图纸共18张，如下所示
A0-装配图.dwg
A1-凸模.dwg
A1-定模板.dwg
A2-动模座板.dwg
A2-动模板.dwg
A2-垫块秦彬.dwg
A2-定模座板.dwg
A2-推杆固定板.dwg
A2-推板.dwg
A2-支承板.dwg
A3-凹模.dwg
A4-复位杆.dwg
A4-定位圈.dwg
A4-导柱.dwg
A4-拉料杆.dwg
A4-推板导套.dwg
A4-推板导柱.dwg
A4-浇口套.dwg

基于pro/e的豆浆机杯体注塑模具的设计及凹模的加工仿真
摘要：注塑模具是塑料模具中使用最广的广泛的一种，能够成型复杂的高精度的塑料制品。本课题是对塑料豆浆机杯体设计及其型腔仿真加工。
本模具考虑到年产量、工厂的设备及塑件的精度要求，选择一模一腔结构。
该豆浆机杯体较薄，腔深、型芯长，可能会造成因型腔、型芯不同而造成塑料壁厚薄不均，从而造成成型困难，废品率高。这一点对于薄壁通体尤为重要。针对这些问题采用了型芯和型腔以导柱、导套定位。在桶身高度部分采用了独立冷却系统，在用以成型杯底的定模镶件上，采用环形水道冷却，水流的进出口设计在定模固定板上。型芯冷却采用中间一主水道进水，然后沿圆周均布分成六个分水道出水，从而使型芯各处得到充分冷却，整个模具的温度场比较均匀。塑件脱模时采用气动顶出。
在设计过程中制定了合理的工艺方案，满足了大批量生产要求。同时，还编制了详细的工艺文件来保证模具的顺利加工及制品的生产。通过合理的设计，本模具满足生产与应用的要求。
关键词：注塑模具；加工工艺分析；Pro/E；

Based on pro / e of the soya-bean milk machine cup body injection mold die design and simulation of machining
Abstract：At present ,injection molding is the plastics mould that has being used most extensively , it can mold the complex and high accurate plastic product. The Subject is about the design of the plastic bucket process analysis.
This mold considered the annual output, the factory equipment and models the accuracy requirement, chooses a mold cavity structure. The plastic bucket Tongbi thin, deep cavity, the core long, may be caused by mold, and the core of different thickness of thin plastic uneven, resulting in difficulties in forming, the high rejection rate. This is particularly important for the thin-walled plastic bucket. In light of these problems using a dynamic, scheduled to die-guided, guided sets of positioning. In the barrels are high partly based on an independent cooling system, for forming a barrel at the end of the module inserts, a circular cooling water, the flow of imports and exports in the design of the fixed-board. Core Cooling by the middle of a water main waterway, and then along the circumference are divided into six sub-cloth effluent water, so that the entire core is fully cooled, the whole mold of relatively uniform temperature field. Stripping plastic parts used in air to the top.
In the design process of formulating a reasonable programme to meet the requirements of mass production. At the same time, has also prepared a detailed document of the process to ensure the smooth processing and mould products production. Through rational design, production and application of molds to meet the requirements.

Key words: injection molding; processing technology analysis; Pro / E;

