注塑模畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　塑料具有優(yōu)良的特性,使之在現(xiàn)代模具行業(yè)中成為主要的加工材料，塑料模也因此成為被廣泛使用的一類模具。本論文主要介紹注塑模具的設(shè)計(jì)，并結(jié)合實(shí)例——鼠標(biāo)上蓋的注塑模設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程，從塑料材料的選用、應(yīng)用、工藝性能分析到注塑模具的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成整個(gè)注塑模具的設(shè)計(jì)。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展

2、，工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的三維設(shè)計(jì)軟件也得到了前所未有的發(fā)展,各種三維CAD/CAM軟件應(yīng)運(yùn)而生，各具特色。本次設(shè)計(jì)即為基于Pro/E的注塑模設(shè)計(jì)，先在Pro/E中建立零件的三維實(shí)體模型，其中用到了ISDX曲面造型模塊，然后利用Pro/E中的模具設(shè)計(jì)模塊生成模具型腔。再根據(jù)各種注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)設(shè)計(jì)模具的其他零部件，最終完成整個(gè)模具的設(shè)計(jì)。最后通過(guò)將三維模型導(dǎo)入Auto/CAD來(lái)轉(zhuǎn)換生成二維工程圖。通過(guò)本論文可以熟悉整個(gè)注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。<

3、/p><p>　　關(guān)鍵詞：CAD/CAE、Pro/E、注塑模、Auto/CAD。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With an excellent character, Plastics have become one of the most important industry materials in

4、 the modern mold process, and plastic mold also is the widely used category die. This paper introduces the plastic mold design and integration examples -- Computer monitors support base of molded plastic mould design and

5、 calculation process, from plastic material selection, application, performance analysis techniques to the basic structural parts design, and complete the whole the design of injectio</p><p>　　With the rapid

6、 development of computer technology, the field of 3D design software used in industrial design has also had an unprecedented development, a variety of 3D CAD/CAM soft wares have coming into being differently. This time,

7、the designing of plastic mould is based on Pro/Engineer. First establish the components in Pro/Surface (use the ISDX module) and then in Pro/mold module to get the mold surface. Then design the other parts have used in t

8、he plastic mould, and finished the entire mold</p><p>　　Keywords: CAD/CAE, Pro/E, plastic mold, Auto/CAD.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p>

9、;<p>　　1.1模具的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.3 模具的種類4</p><p>　　1.4 注塑模設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展階段5</p><p>　　1.4.1 手工作坊設(shè)計(jì)階段5</p><p>　　1.4.2 通用CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段5&

10、lt;/p><p>　　1.4.3 專用注塑模CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段5</p><p>　　1.5 注塑模的重要性6</p><p>　　2 零件設(shè)計(jì)與工藝性分析7</p><p>　　2.1 曲面造型方法概述7</p><p>　　2.2 曲面造型軟件Pro/Engineer概述7</p>&

11、lt;p>　　2.2.1 基礎(chǔ)性能8</p><p>　　2.2.2 專業(yè)特殊功能10</p><p>　　2.3 顯示器支撐底座的造型設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.3.1 總體思路分析11</p><p>　　2.3.2 設(shè)計(jì)過(guò)程11</p><p>　　3 模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)20<

12、;/p><p>　　3.1 模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定20</p><p>　　3.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.3成型零件的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.4成型零件厚度計(jì)算26</p><p>　　3.5合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.6推出機(jī)構(gòu)

13、的設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.7注塑模架的確定與輔助結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.8 排氣槽設(shè)計(jì)29</p><p>　　3.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)29</p><p>　　4 Moldflow零件工藝性分析31</p><p>　　4.1軟件概述31</p><p>

14、;　　4.1.1 Moldflow簡(jiǎn)介31</p><p>　　4.1.2 軟件功能32</p><p>　　4.1.3 AMI介紹32</p><p>　　4.1.4 主要模塊33</p><p>　　4.2零件注塑成型分析34</p><p>　　4.2.1 分析前處理34</p><

15、;p>　　4.2.2 澆口位置分析34</p><p>　　4.2.3 成型工藝分析37</p><p>　　4.2.4 Moldflow初步填充的分析37</p><p>　　4.2.5冷卻分析39</p><p>　　4.2.6收縮分析40</p><p>　　4.2.7 纖維取向分析41<

16、/p><p>　　4.2.8翹曲分析42</p><p>　　5模具經(jīng)濟(jì)性分析43</p><p><b>　　6總結(jié)與展望45</b></p><p><b>　　致 謝46</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b></p&

17、gt;<p><b>　　附件48</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1模具的現(xiàn)狀</b></p><p>　　模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母，所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)快速擴(kuò)張，被歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家譽(yù)為“磁力工業(yè)”。由於模具對(duì)社會(huì)

18、生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大推動(dòng)作用和自身的高附加值，世界模具市場(chǎng)發(fā)展較快，當(dāng)前全球模具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到600億~650億美元，是機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值的兩倍。</p><p>　　中國(guó)注塑模具行業(yè)也在快速發(fā)展，中國(guó)模具產(chǎn)品產(chǎn)值已從1993年的110億元增長(zhǎng)到1997年的200億元，并超過(guò)了機(jī)床產(chǎn)品的產(chǎn)值，到2002年增長(zhǎng)到360億元，1996年~2002年間的年均增長(zhǎng)速度達(dá)到14%以上，在某些行業(yè)年均增速更是高達(dá)100%。20

19、03年模具產(chǎn)值已達(dá)450億元，增長(zhǎng)25%以上，出口3.368億美元。</p><p>　　目前中國(guó)模具產(chǎn)品已經(jīng)形成10大類46個(gè)小類，模具生產(chǎn)廠點(diǎn)兩萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50萬(wàn)人。在所有模具產(chǎn)品中，自產(chǎn)自用的比例占大部分，2003年實(shí)現(xiàn)了商品化流通的模具占45%左右。在10大類模具產(chǎn)品中，塑料模具的比例在2000年模具總量中已達(dá)到36%，2002年則接近40%，塑料模具在進(jìn)出口中的比重更是高達(dá)50%~60%，并且隨著

