毕业论文 CAD软件应用设计.doc

班级： 数控051 姓名： xx 学号： 2005213133 广州航海高等专科学校毕业设计（论文）任务书 编号：GMC-2-017-02设 计（论文）题 目CAD软件应用设计完成时间2008年 2月 25 日至 6 月 15 日设计者（作者）xx指导教师吕有界、唐振宇、冯伟毕业设计（论文）任务（主要包括设计或论文要点、字数、图纸数、设计或论文要求）：一、 毕业设计内容： 1、绘制零部件二维（包括零件图和装配图）、三维图（A4图纸） 共4张 2、撰写毕业设计论文 二、 毕业设计要求：1、论文按数控专业05级毕业设计指导书内容完成； 2、毕业设计论文要求8000字以上；3、零部件要求独立绘制，严禁拷贝；4、按学校要求，按时完成设计任务，（六月十五号前交论文和图纸）按时回校答辩。（六月二十号开始答辩）指导教师填写签名：2008年 2 月 25 日教研室主任意见： 教研室主任签名： 年 月 日备注：画图可采用计算机画图，也可采用手工画图（自选）。 注：一式三份，设计者（作者）、指导教师、教研室各一份 目 录绪论.4一、制品结构特征分析.5二、制品的三维建模设计.6 三、制品的注射成型工艺性分析17 1、模型的质量属性.172、厚度分析.183、脱模斜度分析.18四、模具浇注系统方案确定.18五、模具成型零件设计.19 1、建立新的模具设计文件.192、建立模具装配模型.193、设计分型面.204、建立浇注系统.22 5、生成模具成型零件.226、创建圆柱型芯.237、模塑仿真与开模仿真.24六、模具的流动模拟分析.25七、注塑机和标准模架的选择.28（1）注塑机的选择.28 （2）标准模架的选择.29八、EMX择模架.30（1）建立新项目.30（2）导入模具模型及其组件分类.30（3）加载模架及其修改.31结论和参考文献.43 绪 论本次毕业设计课题是CAD软件应用设计，而我运用的是Pro/ENGINEER Wildfire 2.0软件进行塑件及模具设计。而模架的选择和装置选用Pro/E的外模块EMX。EMX提供一系列功能快速设计模架以及一些辅助装置，将整个模具设计周期减少到最低。本次毕业设计的目的在于运用所学的知识把理论与实际相结合。锻炼自己的阅读、绘图、自学等能力。本人虽然只学过Pro/E的基本设计，模具方面的设计却一点没学，而模具方面的知识只在选修学中模具制造接触过，但通过自己的找资料、阅读、自学和操作，接触到自己没学到的知识和加固了自己的专业知识。使自己的知识面更上一层楼。一、 制品的结构特征分析：产品外观： 图（1）设计外观： 图（2） 图（3）制件的形状如上图所示。该制件是某电子产品的外壳，要求外观质量良好，有一定的强度、风度。所以制品的材料为ABS。ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同的特性：丙烯腈有高强度性、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、低粗糙度及高强度。从形状上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这种通用塑胶易于成型和机械加工，具有优良的物理机械性能和低温抗冲击性能，良好的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性，染色性，优良的流动性和良好的综合性能，成型工艺性好。ABS的成型特性：（1） ABS塑料表面极易吸湿，而使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷，含水量应小于0.3%，因此成型之前必须干燥。（2） ABS的比热容低，在注塑机中能很快加热，因而塑化效率比高，在模具中固化比较快，故模塑周期短。（3） ABS的表观黏度强烈得依赖于剪切速率，因此，模具中大都采用点浇口的形式。（4） ABS树脂为非结晶高聚物，故成型收缩率小。（5） ABS树脂熔融温度较低，熔融温度范围宽，流动性好，有利于成型。二、 制品的三维建模设计：1. 建立新的零件设计文件单击工具栏中的（新建）工具，或者单击主菜单中的“文件（F）”“新建（N）”命令，弹出“新建”对话框。