注塑機(jī)三維建模畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1注塑成型模具概述</p><p>　　注塑用模具簡稱注塑模，主要用于熱塑性制品的成型，但近年來也越來越多地用于熱固性塑料的成型。注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上為注塑模具。</p><p>　　注塑模主要由成型零部件和澆注系統(tǒng)組成

2、，使來自注塑機(jī)的熔融物料成型為適應(yīng)于各種用途的制品。注塑過程中，塑料先加在注塑機(jī)的加熱料桶內(nèi)，塑料受熱熔融后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞推動下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，塑料在模具的型腔內(nèi)固化成型，這就是注塑成型的簡單過程。</p><p>　　1.2注塑成型模具的分類及其典型結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.2.1注塑成型模具的分類</p><p>　　生產(chǎn)中使用

3、的注塑模具種類繁多，可從不同的角度分類。本論文要模擬模具的工作和裝配過程，要對各類不同的模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行精密的三維建模，因此本文按照模具的結(jié)構(gòu)不同來對其進(jìn)行分類：單分型面注塑模具，雙分型面注塑模具，帶活動鑲件的注塑模具，橫向分型抽芯的注塑模具，自動卸螺注塑模具，多層注塑模具，無流道注塑模具等。下文將主要針對單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯注塑模具以及目前應(yīng)用廣泛的潛伏澆口的注塑模具進(jìn)行模擬。</p><p>　　1.2

4、.2注塑成型模具的典型結(jié)構(gòu)</p><p>　　注塑模具的結(jié)構(gòu)是由塑件結(jié)構(gòu)合注塑機(jī)的形式?jīng)Q定的。凡是注塑模具均可分為動模和定模兩大部分。注塑時動模定模閉合成為型腔和澆注系統(tǒng)，開模時。動模和定模分離，通過脫模機(jī)構(gòu)推出制品。定模安裝在注塑機(jī)的固定模板上，而動模則安裝在注塑機(jī)的移動模板上。根據(jù)注塑模具上各個部分的作用，可細(xì)分為以下幾個部分：</p><p>　　成型零部件 包括凸模，凹模，型芯或

5、成型桿，鑲塊等組成，是直接成型的部分。</p><p>　　澆注系統(tǒng) 由主流道，分流道，澆口和冷料井構(gòu)成，是塑料熔體在模具中的流動路徑。</p><p>　　導(dǎo)向部分 為了保證動模和定模在分開后重新閉合時的準(zhǔn)確對中而設(shè)置的部件，通常有導(dǎo)柱，導(dǎo)套（孔）。</p><p>　　分型抽芯系統(tǒng) 幫助帶有外側(cè)凹或者側(cè)孔的塑件成型的部件，以便其順利分型和脫模。</p>

6、;<p>　　推出機(jī)構(gòu) 在開模過程中，將塑件和澆注系統(tǒng)從模具中推出的裝置，包括推桿，推桿固定板，推板，主流道拉桿及復(fù)位桿等。</p><p>　　排氣系統(tǒng) 幫助排除型腔內(nèi)原有的空氣。</p><p>　　模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為滿足注塑工藝對模具溫度的要求而設(shè)。</p><p>　　1.3課題的研究意義和背景</p><p>　　隨著計

7、算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，利用多媒體進(jìn)行知識傳播已經(jīng)成了打破地域限制的一種有效的教學(xué)方式?？梢詫?shí)現(xiàn)圖文并茂、聲音動畫等綜合信息的傳遞，提高了學(xué)生的興趣，使得課堂教學(xué)生動活潑，更易接受。</p><p>　　傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師既講又寫，學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量在很大程度上取決于教師的教學(xué)質(zhì)量。在目前高校學(xué)生擴(kuò)招、4年學(xué)制逐步被彈性學(xué)制所代替之際，這樣的問題更加突出。隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)從遠(yuǎn)古的

8、“耳聽之術(shù)”，發(fā)展為現(xiàn)代的視聽教學(xué)、程序教學(xué)、多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)上虛擬教室等，進(jìn)入了一個嶄新的歷史階段。由于多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，使用多媒體制作工具來制作多媒體課件，會像現(xiàn)在人們使用筆和紙那樣簡單和方便。</p><p>　　利用三維動畫來表現(xiàn)塑料注塑模具中單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯和帶鑲塊等典型注射模具的工作過程動畫，能從外觀上表現(xiàn)上述各類模具的具體形態(tài)，及其各子系統(tǒng)（成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)

9、）的外觀特征。該動畫能完美再現(xiàn)塑件生產(chǎn)車間里各類注塑模具的各零部件的裝配過程，模具工作過程，能實(shí)現(xiàn)不進(jìn)生產(chǎn)車間就能對上述各種模具有個十分客觀具體的感性認(rèn)識，幫助學(xué)生在腦海中形成注塑模具的具體形象概念。在設(shè)計過程中，還附帶有模具的零部件爆炸圖，更細(xì)致的分析了模具內(nèi)部裝配情況。</p><p>　　該設(shè)計不但可用于模具專業(yè)課多媒體教材用動畫，也可以作為沒有條件進(jìn)工廠實(shí)習(xí)的模具自學(xué)者的自學(xué)工具，還能作為模具設(shè)計工作者在

