腳盆注塑模具設(shè)計(jì)【含三維SW模型】【含CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 南 通 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題目： 腳盆注塑模具設(shè)計(jì) 姓 名： 張 雯　 　 指導(dǎo)教師：　 黃 希 專 業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化 南通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2009年6月  摘要 模具設(shè)計(jì)的種類很多，其中以塑料模的設(shè)計(jì)最為主要。塑料產(chǎn)品的多樣化和超大的市場需求量決定了塑料模設(shè)計(jì)的重要性。模具工業(yè)的發(fā)展有空間，前景很好。特別是中國加人WTO后，國際模具市場前景廣闊，中國模具仍有一定的競爭優(yōu)勢。 本課題以腳盆為設(shè)計(jì)對象，主要研究了該零件的3D快速模具設(shè)計(jì)技術(shù)。通過對傳統(tǒng)的2D設(shè)計(jì)，3D設(shè)計(jì)以及最新的參數(shù)化設(shè)計(jì)做比較，發(fā)現(xiàn)采用SolidWorks2004的模具設(shè)計(jì)平臺(tái)，可以大大提高模具設(shè)計(jì)的效率，也提高了產(chǎn)品快速響應(yīng)市場的能力。對此課題的研究讓我們初步了解了模具設(shè)計(jì)的過程，對我們今后的發(fā)展有很大的幫助。 關(guān)鍵字：模具設(shè)計(jì)，SolidWorks,注塑模,快速設(shè)計(jì) Abstract Many types of mold design, plastic mold design with the most major. Plastic product diversification and market demand for super-plastic design has determined the importance of. Mold the development of industrial space, good prospects. Especially after China's WTO plus people, the international market prospects mold, China mold there is still a competitive advantage. This topic takes the footbath machine as the target of mold design. It is main researched the 3D fast mould designing technique of this part. Through the comparion with the designing of traditional 2D design, 3D design and the latest designing of parameterize, we can find that if adopts the mold design platform of SolidWorks2004, it can improve the efficiency of mold design greatly, and also can improve the ability that the products respond the market fast. The study on mold design lets us find out the course of the design about the mould is very helpful to our development in the future. Key words: Mold design, SolidWorks, Injection mold, Rapid design  目錄 摘要 II Abstract III 目錄 IV 第1章 緒論 6 1.1注塑成型 6 1.2模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 6 1.3模具發(fā)展趨勢 7 1.4關(guān)于SolidWorks 8 1.5本文的研究目的、內(nèi)容和意義 8 第2章 總體設(shè)計(jì)方案的確定 10 2.1設(shè)計(jì)方案的提出與比較 10 2.2設(shè)計(jì)方案的確定及導(dǎo)入 12 2.3數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和項(xiàng)目建立 13 2.4 型芯型腔設(shè)計(jì) 14 第3章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 22 3.1模板的選用 22 3.2墊塊的選用 22 3.3導(dǎo)柱的選擇 23 3.4導(dǎo)套的選擇 24 3.5塑料注射模標(biāo)準(zhǔn)模架 24 第4章 澆口與澆道的設(shè)計(jì)及計(jì)算 26 4.1 添加智能螺釘 26 4.2 添加定位圈 27 4.3 添加澆口套 27 4.4 澆口設(shè)計(jì) 28 第5章 最終設(shè)計(jì)效果圖 29 5.1 模架最終效果圖 29 5.2 MasterCAM加工效果圖 30 第6章 總結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 33 致謝 34 35 第1章 緒論 1.1注塑成型 注塑成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型。