基于ug的三通接口注塑模設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于UG的三通接口注塑模設(shè)計(jì)</p><p>　　Three interface injection mold design based on UG</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　許多塑料成型方法主要用于注塑，擠出，壓制，壓鑄，加壓成型等方法。注塑成型包含加料、熔融塑料、模具零件冷卻和脫

2、模等五個(gè)步驟。本課題主要是針對(duì)塑料三通接頭的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹了以UG NX V5.0作為模具開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)三通管件注塑工藝，實(shí)現(xiàn)了智能軟件和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合，提高生產(chǎn)效率和塑料制品的效率。因?yàn)樘厥獾慕Y(jié)構(gòu)該模是雙分型面點(diǎn)澆口模具。</p><p>　　設(shè)計(jì)步驟嚴(yán)格按照注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)合UG來(lái)完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部工作：首先對(duì)注塑模具進(jìn)行工藝性分析；再根據(jù)實(shí)際情況確定好分型面；再進(jìn)行澆注系統(tǒng)包括主流道，分流道以

3、及澆口等的設(shè)計(jì)；再確定模架和必須的標(biāo)準(zhǔn)件；接下來(lái)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，脫模推出機(jī)構(gòu)以及側(cè)向抽芯分型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；最后再經(jīng)過(guò)必要的選材和計(jì)算設(shè)計(jì)成型設(shè)計(jì)并完成三通注塑模的三維動(dòng)畫仿真設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵字：UG 三通 注塑模 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　There are a lot

4、 of the plastics products of the type method. Among of them, most of inject， die-casting to compatibly press type etc. the type is divided in to add the material， meltdown plastics， and inject to make piece to cool off w

5、ith make the piece to take off the mold to wait five steps. This topic mainly aims at the design process of injection mold for T-joint tube on the mold developing platform of UG NX V5.0， is introduced，the usual metho

6、ds of injection mold design is discussed， the</p><p>　　This design issue is the result of careful consultation and mentor determined by， and then strictly in accordance with the structure of injection mold d

7、esign process and integrate the use of UG-D animation software to complete all the graduation work: first， to process of plastic injection mold analysis; then determined according to the actual situation better parting;

8、further including the main channel gating system， shunt， and the design of the gate， etc.; and then determine the mold and must </p><p>　　Key words: UG T-joint Injection mold Structural design </p>

9、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　緒論1</b></p><p><b>　　1 引言3</b></p>

10、<p>　　1.1 塑料模具的現(xiàn)狀及發(fā)展3</p><p>　　1.1.1 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平3</p><p>　　1.1.2 國(guó)外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平3</p><p>　　1.2 塑料注射模具的分析5</p><p>　　1.2.1 塑料件的工藝性分析5</p><p>　　1.

11、2.2 三通接頭材料的選擇6</p><p>　　1.2.3 零件三維造型設(shè)計(jì)6</p><p>　　2 方案分析與設(shè)計(jì)8</p><p>　　3 塑料注射模具的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 塑料注射成型機(jī)的選擇9</p><p>　　3.1.1 注射機(jī)分類9</p><p>

12、　　3.1.2 注射機(jī)的選用10</p><p>　　3.2 注射模具分型面的選擇11</p><p>　　3.2.1 分型面的基本形式11</p><p>　　3.2.2 分型面選擇的基本原則11</p><p>　　3.3 注射模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.3.1 注射模具澆注系統(tǒng)的組成

13、12</p><p>　　3.3.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.3.3 注射模具分流道的設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.3.4 注射模具澆口的設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用16</p><p>　　3.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17</p>

14、<p>　　3.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用:17</p><p>　　3.5.2 定位機(jī)構(gòu)的功用17</p><p>　　3.5.3 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.5.4 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.6.1 推桿的設(shè)計(jì)

15、18</p><p>　　3.6.2 脫模阻力計(jì)算18</p><p>　　3.7 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.8 成型零件的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.8.1 成型零件的選材20</p><p>　　3.8.2 凹模鑲件尺寸的計(jì)算21</p><p>　

16、　3.9 三通接頭螺紋的加工方法22</p><p>　　3.10 塑料注射模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　4 虛擬設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真23</p><p>　　4.1 虛擬設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介23</p><p>　　4.2 三通注塑模的三維建模與裝配23</p><p>　　4.2.1 建模軟件的選擇2

17、4</p><p>　　4.2.2 三通注塑模的三維建24</p><p>　　4.3 運(yùn)動(dòng)仿真27</p><p>　　4.3.1 UG運(yùn)動(dòng)仿真介紹27</p><p>　　4.3.2 三通注塑模的運(yùn)動(dòng)仿真27</p><p><b>　　結(jié) 論32</b></p>&

18、lt;p>　　致 謝……………………………………………………………………………… 36</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 37</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　塑料產(chǎn)品從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、

19、模具制造和注塑工藝參數(shù)選擇等幾個(gè)主要方面。傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計(jì)主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，而注塑成型過(guò)程非常復(fù)雜，塑料熔體的流動(dòng)性能千差萬(wàn)別，制品和模具的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，工藝條件各不相同，成型缺陷各式各樣，模具設(shè)計(jì)往往需要反復(fù)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(wèn)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(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且降低了產(chǎn)品的開發(fā)速度。而利用注塑模CAE技術(shù)可以在模具制造前，模擬注塑過(guò)程（包括充填、保壓及冷卻）

20、并及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和工藝條件設(shè)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(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。注塑模CAE技術(shù)是根據(jù)塑料加工流變學(xué)和傳熱學(xué)的基本理論，建立熔體在模具型腔中的流動(dòng)、傳熱的物理、數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)值計(jì)算理論構(gòu)造其求解方法，利用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)形象、直觀地模擬出實(shí)際成型中熔體的動(dòng)態(tài)填充、冷卻過(guò)程的一門分析技術(shù)。20世紀(jì)60年代，英國(guó)、美國(guó)和加拿大等國(guó)的學(xué)者如J.R.Pearson(英)、J.F.Stevenso

