资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共31页)
编号：1130893
类型：共享资源
大小：7.26MB
格式：RAR
上传时间：2017-04-02
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
塑料
箱体
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
用配置空间的方法对注塑模冷却系统进行设计 香港城市大学制造工程及工程管理部，香港 2007 年 5月 3日收到 ; 2007年 11月 18日接纳 摘要 注塑模的冷却系统对注射模具的成型过程和塑料零件质量影响是非常重要的。尽管已有各种针对冷却系统的分析、优化和制作的研究，但冷却系统的布局设计方面并没有得到很好的发展。在规划设计阶段，我们主要关注的是冷却系统的可行性和其他模具组件插入是否发生干预。本文介绍了利用配置空间（ 方法来解决这一重要问题。然而高维配置空间方法 一般需要处理一个如冷却系统般复杂的系统，冷却系统的特殊特点设计目前正在探索研究中，利用 种新方法是由作者对以前启发式方法的改善，因为 动生成候选布局设计的一个简单的遗传算法是 C 空间代表性的实施和综合。遗传算法所产生的设计实例，给这 种方法提供了可行性证明。 c 2007 留所有权利。 关键词 : 冷却系统设计 ； 注塑模具 ； 配置空间的方法 注塑模的冷却系统 对 注射 模具的 成型 过程 和塑 料零件 质量 影响 是非常重要的。 大量涉及对 冷却系统分析 1,2 ，及商业 3 和 4 的 研究被广泛应用于工业。以优化某一特定的冷却系统 的 研究技术亦已报道 5 。最近，通过使用新形式的制造技术以建立更好的冷却系统 的研究 已 被 报告。徐等人 9 报道 了他们的 模具 意念： 保持 一定 距离的冷却 水 道 的 设计和制作。孙等人 10,11 用数控铣床铣削生产 12 提出了一个棚架形冷却结 构的设计。 尽管各种研究的 重点 主要集中 在 冷却系统的初步设计过程 中冷却系统的功能 实现 问题，布局设计阶段 过程中 没有得到很好 发展的 冷却系统的可行性和可制造性设计 问题 。关注 的重点 主要 是：在初步 设计阶段冷却系统 的 可行性 且与其他的 模具部件是否 干预。 如 图 1所示 。 从中 可以看 到 注塑模的各子 系统许多不同的组成部分，如喷射器的管脚， 滑块 等等，都必须装入模具 中 。 为 每个回路冷却 水道 寻找最佳位置以优化冷却性能并避免 与 其他组件干扰不是一项简单的任务。另一个 让规划 布局设计 更 复杂的问题是， 单独 的冷却 水 道 需要和出水 道和 进水道 连接 而形成一条 环形水道 。因此，改变一 条水 道 的 位置，其他 水 道可能 也 需要改变。 在图 2所示 。优化冷却系统的每个 水 道的理想位置 都如 图 2（ a） 所示 。假设 当 冷却系统及其他模具组件 都装入 模具 内部时 ，模具组件 水 道 干扰的。 因为 其他组件可能的干扰 而 无法移到附近的一个位置， 它必须被 缩短 长度 。因此， 通过移动 长 他们 保持连接，如图 2（ b）所示。 基于 其新的长度， 与其他 模具组 件 干扰，进一步修改是必要的，最后的设计结果 如 图 2（ c） 所示 。鉴于一个典型的注塑模具可能有 10 条 以上 的 冷却 水 道，每个 水 道 与其他模 具 组件 都可能存在着 潜在的干扰，手 工 找 出 一个优化布置设计是非常繁琐 的 。 本文 介绍了 一种 在 设计过程 中 支持自动布局的新技术。 对于 这 种 新技术，配置空间（ C 空间）的方法是用来 在 所有可行的设计中 提供一个简洁的 有 代表性 的 布图设计。 C 空间的代表性是 通过 利用 解决 布局设计问题 这个特殊特点 的 有效方法 构建的， 而不是采用启发式规则来生成的布局设计， 这就就好比 以前作者开发 的 自动 布局 设计系统 13,14 ，这个新的 C 空间方法 能 使自动布局设计系统 在 所有可行的布图设计中进行更系统的搜索。 一般 来 说 ， 一个 系统 的 当 该系统 的 每个自由度被视为一个层面 的结果而导致的 空间。配置空间 中的区域被标记为堵塞区域 或自由 区域 。在自由地区的点对应 于组件间 没有相互干扰的系统 的 有效配置。在被 堵塞区域的 点对应 于组件间相互 干扰的系统的无效配置。 洛萨诺 形 15 以解决机器人路径规划 的 问题和关于 这方面的研究一项调查已 被 明智和鲍耶 16 报道 。 面的 问题（例如 ， 17,18 ）和运动装置的自动化分析与设计（例如， 19 ） 。作者在 由 多个国家 组成的 自动设计 机构做研究时 22 ， 23 日 研究 了一种 （ a） 冷却 水 道 模具组件 （ b） 短， （ c） 图 3冷却系统的自由度 个冷却系统的 C 空间 一个 高维 示给定的 某一冷却系统的初步设计 中 所有可行的布图设计。 图 3给出了一个例子。冷却系统的初步设计 由 4冷却 水 道组成。从初步设计 中 生成一个布局设计，渠道的中心和长度 需要被 调整。 正如 图 3所示 ，该 水 道 c 1 的中心可沿着 X 2 方向 移动 ，其长度可以沿 X 3 方向调整。同样地 ， 度的可以沿 X 4方向调整，而其中心 可以按 X 3所描述的调整 ，因此必须 与 调整 C 1 保持连接 性的 情况 相同。 通过 运用类似的 观 点 对 其他 水 道，可以看出，冷却系统有 5个 自由度，它们都是标注为 i= 1 ， 2 ， 5 。原则上， 这个空间的 自由 区域 中的任何一点 都 给 定 了一 个 对 应的 坐标值 在 X 可以用来界定渠道的几何 位置且 没有与其他模具组件造成干扰。在一个冷却系统的高维 确定 一个自由区域 ，第一步是 在独立水 道的 建 自由区域。 立水道的 c 空间构造 当 一个独立的水 道 独 时 ，它 有 三 个 自由度， 则 X 1和 X 2 为 其中心位置 而 X 3是 它的长度。 因 为理想的中心位置和长度已经 在 初步设计 中 指明， 因此 假定一个固定的允许最大变化 量 C 为 合理 的 。 的 最初 确定 的自由 区域 ，是一个尺寸 为 ccC 的 三维立 方体 。为 避免与模具组件 生 任何可能的干扰当 水 道 通过 钻 孔 插入模具 内部时 ，钻 头 直径 D 和沿 钻 孔 深度 必须 考虑。 假设 直径 D ， 始时用 D/2 + 抵销，其中 道 内 壁和 附近 的一个组 件间 所允许的最 短 距离。 增长有效的减少了水道 长度对于直线 说 。 以 图 4 为 例子 。图 4（ a）表明 了水 道 三模 具 组件 能会 与 扰。图 4（ b）显示了模具组件 O , O , O 和 O 的偏移 及 段 与 如果 他 组成部分没有交 汇点，那么，原来的水 道 会与 模具组件 相交 。 （ a） 水道 （ b） 模具组件和 i 的偏移 三个组件 （ c） 模具组件和 （ d） （ e） （ f） 4在一个通道 水 道是 通过 钻 孔 从对模具 的表 面插入 的 ，任何 如 障碍 以及 钻 孔 深度 将会 影响 水 道的构建 。