注塑成型的特點(diǎn)是：成型周期短，能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬的塑料制件；注塑成型的生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；除氟塑料以外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注塑成型的方法成型。但注塑成型所有的注射設(shè)備價(jià)格較高，模具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不適合單件小批量的塑件成型。［1］ 隨著注塑成型技術(shù)的發(fā)展，到目前為止，部分熱固性塑料也可以采用該方法成型。 1.2模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)現(xiàn)狀 整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中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于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價(jià)格的1/5～1/3，加入WTO后，國外同類產(chǎn)品對國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。國內(nèi)高校，如上海交通大學(xué)模具國家研究中心，華中科技大學(xué)數(shù)控技術(shù)國家研究中心，清華大學(xué)CAD國家研究中心，在模具庫設(shè)計(jì)方面都是先進(jìn)典型代表。我國臺(tái)灣的模具工業(yè)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和水平，生產(chǎn)周期短、售后服務(wù)好，是臺(tái)灣模具工業(yè)的優(yōu)勢。而大陸的寧波遠(yuǎn)東制模，深圳富士康，海爾模具，江蘇國盛精密模具有限公司等也都是我國模具方面的翹楚。這次課題我們采用三維模具庫設(shè)計(jì)，同時(shí)加以使用IMOD庫，希望能更多的掌握三維設(shè)計(jì)平臺(tái)。［2］-［15］ 國外現(xiàn)狀 現(xiàn)代工業(yè)，模具領(lǐng)先。模具工業(yè)水平的高低已成為衡量國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。近年來，隨著汽車和IT工業(yè)的發(fā)展， 模具工業(yè)得到快速的發(fā)展，2005年模具銷售額達(dá)610億元，模具出口達(dá)7.38億美元，同比增長達(dá)25％和51％。 CAD/CAE/CAM的廣泛應(yīng)用,顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美,CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面,已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段,目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑,三軸聯(lián)動(dòng)的比較多,也有一些是五軸聯(lián)動(dòng)的,轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬～3萬r/min。增加數(shù)控高速銑床,是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點(diǎn)之一。在歐洲模具展上,快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置,有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設(shè)備,也有專門提供原型制造服務(wù)的機(jī)構(gòu)和公司。國際上現(xiàn)在已經(jīng)采用普及三維設(shè)計(jì)模具平臺(tái)，比我國廣泛使用的二維更為先進(jìn)，更為系統(tǒng)方便，歐洲德馬吉公司，米克朗公司，日本牧野公司，西班牙德克雷克公司，德國科恩公司等都在利用三維設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)模具方面做的非常突出，很值得我們學(xué)習(xí)。［16］-［23］ 1.3模具發(fā)展趨勢 在軟件運(yùn)用方面，模具設(shè)計(jì)正向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、三維化發(fā)展；模具加工正趨于系統(tǒng)化、一體化、快速化；而模具生產(chǎn)也正向?qū)I(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化發(fā)展。 