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基于UG的唧嘴塑料模具设计【16张图纸/18700字】【优秀机械毕业设计论文】

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基于UG的唧嘴塑料模具设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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A0-模具装配图.dwg

A1-动模座板.dwg

A1-定模座板.dwg

A1-模架.dwg

A3-型腔.dwg

A3-型芯.dwg

A3-塑件.dwg

A3-复位杆.dwg

A3-定位圈.dwg

A3-导套.dwg

A3-导柱.dwg

A3-弹簧.dwg

A3-拉料杆.dwg

A3-推杆固定板.dwg

A3-推板.dwg

A3-浇口套.dwg

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关键词：: 基于 ug 塑料模具设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。50页，18700字。
数控程序一份。
UG工件图。

图纸共16张，如下所示
A0-模具装配图.dwg
A1-动模座板.dwg
A1-定模座板.dwg
A1-模架.dwg
A3-型腔.dwg
A3-型芯.dwg
A3-塑件.dwg
A3-复位杆.dwg
A3-定位圈.dwg
A3-导套.dwg
A3-导柱.dwg
A3-弹簧.dwg
A3-拉料杆.dwg
A3-推杆固定板.dwg
A3-推板.dwg
A3-浇口套.dwg

目录
中文摘要与关键词…………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要与关键词…………………………………………………………………Ⅰ
第一章绪论 - 1 -
第二章基于UG的注塑模具设计方法 - 4 -
2.1 UG 软件介绍 - 4 -
2.3 UG 注塑模具设计方法 - 5 -
第三章基于UG的注塑模具设计流程 - 7 -
3．1 设计流程： - 7 -
3.2塑件的工艺性分析 - 10 -
3.2.1塑件的原材料分析 - 10 -
3.2.2成型特性及条件 - 11 -
3.3塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 - 11 -
3.3.1结构分析 - 11 -
3.3.2尺寸精度分析 - 12 -
3.3.3表面质量分析 - 12 -
第四章模具设计 - 14 -
4.1注射机选择 - 14 -
4.1.1计算塑件的体积和重量 - 14 -
4.1.2初选注射成型机的型号和规格 - 14 -
4.2塑件注射工艺参数的确定 - 15 -
4.3注射模的结构设计及其工作过程 - 16 -
4.3.1模具总体结构 - 16 -
4.3.2模具工作过程 - 16 -
4.4模具装配及调试 - 16 -
4.5分型面的选择 - 18 -
4.6确定型腔数目及排列方式 - 19 -
4.7浇注系统设计 - 20 -
4.7.1主流道设计 - 21 -
4.7.2分流道设计 - 21 -
4.7.3浇口设计 - 22 -
4.7.4冷料穴和拉料杆的设计 - 22 -
4.7.5浇口套及定位环设计 - 22 -
4.8排气机构及引气系统设计 - 23 -
4.9成型零件结构设计 - 23 -
4.9.1型腔工作尺寸的计算 - 24 -
4.9.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算 - 26 -
4.10导向及定位机构设计 - 27 -
4.10.1导向机构的设计 - 27 -
4.10.2导柱导套材料的选择和热处理 - 28 -
4.11脱模机构设计 - 29 -
4.11.1脱模力计算 - 29 -
4.11.2脱模机构的选择与设计 - 30 -
4.11.3推出机构的复位 - 31 -
4.12冷却系统设计 - 31 -
4.12.1冷却系统的设计原则 - 31 -
4.12.2冷却回路的设计 - 31 -
4.13模架 - 31 -
第五章注塑工艺参数的校核 - 32 -
5.1注射机有关参数的校核 - 32 -
5.1.1最大注射量的校核 - 32 -
5.1.2注射压力的校核 - 32 -
5.2开模行程相关尺寸校核 - 33 -
5.3模具外形尺寸的校核 - 33 -
5.4模具厚度校核 - 33 -
5.5注射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核 - 34 -
5.6锁模力的校核 - 34 -
第六章基于UG的注塑模具虚拟加工方法 - 37 -
6.1 UG　NX　CAM 系统软件介绍 - 37 -
6.2 注塑模具CAM 虚拟加工方法 - 39 -
第七章基于UG的注塑模具虚拟加工方案 - 40 -
7.1 模具制造方案 - 40 -
7.2注塑模具的型芯与型腔的制造方案 - 41 -
7.2.1 型芯的制造方案 - 41 -
7.2.2 型腔的制造方案 - 42 -
设计小结 - 44 -
参考文献 - 45 -
致谢 - 47 -
附录 - 48 -

摘要

本次毕业设计的课题为喷嘴的注射成型模具设计，主要从塑件材料特性、成型性能及塑件的形状、型腔结构等多角度详细分析了塑件注塑加工工艺性。因无批量生产要求，且零件体积不大、结构较为简单，故采用“一模两件”的生产方式。初步选择注塑机的型号和规格，分析塑件结构及生产方式宜采用单分型结构，对浇注系统、成型零部件、导向及定位机构、脱模机构、冷却系统、模架各部件零件都进行了相关的计算和选择。最后，在参照塑件的体积、重量等参数后对注塑机的相关主要参数进行校核，以判断所选的注塑机能否满足注塑要求。
关键词：注射成型；一模两件；单分型面；注塑机；

Abstract

The graduation design subject to cover the injection molding design, mainly from the plastic material characteristics, forming performance and plastic parts, die-cavity structure is analyzed in detail from multiple perspectives, such as plastic injection molding process technology. Because there is no batch production requirements, and small parts, simple structure, a mold piece of the means of production. Preliminary selection of type and specification, injection molded parts structure analysis and production mode, appropriate USES double type structure, gating system, forming parts, orientation and positioning and demoulding mechanism, cooling system, formwork components parts are made of calculation and choice. Finally, in the reference of the volume, weight after injection parameters such as the main parameters related to test to determine whether meet the selected injection molding requirements.
Key words：Injection molding; Mold One; Duplex profile; Injection molding machine;

