基于UG的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì),基于,ug,手機(jī),面板,注塑,設(shè)計(jì) 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 I 編號(hào) 2005 JX15 2001010414 安徽工程科技學(xué)院本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題 目 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 作 者 姓 名 吳 東 澤 導(dǎo) 師 及 職 稱 汪 太 平 工 程 師 導(dǎo)師所在單位 安徽工程科技學(xué)院機(jī)械工程系 2005 年 6 月 23 日 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) II 安徽工程科技學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 2005 屆 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 編號(hào) 2005 JX15 2001010414 學(xué)生姓名 吳東澤 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 中文 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 英文 Cellphone panel injection mould designing based on UG 原始資料 CAD 技術(shù) UG 教程 Internet 相關(guān)資源 相關(guān)論文數(shù)十篇 塑料模具設(shè) 計(jì)相關(guān)教材 手冊(cè) 圖 冊(cè)等 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 III 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)內(nèi)容 1 閱讀英文原文資料 10 篇以上 節(jié)選其中重要章節(jié)翻譯 要求注明參考文 獻(xiàn)出處 包括 作者 篇名 出版物 年 2 制品的工藝分析 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝設(shè) 計(jì)及工藝文件編制 主要零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)與分析 基于 UG Mold wizard 建立注塑模的三維模型 澆鑄系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 成形零 件加工工藝分析 3 總結(jié) 包括 實(shí)現(xiàn)的模型所達(dá)到的程度和不足 所有文件包括書(shū)面版和 電子版 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 教 研 室 主 任 簽 字 批 準(zhǔn) 日 期 2005 3 28 接 受 任 務(wù) 書(shū) 日 期 2005 3 28 完 成 日 期 2005 6 23 接 受 任 務(wù) 書(shū) 學(xué) 生 簽 字 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) IV 摘 要 注塑模 CAD CAE CAM 技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分 正向集成 化 網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展 對(duì)我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用 注塑 模具的設(shè)計(jì)與制造 其質(zhì)量要求越來(lái)越高 研發(fā)周期越來(lái)越短 手機(jī)面板精度要求高 結(jié)構(gòu)及其曲面造型復(fù)雜 需要從三側(cè)面抽芯 模腔布局設(shè) 計(jì)比較困難 采用 UG Moldwizard 工具 根據(jù)客戶提供的手機(jī)面板三維數(shù)模 完整地 設(shè)計(jì)出了手機(jī)面板注塑模 首先對(duì)制品進(jìn)行了工藝分析 然后詳細(xì)闡述了模具的設(shè)計(jì)過(guò)程 包括 分型面的 確定 型芯和型腔的創(chuàng)建 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定 澆注系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 滑塊抽芯機(jī)構(gòu)和 脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 同時(shí)對(duì)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了校核計(jì)算 最后對(duì)其成型零件進(jìn)行了加 工工藝分析 編制了機(jī)械加工工藝規(guī)程 借助于先進(jìn)的 CAD 技術(shù) 大大縮短了注塑模設(shè)計(jì)與制造周期 提高了模具的技術(shù) 含量 降低了成本 關(guān)鍵詞 注塑模 側(cè)向抽芯 工藝規(guī)程 UG Moldwizard 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 V ABSTRACT It is foundation of an advanced manufacturing technology and important component that the injection mould CAD CAE CAM technology to integrated networked to develop with intelligent direction play a important role to of our country mould development of industry Mould plastics design and manufacture of mould quality requirement its more and more high researching and developing cycle to be shorter and shorter The precision of the cell phone panel is expected much structure and curved surface model are complicated need to smoke the core from three sides the mould is more difficult in one of overall arrangements design Adopt UG Moldwizard tool according to three dimension moulds of cell phone panel that the customer offered designs the panel note of the cell phone to mould completely The precision of the cell phone panel is expected much structure and curved surface model are complicated need to smoke the core from three sides the mould is more difficult in one of overall arrangements design Adopt UG Moldwizard tool according to three dimension moulds of cell phone panel that the customer offered designs the panel note of the cell phone to mould completely Have carried on the craft to analyse to the products at first then explained the design process of the mould in detail including Sureness the person who divide type core and establishment type of standard mould sureness of shelf pour system cooling system slip piece smoke core organization and drawing of patterns is it produce the design of organization to carry checked calculating to relevant organizations at the same time Carry on processing technology analyse to its shaping part work out mechanical processing technology rules finally With the aid of advanced CAD technology have shortenned the note and moulded and designed and made cycle greatly have raise the technological content of the mould has lowered costs Keywords Injection molding Side core pulling Technological process UG Moldwizard 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) VI 目 錄 第 1 章 緒 論 1 1 1 國(guó)內(nèi)外的塑料模具發(fā)展概況和趨勢(shì) 1 1 1 1 國(guó)外的塑料?