設(shè)計(jì)方面，主要以三維和虛擬設(shè)計(jì)為主；制造方面主要向智能化的方向發(fā)展。 模具工業(yè)是一個(gè)發(fā)展非?？斓男袠I(yè),在國外比新興的電子工業(yè)發(fā)展都要快,在中國20世紀(jì)九十年代的發(fā)展速度為12%,預(yù)計(jì)未來五年每年將會(huì)達(dá)到15%的速度。 未來我國模具的10大發(fā)展趨勢是: 1.模具日趨大型化。 2.模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)已達(dá)到2-3微米,1微米精度的模具也將上市。 3.多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),對鋼材的性能要求越來越高。 4.熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。 5.隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn),氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 6.標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 7.快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。 8.隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高。同時(shí)對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。 9.以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高,對塑料模具的要求也越來越高。 10.模具技術(shù)含量將不斷提高。 1.4關(guān)于SolidWorks SolidWorks公司為達(dá)索系統(tǒng)（Dassault Systemes S.A）下的子公司（納斯達(dá)克（NASDAQ）上市代號(hào)：DASTY），專門負(fù)責(zé)研發(fā)與銷售機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的視窗產(chǎn)品。是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的Parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。 1.5本文的研究目的、內(nèi)容和意義 模具設(shè)計(jì)的種類很多，其中以塑料模的設(shè)計(jì)最為主要。塑料產(chǎn)品的多樣化和超大的市場需求量決定了塑料模設(shè)計(jì)的重要性。模具工業(yè)的發(fā)展有空間，前景很好。特別是中國加人WTO后，國際模具市場前景廣闊，中國模具仍有一定的競爭優(yōu)勢。 本課題基于SolidWorks、IMold等模具設(shè)計(jì)平臺(tái)，研究了零件的數(shù)字化3D快速模具設(shè)計(jì)技術(shù)，提高了產(chǎn)品快速響應(yīng)市場的能力。以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設(shè)計(jì)，基于SolidWorks等模具設(shè)計(jì)平臺(tái)，設(shè)計(jì)零件的三維模型和模具，如凸模，凹模，模架等。然后在CAM系統(tǒng)中完成零件或者模具的NC加工代碼，最后仿真模擬零件和模具的加工制造。 對此課題的研究讓我們初步了解了模具設(shè)計(jì)的過程，對我們今后的發(fā)展有很大的幫助。 第2章 總體設(shè)計(jì)方案的確定 2.1設(shè)計(jì)方案的提出與比較 腳盆是日常生活中不可缺少的生活用品，就我們這次設(shè)計(jì)的腳盆，我提出以下幾種方案： 方案一 圖2-1方案一 這是現(xiàn)代比較流行的按摩保健腳盆，其原理是通過磁療震動(dòng)，給水產(chǎn)生一定壓力，使其不斷滾動(dòng)，為雙腳帶來按摩的效果。但其生產(chǎn)原理復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，費(fèi)用高，不適合我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的選用。 方案二 圖2-2方案二 現(xiàn)代人們越來越喜歡反古的感覺，這是一種新出的古時(shí)候洗腳用的木質(zhì)腳盆，外表古樸美觀，能滿足現(xiàn)代人某種程度上的需要，故事宮中人也使用這種腳盆。但腳盆是木制，我們設(shè)計(jì)要求的是注塑成型，所以不適合做為我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的腳盆樣本。 方案三 圖2-3方案三 這是一種居家常用的塑料腳盆，噴厚3mm，ABS塑料注塑而成，制作工藝簡單，原材料便宜，造價(jià)低，可大批量生產(chǎn)，注塑成型，所以我們選用方案三為我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的腳盆模板。 