21、n（美）、M.R.Kamal(加)和K.K.Wang(美)等開展</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　模具產(chǎn)品是工業(yè)產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。 在這種情況下，用戶對(duì)模具制造的要求

22、是交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低，模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該與這些要求相適應(yīng)。</p><p>　　1.1 塑料模具的現(xiàn)狀及發(fā)展</p><p>　　1.1.1 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平</p><p>　　80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，2003年

23、模具進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)中，我國(guó)模具的出口總額為2.52億美元，我國(guó)模具的出口總額3億美元，進(jìn)口額則達(dá)到13億多美元，在進(jìn)口模具中的塑料模具占到50%左右。可以看出，在塑料模具方面，我國(guó)與國(guó)外產(chǎn)品還存在較大差距。在引進(jìn)的塑料模具中，以科技含量較高的模具居多，如高精度模具、大型模具。熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等?，F(xiàn)代塑料制品對(duì)表面光潔度、成型時(shí)間都提高了更高的要求，因而也推動(dòng)了塑料模具的發(fā)展。目前我國(guó)使用覆蓋率和使用量最大的模具標(biāo)準(zhǔn)件為冷沖

24、模架、注塑模架和推桿管這三類產(chǎn)品。以注塑模架為例，目前全國(guó)總產(chǎn)值有20多億元，按照需求，國(guó)內(nèi)約需注塑模架30多億元，而實(shí)際上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并未達(dá)到這個(gè)規(guī)模，其中主要一個(gè)原因就是模具廠家觀念舊，注塑模架自產(chǎn)配比例較高，外購(gòu)很少。這樣做廠家不僅重復(fù)制造本應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的購(gòu)件，延長(zhǎng)了模具生產(chǎn)周期，又不利于維修。很多相關(guān)的模具標(biāo)準(zhǔn)件并沒(méi)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此制定模具構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作也是當(dāng)務(wù)之急。</p><p>　　1.1.2 國(guó)

25、外模具技術(shù)發(fā)展及目前水平</p><p>　　西方發(fā)達(dá)國(guó)家為了適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的局面，加強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)周期短、精度高、壽命長(zhǎng)、成本低的模具產(chǎn)品的研究和開發(fā)，近十多年來(lái)，國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的模具技術(shù)水平得到了飛速發(fā)展。</p><p>　　1．CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　在歐美CAD/CAM/CAE已成為塑模企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。

26、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)己達(dá)到了70%、89%，Pro/E，UG，CI以TRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì)，同時(shí)也獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì)，還在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，以保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。在歐美的塑模企業(yè)中，為了提高CAD技術(shù)的效率，塑模標(biāo)準(zhǔn)件的采用率一般在80%以上。</p><p>　　

27、2．激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視</p><p>　　激光技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個(gè)方面?？焖俪尚问歉鶕?jù)CAD 的數(shù)據(jù)，不借助任何機(jī)械加工工具，通過(guò)逐層增加材料的方法(如聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等) 快速制造出零件原型或零件實(shí)物，故也稱快速原形制造(縮寫為PRM) 技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)主要有立體光固造型(SLA) ，選擇性激光燒結(jié)(SLS) ，分層實(shí)體制造(LOM) 等。該技術(shù)將CAD 技

28、術(shù)、激光技術(shù)、CNC 技術(shù)、材料加工和材料科學(xué)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，給模具制造業(yè)帶來(lái)了根本性的變革。 與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)制造相比，它能比數(shù)控加工更快、更方便地設(shè)計(jì)并制造出各種復(fù)雜的原型，使模具的制造成本和生產(chǎn)周期減少1/ 2 ，明顯提高生產(chǎn)率。 國(guó)內(nèi)的一些大型企業(yè)集團(tuán)，如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應(yīng)用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　3.模具材料先進(jìn)<

29、/b></p><p>　　隨著模具工作條件的日益苛刻，對(duì)模具的質(zhì)量，特別是鋼的純凈度、等向性的水平提出了更高的要求。 為達(dá)此目的$國(guó)外普遍采用電爐J爐外精煉工藝生產(chǎn)純凈度高的模具鋼， 對(duì)于大截面鍛壓模塊和大型的鋼材規(guī)定采用真空處理。對(duì)于純凈度要求更高的模具鋼，大部分采用電渣重熔，以進(jìn)一步提高鋼的純凈度、致密度、等向性和均勻性，減少偏析。 因此，模具鋼的質(zhì)量有了較大提高。為了加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力量，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)

30、展趨勢(shì)，國(guó)外模具鋼的生產(chǎn)從分散趨向于集中， 并多家公司進(jìn)行跨國(guó)合并，為了更好地進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，這些公司都建成了完善的技術(shù)先進(jìn)的模具鋼生產(chǎn)線和模具鋼科學(xué)研究基地，形成幾個(gè)世界著名的工模具生產(chǎn)和科研中心，以滿足迅速發(fā)展的模具工業(yè)。</p><p>　　1.2 塑料注射模具的分析</p><p>　　1.2.1 塑料件的工 性分析</p><p>　　塑件工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是有

31、關(guān)于塑件原材料的選用、塑件的總體尺寸及其公差、塑件的表面質(zhì)量、塑件的幾何形狀及尺寸（塑件的形狀、壁厚、脫模斜度、加強(qiáng)筋、支撐面、圓角、孔），以及塑件上的螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號(hào)、及標(biāo)記等的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　注塑模具三通接頭的設(shè)計(jì)是本次課題，如圖1-1所示。</p><p><