目录
1 前言..............................．1
2 总体设计方案..........................．3
3 具体设计说明..........................．4
3.1 塑件的测绘..........................．4
3.2 塑件的造型..........................．4
3.3 塑件材料性能分析.......................．6
3.4 塑件的结构分析........................．6
3.5 型腔数的确定.........................．6
3.6 浇口位置选择.........................．7
3.7 浇口结构形式的选择......................．8
3.8 浇口尺寸的确定........................．8
3.9 浇注系统的平衡........................．8
3.10分型面的设计......................... 8
3.11 主流道的设计.........................9
3.12 冷却系统设计.........................10
3.13 导向装置...........................11
3.14 顶出系统设计.........................11
3.15 确定各模板尺寸........................12
3.16 凸凹模结构形式........................13
3.17 加工零件工艺审查.......................15
3.18基准选择...........................15
4 Cimatron 仿真加工........................16
4.1 设计步骤...........................．16
5 结论..............................．19
参考文献.............................．20
致谢...............................．21
附录...............................．22

一、设计内容
课题来源盐城市羽佳塑料厂
1. 制品测绘，工程图绘制
2. 产品的注塑加工工艺
3. 制品模具总体结构设计
4. 模具型腔尺寸的确定
5. 模具脱模机构的设计
6. 模具的抽芯设计
7. 非标准零件的工艺规程，凹模的加工工艺卡片集

二、设计依据
1. 课题来源：盐城市羽佳塑料厂
2. 产品名称：豆浆机杯体模具
3. 制件：豆浆机杯体（测绘得出图纸）
4. 制件材料：塑料
5. 生产纲领：大批大量
6. 模具数量：本模具设计制造一副

三、设计要求
1．模具应能保证制件精度；
2．模具应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
3．模具尽量用通用件以便降低制造成本；
4．设计图样总量：折合成A0幅面在2张以上；工具要求：所有的设计应基于三维的
平台上，应用计算机软件绘图。过程要求：装配图需提供手工草图。三维造型图1
份，加工工序卡片集及工艺卡片集；
5．毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字；
6．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；
7．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；
8．撰写开题报告。
课题名称：基于pro/e的豆浆机杯体注塑模具的设计及凹模的加工仿真
一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述
1. 课题来源：某塑料机械有限公司。
2. 课题研究的主要内容：杯体像一个硕大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆浆。杯体有的用塑料制作，有的用不锈钢制作，但都是符合食品卫生标准的不锈钢或聚碳酸脂材质。购机时以选择不锈钢杯体为宜，主要是便于清洁。在杯体上标有“上水位”线和“下水位”线，以此规范对杯体的加水量。杯体的上口沿恰好套住机头下盖，对机头起固定和支撑作用。热流道技术具有缩短制件成型周期。由于没有流道系统，塑件的冷却时间和模具的开模行程都可缩短，从而可以缩短成型周期。在热流道模具成型过程中，塑料熔体温度在流道系统内得到准确控制，塑料以更为均匀的状态流入各模腔，从而可以得到高品质的零件，而且用热流道成型的塑件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。但其结构复杂，模具费用较高。进行注塑模设计需要大量的全面的机械设计以及模具方面的知识。
3. 国内外现状：近年来我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。