2.2設(shè)計(jì)方案的確定及導(dǎo)入 本課題以腳盆為設(shè)計(jì)對象，主要研究了該零件的3D快速模具設(shè)計(jì)技術(shù)。傳統(tǒng)的二維和三維模具設(shè)計(jì)需要對模架部件一一設(shè)計(jì)， 對于結(jié)構(gòu)和形狀類似、尺寸不一的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)者就進(jìn)行著類似的設(shè)計(jì)和重復(fù)的勞動(dòng)。而數(shù)字化3D快速模具設(shè)計(jì)就不同，在SolidWorks軟件中的IMold模具庫中，有不同廠家生產(chǎn)的各種不同型號(hào)的模架。用各種模式來設(shè)計(jì)模架，設(shè)計(jì)、干涉和制造各方面所用的時(shí)間有很大的差距。 在設(shè)計(jì)之前，對腳盆的工藝性做了以下分析： ⑴材料和精度，ABS 具有良好的綜合性能，廣泛運(yùn)用于薄殼類塑件，選定塑件材料為ABS，等級(jí)精度為5。 ⑵壁厚，塑件壁厚應(yīng)盡量均勻，以減少塑件的內(nèi)應(yīng)力，壁厚還要保證能承受頂出脫模裝置的頂出力，不因受力過大而產(chǎn)生翹曲變形。在實(shí)際生產(chǎn)中， ABS 的常用壁厚推薦值1.2~1.8mm，分析設(shè)計(jì)塑件功能要求，確定塑件的壁厚為3mm。 ⑶脫模斜度，在塑件的內(nèi)外表面，沿脫模方向設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。根據(jù)已選定的材料ABS，其脫模斜度宜為（40ˊ~1.5°）結(jié)合分析本塑件形狀，定其脫模斜度為50′。 ⑷加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，為提高塑件的強(qiáng)度和剛度，采用增設(shè)加強(qiáng)筋的方法。 ⑸圓角，塑件面與面之間一般應(yīng)采用圓弧過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，而且可以改善物料的流動(dòng)狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模，塑件轉(zhuǎn)角處的圓角半徑通常不小于0.5～1mm。 通過工藝分析和給定尺寸，腳盆零件便可成型。 IMold是產(chǎn)品設(shè)計(jì)很重要的插件，可以幫助我們快速形成凸凹模以及模具的模架，所以我們必須在安裝完成后將IMold導(dǎo)入SolidWorks中。 首先打開SolidWorks05版，單擊主菜單中的工具選項(xiàng)，再單擊插件選項(xiàng)，出現(xiàn)圖2-4所示對話框，勾選IMoldv6選項(xiàng)。 圖2-4 IMold插件導(dǎo)入 單擊確定，出現(xiàn)圖2-5的工具條 圖2-5 IMold工具條 2.3數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和項(xiàng)目建立 2.3.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 單擊數(shù)據(jù)準(zhǔn)備選擇塑料制件，在衍生工具條中選擇X軸旋轉(zhuǎn)90°，單擊確定。這樣可以方便后面在做模架的時(shí)候零件位置與模架位置相互匹配。 在設(shè)置收縮率的時(shí)候，因?yàn)檫x擇的材料是ABS，所以收縮率自動(dòng)生成為1.05%，設(shè)置收縮系數(shù)是為了零件冷卻后尺寸合適，防止因?yàn)槔鋮s而是零件的尺寸發(fā)生不合適的改變。 還要注意，零件的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備后的零件放置位置與方向必須與零件的拔模方向相一致，注意X,Y,Z軸的尺寸調(diào)整，只有方向一致，才能再后來的加工中繼續(xù)順利進(jìn)行。如圖2-6所示 圖2-6 正確零件位置 2.3.2項(xiàng)目建立 單擊菜單工具欄-項(xiàng)目管理-新建項(xiàng)目，在彈出窗體中調(diào)用新生成的腳盆.Derived零件，單擊確定，則新項(xiàng)目就生成了，我們以后做的凸模凹模模架都是在這個(gè)項(xiàng)目內(nèi)完成的。 2.4 型芯型腔設(shè)計(jì) 零件圖最先設(shè)計(jì)完成后，我們要生成它的型芯和型腔，用來作為注塑零件的模，并用MasterCAM加工出來。 所謂型芯，就是通常我們知道的凸模，用來作為零件注塑的內(nèi)部填充，保證零件造型的準(zhǔn)確。所謂型腔，就是我們通常說的凹模，他是零件外形的一個(gè)模板，用來保證零件外形的美觀性和準(zhǔn)確性。 生成分型線和分型面，可以有兩種方法，一種是利用SolidWorks正常工具欄手動(dòng)分型生成；另一種是利用IMOLD工具欄自動(dòng)生成。兩種相比較，前者適用于造型簡單明了，分型面不復(fù)雜的零件，而后者偏向于復(fù)雜零件的自動(dòng)分型，同時(shí)后者需要另行購買，而前者是軟件自帶的功能，所以，我們這里采用SolidWorks自動(dòng)手動(dòng)分型的方法。 