在“类型”选项栏选择“零件”，在“子类型”选项栏选择“实体”，在“名称”文本框中输入“waike”，取消对“使用缺省模板”复选框的勾选，单击按钮，弹出“新文件选项”对话框选择“mmns_part_solid”作为模板，单击按钮，即进入零件设计环境。2. 创建外壳主体 （1）单击右侧“基础特征”工具栏中的（拉伸）工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择FRONT平面作为草绘平面，接受系统默认的草绘方向、参照平面和参照方向。单击按钮，进入草绘环境。绘制如图4所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退 图（4）出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入20，单击按钮，生成如图5所示的拉伸特征。 图（5）（2）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择图5上表面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。在“参照”对话框选取两点为参照。绘制如图6所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸 参照点 图（7） 图(6)类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入5，单击按钮，生成如图7所示的拉伸特征。（3）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择图5上表面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。单击 工具，选择L1线，再单击工具，选择L2等线段，输入6，如图8。最后修剪成图9。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入2，单击按钮，生成如图10所示的拉伸特征。 L2 L1 图（8） 图（9） 图（10） 图（11） （4）单击右侧“工程特征”工具栏中的（圆倒角）工具，在操控板中倒角值输入5，再选图11的两条边，单击按钮，完成该特征操作。（5）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择图5中没有被选中的侧面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。绘制如图12所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入8，单击按钮，生成如图13所示的拉伸特征。（6）单击右侧“基础特征”工具栏中的（旋转）工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择图（5）上表面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。绘制如图（14）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板输入 图（12） 图（13） 图（14） 图（15）90，单击按钮，完成该特征操作。如图（15）。（7）单击工具，在操控板中倒角值输入2，选择图（16）的边，单击按钮，完成该特征操作。（8）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择图5上表面作为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。绘制如图（17）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入8，单击按钮，生成如图（18）所示的拉伸特征。 图（16） 图（17） 图（18）（9）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（去除材料）工具，再单击工具，弹出“剖面”对话框。选择FRONT平面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。