，F(xiàn)狀發(fā)展概況和趨勢(shì) 1 1 1 2 國(guó)內(nèi)的塑料模現(xiàn)狀發(fā)展概況和趨勢(shì) 1 1 2 UG 軟件介紹 3 1 2 1 UG 簡(jiǎn)介 3 1 2 2 UG MoldWizard 簡(jiǎn)介 3 1 3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 4 第 2 章 手機(jī)面板的注塑工藝性分析 5 2 1 塑件的原材料分析和工藝參數(shù) 5 2 1 1 制品的材料性能分析 5 2 1 2 塑件材料 PC 的注射成型工藝參數(shù) 6 2 2 制件的幾何形狀分析 6 2 2 1 脫模斜度的選擇 6 2 2 2 塑料制品的圓角 6 2 3 塑件的結(jié)構(gòu)和加工質(zhì)量分析 7 2 3 1 結(jié)構(gòu)分析 7 2 3 2 尺寸精度分析 7 2 3 3 表面質(zhì)量分析 7 第 3 章 注射機(jī)的選擇 8 3 1 額定注射量的計(jì)算 8 3 2 注射壓力的計(jì)算 8 3 3 鎖模力的計(jì)算 8 3 4 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 9 第 4 章 注模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 4 1 注塑模成型零部件的設(shè)計(jì) 10 4 2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇與確定 11 4 3 注塑模澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 4 3 1 主流道和主流道襯套選擇 12 4 3 3 定位環(huán)的選擇 13 4 3 4 澆口的設(shè)計(jì) 13 4 3 5 分流道的設(shè)計(jì) 14 4 4 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 4 4 1 斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 15 4 4 2 斜滑塊的設(shè)計(jì) 15 4 4 3 側(cè)抽芯的校核 17 4 5 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 4 5 1 脫模力的計(jì)算 18 4 5 2 頂桿脫模的計(jì)算 19 4 5 3 冷料井及拉料杠的設(shè)計(jì) 20 4 6 模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 4 6 1 模具的冷卻時(shí)間 21 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 VII 4 6 2 模具冷卻流道的設(shè)計(jì) 21 4 7 小結(jié) 22 第 4 章 成形零件的加工工藝的編制 24 4 1 型芯加工工藝分析 24 4 2 型芯加工工藝簡(jiǎn)介 24 總結(jié)與展望 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 附 錄 29 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) VIII 插圖表格清單 插圖清單 圖 1 1 MoldWizard 流程圖 4 圖 1 2 MoldWizard 工具條 4 圖 2 1 手機(jī)面板三維模型圖 5 圖 2 1 手機(jī)面板三維模型圖 5 圖 4 1 毛坯的尺寸的選擇 10 圖 4 2 分型面的選擇 10 圖 4 3 模架結(jié)構(gòu)示意圖 11 圖 4 4 主流道示意圖及主要尺寸 12 圖 4 5 定位環(huán)示意圖及尺寸 13 圖 4 6 澆口的類型和尺寸 14 圖 4 7 流道布置示意圖 14 圖 4 8 斜滑塊的頂出高度 16 圖 4 9 斜滑塊的裝配要求 16 圖 4 10 三側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)相同的滑塊部分 16 圖 4 11 斜滑塊的示意圖及基本尺寸 16 圖 4 12 滑塊的三維模型圖 17 圖 4 13 頂桿示意圖及加上頂桿的三維模型 20 圖 4 14 帶拉料杠的冷料井示意圖 20 圖 4 15 冷卻回路的布置示意圖 22 圖 4 16 模具三維裝配立體圖 22 圖 4 17 模具的二維示意圖 23 圖 5 1 型芯和型腔的三維模型 24 表格清單 表 2 1 塑件材料 PC 的注射成型工藝參數(shù) 6 表 4 1 主流道的尺寸表 13 表 4 2 斜滑塊的尺寸表 16 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 第 1 章 緒 論 模具的設(shè)計(jì)與制造水平 直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量與更新?lián)Q代 隨著工業(yè)的發(fā)展 人們愈來(lái)愈關(guān)注如何縮短模具設(shè)計(jì)與制造的生產(chǎn)周期以及怎樣提高模具加工精度 一 些先進(jìn)工業(yè)國(guó)家率先將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于模具工業(yè) 即應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行成形工藝模擬 與模具設(shè)計(jì) 繪制模具圖紙并廣泛應(yīng)用 NC Numerical Control 和 CNC Computer Numerical Control 機(jī)床加工模具 從而出現(xiàn)了模具 CAD CAE CAM 一體化系統(tǒng) 達(dá)到 了提高模具設(shè)計(jì)效率與加工質(zhì)量 縮短模具生產(chǎn)周期的目的 1 1 國(guó)內(nèi)外的塑料模具發(fā)展概況和趨勢(shì) 注塑是生產(chǎn)塑料制品的主要方法之一 注塑模具由于一次能夠成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜 尺 寸精確 精度較高的產(chǎn)品 因此 適用于高效率 大批量生產(chǎn)制品的方式 在傳統(tǒng)注 塑模具的設(shè)計(jì)與加工中 其設(shè)計(jì)過(guò)程中的許多重要數(shù)據(jù)大多依靠人工經(jīng)驗(yàn)而獲得 一 套注塑模具往往需要多次試模 修模 不斷重復(fù) 這對(duì)人力 物力 財(cái)力都是很大浪 費(fèi) 采用計(jì)算機(jī)輔助工程 CAE 技術(shù)可提高生產(chǎn)效率 減少生產(chǎn)成本 因此 在模具行 業(yè)受到廣泛重視和選用 并給模具的設(shè)計(jì) 制造方法帶來(lái)了深刻變革 1 1 1 國(guó)外的塑料?