钻 孔 深度 及 补偿 O沿钻 孔 的方向 延伸 ，直到 钻到 模具对 应的另一 面 生成水道为止。 如 图 4（ c） 所示 ，如果点 i之外 ，沿 产生 水道 水 道 下 方法 取得。 首先 ，初 始自由 地区 如 图 4（ d）所示 的 作为 中心构建 的。 然后插入与模具交叉取得 B 0 。 B 0 代表 有可能 的变化 当仅 考虑插入的模具几何形状 时 。 然后 从所有障碍 的 去 4（ e）和（ f）显示 了这种 减法以及 这种 例子 的结果 本接近法构建冷却系统的 C 空间 在一个冷却系统 的 C 空间 中 确定 自由区域 个冷却 水 道的自由 区域必须以一个适当的方式 “ 交叉 ” ， 以 使障碍的效果 能恰当的通过 有 水 道 来说 。然而 在 两个不同 水 道之间 的自由区域的 标准布尔交叉口无法执行，因为他们的 一般跨距 于 不同的轴线。 以 图 3为 例子 ， 2 的 别为（ X 3 ）和（ X 1 ， 。为 了更 方便 在 不同的 C 空间中的 自由 区域 之间 确定 交叉口，从一个渠道 和 另一个渠道的 推算一个地区是必要的。以下批注首先介绍了 并 将用于随后的讨论和其余的文件。 标记法用于描述高维空间 S 过坐标定义的 = X 1, X 2, . . . , X n. 过坐标定义的 X , X , . . . , X . 指在 一个点 p n = (x 1, x 2, . . . , x n) n(R n S n) 标记法用于描述冷却系统 n 水道的 数目。 n 。 s 空间。 由地区。也就是说，它是 独立水道 由 区域 。 空 间。 自由区域 。也就是说，它是冷却系统的自由 区域 。 假设 5（ a）用一唯和三唯的的空间点明了突出的例子 (i) ( 而 ( 对 (i) 坐标是一样的如果 同一区间时。对 ( (n 在区 间。因为 ，当点位于 时 于 对另一坐标 可以是任意值；特别对 ( (假设水道 m，因为它们相近所以必须连接。这样它们的 n、 假设 那是一个 结论？对应到在 S n 中 一个点 P n 已选定为 保持连通性，结论呢？ 选择 在以使 应点 同坐标 在 共同 的 轴线。这意味着 以是任何点 在区间 ，该方法 已经在前面予以定义。 在 区域 区域 一点 的简化。 图 5（ b ）说明 了相应的 区域 。 投影的正式定义 如 下面 所示 。 定义 1 （投影） m X n, m ( 是一个点 (x 1 ,x2 , ,x m ),因为 X i = xi = 为 i 1,m。 为了在随后的讨论中简化符号，这一 投影 是被视为 单独点 间。也即是 m ( = . m X n， m ( 是一个区间 n ( = . m Xn , X n Xm ,并且 X n X m , m( 是一个区间 I( = I( ,其中 n X m ，如果 n X m = ， m( 则定义为 n) 定义在区间 m n), 正如在 讨论 的，在 的任意点 冷却系统的每个自由度给 定了一个 值，使 水 道与其他模具组件 在几何空间 是不 会发生 任何干涉。 另一方面， 对 每个 点 s 个 自由区域 。 因此， 义 如下。 定义 2 （一个冷却系统 C 空间的自由区域） = P R O i 1, 图 5 点和 区间 在 根据定义 从 区间投影 始终只包含一个单一的点，因为跨 距 s s 每一个 自由 区域 构造 ，已经在第 解释。 从 面的定理是 很有用的 。 定理 1 . 这定理 很直观表明为 找 出 所有的 先投影 到冷却系统 以从投影的布 尔交叉口得到。定理 1的 证明和所用的引理， 都已 在附录 中标出 。 空间的表示和计算 为了表示 自由 区域 便 于 在一个高维空间 的区域 布尔 交叉 口之间的计算，我们可以利用类似 21,24 中的 一种细胞枚举法。基本思路是 用 一 高维立方体 在 逐渐靠近 一高维 区间 每个 立方体 是 通过 对每个轴指定间隔 来确定的。 两个 区间的 交汇点是 通过 两 个立方 块交汇点所取得的。两个高维 立方体 的交叉 点 只不过是在每个轴 的立方体 之间间隔的 普通 交叉 点 。 假 设每个 近似由 维 立方体组成 ， 投影 （ 便可近似 由 立方体组成 。使用定理 1 对 构建 ，需要 三维 立方体中 交叉， 用一个 三维 立方体只中的最大值表示 。虽然用来代表 交叉点 中间结果的 立方体的 数量和 可 通过特殊技术 减少， 可以预料到 记忆和计算的要求仍然是 这种方法的 主要问题 。 在下一节中 将介绍一种更先进的 方法。 （ 二） 在 配置空间 个 水道的 自由 区域 （一） 一个 拥有 四个 水 道和四 个 自由度 的 简单冷却系统 间构建的一种有效率技术 对 表示 和 构建时 为了避免高的内存和计算的要求 ，我们选择不 表示和 不计算相反，我们专注于 对 每一 独立水 道 的 C 否有效的 技术。首先，我们看 显示在图 6的简化设计例子 。假设在这个例子中模具沿 在 不存在变异， 那么 冷却系统有四个 如 图 6（ a ）所 示 的 自由度。每个 水 道 图 6（ b ） 所示 。 为水道 虑一个简单的设计方法。首先，点 1P 可以从 选择， 以使 会和 任何障碍 发生 干涉。然而， 1S 由 X 1 和 X 2确定 ， 而 2 中 。因此 那 些在 S 2 中的 障碍所施加的 约束 ，还必须考虑。 为了找出 设计 1C 的所有可行点， 1与 2“ 交叉 ” 。这个 “ 交叉点 ” 结果 如 图 6（ c ） 所示 ，这是通过移动区间 x 2 6 得到 的 ，因为该自由 区域 2 2 6 ， 10 。现在 ，如图 6（ c ） 所以 示 给定 一个 与任何 障碍 不发生干涉的水 道 1C ，并在其 自由 区间的 任何一点的选定，始终为 C 2 存在着 这样 一种设计 ： 例如，它可以连接到 1C （他们都有一个共同的 2 值 ）并 和任何障碍 不发生干涉 。然而 ， 这个简单方法 的 一个主要问题是 在 为C 1 和 C 2 进行 有效的设计 时并 不保证冷却系统其他 水 道存 在 有效的设计 。 例如，如果一个点 1P 选定 如 图 6（ d） 所示 ， 则 2 8 ,10 ,那么 由 2 3 6 ， 8 ，在 4没有有效点 和3个区间。 上述例证表明，在为 水 道 1C 设计时，只考虑 与 1C 相邻并有 一个共同轴 的 2C 的 自由 区域 1 2 不恰当的 。事实上，其他所有 的 必须加以考虑， 尽管 他们 的 C 空间并 没有共同轴 和 1C （ 且 他们 也不和 C 1 相邻 ）， 因为组成 冷却系统的冷却 水 道 是相接 的 。一个自由度 的 选 择会 影响 冷却系统另一自由度的 选择 。 为 每一个 独立水 道 的 C 空间 发展一个设计的过程 ， 主要关注的是 ： 在一个 水 道 C 的空间选择一个点 后 ，必须始终存在 和 所有其他 s i 相应的点， 以使 所有的 水 道可以连接到 一起 形成一个有效的冷却系统。为解决这一问题， 每 个 量 s 必要的。 （ c）在与 2交以后的自由区间 （ d） 为 计的一个有效点 为 无效的设计。 