塑料凳注塑模具设计及三维建模【全套含有CAD图纸三维建模】
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毕业设计（论文）译 文 0 一种面向对象的注塑模关联冷却水道设计工具 摘要 为了短期产品研发周期的需求，要求注塑模具设计师压缩他们的设计时间和能适应更多的后期更改。本文介绍了 一种嵌入在冷却水道模块内的模具设计软件包内的关联设计方法 。它对冷却回路提供了一系列全面的对象定义，还给出了平衡或不平衡的设计。这里将对已开发出的 法进行了简要说明。 有了这种新方法，模具设计人员可以轻松地在模具板或插件与冷却系统两者之间做出改变而无需进行繁琐的重复性工作 。因此，这种方法可以有效地减少设计时间和后期设计更改的影响。 关键词 ： 冷却回路 塑料模具设计 联设计 设计自动化 1引言 目前，大多数 统还无法完全和明确地捕捉设计意图。丰富的设计信息不能完全由 型来描述，并在产品开发周期的后期的设计更改将引起大量的重复劳动。众所周知， 交互操作性应包括基于知识的工程系统的集成 。然而，没有任何机械能使设计意图信息流通。在注塑模具设计中这种信息差距也是非常明显的。 模具设计人员面临着越来越多的压力来减少设计时间并且还要确保模具质量 。 自 20世纪 70年代初以来各种设计注塑模具的 其中大部分集中在 模流分析及优化算法 。近年来， 模具子系统的设计一直是（研究）的焦点 ，例如凸凹模插件、流道、浇口位置和冷却系统等。对于冷却系统的设计王等 11提出了一个三阶段的策略，与一维近似、二维优化设计、三维设计冷却效果分析设计 。他们已经开发出一种程序， 使用三维边界元法来分析三维热传导 。所有上述提到的工具只能生成一般的几何信息。丰富设计信息的表达和重复利用不同程度地没有提到。 面向对象的软件技术已经应用来满足模具设计信息表示的差距 。在复杂实体中 对象的定义可以提供大量的帮助，特 别是部分独立部件和特征。然而，维持几何实体之间 的关系并使它们可 定 制 还不是一个简单的任务。 可以持久实现几何实体之间关系的 件发展方向被称为相关设计方法 。一种方法是在一个过程向导中建立一个 统的设计意图和过程知识，它基本上是一个应用程序的测试与用户界面的设置结合， 来 引导用户完成特定的计算机系统的相互作用构成。 统就是这 样一个基于流程的向导。本文介绍了 应用于冷却水道的相关设计方法的市场反 馈 ，表明这一概念大大减少了人类知识和计算机一毕业设计（论文）译 文 1 贯表示的差距。 在一个模具中冷却系统不仅影响成型零件的质量而且还影响生产效率。在目前 的实际 生产中，在一套模具中至少有四个主要的冷却回路。它们都位于型腔插件，插件 的型芯，一个 A 板和 B 板。王和 认识到，在设计冷却系统 中有很多参数和设计变量，如位置、 冷却管道类型和三维回路布局，通常需要频繁的修改来解决部分后期设计 中的 变更以及模具 的 优化设计。修改过程耗时且容易出错，因为设计师 需 反复编辑和更新 型。 莫克等 开发了 可以自动检索某些回路模式的冷却系统，如直线型或 U 型冷却回路，但对实体之间的几何关系没有论述 。 莫克等 引 入了 一种冷却系统的专家设计系统。该系统包括了四个层次，布局设计、 分析 、评价和 决策 。一种决策模块根据储存在知识库中的规则对冷却水 道的重新设计进行 了 评估。然而，没有综合与参数化的 统。 总之，高效率和用户友好 型的冷却系统设计工具是备受追捧的，这样的系统可以达到令 模具设计师从繁琐的更新和保持设计模型一致中得到解放的预期，使模具设计周期的总时间缩短。本文介绍了 提供冷却和 它们之间的散热孔 面回路所产生大量的相关链接的自动化的冷却水 道的设计工具 。 用与把握设计意图的相关问题 在工业生产中，通常冷却水 道是以冷却回路的形式构成的，但孔特征作为具 的代表。另一方面，经验丰富 的设计人员发现经常用圆柱体来代替冷却水 道。在后一种方法中当设计完成时所有的管道都连接起来形成一个冷却回路。在 析工具的帮助下用这种连接回路能对冷却效果进行评估。这些不能转化为孔直到设计工作完成的回路是为 具 路径的产生做 准备的。用这样的表现形式，一个 统可以显示或绘制自视检查的冷却水 道，而不 显示凸模或凹模插件 和模具板的细节特征。 与孔特征相比重新定位和修改实体需要更少的步骤。它能自动检测冷却水 道和其它模块之间的功能如型腔和销孔碰撞。 然而 ， 圆柱体冷却水 道的代表形式有几个问题。首先，许多 步骤仍需要一个简单的通道，如创建一个圆柱体，在一个情况下 的倒角中的盲孔盲端 ，并通过一系列的对话方块的位置和朝向运行。通常，冷却回路有很多的管道，所以它们的创建需要很多的重复命令。当需要修改时要再次对圆柱进行重复编辑。这种情况很容易出错。其次， 在冷却水道中对自动传热分析或碰撞检测是很重要的。第三，在用户友好的操作方式中它们不能为插头喷嘴或挡板插入冷却水 道提供方向信息。因此，模具设计师被繁琐的步骤所困扰。 却系统中的语义定义 一种面向对象的软件设计方法可用于解决上述一节中讨论的问题。它提供独毕业设计（论文）译 文 2 立的 冷却系统动态更新的定义 ， 对 冷却系统的验证 是必不可少的一种对象类型或种 类的集合。在图 1 中，显示了简化的冷却系统结构及相关组件的类型。每个组件类型被定义为一个对象类。 冷却水 道被定义为其中包含冷却液（在大多数情况下是水）的 连续直孔。它可以包含在一个单一的模具组件（片或插件 ），或贯穿几个。本文 中 “孔” 是用来 描述在一个单一的模具组件的冷却水 道 中 的几何形状，但其表现 与传统的孔特征是不同的 （见下一节）。如图 2 所示是 冷却回路的一个例子。 1是冷却水道。一个冷却回路代表连接在入口和出口之间的冷却水 道。几个冷却回路形成一个冷却系统。在图 2 中孔 1同形成了一个冷却回路。一个回路 可有几个不同方向的冷却水 道。 这些管道由从不同模具板和插件 面的钻孔的冷却孔组成。一个用于钻孔的面称为穿透面。当然，冷却孔有一个穿透面和钻孔量总从渗透面指向另一端。通常情况下，冷却孔垂直穿透面。然而，为了适应某些特殊情况，这种限制是不影响本文目的的。 