单击工具，选取图（19）的L1边，再绘制如图（20）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，单击按钮，完成该特征操作。如图（21）。（10）单击主菜单中的“编辑”“特征操作”命令，弹出“菜单管理器”，单击“复制”“镜像”“完成”，再选取上一步所建立的特征，单击“确定”“完成”，然后选择RIGHT平面，完成该特征操作。（11）单击右侧“工程特征”工具栏中的（壳）工具，在厚度值文本框中输入1.1，再选择底面。单击按钮，完成该特征操作。如图（22）。（12）单击右侧“基准”工具栏中的工具，弹出“基准平面”对话框。选取TOP平面和按着Ctrl选取点D1，单击按钮。完成该特征DTM1平面操作。如图（23）。 L1 图（19） 图（21） 图（20） D1 图（22） 图（23）（13）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择上一步所建立的平面DTM1为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。单击工具，选取图（24）的L1边。再单击工具，选择L1等线段，输入2，最后剪切生成草图（25）。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入3.5，单击按钮，完成该特征操作。 L1 图（24） 图（25）（14）单击工具，选择图（26）的面M1（要按下Ctrl钮）。再激活“驱动曲面”选项区域，选取要倒圆角的面M2，单击按钮，完成该特征操作。如图（27） M1 M2 图（26） 图（27） 图（28） 图（29）（15）用14步的方法完成图（28）和图（29）的特征操作。（16）单击主菜单中的“编辑”“特征操作”命令，弹出“菜单管理器”，单击“复制”“镜像”“完成”，选择第13、14、15步的特征，再单击“完成”，然后选择M1平面，完成该特征操作。如图（30）。（17）单击右侧“工程特征”工具栏中的（孔）工具，选取顶面为放置，其他设置如图31，完成该特征操作。 M1 图（30） 图（31）（18）单击右侧“编辑特征”工具栏中的（阵列）工具，在操控板中单击“尺寸”，选择尺寸18，在方向1中增量输入-18，再激活方向2，选择尺寸15，在方向2中增量输入-20。在1中输入3，在2中输入4，单击按钮，完成该特征操作。如图（32）。（19）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（去除材料）工具，再单击工具，弹出“剖面”对话框。选择FRONT平面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。绘制如图（33）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，单击按钮，完成该特征操作。 图（32） 图（33）（20）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择M1平面为草绘平面，如图（34），接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。绘制如图（34） M1 图（34） 图（34）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，选取FRONT平面，单击按钮，完成该特征操作。如图（35）。 图（35） 图（36）（21）用同20步的特征方法来完成特征。如图（36） （22）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（去除材料）工具，再单击工具，弹出“剖面”对话框。选择FRONT平面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。单击工具，选择壳的外轮线，输入-0.5。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入1，单击按钮，完成该特征操作。（23）单击工具，弹出“基准平面”对话框。选取TOP平面，在偏移文本框中输入-15，生成基准平面DTM2。