图 6 定义 3 。 义为 影 = ( 显然，对 在 定 的 任何点 始终存在着相应的点 ，因为 点 投影 ， 在 选中的 任何点， 很明显 总是有一些相应的设计 对应 其他所有的渠道 以使 这些 水 道可以连接在一起形成一个有效的冷却系统。因此， 为了 保证冷却 系统能 有效的设计 ， 构建 是 很重要的 。 根据定理 3， 影 。然而，如在 第 讨论 的 ，我们 并 不想 构建 于 大容量 空间 和 繁琐 计算要求。另一种可供选择的更有效的 方法是直接 构建 而不是 作用 在高维空间 这个方法 通过 一个工作在空间三 维 或更少 维数的 序列 运行来 建构 该方法正式介绍之前，在图 6所举的例子再次 被 使用 来 说明 这种方法 的基本概念。为了开始 一个设计过程， 在 1 点 P 1 =（ 1 ， 2 ） 首先被选择如 图 7所示 。因为 1P 有一点 2x 在 2X 中 ， 2x 必须有一个值， 以 使我们可以 找到 2P =（ 2 ， 3 ）在 2 又 2P 有一个坐标3标3以 使我们可以 找到3P=（ 3 ， 4 ） 在3外， 因为在 43X ， 4P =（3x， 4x ） 必须在 4 图 7显示 了 为 水道 1C 构 建 一个有效设计 的 点 1P 、 2P 、3P 的顺序。 上述例子显示， 为了 在代表 1C 所有的有效设计的 1S 中 确定有效的 区间 ， 自由区域 44影响应该 可以 “ 促使 ”3间在3然后 是 2S ，最后 是 1S 。在 1S 的有效区域产生 的结果 包括 1 234所有影响。 为达到这一目的 ， 组 合 的运作正式 被 界定。 定义 4 （组成） 对于 在一个冷却系统 里的 两个相邻 水 道 1iC ，他们从 1iC 的自由 区域的 组合 ，标注为而 他们 从 1iC 到 由区域的组合 ，标注为1，定义如下： (b)个通道的自由地区 配置 空间 图 6 冷却系统设计的一个简化的例子 对于 冷却系统一个 水 道 列的构成， 从 域的 组成，标注为R，定义 如 下文。 如果 如果 如果 图 8显示 了促使 4,1列。第一步是要 构建4,3就像 图 8（ a）所示 这已被给定在4,3 。然后 如 在图 8（ b）所示 的构建由公式 =,3 。最后 ， ， 由 =) 如图 8（ c）所示 。 从图 8（ c）很明显的得出 ， 对组成 冷却系统的所有 水 道 的 自由 区域存在着 影响。因此， 对于 中的任意 一点， 可以 保证冷却系统 的 一个有效设 计 可以 被 构造。 通过组合序列的 运用，一个有效的设计可以 通过 在每个择点 获得。在其他所有水道的 自由 区域已经组合到不过，我们也想确保没有 将 有效的设计 从 自由 区域中 排除 ，当组合序列被 应用 以后 。否则， 有 些可能提供更佳的冷却性能 的 有效设计 将不能 用 这个方法得到。以 设计为例， 图 8（ c）的 不仅 仅 代表着 部份有效设计，而且代表着 有的有效设计 ，这对 说尤为重要 。为了解决这一问题，我们提出以下定理 ：应用水 道 的 一个序列 ,i 1, 冷却系统 。 定理 2 定理 2 说明 代表 水道 有有效的设计 可以 通过1，间的一个布尔交 点 得到。这定理的一个重要特点是 以在三维立体空间 中 计算得到，因1，在 所以 交 点在 此外1，可以通过在这 样 ， 以通过 在三维立体空间 的 序列得到。如果在第 中的 假设说明再次 被 使用，即是 说 如果每个 过 维立 方体 近似 得到 ， 那么j，可以 用 M 个 三维 立方体表示 。 所以 ， 有的 三维立 方体 需要代表所有的 因此可以 证明三维立 方体 之间 的 交 点 O 需要产生所有 的 因此，使用定理 2 可以防止在 高维空间存储 区域的 需要， 并可以 避免高 容量 和 繁琐 计算的要求 如 在定理 1所证明的 。 图 8 构建所用的序列 以下给出了定理 2的 证明 。它由两部分组成 ： 该引理中 所 使用的证明 如 附录 所示 。 理 2 证明 （ 1） 为了证明： （ i） 由 1i，1i，CR 1有相同的坐标 在 1用同样的方法，我们可以确定一点 2 2使 1 2有相同的坐标 在 12 使用这种方法，我们 也 可以 确定 一系列点 k 1,i 以使 那么 1 具有相同的坐标在轴线 1kS 。 （ （ b） 4,2 ,3 2建 用类似的方法，我们可以 确定 另一系列点 k i+1,以使 那么 1 具有相同的坐标在轴线 1kS 。 由（ i）及（ 知 ，我们 确定 了一系列的点 k 1,以使 在连续的任何两个相邻的点具有相同的坐标在他们的共同轴线。 对于由一系 列冷却 水 道 构成的冷却系统，在两相邻 水 道 1iC 的 1一些共同 的轴线由于它们 之间的 空间 联系。此外，如果在 空间有一个 公共 轴cX，在于 有 水道 的 C 空间 。 所以， 由上述方法 构建的 一系列点 k 1,为 每个轴提供 唯一的坐标 。 令 由 坐标 构建的 点。很明显 ： （ c） 4,1 ,2 1建 用类似的方法，可以得到 ： 初始设计 给定一个为 冷却系统指定 一系 列 水 道和他们理想几何 尺寸的 初步设计，第一步是 为 每个水 道建构一个后，每个 水 道的 以通过 应用定理 2的组 合操作 得到。 为 冷却系统产生 初始 设计 的 一个方法 是 ，是要从 选出一套坐标。为了简化解释，假设每个 水 道 拥有 自由度 1而1iC 有着相同的坐标 。 为了 生成一个设计，在 点 （ 1X ， 2X ）必须被 选择。然后， 点3择 为了让（ 2X ，3X）在 2 。此选择 4候选设计产生 由于冷却系统初始设计对水道系列和它们的理想几何结构进行了具体化，第一步要做的是为每个水道建立 后通过将复合应用应用到定理 2中得 到每个水道的 个产生冷却系统候选设计的方法是从如后 简化阐述，假设每个水道 自由度为 1 1邻近水道 1用。为得到一个设计，选择了 然后，选择一个 （ 个选择过程在下一个水道 到确定所 有的自由度时停止。此方法的一个重要的特点是在一个步进中无论坐标值如何选取，后续步骤中总存在一个下一坐标可选有效值。 5应用源运算法则的自动化设计过程 为测试 25。在实施 由一系列 成，其中 1之间， 得带一个形状设计，用到了前面部分提到的方法和应用 如， 中坐标 的有效值的在区间 和 ，其中， 就得 的选取值为 ，（也就是 在第一区间）否则 就设置为 （也就是 在第二区间内）一个单点交叉操作，一个转化操作和转迹线轮选择方法 26被用于 前研究中提到的模糊记值方法 13,14对相对于机构的候选设计的适合性进行快速评定。必须注意的是在在 立起每个水道的 ， 经过一次建立得到，因此不会影响 一部分给出了一些由 图 9（ a）显示出了实例部分的 2个观察结果。图 9（ b）显示了当只考虑系统冷却效果时，具体给出每个冷却水道的理想位置的冷却系统的初始设计。（为了便于表征，只给出了行腔部分冷却系统的图示）。在理想位置上，水稻 生干涉现象。用提出的方法进行布局设计， 自动化，就建立起了每个水道的 。例如，图 9（ g）和（ h）显示了水道 的 和 。