基于ug平臺(tái)的手機(jī)后蓋的模具畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于UG平臺(tái)的手機(jī)后蓋的模具畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件。本設(shè)計(jì)是手機(jī)后蓋塑料模具的設(shè)計(jì)，對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析，采用ABS作為塑件的材料。采用單分型面，根據(jù)模具的型腔數(shù)目以及最大注塑量、注射壓力、鎖模力、模具的安裝尺寸等因

2、素選擇了注射機(jī)，選擇成型零部件的尺寸；采用扇形澆口；利用直導(dǎo)柱導(dǎo)向，斜滑頂桿頂料,斜滑頂桿側(cè)抽，同時(shí)完成側(cè)抽和頂出完成脫模，并對(duì)模具的材料進(jìn)行了選擇，如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)行可靠。對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。用UG繪制出模具三維圖形及AutoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖，最后利用UG對(duì)型芯和型腔進(jìn)行了加工仿真，制定了符合要求的數(shù)控加工工藝過(guò)程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：手機(jī)后蓋； UG

3、；扇形澆口；數(shù)控加工； ABS；注塑模具；</p><p>　　Injection molding is one of the key ways of thermoplasticity plastic molding which can mold precise plastic part with complex shape. The design is a plastic mould design of the

4、 back over of mobile, which analysis part structural with ABS as the material of plastic part. The design adopt single parting surface, choose injection machine, the dimension of molding parts according to the factors of

5、 the number of molding die cavity and the maximum injection, injection pressure, locking force and so on</p><p>　　Key words: the back over of mobile UG fan gate numerical control ABS Injection mold：&l

6、t;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1模具發(fā)展的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2存在問(wèn)題和主要差距3</p><p><b>　　1.3發(fā)展展望4</b><

7、/p><p>　　1.4 UG的發(fā)展4</p><p>　　1.5 UG的特點(diǎn)5</p><p>　　1.6本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)、要求、技術(shù)難點(diǎn)及要達(dá)到的預(yù)期效果6</p><p>　　2材料與塑件分析7</p><p><b>　　2.1塑件分析7</b></p><p

8、>　　2.2塑件材料分析8</p><p>　　2.3確定塑件設(shè)計(jì)批量9</p><p>　　2.4計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量9</p><p>　　3選擇塑件的分型面11</p><p>　　4標(biāo)準(zhǔn)件的選擇12</p><p>　　4.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選取12</p><p>　　4.

9、2 標(biāo)準(zhǔn)緊固件的選用13</p><p>　　5 注塑機(jī)的選擇13</p><p>　　5.1注塑機(jī)的概述13</p><p>　　5.2注塑機(jī)的選擇15</p><p>　　5.3注塑機(jī)的參數(shù)校核15</p><p>　　5.3.1最大注塑量校核15</p><p>　　5.3.2

10、注射壓力校核15</p><p>　　5.3.3鎖（合）模力校核16</p><p>　　5.3.4模具安裝尺寸的校核17</p><p>　　5.3.5開(kāi)模行程的校核17</p><p>　　6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18</p><p><b>　　6.1概述18</b></p>

11、;<p>　　6.2流道設(shè)計(jì)19</p><p>　　6.2.1主流道設(shè)計(jì)18</p><p>　　6.2.2分流道設(shè)計(jì)19</p><p>　　6.2.3冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)21</p><p>　　6.3澆口設(shè)計(jì)21</p><p>　　7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23</p><

12、;p>　　7.1冷卻時(shí)間計(jì)算23</p><p>　　7.2冷卻參數(shù)計(jì)算24</p><p>　　7.3冷卻回路的設(shè)計(jì)26</p><p>　　8頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27</p><p>　　8.1頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27</p><p>　　8.1.1頂出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)27</p><p&

13、gt;　　8.1.2頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則27</p><p>　　8.1.3頂出機(jī)構(gòu)的基本形式27</p><p>　　8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29</p><p>　　8.2.1導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)29</p><p>　　8.2.2導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模板上的布置30</p><p>　　8.3復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)30<

14、/p><p>　　8.3.1復(fù)位桿復(fù)位31</p><p>　　8.3.2彈簧復(fù)位和頂桿兼作復(fù)位31</p><p>　　9成型零件的設(shè)計(jì)32</p><p>　　9.1凹模的設(shè)計(jì)32</p><p>　　9.2凸模的設(shè)計(jì)32</p><p>　　9.3成型零件工作尺寸計(jì)算32</

15、p><p>　　10成型零件的加工33</p><p>　　10.1模具數(shù)控加工的發(fā)展33</p><p>　　10.2凸模和凹模的加工33</p><p>　　11模具設(shè)計(jì)總圖38</p><p>　　11.1模具動(dòng)作過(guò)程38</p><p>　　11.2模具圖的繪制39</p&

16、gt;<p><b>　　結(jié) 論40</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1模具發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　從第一個(gè)塑料產(chǎn)品賽璐珞誕生算起，塑料工業(yè)迄今已有120年的歷史。其發(fā)展歷史可分為三個(gè)階段。</p><p>　　天然高分子加

17、工階段,這個(gè)時(shí)期以天然高分子，主要是纖維素的改性和加工為特征。1869年美國(guó)人J.W.海厄特發(fā)現(xiàn)在硝酸纖維素中加入樟腦和少量酒精可制成一種可塑性物質(zhì)，熱壓下可成型為塑料制品，命名為賽璐珞。1872年在美國(guó)紐瓦克建廠生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)除用作象牙代用品外，還加工成馬車(chē)和汽車(chē)的風(fēng)擋和電影膠片等，從此開(kāi)創(chuàng)了塑料工業(yè)，相應(yīng)地也發(fā)展了模壓成型技術(shù)。　　</p><p>　　合成樹(shù)脂階段，這個(gè)時(shí)期是以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)塑料為特征。