20、中國(guó)機(jī)械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，這一比例還將持續(xù)提高。</p><p>　　面對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)要從模具大國(guó)邁向模具強(qiáng)國(guó)，應(yīng)調(diào)整產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)大型、復(fù)雜、精密模具的自主開發(fā)能力，以提高產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。為了提高我國(guó)模具企業(yè)的自主開發(fā)能力，應(yīng)建立聯(lián)合研究中心或開發(fā)中心，專攻大型、精密、復(fù)雜模具設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵問(wèn)題，從而為模具企業(yè)開發(fā)這類模具提供技術(shù)保證。同時(shí)，提升模具企業(yè)的專

21、業(yè)化水平、加快標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施與推廣工作，也是提高我國(guó)企業(yè)大型、精密、復(fù)雜模具的自主開發(fā)能力的一個(gè)主要途徑。</p><p>　　國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，其主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)40000~100000R/min,其快速進(jìn)給速度可達(dá)到30~40m/min,加速度可達(dá)1g，換刀時(shí)間可提高1~2s;加工模具的硬度可達(dá)60HRC，表面粗糙度可達(dá)Fri<1μm。高速切削加工與傳統(tǒng)的切削加工相比，具有加工效率高、溫度低、熱變

22、形小的優(yōu)點(diǎn)。目前它已向更高的敏捷性、智能化、集成化方向發(fā)展。高速銑削加工促進(jìn)了模具加工術(shù)的發(fā)展，特別是對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型塑料模具制造注入了新的活力。</p><p>　　此外塑料成型技術(shù)正在像計(jì)算機(jī)方向發(fā)展，利用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高技術(shù)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)多年的推廣應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)“軟件化”和模具制造“數(shù)控比”已經(jīng)在我國(guó)模具行業(yè)中實(shí)現(xiàn)。采用CAD技術(shù)是模具生產(chǎn)的一次革命是模具

23、技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著的特點(diǎn)。應(yīng)用模具CAD系統(tǒng)后，模具設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)完成傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作，大部分設(shè)計(jì)與制造信息有系統(tǒng)直接傳送，圖紙不在是設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造、生產(chǎn)過(guò)程的唯一依據(jù)，圖紙將被簡(jiǎn)化，甚至最終消失。</p><p>　　在大型復(fù)雜塑料模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，澆注系統(tǒng)的塑料熔體流動(dòng)模擬顯得必不可少。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件Moldflow Advisers已經(jīng)收

24、到用戶廣泛的好評(píng)和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)研制的同類軟件有華中科技大學(xué)HSC3D4.5F及鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold,它們也正在不斷地被推廣和應(yīng)用。</p><p>　　隨著科技的不斷發(fā)展，各種性能的塑料產(chǎn)品的不斷開發(fā)，注塑工藝越來(lái)越多地被各個(gè)制造領(lǐng)域用以成型各種性能要求的產(chǎn)品。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

25、；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。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、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。</p><p>　　雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:1、體制不順，基礎(chǔ)薄弱。

26、“三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。2、開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我

27、國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。3、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。4、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商

28、品化的</p><p>　　1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:1）模具日趨大型化；2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；

29、3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；7）模具的精度將越來(lái)越高；8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化；9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。</p><p>　　1.3 模具的種類</p><p>　　模

30、具主要類型有：沖模、鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模、玻璃模、橡膠模、陶瓷模等。除部分沖模以外的上述各種模具都屬于型腔模，因?yàn)樗鼈円话愣际且揽咳S的模具型腔使材料成型。塑料模具的分類方法很多，按照塑料制件的成型方法不同可以分為以下幾種類型：注射模、壓縮模、壓鑄模、擠出模、氣動(dòng)成型模等。按工序性質(zhì)塑料?？煞譃闆_模、注塑模、壓鑄模、吹塑模和真空成型模等。按工序的組合程度可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模，單工序模在一次工作行程中只能完成一個(gè)工序

31、，復(fù)合模在一次工作行程中，在模具的同一位置上能完成兩個(gè)以上工序，而級(jí)進(jìn)模在一次工作行程中，在模具的不同位置上能完成不同的工序。</p><p>　　1.4 注塑模設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展階段 </p><p>　　注塑模設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了如下三個(gè)階段：</p><p>　　1.4.1 手工作坊設(shè)計(jì)階段</p><p>　　這一階段一直持續(xù)到CA

32、D技術(shù)的發(fā)展初期，當(dāng)時(shí)的注塑模設(shè)計(jì)，純粹依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)、技巧和現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資料，從塑料的工藝計(jì)算到注塑模的設(shè)計(jì)制圖，全依靠手工操作完成，是一種手工作坊式的設(shè)計(jì)方式，生產(chǎn)效率極為低下。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)過(guò)程純粹依賴于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和技巧，缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)，所以模具和塑件的質(zhì)量難以得到保障。</p><p>　　1.4.2 通用CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段</p><p>　　20世紀(jì)70年代，以手工為

33、主的作坊式注塑模生產(chǎn)在質(zhì)量和數(shù)量上已跟不上塑料工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展的形勢(shì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶“高質(zhì)量、短周期、低價(jià)格”的要求，于是人們開始嘗試使用當(dāng)時(shí)比較成熟的通用CAD系統(tǒng)進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)。到了80年代，隨著UGII、Pro/E等優(yōu)秀通用CAD集成軟件的問(wèn)世，注塑模CAD技術(shù)也蓬勃發(fā)展起來(lái)。CAD技術(shù)在注塑模設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，很大程度上提高了注塑模設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，提高了注塑模設(shè)計(jì)的整體水平。</p><p>　　1.4.