，F(xiàn)狀發(fā)展概況和趨勢(shì) 三十多年來(lái) 國(guó)外塑料模 CAD CAM 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速 70 年代已開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算 機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形 管形和長(zhǎng)方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析 80 年代初 人們成 功地采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過(guò)程 使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自 身的經(jīng)驗(yàn) 在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改 以減少試模時(shí)間 提高模具質(zhì) 量 近二十多年來(lái) 塑料模 CAD CAM 技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí) 十分 注意向?qū)嵱没A段發(fā)展 一些商品化軟件逐步推出 并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn) 提高和完善 國(guó)外先進(jìn)工業(yè)家對(duì)模具 CAD CAM 技術(shù)的開(kāi)發(fā)非常重視 各大公司都先 后建立了自己的 CAD CAM 系統(tǒng) 并將其應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造 如 EDS 公司的 Unigraphics 系統(tǒng) PTC 的 PRO Engineer 系統(tǒng) AutoDesk 公司的 AutoCAD 系統(tǒng) Computer vision 公司的 CADDS 系統(tǒng) Dassault 公司的 Catia 系統(tǒng) HP 公司的 PE 系統(tǒng) Intergraph 公司的 I EMS 系統(tǒng) Applicon 公司的 Bravo 系統(tǒng)以及 SDRC 公司的 I DEAS 系統(tǒng) 國(guó)際先進(jìn)工業(yè)國(guó)家在鏈條與模具生產(chǎn)中均采用了可靠性設(shè)計(jì)以及 CAD CAM 技術(shù) 開(kāi)發(fā)新品速度快 精度高 質(zhì)量較有保證 大多數(shù)新產(chǎn)品具有高耐磨 高疲勞 高精 度的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)形式上有微型鏈以及多種輸送鏈 纜鏈 倍速鏈等 在材料上則使用 了耐磨 耐熱 塑料 含油粉末冶金等材料 進(jìn)一步提高了鏈條的性能 另外 在加工方面 一般規(guī)格鏈條鏈板多采用高速多顆沖裁工藝 滾子制造采用 五工位冷擠壓機(jī)加工 套筒采用高速精密且具有自動(dòng)檢測(cè)功能的卷管機(jī)加工 噴丸 擠孔 表面硬化處理等新工藝應(yīng)用很普遍 零件熱處理一般采用熱處理自動(dòng)生產(chǎn)線 熱處理質(zhì)量由在線檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)與控制 熱處理工藝有趨于向溫度 爐壓 爐氣組分 以及淬火介質(zhì)等多參數(shù)綜合控制 零件質(zhì)量穩(wěn)定可靠 技術(shù)性能較高 在裝配工藝上 則普遍采用組裝 鉚頭 檢測(cè) 預(yù)拉 拆節(jié)多功能自動(dòng)裝配線 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 2 1 1 2 國(guó)內(nèi)的塑料?，F(xiàn)狀發(fā)展概況和趨勢(shì) 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為 70 80 而我國(guó)只有 30 左右 如能廣泛應(yīng) 用模具標(biāo)準(zhǔn)件 將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期 25 40 并可減少由于使用者自制模 具件而造成的工時(shí)浪費(fèi) 應(yīng)用模具 CAD CAM 技術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍 推廣使用 模具標(biāo)準(zhǔn)件 能夠?qū)崿F(xiàn)部分資源共享 這會(huì)大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間 對(duì)于發(fā)展 CAD CAM 技術(shù) 提高模具的精密度有重要意義 以往的模具即使只損壞了一個(gè)部件 也將無(wú)法使用 由于不是標(biāo)準(zhǔn)件 市場(chǎng)上很 難有相應(yīng)產(chǎn)品 要到生產(chǎn)廠家去更換部件 費(fèi)時(shí)費(fèi)力 而如果采用標(biāo)準(zhǔn)件 則可以很 方便的維修 更換 這將大大提高模具的使用壽命 現(xiàn)在 國(guó)內(nèi)企業(yè)已認(rèn)識(shí)到了模具 標(biāo)準(zhǔn)化的重要性 目前有一定生產(chǎn)規(guī)模的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)企業(yè)有 100 余家 主要產(chǎn)品 有塑料模架 側(cè)沖裝置 推桿推管等 其中塑料模架已可生產(chǎn)較大型產(chǎn)品 為發(fā)展大 型精密模具打下了基礎(chǔ) 雖然國(guó)內(nèi)模具產(chǎn)業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展 但與國(guó)外相比差距仍然 很大 實(shí)施模具的專業(yè)化生產(chǎn)是加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié) 我國(guó)不少地區(qū)相繼建立了 地區(qū)性的模具城 對(duì)發(fā)展模具工業(yè)起到了積極作用 如浙江寧波的余姚模具城是國(guó)內(nèi) 第一家模具城 現(xiàn)已有模具企業(yè)數(shù)百家 并已推動(dòng)了余姚當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)模具工業(yè)發(fā) 展 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 簡(jiǎn)稱 CAD CAM 指的是以計(jì)算機(jī)作為主要技術(shù)手段 處理各種數(shù)字信息和圖形信息 輔助完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造中的各項(xiàng)活動(dòng) CAD CAM 技術(shù)作為一種高新技術(shù) 因其在提高生產(chǎn)率 縮短生產(chǎn)周期 改善產(chǎn)品質(zhì)量 降低產(chǎn) 品成本 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面 具有傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法所無(wú)法比擬的巨大優(yōu)越性 能夠 增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力 給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益 對(duì)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)有著極 其重大的意義 所以越來(lái)越得到國(guó)家和廣大企業(yè)的重視 并在企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用 和迅速推廣 我國(guó) CAD CAM 技術(shù)研究始于七十年代初期 八十年代中期部分大中型 企業(yè)和研究院所開(kāi)始引進(jìn) CAD CAM 技術(shù) 進(jìn)入九十年代以后 隨著 PC 機(jī)性能價(jià)格 比的大幅度提高 從而為 CAD CAM 技術(shù)的普及莫定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 到如今 CAD CAM 技術(shù)已在很多企業(yè)得到廣泛應(yīng)用 我國(guó) CAD CAM 技術(shù)研究始于七十年代初期 八十年代中期部分大中型企業(yè)和研 究院所開(kāi)始引進(jìn) CAD CAM 技術(shù) 進(jìn)入九十年代以后 隨著 PC 機(jī)性能價(jià)格比的大幅 度提高 從而為 CAD CAM 技術(shù)的普及莫定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 到如今 CAD CAM 技術(shù) 已在很多企業(yè)得到廣泛應(yīng)用 目前 CAD CAM 國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用的 CADICAM 系統(tǒng)分為兩大類 一類是國(guó)內(nèi)自主版的 CAD CAM 系統(tǒng) 另一類是國(guó)外商品化的 CAD CAM 系統(tǒng) 國(guó)內(nèi)自主版的 CAD CAM 系 統(tǒng)近年來(lái)有很大的進(jìn)步和發(fā)展 涌現(xiàn)了一批符合我國(guó)基本國(guó)情的系統(tǒng) 如清華的 GEMS 武漢的開(kāi)目 北京華正司的 CAXA 江蘇杰必克的超人等 但是 同國(guó)外商 品化的 CAD CAM 系統(tǒng)相比 國(guó)內(nèi)的還存在較大的差距 由于國(guó)外商品化的 CAD CAM 系統(tǒng)功能齊全 性能優(yōu)良并完成了商品化及工程化 所以在國(guó)內(nèi)占有很大 的市場(chǎng)份額 如何引進(jìn)并用好商品化的 CAD CAM 軟件系統(tǒng) 乃是各企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展 產(chǎn)品的功能 結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜 新產(chǎn)品的更新?lián)Q代周 期不斷縮短 設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位 事實(shí)上 雖然 開(kāi)發(fā)中設(shè)計(jì)本身所花的費(fèi)用僅占產(chǎn)品成本的 5 左右 但新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)費(fèi)用中的 80 取 決于設(shè)計(jì)過(guò)程 因而 產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段已被視為提高整個(gè)生產(chǎn)率的瓶頸 對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng) 的整個(gè)生產(chǎn)率起著舉足輕重的作用 因此 伴隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)輔助設(shè) 計(jì)與制造 CAD CAM 也得到了迅速的發(fā)展和普及 我們之所以采用 CAD CAM 是因 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 為 CAD CAM 軟件作為一種工具 其根本作用是提高效率 1 2 UG 軟件介紹 手機(jī)面板的注塑模設(shè)計(jì)是在 UG 環(huán)境下進(jìn)行的 現(xiàn)在將 UG 簡(jiǎn)單介紹如下 1 2 1 UG 簡(jiǎn)介 UG 軟件是美國(guó) Unigraphics Solution 公司 簡(jiǎn)稱 UGS 開(kāi)發(fā)的一套集 CAD CAM CAE 功能于一體的三維參數(shù)化軟件 是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 分析 和制造軟件 UGS 公司的產(chǎn)品主要有為機(jī)械制造企業(yè)提供包括從設(shè)計(jì) 分析到制造應(yīng) 用的軟件 其有基于 Windows 的設(shè)計(jì)與制圖產(chǎn)品 Solid Edge 集團(tuán)級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系 統(tǒng) MAN 產(chǎn)品可視化技術(shù) ProductVision 以及被業(yè)界廣泛使用的高精度邊界表示的實(shí) 體建模核心 Parasolid 在內(nèi)的全線產(chǎn)品 UG 軟件被當(dāng)今許多世界領(lǐng)先的制造商用來(lái)從事概念設(shè)計(jì) 工業(yè)設(shè)計(jì) 詳細(xì)的機(jī)械 設(shè)計(jì)以及工程仿真和數(shù)字化的制造等個(gè)個(gè)領(lǐng)域 UG CAD CAM CAE 系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境 使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì) 到加工實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)縫集成 優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造 UG 軟件面向過(guò)程驅(qū)動(dòng)的技 術(shù)是虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵 用戶的產(chǎn)品及精確的數(shù)據(jù)模型能在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程保持相 關(guān) 有效實(shí)現(xiàn)了并行工程 UG 軟件具有強(qiáng)大的實(shí)體造型 曲面造型 虛擬裝配 注塑模設(shè)計(jì) 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 數(shù)控加工 產(chǎn)生工程圖等功能 在設(shè)計(jì)過(guò)程中可進(jìn)行有限元分析 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 動(dòng) 力學(xué)分析和仿真模擬 提高了設(shè)計(jì)的可靠性 同時(shí) 建立的三維模型直接生成數(shù)控代 碼 用于產(chǎn)品的加工 后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床 所提供的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 UG open GRIP UG open API 簡(jiǎn)單易學(xué) 功能多 便于用戶開(kāi)發(fā)專用 CAD 系統(tǒng) UG 是當(dāng)今世界上最先進(jìn)和緊密集成的 面向制造行業(yè)的 CAD CAE CAM 一體化 高端軟件 它基于完全的三維實(shí)體復(fù)合造型 特征建模 裝配建模技術(shù) 能設(shè)計(jì)出任 意復(fù)雜的產(chǎn)品模型 再加上技術(shù)上處于領(lǐng)先地位的 CAM 模塊 內(nèi)嵌的 CAE 模塊 使 CAD CAE 和 CAM 有機(jī)集成 可以使產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 分析和制造一次性完成 此外 UG 軟件還提供了 CAD CAE CAM 業(yè)界最先進(jìn)的編程工具集 以滿足用戶二次開(kāi)發(fā)的 需要 1 2 2 UG MoldWizard 簡(jiǎn)介 Mo1dwizard 是 UG 的一個(gè)應(yīng)有軟件模塊 專門用于注塑模具的設(shè)計(jì) 是一個(gè)功能 強(qiáng)大的注塑模具軟件 注塑模具設(shè)計(jì)中的分模 添加模架 鑲塊 滑塊 推桿和定位 環(huán) 為復(fù)雜型芯型腔輪廓?jiǎng)?chuàng)建電火花加工的電極 創(chuàng)建模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等 都可以使用 Moldwizard 改良容易地完成 并且 MoldWizard 不但有強(qiáng)大的自動(dòng)處理功 能 而且可以分析模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些錯(cuò)誤 如交錯(cuò)面等 Unigraphics 系列軟件中最先向模具行業(yè)用戶推出的 基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化理念的 應(yīng)用系統(tǒng) 它摒棄了傳統(tǒng)的 CAD 軟件重功能輕過(guò)程的開(kāi)發(fā)思維定式 跳出了特征或功 能的狹隘空間 UG MoldWizard 在注塑模具設(shè)計(jì)自動(dòng)化方面取得了極其顯著的效果 受到用戶的普遍歡迎 MoldWizard 是 UG 軟件中設(shè)計(jì)注塑模具的專業(yè)模塊 MoldWizard 為設(shè)計(jì)模具的型 芯 型腔 滑塊 推桿和嵌件提供了更進(jìn)一步的建模工具 使模具設(shè)計(jì)變得更快捷 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 4 容易 它的最終結(jié)果是創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維模具 并能用于加工 MoldWizard 遵循了模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律 從左至右一步一步有序排列 緊扣模具 設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié) 具體見(jiàn) MoldWizard 流程圖 1 1 創(chuàng)建合適的 實(shí)體模型 觀察評(píng)估 出模 斜度和分模情況 接受 設(shè)計(jì)計(jì)劃 分型 面 模腔布局 內(nèi)嵌件 推桿 澆口 冷卻 電 極 初始化 項(xiàng)目名 稱 加載產(chǎn)品 單位 確定 拔模方向 收縮率 成型鑲 件 MoldWizard 顧問(wèn) 接受 修補(bǔ)開(kāi)放面 定義分型面 加入標(biāo)準(zhǔn)模架 加入 推桿 滑塊 內(nèi)抽芯 內(nèi)嵌件 設(shè)計(jì)最后階段 澆口 流道 冷卻 電極 建腔 材料 清單 裝配圖 圖 1 1 MoldWizard 流程圖 如圖 1 2 所示 就是 MoldWizard 工具條 MoldWizard 需要以一個(gè) Unigraphics 的 三維實(shí)體作為模具設(shè)計(jì)原型 在注塑模設(shè)計(jì)時(shí) 按照工具條的排列從左至右一步一步 設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)時(shí) 隨時(shí)可以修改設(shè)計(jì)中不合理的地方 加載 收縮率 工具 標(biāo)準(zhǔn)件 