18、1909年美國(guó)人L.H.貝克蘭在用苯酚和甲醛來(lái)合成樹(shù)脂方面，做出了突破性的進(jìn)展，取得第一個(gè)熱固性樹(shù)脂──酚醛樹(shù)脂的專(zhuān)利權(quán)。在酚醛樹(shù)脂中，加入填料后，熱壓制成模壓制品、層壓板、涂料和膠粘劑等。這是第一個(gè)完全合成的塑料。1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹(shù)脂公司進(jìn)行生產(chǎn)。在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品種，約占塑料產(chǎn)量的2/3。主要用于電器、儀表、機(jī)械和汽車(chē)工業(yè)?！　?lt;/p><p>　　大發(fā)展階段，在這

19、一時(shí)期通用塑料的產(chǎn)量迅速增大，聚烯烴塑料在70年代又有聚1－丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生產(chǎn)。形成了世界上產(chǎn)量最大的聚烯烴塑料系列。同時(shí)出現(xiàn)了多品種高性能的工程塑料。1958～1973年的16年中，塑料工業(yè)處于飛速發(fā)展時(shí)期，1970年產(chǎn)量為30Mt。除產(chǎn)量迅速猛增外，其特點(diǎn)是：①由單一的大品種通過(guò)共聚或共混改性，發(fā)展成系列品種。如聚氯乙烯除生產(chǎn)多種牌號(hào)外，還發(fā)展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯－偏二氯乙烯共聚物、共混或

20、接枝共聚改性的抗沖擊聚氯乙烯等。②開(kāi)發(fā)了一系列高性能的工程塑料新品種。如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS樹(shù)酯、聚苯醚、聚酰亞胺等。③廣泛采用增強(qiáng)、復(fù)合與共混等新技術(shù)，賦予塑料以更優(yōu)異的綜合性能，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。　　　</p><p>　　21世紀(jì),塑料工業(yè)以前所謂有的速度高速發(fā)展。塑料,在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來(lái)越向多品種、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)

21、展，為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來(lái)越短，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備—模具的要求越來(lái)越苛刻。</p><p>　　一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場(chǎng)的需要，要求模具向著制造周短,成本低的快速經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍

22、不斷擴(kuò)大，類(lèi)型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益越來(lái)越顯著。</p><p>　　目前，我國(guó)塑料工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。在2004年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已上升到30％左右，未來(lái)幾年中，塑料模具還將保持較高速度發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的重要裝備，采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，保證質(zhì)量的一系列優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段和主要發(fā)展方向。

23、</p><p>　　在我國(guó)塑料模具市場(chǎng)中，以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車(chē)行業(yè)就需要各種塑料制品36萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)。統(tǒng)計(jì)表明，家電行業(yè)所需模具量年增長(zhǎng)率約為10％。一臺(tái)電冰箱約需模具350副，價(jià)值約4000萬(wàn)元；一臺(tái)全自動(dòng)洗衣機(jī)約需模具200副，價(jià)值3000萬(wàn)元；一臺(tái)空調(diào)器僅塑料模具就有20副，價(jià)值1

24、50萬(wàn)元；單臺(tái)彩電大約共需模具約140副，價(jià)值約700萬(wàn)元，僅彩電模具每年就有約28億元的市場(chǎng)。</p><p>　　隨著家電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化，外殼設(shè)計(jì)成為重要的一環(huán)，對(duì)家電外殼的色彩、手感、精度、壁厚等都提出新要求。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，大型、精密、設(shè)計(jì)合理（主要針對(duì)薄壁制品）的注塑模具將得到市場(chǎng)的歡迎。汽車(chē)工業(yè)近年來(lái)增長(zhǎng)速度驚人，因此汽車(chē)模具潛在市場(chǎng)巨大。每一種型號(hào)的汽車(chē)都需要幾千副模具，價(jià)值上億元，而我國(guó)大型精

25、密模具的制造能力不足。據(jù)介紹，目前我國(guó)高檔轎車(chē)的覆蓋件模具幾乎全部為進(jìn)口產(chǎn)品。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具在模具總量中的比例將步提高，其發(fā)展速度將高于其他模具。所以我們加強(qiáng)模具的設(shè)計(jì)就更加重要了 </p><p>　　工程塑料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、電性能、耐熱性、耐磨性、耐化學(xué)性和尺寸穩(wěn)定性等。工程塑料比金屬材料輕，易成型加工，成型能耗少，可以代替某些金屬做結(jié)構(gòu)材料使用。近年來(lái)工程塑料已被廣泛應(yīng)用于電子

26、電氣、汽車(chē)、建筑、辦公設(shè)備等行業(yè)，以塑代鋼、以塑代木已成為國(guó)際流行趨勢(shì)。    </p><p>　　雖然我國(guó)塑料模具在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)等方面有了很大進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，造成極低的利潤(rùn)率。 </p>&l

27、t;p>　　在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UG、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，

28、促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專(zhuān)業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加等。從地區(qū)分布來(lái)看，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、

29、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。</p><p>　　1.2存在問(wèn)題和主要差距</p><p>　　雖然我國(guó)模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)前存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾方面：</p><p><b>　　1．總量供不應(yīng)求</b></p>&

30、lt;p>　　國(guó)內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率只有50%左右。</p><p>　　2．企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理</p><p>　　我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的模具車(chē)間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專(zhuān)業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而專(zhuān)”、“小

31、而精”。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。</p><p>　　3．模具產(chǎn)品水平大大低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平</p><p>　　產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。造成上述差距的原因很多，除了歷史上模具作為產(chǎn)品長(zhǎng)期未得到應(yīng)有的重視，以及多數(shù)國(guó)有企業(yè)機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)之外，還有下列幾個(gè)原因：</p&