2.4.1 分型線的生成 分型線是零件型芯型腔分型的基本，只有找到正確的分型線，才能生成分型面，通過分型面才可以將凸凹模分開，分型線是造型的根本。而分型面則是通過根本所生成的零件制造的重要部分。 打開腳盆零件圖，點(diǎn)擊“插入”——“模具”——“分型線”，點(diǎn)擊最上面的面，以確定拔模方向，如圖2-7，再點(diǎn)擊菜單中的”拔模分析”,將自動(dòng)生成合適的分型線，如圖2-8，2-9 圖2-7 拔模方向 圖2-8 衍生欄 圖2-9 分型線 2.4.2 分型面的選擇 在選擇分型面時(shí)應(yīng)遵循如下原則： （1）分型面應(yīng)選在制品的最大截面處，否則制品無法脫模。在選擇分型面時(shí)這是首要原則。 （2）盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)樽⑺軝C(jī)的推出液壓缸設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，制品留在動(dòng)模一側(cè)有利于脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置。 （3）有利于保證制品的尺寸精度。 （4）有利于保證制品的外觀質(zhì)量。 （5）盡可能滿足制品的使用要求。 （6）盡量減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。 （7）長型芯應(yīng)置于開模方向。 （8）有利于排氣。 （9）有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 （10）在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方向。 （11）考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。 考慮到零件特征等諸多因素，編輯分型線后，創(chuàng)建如圖2-10所示的分型面。 圖2-10 分型面  2.4.3 型芯型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 磨具加工的結(jié)構(gòu)形式有一模一件和一模多件，一模多件可以縮短加工周期，但對尺寸要求較為嚴(yán)格，本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，不適合一模多件的加工方式，所以選用一模一件的形式。 考慮到塑件的結(jié)構(gòu)比較簡單，凹模都采用整體式結(jié)構(gòu)。整體式凹模由整塊材料加工制成，整體式凹模的特點(diǎn)是強(qiáng)度高和剛度高，不會(huì)使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。但加工較困難，需用電火花機(jī)床和立式銑床加工，熱處理也不方便，僅適合于形狀簡單的中小型制品。其結(jié)構(gòu)形式見零件圖。 單擊“插入”——“參考幾何體”，生成一個(gè)基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)面內(nèi)畫一個(gè)矩形，作為毛坯的尺寸，點(diǎn)擊“插入”——“模具”——“切削分割”，選擇生成的草圖。則自動(dòng)生成型芯型腔毛胚。通過“插入”——“曲面”——“移動(dòng)復(fù)制”，可將其打開，如圖2-11所示 圖2-11 分模圖 （1）凹模的徑向尺寸計(jì)算 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸的增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。 凹模的徑向尺寸計(jì)算公式： （《中國模具設(shè)計(jì)大典》式 9.4-10） 式中 ——凹模徑向名義尺寸（最小尺寸）； ——所采用的塑料的平均成型收縮率 ； ——制品的名義尺寸（最大尺寸）； ——成型零件工作尺寸的修正系數(shù)（可由《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 9.2-4表9.4-7查得）； ——制品公差（負(fù)偏差）； ——模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/3～1/6。 尺寸： 尺寸： 尺寸： 尺寸： 尺寸： （2）凹模的深度尺寸計(jì)算 凹模的深度尺寸計(jì)算公式： （《中國模具設(shè)計(jì)大典》式 9.4-12） 式中：——凹模深度名義尺寸（最小尺寸）； ——制品高度名義尺寸（最大尺寸），其它同上。 尺寸： 尺寸： 尺寸： （3）型芯的徑向尺寸計(jì)算 型芯的徑向尺寸計(jì)算公式： （《中國模具設(shè)計(jì)大典》式 9.4-11） 式中 ——型芯徑向名義尺寸（最大尺寸）； ——制品的名義尺寸（最小尺寸），其它同上。 尺寸： 尺寸： （4）型芯的高度尺寸計(jì)算 型芯的高度尺寸計(jì)算公式： （《中國模具設(shè)計(jì)大典》式 9.4-13） 式中： ——型芯高度名義尺寸（最大尺寸）； ——制品孔深名義尺寸（最小尺寸），其它同上。 尺寸： 第3章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 3.1模板的選用 模板是塑料注射模具中板類零件的主要零件，是模具中除了推板、墊塊以外的各個(gè)板的總稱。 