基于UG的唧嘴塑料模具设计

内容简介：: 基于UG的唧嘴的塑胶模具设计摘要本次毕业设计的课题为喷嘴的注射成型模具设计，主要从塑件材料特性、成型性能及塑件的形状、型腔结构等多角度详细分析了塑件注塑加工工艺性。因无批量生产要求，且零件体积不大、结构较为简单，故采用“一模两件”的生产方式。初步选择注塑机的型号和规格，分析塑件结构及生产方式宜采用单分型结构，对浇注系统、成型零部件、导向及定位机构、脱模机构、冷却系统、模架各部件零件都进行了相关的计算和选择。最后，在参照塑件的体积、重量等参数后对注塑机的相关主要参数进行校核，以判断所选的注塑机能否满足注塑要求。关键词：注射成型；一模两件；单分型面；注塑机；AbstractThe graduation design subject to cover the injection molding design, mainly from the plastic material characteristics, forming performance and plastic parts, die-cavity structure is analyzed in detail from multiple perspectives, such as plastic injection molding process technology. Because there is no batch production requirements, and small parts, simple structure, a mold piece of the means of production. Preliminary selection of type and specification, injection molded parts structure analysis and production mode, appropriate USES double type structure, gating system, forming parts, orientation and positioning and demoulding mechanism, cooling system, formwork components parts are made of calculation and choice. Finally, in the reference of the volume, weight after injection parameters such as the main parameters related to test to determine whether meet the selected injection molding requirements.Key words：Injection molding; Mold One; Duplex profile; Injection molding machine;II目录中文摘要与关键词英文摘要与关键词第一章绪论- 1 -第二章基于UG的注塑模具设计方法- 4 -2.1 UG 软件介绍- 4 -2.3 UG 注塑模具设计方法- 5 -第三章基于UG的注塑模具设计流程- 7 -31 设计流程：- 7 -3.2塑件的工艺性分析- 10 -3.2.1塑件的原材料分析- 10 -3.2.2成型特性及条件- 11 -3.3塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析- 11 -3.3.1结构分析- 11 -3.3.2尺寸精度分析- 12 -3.3.3表面质量分析- 12 -第四章模具设计- 14 -4.1注射机选择- 14 -4.1.1计算塑件的体积和重量- 14 -4.1.2初选注射成型机的型号和规格- 14 -4.2塑件注射工艺参数的确定- 15 -4.3注射模的结构设计及其工作过程- 16 -4.3.1模具总体结构- 16 -4.3.2模具工作过程- 16 -4.4模具装配及调试- 16 -4.5分型面的选择- 18 -4.6确定型腔数目及排列方式- 19 -4.7浇注系统设计- 20 -4.7.1主流道设计- 21 -4.7.2分流道设计- 21 -4.7.3浇口设计- 22 -4.7.4冷料穴和拉料杆的设计- 22 -4.7.5浇口套及定位环设计- 22 -4.8排气机构及引气系统设计- 23 -4.9成型零件结构设计- 23 -4.9.1型腔工作尺寸的计算- 24 -4.9.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算- 26 -4.10导向及定位机构设计- 27 -4.10.1导向机构的设计- 27 -4.10.2导柱导套材料的选择和热处理- 28 -4.11脱模机构设计- 29 -4.11.1脱模力计算- 29 -4.11.2脱模机构的选择与设计- 30 -4.11.3推出机构的复位- 31 -4.12冷却系统设计- 31 -4.12.1冷却系统的设计原则- 31 -4.12.2冷却回路的设计- 31 -4.13模架- 31 -第五章注塑工艺参数的校核- 32 -5.1注射机有关参数的校核- 32 -5.1.1最大注射量的校核- 32 -5.1.2注射压力的校核- 32 -5.2开模行程相关尺寸校核- 33 -5.3模具外形尺寸的校核- 33 -5.4模具厚度校核- 33 -5.5注射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核- 34 -5.6锁模力的校核- 34 -第六章基于UG的注塑模具虚拟加工方法- 37 -6.1 UGNXCAM 系统软件介绍- 37 -6.2 注塑模具CAM 虚拟加工方法- 39 -第七章基于UG的注塑模具虚拟加工方案- 40 -7.1 模具制造方案- 40 -7.2注塑模具的型芯与型腔的制造方案- 41 -7.2.1 型芯的制造方案- 41 -7.2.2 型腔的制造方案- 42 -设计小结- 44 -参考文献- 45 -致谢- 47 -附录- 48 - 基于UG的唧嘴的塑胶模具设计目录中文摘要与关键词英文摘要与关键词第一章绪论- 1 -第二章基于UG的注塑模具设计方法- 4 -2.1 UG 软件介绍- 4 -2.3 UG 注塑模具设计方法- 5 -第三章基于UG的注塑模具设计流程- 7 -31 设计流程：- 7 -3.2塑件的工艺性分析- 10 -3.2.1塑件的原材料分析- 10 -3.2.2成型特性及条件- 11 -3.3塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析- 11 -3.3.1结构分析- 11 -3.3.2尺寸精度分析- 12 -3.3.3表面质量分析- 12 -第四章模具设计- 14 -4.1注射机选择- 14 -4.1.1计算塑件的体积和重量- 14 -4.1.2初选注射成型机的型号和规格- 14 -4.2塑件注射工艺参数的确定- 15 -4.3注射模的结构设计及其工作过程- 16 -4.3.1模具总体结构- 16 -4.3.2模具工作过程- 16 -4.4模具装配及调试- 16 -4.5分型面的选择- 18 -4.6确定型腔数目及排列方式- 19 -4.7浇注系统设计- 20 -4.7.1主流道设计- 21 -4.7.2分流道设计- 21 -4.7.3浇口设计- 22 -4.7.4冷料穴和拉料杆的设计- 22 -4.7.5浇口套及定位环设计- 22 -4.8排气机构及引气系统设计- 23 -4.9成型零件结构设计- 23 -4.9.1型腔工作尺寸的计算- 24 -4.9.