32、gt;<p>　?。?）國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的政策支持力度還不夠。</p><p>　?。?）人才嚴(yán)重不足，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少。</p><p>　?。?）工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。</p><p>　?。?）專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差。</p><p>　　（5）模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。<

33、;/p><p><b>　　1.3發(fā)展展望</b></p><p>　　目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。因此，放眼未來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景看好，預(yù)計(jì)中國(guó)模具

34、將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國(guó)不但會(huì)成為模具大國(guó)，而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國(guó)的行列邁進(jìn)。</p><p>　　模具技術(shù)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測(cè)和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具

35、企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。</p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。雖然模具種類(lèi)繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國(guó)內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類(lèi)、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)

36、展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。</p><p><b>　　1.4 UG的發(fā)展</b></p><p>　　2002年，Unig

37、raphics發(fā)布了UG NX1.0.新版本繼承了UG18的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)和增加了許多功能，使其功能更強(qiáng)大，更完美。</p><p>　　2003年，Unigraphics發(fā)布了新版本UG NX2.0 。新版本基于最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)全新支持PLM的體系結(jié)構(gòu)。EDS公司同其主要客戶一起，設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，用于支持完整的產(chǎn)品工程。</p><p>　　2004年，Unigraph

38、ics發(fā)布了新版本的UG NX3.0，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段，。它針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需要，提供經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。</p><p>　　2005年，Unigraphics發(fā)布了新版本的UG NX4.0.它是嶄新的NX體系結(jié)構(gòu)，使得開(kāi)發(fā)與應(yīng)用更加簡(jiǎn)單和快捷。</p><p>　　2007年04月， UGS公司今天發(fā)布了NX5.0 – NX

39、的下一代數(shù)字產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件，幫助用戶以更快的速度開(kāi)發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)更高的成本效益。</p><p><b>　　1.5 UG的特點(diǎn)</b></p><p>　　Unigraphics 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)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。UG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)鍵技術(shù),

40、在面向過(guò)程驅(qū)動(dòng)技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了并行工程。 該軟件不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計(jì)功能；而且，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，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類(lèi)型數(shù)控機(jī)床。另外它所提供的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言UG/OPen GRI

41、P，UG/open API簡(jiǎn)單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于用戶開(kāi)發(fā)專(zhuān)用CAD系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，該軟件具有以下特點(diǎn)： l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無(wú)數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。 2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。 3）用基于特征（</p><p>　　1.6本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)、要求、技術(shù)難點(diǎn)及要

42、達(dá)到的預(yù)期效果</p><p>　　首先，要了解整個(gè)模具行業(yè)近十年來(lái)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及應(yīng)用水平，特別是注塑模具設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)和方法。其次，熟練掌握UG應(yīng)用軟件，還要了解目前應(yīng)用較為廣泛的其他應(yīng)用軟件，如Pro/E、Mastercam、AutoCAD軟件等。再次，必須對(duì)成型材料的成型特性有足夠的了解；最重要的是掌握注塑模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。我要解決的主要問(wèn)題是設(shè)計(jì)手機(jī)外殼的注塑模具（特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)），最后需要利

43、用UG軟件繪出該零件注塑模具的三維圖，然后利用UG出工程圖，在用AutoCAD修改完善工程圖，以及利用UG對(duì)凸、凹模進(jìn)行加工仿真。</p><p>　　為了解決這些問(wèn)題，我必須首先明確注塑模具的設(shè)計(jì)流程，并作出詳細(xì)的工作進(jìn)度計(jì)劃，在其間應(yīng)了解各種軟件的應(yīng)用，特別要熟練掌握UG和UGCAM軟件；掌握注塑模具的設(shè)計(jì)程序、規(guī)范及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解模具的標(biāo)準(zhǔn)件，以提高模具設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)周期。還應(yīng)掌握零件尺寸和公差與零件的

44、設(shè)計(jì)的幾何要求關(guān)系，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)制件的尺寸和精度要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級(jí)，得到零件的工作尺寸；模具的制作是在高溫進(jìn)行的，所以應(yīng)了解模具的各種材料屬性（要求其綜合性能良好，沖擊韌性，力學(xué)強(qiáng)度較好，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電化學(xué)性能良好），特別是它的收縮率。所有這些資料必須通過(guò)圖書(shū)館查找期刊文獻(xiàn)、會(huì)議文獻(xiàn)以及專(zhuān)業(yè)書(shū)籍得到，所以還要熟練資料的檢索。</p><p><b>　　2 材

45、料與塑件分析</b></p><p><b>　　2.1 塑件分析</b></p><p>　　如圖1.1,圖1.2分別為手機(jī)后蓋件的三維立體圖和二維工程圖，該產(chǎn)品用于抽風(fēng)機(jī)上，對(duì)抽風(fēng)機(jī)起固定和保護(hù)作用，該產(chǎn)品形狀如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比

46、較合理。從整體結(jié)構(gòu)分析：制品表面積較大、高度不大但是壁薄、零件的曲面復(fù)雜，型腔、型芯加工困難。從整體工藝性分析：根據(jù)制品外觀要求與結(jié)構(gòu)特定要求選擇澆口位置在零件內(nèi)部，制品薄而大要求冷卻必須均勻而充分，脫模力合理要求頂出機(jī)構(gòu)頂出均勻。</p><p>　　圖1.1 塑件三維立體圖</p><p>　　圖1.2 塑件二維圖</p><p>　　2.2 塑件材料分析<

47、;/p><p>　　塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。</p><p>　　根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過(guò)比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設(shè)計(jì)為注塑設(shè)計(jì)，所以采用熱塑性塑料。<