32、b>　　圖1-1塑件零件圖</b></p><p>　　查資料可知，這是一種常見的塑料工件。從工件本身來(lái)看，屬于特小型件，其抽芯脫模機(jī)比較復(fù)雜，側(cè)向抽芯技術(shù)可以說(shuō)是這次課題的難點(diǎn)。該模具采用滾輪式滑板抽芯機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)緊湊，抽芯穩(wěn)定可靠，選取大抽拔角度（60），能滿足較長(zhǎng)的抽拔距離。</p><p><b>　　2.成型工藝分析</b></p&

33、gt;<p><b>　　1)精度等級(jí)</b></p><p>　　受多種因素影響，如塑料收縮率，注塑條件（時(shí)間，壓力，溫度）等精密塑料件，模具結(jié)構(gòu)（澆口，分型面的選擇），飛邊，斜度，模具的磨損都直接影響到產(chǎn)品的精度。由SJ1372-1978標(biāo)準(zhǔn)，UPVC塑膠原料件被分成八個(gè)精度，因塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)調(diào)查顯示，選擇精度7的一般尺寸精度塑料件。</p><p&g

34、t;<b>　　2)脫模斜度</b></p><p>　　由于塑件冷卻后收縮，會(huì)緊緊包住模具型芯，型腔凸出部分，使塑料件難以脫落，強(qiáng)行去脫模會(huì)導(dǎo)致除表面劃痕，擦傷。為方便脫模，塑料必須在設(shè)計(jì)軸方向平行于內(nèi)表面和外表面，其設(shè)計(jì)以足夠的脫模斜度予以考慮。塑料件，小零件，無(wú)需特別窄的高度時(shí)我們才可以不設(shè)計(jì)斜度。</p><p>　　斜度和塑料性能，收縮，關(guān)系與塑件幾何形狀和

35、其它因素?？紤]到塑料件及模具輪滑抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)允許自動(dòng)中止模具塑件的型腔，因此不需要考慮脫模斜度。</p><p>　　1.2.2 三通接頭材料的選擇</p><p>　　塑料主要考慮選擇材料：材料的機(jī)械性能，使用材料性能（耐熱，耐寒，耐化學(xué)腐蝕，光輻射，耐潮性，耐應(yīng)力開裂性，耐疲勞等特性）;材料的成型性（流動(dòng)性，收縮率，結(jié)晶度，取向，熱化學(xué)穩(wěn)定性，成型加工特性等）;材料的電性能，著色

36、性能，光學(xué)性能;材料可以得到尺寸精度。該塑料三通接頭選用UPVC材料。</p><p>　　UPVC又稱硬PVC，它是氯乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的無(wú)定形熱塑性樹脂加一定的添加劑（如穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、填充劑等）組成。UPVC的熔體粘度高，流動(dòng)性差，即使提高注射壓力和熔體溫度，流動(dòng)性的變化也不大。另外，樹脂的成型溫度與熱分解溫度很接近，能夠進(jìn)行成型的溫度范圍很窄，是一種難于成型的材料。UPVC力學(xué)強(qiáng)度高，電氣性能優(yōu)良，

37、耐酸堿力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，但軟化點(diǎn)低，極易分解，特別在高溫下與鋼、銅金屬接融更易分解，分解時(shí)有腐蝕及刺激性氣體。</p><p>　　成型性能：無(wú)定形料，吸濕小，流動(dòng)性差，屬于熱敏性材料，在成型溫度下容易分解出氯化氫。為了提高流動(dòng)性，防止發(fā)生氣泡，塑件可預(yù)先干燥。最好不要帶有鑲件，如有鑲件應(yīng)先預(yù)熱。</p><p>　　1.2.3 零件三維造型設(shè)計(jì)</p><p>

38、;　　本塑料三通接頭擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，即基于UG進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真。]隨著CAD/CAM軟件加工及快速成型等先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，以及這些技術(shù)在模具行業(yè)中的普及應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域正發(fā)生著一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)及模擬量加工方式正逐步被基于產(chǎn)品三維數(shù)字化定義的數(shù)字化制造方式所取代。在這場(chǎng)技術(shù)革命中，逐步掌握三CAD/CAM軟件的使用，并用于模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造是其中的關(guān)鍵。UG是CAD/CAM中比較好的軟件。

39、可以進(jìn)行三維設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真，很適合做模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　裝配草圖繪制完成后，就應(yīng)開始對(duì)各零件做詳細(xì)的造型設(shè)計(jì)。工程圖盡量按1：1的比例畫出，因?yàn)檫@樣比較直觀，容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，按制圖規(guī)劃，正確標(biāo)出尺寸、公差、形位公差其表面粗糙度等[2]。</p><p>　　最后，對(duì)模具進(jìn)行裝配并繪制裝配圖，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。主要零件繪制完成，對(duì)裝配草圖的自我檢驗(yàn)和審定。</p>&l

40、t;p><b>　　2 方案分析與設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖2-1 模具裝配圖</p><p>　　1.限位銷 2.型芯導(dǎo)套 3.滑板 4.鎖緊塊 5.側(cè)型芯 6.定模鑲件</p><p>　　7.側(cè)型芯 8.定模 9.彈簧 10.拉桿 11.墊圈 12.復(fù)位桿 13.彈簧 14.動(dòng)模</p&g

41、t;<p>　　15.推桿 16.動(dòng)模鑲件 17.側(cè)芯 18.滾動(dòng)軸承 19.軸 20.滑板</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。模具工作過(guò)程:注射完畢保壓冷卻后，在注塑機(jī)的帶動(dòng)下彈簧16使模具首先沿Ⅰ-Ⅰ分型面分型，脫出主流道凝料，然后由定距拉桿15及墊圈18定距限位，模具沿Ⅱ-Ⅱ分型面分型。三對(duì)滾動(dòng)軸承32沿著滑板3（3對(duì)）的導(dǎo)滑槽滾動(dòng)，分別通過(guò)軸36帶動(dòng)側(cè)型芯完成抽芯。推桿2

