收音機后蓋注塑模畢業(yè)設計論文

1、<p>　　編號： </p><p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目： 收音機后蓋注塑模 </p><p>　　設計與CAE分析 </p><p>　　學 院： 材料科學與工程學院 </p><p&g

2、t;　　專 業(yè)： 材料成型及控制工程 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　職 稱： 教 授 </p>

3、<p>　　題目類型： 理論研究 實驗研究 √ 工程設計 工程技術研究 軟件開發(fā)</p><p>　　2012年 5 月 15日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本課題以收音機后蓋為例子，在傳統(tǒng)模具設計的基礎上，利用UG4.0輔助設計軟件完成本產(chǎn)品實體模型的建立。通過注射模CA

4、D/CAE相結合的技術，運用Moldflow對設計的注塑模具進行澆口、溫度、壓力、冷卻、填充、流動等分析，將分析結果結合現(xiàn)實模具設計的經(jīng)驗和實際要求對設計的模具進行修改，找出最佳的模具設計方案，完善設計參數(shù)，然后在UG4.0 MOLD WIZARD (專家模架系統(tǒng))模塊下進行產(chǎn)品的模具結構設計。本設計過程著重于塑件的工藝性分析、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件的設計、各參數(shù)的校核，CAE(Moldflow)分析，標準模架選擇等。最后通過Auto

5、CAD軟件繪制產(chǎn)品圖，模具裝配工程圖及主要零件工程圖。</p><p>　　注射成型方法可直接一次成型形狀復雜的塑料產(chǎn)品，是一種高效率、大批量的生產(chǎn)方式。注射成型模具是這種生產(chǎn)方式中的關鍵工藝設備。注塑模CAE技術，作為提升模具設計效率和質量的手段，也就日漸受到重視。</p><p>　　關鍵詞：注塑模； Moldflow 軟件；CAE模擬分析；注射成型</p><p&

6、gt;<b>　　Abstract</b></p><p>　　This topic to the radio back cover for example, in the traditional mold design, and on the basis of using UG4.0 aided design software this product entity model. Inje

7、ction-CAD / CAE integration of technology, used of Moldflow design for the injection mold gate、temperature, pressure, cooling, filling, flow analysis and so. Through the analysis of mold design and practical experience r

8、equirements to modify the design of the mold to find the best mold design, improve and perfect the design parameter</p><p>　　The injection molding method can be directly shape once complex shape of plastic p

9、roducts, it is a kind of high efficiency and mass production. Injection molding is the key process equipment production mode. As ascending CAE, injection molding mould design efficiency and quality, also increasingly att

10、ention.</p><p>　　Key words： Injection Molding； CAE simulation analysis；Moldflow software；Injection Molding</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p&

11、gt;<p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1 我國塑料工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.2 塑料注射成型及其工藝的概述4</p><p>　　1.2.1 注射成型工作原理4</p><p>　　1.2.2 注射成型的必要條件4</p>&l

12、t;p>　　1.2.3 注射成型工藝過程4</p><p>　　1.3 注塑模的概述6</p><p>　　1.3.1 注塑模的結構組成6</p><p>　　1.3.2 注塑模的分類7</p><p>　　1.4 注塑模CAE技術的發(fā)展和在注塑模設計中的應用7</p><p>　　1.4.1 注塑模C

13、AE技術的發(fā)展7</p><p>　　1.4.2 注塑模CAE技術在注塑模設計中的應用8</p><p>　　2 塑件三維實體設計及其成型工藝的確定8</p><p>　　2.1 塑件模型建立8</p><p>　　2.2 分型面設計10</p><p>　　2.3 初步確定型腔數(shù)量以及排列方式12<

14、;/p><p>　　3 塑件模流分析13</p><p>　　3.1 導入要分析文件和模型網(wǎng)格處理14</p><p>　　3.2 網(wǎng)格統(tǒng)計與修復14</p><p>　　3.3 Mlodflow 結果分析14</p><p>　　3.3.1 最佳澆口位置分析15</p><p>　　3

15、.3.2 速度/壓力切換時的壓力的分析15</p><p>　　3.3.3 Flow流動分析16</p><p>　　3.3.4 Cool 冷卻系統(tǒng)的分析19</p><p>　　3.3.5 Warp翹曲分析20</p><p>　　3.4 基于Moldflow的CAE分析總結21</p><p>　　3.5

16、 總體分析結果數(shù)據(jù)21</p><p>　　4 注塑設備和模架選擇24</p><p>　　4.1 注塑設備選擇24</p><p>　　4.2 注塑機重要參數(shù)校核25</p><p>　　4.3 模架選擇27</p><p>　　5 澆注系統(tǒng)設計28</p><p>　　5.1

17、 分流道設計28</p><p>　　5.2 澆口設計29</p><p>　　5.3 冷料穴和拉料桿設計30</p><p>　　6 成型零件設計31</p><p>　　6.1 型腔型芯的設計31</p><p>　　6.2 成型零件鋼材的選用32</p><p>　　6.3

18、成型零件工作尺寸的計算[6]32</p><p>　　6.3.1 各尺寸計算結果34</p><p>　　6.3.2 滑塊、導滑槽及定位裝置的設計35</p><p>　　6.4 塑模抽芯油缸的選取和使用37</p><p>　　7 冷卻系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)設計39</p><p>　　7.1 冷卻系統(tǒng)設計的原則