值得注意的是 是通过将 和其他 复合得到，因此 是 亚设置，如数据明显指出。在所有的 计算完成之后， 9（ j）显示了演变过程中得到的初始设计最大适合值。最大适合值在产生值接近 600时开始收敛。如图 9（ c）所 示，冷却系统由 15个 自由度组成，他们的值在表 1中列出。叫“初始设计”的行显示初始设计 的值。下一行显示设计 1的值，它是 000生产后得到最好的设计。如表中明显之处，涉及 1通过 减小 9（ d）显示设计 1，这个调整对应于 沿着 之间的干涉。这个调整对水道 和 到 也适用。表 1 也显示设计 1中所有其它的 值都保持在规定初始至 为更好的表征 成分 沿着 截，如图 9（ e）所示。这个新障碍增加了自由区域 的约束以至于 方向体 移动性受到很大限制。这个效应在更新 中显示出来，如图 9（ i）所示，其中只有 的上部分在图 9（ h）中显示出来。以所有水道新的 再次调用 。适合值在图 9（ k）中显示。值得注意的是最佳适合值比设计 1中获得的要小。这很合理，因为约束的增加，偏移量与真实值的差距很大。又 程获得的 值在表 1的最后一行中显示出来。如表中所示，调整 5干涉。这同沿 相对应。现在 和 截面不能通过调整 使其光亮。而调整 和 ，相应地将 沿 沿 （ e）所示。为保持连结性， 和 也作相应的调整。设计 2显示，当一个水道的约束数（如 ）变化时，提出 和 ）中去，以至于所有这些水道的可行设计组得到相应的调整。 图 10（ a）到（ d）可见，两个设计中，冷却时间为 20高模 上。它们的最大温度偏差小于 ，这 表明两种情形下，提出的方法能够得到满意的设计布局。从图 10（ c）和（ d）观察得到，同设计 2比较，涉及 1中工件大部分没有产生变色。这表明在设计 1中很多工件的温度偏差在 以内。这是因为在设计 2中，随着空腔中的水道向模压移动了 5却效果变得不均匀，这表示当施加很多约束时，保持初始理想冷却效果很困难。它也解释了为什么设计 2的最大适切性稍微小于设计 1的最大适切性。 （ a）示例零件 （ b）冷却系统的初始设计 （ a）冷却系统的 15 个自由度 （ b）设计 1 （ b）移动 2O 和 13C 相交 （ b） 设计 2 图 9 分层设计 表 7 讨论与结论 在执行 个单元列举方案被用于简化这个方法的执行，在目前的执行中， 冷却系统设这个分辨率是足够的，因为对一个好的调整，如 却系统的功能变化是很难发现的，然而，该研究中所发展 的理论与方法并不局限于相应的表现项目。实际上，基于理论 2的方法，所有 维空间内完成，因此标准校核模型技巧可以应用。 该研究的一个主要贡献是发展了一个特别的支持布局设计的 用这个 有的可行布局设计很好的被显示出来。同时我们得出了该方法不仅可以用于冷却系统设计的优化设计支持，还可以用于生产制造。该方法克服特殊启发产生布局设计的局限，如前面的方法 13， 14。这个 使设计者在不用检查冷却系统截面和其它模型插件能够开发出设计方法。 该研究主要目的集中在冷却系统设计的几何形状构成方面。在设计冷却系统时，其它参数如冷流率，冷却时间，包装时间，挤出时间都需要被考虑进来。一个可行的方法就是将这些所有参数进行考虑插入配备更复杂的 8报道所示。需要对该方法进一步研究，其他研究方向包括 初始设计选择水道之间的变化几何形状和拓扑约束扽。 鸣谢 该文章中所完成的工作得到香港城市大学战略研究部（项目 大力支持。 （ a）设计 1的模具温度 （ b）设计 2的模具温度 （ c）设计 1零件的不同温度 （ d）设计 2零件的不同温度 图 10。 用 具冷却分析 系统 比较这两个布 图设计 引理 2 在 如果 那么 引理 3 在那么 引理 4 在 给定任意两个 果 它们对 引理 5 给定两个区间 足 在 的区间 足： 引理 6 给定三个区间 足 在 的区间 足： 引理 7 引理 8 给定两个区间 足 中点 ，点 ，如果 那么： 定理 1 参考文献： 0 (2008)of of In a is a to a is to a as a of in in or is an on by an to a of A is by to 2007 of an is of of of 1,2, AE 3 4 in to a 58. to by of Xu et 9 a et 10,11 of in is of in A in is of 1. It be of of as to be of to 007; of an is to to u 12 a of 0010 - c 2007 by 007of of of to is a is to to a of a 2(a). 1 be is as is to is to a is is in 2(c). a a) 11 at c) C3 is 2 2. An a in of 16. to in 17,18)(b) 1 is C2 is 3 0 (2008) 334349as 2. of of is is to to a to it is As a is to 2(b). to O2,a an a of of of is of as in by 13,14, an of of a of of a of as to is no in 15 to e)a 3 an of of a of As 3, of 1 be 12 be 32 be is 13 be as 1 By to it be (a) i b) of by d) 4. in To , Oi is + M to is of a i in i to a 4. 4(a) i 3, i. 4(b) of i i is i. is no i of i i.(c) of i by (f) Ri 0 (2008) 3343493. An of of a of 921)of 22, in of a be to of a i,i = 1,2,.,is a in of a of on i be to in of of an i is it of 1 2 3 As in it to a 1, 3. in i is a i c c a i is by a to Ri of a or of an in 15.A is by a of i of To i is of is to in i to a at i. As 4(c), if i to i is Ri of i is as i is i as 4(d). Bi to of i of is by of of 4(e) f) Ri of to of RF in of of in a so to of of be in by to 3, 2 To of a of to of is be on of in an by of n = ., Sm an by of m = ., pn a n (x1,., a on a n( Rn is a of of a pn n n) of a n n in a of in of of of 0 (2008) 334349 337i. it is of F. it is