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算- 26 -4.10导向及定位机构设计- 27 -4.10.1导向机构的设计- 27 -4.10.2导柱导套材料的选择和热处理- 28 -4.11脱模机构设计- 29 -4.11.1脱模力计算- 29 -4.11.2脱模机构的选择与设计- 30 -4.11.3推出机构的复位- 31 -4.12冷却系统设计- 31 -4.12.1冷却系统的设计原则- 31 -4.12.2冷却回路的设计- 31 -4.13模架- 31 -第五章注塑工艺参数的校核- 32 -5.1注射机有关参数的校核- 32 -5.1.1最大注射量的校核- 32 -5.1.2注射压力的校核- 32 -5.2开模行程相关尺寸校核- 33 -5.3模具外形尺寸的校核- 33 -5.4模具厚度校核- 33 -5.5注射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核- 34 -5.6锁模力的校核- 34 -第六章基于UG的注塑模具虚拟加工方法- 37 -6.1 UGNXCAM 系统软件介绍- 37 -6.2 注塑模具CAM 虚拟加工方法- 39 -第七章基于UG的注塑模具虚拟加工方案- 40 -7.1 模具制造方案- 40 -7.2注塑模具的型芯与型腔的制造方案- 41 -7.2.1 型芯的制造方案- 41 -7.2.2 型腔的制造方案- 42 -设计小结- 44 -参考文献- 45 -致谢- 47 -附录- 48 -第一章绪论模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具是现代工业生产的基础工艺装备，在国民经济中占重要地位。模具生产技术水平的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。塑料工业是当今极具活力的一门产业。现代塑料制品生产中，合理的注塑成型工艺、先进的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑设备是当代塑料成型加工中必不可少的三个重要因素。尤其是注塑成型模具对完成塑料加工工艺要求、塑料制件使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的、全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具制造和创新为前提的。纵观世界经济的发展，经济发展较快时，产品畅销，自然要求模具的制造技术能跟上。目前，世界模具市场仍供不应求，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具有特别重要的意义。在日本模具被誉为“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”。可以断言，随着现代化技术的迅速发展，人们生存在“塑料世界”中，注塑模在国民经济发展过程中将处于十分重要的地位。近年来，全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区转移，中国正成为世界制造业的重要基地。制造业模式的变化，必将产生对新技术的需求，也必将导致CAD技术的发展。同时，由于网络技术的大面积应用，正如10年前由于成本的大幅度下降，使得微机进入千家万户改变我们的生活一样，网络应用的普及将在更大程度上改变制造业的模式。随着中国加入WTO，逐渐成为世界制造业的重要基地，将要求我国的产品要有创新性，并且要有更高的质量、更低的成本并在更快的时间内提供给市场，作为产品制造的重要工艺装备、国民经济的基础工业之一的模具工业将直接面队竞争的第一线，模具工业除需要“高技艺”的从业人员外，还需要更多的“高技术”来保证。1）协同创新设计将成为模具设计的重要方向2）模具制造信息将更加丰富，制造过程将更有效3）激光技术的应用日益受到重视4）模具CAD技术应用的ASP模式，将成为发展方向8 我国塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，仅汽车行业就需要各种塑料制品36万t。预计到2010年塑料门窗的普及率为3O ，塑料管的普及率将达到5O ，这些都会大大增加对模具的需求量。塑料模具的发展速度将高于其它模具，在整个模具的比例将逐步提高10。业内专家预测，2004年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右，到2005年塑料模具产值将达到460亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。据悉，深圳周边及珠江三角洲地区是中国塑料模具工业最为发达、科技含量最高的区域，预计有可能在10年内发展成为世界模具生产中心。其次，浙江东部的余姚、宁海、黄岩、温州等地区的塑料模具工业发展也非常快，模具年产值70亿元。不少发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势11。中国塑料工业年均增长速度达到10以上，塑料制品年产量位居世界第二。塑料制品在农业、塑料包装、塑料管材和异型材、汽车、家电、电子、交通等领域发展迅猛，掀起了一股投资热潮。塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展方兴未艾12。虽然目前中国塑料模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与发达工业国家相比仍有较大的差距。专家认为，制造理念陈旧是其发展滞后的直接原因。加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，减少对进口模具的依赖，是塑料模具工业发展的方向13。国外注塑成型技术在向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展，例如：组合模，即钣金和注塑一体注塑料铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源、降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化9。热浇道模具是将传统式模具的浇道与流道经加热，在不需要取出流道和浇道的一种崭新设计并且在注射成形模具产业中扮演关键性角色，它提供注射成形模具中从射出机的喷嘴处到模具的模穴之间塑料流动的控制。透过热流板、热嘴及其控制系统的功能，让模具在成型时能提升塑品质量、加快生产速度、降低生产成本、做出高难度产品14。通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。根据设计任务要求，本人选择了唧嘴作为本设计（模具）拟生产的制品。具体设计内容包括：绘制零件图；进行注塑工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）；确定模具设计方案；进行相关工艺计算：注射工艺规程（温度、压力、时间）、成型尺寸计算、模具零件结构尺寸计算、注塑机选择与校核、注塑模具标准模架的选择、模具加热和冷却系统的计算、脱模力的计算等；凸凹模的虚拟数控加工；设计塑料模具图纸一套（含装配图与零件图）。第二章基于UG的注塑模具设计方法2.1 UG 软件介绍UG软件作为制造行业应用最广泛的大型CAD/CAM/CAE软件之一,可以实现设计、绘图、装配、辅助制造很多功能。