19、39</p><p>　　7.2 冷卻系統(tǒng)參數(shù)的確定和管道的布置39</p><p>　　7.3 排氣系統(tǒng)的設計40</p><p>　　8 脫模推出機構的設計41</p><p>　　8.1 脫模力的計算41</p><p>　　8.2 頂桿推管脫模機構42</p><p>　　

20、8.3 導向和定位機構的設計43</p><p><b>　　9 結論44</b></p><p><b>　　謝 辭45</b></p><p><b>　　參考文獻46</b></p><p>　　引言　　模具行業(yè)是機械制造的主要產(chǎn)業(yè)之一，也是國家鼓勵外商投資

21、的一大產(chǎn)業(yè)。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視，由于模具制造的多樣性、復雜性和廣泛的適用性，故而模具工業(yè)被稱之為“帝王工業(yè)”。 受益全球經(jīng)濟復蘇和國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展，我國塑料行業(yè)持續(xù)增長，注塑模具工藝空前發(fā)展，依靠人工經(jīng)驗來設計模具已經(jīng)不能滿足需要，企業(yè)越來越多地利用注塑模流分析技術來輔助塑料模具設計。注塑模CAE技術，作為提升模具設計效率和質量的手段，也就日漸受到重視。利用CAE技術，設計人員可以仿真出塑料成型過程

22、中的充填、保壓、冷卻及脫模后的翹曲變形等過程，準確預測塑料熔膠在模腔內(nèi)的流動狀況，溫度、壓力、剪切應力、體積收縮等變量在整個充填工程中某瞬間的分布情況。利用注塑模流分析分析技術，能預先分析模具設計的合理性，減少試模次數(shù)，加快產(chǎn)品研發(fā)，提高產(chǎn)業(yè)效率。因此在注塑模中CAE技術的應用將是我們進行模具設計的發(fā)展趨勢。模具CAD/CAE/CAM 正向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展。進入二十一世紀以后，模具基本上全部采用計算機輔助設計和制造

23、。用戶設計的零件圖形從互聯(lián)網(wǎng)輸出，先進塑件分析，再進行三</p><p>　　因此模具企業(yè)應大力普及、廣泛應用CAD/CAE/CAM 技術，逐步走向模具軟件功能集成化，模具設計分析制造的三維化，模具軟件應用網(wǎng)絡化，同時還應強調(diào)信息的集成，強調(diào)技術、人和管理的集成。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 我國

24、塑料工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　?。?）我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為14%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約35%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。</p&

25、gt;<p>　　我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，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大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險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。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星Ⅰ.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度

26、、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，淬火鋼模達50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。 </p>

27、;<p>　　成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，

28、一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%～80%相比，差距較大。</p><p>　　在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emginee

29、r、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。近

30、年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。</p><p>　　近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對模具的質量和使用

31、壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛得到應用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度的商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%～80%相比，仍有差距。</p><p>　　（2）我國塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向將包括：</p><p>　?、偬岣叽笮?、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比

32、例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復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。</p><p>　?、谠谒芰夏ＴO計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型

33、CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。</p><p>　?。?）推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器

34、件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(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，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。</p><

35、p>　?。?）開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應多品種、少批量的生產(chǎn)方式。</p><p>　?。?）提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質量、降

36、低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。</p><p>　?。?）應用優(yōu)質材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。</p><p>　　（7）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。</p><p>

37、　　1.2 塑料注射成型及其工藝的概述</p><p>　　注射成型又稱注射模塑或者注塑。它是熱塑性塑料制品成型的一種重要方法。也已成功地用于成型某些熱固性塑料制品。起加工的制品在塑料制品總量中約占20%-30%。制品的用途已擴大到各個領域。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。</p>

38、<p>　　1.2.1 注射成型工作原理</p><p>　　注射成型過程是指將顆粒或粉狀塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體后，由注射機柱塞或螺桿以一定的壓力與速度推動，以很大的流速通過噴嘴和模具的澆道注入溫度較低的閉合的模具型腔各處，經(jīng)一定時間的保壓冷卻、硬化定型得到所需形狀的塑料制品。然后開模，由頂出桿頂出制品，完成一個注射成型周期。</p><

39、;p>　　1.2.2 注射成型的必要條件</p><p>　　注射成型必須滿足以下三個必要條件[3]：</p><p>　?。?）塑料必須以熔融的狀態(tài)被注入到模具的型腔中；</p><p>　?。?）注入的塑料熔體必須具有足夠的壓力和流動速度以完成充滿模具模腔；</p><p>　?。?） 需要有符合制品形狀和尺寸并滿足成型工藝要求的模

40、具。</p><p>　　1.2.3 注射成型工藝過程</p><p>　　注射成型工藝過程包括注射前的準備、注射過程和制品的后處理三個主要階段，各個階段又可分為多個小階段，如圖1-1所示[3]。</p><p>　　圖1-1注射成型工藝過程</p><p>　　首先是注射前的準備階段，為了使注射成型順利進行，保證塑件質量，一般在注射之前要進

41、行原料預處理、清洗料筒、預熱嵌件和選擇脫模劑等準備工作。原料的預處理包括原料的檢驗、著色和預熱干燥等過程。生產(chǎn)中如果需要改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色，或者發(fā)現(xiàn)成型過程中出現(xiàn)勒熱分解或降解反應，均應對注射機的料筒進行清洗。注射成型前對嵌件進行預熱可以避免嵌件周圍塑料層強度下降而出現(xiàn)裂紋缺陷，不過對于小嵌件在模內(nèi)易被塑料熔體加熱，所以可不預熱。選擇脫模劑是為了便于脫模，常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液態(tài)石蠟和硅油。</p>&l