模板板面的尺寸規(guī)格，主要取決于注射機(jī)的鎖模力和注射容量。詳見表3-1。 表3-1 模板與選用注射成型機(jī)規(guī)格 注塑機(jī)型號(hào) 模板尺寸B×L 固定模板尺寸B1×L SYS-10(立式) XS-Z-30（臥式） XS-Z-60 XS-Z-60A XS-ZY-125 XS-ZY-125A XS-ZY-250 XS-ZY-400 XS-ZY-500 XS-ZY-1000 XS-ZY-3000 XS-ZY-4000 125×200 160×200 200×315 200×400 200×400 315×500 315×500 315×500 500×800 560×900 800×1250 900×1250 160×200 200×200 250×315 250×400 250×400 355×500 355×500 355×500 560×800 630×900 900×1250 1000×1250 模板中有動(dòng)模板，定模板等不同板塊，根據(jù)GB/T4169.8-2006,選擇1000*1000,1000*990,1000*690等規(guī)格不等。 3.2墊塊的選用 墊塊寬度的確定是按照同方向模板寬度的1/6～1/5的規(guī)律來取值的，并對所取得的尺寸作適當(dāng)圓整及優(yōu)化后決定的。 墊塊高度的確定要考慮到注射機(jī)行程和必要的定出距離，所以確定為三、四檔尺寸，可靈活選用。 表3-2 注射機(jī)型號(hào)與墊塊的選用 注塑機(jī)型號(hào) 動(dòng)定模板尺寸B×L 機(jī)器行程S 墊塊高度值 SYS-10(立式) XS-Z-30（臥式） XS-Z-60 XS-Z-60A XS-ZY-125 XS-ZY-125A XS-ZY-250 XS-ZY-400 XS-ZY-500 XS-ZY-1000 XS-ZY-3000 XS-ZY-4000 125×200 160×200 200×315 200×400 200×400 315×500 315×500 315×500 500×800 560×900 800×1250 900×1250 120 160 180 300 300 325 350 260 500 700 1080 1250 40、50、63 50、63、80 50、63、80 50、63、80 50、63、80 63、80、100 63、80、100 63、80、100 100、125、160 100、125、160、200 125、160、200、250 160、200、250 根據(jù)國標(biāo)，選擇900*1250這款型號(hào)墊板。 3.3導(dǎo)柱的選擇 在GB/T 4169.4-2006和GB/T 4169.5-2006中，導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)共有三種型式，即帶頭導(dǎo)柱和帶/肩導(dǎo)柱Ⅰ型及有肩導(dǎo)柱Ⅱ型。 帶頭導(dǎo)柱是目前國內(nèi)外常用的導(dǎo)柱型式之一。其特點(diǎn)是原材料較節(jié)省，模板上的固定孔較?。欢屑鐚?dǎo)柱Ⅰ型的特點(diǎn)是其固定部分直徑與相配的導(dǎo)套外徑相同，所以可以采用同一種方式和工夾具進(jìn)行鉆、鏜模板加工、并可減少工藝裝備的數(shù)量；對于有肩導(dǎo)柱Ⅱ型的特點(diǎn)是可以利用導(dǎo)柱后部定位對下面的模板進(jìn)行定位，所以在一般的情況下不再需要使用定位銷。 本設(shè)計(jì)選用帶頭導(dǎo)柱形式。 3.4導(dǎo)套的選擇 在GB/T 4169.2-2006和GB/T 4169.3-2006中，導(dǎo)套有直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套Ⅰ型和帶頭導(dǎo)套Ⅱ型三種型式。 直導(dǎo)套在國內(nèi)使用較多，國外卻并不廣泛。這種型式多用于厚模板中，可縮短模板的鏜孔深度；帶頭導(dǎo)套Ⅰ型在國內(nèi)外經(jīng)常使用；帶頭導(dǎo)套Ⅱ型的作用與有肩導(dǎo)柱相同，其定位肩可對安裝在導(dǎo)套后面的一塊模板進(jìn)行定位。 本設(shè)計(jì)選用帶頭導(dǎo)套Ⅰ型。 3.5塑料注射模標(biāo)準(zhǔn)模架 模架是指由動(dòng)、定模固定板，定模板，動(dòng)模板，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，支承板，墊塊，推板和推桿固定板等主要磨具零件所組成的整體組合。 按澆口的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類。香港地區(qū)將澆口稱為水口，大水口模架指采用除點(diǎn)澆口外的其他澆口形式的（二板式模具）所選用的模架，小水口模架指進(jìn)料口采用點(diǎn)澆口模具（三板式模具）所選用的模架。 由GB/T 12556-2006可知，大水口模架總共有四種形式：A型、B型、C型、D型。 小水口模架就是指采用點(diǎn)澆口的模具所選用的模架，總共有8種型式：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EC型、ED型，其中以D字母開頭的4種型式適用于自動(dòng)斷澆口模具的模架。 在本課題零件的設(shè)計(jì)過程中，對于模架各部件不用另外設(shè)計(jì)。