48、/p><p>　　熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，為了選到合適的塑件材料，通過(guò)對(duì)塑件的分析和查閱有關(guān)資料可選擇以下材料見(jiàn)表2.1。</p><p>　　表2.1 注塑塑料對(duì)比</p><p>　　經(jīng)以上兩種備選材料的性能對(duì)比，并考慮到制件的使用環(huán)境，本設(shè)計(jì)采用ABS材料。由于材料的吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3% ，所以原料應(yīng)充分

49、干燥。ABS的技術(shù)指標(biāo)、注射工藝參數(shù)具體看表2.2和表2.3。</p><p>　　表2.2 ABS技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　表2.3 ABS的注射工藝參數(shù)</p><p>　　2.3 確定塑件設(shè)計(jì)批量</p><p>　　該產(chǎn)品為小批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有一定的注塑效率，由于塑件長(zhǎng)寬度小，所以采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用扇形澆口，

50、采用兩點(diǎn)進(jìn)料，以利于均勻充滿型腔。</p><p>　　2.4 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量</p><p>　　該產(chǎn)品材料為ABS,查手冊(cè)或產(chǎn)品說(shuō)明得知其密度為1.03g—1.07g/cm³。收縮率為0.4%—0.6%。計(jì)算其平均密度為1.05g/cm³,平均收縮率為0.5%。</p><p>　　使用UG軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形的

51、體積。當(dāng)然也可根據(jù)形狀手動(dòng)幾何計(jì)算得到該零件的體積。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算塑件的體積V塑=4.185cm³，可得塑件的質(zhì)量為M塑=ρV塑=1.05×5.24=4.394g，因?yàn)橐荒汕凰訫=4.394×2=8.788g</p><p>　　式子中ρ塑料密度g/cm³。</p><p>　　由澆注系統(tǒng)體積V澆=5.53

52、5cm³可計(jì)算出澆注系統(tǒng)質(zhì)量為</p><p>　　M澆=ρV澆=5.535g×1.05=5.812g</p><p>　　因?yàn)橐荒汕?故V總=2V塑＋V澆= 13.905cm³</p><p>　　M總=M塑＋M澆=14.6</p><p><b>　　3選擇塑件的分型面</b><

53、/p><p>　　選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮到使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分型容易，并且應(yīng)不影響塑件的外觀及使用。 </p><p>　　在UG中分型面的選擇操作如下：</p><p><b>　　4 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇</b></p><p>　　模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于生產(chǎn)中提高效率，改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著很重要的作用。近年來(lái)在模具行業(yè)，特別是塑料模具行業(yè)，

54、標(biāo)準(zhǔn)件的大量運(yùn)用使生產(chǎn)更趨于標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，對(duì)于生產(chǎn)安全和高效起到很重要的作用，還有利于模具的國(guó)際交流和組織模具出口，打入國(guó)際市場(chǎng)。</p><p>　　4．1標(biāo)準(zhǔn)模架的選取</p><p>　　模架是設(shè)計(jì)制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件，其他部件的設(shè)計(jì)與制造均依賴(lài)于它，選擇模架要根據(jù)制品的尺寸及大小，同時(shí)考慮注射機(jī)的參數(shù)，本次設(shè)計(jì)因參照生產(chǎn)實(shí)例，工廠中多采用上海龍記公司的模架，因此，本次設(shè)計(jì)也選

55、用該公司產(chǎn)品，其模架標(biāo)記為：AI型，外觀尺寸315×300×290如圖3.1所示。</p><p><b>　　圖3.1模架的選擇</b></p><p>　　4．2標(biāo)準(zhǔn)緊固件的選用</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)緊固件主要是螺釘。螺釘是日常生活中最常用的標(biāo)準(zhǔn)件，將螺桿直接旋入被連接件之一的螺孔內(nèi)，螺釘頭部即可將兩被連接件緊固，其

56、規(guī)格和尺寸均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)的塑件模架中主要采用內(nèi)六角螺釘，包括M5，M6,M8和M10 M14不等，但本設(shè)計(jì)一般用M10，M14的螺釘較多，長(zhǎng)度根據(jù)不同需要選取，如圖3.2所示為M10的典型結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　圖3.2內(nèi)六角螺釘</b></p><p><b>　　5 注塑機(jī)的選擇</b></p><p&

57、gt;<b>　　5.1注塑機(jī)的概述</b></p><p>　　注塑機(jī)的全稱(chēng)應(yīng)為塑料成型機(jī)。注射機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機(jī)架等組成。如圖4.1所示，工作時(shí)模具的動(dòng)、定模分別安裝于注射機(jī)的移動(dòng)模板和定模固定板上，由合模機(jī)構(gòu)合模并鎖緊，由注射裝置加熱、塑化、注射、待融料在模具內(nèi)冷卻定型后由合模機(jī)構(gòu)開(kāi)模，最后由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出。</p><p

58、>　　圖4.1 注塑機(jī)結(jié)構(gòu)</p><p>　　注射機(jī)的工作原理：注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。</p><p>　　注塑機(jī)根

59、據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)；按機(jī)器的傳動(dòng)方式又可分為液壓式、機(jī)械式和液壓—機(jī)械（連桿）式；按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)。其特點(diǎn)如表3.1</p><p><b>　　表3.1</b></p><p>　　5.2 注射機(jī)的選擇</p><p>　　本次設(shè)計(jì)已計(jì)算出塑件的總體積為13.509cm³，總質(zhì)量為14.6

60、 g。根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查有關(guān)手冊(cè)選定XS-ZY-125臥式注射機(jī)。 </p><p>　　5.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核</p><p>　　為使注塑成形過(guò)程順利進(jìn)行，須對(duì)以下工藝參數(shù)進(jìn)行校核。</p><p>　　5.3.1 最大注塑量校核</p><p>　　我們通過(guò)學(xué)習(xí)知道注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制件的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和