图 1冷却系统的结构 毕业设计（论文）译 文 3 图 2 冷却回路的例子 在实际中， 如图 3 中的一个例子 冷 却 水 道跨越 了 多个块 。它由 几个 连接的共线散热孔（孔 1，孔 2，孔 3）。 这样的 管 道被专门命名 为 彩色线性冷却 水 道。 在许多情况下 ， 多印象设计用于模具布局。有两种方法来 建立 冷却回路 即 ：平衡和不平衡。如果同样的冷却回路模式适用于每一个印象 ，则 冷却系统被称为均衡。否则，冷却系统是不平衡的。通常，如果模具是一个平衡的多模式设计的印象 14，设计者希望有印象的每个部分 是 相同 的 冷却回路， 则 平衡的方法 被 使用。在这种情况下，因为每个 回 路设计主要用来 满足 一个印象， 来 满足 传 热要求的 冷却效果会更好控制。这是 为 特别复杂的成型件推荐 的 可 利用仿真优化包 的 冷却方法 11。采用这种方法， 功能 可以普遍满足 模具设计师在冷却回路格局 上的个 人 的变化 需求 。 毕业设计（论文）译 文 4 图 3典型的共线冷却管道 另一方面，设计者可 以把模具作为一个整体看待而不考虑冷却回路的印象模式设计， 如果这样的话，他可以 采用 不平衡的 方 法。 细的陈述 在图 4 中给出了 冷却系统的一个组成部分的详细结构 。 用一条直线 和一个 任选的圆柱体 代表一个洞 。这 种 直线 被称为孔冷却的引导线 。更确切地说，一个冷却的 引导线 是 从 冷却透孔中心点到 末端 孔中心点出发 的直线 。 在图 2 中， 孔 1 的冷却引导线 ， 而 孔 2 的引导线 。 引导线 包括钻孔载体。 如图 5 所示 在每个散热孔的开始和结束点，孔两端可以选择以下类型：（ 1）末端为通孔型 （ 2） 末端为盲孔型 （ 3） 台阶型末端 （ 4） 交叉盲孔型 。 这些几何特征信息表示为 附加 属性 指引。如果它 基于储存在每个 引 导 线中的信息，就可以随时生成圆柱形实体。 传统上，冷却线也被用来表示一个冷却回路 11，但它们是从 被包含的实体中分离出来的，例如模具板和插件 。本文中的设计思路之一是 每一个 引 导 线 的开始和结束点 都 与 穿透和退出的 面 相关 ，除了 末端为 盲孔的终点。 因此，如果这些面 的位置 改变 了 ，相 应 的点 将 得到很大的 更新 和变化 。 换句话说，冷却 引导线 总是与穿透和退出的面 有关 。 毕业设计（论文）译 文 5 图 5冷却管 末端类型 在冷却回路中 所有的内孔的冷却 引导线作为指导路径进行分组 。 在图 2 中有五 条引导线 和 ，形成引导 路 径。在本文中，如图 4所示，引导路径 完全 代表 一 个冷却回路冷却时可以有 一定的准则来描述 冷却孔类型直径等 的属性 。 事实上，冷却圆柱体仅在需要 时 进行查看检查不同功能 /组件的物理碰撞或创建基于板或插件的功能时 生成。这些冷却固体可以去除来简化，只要引导 导路径可行，这些冷却固体 就 可以再生。 稍后阶段，在确认冷却系统的设计 中 ， 然需要几何孔 。 它们可以通过减去其相应的 冷却板/插入机构的固体来获得。 一 个引 导路径也用来维护其 线路 之间的连接。 在指导路径中定义了一种 验证和核实这一条件 的 一个 “ 特殊 ” 的方法。 这个 共线冷却 水 道 是创建 的 “ 特殊对象类型 ” 。 从图 4 中 可以看出，一个冷却回路 包含 可共线的冷却 水 道以及简单的 管道。每个通道都可以 由一组被叫做共线指引的引导线来表示 。 显然，它的元素 引导线 必须从头部到尾部不断沿着一条直线 连接起来 。在图 3 中 ， ， 及 形成路径和代表共线 的 通孔 1（ 台阶型通孔 ）通孔 2 盲孔 3。可以看出，在一个冷却回路 中 冷却元件相关联，因为它们是可以立即 进行 任何改变 的 。 如图 4 所示 ，回路的 内容和对象根据上下文和用户的选择变化，例如，一个 回 路可以 作为一个 相互 关联 的 引导线 或作为一个圆柱体集。一个冷却回路 能在丰富的属性形式中自行确定几何与非几何的信息。 总之， 在 此对象的结构设计 中 ，冷却 水 道及其相关模具板或插 件 可以自动更新如果诸如 穿透 面或钻 孔 元素 的某些类型能 在后面的设计阶段 进行 修改。由于所有的冷却 水 道 用相关联的方法创建 ， 在一个回路中 如渗透面钻孔 方向 可以嵌入毕业设计（论文）译 文 6 型和持久存储 。 2 执行方面 入链接和参数 在这个模块冷却设计 集中，引导线最初是通 过用户界面创建的 。为了把每个引导线的开始和结束点与渗透和退出面及 盲孔联系在一起就出现了一个智能点。一个智能点在表面上是和内核与数据库面相关的点。它能与相应面保持持续的联系。在这里“智能”一词 表示一个实体关联到其 它 相关实体的性质 。 由于 这些 引导线 是建立于智能终点 上的 那么 连通引导线 也称为智能线。 它们每个都是由 一个（盲孔）或两个（通孔） 连接在一起的。 一个冷却圆柱体可以沿着一个圆形扫描的智能方针 自动生成 ， 对于盲孔锥孔需 增加。对于冷却回路圆柱体作为固体的代表。这些几何特征代表引导线的属性。这些相关属性包括末端的类型 、 冷却孔直径深度和台阶直径部分。它们用于冷却孔的编辑和冷却孔的再生。 能和算法 已经 开发 出的 这个模块 的 主要功能 是 满足冷却系统的设计 ， 在 这里列出的要求： a 增加形成 引 导 路径的智能引导线 b 修改或重新定位引导线 c 删除引导路径回路 d 创建冷却固体 e 修改冷却固体 f 删除冷却固体 g 建立平衡或不平衡的冷却 固体印象模具设计 建和编辑一个冷却回路的智能引导路径 要创建一个引导 路 径 的 第一 引导线 ，用户需要 在预期的固体上 选择一个面 作为 穿透 面 （平面）的 回路 入口（见图 2）。一个平面方程可以提 供 出选定的平面。在面上 最初的 引 导路径的启动 点 把 用户的指示点为基础， 然后创建 一个 智能 点。引导第一次降温过程生成的 默认 方向 的相反方向能 在图形窗口中显示。用户可以由图 6 所示的界面活性 变化的引导线的方向， 交互地修改初始点的位置。 然后，用户可以动态拖动冷却线或输入 一个盲孔的 引导线的 长度值或选择另一面说明通孔结束的 面 。在后一种情况下， 在 引导线 的终点 另一个 智能 点会被创建。 