內(nèi)嵌件 冷卻 建腔 CPA 刪除 產(chǎn)品 文件 多件模 成型鑲件 分型 修剪推桿 澆口 電極 BOM 表 視圖 模具坐標(biāo)系 模腔布局 模架 滑塊 流道 修剪模型 裝配圖 管理器 圖 1 2 MoldWizard 工具條 1 3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)是基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì)與仿真 其產(chǎn)品是一手機(jī)面板 產(chǎn)品的 三個(gè)側(cè)面都有孔 要三面?zhèn)瘸樾緳C(jī)構(gòu) 首先建立三維模型 再借助于 UG Mold Wizard 對(duì)其塑模進(jìn)行設(shè)計(jì) 按照注塑模的設(shè)計(jì)步驟 首先建立制品 UG 三維模型 并對(duì)其進(jìn) 行制品分析和其注塑工藝分析 其次進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 再次在 UG Mold wizard 環(huán)境 下進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì) 包括成型零件 澆鑄系統(tǒng) 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 最后時(shí)成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝設(shè)計(jì)及工藝文件編制 其重點(diǎn)是 UG Mold 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 5 wizard 環(huán)境下進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì) 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 6 第 2 章 手機(jī)面板的注塑工藝性分析 手機(jī)面板是不規(guī)則的盒蓋類零件 其側(cè)面有 開(kāi)機(jī) 充電插槽 音量控制等三個(gè) 側(cè)孔 其零件形狀如圖 2 1 所示 圖 2 1 手機(jī)面板三維模型圖 手機(jī)外殼屬于外置件 對(duì)表面質(zhì)量和綜合機(jī)械性能要求較高 這就要求塑件成型 后要有良好的表面粗糙度和較小的形狀誤差 并具有較高的強(qiáng)度 韌性和抗沖擊能力 由于該塑件面板處多孔 易形成熔接線和應(yīng)力集中 尤其是熔接線對(duì)塑件的外觀質(zhì)量 和機(jī)械強(qiáng)度影響較大 為此 在材料選取上使用綜合機(jī)械性能好 尤其是抗沖擊性能 優(yōu)異的聚碳酸酯 PC 并采用較高的注射 溫度和注射壓力 為降低成型費(fèi)用 采用一 模二腔 為保證塑件外觀質(zhì)量采用了 UG 中 的給的 pin point 形澆口 考慮到平衡填充的 要求 初步采用了產(chǎn)品中軸線對(duì)稱布置的方 式 該零件材料為 PC 10GF 厚度為 1 5mm 屬大批量生產(chǎn) 圖 2 2 為該零件的 零件圖 其主要尺寸如圖所示 2 1 塑件的原材料分析和工藝參數(shù) 2 1 1 制品的材料性能分析 塑件的材料采用 PC PC 是一種無(wú)定型 無(wú)臭 無(wú)毒 高度透明的無(wú)色或微黃色熱塑 性工程塑料 具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能 尤 其是耐沖擊性優(yōu)異 拉伸強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度 壓縮強(qiáng)度高 蠕變性小 尺寸穩(wěn)定 具有良好 的耐熱性和耐低溫性 在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能 尺寸穩(wěn)定性 電性能和阻燃性 可在 60 120 下長(zhǎng)期使用耐水 耐磨 耐熱性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 是 理想的材料 從成型性能上看 該塑料吸水性大 熔料的流動(dòng)性好 成型容易 另外 該塑料成型前要干燥 成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔 凹痕 變形等缺陷 成型溫度 圖 2 2 手機(jī)面板零件工程圖 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 7 低時(shí) 方向性明顯 凝固速度較快 易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 因此 在成型時(shí)應(yīng)注意控制 成型溫度 澆注系統(tǒng)應(yīng)該較緩慢散熱 冷卻速度不宜過(guò)快 2 1 2 塑件材料 PC 的注射成型工藝參數(shù) 查文獻(xiàn) 1 表 8 3 10 得到聚碳酸酯 PC 的注射成型工藝參數(shù)如表 2 1 所示 表 2 1 塑件材料 PC 的注射成型工藝參數(shù) 預(yù)熱干燥 料筒溫度 成型時(shí)間 s 注射機(jī)類型 溫 度 時(shí) 間 h 后 段 中 段 前 段 噴 嘴 溫 度 模 具 溫 度 注射 壓力 MP 注 射 時(shí) 間 高 壓 時(shí) 間 冷 卻 時(shí) 間 總 周 期 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 螺桿式 110 1 20 8 12 210 240 230 280 240 285 240 250 90 1 10 80 130 20 90 0 5 20 90 40 190 28 2 2 制件的幾何形狀分析 塑料制品的幾何形狀與塑料制品的成型方法 采用塑料模具分型面的選擇 制品是否能夠順利成型和出模有直接的關(guān)系 所以在設(shè)計(jì)制品時(shí)應(yīng)全面認(rèn)真的考 慮 便制品的幾何形狀能夠滿足其成型工藝要求 2 2 1 脫模斜度的選擇 脫模斜度的完成是為了便于從塑料模具型腔取出制品或從制品中抽出型芯 因 此在制品設(shè)計(jì)中必須考慮制品內(nèi)外壁應(yīng)有合適的脫模斜度 但脫模斜度與制品的塑 料和幾何形狀有很大關(guān)系 在具體選擇脫模斜度時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn) 1 制品精度要求高的 應(yīng)采用較小的脫模斜度 2 較高較大的材料尺寸應(yīng)選用較小的脫模斜度 3 制品復(fù)雜的 不易脫模的應(yīng)選用較大脫模斜度 4 制品收縮率大的應(yīng)選用叫大脫模斜度 5 制品壁厚較厚時(shí) 會(huì)使成型收縮值增大 脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值 由文獻(xiàn) 16 表 3 1 中可知 PC 的脫模斜度如下 型腔 35 1 30 型芯 30 1 2 2 2 塑料制品的圓角 在制品設(shè)計(jì)過(guò)程中 為了避免應(yīng)力集中提高制品強(qiáng)度 改善制品的流動(dòng)情況及 便于脫模 所以制品的各表面或內(nèi)部應(yīng)圓弧過(guò)渡 另外 塑料制品上的圓角對(duì)于塑 模制造和機(jī)械加工及提高塑模強(qiáng)度 也是不可少的 制品的各連接處應(yīng)做成有半徑 R 為制品壁厚 H 3 以上的圓角 R H 越大應(yīng)力就越小 手機(jī)面板的 R r H 2 大于 1 3 可以減少應(yīng)力 保證塑料制品壁厚均勻一致 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 8 2 3 塑件的結(jié)構(gòu)和加工質(zhì)量分析 2 3 1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析 該零件總體形狀為長(zhǎng)方體 在長(zhǎng)度方向的是 12 個(gè)均勻分布 的橢圓按紐孔 有 2 個(gè)大小相差不大的主功能按扭孔和一個(gè)碟形按扭孔 32 36mm 的屏幕窗口 其側(cè)面有開(kāi)機(jī) 充電插槽 音量控制等三個(gè)側(cè)孔 總長(zhǎng) 120mm 的機(jī)身 外形美觀大方 模具設(shè)計(jì)時(shí)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 該手機(jī)面板屬于中 等復(fù)雜程度 手機(jī)面板的工藝難點(diǎn)是有三個(gè)面上的側(cè)抽孔 見(jiàn)圖 2 1 所示 側(cè)向分型與抽芯 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱為側(cè)抽機(jī)構(gòu) 用來(lái)成型具有外側(cè)凸起 凹槽和孔的塑件 成型殼體制品 內(nèi)側(cè)的局部凸起 凹槽和盲孔 側(cè)抽機(jī)構(gòu)必須在開(kāi)模方向塑件脫模之前完成抽拔 動(dòng)作 還必須在閉模過(guò)程中讓機(jī)構(gòu)復(fù)位 具有側(cè)抽機(jī)構(gòu)的注塑模 因可動(dòng)零件多 動(dòng)作復(fù)雜 