61、飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的80%，所以，本次設(shè)計(jì)選用注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)</p><p>　　0.8V機(jī)≥V塑件+V澆</p><p>　　式中：V機(jī)—注塑機(jī)的最大注塑量cm³</p><p>　　V塑—塑件的體積，cm³該產(chǎn)品V塑件=8.37cm³</p><p>　　V澆—澆注系統(tǒng)

62、體積，cm³該產(chǎn)品V澆=5.535cm³</p><p>　　故V機(jī)≥（V塑件+V澆）/0.8=（8.37+5.535）/0.8=17.3812cm³</p><p>　　在此選頂?shù)淖⑺軝C(jī)注塑量為125cm³，所以滿足本次設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　5.3.2 注射壓力校核.</p><p>　　

63、所選用的注射機(jī)的注射壓力必須大于成型塑件所需的注射壓力。成形所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注射機(jī)類(lèi)型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在對(duì)塑件的流動(dòng)性和黏度做比較，可知道成形所需注射壓力大致如下：</p><p>　　1．塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚者所需注射壓力一般小于70MPa。</p><p>　　2．塑料熔體粘度較低，塑件形狀一般，精度要求一般者，所

64、需注射壓力通常選為70至100 MPa。</p><p>　　3．塑料熔體具有中等粘度（PS、PE等），塑件形狀一般，有一定精度要求者，所需注射壓力選為100至140 MPa。</p><p>　　4．塑料熔體具有較高粘度（PMMA、PPO、PC、PSF等），塑件壁薄、尺寸大，或壁厚不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格的塑件，所需注射壓力約在140至180 MPa。 </p><p

65、>　　本次的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為手機(jī)后蓋的塑件，整體結(jié)構(gòu)為小型零件，對(duì)粘度的要求不高，所以本次注射機(jī)的注射壓力為120MPa，應(yīng)能滿足此項(xiàng)要求。</p><p>　　5.3.3鎖（合）模力校核</p><p>　　高壓塑料熔體充滿模腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開(kāi)的脹模力，此脹力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。脹模力必須小于注射機(jī)額定鎖模力，常用塑料品種及塑件復(fù)雜程度不同

66、，或精度不同，可選用的型腔壓力也不同。型腔壓力可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，常取型腔壓力為20～40Mpa，常用塑料品種及塑件復(fù)雜程度不同，或精度不同，現(xiàn)在為了方便我們對(duì)鎖模力校核，對(duì)一些樹(shù)脂平均壓力作簡(jiǎn)單的比較。</p><p>　　表4—1 型腔內(nèi)樹(shù)脂平均壓力/Mpa</p><p>　　根據(jù)上表，本塑件的材料為ABS，可選擇型腔壓力Pc=40Mpa，型腔平均壓力Pc=40MPa決定后，可以按下

67、式校核射機(jī)的額定鎖模力：</p><p>　　式中 ——注射機(jī)額定鎖模力； </p><p>　　——塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（mm2）；</p><p>　　——安全系數(shù)，通常取1.1—1.2 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)所選注射機(jī)T=900KN；</p><p>　　兩個(gè)塑件在分型面上的投影面積

68、為6049.092mm2；</p><p>　　流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為552.4157mm2；</p><p>　　=6049.092+552.4157=6497.114mm2 </p><p><b>　　=1.2；</b></p><p>　　=1.2×40×106

69、5;6497.114×10-6</p><p>　　=311861.472N=311.86KN</p><p>　　T=900KN >311.86KN; </p><p>　　故所選注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。</p><p>　　5.3.4模具安裝尺寸的校核</p><p>　　模具厚度（閉合高度）必須滿足

70、下式：</p><p>　　式中：——注射機(jī)允許的最小模具厚度（mm）； </p><p>　　——所設(shè)計(jì)的模具厚度（mm）； </p><p>　　——注射機(jī)允許的最大模具厚度（mm）； </p><p>　　= 200mm， = 290mm，= 300mm </p><p>　　200<29

71、0<300</p><p>　　所選本次選用的注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。</p><p>　　5.3.5開(kāi)模行程的校核</p><p>　　注射機(jī)的最大開(kāi)模行程必須大于開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離。本設(shè)計(jì)所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機(jī)的開(kāi)模行程滿足下式:</p><p>　　Smax≥H1+H2+(5～10)mm單分型面<

72、;/p><p>　　式中：Smax——注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mm</p><p>　　H1——塑件脫模所需頂出距離，mm</p><p>　　H2——塑件脫模所需頂出的距離，mm</p><p>　　本設(shè)計(jì)的塑件高度H1=5mm，H2=80mm,</p><p>　　所以 H1+H2+(5～10)=5+80+10=95mm

73、,</p><p>　　Smax=300mm≥95mm</p><p>　　所選注射機(jī)滿足此項(xiàng)要求。</p><p>　　通過(guò)對(duì)以上工藝參數(shù)的校核，本次設(shè)計(jì)所選用的注射機(jī)滿足要求。</p><p><b>　　6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.1 概述</

74、b></p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道，由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成。</p><p>　　設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)注意：1,澆注系統(tǒng)力求距型腔距離近、一致，并首先進(jìn)入制品的厚壁部位，不宜直沖型芯鑲嵌件。2，其位置力求在分型面上，便于加工并易于快速、均勻、平穩(wěn)地充滿型腔；主流道入口應(yīng)在模具中心位置。3，有利于制品的外觀，并易于清除。4，排

75、氣良好。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中的材料ABS屬于非牛頓流體，在流動(dòng)過(guò)程中，其表觀粘度隨剪切速率的變化而發(fā)生顯著的變化，對(duì)假塑性流體而言，剪切速率增大時(shí)，表觀粘度會(huì)降低，溫度對(duì)ABS的表觀粘度也有很大影響，跟普通液體相比，ABS又具有很大的可壓縮性，當(dāng)壓力增高時(shí)，其表觀粘度增加，由于塑料在注射模澆注系統(tǒng)中和型腔內(nèi)的溫度、壓力和剪切速率是隨時(shí)變化的，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，綜合加以考慮，以期在充模以盡可能低的表觀粘