（24）单击工具，然后单击下侧的操控板中的（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择DTM2平面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。用13步的方法生成草图（37），草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中选择拉伸类型为选项，在其后的“深度”文本框中输入2，单击按钮，完成该特征操作。如图（38）（25）用14步的方法建立上一步特征的圆倒角。如图（39）（26）单击右侧“基准”工具栏中的工具，弹出“基准平面”对话框。选取TOP平面和按着Ctrl选取点D1，单击按钮。完成该特征DTM3平面操作。如图（40）。（27）单击主菜单中的“编辑”“特征操作”命令，弹出“菜单管理器”，单击“复制”“镜像” 图（37） 图（38） 图（39） D1 图（40）“完成”，选择24、25步所建立的特征，再单击“完成”，然后选择DTM3平面，完成该特征操作。（28）同理以DTM2为镜像平面，复制24、25、27步所生成的特征。再以RIGHT为镜像平面。完成该特征操作。如图（41） 图（41）（29）单击右侧“工程特征”工具栏中（拔模），在屏幕下方出现操控板。单击操控板中的“参照”工具，激活“拔模曲面”选项区域，选取各圆柱侧面和外壳内表面为特征平面。激活“拔模枢轴”选项区域，选取FRONT平面为拔模参照，在“拔模角度值”文本框中输入0.8，单击按钮，完成该特征操作。如图（42）。图（42）注意：拔模是为了方便注射成型后，方便拔模。拔模角度值一般为0.61.5。三、 制品的注射成型工艺性分析1、 模型的质量属性外壳制品的材料为ABS，其密度在1.041.065g/cm之间，依次单击主菜单中的“分析”“模型分析”命令，弹出“模型分析”对话框。在“类型”栏选择“模型质量属性”，单击按钮，在屏幕下方信息栏中输入1.050e-9，按回车键，完成模型质量属性的计算。如图（43）所示，制件的质量为32.545g。 图（43） 图（44）2厚度分析塑料制品的壁厚对塑件成型质量的影响很大。壁厚过小成型时流动阻力大，复杂制品就难以充满型腔。塑料制品壁厚的最小尺寸应满足以下几方面的要求：具有足够的强度和刚度；脱模机构的冲击与震动；装配时能承受坚固力。塑料制品规定有最小厚度值，热塑性制件的最小壁厚公式为： S=0.3（-2.1）其中 S塑件的最小壁厚（mm）； h预计的塑件壁高（mm）。按照上述公式，外壳的最小壁厚应为： S=0.3（-2.1）mm=0.25mm本制品的壁厚S=1.1 S ，满足最小厚度条件。下面利用Pro/ENGINEER的模型分析功能来对制件厚度均匀性进行检测，用前面提到的方法进入“模型分析”对话框，在“类型”栏选择“厚度”，在“设置厚度检查”栏选择“层切面”，在制件的底面和顶面上分别建立一个点作为检测的起点和终点。在“层切面方向”栏选择“平面”，单击按钮，选择FRONT平面作为切片方向参照平面。在“层切面偏距”文本框中输入3，在“厚度”栏“最大值”文本框中输入2，“最小值”文本框中输入0.25。单击按钮，在结果栏中查看厚度检测的详细情况。3脱模斜度分析塑件在模塑成型过程中，塑料从熔融状态转变为固体状态，将会产生一定量的尺寸收缩，从而使塑件紧紧地包在模具型蕊和型腔中凸起的部分。为此必须考虑内外壁有足够的脱模斜度。在Pro/ENGINEER中，我们可以用其提供的分析功能来完成脱模斜度的检测。在Pro/ENGINEER的零件模块下，单击主菜单中的“应用程序”“模具/铸造”命令，这时系统将“模具分析”命令加载到“分析”菜单下。单击“模具分析”命令，弹出“模具分析”对话框。在“类型”栏选择“拔模检测”，在“曲面”栏选择“零件”，单击按钮，选择外壳内表面作为检测面。在“拖拉方向”栏选择“平面”选择FRONT平面作为参照平面，调整拔模方向使之指向制件开口方向。在“角度选项”栏选择“单向”，在拔模角度“文本框中输入1，单击按钮，系统开始检测计算，检测结果如图（44）所示，制件内表面为蓝色，满足拔模要求。综合以上分析，可以看出，该制件结构设计较为合理，壁厚均匀，脱模斜度适当，选用的材料成型工艺性好，可以进行注射工艺操作。四、模具浇注系统方案确定对于该制作而言，由于外壳整体基本呈轴对称结构，故浇注系统属于常规类型，且该模具拟采用一模一腔结构，因而浇注系统很简单。