在创建第一引导线时， 一个序号“ 1”会显示在它附近。 为 创建下一个 引导线 （见图 2），一 个钻孔 是必需的。用户可以显示底部渗毕业设计（论文）译 文 7 透在 p 点的 面 ，然后，下一个指引方向 将 设置在选定的 面 扭转法线方向 上 。 在这项工作 的 实施 中 向量的起点 C 的 确定 是 参照前 面的 导线 和最近点到用户的P 点 来 表示 的 一个嵌入式规则。 为了使向量定义的用户友好 ，很多这样的 潜在 “规则” 适用于协助指导创 建 。在这种情况下，当 定义 导线和 以前的 ，它 能 自动延长到底部钻 孔 的 C 点。 智能 点是建立在 与引导线相关的面上的 C 点上 。同样，序列号 “ 2” 显示 在 引导线 的附近 。用户还可以通过选择一个工作定义坐标方向 +X, X， +Y, Y,+Z, Z 然后指示 出引导线的 下 个 起点。用 类似的方 法 ，一个完整的 指引 路径可以被定义。当确认所有的 指引 路径的引 导线 时 ，路径的连续性 可以在这种方法中验证 （见图 4）。 该指引路 径 被 当作一个单一的实体。 正如预期的那样， 引导线 可以创建或加入一个由 能 的 引导 路径。现有的 引导线 也很容易被删除 。 在互动的 定义 引导线 之间 ， 在相应的分支机构的算法中 用户的输入参数和序列是 不同的 。例如，要创建一个简单的盲孔，用户 可以 选择 的 序列可以是下列三个选项之一：（ a） 仅仅是一个渗透面 （ b）渗透 面和 现有的垂直于参考 的 散热孔，以及（ c ）仅仅是现有的共线 冷却孔 。 在 每个选项 下 ，用户的选择序列 是有区别的 ， 必要的调整 能使引导线达到 保持引导路径连接 的 预期 目的 及 友好的用户界面设计。 如图 6冷却后的 引导线 ， 它的性质 包括它的长度都显示在同一用户界面 上 。这些是可以改变和更新 的 。事实上，当 引导线被选中 ，其指导路径也 就 确定。这是因为 在一个引导路径中 所有的 引导路线是 连续性的 约束 。如果引 导 路径入口点的位置被移动， 则 整个路径 也相应的变化 。用户可以通过 有关项目从编辑界面中选择安全删除引导路径。 在定义一个引 导 路 径 时 ， 则 冷却固体 基于个体 引导线的属性生成 。 冷却固体仅当用户需要 它 们 时 创建 。如图 4所示冷却 水 道可以有不同的孔类型。 这些类型可以表示为 首 端 和末端 相关的冷却 固体的 特征 。 如图 7所示 的用户界面 实现了这一目的 。最初，用户界面 的 设置，如启动类型 、 结束类型 、 孔直径等参数 用 默认类型 分配 ，并在 用户界面 上 配置文件中的预设 值 。然后，他们 以 用户的输入为基础 更新 。 当用户重复操作 时 在此配置文件中的值始终在与用户的首选值写在它“接受”的用户界面对话框中 ，以便 使 用户界面的设置可以被更新 。 由于 对话框的不同，也 有 对预设条件验证领域的项目，例如， 台阶 孔的直径必须大于孔径。这是当用户调用点击 “ 确定 ” 按钮 时， 在这种方法中 这些检 查函数 称为 冷却固体的“验证” （见图 4），。如果输入 验证 不被接受， 就 会出现 一些 错误信息 的提示。这些属性一旦得到证实通过点击 “显示冷却水 道关系”按钮可以自动生成冷却固毕业设计（论文）译 文 8 体的 冷却固 体可以在任何时候被删除，但类型和参数仍继续将其作为个体 指引线的附加属性 ，因此冷却固体 可 在任何时候可再生。然而，如果用户删除一切引导路径，则冷却回路 就 被完全删除。在更多的细节 上，实体生成算法建立了以 下六种孔的类型：简单盲孔、简单通孔、台阶孔、台阶在通孔一端、台阶在通孔两端、通孔，最后，共线固体冷却水道能穿过多个固体。其它编辑和删除冷却水 道的算法很简单。 对于一个共线冷却水 道，有个别 孔由共线连接获得。图 3说明了它们是如何关联的。假设孔 1（从左到右）的创建是通过“选择两个平面创建台阶孔（两端）”从 住”面 1和结束点 B“绑住”面 2则 面 1和面 2是固体 1的一部分。这些面的任何修改 都 将会影响孔的深度 如抵消它们 。 创建孔 2有更多的灵活性。用户可以创建以下两种方法。在第一种方法中面 3和面 4（属于固体 2） 可作为参考选择，因此启动点 分别是面 3和面 4上的点。因为这个孔应 是共线管道的其中一部分，面 2与孔 1的结束点 与面 3有关。这是保证共线管道的对象的验证方法。因此， 第一个孔 可 以沿着面 2滑动 通过创建两个对齐孔不打乱中间的孔。在第二种方法中，第一个孔是用来作为参考，那么起点 的终点，由于 沿着 面 2滑动的第一个孔被修改则中间孔将随着 变化。一旦 面 3也将更新。这两个孔之间 的智能连接由嵌入式的多 个共线冷却水 道固体建立。同样，在图 3中第三盲孔由左到右建立，共线的冷却水 道由三个相关的冷却孔获得。 理平衡和非平衡冷却回路 在本文中，模具元件由装配树结构组成，当用户 初始化一个新的模具设计项目时它会自动创建。原来的塑料部分被分配到 装配上的一部分，被称为 产品的一部分（生产部分）（见图 8）。印象储存在 产品的一部分 作为 实例化组件与 布局模式（凸模 /凹模 插件） 。这是一个在装配上专门用于冷却固体自动创建的部分 。它被称为冷却线（ 分。 为了解决平衡与非平衡冷却回路的设计问题，突变实体的概念必 须被先介绍。这项功能可为几何实体例如：实体、面、线、点等， 以便 使 在装配中的不同部分相关联。这是通过复制从一部分到另一部分 具有持续关联的实体获得的 。这些复制的实体被称为突变实体。当一个源实体被修改，其相应的突变实体 也 会自动更新。源实体被称为原型实体。图 9 中所示了一些在装配 中可能突变的面。 假设原型面 A 是元件 1 的一部分，则它可以创建一个相应的突变面 它的原毕业设计（论文）译 文 9 型面（子对母），或 对面 对子）。在一个装配建模环境下，另外一个需要解释的概念是工作的一部分，这 将 被看作是定义在创建新的实体的一部分。因此，用户必需明确地选择工作的一部分，以便在其中创建新的实体。 图 8在模具装配树中的冷却线 图 9在装配中两种可能的突变面 在本文中建立平衡的冷却回路，工作部分被设置在图 8 的产品部分中。