of a pn n to a pm 5(a) of to i) Xn;Xm Xn Xm . i), is to a of pn is on of pn is a pm m, a of pm is to pn if is on a n of be of is as n m. As m a a pn n n. To m be pm m pn on be of pn m, of is of n n m of n m. 5(b) of is ( is a (., X j, xj i 1,m. To in is as a of = is a m = . Xm Xn Xm , pn)m = = , is ,is n) is as m = pm| As pF RF of of so of is In of i is in Ri of i. as (in of a i 1,i i is a of is to be by in to a of 21,24. F is of of m 5. of n of of Ri of i To RF Ri,to of Ri F. of a to is to a by a of an on is by in Ri is by 0 (2008) 334349RF of to An in i 6(b)1. a(a) A of b) Ri of in 6. A of a RF is by of be by In to RF on a on of 6. of is no as 6(a). i Ri a we 0 (2008) 334349 339p1 be R1 so 1 is S1 is 1, ( an in a of a a of To is . a as a be 1, R3,1. of i an to 1), to be up in of of of of on is of o购买后包含有 咨询 目录 摘 要 . - 1 - 前 言 . - 2 - 1 塑件工艺分析 . - 5 - 件设计要求 . - 5 - 件生产批量要求 . - 5 - 件的成型要求 . - 5 - . - 5 - 件参数确定 . - 7 - . - 8 - . - 9 - 2 塑料种类与模具设计的关系 . - 10 - 3 注射机的选择及参数校核 . - 11 - . - 11 - . - 11 - 模力校核 . - 12 - 具 与注塑机安装部分相关尺寸校核 . - 12 - . - 12 - 模行程校核 . - 13 - 4 模具设计 的有关计算 . - 14 - 5 模具结构设计 . - 16 - 射模标准及模架选用 . - 16 - 架周界尺寸选择 . - 16 - . - 17 - 具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局 . - 17 - 流道、主流道衬套及定位环的设计 . - 18 - . - 19 - . - 21 - . - 21 - 出机构的设计 . - 22 - . - 23 - 6、 模具冷却系统计算 . - 25 - 7 塑料注射模具总装技术要求 . - 28 - . - 28 - 装技 术要求 . - 28 - 结束语 . - 30 - 致 谢 . - 31 - 参 考 文 献 . - 32 - 购买后包含有 咨询 - 1 - 摘 要 本设计主要是针对箱体上的锁扣进行设计，由于锁扣是塑料制品，所以选用塑料模具进行设计。 首先是对塑料的选材，经过比较，选择聚丙烯（ 为这次设计的原材料，接下来就是弄清塑料种类与模具设计的关系，根据塑料性能的不同，选择不同的设计类型。还要对塑件的尺寸进行计算，确定尺寸精度，然后进行注射机的选取。经查阅资料，选取 Z 60 型卧式注射机，对注射机参数进行校核，各个参数都满足要求后就确定了注射机。计算出凸凹模的工作尺寸。最后就是模具结构的设计，根据计算出的尺寸和 选取塑料的性能确定分型面、模具型腔数、分流道的布局、分流道尺寸的计算、形式的选择、冷料穴的设计、浇口的形式及位置、导向机构及推出机构的设计 ,模架的选择，注射机的选择等内容。 在设计过程中，为了更清楚的表达模具的内部结构，还要画出一些零件图形，此外我们还要画出它的装配图，使看起来更清晰。 关键词： 模具 塑料 锁扣 购买后包含有 咨询 - 2 - 购买后包含有 咨询 - 3 - 购买后包含有 咨询 - 4 - 前 言 俗话说：“没有规矩不成方圆”，世界上的许多东西都是从它们各具特色的“规矩” 模具中诞生出来的。看着形形色色的东西，我对生产它的模具产生了浓厚的兴趣，于是在大学 报考时，我毫不犹豫的报了模具专业。经过三年的学习，我已掌握了冲压模具、塑料模具设计的基本技能。在学习期间，我们去洛阳一拖进行了参观实习，后又在兴华模具厂进行了为期六周的生产实习，现在，我对模具的生产和加工都有了一定的了解。 在我们即将毕业之即，我选择塑料模具做为我毕业设计的内容，因为它可以生产制品的数量非常之大，实属一种经济快捷的生产方式，塑料的质轻、比强度高、摩擦系数小、化学稳定性好、容易成型加工、可焊性好、与其他材料相嵌接等一系列优点，广泛的应用于日常生活。塑料注射成型工艺的最大特点是复制，能够复制出所 需的任意数量的直接使用或者稍做处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。在注射成型工艺中，涉及设备和原材料状况、制品设计、工艺条件等多种因素，模具是与这些因素密切相连的关键环节，模具结构的合理性和质量的好坏，直接影响到制品的质量以及整个工艺过程的效率和效益。所以这次设计我们不仅要考虑模具结构的合理性还要考虑塑料选材等诸多因素，这对我们三年的学习是一个总结，让我们把所学的东西综合的运用起来，同时也找到了我们学习中的不足之处。 纵观世界经济的发展，模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或缺。目前，世界模具 市场仍供不应求。近几年世界模具市场总量一直为 600 650 亿美元左右，其中美国、日本、法国、瑞士等国一年出口模具约占本国模具总产量的三分之一。可见研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 近年来，随着计算机网络的高速发展，引发了一场通信技术革命，计算机技术 、自动化技术、网络通信技术这三者的有机结合给现代制造技术准备了技术条件和奠定了物质基础。现代模具制造能够利用 术和数控加工技术有效的对整个设计制造过程进行预测评估，迅速获得样品，同 时节省大量的模具试制材料费用，减少模具返修率，缩短生产周期，大大降低了模具成本。在此期间，人们还针对新的技术环境进行深入探讨研究，提出各种新的组织管理理想。 可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。 购买后包含有 咨询 - 5 - 1 塑件工艺分析 件设计要求 该产品用于各种箱体上 ,对箱体起到锁合的作用。 该产品 精度及表面粗糙度要求为一般精度 ,但在加工制造过程中要求各部分有一定的配合精度关系。 