塑料注射模直浇口模架的ProE参数化建模和虚拟装配
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本科毕业设计 (论文 ) 题目： 塑料注射模直浇口模架的 数化建模和虚拟装配 I 塑料注射模点浇口模架的 数化建模和虚拟装配 摘 要 本课题针对 塑料注射模直浇口模架， 提出基于 的参数化建模和虚拟装配 的一种可行方案。 本文首先简单介绍了与本课题相关的 塑料注射模架的研究意义与国内外情况 。其次根据本课题的要求，分析了 直浇口模架零件并进行参数化建模。 然后以 直浇口直身型 例，较详细地说明了 模架的装配过程 过程，并给出了 虚拟装配建模结果 。最后对所有模架 进行虚拟装配 。结果表明 ： 建模迅速，大大提高了 直浇口模架 在 平台上的设计效率。 关键词 ： ； 参数化建模 ； 虚拟装配 is of of a of to of to of to a of is of is ; 录 1 绪 论 . 错误 !未定义书签。 述 . 错误 !未定义书签。 究意义 . 错误 !未定义书签。 内外的研究情况 . 错误 !未定义书签。 课题研究 的 内容 . 2 2 直 浇口模架零件的参数化建模 . 4 浇口模架零件组成 . 4 数化建模的 参数建模 . 4 3 模架装配工艺分析 . 15 浇口模架 的装配结构分析 . 15 浇口模架 的装配 工艺与步骤 . 19 4 直浇口模架 配建模 . 24 用 行子模架的装配 . 24 错误 !未定义书签。 用 行模架的装配 . 28 参考文献 . 33 致 谢 . 34 毕业设计（论文）知识产权声明 . 35 毕业设计（论文）独创性声明 . 36 1 述 随着现代工业发展的 需要，塑料制品在工业、农业以及日常生活中等各个领域应用越来越广泛，质量要求也越来越高。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计是成型优质塑件的重要条件。 近年来，我国的模具工业在过去几年里确实取得了令人瞩目的发展，但是在许多方面与工业发达国家相比 ， 仍存在很大的差距。 我国目前 件不管是从产品开发水平还是从商化、市场化程度都与发达国家尚有不小差距 ，无论是在设计制造技术和生产能力方面，还是在管理水平方面，均远远不能满足需要，严重影响工业产品生产的品种、质量和生产周期，削弱了在国际市场上竞争能力，也妨碍了引进技术 和生产线的持续使用和扩散推广，还耗费了大量外汇。主要差距是标准化、专业化、商品化程度较低等，特别是标准化程度低已 成为 制约模具行业的瓶颈 ， 塑料注射模模架的建模和虚拟装配对模具行业意义 重大 。 据统计，平均每套模 架 中有 40% 60%的零部件为标准件或具有一定形状的固定结构；因此，抽取零部件的标准结构， 设定通用的基准零件，使虚拟建模更加快捷 ，缩短设计周期具有重要的意义。本论文研究就是在这样的课题背景下进行的。 究意义 塑料注射模直浇口模架作为一类典型的塑料注射模模架因其在实际中的广泛应用已实现了标准 化，针对该类模架，在依据国标规定运用三维 统 成其零件的三维参数化设计建模的基础上，如果能够进一步依据国标所规定的该类模架的基本组合形式完成对应各型模架的装配建模。则可以在后续各类产品的设计中，基于所建立的模架装配模型，通过对其的有效重用而显著提高该类模架设计建模的效率和质量。从而可以更好地适应实际中企业对于塑料制品快速研制开发的需求。 内外相关研究情况 我国在注塑模 术开发研究与应用方面起步较晚。从 20 世纪 80 年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外 知名度较高的注塑模 统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模 统的研制与开发工作，我国注塑模究始于 70 年代末，发展较为迅速 。 多年来 ,我国对注塑模设计制造技术及其 开发应用十分重视，在 “八五 ”期间 ,由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题 “注塑模 成系统 ”，并于 1996 年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模 2 研究和应用水平有了较大提高 中 理工大学开发的塑料注塑模 统 待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国注塑模 术的迅速发展起了重要作用，使我国注塑模 术及应用水平很快提高。目前，我国经济仍处于高速发展阶段。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要 是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周 期不断缩短， 从而可以更好地适应实际中企业对于塑料制品快速研制开发的需求。 