42、t;p>　　其次是注射過程階段，完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟。所謂塑化是指塑料在料筒中經(jīng)加熱達到粘流狀態(tài)并具有良好可塑性的全過程。塑化之后熔體內(nèi)的組分、密度、粘度和溫度分布都比較均勻，這樣才能保證塑料熔體在下一注射充型過程中具有良好的流動性。注射充型過程是指是指柱塞或螺桿從料筒內(nèi)的計量位置開始，通過注射液壓缸和活塞施加高壓，將塑化好的塑料熔體經(jīng)過噴嘴和澆注系統(tǒng)快速進入封閉型腔的過程。如圖1-2所示

43、是注射成型周期內(nèi)用壓力傳感器測得的壓力隨時間變化的曲線圖。曲線1是料筒計量室中注射壓力隨時間變化的曲線；曲線2是噴嘴末端的壓力曲線；曲線3是型腔始端（澆口處）的壓力曲線；曲線4是型 圖1-2 注射成型壓力隨時間變化的曲線腔末端的壓力曲線。圖中CD時間段是保壓階段，在這一階段中熔體仍處于螺桿所提供的注射壓力之下，熔體會繼續(xù)流入型腔內(nèi)以彌補熔體因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。EF時間段是冷卻定型階段，在模具冷卻系統(tǒng)的作用下制品逐漸冷卻到

44、具有一定的剛度和強度時脫模，脫模時制品內(nèi)存在著殘余壓力，若殘余壓力過大，會造成制品開裂、損傷和卡模等弊病。</p><p>　　最后是制件的后處理階段，塑件成型過程中，由于塑化不均勻，或由于塑料在型腔中的結晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件不可避免地存在一些內(nèi)應力而導致在使用過程中變形或開裂，因此應該設法消除掉。消除內(nèi)應力的方法有退火處理和調(diào)濕處理。</p><

45、;p>　　1.3 注塑模的概述</p><p>　　1.3.1 注塑模的結構組成</p><p>　　注塑模是指注塑成型所有的模具。注塑模的結構是由注塑機的形式、制品的復雜程度及模具內(nèi)的型腔數(shù)目所決定的，所以注塑模的結構形式多種多樣，但大體上都是由定模和動模兩大部分組成的，定模安裝在注塑機的固定模板上，動模安裝在注塑機移動模板上。本文主要介紹的是典型的單分型面注塑模結構，如圖1-3所

46、示[6]。</p><p>　　圖1-3 典型單分型面注塑模結構</p><p>　　a) 合模 b) 開模</p><p>　　1-定位圈；2-澆口套；3-凹模；4-型芯；5-推桿；6-拉料桿；7-推桿固定板；8-推板；</p><p>　　9-動模座板；10-復位桿；11-動模墊板；12-動模板；13-導柱；14-導套；15-冷卻通道；

47、</p><p>　　16-定模板；17-定模座板</p><p>　　根據(jù)模具中各零件所起的作用，又可細分為以下基本的組成部分：</p><p>　　（1）定模機構。定模機構是安裝在注射機的固定模板上的部分型腔。由定位圈1、澆口套2、定模座板17、定模板16和凹模3組成一體，在注射機上固定不動。澆口套入口與注射機的噴嘴相聯(lián)，引入熔融塑料。 </p>

48、<p>　?。?）動模機構。動模機構是安裝在注射機的動模板上的部分型腔。由型芯4、動模板12、導柱13、動模座板9和動模墊板11等組成一體，在注射機的鎖模裝置的驅動下往復運動。</p><p>　　（3）澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道。通常由主流道、冷料穴、分流道和澆口等組成。</p><p>　　（4）導向裝置。導向裝置是用以保證動模和定模閉合時位置準確。它由

49、導柱13和導套14組成。</p><p>　?。?）頂出機構。頂出機構是實現(xiàn)制品脫模的裝置。常見有頂桿式、頂管式和推板式等。</p><p>　?。?）抽芯機構。當制品上帶有側孔或側凹結構時，在頂出機構工作前，先要將作側向運動的型芯從制品中抽出，該側向運動是由抽芯機構實現(xiàn)的。該機構只在部分注塑模中才有設置。</p><p>　?。?）冷卻和加熱裝置。加熱是為滿足注射

50、成型工藝對模具溫度的要求，冷卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型。一般凹模、型芯中通冷卻水、熱水、熱蒸汽等。</p><p>　?。?）排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑料受熱過程中產(chǎn)生的氣體排出，而在模具分型面（凹模、型芯相配合的接觸面又稱合模面）處開設排氣槽。</p><p>　　1.3.2 注塑模的分類</p><p>　　注塑模的分類方法很多，按所用注

51、塑機的類型可分為臥式（或立式）注塑機用注塑模和直角式注塑機用注塑模；按模具型腔數(shù)目可分為單型腔和多型腔注塑模；按模具總體結構特征分類，通常分為單分型面、雙分型面、帶活動鑲件、帶側向抽芯、自動脫螺紋、推出機構在定模一側以及熱流道凝料等注塑模，本課題采用的是帶內(nèi)側向抽芯的注塑模。</p><p>　　1.4 注塑模CAE技術的發(fā)展和在注塑模設計中的應用</p><p>　　1.4.1 注塑模C