34、3 專用注塑模CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段</p><p>　　采用通用CAD系統(tǒng)進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)，雖然在很大程度上提高了模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，但是，一方面由于通用CAD系統(tǒng)在一定意義上說(shuō)，只是一種幾何建模工具，并不是具有真正意義的設(shè)計(jì)工具，通用CAD系統(tǒng)對(duì)注塑模設(shè)計(jì)效率的提高主要在于三維效果的增強(qiáng)、分析及建模速度的加快等，注塑模設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的加入主要還是依賴于人工干預(yù)，每一次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程與手工實(shí)現(xiàn)基本一樣，設(shè)計(jì)效率沒(méi)有從根本上

35、得到提高。另一方面，作為通用的CAD系統(tǒng)，無(wú)論是UGII還是Pro/E，在開發(fā)之初都是作為通用機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工具來(lái)構(gòu)思的，并不針對(duì)注塑模具，因此在使用這些通用CAD軟件設(shè)計(jì)注塑模時(shí)仍感到效率低下、操作繁瑣、功能短缺。為此，近年來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)是開發(fā)新一代的注塑模CAD專用系統(tǒng)，或者是在CAD通用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對(duì)性的二次開發(fā)。以實(shí)現(xiàn)注塑模設(shè)計(jì)在一定程度上的自動(dòng)化和智能化。</p><p>　　1.5 注塑模的重

36、要性</p><p>　　注塑模是在金屬壓鑄成型原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。首先將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔融成粘流態(tài)，然后在螺桿或柱塞的作用下，以一定的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴射入到閉合模中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓，塑料在模具中冷卻硬化定型，接著打開模具，從模具內(nèi)脫出成型的塑件。注射模主要用于熱塑性塑料的成型。近年來(lái)，熱固性塑料的注射成型也在逐漸增加。注塑成型能夠成型形狀復(fù)雜的工件以及具有生產(chǎn)效

37、率高等特點(diǎn)，在塑料制件的生產(chǎn)中占有很大的比重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注射模的產(chǎn)量占世界塑料成型模具產(chǎn)量的一半以上。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)以顯示器支撐底座為模型，零件簡(jiǎn)單，目的在于全面地熟悉并掌握用Pro/E軟件進(jìn)行三維曲面造型及注塑模設(shè)計(jì)全過(guò)程。</p><p>　　2 零件設(shè)計(jì)與工藝性分析</p><p>　　2.1 曲面造型方法概述</p><

38、p>　　曲面造型(Surface Modeling)是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì) (Computer Aided Geometric Design,CAGD)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(Computer Graphics)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，主要研究在計(jì)算機(jī)圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對(duì)曲面的表示、設(shè)計(jì)、顯示和分析。它起源于汽車、飛機(jī)、船舶、葉輪等的外形放樣工藝，由Coons、Bezier等大師于二十世紀(jì)六十年代奠定其理論基礎(chǔ)。如今經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，曲面造型現(xiàn)在已

39、形成了以有理B樣條曲面(Rational B-spline Surface)參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面(Implicit Algebraic Surface)表示這兩類方法為主體，以插值(Interpolation)、擬合(Fitting)、逼近(Approximation)這三種手段為骨架的幾何理論體系。</p><p>　　2.2 曲面造型軟件Pro/Engineer概述</p><p

40、>　　無(wú)論企業(yè)屬于全球制造企業(yè)還是小型加工廠，產(chǎn)品成功與否在很大程度上決定著企業(yè)的發(fā)展與成功。 而CAD/CAM/CAE 解決方案越來(lái)越成為開發(fā)出色產(chǎn)品的必備資產(chǎn)。Pro/ENGINEER 提供了一個(gè)易于使用的完整3D 解決方案，它詳細(xì)描述了產(chǎn)品的形狀、配合和功能，使企業(yè)能夠超越有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量和盈利的目標(biāo)。</p><p>　　1985年，PTC公司成立于美國(guó)波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1

41、.0的Pro/ENGINEER誕生了。經(jīng)過(guò)10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　2.2.1 基礎(chǔ)性能</

42、p><p>　　工業(yè)設(shè)計(jì)(CAID)模塊 </p><p>　　工業(yè)設(shè)計(jì)模塊主要用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，以前，在零件未制造出時(shí)，是無(wú)法觀看零件形狀的，只能通過(guò)二維平面圖進(jìn)行想象?，F(xiàn)在，用3DS可以生成實(shí)體模型，但用3DS生成的模型在工程實(shí)際中是“中看不中用”。用PRO/E生成的實(shí)體建模，不僅中看，而且相當(dāng)管用。事實(shí)上，PRO/E后階段的各個(gè)工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實(shí)體建模所生成的數(shù)據(jù)。包括：

43、PRO/3DPAINT(3D建模)、 PRO/ANIMATE(動(dòng)畫模擬)、 PRO/DESIGNER(概念設(shè)計(jì))、PRO/NETWORKANIMATOR(網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫合成)、PRO/PERSPECTA-SKETCH（圖片轉(zhuǎn)三維模型）、PRO/PHOTORENDER(圖片渲染)幾個(gè)子模塊。</p><p>　　(1)Pro/DESIGNIER</p><p>　　是工業(yè)設(shè)計(jì)模塊的一個(gè)概念設(shè)計(jì)工具

44、，能夠使產(chǎn)品開發(fā)人員快速、容易的創(chuàng)建、評(píng)價(jià)和修改產(chǎn)品的多種設(shè)計(jì)概念。可以生成高精度的曲面幾何模型，并能夠直接傳送到機(jī)械設(shè)計(jì)和/或原型制造中。</p><p>　　(2) Pro/NETWORK ANIMTOR</p><p>　　通過(guò)把動(dòng)畫中的幀頁(yè)分散給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)處理器來(lái)進(jìn)行渲染，大大的加快了動(dòng)畫的產(chǎn)生過(guò)程。</p><p>　　(3) Pro/PERSPECTA

45、-SKETCH </p><p>　　能夠使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員從圖紙、照片、透視圖或者任何其它二維圖像中快速的生成一個(gè)三維模型。</p><p>　　(4) Pro/PHOTORENDER </p><p>　　能夠很容易的創(chuàng)建產(chǎn)品模型的逼真圖像，這些圖像可以用來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)質(zhì)量，生成圖片。</p><p>　　(5) Pro/ASSEMBLY &l

46、t;/p><p>　　構(gòu)造和管理大型復(fù)雜的模型，這些模型包含的零件數(shù)目不受限制。裝配體可以按不同的詳細(xì)程度來(lái)表示，從而使工程人員可以對(duì)某些特定部件或者子裝配體進(jìn)行研究，同時(shí)在整個(gè)產(chǎn)品中使設(shè)計(jì)意圖保持不變。附加的功能可使用戶很容易的創(chuàng)建一組設(shè)計(jì)，有效的支持工程數(shù)據(jù)重用（EDU）。</p><p>　　(6) Pro/DETAIL </p><p>　　由于具有廣泛的標(biāo)注尺