国外发达国家模具标准化程度为70%~80%，而我国只有30%左右。如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期25%~40%，并可减少由于使用者自制模具标准件而造成的工时浪费。应用模具CAD/CAM技术设计模具已较为普遍，推广使用模具标准件，能够实现部分资源共享，这会大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展CAD/CAM技术、提高模具的精密度有重要意义。以往的模具即使只损坏了一个部件，也将无法使用。由于不是标准件，市场上很难有相应产品，要到生产厂家去更换部件，费时费力。而如果采用标准件，则可以很方便的维修、更换，这将大大提高模具的使用寿命。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成，这就要求信息技术的普及，广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化。
CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件。基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题，CAD/CAM软件的智能化程度也将逐步提高。塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。

二、本课题拟解决的问题
1、产品的外形结构设计、工程图和三维造型的绘制。
2、注塑工艺分析及产品的注塑加工工艺的确定。
3、注塑模结构的设计及工程图和三维造型的绘制。
4、规定模具装配工艺规程，所有零件工艺规程，及凹模的加工工艺卡片。

三、解决方案及预期效果
1. 解决方案：从功能以及通用性方面设计瓶盖的外形尺寸，进行包括毛坯尺寸、变形参数、半成品尺寸计算等内容在内的注塑工艺计算。合理选材，既考虑经济因素，同时保证质量。根据注塑模工艺特点，合理设计模具的结构流程以确保加工精度和商业推广价值。零件所需的模具结构简单，占用设备少，模具使用寿命高，制造的零件符合技术要求，并且尺寸精度高，表面质量好，尽可能采用生产机械化和自动化，生产准备周期短、成本低，适合技术等级不高的劳动力操作。采用三维造型技术进行模拟仿真加工以确保加工的可行性。对于黑纹可采用无污染的原材料、将材料置于相对封闭的储料仓中、增加材料的热稳定性等方法去除。
2. 预期效果：
1.成本较低；
2.周期短；
3.质量高。

四、课题进度安排
3月1日～3月14日．毕业实习阶段。
毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。
3月15日～3月31日．开题阶段。
提出总体设计方案及草图，填写开题报告。
4月1日～5月14日．设计初稿阶段。
完成总体设计图、部件图、零件图。
5月15日～5月31日．中期工作阶段。
完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。
6月1日～6月2日．毕业设计预答辩。
6月3日～6月9日．毕业设计整改。
图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。
6月10日～6月11日．毕业设计材料评阅。
6月12日～6月13日．毕业答辩。
6月14日～6月15日．材料整理装袋。

基于proe的豆浆机杯体注塑模具的设计及凹模的加工仿真

内容简介：: 装配图定模板动模板浇口套内部结构图塑件图型腔型芯支承板毕业设计附录模具三维图册专业机械设计制造及其自动化学生姓名秦彬班级 B 机制 052 班学号 0510110225 指导教师袁铁军完成日期 2009 年 6 月 6 日第 8卷第 4期2008年 8月湖南工业职业技术学院学报 F 塑模具设计中的应用及研究欧阳中和张秀玲(湖南生物机电职业技术学院 , 湖南长沙 410127)摘要采用单一数据库和参数化造型技术 , 具备概念设计、基础设计和详细设计的功能 , 为模具的集成制造提供了良好的平台。这里在阐述的技术特点基础上 , 总结归纳了基于塑模具设计流程 , 最后 , 以一个管接头模具为例 , 对设计流程进行了简单阐述。关键词 E; 注塑模具 ; 管接头中图分类号 78 文章标识码 A 文章编号 1671 - 5004 (2008) 04 - 0003 - 04 E n 10127, E a p an p n E on of on E p to a as an le of p le E; 稿日期 2008 - 06 - 05作者简介欧阳中和 (1959 ) , 男 , 湖南长沙人 , 湖南生物机电职业技术学院副教授 , 研究方向 : 模具设计与制造。在现代社会 ,塑料制品的使用越来越广泛 ,在很多方面 ,它已成为金属制品的替代物。塑料模具作为成型方式中的一种 ,是家用电器、汽车和航空航天等领域中塑料制品的重要生产工具。由于模具成型方式具有生产效率高 ,产品质量稳定 ,可节约材料及生产成本低等特点 ,发展模具工业已成为当代促进塑料制品及机电产品优质廉价生产的重要手段。对于注塑模具设计 ,传统的设计方法主要依靠模具设计师的直觉和经验 ,模具通常经过反复的试模和修正才能投入生产 ,模具的设计周期长 ,成本高。而具有 3 造型、单一资料库以及以特征作为设计单位等特点 ,通过提供参数化设计 ,可使设计者随时计算出产品的体积、面积、质心、重量、惯性矩等 ,而且不论在3 上做尺寸修改 ,其相关的 2 模型及装配、制造等也自动修改。由于计中导入制造的概念 ,可随时对特征做合理、不违反集合的顺序调整、插入、删除、重新定义等修正动作。供的上述功能满足了现代产业中并行工程的需要。一、技术特点国参数技术公司出品的件。它集零件设计、产品装配、模具开发、、逆向工程、自动测量、机构模拟、应力分析、产品数据库管理等功能于一体。