故設(shè)計(jì)可靠 靈活和高效的側(cè)抽機(jī)構(gòu)較為困難 這里根據(jù)設(shè)計(jì)的要求 采用斜滑塊機(jī)動(dòng)側(cè)抽機(jī)構(gòu)的 2 3 2 尺寸精度分析 該手機(jī)重要的尺寸如 120mm 51mm 34mm 32mm 28mm 1 5mm 等尺 寸 尺寸精度 3 5 級(jí) 屬于中等 對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)尺寸的加工容易保證 從塑件 的壁厚上來(lái)看 壁厚要求均勻分布 厚度 1 5mm 這種要求有利于塑件的成型 制造方便 2 3 3 表面質(zhì)量分析 該手機(jī)的表面要求沒(méi)有缺陷 毛刺 表面粗糙度要求較高 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為 簡(jiǎn)單 但是要求有良好的表面粗糙度和較小的形狀誤差 設(shè)計(jì)是要考慮其具體要 求 對(duì)其模具的形狀誤差有較高的精度 綜訴以上分析可以看出 在工藝參數(shù)控制得好的情況下 該手機(jī)面板的注射 成型會(huì)很易于得到保證 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 9 第 3 章 注射機(jī)的選擇 每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn) 因此模具設(shè)計(jì)與所用的 注射機(jī)關(guān)系十分密切 在設(shè)計(jì)模具時(shí) 應(yīng)詳細(xì)地了解注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范 才能設(shè)計(jì)出 合乎要求的模具 從模具設(shè)計(jì)角度出發(fā) 應(yīng)仔細(xì)了解的技術(shù)規(guī)范有 注射機(jī)的最大注 射量 最大注射壓力 最大鎖模力 最大成型面積 模具最大厚度和最小厚度 最大 開(kāi)模行程 以及注射機(jī)噴嘴孔直徑和噴嘴球頭半徑值 用 UG 的分析功能 對(duì)零件進(jìn)行分析 得到的數(shù)據(jù)如下 測(cè)量質(zhì)量屬性 Displayed Mass Property Values 體積 10500 761367 mm 3 面積 16110 468461 mm 2 質(zhì)量 0 082228 千克 重量 0 806379 N 回轉(zhuǎn)半徑 42 402410 毫米 質(zhì)心 0 133703 1 511139 11 189603 毫米 該塑件的體積約為 10 52 2cm3 同時(shí)考慮到澆注系統(tǒng)所需要塑料的容量 經(jīng)粗略 計(jì)算塑件和澆注系統(tǒng)的總體積為 30 21 4 51 4cm3 3 1 額定注射量的計(jì)算 以容量計(jì)算時(shí) 滿足注射量 0 8V 機(jī) V 件 式中 V 機(jī) 注射機(jī)的最大注射容量 cm 3 V 件 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需要塑料的容量 cm3 0 8 為系數(shù) 一般要求成型塑件的容量不得超過(guò)注射機(jī)容量的 0 8 將數(shù)據(jù)代入計(jì)算得 V 機(jī) 63 cm 3 3 2 注射壓力的計(jì)算 如果只考慮注射機(jī)的最大注射量 最大成型面積和鎖模力來(lái)確定注射機(jī)這是不夠 的 有些塑件由于形狀及塑料品種等因素 需用很高的注射壓力才能完成 為此 選 用的注射機(jī)注射壓力必須大于成型所需的注射壓力 即滿足公式 P 注 P 成 式中 P 注 選用的注射機(jī)的最大注射壓力 MPa P 成 成型所需用的注射壓力 MPa 查文獻(xiàn) 5 表 3 3 2 得 PC 塑料在成型時(shí)的注射壓力是 80 130MPa P成 型 3 3 鎖模力的計(jì)算 選用注射機(jī)的鎖模力必需大于型腔壓力產(chǎn)生的開(kāi)模力 不然模具分型面要分開(kāi)而 產(chǎn)生溢料 鎖模力和成型面積的關(guān)系由下式確定 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 10 PA 10 鎖 腔 式中 P 鎖 鎖模力 KN P 腔 塑料成型時(shí)的型腔壓力 KN A 澆道 進(jìn)料口和塑件的投影面積 mm 2 型腔壓力取 P 40MPa 各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積約為 A 20cm2 將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得 P 鎖 80KN 根據(jù)以上分析 計(jì)算 查文獻(xiàn) 1 表 9 9 3 初選注射機(jī)型號(hào)為 SZ 60 450 注射機(jī) SZ 60 450 有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下 最大開(kāi)合模行程 S 220mm 模具最大厚度 300mm 模具最小厚度 100mm 噴嘴圓弧半徑 10 mm 噴嘴孔直徑 10 mm 3 4 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 注塑壓力的校核是校驗(yàn)注塑機(jī)的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要 制 品成型所需的壓力是由注塑機(jī)類型 噴嘴型式 塑料流動(dòng)性 澆注系統(tǒng)和型腔的流動(dòng) 阻力等因素決定的 注射量 鎖模力 注射壓力的校核 由于在初選注射機(jī)時(shí)根據(jù)以上三個(gè)參數(shù)等因素選用的 所以注射量 鎖模力 注 射壓力不必進(jìn)行校核 已經(jīng)符合所選注射機(jī)要求 開(kāi)模行程的校核 注射機(jī)最大開(kāi)模行程 S 2h510 件 澆S 式中 h 件 mm 塑 件 制 品 的 高 度 h 澆 mm 澆 注 系 統(tǒng) 的 高 度 將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得 S 200mm 故設(shè)計(jì)滿足要求 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 11 圖 4 2 分型面的選擇圖 4 1 毛坯的尺寸的選擇 第 4 章 注模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具沿分型面可分為定模及動(dòng)模二個(gè)部分 安裝時(shí)定模以定位環(huán)或澆口套與注射 機(jī)定模板上的定位孔配合并將定模部分緊固在定模上 動(dòng)模則緊固在注射機(jī)動(dòng)模上 工作時(shí)注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)推動(dòng)其動(dòng)模板將動(dòng)模與定模緊密壓緊 然后注射機(jī)的注射機(jī) 構(gòu)以 80 130MPa 的注射力 將注射機(jī)料筒內(nèi)已加熱均勻塑化的塑料 呈熔融狀態(tài) 通過(guò)料筒噴嘴和定模部分的澆口套及動(dòng)模與定模沿分型面分開(kāi)即開(kāi)啟模具 并由注射 機(jī)上的頂出機(jī)構(gòu) 推動(dòng)動(dòng)模部分的頂出系統(tǒng) 將塑件從模具內(nèi)頂出模外 即可取出塑 件 4 1 注塑模成型零部件的設(shè)計(jì) 模具的成型尺寸是指型腔上直接用來(lái)成型塑件部位的尺寸 主要有型腔和型芯的 徑向尺寸 包括矩形或異形型芯的長(zhǎng)和寬 型腔和型芯的深度或高度尺寸 中心距尺 寸等 在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來(lái)確定成型零件的相應(yīng)的尺寸和 精度等級(jí) 給出正確的公差值 本設(shè)計(jì)都在 UG 模具設(shè)計(jì)向?qū)е型瓿?UG 模具設(shè)計(jì)向?qū)Р捎昧藥醉?xiàng)先進(jìn)的功能 這些功能不僅可以解決復(fù)雜的分模曲面的定義問(wèn)題 還可以使分模過(guò)程自動(dòng)化 例如 用戶可以自動(dòng)地查找分模線 修補(bǔ)缺孔 然后自動(dòng)地產(chǎn)生分模曲面 并生成型芯和型 腔 這些技術(shù)的組合應(yīng)用具有如下的特點(diǎn) 分模曲面具有相關(guān)性 當(dāng)模型修改變動(dòng)很 大時(shí)可保持此相關(guān)性并允許徹底替代產(chǎn)品模型 這些功能不僅適用于 UG 的零件模型 也適用于外來(lái)的模型 設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)品在選擇材料后 收縮率的大小 UG 會(huì)自動(dòng)選擇 成型零件的相應(yīng)的尺 寸和精度等級(jí)在 UG 中都會(huì)自動(dòng)完成 選擇毛坯的尺寸的如圖 4 1 所示 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 12 在選擇好工件 便要?jiǎng)?chuàng)建分型面了 