10、設(shè)計初期的參考資料。</p><p>　　1.4課題的研究內(nèi)容</p><p>　　a 用3ds max制作各種塑料模具零件，包括動定模板，凸模，凹模，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，復(fù)位桿，推桿以及連接螺釘?shù)慕＃?lt;/p><p>　　b 把零件裝配成成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)，再將各系統(tǒng)裝配成整套模具，并附有相關(guān)圖片和文字說明；</p><p&g

11、t;　　c 模擬上述各類模具的工作過程及其裝配過程。</p><p>　　第2章 課題支撐軟件的比較和選擇 </p><p>　　2.1 3ds max 的選用</p><p>　　3ds max是本設(shè)計的關(guān)鍵軟件。與其它機(jī)械類相關(guān)建模軟件相比，它不僅具有強(qiáng)大的三維建模，建立三維動畫以及渲染的功能，還在高級建模，豐富的材質(zhì)類型，精確的燈光模擬，復(fù)雜的動畫設(shè)置和高級

12、的全局光渲染等方面有著其它同類型軟件不可比擬的特色。其次，本設(shè)計側(cè)重點(diǎn)在建模和表現(xiàn)模具的具體外觀效果，對模具的外觀尺寸要求較小，因此如果選用專業(yè)的機(jī)械制圖軟件則無法達(dá)到如此滿意的視覺效果。另外，相對那些工作站級別的大型三維軟件，它還有著體積小，對硬件要求低的優(yōu)勢。</p><p>　　本設(shè)計主要利用它來建立模具的三維立體模型，配以燈光和材質(zhì)最后通過其自帶的渲染器渲染出高質(zhì)量的圖片，并利用其動畫控制功能對各種類型的

13、注塑模具的工作或裝配動畫進(jìn)行逼真的模擬。</p><p>　　圖2-1 3ds max5.0的工作界面</p><p>　　2.2 Photoshop 的選用</p><p>　　Photoshop是一款圖像編輯軟件，無所不能的圖像編輯功能可以滿足使用者豐富的創(chuàng)造欲望，這一特點(diǎn)正滿足了本設(shè)計中圖片細(xì)致的后期處理要求。</p><p>　　2.

14、3會聲會影的選用</p><p>　　會聲會影是一套影片剪輯軟件，具有其它視頻工具無法替代的視頻文件編輯功能，能獨(dú)立編輯影片的視頻，背景音樂和旁白解說音軌。本論文正是利用這些特有功能對3ds max渲染出的無聲視頻文件加上標(biāo)題，轉(zhuǎn)場效果并且配上背景音樂，使動畫更加生動豐滿，有聲有色。</p><p>　　第3章 立體模型建立</p><p>　　3.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇

15、</p><p>　　模架是指由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件組成但未加工型腔的一個組</p><p>　　合體。標(biāo)準(zhǔn)模架是由結(jié)構(gòu)、形式和尺寸都己經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并具有一定互換性的零件</p><p>　　成套組合而成的一類模架。</p><p>　　注塑模的結(jié)構(gòu)雖然大有差異，但其共性也很多，因此，使用標(biāo)準(zhǔn)模架具有省時，省工和降低成本的重大意義。我國

16、于1990年頒布，實(shí)施了GB/T12556.1-90《塑料注塑模中小型模架》和GB/T12555.1-90《大型模架》兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　3.1.1中小型模架</p><p>　　GB/T12556.1-90規(guī)定，模架周界尺寸范圍為≤560mm×900mm，且模架結(jié)構(gòu)形式為品種型號，即A1，A2，A3，A4 4個基本型品種和P1～P9 9個派生型品種（圖3-1）。

17、</p><p>　　模架的形式由其品種、系列、規(guī)格以及導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝形式等項(xiàng)內(nèi)容決定。</p><p><b>　　3.1.2大型模架</b></p><p>　　GB/T12555.1-90規(guī)定，大型模架周界尺寸范圍為630mm×630mm～1250mm×2000mm,主要適用于大型熱塑性塑料注塑模。</p>

18、<p>　　本設(shè)計由于重點(diǎn)在突出模具的工作過程和裝配情況，因此沒有模擬全部的模架品種。為了配合教材，本設(shè)計只采用了目前教科書上應(yīng)用較廣的P2型模架作為主要載體來表現(xiàn)，其它品種模架的形態(tài)大同小異，在此不作累述。</p><p>　　P2型模架的定模和動模均采用兩塊模板，設(shè)置以推桿推出塑件的機(jī)構(gòu)組成模架。適用于立式或臥式注射機(jī)上。用于直澆道，采用斜導(dǎo)柱側(cè)面抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設(shè)置斜