76、度和較快的速度充滿型腔，在保壓階段，又能通過(guò)澆注系統(tǒng)使壓力充分傳遞到型腔各部分，此外，制件的外形、尺寸和對(duì)外觀的要求也影響整個(gè)澆注系統(tǒng)的形狀和尺寸，本制件上表面要求光滑，所以，不宜在表面開(kāi)設(shè)澆道，而應(yīng)采用內(nèi)澆口。</p><p><b>　　6.2 流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成</p><

77、p>　　6.2.1 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是指熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出后最先經(jīng)過(guò)的部位，與注射機(jī)噴嘴同軸，因?yàn)榕c熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般不直接開(kāi)設(shè)在定模板上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或配合形式固定在定模板上。</p><p>　　熔料注入模具最先經(jīng)過(guò)的一段流道，直接影響到填充時(shí)間及流動(dòng)速度。其澆口選擇不能太大和太小。澆口太小，熔料流動(dòng)

78、過(guò)程中冷卻面相對(duì)增大，熱量消耗大，注射壓力損失也大，但澆口太大，會(huì)造成材料的浪費(fèi)。因此，合理的主澆道參數(shù)，一般情況下取值如下：</p><p>　　1）d=d1+(0.5～1) </p><p>　　式中 d1—注射機(jī)噴嘴孔直徑（mm）</p><p>　　d—主流道口直徑（mm）</p>

79、<p>　　所以本設(shè)計(jì)采用d1為4mm，得出d取為5mm。</p><p>　　2）α=2º～4о對(duì)流動(dòng)性較差的塑料可取3о～6о。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用α=3°。</p><p><b>　　α—主流道錐角</b></p><p>　　3）H—按具體情況選擇，一般取3～8mm，H

80、取為5mm。</p><p><b>　　H—球面配合高度</b></p><p>　　4）R=R1+（1～3）</p><p>　　式中R1—注射機(jī)噴嘴球面半徑（mm），</p><p>　　R1為6mm，R取為8mm。</p><p>　　5）r—為主澆道與分澆道過(guò)渡處采用的圓角半徑， 按具體

81、情況選擇，一般取1～3mm，現(xiàn)在選擇其為1.5mm。</p><p>　　6）L應(yīng)盡量縮短，本設(shè)計(jì)取75mm。</p><p>　　在UG設(shè)計(jì)中主流道在澆口套里，在選擇澆口套時(shí)候就已經(jīng)選擇了主流道了，如步驟：</p><p>　　6.2.2分流道設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔模具一定設(shè)置分流道，大型塑件由于使

82、用多澆口進(jìn)料也需設(shè)置分流道。</p><p><b>　　分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)</b></p><p>　　分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：</p><p>　?。?）流經(jīng)分流道的熔體溫度和壓力的損失要少。為此，分流道一要短，二要使粗糙度降到最低，三是容積要小，四是少?gòu)澱邸?lt;/p><p>　?。?）要使分流道的固化時(shí)間稍慢于制品的固化

83、時(shí)間，以利保壓、補(bǔ)縮和壓力傳遞；</p><p>　?。?）要使熔料能迅速而又均勻地進(jìn)入各型腔，故在多型腔設(shè)計(jì)時(shí)，在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求采用平衡進(jìn)料，而且在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求緊湊、集中。</p><p>　?。?）便于加工，便于使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，免于制造專(zhuān)用刀具。</p><p>　　2．分流道的截面形狀</p><p>　　分

84、流道的截面類(lèi)型有圓形、梯形、U形、半圓形等，根據(jù)塑件的材料流動(dòng)性較好，長(zhǎng)度較短，可以采用圓形分流道且呈直線布置。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右即可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。</p><p&g

85、t;<b>　　分流道的布置</b></p><p>　　分流道的布置取決于型腔的布局，兩者互相影響。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式兩種。</p><p><b>　?。?）平衡式布置</b></p><p>　　平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑

86、料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。</p><p><b>　?。?）非平衡式布置</b></p><p>　　非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔的分流道長(zhǎng)度各不相同（或加上型腔大小不同）。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。</p><p>　　本塑件的分流道采用了平衡式布置，扇

87、形結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　在UG中的步驟：</b></p><p>　　6.2.3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．冷料穴</b></p><p>　　冷料穴在塑件模架設(shè)計(jì)中起到重要作用。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)冷料穴的位置：模具的冷卻

88、道設(shè)在上下型腔所在的動(dòng)定模板上，主流道的末端（主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上）或分流道的末端。起到了儲(chǔ)存注射間歇期間噴嘴前端的冷料，以防其進(jìn)入流道，阻塞或減緩流料或進(jìn)入型腔，在塑件上形成冷疤或冷斑和將主流道凝料拉出的作用。其設(shè)計(jì)尺寸是：直徑稍大于主流道大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。</p><p><b>　　2．拉料裝置</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用的的拉料

89、桿頭部的型腔處有一圓形凹環(huán)槽，凹環(huán)槽在主流道凝料上形成凸環(huán)，分模時(shí)即可將該凝料從主流道里拉出。</p><p><b>　　在UG中步驟</b></p><p><b>　　6.3 澆口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口是主流道、分流道和型腔之間的連接部分，是澆注系統(tǒng)的最終端，很短，截面積很小。當(dāng)熔融的料流在高壓下經(jīng)過(guò)

90、澆口時(shí)，因截面積小而流速加快，因摩擦作用而溫度升高，黏度降低，流動(dòng)性提高，有利于充滿型腔。故澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，其位置、形狀及尺寸等決定著塑件質(zhì)量、注射效果及注射效率。</p><p>　　澆口的作用：⑴快速充型，保壓補(bǔ)縮；⑵防止熱料回流；⑶使塑件與澆注系統(tǒng)分離。</p><p>　　澆口截面形狀和尺寸的確定要根據(jù)制品的尺寸大小、壁的厚薄、塑料的品種以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的澆口形式而定