47、寸、公差和產(chǎn)生視圖的能力，因而擴(kuò)大了Pro/ENGINEER生成設(shè)計(jì)圖紙的能力，這些圖紙遵守ANAI、ISO、DIN和JIS標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　(7) Pro/FEATURE </p><p>　　允許產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建高級(jí)特征（例如高級(jí)的掃描和輪廓混合）利用簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)工具，在很短的時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　(8) Pro/NOTEBOOK &l

48、t;/p><p>　　以“自頂向下”的方式對(duì)產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程進(jìn)行管理，同時(shí)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的多項(xiàng)任務(wù)自動(dòng)分配，來(lái)增強(qiáng)工程的生產(chǎn)效率。</p><p>　　(9) Pro/SCAN-TOOLS </p><p>　　滿足工業(yè)上使用物理模型作為新設(shè)計(jì)起點(diǎn)的需求。把模型數(shù)字化，它的形狀和曲面就可以以點(diǎn)數(shù)據(jù)的形式輸入到Pro/SCAN-TOOLS中，因此能產(chǎn)生高質(zhì)量的與物

49、理原型非常匹配的模型。</p><p>　　(10) Pro/SURFACE </p><p>　　能夠使設(shè)計(jì)人員和工程人員直接對(duì)Pro/ENGINEER的任一實(shí)體零件中的幾何外形和自由形式的曲面進(jìn)行有效的開發(fā)，或者開發(fā)整個(gè)的曲面模型。 Pro/WELDINGTM 參數(shù)化的定義焊接裝配體中的對(duì)接要求，使用戶很容易的確認(rèn)焊接點(diǎn)，避免裝配零件與焊接點(diǎn)之間發(fā)生干涉，在文件編制和制造中消除錯(cuò)誤成本

50、。</p><p>　　(11) Pro/ENGINEER Advanced Rending</p><p>　　您的目的是讓您的設(shè)計(jì)別具一格。因此，凌駕在產(chǎn)品的外形和功能之上的就是您所創(chuàng)造出的視覺(jué)效果。通過(guò)使用 Pro/ENGINEER 高級(jí)渲染，您可以快速創(chuàng)建令人吃驚的逼真產(chǎn)品圖像，使更加豐富多彩的營(yíng)銷材料、客戶印象更深刻的會(huì)面及更令人信服的設(shè)計(jì)評(píng)審使為可能。</p>&

51、lt;p>　　(12) Pro/ENGINEER Interactive Surface Design</p><p>　　通過(guò) Pro/ENGINEER 交互式曲面設(shè)計(jì)的自由形狀曲面設(shè)計(jì)功能，設(shè)計(jì)者和工程師可以快速輕松地創(chuàng)建極為準(zhǔn)確并且具有獨(dú)特美感的產(chǎn)品設(shè)計(jì). 結(jié)果：根據(jù)您的需求而不是軟件的限制來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　(13) Pro/ENGINEER Reverse E

52、ngineering </p><p>　　Pro/ENGINEER 逆向工程允許將現(xiàn)有實(shí)物產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為數(shù)字化模型。它具有一整套自動(dòng)化功能，并具有實(shí)施劇烈的設(shè)計(jì)變更的能力，從而有助于改進(jìn)產(chǎn)品定制，并提高設(shè)計(jì)重用率。 </p><p>　　2.2.2 專業(yè)特殊功能</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)模塊是一個(gè)高效的三維機(jī)械設(shè)計(jì)工具，它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。在實(shí)際

53、中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。隨著人們生活水平的提高，對(duì)曲面產(chǎn)品的需求將會(huì)大大增加。用 PRO/E生成曲面僅需2步～3步。PRO/E生成曲面的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃描、網(wǎng)格、點(diǎn)陣等。由于生成曲面的方法較多，因此用PRO/E可以迅速建立任何復(fù)雜曲面。</p><p>　　它既能作為高性能系統(tǒng)獨(dú)立使用，又能與其它實(shí)體建模模塊結(jié)合起來(lái)使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等標(biāo)

54、準(zhǔn)。包括：PRO/ASSEMBL（實(shí)體裝配）、PRO/CABLING（電路設(shè)計(jì)）、PRO/PIPING（彎管鋪設(shè)）、PRO/REPORT（應(yīng)用數(shù)據(jù)圖形顯示）、PRO/SCAN-TOOLS（物理模型數(shù)字化）、PRO/SURFACE（曲面設(shè)計(jì)）、PRO/WELDING（焊接設(shè)計(jì)）。</p><p>　　2.3 顯示器支撐底座的造型設(shè)計(jì)</p><p>　　經(jīng)過(guò)分析顯示器支撐底座實(shí)體模型如圖2

55、.1所示</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)分析可知本零件是由曲面和平面的混合體，為了更好地建模選擇曲面模塊對(duì)該零件進(jìn)行建模。</p><p>　　2.3.1 總體思路分析</p><p>　　本模型的主體是平面的疊加，采用從底至上的方式進(jìn)行建模。先將模型的總體框架通過(guò)曲面建模的方法

56、建出來(lái)，然后將模型進(jìn)行整體的合并加厚，再對(duì)模型的小的細(xì)節(jié)進(jìn)行添加和修改。</p><p>　　2.3.2 設(shè)計(jì)過(guò)程</p><p>　　底面設(shè)計(jì)。選擇草繪，選擇草繪界面為TOP面，完成如圖2.2所示的圖形。</p><p>　　圖2.1 圖2.2 </p><p>　　將圖形拉伸成曲面。將

57、草繪的圖形通過(guò)拉伸命令拉伸為曲面，如圖2.2所示。 </p><p>　　創(chuàng)建圓弧面。利用拉伸命令，繪制所需要的圓弧線，并拉伸為曲面，如圖2..3所示</p><p>　　修剪出圓弧面。利用修剪命令，修剪出圓弧面，剪掉多余的曲面，如圖2.4所示。</p><p>　　創(chuàng)建支撐面。利用拉伸命令，選中上步所創(chuàng)建的邊界，并將其拉伸