而MoldWizard软件1是相对独立,针对注塑模具一般设计而设计的模块;为注塑模具设计提供了一个平台,具有收缩率设计、毛坯尺寸、型腔布局、分模及型芯、型腔、滑块、镶块模架和标准件等等,它和UG其它模块结合使用,设计的自由性得到加强,可以设计比较复杂的模具。Unigraphics（简称UG）是紧密集成的面向制造业的CAD/CAM/CAE高端软件，不仅被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真等工作，在模具制造行业，尤其是注塑模具CAD/CAM/CAE领域更是被广泛应用。当今世界市场竞争激烈，用户需求日益多样化和个性化，设计和制造技术迅速发展。制造企业为了适应这一发展，提高产品竞争力，降低成本，采用优秀的设计制造软件势在必行。UG作为当今制造业内应用较为广泛的高端软件，不仅具有一般CAD软件的CAD和CAM的集成，更具有与著名的注塑模具分析软件MoldFlow的接口，从而实现注塑模具CAD/CAM/CAE的一体化。2.2 UG 注塑模具设计向导注塑模具设计向导采用过程向导技术来优化模具的设计流程，大大提高了生产力。它具有基于专家经验的结构化的工作流程、自动化的模具专用设计以及标准的模架库。同时，UnigraphicsNX模具设计向导还将复杂的设计技术集成到自动化的流程中。 (1)过程自动化Unigraphics模具设计向导采用以过程为中心的功能代替劳动密集型的步骤，操作中只需要简单的人工输入即可，因此能比传统软件更快地完成模具设计任务。此外，用户还可以将自己的设计经验融入到工作中，从而更大程度地提高生产力。(2)高级分模工具Unigraphics模具设计向导采用了几项先进的功能，这些功能不仅可以解决复杂的分模曲面的定义问题，还可以使分模过程自动化。例如，用户可以自动地查找分模线，修补缺孔，然后自动地产生分模曲面，并生成凸模和凹模。这些技术的组合应用具有如下的特点：分模曲面具有相关性，当模型修改变动很大时可保持此相关性并允许彻底替代产品模型。这些功能不仅适用于Unigraphics的零件模型，也适用于外来的模型。(3)模架及标准零件库Unigraphics模具设计向导的模架和标准零件库提供了范围极广的模架和标准零件。用户可以临时性或永久性地定制或修改库中的模架和标准件；也可以通过简单的步骤将自己设计的模架和标准件加入到库中。(4)同步进行的模具设计使用Unigraphics模具设计向导时，用户不必等产品零件的设计全部完成后才开始模具的设计，而是可以在产品零件仍在调整修改时就开始。Unigraphics模具设计向导与Unigraphics系统完全集成，在产品模型和模具之间提供完全的相关，允许随意变更模具设计。名义产品零件模型的任何变更都会自动地反映到凸模和凹模中。反之，任何下游零件的变更，比如子镶块、标准件和电极的变更也会自动地反映到模具设计中。(5)模型互换引入新的零件模型后不必重新进行模具设计。利用比较和互换的功能，用户可以很方便地将现有的任一CAD 格式的模型换成新的版本。2.3 UG 注塑模具设计方法1. 注塑模具CAD 在UG平台上进行模具CAD，一般包含以下几个方面： 1）产品的三维建模。从客户接来的资料，通常是产品的二维图纸，所以必须首先把产品的三维模型建立起来，才能进行后续工作。UG有丰富的建模工具，不但继承了传统的实体造型技术、曲面造型技术，也吸收了参数化建模的优势，从而形成自己独特的“复合建模”特征。其中实体造型使用UG的modeling 模块中的Form Feature 工具条中的命令，曲面造型使用Free Form Feature工具条上的按钮，参数化建模则可用Sketch模块和Expression表达式来完成。综合运用这些造型工具，可以精确、快速地建立产品的三维模型。 2）模具设计。模具设计的内容包括：确定型腔个数，分模，选择模架，动模部分详细设计以及定模部分详细设计等。这一阶段的任务既可以使用基本的UG造型和编辑工具来完成，也可以使用基于知识的智能化模具设计工具UG MoldWizard。UG MoldWizard是高度自动化的注塑模具设计系统，它的用户界面友好，内嵌许多高级模具设计师的模具设计知识，能够极大提高模具设计的效率。 3）装配。装配方法有自顶向下（top-down）和自底向上（bottom-up）2种。较常用的是自顶向下，即先在一个主模型文件中将所有的组件画好，然后应用AssembliesComponentCreating将它们逐一分离装配。UG的装配文件中不包含实际组件几何体，但组件几何体文件被虚拟指向装配文件。当在装配中要对组件几何体进行编辑时，必须应用AssembliesContext ControlSet Work Part将当前工作组件设为需要编辑的组件文件名。在每个装配中，有时为了表达方便，还可以建立爆炸图（Exploded Views）。爆炸图弥补了装配图表达的不足，为进行产品零件的组装，工作原理的介绍，装配关系的分析，提供了清楚而便捷的工具。爆炸图完全独立于装配，并且无论各个零件的相对位置如何变化，都不会增加文件的存储空间。4）工程图设计。UG的二维图设计比较简单，进入专门的二维设计模块Drafting之后，便可以直接将三维模型任意方向的视图直接加入设好的图纸，还可以根据需要，增加一些剖视图、辅助视图、局部视图、轴侧视图来帮助表达，而这些只要在（DrawingAdd view）所对应得对话框内便可以全部完成。UG的二维图绘图员的主要任务是在尺寸及公差的标注上，这些标注都有专门的工具条来协助完成。值得注意的是，UG的工程图和三维设计模型是相互关联的，即如果设计模型改变，工程图也随之更新，以维护系统的统一性。第三章基于UG的注塑模具设计流程31 设计流程：（1）项目初始化。（2）模具坐标系的确定。（3）工件尺寸的确定，其最终效果如图3.1所示。图3.1 工件尺寸的确定（4）型腔数量的确定及型腔布局。（5）修补零件片体。（6）分型面的确定和创建，效果如图3.2与3.3所示。图3.2 创建的上盖分型面图3.3 创建的下盖分型面（7）模架的确定和标准件的选用，效果如图3.4所示。图3.4 添加的模架及标准件（8）顶出系统的设计。（9）浇注系统的设计。（10）侧向分型与抽芯机构的设计。（11）冷却系统的设计。（12）型腔的建立。3.2塑件的工艺性分析3.2.1塑件的原材料分析塑件的材料采用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），属非结晶性热塑性塑料。ABS密度1.051.07g/cm3，抗拉强度3563MPa，抗弯强度6297MPa，拉伸弹性模量15872277MPa，弯曲弹性模量13802690MPa，收缩率0.3%0.8%，常取0.55%，成型温度200240。ABS塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件。ABS材料的主要参数：表一：ABS的主要技术指标密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10表二：ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度螺杆式50-70直通式180-190。料筒的温度模具温度注射压力保压力190-200 200-220 170-19050-70Mpa60-90Mpa30-60 Mpa注射时间保压时间冷却时间成型周期3-5 S15-30 S10-30 S30-70S3.2.2成型特性及条件1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度。