19、滑塊垂直分型的注射模。</p><p>　　3.2典型注塑模具的特征</p><p>　　在本設(shè)計工作開展之初，為了更加準(zhǔn)確的表達(dá)清楚模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，本組成員到模具車間進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查，通過工人師傅的講解和部分照片資料的收集，筆者對本課題涉及的模具有了更加深刻的認(rèn)識。此外，在設(shè)計中期，我們還到外校模具實(shí)驗(yàn)室參觀了注塑模具木結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行了現(xiàn)場拆裝實(shí)驗(yàn)，為設(shè)計提供了豐富的實(shí)踐素材?，F(xiàn)介紹本文

20、將涉及的幾種典型模具的具體特征。</p><p>　　3.2.1單分型面注塑模具</p><p>　　顧名思義，在動模與定模之間只有一個分型面的注塑模叫單分型面注塑模，有些資料也將其稱為兩板式注塑?；驑?biāo)準(zhǔn)模。具體特點(diǎn)是主流道開設(shè)在定模板一側(cè)，分流道和測澆口設(shè)置在分型面上，開模后，塑件連同澆口，流料凝料一起滯留在動模一側(cè)。動模中的頂出脫模機(jī)構(gòu)在注塑機(jī)的頂桿驅(qū)動下，從動模上把塑件和凝料一齊頂出

21、。圖3-2所示是一種單分型面的注塑模具。</p><p>　　圖3-2單分型面注塑模具</p><p>　　3.2.2雙分型面注塑模具</p><p>　　除了動模和定模之間的一個分型面之外，還設(shè)有另外一個具有輔助功能的分型面的注塑模叫做雙分型面注塑模具，又稱作三板式注塑模。與單分型面注塑模相比，它又多了一個中間板（型腔版或澆口板）。圖3-3所示為一個典型雙<

22、/p><p>　　圖3-3 雙分型面注塑模具</p><p>　　分型面注塑模的結(jié)構(gòu)示意圖。開模時，由于中間板和定模固定板首先定距分型，從主流道中拉出流道凝料，當(dāng)中間板運(yùn)動到一定位置時，動模板和定模板分型，這時塑件因冷卻收縮緊箍在凸模并隨之運(yùn)動而拉斷澆口，自動截斷塑件和澆注系統(tǒng)凝料。</p><p>　　3.2.3側(cè)抽芯注塑模具</p><p>

23、　　成型帶有側(cè)孔或者側(cè)凹制件時，在注塑模具中設(shè)置斜導(dǎo)柱或斜滑塊等側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，利用開模力帶動該機(jī)構(gòu)作橫向運(yùn)動，并與制件分離，最后的脫模程序由頂出脫模機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。圖3-4所示為斜導(dǎo)柱抽芯的注塑模具。</p><p>　　3.2.4潛伏式澆口模具</p><p>　　由于這種模具在現(xiàn)階段的模具行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，所以本文將此種類型的單獨(dú)給出介紹。</p><p>　　

24、潛伏式澆口的斷面形狀和尺寸類似點(diǎn)澆口，它除了具備點(diǎn)澆口的特點(diǎn)外，其進(jìn)料部分一般選在制件側(cè)面或背面較隱蔽處，不至于影響制件的外觀，同時可以采用較簡單的兩板式模具澆口進(jìn)澆點(diǎn)潛入分型面的下方沿斜向進(jìn)入型腔，在動模和定模分型或者推出時流道凝料和制件被自動切斷，故分型或推出的時候必須有較強(qiáng)的外力驅(qū)動，對于強(qiáng)韌的塑料，潛伏式澆口是不適用的。圖3-5所示為潛伏式澆口示意圖。</p><p>　　圖3-5 潛伏式澆口</p

25、><p>　　3.3三維模具模型的建立</p><p>　　本文要實(shí)現(xiàn)三維動畫的效果，首先要對各部分模具零件進(jìn)行三維建模。對于此部分工作，本課題采用3ds max 5.0應(yīng)用軟件。首先對各類模具的單個零件進(jìn)行建模，最后裝配在一起成為完整的一套模具。下面對上述四種典型模具的建模過程進(jìn)行詳細(xì)闡述。</p><p>　　3.3.1單分型面模具建模</p><

26、;p>　　在這部分的模型建立中，筆者的主要工作有標(biāo)準(zhǔn)模架的模型建立，包括動模底板，支架，動模墊板，動模板，定模板，定模底板，推板以及推桿固定板等板類零件的建模；凸模和凹模的建模；桿類零件模型的建立，包括復(fù)位桿，推桿，拉料桿的建模；導(dǎo)柱和導(dǎo)套的建模；最后還有澆口套，定位環(huán)的模型建立等。</p><p>　　首先打開3ds max 5.0應(yīng)用軟件，建立標(biāo)準(zhǔn)模架。用create\extended prmitive

27、s \chamferbox命令創(chuàng)建倒角立方體，作為動模墊板，然后利用復(fù)制工具復(fù)制出其他模板，最后調(diào)整各自參數(shù)，如圖3-6所示為參數(shù)調(diào)整工具面板，并利用對齊工具將它們調(diào)整到合適位置。這樣，標(biāo)準(zhǔn)模架的模型建立基本完成（圖3-7）。</p><p>　　下面開始創(chuàng)建模具的成型系統(tǒng)部分零件。凸模和凹模是成型零部件中的重要部分，制件的質(zhì)量主要靠其保證。本課題以成型倒角圓柱形瓶蓋為例，因此凸模和凹模的形狀也為圓柱體。利用cr