在机械、模具、工业设计、汽车、自行车、航天、家电、玩具等行业都得到广泛应用。特别是在模具设计过程中 , 实现产品造型、模具设计、注射模拟到模具制造整个过程。由此将问题发现于正式生产前 ,大大缩短制模时间 ,提高模具加工精度。主要技术特点如下 :11全面的并行性开发环境在支持并行工程方面是独一无二的。通过一系列完全相关的模块它们能够表达产品的外形、装配及其功能把多个部门同时致力于同一产品模型中。这包括在工业设计和机械设计方面的多项功能 ,包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。21真正的全相关性过去的二维设计中设计人员把大量时间都花在了图形绘制和错误修改上 ,产品数据的更改常常是顾此失彼。维模型自动生成二维工程样图 ,这样就把设计人员从繁琐的、冗长的手工绘图中解放出来 ,以便将精力集中于产品设计的方案构思、结构优化等创造性的工作上。目前 ,虽然有很多也能够做到这一点 ,但用的是统一的数据库 ,所有的解决方案完全相互关联。在设计阶段的任何时候进行的数据更改 ,都会扩展到整个制造过程中 ,自动更新所有的工程文件 ,将设计中的错误减少到最小。31完全的硬件独立性在所有主要的 X, W W 上运行 ,并且在每一个平台上保持同样的外观 ,使用起来的感觉也一样 ;用户根据需要选择最经济的硬件配置 ,也可以选择异型结构的多品种平台。由于的数据结构模式 ,产品信息可以毫无困难的在不同平台间流动。界面简洁 ,概念清晰 ,符合工程技术人员的设计思3想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上 ,具有完整而统一的模型。在工作站上 ,系统独立于硬件 ,便于移植。41新颖的参数化特征造型之前 , 所流行的是采用自由化设计的实体造型技术。产品模型一旦建立 ,修改起来很不方便。成功地实现了参数化设计 ,设计人员通过尺寸驱动就可以得到满意的结果。特征造型使产品模型不但具有几何拓扑信息 ,同时还具有与材料、精度、装配、加工等相关的工程语义信息。图 1 基于塑模具设计的基本流程二、基于塑模具设计流程模具功能十分强大。在其功能模块中有用于注塑模具设计的用于铸造模具设计的当然 ,也可以在行模具设计。中的一个专用模块 ,提供了方便实用的三维环境下塑料模具设计与分析工具。利用这些工具 ,我们可以由塑料制件数字化模型建立模具装配棋型 ,设计分型面、浇注系统及冷却系统 ,生成模具成型零件的三维实体模型 ,从而方便而准确地完成塑料模具核心部分的设计工作。再利用的布局及装配模块 ,我们还可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计 ,并最终利用工程图模块生成二维工程图。还提供了一些模具设计过程中非常实用的分析检测功能 ,其中包括拔模检测、厚度检测、分型面检测、投影面积计算、充模仿真、开模仿真、于涉检测等。在模具设计过程中适当地应用这些分析检测功能 ,可使模具设计更为合理、准确 ,且能避免设计中不必要的重复劳动。利用挂软件塑料顾问 ,在模具设计初期分析浇口的位置 ,然后根据它提供的浇口参考位置来做具体的浇口 ,并分析熔接痕、气泡 ,以及产品充型是否能充满。基于塑模具设计的基本流程可简要的用图 1来表示。三、管接头注塑模具设计多应用模块 ,在注塑模具设计中应用具模块和模架设计专家系统可以非常方便快捷的设计出模具的全部内容。不仅效率高 ,而且直观性好 ,准确性高。本节以管接头注塑模具设计为例介绍了由制件到注塑模具的设计成型过程。11制件的 3 设计管接头采用模块的成形实体功能 ,通过创建拉伸、镜像、抽壳、复制、倒圆角和剪切等特征命令建立实体。管接头的零件模型如图 2所示。图 2 管接头的零件模型制品的材料为种通用塑料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 ,良好的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性和染色性 ,优良的流动性和综合性能 ,成型工艺性好。制件厚度均匀 ,精度等级为一般精度。制件结构对称 ,内侧有凹陷 ,需要设置内抽芯机构 ;外侧有凸起 ,需要设置斜导柱分型与抽芯机构。21制品的注射成型工艺性分析在模具结构中 ,采用侧浇口 ,两点进浇 ,采取一模一腔的布局 ,由于采用两点进浇 ,故减少了熔料在模腔内流动的距离 ,便于注射成型。顶出方式采用推板脱模 ,制件的固定柱采用顶管脱模方式。门锁孔采用斜导柱分型抽芯机构完成侧抽 ,内腔采用斜顶杆完成内侧抽。冷却方式采取水冷形式 ,冷却水孔布置采用直通式布置 ,各通道在模具外用软管连接 ,具体的结构见模具设计部分。31模具设计利用制造模块 (中的模具型腔子模块进行分模设计 ,设计步骤如下 :(1) 打开 E,新建制造模具型腔取文件名4第 4期湖南工业职业技术学院学报 2008年(p 进入分模界面 ;(2) 将工件作为参考零件装配到界面上 ,由于是第一次装配 ,所以可用缺省装配 ;(3) 通过控制层的图标把参考模型的基准面遮蔽 ,从而使图面简化 ;(4) 模具浇注系统方案的确定利用料顾问模块 ,在模具设计初期分析一下浇口的大体位置 ,然后根据它提供的浇口位置来做具体的浇口 ,然后分析熔接痕 ,气泡 ,以及产品充型是否能充满。通过塑性顾问分析可以知道 ,浇口的最佳位置在塑件的中部区域 ,考虑到制件的外观美观及模具结构的设计需要 ,将浇口设置在制件顶部的内侧 ,然后用塑性顾问进行充模状况的分析 ,可对填充质量、填充时间和压力降做出可视化分析 ,如图 3 图 5所示。图 3 填充质量示意图图 4 填充时间示意图图 5 压力降示意图(5) 建立工件型芯体积块和型腔体积块。