zhì)量。 塑料在生產(chǎn)過(guò)程中由于需要對(duì)熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算： 設(shè)該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30°，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/h。 ７.１ 計(jì)算熱流量 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為Q，查有關(guān)文獻(xiàn)得ABS的單位熱流量為Q=314.3～398.1J/g ,取Q=350J/g： Q=W Q=1008g/h×350J/h=352800J ７.２ 冷卻水的體積流量V V=WQ/Pc(T－T) =352800/60×1/1000×4.2－（30－20） =140cm 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量 在選擇模具溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿(mǎn)足制件的質(zhì)量要求。 在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 在冷卻水冷卻過(guò)程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在次我選擇湍流。 表三　冷卻水道的選?。海ㄓ杏?jì)算選?。? 冷卻水道直徑 d/（mm） 最低流量 v/（m/s） 流量 Ｖ/（m/min） 12 1.10 7.4×10 冷卻回路的布置應(yīng)根據(jù)塑件的形狀及所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設(shè)計(jì)冷卻回路為直通式，為使塑件受熱均勻，冷卻回路應(yīng)同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)定模兩側(cè)。示意圖: 圖七 冷卻水道 第８章 模具的合模高度 在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模板厚度H1=42mm，斜楔塊厚度為H2=34mm，腔板型芯固定板厚度為H3=28mm，推件板厚度為H4=16mm，墊塊厚度H5=73mm動(dòng)模板厚度H6=27mm(考慮模具的抽芯距)如下圖所示： ８.１：計(jì)算模具的閉合高度： H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5＋H6 =42＋34＋28＋16＋73＋27 =220mm ８.２：校核注塑機(jī)的開(kāi)，合模空間 A：模具合模時(shí)校核： 110mm<220mm<277mm 注:模具符合注塑機(jī)的要求; B：模具開(kāi)模時(shí)校核： 110mm<220mm＋15mm<200mm 注:模具符合注塑機(jī)的要求; 第9章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為180mm×200mm×220mm, XS-Z-60型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是330mm×440mm。 由于上述計(jì)算的模具閉合高度為220mm，XS-Z-60型注塑機(jī)的最小模具厚度為130mm，最大模具厚度為200mm ９.１：模具合模時(shí)校核： 200mm<220mm<300mm ９.２：模具開(kāi)模時(shí)校核： 200mm<220mm＋15mm<300mm 其中：15mm為模具的抽拔距 經(jīng)校核XS-ZY-125型注塑機(jī)能滿(mǎn)足使用要求故可以采用。 第10章 模具的裝配 裝配主要要求如下： （1） 模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm 分模處要求密合。 （2） 推件時(shí)推桿與卸料板要保持同步。 （3） 上、下模型芯必須緊密接觸。 裝配時(shí)以分型面密合作為該模具的裝配基準(zhǔn)，裝配順序如下： （1） 裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零部件及其它零件尺寸。 （2） 鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔。將定模板、動(dòng)模板、型芯固定板疊合在一起，使分模面緊密接觸并加緊，鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，在孔內(nèi)壓入工藝定位銷(xiāo)后，加工側(cè)面的垂直基準(zhǔn)。 （3） 加工定模。用定模側(cè)面的垂直基準(zhǔn)確定定模上型芯中心的實(shí)際位置，并以次作為加工基準(zhǔn)，分別鏜型芯孔φ34mm、φ10mm，并锪臺(tái)肩φ44mm×6mm、 φ14mm×6mm。 （4） 壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套。將定模、板動(dòng)模板、支撐板上分別壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套，使其導(dǎo)向可靠，滑動(dòng)靈活。 （5） 裝配型芯。在定模和型芯固定板孔內(nèi)壓入型芯，用鏍孔復(fù)印法和壓銷(xiāo)釘套法使型芯緊固在支撐板上，將其一起磨平。 （6） 通過(guò)型芯鉆支撐板上的推桿孔。 （7） 通過(guò)支撐板鉆推桿固定板上的孔。 （8） 在推桿固定板和支撐板和支撐板上加工限位螺釘和復(fù)位桿孔。 （9） 組裝墊塊和支撐板。 （10） 加工定模座板。加工螺孔、銷(xiāo)釘孔和導(dǎo)柱孔，并將澆口套、導(dǎo)柱套壓入定模座板。 （11） 定模部分的裝配。用平行夾頭把它們加緊（澆口套的澆道孔與鑲塊上的澆道口對(duì)中，在上面鉆固定在注塑機(jī)上的孔，使其與注塑機(jī)相配合。 （12） 裝配動(dòng)模部分。修正推桿和復(fù)位桿的長(zhǎng)度。 （13） 完成裝配后進(jìn)行試模，并校驗(yàn)入庫(kù)。 制件常見(jiàn)缺陷及解決辦法: 表四： 名稱(chēng) 注塑機(jī)及成型條件問(wèn)題 模具或材料問(wèn)題 填充不滿(mǎn) 1 注塑機(jī)的注塑能力不夠 2 加料量不夠 3 注塑壓力太低 4 料溫太底使塑料溶體流動(dòng)不好 5 注塑速度太慢 6 注塑機(jī)噴嘴有異物阻塞 1 澆口平衡不好 2 模具溫度太低 3 排氣不良 4 流道澆口過(guò)小 5 澆口流道有異物阻塞 6 塑料原料流動(dòng)性不好 飛邊 1 注塑壓力太低 2 鎖模力不夠 3 加料量過(guò)大 4 料溫過(guò)高 5 保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 1 模具配合面不嚴(yán) 2 成型期間塑料原料粘性太低 流痕 1 料溫太低使塑料流動(dòng)性不好 2 注塑速度較低 3 注塑機(jī)噴嘴過(guò)小 4 保壓壓力不夠 1 模具溫度過(guò)低 2 模具冷卻不良 3 塑料流動(dòng)性差 龜裂 1 注塑壓力過(guò)高 2 料溫太低導(dǎo)致流動(dòng)不好 3 保壓壓力過(guò)高 4保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 1 模具溫度過(guò)低 2 型腔設(shè)計(jì)不良 3 塑料粘性不良 4 塑料原料退火不良 空洞 1 注塑壓力過(guò)低 2 保壓壓力不夠 3 注塑速度過(guò)快或過(guò)慢 4 保壓時(shí)間短 1 模具排氣不良 2 壁厚設(shè)計(jì)不均 3 澆口位置不良 4 澆口澆道尺寸過(guò)小 小結(jié) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)到了許多知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了清楚的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、塑料模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能滿(mǎn)足使用要求有不浪費(fèi)材料，保證了工件的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)的合理性。通過(guò)塑料模手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等了解到許多原來(lái)未知的知識(shí)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。我在此衷心謝謝原老師的大力幫助與指導(dǎo)。 致謝 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的緊張工作，今日終于順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里，我要忠心地感謝一些在我的設(shè)計(jì)工作中給予我很大的幫助。 首先：我要感謝我的指導(dǎo)老師原老師，特別感謝原老師的近段設(shè)計(jì)期間對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，特別是在離校期間的關(guān)心。 其次：我要感謝的是我的同學(xué)們，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)與他們的商討和幫助，查閱資料，一一攻破難關(guān)，助我順利地完成設(shè)計(jì)。 最后：我還要深深地感謝在工廠(chǎng)里的師傅們，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給予我以模具制造與設(shè)計(jì)方面上的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) 1. 楊占堯主編 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 2004.09 2. 翟德梅主編 模具制造技術(shù) 河南機(jī)電高專(zhuān)科學(xué)校 2001.07 3．瞿金平主編 塑料工業(yè)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 1999.01 4．王孝培主編 模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.06 5. 肖祥芷主編 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2002.10 6. 閻亞林主編 塑料模具圖冊(cè) 高等教育出版社 2002.11 7. 黃虹主編 塑料成型加工與模具 化學(xué)工業(yè)出版社 2003.01 8．薛嚴(yán)成主編　公差配合與測(cè)量技術(shù)　　機(jī)械工業(yè)出版社　　 1992.10 9．華南工學(xué)院合 塑料機(jī)械設(shè)計(jì)　　 機(jī)械工業(yè)出版社 1996.02 10．曹宏深主編　塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)　機(jī)械工業(yè)出版社　1998.07 第 28 頁(yè) 共 28 頁(yè)