28、eate\extended prmitives\Chamfercyl命令創(chuàng)建倒角圓柱體，并調(diào)節(jié)其截面半徑，高度及其倒角參數(shù)，然后再創(chuàng)建一個合適的圓柱體并調(diào)整它們的中心，使其在x和y軸上嚴(yán)格對中。利用“布爾和”運(yùn)算，得到凸模的三維模型，最后效果如圖3-8所示。同理，凹模的建立則需要利用“布爾差”運(yùn)算從倒角圓柱體中減掉制件的部分，最后的效果如圖3-9所示。</p><p>　　導(dǎo)柱的主要作用是在合模過程中保證動模和定

29、模部分的相對位置要求，其模型的建立稍顯復(fù)雜。首先建立兩個合適大小的圓柱體，調(diào)整好它們的相對位置后進(jìn)行布爾和運(yùn)算將其合并，然后利用create\standard prmitives\tube命令創(chuàng)建三個大小相同的圓管，調(diào)整到合適的位置，最后利用布爾差運(yùn)算從剛才的復(fù)合幾何體中減去這三個圓管。然后再建立一個圓管作為與該導(dǎo)柱相配合的導(dǎo)套。同時選中剛才建立好的導(dǎo)柱和導(dǎo)套模型，將其復(fù)制三份，最后調(diào)整好各自的相對位置，使導(dǎo)柱和導(dǎo)套一一對應(yīng)配合。導(dǎo)柱和

30、導(dǎo)套的最終效果如圖3-10所示。</p><p>　　下面接著建立復(fù)位桿，推桿以及拉料桿模型。這些同為桿類零件，建模的方式相同。首先是建立兩個圓柱體，嚴(yán)格對中后運(yùn)用布爾和運(yùn)算合并這兩個圓柱體，最后將復(fù)位桿復(fù)制三份，推桿復(fù)制七份，調(diào)整好各自的相對位置。由于這部分采用的是Z字頭拉料桿，因此對拉料桿的末端還要進(jìn)行處理。利用自由</p><p>　　曲線工具創(chuàng)建Z字形二維形狀，然后用extrude

31、拉伸命令將其拉伸至一定厚度，最后用拉料桿減去這部分形狀即可得到Z字頭拉料桿。桿類零件的全部效果圖如圖3-11所示。</p><p>　　為了推板能在固定的軌道上運(yùn)動，這里還要建立推板的導(dǎo)柱及其導(dǎo)套的模型，其建立過程和復(fù)位桿以及拉料桿的大同小異，同樣是建立首先利用圓柱體命令建立兩個圓柱體，然后調(diào)節(jié)其形體參數(shù)和相對位置，最后用“布爾和”將它們合并成一個實(shí)體。其效果圖為圖3-12所示。</p><p

32、>　　最后進(jìn)行各部分連接螺釘?shù)娜S建模。在這套模具中，有連接動模底板，支架，動模墊板和動模板的螺釘，有連接推板和推桿固定板的螺釘以及連接定模板和定模底板的螺釘。首先用create\extended primiti</p><p>　　ves\gengon命令創(chuàng)建正六邊形棱柱，在用布爾和運(yùn)算將它與另一倒角圓柱體合并，然后建立一個彈簧模型，調(diào)整其顯示參數(shù)，使其成為螺紋的形狀，最后也將它合并至剛才制作好的復(fù)合幾何

33、體中，其效果圖為圖3-13。利用復(fù)制命令將其復(fù)制到其他位置，并調(diào)整好各自的長度，螺釘?shù)哪Ｐ徒⒓赐瓿伞?lt;/p><p>　　由于各桿類零件和螺釘都是裝配在模架之中，所以最后還必須在模架中制作與各零件相配合的孔，這項(xiàng)工作可以利用布爾差運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　此外，再用圓柱體命令建立澆口套和定位環(huán)，整個模具的零件模型就完整了。</p><p>　　為了使模具看起

34、來更加逼真，設(shè)計者還對模具賦予了材質(zhì)。在3ds max 5.0豐富的材質(zhì)庫中，采用了高亮的金屬材質(zhì)作為模具的基本表面材質(zhì)，另外對場景還架設(shè)了泛光燈，其最終效果圖如圖3-14所示。至此，單分型面模具的三維模型建立已基本完成。</p><p>　　3.3.2雙分型面模具模型建模</p><p>　　雙分型面模具的建模工作有標(biāo)準(zhǔn)模架的建立，桿類零件的建模，這和單分型面模具的建模工作是一致的。此外

35、，由于三板式模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要求開模時，定模和中間板先于動模和中間板分開，在此必須加入中間板導(dǎo)柱（圖3-15）和彈簧。</p><p>　　雙份型面注塑模具的模型建立中，模架，導(dǎo)柱，導(dǎo)套和桿類零件的模型的建立和單分型面中基本一樣，所不同的是在雙分型面模具中，由于是三板式結(jié)構(gòu)，因此與單分型面模具相比多了幾個控制中間板運(yùn)動的零件。模具建立成功后的效果圖為圖3-16。</p><p>　　3.3