当用户在凸模 /凹模 插件中选择一个面去创建一个冷却引导线 时 ，一个 突变面（子部分对母部分） 被创建，在产品 中 的部分所有的冷却实体，包括智能点、引导路径和冷却固体在这部分也被创造了。与此同时，在冷却线部分与此相关的引导路径和固体（子部分对子部分） 也 被创建。冷却实体，根据印象模式被复制。该合成的冷却系统在不同的印象模式中会自动平衡。在图 10 中用 了 一个与均衡冷却回路的四印象模式 的实例来说明。 毕业设计（论文）译 文 10 图 10平衡冷却回路的例子 当创建不平衡冷却水 道时，工作的一部分被设置在冷却线的一部分（见图8）。当用户从插件部分选择一个面， 则在冷却线的一部分（子部分对子部分）的突变副本被创建。然后，所 有相关的原型，如智能点、引导路径和冷却实体在冷却线部分被创建。因此， 如果冷却实体的参考面在不同的插件上被改变则 在冷却线部分的冷却实体 可以自动更新 。 这两种方法都是可用的，装配树结构使设计在很大程度上得到了减少。 显然，这个模块的功能可以进一步扩展。由于其是面向对象的设计，它极有可能将这项可以纳入冷却水道设计规则 的 模块与专家系统整合。对其中的一些逻辑规则进行了讨论 【 10,11,15】。作者认为，这应该是今后的研究方向。 本文提出了 在冷却水道设计工具中的一种相关的设计方法 。重点被放 在 独特的引导路径和冷却水道固体交涉上，并在冷却水道和模具板或插件之间的几何相关 上 。相比用于 【 10,11,15】 中的方法，这种方法的优点是 模具设计人员可以更容易的在整个设计生命周期中进行修改 。丰富的信息包括 冷却回路 成员之间的钻孔方向、定位和连接被嵌入相关的 块中 。这些资料 可以支持在高水平知识规则下的相关冷却回路，从表面成型、碰撞检查 到 最近距离的互动。这种方法能有效和高效的应用在模具设计中。 毕业设计（论文）译 文 11 致谢 本文的目的仅是报道研究的方法。 作者承认他们的研究工作正在 进行，本文中主要 由 在新加坡制造技术研究所 （ 工作的主编完成 。 一个 目团队实施软件产品。 R&D 工程师得到在美国 司提供的密切技术支持。 统（ 模具导向在 司注册商标 。 本文摘译自 ： 中原工学院图书馆 文期刊数据库，论文名称为 An in T. 17 002/ 17 002/17 003003ue to to in a of a a of or or of AD to be in a of It AD 1. is no to an is in as to to AD 970s 2, on 3, 4, 5. of as 6, 7, 8,9, 3, 4, 5 10, et 11 a D to of to 12. a of in is a AD is to as to a is in of a is an of to is 13. in in a of &) T. 39798 2004) 23: 7986In to at in on 14. et 1115 as of of as as is to et 16 as is et 10. A of on in a is no a AD an is a to to be a of AD On to In is to a AE be 11. is AM of a of It as in a as in of a a of in a so of to be is or is to be in a of a to in a of or of to is 1, of a is is an is as a in be in a or it In to of a on a is as An of a is 2. 5 A an an a 2, a A of of or to a is a to 1 of a to in to to is of an of is 3. It , ). is to is to as if is to is is a 14, to an is In is to be to is 11. a is is to in on to as a if is of a 4. A is a an a is a to s 2, AB is , D is . of of be 5: (1) (2) 3) 4) is 3 A 4 of a 2 An of to be if it is on to 11, as or of in is of if be In of as a 2,J, a In as 4, a to or on or be to as as At be or be by is to To a is in is is 4, it be a as as be by a of be to a 3, CD F ( , It be a 4, a to s a be as a of or as of A is in of or if as or at an as a be a a of of a 13. A a on at to on is to or A be by a 13. a a is a as of 5), of if in to 5 of of to of of of of of of or a a of a to a on an as of 2). be on be on s is is to of to it is on I a a of of a or to a In be at of a 1, 2), a is at . is to be in s is to B to s . is in To to In D, it is to on A is to 2 is by +X, )X, +Y, )Y, +Z,Z, a In a be of is 4). is as a As or to a AD be to a s be of (a) (b) an c) to s n 课题： 塑料凳子 模具设计 产品： 塑料凳子 材料： 缩率： 5比重 模斜度： 1 产品外形尺寸： 240 X 宽 X 高） 数量： 一出 一 模架： 大水口模架，工字板，两板模 