根據(jù)其自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 其分型面設(shè)計(jì)在其 鑲邊下 具體見(jiàn)圖 4 2 UG 模具設(shè)計(jì)向?qū)Р捎靡赃^(guò)程為中心的功能代替勞動(dòng)密集型的步驟 操作中只需要 簡(jiǎn)單的人工輸入即可 因此能比傳統(tǒng)軟件更快地完成模具設(shè)計(jì)任務(wù) 此外 用戶還可 以將自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)融入到工作中 從而更大程度地提高生產(chǎn)力 創(chuàng)建好分型面 選擇好開(kāi)模方向后 以及修補(bǔ)好產(chǎn)品的曲面 UG 就可以根據(jù)分型 面和工件的大小以及其精度的特征 就可以自動(dòng)創(chuàng)建型腔和型心 并且使型芯和型腔 的精度達(dá)到產(chǎn)品的要求 4 2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇與確定 模架和標(biāo)準(zhǔn)件都有國(guó)標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具可以根據(jù)生產(chǎn)的尺寸 壓 力要求選擇與之接近的模架類型 模架是塑料注射成型工業(yè)中不可缺少的工具 模架是型芯和型腔裝夾 頂出和分 離的機(jī)構(gòu) 為了便于機(jī)械化操作以提高生產(chǎn)率 標(biāo)準(zhǔn)模架是由結(jié)構(gòu) 形式和尺寸都標(biāo) 準(zhǔn)化 系列化并具有一定互換性的零件組合而成的模架 在 UG 中打開(kāi) 模架管 理 對(duì)話框 就可以選擇一些供應(yīng)商提供的標(biāo)準(zhǔn)模架或者自己組合生成模架 只要選 擇合適的模架就可以了 UG 模架庫(kù)是根據(jù)供應(yīng)商不同形成不同的規(guī)格體系 其中公制尺的模架有 DME HASCO E FUTABA S High Rigid FUTABA S FUTABA DE High Rigid FUTABA DE FUTABA FG High Rigid FUTABA FG FLJTAINA H 共 9 種規(guī)格 如果尺寸單位是英制該下拉列表包括 DME HASCO OMNI UNIVERSAL 共 4 種規(guī) 格 其中 UNIVERSAL 規(guī)格是操作者自己根據(jù)需要組合模架的各部分結(jié)構(gòu)類型和尺 寸 本設(shè)計(jì)有側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)定模均采用兩塊模板 設(shè)置滑塊機(jī)構(gòu) 選擇 DME 標(biāo)準(zhǔn) 2A 型 二板式 A 型 A 型定板兩板型 動(dòng)板一板型 模架結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 4 3 圖 4 3 模架結(jié)構(gòu)示意圖 如圖 4 3 所示 本設(shè)計(jì)選擇的 index 模架類型 的編號(hào)是 3030 編號(hào)命名是以模架 在 X Y 方向的有效尺寸為基礎(chǔ) 編號(hào)的前一部分是模架的 Mold w 模架寬度 后一 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 部分是模架的 Mold l 模架長(zhǎng)度 根據(jù)型腔布局的大小確定適合的模架寬度和長(zhǎng)度 UG 會(huì)自動(dòng)選擇接近的模架編號(hào) TCP 為定模座板 即固定連接定模部分和為了安裝在 注塑機(jī)上的板 AP 為定模固定板 即為了鑲嵌凹槽或直接加工成型腔的板 一般是成 型塑件的外表面 BP 為動(dòng)模固定板 即為了鑲嵌凸?；蛑苯蛹庸こ赏鼓５陌?CP 為 墊塊 作用是為了推板能完成推頂動(dòng)作而形成空問(wèn)所用 BCP 為動(dòng)模座板 即固定連 接動(dòng)模部分和為安裝在注塑機(jī)上的板 SPP 是動(dòng)模墊板 是為了防止鑲嵌在動(dòng)模固定 板上的凸?；蚱渌慵笸说陌?本設(shè)計(jì)所選的模架的基本尺寸如下 index 3030 TCP type 1 TCP h 26 BP h 26 AP h 46 BP h 26 CP h 66 4 3 注塑模澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴出來(lái)后 到達(dá)模腔之前在模具中所流經(jīng)的通 道 其作用是將熔體從噴嘴處平穩(wěn)快速地引進(jìn)模腔 并在熔體凸模和固化定型過(guò)程中 將注射壓力和保壓壓力充分傳遞到模腔的各個(gè)部位 以獲得組織緊密 外形清晰 表 觀光潔和尺寸精度高的塑料制品 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道兩大類型 澆注系統(tǒng)由主流道 澆口 和冷料井組成 澆注系統(tǒng)要保證塑料熔體流動(dòng)平穩(wěn) 設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)時(shí) 應(yīng)注意使系統(tǒng)與模具中的排氣結(jié)構(gòu)相適應(yīng) 使系統(tǒng)具有良好的排氣性 澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡量短 在滿足成型和排氣要求的前提下 系統(tǒng)長(zhǎng)度應(yīng)盡量短 各段 盡量平直 以便塑料熔體在模具中的流程盡量短而直 避免或減少?gòu)澢?從而可減小 注射壓力和熔體的熱量損失 并縮短熔體充模時(shí)間 4 3 1 主流道和主流道襯套選擇 主流道屬于標(biāo)準(zhǔn)件 在 UGNX3 0 中 集成了標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù) 設(shè)計(jì)時(shí)只要選擇合適的標(biāo) 準(zhǔn)件的行了 UG 會(huì)根據(jù)工件自動(dòng)的選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件 設(shè)計(jì)者只要加以對(duì)其稍加修改 久可以的 主流道在選擇時(shí) 選擇主流道圖形如下圖 4 4 所示 各尺寸如表 3 1 所示 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 14 圖 4 4 主流道示意圖及主要尺寸 表 4 1 主流道的尺寸表 尺寸名稱 大小 mm 尺寸名稱 大小 mm CATALOG DIA 12 HEAD HEIGHT 20 O 2 5 RADIUS 15 5 R 15 5 RADIUS DEEP 2 CATALOG LENGTH 52 TAPER 1 5 HEAD DIA 38 TIMING DOWEL SIDE LENGTH CATALOG LENGT H DOWEL DIA 4 FUTABA CONE 0 CIRCLE DIA 20 C BORE DIA HEAD DIA 0 25 C NKIA CATALOG DIA NECK RADIUS 2 1 5 DOWEL ENGAGE SIDE 6 DOWEL SIDE LEVEL HEAD HEIGHT 2 DOWEL HOLE SIDE DEEP 6 DOWEL LENGTH 10 DOWEL HOLE TOP DEEP 6 DOWEL SLOT WIDE DOWEL DID 0 05 DOWEL ENGAGE TOP 6 HDLE FIT DAT CATALOG DIA HOLE FIT ADJUST HDLE FIT ADTUST 0 NECK RADIUS 3 SHCS LENGTH HEAD HEIGHT 4 TAP HDLE DEEP 15 CATALOG LENGTH1 22 CATALOG 12 4 3 3 定位環(huán)的選擇 定位圈的作用是使注射機(jī)噴嘴與模具澆口套對(duì)中 決定模具往注射機(jī)上安裝位置 的定位零件 同時(shí)為了防止型腔內(nèi)高壓作用在澆口的端面使之退出模具 可利用定位 圈來(lái)阻止這種趨勢(shì) 本設(shè)計(jì)的定位圈示意圖及尺寸如圖 4 5 所示 圖 4 5 定位環(huán)示意圖及尺寸 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 4 3 4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口尺寸包括澆口斷面尺寸和澆口長(zhǎng)度尺寸 斷面積約為流道斷面積的 3 9 澆口長(zhǎng)度約為 0 5 2 5mm 因此澆口處的流動(dòng)阻力很大 剪切速率也很高 在設(shè)計(jì)中 參考 UG 中給的澆口的幾種類型 選澤 pin point 型澆口 如圖 4 6 所示 圖 4 6 澆口的類型和尺寸 4 3 5 分流道的設(shè)計(jì) 多型腔模的設(shè)計(jì)時(shí)型腔型芯布置和分流道的布置要滿足以下幾條 1 盡量保證各型腔同時(shí)充滿 并均勻的補(bǔ)料 以保證同模各塑件的性能 尺寸盡 可能一致 2 各型腔之間距離恰當(dāng) 應(yīng)有足夠空間排布冷卻水道 螺釘?shù)?