件生产批量要求 该产品为大批量生产 ， 故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能 自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔、同模异腔结构，浇口形式采用侧浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。可采用相对于塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。 件的成型要求 化学性能稳定，宜于成形加工等，不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。此外，塑件表观质量要求塑件完整，无气泡，无凹陷，尺寸稳定，不粘模，无熔接痕，表面无波纹等。 乙烯（ 基本特征：聚乙烯塑料为无毒、无味、 呈白色或乳白色、柔软、半透明的大理石状颗粒料。密度为 结晶型塑料。聚乙烯吸水性小，且介电性能与温度、湿度无关；因此聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料。 主要用途：低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等。中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用薄膜以及各种注射成形制品，也可用在电线、电缆上面。高压聚乙烯常用于制造塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。 成形特点：成形收缩率及收缩范围大，方向性明显，容易变形、 翘曲。应控制模温；保持冷却均匀、稳定，流动性好且对压力变化敏感；宜用于高压注射，料温均匀，填充速 度快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却；模具应设有冷却系统；质软易脱模，购买后包含有 咨询 - 6 - 塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。 丙烯（ 基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度为 不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯具有聚乙烯的所有优良性能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定，宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做铰链，有较高的抗弯 曲疲劳强度，如盖和本体合一的各种容器，经过 7其在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。 主要用途：可用于各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。 成形特点：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强，流动性极好，易于成形；热容量大，注射成形必须设计能充分进行冷却的冷却回路；注意控制成形温度。料温低时方向性明显， 尤其是低温、高压时更明显。聚丙烯成形的适宜模温为 80度左右，不可低于 50 度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲或变形。 烯腈 苯乙烯共聚物（ 基本特征： 三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是目前产量最大，应用最广泛的工程塑料之一。 毒、无味呈微黄色或白色不透明粒料，成形的塑件有较好的光泽，密度为 有三种组分组成的，故它有三种组分的综合力学性能，而每一组分又在其中起着固有的作用，丙烯腈使 好的表面硬度、耐热性及化学腐蚀性，丁二烯使 乙烯使它具有优良的成形加工性和着色性能。 主要用途： 机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪表、水箱外壳等；汽车工业上用其制造汽车挡泥板、扳手、热空气调节导管、加热器等。还可用层板制作小轿车车身，纺织器材，电器零件，文教体育用品，玩具，电子琴及收录机壳体，食品包装容器，农药，喷雾器等。 成形特点： 吸水使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此，成形加工前应进行干燥处理；在正常的成形条件下，壁厚熔料、温度对收缩率影响极 小；要求塑件精度购买后包含有 咨询 - 7 - 高时，模具温度可控制 50 度和 60度之间，要求塑件光泽和耐热时应控制在 60度和 80度之间， 热容低，塑化效率高，凝固性也快，故成形周期短； 表现黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。 综和以上三种材料特征、用途和成形特点看，各种塑料具有各自的特殊性能，但考虑到箱体锁扣的工作环境以及所受的力的大小来看，其在工作过程中需要频繁的开合，所以总上各种塑料的性能来考虑，聚丙烯（ 有以上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为：聚丙烯（ 件参数确定 手册得塑料成形的工艺参数 得： 模具温度 ： 40 喷嘴温度 ： 190 料筒温度 、 前段温度： 200 中段温度： 220 后段温度： 190 注射压力 ： 70 120射机类型：螺杆式 保压压力 ： 50嘴形式 ： 直 通式 注射时间 ： 0 5S 保压时间 ： 20 60S 冷却时间 ： 15 50S 成形周期 ： 40 120S 料设计的主要参数： 密度： 90 910 3收缩率： 模具温度： 80 90注射压力： 70 100大不溢料间隙： 买后包含有 咨询 - 8 - 由上知聚丙烯（ 收缩率（ % 。由聚丙烯的成形特点可知其成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率大，所以在选择聚丙烯的收缩率时应考虑使用大的收缩率确定收缩率值为 ，其平均密度为 为了降低模具加工难度和制造成本，在 满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差。塑件有关尺寸精度等级参数如表 塑件有关尺寸精度等级参数 12 基本尺寸 /度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 公差数值 / 6 0484000件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。