模架型号： 腔 寸： 240芯 寸： 40架尺寸： 600 X 宽 X 高） 分模间隙： 1口料高度： 110品顶出距离： 210块移动行程： 28下为计算数据， 3D 测量数据采用的是 软件测量或 类似于此零件的标准件，可做为计算参考数据 产品重量： 品体积： 浇注系统重量： 注系统体积： 注塑总质量为： 品投影面积： 49358 流道投影面积： 186 长 X 宽 锁模力：（ 49358+186） 635注系统： 大水口环绕直充 成型系统：前后模仁 与滑 成型 排气系统：分型面自然 排气 冷却系统：前后模仁相同，环绕式冷却水路 顶出系统：顶针顶出 型号 参数 单位 530A 螺杆直径 5 理论注射容量 749 注射重量 PS g 1592 注射压力 05 注射行程 97 螺杆转速 r/120 料筒加热功率 模力 300 拉杆内间距 (水平 垂直 ) 20820 允许最大模具厚度 20 允许最小模具厚度 50 移模行程 20 移模开距 (最大 ) 640 液压顶出行程 00 液压顶出力 58 液压顶出杆数量 7 油泵电动机功率 5 油箱容积 l 1250 机器尺寸 (长 宽 高 ) m 机器重量 t 30 最小模具尺寸 (长 宽 ) 70570 H): A): 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 校 毕业设计说明书 课题名称： 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 I 摘 要 根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模两件，侧浇口进料，注射机采用 海天 160置冷却系统， 择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。 关键词： 机械设计； 模具设计； 射机的选择包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 i to of of of of a of a a 60XB G of a of so as to UG of 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 录 摘 要 . I 第 1 章 绪论 . 10 料简介 . 10 塑成型及注塑模 . 10 第 2 章 塑料材料分析 . 12 2 1 塑料材料的基本特性 . 12 第 3 章 塑件的工艺分析 . 13 3 1 塑件的结构设计 . 13 3 2 塑件尺寸及精度 . 14 3 3 塑件表面粗糙度 . 15 3 4 塑件的体积和质量 . 15 第 4 章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 . 16 4 1、注射成型工艺过程分析 5 . 16 4 2 浇口种类的确定 . 16 4 3 型腔数目的确定 . 17 4 4 注射机的选择和校核 . 17 注射量的校核 . 18 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 . 18 4 4 3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 . 18 第 5 章 射模具结构设计 . 20 5 1 分型面的设计 . 20 5 2 型腔的布局 . 20 5 3 浇注系统的设计 . 21 5 3 1 浇注系统组成 . 21 5 3 2 确定浇注系统的原则 . 21 5 3 3 主流道的设计 . 21 5 3 4 分流道的设计 . 23 5 3 5 浇口的设计 . 23 5 3 6 冷料穴的设计 . 23 5 4 注射模成型零部件的设计 7 . 24 5 4 1 成型零部件结构设计 . 24 5 4 2 成型零部件工作尺寸的计算 . 25 5 5 排气结构设计 . 26 5 6 脱模机构的设计 . 26 5 6 1 脱模机构的选用原则 . 26 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 6 2 脱模机构类型的选择 . 26 5 6 3 推杆机构具体设计 . 26 5 7 注射模温度调节系统 . 27 5 7 1 温度调节对塑件质量的影响 . 27 5 9 模架及标准件的选用 . 28 5 9 1 模架的选用 . 28 . 30 斜导柱侧向抽芯机构 设计计算 . 30 第 6 章 模具材料的选用 . 34 6 1 成型零件材料选用 . 34 6 2 注射模用钢种 . 34 总结 . 35 致谢 . 37 参考文献 . 38 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 v 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 10 第 1 章 绪论 模具制造是国家经济建设中 的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。 塑料简介 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能 1。塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为 各行各业不可缺少的重要材料之一。 注塑成型及注塑模 将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的 一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 11 注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保 压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。 注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。 