58、為曲面，如圖2.5所示。</p><p><b>　　圖2.3</b></p><p>　　6.創(chuàng)建基準(zhǔn)曲面DTM1，點(diǎn)擊插入基準(zhǔn)曲面命令，選擇穿過(guò)基準(zhǔn)軸A5并由FRONT面偏移3.0mm.如圖2.6所示。</p><p>　　創(chuàng)建基準(zhǔn)曲面DTM2。由基準(zhǔn)平面DTM1向上偏移12mm.。如圖2.7所示。</p><p>

59、　　創(chuàng)建臺(tái)階面。在基準(zhǔn)平面DTM1上繪制直徑為180mm的圓，并用填充命令將其填充為曲面。如圖2.8所示</p><p>　　修剪臺(tái)階面。利用修剪命令，剪掉豎直曲面的頂端部分和基準(zhǔn)平面上的外部。（先單擊要修剪的曲面，再單擊與其相交的修剪參照曲面，完成修剪）如圖2.9所示。</p><p>　　創(chuàng)建第二個(gè)臺(tái)階面。以已經(jīng)修剪的頂面為草繪平面，繪制直徑為150mm的圓并拉伸為曲面。如圖2.10所

60、示</p><p>　　創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM3。在基準(zhǔn)平面DTM2的基礎(chǔ)上偏移8mm得到DTM3。</p><p>　　創(chuàng)建模型的頂面。以DTM3為草繪平面繪制直徑為178mm的圓，并用填充命令將其填充為曲面。如圖2.11所示</p><p>　　修剪頂面。利用修剪命令，修剪掉頂面上部的多余曲面，如圖2.12所示</p><p>　　圖2.11

61、 </p><p>　　創(chuàng)建模型上定位孔。以模型的底面為草繪平面繪制尺寸如圖2.13所示的圖形，并拉伸為曲面。</p><p>　　修剪定位孔。以弧面為修剪工具，以拉伸孔為修剪對(duì)象修剪掉上部的曲面。如圖2.14所示</p><p>　　修剪臺(tái)階面。以圓弧面為修剪工具，以臺(tái)階面1為修剪對(duì)象，修剪掉多余曲面。如圖2.15所示&

62、lt;/p><p>　　修剪外邊界面。以圓弧為修剪工具，以外邊界面為修剪對(duì)象，修剪多余曲面。如圖2.16所示</p><p>　　修剪圓弧面。以臺(tái)階面以為修剪工具，以圓弧拉伸面為修剪對(duì)象，修剪圓弧面。如圖2.17所示</p><p>　　修剪定位孔。以合并的頂面和臺(tái)階為修剪工具，以拉伸孔為修剪對(duì)象，修剪定位孔。如圖2.18所示</p><p>　

63、　修剪合并面。以定位孔為修剪工具，以合并面為修剪對(duì)象，修剪出如圖2.19所示的圖形。</p><p>　　將所有曲面合并為一個(gè)整體。如圖2.20所示</p><p>　　創(chuàng)建配合孔。利用拉伸命令，以頂面為草繪平面，繪制配合孔并拉伸為曲面。如圖2.21所示</p><p><b>　　圖2.20</b></p><p>　

64、　修剪配合孔。利用修剪命令，以配合孔拉伸曲面為修剪對(duì)象，以頂面為修剪工具，修剪配合孔。如圖2.22所示</p><p>　　創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM4。利用插入基準(zhǔn)命令，通過(guò)FRONT面向上偏移6mm，得到DTM4。如圖2.23所示</p><p><b>　　圖2.23</b></p><p>　　創(chuàng)建配合孔封閉面。在DTM4上利用填充命令繪制如圖

65、2.24所示圖形。</p><p>　　25.修剪配合孔。利用修剪命令，分別以封閉曲面和配合拉伸曲面為修剪對(duì)象和修剪工具，完成修剪命令。如圖2.25所示</p><p>　　26.創(chuàng)建拉延筋。利用拉伸命令，以right面為草繪平面拉伸為曲面。如圖2.26所示</p><p><b>　　圖2.26</b></p><p>

66、;　　修剪拉延筋。以拉伸面為修剪對(duì)象，分別以配合孔和合并整體面為修剪工具修剪拉延筋。如圖2.27所示</p><p>　　重復(fù)上步命令，創(chuàng)建所有拉延筋。如圖2.28所示</p><p>　　將所有曲面合并為一個(gè)整體。利用合并命令，將兩部分合并為一個(gè)整體。</p><p>　　將模型實(shí)體化。利用編輯命令中的加厚命令，將整個(gè)模型加厚為2mm，將所有筋特征加厚為1mm。&

67、lt;/p><p>　　創(chuàng)建臺(tái)階孔。利用拉伸命令中的去除材料命令，拉伸如圖2.29所示圖形.</p><p>　　創(chuàng)建倒角。利用倒角命令，將配合孔等棱角處倒圓角，如圖2.30所示。</p><p>　　創(chuàng)建提示箭頭。以配合孔封閉面為草繪平面，繪制如圖2.31所示的圖形。并拉伸為實(shí)體，厚度為0.3mm。</p><p>　　箭頭倒角。利用倒角命令，

68、將箭頭處的棱邊倒為0.3mm的倒角。</p><p>　　創(chuàng)建拉伸孔。以配合孔封閉面為草繪平面，繪制如圖2.32所示的圖形，并以拉伸去除材料命令拉伸為6mmm.</p><p>　　鏡像拉伸孔。選擇上步所創(chuàng)建的拉伸孔選中，選擇鏡像命令，選擇</p><p>　　right面為對(duì)稱面，完成鏡像。</p><p>　　創(chuàng)建定位孔1。以頂面的反面為

69、草繪平面，繪制如圖2.33的定位孔并拉伸為實(shí)體，厚度為10mm。</p><p>　　鏡像定位孔。利用鏡像命令創(chuàng)建4個(gè)定位孔，如圖2.24所示。</p><p>　　創(chuàng)建定位孔2。利用拉伸命令，創(chuàng)建如圖2.25所示的定位孔2。</p><p>　　創(chuàng)建螺栓孔。利用拉伸命令中的去除材料命令，創(chuàng)建如圖2.26所示的螺栓孔。</p><p>　　鏡