42、1將制品頂出。合模時(shí)，為避免推桿21與側(cè)型芯發(fā)生干涉，采用了彈簧26頂出機(jī)構(gòu)先復(fù)位。</p><p>　　3 塑料注射模具的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 塑料注射成型機(jī)的選擇</p><p>　　3.1.1 注射機(jī)分類</p><p>　　1.注射機(jī)按外形特征可分為立式、臥式、直角式三種。</p><p><

43、b>　　1)立式注射機(jī)</b></p><p>　　注射裝置與鎖模機(jī)構(gòu)的軸線呈一直線垂直排列。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn):占地少，模具拆裝方便，易于安放嵌件。</p><p>　　缺點(diǎn):重心高，加料困難;推出的塑件要由手工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；容積較小。</p><p><b>　　2)臥式注射機(jī)</b>

44、;</p><p>　　注射裝置與鎖模裝置的軸線呈一直線水平排列，使用廣泛。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn):重心低，穩(wěn)定；加料、操作及維修方便；塑件可自行脫落，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　缺點(diǎn):模具安裝麻煩，嵌件安放不穩(wěn)，機(jī)器占地較大。</p><p><b>　　3)角式注射機(jī)</b></p><

45、;p>　　注射裝置與鎖模裝置的軸線相互垂直排列。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)介于立式注射機(jī)和臥式注射機(jī)之間。</p><p>　　特別適用于成形中心不允許有澆口痕跡的平面塑件。</p><p>　　2.注射機(jī)按塑料在料筒的塑化方式不同可分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。</p><p><b>　　1)柱塞式注射機(jī)</

46、b></p><p>　　注射柱塞直徑為20-100mm的金屬圓桿，當(dāng)其后退時(shí)物料自料斗定量地落入料筒內(nèi)，柱塞前進(jìn)，原料通過(guò)料筒與分流梭的腔內(nèi)，將塑料分成薄片，均勻加熱，并在剪切作用下塑料進(jìn)一步混合和塑化，并完成注射。多為立式注射機(jī)，注射量小于30-60g，不易成形流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料。</p><p><b>　　2)螺桿式注射機(jī)</b></p>

47、;<p>　　螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將料斗內(nèi)的塑料卷人，逐漸壓實(shí)、排氣和塑化，將塑料熔體推向料筒的前端，積存在料筒頂部和噴嘴之間，螺桿本身受熔體的壓力而緩慢后退。當(dāng)積存的熔體達(dá)到預(yù)定的注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在液壓缸的推動(dòng)下，將熔體注入模具。臥式注射機(jī)多為螺桿式。</p><p>　　3.注射機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)</p><p>　　目前，在注射機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)中，有用注射量為主參數(shù)的，也

48、有用合模力為主參數(shù)的，但大多以注射量，合模力來(lái)表示注射機(jī)的主要特征。</p><p>　　國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要有輕工部標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 。注射機(jī)型號(hào)中的字母 S表示塑料機(jī)械，Z表示注射機(jī)，X表示成形，Y表示螺桿式(無(wú)Y表示柱塞式)等。</p><p>　　3.1.2 注射機(jī)的選用</p><p>　　注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容: 一是確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料、塑

49、件、注射模及注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)的范圍內(nèi)；二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。</p><p><b>　　1.注射量的計(jì)算</b></p><p>　　塑件的體積: 由ＵＧ5.0測(cè)量可知</p><p><b>　　V= 34.125</b></p><p&

50、gt;　　2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算</p><p>　　流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A=1.7為，則：</p><p>　　所需鎖模力：FA=P*A=102KN </p><p>　　式中型腔壓力取Pc=0.33*180=60MPa</p><p

51、>　　根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，可選用SZ-40/60臥式注射機(jī)主要性能參數(shù)如下</p><p><b>　　注射容量60g</b></p><p>　　螺桿直徑30mm </p><p>　　注射壓力180Mpa</p><p><b>　　注射速率70g/s</b>&

52、lt;/p><p><b>　　塑化能力35g/s</b></p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速0～200r/min</p><p><b>　　噴嘴球半徑10mm</b></p><p><b>　　鎖模力400kN</b></p><p>　　拉桿內(nèi)間距220&

53、#215;300mm</p><p><b>　　移模行程250mm</b></p><p><b>　　最大模厚250mm</b></p><p><b>　　最小模厚150mm</b></p><p><b>　　定位孔直徑8mm</b></p&

54、gt;<p>　　3.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核</p><p><b>　　1)注射壓力的校核</b></p><p>　　F=1.31*30=169 （3-1） </p><p>　　式中=180MPa為注射機(jī)的注射壓力，注射壓力校核合格。</p><p>

55、　　——K為壓力安全系數(shù)，一般取1.25～1.4，在這兒取1.3。</p><p>　　——F為成型時(shí)所需要的注射力，對(duì)于薄壁窄澆口件塑件，為120～</p><p>　　150MPa，在此取130MPa。</p><p><b>　　2)鎖模力校核</b></p><p>　　Pc=1.2*102=122.4KN

56、 （3-2）</p><p>　　而額定鎖模力為400kN，鎖模力校核合格。</p><p>　　式中——Kc安全系數(shù)，一般取＝1.1～1.2，在此取1.2</p><p>　　3)模具閉合厚度及開模行程的校核</p><p>　　注射機(jī)動(dòng)壓板的最大的行程和壓板間最大和最小間距是一個(gè)固定的參數(shù)。它決定著所能安裝

57、的模具的閉合高度。對(duì)于所用的注射機(jī)來(lái)說(shuō)，注射模的閉合高度必須符合下列的要求：</p><p>　　H－h(huán)1－h(huán)2－h(huán)3－h(huán)＞0 </p><p>　　式中 —h1注射機(jī)允許的最小厚度，</p><p>　　—h2注射機(jī)的實(shí)際閉合高度，；</p><p>　　—h3注射機(jī)允許的最大厚度，；</p><