并有足夠截面積 承受注塑壓力 3 在滿足以上要求的情況下盡量縮短流道長(zhǎng)度 降低澆注系統(tǒng)凝料重量 4 型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心 一般在模板 的中心上 只有平衡式才能滿足以上幾點(diǎn)要求 適用于生產(chǎn)高精度的制品 所以在本 設(shè)計(jì)中采用多型腔分流道的平衡式布置 采用了兩個(gè)型腔的平衡式 分流道的截面設(shè)計(jì)時(shí)選擇圓形截面 加工較容易 且熱量損失與壓力損失均不大 為常用的形式 圓形截面分流道的直徑可根據(jù)塑料的流動(dòng)性等因素確定 該塑料件采 用 PC 塑料 流動(dòng)性為中等 所以選圓形截面 分流道的直徑 d 取 8mm 流道布置示 意圖如圖 4 7 所示 圖 4 7 流道布置示意圖 4 4 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在塑件上凡是脫出方向與開(kāi)模方向不相同的側(cè)孔或側(cè)凹除少數(shù)淺側(cè)凹可以強(qiáng)制脫 出外 都需要進(jìn)行側(cè)向抽芯或側(cè)向分型方能將塑件順利脫出 側(cè)向分型用于有內(nèi)外側(cè) d1 1 2 d2 6 BHS 15 B1 1 OFFSET 0 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 16 凹的塑件 系將凹模做成兩瓣或多瓣 利用側(cè)向分型完成各瓣與塑件之間分離 脫出 側(cè)凹 側(cè)向抽芯用于有側(cè)孔的塑件 根據(jù)側(cè)孔的數(shù)量和方位設(shè)置一個(gè)至多個(gè)側(cè)型芯 用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)抽出側(cè)抽芯 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)具備以下基本功能 1 能夠保證不引起塑件變形的情況下準(zhǔn)確地抽芯和分型 2 運(yùn)動(dòng)靈活 動(dòng)作可靠 無(wú)過(guò)分磨損現(xiàn)象 3 具有必要的強(qiáng)度和剛度 4 配合間隙要求不溢料 1 3 4 條要求相結(jié)合 可以保證塑件必要的尺寸精度 2 3 條要求相結(jié)合 可以保證模具具有較長(zhǎng)的工作壽命 此外 側(cè)向分型和抽抽機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到容易制造和裝配 聯(lián)系本設(shè)計(jì)中具體情況 采用斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu) 斜滑塊機(jī)構(gòu)例向分型與抽芯是利用滑塊的斜向運(yùn)動(dòng) 這種徑向運(yùn)動(dòng)可以在開(kāi)橫運(yùn) 動(dòng)中完成 也可以拌隨著頂出運(yùn)動(dòng)同時(shí)完成 利用斜滑塊機(jī)構(gòu)可以外側(cè)抽芯 也可以 內(nèi)例芯 或在定模郎分抽芯 斜滑塊由錐形模套鎖緊 能承受較大的測(cè)向力 但抽拔 距不大 制品脫出后不易自動(dòng)脫落 需要人工取出 本設(shè)計(jì)的抽拔距較小 正好滿足 本設(shè)計(jì)的要求 4 4 1 斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 利用斜滑塊外側(cè)面的凸耳與錐形模套內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的斜向滑槽滑動(dòng)配合 達(dá)到凹模側(cè) 向分型與復(fù)位的目的 本設(shè)計(jì)是凹模斜滑塊外側(cè)分型機(jī)構(gòu) 凹模由兩塊斜滑塊組成 斜滑塊在推桿的作用下 沿斜滑槽移動(dòng)的同時(shí)向兩側(cè)分型 并實(shí)現(xiàn)塑件脫離主型芯 為順利地脫出塑件 側(cè)型芯或側(cè)向瓣合模滑塊應(yīng)從成型位置外移到不妨礙制件平 均推出的位置 此移動(dòng)的距離為計(jì)算抽拔距 在設(shè)計(jì)模具時(shí)還應(yīng)該加上 1 2mm 的安 全距離作為實(shí)際抽拔距 本設(shè)計(jì)抽拔距 S 1 5 1 5mm 3mm 4 4 2 斜滑塊的設(shè)計(jì) 1 斜滑塊的導(dǎo)向斜角 一般取 5 15 斜沿塊的項(xiàng)出高度 l 必須小于導(dǎo)滑槽 總長(zhǎng)度 L 的 2 3 其關(guān)系見(jiàn)圖 4 8 2 為使斜滑塊的分型面保證密封成型時(shí)不發(fā)生溢株斜滑塊底部與模套之間應(yīng)有 0 2 0 5 毫米的間隙 斜沿塊頂面應(yīng)高出模套 0 9 0 5 毫米 其裝配要求見(jiàn)圖 4 9 圖 4 9 斜滑塊的裝配要求圖 4 8 斜滑塊的頂出高度 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 17 3 內(nèi)側(cè)抽芯斜滑塊的端面不應(yīng)高于型芯端面 而應(yīng)在零件允許的情況下 低于型 芯端面 0 005 0 010 毫米 否則 頂出時(shí)由于斜滑塊端面陷入塑件底面 阻礙斜滑塊 的徑向移動(dòng) 另外 在斜滑塊邊緣的徑向移動(dòng)范圍內(nèi) 即 L L 1 塑件上不應(yīng)有臺(tái)階 以免阻礙斜滑塊活動(dòng) 4 內(nèi)側(cè)抽芯斜滑塊的端面不應(yīng)局于型芯端面 而應(yīng)在零件允許的情況下低于型芯 端面 0 05 0 10mm 否則 推出時(shí)由于斜滑塊端面陷入塑件底面 阻礙料滑塊的徑向 移動(dòng) 另外 在斜滑塊邊緣的徑向移動(dòng)范圍內(nèi) 塑件上不應(yīng)有臺(tái)階 以免阻礙斜滑塊 活動(dòng) 在設(shè)計(jì)中 手機(jī)面板的厚度事是 1 5mm 滑塊中的斜向斜角 10 本手機(jī)面板中 的有三面測(cè)抽芯 其形狀 類型基本相同 為使制造簡(jiǎn)單 加工方便 在設(shè)計(jì)時(shí) 其 基本的滑塊機(jī)構(gòu)使用相同結(jié)構(gòu) 具體見(jiàn)圖 4 10 不同的部分僅是其抽芯部分 抽芯部 分可以根據(jù)各自不同的側(cè)孔形狀 加上與其相配和的抽芯機(jī)構(gòu) 圖 4 10 三側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)相同的滑塊部分 根據(jù)以上分析 斜滑塊的示意圖及基本尺寸如圖 4 11 設(shè)計(jì)的尺寸見(jiàn)表 4 2 圖 4 11 斜滑塊的示意圖及基本尺寸 表 4 2 斜滑塊的尺寸表 尺寸名稱 尺寸大小 尺寸名稱 尺寸大小 angle 10 angle start 13 cam back 20 cam back clr 0 5 吳東澤 基于 UG 的手機(jī)面板注塑模設(shè)計(jì) 18 cam bot clr 0 5 cam poc 12 cam rad 5 cam thk 8 ear sd clr 0 25 ear thk 2 續(xù)表 4 2 尺寸名稱 尺寸大小 尺寸名稱 尺寸大小 ear top clr 0 025 ear wide 5 gib long 53 gib long 53 gib top 2 5 gib wide 8 r1s 1 r2c 2 r2s 2 r2c 2 r3s 2 r3c 2 r4s 2 r4c 2 side slr 0 01 slide bottom 12 slide long 32 slide top 5 slot thk 5 wear thk 5 wide 25 wear thk 5 slot thk 5 在 UG 中 將以上數(shù)據(jù)代入到 UG 模具設(shè)計(jì)向?qū)е谢瑝K設(shè)計(jì)中 就可以生成的滑 塊得三維模型圖 將滑塊和模具進(jìn)行裝配 產(chǎn)生的三維模型圖見(jiàn)圖 4 12 a b 圖 4 12 滑塊的三維模型圖 a 滑塊 b 滑塊和模具的裝配圖 4 4 3 側(cè)抽芯的校核 由于本設(shè)計(jì)的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)采用的斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu) 其強(qiáng)度均可滿足要求 只要對(duì) 其頂出行程進(jìn)行校核就可以了 1 開(kāi)機(jī)鍵和充電插槽側(cè)抽型滑塊的校核 開(kāi)機(jī)鍵和充電插槽側(cè)抽型的側(cè)拔距是 S 3mm L 47mm 導(dǎo)向斜角 10 安徽工程科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 19 代入公式 1S3L14 5msini0 2L 7 故設(shè)計(jì)滿足要求 2 音量側(cè)孔的側(cè)抽型的校核 音量側(cè)孔側(cè)抽型滑塊的基本尺寸與開(kāi)機(jī)鍵基本相同 側(cè)拔距是 S 3mm L 45mm 導(dǎo)向斜角 10 代入公式 1S3L14 5msini0 2L 故本設(shè)計(jì)滿足要求 由以上校核得 本設(shè)計(jì)的側(cè)抽芯 滑塊機(jī)