36、.3斜導(dǎo)柱抽芯模具建模</p><p>　　這類模具的主要特點(diǎn)在于在模具中置有側(cè)抽芯滑塊和驅(qū)動滑塊作橫向運(yùn)動的斜導(dǎo)柱。因此建模工作除了標(biāo)準(zhǔn)模架之外還要求建立與側(cè)型芯相關(guān)的零件，這包括斜導(dǎo)柱的模型建立，側(cè)型芯滑塊的模型建立，側(cè)型芯定位彈簧的設(shè)置，鍥緊塊的建模等。</p><p>　　斜導(dǎo)柱抽芯模具的模型建立首先仍然是模架的建模，利用chamferbox命令9個倒角立方體，分別作為模架的定模底

37、板，凹模墊板，型腔板（即中間板），動模板，兩塊支架，動模底板，推板和推桿固定板等部分，調(diào)節(jié)好各自的形體參數(shù)和位置，模架就基本完成。與單分型面注塑模具所不同的是斜導(dǎo)柱抽芯模具由于帶有活動的側(cè)型芯滑塊，在建模方面比上述兩類模具要復(fù)雜許多。</p><p>　　斜導(dǎo)柱抽芯類模具特有的零件即斜導(dǎo)柱，側(cè)型芯滑塊，滑塊定位零件，楔緊塊等。</p><p>　　斜導(dǎo)柱是該類模具的重要部件，其側(cè)抽芯動作主

38、要靠斜導(dǎo)柱完成。在此類模具中，斜導(dǎo)柱的斜角一般為15°～20°，最大不得超過25°。斜導(dǎo)柱和固定板之間采用過度配合，起驅(qū)動滑塊的作用，為了保證滑塊和斜導(dǎo)柱之間的相對運(yùn)動靈活，它們之間需要采用較松動的配合。</p><p>　　用create\extended primitives\oiltank命令創(chuàng)建油桶幾何體，調(diào)節(jié)其參數(shù)使它的形狀和大小復(fù)合斜導(dǎo)柱的特征，再創(chuàng)建兩個圓柱體，將兩個幾

39、何體應(yīng)用布爾和運(yùn)算合并，效果如圖3-17所示。</p><p>　　圖3-17斜導(dǎo)柱示意圖</p><p>　　圖3-18 組合滑塊示意圖</p><p>　　側(cè)型芯滑塊的建立利用二維圖形拉伸放樣的方法較為合適。首先創(chuàng)建滑塊的二維截面形狀，再利用extrude命令進(jìn)行拉伸就可以方便的得到三維零件形狀。此外，為了便于維修，這里使用了組合式滑塊，在滑塊中設(shè)有通孔，方便在

40、維修中敲出型芯，如圖3-18所示。</p><p>　　關(guān)于滑塊定位裝置，本設(shè)計選用帶有彈簧的定位擋塊結(jié)構(gòu)，用螺釘和彈簧組合起滑塊的定位作用。螺釘和彈簧的建?？梢灾苯訌?ds max5.0系統(tǒng)中調(diào)用。</p><p>　　楔緊塊的建立則采用整體式，即直接從凹模板中切下斜塊，這部分工作可以利用系統(tǒng)的布爾差運(yùn)算完成。</p><p>　　3.3.4潛伏式澆口注塑模具建模

41、</p><p>　　由于這種澆口能夠在開模或者推出制件的時候直接切斷塑件和澆口凝料，所以在實(shí)際應(yīng)用中十分廣泛。潛伏澆口一般是圓形截面，傾斜角一般為</p><p>　　45°～60°，錐角一般為10°～20°。其模架的建立與兩板式大致相同，只是在澆口的設(shè)置上顯得更為隱避，也正是因?yàn)檫@個特點(diǎn)，它才能在開?；蛘咄瞥龅臅r候切斷澆口，保證制件完美的外表質(zhì)量

42、。如圖3-19所示為潛伏式澆注系統(tǒng)的澆口示意圖。</p><p>　　第4章 三維動畫的制作</p><p>　　動畫是由一系列靜止圖像構(gòu)成的，這些靜止圖像按一定順序顯示在用戶的眼前，每個靜止圖像稱為動畫的一幀。動畫非常適合表現(xiàn)模具的工作過程和裝配過程，看過動畫之后能十分清楚地了解模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3ds max5.0擁有強(qiáng)大的動畫制作及渲染功能，利用

43、其自帶的動畫編輯和渲染器能輕松實(shí)現(xiàn)三維動畫的制作。如圖4-1為該軟件的動畫軌跡視圖。</p><p>　　圖4-1 3ds max5.0動畫軌跡視圖</p><p>　　4.1單分型面模具工作過程動畫的制作</p><p>　　動畫的制作過程也都是大同小異，在此以單分型面的工作過程動畫為例來說明動畫的制作過程。</p><p><b&g