2、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。3、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。4、流动性中等，溢边值0.04mm。5、塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为250）。成型时宜采用较高的加热温度（模温5080）和较高的注射压力（柱塞式注射机：料温180230，注射压力100140MPa；螺杆式注射机：温度160220，注射压力70100MPa）。3.3塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析3.3.1结构分析从零件图上分析，唧嘴的形状较复杂，带有很多不同形状的孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。唧嘴的注塑材料选用ABS，唧嘴绝大部分的决定了唧嘴的重心的位置的所在。所以我们必须很好多处理后盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。由于唧嘴的主体作用是起固定作用，它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距，势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力，造成塑件填充不满的缺陷，可以考虑采用双浇口，但应用了塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给唧嘴的表面带来更多的熔接痕和气孔。也可以利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。图2-13.3.2尺寸精度分析该零件的尺寸主要为塑件外形尺寸和内部结构形状、位置尺寸，没有具体精度要求，因此可以在加工中得到保证。从塑件的壁厚上来看，所有壁厚均大于最小壁厚2mm,分布比较均匀，根据尺寸注射成型时不会发生填充不足现象，有利于零件的成型。3.3.3表面质量分析图纸上并未注明表面技术要求，但是联系实际情况，零件对外表面美观要求较高，表面无毛刺、斑点等缺陷，内部不需要特别的表面质量要求，一般容易实现。综上分析可以看出，注射成型时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。第四章模具设计4.1注射机选择4.1.1计算塑件的体积和重量1）估算单个塑件的体积：V17324mm317.3cm3估算塑件的重量：根据设计手册课可查得ABS的密度为=1.05g/,故塑件的重量为M=V=1.05*16.5=17.325g2）两个塑件和浇注系统凝料总体积V约39cm3，总质量m约41g。由于没有批量要求，从零件结构、尺寸、生产率等多方面考虑，初步确定型腔数为2个，即一模两腔。4.1.2初选注射成型机的型号和规格注射机的最大注射量应满足式中注射机的最大注射量（）；注射机最大注射量的利用系数，一般取=0.8； V塑件的总体积（）（包括塑件，浇注系统凝料）。根据以上的公式可计算=48.75。从实际注射量应在额定注射量的20%80%之间，初选额定注射量在125以上的卧式注塑成型机XS-ZY-125型。该设备的技术规范见表3-1。注射装置一次注射量/125螺杆直径/mm42注射压力/MPa120最大注射面积/320唧嘴孔直径/mm4唧嘴球半径R/mmR10唧嘴移动距离/mm120合模装置合模力/kN900拉杆内间距/mm370320压板尺寸/mm330440模板行程/mm300模具厚度/mm200-300模板最大开距/mm380其他顶出行程（中心顶出）/mm230注射机顶杆直径/mm22定位圈尺寸/mm100表3-1 XS-ZY-125 卧式注塑成型机技术规范4.2塑件注射工艺参数的确定ABS的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际情况作适当调整。注射温度：包括料筒温度和唧嘴温度。料筒温度：后段温度t1选用160；中段温度t2选用1800；前段温度t3选用200；唧嘴温度：选用180；模具温度：选用80；注射压力：选用100MPa（相当于注射机表压35kgf）；注射时间：选用40s；保压时间：选用20s；冷却时间：选用30s。4.3注射模的结构设计及其工作过程4.3.1模具总体结构本套模具的型腔结构采用一模两腔式结构。该零件因为横截面积较小，因此模具采用顶杆顶出机构，且采用一次顶出。模具总体结构及各部件构成参见总装配图。4.3.2模具工作过程注射、保压、冷却后，解除锁模力，模具开启。首先，注塑机带动动模向后退，此时锁紧楔形开始与滑块分开，在楔紧块的带动下，滑块渐渐分开，当开模到一定距离时，楔紧块脱出右滑块，右滑块停止移动，由于左滑块上装有侧型芯成型制品侧孔，动模继续向后移动，完成侧抽芯。整个开模过程结束。制品顺利脱出后，分型过程结束，模具开始闭合。首先，注射机活塞液压缸推杆退出模具，在顶杆的作用下，顶杆机构快速复位到注射前状态。与此同时，模具下半部分和上半部分开始合模，左锁紧楔先接触滑块，楔紧块插入左滑块，在力的作用下，左滑块向中间移动，当合模到一定距离时，右锁紧楔接触右滑块，短斜导柱插入右滑块，在力的作用下，右滑块向中间移动，合模到一定程度，固定在左滑块上的型芯恢复到原位，两斜导柱带动滑块合模恢复到注射前状态，滑块闭合。各机构完全复位，合模过程完成。到此为止，整个产品的生产过程结束。4.4模具装配及调试（1）装配的主要内容：1. 测定各零件间的配合部位，修整组装后的积累误差，使其达到精度要求。 2. 安装镶件前，先测定相互配合件的实际配合公差及表面粗糙度是否恰当。为便于安装，在配合件的压入部设置导入斜角或导入过渡面。 3. 压入镶件时，应摆正镶件。在用手工压装时，将镶件放在固定孔上面，先轻轻敲击站稳后，在镶件相邻两侧用角尺测量与片面的垂直度，并轻轻敲击调整，直到两侧完全垂直时，再平行用力压入。长距离配合时，应采用润滑油润滑，防止拉伤配合面。当尺寸较大或过盈配合的镶件，可应用热胀冷缩的原理，将镶件放在液氮中，进行冷处理，使其尺寸缩小，再放入或压入则更为方便。 4.当几个零件需要先行重叠组装时，应根据模具总装图的要求，对各零件尺寸进行检测调整。5.在抛光前，按图纸上的塑件壁厚的要求，对型腔和型芯分别进行测量。当发现塑件壁厚过薄或过厚时，应与设计人员商讨补救措施。一般情况下，应以修整型芯为宜，保证在模具用时，使塑件的壁厚为负公差。 6.在进行分型面配研加工时，由于它兼有排气的作用，他们配研间隙应调整到0.02以下，达到既不产生飞边，又能排气的效果。必要时应在适当的部位开设排气槽。 7.在侧分型的结构中，应使侧滑块与导滑槽配合间隙达到技术要求，并在相互移动时运动自如。当侧分型面相互接触后，侧滑块与主分型面相接的部位应油0.02以下的间隙。侧型芯的定位和锁紧装置应正确可靠。 8.顶出系统各部应间隙配合适当。在不发生溢料的前提下，各部都应运动自如，无卡滞、歪扭现象，特别是在采用推件板顶出形式时，应使相互配合的端口的配合间隙均匀适当，防止偏置现象。 9.冷却水道应确保无漏水现象。（2）调试的主要内容：准备阶段：调试前必须对注射机的运转状况有所了解，对液压系统、加热装置以及电路控制系统进行检查，并按规定进行设备保养。检验原料是否合乎要求，是可否进行烘干处理。然后根据该塑料的工艺参数将料筒及喷嘴加热。熔料的温度除了从温度表上显示以外，还应凭经验采用目测的方法判断熔料温度是否合适。