58、p>　　H=6+16+40+40+22+44=168 ；</p><p>　　故模具閉合厚度及開模行程合格</p><p>　　3.2 注射模具分型面的選擇</p><p>　　3.2.1 分型面的基本形式</p><p>　　分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型

59、面。</p><p>　　3.2.2 分型面選擇的基本原則</p><p>　　1.分型面的選擇原則</p><p><b>　　1）有利于排氣；</b></p><p>　　2）盡量減少塑件在合模方向上的投影面積；</p><p>　　3）盡可能滿足塑件的使用要求；</p><

60、;p>　　4）長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開模方向；</p><p>　　5）分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處；</p><p>　　6) 有利于保證塑件的外觀質(zhì)量；</p><p>　　7) 盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)；</p><p>　　8) 有利于保證塑件的尺寸精度。</p><p>　　3.2.3 分型面的確定</p

61、><p>　　本注塑模具采用1模1腔、3個(gè)方向抽芯的設(shè)計(jì)思路。采用該思路設(shè)計(jì)的模具分型面簡(jiǎn)單，上下模鑲塊型腔形狀相同，易于加工，將制品的布置方式由原來(lái)的平行于分模面改為垂直于模面，分模面選擇為直通部分的軸線所在面。</p><p>　　3.3 注射模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 注射模具澆注系統(tǒng)的組成</p><p>　　澆注

62、系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)是應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則。</p><p>　　1.根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。</p><p>　　2.根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等因素，結(jié)合分型面的形式來(lái)?yè)駶沧⑾到y(tǒng)的形式及位置。</p><p>　　3.應(yīng)以以最大的努力來(lái)縮短流程和清除

63、肥料，以提高注射效率。</p><p>　　4.應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度，并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng)。</p><p><b>　　5.排氣比較通順</b></p><p>　　3.3.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是熔融塑料由注射機(jī)噴嘴先經(jīng)過(guò)的

64、部位，它與注射機(jī)噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般澆口不直接開設(shè)在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或迫合形式在定模板上。</p><p><b>　　1.主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。主流道是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與

65、尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。</p><p><b>　　1)主流道尺寸</b></p><p>　　(1)主流道小端直徑</p><p>　　D =D1+(0.5～1)mm （3-3） </p><p>　　噴嘴

66、前端孔徑: D1=3mm 取D=4mm</p><p>　　(2)主流道的球半徑</p><p>　　R =R1+(1～2)mm （3-4）</p><p>　　噴嘴前端球面半徑:R1=10mm; 取R=11mm</p><p><b>　　(3)球面配合高度</b><

67、/p><p>　　球面配合高度為 3 ～ 5 取 3（mm）</p><p><b>　　(4)主流道長(zhǎng)度</b></p><p>　　主流道長(zhǎng)度L，應(yīng)盡量小于60mm，流道過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響熔體順利充型，</p><p>　　取L = 15（mm）</p><p><b>　　(5) 主流道錐度&

68、lt;/b></p><p>　　主流道錐角一般應(yīng)在2°～6°，由于選取材料流動(dòng)性差所以取 =5°，所以流道錐度為/2=2.5°。</p><p>　　(6)主流道大端直徑</p><p>　　D= d+(2 ～5)mm （3-5）</p><p&

69、gt;　　(7)根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道如下圖：</p><p><b>　　3-1澆口套剖面圖</b></p><p><b>　　2.主流道澆口套</b></p><p>　　圖3-2 主流道澆口套及其固定形式圖</p><p>　　主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8

70、A、T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53—57HRC。主流道澆口套及其固定形式如圖3-2所示.</p><p>　　澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，并應(yīng)進(jìn)行淬火處理，為了防止注射機(jī)噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應(yīng)低于注射機(jī)噴嘴的硬度，以增加內(nèi)壁的耐磨性，并減小注射中的阻力，圓錐孔大端處應(yīng)有的過(guò)度圓角，以減小物流在轉(zhuǎn)向時(shí)的流出阻力。</p><p>　　為了便于澆注凝料從主流道中取出，主

71、流道采用α=3-6度左右的圓錐孔，對(duì)流動(dòng)性較差的塑料也可取得稍大一些，但過(guò)于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。</p><p>　　澆口套于注射機(jī)的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于注射機(jī)噴嘴是球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順

72、利脫模。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用5度左右的圓錐孔，對(duì)流動(dòng)性較差的塑料也可取得稍大一些，但過(guò)于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。</p><p>　　澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時(shí)，其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些。如果過(guò)大，即澆口套與型腔的接觸面積增大，模腔內(nèi)部壓力對(duì)澆口套的反坐力也將按此比例增大，到一定程度時(shí)澆口套容易從模體中彈出。澆口套于注射機(jī)的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于注射機(jī)噴嘴是

73、球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順利脫模。</p><p>　　定位環(huán)是模體與注射機(jī)的定位裝置，它保證澆口套與注射機(jī)的噴嘴對(duì)中定位，定位環(huán)的外徑應(yīng)與注射機(jī)的定位孔間隙配合。定位環(huán)厚度，小于注射定位孔的深度。澆口套端面應(yīng)與定模相配合部

74、分的平面高度一致。 </p><p>　　3.3.3 注射模具分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道指連接主流道和澆口的進(jìn)料通道。在多型腔注射模中分流道通常由一級(jí)分流道和二級(jí)分流道，甚至于多級(jí)分流道組成。分流道通常開設(shè)在模具的分型面上，其斷而形狀有多種形式，由動(dòng)模和定模兩側(cè)的溝槽組合而成。分流道有時(shí)也可單獨(dú)開設(shè)在定模或動(dòng)模一側(cè)。分流道采用平衡式布置，流道設(shè)計(jì)的原則是盡可能的短，以減少流道