44、t;　?。?）分析動畫過程</b></p><p>　　該部分動畫可以分為5個過程。第一，注塑機(jī)開始工作，往模具型腔中注入塑料熔料；第二，注塑過程完畢，動模部分和定模部分開始分開，同時將制件和流道凝料一起和定模脫離一定距離（開模行程）；第三，推板在注塑機(jī)的驅(qū)動下推動塑料制件離開凸模；第四，脫模過程完成，動模和推板部分一起向定模方向運(yùn)動，直到復(fù)位桿接觸到定模板；第五，合模過程結(jié)束，并且推板的復(fù)位完成，準(zhǔn)

45、備開始下一周期的工作。</p><p><b>　?。?）設(shè)置關(guān)鍵幀</b></p><p>　　根據(jù)上述分析結(jié)果，可以在動畫中設(shè)置關(guān)鍵幀：第0幀，即為各部分零件的初始階段，動模和定模閉合；此后每隔20幀設(shè)置一個關(guān)鍵幀。第20幀，開模，此時塑料制件仍然在凸模上；第40幀，推出制件和凝料；第60幀，合模； </p><p>　　圖4-2 關(guān)鍵幀設(shè)

46、置</p><p>　　第80幀，推板復(fù)位，合模完成。如圖4-2設(shè)置關(guān)鍵幀。</p><p>　　關(guān)鍵幀設(shè)置好后，點(diǎn)擊動畫控制面板中的播放按鈕，預(yù)覽動畫，如果仍然有問題，可以調(diào)出動畫軌跡視圖對各部件的關(guān)鍵幀進(jìn)行更加精確的調(diào)整。確定沒有錯誤后則可進(jìn)行下項(xiàng)工作：渲染動畫。</p><p><b>　?。?）渲染動畫</b></p>&

47、lt;p>　　按鍵盤上的F10鍵，調(diào)出渲染動畫對話框（圖4-3），選擇640×480為視頻輸出尺寸，設(shè)置渲染文件存放路徑，選擇渲染透視視圖后即可開始渲染工作。待計算機(jī)處理完渲染工作后，就可以在事先設(shè)置好的存放文件的文件夾中找到視頻文件，用普通的視頻播放軟件即可進(jìn)行播放預(yù)覽。</p><p>　　但是此時的動畫十分生硬，而且播放速度過快，難以看清模具的工作細(xì)節(jié)，視頻文件的后期處理將在下文中提到。&l

48、t;/p><p>　　4.2其它模具工作過程動畫的制作</p><p>　　其它幾種模具的工作也是分為上述三個過程。下面簡述它們的關(guān)鍵幀設(shè)置：</p><p>　　雙分型面模具的工作過程為首先，彈簧推動中間板與定模部分分開，繼而是動模部分和中間板分模，然后推桿推出制件以及凝料，最后的過程是動模部分和中間板以及定模部分依次合模。</p><p>　

49、　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯模具的關(guān)鍵幀設(shè)置。首先是動定模部分開模，同時斜導(dǎo)柱迫使側(cè)型芯滑塊側(cè)向運(yùn)動完成側(cè)抽芯動作，接著是推桿運(yùn)動推出制件，最后合模并準(zhǔn)備下一周期的注塑工作。</p><p>　　潛伏式澆口所用的是兩板結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵幀的設(shè)置和單分型面注塑模具十分相似，在此不作重復(fù)論述。</p><p>　　4.3裝配過程動畫的制作</p><p>　　在裝配過程動畫中，筆者將零件的

50、運(yùn)動軌跡設(shè)置為水平運(yùn)動，并使各零件依次從屏幕兩邊“飛”入畫面，以實(shí)現(xiàn)裝配過程的模擬。由于零件數(shù)量較多，其關(guān)鍵幀的數(shù)量比起模具的工作過程動畫來說更多，因此所需的動畫時間也較長。具體的設(shè)置過程為依次把各零件拖入畫面，然后點(diǎn)擊關(guān)鍵幀設(shè)置按鈕，最后選擇合適的視頻輸出尺寸，渲染輸出。</p><p>　　4.4靜態(tài)圖片的渲染出圖</p><p>　　為了更清楚的反映模具結(jié)構(gòu)，在配合三維動畫的前提下，

51、在此還渲染出更為清楚的靜態(tài)圖片，以彌補(bǔ)三維動畫中未曾表達(dá)清楚的細(xì)節(jié)部分零部件。</p><p>　　首先將要顯示出圖的零件選中，單擊右鍵選擇“隱藏未選中零件”，然后放大視圖，將零件顯示在視圖的顯眼位置，最后架設(shè)好“燈光”和“攝像機(jī)”系統(tǒng)，調(diào)出渲染動畫對話框。此處與渲染動畫所不同的地方在于，在選擇文件格式時，如果要渲染動畫文件則選擇“avi”格式，如果是圖片，則選擇“jpeg”格式，并勾選上渲染“single”，即