52、AE技術的發(fā)展</p><p>　　80年代注塑模CAE技術開始從理論研究進入實用化階段，開展了三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓、纖維分子取向以及翹曲預測等領域。進入90年代后開展了流動、保壓、冷卻和應力分析等注塑工藝全過程的集成化研究。CAE技術的出現(xiàn)，為注塑模設計提供了可靠的保證。傳統(tǒng)的注塑模具設計主要依靠設計人員的經(jīng)驗，而注塑成型過程非常復雜，塑料熔體的流動性能千差萬別，制品和模具的結構千變?nèi)f化，工藝條

53、件各不相同，成型缺陷各式各樣，模具設計往往需要反復的試模、修模才能投入生產(chǎn)，很少有一次成功的，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要重新調(diào)整工藝參數(shù)，甚至要修改塑料制品和模具，不但費時費力，而且降低了產(chǎn)品的開發(fā)速度。利用注射模CAE技術可在模具制造之前, 在計算機上對模具設計方案進行分析和模擬來代替實際的試模, 預測設計中潛在的缺陷, 突破了傳統(tǒng)的在注塑機上反復試模、修模的束縛，為設計人員修改設計提供科學的依據(jù)。隨著人們對塑料制品的需求范圍不斷擴大，各種大

54、型的高精度、形狀復雜塑料制品在生產(chǎn)過程中也出現(xiàn)了反復試模、修模各種問題，這就需要我們不斷的發(fā)展CAE技術，用CAE技術來解決在分模過程出現(xiàn)的問題，提高生產(chǎn)效率，減少廢品率。</p><p>　　注塑模CAE技術是根據(jù)塑料加工流變學和傳熱學的基本理論，建立熔體在模具型腔中的流動、傳熱的物理、數(shù)學模型，利用數(shù)值計算理論構造其求解方法，利用計算機可視化技術形象、直觀地模擬出實際成型中熔體的動態(tài)填充、冷卻過程的一門分析技

55、術。利用注塑模CAE技術可以在模具制造前，模擬注塑過程（包括充填、保壓及冷卻）并及早發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化模具設計和工藝條件設定，減少試模次數(shù)以提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)已成為注塑加工技術的一個重要發(fā)展方向。</p><p>　　1.4.2 注塑模CAE技術在注塑模設計中的應用</p><p>　　注塑模CAE技術借助于有限元法、有限差分法和邊界元等數(shù)值計算方法，分析型腔中塑料的流動、保壓和冷卻過程，計算制

56、品和模具的應力分布，預測制品的翹曲變形，由此分析工藝條件、材料參數(shù)及模具結構對制品質量的影響，達到優(yōu)化制品、模具結構、優(yōu)選成型工藝參數(shù)的目的，如通過對澆注系統(tǒng)的平衡、澆口的數(shù)量和位置、澆口的大小、熔接痕位置的預測，根據(jù)型腔各部分溫度變化差異，測定注塑時的注塑壓力以及塑料在充填型腔時的壓力損失、熔料的溫度變化、注塑變化、剪切應力、剪切速率等系列參數(shù)。注塑模的CAE分析在注塑模設計中可應用于型腔設計、澆口設計、流道設計、制品變形預測和冷卻系

57、統(tǒng)設計，實現(xiàn)優(yōu)化塑料制品設計、塑料模具設計和注塑工藝參數(shù)等功能。Moldflow軟件在注塑模設計中的作用主要體現(xiàn)在以下三個方面，首先可以優(yōu)化塑料制品，得到制品的實際最小壁厚，從而優(yōu)化制品結構，降低材料成本，縮短生產(chǎn)周期，保證制品能全部充滿。其次可以優(yōu)化模具結構，可以得到最佳的澆口數(shù)量與位置、合理的流道系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)，并對型腔尺寸、澆口尺寸、流道尺寸和冷卻系統(tǒng)尺寸進行優(yōu)化，在計算機上進行試模修模，提高模具質量，減少修模次數(shù)；最后優(yōu)化注塑工

58、藝參數(shù)，確</p><p>　　2 塑件三維實體設計及其成型工藝的確定</p><p>　　2.1 塑件模型建立</p><p>　　本畢業(yè)設計的塑料件設計原型是空氣過濾器蓋板，通過UG4.0并且繪制出這個零件的3D圖和2D圖。</p><p>　　制件3D模型的創(chuàng)建：</p><p>　　模型繪制采用UGS公司的產(chǎn)

59、品UG4.0,最終繪制出來的3D結構圖如圖2-1所示:</p><p>　　圖2-1 塑件3D圖</p><p>　　本模型2D圖由UG3D圖轉換而來,并在軟件AutoCAD 2007 上進行整理繪制出來的，2D圖如圖2-2所示：</p><p>　　圖2-2 塑件2D圖</p><p>　　塑件成型材料的確定及其收縮率的確定</p

60、><p><b>　　1 塑料選擇ABS</b></p><p>　?。?）ABS的注塑工藝參數(shù)如表2-1所示：</p><p>　　表2-1 ABS的注塑工藝參數(shù)</p><p>　　流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用的通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是

61、1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。</p><p>　　對于邊緣澆口，最小的澆口深度應為壁厚的一半；最小的澆口</p><p>　　寬度應至少為壁厚的兩倍。ABS材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。</p><p><b>　　化學和物理特性</b></p><p>　　ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的

62、。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑料件較好的光澤。密度為1.02~1.05。ABS有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳

63、濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學藥品的侵蝕會引起應力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70度左右，熱變形溫度約為93度左右。耐氣侯性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應各種不同的應用。根據(jù)應用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐

64、熱型等。其主要用途有ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、</p><p><b>　　2.2 分型面設計</b></p><p>　　分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸面。在模具設計階段，應首先確定分型面的形狀和位置，然后才能選擇模具的結構。分型面設計是否合理，對制品質量、工藝操作難易程度和模具設計制造都有很大的影響。<

65、/p><p>　　分型面的選擇原則除了必須開設在制件界面輪廓的最大的地方才能使制件順利地從型腔中脫出外，還應考慮以下因素：</p><p>　　(1) 因為分型面處不可避免的會在塑件上留下溢料痕跡或拼合不準確的痕跡，故分型面最好不選在制件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉角處。從制件的推出裝置設置方便考慮，分型時要盡可能的使制件留在動模一邊，當制件上有多個型芯或形狀復雜、錐度小的型芯時，制件對型芯的

66、包緊力特別大，這種型芯應設在動模一邊，而將凹模放在定模一邊。</p><p>　　(2) 從保證制件相關部位同軸度的角度出發(fā)，同軸度要求高的塑件，取分型面時最好把要求同軸的部分放在模具分型面的同一側。當制件上要求互相同軸的部位不便設在分型面的同一側時，則應設計特殊的定位裝置，提高合模時的對中性。</p><p>　　(3) 有側凹或側孔的制件，當采用自動側向分型抽芯時，除了液壓抽芯能獲得較

67、大的側向抽拔距離外，一般分型抽芯機構側向抽拔距離都較小。取分型面時應首先考慮將抽芯或分型距離長的一邊放在動、定模開模的方向上，而將短的一邊作為側向分型或抽芯。對有頂出機構的模具，采取動模邊側向分型抽芯，模具結構較簡單，能獲得的抽拔距離也比較長，故選分型面時應優(yōu)先考慮把制件的側凹或側孔放在動模邊。若設在動模邊，則模具結構較復雜。此外當分型面作為主要排氣面時，料流的末端應在分型面上以利排氣。</p><p>　　綜合

68、考慮分型面的選擇受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件的位置、形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此我們在選擇分型面時應該綜合分析比較，然后再選出正確的分型面。根據(jù)各個制約因素，最終確定分型面如圖2-3所示</p><p>　　圖2-3 實際分型面</p><p>　　2.3 初步確定型腔數(shù)量以及排列方式</p>

69、<p>　　模具中每增加一個型腔，制品的尺寸精度要降低4％，但該產(chǎn)品對外觀的質量沒有太高的要求，再就是為了提高生產(chǎn)效率，本次模具設計采用的是一模兩腔，型腔的分布如圖2-4所示:</p><p>　　圖2-4 型腔排列</p><p><b>　　3 塑件模流分析</b></p><p>　　Moldflow Plastics In

70、sight注塑流動模擬MPI的流動分析模擬了塑料熔體在整個注塑過程中的流動情況搜企網(wǎng)，確保用戶獲得高質量的制件。使用流動分析用戶可以優(yōu)化澆口位置和加工參數(shù)、預測制件可能出現(xiàn)的缺陷、自動確定取得流動平衡的流道系統(tǒng)尺寸。</p><p>　　冷卻模擬注塑和保壓過程得到了優(yōu)化后，可以進行冷卻系統(tǒng)造型：包括流道、模具外形、鑲塊等moc.861ehcoaz.www，并進行冷卻分析。</p><p>

71、　　結構模擬MPI的翹曲分析可以預測塑料制件的收縮和翹曲?？梢允褂镁€性和非線性方法來精確預測翹曲的變形量，并指出引起翹曲的主因。MPI的模內(nèi)殘余應力修正算法（CRIMS) 使用戶可以精確分析Moldflow數(shù)據(jù)庫中500種材料的翹曲情況。MPI應力分析功能可以分析塑件的在外力狀態(tài)下的結構性能造車網(wǎng)版權所有，它提供一個線性分析方法在概念設計階段，快速預測制件是否符合設計的結構要求。采用非線性方法來確定由于外載荷而導致的永久變形。</

72、p><p>　　纖維取向分析塑料的纖維取向對注塑制件的機械和結構性能有著重大影響http://www.mmsonline.com.cn，MPI先進的可視化工具使客戶可以清晰的看到纖維取向在制件的各個部位的分布，從而獲得制件的剛度信息。</p><p>　　注塑參數(shù)優(yōu)化MPI的注塑工藝優(yōu)化功能對于每一特定制SooQ.com件SooQ.com.cn，自動的確定其最優(yōu)加工工藝參數(shù)和注塑機參數(shù)。它的分

73、析結果可以作為MPX的輸入?yún)?shù)使試?？旖莞咝А廨o工藝模擬使用MPI可以模擬體積控制和壓力控制氣程輔工藝。它首先模擬聚合物在模具中的流動，然后模擬氣體在型腔內(nèi)的穿透情況。 </p><p>　　熱固性材料注塑模擬MPI提供工具進行熱固性塑料成型的模擬：如注塑成型、IC卡成型、樹脂模塑成型、BMC材料模塑成型和反應注塑成

74、型等。</p><p>　　MPI的分析步驟:如下列的流程圖如圖3-1所示。</p><p>　　3.1 導入要分析文件和模型網(wǎng)格處，如圖3-2</p><p>　　3.2 網(wǎng)格統(tǒng)計與修復</p><p>　　修復參數(shù)全部為系統(tǒng)默認值，修復有關信息如圖3-3所示。</p><p>　　3.3 Mlodflow 結果分析