注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系 统、排气系统及支承零部件组成 2 。 注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。 注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度 等。 塑料模具的设计不但要采用 术，而且还要采用计算机辅助工程（ 术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发 /设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。 传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。 目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的 国的 中科技大学的 中 产品优化顾问，简称 注射成型模拟分析，简称 注射成型过程控制专家，简称 采用 术，可以完全代替试模， 术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的 填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义 3。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 12 第 2 章 塑料材料分析 2 1 塑料材料的基本特性 丙烯化学和物理特性 一种半结晶性材料。它比 更坚硬并且有更高的熔点。 由于均聚物型的 度高于 0C 以上时非常脆，因此许多商业的料是 加入 14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的 料有较低的热扭曲温度（ 100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。 强度随着乙烯含量的增加而增大。 维卡软化温度为 150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。 存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 行改性。 流动率 围在 140。低 料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同 材料，共聚物型的强度 比均聚物型的要高。 由于结晶， 收缩率相当高，一般为 并且收缩率的方向均匀性比 材料要好得多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 均聚物型和共聚物型的 料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。 注塑模工艺条件 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度： 220275C，注意不要超过 275C。 模具温度： 4080C，建议使用 50C。结晶程度主 要由模具温度决定。 注射压力：可大到 1800 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口 :对于冷流道，典型的流道直径范围是 47议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是 1浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。 料完全可以使用热流道系统。 典型用途 汽车工 业（主要使用含金属添加剂的 泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。 板、扶手、热空气调节导管等， 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 13 第 3 章 塑件的工艺分析 在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。 塑料凳如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 图（ 1） 3D 视图 3 1 塑件的结构设计 （ 1）、脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 ，根据文 献 1，塑件材料 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 14 的型腔脱模斜度为 1 30/ ，型芯脱模斜度为 30/ 1 （ 2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本 密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1 3最常用的数值为 2 3该塑料凳壁厚均 匀，因塑料凳要在工作时受到极大的压力 右。 （ 3）、塑件的圆角 为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于 1圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的 圆角半径应是壁厚的 该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为 20 （ 4）、孔 塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。 