可以通过手工草绘 ,也可通过自动设定参数直接生成。如图 6、图 7所示 ;(6) 设置收缩率。取的收缩率为 0101,采用补偿公式 1 + 设置 ;(7) 设计分型面。在分模过程中 ,分型面的设计是最为关键。本例的分型面的建构步骤如下 :新建分型面增加复制制件所有外表面完成 ;与零件底面重合处拉伸一个平整曲面 ;将复制曲面与拉伸曲面合并 ,并选对保留侧。分型面设计如图 8 图 10所示 ;图 6 型芯体积块图图 7 型腔体积块图 8 出水口处的分型面图 9 完成后的主分型面图 10 斜顶杆分型面(8) 生成模具成型零件。通过创建球形拉料杆体积块、销体积块、内侧抽体积块 ,最终生成模具体积块。然后用斜顶杆52008年湖南工业职业技术学院学报第 4期分型面分别去分割第 5步生成的型芯体积块 ,生成斜顶杆和修正后的型芯体积块如图 11 图 13所示。在生成模具成型零件之后 ,可通过模塑仿真功能实现浇注系统和型腔的充填 ,最后生成单一实体特征的模塑零件 ,可以检查模塑件的形状是否符合设计要求 ,另外也可以检测分型面是否正确 1图 11 修正后的型芯体积块图 12 斜顶杆体积块图 13 滑块体积块(9) 开模仿真。步骤为模具进料孔定义间距定义移动。在模型树中选择滑块完成选取选取滑块的一条水平方向的棱为参考方向 ,指向外侧的方向为正向 ,输入50作为移动距离完成。用同样的方法完成第二步开模仿真 ,如图 14和图 15所示。图 14 第一步的开模仿真图 15 完成后的开模仿真(10) 模具的总装配设计调用模架专家系统好模架类型和各模板尺寸 ,把型腔和型心装进模架 ,设计完成浇注冷却系统、顶出系统和抽芯滑块装置 ,并装配好螺钉、导柱和导套等标准件 ,如图16所示。图 16 完成后的模具总装配模型四、结论是一个完整集成了从设计构思到制成零件功能的方案 ,它使设计模具、分析模具和制造模具这一过程只需要用一个软件包就能实现。利用该解决方案体现出来的灵活性 ,借助管接头注塑模具的设计过程 ,显示了料注射模具设计中的便捷、高效 ,为企业节约了模具开发时间、成本 ,提高了企业的竞争力 ,为其带来了巨大的经济效益。参考文献 1 葛正浩 1 模具设计入门与实践 M 1北京 :化学工业出版社 , 20041 2 刘品德 ,余世浩 ,叶建红 1基于的注塑模具设计技术 J 1机械制造 , 2005 (8) : 46 - 481 3 申开智 1塑料成型模具 M 1北京 :中国轻工业出版社 , 20021 4 林清安 1 设计 M 1 北京 : 北京大学出版社 , 200116第 4期湖南工业职业技术学院学报 2008年侧面带孔的斜齿轮注塑模设计尹清珍宋瑞坤陈海英 (青岛科技大学机电学院 ,青岛 266061) (青岛农业大学传播学院 ,青岛 266041)摘要通过对侧面带孔斜齿轮的用途和工艺性能的分析 ,设计了一套一模二腔的注塑模具。详细叙述了模具的动作 ,并对模具的整体结构设计、浇注系统设计、分型面选择、型腔计算、成型零件设计进行了分析。关键词塑料斜齿轮模具设计侧面带孔的斜齿轮主要用于纺织机械的传动中 ,纺织机械对此件的要求是齿轮传动平稳、耐磨、耐高温 ,有足够的强度和刚度。聚甲醛 ( 是晶体材料 ,它的刚性很好 ,俗称 “ 赛钢 ” ,且有耐疲劳性、耐蠕变性、耐磨性、耐热性等优良性能 ,因此确定轮的材料。虽然易吸湿 ,密度为1. 42 g/但其成型收缩率为 2. 1% (较大 ) ,尺寸难以控制 , 热变形温度为 172 , 熔点为 195 215 。前可不用干燥 ,但最好在加工过程中预热 ( 100 左右 ) ,这对制品尺寸的稳定性有好处。工温度范围很窄 (195 215 ) ,若在机筒内停留时间稍长或温度超过 220 就会分解 ;螺杆转速也不能过高 ,残余量要少。品易产生缩水或变形。热容较高 ,模具温度高 ( 80 100 ) ,制品脱模后很烫 ,需防止烫伤。中压、中速、高模温条件下成型加工。为保证制品质量均一要求 ,齿轮各部分必须无气泡、裂口、波动等缺陷。1 塑料件的工艺分析图 1为侧面带孔的斜齿轮的实例图。从所用的成型性能看 ,该材料的熔体流动性好 ,属热塑性工程塑料 ,但收缩率大 ,呈各向异性。另外 ,该塑料成型温度范围窄 ,必须严格控制料温 ,应避免反复加热 1 。所以模具的浇注系统应设计得粗短些。进料口截面宜比制品的厚度小 0. 5 不图 1 侧面带孔的斜齿轮实例图能有死角滞料。在成型时应注意的是 ,由于凝固速度较快 ,易产生内应力 ,故冷却速度不宜过快。表 1是射成型工艺参数。表 1 射成型工艺参数项目模具温度 / 喷嘴温度 / 中段温度 / 注塑压力 / 80 100 220 190 210 75 1252 塑料件的收缩率和尺寸查模具设计手册得均收缩率 (Sm /2 = 1. 8% (1)按式 (1)凹模 (型腔 )径向尺寸 ( 3 /4 ) +0 (2)凹模 (型腔 )深度尺寸 ( 2 /3 ) +0 (3)式中 : 塑料件外径 ; 塑料件的尺寸公差 ; 偏差 ; 塑料件高度 2 。由式 (2)、式 (3)可见 ,塑料件的尺寸精度主要取决于塑料的收缩率及模具的制造误差。3 注塑模的结构设计3. 1 分型面的选择分开模具取出制品的面通称分型面。分型面选取的位置是否得当 ,对塑料件质量、操作难易、模具制造都有很大影响。根据分型面的选择原则 ,应考虑塑料件在模具中的方位、形状以及脱模方式等多种因素的影响。为便于塑料件顺利脱模 ,尽量使塑料件开模时留在动模一边 ;对同心度要求高的塑料件取分型面时 ,最好放在同一侧 ;分型面还要便于模具加工制造。由于设计采用双型腔和点浇口结构 ,必须采用双分型面 ,故选用如图 2所示的模具。