75、</p><p>　　在進行分析結束后將有大量的有關流動、冷卻和翹曲等的分析過程和分析結果的息，這些信息包括文字、圖片和動畫。在分析結果中可分為三大部分，一部分是Flow流動分析結果，一部分是Cool冷卻分析結果，另一部分是Warp翹曲分析結果。</p><p>　　分析前的一些工藝和設置：</p><p>　　材料選擇：種類：ABS; 牌號：HAG5210FR;

76、制造商：東莞市鑫煜塑膠有限公司 ；</p><p>　　工等級：注射；典型特征：流動性好、高剛性、抗沖擊;主要用途：電子用品殼體。</p><p>　　流道直徑6mm，冷卻水道直徑為10m；下面分析中沒具體說明的為設置為軟件默認設置值。</p><p>　　3.3.1 最佳澆口位置分析</p><p>　　通常情況下，分析所得的最佳澆口位置不

77、是我們所要的位置，我們只是通過分析所得云圖來考慮實際的澆口位置時盡量靠近最佳澆口位置,如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 最佳澆口位置</p><p>　　3.3.2 速度/壓力切換時的壓力的分析</p><p>　　各方案的速度/壓力切換時的壓力分析結果如圖3-5所示。</p><p><b>　　圖3-5 壓力

78、分析</b></p><p>　　3.3.3 Flow 流動分析</p><p>　　充填時間如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 充填時間</p><p>　　圖3-7 制件平均溫度</p><p>　　制品的流動前沿處的平均溫度如圖3-7所示。</p><p>&

79、lt;b>　　鎖模力：XY圖比較</b></p><p>　　制品的鎖模力XY圖的分析結果如圖3-8所示。</p><p><b>　　圖3-8鎖模力XY</b></p><p><b>　?。?）氣穴的分布</b></p><p>　　分布在分型面處較合理的，有些許氣困在孔處，這

80、時我們只需在此設置排氣槽即可。要盡量避免在零件內(nèi)部產(chǎn)生集氣。通過改變產(chǎn)品壁厚、澆口位置和填充速度可以有效的避免集氣的發(fā)生。如圖3-9所示。</p><p><b>　　圖3-9氣穴的分布</b></p><p><b>　?。?）熔接痕</b></p><p>　　熔接線發(fā)生在兩個料流前鋒相遇的地方，或者是料峰分開又匯合的

81、地方，例如有孔的位置。有時熔接線會在跑道效應產(chǎn)生時形成， 材料在厚的地方流的快，薄的地方流的慢，厚薄相接的地方就形成了熔接線，熔接線對網(wǎng)格密度很敏感，有時會出現(xiàn)在實際并不存在的地方，有時實際存在，而又顯示沒有。熔接線應該和填充時間一起使用來確定熔接線是否存在，和溫度、壓力結果結合起來確定熔接線的質量。減少澆口的數(shù)量可以避免熔接線，改變澆口的位置或改變產(chǎn)品的壁厚能夠移動熔接線的位置。從本制品來看，溫度低對熔接痕影響較大，低溫熔料的分流匯合

82、性能較差，容易形成熔接痕。如果說塑件的內(nèi)外表面在同一部位產(chǎn)生熔接細紋時，往往是由于料溫太低引起的熔接不良。對此，可適當 提高料筒及噴嘴溫度或者延長注射周期，促使料溫上升。同時，應節(jié)制模具內(nèi)冷卻水的通過量，適當提高模具溫度。一般情況下，塑件熔接痕處的強度較差，如果說對模具中產(chǎn)生熔接痕的相應部位進行局部加熱，提高成型件熔接部位的局部溫度，往往可以提高塑件熔接處的強度。本設計的模具熔接痕分析如圖3-10所示。</p><p

83、>　　圖3-10 熔接痕分析</p><p><b>　?。?）縮痕指數(shù)比較</b></p><p>　　縮痕指數(shù)給出了制件上產(chǎn)生縮痕的相對可能性，其值越高，表明縮痕或縮孔出現(xiàn)的可能性越大。本制件的縮痕指數(shù)如圖3-11所示。</p><p>　　圖3-11 縮痕指數(shù)</p><p>　?。?）頂出時的體積收縮率

84、比較</p><p>　　制品的頂出時的體積收縮率如圖3-12。出時的體積收縮率，該結果為單一數(shù)據(jù)結果，顯示在頂出時刻的體積收縮。整個產(chǎn)品的收縮應該均勻一致。但通常收縮都是不一致的，整個制品來說，影響不大，可以接受。</p><p>　　3.3.4 Cool 冷卻系統(tǒng)的分析</p><p>　　影響冷卻系統(tǒng)的因素很多，除了塑料制品的幾何形狀、冷卻介質、流量、溫度、

85、冷卻水路的布置、模具材料、塑料熔體溫度、模具溫度、塑件頂出溫度外，還涉及塑料與模具之間非穩(wěn)態(tài)熱循環(huán)交互作用。這些參數(shù)之間是互相聯(lián)系、互相影響的, 唯有這些參數(shù)的合理組合才能獲得理想的效果。</p><p>　　Moldflow分析軟件可以對冷卻系統(tǒng)作優(yōu)化設計，通過分析冷卻系統(tǒng)對流動過程的影響，優(yōu)化冷卻管路的布局和工作條件，從而產(chǎn)生均勻的冷卻，并由此縮短成型周期，減少產(chǎn)品成型后的內(nèi)應力。</p>&l