目前在模架市場和模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，各大廠商根據(jù)國家或國際標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的模架。與傳統(tǒng)的模架設(shè)計(jì)，大大減少了個(gè)零部件的制造周期，節(jié)約了成本，提高了效率，實(shí)現(xiàn)了快速制造。 在SW2004中自帶的模具庫中有不同廠家提供的模架類型，產(chǎn)用的有DME、LKM和HASCO等。 單擊“IMOLD”工具欄中的“模架設(shè)計(jì)系統(tǒng)”中的“添加模架”按鈕，打開對話框。在【供應(yīng)商】下拉菜單中列出了各模架廠家，【類型】下拉列表中列出了對應(yīng)廠商生產(chǎn)的模架型號(hào)，如LKM_SG類型的模架有AI、BI、CI和DI這4種。本人選用的是STRACK的模架N系列，按照比例自定義的模架尺寸及厚度。生成模架如圖3-1所示。 圖3-1 生成初始模架第4章 澆口與澆道的設(shè)計(jì)及計(jì)算 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)中最重要的問題之一。澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)量影響很大。它的設(shè)計(jì)合理與否，直接影響著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難易。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則： （1）結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。 （2）盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間。 （3）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)鎖。 （4）避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。 （5）澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。 （6）熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響。 （7）盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量。 （8）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求。 （9）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 （10）應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能縮小。 在SW中，首先打開“澆注設(shè)計(jì)系統(tǒng)”工具條，單擊“澆口設(shè)計(jì)系統(tǒng)”“添加澆口”按鈕，彈出對話框，接著在【目錄】下拉列表中選擇廠家，如FUTATB、DM、HASCO等。在【分類】下拉列表中選擇標(biāo)準(zhǔn)件。 4.1 添加智能螺釘 在型芯型腔與模架固定方式上，我采用添加智能螺釘?shù)墓潭ǚ椒?，分別在上底板和下底板上固定12個(gè)M17的螺釘。通過“IMOLD”——“智能螺釘”——“添加螺釘”，選擇合適的廠家和尺寸及位置，放置螺釘。如圖4-1 圖4-1 添加智能螺釘 4.2 添加定位圈 選擇IMOLD中“標(biāo)準(zhǔn)件庫”——“添加組件”，選擇HASCO的供應(yīng)商，General類型，根據(jù)GB/T4169.18-2006，選擇直徑為120的定位圈。生成定位圈如圖4-2。 圖4-2 定位圈 4.3 添加澆口套 選擇IMOLD中“標(biāo)準(zhǔn)件庫”——“添加組件”，選擇DME的供應(yīng)商，General類型，根據(jù)GB/T4169.19-2006，選擇直徑為50的澆口套，生成4-3如圖所示 圖4-3 澆口套 4.4 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。 常用的澆口類型有直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口等幾種形式。 本模具澆注系統(tǒng)采用直澆口形式，這種澆口熔體從制品的頂端進(jìn)料 深度和寬度的經(jīng)驗(yàn)公式如下： （《中國模具設(shè)計(jì)大典》式 9.2-13） （《中國模具設(shè)計(jì)大典》式 9.2-14） 式中 h——澆口深度（mm），制品常用h＝0.5～2mm，約為制品最大厚度的 ； t——制品厚度（mm）； n——塑料材料系數(shù) ； W——澆口寬度（mm）； A——型腔表面積，即制品外表面積（mm） ABS: （《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 9.2-2） 由《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊》表2－51 取; ; 澆口長 第5章 最終設(shè)計(jì)效果圖 5.1 模架最終效果圖 模架最終設(shè)計(jì)效果圖如下： 圖5-1 模架最終效果圖 至此腳盆注塑模架就設(shè)計(jì)完成，其中包含了廠家提供的模架樣本及根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式生成的標(biāo)準(zhǔn)件，還有一些計(jì)算機(jī)自動(dòng)添加的輔助元件，冷卻管道經(jīng)計(jì)算機(jī)處理顯得更為真實(shí)化，明顯化，看起來直觀易懂。  