3. 2 型腔数目及其结构的确定模具的整体结构如图 3所示。考虑到塑料件不收稿日期 : 200820621766 工程塑料应用 2008年 ,第 36卷 ,第 9期图 2 模具立体图大 ,所以采用一模二腔、双分型面结构 ,将浇注系统的分流道设计成平衡式点浇口。因为型腔是一内齿轮 ,整体加工比较困难 ,因而将上型腔设计为镶嵌式 ,在上模上分别镶 2个内齿轮 ,把型芯设计成圆柱体。由于是斜齿轮 ,所以必须考虑在脱出齿轮时使型芯一边开模一边转动。转动的动作由顶杆 18、推板 9、推杆固定板 12向前运动 ,在销钉 14的作用下 ,推管 13沿轴向旋转 ,因为销钉插入推管的斜槽中 ,推管的斜槽斜度与斜齿轮齿的斜度相同。推管转动时将塑料件推出型腔外。为使推管转动灵活 ,在推管下设有钢球 10和垫圈 11。为抽出侧芯 ,增设了外弯销抽芯机构 (由弹簧 1、侧型芯 2、销钉 3、导板 4、斜楔 5组成 )。随着第一分型面分开 ,侧型芯被从制品中抽出。该模具结构中 ,将齿轮镶圈设计成镶块嵌入型腔 ,以便这两种零件进行线切割和插齿加工。1, 6 弹簧 ; 2, 7 侧型芯 ; 3, 14 销钉 ; 4 导板 ; 5 斜楔 ;8 固定板 ; 9 推板 ; 10 钢球 ; 11 垫圈 ; 12 推杆固定板 ;13 推管 ; 15 凹模 ; 16 上模板 ; 17 镶件 ; 18 顶杆图 3 模具结构装配图3. 3 模具温度调节系统射成型模具温度为 80 100 。设定模具平均温度为 90 ,用 22 的水作为模具冷却介质 ,其出口温度为 25 ,初算产量为 3套 /m 冷却水带走的总热量 Q = W 1 + L (4)式中 :W 1 单位时间注入模具的塑料 ; 塑料比热容 ; 塑料注射温度 ; 模具的表面温度 ;L 塑料的熔化潜热。则的冷却水量 W 按 (5)式计算 :W = Q / K ( (5)式中 : K 热传导系数 ; 出水温度 ; 入水温度。冷却水通道直径 d 3 为 :d = W 6)式中 : l 冷却水道长度 ; 冷却液密度。4 模具工作过程模具工作过程是当注射成型后开模时 ,利用弹簧 6使浇口板与定模固定模板之间分型 ,并拉断浇口 ,再由销钉脱开型芯抽出侧面型芯并继续开模 ,拉杆拉住浇口板形成第二次开模。注塑机顶杆向前运动顶动下顶杆、推板、推杆固定板也向前运动 ,在销钉 14的作用下 ,推管沿轴向旋转 ,将塑料件推出型腔外 ,合模时 ,由复位杆复位。5 结语该模具通过仿真设计和实际应用 ,运行灵活、可靠 ,浇注系统、温控系统、脱模机构效果良好 ,塑料件精度能达到设计要求。参考文献 1 尹清珍 . 双链行星齿轮注塑模的设计 J . 工程塑料应用 ,2007, 35 (6) : 61 - 63. 2 贾润礼 ,程志远 . 实用注塑模设计手册 M . 北京 :中国轻工业出版社 , 2000. 3 成都科技大学 . 塑料成型模具 M . 北京 : 轻工业出版社 ,S F O N T Q Q 266061, Q Q 266041, of is of in 珍 ,等 :侧面带孔的斜齿轮注塑模设计D S p 曼推出新型水性最近在美国夏洛特举办的美国涂料展上 ,帝斯曼树脂部门隆重推出两款新型水性树脂产品 - 447和 - 448,它们可作为工业木器涂料的树脂基料。帝斯曼公司在研发和生产中一直严格遵守法规 ,为全球涂料行业领域带来环保健康的树脂产品。在本次美国涂料展之后 ,这 2款产品将在全球正式发售。目前高质量橱柜、家具及地板市场对水性涂料产品的需求不断增加 ,尤其是具有超强耐摩擦和耐化学药品性能的得到了木器涂料制造商的青睐。也正是在这样的市场情况下 , - 447和 - 448应运而生。 - 447和 - 448树脂具有超强的耐化学药品性和耐沾污性能 ,并且可以赋予涂料体系优异的耐摩擦性能。这两种产品均属于系列中的高端产品。 (中石化工 )拉坯吹塑 H 地利的 A lp 合作推出了拉坯吹塑成型高抗冲聚苯乙烯 (H ,主要应用于牛奶、奶酪和饮料的包装。牌号为 580的 H 具有同类似的收缩率 ,可在的加工设备上进行成型加工。H 和价格相差不大 ,但 H 的密度小。同比 ,每个 H 节约材料 20% 25% ,且 H 在加工前无需干燥 ;在加工过程中 ,拉坯吹塑H 所需鼓风压力仅为 0. 52 0. 73 为 3. 0 3. 5 挤吹级相比 ,拉坯吹塑级H 供快速的成型周期和高质量的注塑合模线。 H 不足之处在于其气体阻隔性较低 ,但这并不影响奶类制品的短期储存。 (中工塑网 )独山子石化共聚丙烯升级换代由独山子石化公司自主研发的共聚丙烯产品最近实现了升级换代。据了解 ,新研发的共聚丙烯产品进型产品。新产品在耐低温冲击性、刚性、热变形温度以及尺寸稳定性方面均有一定提高 ,同时加工性能也得到进一步优化。该产品主要应用于生产注塑产品和板材产品。(中化信 ) 工程塑料应用杂志开设 “ 技术转让与合作 ” 、“ 企业风采 ” 栏目为做好广大作者、读者单位最新科研成果及新产品、新技术的推广服务 , 工程塑料应用杂志和 “ 工程塑料网 ” ( 站已开设 “ 技术转让与合作 ” 栏目 ,以方便买卖双方的有效交流与沟通。栏目内容可涉及科研成果及专利技术的转让 ,公司新产品、新技术简介等方面。另外 ,为了全方位宣传塑料行业精英企事业单位形象 , 工程塑料应用杂志增设“ 企业风采 ” 栏目。报道内容主要是企业发展历史、企业文化、企业管理、研发创新能力、新产品发布、攻关项目介绍 ,人物专访等。来稿字数控制在 5000字以内 ,可以附带图片。工程塑料应用为中文核心期刊 ,是中国工程塑料工业协会会刊 ,国内外公开发行 ,屡获国家期刊奖 ,是中国塑料行业的权威媒体 ,知名度高 ,发行量大。