52、指渲染單幀。</p><p>　　同樣，此時的圖片仍然比較粗糙，沒有層次感，必須對其進(jìn)行專門的后期處理才能達(dá)到更好的效果。</p><p>　　第5章 素材的后期處理</p><p>　　上一章內(nèi)容提到，由3ds max5.0渲染出來的圖片和動畫初稿看起來不是太真實(shí)和豐滿，本章內(nèi)容將講到對圖片和動畫的后期處理。</p><p>　　5.1圖片

53、文件的后期處理</p><p>　　圖片處理的主要工作是為圖片加入說明文字，調(diào)節(jié)圖片的明暗，對比度，背景的美化。</p><p>　　這個步驟所用到的工具軟件是Photoshop7.0。首先雙擊軟件界面空白處打開存放文件的文件夾，新建一個圖層為說明文字圖層，在此層中利用“文本”工具依次為圖片輸入必要的說明性文字。再利用“魔棒”選擇工具點(diǎn)選圖片的背景部分，利用“漸變”工具（圖5-1）從畫面左

54、上角到右下角為背景加入從藍(lán)色到白色的線性漸變。在此還可以為圖片重新加入另外的背景圖片，使圖片充滿藝術(shù)效果，更加搶眼。處理好背景后，反向選擇圖片，選中圖片中的模具部分，在菜單中選擇“圖像\調(diào)節(jié)\明暗，對比度”（圖5-2），移動滑塊，調(diào)整模具的明暗和對比度，使圖片更有層次感。 圖5-1 漸變編輯器</p><p>　　圖5-2 亮度/對比度調(diào)節(jié)</p><p>　　5

55、.2動畫文件的后期處理</p><p>　　以“單分型面注塑模具的工作動畫”為例。播放初稿時，整個動畫只有5秒鐘，時間過短，整個模具的工作過程難以看清，而且視頻開頭缺乏標(biāo)題和標(biāo)題動畫。</p><p>　　在“會聲會影9”中打開這段影片剪輯，首先為動畫加入標(biāo)題。單擊素材庫右邊的下三角按鈕，在彈出的菜單中選擇“視頻”命令，在素材庫中出現(xiàn)所有可用的視頻素材，在此選擇一個flash片段作為開頭動

56、畫，持續(xù)時間為3秒鐘左右，將其拉入時間軸中即完成標(biāo)題動畫的添加。然后單擊“標(biāo)題”命令，切換到標(biāo)題面板，在整個項(xiàng)目的開始位置輸入“單分型面注塑模具的工作動畫”，并將其移動至預(yù)覽屏幕中央，在窗口中播放影片就能看到標(biāo)題動畫持續(xù)大概3秒鐘后轉(zhuǎn)入模具動畫的播放。</p><p>　　此后可以用調(diào)節(jié)影片播放時間的方法來調(diào)節(jié)其播放速度。單擊選項(xiàng)面板中的“回放速度”按鈕，打開回放速度對話框（圖5-3）。移動調(diào)節(jié)按鈕至滿意為止。

57、 </p><p>　　圖5-3 回放速度調(diào)節(jié)對話框</p><p>　　添加背景音樂的方法和添加標(biāo)題動畫差不多，這里可以在聲音素材庫中找到一段風(fēng)格適宜的音樂，直接將其拖入背景音樂軌中，調(diào)節(jié)播放時間，并加入“淡入淡出”的效果，使文件的播放不至于太突然。</p><p>　　重新預(yù)覽動畫，就可以收到聲色俱佳的視頻文件效果。</

58、p><p><b>　　第6章 結(jié)論與展望</b></p><p>　　6.1本文的工作總結(jié)</p><p>　　本文筆者利用3ds max5.0為主要工具對幾種典型的塑料注塑模具的工作和裝配過程進(jìn)行了動畫模擬。主要進(jìn)行了以下幾點(diǎn)工作：</p><p>　　1.用3ds max制作各種塑料模具零件，包括其各模板，凸模，凹模，

59、導(dǎo)柱，復(fù)位桿，拉料桿，澆口套，定位環(huán)等；</p><p>　　2.把零件裝配成成型系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，脫模系統(tǒng)，抽芯系統(tǒng)，再將各系統(tǒng)裝配成整套模具；</p><p>　　3.利用3ds max模擬上述各類模具的工作過程及其裝配過程的動畫，并為動畫做了初步的優(yōu)化處理；</p><p>　　4.渲染出一系列能表達(dá)模具結(jié)構(gòu)的立體圖形，以彌補(bǔ)動畫的不足。</p>

60、<p>　　總結(jié)本文的工作可以得到如下結(jié)論：</p><p>　　1.利用三維動畫的形式來表達(dá)塑料模具的工作或裝配過程具有二維動畫所無法相比的優(yōu)勢。三維動畫不僅能表達(dá)模具的動態(tài)工作過程，還能將各零部件的相互裝配關(guān)系表達(dá)得十分清楚。</p><p>　　2.要反映模具的結(jié)構(gòu)，必須對其工作和裝配過程有充分的了解，本文即針對模具的工作和裝配過程進(jìn)行了細(xì)致的模擬，即使不懂模具的初學(xué)者，通