75、中的凝料及壓力損失，使塑料不致于因降溫過(guò)多而影響其注射成型。由于該模具的制品為薄壁三通管，為了保證材料在三個(gè)方向都能均勻地充滿型腔，我們采用了分流道如圖3-3所示。由于澆口所處的位置是在塑件的外表面，為了保證塑件表面不會(huì)留有進(jìn)料口的疤痕，當(dāng)塑件經(jīng)冷卻后從模具中被推出時(shí)澆口被自動(dòng)切斷，無(wú)需后續(xù)處理。</p><p>　　圖3-3流道結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.3.4 注射模具澆口的設(shè)

76、計(jì)</p><p>　　澆口是指連接分流道和型腔的一段細(xì)短的進(jìn)料通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，主要起著調(diào)節(jié)熔體流速、控制壓實(shí)和保壓的作用。常用的形式有點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、直澆口等形式。綜合考慮塑件的性能要求、材料UPVC的粘度和粘度對(duì)剪切力的敏感程度等因素，本模具設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口方式，在定模板背面制作梯形流道，同時(shí)由于必須脫凝料，需多開一次模，模具采用三板式結(jié)構(gòu)。另外，澆口與分流道的連接處應(yīng)加工成斜面，并用

77、圓弧過(guò)渡，以便于塑料熔體的流動(dòng)及填充。</p><p>　　3.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用</p><p>　　在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。</p><p>　　標(biāo)

78、準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。</p><p>　　1.定模固定板（定模座板）（150170，厚16mm）</p><p>　　主流道襯套固

79、定孔與其為H7/f6過(guò)渡配合；</p><p>　　通過(guò)6個(gè)ø4的內(nèi)六角沉頭螺釘與定模固定板連接；</p><p>　　2.定模（150150，厚40mm）</p><p>　　其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為H7/f6過(guò)渡配合。</p><p>　　3.動(dòng)模（150150，厚40mm）</p><p>　　其上的推板導(dǎo)

80、柱孔與導(dǎo)柱采用H7/r6配合。</p><p>　　4.動(dòng)模固定板（150150，厚22mm）</p><p>　　用于固定型芯（凸模）、導(dǎo)套。為了保證凸?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235A制成，最好調(diào)質(zhì)230～270HB；</p><p>　　型芯孔與其為H7/m6過(guò)渡配合。</p><p>

81、　　5.推桿固定板（15088，厚8mm）</p><p><b>　　固定推桿</b></p><p>　　6.推板（15088，厚10mm）</p><p>　　3.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。

82、錐面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。</p><p>　　3.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用:</p><p>　　定位作用；導(dǎo)向作用；承載作用；保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用。</p><p>　　3.5.2 定位機(jī)構(gòu)的功用</p><p>　　對(duì)于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不完善的，還必須在動(dòng)、定模

83、之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求。</p><p>　　此模具為小型模具，對(duì)精度要求也不是很高，所以不需要用定位機(jī)構(gòu)，可直接由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)定位。</p><p>　　3.5.3 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形；&

84、lt;/p><p>　　2.該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置；</p><p>　　3.該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模固定板上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上；</p><p>　　4.為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角；</p><p>　　5.各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行；<

85、;/p><p>　　6.在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞；</p><p>　　7.當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。</p><p>　　3.5.4 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽；</p><p>　　2.導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出6

86、～8mm；</p><p>　　3.為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分；</p><p>　　4.導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度.</p><p>　　5.導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/m6配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合；</p><p>　　6.導(dǎo)柱

87、工作部分的表面粗糙度為Ra0.4μm；</p><p>　　7.導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為55HRC以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55HRC以上。</p><p>　　3.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.6.1 推桿的設(shè)計(jì)</p>

88、;<p>　　通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.05～0.10mm；推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8。</p><p>　　3.6.2 脫模阻力計(jì)算&

89、lt;/p><p>　　對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力為</p><p><b>　?。?-6） </b></p><p>　　式中K_1：無(wú)量綱系數(shù)，其值隨λ與φ而定，K_1=0.535</p><p>　　K_2：無(wú)量綱系數(shù)，其值隨f與φ而定，K_2=1.0035</p>&l

90、t;p>　　Scp：塑件平均成型收縮率，Scp =0.6%</p><p>　　E：塑料的彈性模量(MPa)，E=1.8×103MPa</p><p>　　f：塑料件與型芯之間的摩擦因素，f=0.21</p><p>　　L：塑料件對(duì)型芯的包容程度（mm），L=11.5mm</p><p>　　φ：模具型芯的脫模斜度，φ=1^

91、°</p><p>　　μ：塑料的松泊比，μ=0.35</p><p>　　A：不通孔塑料件型芯在垂直于脫模方向上的投影面積，通孔塑料件的A等于零，即A=0</p><p><b>　　F=101.17N</b></p><p>　　3.7 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　由

92、于制品為塑料三通接頭，需要在3個(gè)方向同時(shí)抽芯，為減小模具體積，本模具采用滾輪式滑板抽芯機(jī)構(gòu)。這樣，模具的結(jié)構(gòu)緊湊，抽芯穩(wěn)定可靠，選取大抽拔角度，能滿足較長(zhǎng)的抽拔距離，同時(shí)，采用滾動(dòng)軸承與滑板導(dǎo)槽相配，摩擦阻力小。</p><p>　　在此設(shè)計(jì)中一定要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:因?yàn)樾托緦?dǎo)套為標(biāo)準(zhǔn)件，在設(shè)計(jì)三通制品時(shí)不僅要考慮三通的結(jié)構(gòu)要求，同時(shí)也要考慮型芯導(dǎo)套的尺寸，也就是注意三通縮口部分的尺寸，如二者無(wú)法統(tǒng)一，應(yīng)以縮口尺