可确保您发布的信息有足够的浏览量。欢迎各有关企事业单位踊跃投稿 ! 投稿时请加盖单位公章。具体刊登事宜请与编辑部直接联系。地址 :济南市 108信箱杂志社 (250031) 电话 : 0531 - 85878057传真 : 0531 - 85878224 纳米成核剂属稀土类纳米材料 ,能在较高温下诱导高分子结晶 ,晶核的生成速度快 ,晶核细小。提高高分子材料的综合性能 ,使材料的韧性、抗冲击性、拉伸强度、耐高低温性、耐磨性、气密封性等得到较大提高 ;脱模快 ,提高加工效率。产品具有用量少、脱模快、效率高、效果好、无毒无味的优点 (仅用 0. 1% 0. 5% ) ,将给用户带来高质量的产品和良好的经济效益。适用于结晶型高分子材料 ,如免费样品欢迎试用广东惠州瑞尔化学科技有限公司电话 : 0752 - 3619845, 13902628056 传真 : 0752 - 3619845, 2533855 ,第 36卷 ,第 9期基于 M P I 的典型零件注塑模具结构优化杨虹周凤佳于沪平( 上海交通大学国家模具 C A D 工程研究中心 , 上海 2 0 0 0 3 0 )M o u l d d e s i g n o p t i m i z a t i o n o f t y p i c a l p a r t b a s e d o n C A E a n a l y s i N G H o n g , Z H O U F e n g - j i a , Y U H u - p i n g( N a t i o n a l D i e & M o l d C A D E n g . R e s e a r c h C e n t e r , S h a n g h a i J i a o T o n g U n i v . , S h a n g h a i 2 0 0 0 3 0 , C h i n a )文章编号 : 1 0 0 1 - 3 9 9 7( 2 0 0 8 ) 1 0 - 0 0 5 7 - 0 2【摘要】针对某 U 型薄壁注塑件实际生产中出现的翘曲现象 , 结合 M P I 软件分析了产生翘曲的原因 ; 在分析的基础上 , 改进后的模具生产出的注塑件质量有了很大的改进。并且经过实际与模拟的验证 , 进一步采用优化实验设计 , 以减小注塑件翘曲为目标值 , 对注塑模的冷却系统和浇注系统进行了分析和优化。优化之后的模具结构 , 最大程度上减小了两侧壁之间产生的翘曲不平现象 , 改善了注塑制品的质量 , 提高了其功能性和使用性。关键字 : 翘曲 ; 注塑 ; 优化 ; M P I【 A b s t r a c t 】 T h e c a u s e o f w a r p a g e w a s a n a l y z e d a c c o r d i n g t o t h e M P I / w a r p s i m u l a t i o n r e s u l t s o f a U -s h a p e s h e l l p a r t . T h e w a r p a g e d e g r e e h a s b e e n r e d u c e d w i t h t h e i m p r o v e d m o u l d d e s i g n w h i c h i s o p t i m i z e dw i t h t h e s i m u l a t i o n r e s u l t s . I n o r d e r t o r e d u c e t h e w a r p a g e d e g r e e o f t h e i n j e c t i o n p a r t , c o o l i n g s y s t e m a n di n j e c t i o n s y s t e m a r e o p t i m i z e d w i t h T a g u c h i m e t h o d a n d f a c t o r i a l e x p e r i m e n t d e s i g n . W i t h t h e o p t i m i z e dm o u l d d e s i g n , w a r p a g e a n d t w i s t o f t h e s i d e w a l l s h a v e b e e n r e d u c e d , a t t h e s a m e t i m e t h e q u a l i t y ,f u n c t i o n a l i t y a n d u s a b i l i t y o f t h e i n j e c t i o n p a r t a r e i m p r o v e d .K e y w o r d s : W a r p a g e ; I n j e c t i o n ; T a g u c h i d e s i g n ; M P I! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !* 来稿日期 : 2 0 0 7 - 1 2 - 1 5中图分类号 : T H 1 4 , T G 2 4 文献标识码 : AM a c h i n e r y D e s i g n & M a n u f a c t u r 设计与制造第 1 0 期2 0 0 8 年 1 0 月 3 2 6 70 . 