86、t;p>　?。?）回路冷卻介質溫度、回路管壁溫度的比較</p><p>　　方案中的回路冷卻介質溫度、回路管壁溫度如圖3-13所示；回路冷卻介質溫度的溫差和回路管壁溫度的溫差分別為0.25℃、1.47℃；一般冷卻介質及管壁溫差不超過3度，所以冷卻系統(tǒng)設計滿足制品冷卻要求。</p><p>　　圖3-13 回路冷卻介質溫度、回路管壁溫度</p><p>　　3

87、.3.5 Warp翹曲分析</p><p>　　引起翹曲的原因主要有收縮不均勻、冷卻不均勻和分子取向不均勻等，在Moldflow分析軟件中這三種原因對翹曲的影響值都可以分析出來。在Moldflow分析軟件中這些值通常有總體翹曲值和X、Y、Z軸方向的翹曲值，如圖3-14。而通常Z軸方向的變形被視為翹曲，其他兩個方向視為收縮，因此在分析結果中關鍵是要查看Z軸方向上的變形量。 </p><p>

88、;　　圖3-14 翹曲值</p><p>　　3.4 基于Moldflow的CAE分析總結</p><p>　　利用Moldflow 進行模擬分析,我們可以知道，通過對塑件在填充過程中的分析、冷卻系統(tǒng)中的分析、翹曲分析，有利于我們對塑件的型腔排布形式的優(yōu)化分析之外，還可以優(yōu)化模具結構,得到最優(yōu)的澆口數(shù)量與位置、合理的流道系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，并且還可以對澆口、流道、以及冷卻系統(tǒng)等尺寸進行優(yōu)化分

89、析，確定并優(yōu)化注塑工藝參數(shù)，最終減少了試模、修模的次數(shù)，縮短了模具設計與制造周期,保證制品完全填充。</p><p>　　3.5 總體分析結果數(shù)據(jù)</p><p>　　制品經(jīng)分析后，確定的成型工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)后的總體分析結果如下：</p><p>　　表3-1 總體分析數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　成型工藝參數(shù)：

90、</b></p><p><b>　　總體參數(shù)：</b></p><p><b>　　填充分析：</b></p><p><b>　　保壓分析：</b></p><p><b>　　冷卻分析：</b></p><p>　

91、　4 注塑設備和模架選擇</p><p>　　4.1 注塑設備選擇</p><p>　　選取寧波海天國際集團股份有限公司（www.haitian.com/）生產(chǎn)的HTF120J/TJ注塑機。</p><p>　　如圖4-1所示為注塑機的圖片。如圖4-2所示為注塑機的模板尺寸</p><p>　　表4-1 注塑機的一些參數(shù)</p>

92、;<p>　　4.2 注塑機重要參數(shù)校核</p><p><b>　?。?）注塑容量校核</b></p><p>　　國產(chǎn)標準注塑機的標準規(guī)定，以注塑聚苯乙烯時在對空注塑的條件下，注塑機螺旋桿或柱塞做一次最大行程時所能達到的最大容量()。注塑容量是選擇注塑機的重要參數(shù)。它在一定的程度上反映了注塑機的注塑能力，標志著注塑機能成型最大體積的注塑制品[22]

93、。</p><p>　　以容量計算時，必須使得在一個注塑成型周期內(nèi)所需的注塑塑料熔體的容量在注塑機額定注塑量的80%內(nèi)，也就是</p><p>　　式中為注塑機最大注塑容量， ；</p><p>　　為成型塑件與澆注系統(tǒng)體積的總和， ；</p><p>　　0.8 為最大注塑容量的利用系數(shù)。</p><p>　　通過

94、三維軟件UG的建模設計分析計算得</p><p>　　塑件體積 =6.134 ，因為澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不能確定具體數(shù)值的，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑料件體積的0.2～1倍來估算。</p><p>　　本次模具設計中，計算如下:</p><p>　　=6.134×2+6.134×0.5</p><p><b&

95、gt;　　=15.425 </b></p><p>　　式中，為成型塑件的體積，乘以2是因為本次的模具是一模四腔；為澆注系統(tǒng)的體積和，包括主流道，分流道，澆口，冷料穴的體積和。</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　而注塑機的注塑容量為173cm3，所以注塑機的注塑容量符合要求。</p>&

96、lt;p><b>　　（2）注塑壓力校核</b></p><p>　　注塑壓力的校核是校驗注塑機的最大注塑壓力能否滿足制品成型的需要。只有在注塑機額定的注塑壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需的要的注塑壓力，因此注塑機的最大壓力要大于該制件所要求的注塑壓力。</p><p>　　制件成型時所需的注塑壓力，與塑料的品種，注塑機的類型，噴嘴形式，制件的復雜程度以及澆注系統(tǒng)等

97、因素有關。</p><p>　　在本次模具設計中，參考了制件的材料ABS一些參數(shù)以及Mold flow分析的結果，確定制品所需的注塑壓力為10.7292 MPa。而注塑機的注塑壓力可以達到197MPa，也就是注塑機的注塑壓力符合要求。</p><p><b>　　（3）鎖模力校核</b></p><p>　　當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一

98、個沿注塑機軸向的很大的推力，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在份型面上的垂直投影之和乘與型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應該小于注塑機額定的鎖模力，否則在注塑成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。</p><p>　　型腔內(nèi)塑料熔體的推力 (N)可按下式計算</p><p>　　式中型腔內(nèi)塑料熔體沿注塑機軸向的推力，N；</p><p>　　A塑料與澆注系統(tǒng)在分型