通过对结构进行分析，最后拟采用上表面1个点浇口，浇口位置通过Pro/ENGINEER中的塑料顾问来确定，以保征型腔塑料的流动状况最佳，并获得恰当的充模效果和最大的制品强度。对于浇口位置的确定，为了不重复内容，将在下一节介绍，因此在本节直接确定浇口位置。五、模具成型零件设计1建立新的模具设计文件单击工具栏中的（新建）工具，或者单击主菜单中的“文件（F）”“新建（N）”命令，弹出“新建”对话框。在“类型”选项栏选择“制造”，在“子类型”选项栏选择“模具形腔”，在“名称”文本框中输入“waike”，取消对“使用缺省模板”复选框的勾选，单击按钮，弹出“新文件选项”对话框选择“mmns_mfg_mold”作为模板，单击按钮，即进入模具设计环境。此时画面上显示坐标系MOLD_DEF_CSYS及基准平面MOLD_FRONT、MOLD_RIGHT、MOLD_PARTING_PLN。2建立模具装配模型（1）依次单击“菜单管理器”中的“模具”“模具模型”“装配”“参照模型”命令，弹出“打开”对话框，选择零件“waike.prt”。弹出“元件放置”对话框分别选取基准面RIGHT和MOLD_FRONT、基准面TOP和MOLD_RIGHT、基准面FRONT和MOLD_PARTING_PLN，单击按钮。弹出“创建参照模型”对话框，接受系统默认设置，单击按钮。完成放置的模型如图（45）。（2）依次单击“菜单管理器”中的“模具模型”“创建”“工件”“手动”命令，弹出“元件创建”对话框，在名称文本框中输入“workpiece”,再单击按钮，弹出“创建选项”对话框，在“创建方法”中选择“创建特征”，再单击按钮，在“菜单管理器”中“特征操作”“实体”“加材料”“拉伸”“实体”“完成”，在操控板中单击工具，弹出“剖面”对话框。选择MOLD_PARTING_PLN平面为草绘平面，选择MOLD_FRONT为参照平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。再选择MOLD_FRONT和MOLD_RIGHT为参照。绘制如图（46）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。在操控板中单击“选项”，在“深度”的“第一侧”中选择，同时输入50；在“第二侧”中选择，同时输入40；单击按钮，再单击“菜单管理器”中的“完成返回”，完成该特征操作。如图（47）。 图（45） 图（46）（3）依次单击“菜单管理器”中的“模具”“收缩”“公式”“1+S”“完成”；再单击“按尺寸”“设置复位”，弹出零件设计窗口，同时在“菜单管理器”中选择“所有尺寸”、“收缩率”、“关系之后”，在弹出的“比率”文本框中输入0.008，单击完成，再单击“更新”“收缩”“完成”。单击菜单中的“收缩信息”查看信息，单击“完成返回”命令，完成收缩率的设置。3设计分型面依次单击“菜单管理器”中的“分型面”“创建”命令，弹出“分型面名称”对话框，接受默认的分型面名称“PART_SURF_1”，单击按钮。再依次单击“增加”“复制”“完成”命令，弹出“曲面：复制”对话框，在对话框中选择“曲面”元素，单击，选取零件的外表面作为主分型面，完成后单击按钮，再选取“填充环”元素，单击，选取M1面，如图（48），单击“完成参照”“完成返回”，单击，生成如图（49）。再单击“增加”“平整”“完成”，弹出“曲面：平整”，选取M2平面，如图（50），单击“正向”，选取MOLD_FRONT基准面为参照平面，进入草绘环境， M1 图（47） 图（48）注意：曲面要封闭，方便后面的分割体积块不出现错误。 M2 图（49） 图（50） 图（51） 图（52）单击工具，选取剩下的四个通圆。如图（51），单击按钮，退出草绘环境。单击，生成如图（52）。然后单击“合并”，弹出“曲面合并”对话框选取刚生成的四个孔面，单击按钮。再单击“增加”“拉伸”“完成”，选择“单侧”、“开放终点”，单击“完成”，选取图（50）的M2面，单击“正向”，选取MOLD_FRONT基准面为参照平面，进入草绘环境，单击工具，选取图（53）的边，单击 M3 图（53） 图（54）按钮，退出草绘环境。单击“至曲面”“完成”，选取图（54）平面M3，再单击按钮，然后单击“合并”，弹出“曲面合并”对话框选取刚生成的曲面，单击按钮。