即在注射机喷嘴与模具主流道脱开的情况下，用较低的注射压力，使熔料从喷嘴中对空缓慢地流出。观察料流，如果料流光滑透明，而没有硬块、气泡、银丝、变色等情况，即说明料筒和喷嘴的温度是比较合适的，可以开始试模。调试原则：在开始试模时，应选择低压、低温和较长时间的成型，然后按压力、时间和温度的先后顺序调整。如果塑件充不满时，通常首先考虑提高注射压力。一般情况下，提高注射压力，马上就从塑件上反映出来。当提高注射压力仍未达到理想效果时，才考虑变动时间和温度。延长注射时间就是延长塑料在料筒的受热时间，其实质就是提高熔料温度。如果注射几次仍未充满，最后才提高料筒的温度，但温度不能升得过高，以免塑料过热发生降解。一般情况下，以升温15min左右为宜。在调节注射成型工艺时，按以上的顺序调节，但不要同时变动二个或三个工艺条件，以便于分析和判断正确的成型思路。试模过程是暴露模具设计、制造以及注射过程中出现的问题，并针对问题进行修正或改进，通过试模验证塑件的成型条件。应该指出的是，在试模中出现的问题或缺陷，往往是在综合条件下产生的。注射模结构设计主要包括：分型面选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和冷却水道布局以及浇口位置设置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。4.5分型面的选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。选择分型面的一般原则：1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2.确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；3.保证塑件的精度要求；4.满足塑件的外观质量要求；5.便于模具加工制造；6.有利于排气；7.对成型面积的影响；8.对侧向抽芯的影响。此塑件为薄壁后盖，表面质量要求一般偏高，考虑到出模的方便，塑件表明精度及加工成本，综合考虑以上各种因素，本套模具设计分型面：选取塑件外形的最大轮廓处。4.6确定型腔数目及排列方式注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生产效益；（4）模具制造难度。由于该塑件的尺寸适中，结构一般，且无批量生产要求，考虑制造成本，所以本课题选用一模两腔成型。4.7浇注系统设计浇注系统设计原则：（1）重点考虑型腔布局，有以下三点需注意：尽可能采用平衡式布置，以便设置平衡式分流道；型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象；型腔排布尽可能紧凑，以减少外形尺寸。（2）热量及压力损失要小；浇注系统流程尽量短，截面尺寸尽可能大，弯折尽量少，表面粗糙度要低。（3）均衡进料；尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔深处及角落，分流道尽可能采用平衡式布置。（4）塑料耗量要少；在满足个型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料在热流道内的储存时间。（5）排气良好；浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔各个角落，使型腔内气体能顺利排出。（6）防止塑件出现缺陷；避免熔体出现充填不足或出现气孔、缩孔、残余应力、翘曲变形或尺寸偏差过大以及塑料流将嵌件冲压位移或变形等各种成型不良现象。（7）塑件外观质量；根据塑件大小、形状及技术要求，做到去除修整浇口方便，浇口痕迹无损塑件的美观和使用。（8）生产效率；尽可能使塑件不进行或少进行加工，成型周期短，效率高。（9）塑料熔体流动特性；大多数热塑性塑料熔体的假塑性行为，应予以从分利用。浇注系统一般有主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。其作用是使来自注塑机喷嘴的塑料熔体，稳定而顺利地流入并充满全部型腔，同时，在充模的过程中将注射压力传递到型腔的各个部位，以保证塑件的完整成型。浇注系统尺寸如图5-2所示：图5-24.7.1主流道设计根据设计手册查得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸如下：喷嘴前端孔径：=4mm；喷嘴前端球面半径：R1=12mm；根据模具主流道与喷嘴关系：R=R1+（12）mm d=+（0.51）mm 取主流道球面半径：R=13mm；取主流道的小端直径：d=4.5mm；为便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为13，取=2，经换算的主流道大端直径7.6故D取8mm。4.7.2分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道。在多腔模中，一般都设置分流道。本模具分流道为半圆形，只设在定模一侧。分流道宽度为8mm,高度为4mm，长度l=20mm。4.7.3浇口设计考虑该零件的外观要求，采用潜伏式浇口，直径为1mm。头部球半径R为1mm，与分流道圆弧连接。4.7.4冷料穴和拉料杆的设计冷料穴和拉料杆的形式采用Z字形拉料杆的冷料穴。4.7.5浇口套及定位环设计根据注塑机的要求，选取定位环直径为100mm，浇口套公称直径为20mm。其他尺寸根据相关情况选定。浇口套各部分尺寸如图5-3所示：图5-3 浇口套4.8排气机构及引气系统设计排气系统的作用是把模具型腔内的空气、熔料所产生的气体排放到模具之外，保证熔体在充模过程中正常流动。（1）排气不良的危害性充填不足。排气不良增加熔体的流动阻力，会使表面轮廓不清，甚至不能充满。影响表面质量。型腔内的滞留气体会形成气泡、银纹、雾状等表面质量问题。产生高温，使塑料熔体分解，甚至炭化、烧焦。形成流动痕和熔痕，使塑件的力学性能降低。降低充模速率，影响成型周期，降低生产效率。（2）常用排气方式对于大中型模具，排气槽通常开在凹模的一边，处于熔体流动的末端。对于小型模具，利用分型面排气，分型面须位于熔体流动末端。利用推杆和模板的间隙排气。利用模板和镶块的缝隙排气。利用侧抽芯和型腔板的间隙排气。利用定模活动型芯和定面板的间隙排气。利用模板和型芯的定位孔排气。利用粉末烧结合金块排气，但烧结合金要有足够的承压能力。本套模具采用的排气方式有多种：利用分型面、顶杆和模板的间隙、侧抽芯和模板的间隙以及滑块和模板的间隙排气。 4.9成型零件结构设计考虑到加工的工艺性，型腔采用整体式凹模，强度高、刚性好，不会使塑件产生拼接缝痕迹，便于模具装配，并缩小整个模具的外型尺寸；型芯采用整体嵌入式凸模，其优点是方便加工和热处理，节省贵重模具材料，可将其成型部分和安装部分分开加工好后，再连接起来，整体式凸模与凸模固定板用螺钉联接。4.9.1型腔工作尺寸的计算（1)型腔径向尺寸计算。塑件尺寸精度4级，其公差值查表得： mm、mm，ABS塑料的平均收缩率=0.55%，模具制造公差，型腔尺寸计算如下 =（30.8+30.8*0.0055-0.75*0.62） = =（15+15*0.0055-0.75*0.22） =（2)型腔高度尺寸计算。塑件尺寸精度4级，其公差值查表得：，型腔高度尺寸计算如下 =(15+15*0.0055-2/3*0.32) =型芯计算按照如上方法进行，故得出尺寸如下表：类型塑件尺寸计算公式计算结果型腔型芯4.9.2型腔侧壁厚度和底板厚度计算（1)从刚度的观点出发，型腔最小侧壁厚为： =16.97mm式中 p型腔压力取30Mpa； a受熔体压力部分的高度，a=10mm； L型腔侧壁长边尺寸，L=90mm；E模具材料的弹性模量（MPa），E取2.1105；H型腔高度，取h=20mm；刚度条件，即允许变形量，取=0.03mm。