70、像螺栓孔。利用鏡像命令，在圓邊界面上創(chuàng)建四個(gè)對(duì)稱的螺栓孔。</p><p>　　創(chuàng)建定位孔3。利用拉伸命令中去除材料命令，拉伸出定位孔3，如圖2.27。</p><p>　　創(chuàng)建定位孔臺(tái)階面。利用拉伸命令，創(chuàng)建厚度為1mmm的臺(tái)階面。如圖2.38所示</p><p>　　創(chuàng)建整體模型如圖2.39所示</p><p><b>　　圖2

71、.39</b></p><p>　　3 模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定</p><p>　?。?）塑件成形工藝性分析</p><p>　　該塑件是電腦顯示器的塑料支撐底座，如圖3.1所示，塑件壁厚屬中等壁厚塑件，生產(chǎn)批量屬中等，材料為ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，根據(jù)

72、三種組分按不同比例共聚可得到性能不同的塑料，一般分為超高沖擊型、高沖擊性、中沖擊性、低沖擊性和耐熱性等），成型工藝性很好，可以注射成型。</p><p>　　圖3.1 </p><p>　?。?）分型面位置的確定</p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式，分型面選在支撐座的底面，如圖3.2所示。</p><p><b>　　

73、圖3.2</b></p><p><b>　?。?）確定型腔數(shù)量</b></p><p>　　該塑件精度屬中等精度，中等批量，而且塑件的尺寸較大。考慮各種影響因素，初步確定為一模一腔。</p><p>　　（4） 模具結(jié)構(gòu)形式確定</p><p>　　從上面的分析可知，本模具采用一模一腔，推桿推出，澆口采用

74、點(diǎn)澆口，雙分型面，定模分型面用于拉出澆注塑料，定模分型面由型芯板。因此可以基本確定模具結(jié)構(gòu)形式為中小型模架中的A1型的雙分型面注射模。</p><p>　?。?） 注射機(jī)型號(hào)的選定</p><p><b>　　1）注射量計(jì)算</b></p><p>　　通過(guò)計(jì)算或proe建模分析，塑件的質(zhì)量為m1=112.3g，塑件的體積V=107000mm

75、³，流道凝料的質(zhì)量按塑件質(zhì)量的0.6倍計(jì)算。從上述分析中確定為一模一腔。所以注射量為</p><p>　　m=1.6nm1=1.6*112.3=179.88g</p><p>　　2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及鎖模力計(jì)算</p><p>　　通過(guò)proe建模分析，投影面積A=A1+A2=1.35A1=42390mm²，選取型腔壓力p型為

76、35MP，F(xiàn)m=42390×35=1470kN</p><p><b>　　3） 選擇注射機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，初步選擇sz-500/200臥式注射機(jī)，見(jiàn)下表。</p><p>　　4)注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核</p><p>　　[1]由料筒塑化速率校核模具型腔數(shù)

77、 n 。</p><p>　　n ≤[kMt/3600 - W0]/ W = [0.8×110×60-67.58]/ 179.88</p><p><b>　　=29﹥﹥1</b></p><p>　　∴ 型腔數(shù)校核合格。</p><p>　　其中 k---注射機(jī)最發(fā)注射量利用系數(shù)，取0.8；<

78、/p><p>　　M---注射機(jī)額定塑化量；</p><p>　　t---成型周期，取60sec </p><p><b>　　[2]注射壓力校核</b></p><p>　　P = k’p0 = 1.3x×110 = 143Mpa ＜150Mpa</p><p>　　∴ 注射壓力校核合格。

79、</p><p>　　其中k’ --- 取1.3</p><p>　　p0 --- 取110Mpa</p><p><b>　　[3]鎖模力校核</b></p><p>　　F = KAp = 1.2×1470 = 33.624KN＜1764 KN</p><p>　　∴ 鎖模力校核合格

80、。</p><p>　　3.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　主流道設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　主流道尺寸</b></p><p>　　根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為</p><p>　　d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1）=4+0.5=4.5

81、</p><p><b>　　主流道球面半徑為</b></p><p>　　SR=噴嘴球面半徑+（1~2）=20+2=22</p><p><b>　　主流道襯套形式</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)模具較大，為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度，就注射模澆口套設(shè)計(jì)為整體式，材料采用T10A鋼，熱處理淬

82、火后表面硬度為53HRC~57HRC。其主流道襯套如下圖3.3所示。</p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　　3.3成型零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　模具中確定塑件幾何形狀的和尺寸精度的零件稱之為成型零件。在本設(shè)計(jì)中成型零件就是成型顯示器底座的型腔板，成型顯示器底座的型芯板。ABS塑料的尺寸性穩(wěn)定，收縮率為0.4%~

83、0.8%之間。</p><p><b>　　成型零件鋼材的選用</b></p><p>　　顯示器支撐底座是中大批量生產(chǎn)，成型零件采用鋼材耐磨性和抗疲勞性能應(yīng)該良好；機(jī)械加工性能和拋光性能也應(yīng)良好。因此構(gòu)成行腔的式凹模鋼材采用SM1。</p><p>　　顯示器底座內(nèi)部型芯磨損比較厲害，采用硬度較高的模具鋼Gr12MoV，淬火后表面硬度為58H

84、RC~62HRC.</p><p>　　(2)成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　塑件尺寸公差按GB/T14486-93)標(biāo)準(zhǔn)中的4級(jí)精度選取。</p><p><b>　　a)型腔徑向尺寸</b></p><p>　　公式：Lm = [(1+S)Ls -XΔ]</p><p>　　式中

85、 S——塑件平均收縮率 S==0.006；</p><p>　　——塑件外徑尺寸（取200mm，152mm和148mm）；</p><p>　　X——修正系數(shù)（取0.8）；</p><p>　　——塑件公差值（查塑件公差表，分別取1.24，1.02和1.02）；</p><p><b>　　——制造公差=；</b>&l