用同样的方法将剩下的三个半圆曲面“拉伸”和“合并”，最后生成如图（55）曲面。再单击“增加”“平整”“完成”，弹出“曲面：平整”，选取MOLD_PARTING_PLN平面，单击“正向”，接受系统默认设置。单击工具，选 L1 图（55） 图（56）取图（56）的边L1，单击按钮，退出草绘环境。然后单击“合并”，弹出“曲面合并”对话框，选取刚生成的平面，单击按钮。生成图（57）曲面PART_SURF_1。 图（58） 图（59）4建立浇注系统依次单击“菜单管理器”中的“特征”“型腔组件”“实体”“切减材料”“旋转”“实体”“完成”命令，再单击右侧“基准”工具栏中的（基准平面）工具，创建草绘平面。选取MOLD_RIGHT作为基准参照平面，使方向指向工件脚部，在“平移”文本框中输入-4，单击按钮，完成草绘面ADTM1的创建。单击按钮，返回下侧的操控板，再单击（草绘）工具，弹出“剖面”对话框。选择ADTM1平面为草绘平面，接受系统默认设置。单击按钮，进入草绘环境。参加工件顶面和模型顶面为参照面。绘制如图（59）所示的草图。草绘完成后，单击按钮，退出草绘环境。单击按钮，完成该特征操作。如图（60）。 图（60）5生成模具成型零件（1）首先生成型芯体积块和型腔体积块。依次单击“菜单管理器”中的“模具体积块”“分割”“两个体积块”“所有工件”“完成”命令。选取面PART_SURF_1，单击“选取”菜单中的按钮，再单击“分割”对话框中的按钮。此时两次弹出“体积块名称”对话框，分别输入加亮体积块名称shangmo和xiamo，单击按钮，完成型腔体积块和型芯体积块的分割，如图（61）。 图（61）（2）抽取模具元件。在模具主菜单中，依次单击“模具元件”“抽取”命令。弹出“创建模具元件”对话框。单击按钮，然后单击按钮，再单击“完成返回”命令，就完成元件抽取。此时在模型树里会发现新增的零件文件，就是我们所要生成的模具成型零件文件。6创建圆柱型芯遮蔽shangmo元件、workpiece工件和原塑件。依次单击“菜单管理器”中的“分型面”“创建”命令，弹出“分型面名称”对话框，接受默认的分型面名称PART_SURF_2,单击按钮。接着单击“增加”“拉伸”“完成”“单侧”“封闭端”“完成”命令，选取型芯底面作为草绘平面，进入草绘。绘制如图（62）的所示的截面。草绘完毕单击按钮，退出草绘环境。再单击“至曲面完 M1 M2 图（62） 图（63） 图（64）成”命令，选取拉伸到M1平面。如图（63）。单击按钮。然后单击“增加”“拉伸”“完成”“单侧”“封闭端”“完成”命令，选取型芯底面作为草绘平面，进入草绘。绘制如图（64）的所示的截面。草绘完毕单击按钮，退出草绘环境。再单击“至曲面完成”命令，选取拉伸到M2平面。如图（64）。单击按钮。完成分型面PART_SURF_2的创建。如图（65）。 图（65） 图（66）（2）单击“菜单管理器”中的“特征”“模具元件”命令，在右侧模型树中选取xiama，接着单击“菜单管理器”中的“实体分割”命令，弹出“实体分割”对话框。选取分型面PART_SURF_2，单击“选取”对话框的按钮，然后选取留下的“岛1”，切掉的部分输入名称为“xingxin2”，生成如图（66）。7模塑仿真与开模仿真（1）单击“菜单管理器”中的“铸模”“创建”命令，在屏幕下方信息框中输入法“waike_molding”作为模塑件的名称，生成的模塑件如图（67）（2）先将分型面PART_SURF_1、PART_SURF_2、工件WORKPIECE_PRT和WAIKE_REF_PRT分别遮蔽。单击“菜单管理器”中的“模具”菜单中的“模具进料孔”“定义间距”“定义移动”命令选取型腔作为要移动的零件，单击“选取”菜单中的按钮，选取型腔上表面作为移动参照方向。然后在屏幕下方信息框中输入合适的深度，单击按钮；其它元件以同样的方法去创建，最后完成的分解图如 图（67）图（68）所示。 图（68）注意：设计时要注遮蔽元件。方便创建新元件。六模具的流动模拟分析（1）依次单击主菜单中的“文件”“打开”命令，或者单击工具栏中的（打开）工具，弹出“文件打开”对话框，选择waike_ prt，单击按钮，打开成型零件。（2）单击“基准工具栏中的（基准点）工具，或者依次单击主菜单中的“插入”“模型基准”“点”命令，弹出“基准点”对话框。