99、面上的投影面積， ；</p><p>　　型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力， ；</p><p>　　P型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，</p><p><b>　　注塑壓力；</b></p><p>　　K 壓力損耗系數(shù)，隨塑料品種，注塑機形式，噴嘴阻力，流到阻力等因素變化，可在0.2～0.4的范圍選取。查常用塑料推薦選用的

100、型腔壓力表取=25MPa。</p><p>　　計算如下，在UG中注塑模向導中，塑料與澆注系統(tǒng)在分型面XOY平面投影面積為662.813800，所以</p><p>　　因為則 =25×662.813800=16.6KN</p><p>　　式中也就是型腔內(nèi)的塑料熔體沿注塑機軸向的推力為16.6KN，而注塑機的鎖模力為1200KN，所以，注塑機的鎖模力符合

101、要求。</p><p><b>　?。?）開模行程校核</b></p><p>　　模具開模后為了能取出塑膠件，要求有足夠的開模距離，本次模具使用的注塑機的開模行程是給定的，不受模具厚度的影響，當模具的厚度變化時，可由其調(diào)模裝置調(diào)整。只要使得注塑機最大開模行程大于模具所需的開模距離就符合注塑的要求。</p><p>　　即: Smax≥S

102、</p><p>　　式中Smax為注塑機最大開模距離，mm；</p><p>　　S為模具所需的開模距離，mm； </p><p>　　因為H側=35.98≤H1+H2=13.5+82.6192</p><p>　　所以S=13.5+82.6192+5=101.12mm</p><p><b>　　S

103、max=350 </b></p><p>　　即是 Smax≥S</p><p>　　所以開模行程滿足要求。 </p><p><b>　　4.3 模架選擇 </b></p><p>　　根據(jù)型腔排列的

104、方式以及初步確定的壁厚，選擇龍記模架，型號為LKM AI5560，A板壁厚為70mm，B板厚度為70mm。如圖4-3所示。</p><p>　　圖 4-3 模架</p><p><b>　　5 澆注系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　5.1 分流道設計</b></p><p><

105、;b>　?。?）分流道的長度</b></p><p>　　分流道是將熔融塑料從主流道中通過流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進入單腔中的進料澆口或從主流道進入多腔模的各個型腔的澆口的通道，一般設在分型面上。它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉換方向的作用。</p><p>　　在分流道設計時要考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和能量損失，同時還要考慮減小流道的容積，在滿足注射

106、工藝條件下，分流道的截面積應盡量要小一些。在流道設計中要減小在流道內(nèi)的壓力損失，則流道的截面積要大一些；而要減小傳熱損失，流道的表面積要小一些，因此可用流道的截面積與其周邊長度的比值表示流道的效率，該比值愈大則流道的效率愈高。而圓形流道的這個比值是最高的，具有最小的壓力降和熱損失，即效率最高，且凝料易推出，所以本課題采用的是圓形流道。</p><p>　　因為各種塑料的流動性有差異，所以可以根據(jù)塑料的品種來粗略地

107、估算分流道的直徑，常用塑料的圓形截面分流道直徑推薦見表5-1[4]。</p><p>　　表5-1 部分塑料常用圓形截面分流道尺寸推薦范圍</p><p>　　根據(jù)分流道的布局,大概的可以測量出分流道的長度總長L=45.5mm；</p><p><b>　?。?）分流道的直徑</b></p><p>　　對于壁厚小于3m

108、m,質量200g以下的塑料制品,可以采用如下的經(jīng)驗公式確定分流道的直徑(該公式的分流道直徑僅限在3.2～9.5mm以內(nèi))</p><p><b>　　D=0.2654</b></p><p>　　式中D流道的直徑，mm；</p><p>　　m制品的質量，g；</p><p><b>　　L分道的長度。

109、</b></p><p>　　根據(jù)以上模型分析的得出的結果,塑料制件的質量=48 g，</p><p>　　所以 D=0.2654×4.62 。</p><p>　　根據(jù)塑料的品種為PP,其常用的分流道直徑為5～10mm，這里選6mm為分流道的直徑。設計中最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心重合；在可能

110、的情況下,分流道的長度盡可能的縮短,以減少壓力損失,避免模體壓力過大的影響成本。</p><p>　　在多型腔模具中,各型腔的分流道長度應該盡量相等,以達到注塑時壓力傳遞的平衡。</p><p>　　分流道的布局如圖5-1所示,分流道對稱分布。</p><p>　　圖5-1 分流道分布</p><p><b>　　5.2 澆口設計

111、</b></p><p>　　本次設計采用的澆口為側澆口。</p><p>　　側澆口就是模具中流道的末端，最接近模具型腔的窄小部分（遠遠小于流道平均直徑），塑料通過這個小孔進入型腔。由于這一段很細，到脫模的時候可以很方便的把零件與流道中的材料扯斷。</p><p><b>　　側澆口尺寸的確定</b></p><

112、;p>　　計算側澆口的深度。側澆口的深度計算公式為</p><p>　　h=nt=0.7×3mm=2.1mm</p><p>　　式中，t是塑件壁厚，這里 t=3mm，n是塑料成型系數(shù)，對于PP，成型系數(shù)n=0.7。</p><p>　　在工廠進行設計時，澆口深度常常先取最小值，已便在今后的試模時發(fā)現(xiàn)問題進行修模處理，根據(jù)經(jīng)驗取PP的側澆口深度為0.