86、t;/p><p>　　代入數(shù)據(jù)得到：=</p><p>　　= ==</p><p>　　=(1.006148-0.81.02）=148.07</p><p><b>　　b)行腔高度尺寸</b></p><p>　　公式：Hm = [

87、(1+S)Hs –(1/3)Δ]</p><p>　　式中：Hs——塑件高度尺寸（取10mm,12mm,20mm）；</p><p>　　——塑件公差值（查表得0.24,0.28,0.56）；</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：==</b></p><p><b>　　==</b></p

88、><p><b>　　==</b></p><p><b>　　c)型芯徑向尺寸</b></p><p>　　公式：=[(1+S)+ 0.5]</p><p>　　式中：——模具型芯徑向基本尺寸；</p><p>　　——塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸；</p><

89、p>　　——塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸的公差；</p><p><b>　　——模具制造公差。</b></p><p><b>　　下型芯徑向尺寸計(jì)算</b></p><p>　　=（1.006150+0.51.24）=</p><p>　　=（1.006148+0.51.22）=</p&g

90、t;<p>　　=(1.0066+0.50.40)=</p><p><b>　　螺栓孔型芯 </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　上型芯徑向尺寸計(jì)算</b>&l

91、t;/p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　通孔上型芯</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　d)型芯高度尺寸<

92、/b></p><p>　　公式：Hm= [(1+S)hs + (2/3)Δ]</p><p>　　式中：Hs——塑件高度尺寸（取12mm,18mm）</p><p>　　——塑件公差值（查表得0.48,0.52，0.24，0.32，0.36）</p><p><b>　　下型芯代入數(shù)據(jù)得：</b></p&g

93、t;<p>　　Hm1=（1.00612+2/30.48）=</p><p>　　Hm2=(1.00618+2/30.52)=</p><p><b>　　上型芯高度計(jì)算</b></p><p>　　3.4成型零件厚度計(jì)算 </p><p>　　根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)可知本模具為矩形型腔，矩形型腔是指模具橫截面呈矩

94、形的結(jié)構(gòu)，矩形結(jié)構(gòu)型腔可分為組合式和整體式。本模具為整體式。</p><p>　　(1)行腔側(cè)壁厚度計(jì)算</p><p>　　式中：S——矩形行腔側(cè)壁厚度，mm；</p><p>　　p——行腔內(nèi)熔體的壓力，MPa；</p><p>　　——承受熔體壓力的側(cè)高度，mm；</p><p>　　[——允許變形量，mm。&l

95、t;/p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　為保證其強(qiáng)度，故取其側(cè)壁厚度為50mm。</p><p>　　(2)底板厚度的計(jì)算</p><p>　　式中 h——矩形底板的厚度，mm；</p><p>　　b——矩形型腔內(nèi)壁短邊，mm；</p><p>

96、;　　c——由型腔邊長(zhǎng)比決定的系數(shù)（查表為0.0209）</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　故取其底板厚度為40mm。 </p><p>　　3.5合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；蛟谏舷履０搴夏r(shí)，正確的定位和導(dǎo)向的零件，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面

97、定位兩種形式。在此設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。</p><p>　　導(dǎo)柱材料采用T10鋼，經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC。到主固頂部分的表面粗糙度為0.8，導(dǎo)向部分的表面粗糙度為0.4～0.8.導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)如下圖</p><p><b>　　導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)3.4</b></p><p>　　導(dǎo)柱的排列方式為四角式如圖3.5。</p>&l

98、t;p><b>　　圖3.5</b></p><p><b>　　(2)導(dǎo)套</b></p><p><b>　　a)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　由于所設(shè)計(jì)的模具，導(dǎo)套后面沒(méi)有墊板，其導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式如圖所示。</p><p><b>　　圖3.6

99、</b></p><p>　　3.6推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位、和導(dǎo)向等三大元件組成。此處考慮到成型零件的特殊情況，此零件采用推桿推出，推桿的位置及排列方式如圖3.7所示。</p><p><b>　　圖3.7</b></p><p>　　推件板的材料采用45鋼，熱處理硬度要

100、求28~32HRC。</p><p>　　3.7注塑模架的確定與輔助結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)行腔的布局，又根據(jù)行腔側(cè)壁的最小厚度，再考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置和采用推件板推出等各方面問(wèn)題，確定選用模架結(jié)構(gòu)為P3型，動(dòng)模板為一塊板，定模板為兩塊板模的結(jié)構(gòu)如圖3.4所示</p><p><b>　　圖3.8</b><

101、/p><p>　　確定模架中各班的尺寸，根據(jù)設(shè)計(jì)需要定模座板厚度為H1=40mm,自頂向下凝料推出板厚度H2=10mm，凹模座板厚度A=60，凸模座板B=43mm,墊塊厚度為C=100mm，推桿固定板厚度為H4=20mm，推板厚度為H5=25mm,下模座板厚度為H3=40mm。</p><p><b>　　模具閉合高度確定：</b></p><p>

102、;　　H=H1+H2+H3+A+B+C=(80+10+103+100)mm=293mm</p><p>　　所以模具的閉合高度為293mm。</p><p>　　3.8 排氣槽設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時(shí)，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過(guò)程中的空氣以及塑料在成型過(guò)程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的

103、氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)產(chǎn)生氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、輪廓不清及充填不滿等成型缺陷。另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模的速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。</p><p>　　因?yàn)榇斯ぜ男颓惑w積比較小，注射時(shí)間在1s左右。氣體可通過(guò)徑向及軸向的配合間隙排出，不需要設(shè)置排氣槽。</p><p>　　3.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　模具加熱

104、冷卻系統(tǒng)計(jì)算</p><p>　　設(shè)定模具平均工作溫度為45℃(定模80℃，動(dòng)模30℃)，用常溫20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出水口溫度為25℃，PC/ABS的注射成型周期為60s，則確定注射次數(shù)為60次/h ；冷卻水密度為1000 Kg/m3 ，比熱容為4.2×103 J/Kg·℃ ，材料的單位熱流量q = 3.2×105 J/Kg ，則：</p><p&g

105、t;<b>　　冷卻水的體積流量</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 W——單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（Kg/min）,按每分鐘注射一次107 cm1.02(g/cm)1次/min=128.4g/min=0.1284kg/min；</p><p>　　——單位質(zhì)量的塑件