在模型中选取工件上表面，在对话框的“参照”设置如图（69）所示。（3）依次单击主菜单中的“应用程序”“塑料顾问”命令，系统提示要选择基准点作为注射点位置，选取基准点PNT0作为注射点位置，单击按钮，进入“塑料顾问”操作界面。a.单击“顾问”工具栏中的（成型参数）工具，弹出“Molding Parameters(成型参数)”对话框。单击“Select Material(选择材料)”选项卡，在“Commonly Used Materials(常用材料)”栏选择“Generic ABS” 图（69）项；单击“Processing Conditions(加工条件)”选项卡，在“Mold Temp(模具温度)”文本框中输入80，在“Melt Temp(注射温度)”文本框中输入230，在“Maximum Injection Pressure Limit(注射最大压力)”文本框中输入120，其他选项接受系统默认设置，单击按钮。 b. 材料和成型参数确定后，应该首先进行成型工艺条件分析，以得到最佳的成型参数。单击“Adviser(顾问)”工具栏中的（分析选择）工具，弹出“Adviser Selection(分析选择)”对话框。在“Select an analysis aim(选择分析目标)”栏选择“Molding Window Analysis(成型条件分析)”，单击按钮，弹出“Required Surface Finish（需要的表面质量）”，点选“Gloss（光泽）”单选钮，单击按钮，系统开始自动进行分析、计算。分析完之后，弹出“Molding Window Result（成型条件分析结果）”对话框。在此对话框中，可以直观地看到成型工艺条件的表示，其中绿色显示的部分表示合格的成型参数条件，黄色的部分表示中间位置为最佳的成型参数设置。设置完之后，单击对话框底部的按钮，返回“Molding Parameters(成型参数)”对话框。其中的“Processing Condition（加工条件）”选项卡中的设置已变为通过工艺条件分析后得到的最佳参数设置：模具温度为65C、注射温度为240C、注射最大压力为120MPa，接受此最佳，单击按钮，返回“Plastic Advisor（塑料顾问）”操作界面。c.单击“Adviser(顾问)”工具栏中的（分析选择）工具，弹出“Adviser Selection(分析选择)”对话框。在“Select an analysis aim(选择分析目标)”栏选择“Gate Location Analysis(浇口位置分析)”选项，单击按钮，系统开始有关的分析、计算。分析过程结束后，弹出“Result Summary（结果总结）”对话框，结果查看完毕后，单击按钮，关闭此对话框。另外，分析的结果在模型中也以不同的颜色显示标示出了最佳浇口位置，如图（70）所示。d. 单击“Adviser(顾问)”工具栏中的（分析选择）工具，弹出“Adviser Selection(分析选择)”对话框。在“Select an analysis aim(选择分析目标)”栏选择“Plastic Flow Analysis（塑料流动分析）”选项，单击按钮，系统开始有关的分析、计算，并对模型进行填充。分析过程结束后，弹出“Result Summary（结果总结）”对话框，结果查看完毕后，单击按钮，关闭此对话框。分析结果如图（71）所示。从“Confidence of Fill（填充状况）”检查结果图可以看到制件的颜色全部显绿色，说明填充状况 图（70） 图（71）良好。e. 单击“Adviser(顾问)”工具栏中的（分析选择）工具，弹出“Adviser Selection(分析选择)”对话框。在“Select an analysis aim(选择分析目标)”栏选择“Cooling Quality Analysis（冷却质量分析）” 选项，单击按钮，系统开始有关的分析、计算，并对模型进行填充。分析过程结束后，弹出“Result Summary（结果总结）”对话框，结果查看完毕后，单击按钮，关闭此对话框。分析结果如图（72）所示。从“Cooling Quality（冷却质量）”检查结果图可以看到制件整体显绿色，局部显红色，说明冷却质量很高，故在设计冷却系统时，要注意。 f. 单击“Adviser(顾问)”工具栏中的（分析选择）工具，弹出“Adviser Selection(分析选择)”对话框。