3 2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和 工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为 动性较好，适用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 15 的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可 以参照文献 2表 3塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用 注采用 精度。 3 3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 m 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的 1/2，即 m 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。 该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为 m ，内部为0.4 m 。 3 4 塑件的体积和质量 本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量 （ 密度为 ），即可以得出该塑件制品的体积为 。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 16 第 4 章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 4 1、注射成型工艺过程分析 5 根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为： 第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。 （ 1）、成型前对原材料的预处理 根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽 ，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥， 型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在 70 80 下干燥 2 4 h。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。 柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注 射法清洗。 （ 3）、脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对 选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。 第二步 : 注射成型过程 完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。 第三步：制件的后处理 注射制件经脱模或机械加工后，常 需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为 采用退火处理 1 3小时。 4 2 浇口种类的确定 注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。 由于本设计中空调涡轮塑件外表面质量要 求较高，所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进，空调涡轮组装后，浇口被遮挡起来。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 17 侧浇口主流道需要设置钩针，分流道与产品相连，顶出产品包含流道连接在一起。 4 3 型腔数目的确定 因为本设计中采用直充环绕浇口，且塑件的尺寸较大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模一腔，进行加工生产。 4 4 注射机的选择和校核 由于采用一模二腔，需要至少注射量为 道水口废料 注塑量达到 根据工艺参数（主要是注射压力 ），综合考虑各种因素，选定注射机为海天 530A 。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为： 海天 天注塑机技术参数 型号 参数 单位 530A 螺杆直径 5 理论注射容量 749 注射重量 PS g 1592 注射压力 05 注射行程 97 螺杆转速 r/120 料筒加热功率 模力 300 拉杆内间距 (水平 垂直 ) 20820 允许最大模 具厚度 20 允许最小模具厚度 50 移模行程 20 移模开距 (最大 ) 640 液压顶出行程 00 液压顶出力 58 液压顶出杆数量 7 油泵电动机功率 5 油箱容积 l 1250 机器尺寸 (长 宽 高 ) m 机器重量 t 30 最小模具尺寸 (长 宽 ) 70570 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 18 注射量的校核 模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内。校核公式为： 8021 式中 n 1m 3 2m 3 本设计中： n=1 1m 2m = M=3塑机额定注塑量为 1592g 注射量符合要求 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 注射成型时 塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 21 式中 n 1A 2A n=2 1A =49358 2 2A =186 2 21 =49358+186=49554 2注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机 额定锁模力。