2 4 6 50 . 1 6 6 40 . 0 8 6 20 . 0 0 6 01 4 21 5 42 3 0 1 7 50 . 0 1 3 10 . 0 0 8 80 . 0 0 4 42 . 8 4 0 2 E - 0 51 4 21 5 42 3 2 4 3 80 . 1 8 4 80 . 1 2 5 70 . 0 6 6 70 . 0 0 7 71 4 21 5 42 31 4 21 5 42 3 2 8 9 30 . 2 1 7 11 . 1 4 4 90 . 0 7 2 80 . 0 0 0 61 引言在塑料注塑成型中 , 翘曲现象是经常遇到的注塑件生产缺陷之一 , 通常翘曲被看成是不均匀收缩产生的残余应力造成的2 。注塑模 C A E 给传统注射模设计提供了技术参考 , 用户可以利用C A E 软件准确预测熔体的填充、保压、冷却情况以及塑件中应力的分布、分子和纤维取向分布、塑件的收缩和翘曲变形等情况 , 以便能尽早发现问题而不必等到试模以后再返修模具3 。选用注塑模部分结构作为设计变量 , 注塑件的翘曲量作为优化目标 , 在 C A E 模拟的基础上对模具结果进行优化 , 从而到达改进模具设计、减少塑件的翘曲缺陷 , 提高制品质量的目的。2 M P I 翘曲分析某 U 型薄壁注塑件 , 材料为 P B T , 外形尺寸为 ( 8 1 7 2 4 4 )m m , 由于装配的需要 , 内部分布有孔、肋板、筋和凸台等 , 造成模具结构十分复杂。该典型塑料件的注塑模具浇注系统和冷却系统的设计 ( 图略 ) 。采用两个点浇口斜对称分布 , 1 4 根冷却管道接自来水进行冷却 , 基本上可以满足塑料件冷却的需要。采用上述设计 , 实际生产出的零件出现翘曲过大的问题。为了提出解决问题的办法 , 通过 M P I 软件的翘曲分析模块来对该注塑件进行模拟。零件材料为 P B T A r n i t e T V 4 , 分析采用 F u s i o , 单元数量为 2 5 7 9 4 个 , 由于材料库中该材料没有给出收缩参数 , 因此收缩模型采用了未修正的残余应力模型。翘曲分析的结果显示 , 如图 1 所示。图中依次显示了成型后注塑件发生的总翘曲、因冷却不均、收缩不均和取向而造成的翘曲这四项结果。总翘曲图显示最大翘曲发生在左前侧棱边上 , 最大值为 0 . 3 2 6 7 m m 。因冷却不均造成的翘曲在数值上明显小于其他两个原因造成的翘曲 , 说明冷却管道的布置基本上是合理的 , 变形较大的区域集中在左侧壁的外侧。图 1 翘曲分析结果显示因收缩不均造成的翘曲以 x - z 平面对称分布的。翘曲最大的区域分布于侧壁外部四个棱边附近 , 左侧壁外侧棱边附近翘曲最严重 , 最大的翘曲量为 0 . 2 4 3 8 m m 。5 7- 向造成的翘曲 , 数值上比其他两个原因造成的翘曲量大。由于两个浇口的位置不是以注塑件的结构对称面而对称分布的 , 因此由于填充流动时的差异会造成纤维取向的不对称从而影响翘曲量的分布不对称。取向因素使得左侧壁前棱边附近产生了较大的翘曲变形 , 棱边底部区域为翘曲最大的部位 , 最大翘曲量为 0 . 2 8 9 3 m m 。因此 , 收缩不均主要影响了两侧壁间的平行度 , 而左侧壁不平衡的扭曲使得侧壁间开口尺寸不相等是由于取向造成的。3 基于 M P I 的结构改进和优化3 . 1 对浇口位置的简单优化从模具结构上改进 , 根据经验改变一个浇口的位置 , 减小熔体流动时的不平衡 , 具体浇口位置 , 如图 2 所示。改进后的浇口使得翘曲量减小了 2 6 % , 翘曲现象有了很大改善。( a ) ( b )图 2 基于 M P I 改进浇口位置后的分析结果改进浇口位置之后进行修模 , 实例验证 M P I 的模拟结果可以较为准确地预测翘曲的趋势 ; 翘曲结果的数值比较 , 如表 1 所示。表 1 验证实验比较结果T a b . 1 R e s u l t s c o m p a r i s o n b e t w e e n p r a c t i c e a n ds i m u l a t i o n 长度方向的翘曲预测偏差最大 , 预测值为实际的7 7 . 6 % , 偏差值为 0 . 1 2 1 m m 。基本可以认为模拟值是可信的 , 可以在此基础上对模具的结构做进一步的改进。3 . 2 对冷却管道和浇口位置的实验优化经过上述分析 , 与左侧壁冷却相关的 2 号、 7 号和 1 0 号冷却管道是主要考虑进行优化的对象 , 而减小不均匀冷却和不均匀收缩造成的翘曲则是进行优化的目标变量 , 同时考虑到 x 方向的总翘曲量对侧壁间的平行度有一定的影响 , 因此也选作目标变量之一。采用 6 因素 3 水平研究冷却管道对塑件注塑翘曲变形量的影响 , 正交表安排试验 2 7 次模拟之后 , 直接可以找到分别使三个目标变量的值达到最优的设计变量组合 , 但经过方差分析之后 ,综合考虑各设计变量水平选择对三个目标变量的影响以及其显著程度 , 参考原先冷却水道的布置情况 , 得到使综合指标最优的设计组合。M P I 的分析得到该塑件的底平面上表面是最佳设置浇口位置的区域 , 由于冷却管道的布置 , 可放置浇口的空间并不大 , 对于两个浇口的情况 , 最佳浇口位置基本局限在底部孔洞的附近。并且斜对称分布会比以设计对称面对称分布的浇口产生更大的翘曲变形。 M o l d f l o w 最佳浇口位置分析 l( 图略 ) 。采用析因设计中的全面实验来分析浇口位置对翘曲的影响。把浇

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