91、。先取小值，試模后根據(jù)情況在修正?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時(shí)在充滿后能適時(shí)的冷卻封閉，因此，澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。</p><p><b>　　澆口的形式和特點(diǎn)</b></p><p>　　澆口也稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道和型腔的熔體通道。澆口分為限

92、制性澆口和非限制性澆口，一般采用限制性澆口，限制性澆口特點(diǎn)：</p><p>　　第一，所受剪切速率大，使熔體粘度降低。</p><p>　　第二，熔體通過(guò)時(shí)受到摩擦力，可以提高自身溫度。</p><p>　　第三，熔體通過(guò)小澆口時(shí)，壓力損失大，可以有效降低型腔壓力，有利于模具的鎖緊。</p><p>　　第四，澆口處截面尺寸小，熔體凝固快，

93、減少了由于長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)料造成的內(nèi)應(yīng)力。</p><p>　　第五，澆口痕跡小，不影響塑件外觀。</p><p>　　第六，由于阻力大，易于實(shí)現(xiàn)各澆口處的平衡進(jìn)料。</p><p>　　注射模具的澆口形式較多，其形式和安放位置有直接澆口、盤(pán)形澆口（或中心澆口）、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口等，具體采用的形式可以綜合各種影響因素，本設(shè)計(jì)采用扇形澆口。扇形澆口：流動(dòng)速度快，比較容易進(jìn)澆，但

94、增加熔接痕.</p><p><b>　　在UG中的步驟：</b></p><p><b>　　7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　7.1冷卻時(shí)間計(jì)算</b></p><p>　　注射模實(shí)質(zhì)上是一種熱交換器。確定恰當(dāng)?shù)臒峤粨Q（冷卻）時(shí)間，是模具設(shè)計(jì)者的重要任

95、務(wù)。為此，首先分析影響冷卻時(shí)間的因素。</p><p><b>　　1.模具材料</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用的模具材料為鋼材。如只考慮材料的冷卻效果時(shí)，若熱率越高，從熔融塑料吸收熱量越迅速，冷卻得越快。</p><p>　　2.冷卻介質(zhì)溫度及流動(dòng)狀態(tài)</p><p>　　本塑件采用冷卻水做冷卻介質(zhì)。我們知道

96、水的比熱大，以冷卻水出、入處口溫差小為好，一般控制在5以?xún)?nèi)。冷卻水在通道中的流速，以盡可能高為好，其流動(dòng)狀態(tài)以湍流為佳，即雷諾系數(shù)Re>104為宜。</p><p>　　3.模塑材料（塑料）</p><p>　　塑料的熱性能，對(duì)冷卻時(shí)間有重大影響。絕大多數(shù)塑料的熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率都很低，但可通過(guò)加入添加劑、改性劑加以改善。</p><p>　　根據(jù)表6-1確定冷

97、卻時(shí)間（表6-1見(jiàn)《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》221頁(yè)表3-42）</p><p>　　表6-1塑件壁厚與冷卻時(shí)間的關(guān)系</p><p>　　根據(jù)上表，本塑件材料為ABS，壁厚為1.2mm，故冷卻時(shí)間為2.9-4.1s。</p><p><b>　　7.2冷卻參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　1.計(jì)算所需冷卻水體積流量：&l

98、t;/p><p>　　應(yīng)用公式：= 來(lái)計(jì)算； </p><p>　　式中： —冷卻水的體積流量(m3/min)</p><p>　　——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）</p><p>　　——塑料成型時(shí)在模內(nèi)釋放的熱量（J/kg）</p><p>　　——冷卻水的比熱容(J/kg·K)</p&

99、gt;<p>　　——冷卻水的密度（kg/m3）</p><p>　　——冷卻水的出口溫度（℃）</p><p>　　——冷卻水的進(jìn)口溫度（℃）</p><p>　　塑件質(zhì)量M塑=8.788g,用UG作出澆注系統(tǒng)的三維圖，計(jì)算出澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量為5.812g，每小時(shí)注射240次，</p><p>　　=（8.788+5.812）

100、240/1000=3.504Kg；</p><p>　　計(jì)算得 ==2.13×3×105/60/103/4200/（25-20）=</p><p>　　=0.83410-3(m3/min)</p><p>　　參考《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》，選定冷卻水道直徑為8mm 。</p><p>　　2.求冷卻水在水孔內(nèi)的傳熱速度<

101、/p><p>　　==4×0.834×10-3/3.14/(6/1000)2/60=0.23(m/s)</p><p>　　3.求冷卻水孔與冷卻水間的傳熱系數(shù)</p><p>　　==8.4×(996×0.61)0.8/0.0020.2</p><p>　　=1.04×103（W/m2·

102、K） (=8.4)</p><p>　　4.傳熱水孔總傳熱面積的計(jì)算：</p><p><b>　　公式 A= </b></p><p>　　式中：A——冷卻水孔總傳熱面積(m2)</p><p>　　G——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）</p><p>　　——冷卻水的傳熱系

103、數(shù)（W/m2·K）</p><p>　　C——冷卻水的比熱容(J/kg·K)</p><p>　　——冷卻水的密度（kg/m3）</p><p>　　TW——模具溫度（℃）</p><p>　　——冷卻水的平均溫度（℃）</p><p><b>　　計(jì)算得： A = </b>&

104、lt;/p><p>　　=3.504×3×105/3600/1.04/103/「40-（25-20）/2」</p><p>　　=0.009（m2）</p><p>　　則傳熱水孔總傳熱面積應(yīng)為0.009m2</p><p>　　5.冷卻水孔總長(zhǎng)度計(jì)算</p><p><b>　　公式