在“Select an analysis aim(选择分析目标)”栏选择“Sink Mark Analysis（缩痕分析）”选项，单击按钮，系统开始有关的分析、计算，并对模型进行填充。分析过程结束后，弹出“Result Summary（结果总结）”对话框，结果查看完毕后，单击按钮，关闭此对话框。分析结果如图（73）所示。从“Sink Mark Estimate（缩痕预测）”检查结果图可以看到由于局部地方要厚，因此产生了缩痕。 图（72） 图（73）七、注塑机和标准模架的选择（1）注塑机的选择a.模塑件体积计算经计算该零件的体积=3.0995260e+04 mm曲面面积=5.471435e+04 mm 密度=1.0500000e-03g/ mm 质量=32.545023gb.模具所需锁模力的计算 F=KAp式中 F锁模力（kN）; A制品和流道在分型面上的投影面积之和（mm）; p型腔的平均计算压力（MPa）; K安全系数，通常取K=1.11.2。所以 F=KAp=657kN.c.最大注射压力计算 pKp式中 p最大注射压力（MPa）; K安全系数，常取K=1.251.4； p成型时所需注射压力，在实际生产中，p大致在70100MPa范围。所以 Kp=1.4100=140MPa。根据生产批量，生产成本等各方面的计算，考虑经济因素。该模具的设计采用一模一腔。另外估计浇道的质量为10g，总计质量约为43g，因此我们选择60g的注射机。综上所有的工艺参数，初步选定型号为XS-ZY-125的卧式注塑机，其主要技术参数见表（1）。 表（1） 注射机主要技术参数额定注射量/ cm125最大开合模行程/mm300螺杆直径/mm42模具最大厚度/mm300注射压力/MPa120模具最小厚度/mm200注射行程/mm115喷嘴圆弧半径/mm12注射方式螺杆式喷嘴孔直径/mm4锁模力/kN900定位圈直径/mm100最大成形面积cm320模板尺寸/mm420450（长宽）（2）标准模架的选择模具型腔在塑料成型的过程中受到塑料熔体高温、高压的作用，应具有足够的强度和刚度。理论分析及实践证明，中小型模具的破坏以强度不足为主，大型的模具的破坏则以刚度不足为主。因此在模具设计过程中，中小型模具应以保证其强度为主，而大型模具则以保证其刚度为主。本模具从尺寸上来看应该属于中小型模具，在设计过程中必须保证其强度。采用P20预硬钢，其相当于我国的3Cr2MnMo,其具有良好的淬透性和抛光性。P20钢的成分：（%）C：0.38 Cr：1.9 Mo：0.15 Mn：1.5P20的力学性能：E=2.110MPa,HBS不少于229(HRC56-62), =980MPa, =835MPa。设计该模具为整体嵌入式。整体嵌入式模具型腔侧壁厚度的计算： a=式中 c由而定的常数，查得为1； p型腔的压力为70MPa； h型腔深度（mm）； E钢材的弹性模量为2.110MPa； 允许的最大变形量取其值为L/6000所以 a=mm=15mm取 a=20mm.底板厚度的计算： S=式中 由边长之比确定的常数，查得其值为0.0226； b型腔宽度（mm）； 许用应力为200MPa.所以 S=mm=80mm在此模具中，由于要安装导柱导套等导向机构，故选取300350的模架。注意：以上的数据会应用到EMX择模架中。八、EMX择模架（1）建立新项目。单击左侧工具栏中的（定义新项目）工具，弹出“定义新项目”对话框。在“项目名称”文本框中输入“waike_moldbase”，在“零件前缀”文本框中输入“waike”，这样以后所产生的相关文件名前都会自动加上“waike_”前缀。单击按钮，此时系统会自动生成一个waike_moldbase_asm的文件。（2）导入模具模型及其组件分类。单击右侧工具栏中的工具，弹出“打开”对话框，选择waike.asm作为模具模型导入，在“元件放置”对话框的“类型”栏中选择“坐标系”选项，选取MOLD_DEF_CSYS坐标系与组件坐标系Cavity_1，使二者重合，单击按钮，完成元件的导入与装配。完成后，单击左侧工具栏中的（准备元件）工具，弹出“准备元件”对话框，在此必须对各个零件施行分类。WAIKE_REF归为“REF_MODEL”，WORKPIECE归为“工件”，SHANGMO归为“定模侧的抽模”，XIAMO和XINGXIN2归为“动模侧