（2）从刚度的观点出发，型腔最小底板壁厚为 = =23.66mm（3）从强度的观点出发，型腔最小底板壁厚为 = =25.11mm4.10导向及定位机构设计注射模导向与定位机构，主要用来保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间的准确配合和可靠的分开，以避免模内个零件发生碰撞和干涉，并确保塑件的形状和尺寸精度。导向机构的主要形式有导柱导向和锥面定位两种，这里选用的是运用极为广泛的导柱导向。4.10.1导向机构的设计导柱导向机构是利用导柱与导柱孔之间的间隙配合来保证模具的对合精度。导柱应合理布置在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离以保证模具强度。为了确保动模和定模只能按一个方向合模，导柱布置方式常采用等直径导柱的不对称布置，或不等直径导柱的对称布置方式。导柱工作部分长度应比型芯端面高出68mm，以确保其导向与引导作用。导柱工作部分的配合精度采用H7/f6，导柱固定部分配合精度采用H7/n6。另外，导柱既可设置在动模也可设置在定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。综上所述，本模具选用公称直径为26mm的有肩导柱共4根，将其对称布置在定模一边；导套选用带头导套，公称直径也为16mm，它与动模板的配合精度为H7/n6。4.10.2导柱导套材料的选择和热处理导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，导套应有足够的耐磨度因此采用碳素工具钢（T8A）经淬火处理，硬度为5055HRC。导柱和导套配合部分的表面粗糙度要求为R0.8m。 4.11脱模机构设计4.11.1脱模力计算脱模机构运动的动力一般来自注塑机的推出机构，故脱模机构一般设置在注塑模的动模内。开始脱模时的瞬间所要克服的阻力最大，称为初始脱模力，以后脱模所需的力为相继脱模力，后者要比以者小，所以计算脱模力的时候，总是计算初始脱模力。所以，脱模力的计算公式为： =576N式中塑件平均壁厚（mm），取=2mm； E塑料的弹性模量（Mpa），取E=30MPa； S塑料平均成型收缩率（%），取S=0.5%；塑件对型芯的包容长度（mm），取m=90mm；模具型芯的脱模斜度（），=2；塑件与型芯之间的静摩擦系数，取=0.2；塑料的泊松比，ABS没有泊松比；无因次系数，取=1； A盲孔塑件型芯在脱模方向上的投影面积。4.11.2脱模机构的选择与设计由于推杆加工简单，更换方便，脱模效果好，适合中小型塑件，所以这里选择推杆脱模机构。在推杆的众多形式中选用结构简单作用面积最大，应用最广泛的圆推杆。圆推杆直径不宜过细，应有足够的刚度来承担推力，一般推杆直径为2.512mm，尽量避免2mm以下的推杆。推杆直径d的确定可根据压杆稳定公式求得： =4mm式中 d推杆直径；安全系数，取=1.5；L推杆长度（mm）；F脱模力（N）；n推杆的数量；E推杆材料的弹性模量，取E=2.1105Mpa。为了安全起见，再对其进行强度校核，强度校核公式为：即 =0.8mm式中，推杆材料的许用压应力，=150Mpa；是推杆所受的应力（Mpa）。实际推杆直径为4mm，故满足强度要求。4.11.3推出机构的复位脱模机构完成塑件的顶出后，为进行下一个循环必须回复到初始位置。本设计采用拉杆复位，拉杆复位精确可靠，一般为4根，对称分布在推板的四周，其基本尺寸为12mm，固定在推杆固定板上。4.12冷却系统设计4.12.1冷却系统的设计原则1.冷却系统的布置应先于脱模机构。2.合理地确定冷却管道的直径中心距以及型腔壁的距离。3.降低进出水的温度差。4.浇口处应加强冷却。5.应避免将冷却水道开设在塑件熔接痕处，并注意干涉及密封等问题。6.冷却水道应便于加工和清理。4.12.2冷却回路的设计本模具属于中小型模具，而且是薄壁结构，本可以不必设置水路，为了冷却更快，根据塑件的形状、型腔内温度分布及浇口位置等情况，选择4mm为孔的直径，在型腔设置冷却回路。采用直流冷却回路。4.13模架查有关参考文献，选取宽度B长度L=200mm300mm的模架。动模座板厚为25mm，定模座板厚为20mm，推板厚为20mm，型芯固定板厚为、60mm，型腔固定板厚为60mm，垫块厚70mm，推杆垫块厚为20mm，推杆固定板厚为15mm第五章注塑工艺参数的校核5.1注射机有关参数的校核5.1.1最大注射量的校核为确保塑件质量，注射模内的塑件及浇注系统凝料的总熔量（容积或质量）应在注射机额定注射量的35%75%以内，最大可达80%，最小应不小于10%。为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围通常在50%80%。即：式中单个塑件的容积（cm）； n模具的型腔数目；浇注系统和飞边所需塑料的容积（cm）；注射机额定注射量（cm）。塑件和浇注系统凝料：总体积V总=39cm125cm经过计算核对知：本次设计内容中塑件与浇注系统的总容积与注射机最大注射量之间的关系满足上述要求。5.1.2注射压力的校核所选用注射机的最大压力应大于塑件成型所需的压力。成型所需的注射压力与塑料品种、塑件形状及尺寸、注塑机类型、喷嘴及模具流道的阻力等因素有关。必须满足下式：式中注射机最大注射压力（MPa）；塑件成型所需的注射压力（MPa）。这里所选用的注射机的最大注射压力为120MPaABS塑件的注射压力70110MPa，满足要求。5.2开模行程相关尺寸校核注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式： S机注塑机最大开模行程，300mm; H1顶出距离，16mm； H2包括浇注系统在内的塑件高度，54mm; S机(H模Hmin)H1H2(510)因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。故： 300(210200)52(510)满足条件 5.3模具外形尺寸的校核该模具的外形尺寸为230230，注射机模板最大安装尺寸为370320，故能满足安装要求；模具上浇口套定位圈直径100=注射机定位孔径100，故能满足安装要求；浇口套的球面半径R12等于注射机喷嘴球头的半径R10。5.4模具厚度校核模具厚度必须满足下式： =20mm+35mm+30mm+20mm+70mm+25mm+10 mm =210mm 200230300 满足要求式中 H所设计的模具厚度230mm；Hmin注塑机所允许的最小模具厚度200mm；Hmax注塑机所允许的最大模具厚度300mm。5.5注射机定位孔与模具浇口套外圈配合的校核为了使模具安装在注射机上，其主流道中心线与注射机喷嘴中心线相重合。其模具的浇口套外圈与注射机定模板上的定位孔呈较松的间隙配合H7/f7。5.6锁模力的校核注射模从分型胀开的力应小于注射机额定锁模力，即F式中 F注射机额定锁模力（N）；、分别为塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积（mm）；塑料熔体在模腔内的平均压力；型腔个数。XS-ZY-125型注射机的锁模力为900kN；塑件在分型面上的垂直投影总面积=7986mm；浇注系统在分型面上的垂直投影面积=573mm；代入以上各数据，得： 900000100（7986+576）=800由以上式子计算结果可以知道锁模力符合要求。