塑件精度等级参数如表 买后包含有 咨询 - 9 - 表 塑件精度等级参数 12 塑料品种 建议采用精度等级 高精度 一般精度 低精度 聚丙烯 5 6 7 本塑件为常用一般塑件， 由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度，由 11 为了便于塑件从模具中脱出，防止脱模时拉伤塑件，设计时，塑件内外表面沿脱模方 向留有足够 的斜度。塑料脱模斜度如表 塑料脱模斜度： 12 塑料名称 脱模斜度 型腔 型芯 聚乙稀 5 45 25 45 0 10 20 35 10 聚碳酸酯 5 10 30 50 聚丙稀 0 10 25 50 取聚丙稀（ 脱模斜度为 45，可根据的脱 模斜度设计模具的内部结构。 购买后包含有 咨询 - 10 - 2 塑料种类与模具设计的关系 不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此在设计模具以前，必须了解所用塑料的工艺性能、成形特征，并在模具设计中充分利用以获得优质的塑料制件。塑料种类与模具设计关系如表 塑料种类与模具设计关系 12 塑料 特征 注意事项 聚丙烯 晶型） 1， 直接浇口处易产生定向应力，以致使塑料变形 2， 冷却速度快 3， 流动性好具有铰链性能 1， 尽量采用直接浇口，尤其是成形较大面积的扁平体 2， 浇注系统散热面积要小，以降低冷却速度，保证塑料顺利充填 型腔 由上表可知，由于塑件程扁平状，浇口要采用 点 浇口，而聚丙烯的冷却速度较快，所以在保证塑料顺利充填型腔的前提下，要尽量减小浇注系统的散热面积。 购买后包含有 咨询 - 11 - 3 注射机的选择及参数校核 注射模只有安装在与其相适应的注射机上才能顺利地进行生产，根据塑料的性能及塑件的大小初步选用 性能参数如下： 额定注射量： 360注射压力： 锁模力： 最大注射面积： 2130最大开模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 拉杆间距： 喷嘴直径： 喷嘴圆弧半径： 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80% 所以，选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机 式中 机V 注塑机的最大 注塑量：单位 3塑料V 注塑机的体积，单位 3由给出的工件可称得工件的质量为 20g，可计算浇注系统的体积为 315购买后包含有 咨询 - 12 - 所以： 塑件式（ 浇塑件总 式（ 浇V 浇注系统体积，单位 3该产品：浇V= 315故 5238.0 浇塑件机式（ 确定的注塑机注塑量为： 360所以，满足要求。 模力校核 锁机F 模P 熔融型料在型腔内的压力（ 20 40 80 A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 4850机F 注塑机的额定锁模力 故 锁机F )(1 9 44 8 5 040 模式（ 以选定的注塑机为： 900（ 满足条件 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 即 模具长宽拉杆间距 模具的长宽为 150 180注塑机拉杆间距 190 300 模具实际厚度 H 模 =130 塑机最小闭合厚度 H 最小 =70 H 模 H 最小 故满足要求 购买后包含有 咨询 - 13 - 模行程校核 所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： 最小模机 0521 式（ 因为 最小模机 70130180 510652010521 推出距离 单位 2 包括注射系统在内的塑件高度 单位 机 注射机最大开模行程 故 满足要求 通过对注射机各个参数的校核，都满足这次设计的要求，所以选用此注射机。 购买后包含有 咨询 - 14 - 4 模具设计的有关计算 由于 塑 件的形状为长方形且各部分的形状厚度大致相同，计算出它的外部尺寸和内部尺寸即可。 塑 件图如图 塑 件图 对于塑件 尺寸的模具设计 由 文献 12得式 431 件模具式（ 塑件L 塑件外形最大尺寸 故 模具L 对于塑件高度 尺寸模具设计 由文献 12得式 321 件模具式（ 塑件L 塑件最高方向尺寸 故 模具L 对于塑件 尺寸的模具设计 购买后包含有 咨询 - 15 - 由文献 12得式 431 件模具式（ 塑件L 塑 件内形径向的最小尺寸 故 模具L 对于塑件 尺寸的模具设计 由 文献 12得式 321 件模具式（ 塑件L 塑件内腔的深度最小尺寸 故 模具L 购买后包含有 咨询 - 16 - 5 模具结构设计 射模标准及模架选用 我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（ 90）和大型模架（ 90）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为： 560900规定模架的形式为品种型号，即基本型， 个品种。四种模架的组成、功能及用途如表 四种模架的组成、功能及用途 12 型号 组成、功能及用途 定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机。 动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具 定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用 于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出， 选用 架周界尺寸选择 中小型模架的周界尺寸参数、规格有： 100 L、 125 L、 160 L、 180 L、 200 L、250 L、 315 L、 355 L、 400 L、 450 L 和 500 L 等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为： 250250根据所选取的模架规格可通过标准模架。表查得上、下模板的厚度为 40板厚度为 63 购买后包含有 咨询 - 17 - 选择分型面时的考虑方向： 1 塑件开模后留在动模上 2 分型面的痕迹不影响塑件的外观 3 浇注系统和浇口的合理安排 4 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 5 使塑件易于脱模 根据以上的分型面选择的原则：基于塑件对称且形状简单，将塑件的分型面设立与塑件的中间截面处，这样有利于塑件型腔的加工，也有利于塑件的成形。而塑件的整体将在脱模后留在动模侧，而对于推杆的设计，将采用塑件的底面形状（圆弧度）的面积，这样既增大了推出力，又减小了推杆的痕迹的存在。 具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局 根据设计需要可知，为满足塑件的使用要求， 本模具采用同模异腔，在同一次的注射成型中，一次成型四个塑件，也就是采用一模四腔的生产方式。