模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产 品 品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。 本论文研究就是在这样的课题背景下进行的。 究的主要内容 （ 1）以最新版塑料注射模架国家标准为依据，分析塑料注射模直浇口模架的类型、结构特点和零部件构成。 直浇口 模架主要零件归类分 析如表 示 ： 表 浇口 模架主要零件归类分 析 零件类别 零件名称 作用 导 向 零 件 导柱 与安装在另一半的模具上的导套（或孔）相配合，用以保证动模具开合模运动导向精度的圆柱形零件。有带头导柱和带肩导柱两种。 推板导柱 与推板导套（或孔）呈滑配合，用于脱模机构运动导向的圆柱形两种。 导套 与安装在另一半模具上的导柱相配合，用以保证动模与定模的相对位置，保证模具开合模运动导向精度的圆套形零件。有直导套和带头导套两种。 推扳导套 固定于推板上，与推板导柱呈滑配合，用于脱模机构运动导向的圆套形零件。 推 出 零 件 推杆 直接推出塑件或浇 注系统凝料的杆件，有圆柱头推杆、带肩推杆和扁头推杆等。圆柱头推杆可用来推顶推顶板，亦称预杆。 推管 直接推出塑件的管状零件。 推杆 支承推出和复位零件，直接传递机床推出力的板件。 3 模套 使镶件或拼块定位并紧固在一起的框套形结构零件，或固定凹模或型芯的框套形零件。 垫块 调节模具闭合的高度，形成脱模机构所需的推出空间的块状零件。 支承柱 为增强动模支承板的刚度的而设置在动模支承板和动模座板之间的，起支承作用的柱状形零件。 （ 2）根据塑料注射模直浇口模架的零件构成，查找各型模架零件 对应的国家标准，并依据标准规定，运用 成各型模架零件的参数化建模。 （ 3） 针对 12 种型号的塑料注射模直浇口模架，制定各自的装配工艺方案，运用成各型模架的装配建模 。 4 口模架零件的参数化建模 浇口模架零件组成 依据国标规定，针对 12 种型号的塑料注射模直浇口模架，完成对其零部件构成的分析；运用 成各型塑料注射模直浇口模架中所包含的各种类型零件的参数化设计建模 。 浇口模架的参数建模 推杆的参 数建模步骤如下： 第一步：新建文件选择零件，文件选项选择毫米牛秒。如图 示： 图 建文件 5 图 定模板 第二步：选择草绘平面进行草绘。如图 示： 图 取草绘平面 6 图 草绘 第 三步：草绘结束进行拉伸操作。如图 示： 图 伸 7 第四步：选择草绘平面作图，并拉伸形成推杆模型。如图 示： 图 取草绘平面 图 伸 8 第五步：设定参数并约束关系进行族表的建立。如图 示： 图 定关系 图 束关系 9 图 立族表 直浇口模架的参数建模成果如表 2 所示： 表 2直浇口 注射模零件 名称 零件图 推杆 10 表 2直浇口 注射模零件 （续表） 直导套 带头导套 带头导柱 11 表 2直浇口 注射模零件 （续表） 带肩导柱 垫块 推板 12 表 2直浇口 注射模零件 （续表） 模板 限位钉 支承住 13 表 2直浇口 注射模零件 （续表） 圆形定位元件 推板导套 复位杆 14 表 2直浇口 注射模零件 （续表） 推管 浇口套 推杆导柱 15 3 模架装配工艺分析 装配结构分析 直浇口模架 12 种、其中直浇口基本型有 4 种、直身基本型有 4 种、直身无定模座板型有 4 种。直浇口基本型又分为 A 型、 B 型、 C 型和 D 型。 A 型：定模二模板，动模二模板。 B 型：定模二模板，动模二模板，加装推件板。 C 型：定模二模板，动模 一模板。 D 型：定模二模板，动模一模板，加装推件板。直身基本型分为 、 、 和 ；直身无定模板座板型分为 、 。 如表 示： 表 浇口模架 类型 分类 装配结构 直 浇 口 基 本 型 A 型 B 型 16 表 浇口模架 类型（续表） C 型 D 型 直 身 基 本 型 西安工 17 表 浇口模架 类型（续表） 18 表 浇口模架 类型（续表） 直 身 无 定 模 板 座 板 型 19 表 浇口模架 类型（续表） 浇口模架 的装配 工艺分析与步骤 直浇口基本型有四种模架，以此四种模架为例分析： A 型 比 C 型多了一块支承板，比 B 型少了一块推件板，而 D 型又比 B 型少了一块支承板。 在进行虚拟装配的时候，可以 进行设定多个子装配进行装配，可以减少重复机械的装配，进而达到提高装配效率的目的。 装配步骤： 子装配体的组装顺序： 子装配体 1，如图 示：第一步：定模板与带头导套装配，第二步：内六角螺钉与定模底座装配，第三步：整体装配。 图 装配体 1 子装配体 2，如图 示：第一步：动模底座与垫块进行装配，第二步：与内六角螺钉进行装配。 