61、過對本設(shè)計動畫的收看也能對上述各類模具的結(jié)構(gòu)有大體了解。</p><p>　　6.2今后工作的展望</p><p>　　1.由于時間有限，本文只對單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯和潛伏式澆口這幾種類型注塑模具進(jìn)行了模擬，其它還有許多更加復(fù)雜的模具的模擬仍然具有很大意義。</p><p>　　2.對于帶有活動鑲塊的模具結(jié)構(gòu)，由于缺乏參考資料，筆者對其結(jié)構(gòu)至今不十分了解。

62、</p><p>　　3.對于3ds max的布爾差運(yùn)算不能重復(fù)進(jìn)行的問題也沒有得到一個較好的解決方法。</p><p>　　4.本設(shè)計只是制作除了各種模具的圖片和動畫素材，如果能利用其它工具將這些素材整合到一起，開發(fā)出一個圖文聲并茂的多媒體塑料注塑模具教材，這些素材的作用會更大。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p>

63、<p>　　本文主要介紹了單分型面，雙分型面，斜導(dǎo)柱抽芯和潛伏式澆口注塑模具的工作和裝配過程的動畫模擬。文中重點(diǎn)論述了模具的建模過程，動畫的制作過程，并且還對圖片和動畫素材進(jìn)行了后期處理，使其更容易被受用者接受。但是不足在未能對所有典型注塑模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，在已完成的工作中也存在許多缺陷，和預(yù)期的目標(biāo)仍然存在一定的差距。</p><p>　　文章還附帶對3ds max，Photoshop和會聲會影

64、等軟件的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的比較，提到了它們各自的特點(diǎn)以及選用理由。</p><p>　　由于時間倉促以及相關(guān)知識和經(jīng)驗(yàn)的缺乏，本文難免存在許多錯誤，懇請各位讀者提出批評和指正。</p><p><b>　　致謝詞</b></p><p>　　畢業(yè)論文即將完稿，在此期間，我的設(shè)計工作得到了中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）機(jī)電學(xué)院各位老師和同學(xué)的幫助，沒有他們，

65、我的論文將原沒有如此充實(shí)和完善。特別要感謝的是我的指導(dǎo)老師康紅梅老師對我的悉心指導(dǎo)，她不僅在我遇到困難時給與我堅(jiān)實(shí)的理論支持，還聯(lián)系模具車間供我們實(shí)習(xí)，并介紹我去外校模具實(shí)驗(yàn)室參觀，使我受益匪淺。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計完成后，我也就順利結(jié)束了我的大學(xué)生活。在此，我要感謝四年來教導(dǎo)我的老師們，他們給了我適宜的學(xué)習(xí)和成長環(huán)境，讓我在學(xué)習(xí)知識，技能以及其他各方面都有了質(zhì)的提高，為我此后進(jìn)入社會進(jìn)行后續(xù)的工作和學(xué)

66、習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　最后感謝四年來陪伴我的同學(xué)們，我們一起生活學(xué)習(xí)，使他們給了我豐富充實(shí)的課余生活，雖然也有過許多矛盾和摩擦，但是這些始終都成了同學(xué)們不斷磨合的潤滑劑，我也從中領(lǐng)會了許多做人的道理，愿我們以后的人生道路越來越寬廣。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 申開智主編，塑料成

67、型模具，北京：中國輕工業(yè)出版社，2005。</p><p>　　[2] 《塑料模具技術(shù)手冊》編委會，塑料模具技術(shù)手冊，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[3] 李海楠，注射成型及模具設(shè)計實(shí)用技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[4] 唐志玉，大型注塑模具設(shè)計技術(shù)原理與應(yīng)用，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004。</p>

68、<p>　　[5] 王孝培，塑料成型工藝及模具簡明手冊，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[6] 鐘志雄，塑料注射成型技術(shù)，廣州：廣東科技出版社，1995。</p><p>　　[7] 黃紅，塑料成型加工與模具，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[8] 屈華昌， 伍建國主編，塑料模設(shè)計，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199

69、3。</p><p>　　[9] 許建南主編， 塑料材料，北京：中國輕工業(yè)出版社，1999。</p><p>　　[10]唐志玉，大型模具設(shè)計基礎(chǔ)，成都：成都科技大學(xué)出版社，1987。</p><p>　　[11]唐志玉，王鵬駒，塑料模具技術(shù)手冊，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996。</p><p>　　[12]王四坤，3D Studio MAX

70、 R4動畫設(shè)計培訓(xùn)教程，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[13]張銘歧，3D Studio MAX3.0三維動畫全面速成教程，成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，新疆科技衛(wèi)生出版社，2000。</p><p>　　[14]白光羽（韓），3ds max經(jīng)典案例課堂，北京：中國青年出版社，2003。</p><p>　　[15]李振格，3ds max 6入門

71、與提高，北京：清華大學(xué)出版社，2004。</p><p>　　[16]李杰臣，會聲會影8視頻編輯完全實(shí)用手冊，北京：中國青年出版社，2005。</p><p>　　[17]. “Trends in injections molding ”by Friedrich Johannaber. Kunststoffe Plastics, 2000.</p><p>　　[1