模具设计总装图：主要零件图见附图：第六章基于UG的注塑模具虚拟加工方法6.1 UGNXCAM 系统软件介绍UnigraphicsNXCAM系统的独到之处：(1)独立的CAM 解决方案UnigraphicsNXCAM系统可以满足制造商对专业CAM解决方案的所有需求。该系统既可以作为独立的UnigraphicsCAD/CAM 系统的一部分发挥作用；也可以在多种CAD系统共存的环境中工作，并可接受不同CAD系统的数据。其过程模板和过程助手等自动化功能使系统更易于使用。这些自动化技术也应用在特定的加工操作中，从而使系统更高效，加工质量更高、更稳定。通过高度的相关性，该系统可直接在CAD系统所定义模型的特征上工作，使得设计信息可以直接、有效地运用到制造过程中。(2)知识驱动的加工制造获取知识并把其中有价值的部分以知识驱动的方式转变成专家知识，是UnigraphicsNXCAM 的一个核心功能。在UnigraphicsNXCAM中，知识驱动制造最显著的特征是模板和加工向导二者强有力的结合。利用UnigraphicsNXCAM系统，用户可以创建一个模板，并将此模板作为过程存储而加以重复利用。例如，模具制造商可以总结加工凸模和凹模表面时的最佳工艺过程，并将其定义为一个模板文件。在开始一个新的模具加工时，他们只要调出这个模板文件，选择所需加工的几何体，并启动这个流程即可。过程助手可以帮助一个新手通过类似向导的方式来完成整个流程。这样可以极大地满足制造业管理者的要求，即反复利用经过验证的流程。用户可以通过加工向导非常容易地从模板中获得专家级制造过程的指导。全部内容可以以一种简单而又非常有效的方式提供给缺乏经验的用户。通过加工向导，预先定义的模板可以被激活，并能通过简单的交互快速生成数控加工刀具轨迹。针对任何行业的知识驱动制造在Unigraphics NXCAM 中都得到了改善。例如，模具制造商能够获得加工内核和型腔的最佳加工经验，并在模板文件中定义它们。通过一个与专家用户产生相同结果的方法创建的加工向导，可以指导初学者或非全职用户进行工作。(3)高速铣高速铣（HSM）技术是EDS 与机床和控制器厂商联合开发的。在UnigraphicsNXCAM系统中，高速加工技术早已被率先应用。高速铣技术可以减少电火花加工和手工打磨的工序，极大地缩短模具制造的时间。为了充分地发挥高速铣设备的能力，CAD/CAM 的刀轨需要重新优化。高速加工正在成为有限的EDM和手工磨光处理过程的关键技术，极大地减少了模具的研制周期。UnigraphicsNXCAM系统发展了加工路径几何学，可通过特殊的高速铣功能实现最大化的进给速率，比如：限制逆铣、圆弧转角、螺旋切削、圆弧进刀和退刀、转角区进给速率控制等。沿Z轴的光滑斜坡铣可以保持刀具的进给量，减少退刀、刀具重新定位及重新进给等动作。UnigraphicsNXCAM系统通过使用基于NURBS（非均匀有理B 样条）的刀轨，输出到机床直接加工成所需的零件形状，减少了多余的处理过程，使加工表面的质量得到极大的提高。(4)方便的制造过程导航加工工步导航器可以让用户在工艺设置过程中快速地浏览和管理制造过程关系，其中包括每个工步序列、几何体选择、加工方式和刀具。加工工步导航器以一种大家熟悉的树状界面来说明这些工步的等级关系及其状态，这与视窗和Unigraphics的其他应用保持一致，用户可以流畅地与这些流程中的关键方面进行交互操作。工步、几何体、工具和加工方式参数都可通过加工工步导航器获知，并可被快速、方便地编辑和修改。Unigraphics可在加工过程中的不同阶段创建流程中工件几何体。这个几何体可用来作为可视化验证或后续工步的毛胚。(5)高效的加工过程向导UnigraphicsNX中的CAM操作向导允许用户快速地观察和管理某一计划任务内的加工过程，包括加工顺序、几何选择、加工方法和切削刀具等。该向导采用树状结构与图片相结合的方式说明各个加工步骤及其状态，这种树状结构将用户界面与Winddows和其他Unigraphics操作窗口协调起来，使用户在一些关键步骤上能非常方便地进行二者的交互。从CAM 操作向导中，用户可以获得加工方法、几何刀具或者参数选择，并能够方便快捷地对其进行编辑和修改。6.2 注塑模具CAM 虚拟加工方法 CAM是利用前面产生的模具几何模形来生成NC加工程序，这是将模具进行数控加工前的准备。基本操作程序如下：先以前面的设计模型为基础，适当建立毛坯等辅助模型来共同构成加工模型，然后进入UG的CAM系统设计加工程序。UG的CAM系统包含四个模块:(交互式)加工参数输入模块、刀具轨迹生成模块、三维动态仿真模块和后置处理模块。利用UG生成NC程序的一般步骤是：用户根据加工对象的结构特征、加工环境的实际要求（如机床的性能和参数、刀具等）和加工工艺的实际特点，交互输入加工参数，再进一步生成刀具路径及路径文件（刀具位置源文件CLSF）。CLSF文件经过后置处理模块的处理后，便可以生成数控机床所能直接识别的NC程序。第七章基于UG的注塑模具虚拟加工方案7.1 模具制造方案UnigraphicsNXCAM系统通过其过程知识驱动的加工方式，为冲压和注塑模具工业开创了新的境界。该系统可以通过模板和过程引导助手，帮助用户对冲压和注塑模具的完整加工工序进行预先定义、规划和实施。它还提供了针对冲压模具和注塑模具的凹凸模进行加工的全套方式，包括等高加工和往复方式粗加工、半精加工、陡峭和非陡峭区域的铣削、未加工区域的再次加工、精加工和轮廓加工。另外，其还拥有以下高效的模具加工方式。高效、快速的粗加工刀轨生成；最少的用户交互，加工复杂的凹模和凸模；在加工过程中捕捉工件的形状，有效地加工中间件的形状；在陡峭和非陡峭区域应用不同的加工参数，得到最优结果；在拐角和深谷区域自动判别未加工到的区域，并进一步加工；高速铣、平滑进退刀、圆弧转角、螺旋铣，并输出 NURBS 刀轨；丰富的切割方式和技术的选择；捕捉并自动重用最佳的工艺过程模板文件；自动生成车间工艺文件；以批处理方式生成刀轨文件、车间工艺文件和后处理代码。如今的模具市场竞争非常激烈，为了适应市场的需求，UnigraphicsNXCAM系统提供了灵活并且自动化的加工工艺过程。对于模具型面的加工，UnigraphicsNXCAM系统可以提供多种处理器，生成针对不同几何形状的最优化的刀具轨迹。等高加工可以在陡峭面上生成平面刀轨，从而产生最小刀痕；区域加工可以选择多种加工方式，包括往复加工、螺旋加工和随型铣切，并可有刀具补偿和跟踪未加工区域；FlowCut加工可以用多种方式高效地加工角落和深谷，对角落进行单向或多向的走刀，对上一把刀具未加工到的区域进行再加工。利用智能化的制造工艺过程模板，所有用户最佳的工艺过程都可以被存储起来以备将来重用。7.2注塑模具的型芯与型腔的制造方案采用华中数控立式加工中心。7.2.1 型芯的制造方案1.型腔：（1）加工方法（切削方式）：仿形零件铣（型腔铣和平面铣），钻削。（2）刀具：球头铣刀，用于型腔加工；立铣刀，用于平面加工；钻头，用于孔加工。（3）走刀路线：左刀补（4）工步：1）平面加工：侧面三个型腔； 2）型腔加工：完成外轮廓；3）孔加工：用中心钻定位，再钻孔。2.下盖型芯：（1）加工方法（切削方式）：型腔铣，钻削。（2）刀具：球头铣刀，用于型腔加工；钻头，用于孔加工。（3）走刀路线：左刀补（4）工步：1）型腔加工：完成外轮廓、三个型腔及浇口；2）孔加工：用中心钻定位，再钻孔。7.2.2 型腔的制造方案1.上盖型腔：（1）加工方法（切削方式）：仿形零件铣（型腔铣和平面铣）。（2）刀具：球头铣刀，用于型腔加工；立铣刀，用于平面加工。（3）走刀路线：左刀补（4）工步：1

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