93、寸為主，定制推型芯導(dǎo)套。在設(shè)計(jì)鎖緊塊時(shí)，鎖緊塊成型部分應(yīng)保留一定的直線段與定模配合，其余部分都應(yīng)有一定的角度，以縮短鎖緊塊與定模的摩擦長(zhǎng)度，延長(zhǎng)使用壽命。本方案采用圖3-4所示的抽芯機(jī)構(gòu)，滾動(dòng)軸承9與滑板的導(dǎo)槽相匹配，通過(guò)其滾動(dòng)，帶動(dòng)側(cè)型芯完成抽芯。該結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時(shí)因其關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)多，易受損壞，故使用壽命很低。圖3-5為閉模時(shí)側(cè)型芯的工作示意圖。</p><p>　　圖3-4 抽芯結(jié)構(gòu)圖</p>

94、<p>　　1.滑板 2.限位銷 3.型芯導(dǎo)套 4.滑板 5.定模 6.鎖緊塊</p><p>　　7.定模鑲塊 8.制件 9.滾動(dòng)軸承 10.動(dòng)模 11.側(cè)型芯 12.動(dòng)模鑲塊</p><p>　　圖3-5閉模時(shí)側(cè)型芯的工作示意圖</p><p>　　3.8 成型零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.8.1 成型

95、零件的選材</p><p>　　對(duì)于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求：</p><p>　　1.機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。</p><p>　　2.拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，Ra≤0.05μm。要求鋼材硬度在HRC35～40為宜。過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，

96、無(wú)疵斑和針點(diǎn)。</p><p>　　3.耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。</p><p>　　4.具有耐腐蝕性。對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有

97、耐腐蝕性能的鋼種。</p><p>　　3.8.2 凹模鑲件尺寸的計(jì)算</p><p>　　為計(jì)算簡(jiǎn)便起見，凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為負(fù)。</p><p>　　1.凹模鑲件徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　凹模徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下：</p>

98、<p>　?。?-7） </p><p>　　其中 為型腔的基本尺寸公差δz為正偏差， 塑件的基本尺寸。S為塑料的收縮率(S=0.6%)， 為塑件公差值, 為模具成型零件的制造公差取 /3，模具型腔按六級(jí)精度制造，根據(jù)型腔的尺寸，代入數(shù)據(jù)得：</p><p>　　Ds1=28mm,經(jīng)計(jì)算得： Dm1=27.928 </

99、p><p>　　Ds2=20mm,經(jīng)計(jì)算得： Dm1= 20.02</p><p>　　2.凹模深度尺寸計(jì)算</p><p>　?。?-8） </p><p>　　Hs1=11.5mm，經(jīng)計(jì)算得：Hm1 = 11.379</p><p>　　Hs2=2.5mm，經(jīng)計(jì)算得： Hm2= 6.682<

100、/p><p>　　3.8.3 型芯部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1）徑向尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-9） </b></p><p>　　ds1=15mm,經(jīng)計(jì)算得dm1=15 </p><p>　　ds2=7mm,經(jīng)計(jì)算得： dm2=6.98

101、2 </p><p><b>　　2）軸向尺寸計(jì)算</b></p><p>　?。?-10） </p><p>　　Hs1=2.5mm，經(jīng)計(jì)算得：Hm2 = 2.575</p><p>　　3.9 三通接頭螺紋的加工方法</p><p><b>　　1.機(jī)械加工

102、方法</b></p><p>　　加工帶有螺紋的塑料制品模具型腔，既可采用車床車削，也可采用電火花成型機(jī)床加工。帶內(nèi)螺紋制品的模具型腔一般采用車床加工型芯帶外螺紋制品的模具型腔在加工時(shí)應(yīng)考慮螺紋的尺寸和加工設(shè)備，M30mm以上的螺紋采用車床加工型腔小于M30mm的螺紋則采取用車床加工仿形電極，通過(guò)電火花機(jī)床加工型腔。這里值得一提的是，在采取電火花機(jī)床加工型腔時(shí)，在設(shè)計(jì)電極時(shí)除了要考慮放電間隙外，還應(yīng)將

103、螺紋的齒寬減小，在放電加工達(dá)到預(yù)定的齒深后，再將電極沿螺紋軸向晃動(dòng)達(dá)到設(shè)計(jì)齒寬；這樣便可消除螺紋的投影偏差，保證螺紋的加工精度。</p><p><b>　　2.直接注射成型</b></p><p>　　將型腔螺紋部分做成小鑲塊單獨(dú)進(jìn)行加工；這主要取決于制品的形狀與尺寸要求。先用數(shù)控加工中心粗加工型腔，單邊留有一定的余量；再由電火花機(jī)床進(jìn)行放電成型加工，由電火花機(jī)床進(jìn)

104、行放電成型加工。然后將鑲塊直接固定在模板上，實(shí)現(xiàn)一次成型。本設(shè)計(jì)采用的是直接注射成型方式加工三通接頭管件上的螺紋，即加工帶螺紋的動(dòng)、定模鑲塊，用螺釘固定在模板上，一次性澆注出螺紋。但這樣要求塑件的熔接痕不能太明顯，對(duì)裝配工藝和澆注過(guò)程的要求有所提高。</p><p>　　3.10 塑料注射模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在塑料固化成型過(guò)程中，模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度才能達(dá)到

105、迅速固化成型的目的。模具的溫度不能過(guò)高不能過(guò)低。模具溫度過(guò)高造成溢料，脫模困難，并使模具固化時(shí)間延長(zhǎng)，降低生產(chǎn)效率；模溫過(guò)低會(huì)影響注射熔料的流動(dòng)性可能出現(xiàn)熔接痕。模具溫度不均勻會(huì)使塑件變形，收縮率偏差問(wèn)題影響塑件的質(zhì)量?？刂颇＞邷囟戎匾h(huán)節(jié)。由于塑料三通接頭為薄壁零件，且零件體積較小，熱傳遞的熱量也不是很大。所以冷卻水道設(shè)置側(cè)型芯上，一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口滿足冷卻要求。</p><p>　　4 虛擬設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真