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列。型腔的排列如图 买后包含有 咨询 - 18 - 图 型腔排列方法 因为同模异腔，所以塑件的尺寸为竖直方向，取得标准模架的周界尺寸为 图 型腔图 流道、主流道衬套及定位环的设计 主流道设在定模板上，并且位于模具的 中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴。因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大 2 3 主流道衬套的材料常用 造，热处理后硬度为 50 55流道衬套与定模板采用 H7/流道衬套与定位圈采用 H9/于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。 为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，且塑件较小， 确 主流道小端直径比注射机喷嘴直径大 可，所以主流道小端直径 d=主流道球面半径比喷嘴球面半径大 以设主流道球面半径为 道的表面粗糙度值 m 由计算可知 ，其锥角可设为 3 。 购买后包含有 咨询 - 19 - 图 主流道衬套与定位环的尺寸 表 主流道衬套与定位环尺寸 12 6 20 25 30 d 注射机喷嘴直径 +（ 1） D 与注射机定位孔间隙配合 射机喷嘴球面半径 +（ 1 2） 流道的形状及尺寸 分流道的截面形状有：圆形、梯形、 u 形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失；分流道的表面粗糙度为 分流道截面形状和特征比较如表 分流道截面形状和特征比较 1 截面形状 特征 热量损失 加工性能 流动阻力 效果 圆形 小 较难 小 最佳 梯形 较小 易 较小 良 矩形 大 易 大 不良 通过以上截面形状的对比，显然圆形截面形状效果最佳，但其加工较难，为此选用梯形截面形状。 购买后包含有 咨询 - 20 - 式（ 2 式（ 05 0 所以 4 105202654.0b 3232 式中 b 梯形大底边宽度， m 塑件的质量， g L 分流道的长度， H 梯形的高度， 图 梯形分流道的截面尺寸及图形 流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度数值不能太小，一般 m 左右，这可增加对外层塑料熔体的流动力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。 购买后包含有 咨询 - 21 - 冷料穴的作用是储存冷料，保证开模后主流道和分流道能留在动模上，以便从模具中推出，其位置在主流道对面的动模板上，分流道的末端，两股熔料相会合的部位。冷料穴直径要大于主流道直径，以保证冷料能进入冷料穴，深度约为直径的 1 。 选冷料穴直径为 5度为 浇口的作用是使料流加速，并控制衬料时间，控制料流状态。常用的截面形状有圆形和矩形两种。流口不仅对塑件熔体的流动性和充模特征有关，而且与塑件的成形质量有着密切的关系。因此浇口的形式与塑料品种要相互适应。所以基于塑件 的特点来看选择 点 浇口。 点浇口的直径计算公式 4 式中 d 点浇口的直径 n 系数，依塑料种类而异 .7 c 依塑件壁厚而异，系数为 型腔表面积 故 4 d 口位置的选择 尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕；有利于型腔气体的排出。所以，塑件的浇口选择在塑件的中心线上。 当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动定模合拢时的导向机构 合模导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位 ，从而保证型腔的正确形状；二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导向机构购买后包含有 咨询 - 22 - 主要由导柱和导套组成。 图 模具的导柱和导套的配合形式及设计尺寸 出机构的设计 塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的 零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。，推模力的计算要将塑件从模腔中推出必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力，脱模力可用下式计算： 由文献 12得式 co 式（ 式中 1F 脱模力，单位 N 型芯的脱模斜度，单位（ 。 ）该模具为 45， A 塑件包容型芯的面积，单位为 m 该模具为 m f 塑件对钢的摩擦系数，通常取为 取 塑件对型芯的单位面积上的包紧力，模外冷却时 P =（ 10 购买后包含有 咨询 - 23 - 31 F 位零件的确定 为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复 位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构。 拉料杆可分为球形拉料杆、 z 形拉料杆和薄片式拉料杆，根据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用 图 表 拉料杆基本尺寸 12 直径 d D H 与拉料杆配合的模板孔 d（ 基本尺寸 极限偏差 6 0 4 + 8 3 4 + 购买后包含有 咨询 - 24 - 10 5 5 + 12 7 5 + 14 9 6 + 根据以上的标准可知选用的直径 8 当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，为此设置排气槽是很 有必要的，通常排气槽设计有多种方式，通过对模具型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优，因为在分型面与模板间的配合间隙进行排气，间隙值为 购买后包含有 咨询 - 25 - 6、模具冷却系统计算 冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量 ,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内 ,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通 ,无滞留部位 . 冷却回路所需总表面积可按下式计算 由 文献 1得式 3600式（ )2540( 2009.0 m 式中 A 2m M q q 值可查表； 2M ; W却水的平均温度， 。 q =1 冷却水的表面传热系数 可用下式计算 式（ 式中 2; 咨询 - 26 - d m 值与其
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号