5.2 MasterCAM加工效果圖 型芯加工時(shí)，先將圖形由SolidWorks的格式轉(zhuǎn)為IGS格式，使用CAM打開。自動(dòng)生成毛坯，之后通過面銑（20平刀）—曲面粗加工（20平刀）—曲面精加工(13球刀)，便可進(jìn)行NC仿真模擬，形成圖5-2的形狀。 圖5-2 型芯加工圖  型腔加工時(shí)，先將圖形由SW的格式轉(zhuǎn)為IGS格式，使用CAM打開。自動(dòng)生成毛坯，之后通過面銑（20平刀）—曲面粗加工（20平刀）—曲面精加工(13球刀)，便可進(jìn)行NC仿真模擬，形成圖5-3的形狀。 圖5-3 型腔加工圖 第6章 總結(jié) 通過完成這次的腳盆模具畢業(yè)設(shè)計(jì)，感覺收獲很大，不僅感覺在本專業(yè)知識(shí)面擴(kuò)大了，特別是模具實(shí)際方面的知識(shí)，從原來的一知半解到現(xiàn)在已有一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí)，雖然在設(shè)計(jì)過程中缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，難免在實(shí)際模具的開發(fā)生產(chǎn)過程中對問題的突發(fā)性缺乏預(yù)見能力，但基本能把大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)都融會(huì)貫通起來了，并用于此次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，達(dá)到學(xué)以致用的目的。 我設(shè)計(jì)這個(gè)腳盆所用的時(shí)間如下： 類 型 Imold設(shè)計(jì) 普通3D設(shè)計(jì) 2D設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)模架的時(shí)間 約一天 約一周 約一個(gè)月 效率提高倍數(shù) 30 7 1 此外，對SolidWorks軟件與MasterCAM軟件有了更深刻的認(rèn)識(shí)，在軟件的操作也比原來提高了一個(gè)檔次，然而，本人在使用SolidWorks軟件來進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程中，從造型的外觀設(shè)計(jì)到整體模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)，曾遇到過不少的困難，影響了設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展，但經(jīng)過自己的一番鉆研、與同學(xué)、老師探討和請教之后，問題終于迎刃而解。 另外，在此設(shè)計(jì)過程中也做了很多重復(fù)性的工作，往往一個(gè)在造型上的缺陷，對后期的設(shè)計(jì)工作帶來影響而不得不推翻重新開始，于是，在不斷犯錯(cuò)與解決中我總結(jié)了在設(shè)計(jì)過程中的一定經(jīng)驗(yàn)，此中經(jīng)驗(yàn)對我來說是十分寶貴的此種經(jīng)歷對我獨(dú)立思考問題、解決問題的能力也帶來很大的提高。 畢業(yè)在即，從學(xué)校的學(xué)習(xí)到工作單位的實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)，是一個(gè)很大的轉(zhuǎn)變，我清楚的認(rèn)識(shí)到，要成為未來工作中專業(yè)的技術(shù)型人才，必須具備“專業(yè)、意愿與耐心”。因此，未來只能通過對自己在專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)上的不斷完善，把所學(xué)到的理論知識(shí)更好地運(yùn)用到工作當(dāng)中，腳踏實(shí)地，在工作中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)后工作，把工作做得更加出色，更加完美。 參考文獻(xiàn) ［1］夏玉海．模具產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢．現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備[J]， 2007，6：1-2 ［2］劉勝國．我國沖壓模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展．黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)[J]，2007，2（23）：12-15 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