106、</p><p>　　4.1 虛擬設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介</p><p>　　虛擬設(shè)計(jì)（Virtual Design）就是以“虛擬現(xiàn)實(shí)”（Virtual Reality）技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象的設(shè)計(jì)手段。借助這樣的設(shè)計(jì)手段設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)多種傳感器與多維的信息環(huán)境進(jìn)行自然的交互，實(shí)現(xiàn)從定性和定量的綜合集成環(huán)境中得到感性和理性的認(rèn)識(shí)，從而幫助深化概念和萌發(fā)新意。</p><p&g

107、t;　　虛擬設(shè)計(jì)按照配置的檔次可分為兩大類：一種是基于PC機(jī)的廉價(jià)設(shè)計(jì)系統(tǒng)；另一種是基于工作站的高檔產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。雖然是兩種系統(tǒng)，但它們的工作原理是基本相同的。PC機(jī)系統(tǒng)，它的優(yōu)勢(shì)主要在于價(jià)格低廉，對(duì)小型虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)非常適宜，并且它的用戶廣泛，所以具有良好的市場(chǎng)前景。隨著PC機(jī)性能的迅速提高，越來(lái)越多的問(wèn)題完全可以利用PC機(jī)解決，但是由于目前PC機(jī)的發(fā)展仍不夠完善，難以勝任大型復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)，因此對(duì)于這些復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)

108、系統(tǒng)，高檔的工作站仍是不可取代的硬件平臺(tái)。</p><p>　　進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)時(shí)，首先要在計(jì)算機(jī)中生成虛擬模型，即建立零件或產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)這個(gè)虛擬模型，我們可以做很多工作。</p><p>　?。?）進(jìn)行多方案對(duì)比，從中選出最佳方案；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)者通過(guò)虛擬模型可以進(jìn)行虛擬裝配，檢查各零部件尺寸以及可裝配性，及時(shí)修改錯(cuò)誤；</p>

109、<p>　?。?）通過(guò)虛擬模型，可以進(jìn)行虛擬試驗(yàn)和分析，而不用再去做更多的實(shí)物試驗(yàn)。這樣，既節(jié)省了時(shí)間又節(jié)約了費(fèi)用。</p><p>　　在虛擬的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，體現(xiàn)了并行工作的思想，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期，它的下游應(yīng)用部門（如工藝部門、加工部門、分析部門等）就已經(jīng)介入設(shè)計(jì)階段，所以設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)可反饋、修改的過(guò)程。</p><p>　　設(shè)計(jì)中所建立虛擬模型要能夠支持模型的實(shí)時(shí)修改，

110、系統(tǒng)能自動(dòng)刷新模型，以滿足設(shè)計(jì)要求。由此，這種設(shè)計(jì)過(guò)程不必等產(chǎn)品全部設(shè)計(jì)完才進(jìn)行下游工作，而是在產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)后，就可以進(jìn)行方案評(píng)審，并不斷修改設(shè)計(jì)，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　4.2 三通注塑模的三維建模與裝配</p><p>　　4.2.1 建模軟件的選擇</p><p>　　三維建模技術(shù)的崛起以及虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)為概念設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供了一種極好的工作

111、平臺(tái)，設(shè)計(jì)師們可以直接從三維概念和構(gòu)思入手，進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，形成產(chǎn)品的初步框架，然后進(jìn)一步通過(guò)工程分析、數(shù)字仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)手段來(lái)分析和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的可行性及未來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性。這種設(shè)計(jì)方法在生產(chǎn)出產(chǎn)品之前就在數(shù)字狀態(tài)下對(duì)虛擬的產(chǎn)品的功能進(jìn)行產(chǎn)品分析和評(píng)價(jià)，可顯著降低設(shè)計(jì)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　本文即以 UG NX5.0 為軟件平臺(tái)，應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)，針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出一種新的設(shè)計(jì)模式

112、。在設(shè)計(jì)的初期進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行虛擬造型設(shè)計(jì)和虛擬裝配設(shè)計(jì)，生成虛擬樣機(jī)，并對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析和有限元分析，對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。</p><p>　　4.2.2 三通注塑模的三維建</p><p>　　三通注塑模是由若干零件組成的，因此，在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真前要先作有關(guān)零件的實(shí)體建模。在 UG 的插入菜單下 ，可選擇的各種圖形設(shè)計(jì)工具主要有:草圖

113、、曲線、實(shí)體建模、曲面造型、鈑金等。</p><p>　　在三通注塑模結(jié)構(gòu)中的部分零件有：</p><p>　　圖4-1定模零件圖 圖4-2動(dòng)模固定板零件圖</p><p>　　圖4-3定模鑲件零件圖 圖4-4套筒零件圖</p><p>　　圖4-5側(cè)型芯1 零件圖

114、 圖4-6側(cè)型芯2零件圖</p><p>　　圖4-7滑板零件圖 4-8 圖流道襯套零件圖</p><p>　　圖4-9三通注塑模裝配圖</p><p>　　4-10三通注塑模裝配圖</p><p><b>　　4.3 運(yùn)動(dòng)仿真</b></p><p>　　4.

115、3.1 UG運(yùn)動(dòng)仿真介紹</p><p>　　運(yùn)動(dòng)仿真是UG/CAE模塊中的主要部分，它能對(duì)任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力分析和設(shè)計(jì)仿真。通過(guò)UG/Modeling的功能建立一個(gè)三維實(shí)體模型，利用UG/Motion的功能給三維實(shí)體模型的各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，再在各個(gè)部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型。</p><p>　　UG軟件的運(yùn)動(dòng)分析模是一個(gè)模擬