20 图 装配体 2 子装配体 3，如图 示：第一步 ;复位杆与推 件固定板装配，第二步：内六角螺钉与推板装配，第三步：最后两个装配体进行装配为子装配体 3。 图 装配体 3 子装配体 4，如图 示：动模板与带头导柱进行装配。 21 图 装配体 4 A 型模架的组成：子装配体 1、子装配体 4、支承板、子装配体 2、子装配体 3。如图 示： 型模架的装配顺序：第一步：子装配体 1 与子装配体 4 进行装配。第二部：子装配体 2 与子装配体 3 进行装配。第三步：在第二步的基础上再与支承板进行装配。第四步：进行整体装配成型模架 A。 图 型模架 B 型模架的组成：子装配体 1、推件板、子装配体 4、支承板、子装配体 2、子装配体 3。如图 示： 型模架的装配顺序：第一步：。推件板与直导套装配。第二步：与子装配体1 装配第三部：与子装配体 4 装配。第四部：与支承板装配第五部：子装配体 2与子装配体 3 进行装配。第六步：整体装配成型模架 B。 22 图 B 型模架 C 型模架的组成：子装配体 1、子装配体 4、子装配体 2、子装配体 3。示： 型模架的装配顺序：第一步：子装配体 1 与子装配体 4 进行装配。第二部：子装配体 2 与子装配体 3 进行装配。第三步：整体装配成型模架 C。 图 C 型模架 23 D 型模架的组成：子装配体 1、推件板、子装配 体 4、子装配体 2、子装配体 3。如图 示： 型模架的装配顺序：第一步：。推件板与直导套装配。第二步：与子装配体1 装配。第三步：子装配体 2 与子装配体 3 进行装配。第四步：整体装配成型模架 D。 图 D 型模架 直身基本型分为 、 、 和 ；直身无定模板座板型分为、 、 。 它们的 装配 工艺分析与步骤同上。 24 配建模 用 行子模架的装配 第一步：新建组件装配文件，如图 示。 图 建文件 第二步：插入定模底座，内六角螺钉进行曲面匹配组装并保存为文件 图 示： 图 模底座，内六角螺的组装 25 第三步：新建组件插入定模板，带头导套进行匹配、平移组装并保存为文件图 示： 图 模板，带头导套的组装 第四 步：新建组件插入文件 行对齐、平移组装，形成子模架 1保存为文件 图 示： 图 子模架 1 第五步：新建组件插入动模底座，内六角螺钉进行曲面匹配、平移组装，再插入垫块进行对齐、平移组装，形成子模架 2 并保存文件为 图 示： 26 图 模架 2 第六步：新建组件插入推板、内六角螺钉进行曲面匹配、平移组装，保存为文件 图 示： 图 推板、内六角螺钉的组装 第七步：新建组件插入复位杆、推杆固定板进行匹配、平移组装，保存为文件 图 示： 27 图 位杆、推杆固定板的组装 第八步：新建组件插入文件 行匹配、平移组装，形成子模架 3，保存文件为 图 示： 图 模架 3 28 第九步：新建组件插入动模板、 带头导柱进行匹配、平移组装形成子模架 4，保存为文件 图 示： 图 模架 4 用 行模架的装配： 进行模架 A 的组装： 第一步：新建组件插入子模架 2（文件 子模架 3（文件 行对齐、平移组装，如图 示： 图 模架 2、子模架 3 的组装 29 第二步：继续插入支承板进行对齐、平移组装。如图 示： 图 模架 2、子模架 3、支承板的组装 第三步 :插入子模架 4（文件 行匹配、平移组装。如图 示： 图 模架 2、子模架 3、支承板、子模架 4 的组装 第四步：插入子模架 1（文件 行匹配、对齐组装，模架 A 组装成功保存文件。如图 示： 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 30 图 型模架 直浇口基本型 B 型、 C 型和 D 型 的装配原理同上，装配结果如表 3 所示： 表 3 三维建模成果 直浇口基本 型 A 型 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 31 B 型 C 型 西安工业大学北方信 息工程学院毕业设计（论文） 32 D 型 33 参考文献 1 杨占尧 塑料模具标准件及设计应用手册 北京：化学工业出版社 ,2008 2 杨占尧 北京：清华大学出版社 2008 3 刘军辉，江巧良注射模模架参数化设计的二次开发研究 2012 4 杨化林，邓芳，翟红岩 史俊友基于统一装配模型的模架设计技术研究 2009 5 项隆，孙文磊，何连英，张剑标准注塑模架快速建模知识管理系统的开发制造业自动化 6 孙伯耳 基于 、 注射模标准模架库的建立 2009 7 靖颖怡，马振组合模具虚拟设计中模架元件的自动选择 2010 8 翁史振，廖宏谊 .“十一五 ”模具标准化工作要点 2006. 9 杨化林，邓芳，翟红岩，史俊友基于统一装配模型的模架设计技术研究 2009 10 黄建科，周华民，李德群基于 虚拟注射成型系统
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