106、在凝固時(shí)所放出的熱量，ABS為700kj/kg；</p><p>　　——冷卻水的密度(1000kg/cm)；</p><p>　　——冷卻水的比熱容(4.187kj/(kg℃))；</p><p>　　——冷卻水出口溫度（26.5℃）；</p><p>　　——冷卻水入口溫度（25℃）。</p><p><b&

107、gt;　　冷卻管道直徑</b></p><p>　　為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查資料取d=8mm。</p><p>　　冷卻水在管道中的流速</p><p>　　由式 v==42.57m/s</p><p>　　為完成快速冷卻，設(shè)置直徑為8mm水道，一共六條。</p><p>　　4 Moldflow零

108、件工藝性分析</p><p><b>　　4.1軟件概述</b></p><p>　　隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展，塑件的分析要求也越來(lái)越高。在塑料制品生產(chǎn)前，使用模擬軟件可以發(fā)現(xiàn)制品的結(jié)構(gòu)、模具和成型工藝等方面存在的問(wèn)題，從而修改設(shè)計(jì)方案，有效的降低生產(chǎn)成本、提高制品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期。而在現(xiàn)有的塑料成型加工模擬軟件中Moldflow是使用較廣泛的模擬軟件。</p&

109、gt;<p>　　4.1.1 Moldflow簡(jiǎn)介</p><p>　　Moldflow軟件主要用來(lái)為用戶提供設(shè)計(jì)分析解決方案和制造解決方案。其中設(shè)計(jì)分析解決方案應(yīng)用最為廣泛，其中包括Moldflow Plastics Advisers（MPA）、Moldflow Plastics Insight（MPI）和CAD Connectivity Tools。制造解決方案Moldflow Mold Xpe

110、rt是集軟硬件為一體的注塑成型品質(zhì)控制專家，可以直接與注塑機(jī)控制器相連，可進(jìn)行工藝優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控，自動(dòng)優(yōu)化注塑周期、降低廢品率及監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。</p><p>　?。?）Moldflow Part Advisers模塊在產(chǎn)品開發(fā)早期可以快速的檢查塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)（如產(chǎn)品壁厚、澆口位置）是否合理，產(chǎn)品材料及產(chǎn)品幾何結(jié)構(gòu)是否影響充填樣式和模腔內(nèi)壓力和溫度的分布等。用戶根據(jù)分析結(jié)果和提供的詳細(xì)分析建議可以確定最佳的產(chǎn)

111、品壁厚和澆口位置，同時(shí)還可以識(shí)別和消除常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷，如熔接線、氣穴和銀線等。</p><p>　?。?）Moldflow Mold Advisers模塊擴(kuò)展了Moldflow Part Advisers的功能，用戶可以創(chuàng)建并模擬塑料通過(guò)單個(gè)行腔、多個(gè)模塊和系列模具的流動(dòng)情況。從而優(yōu)化澆口類型、大小和位置，以及流道的布置、大小和橫截面的形狀。分析結(jié)果可以確定注塑機(jī)的大小，最小成型周期從而減少制造廢料。利用Mold

112、flow Mold Advisers的附加模塊，用戶可以模擬注塑成型過(guò)程的更多階段，并評(píng)估成型產(chǎn)品的性能和冷卻水路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.1.2 軟件功能</p><p><b>　　優(yōu)化塑件</b></p><p>　　運(yùn)用Moldflow 2010 軟件，可以得到塑件的實(shí)際最小壁厚，優(yōu)化塑件結(jié)構(gòu)，降低材料成本，縮短生產(chǎn)周期，保證塑

113、件能全部充滿。</p><p><b>　　優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　運(yùn)用Moldflow 2010 軟件，可以得到最佳澆口的數(shù)量與位置，合理的流道系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)并對(duì)型腔尺寸、澆口尺寸、流道尺寸和冷卻系統(tǒng)尺寸進(jìn)行優(yōu)化，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行試模、修模，大大提高模具質(zhì)量，減少實(shí)際修模次數(shù)。</p><p><b>　　優(yōu)化注射工

114、藝參數(shù)</b></p><p>　　運(yùn)用Moldflow 2010 軟件，可以確定最佳的注射壓力、保壓壓力、鎖模力、模具溫度、體溫度、注射時(shí)間、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間，以注射出最佳的塑件。</p><p>　　4.1.3 AMI介紹</p><p>　　AMI軟件，作為數(shù)字樣機(jī)解決方案的一部分，為數(shù)字樣機(jī)的使用提供了一整套先進(jìn)的塑料工程模工具。AMI強(qiáng)大的功

115、能深入分析，優(yōu)化塑膠產(chǎn)品和與之關(guān)聯(lián)的模具，能夠模擬當(dāng)今的最先進(jìn)的成型過(guò)程。目前，該軟件普遍應(yīng)用與最頂級(jí)的汽車制造，醫(yī)療，消費(fèi)電子和包裝行業(yè)，AMI幫助公司將新產(chǎn)品更快地推向市場(chǎng)。</p><p>　　AMI在確定最終設(shè)計(jì)之前在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行不同材料，產(chǎn)品模擬，模具設(shè)計(jì)和成型條件的實(shí)驗(yàn)。這種在整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程評(píng)估不同狀況的能力使得能夠獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。AMI幫助用戶“第一時(shí)間改好”，從而避免制造階段成本提高和時(shí)間延誤

116、。</p><p>　　AMI致力于解決與塑料成型相關(guān)的廣泛的設(shè)計(jì)和制造問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)塑膠產(chǎn)品和模具的各種成型包括一些新的成型方式，它都有專業(yè)的模擬工具。在材料特性，成型分析，集合模型方面技術(shù)的領(lǐng)先，讓AMI代表最前沿的塑料模擬技術(shù)，可以縮短開發(fā)周期，降低成本，并且讓團(tuán)隊(duì)可以有更多的時(shí)間去創(chuàng)新。廣泛的塑膠材料數(shù)據(jù)庫(kù)。</p><p>　　AMI包含了最大的塑膠材料數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶可以查到超過(guò)80