105、 L=</b></p><p>　　式中 L——冷卻水孔總長(zhǎng)度(m)</p><p><b>　　L==1.51m</b></p><p>　　則冷卻水孔總長(zhǎng)度應(yīng)為1.51m </p><p>　　6.冷卻水道孔數(shù)計(jì)算：</p><p>　　公式 n=</p&g

106、t;<p>　　計(jì)算 n==0.0024/3.14/0.002/0.29=1.32</p><p>　　因?yàn)槟＞卟捎玫脑O(shè)計(jì)是一模兩腔設(shè)計(jì)，選用銅管以防止漏水，會(huì)降低冷卻作用故采用14根水道。</p><p>　　7.3冷卻回路的設(shè)計(jì)</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：</p><p>　?。?）冷卻水道數(shù)量盡量多

107、、截面尺寸盡量大，以盡快使塑件凝固，防止產(chǎn)生殘余應(yīng)力。</p><p>　?。?）澆口處加強(qiáng)冷卻，因?yàn)闈部诟浇鼫囟茸罡撸嚯x澆口越遠(yuǎn)溫度越低。</p><p>　　（3）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等厚壁處冷卻水道要靠近型腔，間距要小，一般水道孔至型腔表面的距離大于10mm，此處采用12mm。</p><p>　?。?）冷卻水道排列形式，由于手機(jī)后蓋成型面積較大，

108、為使加工方便，采用并聯(lián)式直接循環(huán)式水道，冷卻管道中心距約為管徑的3—5倍。</p><p>　?。?）冷卻水道出、入口溫差要盡量小。</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)的塑件形狀及其所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設(shè)計(jì)出冷卻回路。冷卻通道之間也可采用內(nèi)部鉆孔法溝通，用堵頭使之形成規(guī)定的冷卻回路。</p><p>　　冷卻回路的水孔數(shù)量盡可能多、孔徑盡可能大，一般的

109、來(lái)說(shuō)，冷卻水孔中心線與型腔的距離應(yīng)為冷卻通道直徑的1—2倍（通常為12—15mm），冷卻通道之間的中心距約為水孔直徑的3—5倍，通道一般在8mm左右以上。</p><p>　　冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔壁厚不均勻時(shí)，應(yīng)在厚壁處強(qiáng)化冷卻。</p><p>　　合理確定冷卻水接頭位置，進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)面。為了不影響操作，通常

110、應(yīng)設(shè)在注射機(jī)的背面，水管接頭多采用自動(dòng)密封接頭。 </p><p>　　綜合以上冷卻水孔的布置要點(diǎn)同時(shí)還要兼顧水道與其它件是否產(chǎn)生干涉，本次設(shè)計(jì)的冷卻水道采用直通式，不會(huì)與其他零件產(chǎn)生干涉，水道中插入銅管防止漏水。</p><p><b>　　UG的設(shè)計(jì)步驟：</b></p><p>　　8 頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><

111、p>　　8.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1.1 頂出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)</p><p>　　頂出機(jī)構(gòu)按驅(qū)動(dòng)形式分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、氣動(dòng)頂出。按模具結(jié)構(gòu)形式分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。</p><p>　　8.1.2 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　頂出設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則：</p><

112、;p>　?。?）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)：因塑件一般均留在動(dòng)模一側(cè)以便頂出。</p><p>　?。?）頂出時(shí)與塑件的接觸應(yīng)為塑件內(nèi)表面及其他不明顯的位置，以保證塑件外觀。</p><p>　?。?）頂出裝置均勻分布，頂出力作用在塑件承受力最大的部位。以防變形和損傷。</p><p>　?。?）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠，足夠的強(qiáng)度、耐磨性，平穩(wěn)順暢無(wú)卡滯，

113、并且制造方便，易于維修。</p><p>　　8.1.3 頂出機(jī)構(gòu)的基本形式</p><p>　　1.頂桿頂出機(jī)構(gòu)和計(jì)算</p><p>　　基本形式：常用斷面形狀有圓形、矩形、腰形、半圓形、弓形和盤(pán)形等。本設(shè)計(jì)選用斜滑頂桿，因?yàn)樗袃煞矫孀饔眉饶茏鲰敆U還能起內(nèi)部側(cè)抽的作用，能保證配合精度及互換性，滑動(dòng)阻力最好，不卡滯，應(yīng)用很廣。斜滑頂桿的結(jié)構(gòu)形式如圖7.1。本次設(shè)

114、計(jì)主要采用下面的頂出形式，頂桿端部的端面要求拋光以符合塑件的粗糙度的要求。</p><p>　　圖7.1斜滑頂桿的形式</p><p>　　斜頂桿行程=斜頂桿角度tanθ(3°- 22°）×頂出行程</p><p>　　本設(shè)計(jì)的斜頂桿角度為15°，行程為7mm</p><p>　　最后得出：斜頂桿行程=

115、 tan15°×7=1.8756mm</p><p><b>　　2.推件板頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　推件板頂出機(jī)構(gòu)是由一塊與凹模按一定配合精度相配合的模板和推桿組成應(yīng)用在比較有規(guī)則的薄壁塑件。</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要從塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及表面粗糙度等多原因考慮，選擇推桿頂出機(jī)構(gòu)作為本次設(shè)計(jì)的頂出

116、機(jī)構(gòu)，鑲嵌在模架的推桿固定板上，并利用小導(dǎo)柱對(duì)頂桿進(jìn)行導(dǎo)向。</p><p>　　在UG中的設(shè)計(jì)步驟：</p><p>　　8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部件，它能夠保證注射模具準(zhǔn)確的開(kāi)合模，并在模具中起定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力的作用，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和精定位裝置。</p><p>