即： （ 21 ） P F 式中： P 塑料熔体对型腔的成型压力（ F 注射机额定锁模力（ N） 其它意义同上 根据教科书表 5腔内通常为 20般制品为 24密制品为 39 21 ） P=634952N=1635300模力符合要求 4 4 3、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校 核 （ 1）、模具厚度（闭合高度） 模具闭合高度必须满足以下公式 m a xm 式中 本设计中模具厚度为 720 350H820, 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 19 符合要求 （ 2）、开模行程（ S）的校核 模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移 动距离。 注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有： 0521m a x 式中 1H 2H 2H =（水口料的长度 +2030） 本设计中 20 1H = 210 2H =310+30=340 的开模距离需要 H=550经计算，符合要要求。 （ 3）、顶出装置的校核 在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件 从模具中脱出。 海天 530A 型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 20 第 5 章 注射模具结构设计 5 1 分型面的设计 将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。 选择分型面时，应从以下几个方面考虑： 1）分型面应选在 塑件外形最大轮廓处； 2）使塑件在开模后留在动模上； 3）分型面的痕迹不影响塑件的外观； 4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排； 5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上； 6）使塑件易于脱模。 综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧， 分型面的选择 5 2 型腔的布局 型腔的布局与浇注系统的布置密切相关 ,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力 ,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔 ,使各型腔的塑件内在质量均一稳定 。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道。型腔布局由图所示。由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用，需要相同的注射工艺参数，以达到高的成功率，模具采用侧浇口，并采用对称式布局，以求达到良好的浇注质量。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 21 图（ 4）型腔布局方式 5 3 浇注系统的设计 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通点浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 5 3 1 浇注系统组成 普通流道 浇注系统的组成一般包括以下几个部分。 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴 5 3 2 确定浇注系统的原则 在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。 b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模二腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系 统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。 e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施 6。 5 3 3 主流道的设计 流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。 （ 1）、主流道的尺寸 设计中选用的注射机为海天 530A ，其喷嘴直径为 喷嘴球面半径为 20根据图（ 6），主流道各具体尺寸如下： 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 22 2 0218 L 2浇注系统与定位环、浇口套 （ 2）、主流道衬套的形式 选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用67 / 图（ 7）主流道衬套及其固定形式 （ 3）、主流道衬套的固定 主流道衬套的固定，采用 2个 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 23 5 3 4 分流道的设计 分流道是指 主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于只出一个塑件 尺寸比较大 ,且采用直充浇口。如图所示。 主流道和直充浇口的位置 5 3 5 浇口的设计 浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，侧浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。 浇口的位置选择原则： 浇口的位置与塑件的
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